專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示屏和液晶顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)，更具體地，涉及一種新型的液晶顯示屏及其相應(yīng)液晶顯示方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的液晶顯示屏(IXD)中，通過(guò)控制一個(gè)液晶像素中的紅色子像素、綠色子像素、藍(lán)色子像素各自上的電壓控制照射到相應(yīng)子像素上的具有預(yù)定第一偏振方向的白色偏振光的偏轉(zhuǎn)方向，繼而透過(guò)具有第二預(yù)定偏振方向的白色偏振光，然后通過(guò)紅色、綠色、藍(lán)色濾色片分別透過(guò)具有第二預(yù)定偏振方向的紅色偏振光、綠色偏振光、藍(lán)色偏振光，最后合成所述紅色偏振光、綠色偏振光和藍(lán)色偏振光來(lái)構(gòu)成一個(gè)液晶像素的發(fā)光效果。如上所述，在現(xiàn)有的液晶顯示屏中，不可避免地需要紅色濾色片、綠色濾色片、藍(lán)色濾色片。通常，通過(guò)彩膜來(lái)提供紅色濾色片、綠色濾色片、藍(lán)色濾色片。制備彩膜的工序相當(dāng)復(fù)雜，常用的R/G/B彩膜需要用5次掩膜工藝，分別為Red、Green、Blue、BlaCk和ΙΤ0。因?yàn)樾枰?次掩膜，因此每張彩膜所需的制備時(shí)間較長(zhǎng)。另外，在現(xiàn)有的液晶顯示屏成本中，彩膜所占的成本約為20%，其中主要包含玻璃和彩膜所用樹(shù)脂。因?yàn)殡m然R/G/B子像素在整張彩膜玻璃中為1/3，但是在涂布時(shí)需要整張都涂布，存在很大的浪費(fèi)，這也使得彩膜成本較高。目前，許多液晶顯示屏生產(chǎn)商都在嘗試采用注入(injection)方式來(lái)制備彩膜，即在彩膜上所需要的位置精確注入彩膜樹(shù)脂，用來(lái)降低成本。然而，由于用來(lái)注入彩膜樹(shù)脂的噴頭很難做到非常細(xì)，很難實(shí)現(xiàn)高分辨率，并且噴頭易堵問(wèn)題還有待解決。此外，因?yàn)樵谧⑷氩誓?shù)脂時(shí)將每條彩膜分別噴涂，這雖然降低了成本，但制備時(shí)間較長(zhǎng)，若一條彩膜失敗，則需要全部返工，對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備有很高的要求。在圖1中示出了現(xiàn)有普通液晶顯示屏中TFT像素的彩膜設(shè)計(jì)?？紤]到彩膜成本占據(jù)了液晶顯示屏成本的相當(dāng)部分，因此設(shè)想一種新型的液晶顯示屏，其中無(wú)需采用彩膜層而同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)彩色顯示。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題而作出了本發(fā)明，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新型的液晶顯示屏，其通過(guò)在白色偏振光照射到液晶子像素之前使其分為多束彩色偏振光，并且使得同一種顏色的所有偏振光照射到一個(gè)液晶子像素上，從而使得透過(guò)該液晶子像素的偏振光本身已經(jīng)是彩色偏振光，因而無(wú)需再經(jīng)過(guò)彩膜進(jìn)行濾色。根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種液晶顯示方法，包括:面光源發(fā)出白光；從所述白光產(chǎn)生多束偏振光，所述多束偏振光中的每束偏振光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色，所述第一數(shù)量的顏色不包括白色；液晶像素中的液晶子像素接收其對(duì)應(yīng)顏色的具有第一預(yù)定偏振方向的偏振光并且產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)后的偏振光；以及透過(guò)具有第二預(yù)定偏振方向的偏振光。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種液晶顯示屏，包括:背光單元，用于作為面光源發(fā)出白光；第一光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括第一光學(xué)單元陣列，其具有多個(gè)第一光學(xué)單元；液晶像素陣列，包括多個(gè)液晶像素；第二光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括第二光學(xué)單元陣列，其具有多個(gè)第二光學(xué)單元。第一光學(xué)單元、液晶像素和第二光學(xué)單元唯一地對(duì)應(yīng)。每個(gè)第一光學(xué)單元用于接收背光單兀發(fā)出的白光并產(chǎn)生多束偏振光，所述多束偏振光中的每束偏振光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色，所述第一數(shù)量的顏色不包括白色。每個(gè)液晶像素包括第二數(shù)量的液晶子像素，其中，至少一部分液晶子像素中的每個(gè)液晶子像素從其對(duì)應(yīng)的第一光學(xué)單元接收對(duì)應(yīng)顏色的具有第一預(yù)定偏振方向的偏振光并且產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)后的偏振光。每個(gè)第二光學(xué)單元接收由其對(duì)應(yīng)的液晶子像素產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)后的偏振光并且透過(guò)具有第二預(yù)定偏振方向的偏振光。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示屏無(wú)需彩膜來(lái)進(jìn)行顏色過(guò)濾，從各個(gè)子像素輸出的光可以被直接組合為像素的輸出色彩。這大大降低了液晶顯示屏的成本，簡(jiǎn)化了液晶顯示屏的制造工藝。


通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中:圖1示出了現(xiàn)有普通液晶顯示屏中TFT像素的彩膜設(shè)計(jì)。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示屏的示意圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示屏的示意圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示屏的示意圖。圖5是示出對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一到第三實(shí)施例中棱鏡結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的示意圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示方法的示意圖。具體實(shí)現(xiàn)方式下面將參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示屏及其液晶顯示方法。應(yīng)當(dāng)理解:這里描述的實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，而不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍。圖1中示出了現(xiàn)有普通液晶顯示屏中TFT像素的彩膜結(jié)構(gòu)圖。從圖1中可以看出，R、G、B彩膜在整張彩膜玻璃中近似為1/3。如圖1中所示，在兩個(gè)子像素之間布置黑色矩陣，用來(lái)遮擋子像素旁的金屬走線。這是因?yàn)榻饘僮呔€對(duì)應(yīng)位置的液晶是不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如果不遮擋子像素旁的金屬走線，則像素的顏色顯示就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。接下來(lái)，參考圖2-圖5來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示屏。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示屏包括:背光單元、第一光學(xué)結(jié)構(gòu)、液晶像素陣列、以及第二光學(xué)結(jié)構(gòu)。所述背光單元用于作為面光源發(fā)出白光。所述背光源可以包括點(diǎn)光源和導(dǎo)光板，并且所述點(diǎn)光源可以為發(fā)光二極管(LED)、冷陰極熒光燈(CCFL)等等。所述第一光學(xué)結(jié)構(gòu)用于從所述白光產(chǎn)生彩色偏振光，并將所產(chǎn)生的彩色偏振光導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的液晶子像素。應(yīng)注意，被導(dǎo)入或照射到一個(gè)液晶子像素的彩色偏振光全部為同一種顏色的彩色偏振光，例如，照射到第一液晶子像素的彩色偏振光全部為紅色偏振光，照射到第二液晶子像素的彩色偏振光全部為綠色偏振光，照射到第三液晶子像素的彩色偏振光全部為藍(lán)色偏振光。所述第一光學(xué)結(jié)構(gòu)包括第一光學(xué)單元陣列，其具有多個(gè)第一光學(xué)單元。
所述液晶像素陣列包括多個(gè)液晶像素，并且每個(gè)液晶像素由第二數(shù)量的液晶子像素構(gòu)成。例如，每個(gè)液晶像素由紅色、綠色和藍(lán)色液晶子像素構(gòu)成。替代地，每個(gè)液晶像素還可以由紅色、綠色、藍(lán)色和白色液晶子像素構(gòu)成。所述第二光學(xué)結(jié)構(gòu)用于透射從每個(gè)液晶像素中透出的彩色偏振光的具有預(yù)定第二偏振方向的偏振光分量。所述第二光學(xué)結(jié)構(gòu)包括第二光學(xué)單元陣列，其具有多個(gè)第二光學(xué)單元。應(yīng)了解，第一光學(xué)單元、液晶像素和第二光學(xué)單元唯一地對(duì)應(yīng)，換句話說(shuō)，一個(gè)第一光學(xué)單元僅對(duì)應(yīng)于一個(gè)液晶像素，一個(gè)液晶像素僅對(duì)應(yīng)于一個(gè)第二光學(xué)單元，一個(gè)第二光學(xué)單元僅對(duì)應(yīng)于一個(gè)液晶像素，一個(gè)液晶像素也僅對(duì)應(yīng)于一個(gè)第一光學(xué)單元。每個(gè)第一光學(xué)單元用于接收背光單元發(fā)出的白光并產(chǎn)生多束偏振光，所述多束偏振光中的每束偏振光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色，所述第一數(shù)量的顏色不包括白色。每個(gè)液晶像素包括第二數(shù)量的液晶子像素，其中，至少一部分液晶子像素中的每個(gè)液晶子像素從其對(duì)應(yīng)的第一光學(xué)單元接收對(duì)應(yīng)顏色的具有第一預(yù)定偏振方向的偏振光并且產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)后的偏振光。每個(gè)第二光學(xué)單元接收由其對(duì)應(yīng)的液晶子像素產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)后的偏振光并且透過(guò)具有第二預(yù)定偏振方向的偏振光。所述第一光學(xué)單元可以包括:第一偏光單元，用于接收所述白光，并透過(guò)具有第一預(yù)定偏振方向的白色偏振光；分光單兀，用于接收所述第一偏光單兀產(chǎn)生的白色偏振光，并且產(chǎn)生所述多束偏振光；以及第一玻璃基板，用于支撐液晶像素?？梢詫⒌谝黄鈫呜：头止鈫呜７蛛x地提供，例如將第一偏光單兀提供為一層，而將分光單兀提供為置于該第一偏光單兀層之上的另一層。
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替代地，所述第一光學(xué)單元包括:第一偏光單元，用于接收所述白光并產(chǎn)生所述多束偏振光，所述多束偏振光具有第一預(yù)定偏振方向；以及第一玻璃基板，用于支撐液晶單元。在此情況下，所述第一偏光單元包括用于產(chǎn)生所述多束偏振光的分光單元的結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，所述第一偏光單元的層上集成了分光單元。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示屏的示意圖。如圖2所示，分光單元被示出為棱鏡，照射到棱鏡上的光可以是白色偏振光或白色光，因此，可以理解為:在圖2的圖中省略了第一偏光單元，或者在圖2的圖中第一偏光單元與棱鏡集成在一起。無(wú)論是哪種情況，從棱鏡射出的光都是多束偏振光，其中每束偏振光具有所述第一數(shù)量的顏色之
O例如，每個(gè)液晶像素包括第一液晶子像素、第二液晶子像素和第三液晶子像素，所述第一數(shù)量的顏色包括第一顏色、第二顏色和第三顏色。第一顏色的偏振光被照射到第一液晶子像素上，第二顏色的偏振光被照射到第二液晶子像素上，第三顏色的偏振光被照射到第三液晶子像素上。再替代地，所述第一光學(xué)單元包括:第一偏光單元，用于接收所述白光，并透過(guò)具有第一預(yù)定偏振方向的白色偏振光；以及第一玻璃基板，用于接收所述第一偏光單兀產(chǎn)生的白色偏振光并且產(chǎn)生所述多束偏振光，并且用于支撐液晶單元。在此情況下，所述第一玻璃基板包括用于產(chǎn)生所述多束偏振光的分光單元的結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，在第一玻璃基板(即，圖2中的下玻璃)上刻出了分光單元的結(jié)構(gòu)。例如，在下玻璃的上/下表面上蝕刻棱鏡形狀的凹槽陣列，以便實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的分光目的。通過(guò)在下玻璃的上/下表面上蝕刻棱鏡形狀的凹槽陣列，可以節(jié)省單獨(dú)的部件，使得液晶顯示屏的厚度更薄，成本更低。在此情況下，可以理解在圖2中省略了第一偏光單元，但是夸大了棱鏡和下玻璃之間的距離。再替代地，所述第一光學(xué)單元可以包括:分光單元，用于將所接收的白光分為多束光，所述多束光中的每束光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色；第一數(shù)量的第一偏光單元，分別對(duì)應(yīng)于所述第一數(shù)量的顏色，每個(gè)第一偏光單元用于接收對(duì)應(yīng)顏色的光，并透過(guò)具有第一預(yù)定偏振方向的對(duì)應(yīng)顏色的偏振光；以及第一玻璃基板，用于支撐液晶單元。在此情況下，可以理解，圖2中照射到棱鏡的光為白色光，經(jīng)過(guò)棱鏡之后產(chǎn)生了第一數(shù)量的顏色的光，例如第一顏色的光、第二顏色的光、和第三顏色的光。所述第一顏色的光照射到與貼到下玻璃上的與第一液晶子像素對(duì)應(yīng)的第一偏光單兀上并被轉(zhuǎn)換為第一顏色的偏振光，并且繼而照射到第一液晶子像素上。同理，所述第二顏色的光照射到與貼到下玻璃上的與第二液晶子像素對(duì)應(yīng)的第一偏光單元上并被轉(zhuǎn)換為第二顏色的偏振光，并且繼而照射到第二液晶子像素上；所述第三顏色的光照射到與貼到下玻璃上的與第三液晶子像素對(duì)應(yīng)的第一偏光單元上并被轉(zhuǎn)換為第三顏色的偏振光，并且繼而照射到第三液晶子像素上。應(yīng)注意，考慮各子像素之間的距離、子像素與棱鏡之間的距離等因素來(lái)設(shè)計(jì)棱鏡的尺寸，從而保證:僅第一顏色的偏振光照射到第一液晶子像素上，僅第二顏色的偏振光照射到第二液晶子像素上，僅第三顏色的偏振光照射到第三液晶子像素上。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示屏的示意圖。如圖3所示，液晶像素包括第一液晶子像素、第二液晶子像素和第三液晶子像素，所述第一數(shù)量的顏色包括第一顏色、第二顏色和第三顏色。所述分光單元包括并排放置的第一棱鏡、第二棱鏡以及第三棱鏡，照射到棱鏡上的光可以是白色偏振光或白色光，因此，可以理解為:在圖3的圖中省略了第一偏光單元，或者在圖3的圖中第一偏光單元與棱鏡集成在一起。無(wú)論是哪種情況，從棱鏡射出的光都是多束偏振光，其中每束偏振光具有所述第一數(shù)量的顏色之一。如圖3所不,第一棱鏡產(chǎn)生三束偏振光,分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色；第二棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色；第三棱鏡產(chǎn)生三束偏振光,分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色。第一棱鏡、第二棱鏡、第三棱鏡產(chǎn)生的第一顏色的偏振光照射到第一子像素上，第一棱鏡、第二棱鏡、第三棱鏡產(chǎn)生的第二顏色的偏振光照射到第二子像素上，第一棱鏡、第二棱鏡、第三棱鏡產(chǎn)生的第三顏色的偏振光照射到第三子像素上。有利地，設(shè)計(jì)第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡的形狀，使得:第一棱鏡產(chǎn)生的第一顏色的偏振光垂直地照射到第一子像素上，第二棱鏡產(chǎn)生的第二顏色的偏振光垂直地照射到第二子像素上，第三棱鏡產(chǎn)生的第三顏色的偏振光垂直地照射到第三子像素上。替代地，如參考圖2描述的，可以將第一偏光單元和分光單元分離地提供，例如將第一偏光單元提供為一層，而將分光單元提供為置于該第一偏光單元層之上的另一層?；蛘撸梢栽谒龅谝黄鈫卧膶由霞闪朔止鈫卧?，即，所述第一偏光單元包括用于產(chǎn)生所述多束偏振光的分光單兀的結(jié)構(gòu)。替代地，可以理解在圖3中省略了第一偏光單元，但是夸大了棱鏡和下玻璃(第一玻璃基板)之間的距離。在此情況下，可以在第一玻璃基板上包括用于產(chǎn)生所述多束偏振光的分光單元的結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，在第一玻璃基板上刻出了分光單元的結(jié)構(gòu)。替代地，可以理解在圖3中照射到第一棱鏡的光為白色光，經(jīng)過(guò)第一棱鏡之后產(chǎn)生了第一數(shù)量的顏色的光，例如第一顏色的光、第二顏色的光、和第三顏色的光。同理，在圖3中照射到第二棱鏡的光為白色光，經(jīng)過(guò)第二棱鏡之后產(chǎn)生了第一數(shù)量的顏色的光，例如第一顏色的光、第二顏色的光、和第三顏色的光；在圖3中照射到第三棱鏡的光為白色光，經(jīng)過(guò)第三棱鏡之后產(chǎn)生了第一數(shù)量的顏色的光，例如第一顏色的光、第二顏色的光、和第三顏色的光。所有第一顏色的光照射到與貼到下玻璃上的與第一液晶子像素對(duì)應(yīng)的第一偏光單元上并被轉(zhuǎn)換為第一顏色的偏振光，并且繼而照射到第一液晶子像素上。同理，所有第二顏色的光照射到與貼到下玻璃上的與第二液晶子像素對(duì)應(yīng)的第一偏光單元上并被轉(zhuǎn)換為第二顏色的偏振光，并且繼而照射到第二液晶子像素上；所有第三顏色的光照射到與貼到下玻璃上的與第三液晶子像素對(duì)應(yīng)的第一偏光單元上并被轉(zhuǎn)換為第三顏色的偏振光，并且繼而照射到第三液晶子像素上。有利地，考慮各子像素之間的距離、子像素與棱鏡之間的距離等因素來(lái)設(shè)計(jì)第一、第二和第三棱鏡的尺寸，從而保證:僅第一顏色的偏振光照射到第一液晶子像素上，僅第二顏色的偏振光照射到第二液晶子像素上，僅第三顏色的偏振光照射到第三液晶子像素上。盡管在圖3中示出了三個(gè)棱鏡和三個(gè)子像素的結(jié)構(gòu)，但是應(yīng)理解，本發(fā)明不限于此，可以包括其他數(shù)量的棱鏡。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示屏的示意圖。如圖4所示,液晶像素包括第一液晶子像素、第二液晶子像素、第三液晶子像素和第四液晶子像素，所述第一數(shù)量的顏色包括第一顏色、第二顏色和第三顏色。第四液晶子像素為白色子像素。例如，所述第一液晶子像素為紅色子像素，第二液晶子像素為綠色子像素，第三液晶子像素為藍(lán)色子像素。與圖3所示的情況相似，第一顏色的偏振光垂直地照射到第一液晶像素，第二顏色的偏振光垂直照射第二液子晶像素，第三顏色的偏振光垂直照射第三液晶子像素。同時(shí)，還應(yīng)保證僅白色偏振光照射到白色子像素，而沒(méi)有從第一、第二或第三棱鏡射出的其它顏色的偏振光照射到白色子像素。盡管在圖3和圖4中不出第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡分別產(chǎn)生第一顏色的(偏振)光、第二顏色的(偏振)光、第三顏色的(偏振)光，然而本發(fā)明不限于此?？梢哉趽醯谝焕忡R的一部分，使得其僅將第一顏色的(偏振)光垂直照射到第一液晶子像素上。同理，可以遮擋第一棱鏡的一部分，使得其僅將第二顏色的(偏振)光垂直照射到第二液晶子像素上；可以遮擋第三棱鏡的一部分，使得其僅將第三顏色的(偏振)光垂直照射到第三液晶子像素上。圖5示出了對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一到第三實(shí)施例中棱鏡結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的示意圖。考慮到一個(gè)棱鏡分離出來(lái)的光不純，例如經(jīng)過(guò)一個(gè)棱鏡分離出來(lái)的紅光是600 800nm范圍的紅光。為了得到更純的紅光，即得到波長(zhǎng)范圍更窄的紅光，例如680 720nm范圍的紅光?？梢允沟脧牡谝焕忡R、第二棱鏡、第三棱鏡射出的紅光再經(jīng)過(guò)第四棱鏡，該第四棱鏡使得期望波長(zhǎng)范圍的紅光照射到紅色子像素上，而使得600 680nm波長(zhǎng)范圍的紅光照射到紅色子像素一側(cè)的黑色矩陣上，使得720 800波長(zhǎng)范圍的紅光照射到紅色子像素另一側(cè)的黑色矩陣上。同理，可以使得從第一棱鏡、第二棱鏡、第三棱鏡射出的綠光再經(jīng)過(guò)第五棱鏡，該第五棱鏡使得期望波長(zhǎng)范圍的綠光照射到綠色子像素上，而使得低于期望波長(zhǎng)范圍的綠光照射到綠色子像素一側(cè)的黑色矩陣上，使得高于期望波長(zhǎng)范圍的綠光照射到綠色子像素另一側(cè)的黑色矩陣上。類(lèi)似地，可以使得從第一棱鏡、第二棱鏡、第三棱鏡射出的藍(lán)光再經(jīng)過(guò)第六棱鏡，該第六棱鏡使得期望波長(zhǎng)范圍的藍(lán)光照射到藍(lán)色子像素上，而使得低于期望波長(zhǎng)范圍的藍(lán)光照射到藍(lán)色子像素一側(cè)的黑色矩陣上，使得高于期望波長(zhǎng)范圍的藍(lán)光照射到藍(lán)色子像素另一側(cè)的黑色矩陣上。接下來(lái)，將參考圖6來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示方法100。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示方法100在步驟SlOl開(kāi)始。在步驟S110，面光源發(fā)出白光。在步驟S120,從所述白光產(chǎn)生多束偏振光,所述多束偏振光中的每束偏振光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色，所述第一數(shù)量的顏色不包括白色。接下來(lái)，在步驟S130，液晶像素中的液晶子像素接收其對(duì)應(yīng)顏色的具有第一預(yù)定偏振方向的偏振光并且產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)后的偏振光。然后，在步驟S140，透過(guò)具有第二預(yù)定偏振方向的偏振光。最后，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示方法在步驟S199結(jié)束。優(yōu)選地，在步驟S120中從所述白光產(chǎn)生多束偏振光包括以下子步驟:從所述白光產(chǎn)生具有第一預(yù)定偏振方向的白色偏振光；以及從所述白色偏振光產(chǎn)生所述多束偏振光。替代地，在步驟S120中從所述白光產(chǎn)生多束偏振光包括以下子步驟:將所述白光分為多束光，所述多束光中的每束光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色；以及從所述多束光分別產(chǎn)生具有第一預(yù)定偏振方向的所述多束偏振光。所述第一數(shù)量的顏色包括第一顏色、第二顏色和第三顏色。由分光單元從所述白色偏振光產(chǎn)生所述多束偏振光，所述分光單7Π包括一個(gè)棱鏡。該棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色。優(yōu)選地，所述分光單兀包括并排放置的第一棱鏡、第二棱鏡以及第三棱鏡。第一棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色；第二棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色；第三棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色。第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的第一顏色的偏振光被照射到第一液晶子像素上，第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的第二顏色的偏振光被照射到第二液晶子像素上，第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的第三顏色的偏振光被照射到第三液晶子像素上。第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于同一種顏色的偏振光被照射到所述第二數(shù)量的液晶子像素中的對(duì)應(yīng)顏色的液晶子像素上。替代地，由分光單元從所述白光產(chǎn)生所述多束光，所述分光單元包括一個(gè)棱鏡。該棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色。優(yōu)選地，所述分光單兀包括并排放置的第一棱鏡、第二棱鏡以及第三棱鏡。第一棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色；第二棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色；第三棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色。第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的第一顏色的光然后被轉(zhuǎn)換為第一顏色的偏振光，并繼而被照射到第一液晶子像素上。第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的第二顏色的光然后被轉(zhuǎn)換為第二顏色的偏振光，并繼而被照射到第二液晶子像素上。第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的第三顏色的光然后被轉(zhuǎn)換為第三顏色的偏振光，并繼而被照射到被照射到第三液晶子像素上。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示方法100還包括:第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第一顏色的偏振光被照射到第四棱鏡上，其中至少一部分第一顏色的偏振光被透過(guò)第四棱鏡照射到第一液晶子像素上；第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第二顏色的偏振光被照射到第五棱鏡上，其中至少一部分第二顏色的偏振光被透過(guò)第五棱鏡照射到第二液晶子像素上；以及第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第三顏色的偏振光被照射到第六棱鏡上，其中至少一部分第三顏色的偏振光被透過(guò)第六棱鏡照射到第三液晶子像素上。替代地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示方法100還包括:第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第一顏色的光被照射到第四棱鏡上，其中至少一部分第一顏色的光透過(guò)第四棱鏡并繼而被轉(zhuǎn)換為同一種顏色的偏振光，然后被照射到所述第一液晶子像素上；第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第二顏色的光被照射到第五棱鏡上，其中至少一部分第二顏色的光透過(guò)第五棱鏡并繼而被轉(zhuǎn)換為同一種顏色的偏振光，然后被照射到所述第二液晶子像素上；以及第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第三顏色的光被照射到第六棱鏡上，其中至少一部分第三顏色的光透過(guò)第六棱鏡并繼而被轉(zhuǎn)換為同一種顏色的偏振光，然后被照射到所述第三液晶子像素上。上面已經(jīng)參考附圖描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示屏及液晶顯示方法，其中采用棱鏡和偏振片的組合產(chǎn)生了彩色偏振光，并且對(duì)于一個(gè)液晶子像素(例如，紅色子像素)僅有一種顏色的偏振光(例如，紅色偏振光)照射到其上，從而使得在液晶顯示屏中無(wú)需采用彩膜來(lái)進(jìn)行色彩過(guò)濾。結(jié)果，大大降低了液晶顯示屏的成本和制造難度。應(yīng)當(dāng)理解，給出這里的描述，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠想到本發(fā)明的這些和類(lèi)似的實(shí)現(xiàn)或配置。盡管在這里參照附圖描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，所述實(shí)施例僅是示例性的，而非限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離權(quán)利要求及其等價(jià)物中限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對(duì)這些示例性實(shí)施例做出各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示方法，包括: 面光源發(fā)出白光； 從所述白光產(chǎn)生多束偏振光，所述多束偏振光中的每束偏振光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色，所述第一數(shù)量的顏色不包括白色； 液晶像素中的液晶子像素接收其對(duì)應(yīng)顏色的具有第一預(yù)定偏振方向的偏振光并且產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)后的偏振光；以及 透過(guò)具有第二預(yù)定偏振方向的偏振光。
2.如權(quán)利要求1的液晶顯示方法，其中，從所述白光產(chǎn)生多束偏振光包括: 從所述白光產(chǎn)生具有第一預(yù)定偏振方向的白色偏振光；以及 從所述白色偏振光產(chǎn)生所述多束偏振光。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示方法，其中，從所述白光產(chǎn)生多束偏振光包括: 將所述白光分為多束光，所述多束光中的每束光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色；以及 從所述多束光分別產(chǎn)生具有第一預(yù)定偏振方向的所述多束偏振光。
4.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示方法，其中，所述第一數(shù)量的顏色包括第一顏色、第二顏色和第三顏色， 由分光單元從所述白色偏振光產(chǎn)生所述多束偏振光，所述分光單元包括并排放置的第一棱鏡、第二棱鏡以及第三棱鏡， 第一棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第二棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第三棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 其中，第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于同一種顏色的偏振光被照射到所述第二數(shù)量的液晶子像素中的對(duì)應(yīng)顏色的液晶子像素上。
5.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示方法，其中，所述第一數(shù)量的顏色包括第一顏色、第二顏色和第三顏色， 由分光單元從所述白光產(chǎn)生所述多束光，所述分光單元包括并排放置的第一棱鏡、第二棱鏡以及第三棱鏡， 第一棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第二棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第三棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 其中，第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于同一種顏色的光然后被轉(zhuǎn)換為同一種顏色的偏振光，并繼而被照射到所述第二數(shù)量的液晶子像素中的對(duì)應(yīng)顏色的液晶子像素上。
6.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示方法，其中，每個(gè)液晶像素至少包括第一液晶子像素、第二液晶子像素和第三液晶子像素， 所述液晶顯示方法還包括: 第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第一顏色的偏振光被照射到第四棱鏡上，其中至少一部分第一顏色的偏振光被透過(guò)第四棱鏡照射到第一液晶子像素上； 第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第二顏色的偏振光被照射到第五棱鏡上，其中至少一部分第二顏色的偏振光被透過(guò)第五棱鏡照射到第二液晶子像素上；以及第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第三顏色的偏振光被照射到第六棱鏡上，其中至少一部分第三顏色的偏振光被透過(guò)第六棱鏡照射到第三液晶子像素上。
7.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示方法，其中，每個(gè)液晶像素至少包括第一液晶子像素、第二液晶子像素和第三液晶子像素， 所述液晶顯示方法還包括: 第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第一顏色的光被照射到第四棱鏡上，其中至少一部分第一顏色的光透過(guò)第四棱鏡并繼而被轉(zhuǎn)換為同一種顏色的偏振光，然后被照射到所述第一液晶子像素上； 第一棱鏡、第二棱鏡 和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第二顏色的光被照射到第五棱鏡上，其中至少一部分第二顏色的光透過(guò)第五棱鏡并繼而被轉(zhuǎn)換為同一種顏色的偏振光，然后被照射到所述第二液晶子像素上；以及 第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第三顏色的光被照射到第六棱鏡上，其中至少一部分第三顏色的光透過(guò)第六棱鏡并繼而被轉(zhuǎn)換為同一種顏色的偏振光，然后被照射到所述第三液晶子像素上。
8.—種液晶顯示屏,包括: 背光單兀，用于作為面光源發(fā)出白光； 第一光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括第一光學(xué)單元陣列，其具有多個(gè)第一光學(xué)單元； 液晶像素陣列，包括多個(gè)液晶像素； 第二光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括第二光學(xué)單元陣列，其具有多個(gè)第二光學(xué)單元； 其中，第一光學(xué)單兀、液晶像素和第二光學(xué)單兀唯一地對(duì)應(yīng)； 每個(gè)第一光學(xué)單元用于接收背光單元發(fā)出的白光并產(chǎn)生多束偏振光，所述多束偏振光中的每束偏振光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色，所述第一數(shù)量的顏色不包括白色；每個(gè)液晶像素包括第二數(shù)量的液晶子像素，其中，至少一部分液晶子像素中的每個(gè)液晶子像素從其對(duì)應(yīng)的第一光學(xué)單元接收對(duì)應(yīng)顏色的具有第一預(yù)定偏振方向的偏振光并且產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)后的偏振光；以及 每個(gè)第二光學(xué)單元接收由其對(duì)應(yīng)的液晶子像素產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)后的偏振光并且透過(guò)具有第二預(yù)定偏振方向的偏振光。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示屏，其中，所述第一光學(xué)單元包括: 第一偏光單元，用于接收所述白光，并透過(guò)具有第一預(yù)定偏振方向的白色偏振光； 分光單兀，用于接收所述第一偏光單兀產(chǎn)生的白色偏振光，并且產(chǎn)生所述多束偏振光；以及 第一玻璃基板，用于支撐液晶像素。
10.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示屏，其中，所述第一光學(xué)單元包括: 分光單元，用于將所接收的白光分為多束光，所述多束光中的每束光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色； 第一數(shù)量的第一偏光單元，分別對(duì)應(yīng)于所述第一數(shù)量的顏色，每個(gè)第一偏光單元用于接收對(duì)應(yīng)顏色的光，并透過(guò)具有第一預(yù)定偏振方向的對(duì)應(yīng)顏色的偏振光；以及第一玻璃基板，用于支撐液晶單元。
11.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示屏，其中，所述第一光學(xué)單元包括: 第一偏光單元，用于接收所述白光，并透過(guò)具有第一預(yù)定偏振方向的白色偏振光；以及第一玻璃基板，用于接收所述第一偏光單元產(chǎn)生的白色偏振光并且產(chǎn)生所述多束偏振光，并且用于支撐液晶單元，其中， 所述第一玻璃基板包括用于產(chǎn)生所述多束偏振光的分光單元的結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示屏，其中，所述第一光學(xué)單元包括: 第一偏光單元，用于接收所述白光并產(chǎn)生所述多束偏振光，所述多束偏振光具有第一預(yù)定偏振方向；以及 第一玻璃基板，用于支撐液晶單元，其中， 所述第一偏光單元包括用于產(chǎn)生所述多束偏振光的分光單元的結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求9或11所述的液晶顯示屏，其中，所述第二數(shù)量的液晶子像素包括第一液晶子像素、第二液晶子像素和第三液晶子像素，所述第一數(shù)量的顏色包括第一顏色、第二顏色和第三顏色； 所述分光單元包括并排放置的第一棱鏡、第二棱鏡以及第三棱鏡， 第一棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第二棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第三棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 其中，第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于同一種顏色的偏振光被照射到所述第二數(shù)量的液晶子像素中的對(duì)應(yīng)顏色的液晶子像素上。
14.如權(quán)利要求10或12所述的液晶顯示屏，其中，所述第二數(shù)量的液晶子像素包括第一液晶子像素、第二液晶子像素和第三液晶子像素，所述第一數(shù)量的顏色包括第一顏色、第二顏色和第三顏色； 所述分光單元包括并排放置的第一棱鏡、第二棱鏡以及第三棱鏡， 第一棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第二棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第三棱鏡產(chǎn)生三束光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 其中，第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于同一種顏色的光被照射到所述第一數(shù)量的第一偏光單元中的對(duì)應(yīng)顏色的第一偏光單元上。
15.如權(quán)利要求13所述的液晶顯示屏，還包括:第四棱鏡、第五棱鏡和第六棱鏡， 第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第一顏色的偏振光被照射到第四棱鏡上，其中至少一部分第一顏色的偏振光被透過(guò)第四棱鏡照射到第一液晶子像素上； 第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第二顏色的偏振光被照射到第五棱鏡上，其中至少一部分第二顏色的偏振光被透過(guò)第五棱鏡照射到第二液晶子像素上；以及第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第三顏色的偏振光被照射到第六棱鏡上，其中至少一部分第三顏色的偏振光被透過(guò)第六 棱鏡照射到第三液晶子像素上。
16.如權(quán)利要求14所述的液晶顯示屏，還包括:第四棱鏡、第五棱鏡和第六棱鏡， 第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第一顏色的光被照射到第四棱鏡上，其中至少一部分第一顏色的光透過(guò)第四棱鏡并被照射到對(duì)應(yīng)顏色的第一偏光單元上； 第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第二顏色的光被照射到第五棱鏡上，其中至少一部分第二顏色的光透過(guò)第五棱鏡并被照射到對(duì)應(yīng)顏色的第一偏光單元上；以及第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于第三顏色的光被照射到第六棱鏡上，其中至少一部分第三顏色的光透過(guò)第六棱鏡并被照射到對(duì)應(yīng)顏色的第一偏光單元上。
17.如權(quán)利要求9或11所述的液晶顯示屏，其中，所述第二數(shù)量的液晶子像素包括第一液晶子像素、第二液晶子像素、第三液晶子像素和第四液晶子像素，所述第四液晶子像素為白色子像素，所述第一數(shù)量的顏色包括第一顏色、第二顏色和第三顏色； 所述分光單元包括并排放置的第一棱鏡、第二棱鏡以及第三棱鏡， 第一棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第二棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 第三棱鏡產(chǎn)生三束偏振光，分別對(duì)應(yīng)于第一顏色、第二顏色和第三顏色； 其中，第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡所產(chǎn)生的屬于同一種顏色的偏振光被照射到所述第二數(shù)量的液晶子像素中的對(duì)應(yīng)顏色的液晶子像素上。
18.如權(quán)利要求8所述的液晶 顯示屏，其中，所述背光源包括發(fā)光二極管光源以及導(dǎo)光板。
全文摘要
提供了一種液晶顯示屏及液晶顯示方法。所述液晶顯示屏包括背光單元，用于作為面光源發(fā)出白光；第一光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括第一光學(xué)單元陣列，其具有多個(gè)第一光學(xué)單元；液晶像素陣列，包括多個(gè)液晶像素；第二光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括第二光學(xué)單元陣列，其具有多個(gè)第二光學(xué)單元。第一光學(xué)單元、液晶像素和第二光學(xué)單元唯一地對(duì)應(yīng)。每個(gè)第一光學(xué)單元用于接收背光單元發(fā)出的白光并產(chǎn)生多束偏振光，所述多束偏振光中的每束偏振光具有第一數(shù)量的顏色中的一種顏色，所述第一數(shù)量的顏色不包括白色。每個(gè)液晶像素包括第二數(shù)量的液晶子像素，其中，至少一部分液晶子像素中的每個(gè)液晶子像素從其對(duì)應(yīng)的第一光學(xué)單元接收對(duì)應(yīng)顏色的具有第一預(yù)定偏振方向的偏振光并且產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)后的偏振光。每個(gè)第二光學(xué)單元接收由其對(duì)應(yīng)的液晶子像素產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)后的偏振光并且透過(guò)具有第二預(yù)定偏振方向的偏振光。
文檔編號(hào)G02B5/04GK103207470SQ20121000749
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者石均, 徐慶 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司