CN103676319B - 液晶显示器、3d眼镜和显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示器、3D眼镜和显示系统，液晶显示器包括：显示面板、背光模组和控制电路；背光模组包括至少一个第一背光分区和至少一个第二背光分区，第一背光分区和第二背光分区交替排布；显示面板上与第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜，用于出射左旋圆偏振光；显示面板上与第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜，用于出射右旋圆偏振光；控制电路，用于控制交替在显示面板上显示左眼图像帧和右眼图像帧；在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的第一背光分区和第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；还用于向3D眼镜发射左右眼图像帧的扫描同步信号。解决了背光收敛性差所导致的串扰问题。

Description

液晶显示器、3D眼镜和显示系统

技术领域

本发明涉及显示技术，尤其涉及一种液晶显示器、3D眼镜和显示系统。

背景技术

目前基于液晶显示的主流3D技术有两类，分别为偏光式3D显示技术和快门式3D显示技术。其中，快门式3D显示技术是通过电视机芯将外部输入的3D信号进行解析，并将解析后的信号输出给电路模块，以使电路模块根据此解析后的信号生成左眼图像帧和右眼图像帧，并输出至显示面板，于是，显示面板最终将左眼图像帧和右眼图像帧交替向用户显示，从而用户通过佩戴相应的3D眼镜就可以观看到3D图像。在用户观看3D图像的过程中，3D眼镜镜片的状态在左开右关、右开左关的顺序下交替开关。其中3D眼镜可分为线偏快门3D眼镜和圆偏快门3D眼镜：

线偏快门3D眼镜，是在镜片中的液晶层的前后侧分别贴一层偏光方向相互垂直的偏光片，前侧偏光方向与液晶显示器发出的线偏光方向一致，例如：当镜片中的液晶层关闭时，入射的0°线偏振光在液晶层中旋转为90°线偏振光后通过后侧偏光片，此时镜片状态为开；当液晶层打开时，入射的0°线偏光直接通过液晶层后被后侧偏光片完全吸收，此时镜片状态为关。

圆偏快门3D眼镜，是在镜片中的液晶层的入光面贴付一层四分之一波片，出光面贴一层0°偏光片，同时在液晶显示器的出光面贴付一层四分之一波片。例如：液晶显示器出射的0°线偏振光经过液晶显示器的出光面贴付一层四分之一波片，以及镜片中的液晶层的入光面贴付一层四分之一波片，共两层四分之一波片后转换为90°线偏光。当镜片中的液晶层关闭时该90°线偏光通过该液晶层旋转至0°线偏光后顺利通过后侧的0°偏光片，此时镜片状态为开；当镜片中的液晶层打开时，90°线偏光直接通过该液晶层后被出光面的偏光片完全吸收，此时镜片状态为关。

将线偏快门3D眼镜和圆偏快门3D眼镜进行对比可知，圆偏快门3D眼镜相对于线偏快门3D眼镜的优点是不闪，室内日光灯一般在50HZ的频率上闪烁，配合线偏快门3D眼镜中液晶层的60HZ开关动作，用户会有明显的闪烁感，但是对于圆偏快门3D眼镜，由于外部光源，如室内日光灯，通过液晶层的入光面贴付的四分之一波片后仍然是自然光，因此液晶层的开关动作并不会产生明显的闪烁感。

无论是线偏快门3D眼镜和圆偏快门3D眼镜，液晶显示器都需要配合镜片中液晶层的开关时序对左眼图像帧和右眼图像帧进行交替逐行扫描动作，为了使人眼感觉不到明显的闪烁，快门式3D液晶显示器需要进行最少120H_Z的刷新动作，从而保证左眼和右眼分别最少接收到60H_Z的图像帧。以快门式3D液晶显示器进行120HZ刷新动作为例，一帧的扫描时间是1/120H_Z即8.33ms，将液晶显示器横向划分为1080行，当液晶显示器扫描完左眼图像帧后马上进行右眼图像帧的扫描，而液晶分子的旋转是需要时间的，对于普通液晶分子来说，以全白到全黑为例，一般的旋转时间大约为8ms，也就是说，当液晶显示器的第一行在经过8ms后旋转至最佳状态时，第1080行在此时仅仅是刚刚开始旋转，如果从人眼来看的话，就是第一行已经是全黑状态，而第1080行仍然是全白状态或接近全白状态，也就是说，左眼的白与右眼的黑一起同时被人眼看到，出现了左右眼的串扰。

因此，为了解决这个问题，快门式3D显示技术中液晶显示器的背光需要配合扫描时间和液晶分子旋转时间来进行分区扫描动作，通过将3D液晶显示器中的背光模组在列方向上进行分割，获得若干个背光分区。当液晶层根据用于指示显示当前图像帧的图像信号控制液晶分子旋转完成时，才开启该背光分区内背光模组的背光，从而该背光分区内背光模组出射的线偏振光经过液晶层调制后从出光面出射后，人眼就可以看到该背光分区内所显示的当前图像帧。下面以分割为六个背光分区为例，说明上述背光分区扫描技术，当第一背光分区的液晶层内液晶分子的平均旋转状态处于最佳时，也就是说旋转完成时，开启第一背光分区内背光模组的背光，此时，第二至六背光分区内背光模组的背光关闭，从而仅看到第一背光分区显示的图像帧，当第二背光分区的液晶分子旋转完成时，开启第二背光分区内背光模组的背光，此时，第一、第三至第六背光分区中背光模组的背光关闭，从而仅看到第二背光分区显示的图像帧，如此反复，直至当第六背光分区的液晶分子旋转完成时，开启第六背光分区内背光模组的背光，则当前图像帧全部显示完成，由于视觉暂留原理，人眼就可以看到完整的当前图像帧。如此反复，则利用此背光分区扫描技术可较佳的解决由于液晶分子旋转所耗时间长带来的左右眼串扰大的问题。

理论上，背光分区数目越多则左右眼串扰越小、3D效果越好。但实际上，进行上述背光分区扫描过程中，受限于背光的收敛性，当开启目标背光分区内的背光模组时，该背光模组出射的线偏振光会通过3D液晶显示器中的背光组件，如导光板和扩散片，扩散到相邻的背光分区，从而在受到目标背光分区内的显示面板的调制的同时，也会受到相邻背光分区内的显示面板的调制，因而产生串扰。还是以六个背光分区为例，当第一背光分区内的背光打开时，由于受限于背光的收敛性状态，线偏振光仍然会通过背光组件，如导光板、扩散片等，扩散至邻近的区域背光中，如第二背光分区和第三背光分区，较差收敛性的线偏振光在非微结构的低成本导光板的作用下甚至会一直扩散到第六背光分区，产生串扰。

另一种，偏光式3D显示技术也叫偏振式3D显示技术，属于被动式3D技术。偏光式3D显示技术是利用贴付在液晶显示器上的一层偏光膜同时发出对应左眼帧的偏振光和对应右眼图像帧的偏振光，再通过偏光式3D眼镜将上述两偏振光分别输送给人的左、右眼。例如：奇数行显示左眼图像帧、偶数行显示右眼图像帧，同时偏光膜的奇数行是四分之一波片、偶数行是四分之三波片；左眼镜片则是在四分之一波片后贴付一层90°偏光片，右眼镜片则是在四分之一波片后贴付一层0°偏光片；则对应左眼图像帧的偏振光通过两层四分之一波片后变为90°线偏光，可顺利通过左眼镜片，但被右眼镜片完全吸收；对应右眼图像帧的偏振光通过一层四分之三波片和一层四分之一波片后相位后移二分之一个周期，偏光角度仍为0°，可顺利通过右眼镜片，但被左眼镜片完全吸收。

将偏光式3D显示技术与快门式3D显示技术进行对比，偏光式3D显示技术尽管具有不闪，串扰值在3D下可以达到1%以内的优点，但同时具有工艺复杂的缺点。偏光式3D显示技术需要保证偏光膜的奇偶行与液晶显示器的奇偶行完全一对一，在目前分辨率越来越高的趋势下，导致工艺难度较高，成本上升，并且由于其同时显示左眼图像帧和右眼图像帧，导致分辨率减半。

发明内容

本发明提供一种液晶显示器、3D眼镜和显示系统，用于解决由于背光收敛性差所导致的串扰问题。

本发明的一个方面是提供一种液晶显示器，包括：显示面板、背光模组和控制电路；

所述背光模组包括至少一个第一背光分区和至少一个第二背光分区，所述第一背光分区和所述第二背光分区交替排布；

所述显示面板上与所述第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜，用于出射左旋圆偏振光；所述显示面板上与所述第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜，用于出射右旋圆偏振光；

所述控制电路，用于控制交替在所述显示面板上显示左眼图像帧和右眼图像帧；在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从所述背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的所述第一背光分区和所述第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；还用于向3D眼镜发射左右眼图像帧的扫描同步信号。

本发明的另一个方面是提供一种3D眼镜，包括：左眼镜片、右眼镜片和镜片控制电路；

镜片控制电路，分别与所述左眼镜片和所述右眼镜片电性连接，用于根据接收到的液晶显示器发射的左右眼图像帧的扫描同步信号，在设定的左眼图像帧的扫描周期内控制所述左眼镜片在所述液晶显示器点亮第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制所述右眼镜片吸收入射光；在设定的右眼图像帧的扫描周期控制所述右眼镜片在所述液晶显示器点亮第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制所述左眼镜片吸收入射光。

本发明的又一个方面提供一种显示系统，包括液晶显示器和3D眼镜，所述液晶显示器，包括：显示面板、背光模组和控制电路；

所述背光模组包括至少一个第一背光分区和至少一个第二背光分区，所述第一背光分区和所述第二背光分区交替排布；所述显示面板上与所述第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜，用于出射左旋圆偏振光；所述显示面板上与所述第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜，用于出射右旋圆偏振光；所述控制电路，用于控制交替在所述显示面板上显示左眼图像帧和右眼图像帧；在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从所述背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的所述第一背光分区和所述第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；还用于向3D眼镜发射左右眼图像帧的扫描同步信号；

所述3D眼镜，包括：左眼镜片、右眼镜片和镜片控制电路；镜片控制电路，分别与所述左眼镜片和所述右眼镜片电性连接，用于根据接收到的所述扫描同步信号，在设定的左眼图像帧的扫描周期内控制所述左眼镜片在所述液晶显示器点亮所述第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在点亮所述第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制所述右眼镜片吸收入射光；在设定的右眼图像帧的扫描周期控制所述右眼镜片在所述液晶显示器点亮所述第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在电路所述第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制所述左眼镜片吸收入射光。

本发明提供的液晶显示器、3D眼镜和显示系统，一方面，在液晶显示器的背光模组中交替排布第一背光分区和第二背光分区，显示面板上与所述第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜用以出射左旋圆偏振光，显示面板上与所述第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜用以出射右旋圆偏振光，液晶显示器交替显示左眼图像帧和右眼图像帧，并且在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的第一背光分区和第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；另一方面，3D眼镜中的镜片控制电路，根据液晶显示器的扫描同步信号，在左眼图像帧的扫描周期内，控制左眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在液晶显示器仅点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制右眼镜片吸收入射光；在右眼图像帧的扫描周期，控制右眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅左旋圆偏振光、在液晶显示器仅点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制左眼镜片吸收入射光。由于第一背光分区和第二背光分区交替排布，因此，当第一背光分区点亮而使液晶显示器第一背光分区对应的位置出射左旋圆偏振光的同时，即便第一背光分区的背光由于背光收敛性差扩散到相邻的第二背光分区，而使液晶显示器第二背光分区对应位置出射右旋圆偏振光，而此时，由于左眼镜片或右眼镜片仅能透射入射光中第一背光分区出射的左旋圆偏振光，因而不会透射第二背光分区所出射右旋圆偏振光，从而解决了背光收敛性差所导致的串扰问题。

附图说明

图1为本发明一实施例中第一背光分区和第二背光分区的排布示意图；

图2为本发明一实施例中左右眼帧扫描周期与左右眼镜片和背光开启的时序图；

图3为现有的3D眼镜的镜片结构示意图；

图4为本发明提供的一种3D眼镜镜片的结构示意；

图5为镜片控制电路对第一液晶层和第二液晶层的控制时序图；

图6为本发明又一实施例提供的一种显示系统的结构示意图；

图7为A背光分区的背光开启时的背光收敛曲线；

图8为B背光分区的背光开启时的背光收敛曲线。

具体实施方式

本发明一实施例提供的液晶显示器，包括：背光模组、显示面板和控制电路。背光模组包括至少一个第一背光分区和至少一个第二背光分区，第一背光分区和第二背光分区交替排布。

其中，第一背光分区个数和第二背光分区个数之和可以为2至6个。各背光分区的宽度可以相同，也可以不同，本发明实施例中对此不作限定。

参考图1的第一背光分区和第二背光分区的排布示意图，图1所示为第一背光分区和第二背光分区个数之和为6个的情况，沿液晶显示器的纵向即列方向，第一背光分区1111和第二背光分区1112交替排布第一背光分区1111个数和第二背光分区1112个数分别为3个。

显示面板上与第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜，用于出射左旋圆偏振光，显示面板上与第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜，用于出射右旋圆偏振光。上述第一偏光膜和第二偏光膜均可以贴附在显示面板的表面。

控制电路，用于控制交替在显示面板上显示左眼图像帧和右眼图像帧；在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的第一背光分区和第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；还用于向3D眼镜发射左右眼图像帧的扫描同步信号。

其中，液晶显示器中的控制电路控制对左眼图像帧和右眼图像帧的交替显示，对于当前图像帧，按照第一背光分区和第二背光分区在液晶显示器上的排列顺序，一般是从背光模组由上至下的顺序，以一定的时间间隔逐个控制各背光分区开启背光，即，依次点亮交替排布的第一背光分区和第二背光分区，直至在液晶显示器中排列在最后的一个背光分区开启背光之后接收下一图像帧。而在当前背光分区点亮时，降低其他背光分区的亮度，既可以是使其他背光分区的亮度减弱，也可以关闭其他背光分区的背光。仍以图1为例，可以从背光模组由上至下方向依次点亮第一背光分区1111，第二背光分区1112，例如点亮最上方的第一背光分区1111时，其下方的所有背光分区均可以降低亮度或者直接关闭背光。直至最下方的第二背光分区1112开启之后接收下一图像帧。由于左眼图像帧和右眼图像帧交替显示，因此，若当前图像帧为左眼图像帧，则下一图像帧为右眼图像帧；若当前图像帧为右眼图像帧，则下一图像帧为左眼图像帧。而上述的开启背光分区背光的时间间隔，为左眼图像帧和右眼图像帧的接收时间间隔与背光分区个数总和的比值。

控制电路控制上述的左眼图像帧和右眼图像帧的扫描周期，以及控制各背光分区的开启。另外，控制电路向3D眼镜发射左右眼图像帧的扫描同步信号，这样3D眼镜可以根据该扫描同步信号，以及设定的左眼图像帧扫描周期以及右眼图像帧的扫描周期来控制左右眼镜片的开启或关闭，这部分内容在下面的3D眼镜实施例部分加以详细说明。其中，该扫描同步信号可以是红外信号，也可以是蓝牙信号等。

现有的快门式3D显示技术中，通常考虑采用提高背光收敛性的方法来避免串扰来获得较好的3D效果，但现有技术中，提高背光收敛性必然会导致成本的上升，并且现有技术中的背光收敛性也仍然无法保证足够好的3D效果，因此，针对背光收敛性的提升受限于业内技术水准的现状，本发明中，摒弃从背光模组的背光收敛性来进行改善的传统思路，创造性提出利用偏光技术和新型眼镜技术来补偿背光收敛性的全新技术，使用此技术，可以突破背光收敛性的业内技术水准，大幅提升快门3D产品的3D效果，在降低成本的同时具有较好的3D效果。

本实施例中，对液晶显示器进行了改进，在液晶显示器的背光模组中交替排布第一背光分区和第二背光分区，显示面板上与所述第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜用以出射左旋圆偏振光，显示面板上与所述第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜用以出射右旋圆偏振光，液晶显示器交替显示左眼图像帧和右眼图像帧，并且在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的第一背光分区和第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；另一方面，3D眼镜中的镜片控制电路，根据液晶显示器的扫描同步信号，在左眼图像帧的扫描周期内，控制左眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在液晶显示器仅点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制右眼镜片吸收入射光；在右眼图像帧的扫描周期，控制右眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅左旋圆偏振光、在液晶显示器仅点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制左眼镜片吸收入射光。由于第一背光分区和第二背光分区交替排布，因此，当第一背光分区点亮而使液晶显示器第一背光分区对应的位置出射左旋圆偏振光的同时，即便第一背光分区的背光由于背光收敛性差扩散到相邻的第二背光分区，而使液晶显示器第二背光分区对应位置出射右旋圆偏振光，而此时，由于左眼镜片或右眼镜片仅能透射入射光中第一背光分区出射的左旋圆偏振光，因而不会透射第二背光分区所出射右旋圆偏振光，从而解决了背光收敛性差所导致的串扰问题。

本发明另一实施例提供的眼镜，包括：左眼镜片、右眼镜片和镜片控制电路。

镜片控制电路，分别与左眼镜片和右眼镜片电性连接，用于根据接收到的液晶显示器发射的左右眼图像帧的扫描同步信号，在设定的左眼图像帧的扫描周期内控制左眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制右眼镜片吸收入射光；在设定的右眼图像帧的扫描周期控制右眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制左眼镜片吸收入射光。

目前常见的3D眼镜，其开关状态仅分为开和关两种，即，对于任何一个眼镜片而言，仅包括开启状态和关闭状态；而本发明中，3D眼镜的开关状态分为3种，一种是只通过左旋圆偏振光状态，一种是只通过右旋圆偏振光状态，另一种是关闭状态。结合上述的对液晶显示器的改进，即，与第一背光分区对应的显示面板由于设有第一偏光膜而出射左旋偏振光，第二背光分区对应的显示面板由于设有第二偏光膜而出射右旋偏振光。液晶显示器和3D眼镜的配合可以实现将相邻分区的图像屏蔽掉。

假设背光模组包括3个背光分区，分别为第1分区，第2分区和第3分区。显示面板表面第1分区和第3分区对应位置贴有第一偏光膜，用于出射左旋圆偏振光，第2分区对应位置贴有第二偏光膜，用于出射右旋圆偏振光。第1帧为左眼图像帧，第2帧为右眼图像帧，第3帧为左眼图像帧，在每1帧的扫描过程中会依次打开第1分区，第2分区和第3分区的背光。从图2中可以看出，在液晶显示器进行左眼图像帧的扫描过程中，镜片控制电路控制左眼镜片在点亮第1分区和第3分区的过程中处于“只通过左旋圆偏光”状态，在点亮第2分区的过程中处于“只通过右旋圆偏光”状态，而右眼镜片始终处于关闭状态；在液晶显示器进行右眼图像帧的扫描过程中，镜片控制电路控制右眼镜片在点亮第1分区和第3分区的过程中处于“只通过左旋圆偏光”状态，在点亮第2分区的过程中处于“只通过右旋圆偏光”状态，而左眼镜片始终处于关闭状态。

以下以左眼图像帧扫描周期中，背光扫描顺序与左眼镜片的状态切换过程为例进行说明，具体如下：

第1分区背光打开时，镜片控制电路控制左眼镜片处于“只通过左旋圆偏光”状态，右眼镜片处于“关闭”状态，则此时显示面板第1分区和第3分区对应出射的左旋圆偏光可以透过左眼镜片进而被人眼看到，而第2分区出射的右旋圆偏光则被左眼镜片完全吸收，对于人眼而言则是完全的黑画面；

第2分区背光打开时，镜片控制电路控制左眼镜片处于“只通过右旋圆偏光”状态，右眼镜片处于“关闭”状态，则此时只有第2分区右旋圆偏光可以透过左眼镜片，而第1分区与第3分区左旋圆偏光则被左眼镜片完全吸收；

第3分区背光打开时，镜片控制电路控制左眼镜片处于“只通过左旋圆偏光”状态，右眼镜片处于“关闭”状态，此步骤第1分区背光打开时的控制过程相类似，在此不再赘述。

在液晶显示器进行右眼图像帧扫描的过程与上述左眼图像帧扫描的过程相类似，差别仅在于，镜片控制电路在第1分区和第3分区点亮过程中控制右眼镜片处于“只通过左旋圆偏光”，在第2分区点亮过程中控制右眼镜片“只通过右旋圆偏光”状态，而在右眼图像帧扫描过程中始终控制左眼镜片处于“关闭”状态。

需要说明的是，3D眼镜侧的镜片控制电路预先存储液晶显示器的左右眼图像扫描周期，当镜片控制电路接收到液晶显示器中的控制电路发射的镜片控制电路后，启动根据预设的扫描周期来控制左眼镜片和右眼镜片进入上述三种状态。也就是说，镜片控制电路根据同步信号来与液晶显示器左右眼图像帧扫描周期同步，而在与液晶显示器的左右眼图像帧扫描周期取得同步后，镜片控制电路能够根据预先存储的扫描周期而获知液晶显示器何时处于左眼图像帧扫描周期，何时处于右眼图像帧扫描周期。因此，可以根据液晶显示器发出的同步信号来启动对左眼镜片和右眼镜片的三态控制。由于在液晶显示器中第一背光分区和第二背光分区交替排布，因此，当第一背光分区点亮而使液晶显示器第一背光分区对应的位置出射左旋圆偏振光的同时，即便第一背光分区的背光由于背光收敛性差扩散到相邻的第二背光分区，而使液晶显示器第二背光分区对应位置出射右旋圆偏振光，而此时，由于左眼镜片或右眼镜片仅能透射入射光中第一背光分区出射的左旋圆偏振光，因而不会透射第二背光分区所出射右旋圆偏振光，从而解决了背光收敛性差所导致的串扰问题。

现有的3D眼镜的镜片结构如图3所示，包括第一偏振片，液晶层和第二偏振片。这种结构的眼镜镜片，其状态仅包括：开启状态和关闭状态两种。

本发明实施例提供的一种3D眼镜镜片的结构如图4所示，其中，左眼镜片和右眼镜片由入光至出光方向分别依次包括：

四分之一位相差波片41、第一液晶层42、第一偏振片43、第二液晶层44和第二偏振片45，第一偏振片43和第二偏振片45的偏振方向正交设置且第二偏振片45的偏振方向与液晶显示器出射光的偏振方向相同。

其中，第一液晶层42中填充液晶分子，第一液晶层42的入光面贴附有四分之一位相差波片41，第一液晶层42的出光面贴附有第一偏振片43。第二液晶层44中填充液晶分子，第二液晶层44的入光面贴附于第一偏振片43上，第二液晶层44的出光面贴附第二偏振片45。镜片控制电路可以与第一液晶层42和第二液晶层44电性连接，通过向液晶分子施加电场，改变液晶分子的角度从而改变第一液晶层和第二液晶层的开启或关闭状态，进而使得透过液晶分子的偏振光的偏振角度旋转。

具体的：镜片控制电路可以通过控制第一液晶层42开启且第二液晶层44开启，以使左眼镜片或右眼镜片关闭；控制第一液晶层42关闭且第二液晶层44开启，以使左眼镜片或右眼镜片关闭；控制第一液晶层42开启且第二液晶层44关闭，以使左眼镜片或右眼镜片透射左旋圆偏振光；控制第一液晶层42关闭且第二液晶层44关闭，以使左眼镜片或右眼镜片透射右旋圆偏振光。具体如下表一所示：

以下通过一个具体例子进行说明，图5为镜片控制电路对第一液晶层和第二液晶层的控制时序图，仍以背光模组中包括3个背光分区：第1背光分区，第2背光分区和第3背光分区为例，其中，第1背光分区和第3背光分区内在液晶显示器的显示面板对应位置贴附四分之一波片，从而第1背光分区和第3背光分区内出射左旋圆偏振光，第2背光分区内在液晶显示器的显示面板对应位置贴附四分之三波片，从而第2背光分区内出射右旋圆偏振光。

液晶显示器中的控制电路的高电平用于控制背光分区的背光开启，低电平用于控制背光分区中背光关闭或亮度减弱。镜片控制电路分别通过高电平用于控制第一液晶层和第二液晶层开启，分别通过低电平控制第一液晶层和第二液晶层关闭。

左眼图像帧和右眼图像帧交替扫描，周期各为T=3t。如图5所示，假设第1帧为左眼图像帧，该左眼图像帧扫描周期为0至T时间段内，其中，0至t时间段内第1背光分区点亮而第2背光分区和第3背光分区亮度降低或关闭，镜片控制电路控制左眼镜片在0至t时间段内仅通过左旋圆偏振光；在t至2t时间段内，第2背光分区点亮而第1背光分区和第3背光分区亮度降低或关闭，镜片控制电路控制左眼镜片仅通过右旋圆偏振光；在2t至3t时间段内，第3背光分区点亮而第1背光分区和第2背光分区亮度降低或关闭，镜片控制电路控制左眼镜片仅通过左旋圆偏振光。而镜片控制电路控制右眼镜片在0至T时间段内始终处于关闭状态，完全吸收入射光；第2帧为右眼图像帧，该右眼图像帧显示的T至2T时间段内，其中，3t至4t时间段内第1背光分区点亮而第2背光分区和第3背光分区亮度降低或关闭，镜片控制电路控制右眼镜片在3t至4t时间段内仅通过左旋圆偏振光；在4t至5t时间段内，第2背光分区点亮而第1背光分区和第3背光分区亮度降低或关闭，镜片控制电路控制右眼镜片仅通过右旋圆偏振光；在5t至6t时间段内，第3背光分区点亮而第1背光分区和第2背光分区亮度降低或关闭，镜片控制电路控制右眼镜片仅通过左旋圆偏振光。而控制左眼镜片在T至2T时间段内始终处于关闭状态，完全吸收入射光；其中，液晶显示器的控制电路、3D眼镜的镜片控制电路时序图可以以2T为一个循环周期。液晶显示器的控制电路可以在每个循环周期开始时刻向3D眼镜发出一个同步信号，也可以只在第一个循环周期向3D眼镜发出一个同步信号。

以下以左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的偏振角度为0度为例进行说明，则第一偏振片的偏振角度为90度，第二偏振片的偏振角度为0度：

1）对于0度的左旋圆偏振光，通过第一液晶层的入光面贴附的四分之一位相差波片后，变换为90度线偏振光；该90度线偏振光通过第一液晶层，若镜片控制电路控制第一液晶层开启，则直接透射90度线偏振光；若镜片控制电路控制第一液晶层关闭，则旋转90度后透射0度线偏振光；由于第一偏振片的偏振角度为90度，90度线偏振光完全透射，而0度线偏振光被完全吸收；若镜片控制电路控制第二液晶层开启，则90度线偏振光直接透射，获得90度线偏振光；若镜片控制电路控制第二液晶层关闭，则旋转90度后透射0度线偏振光；由于第二偏振片的偏振角度为0度，则90度线偏振光完全吸收，0度线偏振光完全透射。

2）对于0度的右旋圆偏振光，通过第一液晶层的入光面贴附的四分之一位相差波片后，变换为0度线偏振光。该0度线偏振光通过第一液晶层，若镜片控制电路控制第一液晶层开启，则直接透射0度线偏振光；若镜片控制电路控制第一液晶层关闭，则旋转90度后透射90度线偏振光；由于第一偏振片的偏振角度为90度，90度线偏振光完全透射，而0度线偏振光被完全吸收；若镜片控制电路控制第二液晶层开启，则90度线偏振光直接透射，获得90度线偏振光，若镜片控制电路控制第二液晶层关闭，则旋转90度后透射0度线偏振光；由于第二偏振片的偏振角度为0度，则90度线偏振光完全吸收，0度线偏振光完全透射。

因此，可获得第一液晶层和第二液晶层开关状态与透射光的类型之间的如上表一所示的对应关系。

本实施例中，3D眼镜中的镜片控制电路，根据液晶显示器的扫描同步信号，在左眼图像帧的扫描周期内，控制左眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在液晶显示器仅点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制右眼镜片吸收入射光；在右眼图像帧的扫描周期，控制右眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅左旋圆偏振光、在液晶显示器仅点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制左眼镜片吸收入射光。进一步的，对于左眼镜片和右眼镜片的结构改进，第一由传统的液晶层前侧和后侧分别贴附偏振片的镜片结构，改变为从入光至出光方向依次包括四分之一位相差波片、第一液晶层、第一偏振片、第二液晶层和第二偏振片的结构，其中，第一偏振片和第二偏振片的偏振方向正交设置且第二偏振片的偏振方向与液晶显示器出射光的偏振方向相同。基于该结构的左眼镜片和右眼镜片，镜片控制电路可以通过控制第一液晶层和/或第二液晶层的开启和关闭，来实现镜片的“仅透射左旋圆偏振光”、“仅透射右旋圆偏振光”和“关闭”这三种状态。由于第一背光分区和第二背光分区交替排布，因此，当第一背光分区点亮而使液晶显示器第一背光分区对应的位置出射左旋圆偏振光的同时，即便第一背光分区的背光由于背光收敛性差扩散到相邻的第二背光分区，而使液晶显示器第二背光分区对应位置出射右旋圆偏振光，而此时，由于左眼镜片或右眼镜片仅能透射入射光中第一背光分区出射的左旋圆偏振光，因而不会透射第二背光分区所出射右旋圆偏振光，从而解决了背光收敛性差所导致的串扰问题。

图6为本发明又一实施例提供的一种显示系统的结构示意图，如图6所示，显示系统包括液晶显示器61和3D眼镜62。

液晶显示器，包括：显示面板、背光模组和控制电路；

背光模组包括至少一个第一背光分区和至少一个第二背光分区，第一背光分区和第二背光分区交替排布；显示面板上与第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜，用于出射左旋圆偏振光；显示面板上与第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜，用于出射右旋圆偏振光；控制电路，用于控制交替在所述显示面板上显示左眼图像帧和右眼图像帧；在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从所述背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的所述第一背光分区和所述第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；还用于向3D眼镜发射左右眼图像帧的扫描同步信号；

3D眼镜，包括：左眼镜片、右眼镜片和镜片控制电路；镜片控制电路，分别与左眼镜片和右眼镜片电性连接，用于根据接收到的扫描同步信号，在设定的左眼图像帧的扫描周期内控制左眼镜片在液晶显示器点亮所述第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在点亮所述第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制右眼镜片吸收入射光；在设定的右眼图像帧的扫描周期，控制右眼镜片在液晶显示器点亮所述第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在电路所述第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制左眼镜片吸收入射光。

本实施例所提供的显示系统，当液晶显示器的背光分区的个数为3个，分别记为第1背光分区，第2背光分区和第3背光分区，其中液晶显示器在第1背光分区和第3背光分区内出射光的类型与第2背光分区内出射光的类型不同，例如：第1背光分区和第3背光分区内出射光为左旋圆偏振光，第2背光分区内出射光为右旋圆偏振光，每个背光分区沿液晶显示器列方向平均分为8行。采用将亮度计置于3D眼镜的左眼镜片或右眼镜片的出光面一侧获得背光收敛曲线的方式，对上述液晶显示器和眼镜进行串扰测试，所获得的结果如下：

1）第1背光分区或第3背光分区内的背光模组的背光开启时，左眼镜片应仅透射入射光中液晶显示器在第1背光分区或第3背光分区内出射的左旋圆偏振光，右眼镜片应吸收全部的入射光，图7为第1背光分区的背光开启时的背光收敛曲线，如图7所示，横轴用于指示当前测试点所在行，其中，0-8行为第1背光分区，8-16行为第2背光分区，16-24行为第3背光分区。横轴用于指示当前测试点的透光率，透光率通过如下算式计算得出：

透光率=测试点亮度÷最高亮度×100%。

需要说明的是，测试点可选取每行的中心点。上式中的最高亮度为全部测试点中的最高亮度。

2）第2背光分区内的背光模组的背光开启时，右眼镜片应仅透射入射光中液晶显示器在第2背光分区内出射的右旋圆偏振光，左眼镜片应吸收全部的入射光，图8为第2背光分区的背光开启时的背光收敛曲线，如图8所示，横轴用于指示当前测试点所在行，其中，0-8行为第1背光分区，8-16行为第2背光分区，16-24行为第3背光分区。横轴用于指示当前测试点的透光率。

如图7和图8所示，相邻分区的中心点串扰值可以降低至2%左右，而现有技术中该中心点串扰值为7%，因此，本实施例中的液晶显示器可以实现在普通慢速液晶面板资源的基础上，避免串扰，优化立体显示效果。

本实施例中的显示系统，一方面，在液晶显示器的背光模组中交替排布第一背光分区和第二背光分区，显示面板上与所述第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜用以出射左旋圆偏振光，显示面板上与所述第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜用以出射右旋圆偏振光，液晶显示器交替显示左眼图像帧和右眼图像帧，并且在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的第一背光分区和第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；另一方面，3D眼镜中的镜片控制电路，根据液晶显示器的扫描同步信号，在左眼图像帧的扫描周期内，控制左眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅左旋圆偏振光、在液晶显示器仅点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制右眼镜片吸收入射光；在右眼图像帧的扫描周期，控制右眼镜片在液晶显示器点亮第一背光分区时仅左旋圆偏振光、在液晶显示器仅点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制左眼镜片吸收入射光。进一步的，对于左眼镜片和右眼镜片的结构改进，第一由传统的液晶层前侧和后侧分别贴附偏振片的镜片结构，改变为从入光至出光方向依次包括四分之一位相差波片、第一液晶层、第一偏振片、第二液晶层和第二偏振片的结构，其中，第一偏振片和第二偏振片的偏振方向正交设置且第二偏振片的偏振方向与液晶显示器出射光的偏振方向相同。基于该结构的左眼镜片和右眼镜片，镜片控制电路可以通过控制第一液晶层和/或第二液晶层的开启和关闭，来实现镜片的“仅透射左旋圆偏振光”、“仅透射右旋圆偏振光”和“关闭”这三种状态。由于第一背光分区和第二背光分区交替排布，因此，当第一背光分区点亮而使液晶显示器第一背光分区对应的位置出射左旋圆偏振光的同时，即便第一背光分区的背光由于背光收敛性差扩散到相邻的第二背光分区，而使液晶显示器第二背光分区对应位置出射右旋圆偏振光，而此时，由于左眼镜片或右眼镜片仅能透射入射光中第一背光分区出射的左旋圆偏振光，因而不会透射第二背光分区所出射右旋圆偏振光，从而解决了背光收敛性差所导致的串扰问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各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，执行包括上述各方法实施例的步骤；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：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示器，其特征在于，包括：显示面板、背光模组和控制电路；

所述背光模组包括至少一个第一背光分区和至少一个第二背光分区，所述第一背光分区和所述第二背光分区交替排布；

所述显示面板上与所述第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜，用于出射左旋圆偏振光；所述显示面板上与所述第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜，用于出射右旋圆偏振光；

所述控制电路，用于控制交替在所述显示面板上显示左眼图像帧和右眼图像帧；在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从所述背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的所述第一背光分区和所述第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；还用于向3D眼镜发射左右眼图像帧的扫描同步信号。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一偏光膜为四分之一位相差波片，所述第二偏光膜为四分之三位相差波片。

3.根据权利要求1或2所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一背光分区个数和所述第二背光分区个数之和为2至6个。

4.一种3D眼镜，其特征在于，包括：左眼镜片、右眼镜片和镜片控制电路；

镜片控制电路，分别与所述左眼镜片和所述右眼镜片电性连接，用于根据接收到的液晶显示器发射的左右眼图像帧的扫描同步信号，在设定的左眼图像帧的扫描周期内控制所述左眼镜片在所述液晶显示器点亮第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制所述右眼镜片吸收入射光；在设定的右眼图像帧的扫描周期控制所述右眼镜片在所述液晶显示器点亮第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在点亮第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制所述左眼镜片吸收入射光；

其中，所述第一背光分区的个数为至少一个，所述第二背光分区的个数为至少一个，所述第一背光分区和所述第二背光分区交替排布在所述液晶显示器的背光模组上，在设定的左眼图像帧的扫描周期内和右眼图像帧的扫描周期内，所述第一背光分区和所述第二背光分区由上至下方向依次点亮， 在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度。

5.根据权利要求4所述的3D眼镜，其特征在于，所述左眼镜片和所述右眼镜片由入光至出光方向分别依次包括：四分之一位相差波片、第一液晶层、第一偏振片、第二液晶层和第二偏振片，所述第一偏振片和所述第二偏振片的偏振方向正交设置且所述第二偏振片的偏振方向与所述液晶显示器出射光的偏振方向相同。

6.根据权利要求5所述的3D眼镜，其特征在于，所述镜片控制电路具体用于：

控制所述第一液晶层开启且所述第二液晶层开启，以使所述左眼镜片或所述右眼镜片关闭；

控制所述第一液晶层关闭且所述第二液晶层开启，以使所述左眼镜片或所述右眼镜片关闭；

控制所述第一液晶层开启且所述第二液晶层关闭，以使所述左眼镜片或所述右眼镜片透射所述左旋圆偏振光；

控制所述第一液晶层关闭且所述第二液晶层关闭，以使所述左眼镜片或所述右眼镜片透射所述右旋圆偏振光。

7.一种显示系统，包括液晶显示器和3D眼镜，其特征在于，

所述液晶显示器，包括：显示面板、背光模组和控制电路；

所述背光模组包括至少一个第一背光分区和至少一个第二背光分区，所述第一背光分区和所述第二背光分区交替排布；所述显示面板上与所述第一背光分区对应的位置设有第一偏光膜，用于出射左旋圆偏振光；所述显示面板上与所述第二背光分区对应的位置设有第二偏光膜，用于出射右旋圆偏振光；所述控制电路，用于控制交替在所述显示面板上显示左眼图像帧和右眼图像帧；在每个左眼图像帧的扫描周期和每个右眼图像帧的扫描周期内，从所述背光模组由上至下方向依次点亮交替排布的所述第一背光分区和所述第二背光分区，在当前背光分区点亮时降低其他背光分区的亮度；还用于向3D眼镜发射左右眼图像帧的扫描同步信号；

所述3D眼镜，包括：左眼镜片、右眼镜片和镜片控制电路；镜片控制电路，分别与所述左眼镜片和所述右眼镜片电性连接，用于根据接收到的所述扫描同步信号，在设定的左眼图像帧的扫描周期内控制所述左眼镜片在所述 液晶显示器点亮所述第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在点亮所述第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制所述右眼镜片吸收入射光；在设定的右眼图像帧的扫描周期控制所述右眼镜片在所述液晶显示器点亮所述第一背光分区时仅透射左旋圆偏振光、在电路所述第二背光分区时仅透射右旋圆偏振光，并控制所述左眼镜片吸收入射光。

8.根据权利要求7所述的显示系统，其特征在于，所述左眼镜片和所述右眼镜片由入光至出光方向分别依次包括：四分之一位相差波片、第一液晶层、第一偏振片、第二液晶层和第二偏振片，所述第一偏振片和所述第二偏振片的偏振方向正交设置且所述第二偏振片的偏振方向与所述液晶显示器出射光的偏振方向相同。

9.根据权利要求8所述的显示系统，其特征在于，所述镜片控制电路具体用于：

控制所述第一液晶层开启且所述第二液晶层开启，以使所述左眼镜片或所述右眼镜片关闭；

控制所述第一液晶层关闭且所述第二液晶层开启，以使所述左眼镜片或所述右眼镜片关闭；

控制所述第一液晶层开启且所述第二液晶层关闭，以使所述左眼镜片或所述右眼镜片透射所述左旋圆偏振光；

控制所述第一液晶层关闭且所述第二液晶层关闭，以使所述左眼镜片或所述右眼镜片透射所述右旋圆偏振光。

10.根据权利要求7-9任一项所述的显示系统，其特征在于，所述第一偏光膜为四分之一位相差波片，所述第二偏光膜为四分之三位相差波片。