CN112230466A - 液晶光栅及其制作方法和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶光栅及其制作方法和显示装置，涉及显示技术领域，液晶光栅包括相对设置的第一光调节组件和第二光调节组件，第一光调节组件包括第一液晶面板和设置于第一液晶面板第一表面的第一偏振调节件，第二光调节组件包括第二液晶面板和设置于第二液晶面板表面的第二偏振调节件；沿第一方向，第一偏振调节件和第二偏振调节件位于第一液晶面板和第二液晶面板之间；以第二方向为旋转轴的延伸方向，将第一光调节组件绕旋转轴转180°时，第一液晶面板的配向方向与第二液晶面板的配向方向平行，且第一偏振调节件的光轴方向与第二偏振调节件的光轴方向平行。如此，可采用两个相同的光调节组件形成液晶光栅，有利于简化液晶光栅的制程。

Description

液晶光栅及其制作方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种液晶光栅及其制作方法和显示装置。
背景技术
从CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)时代到液晶时代，再到现在到来的OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)时代，显示行业经历了几十年的发展变得日新月异。显示产业已经与我们的生活息息相关，从传统的手机、平板、电视和PC，再到现在的智能穿戴设备和VR等电子设备都离不开显示技术。
为了满足人们对显示设别的立体显示需求，全息3D显示成为目前显示领域的一个主要发展方向。全息3D显示设备需要通过液晶光栅将入射光线形成左眼图像和右眼图像，以便于实现全息3D显示。
通常液晶光栅由两个液晶面板和一个半波片组成，需要通过不同的制程实现两个液晶面板与半波片的贴合，制作工艺复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种液晶光栅及其制作方法和显示装置，以简化液晶光栅的制程。
第一方面，本申请提供一种液晶光栅，包括：相对设置的第一光调节组件和第二光调节组件，所述第一光调节组件包括第一液晶面板和第一偏振调节件，所述第一偏振调节件设置于所述第一液晶面板的第一表面；所述第二光调节组件包括第二液晶面板和第二偏振调节件，所述第二偏振调节件设置于所述第二液晶面板的第一表面；沿第一方向，所述第一偏振调节件和所述第二偏振调节件位于所述第一液晶面板和所述第二液晶面板之间，所述第一方向为所述第一光调节组件和所述第二光调节组件的堆叠方向；
以第二方向为旋转轴的延伸方向，将所述第一光调节组件绕所述旋转轴旋转180°时，所述第一光调节组件的第一液晶面板的配向方向与所述第二液晶面板的配向方向平行，且所述第一偏振调节件的光轴方向与所述第二偏振调节件的光轴方向平行；
所述第一液晶面板的配向方向与所述第二方向之间的夹角不等于90°，且所述第一偏振调节件的光轴方向与所述第二方向之间的夹角不等于90°；
其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。
第二方面，本申请提供一种液晶光栅的制作方法，用于制作本申请所提供的液晶光栅，所述制作方法包括：
提供两个相同的光调节组件，所述光调节组件包括液晶面板和设置于所述液晶面板第一表面的偏振调节件，其中，两个所述光调节组件分别为第一光调节组件和第二光调节组件，所述第一光调节组件包括第一液晶面板和第一偏振调节件，所述第二光调节组件包括第二液晶面板和第二偏振调节件；
将所述第一光调节组件与所述第二光调节组件沿第一方向相对放置并组合为液晶光栅，在所述液晶光栅中，沿所述第一方向，所述第一偏振调节件和所述第二偏振调节件位于所述第一液晶面板和所述第二液晶面板之间，所述第一方向为所述第一光调节组件和所述第二光调节组件的堆叠方向；
其中，将所述第一光调节组件绕旋转轴转动180度时，在垂直于所述第一方向的平面内，所述第一光调节组件的放置位置与所述第二光调节组件的放置位置相同。
第三方面，本申请提供一种显示装置，包括：
光源设备，所述光源设备用于时序出射相干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，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，用于提高从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；
液晶光栅，用于基于入射光线形成左眼图像和右眼图像，所述液晶光栅为本申请所提供的液晶光栅。
与现有技术相比，本发明提供的液晶光栅及其制作方法和显示装置，至少实现了如下的有益效果：
本发明所提供的液晶光栅及其制作方法和显示装置中，当将第一光调节组件绕旋转轴旋转180°时，第一光调节组件中第一液晶面板的配向方向与第二光调节组件中第二液晶面板的配向方向平行，且第一偏振调节件的光轴方向与第二偏振调节件的光轴方向平行，即采用两个相同的光调节组件即可形成本发明中的液晶光栅，而两个相同的光调节组件是采用相同的制程制作的，相比于现有技术的液晶光栅中两个液晶面板与半坡片分别采用不同的制程贴合的方式，简化了本发明中液晶光栅的制作工艺，因而有利于提升液晶光栅以及包含液晶光栅的显示装置的生产效率。
当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为一种常规的全息3D显示设备的结构示意图；
图2所示为本发明实施例提供的一种液晶光栅的结构示意图；
图3所示为本发明实施例提供的液晶光栅的一种截面图；
图4所示为将第一光调节组件绕旋转轴旋转180°后的示意图；
图5所示为图2中的第一方向视向下的示意图；
图6所示为本发明实施例提供的液晶光栅的另一种截面图；
图7所示为本发明实施例所提供的第一液晶面板/第二液晶面板的一种俯视图；
图8所示为本发明实施例提供的二分之一波片的一种结构示意图；
图9所示为本发明实施例提供的液晶光栅的另一种截面图；
图10所示为本发明实施例提供的液晶光栅的另一种截面图；
图11所示为本发明实施例提供的第一液晶面板中光栅电极的一种示意图；
图12所示为本发明实施例提供的第二液晶面板中光栅电极的一种示意图；
图13所示为本发明实施例所提供的液晶光栅的制作方法的一种流程图；
图14所示为本发明实施例中液晶光栅的一种制作过程图；
图15所示为制作相同的光调节组件的方法的一种流程图；
图16所示为本发明所实施例所提供的显示装置的一种结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
常规的立体3D显示原理是双目视差型，左眼和右眼各看到一副不同的二位图像，通过双目视差形成3D感受。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。
如图1所示，图1为一种常规的全息3D显示设备的结构示意图，包括背光源11’、空间光调制器12’、场镜13’以及液晶光栅14’。背光源包括光源设备和扩束准直组件，用于时序出射相干RGB三色光。空间光调制器12’用于对光线进行振幅和相位调制，液晶光栅14’将空间光调制器12’调整后的光线进行偏转角度调整，将不同的光入射到双眼中，从而实现大角度的全息显示。
现有技术中的液晶光栅通常由两个液晶面板和一个半波片组成，需要通过不同的制程实现两个液晶面板与半波片的贴合，制作工艺复杂，加大了制造难度。
有鉴于此，本发明提供了一种液晶光栅及其制作方法和显示装置，以简化液晶光栅的制程。
以下将结合附图和具体实施例进行详细说明。
请参考图2至图3，图2所示为本发明实施例提供的一种液晶光栅的结构示意图，图3所示为本发明实施例提供的液晶光栅的一种截面图，该液晶光栅100包括：相对设置的第一光调节组件20和第二光调节组件30，所述第一光调节组件20包括第一液晶面板21和第一偏振调节件31，所述第一偏振调节件31设置于所述第一液晶面板21的第一表面；所述第二光调节组件30包括第二液晶面板22和第二偏振调节件32，所述第二偏振调节件32设置于所述第二液晶面板22的第一表面；沿第一方向D1，所述第一偏振调节件31和所述第二偏振调节件32位于所述第一液晶面板21和所述第二液晶面板22之间，所述第一方向D1为所述第一光调节组件20和所述第二光调节组件30的堆叠方向；
以第二方向D2为旋转轴的延伸方向，将所述第一光调节组件20绕所述旋转轴旋转180°时，所述第一光调节组件20的第一液晶面板21的配向方向F1与所述第二液晶面板22的配向方向F2平行，且所述第一偏振调节件31的光轴方向F3与所述第二偏振调节件32的光轴方向F4平行；
所述第一液晶面板21的配向方向F1与所述第二方向D2之间的夹角不等于90°，且所述第一偏振调节件31的光轴方向F3与所述第二方向D2之间的夹角不等于90°；
其中，所述第二方向D2垂直于所述第一方向D1。
需要说明的是，为清楚示意液晶光栅100的结构，图2以爆炸图的形式来体现液晶光栅100中的各个组成部分，事实上，液晶光栅100中的第一光调节组件20和第二光调节组件30体现为图3所示的堆叠结构。图2和图3仅对液晶光栅100中第一液晶面板21、第一偏振调节件31、第二液晶面板22和第二偏振调节件32的相对位置关系进行了示意，并不代表实际的尺寸。
请继续参考图2和图3，本发明所提供的液晶光栅100包括相对设置的第一光调节组件20和第二光调节组件30，第一光调节组件20包括第一液晶面板21和设置于第一液晶面板21的第一表面的第一偏振调节件31，第二光调节组件30包括第二液晶面板22和设置于第二液晶面板22表面的第二光调节组件30，其中，第一偏振调节件31和第二偏振调节件32位于第一液晶面板21和第二液晶面板22之间，第一液晶面板21、第一偏振调节件31、第二偏振调节件32和第二液晶面板22沿第一方向D1依次堆叠。入射光线依次经过第一液晶面板21、第一偏振调节件31、第二偏振调节件32和第二液晶面板22后，调节入射光线的偏转角度，将不同角度的光线入射到人的左眼和右眼中，从而实现大角度的全息显示。需要说明的是，图2中仅以一束光线为例进行了说明，事实上，从液晶光栅将会射出不同的光线射入人的左眼和右眼中。
请继续参考图2，本发明实施例所提供的液晶光栅100中，将以第二方向D2为旋转轴的延伸方向，将第一光调节组件20绕旋转轴旋转180°时，请参见图4，图4所示为将第一光调节组件20绕旋转轴旋转180°后的示意图，此时，第一光调节组件20中第一液晶面板21的配向方向F1与第二光调节组件30中第二液晶面板22的配向方向F2平行，且第一偏振调节件31的光轴方向F3与第二偏振调节件32的光轴方向F4平行。从图4所示结构来看，在将第一光调节组件20绕旋转轴旋转180°后，第一光调节组件20和第二光调节组件30的结构将完全相同，第一光调节组件20可看作第二光调节组件30的复制。如此，在实际制作本发明中的液晶光栅100时，可采用两个完全相同的光调节组件分别作为本发明中的第一光调节组件20和第二光调节组件30，将第一光调节组件20与第二光调节组件30沿第一方向D1相对放置并组合为液晶光栅100，位于液晶光栅100中的第一光调节组件20和第二光调节组件的相对放置关系满足如下的假设动作说明：假如将位于液晶光栅中的第一光调节组件20绕旋转轴转动180°时，在垂直于第一方向D1的平面内，第一光调节组件20的放置位置与第二光调节组件30的放置位置相同即可，需要说明的是，此处提到的“放置位置相同”可以理解为，第二液晶面板22和第二偏振调节件32在第一方向D1上的排列顺序与第一液晶面板21与第一偏振调节件31在第一方向D1上的排列顺序相同，以及第二光调节组件30在垂直于第一方向D1的平面上的投影与第一光调节组件20在垂直于第一方向D1的平面上的投影重合。可见，在制作本发明中的液晶光栅100时，只要采用同一制程制作光调节组件，然后将两个光调节组件组合即可形成液晶光栅100，也就是说，第一液晶面板21与第一偏振调节件31的组合过程以及第二液晶面板22与第二偏振调节件32的组合过程是同一制程，而现有技术的液晶光栅中，两个液晶面板中，第一个液晶面板需要与半波片贴合，第二个液晶面板也需要和贴在第一个液晶面板上的半波片贴合，两个贴合的过程分别涉及液晶面板与半波片的贴合过程以及带有半波片的液晶面板与未带有半波片的液晶面板贴合过程，由于涉及贴合的对象不同，在实际的工艺制程中需要对应地划分为两个不同工艺流程，采用不同的制程完成，制作工艺较为复杂；因此相比于现有技术中液晶光栅需要两个不同的贴合制程的方式，本发明所提供的液晶光栅100中的第一光调节组件20和第二光调节组件30采用同一制程即可制作，因此有利于简化液晶光栅100的制作工艺，降低液晶光栅100的设计和制造难度，有利于提升液晶光栅100的生产效率。此外，本发明中的第一光调节组件20和第二调节组件体现为相同的光调节组件时，还有利于提升液晶光栅100的生产良率。
另外，本发明中，第一液晶面板21的配向方向F1与第二方向D2之间的夹角不等于90°，且第一偏振调节件31的光轴方向F3与第二方向D2之间的夹角不等于90°。若将第一液晶面板21的配向方向F1与第二方向D2之间的夹角设置为90°，且将第一偏振调节件31的光轴方向F3与第二方向D2之间的夹角也设置为90°，入射光线在经过液晶光栅100后将不会发生偏转，无法实现将入射光调节为不同的光射入人的左眼和右眼的效果。
在本发明的一种可选实施例中，请参见图2和图5，图5所示为对应图2中的第一方向视向下的示意图可以理解的是，图5所示的坐标平面图中以第二方向D2和第三方向D3为坐标方向，体现了第一液晶面板21的配向方向F1、入射光线的偏振方向F0、第一偏振调节件31的光轴方向F3、第二液晶面板22的配向方向F2、第二偏振调节件32的光轴方向F4以及出射光线的偏振方向F02的相对位置关系。所述第一液晶面板21的配向方向F1与第三方向D3之间的夹角为A，所述第一偏振调节件31的光轴方向F3与所述第三方向D3之间的夹角为B，其中，B＝A/2，其中，第三方向D3垂直于所述第一方向D1和所述第二方向D2；所述第二方向D2和所述第三方向D3将垂直于所述第一方向D1的平面划分为四个象限，夹角A和夹角B位于同一象限内。
具体而言，请结合图2和图5，本发明所提供的液晶光栅100中，第一液晶面板21的配向方向F1与第三方向D3之间的夹角A和第一偏振调节件31的光轴方向F3与第三方向D3之间的夹角B满足B＝A/2的关系。需要说明的是，第一液晶面板21的配向方向F1与第三方向D3之间的夹角A代表第一液晶面板21的配向方向F1与第三方向D3之间为锐角的夹角，第一偏振调节件31的光轴方向F3与第三方向D3之间的夹角B代表第一偏振调节件31的光轴方向F3与第三方向D3之间为锐角的夹角。
通常，仅偏振方向与液晶面板的配向方向平行的光线方可经过液晶面板。也就是说，入射至本发明中液晶光栅100的光线的偏振方向F0与第一液晶面板21的配向方向F1是平行的，即图2和图5中入射光线的偏振方向F0与第三方向D3之间的夹角的锐角也为A，α＝A。当第一偏振调节件31的光轴方向F3与第三方向D3之间的夹角为B时，第二偏振调节件32的光轴方向F4与第三方向D3之间的夹角也为B。入射光线从第一液晶面板21射出经过第一偏振调节件31后，光线的偏振方向将偏转2B的角度，再经过第二偏振调节件32后，光线的偏振方向将再偏转2B角度，因此，最终从第二偏振调节件32射出的光线的偏振方向将在原来A的基础上偏转角度4B。由于本发明的液晶光栅100中，第一液晶面板21的配向方向F1与第二液晶面板22的配向方向F2之间的夹角将为4B，F2是在F1的基础上偏转角度4B的，当设置B＝A/2时，能够保证经过第一偏振调节件31和第二偏振调节件32之后的光线的偏振方向与第二液晶面板22的配向方向是平行的，从而保证光线能够从第二液晶面板22顺利射出。
在本发明的一种可选实施例中，请继续参见图2和图5，所述第一液晶面板21的配向方向F1与所述第三方向D3之间的夹角A为45°，对应地，第一偏振调节件31的光轴方向F3与第三方向D3之间的夹角B为22.5°。
具体而言，当第一液晶面板21的配向方向F1与第三方向D3之间的夹角A为45°时，入射至第一液晶面板21的入射光线的偏振方向F0与第一液晶面板21的配向方向F1平行，即入射光线的偏振方向F0与第三方向D3之间的夹角α也为45°。入射光线在经过第一液晶面板21和第一偏振调节件31射出后，光线的偏振方向发生改变，将在入射光线的基础上偏转45°，偏振方向F01将变成如2图所示与第三方向D3平行的方向。此种偏振方向的光线在经过第二偏振调节件32后，偏振方向将再次发生45°的偏转，变为与第二液晶面板22的配向方向F2平行的方向F02，从而使得经过第二偏振调节件32的光线能够从第二液晶面板22顺利射出。需要说明的是，第一液晶面板21的配向方向F1与第三方向D3之间的夹角为45°，且第一偏振调节件31的光轴方向F3与第三方向D3之间的夹角为22.5°时，入射光线经过第一偏振调节件31和第二偏振调节件32后，偏振方向将发生90°的偏转从第二液晶面板22射出，此时第二液晶面板22的配向方向F1与第一液晶面板21的配向方向F2呈垂直的关系，从而使得采用相同的光调节组件分别形成本发明中液晶光栅100中的第一光调节组件20和第二光调节组件30的方案成为可能，因此有利于简化本发明中液晶光栅100的制作工艺，简化液晶光栅100的制作难度。
在本发明的一种可选实施例中，图6所示为本发明实施例提供的液晶光栅100的另一种截面图，所述第一液晶面板21和所述第二液晶面板22均具有沿所述第一方向D1相对设置的第一配向层51、第二配向层52以及夹设于所述第一配向层51和所述第二配向层52之间的液晶层；同一液晶面板中，所述第一配向层51与所述第二配向层52的配向方向反向平行。
具体而言，本发明中的第一液晶面板21和第二液晶面板22均包括两个配向层，同一液晶面板中的第一配向层51与第二配向层52的配向方向反向平行。本发明所提及的以液晶面板的配向方向可以理解为第一液晶面板21的其中一个配向层的配向方向，第二液晶面板22的配向方向可以理解为第二液晶面板22中其中一个配向层的配向方向。第一液晶面板21和第二液晶面板22分别用于调节入射光线的出射角度，使得出射的光线能够分别射入人的双眼，以实现大角度的全息显示。
在本发明的一种可选实施例中，请参见图2，所述第二光调节组件30的结构为对所述第一光调节组件20的结构的复制。也就是说，本发明实施例的液晶光栅100中，将第一光调节组件20沿旋转轴转动180°后得到的结构与第二光调节组件30的结构完全相同(例如请参见图4)，第一光调节组件20与第二光调节组件30具有完全相同的结构，仅放置位置不同。需要说明的是，“结构相同”可以理解为两个光调节组件中的液晶面板内部的结构相同，液晶面板与偏振调节件之间的设置方式相同等等。如此，本发明采用两个完全相同的光调节组件即可作为第一光调节组件20和第二光调节组件30，第一光调节组件20和第二光调节组件30可在相同的制程中制作而成，也就是说，将采用相同制程制作的两个光调节组件组合即可形成本发明实施例的液晶光栅100，因而大大简化了本发明中液晶光栅100的制程，降低了液晶光栅100的制作难度，有利于提升液晶光栅100的生产效率。
在本发明的一种可选实施例中，图7所示为本发明实施例所提供的第一液晶面板21/第二液晶面板22的一种俯视图，请结合图3和图7，对于所述第一液晶面板21和所述第二液晶面板22，两者均包括光调节区61和绑定区62，在所述第一液晶面板21和所述第二液晶面板22中的任一液晶面板内，所述光调节区61和所述绑定区62沿第三方向D3排列；请结合图2和图7，所述第三方向D3垂直于所述第一方向D1和所述第二方向D2。
具体而言，请继续参考图2和图7，第一液晶面板21和第二液晶面板22，两者均包括光调节区61和绑定区62，可选地，绑定区62用于绑定柔性电路板70，利用柔性电路板70相光调节区61发送相关控制指令，例如可控制从第一液晶面板21和第二液晶面板22所射出的光线的强度等。本发明中，第一液晶面板21和第二液晶面板22中的光调节区61和绑定区62沿第三方向D3排列，该第三方向D3分别与第一方向D1和第二方向D2垂直。本发明将绑定区62设置与光调节区61沿第一方向D1的一侧，在实际形成液晶光栅100时，可将柔性电路板70反折至第一液晶面板21或第二液晶面板22的背面，以减小第一液晶面板21和第二液晶面板22中非光调节区61的空间，有利于实现第一液晶面板21和第二液晶面板22的窄边框设计。
在本发明的一种可选实施例中，请继续参考图2和图7，所述第一液晶面板21的边缘包括相连的第一边71和第二边72，所述第一边71和所述第二边72之间的夹角为90度，所述第二方向D2与所述第一边71平行。
具体而言，请参见图2和图7，本发明以第一液晶面板21和第二液晶面板22为矩形结构为例进行说明。第一液晶面板21中的第一边71和第二边72相互垂直，本发明所提及的第二方向D2与其中的第一边71平行，第一方向D1与第二边72平行。在将第一光调节组件20沿旋转轴转动180°时，可以理解为以第一光调节组件20中以第一液晶面板21的第一边71为旋转轴进行旋转。本申请将第一液晶面板21和第二液晶面板22设置为矩形结构，在制作液晶光栅100的过程中，矩形结构的第一液晶面板21和第二液晶面板22中第一边71和第二边72可作为光调节组件的组合参照，因而更便于第一光调节组件20和第二光调节组件30的组合。
当然，在本发明的一些其他实施例中，第一液晶面板21和第二液晶面板22还可根据实际需求设置为其他的形状，例如圆形、椭圆形或异形结构，本申请对此不进行具体限定。
在本发明的一种可选实施例中，请结合图2和图8，图8所示为本发明实施例提供的二分之一波片40的一种结构示意图，所述第一偏振调节件31和所述第二偏振调节件32均为二分之一波片40。二分之一波片40又称为半波片，线偏振光射入二分之一波片40时，二分之一波片40将对线偏振光的偏振方向进行调整，当二分一波片的光轴方向与第三方向D3的夹角为B时，从该二分一波片出射的线偏振光的偏振方向将会发生角度为2B的偏转，因此，利用二分之一波片40可对线偏振光的偏振方向进行调整。本发明中的第一偏振调节件31和第二偏振调节件32均体现为二分之一波片40时，入射光线在依次经过两个二分之一波片40后，偏振方向将会发生角度为4B的偏转，使得从第二线偏振调节件射出的光线的偏振方向与第二液晶面板22的配向方向F2平行，从而确保光线能够从第二液晶面板22顺利射出。
在本发明的一种可选实施例中，图9所示为本发明实施例提供的液晶光栅100的另一种截面图，请参见图8和图9，所述二分之一波片40至少包括基材层41和偏光膜42，所述第一偏振调节件31中的基材层41位于所述第一液晶面板21和所述偏光膜42之间，所述第二偏振调节件32中的基材层41位于所述第二液晶面板22和所述偏光膜42之间。
具体而言，当第一偏振调节件31和第二偏振调节件32采用二分之一波片40形成时，二分之一波片40可采用基材层41和偏光膜42结合的结构。可选地，第一偏振调节件31与第一液晶面板21采用光学胶层贴合固定，在贴合时，第一偏振调节件31对应的二分之一波片40中的基材层41与第一液晶面板21贴合固定。可选地，第二偏振调节件32与第二液晶面板22采用光学胶层贴合固定，在贴合时，第二偏振调节件32对应的二分之一波片40中的基材层41与第二液晶面板22贴合固定。本发明中，第一偏振调节件31与第一液晶面板21的贴合过程与第二偏振调节件32与第二液晶面板22的贴合过程在同一制程中制作，也就是说，采用同一制程即可形成第一光调节组件20和第二光调节组件30，因此有利于简化本发明中液晶光栅100的制程，提高液晶光栅100的生产效率。
在本发明的一些其他实施例中，当第一偏振调节件31与第一液晶面板21贴合时，还可将第一偏振调节件31中二分之一波片40的偏光膜42与第一液晶面板21贴合；相应地，当第二偏振调节件32与第二液晶面板22贴合时，第二偏振调节件32中二分之一波片40的偏光膜42与第二液晶面板22贴合。也就是说，第一光调节组件20和第二光调节组件30中，当其中一者的液晶面板与二分之一波片40的基材层41贴合时，另一者的液晶面板也与二分之一波片40的基材层41贴合；当其中一者的液晶面板与二分之一波片40的偏光膜42贴合时，另一者的液晶面板也与二分之一波片40的偏光膜42贴合，从而有利于确保第一光调节组件20和第二光调节组件30的结构一致性。
可选地，二分之一波片40中的基材层41可以为三醋酸纤维薄膜(TAC)或其他透明膜层，偏光膜42可以为具有偏光特性的聚乙烯醇(PVA)薄膜，如可以通过湿法拉伸工艺使得聚乙烯醇薄膜具有高透高偏光特性，以实现二分之一波片40的偏光特性。
在本发明的一种可选实施例中，图10所示为本发明实施例提供的液晶光栅100的另一种截面图，所述二分之一波片40为液晶波片43。
具体而言，当采用二分之一波片40作为本发明中的第一偏振调节件31和第二偏振调节件32时，二分之一波片40还可采用液晶膜片的结构形成，例如请参见图10。如此，可以直接复用第一液晶面板21或是第二液晶面板22作为液晶波片43的基底，将液晶波片涂覆在第一液晶面板21和第二液晶面板22的表面即可，如此无需额外提供基底，因而有利于减薄本发明中液晶光栅100的厚度。
在本发明的一些其他实施例中，液晶波片43除直接涂覆在第一液晶面板21和第二液晶面板22的表面外，还可通过其他的方式与第一液晶面板21和第二液晶面板22组合，例如，液晶波片43还可通过光学胶层与第一液晶面板21或第二液晶面板22贴合固定，本发明对液晶波片43与第一液晶面板21和第二液晶面板22的固定方式不进行限定，只要保证第一液晶面板21与液晶波片43的固定方式和第二液晶面板22与液晶波片43的固定方式相同即可。
在本发明的一种可选实施例中，所述第一偏振调节件31和所述第二偏振调节件32的调节波段至少覆盖红色、绿色和蓝色三色光的波段。
具体而言，本发明中第一偏振调节件31和第二偏振调节件32具有宽波段特性，即至少覆盖红色、绿色和蓝色三色光的波段，从而以便于对三色背光分别进行偏振方向的调节，以实现全息3D显示。需要说明的是，当第一偏振调节件31和第二偏振调节件32采用二分之一波片40的结构时，基材与偏光膜42所构成的二分之一波片40以及液晶波片43所构成的二分之一波片40均具备宽波段特性，均能够覆盖红色、绿色和蓝色三色光的波段。
在本发明的一种可选实施例中，图11所示为本发明实施例提供的第一液晶面板21中光栅电极80/81的一种示意图，图12所示为本发明实施例提供的第二液晶面板22中光栅电极80/82的一种示意图，所述第一液晶面板21和所述第二液晶面板22均包括多个光栅电极80，所述第一液晶面板21中的所述光栅电极81的延伸方向与所述第一液晶面板21的配向方向F1垂直，所述第二液晶面板22中的所述光栅电极82的延伸方向与所述第二液晶面板22的配向方向F2垂直。
具体而言，请参见图11和图12，第一液晶面板21中的光栅电极81的延伸方向与第一液晶面板21的配向方向F1垂直，第二液晶面板22中的光栅电极82的延伸方向与第二液晶面板22的配向方向F2垂直，从而使得液晶光栅100中，第一液晶面板21中光栅电极81的延伸方向与第二液晶面板22中光栅电极82的延伸方向不同。光栅电极80的延伸方向与出射光的传播偏移方向相关，入射光在经过第一液晶面板21和第二液晶面板22后，将形成两个沿不同传播方向偏移的两束光线，两束光线分别射入人的左眼和右眼，从而实现大角度全息显示。可选地，光栅电极80与驱动电路(图中未示出)电连接，各驱动电路可与柔性电路板70电连接，在实际应用过程中，可利用驱动电路向光栅电极80发送电信号以调节从第一液晶面板21和第二液晶面板22所射出的光线的强度。
在本发明的一种可选实施例中，请结合图11和图12，所述第一液晶面板21中的所述光栅电极81的延伸方向与所述第二液晶面板22中的所述光栅电极82的延伸方向相互垂直。
具体而言，当第一液晶面板21中的光栅电极81的延伸方向与第二液晶面板22中的光栅电极82的延伸方向垂直时，由于第一液晶面板21中光栅电极81的延伸方向与第一液晶面板21的配向方向F1垂直，第二液晶面板22中的光栅电极82的延伸方向与第二液晶面板22的配向方向F2垂直，从而使得第一液晶面板21的配向方向F1与第二液晶面板22的配向方向F2垂直，同时，由于将第一光调节组件20绕旋转轴旋转180°时，第一液晶面板21的配向方向与第二液晶面板22的配向方向平行，因此进一步表明第一光调节组件20中的液晶面板与第二光调节组件30中的液晶面板的结构完全相同，可采用相同的光调节组件形成液晶光栅100中的第一光调节组件20和第二光调节组件30，因而有利于简化液晶光栅100的制程，降低液晶光栅100的制作难度。
基于同一发明构思，本发明还提供一种液晶光栅100的制作方法，用于制作上述任一实施例所述的液晶光栅100，图13所示为本发明实施例所提供的液晶光栅100的制作方法的一种流程图，图14所示为本发明实施例中液晶光栅100的一种制作过程图，请参见图2、图13和图14，所述制作方法包括：
S01、提供两个相同的光调节组件，所述光调节组件包括液晶面板和设置于所述液晶面板第一表面的偏振调节件，其中，两个所述光调节组件分别为第一光调节组件20和第二光调节组件30，所述第一光调节组件20包括第一液晶面板21和第一偏振调节件31，所述第二光调节组件30包括第二液晶面板22和第二偏振调节件32；
S02、将所述第一光调节组件20与所述第二光调节组件30沿第一方向D1相对放置并组合为液晶光栅100，在所述液晶光栅100中，沿所述第一方向D1，所述第一偏振调节件31和所述第二偏振调节件32位于所述第一液晶面板21和所述第二液晶面板22之间，所述第一方向D1为所述第一光调节组件20和所述第二光调节组件30的堆叠方向；
其中，将所述第一光调节组件20绕旋转轴转动180度时，在垂直于所述第一方向D1的平面内，所述第一光调节组件20的放置位置与所述第二光调节组件30的放置位置相同。
具体而言，请继续结合图2、图13和图14，本发明所提供的液晶光栅100的制作方法中，采用两个相同的光调节组件制作形成液晶光栅100，光调节组件包括液晶面板和设置于液晶面板第一表面的偏振调节件，两个相同的光调节组件分别为第一光调节组件20和第二光调节组件30；将第一光调节组件20与第二光调节组件30沿第一方向D1相对放置并组合为液晶光栅100，形成的液晶光栅100中，沿第一方向D1，第一偏振调节件31和第二偏振调节件32位于第一液晶面板21和第二液晶面板22之间，将第一光调节组件20绕旋转轴转动180°时，在垂直于第一方向D1的平面内，第一光调节组件20的放置位置与第二光调节组件30的放置位置相同。
本发明所提供的液晶光栅100的制作方法中，将两个相同的光调节组件按照设定的位置相对放置并组合即可形成液晶光栅100，两个光调节组件是完全相同的，可采用相同的制程制作。而现有技术的液晶光栅中，两个液晶面板中，第一个液晶面板需要与半波片贴合，第二个液晶面板也需要和贴在第一个液晶面板上的半波片贴合，两个贴合的过程是采用不同的制程完成，制作工艺较为复杂；因此相比于现有技术中液晶光栅需要两个不同的贴合制程的方式，本发明所提供的液晶光栅100的制作方法中，两个相同的光调节组件采用同一制程即可制作，因此有利于简化液晶光栅100的制作工艺，降低液晶光栅100的设计和制造难度，有利于提升液晶光栅100的生产效率。此外，本发明中的第一光调节组件20和第二调节组件体现为相同的光调节组件时，还有利于提升液晶光栅100的生产良率。
在本发明的一种可选实施例中，请参见图15，图15所示为制作相同的光调节组件的方法的一种流程图，其中，制作相同的光调节组件的方法为：
S11、提供一液晶母板，所述液晶母板包括多个阵列排布的液晶面板；
S12、对液晶母板进行切割，形成多个独立的液晶面板；
S13、采用相同的制作工艺在各所述液晶面板的第一表面分别设置偏振调节件。
具体而言，图15示出了制作相同的光调节组件的一种流程图，首先提供一液晶母板，液晶母板上包括多个阵列排布的液晶面板，可以理解的是，位于同一液晶母板中的多个液晶面板的结构是完全相同的。在通过步骤S12对液晶母板进行切割后，形成的多个独立的液晶面板的结构是完全相同的。接着，通过步骤S13，采用相同的制作工艺在各相同的液晶面板的第一表面分别设置偏振调节件，从而形成了多个结构完全相同的光调节组件。可见，在制作光调节组件时，液晶面板来自于同一液晶母板，各液晶面板的结构完全相同。通过相同的工艺在液晶面板的表面设置偏振调节件，使得由偏振调节件和液晶面板组成的光调节组件完全相同。可见，本发明中构成液晶光栅的两个光调节组件是完全相同的结构，在同一制程中制作而成，只要将两个光调节组件按照一定的规律相对放置并组合成液晶光栅即可，大大简化了液晶光栅的制程及制作难度。
在本发明的一种可选实施例中，请参见图9，所述偏振调节件为二分之一波片40，所述二分之一波片40包括基材层41和偏光膜42；上述步骤S13中，所述在多个所述液晶面板的第一表面分别设置偏振调节件的方法为：
将二分之一波片40通过光学胶贴合至各所述液晶面板的第一表面，且使所述基材层41位于所述偏光膜42和所述液晶面板的第一表面之间。
具体而言，在将液晶母板切割形成多个液晶面板后，可在各液晶面板的第一表面上涂覆厚度相同的光学胶，再将二分之一波片40的基材层41与光学胶粘贴，从而实现二分之一波片40与液晶面板的贴合固定。需要说明的是，该实例中的二分之一波片40是事先单独制备的。该方法直接通过单独制备的二分之一波片40分别与液晶面板贴合固定即可形成多个结构相同的光调节组件，制作工艺简单，成本低。
在本发明的一种可选实施例中，请参见图10，所述偏振调节件为二分之一波片40，所述二分之一波片40为液晶波片43；上述步骤S13中，所述在多个所述液晶面板的第一表面分别设置偏振调节件的方法为：
在各所述液晶面板的第一表面涂覆液晶波片43。
具体而言，在将液晶母板切割形成多个液晶面板后，上述方法直接以液晶面板作为液晶波片43的基底，无需单独基底制作液晶波片43，直接将液晶波片43涂覆在液晶面板即可形成多个相同的光调节组件。如此有利于减薄光调节组件的厚度，进而有利于减薄由两个光调节组件堆叠形成的液晶光栅100的整体厚度，而且在液晶面板上直接涂覆液晶波片43的工艺还有利于简化光调节组件的制作流程，有利于提高光调节组件的制作效率。
基于同一发明构思，本发明还提供一种显示装置，图16所示为本发明所实施例所提供的显示装置200的一种结构示意图，该显示装置200为全息3D显示装置，该显示装置200包括：
光源设备101，所述光源设备101用于时序出射相干RGB三色光；
扩束准直组件102，用于对所述光源设备101出射的光进行扩束和准直处理；
空间光调制器103，用于对所述扩束准直组件102出射的光依次进行相位调制和振幅调制；
场镜104，用于提高从空间光调制器103出射光线的边缘光线入射所述液晶光栅100的能力；
液晶光栅100，用于基于入射光线形成左眼图像和右眼图像，所述液晶光栅100为本申请上述任一实施例中所述的液晶光栅100。
本发明实施例所提供的显示装置，采用上述实施例所提供的液晶光栅100，该液晶光栅100能够基于入射光线形成左眼图像和右眼图像，从而实现大角度的全息显示。上述实施例中的液晶光栅100的制作工艺简单，进而使得本发明所提供的显示装置的制作工艺简单。
可选地，请结合图16和图2，入射至所述液晶光栅100的光依次经所述第一液晶面板21、所述第一偏振调节件31、所述第二偏振调节件32和所述第二液晶面板22出射；入射至所述液晶光栅100的光线为线偏振光，所述线偏振光的偏振方向与所述第一液晶面板21的配向方向F1平行。
具体而言，本发明实施例的显示装置中，由场镜104出射的光线作为液晶光栅100的入射光线，入射至液晶光栅100的光将依次经过第一液晶面板21、第一偏振调节件31、第二偏振调节件32和第二液晶面板22出射。液晶光栅100的入射光线为线偏振光，该线偏振光的偏振方向与第一液晶面板21的配向方向平行，如此该入射光线能够顺利通过第一液晶面板21，在第一液晶面板21、第一偏振调节件31、第二偏振调节件32和第二液晶面板22的共同作用下，偏转角度发生改变，形成不同的光入射至双眼中，从而实现了大角度的全息显示。
对于本发明所提供的显示装置而言，由于其与以上实施例中公开的液晶光栅相对应，所以描述的比较简单，相关之处可参见液晶光栅对应部分的说明即可。
综上，本发明提供的液晶光栅及其制作方法和显示装置，至少实现了如下的有益效果：
本发明所提供的液晶光栅及其制作方法和显示装置中，当将第一光调节组件绕旋转轴旋转180°时，第一光调节组件中第一液晶面板的配向方向与第二光调节组件中第二液晶面板的配向方向平行，且第一偏振调节件的光轴方向与第二偏振调节件的光轴方向平行，即采用两个相同的光调节组件即可形成本发明中的液晶光栅，而两个相同的光调节组件是采用相同的制程制作的，相比于现有技术的液晶光栅中两个液晶面板与半坡片分别采用不同的制程贴合的方式，简化了本发明中液晶光栅的制作工艺，因而有利于提升液晶光栅以及包含液晶光栅的显示装置的生产效率。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (19)

1.一种液晶光栅，其特征在于，包括：相对设置的第一光调节组件和第二光调节组件，所述第一光调节组件包括第一液晶面板和第一偏振调节件，所述第一偏振调节件设置于所述第一液晶面板的第一表面；所述第二光调节组件包括第二液晶面板和第二偏振调节件，所述第二偏振调节件设置于所述第二液晶面板的第一表面；沿第一方向，所述第一偏振调节件和所述第二偏振调节件位于所述第一液晶面板和所述第二液晶面板之间，所述第一方向为所述第一光调节组件和所述第二光调节组件的堆叠方向；
以第二方向为旋转轴的延伸方向，将所述第一光调节组件绕所述旋转轴旋转180°时，所述第一光调节组件的第一液晶面板的配向方向与所述第二液晶面板的配向方向平行，且所述第一偏振调节件的光轴方向与所述第二偏振调节件的光轴方向平行；
所述第一液晶面板的配向方向与所述第二方向之间的夹角不等于90°，且所述第一偏振调节件的光轴方向与所述第二方向之间的夹角不等于90°；
其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。
2.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，
所述第一液晶面板的配向方向与第三方向之间的夹角为A，所述第一偏振调节件的光轴方向与所述第三方向之间的夹角为B，其中，B＝A/2，其中，第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向；
所述第二方向和所述第三方向将垂直于所述第一方向的平面划分为四个象限，夹角A和夹角B位于同一象限内。
3.根据权利要求2所述的液晶光栅，其特征在于，所述第一液晶面板的配向方向与所述第三方向之间的夹角为45°。
4.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述第一液晶面板和所述第二液晶面板均具有沿所述第一方向相对设置的第一配向层、第二配向层以及夹设于所述第一配向层和所述第二配向层之间的液晶层；同一液晶面板中，所述第一配向层与所述第二配向层的配向方向反向平行。
5.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述第二光调节组件的结构为对所述第一光调节组件的结构的复制。
6.根据权利要求5所述的液晶光栅，其特征在于，
对于所述第一液晶面板和所述第二液晶面板，两者均包括光调节区和绑定区，在所述第一液晶面板和所述第二液晶面板中的任一液晶面板内，所述光调节区和所述绑定区沿第三方向排列；
所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
7.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，
所述第一液晶面板的边缘包括相连的第一边和第二边，所述第一边和所述第二边之间的夹角为90度，所述第二方向与所述第一边平行。
8.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述第一偏振调节件和所述第二偏振调节件均为二分之一波片。
9.根据权利要求8所述的液晶光栅，其特征在于，所述二分之一波片至少包括基材层和偏光膜，所述第一偏振调节件中的基材层位于所述第一液晶面板和所述偏光膜之间，所述第二偏振调节件中的基材层位于所述第二液晶面板和所述偏光膜之间。
10.根据权利要求8所述的液晶光栅，其特征在于，所述二分之一波片为液晶波片。
11.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述第一偏振调节件和所述第二偏振调节件的调节波段至少覆盖红色、绿色和蓝色三色光的波段。
12.根据权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述第一液晶面板和所述第二液晶面板均包括多个光栅电极，所述第一液晶面板中的所述光栅电极的延伸方向与所述第一液晶面板的配向方向垂直，所述第二液晶面板中的所述光栅电极的延伸方向与所述第二液晶面板的配向方向垂直。
13.根据权利要求12所述的液晶光栅，其特征在于，所述第一液晶面板中的所述光栅电极的延伸方向与所述第二液晶面板中的所述光栅电极的延伸方向相互垂直。
14.一种液晶光栅的制作方法，用于制作权利要求1至13中任一项所述的液晶光栅，其特征在于，所述制作方法包括：
提供两个相同的光调节组件，所述光调节组件包括液晶面板和设置于所述液晶面板第一表面的偏振调节件，其中，两个所述光调节组件分别为第一光调节组件和第二光调节组件，所述第一光调节组件包括第一液晶面板和第一偏振调节件，所述第二光调节组件包括第二液晶面板和第二偏振调节件；
将所述第一光调节组件与所述第二光调节组件沿第一方向相对放置并组合为液晶光栅，在所述液晶光栅中，沿所述第一方向，所述第一偏振调节件和所述第二偏振调节件位于所述第一液晶面板和所述第二液晶面板之间，所述第一方向为所述第一光调节组件和所述第二光调节组件的堆叠方向；
其中，将所述第一光调节组件绕旋转轴转动180度时，在垂直于所述第一方向的平面内，所述第一光调节组件的放置位置与所述第二光调节组件的放置位置相同。
15.根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，制作相同的光调节组件的方法为：
提供一液晶母板，所述液晶母板包括多个阵列排布的液晶面板；
对液晶母板进行切割，形成多个独立的液晶面板；
采用相同的制作工艺在各所述液晶面板的第一表面分别设置偏振调节件。
16.根据权利要求15所述的制作方法，其特征在于，所述偏振调节件为二分之一波片，所述二分之一波片包括基材层和偏光膜；
所述在多个所述液晶面板的第一表面分别设置偏振调节件的方法为：
将二分之一波片通过光学胶贴合至各所述液晶面板的第一表面，且使所述基材层位于所述偏光膜和所述液晶面板的第一表面之间。
17.根据权利要求15所述的液晶光栅的制作方法，其特征在于，所述偏振调节件为二分之一波片，所述二分之一波片为液晶波片；
所述在多个所述液晶面板的第一表面分别设置偏振调节件的方法为：
在各所述液晶面板的第一表面涂覆液晶波片。
18.一种显示装置，其特征在于，包括：
光源设备，所述光源设备用于时序出射相干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，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，用于提高从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；
液晶光栅，用于基于入射光线形成左眼图像和右眼图像，所述液晶光栅为如权利要求1至13中任一项所述的液晶光栅。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其特征在于，入射至所述液晶光栅的光依次经所述第一液晶面板、所述第一偏振调节件、所述第二偏振条件和所述第二液晶面板出射；
入射至所述液晶光栅的光线为线偏振光，所述线偏振光的偏振方向与所述第一液晶面板的配向方向平行。
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