基于石墨烯的裸眼3D光栅的制作方法

本实用新型涉及显示器件技术领域，尤其涉及一种基于石墨烯的裸眼3d光栅。

背景技术：

3d是three-dimensional的缩写，就是三维图形。而3d技术就是虚拟三维的技术，通过利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。在电影中实现的3d效果就是利用双眼立体视觉原理，使观众能从银幕上获得三维空间感视觉影像的电影。

3d技术在市场上发展已经有了几十年的历史，真正应用于民用领域也有了多年的发展。而近年来因为各类3d电影的上映，3d已成为了视频显示行业的新潮流。目前包括3d电视、3d显示器以及3d投影机，都已问世，开始普及。现有的3d技术多数需要眼镜的辅助，在特定的眼镜的辅助下，能够观赏到屏幕上播放的3d效果的视频。

但是对于传媒行业来说，眼镜式3d效果并无实际意义，传媒行业是针对不特性人群的广播性播放，不可能为每一个观赏者都配发眼镜。因此，裸眼3d技术对于传媒行业更有意义。裸眼3d技术即利用某种方式使左右眼观看到的画面存在差异，形成景深，从而产生画面的立体效果。3d无疑将对视频媒体的传播带来一场革命，如果在轨道交通，比如地铁上使用基于led显示屏的裸眼3d光栅，将具有广阔的发展前景，现有技术中的裸眼3d光栅的透光率不容易调节。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于石墨烯的裸眼3d光栅，以解决现有技术中裸眼3d光栅的透光率不容易调节的问题。

本实用新型是这样实现的，本实用新型第一方面提供一种基于石墨烯的裸眼3d光栅，所述裸眼3d光栅包括依次排列的玻璃层、第一石墨烯电极、第一绝缘层、填充层、第二绝缘层、第二石墨烯电极以及柱状光栅，所述第一石墨烯电极和所述第二石墨烯电极分别与电源连接。

进一步的，所述填充层为液晶层。

进一步的，所述液晶层为铁电液晶层。

进一步的，所述第一石墨烯电极和所述第二石墨烯电极的厚度均为1um。

进一步的，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的厚度均为1um。

进一步的，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层包括硼氮化物、硅氧化物或硅氮化物。

进一步的，所述液晶层的厚度为进行显示时所需要的最大相位延迟量与柱状光栅所能够产生的最大相位延迟量之差所需要的厚度。

进一步的，所述裸眼3d光栅还包括波导层，所述波导层位于所述第二石墨烯电极和所述柱状光栅之间。

本实用新型技术方案提供一种基于石墨烯的裸眼3d光栅，裸眼3d光栅包括依次排列的玻璃层、第一石墨烯电极、第一绝缘层、填充层、第二绝缘层、第二石墨烯电极以及柱状光栅，第一石墨烯电极和第二石墨烯电极分别与电源连接。本实用新型技术方案通过将第一石墨烯电极和第二石墨烯电极分别与电源连接，通过在石墨烯电极之间加电压或移除电压改变电场强度，进而改变光栅的透光率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种实施例提供的一种基于石墨烯的裸眼3d光栅的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例提供的一种基于石墨烯的裸眼3d光栅的另一结构示意图；

图3是本实用新型一种实施例提供的一种基于石墨烯的裸眼3d光栅的另一结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本实用新型实施例提供一种基于石墨烯的裸眼3d光栅，如图1所示，裸眼3d光栅包括依次排列的玻璃1层、第一石墨烯电极2、第一绝缘层3、填充层4、第二绝缘层5、第二石墨烯电极6以及柱状光栅7，所述第一石墨烯电极2和所述第二石墨烯电极6分别与电源连接。

其中，在玻璃1上覆盖一定厚度的第一石墨烯电极2，然后在第一石墨烯电极2上覆盖一定厚度的第一绝缘层3，使玻璃1、第一石墨烯电极2以及第一绝缘层3形成玻璃1层，在柱状光栅7上覆盖一定厚度的第二石墨烯电极6，然后在第二石墨烯电极6上做一定厚度的第二绝缘层5，使柱状光栅7、第二石墨烯电极6以及第二绝缘层5形成柱状光栅7层，然后将玻璃1层放在柱状光栅7层上，并在第一绝缘层3和第二绝缘层5之间形成填充层4，第一石墨烯电极2和第二石墨烯电极6分别与电源的正、负极连接，采用石墨烯做电极，导电率高，并且使用电压低，节省电能，提高响应速度，通过控制电源的输出电压在第一石墨烯电极2和第二石墨烯电极6之间加电压或移除电压改变电场强度，来改变光栅的透光率。

作为一种实施方式，如图2所示，所述填充层4为液晶层。

作为另一种实施方式，如图3所示，所述液晶层为铁电液晶层。

进一步的，所述第一石墨烯层和第二石墨烯层均为单层石墨烯，所述第一绝缘层3和所述第二绝缘层5包括硼氮化物、硅氧化物或硅氮化物，通过在第一石墨烯层和第二石墨烯层上外加电场，使得石墨烯的折射率随外加电场的变化而变化，进一步的，所述第一石墨烯电极2和所述第二石墨烯电极6的厚度均为1um，所述第一绝缘层3和所述第二绝缘层5的厚度均为1um。

本实用新型技术方案提供一种基于石墨烯的裸眼3d光栅，裸眼3d光栅包括依次排列的玻璃层、第一石墨烯电极、第一绝缘层、填充层、第二绝缘层、第二石墨烯电极以及柱状光栅，第一石墨烯电极和第二石墨烯电极分别与电源连接。本实用新型技术方案通过将第一石墨烯电极和第二石墨烯电极分别与电源连接，通过在石墨烯电极之间加电压或移除电压改变电场强度，进而改变光栅的透光率。

其中，液晶层的厚度为进行显示时所需要的最大相位延迟量与柱状光栅所能够产生的最大相位延迟量之差所需要的厚度。

本实施例中，柱状光栅各个区域能够使光线产生的相位延迟量是不变的，液晶层各个区域能够使光线发生的相位延迟量是可以通过电压的调控实现不同的变化，整个光栅装置能够使光线产生的总的相位延迟量为液晶层与柱状光栅相位延迟量的叠加结果。通过将液晶层的厚度设置为进行显示时所需要的最大相位延迟量与柱状光栅所能够产生的最大相位延迟量之差所需要的厚度，能够满足进行显示时对相位延迟量的需求。由于一部分延迟量被柱状光栅分担，因此液晶层需要产生的相位延迟量有所减少，根据相位延迟量＝δn×d(其中，δn为液晶的折射率，d为液晶层的厚度)，可以得到液晶层所能够产生的相位延迟量与其自身厚度成正比关系，因此本实施例中液晶层的厚度能够设置的更薄，从而解决了液晶层厚度大所引起的响应速度慢、功耗大和制作工艺难度高的问题。

本实施例中对液晶层的厚度的设置原则为：假设某一区域需要产生的相位延迟量为a，柱状光栅在该区域能够产生的相位延迟量为b，则液晶层在该区域需要产生的相位延迟量为a-b，进而需要液晶层在该区域具有(a-b)/δn的厚度，当a为需要产生最大相位延迟量时，(a-b)/δn即为液晶层实际所需要的厚度。

进一步的，本实用新型实施例提供的基于石墨烯的裸眼3d光栅还包括波导层，波导层位于第二石墨烯电极和柱状光栅之间，液晶层用于控制光线从波导层耦合出光，波导层耦合出光的出光量根据波导层的折射率和液晶层的折射率的差值确定；柱状光栅用于控制液晶层耦合出的光线中特定波长的光线以特定方向出光。

本实施例中，波导层耦合出光的出光量根据波导层的折射率和液晶层的折射率的差值的变化而变化。由于液晶层的折射率可根据第一石墨烯电极和第二石墨烯电极加载的电压的压差调节，因此当第一石墨烯电极和第二石墨烯电极加载的电压的压差变化时液晶层的折射率也变化，则波导层的折射率和液晶层的折射率的差值也会发生变化，从而使得波导层耦合出光的出光量也会变化。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。