CN103676301A - 一种显示装置及显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及显示系统，具体地是可实现防窥功能的显示装置及显示系统。本发明显示系统的显示装置的偏振片仅设置于显示面板靠近背光源的一侧，眼镜包括设置于眼镜镜片上的用于读取显示装置发射出的图像的偏振片，这样简化了显示装置的结构、优化了光学设计，实现了裸眼时无画面信息，只有眼镜才能看到3D或多视图2D显示效果，且简化了工艺，降低了成本，适用于军事、商业等保密显示应用。

Description

一种显示装置及显示系统
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及显示系统，具体地是可实现防窥功能的显示装置及显示系统。
背景技术
液晶显示领域的技术革新，离不开人们对生活各式各样的需求满足以及研发者对产品永不满足的颠覆性创造。产品本身的缺陷，会促使科研工作者对产品的不断改良，例如液晶本身存在的视角问题，带来了高级超维场转换技术（Advanced Super Dimension Switch，英文缩写为ADS）、平面转换技术（In Plane Switching，英文缩写为IPS）、多畴垂直取向技术（Multi-domain Vertical Alignment，英文缩写为MVA）等多种广视角模式的应用与推广；而利用液晶的窄视角，将正常显示区域仅局限于较窄的正面视角区域，而侧面的左右两边无法看清或看到显示信息，可起到一定的保护隐私作用，但不一定真正能实用，因为有意或无意偷规隐私电脑信息的人往往在使用者的后方或通过隐形摄像头拍摄，其在一定角度可能较清晰的观察到显示信息，而使用者还一无所知。
如图1和2所示，黑档层光栅类实现3D或多视的显示装置，其中图1中，显示面板2的下方设有第一偏振片1，上方设有第二偏振片3，在第二偏振片3上设置黑档层4；如图2中，显示面板2的下方设有第一偏振片1，上方设有黑档层4，在黑档层4上设置第二偏振片3，这样的显示装置使得任何人都能看到图像信息，没有任何保护隐私的作用。
如图4所示，现有技术中，利用液晶光栅实现3D或多视的显示装置，并能实现2D/3D的切换，液晶光栅为常白模式的扭曲向列显示液晶器件，显示面板2的下方设有第一偏振片1，上方设有第三偏振片6，之上为液晶光栅5，液晶光栅5上设置第二偏振片3，同样，这样的显示装置使得任何人都能看到图像信息，没有任何保护隐私的作用。
如图6所示，为快门式3D显示装置，显示面板2的下方设有第一偏振片1，上方设有第二偏振片3；如图7所示，为与快门式3D显示装置相配合使用的快门式3D眼镜，其包括液晶快门层8，在液晶快门层8的下方设有第四偏振片7，上方设有第五偏振片9。从显示面板2出来的光偏振方向不变，通过不同时刻液晶快门左右3D眼镜的选择性开关实现3D显示。但是，这样的显示装置和与其相配合使用的3D眼镜也能使得带有相应3D眼镜的任何人都能看到图像信息，没有任何保护隐私的作用。
因此，能否让人在裸眼时看到无画面信息，在戴3D眼镜时看到3D信息，给大家带来更大的视觉冲击，并能给人独特的视觉效果和独有的视觉享受已经成为本领域技术研发人员的努力方向。
因此，针对以上不足，本发明提供了一种显示装置及显示系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种显示装置及显示系统，以解决现有液晶显示装置中，任何人员在一定角度均能较清晰的观察到显示装置中的显示信息，不能保护个人隐私的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种显示装置，该显示装置包括显示面板、背光源和偏振片，所述偏振片仅设置于所述显示面板靠近背光源的一侧。
进一步地，所述显示装置还包括光栅结构。
进一步地，所述光栅结构为黑挡层光栅或液晶光栅。
本发明还提供了一种显示系统，该显示系统包括眼镜和上述显示装置；所述眼镜包括设置于眼镜镜片上的用于读取显示装置发射出的图像的偏振片。
进一步地，所述设置于眼镜镜片上的偏振片与所述显示装置上设置于显示面板靠近背光源一侧的偏振片相匹配。
进一步地，所述眼镜的两个镜片上的偏振片的偏振方向相同。
进一步地，所述眼镜包括液晶快门层，所述液晶快门层的两侧均设有偏振片，所述液晶快门层用于识别所述显示装置发射出的图像。
本发明与现有技术相比具有以下的优点：
本发明的显示装置仅在显示面板靠近背光源的一侧设置偏振片，取消了一层整面的偏正片，成本明显降低，实现了裸眼时为无信息的白光图像，无法观看正常的画面信息，保护了个人隐私。
本发明的显示系统包括显示装置和眼镜，设置于眼镜镜片上的偏振片与显示装置上设置于显示面板靠近背光源一侧的偏振片相匹配，这样简化了显示装置的结构、优化了光学设计，实现了裸眼时无画面信息，只有眼镜才能看到3D或多视图2D显示效果，且简化了工艺，降低了成本，适用于军事、商业等保密显示应用。
附图说明
图1是现有技术黑档层光栅类显示装置的示意图；
图2是现有技术另一黑档层光栅类显示装置的示意图；
图3是本发明实施例一显示装置的示意图；
图4是现有技术扭曲向列显示液晶器件的示意图；
图5是本发明实施例二显示装置的示意图；
图6是现有技术快门式3D显示装置的示意图；
图7是现有技术快门式3D眼镜的示意图；
图8是本发明实施例三显示装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提供的显示装置包括显示面板、背光源和偏振片，所述偏振片仅设置于所述显示面板靠近背光源的一侧。本发明提供的显示系统包括眼镜和显示装置；眼镜包括设置于眼镜镜片上的用于读取显示装置发射出的图像的偏振片，设置于眼镜镜片上的偏振片与显示装置上设置于显示面板靠近背光源一侧的偏振片相匹配。
下面结合具体实施例对本发明进行更加详细的说明。
实施例一
如图3所示，本发明实施例一提供的显示系统，该显示系统包括显示装置和与其相配合使用的眼镜，本发明实施例一将现有技术中的显示装置上的第二偏振片3去掉，将第二偏振片3设置在眼镜上。具体地，本发明实施例一的显示系统包括显示装置（如图3所示）和眼镜（图中未示出），该显示装置包括显示面板2，在显示面板2的下方设有第一偏振片1，也即在所述显示面板2靠近背光源（图中未示出）的一侧设有第一偏振片1，在显示面板2的上方设置光栅结构，该光栅结构为黑档层4；所述眼镜包括设置于眼镜镜片上的用于读取显示装置发射出的图像的偏振片，且所述眼镜的两个镜片上的偏振片相同，具体地说，分设在两镜片上的两个偏振片的结构、尺寸、材质等参数均相同，尤其是眼镜的两个镜片上的偏振片的偏振方向相同，因此，其所产生的偏振效果也均相同。
其中，显示装置上的第一偏振片1和眼镜上的偏振片需光学匹配，即通过眼镜可以读取显示装置发射出的图像。
更加具体地，所述黑挡层4为黑色矩阵，其由含有黑色着色剂的树脂材料或黑色金属铬制成，或者为可打印的菲林光栅。
由于本发明的显示系统的显示装置仅在显示面板靠近背光源的一侧设有第一偏振片1，因此，通过裸眼观看时无法读取正常的3D图像，看到的是无信息的白光图像；而通过设有偏振片的眼镜则能正常看到3D信息。
本发明的显示装置与现有技术相比，取消了显示装置上的第二偏振片3，显示装置上的黑档层4制作工艺更加简化，同时由于少了一层整面的第二偏振片3，而将偏振片设置于眼镜上，成本也明显降低。
更为重要的是，本实施例一的显示系统能实现特殊功能显示，使裸眼者看不到图像信息，只有戴上设有偏振片的眼镜才能看到3D图像信息，适用于军事、商业等保密应用，满足人们的不同场合需求。
事实上，本实施例一中显示系统同样适合于多视点2D显示，其也利用光栅进行分光处理通过使用设有偏振片的眼镜可以在不同角度看到不同的2D图像，而裸眼时只能看到白色图像。即裸眼观看时无法读取多视点的2D图像，看到的是无信息的白光图像；而通过设有偏振片的眼镜则能正常看到多视点的2D图像信息。
由上可知，本发明实施例一中的显示系统，由于仅在显示面板2的下方设有第一偏振片1，其无法进行正常的2D显示；裸眼观看时只能看到白色图像；当进行3D显示或多视点2D显示时，需要使用本实施例一中的眼镜，通过显示装置上的第一偏振片1和眼镜上的偏振片相匹配，满足了客户观看3D图像和多视点2D图像的需求。
实施例二
如图5所示，本发明实施例二提供的显示系统，该显示系统其包括显示装置和与其相配合使用的眼镜，本发明实施例二将现有技术中的显示装置的液晶光栅5上的第二偏振片3去掉，将第二偏振片3设置于眼镜上。具体地，本发明实施例二的显示系统包括显示装置（如图5所示）和眼镜（图中未示出），该显示装置包括显示面板2，在显示面板2的下方设有第一偏振片1，也即在所述显示面板2靠近背光源（图中未示出）的一侧设有第一偏振片1，在显示面板2的上方设有第三偏振片6，第三偏振片6的上方设置光栅结构，该光栅结构为液晶光栅5，所述眼镜包括设置于眼镜镜片上的用于读取显示装置发射出的图像的偏振片，且所述眼镜的两个镜片上的偏振片相同，具体地说，分设在两镜片上的两个偏振片的结构、尺寸、材质等参数均相同，尤其是眼镜的两个镜片上的偏振片的偏振方向相同，因此，其所产生的偏振效果也均相同。
其中，显示装置上的第一偏振片1和眼镜上的偏振片需光学匹配，即通过眼镜可以读取显示装置发射出的图像。
3D或多视点2D显示时，由于该显示装置的液晶光栅5的上方没有设置偏振片，因此，对于3D图或多视点2D图，裸眼观看时，由于该液晶光栅5没有起到光栅分光作用，而液晶光栅5对从显示面板2出来的光进行了部分偏转，导致裸眼观看显示屏时，为杂乱无章的数据信息，看不到清晰有效的图像。当使用与该显示装置相配合的眼镜时，该眼镜上设有的偏振片会过滤掉不需要的光线，从而实现了液晶光栅的分光功能，可以看到清晰的3D图像或多视点2D图。
而在常规的2D显示时，现有技术中的液晶光栅一般采用常白模式的扭曲向列显示（Twisted Nematic，英文简称为TN）液晶器件，如此，在2D显示时，无需对液晶光栅施加电压，可以显著降低功耗。而对于本发明实施例二的显示装置，由于去掉了液晶光栅5上方的偏振片，只要对显示面板2输入了2D信号，无论是否对液晶光栅5施加电压，从显示面板2射出的光线不会被屏蔽，均能进行正常的裸眼2D显示。因此，液晶光栅5无论是常白模式的TN器件还是常黑模式的VA、IPS或SADS等器件均可不用施加电压，进行正常的2D显示，从而降低了2D显示时的功耗，扩大了液晶光栅4的使用类型。
由上可知，本发明实施例二的显示系统在正常的2D显示时，无需使用眼镜，可以通过裸眼观看；当需要进行3D显示或多视点2D显示时，需要使用本实施例二中的眼镜，这样极大地满足了不同客户的不同需求。
实施例三
通常，快门式3D的显示方式为，在第一时刻，显示面板的图像全部输入左眼图像，光线能透过3D眼镜的左镜片，而被其右镜片挡住；在第二时刻，显示面板的图像全部输入右眼图像，光线能透过3D眼镜的右镜片，而被其左镜片挡住。同时为改善3D显示效果，会在左右眼图像切换的中间插入黑帧，防止由于人眼的视觉暂留效应对左右眼图像的干扰，影响3D显示效果。如图6和图7所示，为现有快门显示的常用结构，从显示屏出来的光偏振方向不变，通过不同时刻液晶快门左右3D眼镜的选择性开关实现3D显示。
如图8所示，本发明实施例三的显示系统包括显示装置和眼镜。该显示装置去掉了位于显示面板上的偏振片，不需要添置其它任何器件。具体地，本发明实施例三的显示装置为液晶快门显示装置，其包括显示面板2，在显示面板2的下方设有第一偏振片1，也即在所述显示面板2靠近背光源（图中未示出）的一侧设有第一偏振片1；本发明实施例三的眼镜为液晶快门式3D眼镜，其包括用于识别所述显示装置发射出的图像的液晶快门层8，在液晶快门层8的两侧均设有偏振片，具体为：在液晶快门层8的下方设有第四偏振片7，上方设有第五偏振片9。
3D显示时，需保证液晶快门式3D眼镜的第四偏振片7与液晶快门显示装置的第一偏振片1正交，就可实现正常3D显示。
在2D显示时，只需将液晶快门式3D眼镜的左右两个3D眼镜镜片均保持光线开通状态，具体地为，对于常白模式的显示系统，对两个镜片均不用施加电压就能实现正常的2D显示；对于常黑模式的显示系统，需要对液晶快门式3D眼镜施加电压使其保持处于光路开通状态从而实现正常的2D显示。在2D显示时，也可以采用只在液晶快门层8的下方设置第四偏振片7的液晶快门式3D眼镜即能正常观看2D图像。
多视2D图显示时，左右两个液晶快门式3D眼镜的镜片需保持同样的状态，奇数帧输入一个图像数据流A，偶数帧输入另外一个图像数据流B，若液晶快门式3D眼镜在奇数帧时处于开通状态，而偶数帧时处于关闭状态，则该液晶快门式3D眼镜只能看到图像数据流A；若液晶快门式3D眼镜在奇数帧时处于关闭状态，而偶数帧时处于开通状态，则能看到2D图像数据流B。
由上可知，在不使用本发明实施例三的液晶快门式3D眼镜观看显示面板时，无论是2D显示、多视2D显示还是3D显示，只能看到无信息的白色图像，从而起到了防窥的作用，保护了使用者的隐私。
综上所述，本发明的显示系统，可实现显示装置的防窥及3D显示。本发明针对视差挡板法的黑档层光栅、液晶光栅以及液晶快门式3D眼镜提出了防窥解决方案，通过简化显示装置的结构、优化光学设计，实现了裸眼时无画面信息，佩戴3D眼镜时才能看到3D或多视图2D显示效果；特别是对于液晶快门显示，只需去掉显示面板上的偏振片，无需额外增加其它配件，即可实现原有的3D显示或多视图2D显示效果，简化了工艺，降低了成本，适用于军事、商业等保密显示应用。
以上所述仅是本发明的几种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种显示装置，包括显示面板、背光源和偏振片，其特征在于，所述偏振片仅设置于所述显示面板靠近背光源的一侧。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括光栅结构。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述光栅结构为黑挡层光栅或液晶光栅。
4.一种显示系统，其特征在于，包括眼镜和如权利要求1-3任一项所述的显示装置；所述眼镜包括设置于眼镜镜片上的用于读取显示装置发射出的图像的偏振片。
5.根据权利要求4所述的显示系统，其特征在于，所述设置于眼镜镜片上的偏振片与所述显示装置上设置于显示面板靠近背光源一侧的偏振片相匹配。
6.根据权利要求4所述的显示系统，其特征在于，所述眼镜的两个镜片上的偏振片的偏振方向相同。
7.根据权利要求4-6任一项所述的显示系统，其特征在于，所述眼镜包括液晶快门层，所述液晶快门层的两侧均设有偏振片，所述液晶快门层用于识别所述显示装置发射出的图像。
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