光栅驱动电路、光栅控制系统和3D显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种光栅驱动电路、光栅控制系统和3D显示装置。

背景技术：

为了实现3D显示，现有技术是在显示面板上增加一层液晶光栅，液晶光栅包括相对设置的第一基板、第二基板以及位于两基板之间的液晶层，其中，第一基板上设置有若干个平行设置的控制电极，各控制电极均通过相应的信号走线与光栅驱动模块连接，第二基板上设置有面状电极(施加有参考电压)，根据控制电极的设置位置，该液晶光栅可被划分为若干个光栅区域，控制电极与光栅区域一一对应。

以液晶光栅为常白模式(第一电极未施加电压时，对应的光栅区域可透光)为例，为保证用户能够较佳的欣赏到3D影像，预先在光栅驱动模块存储有不同人眼位置及其对应的驱动电压输出方案，光栅驱动模块会根据实时检测到的人眼位置来选择性的向部分第一电极输出预设驱动电压，其中，施加有驱动电压的第一电极所对应的光栅区域内的液晶分子发生扭转，对应区域不透光，而没有施加驱动电压的第一电极所对应的光栅区域维持透光，液晶光栅上的透光区域与不透光区域交替设置，从而形成与人眼位置对应的视差屏障。一但检测单元检测到人眼位置发生改变时，光栅驱动模块的驱动电压输出方案也会相应调整，以使得液晶光栅上的透光区域和不透光区域的位置也需要发生改变。

然而，现有的光栅驱动模块的输出，其需要依靠相应的控制芯片，由于该控制芯片的控制过程相对复杂，且成本较高，从而使得整个光栅驱动模块的输出控制过程复杂、成本高。由此可见，提供一种易于控制、低成本的光栅驱动电路，是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种光栅驱动电路、光栅控制系统和3D显示装置

为实现上述目的，本发明提供了一种光栅驱动电路，所述光栅驱动电路的电压输出端与对应的控制电极连接，包括：第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元、参考电压输出单元，所述第一驱动电压输出单元、所述第二驱动电压输出单元和所述参考电压输出单元均与所述光栅驱动电路的电压输出端连接；

所述第一驱动电压输出单元用于在第一控制信号线的控制下向所述控制电极输出第一驱动电压；

所述第二驱动电压输出单元用于在第二控制信号线的控制下向所述控制电极输出第二驱动电压；

所述参考电压输出单元用于在所述第一控制信号线和所述第二控制信号线的控制下向所述控制电极输出参考电压；

相对于所述参考电压，所述第一驱动电压与所述第二驱动电压的极性相反且大小相等。

可选地，所述第一驱动电压输出单元包括：第一晶体管、第二晶体管、第一电阻和第二电阻；

所述第一晶体管的控制极与所述第一控制信号线连接，所述第一晶体管的第一极与所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二晶体管的第二极与第二电源端连接；

所述第二晶体管的控制极与所述第二电阻的第二端连接，所述第二晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第二晶体管的第二极与所述电压输出端连接；

所述第一电阻的第一端与所述第一电源端连接；

所述第一电源端用于提供所述第一驱动电压。

可选地，所述第一驱动电压为高电平电压，所述第二电源端用于提供接地电压；

所述第一晶体管为N型晶体管；

所述第二晶体管为P型晶体管。

可选地，所述第一电阻的阻值为：0～500KΩ；

所述第二电阻的阻值为：0～500KΩ。

可选地，所述参考电压输出单元包括：第三晶体管、第四晶体管、第三电阻和第四电阻；

所述第三晶体管的控制极与所述第一控制信号线连接，所述第三晶体管的第一极与所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端连接，所述第四晶体管的第二极与第四电源端连接；

所述第四晶体管的控制极与所述第四电阻的第二端连接，所述第四晶体管的第一极与第三电源端连接，所述第四晶体管的第二极与所述电压输出端连接；

所述第三电阻的第一端与所述第三电源端连接；

所述第三电源端用于提供所述参考电压。

可选地，所述参考电压为高电平电压，所述第四电源端用于提供接地电压；

所述第三晶体管为N型晶体管；

所述第四晶体管为P型晶体管。

可选地，所述第三电阻的阻值为：0～500KΩ；

所述第四电阻的阻值为：0～500KΩ。

可选地，所述第二驱动电压输出单元包括：第五电阻；

所述第五电阻的第一端与所述电压输出端连接，所述第五电阻的第二端与第五电源端连接；

所述第五电源端用于提供第二驱动电压。

可选地，还包括：第六电阻；

所述第六电阻的第一端与所述电压输出端连接，所述第六电阻的第二端接地。

为实现上述目的，本发明还提供了一种光栅控制系统，包括：若干个光栅驱动电路，所述光栅驱动电路与液晶光栅中的控制电极一一对应，所述光栅驱动电路采用上述的光栅驱动电路。

可选地，还包括：控制指令输入模块和微处理器，所述控制指令输入模块与所述微处理器连接，所述微处理器与各所述光栅驱动电路中的所述第一控制信号线和所述第二控制信号线连接；

所述控制指令输入模块用于向所述微处理器发送控制指令；

所述微处理器用于根据所述控制指令生成各光栅驱动电路对应的第一控制信号和第二控制信号，并将所述第一控制信号发送至对应的所述光栅驱动电路中的所述第一控制信号线，将所述第二控制信号发送至对应的所述光栅驱动电路中的所述第二控制信号线。

为实现上述目的，本发明还提供了一种3D显示装置，包括：光栅控制系统，所述光栅控制系统采用上述的光栅控制系统。

可选地，所述光栅控制系统设置于所述3D显示装置中的印刷电路板上。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种光栅驱动电路、光栅控制系统和3D显示装置，其中，该光栅驱动电路包括：第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元，第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元均与光栅驱动电路的电压输出端连接，第一驱动电压输出单元用于在第一控制信号线的控制下向控制电极输出第一驱动电压；第二驱动电压输出单元用于在第二控制信号线的控制下向控制电极输出第二驱动电压；参考电压输出单元用于在第一控制信号线和第二控制信号线的控制下向控制电极输出参考电压，其中，相对于参考电压，第一驱动电压与第二驱动电压的极性相反且大小相等。在本发明中，该光栅驱动电路仅需通过对第一控制信号线和第二控制信号线中信号的控制，即可实现对光栅驱动电路的输出进行实时控制，其控制过程简单，成本低。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种光栅驱动电路的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种光栅驱动电路的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种光栅控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种光栅驱动电路、光栅控制系统和3D显示装置进行详细描述。

图1为本发明实施例一提供的一种光栅驱动电路的结构示意图，如图1所示，该光栅驱动电路的电压输出端OUT与对应的控制电极连接，该光栅驱动电路包括：第一驱动电压输出单元1、第二驱动电压输出单元3、参考电压输出单元2，第一驱动电压输出单元1、第二驱动电压输出单元3和参考电压输出单元2均与光栅驱动电路的电压输出端OUT连接。

第一驱动电压输出单元1用于在第一控制信号线CL1的控制下向控制电极输出第一驱动电压。

第二驱动电压输出单元3用于在第二控制信号线CL2的控制下向控制电极输出第二驱动电压。

参考电压输出单元2用于在第一控制信号线CL1和第二控制信号线CL2的控制下向控制电极输出参考电压。其中，相对于参考电压，第一驱动电压与第二驱动电压的极性相反且大小相等。

在本实施例中，第一驱动电压输出单元1、参考电压输出单元2和第二驱动电压输出单元3的工作状态，仅需通过第一控制信号线CL1和第二控制信号线CL2进行控制，即通过对第一控制信号线和第二控制信号线中所加载信号的控制，即可实现对光栅驱动电路的输出进行实时控制，因此，本发明提供的光栅驱动电路其输出电压的控制过程相对简单。此外，相交于现有技术，本实施例提供的光栅驱动电路中无需设置价格昂贵的控制芯片，因此可有效降低成本。

需要说明的是，在本实施例中的参考电压具体是指公共电压，即施加在与控制电极相对设置的面状电极上的电压。

在本实施例中，以液晶光栅为常白模式为例，当光栅驱动电路输出参考电压时，控制电极对应的液晶分子不进行扭转，控制电极所对应区域呈白色；当光栅驱动电路输出第一驱动电压时，控制电极对应的液晶分子进行正极性旋转，且控制电极所对应区域呈黑色；当光栅驱动电路输出第二驱动电压时，控制电极对应的液晶分子进行负极性旋转，且控制电极所对应区域呈黑色。因此，在本实施例中，当需要控制电极所对应的区域呈现黑色时，可通过该光栅驱动电路向该控制电极交替输出第一驱动电压和第二驱动电压，从而能在维持显示灰阶不变的同时，避免液晶极化。

需要说明的是，对于液晶光栅为常黑模式时，可通过该光栅驱动电路向控制电极交替输出第一驱动电压和第二驱动电压，以使得控制电极所对应的区域呈现白色。具体原理可参见前述相应内容，此处不再赘述。

本发明实施例一提供了一种光栅驱动电路，该光栅驱动电路仅需通过对第一控制信号线和第二控制信号线中信号的控制，即可实现对光栅驱动电路的输出进行实时控制，其控制过程简单，成本低。

图2为本发明实施例二提供的一种光栅驱动电路的结构示意图，如图2所示，图2为基于图1所示光栅驱动电路的一种具体方案，可选地，第一驱动电压输出单元1包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第一电阻R1和第二电阻R2。第一晶体管T1的控制极与第一控制信号线CL1连接，第一晶体管T1的第一极与第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端连接，第二晶体管T2的第二极与第二电源端5连接；第二晶体管T2的控制极与第二电阻R2的第二端连接，第二晶体管T2的第一极与第一电源端4连接，第二晶体管T2的第二极与电压输出端OUT连接；第一电阻R1的第一端与第一电源端4连接。

第一电源端4用于提供第一驱动电压，其中，第一驱动电压为高电平电压。

进一步可选地，第二电源端5用于提供接地电压(约为0V)，第一晶体管T1为N型晶体管，第二晶体管T2为P型晶体管。

下面将对第一控制信号线CL1控制第一驱动电压输出单元1输出第一驱动电压的具体过程进行详细描述。

当需要第一驱动电压输出单元1输出第一驱动电压时，则可控制第一控制信号线CL1输出高电平信号。由于第一晶体管T1为N型晶体管，则第一晶体管T1导通，第二电源端5对第一节点A进行充电，第一节点A处于低电平状态；又由于第二晶体管T2为P型晶体管，则第一节点A的电位控制第二晶体管T2导通，第一电源端4通过第二晶体管T2向电压输出端OUT输出第一驱动电压。

当需要第一驱动电压输出单元1停止输出时，则仅需控制第一控制信号线CL1输出低电平信号即可。此时，第一晶体管T1截止，第一电源端4通过第一电阻R1对第一节点A进行充电，第一节点A处于高电平状态，第一节点A的电位控制第二晶体管T2截止，第一电源端4与电压输出端OUT之间不导通。

需要说明的是，本实施例中仅需保证第二电源端5提供的电压为低电平电压(小于等于0V)即可，上述第二电源端5提供接地电压的情况为本发明中的优选方案，此时可直接将第二电源端5接地，而无需为第二电源端5配置一个电源，从而可有效减少整个系统中的电源设置数量，降低成本。

可选地，第一电阻R1的阻值为：0～500KΩ，第二电阻R2的阻值为：0～500KΩ。进一步地，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均为100KΩ。

可选地，参考电压输出单元2包括：第三晶体管T3、第四晶体管T4、第三电阻R3和第四电阻R4。第三晶体管T3的控制极与第一控制信号线CL1连接，第三晶体管T3的第一极与第三电阻R3的第二端和第四电阻R4的第一端连接，第四晶体管T4的第二极与第四电源端7连接；第四晶体管T4的控制极与第四电阻R4的第二端连接，第四晶体管T4的第一极与第三电源端6连接，第四晶体管T4的第二极与电压输出端OUT连接；第三电阻R3的第一端与第三电源端6连接。

第三电源端6用于提供参考电压，其中，参考电压为高电平电压，且参考电压小于第一驱动电压。在实际应用中，第一驱动电压可为10V，参考电压为5V,相应地，第二驱动电压为0V。

进一步可选地，第四电源端7用于提供接地电压(约为0V)，第三晶体管T3为N型晶体管，第四晶体管T4为P型晶体管。

下面将对第二控制信号线CL2控制参考电压输出单元2输出参考电压的具体过程进行详细描述。

当需要参考电压输出单元2输出参考电压时，则可控制第二控制信号线CL2输出高电平信号。由于第三晶体管T3为N型晶体管，则第三晶体管T3导通，第四电源端7对第二节点B进行充电，第二节点B处于低电平状态；又由于第四晶体管T4为P型晶体管，则第二节点B的电位控制第四晶体管T4导通，第三电源端6通过第四晶体管T4向电压输出端OUT输出参考电压。

当需要参考电压输出单元2停止输出时，则仅需控制第二控制信号线CL2输出低电平信号即可。此时，第三晶体管T3截止，第三电源端6通过第三电阻R3对第二节点B进行充电，第二节点B处于高电平状态，第二节点B的电位控制第四晶体管T4截止，第三电源端6与电压输出端OUT之间不导通。

需要说明的是，本实施例中仅需保证第四电源端7提供的电压为低电平电压(小于等于0V)即可，上述第四电源端7提供接地电压的情况为本发明中的优选方案，此时可直接将第四电源端7接地，而无需为第四电源端7配置一个电源，从而可有效减少整个系统中的电源设置数量，降低成本。

可选地，第三电阻R3的阻值为：0～500KΩ，第四电阻R4的阻值为：0～500KΩ。进一步地，第三电阻R3和第四电阻R4的阻值均为100KΩ。

需要说明的是，本实施例中为避免出现输出故障，第一驱动电压输出单元1和参考电压输出单元2不可同时向电压输出端OUT进行输出。

可选地，第二驱动电压输出单元3包括：第五电阻R5，第五电阻R5的第一端与电压输出端OUT连接，第五电阻R5的第二端与第五电源端8连接；第五电源端8用于提供第二驱动电压。

在本实施例中，当第一驱动电压输出单元1和参考电压输出单元2均未进行输出时，第五电源端8会通过第五电阻R5与电压输出端OUT连通，此时，第五电源端8向电压输出端OUT输出第二驱动电压。

当第二驱动电压设计为0V时，则可直接将第五电源端8接地，此时无需为第五电源端8配置一个电源，从而可有效减少整个系统中的电源设置数量。

由上述内容可见，当第一控制信号线CL1输出高电平信号，且第二控制信号线CL2输出低电平信号时，则电压输出端OUT输出第一驱动电压；当第一控制信号线CL1输出低电平信号，且第二控制信号线CL2输出高电平信号时，则电压输出端OUT输出参考电压；当第一控制信号线CL1和第二控制信号线CL2同时输出低电平信号时，则电压输出端OUT输出第二驱动电压。此外，为避免第一驱动电压输出单元1和参考电压输出单元2同时输出，则第一控制信号线CL1和第二控制信号线CL2不能同时输出高电平信号。

需要说明的是，上述各结构中的晶体管独立选自多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管以及有机薄膜晶体管中的一种。在本实施例中涉及到的“控制极”具体是指晶体管的栅极，“第一极”具体是指晶体管的源极，相应的“第二极”具体是指晶体管的漏极。当然，本领域的技术人员应该知晓的是，该“第一极”与“第二极”可进行互换。

此外，本实施例中第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4均起到开关的作用，上述第一晶体管T1为N型晶体管、所述第二晶体管T2为P型晶体管、第三晶体管T3为N型晶体管、所述第四晶体管T4为P型晶体管的情况，为本实施例中便于实施的一种优选方案，其不会对本发明的技术方案产生限制。本领域技术人员应该知晓的是，简单的对各晶体管的类型(N型或P型)进行改变，以及对各电源端和控制信号线输出电压的正负极性进行改变，以实现与本实施例中对各晶体管执行相同的导通或截止操作的技术方案，其均属于本申请保护范围。具体情况，此处不再一一举例说明。

本实施例中，第一驱动电压大于参考电压，第二驱动电压小于参考电压的情况仅起到示例性作用，本实施例中也可使得第一驱动电压小于参考电压，第二驱动电压大于参考电压，此种情况不再进行详细描述。

本实施例中，该光栅驱动电路还包括：第六电阻R6，第六电阻R6的第一端与电压输出端OUT连接，第六电阻R6的第二端接地。本发明的技术方案通过在电压输出端OUT处连接一个电阻，该电阻可为光栅驱动电路制造一个假负载的工作状态，使得光栅驱动电路的输出不能悬空，提升整个电路的抗噪能力，并且有助于降低外部负载变化对输出电压造成的影响。

本发明实施例二提供了一种光栅驱动电路，该光栅驱动电路仅需通过对第一控制信号线和第二控制信号线中信号的控制，即可实现对光栅驱动电路的输出进行实时控制，其控制过程简单，成本低。

图3为本发明实施例三提供的一种光栅控制系统的结构示意图，如图3所示，该光栅控制系统包括：若干个光栅驱动电路9，光栅驱动电路9与液晶光栅中的控制电极一一对应，光栅驱动电路9采用上述实施例一或实施例二中的光栅驱动电路9，具体内容可参见上述实施例一和实施例二的内容，此处不再赘述。

可选地，该光栅控制系统还包括：控制指令输入模块10和微处理器11。其中，控制指令输入模块10与微处理器11连接，微处理器11与各光栅驱动电路9中的第一控制信号线和第二控制信号线连接；控制指令输入模块10用于向微处理器11发送控制指令；微处理器11用于根据控制指令生成各光栅驱动电路9对应的第一控制信号和第二控制信号，并将第一控制信号发送至对应的光栅驱动电路9中的第一控制信号线，将第二控制信号发送至对应的光栅驱动电路9中的第二控制信号线。

在本实施例中，第一控制信号线和第二控制信号线中所施加的信号可通过控制指令输入模块10和微处理器11进行控制，即通过指令输入模块10可控制相应的光栅驱动电路9的输出。

需要说明的是，本实施例中一个指令输入模块10和一个微处理器11可对应一个光栅驱动电路9。为提升系统的集成度，也可使得一个指令输入模块10和一个微处理器11对应多个光栅驱动电路9。

本发明实施例四提供了一种3D显示装置，包括：光栅控制系统，该光栅控制系统可采用上述实施例三中提供的光栅控制系统，具体内容可参见上述实施例三中的描述，此处不再赘述。

继续参见图3，在本实施例中，为提升整个3D显示装置的集成度，可将光栅控制系统设置在印刷电路板上。此外，为微处理器11和各电源端进行供电的电源模块也可设置在印刷电路板上。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。