CN110989254B - 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，本发明技术方案中，设置属于不同长度区间的透明电极线连接有不同的存储电容，所述存储电容的电容值与所对应的透明电极线所属长度区间相关，从而可以提高不同长度的透明电极线充电时间的一致性，进而提高了液晶翻转时间的一致性。本发明技术方案所述全息3D显示设备具有上述液晶光栅，能够提高不同长度的透明电极线充电时间的一致性，进而提高了液晶翻转时间的一致性，使得全息3D显示设备具有较好的显示效果。

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。

现有的全息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，所述液晶光栅的液晶模组具有透光区域和边框区域，所述透光区域设置有多条平行排布的透明电极线，所述边框区域设置有与所述透明电极线连接的选通电路，所述选通电路通过所述透明电极线控制液晶翻转。所述选通电路具有多个与所述透明电极线一一对应连接的选通开关。所述选通开关的栅极与对应的栅极线连接，其第一电极与对应的数据线连接，其第二电极与对应的所述透明电极线连接。

其中，所述选通开关的第二电极还连接有存储电容。所述液晶模组中所述透明电极长度不完全相同，如果所述透明电极属于第一长度区间，设置其所连接的存储电容的电容值属于第一电容值区域，如果所述透明电极线的长度属于第二长度区间，设置其所连接的存储电容的电容值属于第二电容值区间，所述第一长度区间的上限值小于所述第二长度区间的下限值，所述第一电容值区间的上限值小于所述第二电容值区间的下限值。

可见，本发明技术方案所述液晶光栅中，设置属于不同长度区间的透明电极线连接有不同的存储电容，所述存储电容的电容值与所对应的透明电极线所属长度区间相关，从而可以提高不同长度的透明电极线充电时间的一致性，进而提高了液晶翻转时间的一致性。

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，能够提高不同长度的透明电极线充电时间的一致性，进而提高了液晶翻转时间的一致性，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为一种液晶模组中的存储电容设置结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种液晶光栅中液晶模组的等效电路图；

图6为本发明实施例提供的一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图；

图7为本发明实施例体用的一种液晶光栅中液晶模组的切面图；

图8为本发明实施例提供的另一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图。

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。

液晶模组中通过选通电路为透明电极线充电，以控制液晶翻转。选通电路具有多个与所述透明电极线一一对应连接的选通开关，为了使得透明电极线能够在短时间内完成充电，达到所需电压，各个透明电极线还连接有一对应存储电容，用于存储电荷，为透明电极线充电。液晶显示模组在进行显示驱动过程中，对于扫描时序相邻的两透明电极线，扫描前一透明电极线所连接的栅极线时，开启所连接的选通开关，通过对应的数据线为前一透明电极线所连接的存储电容充电，然后扫描后一透明电极线所连接的栅极线，开启所述连接的选通开关，通过对应的数据线为后一透明电极线所连接的存储电容充电，在后一透明电极线充电过程中，通过前一透明电极线所连接的存储电容持续为前一透明电极线充电，基于如是过程依次为各个透明电极线充电。

发明人研究发现，现有的液晶光栅中，如果所述液晶模组中透明电极线的长度不一致，不同长度的透明电极线充电时间会存在见到的差异，进而导致液晶翻转时间存在较大差异。这是由于，现有技术中，一般所有的透明电极线均连接相同的存储电容，所述存储电容的电容值为最长的透明电极线所需的存储电容，所述存储电容为最长的透明电极线耦合电容的15％。

如图4所示，图4为一种液晶模组中的存储电容设置结构示意图，图4所示方式中，液晶模组具有显示区域AA和边框区域BB，显示区域AA具有多条平行分布的透明电极线12，透明电极线12相对于显示区域AA的一组对比倾斜设置，各个透明电极线12的长度不完全相同。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所示液晶模组用于作为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或第三液晶模组145)，需要设置透明电极线12的排布方向上，各个透明电极线12的长度由中间向排布方向的两端逐渐减小。

边框区域BB设置有选通电路，具有多个与透明电极线12一一对应连接的选通开关11，对应连接的选通开关12和透明电极12还连接有存储电容13。各个透明电极线所连接的存储电容13均相同，均等于最长透明电极线12所需的存储电容。

选通开关具有栅极g、第一电极s和第二电极d，第一电极s与第二电极d中的一者为源极，另一者为漏极。栅极g与对应栅极线G连接，第一电极s与对应数据线S连接，第二电极d与对应透明电极线12连接，且透明电极线12还与对应的存储电容13连接。图4中仅示出了透明电极线12排布方向四条连续排布的透明电极线12及其与选通电路和存储电容的连接结构，具体透明电极线12的数量及其与选通电路和存储电容的连接结构可以基于液晶模组的设计参数设计，本发明实施例对此不做限定。

图4所示方式中，所有透明电极线12均连接长度最大透明电极线12所需存储电容13的方案，会导致不同长度的透明电极线12的驱动时间不同，液晶偏转时间不同。例如长度最大的透明电极线12充电需要数据线S向存储电容13充电十次，而最短的透明电极线12充电只需数据线S向存储电容13充电一次，这样导致二者对应液晶不能同步翻转。而且所有透明电极线12均连接长度最大透明电极线1所需存储电容13，还会导致边框区域BB的宽度增大。

为了实现全息3D显示设备的工作，提高不同长度透明电极线充电时间的一致性，进而提高液晶翻转的一致性，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5-图7，图5为本发明实施例提供的一种液晶光栅中液晶模组的等效电路图，图6为本发明实施例提供的一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图，图7为本发明实施例体用的一种液晶光栅中液晶模组的切面图。图5-图7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；所述透明电极层包括多条依次平行排布的透明电极线12；所述选通电路与所述透明电极线12连接，所述选通电路用于通过所述透明电极线12控制液晶翻转；所述选通电路包括多个与所述透明电极线12一一对应连接的选通开关11。所述选通开关11的栅极g与对应的栅极线G连接，其第一电极s与对应的数据线S连接，其第二电极与对应的所述透明电极线12连接；

其中，所述选通开关12的第二电极d还连接有存储电容13；如果所述透明电极线12属于第一长度区间，其所连接存储电容13的电容值属于第一电容值区间，如果所述透明电极线12的长度属于第二长度区间，其所连接存储电容13的电容值属于第二电容值区间；所述第一长度区间的上限值小于所述第二长度区间的下限值，所述第一电容值区间的上限值小于所述第二电容值区间的下限值。

本发明实施例所述液晶光栅中，对于同一液晶模组，如果液晶模组中透明电极线12的长度不完全相同，设置属于不同长度区间的透明电极线连接有不同的存储电容，所述存储电容的电容值与所对应的透明电极线所属长度区间相关，从而可以提高不同长度的透明电极线充电时间的一致性，进而提高了液晶翻转时间的一致性。而且使得透明电极线12所连接的存储电容13和透明电极线12的长度适配，相对于现有技术可以缩小部分透明电极线12所连接的存储电容13的尺寸，从而可以所需边框区域BB的面积，能够缩小边框区域BB的宽度，便于窄边框设计。

在图5所示方式中，不同长度的所述透明电极线12所连接的存储电容13的电容值不同，所述电极线12的长度越大，所对应连接的所述存储电容13的电容值越大。每条所述透明电极线12所连接的存储电容13等于该透明电极线12耦合电容的预设百分比值，如该预设百分比值为15％。可以基于需求设定该预设百分比值，本发明实施例对此不做具体限定。不同长度透明电极线12的耦合电容可以基于检测电路测量获取，或可以基于预先设定的长度与耦合电容的标准表格获取。该方式中，每条所述透明电极线12均基于其实际长度，设定匹配的存储电容，可以较为精确的控制充电时间。

所述液晶模组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11，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同层。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12，透明电极线12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12驱动液晶翻转。

所述选通开关管11的第一电极s和第二电极d与所述数据线G由第一导电层制备。所述栅极线S由第二导电层制备，所述第一导电层与所述第二导电层不同层。所述存储电容13的一个极板由所述第二导电层制备，且与所述栅极线G绝缘，另一个极板由所述第一导电层制备，且与所述第二电极d电连接。如是无需单独金属层制备存储电容13的两个极板。具体的，存储电容13包括上极板层C1和下极板层C2。上极板层C1与对应透明电极线12电连接，下极板层C2接地。上极板层C1为第二电极d的一部分，与第二电极d一体结构，下极板层C2与栅极g同层制备，且相互绝缘。

图6所示方式中，不同长度的透明电极线12对应不同电容值的存储电容13，透明电极线12的长度越大，所对应连接的存储电容13的电容值越大，透明电极线12的长度越小，所对应连接的存储电容13的电容值越小。存储电容13的电容值其上下基板的正对面积相关，电容值越小，则所述正对面积越小，反之，则所述正对面积越大。减小部分透明电极线12所连接存储电容13的电容值，能够缩小正对面积，从而缩小存储电容13所占据边框区域BB的面积，能够缩小边框区域BB的宽度。

参考图8，图8为本发明实施例提供的另一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图，基于上述实施例，设定所述液晶光栅具有m*n条依次平行排布的所述透明电极线12；n条连续排布的所述透明电极线12为一电极线组01，所述透明电极层具有依次排布的第1电极线组-第m电极线组；m和n均为大于1的正整数。可以基于面板尺寸以及分辨率等参数设计m*n的取值，而m和n的取值可以基于电路布局等因素取值，不发明实施例中对此不做具体限定。

本发明实施例中，设定透明电极线12排布方向上，透明电极线12的长度由中间向两端逐渐减小。如果m为奇数，相邻两个所述电极线组01中，其中一个所述电极线组01中的所述透明电极线12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12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12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12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12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12的长度。

由于在透明电极线12排布方向上，透明电极线12的长度由中间向两端降低。故同一所述电极线组01中，n条所述透明电极线12的长度属于同一长度区间，不同所述电极线组01中，n条所述透明电极线12的长度属于不同长度区间，且相邻两所述电极线组01对应的长度区间无交叠。也就是说，对任意两相邻的电极线组01，如果其中一个所述电极线组01中的所述透明电极线12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12的长度，设定一个电极线组01中所有透明电极线12的长度属于正实数区间[L1,L2]，另一个电极线组01中所有透明电极线12的长度属于正实数区间[L3,L4]，四个正实数满足如下关系L1＜L2＜L3＜L4。

图8与图6所示方式不同在于，图8所示方式中，设置同一所述电极线组01中，n条所述透明电极线12各自所连接的存储电容13的电容值相同。图8所示方式无需为不同长度值的透明电极线12均分别设置一不同的存储电容13，而是基于所处电极线01中透明电极线12所属长度区间，统一为同一所述电极线组01中所有透明电极线12设置相同的存储电容13，如是可以大大降低不同电容值的存储电容的数量，便于显示模组中边路布局，减少不同长度透明电极线12匹配不同电容值的存储电容的耗时，提高生产效率。

可选的，同一所述电极线组01中，n条所述透明电极线12各自所连接的存储电容13的电容值不小于该电极线组01中最长所述透明电极线12所需的存储电容13的电容值。如图8所示方式中，在透明电极线12的排布方向上，示出了第1电极线组011中前四条透明电极线12的电路连接关系，第1电极线组011中，所有透明电极线12所连接的存储电容13的电容值均等于第1电极线组011中第n条透明电极线12所需的存储电容13的电容值，并示出了第i电极线组01i中前四条透明电极线12的电路连接关系，i为不大于m的正整数，第i电极线组01i中，所有透明电极线12所连接的存储电容13的电容值均等于第i电极线组01i中第n条透明电极线12所需的存储电容13的电容值。,每条电极线组01中各个透明电极线12所连接的存储电容13均基于该电极线组01中最长透明电极线12所需的存储电容13，能够保证该电极线组01中所有透明电极线12所连接的存储电容13均能够满足充电需求。

图8所示方式中，同一电极线组01中，直接按照透明电极线12的排布顺序依次与边框区域BB宽度方向上排布的n个选通开关11连接。

本发明实施例中，同一电极线组01中，各个透明电极线12所对应连接的选通开关11在所在边框区域BB的宽度方向上依次排布。

如图8所示，对于矩形液晶模组，其矩形透光区域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，其宽度方向为透光区域AA指向下方边框区域BB的方向。

参考图9，图9为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图，该方式中，同一所述电极线组01中，n条所述透明电极线12的长度不完全相同，n条所述透明电极线12分别连接不同的所述选通开关11，该n条所述透明电极线12所连接的n个所述选通开关11在同一边框区域BB的宽度方向上依次排布，对于两长度不同的所述透明电极线12，长度较长的一者连接距离所述透光区域AA距离大的所述选通开关11，长度较短的一者连接距离所述透光区域AA距离近的所述选通开关11。

如是长度较短的透明电极线12需要通过较长的连接线02与远距离的选通开关11连接，而长度较长的透明电极线12需要通过长度较短的连接线02与短近距离的选通开关11连接，可以使得各个透明电极线与对应连接线02的负载均衡，这样，相当于通过不同长度的连接线02补偿了各个透明电极线12的长度，使得同一电极线组01中，前n-1条透明电极线12与对应连接线02的总负载等于第n条透明电极线12与对应连接线01的总负载，使得各个长度不同的透明电极线在相同的存储电容13下具有相同的驱动时间，从而可以提高不同长度的透明电极线充电时间的一致性，进而提高了液晶翻转时间的一致性。

在上述各个实施例中，选通开关11为薄膜晶体管(TFT)，其半导体沟道层A为长方形，长方形的长边平行于边框区域BB的宽度方向，栅极g在边框区域BB的宽度方向上延伸，如是会导致选通开关11占据的宽度较大，会增大边框区域BB的宽度，为了解决该问题，可以采用如图10所示方式布局选通开关11。

参考图10，图10为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图，该方式中，所述液晶光栅具有m*n条依次平行排布的所述透明电极线12；在所述透明电极线12的排布方向上，m*n条所述透明电极线12的长度由中间向两边逐渐缩短；n条连续排布的所述透明电极线12为一电极线组01，所述透明电极层具有依次排布的第1电极线组-第m电极线组；m和n均为大于1的正整数。

所述选通电路具有m*n个选通开关11，所述选通开关11与所述透明电极线12一一对应连接；在所述边框区域BB的宽度方向y上，n个依次排布的所述选通开关11为一个选通子电路03，所述选通电路具有依次排布的第1选通子电路-第m选通子电路；第i选通子电路中的所述选通开关11与第i电极线组01i中的所述透明电极线12一一对应连接，i为不大于m的正整数。

同一所述选通子电路03中，n个所述选通开关11所对应连接的n个所述存储电容13在所述宽度方向上依次排布，第j选通开关与第j存储电容在垂直于所述宽度方向y的方向x上相邻设置，如图10中，连接同一透明电极线12的存储电容13与选通开关11左右相邻设置，j为不大于n的正整数。

图10所示方式中，将连接同一透明电极线12的存储电容13与选通开关11在方向x上相邻设置，即在平行于所在边框区域BB的延伸方向上相邻设置，可以降低边框区域BB的宽度。

同时，图10所示方式设置所述选通开关11的第一电极s和第二电极d在所述宽度方向y上相对设置，且其栅极g在垂直于所述宽度方向y的方向x上延伸。将选通开关11横向设置，即其延伸方向平行于所在边框区域BB的延伸方向，从而可以降低边框区域BB的宽度。

需要说明的是，图10所示方式仅是在图9所示方式的基础上进行图示说明，图10所示选通开关11的布局方式以用于上述实施例任一种方式，不局限于图9所示方式。

本发明所述液晶光栅中，同一所述液晶模组中，具有m*n条透明电极线12，将所有透明电极线12均分为n组，每个电极线组01具有n条连续排布的透明电极线12，同一电极线组01中n条透明电极线12连接同一选通子电路03，具有m个选通子电路03。同一选通子电路03中n个选通开关分别连接不同的栅极线G，具有n条栅极线G。同一选通子电路03单独对应同一数据线S，具有m条数据线S。如果m个选通子电路03在同一边框区域BB，则m个选通子电路03在垂直于该边框区域BB的宽度方向y上依次排布。各个选通开关11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，每个边框区域BB中的多个选通开关11均在所处边框区域BB内阵列排布。

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y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y上依次排布，并沿着方向x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。同一选通子电路03中，n个选通开关11在宽度方向y上依次为第1选通开关和第n选通开关，靠近边框区域BB的为第1选通开关。

本发明所述液晶光栅中，不局限于图9和图10所示方式中，设置同一电极线组01中长度较长透明电极线12连接近距离的选通开关11，长度较短的透明电极线12连接远距离的选通开关，也可以在透-图6和图8所示方式，具体的，在透明电极线12排布方向上，将各个透明电极线12由近及远的逐一对应连接各个选通开关，具体的，第i选通子电路中的第j选通开关的第二电极d与第i电极线组中的第j透明电极线连接；具有依次排布的第1数据线和第m数据线，第i数据线与第i选通子电路中的各个所述选通开关11的第一电极s连接，不同所述选通子电路03中的所述选通开关11的第一电极s连接不同的所述数据线S；具有依次排布的第1栅极线-第n条栅极线，第j栅极线与各个所述选通子电路03中的第j选通开关管的栅极g连接，同一所述选通子电路03中，不同的所述选通开关11的栅极g连接不同的所述栅极线G。

可选的，一组电极线的数量可以为20-50条，如可以为32条或是34条，即n＝32或34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11，又可以减少在边框区域BB宽度方向上排布的选通开关11的数量，从而减小边框区域BB宽度的宽度。

如果液晶模组为矩形，具有矩形的透光区域AA，则具有四个环绕所述透光区域AA的边框区域BB，四个所述边框区域BB两两相对设置；m个所述选通子电路03设置在同一所述边框区域BB或是至少两个所述边框区域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。当位于至少两个边框区域BB时，便于电路布局，降低边框区域BB的宽度。

在上述各个实施例中，以所述透明电极线12可以等间隔均匀分布在透光区域AA为例进行说明，其他方式中，所述透明电极线12也可以非均匀设置在透光区域AA中。所述透明电极线12非均匀设置在透光区域AA中，包括存在两相邻透明电极线12的间隔与另外两透明电极线12的间隔不同，和/或，两相邻透明电极线12的间隔宽度是不均匀的。

如图11所示，图11为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图，该方式中，至少存在两相邻透明电极线12不平行，导致两相邻透明电极线12的间隔宽度是不均匀。

如图12所示，图12为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图，该方式中，存在两相邻透明电极线12的间隔与另外两相邻透明电极线12的间隔不同，导致两相邻透明电极线12的间隔宽度是不均匀。

其他方式中，存在透明电极线12是非直线，也会导致两相邻透明电极线12的间隔宽度是不均匀。

本发明实施例中，无论透明电极线12在透明区域AA均匀分布或是非均匀分布，都可以基于上述设置存储电容以及设置透明电极线12与选通开关11的连接方式，以提高不同长度的透明电极线充电时间的一致性，进而提高液晶翻转时间的一致性。

在本发明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。通过本发明，可以解决透光区域AA存在不同长度透明电极线12导致透明电极线12充电时间不一致以及液晶翻转时间不一致的问题。

如图13所示，图13为本发明实施例提供的又一种液晶光栅中液晶模组的结构示意图，该方式中，以三角形的液晶模组与透光区域AA为例，在三角形透光区域AA具有不同长度透明电极线12，通过本发明，可以解决透明电极线12充电时间不一致以及液晶翻转时间不一致的问题。

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，通过上述实施例所述的液晶光栅，可以解决由于透光区域内存在不同长度透明电极线导致透明电极线充电时间不一致以及液晶翻转时间不一致的问题。

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。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

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 (12)

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多条依次平行排布的透明电极线；

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；所述选通电路包括多个与所述透明电极线一一对应连接的选通开关；

所述选通开关的栅极与对应的栅极线连接，其第一电极与对应的数据线连接，其第二电极与对应的所述透明电极线连接；

其中，所述选通开关的第二电极还连接有存储电容；如果所述透明电极线属于第一长度区间，其所连接存储电容的电容值属于第一电容值区间，如果所述透明电极线的长度属于第二长度区间，其所连接存储电容的电容值属于第二电容值区间；所述第一长度区间的上限值小于所述第二长度区间的下限值，所述第一电容值区间的上限值小于所述第二电容值区间的下限值。

2.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，不同长度的所述透明电极线所连接的存储电容的电容值不同，所述电极线的长度越大，所对应连接的所述存储电容的电容值越大。

3.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述液晶光栅具有m*n条依次平行排布的所述透明电极线；n条连续排布的所述透明电极线为一电极线组，所述透明电极层具有依次排布的第1电极线组-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；

同一所述电极线组中，n条所述透明电极线的长度属于同一长度区间，不同所述电极线组中，n条所述透明电极线的长度属于不同长度区间，且相邻两所述电极线组对应的长度区间无交叠；

同一所述电极线组中，n条所述透明电极线各自所连接的存储电容的电容值相同。

4.根据权利要求3所述的液晶光栅，其特征在于，同一所述电极线组中，n条所述透明电极线各自所连接的存储电容的电容值不小于该电极线组中最长所述透明电极线所需的存储电容的电容值。

5.根据权利要求3所述的液晶光栅，其特征在于，同一所述电极线组中，n条所述透明电极线的长度不完全相同，n条所述透明电极线分别连接不同的所述选通开关，该n条所述透明电极线所连接的n个所述选通开关在同一边框区域的宽度方向上依次排布，对于两长度不同的所述透明电极线，长度较长的一者连接距离所述透光区域距离大的所述选通开关，长度较短的一者连接距离所述透光区域距离近的所述选通开关。

6.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述液晶光栅具有m*n条依次平行排布的所述透明电极线；在所述透明电极线的排布方向上，m*n条所述透明电极线的长度由中间向两边逐渐缩短；n条连续排布的所述透明电极线为一电极线组，所述透明电极层具有依次排布的第1电极线组-第m电极线组；m和n均为大于1的正整数；

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；在所述边框区域的宽度方向上，n个依次排布的所述选通开关为一个选通子电路，所述选通电路具有依次排布的第1选通子电路-第m选通子电路；第i选通子电路中的所述选通开关与第i电极线组中的所述透明电极线一一对应连接，i为不大于m的正整数；

同一所述选通子电路中，n个所述选通开关所对应连接的n个所述存储电容在所述宽度方向上依次排布，第j选通开关与第j存储电容在垂直于所述宽度方向的方向上相邻设置，j为不大于n的正整数。

7.根据权利要求6所述的液晶光栅，其特征在于，所述选通开关的第一电极和第二电极在所述宽度方向上相对设置，且其栅极在垂直于所述宽度方向的方向上延伸。

8.根据权利要求6所述的液晶光栅，其特征在于，第i选通子电路中的第j选通开关的第二电极与第i电极线组中的第j透明电极线连接；

具有依次排布的第1数据线和第m数据线，第i数据线与第i选通子电路中的各个所述选通开关的第一电极连接，不同所述选通子电路中的所述选通开关的第一电极连接不同的所述数据线；

具有依次排布的第1栅极线-第n条栅极线，第j栅极线与各个所述选通子电路中的第j选通开关管的栅极连接，同一所述选通子电路中，不同的所述选通开关的栅极连接不同的所述栅极线。

9.根据权利要求6所述的液晶光栅，其特征在于，n＝32。

10.根据权利要求6所述的液晶光栅，其特征在于，具有四个环绕所述透光区域的边框区域，四个所述边框区域两两相对设置；

m个所述选通子电路设置在同一所述边框区域或是至少两个所述边框区域，该至少两个所述边框区域包括延伸方向不同的两个相邻边框区域。

11.根据权利要求1-10任一项所述的液晶光栅，其特征在于，所述选通开关管的第一电极和第二电极与所述数据线由第一导电层制备；

所述栅极线由第二导电层制备，所述第一导电层与所述第二导电层不同层；

所述存储电容的一个极板由所述第二导电层制备，且与所述栅极线绝缘，另一个极板由所述第一导电层制备，且与所述第二电极电连接。

12.一种全息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1-11任一项所述的液晶光栅。

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