一种液晶光栅模组及其制备方法、三维显示装置与流程

    技术2025-02-02  71


    本发明实施例涉及显示技术,尤其涉及一种液晶光栅模组及其制备方法、三维显示装置。


    背景技术:

    1、全息三维显示系统中,包括依次层叠的背光模组、空间光调制器、汇聚场镜和液晶光栅;背光模组提供三维显示所需的场序准直相干背光,空间光调制器调制场序准直相干光束的相位和振幅,汇聚场镜将调制后的场序准直相干背光汇聚到液晶光栅,液晶光栅将三维光学图像中的左眼画面和右眼画面分别传输至人的左眼和右眼,实现裸眼三维显示。

    2、液晶光栅用于调节三维显示出光方向,为了实现此目的,三维全息显示系统中通常设置液晶光栅模组,液晶光栅模组包括至少两个不同光栅方向的液晶光栅,液晶光栅工作时,需要入射至液晶光栅的光线偏振方向和配向方向平行,因此在液晶光栅的入光测需要设置半波片作为调节偏振方向的膜片。多层液晶光栅和半波片贴合会增加贴合工艺的难度和成本。


    技术实现思路

    1、本发明实施例提供一种液晶光栅模组及其制备方法、三维显示装置,该液晶光栅模组中的液晶光栅无需设置半波片即可实现光束调节,减少贴合工艺难度,降低成本;而且由于不存在半波片,可以降低色散,降低图像串扰的影响。

    2、第一方面,本发明实施例提供一种液晶光栅模组,包括层叠设置的至少两个液晶光栅,所述液晶光栅包括配向层和电极层;

    3、至少两个所述液晶光栅中的所述配向层具有同一配向方向;

    4、在一个所述液晶光栅内,所述电极层包括多条沿第一方向延伸的第一电极,至少两个所述液晶光栅中的所述第一电极的延伸方向具有不为0的预设夹角;

    5、其中,所述第一方向位于对应的所述液晶光栅所在平面内。

    6、第二方面,本发明实施例还提供一种液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,所述液晶光栅模组包括层叠设置至少两种光栅方向的液晶光栅,所述液晶光栅包括配向层和电极层,至少两个所述液晶光栅中的所述配向层具有同一配向方向,所述电极层包括多条沿第一方向延伸的第一电极,所述液晶光栅的光栅方向为所述第一电极的延伸方向;所述液晶光栅模组的制备方法包括:

    7、提供多个第一基板和多个第二基板;

    8、在所述第一基板一侧形成所述电极层,在所述第二基板一侧形成公共电极层,至少两个所述液晶光栅对应的所述第一基板的第一电极的延伸方向不同;

    9、将包括所述电极层的多个所述第一基板和所述第二基板在同一平面内沿第三方向排列,在所述电极层背离所述第一基板一侧和所述公共电极层背离所述第二基板一侧形成所述配向层;

    10、将所述第一基板设置有所述配向层的一侧和所述第二基板设置有所述配向层的一侧相对设置,在所述第一基板和所述第二基板之间灌注液晶层,封装形成液晶光栅;

    11、将至少两个所述液晶光栅层叠设置,形成所述液晶光栅模组。

    12、第三方面,本发明实施例还提供一种液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,所述液晶光栅模组包括层叠设置的至少两种光栅方向的液晶光栅,所述液晶光栅包括配向层和电极层,所述电极层包括多条沿第一方向延伸的第一电极,所述液晶光栅的光栅方向为所述第一电极的延伸方向,在所述液晶光栅模组的液晶光栅封装前,所述配向层具有同一配向方向;所述液晶光栅模组的制备方法包括:

    13、提供多个第一基板和多个第二基板;

    14、将多个所述第一基板和多个所述第二基板按相同的预设排布方式排列,在所述第一基板一侧形成电极层,在所述第二基板一侧形成公共电极层,所述电极层中的第一电极的延伸方向相同;

    15、在所述电极层背离所述第一基板一侧和所述公共电极层背离所述第二基板一侧形成所述配向层;

    16、将所述第一基板设置有所述配向层的一侧和所述第二基板设置有所述配向层的一侧相对设置,在所述第一基板和所述第二基板之间灌注液晶层,封装形成液晶光栅;

    17、将至少两个所述液晶光栅层叠设置,形成所述液晶光栅模组;

    18、其中,所有所述液晶光栅的所述第一基板均位于入光侧或均位于出光侧。

    19、第四方面,本发明实施例还提供一种三维显示装置,其特征在于,包括依次层叠的背光模组、空间光调制器、汇聚场镜和第一方面任一所述的液晶光栅模组。

    20、本发明实施例提供的液晶光栅模组,包括层叠设置的至少两个液晶光栅,液晶光栅包括配向层和电极层;其中至少两个液晶光栅中的配向层具有同一配向方向,液晶光栅工作时需要入射光的偏振方向和配向方向平行,设置至少两个液晶光栅的配向层具有同一配向方向,从而可以取消对应液晶光栅中用于调节偏振态的半波片;在一个液晶光栅内,电极层包括多条沿第一方向延伸的第一电极,至少两个液晶光栅中的第一电极的延伸方向具有不为0的预设夹角;其中,第一方向位于对应的液晶光栅所在平面内,第一电极的延伸方向决定液晶光栅的光栅方向,设置至少两个液晶光栅的第一电极的延伸方向具有不为0的预设夹角可以实现光线向预设方向偏转,实现三维显示功能。



    技术特征:

    1.一种液晶光栅模组,其特征在于,包括层叠设置的至少两个液晶光栅,所述液晶光栅包括配向层和电极层;

    2.根据权利要求1所述的液晶光栅模组,其特征在于,至少两个相邻设置的所述液晶光栅中的所述第一电极的延伸方向具有不为0的预设夹角。

    3.根据权利要求1所述的液晶光栅模组,其特征在于,所述液晶光栅模组至少包括第一液晶光栅和第二液晶光栅,在所述第一液晶光栅中,所述配向层的配向方向与所述第一电极的延伸方向的夹角为α1,在所述第二液晶光栅中,所述配向层的配向方向与所述第一电极的延伸方向的夹角为α2;

    4.根据权利要求3所述的液晶光栅模组,其特征在于,在所述第一液晶光栅中,所述第一电极的延伸方向沿顺时针旋转至与第二方向重合时的角度为β1,在所述第二液晶光栅中,所述第一电极的延伸方向沿顺时针旋转至与所述第二方向重合时的角度为β2;

    5.根据权利要求1所述的液晶光栅模组,其特征在于,所述液晶光栅模组至少包括沿光线传输方向依次排布的第一液晶光栅、第二液晶光栅和第三液晶光栅,在所述第一液晶光栅中,所述配向层的配向方向与所述第一电极的延伸方向的夹角为γ1,在所述第二液晶光栅中,所述配向层的配向方向与所述第一电极的延伸方向的夹角为γ2,在所述第三液晶光栅中,所述配向层的配向方向与所述第一电极的延伸方向的夹角为γ3;

    6.根据权利要求5所述的液晶光栅模组,其特征在于,所述第一液晶光栅位于所述液晶光栅模组最靠近光源的一侧,所述第三液晶光栅位于所述液晶光栅模组最远离光源的一侧,γ1=90°,γ3=0°。

    7.根据权利要求6所述的液晶光栅模组,其特征在于,所述第二液晶光栅的数量为一个,γ2=45°。

    8.根据权利要求7所述的液晶光栅模组,其特征在于,所述液晶光栅模组包括至少两组层叠设置的所述第一液晶光栅、所述第二液晶光栅和所述第三液晶光栅形成的光栅组。

    9.根据权利要求1所述的液晶光栅模组,其特征在于,所述配向层的配向方向与所述液晶光栅模组工作时用户双眼连线的方向平行。

    10.根据权利要求1所述的液晶光栅模组,其特征在于,所述液晶光栅还包括公共电极层以及位于所述公共电极层和所述电极层之间的液晶层;

    11.一种液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,所述液晶光栅模组包括层叠设置至少两种光栅方向的液晶光栅,所述液晶光栅包括配向层和电极层,至少两个所述液晶光栅中的所述配向层具有同一配向方向,所述电极层包括多条沿第一方向延伸的第一电极,所述液晶光栅的光栅方向为所述第一电极的延伸方向;所述液晶光栅模组的制备方法包括:

    12.根据权利要求11所述的液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,所述液晶光栅模组包括一个0°液晶光栅和两个45°液晶光栅,所述0°液晶光栅的光栅方向与所述第三方向的夹角为90°,所述45°液晶光栅的光栅方向与所述第三方向的夹角均为45°,且两个所述45°液晶光栅的光栅方向垂直。

    13.根据权利要求12所述的液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,在所述第一基板和所述第二基板沿所述第三方向排列,形成所述配向层时所述配向层的配向方向与所述第三方向的夹角为67.5°。

    14.根据权利要求11所述的液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,所述液晶光栅模组包括第一种液晶光栅和第二种液晶光栅,所述第一种液晶光栅的光栅方向与所述第三方向的锐角夹角为θ1,所述第二种液晶光栅的光栅方向与所述第三方向的锐角夹角为θ2,所述配向层的配向方向为:π/2-(θ1-θ2)/2。

    15.一种液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,所述液晶光栅模组包括层叠设置的至少两种光栅方向的液晶光栅,所述液晶光栅包括配向层和电极层,所述电极层包括多条沿第一方向延伸的第一电极,所述液晶光栅的光栅方向为所述第一电极的延伸方向,在所述液晶光栅模组的液晶光栅封装前,所述配向层具有同一配向方向;所述液晶光栅模组的制备方法包括:

    16.根据权利要求15所述的液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,将多个所述第一基板和多个所述第二基板按相同的预设排布方式排列时,所述第一基板和所述第二基板的延伸方向不同。

    17.根据权利要求15所述的液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,所述液晶光栅模组至少包括层叠设置的三个液晶光栅,三个所述液晶光栅的光栅方向均不同;将多个所述第一基板和多个所述第二基板按相同的预设排布方式排列,包括:

    18.根据权利要求15所述的液晶光栅模组的制备方法,其特征在于,所述液晶光栅模组至少包括层叠设置的两个液晶光栅,两个所述液晶光栅的光栅方向互补;将多个所述第一基板和多个所述第二基板按相同的预设排布方式排列,包括:

    19.一种三维显示装置,其特征在于,包括依次层叠的背光模组、空间光调制器、汇聚场镜和权利要求1~10任一所述的液晶光栅模组。


    技术总结
    本发明实施例公开了一种液晶光栅模组及其制备方法、三维显示装置。该液晶光栅模组包括层叠设置的至少两个液晶光栅,液晶光栅包括配向层和电极层;至少两个液晶光栅中的配向层具有同一配向方向;在一个液晶光栅内,电极层包括多条沿第一方向延伸的第一电极,至少两个液晶光栅中的第一电极的延伸方向具有不为0的预设夹角;第一方向位于对应的液晶光栅所在平面内。采用上述技术手段,通过设置至少两个液晶光栅中的配向层具有同一配向方向,无需设置半波片旋转光线的偏振方向,减少贴合步骤,设置至少两个液晶光栅的第一电极的延伸方向具有不为0的预设夹角可以实现光线向预设方向偏转,实现三维显示功能。

    技术研发人员:吴曜东,曾洋,丁渊
    受保护的技术使用者:上海天马微电子有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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