CN109212829A - 一种增强型区域消光的二维正交偏振结构 - Google Patents

一种增强型区域消光的二维正交偏振结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种增强型区域消光的二维正交偏振结构，包括背光源，所述背光源包括PCB板、WLP封装形式的LED芯片、白墙和下偏振层；以一个或一个以上LED芯片为一个芯片单元，所述芯片单元外侧围设置将芯片单元隔离在内的白墙，所述白墙将芯片单元隔离成若干第一正方形阵列；所述下偏振层具有若干呈第二正方形阵列的偏振单元，且层内相邻偏振单元的偏振方向正交；所述偏振单元位于芯片单元的正上方，且一一对应。本发明的优点在于：通过本发明的结构，各个点光源可以独立控制，可以增加显示的HDR性能，显示分区效果更加明显。

Description

一种增强型区域消光的二维正交偏振结构
技术领域
本发明涉及一种偏振结构，特别涉及一种增强型区域消光的二维正交偏振结构。
背景技术
现有的液晶(Liquid Crystal Display，LCD)显示器是通过灯管发光，光源经过偏光板然后再经过液晶分子，分子的排列方式改变穿透液晶的光线角度，然后这些光线再经过彩色滤光片与另一块偏光片导出，其中，薄膜晶体管可以通过改变液晶的电压来控制光线的强度与色彩，进而在液晶面板上形成不同的颜色。然而，由于显示模式与背光设计等因素限制，其大视角处显示亮度明显降低。
液晶显示器被配置为通过施加电压至场产生电极而在液晶层中施加电场，通过所产生的电场而确定液晶层的液晶分子的方向，并且控制入射光的偏振，以有助于显示图像。
传统液晶显示器通常分为三类，例如，透射型液晶显示器、反射型液晶显示器以及透反型液晶显示器。透射型液晶显示器可以被配置为通过使用位于液晶盒后侧的背光来显示图像。反射型液晶显示器可以被配置为通过使用外部自然光来显示图像。透反型液晶显示器可以被配置为：在室内或在外部光有限的暗处时以透射模式运行，以通过使用显示元件的嵌入光源来显示图像；以及在室外高照明度的环境下以反射模式运行，以通过反射外部光来显示图像。以此方式，透反型液晶显示器可以结合以上提到的透射型液晶显示器和反射型液晶显示器的结构。
在液晶显示器当中，被配置为通过使用背光来显示图像的透射型液晶显示器或透反型液晶显示器因为其显示亮度相对高于传统反射型液晶显示器而被主要使用。
然而，应注意的是，从背光辐射并且入射在偏光片上的光的大约50%被偏光片吸收，该偏光片通常耦接至相应的液晶显示器的下部。因而，剩余的大约50%的光可以用于显示图像。结果，光效率和显示亮度可能比可接受的低。与此同时，随着背光源芯片尺寸的逐步减小，显示器件的像素不断提高，人们对于画质的要求越来越高，亟待提高画面的高动态区域显示对比度；其中，消光比是影响显示能力的重要因素，检偏振器相对于被检偏振器的最小透过光强与最大透过光强之比称为消光比，简单来说就是一束光通过偏振片之后的光强的最小值与最大值的比值。因此，需要一种途径，其提供有效的、节省成本的技术来改善显示亮度、出光效率的液晶显示装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效改善显示亮度且提高出光效率的增强型区域消光的二维正交偏振结构。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种增强型区域消光的二维正交偏振结构，其创新点在于：包括背光源，所述背光源包括PCB板、WLP封装形式的LED芯片、白墙和下偏振层；
以一个或一个以上LED芯片为一个芯片单元，所述芯片单元外侧围设置将芯片单元隔离在内的白墙，所述白墙将芯片单元隔离成若干第一正方形阵列；
所述下偏振层具有若干呈第二正方形阵列的偏振单元，且层内相邻偏振单元的偏振方向正交；
所述偏振单元位于芯片单元的正上方，且一一对应。
进一步地，所述第一、二正方形阵列的正投影重合。
进一步地，所述背光源上方设置有显示模组，所述显示模组包括液晶层和上偏振层，所述上偏振层具有若干呈第三正方形阵列的偏振单元，所述上偏振层内相邻偏振单元的偏振方向正交，且所述上偏振层与下偏振层中上下一一对应的偏振单元的偏振方向正交。
本发明的优点在于：本发明增强型区域消光的二维正交偏振结构，背光源由Mini-LED 或Micro-LED构成，极大地减小了背光源的厚度，目前市场上所能实现的消光比的值大约为1/1000左右，而本发明可以将该值提高到1/100000左右，这极大提高了显示能力，即显示的分辨率可以提高上百倍以上，同时由于各个点光源可以独立控制，可以增加显示的HDR性能，显示分区效果更加明显。
附图说明
图1为实施例1增强型区域消光的二维正交偏振结构的示意图。
图2为实施例中背光源俯视图。
图3为实施例中背光源上表面的偏振片俯视图。
图4为实施例2增强型区域消光的二维正交偏振结构的示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例增强型区域消光的二维正交偏振结构，包括背光源，如图1所示，背光源包括PCB板1、WLP封装形式的LED芯片2、白墙3和下偏振层4。
如图2所示，以一个LED芯片2为一个芯片单元，芯片单元外侧围设置将芯片单元隔离在内的白墙3，白墙3将芯片单元隔离成若干第一正方形阵列。
如图3所示，下偏振层4具有若干呈第二正方形阵列的偏振单元41，且层内相邻偏振单元41的偏振方向正交；偏振单元41位于芯片单元的正上方，且一一对应，且第一、二正方形阵列的正投影重合。
实施例2
本实施例增强型区域消光的二维正交偏振结构，包括背光源，如图2所示，背光源包括PCB板1、WLP封装形式的LED芯片2、白墙3和下偏振层4，背光源上方设置有显示模组，显示模组包括液晶层5和上偏振层6。
如图2所示，以一个LED芯片2为一个芯片单元，芯片单元外侧围设置将芯片单元隔离在内的白墙3，白墙3将芯片单元隔离成若干第一正方形阵列。
如图3所示，下偏振层4具有若干呈第二正方形阵列的偏振单元41，且层内相邻偏振单元41的偏振方向正交；偏振单元41位于芯片单元的正上方，且一一对应，且第一、二正方形阵列的正投影重合。
上偏振层6具有若干呈第三正方形阵列的偏振单元61，上偏振层6内相邻偏振单元61的偏振方向正交，且上偏振层6与下偏振层4中上下一一对应的偏振单元的偏振方向正交。
如图2所示，如实现F点对应的光源最终透过液晶，需要做的操作为F点对应的LED点亮，同时透过TFT薄膜晶体管对F点光源正上方的液晶模组施加电信号，液晶偏转，实现导通；而此时围绕在F点周边的B、E、J、G光源可以点亮也可以不点亮，可以通过控制B、E、J、G光源正上方的液晶的偏转来实现透光还是不透光。可以通过控制背光源中任意芯片的点亮，以及独立控制液晶的偏转来实现透光还是不透光，这样不管相邻的还是对角的都可以实现显示的功能。
一种更一般的情况为：背光源，一直常亮着，这样要实现不同区域的亮暗，只能单独控制光源正上方所对应的液晶的偏转来实现透光还是不透光，最终实现想要的显示效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种增强型区域消光的二维正交偏振结构，其特征在于：包括背光源，所述背光源包括PCB板、WLP封装形式的LED芯片、白墙和下偏振层；
以一个或一个以上LED芯片为一个芯片单元，所述芯片单元外侧围设置将芯片单元隔离在内的白墙，所述白墙将芯片单元隔离成若干第一正方形阵列；
所述下偏振层具有若干呈第二正方形阵列的偏振单元，且层内相邻偏振单元的偏振方向正交；
所述偏振单元位于芯片单元的正上方，且一一对应。
2.根据权利要求1所述的增强型区域消光的二维正交偏振结构，其特征在于：所述第一、二正方形阵列的正投影重合。
3.根据权利要求1所述的增强型区域消光的二维正交偏振结构，其特征在于：所述背光源上方设置有显示模组，所述显示模组包括液晶层和上偏振层，所述上偏振层具有若干呈第三正方形阵列的偏振单元，所述上偏振层内相邻偏振单元的偏振方向正交，且所述上偏振层与下偏振层中上下一一对应的偏振单元的偏振方向正交。
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