液晶显示装置
阅读：0发布：2022-09-06
专利汇可以提供液晶显示装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 实施例 提供一种 液晶 显示装置，该液晶显示装置具体包括：面 光源 以及显示部分；面光源包括发光 基板 平面，发光基板平面上设置有多个发光单元，每个发光单元包括至少一个发光 二极管 LED光源；每个发光单元按照顺序形成预设 角 度，以使进入用户左右眼的光信息来自不同的发光单元；显示部分包括多个显示单元对；每一个显示单元对中的两个显示单元分别显示不同的光信息，两个显示单元显示的光信息是来自不同发光单元的同一个内容的不同角度的光信息。通过发光单元倾斜一定的角度产生不同角度的光源，使得进入左眼和右眼的光线不同，从而给左眼和右眼送入不同的画面，产生前后不同的聚焦，实现3D显示。，下面是液晶显示装置专利的具体信息内容。
1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
面光源以及显示部分；
所述面光源包括发光基板平面，所述发光基板平面上设置有多个发光单元，每个发光单元包括至少一个发光二极管LED光源；每个发光单元按照顺序形成预设角度，以使进入用户左右眼的光信息来自不同的发光单元；
所述显示部分包括多个显示单元对；每一个显示单元对中的两个显示单元分别显示不同的光信息，所述两个显示单元显示的光信息是来自不同发光单元的同一个内容的不同角度的光信息。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，每一个显示单元对还包括遮光块，所述遮光块设置在所述显示单元对中的两个显示单元之间位于面光源的一侧。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述LED光源使用红绿蓝RGB的LED灯实现。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述LED光源使用蓝光LED灯以及颜色转换膜实现。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述LED光源使用白光LED灯以及颜色转换膜实现。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，每三个发光单元为一组，其中两侧相对所述发光基板平面有预设夹角的发光单元用于在3D显示时发光，中间相对于所述发光基板平面的夹角为零的发光单元用于在2D显示时发光。
7.根据权利要求1至6任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，每个发光单元的预设角度是根据用户至所述液晶显示装置之间的观察距离和所述发光单元距离所述用户观察角度进行确定的。
8.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述遮光块为黑色。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述显示单元对中的每个显示单元包括一个显示像素或者一个像素组；每个像素组包括多个显示像素。
液晶显示装置
技术领域
[0001] 本公开涉及彩色显示技术行业，尤其涉及一种液晶显示装置。
背景技术
[0002] 随着3D视频技术的发展，很多媒体产品中均采用3D的方式进行制作，以使用户在观看的过程中能够实现更为直观的观看感受，然而，能够实现裸眼3D显示的技术还不多，现有技术提供一种光障技术，通过开关液晶，阻挡背光到达眼睛的通路，使得左眼和右眼的画面分别对应到不同的显示像素上，从而得到3D显示的效果。另一种现有的方案中是采用柱状透镜(Lenticular Lens)技术，也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术，其最大的优势便是其亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素，从而实现3D显示的效果。然而，上述两个方案均不能实现2D/3D显示的切换，并且画面亮度较低，且分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低。发明内容
[0003] 为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种液晶显示装置。
[0004] 根据本公开实施例的第一方面，提供一种液晶显示装置，包括：
[0006] 所述面光源包括发光基板平面，所述发光基板平面上设置有多个发光单元，每个发光单元包括至少一个发光二极管LED光源；每个发光单元按照顺序形成预设角度，以使进入用户左右眼的光信息来自不同的发光单元；
[0007] 所述显示部分包括多个显示单元对；每一个显示单元对中的两个显示单元分别显示不同的光信息，所述两个显示单元显示的光信息是来自不同发光单元的同一个内容的不同角度的光信息。
[0008] 本公开实施例提供的液晶显示装置中，通过不用的发光单元顺序形成预设角度，产生不同角度的光源，使得进入左眼和右眼的光线不同，从而给左眼和右眼送入不同的画面，产生前后不同的聚焦，实现3D显示。
[0009] 在本公开实施例的一种具体实现中，每一个显示单元对还包括遮光块，所述遮光块设置在所述显示单元对中的两个显示单元之间位于面光源的一侧。
[0012] 可选的，所述LED光源使用蓝光LED灯以及颜色转换膜实现。
[0013] 可选的，所述LED光源使用白光LED灯以及颜色转换膜实现。
[0014] 在上述几个方案中，面光源可以使用多个颜色的LED灯实现，也可以通过单色的LED灯加上颜色转换膜实现，可根据实际情况进行选择。
[0015] 在本公开实施例的另一种具体实现中，每三个发光单元为一组，其中两侧相对所述发光基板平面有预设夹角的发光单元用于在3D显示时发光，中间相对于所述发光基板平面的夹角为零的发光单元用于在2D显示时发光。
[0016] 本方案中，该液晶显示装置接可以显示2D资源，也可以对3D资源进行显示，可根据实际的资源类型选择不同的显示方式，实现2D和3D之间的切换显示。
[0017] 在本公开实施例的另一种具体实现中，每个发光单元的预设角度是根据用户至所述液晶显示装置之间的观察距离和所述发光单元距离所述用户观察角度进行确定的。
[0018] 在本公开实施例的另一种具体实现中，所述遮光块为黑色。
[0019] 在本公开实施例的另一种具体实现中，所述显示单元对中的每个显示单元包括一个显示像素或者一个像素组；每个像素组包括多个显示像素。
[0020] 本实施例中的显示单元对中的两个显示单元分别对应同一个显示内容，左右眼看到的不同效果，也就是说在显示3D效果时，分辨率是要下降一半的，一个显示单元不单指1个显示pixel，能做成单个pixel，效果会比较好，但是多个pixel为1组，也能达到显示效果。
[0021] 本公开实施例提供的液晶显示装置，包括面光源以及显示部分面光源的发光基板平面上设置有多个发光单元，每个发光单元包括至少一个LED光源，每个发光单元按照顺序形成预设角度，以使进入用户左右眼的光信息来自不同的发光单元，显示部分包括多个显示单元对，每一个显示单元对中的两个显示单元分别显示不同的光信息，两个光信息来自不同发光单元的同一个内容的不同角度的光信息。通过发光单元倾斜一定的角度产生不同角度的光源，使得进入左眼和右眼的光线不同，从而给左眼和右眼送入不同的画面，产生前后不同的聚焦，实现3D显示。附图说明
[0023] 图1是根据一示例性实施例示出的液晶显示装置实施例一的结构示意图。
[0024] 图2是根据一示例性实施例示出的一种显示背光的示意图。
[0025] 图3是根据一示例性实施例示出的一种面光源的背光的示意图。
[0026] 图4是根据一示例性实施例示出的液晶显示装置实施例二的结构示意图。
[0027] 图5是根据一示例性实施例示出的一对发光单元的光路示意图。
[0028] 图6是根据一示例性实施例示出的多对发光单元和显示单元的光路示意图。
具体实施方式
[0029] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0030] 为了能够实现在电视机等终端设备中进行3D显示，使得用户裸眼即可体验3D效果，所有裸眼3D技术要解决的就是问题就是产生不同角度的光源，使得进入左眼和右眼的光线不同，从而给左眼和右眼送入不同的画面，产生前后不同的聚焦，从而实现3D感觉。
[0031] 本申请提供的方案，就是通过设置面光源中的micro led的角度，从而简单的产生不同的出射角度光，来配合实现3D的效果。下面通过几个具体实现方式对本申请提供的液晶显示装置进行说明。
[0032] 图1是根据一示例性实施例示出的液晶显示装置实施例一的结构示意图，如图1所示，该液晶显示装置包括：面光源以及显示部分；
[0033] 所述面光源包括发光基板平面，所述发光基板平面上设置有多个发光单元，每个发光单元包括至少一个发光二极管(Light Emitting Diode，LED)光源，图1中示出的在黑色的发光基板平面上的灰色部分表示的发光单元。每个发光单元按照顺序形成预设角度，该预设角度可通过多次试验确定，目的是使进入用户左右眼的光信息来自不同的发光单元，预设角度的具体度数本方案不做限制。图中的箭头指示的是每个发光单元发出的光线的角度，从图中可以看出不同的发光单元发出的光线角度各不相同。该方案中的LED可以使用微型LED，即micro LED，或者也称为mini LED。
[0034] 所述显示部分包括多个显示单元对；每一个显示单元对中的两个显示单元分别显示不同的光信息，所述两个显示单元显示的光信息是来自不同发光单元的同一个内容的不同角度的光信息。其含义是显示部分包括多个显示单元对，每一对显示单元对中的显示单元分别显示来自不同的发光单元的内容，从而使得进入用户的左右眼的光线不同，可以是同一个内容的不同角度的，从而实现3D显示效果。
[0035] 本公开实施例提供的液晶显示装置中，通过不用的发光单元顺序形成预设角度，产生不同角度的光源，使得进入左眼和右眼的光线不同，从而给左眼和右眼送入不同的画面，产生前后不同的聚焦，实现3D显示。
[0036] 在上述实施例的基础上，面光源上的LED光源可以通过以下几种实现方式实现：
[0037] 第一种实现方式，LED光源使用红绿蓝RGB的LED灯实现。其中，R(red)、G(green)、B(blue)分别表示红绿蓝三色光，目前的显示器大都是采用了RGB颜色标准，在显示器上，是通过光线打在屏幕的红、绿、蓝三色发光极上来产生色彩的，电脑和电视机等屏幕上的所有颜色，都由这红色绿色蓝色三种色光按照不同的比例混合而成的。一组红色绿色蓝色就是一个最小的显示单位。屏幕上的任何一个颜色都可以由一组RGB值来记录和表达。
[0038] 第二种实现方式，LED光源使用蓝光LED灯以及颜色转换膜实现。
[0039] 第三种实现方式，LED光源使用白光LED灯以及颜色转换膜实现。
[0040] 在上述两种实现方案中，均使用单色的LED灯，通过颜色转换膜实现色彩不同，颜色转换膜是一种光学膜，可以将单色的光线转换为多种颜色，例如该颜色转换膜上可以包括红绿蓝三色的多个不同的部分，实现不同的色彩。
[0041] 上述的最后一种方式的结构可以侧入式背光转为由小LED灯组成的面光源。
[0042] 在上述几个方案中，面光源可以使用多个颜色的LED灯实现，也可以通过单色的LED灯加上颜色转换膜实现，可根据实际情况进行选择。
[0043] 不管使用上述哪一种实现方式均是从一个平面发出的，因为上述实施例中也将光源部分称为面光源。图2是根据一示例性实施例示出的一种显示背光的示意图，图3是根据一示例性实施例示出的一种面光源的背光的示意图。如图2所示，目前的显示背光中，光线从LED发出之后，通过导光板(Light Guide Plate，LGP)进行导光，将光线引至显示部分。如图3所示，本方案中，面光源上包括多个发光单元，每个发光单元与发光基板平面之间形成不同的角度，即图1中箭头示出的各个角度的光线，该方案中形成3D显示的原理是，让底面安装的led灯有顺序的形成一定角度，使得进入左右眼的光学来自不同的发光单元，分别传入不同的显示内容，获得3D显示效果。
[0044] 图4是根据一示例性实施例示出的液晶显示装置实施例二的结构示意图，如图4所示，在上述实施例的基础上，该液晶显示装置的一种具体实现中，每一个显示单元对还包括遮光块，所述遮光块设置在所述显示单元对中的两个显示单元之间位于面光源的一侧。
[0045] 可选的，该遮光块可以选择黑色的遮光材料实现。
[0046] 其中，显示单元中的黑色遮光块用于完全隔离进入左右眼的光线，避免干扰，更好的形成3D效果。然而该黑色的遮光块在一定程度上回显示内容的亮度有影响，相较于直接使用2D显示，通过该方式进行的3D显示画面亮度会降低，即变暗。
[0047] 如图中所示，针对每个显示单元对，包括的两个显示单元分别显示的是不同的发光单元的光线，一般来说，可以分别对应同一个显示内容的不同角度，从而实现左右眼看到不同的效果，然而，该通过该方案实现3D显示效果时，分辨率会下降一半，其中每个显示单元不单单指一个显示像素(pixel)，能做成单个显示像素的话效果相对较好。具体实现中，每个显示单元也可以通过一个显示像素组来实现，即其中包括多个显示像素，也能够实现上述显示功能。
[0048] 如图4所示，在该液晶显示装置的另一种具体实现中，每三个发光单元为一组，其中两侧相对所述发光基板平面有预设夹角的发光单元用于在3D显示时发光，中间相对于所述发光基板平面的夹角为零的发光单元用于在2D显示时发光。
[0049] 该方案的含义是，3个发光单元为1组，3D显示时，有角度的LED灯发光，当2D显示时，中间LED灯发光，实现2D/3D的切换。测试中间LED的发光亮度略大于另外两个，整体的亮度变化差异不大。
[0050] 本公开实施例提供的液晶显示装置，可以显示2D资源，也可以对3D资源进行显示，可根据实际的资源类型选择不同的显示方式，实现2D和3D之间的切换显示。
[0051] 在上述任一个实施例的基础上，该液晶显示装置的一种具体实现中，每个发光单元的预设角度是根据用户至所述液晶显示装置之间的观察距离和所述发光单元距离所述用户观察角度进行确定的。下面通过一具体实例进行说明。
[0052] 图5是根据一示例性实施例示出的一对发光单元的光路示意图，图6是根据一示例性实施例示出的多对发光单元和显示单元的光路示意图。如图5和图6所示，进入左右眼的光线需要正好匹配发光单元的角度。而显示结构不同，光线经过不同的材料会有不同的折射反射线路，但是都是相对固定的。简化其他材料的光线路线，只考虑发光单元的光进入左右眼，来说明LED倾斜角度的计算。
[0053] 如下图所示，从当前角度，进入左右眼的光学，如果需要来自不同的发光单元，那么假设两眼间的距离是60mm，从眼睛到发光水平位置的距离是200mm，每个发光单元(图中红色)的半径是0.05mm那么发光单元与水平位置的角度设为α，图中的所有的α都是相同大小。设图中标出的线条的长度为c。
[0054] 那么从发光单元与地面形成的小直角三角形来看：
[0055] tgα＝(c^2+0.05^2)^0.5/0.05；
[0056] 从最大的三角形来看：
[0057] tgα＝(60/2+c)/200；
[0058] 两个方程两个未知数，可以计算α角的大小约为9°。这里只是简单计算，说明这个角度是可以通过确认观察距离和发光单元相对于观察角度来确定个体的倾斜角度的。
[0059] 通过上述提供的技术方案，实现的单视角的3D2D换。双眼必须处于固定的位置，才能正好产生3D的效果，而本方案也可以用于产生多视角的3D方案。
[0060] 要产生多视角就要有连续的多个角度的视场数据产生，双眼在这些视场中移动，不论在什么位置都能形成3D的效果，只要双眼位于图6所示的左侧深色显示单元的范围内，都能形成3D影像。当然如果眼睛位于波峰处3D效果会好，处于波谷，3D效果会差。
[0061] 本方案中，使用用面光源形成多视角的3D效果。形成多视角的3D效果，要求几个视角就需要有几个对应LED发光单元。例如4个视角可以用2x2的发光矩阵单元来实现。9个视角可以用3x3个的矩阵单元来实现。根据视角的实现需求，调整LED灯的发光角度，实现类似下面的发光单元：一个单元里的光，分别朝向不同的角度，各视角之间对应的视角差小于6.3°
[0062] 同时发光单元对应的显示内容要分别显示对应视角的显示内容，也就是说产生多少的视角，显示内容的分辨率就降低多少倍。例如显示1个物体，2D的分辨率是120x120的话，那么1个视角的3D，显示的分辨率就是120x60，4个视角的3D显示分辨率就是60x60。
[0063] 本申请实施例公开的液晶显示装置，通过发光单元倾斜一定的角度产生不同角度的光源，使得进入左眼和右眼的光线不同，从而给左眼和右眼送入不同的画面，产生前后不同的聚焦，实现3D显示。同时可以切换不同的发光单元，实现2D显示和3D显示的切换，提高用户体验。
[0064] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求书指出。
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