空间光调制器及其制作方法及全息3D显示设备技术

本发明专利技术公开了一种空间光调制器及其制作方法及全息3D显示设备，所述空间光调制器具有相对设置的第一液晶面板和第二液晶面板，两个液晶面板之间设置有偏振调节部件，所述偏振调节部件能够对入射线偏振光进行相位调制，使得通过所述第一液晶面板出射的线偏振光的偏振方向旋转预设角度，但维持线偏振态。这样可以使得所述第一液晶面板与所述第二液晶面板的配向方向平行时，所述第一液晶面板出射线偏振光的偏振方向与所述第二液晶面板的配向方向具有预设角度，以便于所述第二液晶面板对所述线偏振光进行振幅调节，无需所述第一液晶面板与所述第二液晶面板具有不同的配向方向，简化了所述空间光调制器中两个液晶面板的制作工艺。

【技术实现步骤摘要】
空间光调制器及其制作方法及全息3D显示设备
本专利技术涉及3D显示
，更具体的说，涉及一种空间光调制器及其制作方法及全息3D显示设备。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，越来越多的具有显示功能的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。为了满足人们对显示设备的立体显示需求，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显示设备需要通过空间光调制器(SpatialLightModulator，SLM)对相干光进行相位和振幅调制，以便于实现全息3D显示。空间光调制器包括两个相对设置的液晶面板，用于对入射线偏振光分别进行相位调制和振幅调制。现有的空间光调制器中两个液晶面板的制作工艺复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种空间光调制器以及制作方法及全息3D显示设备，方案如下：本专利技术技术方案提供了一种空间光调制器，所述空间光调制器具有相对设置的第一液晶面板和第二液晶面板，两个液晶面板之间设置有偏振调节部件，所述偏振调节部件能够对入射线偏振光进行相位调制，使得通过所述第一液晶面板出射的线偏振光的偏振方向旋转预设角度，但维持线偏振态。这样可以使得所述第一液晶面板与所述第二液晶面板的配向方向平行时，所述第一液晶面板出射线偏振光的偏振方向与所述第二液晶面板的配向方向具有预设角度，以便于所述第二液晶面板对所述线偏振光进行振幅调节，无需所述第一液晶面板与所述第二液晶面板具有不同的配向方向，简化了所述空间光调制器中两个液晶面板的制作工艺。本专利技术技术方案还提供了一种制作方法，通过在两个液晶面板之间设置偏振调节部件，可以实现采用两个配向方向相同的液晶面板制作空间光调制器，以制作上述空间光调制器，简化了所述空间光调制器中两个液晶面板的制作工艺。本专利技术技术方案还提供了一种全息3D显示设备，所述全息3D显示设备具有依次设置的光源设备、扩束准直组件、空间光调制器、场镜以及液晶光栅，所述全息3D显示设备采用上述空间光调制器，可以实现采用两个偏振方向相同的液晶面板制作空间光调制器，简化了所述空间光调制器中两个液晶面板的制作工艺，进而简化了全息3D显示设的制作工艺。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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。图1为一种常规的全息3D显示设备的结构示意图；图2为一种常规空间光调制器中两液晶面板配向原理示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种空间光调制器的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种偏振调节部件的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种空间光调制器的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的又一种空间光调制器的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种偏振调节部件的结构示意；图8为本专利技术实施例提供的又一种偏振调节部件的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的又一种空间光调制器的结构示意图；图10为本专利技术实施提供的又一种空间光调制器的结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的一种液晶面板的结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的另一种液晶面板的结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的一种液晶面板控制液晶分子翻转的原理示意图；图14为本专利技术实施例提供的又一种空间光调制器的结构示意图；图15为本专利技术实施例提供的一种空间光调制器制作方法的流程示意图；图16为本专利技术实施例提供的一种贴合液晶面板的方法流程图；图17为本专利技术实施例提供的另一种贴合液晶面板的方法流程；图18为本专利技术实施例提供的又一种贴合液晶面板的方法流程；图19为本专利技术实施例提供的又一种液晶面板贴合方法的流程图；图20为本专利技术实施例提供的又一种液晶面板贴合方法的流程图；图21为本专利技术实施例提供的一种3D全息显示设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。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幅不同的二维图像，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(SLM)12、场镜13以及液晶光栅14。背光源11包括光源设备111和扩束准直组件112，用于时序出射相干RGB三色光。在全息3D显示设备中，核心部分为空间光调制器12，空间光调制器12包括用于进行相位调制的液晶面板121和用于进行振幅调制的液晶面板122，两个液晶面板以像素级精度贴合固定。入射光依次经过空间光调制器12中两个液晶面板的对应像素，分别被调控振幅和相位，以便于实现全息3D显示。如图2所示，图2为一种常规空间光调制器中两液晶面板配向原理示意图，如图2所示，为实现相位和振幅的调控，空间光调制器中，液晶面板121的配向方向A1与液晶面板122的配向方向A2需要具有45°的夹角。入射光为线偏振光，偏振方向为A3，偏振方向A3平行于液晶面板121的配向方向A1，由于入射光通过液晶面板121进行相位调控后，只是改变了光程，不改变偏振态，故通过液晶面板121出射的线偏振光的偏振方向与液晶面板122的配向方向A2具有45°的夹角，线偏振光经过液晶面板122的振幅调控后，改变偏振态，形成圆偏振光，通过一个偏光片即可实现振幅的控制。由于图2所示方式中，需要液晶面板121和液晶面板122具有不同的配向方向，而且还需要液晶面板中驱动电极与配向方向适配，会导致空间光调制器12中两个液晶面板的制作工艺复杂，加大了空间光调制器的设计和制造难度。为了解决上述问题，本专利技术一实施例提供了一种空间光调制器，在空间光调制器的两个液晶面板之间设置一个偏振调节部件，在空间光调制器两个液晶面板的配向方向平行的同时，可以实现对入射线偏振光的相位调制和振幅调制，简化了空间光调制器的制作工艺，降低了空间光调制器的设计和制造难度。为使本专利技术的上述目的、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专利技术作进一步详细的说明。如图3所示，图3为本专利技术实施例提供的一种空间光调制器的结构示意图，所述空间光调制器包括：相对设置的第一液晶面板221和第二液晶面板222，以及设置在所述第一液晶面板221与所述第二液晶面板222之间的偏振调节部件223；所述第一液晶面板221本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间光调制器，其特征在于，包括：/n相对设置的第一液晶面板和第二液晶面板，以及设置在所述第一液晶面板与所述第二液晶面板之间的偏振调节部件；所述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；/n所述第一液晶面板用于对入射线偏振光进行相位调制；/n所述偏振调节部件使得通过所述第一液晶面板出射的线偏振光的偏振方向旋转预设角度；/n所述第二液晶面板用于调节所述偏振调节部件出射的线偏振光的偏振态，以调节出射光线的振幅。/n

【技术特征摘要】
1.一种空间光调制器，其特征在于，包括：
相对设置的第一液晶面板和第二液晶面板，以及设置在所述第一液晶面板与所述第二液晶面板之间的偏振调节部件；所述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；
所述第一液晶面板用于对入射线偏振光进行相位调制；
所述偏振调节部件使得通过所述第一液晶面板出射的线偏振光的偏振方向旋转预设角度；
所述第二液晶面板用于调节所述偏振调节部件出射的线偏振光的偏振态，以调节出射光线的振幅。


2.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，所述偏振调节部件为二分之一波片，所述二分之一波片的光轴方向与所述第一液晶面板出射的线偏振光的偏振方向具有22.5°夹角，用于使得所述第一液晶面板出射的线偏振光的偏振方向旋转45°。


3.根据权利要求2所述的空间光调制器，其特征在于，所述二分之一波片至少包括：基材层以及偏光膜，所述二分之一波片相背的两个表面分别与所述第一液晶面板和所述第二液晶面板贴合固定。


4.根据权利要求2所述的空间光调制器，其特征在于，所述二分之一波片为液晶波片。


5.根据权利要求4所述的空间光调制器，其特征在于，所述液晶波片涂覆在所述第一液晶面板的表面，且与所述第二液晶面板贴合固定；
或，所述液晶波片涂覆在所述第二液晶面板的表面，且与所述第一液晶面板贴合固定。


6.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，所述偏振调节部件包括第一四分之一波片和第二四分之一波片；所述第一四分之一波片与所述第二四分之一波片共同作用，使得所述第一液晶面板出射的线偏振光偏振方向旋转45°。


7.根据权利要求6所述的空间光调制器，其特征在于，所述第一四分之一波片包括第一偏光膜以及第一基材层，所述第二四分之一波片包括第二偏光膜以及第二基材层，所述第一四分之一波片与所述第二四分之一波片相对贴合固定；
或，所述第一四分之一波片包括第一偏光膜，所述第二四分之一波片包括第二偏光膜，所述第一偏光膜与所述第二偏光膜分别位于同一基底的相对两个表面。


8.根据权利要求6所述的空间光调制器，其特征在于，所述第一四分之一波片为第一液晶波片，所述第二四分之一波片为第二液晶波片；
所述第一液晶波片涂覆在所述第一液晶面板的表面；
所述第二液晶波片涂覆在所述第二液晶面板的表面；
所述第一液晶波片与所述第二液晶波片相对贴合固定。


9.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，所述第二液晶面板背离所述第一液晶面板的一侧设置有偏光片，用于基于所述第二液晶面板出射的光线，调节所述空间光调制器的出射光线的强度。


10.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，所述线偏振光为一光源设备时序出射的相干RGB三色光；所述偏振调节部件的调节波段至少覆盖RGB三色光的波段。


11.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，所述第一液晶面板与所述第二液晶面板均具有依次层叠的第一配向层、液晶层和第二配向层；
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，且二者配向方向均平行于第一方向。


12.根据权利要求11所述的空间光调制器，其特征在于，同一液晶面板中，还包括：
相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极、所述第一配向层、所述液晶层、所述第二配向层和所述第二电极依次层叠设置；
所述第一电极与所述第二电极用于形成垂直于所述液晶层的电场，所述电场沿第二方向，所述液晶层中液晶分子的翻转平面平行于所述第一方向与所述第二方向。


13.根据权利要求1-12任一项所述的空间光调制器，其特征在于，所述第一液晶面板与所述第二液晶面板均包括阵列基板以及彩膜基板；
同一液晶面板中，所述阵列基板包括透光区域和遮光区域，所述彩膜基板与所述透光区域相对设置，所述遮光区域朝向所述彩膜基板的一侧表面具有绑定区域，用于绑定控制芯片；
所述第一液晶面板的彩膜基板与所述第二液晶面板的彩膜基板相对设置，且所述第一液晶面板的控制芯片与所述第二液晶面板的控制芯片不交叠设置。


14.一种空间光调制器的制作方法，其特征在于，包括：
提供一第一液晶面板以及一第二液晶面板；
将所述第一液晶面板与所述第二液晶面板相对贴合；
其中，所述第一液晶面板与所述第二液晶面板之间具有偏振调节部件；所述第一液晶面板与所述第二液晶面板的配向方向平行；所述第一液晶面板用于对入射线偏振光进行相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾洋，苏晓越，唐诗浩，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31