CN114077076A

CN114077076A - 一种显示模组以及显示器件

Info

Publication number: CN114077076A
Application number: CN202111415432.5A
Authority: CN
Inventors: 佟洁; 陈延青; 谢建云; 李伟; 孙建
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2041-11-25
Also published as: CN114077076B

Abstract

本发明提供了一种显示模组以及显示器件，该显示模组具体包括：层叠设置的第一液晶盒和第二液晶盒，所述第一液晶盒用于对接收到的入射光进行全息振幅调制；所述第二液晶盒用于对经由第一液晶盒出射的光线进行相位调制，其中，所述第二液晶盒的盒厚满足n倍二分之一波片的要求，n为奇数；第一偏光片，平行设置于所述第二液晶盒的出光侧；以及第一四分之一波片，设置于所述第二液晶盒与所述第一偏光片之间，且与所述第一偏光片的透过轴之间夹角的绝对值为45°；综上所述，采用本申请的设计一方面可以对入射光的振幅和相位实现双调制，另一方面可以将第一液晶盒产生的无效偏振光分量滤掉，进一步提升调制效果，最终提升全息成像效果。

Description

一种显示模组以及显示器件

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种显示模组以及显示器件。

背景技术

全息显示技术因其可以完整记录和再现物体的波前信息，即包含物光的全部特征，从而可以提供人眼视觉所需的全部深度感知信息，被认为是3D显示的终极目标；计算全息可以突破干板等静态载体的束缚，实现动态全息成像；理想的复振幅全息图记录了包含物体振幅与相位的复振幅信息，但由于现有空间光调制器大多仅能单一调制光波的振幅或光波的相位，从而导致全息成像效果差。

发明内容

本申请的目的在于提供一种显示模组以及显示器件，以提高现有显示器件的全息成像效果的技术问题。

(一)技术方案

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种显示模组，包括：

液晶盒组件，包括：层叠设置的第一液晶盒和第二液晶盒，所述第一液晶盒用于对接收到的入射光进行全息振幅调制；所述第二液晶盒用于对经由第一液晶盒出射的光线进行相位调制，其中，所述第二液晶盒的盒厚满足n倍二分之一波片的要求，n为奇数；

第一偏光片，平行设置于所述第二液晶盒的出光侧；

以及第一四分之一波片，设置于所述第二液晶盒与所述第一偏光片之间，且与所述第一偏光片的透过轴之间夹角的绝对值为45°。

作为本技术方案的可选方案之一，所述第二液晶盒的盒厚具体为：

(ne-no)*d＝1/2λ；

其中，d为第二液晶盒的盒厚；λ为入射光波长；ne为液晶分子在长轴方向上的折射率；no为液晶分子在短轴方向上的折射率。

作为本技术方案的可选方案之一，所述第一液晶盒的入光侧还平行设置有第二偏光片，所述第二偏光片与所述第一液晶盒之间还设置有第二四分之一波片，所述第二四分之一波片与所述第二偏光片的透过轴之间夹角的绝对值为45°。

作为本技术方案的可选方案之一，所述第一液晶盒与所述第二液晶盒之间还平行设置有第三偏光片，所述第三偏光片的入光侧设置有第三四分之一波片，且所述第三偏光片的出光侧设置有第四四分之一波片，所述第三四分之一波片与所述第四四分之一波片分别与所述第三偏光片的透过轴之间夹角的绝对值均为45°。

作为本技术方案的可选方案之一，所述显示模组还包括：反射片，所述反射片平行设置于所述第一偏光片的出光侧。

作为本技术方案的可选方案之一，所述液晶盒组件沿着出光方向包括：

第一基板，出光侧形成有第一像素电极；

第二基板，与所述第一基板间隔设置，且其入光侧形成有第一公共电极，所述第一像素电极与所述第一公共电极之间配置有在电场作用下可在垂直面内旋转的第一液晶层；

以及第三基板，与所述第二基板间隔设置，且其入光侧形成有第二公共电极和第二像素电极，所述第二基板和所述第三基板之间配置有在电场作用下可在水平面内旋转的第二液晶层。

作为本技术方案的可选方案之一，至少所述第一基板的出光侧、所述第二基板的入光侧和出光侧中之一设置有遮光矩阵，用于遮挡像素与像素之间的区域。

作为本技术方案的可选方案之一，所述第二基板由聚酰亚胺基复合材料制成。

作为本技术方案的可选方案之一，所述第一液晶盒设置为TN型显示结构或者ECB型显示结构，所述第二液晶盒设置为IPS型显示结构或者ADS型显示结构。

为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种显示器件，包括：激光光源以及如前述任一项所述的显示模组，所述激光光源设置于所述显示模组的入光侧。

(二)有益效果

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明提供了一种显示模组以及显示器件，当入射光线为左旋圆偏光时，首先经过第一液晶盒进行振幅调制，其中出射的右旋圆偏光分量β_R1经过第二液晶盒调制后出射光仅有左旋圆偏光分量β_R1L2，同理的，出射的左旋圆偏光分量β_L1经过第二液晶盒调制后出射光仅有右旋圆偏光分量β_L1R2，之后经由第一四分之一波片转换成相互垂直的线偏光，最后通过对第一偏光片的角度进行调节，以使得第一偏光片的透过轴与左旋圆偏光分量β_R1L2转换的线偏光一致，从而实现将右旋圆偏光分量β_L1R2滤掉，当入射光线为右旋圆偏光的调制过程与上述相反；综上所述，采用本申请的设计一方面可以对入射光的振幅和相位实现双调制，另一方面可以将第一液晶盒产生的无效偏振光分量滤掉，进一步提升调制效果，最终提升全息成像效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明中液晶盒组件的结构示意图；

图2是其中一个实施例示出显示模组的结构示意图；

图3是又一个实施例示出显示模组的结构示意图；

图4是再一个实施例示出显示模组的结构示意图。

图中：1、第一液晶盒；2、第二液晶盒；3、第一偏光片；4、第一四分之一波片；5、第二偏光片；6、第二四分之一波片；7、第三偏光片；8、第三四分之一波片；9、第四四分之一波片；10、反射片；11、第一基板；12、第二基板；13、第三基板；14、第一液晶层；15、第二液晶层；16、遮光矩阵；17、第一像素电极；18、第一公共电极；19、第二公共电极；20、第二像素电极。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

为了解决上述技术问题，如图1-图2所示，本发明提出了一种显示器件，其具体包括：激光光源以及显示模组，所述激光光源设置于所述显示模组的入光侧，在一个具体的实施例中，该显示模组包括：

液晶盒组件，包括：层叠设置的第一液晶盒1和第二液晶盒2，所述第一液晶盒1用于对接收到的入射光进行全息振幅调制；所述第二液晶盒2用于对经由第一液晶盒1出射的光线进行相位调制，优选的，所述第一液晶盒1设置为TN型显示结构或者ECB型显示结构，所述第二液晶盒2设置为IPS型显示结构或者ADS型显示结构；其中，所述第二液晶盒2的盒厚满足n倍二分之一波片的要求，n为奇数；为了尽量降低盒厚，优选的，n为1；更为具体的，第二液晶盒2的盒厚d需满足1/2入射光波长的相位延迟，具体为：(ne-no)*d＝1/2λ；其中，d为第二液晶盒2的盒厚；λ为入射光波长；ne为液晶分子在长轴方向上的折射率；no为液晶分子在短轴方向上的折射率。

第一偏光片3，平行设置于所述第二液晶盒2的出光侧；

以及第一四分之一波片4，设置于所述第二液晶盒2与所述第一偏光片3之间，且与所述第一偏光片3的透过轴之间夹角的绝对值为45°；示例性的，当入射光为左旋圆偏光时，则对应的将第一四分之一波片4与第一偏光片3的透过轴之间夹角设置为45°，从而实现将第一液晶盒1产生的右旋圆偏光分量滤除掉，仅保留左旋圆偏光分量对应的线偏光；同理的，当入射光为油旋圆偏光时，则对应的将第一四分之一波片4与第一偏光片3的透过轴之间夹角设置为﹣45°，从而实现将第一液晶盒1产生的左旋圆偏光分量滤除掉，仅保留右旋圆偏光分量对应的线偏光，综上所述，采用本申请的设计可以实现将第一液晶盒1产生的无效偏振光分量滤掉，进一步提升调制效果，最终提升全息成像效果。

具体的，由光路公式推导可知，假使一束左旋圆偏光经过光轴与x轴夹角为α，盒厚为d的液晶盒组件后，出射光可看做一束左旋圆偏光和一束右旋圆偏光的叠加，其中右旋圆偏光分量表达式如式(1)，左旋圆偏光分量表达式如式(2)；

其中，左旋圆偏光通过第一液晶盒1调制后出射的右旋圆偏光分量为有效分量，此时可以通过调节第一液晶盒1内的第一像素电极17的电压来控制右旋圆偏光分量的振幅，从而对右旋圆偏光分量和左旋圆偏光分量的分配比例进行调节，以满足不同的显示需求，示例性的可以满足亮度要求；而本申请中通过将第二液晶盒2的盒厚d设计为1/2波片的盒厚，以使得出射的右旋圆偏光分量经过第二液晶盒2调制后出射光仅有左旋圆偏光分量，并且左旋圆偏光分量的相位可以通过调节第二液晶盒2内的第二像素电极20的电压来控制，示例性的，假设第二液晶盒2光轴与x轴夹角为，则出射光左旋圆偏光分量中会包含的几何相位，同理的，出射的左旋圆偏光分量经过第二液晶盒2调制后出射光仅有右旋圆偏光分量，之后经由第一四分之一波片4转换成相互垂直的线偏光，最后通过对第一偏光片3的角度进行调节，以使得第一偏光片3的透过轴与左旋圆偏光分量转换的线偏光一致，从而实现将右旋圆偏光分量滤掉，当入射光线为右旋圆偏光的调制过程与上述相反，具体过程不在此做过多赘述；综上所述，采用本申请的设计一方面可以对入射光的振幅和相位实现双调制，另一方面可以将第一液晶盒1产生的无效偏振光分量滤掉，进一步提升调制效果，最终提升全息成像效果。

根据本发明的一个实施例，为了扩大本发明中显示模组的适用范围，即入射光的类型不仅限于左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光，所述第一液晶盒1的入光侧还平行设置有第二偏光片5，所述第二偏光片5与所述第一液晶盒1之间还设置有第二四分之一波片6，所述第二四分之一波片6与所述第二偏光片5的透过轴之间夹角的绝对值为45°；具体的，当入射光为杂散光时，即包含圆偏光或者多角度的线偏光，此时，为了保证出射圆偏光分量的旋向与入射进第一液晶盒1的圆偏光旋向相同，本实施例中通过利用第二偏振光对入射光进行起振，以使得射入第二四分之一波片6的光线均为线偏光，之后经过起振的线偏光经过第二四分之一波片6转换成左旋圆偏光或右旋圆偏光，其中，优选的，入射至第二偏光片5的激光光源为线偏光，且该线偏光的方向与第二偏振片的方向一致，以提高调制效率。

在上述实施例的基础上，为了实现两次相位调制，优选的，如图4所示，所述第一偏光片3的出光侧设置有反射片10，以使得光路折返从而将单个液晶盒组件的几何相位调制范围由0-π增加至0-2π。

根据本发明的一个实施例，为了进一步提升过滤第一液晶盒1产生的无效偏振光分量的效果，本实施例采用的设计思路为在第一液晶盒1出射位置即将无效偏振光分量滤除掉，具体的，如图3所示，所述第一液晶盒1与所述第二液晶盒2之间还平行设置有第三偏光片7，所述第三偏光片7的入光侧设置有第三四分之一波片8，且所述第三偏光片7的出光侧设置有第四四分之一波片9，所述第三四分之一波片8与所述第四四分之一波片9分别与所述第三偏光片7的透过轴之间夹角的绝对值均为45°。

示例性的，假使一束左旋圆偏光经过光轴与x轴夹角为α，盒厚为d的液晶盒组件后，出射光可看做一束左旋圆偏光和一束右旋圆偏光的叠加，其中，左旋圆偏光通过第一液晶盒1调制后出射的右旋圆偏光分量为有效分量，此时可以通过第三偏光片7、第三四分之一波片8以及第四四分之一波片9共同配合，将左旋圆偏光分量提前滤除掉，从而避免进入第二液晶盒2内混杂出射光线，具体的，出射的右旋圆偏光分量和左旋圆偏光分量首先经由第三四分之一波片8转换成相互垂直的线偏光，之后通过对第三偏光片7的角度进行调节，以使得第三偏光片7的透过轴与右旋圆偏光分量转换的线偏光一致，从而实现将左旋圆偏光分量滤除掉，最后剩余的右旋圆偏光分量转换的线偏光再通过第四四分之一波片9转换成右旋圆偏光分量，之后经由进入第二液晶盒2中进行调制，最终出射出仅为左旋圆偏光分量的出射光，之后经由第一四分之一波片4转换成线偏光，最后通过第一偏光片3对偏光进行二次滤除，进而保证最后射出的仅为左旋圆偏光分量对应的线偏光；同理的，当入射光线为右旋圆偏光的调制过程与上述相反，具体过程不在此做过多赘述；综上所述，采用本实施例的设计可以将第一液晶盒1产生的无效偏振光分量在进入第二液晶盒2之前滤掉，进一步提升调制效果，最终提升全息成像效果。

在一个具体的实施例中，如图1所示，所述液晶盒组件沿着出光方向包括：第一基板11，出光侧形成有第一像素电极17；第二基板12，与所述第一基板11间隔设置，且其入光侧形成有第一公共电极18，所述第一像素电极17与所述第一公共电极18之间配置有在电场作用下可在垂直面内旋转的第一液晶层14；以及第三基板13，与所述第二基板12间隔设置，且其入光侧形成有第二公共电极19和第二像素电极20，所述第二基板12和所述第三基板13之间配置有在电场作用下可在水平面内旋转的第二液晶层15；综上所述，本实施例采用第一液晶盒1和第二液晶盒2采用共用中间基板的设计，可以有效减小器件厚度，从而降低空间误差；并且，由于采用在第一基板11的出光侧形成TFT膜层的设计，可以实现大尺寸设计，从而提升观感。

在上述实施例的基础上，由于在第二基板12上无需成型TFT膜层，因此，可以将所述第二基板12采用聚酰亚胺基复合材料制成，从而进一步降低整体器件的厚度，当然，第二基板12还可以采用耐高温玻璃制成，具体材料可以根据工艺要求进行预先选择。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，至少所述第一基板11的出光侧、所述第二基板12的入光侧和出光侧中之一设置有遮光矩阵16，用于遮挡像素与像素之间的异常区域，只要保证经由第二液晶盒2出射的光线没有光线即可，从而保证显示效果；在一个具体实施例中，可以将遮光矩阵16设置在第一基板11的出光侧、所述第二基板12的入光侧和出光侧中之一；在另一个具体实施例中，可以在第一基板11的出光侧和第二基板12的入光侧均设置有遮光矩阵16；在又一个具体实施例中，在第二基板12的入光侧和出光侧均设置有遮光矩阵16，具体的设置方式本实施例中不作具体的限定，可以根据需要进行随意组合。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，若干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的部分互相参见即可。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中，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特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

而且，术语“包括”、“包含”和“具有”以及他们的任何变形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过程、方法、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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改和变化对本领域的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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。因此，本申请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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种显示模组，其特征在于，包括：

第一偏光片，平行设置于所述第二液晶盒的出光侧；

2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第二液晶盒的盒厚具体为：

(ne-no)*d＝1/2λ；

3.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第一液晶盒的入光侧还平行设置有第二偏光片，所述第二偏光片与所述第一液晶盒之间还设置有第二四分之一波片，所述第二四分之一波片与所述第二偏光片的透过轴之间夹角的绝对值为45°。

4.根据权利要求3所述的显示模组，其特征在于，所述第一液晶盒与所述第二液晶盒之间还平行设置有第三偏光片，所述第三偏光片的入光侧设置有第三四分之一波片，且所述第三偏光片的出光侧设置有第四四分之一波片，所述第三四分之一波片与所述第四四分之一波片分别与所述第三偏光片的透过轴之间夹角的绝对值均为45°。

5.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述显示模组还包括：反射片，所述反射片平行设置于所述第一偏光片的出光侧。

6.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述液晶盒组件沿着出光方向包括：

第一基板，出光侧形成有第一像素电极；

7.根据权利要求6所述的显示模组，其特征在于，至少所述第一基板的出光侧、所述第二基板的入光侧和出光侧中之一设置有遮光矩阵，用于遮挡像素与像素之间的区域。

8.根据权利要求6所述的显示模组，其特征在于，所述第二基板由聚酰亚胺基复合材料制成。

9.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第一液晶盒设置为TN型显示结构或者ECB型显示结构，所述第二液晶盒设置为IPS型显示结构或者ADS型显示结构。

10.一种显示器件，其特征在于，包括：激光光源以及如权利要求1-9中任一项所述的显示模组，所述激光光源设置于所述显示模组的入光侧。