一種顯示面板及顯示方法、顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)實施例明提供了一種顯示面板及顯示方法、顯示裝置，該顯示面板包括：背光源、以及依次設置于所述背光源出光側的衍射光柵、光散射膜、陣列基板、液晶層及偏光片；其中，所述背光源發(fā)出的白光經(jīng)所述衍射光柵分光，形成多種顏色的基色光；所述多種顏色的基色光經(jīng)所述光散射膜發(fā)散后，經(jīng)所述陣列基板、液晶層及偏光片，出射至多個像素單元的開口區(qū)域，以為多個像素單元分別提供所述多種顏色的基色光。本發(fā)明能夠使得顯示面板更加輕薄，無彩膜的設計能夠提高光效，降低功耗。此外通過控制背光源中發(fā)光元件的開啟或關閉，能夠?qū)崿F(xiàn)裸眼3D顯示及2D顯示的切換。
【專利說明】
一種顯示面板及顯示方法、顯示裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種顯示面板及顯示方法、顯示裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著顯示領域技術的飛速發(fā)展，人們對顯示器件的要求越來越高。輕薄、便利、節(jié) 能、畫面細膩、降低成本、功能多樣化始終是顯示器件的發(fā)展目標。而現(xiàn)有的顯示器件中背 光模組、下偏光片、陣列基板、液晶層、彩膜基板和上偏光片的層疊結構限制了傳統(tǒng)液晶顯 示器件的厚度，很難做到更加輕薄。此外，彩色基板中的使用至少損耗了60%的光能，只能 依靠提高背光亮度來滿足現(xiàn)實器件的亮度要求，這無疑增加了功耗。
[0003] 另外，三維(three-dimensional，3D)顯示，以其真實生動的表現(xiàn)力，優(yōu)美高雅的環(huán) 境感染力，強烈震撼的視覺沖擊力，深受廣大消費者的青睞。早期的3D顯示裝置需要觀看者 佩戴相應的3D眼睛，使其廣泛的應用受到場所及設備的限制。近年來發(fā)展的裸眼3D顯示裝 置克服了早期3D顯示裝置的缺陷，而使得裸眼3D顯示裝置廣受關注。
[0004] 現(xiàn)有的裸眼3D顯示裝置如圖1所示，包括:顯示面板10以及位于顯示面板10出光側 的光柵11。顯示面板10包括多個第一顯示單元110和多個第二顯示單元120,且第一顯示單 元110顯示左眼圖像L、第二顯示單元120顯示右眼圖像R。光柵11包括透光區(qū)111和遮光區(qū) 112,光柵11具有分像作用，如圖1所示，可使人的左眼只看到左眼圖像L，右眼只看到右眼圖 像R，從而產(chǎn)生立體感覺。
[0005] 由于固定光柵的使用，當顯示裝置切換到2D顯示時，會損失至少一半的分辨率;而 液晶光柵雖然可以提高2D顯示的分辨率，但是四層玻璃的結構會使整個器件的厚度和重量 大大增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提供一種顯示面板及顯示方法、顯示裝置，能夠解決 現(xiàn)有技術中顯示器件較厚、彩色濾光片的使用增加光能的損耗及增加功耗的問題。
[0007] 第一方面，本發(fā)明提供了一種顯示面板，包括:包括陣列排布的多個發(fā)光元件的背 光源、以及依次設置于所述背光源出光側的衍射光柵、光散射膜、陣列基板、液晶層及偏光 片;其中，
[0008] 所述背光源發(fā)出的白光經(jīng)所述衍射光柵分光，形成多種顏色的基色光；
[0009] 所述多種顏色的基色光經(jīng)所述光散射膜發(fā)散后，經(jīng)所述陣列基板、液晶層及偏光 片，出射至多個像素單元的開口區(qū)域，以為多個像素單元分別提供所述多種顏色的基色光。
[0010] 優(yōu)選地，所述顯示面板還包括第一控制器；
[0011] 所述第一控制器用于控制多個發(fā)光元件開啟或者關閉，以形成亮暗相間的條紋；
[0012] 所述多個發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)過所述衍射光柵，使得所述衍射光柵中多個相間 隔的第一衍射單元呈透光狀態(tài)，相間隔的第一衍射單元之間的第二衍射單元呈不透光狀 態(tài)，以形成明暗相間的衍射條紋圖案；
[0013] 經(jīng)過所述第一衍射單元分光的光線透過所述液晶層中相間隔的第一調(diào)節(jié)單元被 左眼接收，透過相間隔的第一調(diào)節(jié)單元之間的第二調(diào)節(jié)單元被右眼接收，以實現(xiàn)3D顯示；
[0014] 其中，所述第一調(diào)節(jié)單元輸出左眼圖像灰階，所述第二調(diào)節(jié)單元輸出右眼圖像灰 階。
[0015] 優(yōu)選地，所述顯示面板還包括第二控制器；
[0016] 所述第二控制器用于控制所述多個發(fā)光元件全部開啟；
[0017]各發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)所述衍射光柵中與所述發(fā)光元件對應的第一衍射單元 或第二衍射單元分光，形成多種顏色的基色光；
[0018] 所述多種顏色的基色光經(jīng)所述液晶層中的第一調(diào)節(jié)單元或第二調(diào)節(jié)單元被左眼 和右眼接收，以實現(xiàn)2D顯不。
[0019] 優(yōu)選地，所述背光源為直下式背光源。
[0020] 優(yōu)選地，所述衍射光柵為正弦相位光柵。
[0021] 優(yōu)選地，所述衍射光柵包括多個陣列排布的衍射單元;每個衍射單元包括至少一 個光柵圖案；
[0022] 其中，所述背光源上的每個發(fā)光元件對應一個所述衍射單元;所述衍射單元中的 每個光柵圖案對應一個像素單元。
[0023] 優(yōu)選地，每個衍射單元包括多個光柵圖案；
[0024] 所述多個光柵圖案間呈一定的夾角，使得經(jīng)各光柵圖案分光的光線出射至與所述 光柵圖案對應的像素單元。
[0025]第二方面，本發(fā)明提供了一種基于上述任意一種顯示面板的顯示方法，包括：
[0026] 背光源發(fā)出的白光經(jīng)衍射光柵分光，形成多種顏色的基色光；
[0027] 所述多種顏色的基色光經(jīng)光散射膜發(fā)散后，經(jīng)陣列基板、液晶層及偏光片，出射至 多個像素單元的開口區(qū)域，以為多個像素單元分別提供所述多種顏色的基色光。
[0028]優(yōu)選地，所述方法還包括：
[0029] 控制所述背光源中多個發(fā)光元件開啟或者關閉，以形成亮暗相間的條紋；
[0030] 所述多個發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)過所述衍射光柵，使得所述衍射光柵中多個相間 隔的第一衍射單元呈透光狀態(tài)，相間隔的第一衍射單元之間的第二衍射單元呈不透光狀 態(tài)，以形成明暗相間的衍射條紋圖案；
[0031] 經(jīng)過所述第一衍射單元分光的光線透過所述液晶層中多個相間隔的第一調(diào)節(jié)單 元被左眼接收，透過相間隔的第一調(diào)節(jié)單元之間的第二調(diào)節(jié)單元被右眼接收，以實現(xiàn)3D顯 示；
[0032] 其中，所述第一調(diào)節(jié)單元輸出左眼圖像灰階，所述第二調(diào)節(jié)單元輸出右眼圖像灰 階。
[0033] 優(yōu)選地，所述方法還包括：
[0034]控制所述背光源中多個發(fā)光元件全部開啟；
[0035]各發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)所述衍射光柵中與所述發(fā)光元件對應的第一衍射單元 或第二衍射單元分光，形成多種顏色的基色光；
[0036]所述多種顏色的基色光經(jīng)所述液晶層中的第一調(diào)節(jié)單元或第二調(diào)節(jié)單元被左眼 和右眼接收，以實現(xiàn)2D顯不。
[0037]優(yōu)選地，所述方法還包括：
[0038] 在3D顯示時，獲取觀看者的人眼位置；
[0039] 根據(jù)所述人眼位置控制所述多個發(fā)光元件的開啟和關閉，以控制所述衍射光柵中 的多個衍射單元在透光狀態(tài)和不透光狀態(tài)間切換，使得透過所述第一調(diào)節(jié)單元的光線被左 眼接收，以及透過所述第二調(diào)節(jié)單元的光線被右眼接收。
[0040] 第三方面，本發(fā)明提供了一種顯示裝置，包括:上述任意一種顯示面板。
[0041] 由上述技術方案可知，本發(fā)明提供一種顯示面板及顯示方法、顯示裝置，使得背光 源發(fā)出的白光經(jīng)衍射光柵分光，形成多種顏色的基色光，所述多種顏色的基色光經(jīng)光散射 膜發(fā)散后，經(jīng)射至陣列基板、液晶層及偏光片出射至多個像素單元的開口區(qū)域，以為多個像 素單元分別提供所述多種顏色的基色光，由此可見，本發(fā)明通過在背光源出光側設置衍射 光柵及光散射模，使得顯示面板不需要下偏光片和彩色濾光片，從而使得顯示面板更加輕 薄，而且彩色濾光片的透光率僅有30%左右，因此本發(fā)明中無彩膜的設計能夠提高光效，降 低功耗。另外，通過控制背光源中發(fā)光元件的開啟或關閉，能夠?qū)崿F(xiàn)裸眼3D顯示及2D顯示的 切換。
[0042] 當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu) 點。
【附圖說明】
[0043] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1是現(xiàn)有技術中的裸眼3D顯示裝置；
[0045] 圖2是本發(fā)明一實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖；
[0046] 圖3是本發(fā)明另一實施例提供的衍射光柵中一個衍射單元的示意圖；
[0047] 圖4是本發(fā)明另一實施例提供的衍射單元的分光示意圖；
[0048] 圖5是本發(fā)明另一實施例提供的一種衍射光柵的結構示意圖；
[0049] 圖6是本發(fā)明另一實施例提供的光擴散板的擴散示意圖；
[0050] 圖7是本發(fā)明另一實施例提供的一種顯示面板的側視示意圖；
[0051] 圖8是本發(fā)明另一實施例提供的一種顯示面板的俯視示意圖；
[0052]圖9是本發(fā)明另一實施例提供的一種顯示面板的側視示意圖；
[0053]圖10是圖9所示的顯示面板的俯視示意圖；
[0054]圖11是本發(fā)明另一實施例提供的一種顯示面板的俯視示意圖；
[0055] 圖12是本發(fā)明一實施例提供的一種顯示方法的流程示意圖；
[0056] 圖2-圖11中標記說明：1-背光源；2-衍射光柵;3-光擴散板;4-陣列基板;5-液晶 層;6-偏光片;200-衍射單元。
【具體實施方式】
[0057] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0058] 圖2是本發(fā)明一實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖，如圖2所示，該顯示面 板包括:包括陣列排布的多個發(fā)光元件的背光源1、以及依次設置于所述背光源1出光側的 衍射光柵2、光散射膜3、陣列基板4、液晶層5及偏光片6。
[0059] 其中，所述背光源1發(fā)出的白光經(jīng)所述衍射光柵2分光，形成多種顏色的基色光;所 述多種顏色的基色光經(jīng)所述光散射膜3發(fā)散后，經(jīng)所述陣列基板4、液晶層5及偏光片6,出射 至多個像素單元的開口區(qū)域，以為該顯示面板的多個像素單元分別提供所述多種顏色的基 色光。
[0060] 具體來說，背光源1發(fā)出白色準直光至衍射光柵2，而衍射光柵2能夠?qū)Π咨珳手惫?進行分光，得到多種顏色的基色光，例如可得到紅色光、綠色光及藍色光，即RGB三色光。如 此，本實施例設置衍射光柵2可減小背光源1中發(fā)光元件的密度，且免去了彩色濾光片的使 用，提高了出光效率并降低了功耗;進一步地，光散射膜3對衍射光柵2出光側的光線進一步 進行發(fā)散，使得光線沿各個方向均勻出射，得到了較寬的可視角度;從散射膜3出射的多種 顏色的基色光依次經(jīng)過陣列基板4、液晶層5及上偏光層6出射至多個像素單元的開口區(qū)域， 從而為顯示面板的各像素單元提供多種顏色的基色光，從而節(jié)省了下偏光片和彩色濾光 片，顯示面板的厚度大大降低。
[0061] 需要說明的是，本實施例中的陣列基板包括設置于襯底上的薄膜晶體管結構、像 素電極、公共電極等，則本實施例中的陣列基板的電極結構不限，可為TN、IPS、VA等顯示模 式的電極結構，本實施例對此不加以限制。
[0062] 由此可見，本實施例使得背光源發(fā)出的白光經(jīng)衍射光柵分光，形成多種顏色的基 色光，所述多種顏色的基色光經(jīng)光散射膜發(fā)散后，經(jīng)出射至陣列基板、液晶層及偏光片出射 至多個像素單元的開口區(qū)域，以為多個像素單元分別提供所述多種顏色的基色光，由此可 見，本發(fā)明通過在背光源出光側設置衍射光柵及光散射模，使得顯示面板不需要下偏光片 和彩色濾光片，從而使得顯示面板更加輕薄，而且彩色濾光片的透光率僅有30 %左右，因此 本發(fā)明中無彩膜的設計能夠提高光效，降低功耗。
[0063]在本發(fā)明的一個可選實施例中，上述衍射光柵為正弦相位光柵。具體地，所述正弦 相位光柵可在背光源結構上刻蝕形成，也可單獨設置于背光源與光散射膜之間，本實施例 對此不加以限制。
[0064] 在本發(fā)明的一個可選實施例中，所述衍射光柵包括多個陣列排布的衍射單元;每 個衍射單元包括至少一個光柵圖案。其中，所述背光源上的每個發(fā)光元件對應一個所述衍 射單元;所述衍射單元中的每個光柵圖案對應一個像素單元。
[0065] 如此，本實施例中每個衍射單元可包括多個光柵圖案，即一個發(fā)光元件對應多個 光柵圖案，則每個發(fā)光元件經(jīng)衍射光柵作用后，可為多個不同的像素單元提供多種不同顏 色的基色光，如RGB三色光，以實現(xiàn)彩色顯示。此器件結構的設計顯示裝置的分辨率不依賴 于背光陣列的密度，從而降低直下式背光模組的成本。
[0066] 進一步地，每個衍射單元包括多個光柵圖案，則所述多個光柵圖案間呈一定的夾 角，使得經(jīng)各光柵圖案分光的光線出射至與所述光柵圖案對應的像素單元。由此，每一個發(fā) 光單元對應的光柵圖案排布不限，只要多種光柵圖案形成一定的夾角使出射光呈多種角度 出射且滿足像素組成結構即可。
[0067]具體來說，背光模組中每個發(fā)光元件對應衍射光柵中的一個衍射單元，每個衍射 單元包括N種光柵圖案，其中，N為大于等于1的自然數(shù)。則所述衍射光柵用于分光并調(diào)整光 的出光方向，從而降低背光源陣列的密度，以節(jié)約成本。
[0068] 舉例來說，以N=4為例，如圖3所示的一個衍射單元200,該衍射單元200中包括4個 光柵圖案，4個光柵圖案中光柵之間呈一定的夾角，即角度互不相同。發(fā)光元件發(fā)出的入射 光線經(jīng)過所述衍射光柵的該衍射單元200后，呈四個角度出射，并將RGB三色光分開，如圖4 所示。整面衍射光柵2的光柵排布如圖5所示（圖5僅為示意圖，不同像素單元對應的衍射單 元中光柵角度也可能存在不同，具體根據(jù)出光方向進行調(diào)節(jié)）。下面對光柵的作用原理進行 說明。
[0069] 設衍射光柵中光柵傾斜角度為0(；，光柵常數(shù)為Λ，光柵長度為L，厚度為d，那么其 復振幅投射系數(shù)t(rq)為：
[0070]
( 1.)
[0071] 其中，Jq代表q階第一類貝塞爾函數(shù)，即q代表第一類貝塞爾函數(shù)的階數(shù);U= 1/Λ， 代表光柵的空間頻率;rq=(aq，0q，y q)描述出射光的方向余弦；出射光的強度由ν = 23?Δ nd/λ調(diào)制，Δη為光柵折射率，λ為波長。
[0072] 由此可見，正弦相位光柵能夠調(diào)制入射光的相位，方向余弦為(α，β，γ )的入射光 經(jīng)過正弦相位光柵后，其出射方向變?yōu)?aq，i3q，yq)，它們之間具有如下關系：
[0073]
(： 2 )
[0074] 由公式(2)可知，光的出射角度與入射光角度、光柵常數(shù)和波長λ相關。光柵傾斜角 度不同，光出射的方向也不同；當光柵參數(shù)確定時，波長λ不同，不同顏色光的出光位置不 同，因此會出現(xiàn)如圖4所示的現(xiàn)象。因為經(jīng)光柵出射的光只能沿著某一特定角度傳播，為擴 大可視范圍，在器件結構中增加了一層光散射膜，使經(jīng)光柵出射的光線在各個位置沿各個 方向均勻傳播，如圖6所示。合理地調(diào)整光柵參數(shù)，可以使其形成如圖7所示的效果（同樣以N =4時為例，光散射膜沒有在圖中表示），即：單一發(fā)光單元經(jīng)衍射光柵作用后，為四個不同 的像素單元提供RGB三色背光，以實現(xiàn)彩色顯示。此器件結構的設計使顯示裝置的分辨率不 依賴于背光陣列的密度，從而降低直下式背光模組的成本。
[0075] 進一步地，在本發(fā)明的一個可選實施例中，上述顯示面板還包括第一控制器。
[0076]具體地，所述背光源包括陣列排布的多個發(fā)光元件。所述第一控制器用于控制多 個發(fā)光元件的開啟或者關閉，以形成亮暗相間的條紋;所述多個發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)過 所述衍射光柵，使得所述衍射光柵中多個相間隔的第一衍射單元呈透光狀態(tài)，相間隔的第 一衍射單元之間的第二衍射單元呈不透光狀態(tài)，以形成明暗相間的衍射條紋圖案;經(jīng)過所 述第一衍射單元分光的光線透過所述液晶層中相間隔的第一調(diào)節(jié)單元被左眼接收，透過相 間隔的第一調(diào)節(jié)單元之間的第二調(diào)節(jié)單元被右眼接收，以實現(xiàn)3D顯示。其中，所述第一調(diào)節(jié) 單元輸出左眼圖像灰階，所述第二調(diào)節(jié)單元輸出右眼圖像灰階。
[0077] 具體地，背光源包括陣列排布的多個發(fā)光元件，所述多個發(fā)光元件沿第一方向形 成多排，沿第二方向形成多列所述第一方向與左右眼的連線平行;衍射光柵包括陣列排布 的多個衍射單元，所述多個衍射單元沿第一方向形成多排、沿第二方向形成多排，而一個衍 射單元包括N個光柵圖案，N為大于等于1的自然數(shù);液晶層包括多個調(diào)節(jié)單元，所述多個調(diào) 節(jié)單元沿第一方向形成多排、沿第二方向形成多排，沿第二方向的每一排包括多個連續(xù)的 調(diào)節(jié)單元組，每個調(diào)節(jié)單元組包括兩個調(diào)節(jié)單元，一個為第一調(diào)節(jié)單元，另一個為第二調(diào)節(jié) 單元，每個調(diào)節(jié)單元對應一個像素單元。其中，每一所述發(fā)光元件對應一個衍射單元，而衍 射單元中每個光柵圖案對應一個調(diào)節(jié)單元，進而每個光柵圖案對應一個像素單元。則第一 控制器可控制背光源中多個相間隔的第一發(fā)光元件開啟（關閉），并同時控制相間隔的第一 發(fā)光元件之間的第二發(fā)光元件關閉(開啟），以形成亮暗相間的條紋。
[0078] 舉例來說，如圖8所示，當N= 1時，則每個發(fā)光單元對應一個光柵圖案，一個光柵圖 案對應1個像素單元。當需進行3D顯示時，如圖8所示，只開啟偶數(shù)列的發(fā)光元件，而關閉奇 數(shù)列的發(fā)光源，使得偶數(shù)列發(fā)光元件對應的衍射光柵2中的多個第一衍射單元呈透光狀態(tài)， 以進行分光得到RGB三色光，使得奇數(shù)列發(fā)光元件對應的多個第二衍射單元呈不透光狀態(tài)， 如圖8所示，從而形成明暗相間的衍射圖案。此時，衍射光柵相當于固定光柵，使得經(jīng)第一衍 射單元分光得到的RGB三色光透過所述液晶層中相間隔的第一調(diào)節(jié)單元Ml被左眼接收，而 第一衍射單元分光得到的RGB三色光透過所述液晶層中相間隔的第二調(diào)節(jié)單元M2被右眼接 收。其中，所述第一調(diào)節(jié)單元輸出左眼圖像灰階，所述第二調(diào)節(jié)單元輸出右眼圖像灰階。如 此，使得相鄰兩個像素（圖8僅示出了一個發(fā)光元件對應一個像素單元的情況，而背光源中 一個發(fā)光元件可能對應N個像素)的顯示內(nèi)容分別只被觀看者的左眼和右眼接受，從而使左 眼只看到左視圖，右眼只看到右視圖；當左右視圖顯示的畫面存在微弱差異時，即左眼圖像 灰階右眼和圖像灰階存在微弱差異時，觀看者就能夠感受到存在景深的3D效果。
[0079] 舉例來說，當N=4時，圖9示出了顯示面板的顯示狀態(tài)側視示意圖，圖10示出了圖9 所示顯示面板的顯示狀態(tài)俯視示意圖。如圖9所示，背光源1上的每個發(fā)光元件對應衍射光 柵2中一個衍射單元的4個光柵圖案，而每個光柵圖案則對應液晶層5中的一個調(diào)節(jié)單元，BP 一個發(fā)光元件對應4個像素單元。如左上的發(fā)光元件對應光柵圖案al、a2、a3和a4;而al對應 調(diào)節(jié)單元LI，a2對應調(diào)節(jié)單元L2，a3對應調(diào)節(jié)單元L3，a4對應調(diào)節(jié)單元L4。
[0080] 如圖10所示，當需進行3D顯示時，只開啟背光源1中偶數(shù)列的發(fā)光元件，而關閉奇 數(shù)列的發(fā)光源，使得偶數(shù)列發(fā)光元件對應的衍射光柵2中的多個第一衍射單元呈透光狀態(tài)， 以進行分光得到RGB三色光，使得奇數(shù)列發(fā)光元件對應的多個第二衍射單元呈不透光狀態(tài)， 從而形成明暗相間的衍射圖案。如使得第二列發(fā)光元件對應的第一衍射單元中的光柵al、 a2、a3及a4呈透光狀態(tài)(a3和a4未在圖10中示出），而光線經(jīng)al、a2、a3及a4分光使得RGB三色 光以四個不同的角度出射至液晶層5的第一調(diào)節(jié)單元L1、L2、L3和L4(L3和L4未在圖10中示 出），具體地，al分光使得RGB三色光通過調(diào)節(jié)單元Ll被左眼接收，a2分光使得RGB三色光通 過調(diào)節(jié)單元L2被左眼接收，a3分光使得RGB三色光通過調(diào)節(jié)單元L3被左眼接收，a4分光使得 RGB三色光通過調(diào)節(jié)單元L4被左眼接收。相應地，al、a2、a3及a4分光使得RGB三色光分別通 過第二調(diào)節(jié)單元R1、R2、R3和R4被右眼接收。其中，所述第一調(diào)節(jié)單元L1、L2、L3和L4輸出左 眼圖像灰階，所述第二調(diào)節(jié)單元R1、R2、R3和R4輸出右眼圖像灰階。如此，使得相鄰八個像素 的顯示內(nèi)容分別只被觀看者的左眼和右眼接受，從而使左眼只看到左視圖，右眼只看到右 視圖；當左右視圖顯示的畫面存在微弱差異時，即左眼圖像灰階右眼和圖像灰階存在微弱 差異時，觀看者就能夠感受到存在景深的3D效果。
[0081] 進一步地，在本發(fā)明的一個可選實施例中，所述顯示面板還包括第二控制器。
[0082] 具體地，所述背光源包括陣列排布的多個發(fā)光元件;所述第二控制器用于控制所 述多個發(fā)光元件全部開啟；各發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)所述衍射光柵中與所述發(fā)光元件對應 的第一衍射單元或第二衍射單元分光，形成多種顏色的基色光;所述多種顏色的基色光經(jīng) 所述液晶層中的第一調(diào)節(jié)單元或第二調(diào)節(jié)單元被左眼和右眼接收，以實現(xiàn)2D顯示。
[0083] 舉例來說，如圖11所示，當N=I時，則每個發(fā)光單元對應一個光柵圖案，一個光柵 圖案對應1個像素單元。當需進行2D顯示時，控制背光源1上的所有發(fā)光元件開啟，各發(fā)光元 件發(fā)出的光線經(jīng)所述衍射光柵中與所述發(fā)光元件對應的第一衍射單元或第二衍射單元分 光，分別形成RGB三色光。RGB三色光經(jīng)所述液晶層中的第一調(diào)節(jié)單元被左眼和右眼接收，或 者RGB三色光經(jīng)所述液晶層中的第二調(diào)節(jié)單元被左眼和右眼接收。如此，該顯示面板進行2D 顯示時，開啟所有發(fā)光元件，為液晶顯示器件的提供背光源，從而實現(xiàn)彩色畫面顯示，如圖 11所示。因此，在2D顯示時并不損失分辨率，分辨率為3D顯示時的2倍，觀看效果更佳。
[0084]進一步地，所述顯示面板在3D/2D顯示模式之間進行切換時只需關閉/開啟一半的 背光發(fā)光單元即可。在進行3D顯示時，通過檢測人眼位置，并自動調(diào)節(jié)不同列發(fā)光單元的開 閉狀態(tài)，就能實現(xiàn)人眼追蹤，不必人為調(diào)整觀看角度和距離。由于沒有彩色濾光片和下偏光 片，器件的背光利用率大大提升，且模組厚度得到降低。
[0085]優(yōu)選地，所述背光源可為直下式背光源。使用直下式背光源，3D顯示時易于實現(xiàn)人 眼追蹤，2D顯示時又不損失分辨率。
[0086]圖12是本發(fā)明一實施例提供的一種基于上述任意一種顯示面板的顯示方法的流 程示意圖，如圖12所示，該方法包括如下步驟：
[0087] SI:背光源發(fā)出的白光經(jīng)衍射光柵分光，形成多種顏色的基色光。
[0088] S2:所述多種顏色的基色光經(jīng)光散射膜發(fā)散后，經(jīng)陣列基板、液晶層及偏光片，出 射至多個像素單元的開口區(qū)域，以為所述多個像素單元分別提供所述多種顏色的基色光。
[0089] 本實施例使得背光源發(fā)出的白光經(jīng)衍射光柵分光，形成多種顏色的基色光，所述 多種顏色的基色光經(jīng)光散射膜發(fā)散后，依次出射至陣列基板、液晶層及偏光片，以為多個像 素單元分別提供所述多種顏色的基色光，由此可見，本發(fā)明通過在背光源出光側設置衍射 光柵及光散射模，使得顯示面板不需要下偏光片和彩色濾光片，從而使得顯示面板更加輕 薄，而且彩色濾光片的透光率僅有30%左右，因此本發(fā)明中無彩膜的設計能夠提高光效，降 低功耗。
[0090] 進一步地，在本發(fā)明的一個可選實施例中，所述方法還包括如下步驟：
[0091] A01、控制所述背光源中多個發(fā)光元件開啟或者關閉，以形成亮暗相間的條紋；
[0092] A02、所述多個發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)過所述衍射光柵，使得所述衍射光柵中多個 相間隔的第一衍射單元呈透光狀態(tài)，相間隔的第一衍射單元之間的第二衍射單元呈不透光 狀態(tài)，以形成明暗相間的衍射條紋圖案；
[0093] A03、經(jīng)過所述第一衍射單元分光的光線透過所述液晶層中多個相間隔的第一調(diào) 節(jié)單元被左眼接收，透過相間隔的第一調(diào)節(jié)單元之間的第二調(diào)節(jié)單元被右眼接收，以實現(xiàn) 3D顯示。
[0094] 其中，所述第一調(diào)節(jié)單元輸出左眼圖像灰階，所述第二調(diào)節(jié)單元輸出右眼圖像灰 階。
[0095] 進一步地，在本發(fā)明的一個可選實施例中，所述方法還包括如下步驟：
[0096] BOl、控制所述背光源中多個發(fā)光元件全部開啟；
[0097] B02、各發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)所述衍射光柵中與所述發(fā)光元件對應的第一衍射 單元或第二衍射單元分光，形成多種顏色的基色光；
[0098] B03、所述多種顏色的基色光經(jīng)所述液晶層中的第一調(diào)節(jié)單元或第二調(diào)節(jié)單元被 左眼和右眼接收，以實現(xiàn)2D顯示。
[0099] 優(yōu)選地，除了上述實施例中的各步驟，所述方法還可包括如下步驟：
[0100] COl、在3D顯示時，獲取觀看者的人眼位置；
[0101] C02、根據(jù)所述人眼位置控制所述多個發(fā)光元件的開啟和關閉，以控制所述衍射光 柵中的多個衍射單元在透光狀態(tài)和不透光狀態(tài)間切換，使得透過所述第一調(diào)節(jié)單元的光線 被左眼接收，以及透過所述第二調(diào)節(jié)單元的光線被右眼接收。
[0102] 如此，在進行3D顯示時，通過檢測人眼位置，并自動調(diào)節(jié)不同列發(fā)光單元的開閉狀 態(tài)，就能實現(xiàn)人眼追蹤，不必人為調(diào)整觀看角度和距離。由于沒有彩色濾光片和下偏光片， 器件的背光利用率大大提升，且模組厚度得到降低。
[0103] 基于同樣的發(fā)明構思，本發(fā)明一實施例提供了一種顯示裝置，包括:上述任意一種 顯示面板。該顯示裝置可以為:液晶顯示面板、手機、平板電腦、電視機、筆記本電腦、數(shù)碼相 框、導航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。該顯示裝置由于包括上述任意一種顯示器 件的顯示裝置，因而可以解決同樣的技術問題，并取得相同的技術效果。
[0104] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語"上"、"下"等指示的方位或位置關系為基 于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示 所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本 發(fā)明的限制。除非另有明確的規(guī)定和限定，術語"安裝"、"相連"、"連接"應做廣義理解，例 如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連 接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本 領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0105]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個 實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間 存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要 素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備 所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除在 包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0106]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例 對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施
【主權項】
1. 一種顯示面板，其特征在于，包括:包括陣列排布的多個發(fā)光元件的背光源、以及依 次設置于所述背光源出光側的衍射光柵、光散射膜、陣列基板、液晶層及偏光片;其中， 所述背光源發(fā)出的白光經(jīng)所述衍射光柵分光，形成多種顏色的基色光； 所述多種顏色的基色光經(jīng)所述光散射膜發(fā)散后，經(jīng)所述陣列基板、液晶層及偏光片，出 射至多個像素單元的開口區(qū)域，以為所述多個像素單元分別提供所述多種顏色的基色光。2. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述顯示面板還包括第一控制器； 所述第一控制器用于控制多個發(fā)光元件開啟或者關閉，以形成亮暗相間的條紋； 所述多個發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)過所述衍射光柵，使得所述衍射光柵中多個相間隔的 第一衍射單元呈透光狀態(tài)，相間隔的第一衍射單元之間的第二衍射單元呈不透光狀態(tài)，以 形成明暗相間的衍射條紋圖案； 經(jīng)過所述第一衍射單元分光的光線透過所述液晶層中相間隔的第一調(diào)節(jié)單元被左眼 接收，透過相間隔的第一調(diào)節(jié)單元之間的第二調(diào)節(jié)單元被右眼接收，以實現(xiàn)3D顯示； 其中，所述第一調(diào)節(jié)單元輸出左眼圖像灰階，所述第二調(diào)節(jié)單元輸出右眼圖像灰階。3. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述顯示面板還包括第二控制器； 所述第二控制器用于控制所述多個發(fā)光元件全部開啟； 各發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)所述衍射光柵中與所述發(fā)光元件對應的第一衍射單元或第 二衍射單元分光，形成多種顏色的基色光； 所述多種顏色的基色光經(jīng)所述液晶層中的第一調(diào)節(jié)單元或第二調(diào)節(jié)單元被左眼和右 眼接收，以實現(xiàn)2D顯示。4. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述背光源為直下式背光源。5. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述衍射光柵為正弦相位光柵。6. 根據(jù)權利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述衍射光柵包括多個陣列排布的衍 射單元;每個衍射單元包括至少一個光柵圖案； 其中，所述背光源上的每個發(fā)光元件對應一個所述衍射單元;所述衍射單元中的每個 光柵圖案對應一個像素單元。7. 根據(jù)權利要求6所述的顯示面板，其特征在于，每個衍射單元包括多個光柵圖案； 所述多個光柵圖案間呈一定的夾角，使得經(jīng)各光柵圖案分光的光線出射至與所述光柵 圖案對應的像素單元。8. -種基于權利要求1~7中任一項所述的顯示面板的顯示方法，其特征在于，包括： 背光源發(fā)出的白光經(jīng)衍射光柵分光，形成多種顏色的基色光； 所述多種顏色的基色光經(jīng)光散射膜發(fā)散后，經(jīng)陣列基板、液晶層及偏光片，出射至多個 像素單元的開口區(qū)域，以為所述多個像素單元分別提供所述多種顏色的基色光。9. 根據(jù)權利要求8所述的顯示方法，其特征在于，所述方法還包括： 控制所述背光源中多個發(fā)光元件開啟或者關閉，以形成亮暗相間的條紋； 所述多個發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)過所述衍射光柵，使得所述衍射光柵中多個相間隔的 第一衍射單元呈透光狀態(tài)，相間隔的第一衍射單元之間的第二衍射單元呈不透光狀態(tài)，以 形成明暗相間的衍射條紋圖案； 經(jīng)過所述第一衍射單元分光的光線透過所述液晶層中多個相間隔的第一調(diào)節(jié)單元被 左眼接收，透過相間隔的第一調(diào)節(jié)單元之間的第二調(diào)節(jié)單元被右眼接收，以實現(xiàn)3D顯示； 其中，所述第一調(diào)節(jié)單元輸出左眼圖像灰階，所述第二調(diào)節(jié)單元輸出右眼圖像灰階。10. 根據(jù)權利要求8所述的顯示方法，其特征在于，所述方法還包括： 控制所述背光源中多個發(fā)光元件全部開啟； 各發(fā)光元件發(fā)出的光線經(jīng)所述衍射光柵中與所述發(fā)光元件對應的第一衍射單元或第 二衍射單元分光，形成多種顏色的基色光； 所述多種顏色的基色光經(jīng)所述液晶層中的第一調(diào)節(jié)單元或第二調(diào)節(jié)單元被左眼和右 眼接收，以實現(xiàn)2D顯示。11. 根據(jù)權利要求9所述的顯示方法，其特征在于，所述方法還包括： 在3D顯示時，獲取觀看者的人眼位置； 根據(jù)所述人眼位置控制所述多個發(fā)光元件的開啟和關閉，以控制所述衍射光柵中的多 個衍射單元在透光狀態(tài)和不透光狀態(tài)間切換，使得透過所述第一調(diào)節(jié)單元的光線被左眼接 收，以及透過所述第二調(diào)節(jié)單元的光線被右眼接收。12. -種顯示裝置，其特征在于，包括:如權利要求1~7中任一項所述的顯示面板。
【文檔編號】G02F1/13357GK105842925SQ201610420740
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】牛小辰, 董學, 陳小川, 趙文卿, 楊明, 王倩, 盧鵬程, 高健, 許睿, 王磊, 王鵬鵬
【申請人】京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司