全息面板及其制作方法以及全采相干背光装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种全息面板及其制作方法以及全彩相干背光装置，包括：第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板间的聚合物分散液晶，聚合物分散液晶形成有对应于预定波长范围的全息条纹，第一基板和第二基板的至少一者上制作有电极，其中当电极未施加电压时，聚合物分散液晶将预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，电极施加电压时，聚合物分散液晶对预定波长范围的入射光呈透明化。通过上述方式，本发明能够为全彩三维显示提供大面积相干背光。
【专利说明】全息面板及其制作方法以及全采相干背光装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，特别是涉及一种全息面板及其制作方法以及全采相干背光装置。
【背景技术】
[0002]现有的动态全息三维显示系统中，背光模组部分大多使用扩束镜、小孔等器件将小口径激光源扩束为大面积的相干背光源，进而为空间光调制器利用对入射的大面积相干光场加载信息。背光模组中所使用的扩束镜、小孔等器件都需要相当的光程才能实现扩束作用，虽然有光程折叠等方案能够减少背光模组所占空间，但是其空间利用率都不太理想，不能实现大面积，轻薄的背光模组，进而使得整个动态全息三维显示系统难以实现平板化。
【发明内容】
[0003]本发明解决的技术问题是，提供一种全息面板及其制作方法以及全采相干背光装置，能够为全彩三维显示提供大面积相干背光。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种全息面板，包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板间的聚合物分散液晶，聚合物分散液晶形成有对应于预定波长范围的全息条纹，第一基板和第二基板的至少一者上制作有电极，其中当电极未施加电压时，聚合物分散液晶将预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，电极施加电压时，聚合物分散液晶对预定波长范围的入射光呈透明化。
[0005]其中，第一基板和第二基板间的间距不小于35 μ m。
[0006]其中，聚合物分散液晶由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、N-乙烯吡咯烷酮、N-苯基甘氨酸、玫瑰红以及液晶材料按预定的质量比组成。
[0007]其中，入射光以倾斜方式入射至全息面板，准直相干光以垂直方式从全息面板出射，且准直相干光的出射方向与入射光相对于全息面板的垂直分量互为反向。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供了一种全息面板的制作方法，包括:在第一基板和第二基板的至少一者上制作电极；在第一基板和第二基板间填充聚合物分散液晶，聚合物分散液晶具有染料，以吸收预定波长范围的光；在电极未施加电压的状态下，利用预定波长范围的光对聚合物分散液晶进行曝光，以在聚合物分散液晶内形成全息条纹。
[0009]其中，全息条纹能够使得当电极未施加电压时，聚合物分散液晶将预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，电极施加电压时，聚合物分散液晶对预定波长范围的入射光呈透明化。
[0010]其中，第一基板和第二基板间的间距不小于35 μ m。
[0011]为解决上述技术问题，本发明提供了全彩相干背光装置，包括至少三个前述的全息面板堆叠而成，其中每个全息面板对应不同的预定波长范围。
[0012]其中，全息面板为三个且分别对应于红光波长范围、绿光波长范围和蓝光波长范围。
[0013]其中，工作时，在至少三个全息面板上交替施加电压，以使得至少三个全息面板交替输出不同预定波长范围的准直相干光。
[0014]通过上述方案，本发明的有益效果是:通过位于第一基板和第二基板间的聚合物分散液晶形成有对应于预定波长范围的全息条纹，且第一基板和第二基板的至少一者上制作有电极，当电极未施加电压时，聚合物分散液晶将预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，电极施加电压时，聚合物分散液晶对预定波长范围的入射光呈透明化，能够为全彩三维显示提供大面积相干背光。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例的全息面板的结构示意图；
[0016]图2是本发明实施例的全息面板加电时的工作示意图；
[0017]图3是本发明实施例的全息面板的制作方法的流程示意图；
[0018]图4是本发明实施例的全彩相干背光装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]请参阅图1，图1是本发明实施例的全息面板的结构示意图。如图1所示，全息面板10包括:第一基板11、第二基板12以及位于第一基板11和第二基板12间的聚合物分散液晶13。聚合物分散液晶13形成有对应于预定波长范围的全息条纹，第一基板11和第二基板12的至少一者上制作有电极14。其中当电极14未施加电压时，聚合物分散液晶13将预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射。电极14施加电压V时，聚合物分散液晶13对预定波长范围的入射光呈透明化。
[0020]在本发明实施例中，第一基板11和第二基板12间的间距不小于35 μ m，以保证能体积全息条纹的记录质量。聚合物分散液晶13具有不同染料，对应具有不同的吸收波长，对预定波长范围的入射光发生作用。具体地，聚合物分散液晶13由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、N-乙烯吡咯烷酮、N-苯基甘氨酸、玫瑰红以及液晶材料按预定的质量比组成。如由以上成分组成的聚合物分散液晶13，在特定质量比的配方下能在蓝绿波段(450-550nm)的激光曝光下发生聚合反应，在特定曝光光路设置下能形成全息图使得其能将该波段的散射光转换成准直相干光出射。
[0021]如图1所示，在不加电的情况下，聚合物分散液晶13用预定波长范围的入射光进行曝光处理使得全息面板10能将该预定波长的散射光转换成准直相干光出射。入射光以倾斜方式入射至全息面板10，准直相干光以垂直方式从全息面板10出射，且准直相干光的出射方向与入射光相对于全息面板10的垂直分量互为反向。具体地，入射光倾斜入射至全息面板10，由于不同位置处聚合物分散液晶13的折射率不同，从而在全息面板10中形成散射，使得聚合物分散液晶13将预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射时，出射光遍布全息面板10，形成大面积相干背光，其余部分的光透过全息面板10从另一面出射。如图2所不,在曝光处理后,通过对电极14施加一定的电压V能使全息面板10失去将散射光转换成准直相干光的功能，全息面板10将没有明显损失的透过可见光波段的光。
[0022]在本发明实施例中，可以通过调整聚合物分散液晶13的组成，使全息面板10对不同波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，优选的，如红光波长范围、绿光波长范围和蓝光波长范围等，能够为全彩三维显示提供大面积相干背光。
[0023]图3是本发明实施例的全息面板的制作方法的流程示意图。如图3所示，全息面板的制作方法包括:
[0024]步骤SlO:在第一基板和第二基板的至少一者上制作电极。当然也可以在第一基板和第二基板都制作电极。其中，可以通过对电极施加电压或不施加电压使全息面板工作在不同的场景。
[0025]步骤Sll:在第一基板和第二基板间填充聚合物分散液晶，聚合物分散液晶具有染料，以吸收预定波长范围的光。
[0026]具体地，聚合物分散液晶由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、N-乙烯吡咯烷酮、N-苯基甘氨酸、玫瑰红以及液晶材料按预定的质量比组成。如由以上成分组成的聚合物分散液晶，在特定质量比的配方下能在蓝绿波段(450-550nm)的激光曝光下发生聚合反应，在特定曝光光路设置下能形成全息图使得其能将该波段的散射光转换成准直相干光出射。
[0027]步骤S12:在电极未施加电压的状态下，利用预定波长范围的光对聚合物分散液晶进行曝光，以在聚合物分散液晶内形成全息条纹。
[0028]全息条纹能够使得当电极未施加电压时，聚合物分散液晶将预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，电极施加电压时，聚合物分散液晶对预定波长范围的入射光呈透明化。由于不同位置处聚合物分散液晶的折射率不同，从而在全息面板中形成散射，使得聚合物分散液晶将预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射时，出射光遍布全息面板，形成大面积相干背光。施加电压，在曝光处理后，通过对电极施加一定的电压能使全息面板失去将散射光转换成准直相干光的功能，全息面板将没有明显损失的透过可见光波段的光。
[0029]在本发明实施例中，第一基板和第二基板间的间距不小于35 μ m。可以通过调整聚合物分散液晶的组成，使全息面板对不同波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，优选的，如红光波长范围、绿光波长范围和蓝光波长范围等，能够为全彩三维显示提供大面积相干背光。
[0030]图4是本发明实施例的全彩相干背光装置的结构示意图。如图4所示，全彩相干背光装置100包括至少三个上述的全息面板10、20、30堆叠而成，其中每个全息面板对应不同的预定波长范围。全息面板为三个且分别对应于红光波长范围、绿光波长范围和蓝光波长范围。此三种全息面板10、20、30分别对应不同的工作波长，即当其中一个工作时，如全息面板10，对应波长的光入射，而此时对其余两个全息面板20、30的电极施加电压使其透明化，该波长的光会被转换成准直相干光出射，通过时序上的依次打开工作实现全彩的背光。具体地，工作时，在至少三个全息面板10、20、30上交替施加电压，以使得至少三个全息面板10、20、30交替输出不同预定波长范围的准直相干光。例如，假设全息面板10为红光波长范围的全息面板，需要输出红光波长范围的光时，对绿光波长范围和蓝光波长范围的两个全息面板20、30的电极施加电压，使此两个全息面板20、30透明化，而红光波长范围的全息面板10不施加电压，其聚合物分散液晶将红光波长范围的入射光转换成准直相干光并出射。
[0031]在本发明实施例中，利用至少三个全息面板10、20、30堆叠在一起，依时序交替施加电压，使得至少三个全息面板10、20、30交替输出不同预定波长范围的准直相干光，实现为全彩三维显示提供大面积相干背光。
[0032]综上所述，本发明通过位于第一基板和第二基板间的聚合物分散液晶形成有对应于预定波长范围的全息条纹，且第一基板和第二基板的至少一者上制作有电极，当电极未施加电压时，聚合物分散液晶将预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，电极施加电压时，聚合物分散液晶对预定波长范围的入射光呈透明化，能够为全彩三维显示提供大面积相干背光
[0033]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种全息面板，其特征在于，所述全息面板包括第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板间的聚合物分散液晶，所述聚合物分散液晶形成有对应于预定波长范围的全息条纹，所述第一基板和所述第二基板的至少一者上制作有电极，其中当所述电极未施加电压时，所述聚合物分散液晶将所述预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，所述电极施加电压时，所述聚合物分散液晶对所述预定波长范围的入射光呈透明化。
2.根据权利要求1所述的全息面板，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板间的间距不小于35 9 III。
3.根据权利要求1所述的全息面板，其特征在于，所述聚合物分散液晶由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯吡咯烷酮、苯基甘氨酸、玫瑰红以及液晶材料按预定的质量比组成。
4.根据权利要求1所述的全息面板，其特征在于，所述入射光以倾斜方式入射至所述全息面板，所述准直相干光以垂直方式从所述全息面板出射，且所述准直相干光的出射方向与所述入射光相对于所述全息面板的垂直分量互为反向。
5.一种全息面板的制作方法，其特征在于，所述方法包括: 在第一基板和第二基板的至少一者上制作电极； 在所述第一基板和所述第二基板间填充聚合物分散液晶，所述聚合物分散液晶具有染料，以吸收预定波长范围的光； 在所述电极未施加电压的状态下，利用所述预定波长范围的光对所述聚合物分散液晶进行曝光，以在所述聚合物分散液晶内形成全息条纹。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述全息条纹能够使得当所述电极未施加电压时，所述聚合物分散液晶将所述预定波长范围的入射光转换成准直相干光并出射，所述电极施加电压时，所述聚合物分散液晶对所述预定波长范围的入射光呈透明化。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板间的间距不小于35 9 III。
8.一种全彩相干背光装置，其特征在于，所述装置包括至少三个如权利要求1-4任一项所述的全息面板堆叠而成，其中每个所述全息面板对应不同的预定波长范围。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述全息面板为三个且分别对应于红光波长范围、绿光波长范围和蓝光波长范围。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，工作时，在所述至少三个全息面板上交替施加电压，以使得所述至少三个全息面板交替输出不同预定波长范围的准直相干光。
【文档编号】G02F1/1334GK104360525SQ201410631862
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】熊源 申请人:深圳市华星光电技术有限公司