CN110928102B - 液晶光栅以及全息3d显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶光栅以及全息3D显示设备，与现有结构中n条连续排布的透明电极线所对应的n个选通开关连接同一数据线的方案不同，本发明技术方案中，设置同一所述电极线组中，n条所述透明电极线所对应连接的n个所述选通开关至少连接在两条所述数据线上，从而可以减小不同所述数据线所对应连接的n条透明电极线的长度差，可以均衡不同数据线的负载。

Description

液晶光栅以及全息3D显示设备

技术领域

本发明涉及3D显示技术领域，更具体的说，涉及一种液晶光栅以及全息3D显示设备。

背景技术

由于二维显示难以清楚准确的表达三维的深度信息，人们一直在致力于研究可以显示立体场景的显示技术-三维图像显示技术。全息三维显示技术利用光的衍射或干涉，记录物光的振幅和相位信息，再通过光的衍射将物光的信息重新构建出来，是各种显示方法中唯一真正意义上的三维显示技术。

全息3D显示设备在进行三维图像显示中，经过空间光调制器(SLM)对光信号进行相位和振幅调制后，一般通过液晶光栅的衍射功能形成左眼图像和右眼图像。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种液晶光栅以及全息3D显示设备，方案如下：

本发明技术方案提供了一种液晶光栅，具有液晶模组，所述液晶模组包括位于边框区域的选通电路以及位于透光区域的透明电极层，所述透明电极层包括m*n条依次平行排布的透明电极线。n条连续排布的所述透明电极线为一电极线组，使得所述透明电极层划分为依次排布的第1电极线组至第m电极线组。如果m为奇数，相邻两个所述电极线组中，其中一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度均小于另一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度。如果m为偶数，第1电极线组至第m/2电极线组中，对于相邻的两个所述电极线组，其中一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度均小于另一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度，第m/2+1电极线组至第m电极线组中，对于相邻的两个所述电极线组，其中一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度均小于另一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度。设置选通电路具有m*n个与所述透明电极线一一对应连接的选通开关。与现有结构中n条连续排布的透明电极线所对应的n个选通开关连接同一数据线的方案不同，本发明技术方案中，设置同一所述电极线组中，n条所述透明电极线所对应连接的n个所述选通开关至少连接在两条所述数据线上，从而可以减小不同所述数据线所对应连接的n条透明电极线的长度差，可以均衡不同数据线的负载。

本发明技术方案还提供了一种全息3D显示设备，所述全息3D显示设备具有上述技术方案所述的液晶光栅，对于液晶光栅中具有长度不完全相同透明电极线的液晶模组，能够保证其数据线负载的均衡，使得全息3D显示设备具有较好的显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为一种全息3D显示设备结构及显示原理示意图；

图2为图1所示全息3D显示设备进行3D全息显示的方法流程图；

图3为液晶光栅中各个液晶模组的配向方向的结构示意图；

图4为一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种液晶光栅的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种液晶光栅的切面图；

图7为本申请实施例提供的另一种液晶光栅的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种液晶光栅的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种液晶光栅的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种液晶模组中透明电极线的分布示意图；

图11为本发明实施例提供的另一种液晶模组中透明电极线的分布示意图；

图12为本发明实施例提供的又一种液晶模组中透明电极线的分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

常规的立体3D显示原理是压缩3D深度，左右眼不同图像达到人眼观察3D显示效果，实际仍为二维图像显示。而全息3D显示原理是空间中立体显示，观察者可以在任意深度单独聚焦物体。全息3D显示可以基于图1所示设备实现。

参考图1，图1为一种全息3D显示设备结构及显示原理示意图，图1中上图为全息3D显示设备的结构示意图，下图为其全息3D显示的原理视图，全息3D显示设备31包括：相干RGB背光源11、空间光调制器(SLM)12、场镜13以及液晶光栅14。相干RGB背光源11包括光源设备111和扩束准直组件112。空间光调制器12包括用于进行相位调制的第一液晶模组121和用于进行振幅调制的第二液晶模组122。光源设备111具有分别出射RGB三色背光的三种光源器件。

图1所示全息3D显示设备进行全息3D显示的原理是，要显示单个物点，则控制空间光调制器12中各像素的相位分布形成一个透镜，平行光入射后就在焦点上形成一个真实物点32，焦点位置为人眼实际观察到的3D图像点；要显示一个场景33，只需要拆分成数个不同深度的物点分别计算所需相位即可，各透镜在空间光调制器12上可直接叠加不互相干扰，人眼可以在设定的观察窗34下分别感知左右眼图像。图1的上图中，液晶光栅14到用户眼镜15的光路中，实线和虚线中的一者表示左眼图像对应光线的传播路径，另一者表示右眼图像对应光线的传播路径。第一液晶模组121和第二液晶模组122均具有多个阵列排布的像素，两液晶模组中像素一一对应。

所述全息3D显示设备具有眼球追踪设备，图1中未示出所述眼球追踪设备，所述全息3D显示设备实际显示流程如图2所示，图2为图1所示全息3D显示设备进行3D全息显示的方法流程图，具体流程如下：

步骤1：眼球追踪定位人眼，决定观察窗位置。

步骤2：根据观察窗位置计算应该看到的景象。

步骤3：计算该景象中各五点需在SLM上对应的相位分布，最终求和得到SLM上需形成的总相位分布，输入到SLM。

步骤4：光源激活，形成全息场景，完成一个眼睛的一帧图像显示，并开始另一眼睛或是下一帧图像显示。

在全息3D显示设备中，液晶光栅14是形成左右眼图像，实现全息3D显示的关键。而液晶光栅14一般包括2-3个液晶模组，基于光栅衍射将空间光调制器12出射的光线形成左右眼图像。同一全息3D显示设备中，以液晶光栅14具有3个液晶模组为例，液晶光栅14中各个液晶模组的配向方向如图3所示。

参考图3，图3为液晶光栅中各个液晶模组的配向方向的结构示意图，液晶光栅具有依次层叠并相对设置的第一液晶模组141、第一偏光部件142、第二液晶模组143、第二偏光部件144和第三液晶模组145。

设置液晶光栅中各个部件垂直于第一方向X，且平行于第二方向Y放置，偏光部件142和偏光部件144需要分别与第二方向具有22.5°夹角和0°夹角。第一方向X和第二反向Y垂直。

液晶光栅中，为了适配空间光调制器对光线的调制以形成左右眼图像，相对于第三方向，对于第一液晶模组141、第二液晶模组143和第三液晶模组145，需要具有三个不同的配向方向，第三方向垂直于第一方向X和第二方向Y。如一般需要设置第一液晶模组141的配向方向为0°，第二液晶模组143的配向方向为45°，第三液晶模组145的配向方向为-45°。

在液晶光栅的液晶模组中，要实现光栅衍射功能，需要设置液晶模组具有多条平行分布的透明电极线驱动液晶分子转动，透明电极线的延伸方向与其配向方向平行。而液晶光栅中，需要设置三个配向方向不同的液晶模组，如果液晶模组为矩形，三个液晶模组中必然有液晶模组的透明电极线与液晶模组的边倾斜设置，具有不等于0°或90°的夹角，如第二液晶模组143和第三液晶显示面板145，会导致液晶模组中透明电极线的长度不完全相同。

发明人研究发现，现有的液晶光栅中，如果同一所述液晶模组中透明电极线的长度不一致，存在负载不均的问题。

为了实现全息3D显示设备的工作，提高负载均匀性，发明人了提供一种全息3D显示设备中液晶光栅设置方式及驱动液晶光栅的电路。

参考图4，图4为一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图，液晶模组具有m*n条平行排布的透明电极线21、选通电路、n条栅极线G、以及m条数据线S。n条栅极线G依次为栅极线G1至栅极线Gn，m条数据线S依次为数据线S1至数据线Sm。m和n均为正整数。选通电路具有m*n个与透明电极线21一一对应连接的选通开关22。选通电路具有m个选通子电路23，每个选通子电路23具有n个选通开关22，对应连接n条连续排布的透明电极线21。同一选通子电路23中n个选通开关22对应连接同一数据线S。

如上述，为了保证全息3D显示设备正常显示，液晶光栅中需要设置具有透明电极线长度不完全相同的液晶模组。如图4所示方式中，对于上述配向方向与第一方向X具有45°夹角的矩形液晶模组(第二液晶模组143与第三液晶模组145)，需要设置透明电极线21的排布方向上，会导致各个透明电极线21的长度由中间向排布方向的两端逐渐减小。这样，会导致相邻两选通子电路23所连接的透明电极线21的长度差值较大，边缘长度较短的透明电极线21所连接的选通开关22与中间长度较大的透明电极线21所连接的选通开关22负载不同，使得所对应连接的两条数据线S中选通开关22的负载差值较大，特别是，在透明电极线21的排布方向上，对于连接前n条较短透明电极线21的选通子电路23与连接中间区域较长n条较长透明电极线21的选通子电路23，二者对应的两条数据线S中选通开关22的负载差值更大。

液晶光栅工作时，依次扫描栅极线G1-栅极线Gn，通过数据线S1-数据线Sm为各个透明电极线22提供数据信号，由于各个选通开关22负载不均匀，使得各个数据线S总负载不均匀，长期使用导致不同数据线S的选通开关22性能差别变差，这是由于如果数据线S负载不均衡，可能会导致选通开关管22和数据线S长时间通入较大电流，导致选通开关管有击穿风险，影响液晶光栅的使用。

为了解决上述问题，本发明实施例提供的液晶光栅中，与图4所示方式中设置n条连续排布的透明电极线21所对应的n个选通开关22连接同一数据线S的方案不同，本发明实施例技术方案中，设置同一所述电极线组中，n条所述透明电极线所对应连接的n个所述选通开关至少连接在两条所述数据线上，从而可以减小不同所述数据线所对应连接的n条透明电极线的长度差，均衡不同数据线的负载。

参考图5，图5为本申请实施例提供的一种液晶光栅的结构示意图，所示液晶光栅包括：液晶模组，所述液晶模组包括位于边框区域BB的选通电路以及位于透光区域AA的透明电极层。边框区域BB包围透光区域AA，如果液晶模组为矩形，透光区域AA为矩形，对应矩形透光区域AA的四条边分别具有四个边框区域BB。

所述透明电极层包括m*n条依次平行排布的透明电极线21，n条连续排布的所述透明电极线为一电极线组01，使得所述透明电极层划分为依次排布的第1电极线组至第m电极线组。m和n均为大于1的正整数。如果m为奇数，相邻两个所述电极线组中，其中一个所述电极线组01中的所述透明电极线21的长度均小于另一个所述电极线组中的所述透明电极线21的长度。如果m为偶数，第1电极线组至第m/2电极线组中，对于相邻的两个所述电极线组01，其中一个所述电极线组01中的所述透明电极线21的长度均小于另一个所述电极线组01中的所述透明电极线21的长度，第m/2+1电极线组至第m电极线组中，对于相邻的两个所述电极线组01，其中一个所述电极线组01中的所述透明电极线21的长度均小于另一个所述电极线组01中的所述透明电极线21的长度。

图5所示方式中，仅是示出了每个电极线组01中的三条连续排布的透明电极线21。各个电极线组01中透明电极线线21的数量可以基于需求设定为任意多条，即n的取值可以基于需求设定。所述透明电极线21可以等间隔均匀分布在透光区域AA中，或是非均匀设置在透光区域AA中。所述透明电极线21非均匀设置在透光区域AA中，包括存在两相邻透明电极线21的间隔与另外两透明电极线21的间隔不同，和/或，两相邻透明电极线21的间隔宽度是不均匀的。如两相邻透明电极线21不平行，或透明电极线21是非直线，均会导致两相邻透明电极线21的间隔宽度是不均匀。

其中，相邻的两个所述电极线组01中，其中一个所述电极线组01中的所述透明电极线21的长度均小于另一个所述电极线组01中的所述透明电极线21的长度，包括：其中一个所述电极线组01中的任一条所述透明电极线21的长度均小于另一个所述电极线组01中的任一条所述透明电极线21的长度。在图5所示方式中，液晶模组中，在透明电极线21的排布方向上，靠近中间区域的透明电极线21长度较长，向两端逐渐减小，其他方式中，也可以是透明电极线21的长度在排布方向上逐渐变大或是变小。

所述选通电路与所述透明电极线21连接，用于通过所述透明电极线21控制液晶翻转；所述选通电路具有m*n个选通开关22，所述选通开关22与所述透明电极线21一一对应连接。

所述液晶光栅还包括n条栅极线G以及m条数据线S。具体的，n条栅极线G沿着所在边框区域BB的延伸方向延伸，并沿着所在边框区域BB的宽度方向依次排布；数据线S沿着所在边框区域BB的宽度方向延伸，并沿着所在边框区域的延伸方向上依次排布。所述边框区域BB的延伸方向为相邻透光区域AA所在边的延伸方向，宽度方向上透光区域AA指向该边框区域BB的方向。如图5所示方式中，矩形透光区域AA具有四条边，每条边相邻设置有一个边框区域BB。透光区域AA下方的边框区域BB，其延伸方向是透光区域AA下边的延伸方向，为图5中由左至右方向，其宽度方向上是透光区域AA指向下方边框区域BB的方向，为图5中由上至下方向。

每条所述栅极线G连接m个所述选通开关22的栅极；每条数据线S连接n个所述选通开关22的第一电极s，该n个所述选通开关22的栅极g分别连接不同的所述栅极线G；所述选通开关22的栅极g与一条对应栅极线G连接，其第一电极s与一条对应的数据线S连接，其第二电极d与一条对应的所述透明电极线21连接。所述选通开关22为薄膜晶体管(TFT)，上述栅极即为薄膜晶体管的栅极、第一电极s和第二电极d中的一者为薄膜晶体管的漏极，另一者为薄膜晶体管的源极。每个所述选通开关22的栅极g仅对应连接一条栅极线G，第一电极s仅对应连接一条数据线S，第二电极d仅对应连接一条所述透明电极线21。n条栅极线G、m条数据线S以及选通开关22通过上述连接方式相当于形成了一个阵列电路。可选的，阵列电路设置在同一边框区域BB或是多个边框区域BB。

其中，同一条栅极线G所连接的m个选通开关22所对应的m条透明电极线21分别位于m个不同的电极线组01。

图5所示液晶光栅的切面图如图6所示，图6为本申请实施例提供的一种液晶光栅的切面图，液晶光栅具有相对设置的第一透明基板211和第二透明基板218，该两个透明基板可以为玻璃板。两个透明基板之间具有液晶层217。第一透明基板211设置有选通开关22，具体的，第一透明基板211的表面设置有半导体沟道层a，半导体沟道层a上设置有第一介质层212，第一介质层212上设置有栅极g，栅极线G和栅极g同层。栅极g上至少设置有一层介质层，如可以具有依次层叠的第二介质层213和第三介质层214。第三介质层214上设置有第一电极s和第二电极d，二者分别通过通孔与半导体沟道层a的源区和漏区连接。第一电极s和第二电极d上设置有第四介质层215，第四介质层215上设置有透明电极线21，透明电极线21通过过孔与第二电极d连接。第二透明基板218具有另一透明电极层216，该透明电极层216为整面电极，与透明电极线21驱动液晶翻转。

与图4中同一所述电极线组中n条所述透明电极线21所对应连接的n个所述选通开关22连接同一所述数据线S方案不同，本发明实施例所述液晶光栅中，同一所述电极线组01中，n条所述透明电极线21所对应连接的n个所述选通开关22至少连接在两条所述数据线S上，而非图4所示方式中一条数据线S所连接的n个选通开关22对应连接n条连续排布且长度相近的透明电极线21，这样可以使得每条数据线S中，部分数量的选通开关22分别连接长度较长的透明电极线21，另一部分数量的选通开关22分别长度较短的透明电极线21，使得同一数据线S所连接的n个选通开关22对应的n条透明电极线21长短平均分配，从而均衡各个数据线S的负载。

如图5所示，所述选通电路划分为m个选通子电路23，所述选通子电路23具有n个在所述边框区域BB的宽度方向上依次排布的所述选通开关22，所述宽度方向由所述透光区域AA指向所述边框区域BB；所述选通子电路23在垂直于所述宽度方向的方向上排布。

本发明实施例所述液晶光栅中，m个选通子电路23可以位于同一边框区域BB，或，为了降低边框区域BB的宽度以及具有较充足的空间布局m个选通子电路23，m个选通子电路23可以位于至少两个边框区域BB，该至少两个所述边框区域BB包括延伸方向不同的两个相邻边框区域BB。

在图5所示方式中，液晶模组为矩形，具有矩形透光区域AA，对应矩形透光区域AA，具有四个边框区域BB，四个边框区域BB为环绕矩形透光区域AA的方框。

如果m个选通子电路23在同一边框区域BB，则m个选通子电路23在垂直于该边框区域BB的宽度方向上依次排布。各个选通开关22在该边框区域BB阵列排布。

如果m个选通子电路不在同一边框区域BB，每个边框区BB中的多个选通开关22均在所处边框区BB内阵列排布。如图5中分布在两个相邻的边框区域BB，则位于透光区域AA下方边框区域BB的多个选通子电路23在垂直于该边框区域BB的宽度方向(图5中横向)上依次排布，位于透光区域AA右侧边框区域BB的多个选通子电路23在垂直于该边框区域BB的宽度方向(图5中竖向)上依次排布。同一选通子电路23中的n个选通选通开关22在该所述选通子电路所在的边框区域BB的宽度方向依次排布。

可选的，一组电极线的数量为20-50条，如可以为32条或是34条，这样既可以保证在边框区域BB延伸方向上有足够的空间设置选通开关22，又可以减少在边框区域BB宽度方向上排布的选通开关22的数量，从而减小边框区域BB的宽度。

在图5所示方式中，n条所述栅极线G在所述宽度方向上依次排布为第1栅极线G至第n栅极线Gn，靠近透光区域AA的为第1栅极线G；如果所述选通开关22位于同一边框区域BB，n条栅极线G在该边框区域BB的宽度方向上依次排布，如果所述选通开关22位于多个边框区域BB，n条栅极线G在一个边框区域BB的宽度方向上依次排布，并沿着平行于相邻的透光区域AA边缘的方向延伸至其他边框区域BB，且在其他边框区域BB的宽度方向上依次排布。

同一所述选通子电路23中，在所述宽度方向上，n个所述选通开关22依次为第1选通开关至第n选通开关，靠近透光区域AA的为第1选通开关；各个所述选通子电路23的第i选通开关的栅极均与第i栅极线Gi连接，i为不大于n的正整数。如图5所示方式，在透光区域AA下方的边框区域BB中示出了三个选通子电路23，在右侧边框区域BB中示出了一个选通子电路23，四个选通子电路23的第1选通开关均与第1栅极线G1连接，第2选通开关均与第2栅极线G2连接，第n选通开关均与第n栅极线Gn连接。

同一所述选通子电路23中，n个所述选通开关22的第一电极s连接同一所述数据线S，n个所述选通开关22的第二电极d所对应连接的n条所述透明电极线21不完全位于同一所述电极线组01。如图5所示方式，示出的四个选通子电路23中，各个选通子电路23中n个选通开关22均是连接同一数据线S，不同的选通子电路23中的选通开关22连接不同的数据线S。

可选的，n大于m，为了最大程度的均衡不同数据线S的负载，设置同一电极线组01中n条透明电极线21最大程度的均匀分配连接于m个不同的选通子电路23，也就是说，对于任意所述电极线组01，其连接到一选通子电路23的透明电极线21的数量与其连接到另一选通子电路23的透明电极线21的数量的差值为0或1。

当然，在本申请的其他可选实施例中，n为m的正整数倍，同一电极线组中n条透明电极线21平均分配到m个选通子电路23中，该差值为0，如果n不等于m的正整数倍，任意两个选通子电路23中分配同一电极线组的透明电极线21的数量差值为1。

如果m＝4，n＝32，n为m整数倍，可以将同一组的长度相近的32条透明电极线21均分到4个选通子电路23中，每个选通子电路23中分配8条，使得同一电极线组01中长度相近的所有透明电极线21均分到各个选通子电路，从而使得各个数据线S具有相同的负载。

如果m＝5，n＝32，n非m的整数倍，无法将同一电极线组01中的透明电极线21均分到各个选通子电路23，此时，对于任意电极线组01，设置一部分选通子电路23具有该电极线组01中6条透明电极线21，设置另一部分选通子电路23具有该电极线组01中的7条透明电极线21，也就是说任意两组选通子电路23中，分配到该电极线组01的透明电极线21的数量最大差值为1，以使得同一电极线组01中的透明电极线21最大程度的均匀分配到各个选通选通子电路23，以最大程度的实现各个数据线S具有相同的负载。

可选的，栅极线G与数据线S绝缘交叉，二者位于不同的导电层。各个栅极线G由同一层导电层制备，各个数据线S由同一层导电层制备。选通开关22的第一电极和第二电极可以与所述数据线S由同一层导电层制备。所述选通开关22的第二电极通过一条第二电极连接线24与所对应的所述透明电极线21连接。

可选的，透明电极线21包括但不局限于为ITO电极，也可以采用其他透明导电材料，本发明实施例对此不作具体限定。透明电极线21的线宽可以为2μm，等间距均匀的设置在透光区域AA，间距可以为2μm，具体线宽和间距可以基于需求设置，不局限于上述数值，如线宽还可以为1μm、1.5μm或是3μm，间距可以为1μm、1.5μm或是3μm。其他方式中，透明电极线21也可以不等间距的设置在透光区域AA。

在图5所示方式中，一部分所述第二电极连接线24与所述第二电极d的导电层同层，该部分所述第二电极连接线24可以与透明电极线21的延长线连接；另一部分所述第二电极连接线24与所述栅极线G的导电层同层，与所对应的所述透明电极线21的延长线通过过孔(图5中未示出所述过孔)连接。如图5所示，第1数据线S1连接的第一个选通开关22，其栅极g连接第1栅极线G1，其第二电极d所连接的第二电极连接线24与第二电极d的导电层同层。第1数据线S1连接的第二个选通开关22，其栅极g连接第2栅极线G2，其第二电极d所连接的第二电极连接线24与所述栅极线G的导电层同层。图5中以不同粗细的黑实线区分数据线S和栅极线G，且通过设置第二电极连接线24与栅极线G为相同黑实线，表示二者同层导电层制备。

图5所示方式中，可以在制备栅极线G时，同步制备所需的部分所述第二电极连接线24。

参考图7，图7为本申请实施例提供的另一种液晶光栅的结构示意图，图7所示方式与图5不同在于，一部分所述第二电极连接线24与所述第二电极d的导电层同层；另一部分所述第二电极连接线24通过第一布线导电层制备，与所对应的所述透明电极线21的延长线通过过孔(图7中未示出所述过孔)连接，所述第一布线导电层与所述栅极线G的导电层以及所述第二电极d的导电层均不同层。也就是说，将图5中与所述栅极线G的导电层同层的一部分所述第二电极连接线24单独制备，通过单独的第一布线导电层制备该部分第二电极连接线24。图7中以不同粗细的黑实线区分数据线S和栅极线G，以虚线表示第二电极连接线24，表示其与数据线S和栅极线G为不同层导电层。

参考图8，图8为本申请实施例提供的另一种液晶光栅的结构示意图，该方式中，n条所述栅极线G在所述宽度方向上依次排布为第1栅极线G1至第n栅极线Gn；同一所述选通子电路23中，在所述宽度方向上，n个所述选通开关22依次为第1选通开关至第n选通开关。各个所述选通子电路23的第i选通开关的栅极均与第i栅极线Gi连接，i为不大于n的正整数。图8中以不同粗细的黑实线区分数据线S和栅极线G。

图8所示方式与图5不同在于，同一所述选通子电路23中，n个所述选通开关22的第一电极s不完全连接同一所述数据线S，n个所述选通开关22的第二电极d所对应连接的n条所述透明电极线21位于同一所述电极线组01。如图8所示方式，在第1选通子电路23，第1选通开关的第一电极s与第1数据线S1连接，第2选通开关的第一电极s与第2数据线S2连接，第n选通开关的第一电极s与第n数据线S1连接。

所述选通开关22的第二电极d通过一条第二电极连接线24与所对应的所述透明电极线21连接；所有所述第二电极连接线24与所述第二电极d的导电层同层。所述第二电极连接线24可以与所对应的透明电极线21连接。

所述选通开关22的第一电极s通过一条第一电极连接线25与所对应的所述数据线S连接；一部分所述第一电极连接线25与所述第一电极s的导电层同层，与对应数据线S连接；另一部分所述第一电极连接线25与所述栅极线G的导电层同层，与所对应的数据线S通过过孔(图8中未示出所述过孔)连接。图8中通过设置第一电极连接线25与栅极线G为相同黑实线，表示二者同层导电层制备。

参考图9，图9为本申请实施例提供的又一种液晶光栅的结构示意图，该方式中，所述选通开关22的第二电极d通过一条第二电极连接线24与所对应的所述透明电极线21连接；所有所述第二电极连接线24与所述第二电极d的导电层同层；所述选通开关22的第一电极s通过一条第一电极连接线25与所对应的所述数据线S连接。图9中以不同粗细的黑实线区分数据线S和栅极线G。

该方式与图8所示方式不同在于，一部分所述第一电极连接线25与所述第一电极s的导电层同层，与对应数据线S连接；另一部分所述第一电极连接线25通过第二布线导电层制备，与所对应的所述数据线S通过过孔(图9中未示出所述过孔)连接，所述第二布线导电层与所述栅极线G的导电层以及所述第二电极d的导电层均不同层。图9中以虚线表示第一电极连接线25，表示其与数据线S和栅极线G为不同层导电层。

本发明实施例中，可以基于需求设置选通子电路23中选通开关22的个数以及电极线组01中透明电极线21的数量，如可以设置n＝32，此时选通子电路23中选通开关22的个数以及电极线组01中透明电极线21的数量均为32。同样，m的取值可以基于需求设定为任意值，如可以为4或5或是其他数值。

本发明实施例所述液晶光栅中，所述选通电路用于基于m*n条所述透明电极线21的排布顺序，通过所述数据线S逐一为所述透明电极线21输入控制电压；这样，可以按照透明电极线21的排布顺序，从第1透明电极线至第m*n透明电极线逐一为各个透明电极线21输入控制电压，不改变透明电极线21的充电顺序。

其他方式中，也可以设置所述选通电路用于基于n条所述栅极线G的排布顺序，逐一扫描所述栅极线G，通过所述数据线S为所述栅极线G所连接的所述透明电极线21输入控制电压。该方式，按照从第1栅极线G1到第n栅极线Gn的顺序扫描各个栅极线G，每次扫描一条栅极线G均是通过所有数据线S提供控制电压，基于负载重新分布后，所述透明电极线21与栅极线G和数据线S的连接关系，为各个透明电极线21充电。

所述液晶光栅包括多个液晶模组，至少一个液晶模组中透明电极线21和液晶模组中透光区域AA相对平行的两边不垂直且不平行，透明电极线21的长度不完全相同，基于上述实施方式调节各个数据线所连接透明电极线21，以均衡各个数据线S的负载。

如上述，所述透光区域AA为矩形区域，所述透明电极线21的延伸方向与所述透光区域AA相对平行的两边具有45°夹角，图4-图9所示方式中，以透光区域AA为长方形，透明电极线21与透光区域AA的一组对边具有45°夹角为例进行说明。透明电极线21均匀排布，在透明电极线21的排布方向上，各个透明电极线21的长度由中间向两边逐渐缩短，透明电极线21的长度由中间向两边对称缩短。所述夹角基于液晶光栅中液晶模组的配向方向确定，该夹角不等于0°和90°，包括但不局限于为45°夹角。基于该方式，各个透明电极线21也可以不均匀的分布在透光区域AA，此时，各个透明电极线21的长度由中间向两边逐渐缩短，但是透明电极线21长度变化由中间向两边非对称缩短。

参考图10，图10为本发明实施例提供的一种液晶模组中透明电极线的分布示意图，图10所示方式中，透光区域AA为长方形，多条平行分布的透明电极线21平行于透光区域AA的对角线，即透明电极线21与该组对边具有不等于0°和90°的夹角，在透明电极线21的排布方向上，各个透明电极线21的长度由中间向两边逐渐缩短，电极线的长度由中间向两边对称缩短。透明电极线21均匀排布，在透明电极线21的排布方向上，各个透明电极线21的长度由中间向两边逐渐缩短，透明电极线21的长度由中间向两边对称缩短，任意两相邻透明电极线21的间隔相同。

图10中仅以m＝4，n＝3为例进行说明，对应4个选通子电路23、4条数据线S和3条栅极线G。如上述m和n的取值可以基于需求设定，不局限于本发明实施例所示房还是。该方式中，各个透明电极线21与选通电路的电连接方式、以及选通电路与栅极线G和数据线S的连接方式，可以基于上述任一种实施例描述方式，不局限于图10所示方式。基于相同的原理，通过调节透明电极线21与对应选通开关以及选通开关与对应数据线的连接顺序，均衡不同数据线的负载，在此不再赘述。

参考图11，图11为本发明实施例提供的另一种液晶模组中透明电极线的分布示意图，该方式与图10所示方式不同在于，各个透明电极线21也可以不均匀的分布在透光区域AA，此时，在透明电极线21的排布方向上，各个透明电极线21的长度由中间向两边逐渐缩短，但是透明电极线21长度变化由中间向两边非对称缩短，相邻透明电极线21的间隔不相同，同一间隔的宽度均匀。

图11所示方式中，在透明电极线21的排布方向上，示出了各电极线组01前三条透明电极线与选通电路的电连接方式。该方式中，各个透明电极线21与选通电路的电连接方式、以及选通电路与栅极线G和数据线S的连接方式，可以基于上述任一种实施例描述方式，不局限于图11所示方式。基于相同的原理，通过调节透明电极线21与对应选通开关以及选通开关与对应数据线的连接顺序，均衡不同数据线的负载，在此不再赘述。

在本实施例的一些其他可选实施例中，所述液晶模组与所述透光区域AA还可以为非矩形结构。例如，所述液晶模组与所述透光区域AA还可以为圆形、三角形、梯形、平行四边形、边数大于4的多边形、异形。也就是说，在透光区域AA的不同区域至少存在不同长度的透明电极线21。通过本申请，可以解决透光区域AA存在不同长度电极线导致的数据线S负载不同的问题。

具体的，参考图12，图12为本发明实施例提供的又一种液晶模组中透明电极线的分布示意图，图12所示方式中，液晶模组为三角形异形面板，其透光区域AA为三角形，对应三角形透光区域AA的三边，具有三个边框区域BB，各个透明电极线21在三角形的透光区域AA内平行排布。多条透明电极线21依次平行排布，在排布方向上，各个透明电极线21的长度由中间区域到两端逐渐较小。可以设置透明电极线21均匀分布在透光区域AA中或是非均匀分布在透光区域AA中。

图12所示方式中，在透明电极线21的排布方向上，示出了各电极线组01前三条透明电极线与选通电路的电连接方式。该方式中，各个透明电极线21与选通电路的电连接方式、以及选通电路与栅极线G和数据线S的连接方式，可以基于上述任一种实施例描述方式，不局限于图12所示方式。基于相同的原理，通过调节透明电极线21与对应选通开关以及选通开关与对应数据线的连接顺序，均衡不同数据线的负载，在此不再赘述。

本发明实施例中，液晶模组中透明电极线21可以均匀分布在透光区域AA中，也可以非均匀的分布在透光区域AA中。液晶模组的形状不局限于本发明实施例所述方式，可以基于显示需求任意设置。

通过上述描述可知，本发明实施例中，通过调节各数据线S所连接透明电极线21的顺序，可以均衡各数据线S的负载，最优的，可以通过调节各数据线S所连接的透明电极线21的顺序，使得不同所述数据线S所对应连接的n个所述透明电极线21的长度之和相同，以使得各个数据线S的负载相同。其他方式中，也可以通过调节选通开关22栅极与栅极线G的连接顺序以实现均衡数据线S的负载的目的，该方式与上述实施例目的相同，均是用于缩小各个数据线S所连接的透明电极线的总长度差值，以实现均衡数据线S的负载的目的。

基于上述实施例，本发明另一实施例还提供了一种全息3D显示设备，所述全息3D显示设备可以如图1所示，包括：光源设备111，所述光源设备111用于时序出射的相干RGB三色光；扩束准直组件112，用于对所述光源设备111出射的光进行扩束和准直处理；空间光调制器12，所述空间光调制器12用于对所述扩束准直组件112出射的光依次进行相位调制和振幅调制；场镜13以及液晶光栅14，所述场镜13至少用于提高出射空间光调制器12出射光线的边缘光线入射所述液晶光栅的能力；所述液晶光栅14用于基于入射光线形成左眼图像和右眼图像；其中，所述液晶光栅14为上述实施例所述的液晶光栅。

本发明实施例所述全息3D显示设备具有上述实施例所述的液晶光栅，液晶光栅14中具有透明电极线相对于透光区域边缘倾斜设置的液晶模组，可以均衡所述液晶模组中数据线的负载。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的全息3D显示设备而言，由于其与实施例公开的液晶光栅相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见液晶光栅对应部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种液晶光栅，其特征在于，包括：

液晶模组，所述液晶模组包括位于边框区域的选通电路以及位于透光区域的透明电极层；

所述透明电极层包括m*n条依次平行排布的透明电极线，n条连续排布的所述透明电极线为一电极线组，使得所述透明电极层划分为依次排布的第1电极线组至第m电极线组；m和n均为大于1的正整数；如果m为奇数，相邻两个所述电极线组中，其中一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度均小于另一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度；如果m为偶数，第1电极线组至第m/2电极线组中，对于相邻的两个所述电极线组，其中一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度均小于另一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度，第m/2+1电极线组至第m电极线组中，对于相邻的两个所述电极线组，其中一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度均小于另一个所述电极线组中的所述透明电极线的长度；

所述选通电路与所述透明电极线连接，用于通过所述透明电极线控制液晶翻转；所述选通电路具有m*n个选通开关，所述选通开关与所述透明电极线一一对应连接；

n条栅极线以及m条数据线；每条所述栅极线连接m个所述选通开关的栅极；每条数据线连接n个所述选通开关的第一电极，该n个所述选通开关的栅极分别连接不同的所述栅极线；所述选通开关的栅极与一条对应栅极线连接，其第一电极与一条对应数据线连接，其第二电极与一条对应的所述透明电极线连接；

其中，同一所述电极线组中，n条所述透明电极线所对应连接的n个所述选通开关至少连接在两条所述数据线上。

2.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述选通电路划分为m个选通子电路，所述选通子电路具有n个在所述边框区域的宽度方向上依次排布的所述选通开关，所述宽度方向由所述透光区域指向所述边框区域；

所述选通子电路在垂直于所述宽度方向的方向上排布。

3.根据权利要求2所述的液晶光栅，其特征在于，m个选通子电路位于同一边框区域，或，m个选通子电路位于至少两个边框区域，该至少两个所述边框区域包括延伸方向不同的两个相邻的边框区域。

4.根据权利要求2所述的液晶光栅，其特征在于，n条所述栅极线在所述宽度方向上依次排布为第1栅极线至第n栅极线；

同一所述选通子电路中，在所述宽度方向上，n个所述选通开关依次为第1选通开关至第n选通开关；

各个所述选通子电路的第i选通开关的栅极均与第i栅极线连接，i为不大于n的正整数；同一所述选通子电路中，n个所述选通开关的第一电极连接同一所述数据线，n个所述选通开关的第二电极所对应连接的n条所述透明电极线不完全位于同一所述电极线组。

5.根据局权利要求4所述的液晶光栅，其特征在于，所述选通开关的第二电极通过一条第二电极连接线与所对应的所述透明电极线连接；

一部分所述第二电极连接线与所述第二电极的导电层同层；另一部分所述第二电极连接线与所述栅极线的导电层同层，与所对应的所述透明电极线的延长线通过过孔连接；

或，一部分所述第二电极连接线与所述第二电极的导电层同层；另一部分所述第二电极连接线通过第一布线导电层制备，与所对应的所述透明电极线的延长线通过过孔连接，所述第一布线导电层与所述栅极线的导电层以及所述第二电极的导电层均不同层。

6.根据权利要求2所述的液晶光栅，其特征在于，n条所述栅极线在所述宽度方向上依次排布为第1栅极线至第n栅极线；

同一所述选通子电路中，在所述宽度方向上，n个所述选通开关依次为第1选通开关至第n选通开关；

各个所述选通子电路的第i选通开关的栅极均与第i栅极线连接，i为不大于n的正整数；同一所述选通子电路中，n个所述选通开关的第一电极不完全连接同一所述数据线，n个所述选通开关的第二电极所对应连接的n条所述透明电极线位于同一所述电极线组。

7.根据权利要求6所述的液晶光栅，其特征在于，所述选通开关的第二电极通过一条第二电极连接线与所对应的所述透明电极线连接；所有所述第二电极连接线与所述第二电极的导电层同层；

所述选通开关的第一电极通过一条第一电极连接线与所对应的所述数据线连接；一部分所述第一电极连接线与所述第一电极的导电层同层；另一部分所述第一电极连接线与所述栅极线的导电层同层，与所对应的数据线通过过孔连接。

8.根据权利要求6所述的液晶光栅，其特征在于，所述选通开关的第二电极通过一条第二电极连接线与所对应的所述透明电极线连接；所有所述第二电极连接线与所述第二电极的导电层同层；

所述选通开关的第一电极通过一条第一电极连接线与所对应的所述数据线连接；一部分所述第一电极连接线与所述第一电极的导电层同层；另一部分所述第一电极连接线通过第二布线导电层制备，与所对应的所述数据线通过过孔连接，所述第二布线导电层与所述栅极线的导电层以及所述第二电极的导电层均不同层。

9.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，n＝32。

10.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述选通电路用于基于m*n条所述透明电极线的排布顺序，通过所述数据线逐一为所述透明电极线输入控制电压；

或，所述选通电路用于基于n条所述栅极线的排布顺序，逐一扫描所述栅极线，通过所述数据线为所述栅极线所连接的所述透明电极线输入控制电压。

11.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述透光区域为矩形区域，所述透明电极线的延伸方向与所述透光区域相对平行的两边具有45°夹角。

12.根据权利要求1-11任一项所述的液晶光栅，其特征在于，不同所述数据线所对应连接的n个所述透明电极线的长度之和相同。

13.一种全息3D显示设备，其特征在于，包括：

光源设备，所述光源设备用于时序出射的相干RGB三色光；

扩束准直组件，用于对所述光源设备出射的光进行扩束和准直处理；

空间光调制器，所述空间光调制器用于对所述扩束准直组件出射的光依次进行相位调制和振幅调制；

场镜以及液晶光栅，所述场镜至少用于提高出射空间光调制器出射光线的边缘光线入射所述液晶光栅的能力；所述液晶光栅用于基于入射光线形成左眼图像和右眼图像；

其中，所述液晶光栅为如权利要求1-12任一项所述的液晶光栅。

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