CN102540550B - 显示装置及其控制方法、显示控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置及其控制方法、显示控制装置。该显示装置包括:显示面板,用于显示图像,并发出线偏振光;液晶控制面板,包括交替设置的第一液晶单元和第二液晶单元,所述第一液晶单元和第二液晶单元内液晶分子沿预设方向排列,使得线偏振光穿过所述第一液晶单元和第二液晶单元时偏振方向不变;第一液晶单元上设置有第一电极图案层,用于在施加的第一预设电压下控制液晶分子偏转第一预设角度;第二液晶单元上设置有第二电极图案层,用于在施加的第二预设电压下控制液晶分子偏转第二预设角度。本发明技术方案可实现二维图像、双视图像和三维图像的播放,且三维图像为采用圆偏光方式进行三维显示,可有效提高三维图像显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术,尤其涉及一种显示装置及其控制方法、显示控制装置。
背景技术
随着显示技术的发展,特别是三维(three-dimensional,3D)显示已成为显示发展的方向,具有3D图像显示功能的显示装置得到了消费者的认可,三维显示技术主要包括裸眼式和眼镜式两类,其中,观众通过佩戴偏光眼镜(polarizing glasses)而实现三维图像显示就是一种眼镜式三维显示技术。
图1是采用线偏振光方式进行三维显示的3D显示装置的示意图。如图1所示,3D显示装置主要包括:显示面板10、图案化的半波片20和线偏光眼镜30,其中,图1中的A和B为两个观察面,而非实体部件。图1中,显示面板10上具有多个像素阵列,其显示图案时发出的光为线偏振光,且线偏振方向为D1(参见A观察面);图案化的半波片20上具有两种图案,一种可产生λ/2的相位延迟,其光轴方向与线偏振方向D1成45度角;另一种图案不产生相位延迟,两种图案交错排列。当显示面板10发出的线偏振光通过图案化的半波片20时,通过第一种图案的光,其线偏振方向D1将会旋转90度成为D2(参见B观察面),而通过第二种图案的光保持原来的线偏振方向D1(参见B观察面),因此,从B观察面观察可知,显示面板10上显示的一幅三维图像可被分离成为两幅图像,该两幅图像具有不同的线偏振方向;经过图案化的半波片20分离后得到的两幅图像,可在线偏光眼镜30选择下分别送到人的左眼和右眼,人的大脑可根据左眼和右眼接收到的图像,合成得到三维图像,从而实现三维显示。但是,采用线偏振光方式进行三维显示时,由于线偏振光具有较强的方向性,人眼晃动时容易产生串扰效应,即经过图案化的半波片的左眼图像会进入人的右眼,而右眼图像又会进入人的左眼,导致三维图像显示错乱,影响观看者的三维图像观看效果,人眼也容易产生疲劳。此外,基于三维显示技术,观看者通过佩戴合适的偏光眼镜,也可进行双视图像的播放和显示,所谓双视图像的播放和显示,是指在显示装置上同时播放两幅图像,使得两幅图像分别经过图案化的半波片的两种图案后,分别具有不同的线偏振方向,因此,两个观看者可分别看到不同线偏振方向的图像,从而实现双视图像的播放和显示。
图2为采用圆偏振光方式进行三维显示的3D显示装置的示意图。如图2所示,为减少采用线偏振光方式进行三维显示存在的串扰,与上述图1所示3D显示装置不同之处在于,图2所示装置采用的偏光眼镜为圆偏光眼镜40,该圆偏光眼镜40包括右旋偏光眼镜和左旋偏光眼镜,可分别允许右旋圆偏振光和左旋圆偏振光通过,且在圆偏光眼镜40与图案化的半波片20之间设置有λ/4的波片50,这样,经过图案化的半波片20形成的具有不同线偏振方向的两幅图像,可在λ/4的波片50的作用下,转化为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光,从而在圆偏光眼镜40的作用下分别进入人的右眼和左眼,实现三维显示。类似地,在该种显示装置下,也可实现双视图像的播放或显示。
但是,现有3D显示装置存在以下缺陷:(1)现有3D显示装置仅能进行三维显示或双视显示,而无法进行二维显示,即在同一显示装置上无法实现三维或双视与二维显示之间的切换,不能满足用户的观看需要;(2)采用圆偏振光方式进行三维显示或二维显示时,需要图案化的半波片和λ/4的波片两种膜片,膜片制作工艺难度大,实现方式复杂。
发明内容
本发明提供一种显示装置及其控制方法、显示控制装置,可有效克服现有3D显示装置存在的缺陷,可以圆偏振光方式进行三维显示,实现方式简单,同时还可实现三维显示或双视显示与二维显示之间的切换,满足用户观看需要。
本发明提供一种显示装置,包括:
显示面板,用于显示图像,并发出线偏振光;
液晶控制面板,包括交替设置的第一液晶单元和第二液晶单元,所述第一液晶单元和第二液晶单元内液晶分子沿预设方向排列,使得线偏振光穿过所述第一液晶单元和第二液晶单元时偏振方向不变;
所述第一液晶单元上设置有第一电极图案层,用于在施加的第一预设电压下控制液晶分子偏转第一预设角度,使穿过所述第一液晶单元的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光;
所述第二液晶单元上设置有第二电极图案层,用于在施加的第二预设电压下控制液晶分子偏转第二预设角度,使穿过所述第二液晶单元的线偏振光转换为与穿过所述第一液晶单元后的偏振光方向相反的右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光。
本发明提供一种显示装置的控制方法,包括:
获取显示的图像类型,所述图像类型包括三维图像类型、双视图像类型和二维图像类型;
根据所述图像类型,控制液晶控制面板工作在三维模式或二维模式;
其中,所述二维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元和第二液晶单元的线偏振光的偏振方向不变;
所述三维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光,穿过所述液晶控制面板的第二液晶单元的线偏振光转换为右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光。
本发明提供一种显示控制装置,包括:
获取模块,用于获取显示的图像类型,所述图像类型包括三维图像类型、双视图像类型和二维图像类型;
控制模块,用于根据所述图像类型,控制液晶控制面板工作在三维模式或二维模式;
其中,所述二维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元和第二液晶单元的线偏振光的偏振方向不变;
所述三维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光,穿过所述液晶控制面板的第二液晶单元的线偏振光转换为右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光。
本发明提供的显示装置及其控制方法、显示控制装置,通过在液晶控制面板上交替设置有第一液晶单元和第二液晶单元,并设置可控制第一液晶单元和第二液晶单元内液晶分子偏转的第一电极图案层和第二电极图案层,使得液晶控制面板在不施加电压情况下,可与显示面板一起配合实现二维图像的播放和显示,而在液晶控制面板施加一定电压情况下,可与显示面板一起配合实现三维图像或双视图像的播放、显示,从而可在一台显示装置即可实现三维图像和双视图像的播放,也可实现二维图像的播放,可有效满足用户的观看需要;同时,本发明技术方案中液晶控制面板通过液晶面板实现,可实现圆偏光方式进行三维显示,实现三维图像播放的方式简单,且具有较好的三维显示效果。本发明技术方案中液晶控制面板结构简单,实现方便,可有效进行二维图像、双视图像和三维图像的播放。
附图说明
图1是采用线偏振光方式进行三维显示的3D显示装置的示意图;
图2为采用圆偏振光方式进行三维显示的3D显示装置的示意图;
图3为本发明显示装置实施例一的结构示意图;
图4为本发明显示装置实施例工作于二维模式时的示意图;
图5为本发明显示装置实施例工作于三维模式时的示意图;
图6为本发明显示装置实施例二中液晶控制面板的结构示意图;
图7A为本发明实施例二中第一液晶单元的第一电极图案层上电极的排列方向及工作原理示意图;
图7B为本发明实施例二中第一电极图案层上电极施加电压后第一液晶单元的结构示意图;
图8A为本发明实施例二中第二液晶单元的第二电极图案层上电极的排列方向及工作原理示意图;
图8B为本发明实施例二中第二电极图案层上电极施加电压后第二液晶单元的结构示意图;
图9为本发明显示装置实施例三中液晶控制面板的结构示意图;
图10A为本发明实施例三中第一液晶单元的第一电极图案层上电极的排列方向及工作原理示意图;
图10B为本发明实施例三中第一电极图案层上电极施加电压后第一液晶单元的结构示意图;
图11A为本发明实施例三中第二液晶单元的第二电极图案层上电极的排列方向及工作原理示意图;
图11B为本发明实施例三中第二电极图案层上电极施加电压后第二液晶单元的结构示意图;
图12为本发明显示装置的控制方法实施例的流程示意图;
图13为本发明显示控制装置实施例的结构示意图。
附图标记:
10-显示面板; 20-图案化的半波片; 30-线偏光眼镜;
40-圆偏光眼镜; 50-波片; 1-显示面板;
2-液晶控制面板;21-第一液晶单元; 22-第二液晶单元;
3-圆偏光眼镜; 211-上基板; 212-下基板;
213-液晶层; 214-电极图案层; 215-第一配向层;
216-第二配向层; 2141-第一电极; 2142-第二电极;
2143-第三电极; 2144-第四电极; 221-上基板;
222-下基板; 223-液晶层; 224-上电极图案层;
225-上配向层; 226-下电极图案层; 227-下配向层;
100-获取模块; 2241-第一电极狭缝; 200-控制模块;
2261-第二电极狭缝;2242-第三电极狭缝;
2262-第四电极狭缝。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图3为本发明显示装置实施例一的结构示意图。如图3所示,本实施例显示装置包括显示面板1和液晶控制面板2,其中:显示面板1用于显示三维图像或二维图像,并发出线偏振光;液晶控制面板2位于显示面板1的前侧,包括交替设置的第一液晶单元21和第二液晶单元22;第一液晶单元21上设置有第一电极图案层,用于在施加的第一预设电压下控制液晶分子偏转第一预设角度,使穿过第一液晶单元21的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光;第二液晶单元22上设置有第二电极图案层,用于在施加的第二预设电压下控制液晶分子偏转第二预设角度,使穿过第二液晶单元22的线偏振光转换为与穿过第一液晶单元21后的偏振光方向相反的右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光,即,穿过第一液晶单元21和第二液晶单元22的线偏振光可分别被转换成具有相反方向的圆偏振光,从而可进行三维图像的播放;而在第一电极图案层和第二电极图案层不加电压时,显示面板1发出的线偏振光可穿过液晶控制面板2时不会发生改变,因此可进行二维图像的播放。本实施例显示装置可实现二维图像和三维图像的播放,且播放三维图像时是以圆偏光方式进行三维显示,具有较好的三维显示效果。
本实施例中,液晶控制面板2上第一液晶单元21和第二液晶单元22内液晶分子具有预设的排列方向,使得显示面板1发出的线偏振光可直接穿过,而不会改变线偏振光的偏振方向,从而可进行二维图像的播放和显示,具体地,液晶控制面板2在未施加任何电压情况下,第一液晶单元21和第二液晶单元22内液晶分子不会发生偏转,此时液晶分子的排列方向保持不变,显示面板1发出的线偏振光经过液晶控制面板2时不会发生变化,此时可进行二维图像的播放和显示;而在液晶控制面板2施加有电压情况下,第一液晶单元21和第二液晶单元22内的液晶分子会在施加电压的影响下发生偏转,且第一液晶单元21和第二液晶单元22内液晶分子会偏转不同的角度,从而使得经过第一液晶单元21和第二液晶单元22的线偏振光的方向发生变化,将显示面板1发出的线偏振光转化为圆偏振光,且经过第一液晶单元21和第二液晶单元22的圆偏振光分别为左旋或右旋偏振光,这样,用户通过佩戴圆偏光眼镜即可实现三维图像的播放和显示。
具体地,本实施例显示装置可根据播放的图像类型,控制液晶控制面板2工作在二维模式或三维模式,其中,二维模式是指穿过液晶控制面板2的第一液晶单元21和第二液晶单元22的线偏振光的偏振方向不变,可进行二维图像的播放和显示;三维模式是指穿过液晶控制面板2的第一液晶单元21的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光,穿过液晶控制面板2的第二液晶单元22的线偏振光转换为右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光,可进行三维图像的播放和显示。
图4为本发明显示装置实施例工作于二维模式时的示意图;图5为本发明显示装置实施例工作于三维模式时的示意图。本实施例中,如图4所示,当播放二维图像时,可不施加任何电压到液晶控制面板2,液晶控制面板2上的第一液晶单元21和第二液晶单元22内的液晶分子排列方向不会发生偏转,因此,穿过第一液晶单元21和第二液晶单元22的线偏振光的偏振状态不变,仍旧为偏振方向为A1的线偏振光,如图4所示的D观察面,用户不用佩戴任何眼镜即可观看到显示面板1上播放的二维图像;如图5所示,当播放三维图像时,可施加第一预设电压给第一液晶单元21上的第一电极图案层,使第一液晶单元21内的液晶分子偏转第一预设角度,本实施例中为沿顺时针方向偏转45度角;施加第二预设电压给第二液晶单元22的第二电极图案层,使第二液晶单元22内的液晶分子偏转第二预设角度,本实施例中为沿逆时针方向偏转45度角,这样,可将穿过第一液晶单元21的线偏振光转换为左旋圆偏振光,将穿过第二液晶单元22的线偏振光转换为右旋圆偏振光,如图5所示的D观察面,用户通过佩戴的圆偏光眼镜3即可观看到播放的三维图像。
本实施例中,所述的液晶控制面板2可具有与普通的液晶显示面板相类似的结构,不同的是,本实施例中液晶控制面板2只要具有可控制液晶分子偏转至预设角度的电极图案层即可,不需要普通液晶显示面板内的彩膜板、偏光板等,该液晶控制面板2可具有更简单的结构。本实施例只要在进行三维图像播放时,在液晶控制面板2的电极图案层上施加一定电压控制交替设置的第一液晶单元和第二液晶单元内的液晶分子偏转设定的角度即可,其实现三维图像播放的方式简单;而且,在液晶控制面板2的电极图案层上不施加任何电压时可进行二维图像播放,从而可在一台显示装置实现二维图像和三维图像的播放,可有效满足用户实际的观看需要;同时,由于不需要偏光板和彩膜板等其它膜材,可有效提高光线通过液晶控制面板2的穿透率。
本实施例中,如图5所示,在进行三维图像播放时,通过观察面C可以看出,显示面板1发出的线偏振光的偏振方向为A1;该偏振方向为A1的线偏振光通过液晶控制面板2的第一液晶单元21后,从观察面D可以看出,线偏振光就会转换为左旋圆偏振光,而经过第二液晶单元22的线偏振光就会转换为右旋圆偏振光。实际应用中,为保证穿过第一液晶单元21的偏振方向为A1的线偏振光会转换为左旋圆偏振光,第一液晶单元21内液晶分子偏转第一预设角度后的排列方向A2应与A1呈45度角,且液晶分子应沿顺时针方向偏转第一预设角度;第二液晶单元22内液晶分子偏转第二预设角度后,液晶分子排列方向A3应与A1也呈45度,且液晶分子应沿逆时针方向偏转第二预设角度。由于线偏振光经过第一液晶单元21和第二液晶单元22时,会产生Δnd=λ/4的相位延迟,从而可使得穿过液晶控制面板2的线偏振光转换为圆偏振光;而且,由于第一液晶单元21和第二液晶单元22内的液晶分子在施加在电极图案层的电压的作用下,具有不同的排列方向,因此,穿过第一液晶单元21和第二液晶单元22的光线的圆偏振状态不同,分别形成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光,从而使得用户可通过佩戴圆偏光眼镜3进行三维图像的观看。
本领域技术人员可以理解的是,上述施加于第一电极图案层的第一预设电压,以及施加于第二电极图案层的第二预设电压可具有相同的值,这样,可便于对各液晶单元内液晶分子的偏转方向的控制;而且,为保证液晶分子在施加的电压作用下可偏转至设定的角度,各液晶单元对应的电极图案层上设置的电极,可根据需要按合适的排列方向并设置在合适的位置。同时,上述的电极图案层由具有预设排列方向的电极组成,施加电压给电极图案上的各电极即可控制液晶分子的偏转方向,以进行三维图像的播放和显示。
本领域技术人员可以理解的是,本实施例显示装置还可实现双视图像的播放和显示,且在进行双视显示时,两个观看者可通过佩戴合适的圆偏光眼镜,可分别观看播放的两幅不同的图像,此时,液晶控制面板也工作在三维模式。具体地,假设有观看者甲和观看者乙两人,观看者甲佩戴有左旋圆偏光眼镜,该左旋圆偏光眼镜的两只镜片相同,且仅允许左旋圆偏振光通过;乙观看者佩戴有右旋圆偏光眼镜,该右旋偏光眼镜的两只镜片相同,且仅允许右旋圆偏振光通过;在进行双视图像显示时,液晶控制面板工作在三维模式,使得穿过第一液晶单元的线偏振光可转换为左旋圆偏振光,穿过第二液晶单元的线偏振光可转换为右旋偏振光;同时,在显示面板上播放两幅图像,且第一幅图像仅在与第一液晶单元对应的区域显示,第二幅图像仅在与第二液晶单元对应的区域显示,这样,第一副图像播放时,图像仅穿过第一液晶单元,发出的光均为左旋圆偏振光,第二幅图像播放时,图像仅穿过第二液晶单元,发出的光均为右旋圆偏振光,因此,第一幅图像经过液晶控制面板后形成左旋圆偏振光的图像,第二幅图像经过液晶控制面板后形成右旋圆偏振光的图像,使得观看者甲和观看者乙可分别观看到第一幅图像和第二幅图像,从而可实现双视显示。可以看出,当播放的图像类型为双视图像类型时,即可将液晶控制面板工作在三维模式,并进行双视图像的播放,观看者通过佩戴合适的圆偏光眼镜即可进行双视图像的观看,从而实现双视图像的播放和显示。
综上,本实施例提供的显示装置中,通过在液晶控制面板上交替设置有第一液晶单元和第二液晶单元,并设置可控制第一液晶单元和第二液晶单元内液晶分子偏转的第一电极图案层和第二电极图案层,使得液晶控制面板在不施加电压情况下,可与显示面板一起配合实现二维图像的播放和显示,而在液晶控制面板施加一定电压情况下,可与显示面板一起配合实现三维图像或双视图像的播放、显示,从而可在一台显示装置即可实现三维图像和双视图像的播放,也可实现二维图像的播放,可有效满足用户的观看需要;同时,本实施例液晶控制面板通过液晶面板实现,可实现圆偏光方式进行三维显示,实现三维图像播放的方式简单,且具有较好的三维显示效果。本实施例液晶控制面板结构简单,实现方便,可有效进行二维图像、双视图像和三维图像的播放。
图6为本发明显示装置实施例二中液晶控制面板的结构示意图。上述图3~图5所示的显示装置技术方案中,所述的液晶控制面板2具体可为面内切换模式(IPS)的液晶面板,或者,为边缘场切换模式FFS的液晶面板,其中IPS的液晶面板和FFS的液晶面板具有相同的工作原理,以及相似的结构。本实施例液晶控制面板为采用IPS的液晶面板,具体地,如图6所示,本实施例中液晶控制面板2包括上基板211、下基板212和液晶层213,其中,下基板212上设置有电极图案层214和第一配向层215,上基板211上设置有第二配向层216。
本实施例中,第一配向层215和第二配向层216的配向方向均为A1,即与显示面板发出的线偏振光的偏振方向相同,从而使得第一液晶单元和第二液晶单元内液晶分子的排列方向可与显示面板发出的线偏振光的偏振方向A1相同,这样,在液晶控制面板2未施加任何电压下,第一配向层215和第二配向层216可将液晶层213的液晶分子的排列方向限制成A1方向,不会改变穿过的线偏振光的偏振方向和状态。
本实施例液晶控制面板可根据电极图案层上电极的排列方向的不同,分成交替设置的第一区域和第二区域,其中第一区域即图3所示的第一液晶单元,第二区域即图3所示的第二液晶单元,相应地,本实施例液晶控制面板上的电极图案层214也可根据电极的排列方向的不同,分成第一电极图案层和第二电极图案层,第一电极图案层为位于第一液晶单元上的电极图案部分,第二电极图案层为位于第二液晶单元上的电极图案部分。下面将分别对本实施例液晶控制面板的第一液晶单元和第二液晶单元进行说明。
图7A为本发明实施例二中第一液晶单元的第一电极图案层上电极的排列方向及工作原理示意图;图7B为本发明实施例二中第一电极图案层上电极施加电压后第一液晶单元的结构示意图;图8A为本发明实施例二中第二液晶单元的第二电极图案层上电极的排列方向及工作原理示意图;图8B为本发明实施例二中第二电极图案层上电极施加电压后第二液晶单元的结构示意图。本实施例中,如图7A所示,第一液晶单元21的第一电极图案层包括第一电极2141和第二电极2142,且第一电极2141和第二电极2142为沿第一方向排列,具体地,本实施例中第一方向即为图7A中所示X方向;如图8A所示,第二液晶单元22的第二电极图案层包括第三电极2143和第四电极2144,第三电极2143和第四电极2144沿第二方向排列,具体地,本实施例中第二方向即为图8A中所示的Y方向。
本实施例中,如图7A和图7B所示,在第一电极图案层上的第一电极2141和第二电极2142之间未施加电压时,位于该两电极之间的液晶分子不会发生偏转,液晶分子的排列方向与显示面板发送的线偏振光的偏振方向A1相同;在第一电极2141和第二电极2142之间施加有第一预设电压时,第一电极2141和第二电极2142之间就会形成有电场E1,使得位于两电极之间的液晶分子的排列方向由A1沿顺时针方向偏转第一预设角度,本实施例中该第一预设角度为45度角,使得液晶分子的排列方向与X方向一致。类似地,如图8A和图8B所示,在第二电极图案层上的第三电极2143和第四电极2144之间未施加电压时,位于该两电极之间的液晶分子不会发生偏转,液晶分子的排列方向为A1;在第三电极2143和第四电极2144之间施加有第二预设电压时,第三电极2143和第四电极2144之间就会形成有电场E2,使得位于两电极之间的液晶分子的排列方向由A1沿逆时针方向偏转第二预设角度,本实施例中该第二预设角度为45度角,使得液晶分子的排列方向与Y方向一致。可以看出,通过对施加电压作用于第一电极图案层和第二电极图案层上的电极,即可改变第一液晶单元和第二液晶单元内液晶分子的偏转方向,其中,施加在各电极上的电压大小和方向可根据实际需要而设定,只要满足各液晶单元内液晶分子的最终排列方向偏转至设定方向即可。
本实施例中,当需要播放二维图像时,可不施加任何电压于液晶控制面板2的电极图案层214上,液晶控制面板2的第一液晶单元21和第二液晶单元22内的液晶分子不会发生偏转,液晶分子的排列方向均为A1,因此,显示面板发出的偏振方向为A1的线偏振光穿过第一液晶单元21和第二液晶单元22后,不会发生任何改变,因此可进行二维图像的播放和显示,使得液晶控制面板2可处于二维工作模式。
本实施例中,当播放三维图像时,可分别施加一定的电压到液晶控制面板2的第一电极图案层和第二电极图案层上的电极,使得第一液晶单元21和第二液晶单元22内的液晶分子发生偏转至设定角度,具体地,如图7A和图8A所示,当在第一电极2141和第二电极2142施加一第一电压,且第一电极2141上施加高电压,第二电极2142上施加低电压,则在第一电极2141和第二电极2142之间就会产生方向为X向的电场E1,从而使得位于该两电极之间位置的液晶分子偏转至沿X向排列,此时第一液晶单元21内液晶分子的排列方向与A1呈45度角;当在第三电极2143和第四电极2144施加一第二电压,且第三电极2143上施加高电压,第四电极2144上施加低电压,则在第三电极2143和第四电极2144之间就会产生方向为Y向的电场E2,从而使得位于该两电极之间位置的液晶分子偏转至沿Y向排列,此时第二液晶单元22内液晶分子的排列方向与A1也呈45度角。因此,在第一液晶单元21和第二液晶单元22内液晶分子分别沿X向和Y向排列时,显示面板发出的偏振方向为A1的线偏振光穿过第一液晶单元21后,会形成左旋圆偏振光,而穿过第二液晶单元22后,会形成右旋圆偏振光,使得用户通过佩戴圆偏光眼镜就可观看到显示面板播放的三维图像,实现三维显示,使液晶控制面板2工作于三维工作模式。
本实施例中,施加在第一电极2141和第二电极2142之间的电压可为4V~7V,施加在第三电极2143和第四电极2144之间的电压也可为4V~7V,实际应用中,可根据需要,例如电极之间的距离等设置数值大小的电压,以确保液晶分子可偏转至设定的方向。
图9为本发明显示装置实施例三中液晶控制面板的结构示意图。上述图3~图5所示的显示装置技术方案中,所述的液晶控制面板2具体可为液晶控制面板为多筹垂直配向模式MVA的液晶面板,或者,液晶控制面板2为图案化垂直配向模式PVA的液晶面板,其中,MVA的液晶面板和PVA的液晶面板具有相同的工作原理,以及相似的结构。本实例液晶控制面板采用PVA的液晶面板,具体地,如图9所示,本实施例中液晶控制面板2包括上基板221、下基板222和液晶层223,其中,上基板221上设置有上电极图案层224和上配向层225,下基板222上设置有下电极图案层226和下配向层227。
本实施例中,上配向层225和下配向层227可将它们之间的液晶分子限制呈垂直方向排列,即液晶层223内的液晶分子均相对于上基板221和下基板222垂直排列,液晶分子呈垂直方向排列,即与显示面板发出的线偏振光的偏振方向A1垂直时,不会对穿过的线偏振光的偏振方向产生影响,这样,在液晶控制面板2未施加任何电压下,液晶控制面板2内的液晶分子排列方向始终呈垂直方向排列,不会改变穿过的线偏振光的偏振方向和状态。
本实施例中,液晶控制面板也可根据上电极图案层224和下电极图案层226上电极的排列方向的不同,分成交替设置的第三区域和第四区域,其中第三区域即为图3所示的第一液晶单元,第四区域即为图3所示的第二液晶单元,相应地,上电极图案层224和下电极图案层226也可分成第一电极图案层和第二电极图案层,且第一电极图案层为位于第一液晶单元上电极图案部分,包括上电极图案层224所在部分和下电极图案层226所在部分;第二电极图案层为位于第二液晶单元上的电极图案部分,包括上电极图案层224所在部分和下电极图案层226所在部分。下面将分别对本实施例液晶控制面板的第一液晶单元和第二液晶单元进行说明。
图10A为本发明实施例三中第一液晶单元的第一电极图案层上电极的排列方向及工作原理示意图;图10B为本发明实施例三中第一电极图案层上电极施加电压后第一液晶单元的结构示意图;图11A为本发明实施例三中第二液晶单元的第二电极图案层上电极的排列方向及工作原理示意图;图11B为本发明实施例三中第二电极图案层上电极施加电压后第二液晶单元的结构示意图。本实施例中,如图10A所示,第一液晶单元21的第一电极图案层包括位于上电极图案层224上的第一电极狭缝2241,以及位于下电极图案层226上的第二电极狭缝2261,且第一电极狭缝2241和第二电极狭缝2261为沿第三方向排列,具体地,本实施例中第三方向即为图10A中所示X方向;如图11A所示,第二液晶单元22的第二电极图案层包括位于上电极图案层224上的第三电极狭缝2242,以及位于下电极图案层226上的第四电极狭缝2262,且第三电极狭缝2242和第四电极狭缝2262沿第四方向排列,具体地,本实施例中第四方向即为图8A中所示的Y方向。
本实施例中,如图10A和图10B所示,在第一电极图案层上的第一电极狭缝2241和第二电极狭缝2261之间未施加电压时,位于该两电极狭缝之间位置的液晶分子不会发生偏转,液晶分子的排列方向始终沿垂直方向排列;在第一电极狭缝2241和第二电极狭缝2261之间施加有第一预设电压时,第一电极狭缝2241和第二电极狭缝2261之间就会形成垂直电场,而且由于第一电极狭缝2241和第二电极狭缝2261之间错位,因此,位于该两电极狭缝之间的液晶分子就会从垂直方向倒下,并沿顺时针方向偏转第一预设角度,本实施例中该第一预设角度为45度角,使得液晶分子的排列方向与X方向一致。类似地,如图11A和图11B所示,在第二电极图案层上的第三电极狭缝2242和第四电极狭缝2262之间未施加电压时,位于该两电极狭缝之间的液晶分子不会发生偏转,液晶分子的排列方向始终呈垂直方向排列;在第三电极狭缝2242和第四电极狭缝2262之间施加有第二预设电压时,第三电极狭缝2242和第四电极狭缝2262之间也会形成有垂直电场,因此,位于该两电极狭缝之间的液晶分子也会从垂直方向倒下,并会沿逆时针方向偏转第二预设角度,本实施例中该第二预设角度为45度角,使得液晶分子的排列方向与Y方向一致。可以看出,通过对施加电压作用于第一电极图案层和第二电极图案层上的电极狭缝,即可改变第一液晶单元和第二液晶单元内液晶分子的偏转方向,其中,施加在各电极狭缝上的电压大小和方向可根据实际需要而设定,只要满足各液晶单元内液晶分子的最终排列方向偏转至设定方向即可。
本实施例中,当需要播放二维图像时,可不施加任何电压与液晶控制面板2的电极图案层上,液晶控制面板2的第一液晶单元21和第二液晶单元22内的液晶分子的排列方向呈垂直方向排列,因此,显示面板发出的偏振方向为A1的线偏振光穿过第一液晶单元21和第二液晶单元22后,不会发生任何改变,因此可进行二维图像的播放和显示,使得液晶控制面板2可工作于二维工作模式。
本实施例中,当需要播放三维图像时,分别施加一定的电压到液晶控制面板2的第一电极图案层和第二电极图案层上的电极狭缝,使得第一液晶单元21和第二液晶单元22内的液晶分子发生偏转至设定角度,可使得显示面板发出的偏振方向为A1的线偏振光穿过第一液晶单元21后,形成左旋圆偏振光,穿过第二液晶单元22后,会形成右旋圆偏振光,从而用户通过佩戴圆偏光眼镜就可观看到显示面板播放的三维图像,实现三维显示,使液晶控制面板2可工作于三维工作模式。
图12为本发明显示装置的控制方法实施例的流程示意图。本实施例可用于对上述所述的显示装置进行控制,以进行二维图像或三维图像的播放,具体地,如图12所示,本实施例控制方法可包括如下步骤:
步骤101、获取显示的图像类型,所述图像类型包括三维图像类型、双视图像类型和二维图像类型;
步骤102、根据所述图像类型,控制液晶控制面板工作在三维模式或二维模式;
其中,所述二维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元和第二液晶单元的线偏振光的偏振方向不变;
所述三维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光,穿过所述液晶控制面板的第二液晶单元的线偏振光转换为右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光。
具体地,当播放的图像类型为二维图像类型时,停止施加电压给所述第一液晶单元上的第一电极图案层和第二液晶单元上的第二电极图案层,使所述液晶控制面板工作在二维模式;当播放的图像类型为三维图像类型或双视图像类型时,施加第一预设电压给所述第一液晶单元上的第一电极图案层,施加第二预设电压给所述第二液晶单元上的第二电极图案层,使所述液晶控制面板工作在三维模式,实现三维图像、双视图像或二维图像播放的具体形式可参考上述本发明显示装置的说明,在此不再赘述。
图13为本发明显示控制装置实施例的结构示意图。具体地,如图13所示,本实施例显示控制装置包括获取模块100和控制模块200,其中:
获取模块100,用于获取显示的图像类型,所述图像类型包括三维图像类型、双视图像类型和二维图像类型;
控制模块200,用于根据所述图像类型,控制液晶控制面板工作在三维模式或二维模式;
其中,所述二维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元和第二液晶单元的线偏振光的偏振方向不变;
所述三维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光,穿过所述液晶控制面板的第二液晶单元的线偏振光转换为右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光。
本实施例显示控制装置可用于对上述本发明提供的显示装置进行控制,以进行二维图像、三维图像或双视图像的显示,其具体实现方式可参考上述本发明显示装置及控制方法的说明,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,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发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种显示装置,其特征在于,包括:
显示面板,用于显示图像,并发出线偏振光;
液晶控制面板,包括交替设置的第一液晶单元和第二液晶单元,所述第一液晶单元和第二液晶单元内液晶分子沿预设方向排列,所述预设方向与所述显示面板发出的线偏振光的偏振方向相同,从而在所述液晶控制面板未施加电压时,所述第一液晶单元和所述第二液晶单元内液晶分子不发生偏转,使得线偏振光穿过所述第一液晶单元和第二液晶单元时偏振方向不变,进行二维图像的播放;
所述第一液晶单元上设置有第一电极图案层,用于在施加的第一预设电压下控制液晶分子偏转第一预设角度,使穿过所述第一液晶单元的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光;所述第二液晶单元上设置有第二电极图案层,用于在施加的第二预设电压下控制液晶分子偏转第二预设角度,使穿过所述第二液晶单元的线偏振光转换为与穿过所述第一液晶单元后的偏振光方向相反的右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光,从而,所述第一液晶单元和所述第二液晶单元的线偏振光分别被转换成具有相反方向的圆偏振光,进行三维图像的播放或双视显示;
第一电极图案层和第二电极图案层均由具有预设排列方向的电极组成,施加电压给第一电极图案层和第二电极图案层上的各电极即可控制液晶分子的偏转方向,所述液晶控制面板为多筹垂直配向模式的液晶面板,或者,所述液晶控制面板为图案化垂直配向模式的液晶面板;所述液晶分子的排列方向为沿垂直方向排列,所述第一电极图案层包括位于液晶单元两侧的第一电极狭缝和第二电极狭缝,所述第一电极狭缝与第二电极狭缝沿第三方向排列;
所述第二电极图案层包括位于液晶单元两侧的第三电极狭缝和第四电极狭缝,所述第三电极狭缝与第四电极狭缝沿第四方向排列,且所述第三方向和第四方向不同向。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第三方向和第四方向与所述显示面板发出的线偏振光的偏转方向均为45度角。
3.根据权利要求1所述的一种显示装置的控制方法,其特征在于,包括:
获取显示的图像类型,所述图像类型包括三维图像类型、双视图像类型和二维图像类型;
根据所述图像类型,控制液晶控制面板工作在三维模式或二维模式,
具体包括:
所述图像类型为二维图像类型时,停止施加电压给所述第一液晶单元上的第一电极图案层和第二液晶单元上的第二电极图案层,使所述液晶控制面板工作在二维模式;或者,
所述图像类型为三维图像类型或双视图像类型时,施加第一预设电压给所述第一液晶单元上的第一电极图案层,施加第二预设电压给所述第二液晶单元上的第二电极图案层,使所述液晶控制面板工作在三维模式;
其中,所述二维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元和第二液晶单元的线偏振光的偏振方向不变;
所述三维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光,穿过所述液晶控制面板的第二液晶单元的线偏振光转换为右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光。
4.一种控制如权利要求1所述的显示装置的显示控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取显示的图像类型,所述图像类型包括三维图像类型、双视图像类型和二维图像类型;
控制模块,用于根据所述图像类型,控制液晶控制面板工作在三维模式或二维模式,具体包括:
所述图像类型为二维图像类型时,停止施加电压给所述第一液晶单元上的第一电极图案层和第二液晶单元上的第二电极图案层,使所述液晶控制面板工作在二维模式;或者,
所述图像类型为三维图像类型或双视图像类型时,施加第一预设电压给所述第一液晶单元上的第一电极图案层,施加第二预设电压给所述第二液晶单元上的第二电极图案层,使所述液晶控制面板工作在三维模式;
其中,所述二维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元和第二液晶单元的线偏振光的偏振方向不变;
所述三维模式为穿过所述液晶控制面板的第一液晶单元的线偏振光转换为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光,穿过所述液晶控制面板的第二液晶单元的线偏振光转换为右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光。
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