CN109031736B - 准直背光源、显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示领域,公开了一种准直背光源、显示装置及其驱动方法。所述准直背光源包括导光板和多个不同颜色的光源,在导光板的表面上设置有位于每一取光区域的取光光栅组件。对于采用上述准直背光源的显示装置的驱动方法,其通过分时控制不同颜色的光源发出光线,使得不同颜色的光线依次入射至导光板内以全反射的方式传输,所述取光光栅组件能够通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至彩膜基板上对应的照射区域,从而每一取光区域都能够向对应的像素区域提供彩色的准直光线,提升产品的显示品质。

Description

准直背光源、显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种准直背光源、显示装置及其驱动方法。
背景技术
对于横向电场型液晶显示器件,背光源发出的光线需要透过两层偏振片,透过率低,功耗大。为了解决上述技术问题,现有技术中采用准直光源显示技术,准直光源显示技术的背光源采用准直光源,自由曲面反射镜将LED光源的以某一中心角度耦合入导光板,在导光板内全反射传输,在导光板的表面设置取出光栅,取出光栅的作用是将在导光板中全反射传输的大角度光线以准直角度取出,实现了高透过率的准直光源。在彩膜基板的对应取光光栅的区域设置遮光图案。在不施加驱动电场时,位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶不发生偏转,准直光线被遮光图案遮挡,实现暗态显示。当施加驱动电场时,位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶发生偏转,形成液晶光栅,准直光线经液晶光栅的衍射后从遮光图案周边的透光区域射出,实现亮态显示,通过控制驱动电场的大小,可实现液晶光栅对准直光线的不同衍射效率,实现不同灰阶的显示。
但是,上述显示结构中背光源的取光光栅只能准直化的取出单种颜色的光,LED只能是单色光源,无法提供彩色光。
发明内容
本发明提供一种准直背光源、显示装置及其驱动方法,用以提供一种能够提供多种颜色光线的准直背光源技术。
为解决上述技术问题,本发明实施例中提供一种准直背光源,包括多个取光区域,其中,所述准直背光源包括:
多个不同颜色的光源,不同颜色的光源发出不同颜色的光线;
导光板,所述导光板包括表面和与所述表面相邻的侧面,不同颜色的光源发出的光线依次从所述导光板的侧面入射至所述导光板内均以全反射的方式传输;
设置在所述导光板的表面上、位于每一取光区域的取光光栅组件,所述取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至一受光面上对应的照射区域。
可选的,每一取光区域包括多个间隔设置的子取光区域;
所述取光光栅组件包括位于每一子取光区域的第一取光光栅组,所述准直背光源还包括覆盖所述第一取光光栅组的第一缓冲层,所述第一缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率;
每一子取光区域的第一取光光栅组包括:
设置在所述导光板上的第一电极和第二电极,相邻的两个子取光区域的第一电极绝缘设置;
设置在所述第一电极或第二电极上的第一取光光栅,所述第一取光光栅位于所述第一电极和第二电极之间,所述第一取光光栅为台阶光栅;
填充在所述第一电极和第二电极之间的第一液晶,所述第一电极和第二电极用于形成驱动每一子取光区域的第一液晶偏转的电场,以控制所述第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同或不同;
当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率相同时,该第一取光光栅为直接透光状态;
对于一子取光区域,当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时,所述第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射,且对于同一取光区域的任意两个子取光区域,该两个子取光区域的第一取光光栅通过分时衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。
可选的,对于每一取光区域,位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期不同;
对于每一子取光区域,当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时,所述第一取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域。
可选的,对于每一取光区域,位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期相同,对于其中一个子取光区域,当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时,第一子取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域,而对于其它子取光区域,当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时,第一子取光光栅通过衍射作用将其它颜色的光线以大于0°的衍射角进行投射。
可选的,所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域的第二取光光栅组,所述第二取光光栅组设置在所述第一缓冲层上,并位于所述第一取光光栅组的出光侧;
每一取光区域的第二取光光栅组包括多个第二取光光栅,所述多个第二取光光栅的周期不同,且所述多个第二取光光栅一一对应设置在所述其它子取光区域,第二取光光栅通过衍射作用将对应的子取光区域的第一取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的光线再次进行衍射,并以0°衍射角投射至所述受光面上对应的照射区域;
所述第二取光光栅为台阶光栅。
可选的,所述取光光栅组件包括位于每一取光区域的第三取光光栅,所有取光区域的第三取光光栅的周期相同;
所述准直背光源还包括覆盖所述第三取光光栅的第二缓冲层,所述第二缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率;
对于每一取光区域,所述第三取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射,其中,所述第三取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上预设的照射区域,而将其它颜色的光线以大于0°的衍射角进行投射;
所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域的多个第四取光光栅,所述多个第四取光光栅设置在所述第二缓冲层上,且所述多个第四取光光栅位于所述第三取光光栅的出光侧;
每一取光区域的多个第四取光光栅的周期不同,所述第三取光光栅和第四取光光栅均为台阶光栅;
对于每一取光区域,每一第四取光光栅通过衍射作用将所述第三取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的所述其它颜色光线中的其中一个颜色的光线再次进行衍射,并以0°衍射角投射至所述预设的照射区域;每一取光区域的多个第四取光光栅依次通过衍射作用将所述第三取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的所有其它颜色的光线再次进行衍射,并投射至所述预设的照射区域。
本发明实施例中还提供一种显示装置,包括显示面板和背光源,所述显示面板包括多个像素区域,所述显示面板包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板,以及填充在所述阵列基板和彩膜基板之间的第二液晶;所述彩膜基板的每一像素区域包括遮光图案,每一像素区域的除遮光图案所在的区域以外的区域为透光区域,其中,所述背光源采用如上所述的准直背光源,所述背光源的取光区域与所述像素区域的位置一一对应;
所述显示装置还包括:
控制单元,依次控制背光源的不同颜色的光源发出光线,并控制取位于每一取光区域的取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射,当与一取光区域对应的第二液晶不发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件将光线投射至彩膜基板上对应像素区域的遮光图案所在的区域;当与一取光区域对应的第二液晶发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件投射的光线经过第二液晶的调整后投射至彩膜基板上对应像素区域的透光区域,出射至显示侧。
可选的,所述取光区域包括多个间隔设置的子取光区域,所述像素区域包括多个子像素区域;
所述取光光栅组件包括位于每一子取光区域的第一取光光栅组;
所述控制单元通过向第一电极和第二电极施加电压,来控制一子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,从而控制该子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射,且对于同一取光区域的任意两个子取光区域,控制该两个子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。
本发明实施例中还提供一种如上所述的显示装置的驱动方法,包括:
依次控制背光源的不同颜色的光源发出光线,并控制取每一取光区域的取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射,当与一取光区域对应的第二液晶不发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件将光线投射至彩膜基板上对应像素区域的遮光图案所在的区域,当与一取光区域对应的第二液晶发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件投射的光线经过第二液晶的调整后投射至彩膜基板上对应像素区域的透光区域,出射至显示侧。
可选的,所述驱动方法通过向第一电极和第二电极施加电压,来控制一子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,从而控制该子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射,且对于同一取光区域的任意两个子取光区域,控制该两个子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。
可选的,所述背光源包括红色光源、绿色光源和蓝色光源,每一取光区域包括红色子取光区域、绿色子取光区域和蓝色子取光区域,每一像素区域包括红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域;
一帧画面的显示时间包括红色图像显示时间段、绿色图像显示时间段和蓝色图像显示时间段,所述驱动方法具体包括:
在一帧画面显示的红色图像显示时间段,控制红色光源发出光线,并控制红色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,而绿色子取光区域和蓝色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同,从而控制红色子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的红色的光线进行投射,同时控制红色子像素区域的第二液晶偏转,实现相应灰阶的显示;
在一帧画面显示的绿色图像显示时间段,控制绿色光源发出光线,并控制绿色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,而红色子取光区域和蓝色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同,从而控制绿色子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的绿色的光线进行投射;
在一帧画面显示的蓝色图像显示时间段,控制蓝色光源发出光线,并控制蓝色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,而红色子取光区域和绿色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同,从而控制蓝色子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的蓝色的光线进行投射。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
上述技术方案中,通过分时控制不同颜色的光源发出光线,使得不同颜色的光线依次入射至导光板内以全反射的方式传输,并在每一取光区域设置取光光栅组件,该取光光栅组件能够通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至一受光面上对应的照射区域,从而每一取光区域都能够提供彩色的准直光线。当显示器件采用本发明的准直背光源,所述取光区域与像素区域的位置一一对应,每一取光区域能够向对应的像素区域提供彩色的准直光线,提升了产品的显示品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1表示本发明实施例一中显示装置的局部结构示意图;
图2表示本发明实施例一中第一取光光栅为透光状态时的原理示意图;
图3表示本发明实施例一中第一取光光栅为衍射状态时的原理示意图;
图4表示本发明实施例二中显示装置的局部结构示意图;
图5表示本发明实施例三中显示装置的局部结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种准直背光源,可以应用于液晶显示器件。所述准直背光源能够向液晶显示器件提供多种不同颜色的显示光线,相对于现有技术中只能提供单色光的背光源,能够提升产品的显示品质。
需要说明的是,本发明的准直背光源也可以应用于其它需要背光源的显示器件,如:虚拟显示器件、透明显示器件,用于为显示器件提供显示所需的光线。本发明的准直背光源还可以应用于其他需要准直光线的电子器件。
为了提供准直的彩色光线,本发明的准直背光源包括多个取光区域,每一取光区域均能够提供准直的彩色光线。
所述准直背光源包括:
多个不同颜色的光源,不同颜色的光源发出不同颜色的光线;
导光板,所述导光板包括表面和与所述表面相邻的侧面,不同颜色的光源发出的光线依次从所述导光板的侧面入射至所述导光板内均以全反射的方式传输;
设置在所述导光板的表面上、位于每一取光区域的取光光栅组件,所述取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至一受光面上对应的照射区域。
以应用于显示器件为例,所述受光面为彩膜基板所在的平面,在暗态显示时,所述照射区域位于彩膜基板上的遮光图案所在的区域内;在亮态显示时,所述照射区域位于彩膜基板上的遮光图案周边的透光区域内。
本发明的技术方案,通过分时控制不同颜色的光源发出光线,使得不同颜色的光线依次入射至导光板内以全反射的方式传输,并在每一取光区域设置取光光栅组件,该取光光栅组件能够通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至一受光面上对应的照射区域,从而每一取光区域都能够提供彩色的准直光线。
当显示器件采用本发明的准直背光源,所述取光区域与像素区域的位置一一对应,每一取光区域能够向对应的像素区域提供彩色的准直光线,提升了产品的显示品质。
采用准直背光源的液晶显示器件(简称为准直背光源液晶显示器件)的主体结构为准直背光源和显示面板,所述显示面板包括多个像素区域,所述准直背光源包括多个取光区域,所述取光区域与所述像素区域的位置一一对应,准直背光源发出的准直光线经过取光区域投射至对应的像素区域,每一取光区域均能够向对应的像素区域提供彩色的准直光线。
显示面板的主体结构为对盒设置的彩膜基板和阵列基板,以及填充在彩膜基板和阵列基板之间的液晶。阵列基板包括像素电极和公共电极,像素电极和/或公共电极为狭缝电极,用于形成驱动液晶分子偏转的横向驱动电场。彩膜基板包括黑矩阵,用于限定所述多个像素区域,每一像素区域包括遮光图案,所述取光区域在所述彩膜基板所在平面上的正投影位于所述遮光图案所在的区域内。在不施加驱动电场时,液晶分子不发生偏转,从所述取光区域投射至彩膜基板上的准直光线被遮光图案遮挡,实现暗态显示。当施加驱动电场时,液晶分子发生偏转,形成液晶光栅,准直光线经液晶光栅的衍射后从遮光图案周边的透光区域射出,实现亮态显示,通过控制驱动电场的大小,可实现液晶光栅对准直光线的不同衍射效率,实现不同灰阶的显示。
以液晶显示器件的每一像素区域包括透射红色光线的红色像素区域、透射绿色光线的绿色像素区域和透射蓝色光线的蓝色像素区域为例,来具体说明本发明的工作原理:
一帧画面的显示时间包括红色图像显示时间段、绿色图像显示时间段和蓝色图像显示时间段。
在一帧画面显示的红色图像显示时间段,控制红色光源发出光线,所述取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的红色光线投射至彩膜基板上对应的照射区域。在暗态显示时,不对显示面板的液晶施加驱动电场,液晶分子不发生偏转,所述照射区域位于彩膜基板上的遮光图案所在的区域内;在亮态显示时,对显示面板的液晶施加驱动电场,液晶分子发生偏转,形成液晶光栅,对准直光线进行衍射,所述照射区域位于彩膜基板上的遮光图案周边的透光区域内,光线出射至显示侧;
在一帧画面显示的绿色图像显示时间段,控制绿色光源发出光线,所述取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的绿色光线投射至彩膜基板上对应的照射区域。在暗态显示时,不对显示面板的液晶施加驱动电场,液晶分子不发生偏转,所述照射区域位于彩膜基板上的遮光图案所在的区域内;在亮态显示时,对显示面板的液晶施加驱动电场,液晶分子发生偏转,形成液晶光栅,对准直光线进行衍射,所述照射区域位于彩膜基板上的遮光图案周边的透光区域内,光线出射至显示侧;
在一帧画面显示的蓝色图像显示时间段,控制蓝色光源发出光线,所述取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的蓝色光线投射至彩膜基板上对应的照射区域。在暗态显示时,不对显示面板的液晶施加驱动电场,液晶分子不发生偏转,所述照射区域位于彩膜基板上的遮光图案所在的区域内;在亮态显示时,对显示面板的液晶施加驱动电场,液晶分子发生偏转,形成液晶光栅,对准直光线进行衍射,所述照射区域位于彩膜基板上的遮光图案周边的透光区域内,光线出射至显示侧。
下面将结合附图和实施例,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。
实施例一
如图1所示,为了提供准直的彩色光线,本实施例中的准直背光源包括多个取光区域101,每一取光区域101均能够提供准直的彩色光线。图1中仅示意出准直背光源的一个取光区域的局部结构示意图。
所述准直背光源包括:
多个不同颜色的光源1,不同颜色的光源1发出不同颜色的光线,光源1发出的光线可以经一自由曲面反射镜以某一中心角度耦合入导光板2,使得光线以较大的入射角入射至导光板2内,能够在导光板2内以全反射的方式传输。自由曲面反射镜的曲面可选择旋转抛物面结构;
导光板2,导光板2包括表面和与所述表面相邻的侧面,不同颜色的光源发出的光线1依次从导光板2的侧面入射至导光板2内均以全反射的方式传输;
设置在导光板2的表面上、位于每一取光区域101的取光光栅组件,所述取光光栅组件通过衍射作用将在导光板2内传输的所有颜色的光线投射至一受光面上对应的照射区域。
其中,光源1可以采用发光二极管(LED),不同颜色的LED分时驱动,以实现不同颜色的LED发出的光线依次从导光板2的侧面入射至导光板2内。为保证导光板2内光线传输的准直性,选择尺寸尽量小的LED,优选micro-LED。为保证取出光线的准直性,优选光谱宽度窄的micro-LED。光源1也可以选择有机电致发光二极管(OLED)。
导光板2采用高折射率的透明材料,雾度低,吸光性弱,为保证在其内部的全反射传输效果,要求其表面和与表面相对的底面的平整度,以及表面和底面的平行度较高。
本实施例中,每一取光区域101包括多个间隔设置的子取光区域。所述取光光栅组件包括位于每一子取光区域的第一取光光栅组。所述准直背光源还包括覆盖所述第一取光光栅组的第一缓冲层102,第一缓冲层102的折射率小于导光板2的折射率,保证光线在导光板2内以全反射的方式传输。第一缓冲层102具体可以选用稳定性较好的树脂或者聚酯化合物。
每一子取光区域的第一取光光栅组包括:
设置在导光板2上的第一电极3和第二电极4,相邻的两个子取光区域的第一电极3绝缘设置;
设置在第一电极3或第二电极4上的第一取光光栅5,第一取光光栅5位于第一电极3和第二电极4之间,第一取光光栅5为台阶光栅,具体由多条等间隔设置的透光条纹组成,相邻的两条透光条纹之间均透光;
填充在第一电极3和第二电极4之间的第一液晶10,第一电极3和第二电极4用于形成驱动每一子取光区域的第一液晶10偏转的电场,以控制第一液晶10的折射率与第一取光光栅5的透光条纹的折射率相同或不同;
当第一取光光栅5的折射率与第一液晶10的折射率相同时,该第一取光光栅5为直接透光状态;
对于一子取光区域(如图1中的红色子取光区域1011、绿色子取光区域1012或蓝色子取光区域1013),当第一取光光栅5的透光条纹的折射率与第一液晶10的折射率不同时,第一取光光栅5通过衍射作用将在导光板2内传输的某一颜色的光线进行投射,且对于同一取光区域的任意两个子取光区域,该两个子取光区域的第一取光光栅5通过衍射作用将在导光板2内传输的不同颜色的光线进行投射。
上述第一取光光栅组利用液晶来实现开关功能,从而在位于一个子取光区域的第一取光光栅5为衍射态时,导光板2内传输的光线经过该子取光区域进行投射。而位于其它子取光区域的第一取光光栅5为透光状态,并且由于第一缓冲层102由低折射率制得,使得光线仍以全反射的方式传输,导光板2内传输的光线不能够经过该其它子取光区域进行投射。
具有上述第一取光光栅组的取光光栅组件,利用液晶来实现开关功能,使得每一取光区域的所有子取光区域能够依次通过衍射作用将在导光板内传输的所有颜色的光线分别投射至一受光面上对应的照射区域。对于每一取光区域,通过控制位于每一子取光区域的第一取光光栅的衍射角度,能够将不同颜色的光线投射至所述受光面上不同的照射区域。
其中,根据公式n1sinθ1-n2sinθ2=mλ/P,n1为入射光介质所在折射率,n2为衍射光介质所在折射率,λ为光线的波长,θ1为入射角,即光线在导光板2内的传输角,θ2为衍射角,m为衍射级次,一般取+1或-1。根据所需的衍射角θ2设计第一取光光栅5的周期。至于第一取光光栅5的高度和占空比,可根据电磁波理论优化设计,得到特定的衍射效率。
结合图2和图3所示,所述第一取光光栅组的工作原理为:
图2示意的为一子取光区域的第一取光光栅5不起衍射作用,为透光状态,此时,第一液晶10在第一电极3和第二电极4形成的电场的驱动下,第一液晶10的液晶分子的偏转角度和光线在导光板2内的传输角度相同,第一液晶10对光线的等效折射率等于第一取光光栅5的折射率。同时,由于第一缓冲层102由低折射率材料制得,因此此时光线将会在导光板2和第一液晶10内继续以全反射的方式传输,导光板2内的光线没有光线从该子取光区域取出。
图3示意的为一子取光区域的第一取光光栅5起衍射作用,为衍射状态,此时,第一液晶10在第一电极3和第二电极4形成的电场的驱动下,第一液晶10的液晶分子的长轴和入射光线垂直(这只是第一液晶的一种驱动状态,本发明还保护其他可行的可以使第一取光光栅起衍射作用的液晶驱动状态),第一液晶10对平行于纸面振动的偏振光的等效折射率大于第一取光光栅5的折射率,第一取光光栅5通过分时衍射作用将在导光板2内传输的光线取出并投射。
本实施例中,如图1所示,对于每一取光区域,位于所有子取光区域的第一取光光栅5的周期相同,对于其中一个子取光区域,当第一取光光栅5的折射率与第一液晶10的折射率不同时,第一取光光栅5通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域。而对于其它子取光区域,当第一取光光栅5的透光条纹的折射率与第一液晶10的折射率不同时,第一取光光栅5通过衍射作用将其它颜色的光线以大于0°的衍射角进行投射。
上述技术方案中,通过设置所有子取光区域的第一取光光栅的周期相同,能够使得一取光区域的其中一个子取光区域的第一取光光栅对某一颜色的光线的衍射角为0°,而该取光区域的其它子取光区域的第一取光光栅对其它颜色的光线的衍射角不等于0°。
为了实现所有子取光区域对对应颜色的光线的衍射角均为0°,进一步地,设置所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域的第二取光光栅组,所述第二取光光栅组设置在第一缓冲层102上,并位于所述第一取光光栅组的出光侧。
每一取光区域101的第二取光光栅组包括多个第二取光光栅6,第二取光光栅6为台阶光栅,由多条等间隔设置的透光条纹组成,相邻的两条透光条纹之间均透光组成。所述多个第二取光光栅6的周期不同,且所述多个第二取光光栅6一一对应设置在所述其它子取光区域,第二取光光栅6通过衍射作用将对应的子取光区域的第一取光光栅5以大于0°的衍射角进行投射的光线再次进行衍射,并以0°衍射角投射至所述受光面上对应的照射区域。
上述技术方案中,通过设置每一取光区域的取光光栅组件包括第一取光光栅组和第二取光光栅组,使得所有子取光区域均能够提供衍射角为0°的准直光线,所有颜色的光线经过子取光区域的衍射作用后的传输方向与导光板的表面垂直。
下面以上述背光源应用于液晶显示装置为例来具体介绍本发明的技术方案。
如图1所示,准直背光源液晶显示装置包括显示面板和准直背光源。所述显示面板的主体结构为对盒设置的显示基板与彩膜基板200,以及填充在显示基板与彩膜基板200之间的第二液晶20。
由于显示基板的像素区域和彩膜基板的像素区域位置一一对应,显示基板的每一像素区域的显示光线,透过彩膜基板的位置对应的像素区域后出射至显示侧,因此,以下内容中,为了便于描述和理解,显示基板的像素区域和彩膜基板的像素区域用同一附图标记标注。
为了便于描述,本实施例中每一像素区域103包括透射红光的红色子像素区域1031、透射绿光的绿色子像素区域1032和透射蓝光的蓝色子像素区域1033,则准直背光源的每一取光区域101包括提供红色光线的红色子取光区域1011、绿色子取光区域1012和蓝色子取光区域1013。
需要说明的是,为了实现彩色显示的颜色组合并不局限于红绿蓝,还可以包括白光,或为其它的颜色组合,其都适用于本发明的技术方案。
显示基板包括第一基底和设置在所述第一基底上、位于每一像素区域103的像素电极7,显示基板还包括公共电极8,以及位于像素电极7和公共电极8之间的绝缘层105。像素电极7为狭缝电极,位于公共电极8的靠近第二液晶20的一侧。像素电极7和公共电极8用于形成驱动第二液晶20的液晶分子偏转的电场。
为了简化结构,显示基板的第一基底复用准直背光源的导光板2,两者为同一结构。
彩膜基板200包括第二基底201和设置在第二基底201上的黑矩阵9,用于限定所述多个像素区域103,彩膜基板还包括位于每一像素区域103的遮光图案11,遮光图案11的周边为透光区域104。准直背光源发出的光线经过位置一一对应的取光区域提供给像素区域103,取光区域在彩膜基板200所在平面上的正投影位于遮光图案11所在的区域内。在不施加驱动电场时,第二液晶20的液晶分子不发生偏转,从取光区域透过的准直光线被遮光图案11遮挡,实现暗态显示。当施加驱动电场时,第二液晶20的液晶分子发生偏转,形成液晶光栅30,准直光线经液晶光栅30的衍射后从遮光图案11周边的透光区域104射出,实现亮态显示,通过控制驱动电场的大小,可实现液晶光栅对准直光线的不同衍射效率,实现不同灰阶的显示。
为了保证暗态显示质量,设置取光区域101在所述彩膜基板所在平面上的正投影的轮廓线与遮光图案11的轮廓线之间间隔一定的距离,使得在不施加驱动电场时,保证从取光区域透过的准直光线被遮光图案11完全遮挡,实现暗态显示。
其中,遮光图案11可以与黑矩阵9由同一不透光的薄膜制得,为同层结构,以简化制作工艺。
准直背光源包括:
发出红色光线的红色光源、发出绿色光线的绿色光源和发出蓝色光线的蓝色光源,红色光源、绿色光源和蓝色光源发出的光线均经一自由曲面反射镜100以某一中心角度耦合入导光板2,使得光线以较大的入射角入射至导光板2内,能够在导光板2内以全反射的方式传输;
导光板2,导光板2包括表面和与所述表面相邻的侧面,不同颜色的光源发出的光线1依次从导光板2的侧面入射至导光板2内均以全反射的方式传输;
设置在导光板2的表面上、位于每一取光区域101的取光光栅组件;
其中,每一取光区域101的取光光栅组件包括:
位于每一子取光区域的第一取光光栅组;
第二取光光栅组;
其中,每一子取光区域的第一取光光栅组包括:
设置在导光板2上的第一电极3和第二电极4,相邻的两个子取光区域的第一电极3绝缘设置;
设置在第一电极3或第二电极4上的第一取光光栅5,第一取光光栅5位于第一电极3和第二电极4之间,第一取光光栅5为台阶光栅;
填充在第一电极3和第二电极4之间的第一液晶10,第一电极3和第二电极4用于形成驱动每一子取光区域的第一液晶10偏转的电场,以控制第一液晶10的折射率与第一取光光栅5的折射率相同或不同。
当第一取光光栅5的折射率与第一液晶10的折射率相同时,该第一取光光栅5为透光状态;
对于红色子取光区域1011,当第一取光光栅5的折射率与第一液晶10的折射率不同时,第一取光光栅5通过衍射作用将在导光板2内传输的红色光线以大于0°的衍射角进行投射;
对于绿色子取光区域1012,当第一取光光栅5的折射率与第一液晶10的折射率不同时,第一取光光栅5通过衍射作用将在导光板2内传输的绿色光线以0°的衍射角进行投射;
对于蓝色子取光区域1013,当第一取光光栅5的折射率与第一液晶10的折射率不同时,第一取光光栅5通过衍射作用将在导光板2内传输的蓝色光线大于0°的衍射角进行投射。
其中,每一取光区域101的第二取光光栅组包括:
两个第二取光光栅6,第二取光光栅6为台阶光栅,所述两个第二取光光栅6的周期不同,且所述两个第二取光光栅6一一对应设置在红色子取光区域1011和蓝色子取光区域1013。
对于红色子取光区域1011,第二取光光栅6通过衍射作用将对第一取光光栅5以大于0°的衍射角进行投射的红色光线再次进行衍射,并以0°衍射角进行投射。
对于蓝色子取光区域1013,第二取光光栅6通过衍射作用将对第一取光光栅5以大于0°的衍射角进行投射的蓝色光线再次进行衍射,并以0°衍射角进行投射。
上述技术方案中,分时驱动红色光源、绿色光源和蓝色光源依次发出光线入射至导光板2内,以全反射的方式传输。并依次控制红色子取光区域1011、绿色子取光区域1012和蓝色子取光区域1013的取光光栅组件通过衍射作用将导光板2内传输的红色光线、绿色光线和蓝色光线均以0°衍射角进行投射。在显示过程中,通过控制红色子像素区域1031、绿色子像素区域1032和蓝色子像素区域1033的第二液晶20是否偏转,可以控制红色子像素区域1031、绿色子像素区域1032和蓝色子像素区域1033为暗态或亮态显示,从而实现彩色显示。
本实施例中的取光光栅组件接触设置在导光板2的表面上,所述准直背光源还包括覆盖第二取光光栅组的平坦层106。公共电极8、绝缘层105和像素电极7依次设置在平坦层106上。
其中,平坦层106的折射率小于第二取光光栅6的遮光条纹的折射率,厚度大于或等于1um,以提供平坦表面。
相应地,本实施例中上述显示装置的驱动方法包括:
控制背光源的不同颜色的光源发出光线,并控制取每一取光区域的取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射,当与一取光区域对应的第二液晶不发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件将光线投射至彩膜基板上对应像素区域的遮光图案所在的区域,当与一取光区域对应的第二液晶发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件投射的光线经过第二液晶的调整后投射至彩膜基板上对应像素区域的透光区域,出射至显示侧。
具体的,所述驱动方法通过向第一电极和第二电极施加电压,来控制一子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,从而控制该子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射,且对于同一取光区域的任意两个子取光区域,控制该两个子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。
当所述背光源包括红色光源、绿色光源和蓝色光源,每一取光区域包括红色子取光区域、绿色子取光区域和蓝色子取光区域时,一帧画面的显示时间包括红色图像显示时间段、绿色图像显示时间段和蓝色图像显示时间段。则所述驱动方法具体包括:
在一帧画面显示的红色图像显示时间段,控制红色光源发出光线,并控制红色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,而绿色像素区域和蓝色像素区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同,从而控制红色子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的红色的光线进行投射;
在一帧画面显示的绿色图像显示时间段,控制绿色光源发出光线,并控制绿色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,而红色像素区域和蓝色像素区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同,从而控制绿色子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的绿色的光线进行投射;
在一帧画面显示的蓝色图像显示时间段,控制蓝色光源发出光线,并控制蓝色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,而红色像素区域和绿色像素区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同,从而控制蓝色子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的蓝色的光线进行投射。
上述驱动方法中,通过控制红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域的第二液晶是否偏转,可以控制红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域为暗态或亮态显示,从而实现彩色显示。
实施例二
如图4所示,本实施例中,与实施例一不同的是:对于每一取光区域101,位于所有子取光区域的第一取光光栅5的周期不同。对于每一子取光区域,当第一取光光栅5的折射率与第一液晶10的折射率不同时,第一取光光栅5通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域,即,所有第一取光光栅5对对应颜色的光线的衍射角均为0°。
可见,本实施例中对于每一取光区域,通过设置位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期不同,可以使得所有子取光区域对对应颜色的光线的衍射角均为0°,从而不需要在每一取光区域设置第二取光光栅组,简化了产品的结构,有利于减薄产品的厚度。
至于准直背光源的其它结构与实施例一相同,区别仅在于位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期不同。另外,采用本实施例中的准直背光源的显示装置的驱动方法也与实施例一相同,在此不再详述。
实施例三
与实施例一不同的是,本实施例中的取光区域不再划分为多个子取光区域,所有颜色的光线经由同一取光区域通过衍射作用进行投射。相应地,也不需要将显示装置的像素区域划分为多个子像素区域,仅需设置取光区域和像素区域的位置一一对应,透过一取光区域的光线提供给对应的一像素区域。
如图5所示,本实施例中,取光光栅组件包括位于每一取光区域101的第三取光光栅50,第三取光光栅50为台阶光栅,由多条等间隔设置的透光条纹组成,相邻的两条透光条纹之间均透光。所有取光区域101的第三取光光栅50的周期相同。
所述准直背光源还包括覆盖第三取光光栅50的第二缓冲层107,第二缓冲层107的折射率小于导光板2的折射率,以使得光线能够在导光板2内以全反射的方式传输。
对于每一取光区域,第三取光光栅50通过衍射作用将在导光板2内传输的所有颜色的光线进行投射,其中,第三取光光栅50通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上预设的照射区域,而将其它颜色的光线以不等于0°的衍射角进行投射。
所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域101的多个第四取光光栅51,第四取光光栅51为台阶光栅,由多条等间隔设置的透光条纹组成,相邻的两条透光条纹之间均透光。还可以在第二缓冲层107上设置第三缓冲层108,并将所述多个第四取光光栅51设置在第三缓冲层108上,且所述多个第四取光光栅51位于第三取光光栅50的出光侧。
每一取光区域101的多个第四取光光栅51的周期不同。
对于每一取光区域101,每一第四取光光栅51通过衍射作用将第三取光光栅50以大于0°的衍射角进行投射的所述其它颜色光线中的其中一个颜色的光线再次进行衍射,并投射至所述预设的照射区域;每一取光区域101的多个第四取光光栅51依次通过衍射作用将第三取光光栅50以大于0°的衍射角进行投射的所有其它颜色的光线再次进行衍射,并以投射至所述预设的照射区域。
上述技术方案中,取光光栅组件的第三取光光栅和第四取光光栅均为台阶光栅,所有取光区域的第三取光光栅的周期相同,能够实现以0°衍射角对某一颜色的光线进行衍射,而对其它颜色的衍射角则大于0°。并在出光侧设置第四取光光栅,用于对第三取光光栅以大于0°的衍射角进行衍射的光线再次进行衍射,以将所有颜色的光线投射至同一预设的区域。其中,衍射角和光栅周期的关系已在上面内容中给出,由于每一颜色光线的波长确定,因此很容易确定第三取光光栅和第四取光光栅的周期,以及第三取光光栅和第四取光光栅的位置关系。
相对于实施例一,采用本实施例的准直背光源的显示装置的驱动方法更加简单,相对于现有技术中采用准直背光源的显示装置,仅需分时驱动准直背光源的不同颜色的光源依次发出光线即可,具体为:
为了便于描述,本实施例中准直背光源的光源包括红色光源、绿色光源和蓝色光源,利用红绿蓝三种光线实现彩色显示。一帧画面的显示时间包括红色图像显示时间段、绿色图像显示时间段和蓝色图像显示时间段。
在一帧画面显示的红色图像显示时间段,控制红色光源发出光线,位于每一取光区域101的第三取光光栅50通过衍射作用以大于0°的衍射角将在所述导光板内传输的红色的光线投射至配合的一第四取光光栅51,该第四取光光栅51对红色的光线再次进行衍射,并投射至彩膜基板上对应的像素区域的照射区域;
在一帧画面显示的绿色图像显示时间段,控制绿色光源发出光线,位于每一取光区域101的第三取光光栅50通过衍射作用以0°的衍射角将在所述导光板内传输的绿色的光线投射至彩膜基板上对应的像素区域的照射区域;
在一帧画面显示的蓝色图像显示时间段,控制蓝色光源发出光线,位于每一取光区域101的第三取光光栅50通过衍射作用以大于0°的衍射角将在所述导光板内传输的蓝色的光线投射至配合的另一第四取光光栅51,该第四取光光栅51对蓝色的光线再次进行衍射,并投射至彩膜基板上对应的像素区域的照射区域。
上述驱动方法中,通过在每一显示时间段控制像素区域的第二液晶是否偏转,可以控制红色的光线、绿色的光线和蓝色的光线投射至像素区域的遮光图案所在的区域或遮光图案周边的透光区域,当所述照射区域位于遮光图案所在的区域内时,该像素区域为暗态显示,当所述照射区域位于遮光图案周边的透光区域内时,该像素区域为亮态显示,从而实现彩色显示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,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替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种准直背光源,包括多个取光区域,其特征在于,所述准直背光源包括:
多个不同颜色的光源,不同颜色的光源发出不同颜色的光线;
导光板,所述导光板包括表面和与所述表面相邻的侧面,不同颜色的光源发出的光线依次从所述导光板的侧面入射至所述导光板内均以全反射的方式传输;
设置在所述导光板的表面上、位于每一取光区域的取光光栅组件,所述取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至一受光面上对应的照射区域;
每一取光区域包括多个间隔设置的子取光区域;
所述取光光栅组件包括位于每一子取光区域的第一取光光栅组,所述准直背光源还包括覆盖所述第一取光光栅组的第一缓冲层,所述第一缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率;
每一子取光区域的第一取光光栅组包括:
设置在所述导光板上的第一电极和第二电极,相邻的两个子取光区域的第一电极绝缘设置;
设置在所述第一电极或第二电极上的第一取光光栅,所述第一取光光栅位于所述第一电极和第二电极之间;
填充在所述第一电极和第二电极之间的第一液晶,所述第一电极和第二电极用于形成驱动每一子取光区域的第一液晶偏转的电场,以控制所述第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同或不同;
所述取光光栅组件包括位于每一取光区域的第三取光光栅,所有取光区域的第三取光光栅的周期相同;
所述准直背光源还包括覆盖所述第三取光光栅的第二缓冲层,所述第二缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率;
所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域的多个第四取光光栅,所述多个第四取光光栅设置在所述第二缓冲层上,且所述多个第四取光光栅位于所述第三取光光栅的出光侧;
对于每一取光区域,所述第三取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射,其中,所述第三取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上预设的照射区域,而将其它颜色的光线以大于0°的衍射角进行投射;
每一取光区域的多个第四取光光栅的周期不同,所述第三取光光栅和第四取光光栅均为台阶光栅;
对于每一取光区域,每一第四取光光栅通过衍射作用将所述第三取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的所述其它颜色光线中的其中一个颜色的光线再次进行衍射,并以0°衍射角投射至所述预设的照射区域;每一取光区域的多个第四取光光栅依次通过衍射作用将所述第三取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的所有其它颜色的光线再次进行衍射,并投射至所述预设的照射区域。
2.根据权利要求1所述的准直背光源,其特征在于,所述第一取光光栅为台阶光栅;
当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率相同时,该第一取光光栅为直接透光状态;
对于一子取光区域,当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时,所述第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射,且对于同一取光区域的任意两个子取光区域,该两个子取光区域的第一取光光栅通过分时衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。
3.根据权利要求2所述的准直背光源,其特征在于,对于每一取光区域,位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期不同;
对于每一子取光区域,当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时,所述第一取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域。
4.根据权利要求2所述的准直背光源,其特征在于,对于每一取光区域,位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期相同,对于其中一个子取光区域,当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时,第一子取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域,而对于其它子取光区域,当第一取光光栅的透光条纹的折射率与所述第一液晶的折射率不同时,第一子取光光栅通过衍射作用将其它颜色的光线以大于0°的衍射角进行投射。
5.根据权利要求4所述的准直背光源,其特征在于,所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域的第二取光光栅组,所述第二取光光栅组设置在所述第一缓冲层上,并位于所述第一取光光栅组的出光侧;
每一取光区域的第二取光光栅组包括多个第二取光光栅,所述多个第二取光光栅的周期不同,且所述多个第二取光光栅一一对应设置在所述其它子取光区域,第二取光光栅通过衍射作用将对应的子取光区域的第一取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的光线再次进行衍射,并以0°衍射角投射至所述受光面上对应的照射区域;
所述第二取光光栅为台阶光栅。
6.一种显示装置,包括显示面板和背光源,所述显示面板包括多个像素区域,所述显示面板包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板,以及填充在所述阵列基板和彩膜基板之间的第二液晶;所述彩膜基板的每一像素区域包括遮光图案,每一像素区域的除遮光图案所在的区域以外的区域为透光区域,其特征在于,所述背光源采用权利要求1-5任一项所述的准直背光源,所述背光源的取光区域与所述像素区域的位置一一对应;
所述显示装置还包括:
控制单元,依次控制背光源的不同颜色的光源发出光线,并控制取位于每一取光区域的取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射,当与一取光区域对应的第二液晶不发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件将光线投射至彩膜基板上对应像素区域的遮光图案所在的区域;当与一取光区域对应的第二液晶发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件投射的光线经过第二液晶的调整后投射至彩膜基板上对应像素区域的透光区域,出射至显示侧。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其特征在于,每一取光区域包括多个间隔设置的子取光区域;所述取光光栅组件包括位于每一子取光区域的第一取光光栅组,所述准直背光源还包括覆盖所述第一取光光栅组的第一缓冲层,所述第一缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率;每一子取光区域的第一取光光栅组包括:设置在所述导光板上的第一电极和第二电极,相邻的两个子取光区域的第一电极绝缘设置;设置在所述第一电极或第二电极上的第一取光光栅,所述第一取光光栅位于所述第一电极和第二电极之间;填充在所述第一电极和第二电极之间的第一液晶,所述第一电极和第二电极用于形成驱动每一子取光区域的第一液晶偏转的电场,以控制所述第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同或不同,所述像素区域包括多个子像素区域;
所述控制单元通过向第一电极和第二电极施加电压,来控制一子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,从而控制该子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射,且对于同一取光区域的任意两个子取光区域,控制该两个子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。
8.一种权利要求6或7所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,包括:
依次控制背光源的不同颜色的光源发出光线,并控制取每一取光区域的取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射,当与一取光区域对应的第二液晶不发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件将光线投射至彩膜基板上对应像素区域的遮光图案所在的区域,当与一取光区域对应的第二液晶发生偏转时,该取光区域的取光光栅组件投射的光线经过第二液晶的调整后投射至彩膜基板上对应像素区域的透光区域,出射至显示侧。
9.根据权利要求8所述的驱动方法,其特征在于,每一取光区域包括多个间隔设置的子取光区域;所述取光光栅组件包括位于每一子取光区域的第一取光光栅组,所述准直背光源还包括覆盖所述第一取光光栅组的第一缓冲层,所述第一缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率;每一子取光区域的第一取光光栅组包括:设置在所述导光板上的第一电极和第二电极,相邻的两个子取光区域的第一电极绝缘设置;设置在所述第一电极或第二电极上的第一取光光栅,所述第一取光光栅位于所述第一电极和第二电极之间;填充在所述第一电极和第二电极之间的第一液晶,所述第一电极和第二电极用于形成驱动每一子取光区域的第一液晶偏转的电场,以控制所述第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同或不同,
所述驱动方法通过向第一电极和第二电极施加电压,来控制一子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,从而控制该子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射,且对于同一取光区域的任意两个子取光区域,控制该两个子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。
10.根据权利要求9所述的驱动方法,其特征在于,所述背光源包括红色光源、绿色光源和蓝色光源,每一取光区域包括红色子取光区域、绿色子取光区域和蓝色子取光区域,每一像素区域包括红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域;
一帧画面的显示时间包括红色图像显示时间段、绿色图像显示时间段和蓝色图像显示时间段,所述驱动方法具体包括:
在一帧画面显示的红色图像显示时间段,控制红色光源发出光线,并控制红色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,而绿色子取光区域和蓝色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同,从而控制红色子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的红色的光线进行投射,同时控制红色子像素区域的第二液晶偏转,实现相应灰阶的显示;
在一帧画面显示的绿色图像显示时间段,控制绿色光源发出光线,并控制绿色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,而红色子取光区域和蓝色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同,从而控制绿色子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的绿色的光线进行投射;
在一帧画面显示的蓝色图像显示时间段,控制蓝色光源发出光线,并控制蓝色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同,而红色子取光区域和绿色子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同,从而控制蓝色子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的蓝色的光线进行投射。
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