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    重庆时时彩最大值: 一种三棱镜板和显示装置.pdf

    关 键 词:
    一种 三棱镜 显示装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410146564.6

    申请日:

    2014.04.11

    公开号:

    CN103969719A

    公开日:

    2014.08.06

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G02B 5/04申请公布日:20140806|||实质审查的生效IPC(主分类):G02B 5/04申请日:20140411|||公开
    IPC分类号: G02B5/04; G02F1/13357 主分类号: G02B5/04
    申请人: 京东方科技集团股份有限公司; 北京京东方显示技术有限公司
    发明人: 赵洪宇; 王丹; 李承珉; 邹斌; 浩育涛; 郭俊杰; 吕金库
    地址: 100015 北京市朝阳区酒仙桥路10号
    优先权:
    专利代理机构: 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 代理人: 柴亮;张天舒
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410146564.6

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.06.06|||2014.09.03|||2014.08.06

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种三棱镜板和显示装置,属于显示技术领域,其可解决现有的彩膜基板的彩膜与光源较难完全匹配从而导致较难实现高色域显示的问题。本发明的三棱镜板由多个相邻且并排设置的三棱镜拼接而成,除一端的一个三棱镜外,其他每个三棱镜的一条棱与相邻三棱镜的底面相连接。本发明的显示装置包括液晶显示面板,所述液晶显示面板包括像素阵列,每个像素包括多个子像素,所述显示装置还包括上述三棱镜板,所述三棱镜板设于液晶显示面板的入光面外,用于将射到三棱镜板入光面的光线折射以形成不同颜色的光,并使不同颜色的光分别射向相应的子像素的位置。本发明可用于提高显示装置的显示色域,且因采用无彩膜设计,光能损失少,具有节能效果。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种三棱镜板,其特征在于,所述三棱镜板由多个相邻且并排设置的三棱镜拼接而成,除一端的一个三棱镜外,其它每个三棱镜的一条棱与相邻三棱镜的底面相连接。

    2.  一种显示装置,包括液晶显示面板,所述液晶显示面板包括像素阵列,每个像素包括多个子像素,其特征在于,所述显示装置还包括如权利要求1所述的三棱镜板,所述三棱镜板设于液晶显示面板的入光面外,用于将射到三棱镜板入光面的光线折射以形成不同颜色的光,并使不同颜色的光分别射向相应的子像素所在的位置。

    3.  根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述液晶显示面板包括第一基板、第二基板和黑矩阵,所述黑矩阵设于第一基板的出光面上或第二基板的入光面上,用于遮挡未射入各所述子像素所在的位置的其他颜色的光。

    4.  根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述三棱镜板在液晶面板上的投影至少与液晶显示面板的显示区域重合。

    5.  根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,每个所述三棱镜的轴向均与所述液晶显示面板的入光面平行。

    6.  根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括第一偏光片和第二偏光片,所述液晶显示面板的入光面设有所述第一偏光片,出光面设有所述第二偏光片,第一偏光片的透振方向与第二偏光片的透振方向垂直,每个所述三棱镜的轴向和第一偏光片的透振方向相同。

    7.  根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括光栅,所述光栅设于三棱镜板的入光面外,光栅透光条的长度方向与三棱镜轴向相同。

    8.  根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述光栅的遮光条由反射材料制成。

    9.  根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述反射层的材料是金属银。

    10.  根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述射到三棱镜板入光面的光线为来自背光源的光或太阳光。

    11.  根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述三棱镜板的入光侧表面设有光导层,所述光导层用于将射到三棱镜板入光面的光线沿同一方向射向三棱镜板的入光面。

    说明书

    说明书一种三棱镜板和显示装置
    技术领域
    本发明属于显示技术领域,具体涉及一种三棱镜板和显示装置。
    背景技术
    液晶显示器以其优良的品质而获广泛应用,其包括背光模组和显示面板两个部分。一般地,显示面板包括阵列基板和彩膜基板。彩膜基板分为多个RGB(红绿蓝)子像素,每个子像素处设有相应颜色的彩膜(即彩色滤光片,Color Filter),透过彩膜的白光会变成相应颜色的光。通过控制液晶的偏转程度从而控制各子像素处的透光量,进而实现彩色显示。
    发明人发现现有技术中至少存在如下问题:彩膜将光过滤成所需的颜色,但彩膜与光源存在匹配的问题,彩膜与光源匹配不好,将会把光线中可表现的颜色滤掉,成为实现高色域显示的瓶颈。另外,彩膜的存在一定程度上降低了液晶屏的光透过率。
    发明内容
    本发明所要解决的技术问题包括,针对现有的彩膜基板的彩膜与光源较难完全匹配从而导致较难实现高色域显示的问题,提供一种三棱镜板和显示装置,其能够实现高色域显示。
    解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种三棱镜板,所述三棱镜板由多个相邻且并排设置的三棱镜拼接而成,除一端的一个三棱镜外,其它每个三棱镜的一条棱与相邻三棱镜的底面相连接。
    本发明的三棱镜板由多个三棱镜拼接而成,每个三棱镜对光线均具有分光作用,光线经过三棱镜后形成多种颜色的光束。将 本发明的三棱镜板运用到显示装置中,上述颜色的光束可与液晶显示面板上的相应位置的子像素对应,从而在液晶显示面板的各子像素处不再需要设置彩膜,进而可实现更高色域的显示。
    解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置,包括液晶显示面板,所述液晶显示面板包括像素阵列,每个像素包括多个子像素,其中,所述显示装置还包括上述三棱镜板,所述三棱镜板设于液晶显示面板的入光面外,用于将射到三棱镜板入光面的光线折射以形成不同颜色的光,并使不同颜色的光分别射向相应的子像素所在的位置。
    本发明的显示装置包括三棱镜板,其把背光源的光线进行折射并形成多种颜色的光束,上述颜色的光束可与液晶显示面板上的相应位置的子像素对应,从而在液晶显示面板的各子像素处不再需要设置彩膜,进而解决了彩膜与光源较难完全匹配的问题,能够实现更高色域的显示,同时也提高了液晶屏的光透过率。
    优选的是,所述液晶显示面板包括第一基板、第二基板和黑矩阵,所述黑矩阵设于第一基板的出光面上或第二基板的入光面上,所述黑矩阵用于遮挡未射入各所述子像素的所在的位置的其他颜色的光。
    优选的是,所述三棱镜板在液晶面板上的投影面积至少与液晶显示面板的显示区域重合。
    优选的是,每个所述三棱镜的轴向均与所述液晶显示面板的入光面平行。
    优选的是,所述显示装置还包括第一偏光片和第二偏光片,所述液晶显示面板的入光面设有所述第一偏光片,出光面设有所述第二偏光片,第一偏光片的透振方向与第二偏光片的透振方向垂直,每个所述三棱镜的轴向和第一偏光片的透振方向相同。
    优选的是,所述显示装置还包括光栅,所述光栅设于三棱镜板的入光面外,光栅透光条的长度方向与三棱镜轴向相同。
    进一步优选的是,所述光栅的遮光条由反射材料制成。
    更进一步优选的是,所述反射层的材料是金属银。
    优选的是,所述射到三棱镜板入光面的光线为来自背光源的光或太阳光。
    优选的是,所述三棱镜板的入光侧表面设有光导层,所述光导层用于将射到三棱镜板入光面的光线沿同一方向射向三棱镜板的入光面。
    附图说明
    图1为本发明的实施例1的显示装置的结构示意图;
    图2为本发明的实施例1的三棱镜板的结构示意图;
    图3为本发明的实施例1的白色光线经过三棱镜折射的示意图;
    图4为本发明的实施例1的白色光线经三棱镜折射后的光线与子像素对应的示意图。
    其中附图标记为:1、背光源;2、三棱镜板;21、三棱镜;3、第一基板;4、第二基板;71、红色光束;72、橙色光束;73、黄色光束;74、绿色光束;75、青色光束;76、蓝色光束;77、紫色光束;8、第一子像素;9、第二子像素;10、第三子像素;11、黑矩阵;12、光栅。
    具体实施方式
    为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
    实施例1:
    如图2所示,本实施例提供一种三棱镜板2,三棱镜板2优选由石英玻璃等透明无色透明晶体制成,也可采用其他如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等有机材料制作三棱镜板2。所述三棱镜板2由多个相邻且并排设置的三棱镜21拼接而成,除一端的一个三棱镜21外,其它每个三棱镜21的一条棱与相邻三棱镜21的底面 相连接。制作三棱镜板2时,可对每个三棱镜21的其中的一个棱进行处理,使其形成一个侧面,也即整个三棱镜21看上去像一个其中一个侧面特别窄小的四棱柱。将所述多个三棱镜21相邻并排设置,每个三棱镜21的顶端面与相邻的三棱镜21的底端面相接触,采用一体成型的方式将多个三棱镜21进行拼接从而形成三棱镜板2。
    如图3所示,光线(图3中箭头所示)经过三棱镜21后产生色散现象,也即三棱镜21具有分光作用。其中,白色光线经过三棱镜21后将产生红色光束71、橙色光束72、黄色光束73、绿色光束74、青色光束75、蓝色光束76和紫色光束77。
    本实施例的三棱镜板2由多个三棱镜21拼接而成,每个三棱镜21对光线均具有分光作用,光线经过三棱镜21后形成多种颜色的光束。将本实施例的三棱镜板2运用到液晶显示装置中,上述颜色的光束可与液晶显示面板上的相应位置的子像素对应,从而在液晶显示面板的各子像素处不再需要设置彩膜,进而可实现更高色域的显示。
    本实施例还提供一种显示装置,如图1和图2以及图4所示,包括液晶显示面板和背光源1,所述液晶显示面板包括像素阵列,其中每个像素可包括多个子像素,所述显示装置还包括上述三棱镜板2,所述三棱镜板2设于所述液晶显示面板的入光面外(也即所述三棱镜板2设于靠近背光源1的第一基板3的入光面外),为了使驱动液晶分子的电路简单一些,优选的,每个所述三棱镜21的轴向均与所述液晶显示面板的入光面平行。所述三棱镜板2用于将射到三棱镜板2入光面的光线(即来自背光源1的光线)折射以形成不同颜色的光,并使不同颜色的光分别射向相应的子像素所在的位置。
    以每个像素包括三个子像素为例,即每个像素包括第一子像素8、第二子像素9和第三子像素10,背光源1的光线经过所述三棱镜板2后将发生折射,形成的彩色光束包括红色光束71、绿色光束74和蓝色光束76,其中红色光束71射向第一子像素8的 位置,绿色光束74射向第二子像素9的位置,蓝色光束76射向第三子像素10的位置。
    下面以三棱镜21的顶角为60度为例进行说明,三棱镜21的材料选用石英玻璃,可见光在该种材料中的折射率为1.4~1.5,光线的入射角选择为45°,通过折射定律计算,折射后出射角大约在45°~53°之间,通过试验在上述角度范围内调整三棱镜21的安放角度,使得出射光线与液晶显示面板垂直,再调整三棱镜板2与液晶显示面板的距离,改变出射光线的光谱区域的范围大小,从而使所需颜色(如红、绿和蓝三种颜色)光谱区域范围和各子像素重合。必要情况下,还可根据所需颜色的光谱范围对子像素的大小做适当的修正。
    也就是说,根据实际情况可通过选择合适的三棱镜21的顶角角度及其安放角度,以及通过调整三棱镜板2与液晶显示面板的距离,从而调整经过三棱镜21折射后的各种颜色的光线在与三棱镜板2相平行的液晶显示面板上的光谱区域范围,以使所选用的光谱区域范围中的所需各颜色的光的光谱区域范围与预设的像素区域重合(如将红、绿和蓝三种颜色的范围与相应的红、绿和蓝三种颜色的子像素大小范围相重合)。
    为保证上述三棱镜21的安放角度,可以通过设计合适的三棱镜板2的机械结构以及支撑方式等来实现。比如,在制作三棱镜板2时,对每个三棱镜21的其中的一个棱进行处理,使其形成一个侧面,该侧面以及与其相对的侧面的位置关系可根据上述安放角度进行选择,也即整个三棱镜21看上去像一个其中一个侧面特别窄小的四棱柱。将所述多个三棱镜21相邻并排设置,每个三棱镜21的顶端面与相邻的三棱镜21的底端面相接触,采用一体成型的方式将多个三棱镜21进行拼接从而形成三棱镜板2。
    对于所选用的光谱区域范围内的不需要用于显示的光谱区域(限于黄紫等色彩饱和度较高部分)用黑矩阵11进行遮蔽,黑矩阵11一般不超过1/2子像素大小,从而使得所需要的各颜色的光线射向对应的各子像素的位置。
    这样,通过准确控制液晶盒内的液晶分子的偏转程度,即可控制每个子像素准确显示所需要的颜色,进而实现彩色显示。也就是说,不再需要在子像素处设置相应颜色的彩膜,在解决光源与彩膜较难完全匹配的问题,同时提高光线通过子像素时的透过率。
    可以理解的是,每个像素还可以包括三个以上的子像素,以对应红绿蓝颜色以外的颜色,即和橙、青、紫、黄色中的颜色分别保持对应,从而实现更高色域的显示,但是相应的配色算法和驱动电路也更为复杂。
    进一步优选的,所述液晶显示面板包括第一基板3、第二基板4和黑矩阵11,所述黑矩阵11设于第一基板3的出光面上或第二基板4的入光面上(附图中未示出此种情况),所述黑矩阵11用于遮挡未射入各所述子像素位置的其他颜色的光,以防止混色,同时增加颜色的纯度,从而提高显示装置显示时图像的对比度。
    优选的,所述三棱镜板2在液晶显示面板上的投影至少与液晶显示面板的显示区域重合,以保证显示装置的显示品质。
    优选的,所述显示装置还包括第一偏光片和第二偏光片,所述液晶显示面板的入光面设有所述第一偏光片,出光面设有所述第二偏光片,第一偏光片的透振方向与第二偏光片的透振方向垂直,每个所述三棱镜21的轴向和第一偏光片的透振方向相同。之所以使每个所述三棱镜21的轴向和第一偏光片的透振方向相同,是因为光线经过三棱镜板2后是偏振光,其透振方向和三棱镜21的轴向相同,此时才可以保证经过三棱镜板2的光可以射出液晶显示面板。
    优选的,所述显示装置还包括光栅12,所述光栅设于三棱镜板2的入光面外,光栅12透光条的长度方向与三棱镜21轴向相同。也就是说,如图4所示,光栅12可设于三棱镜21入光面上,也可制作成一光栅12层,设置于背光源1和三棱镜板2之间。
    设置光栅有两个方面的目的,一是通过调整光栅12在三棱镜21的入光表面的位置,调整背光源1的光线经过三棱镜21折射后 形成的多种彩色光线照射方向,从而调整照射到液晶显示面板上的位置,以使每一个颜色的光束照射到与其对应的子像素上,进而形成R、G、B(红色、绿色、蓝色)相间的像素阵列或R、G、B、Y(红色、绿色、蓝色、黄色)以及更多种颜色相间的像素阵列。同时光栅12位置规律的变化,可使子像素的颜色区域规律变化,同一子像素的区域对应同一种颜色,各子像素的区域对应的颜色相间,而不会形成单色条纹。二是通过调整光栅12透光条的宽度以形成较窄的光束,使背光源1的光线经过三棱镜21后形成的彩色区域不会过宽,同时也减少颜色的交叠区域。
    进一步优选的,所述光栅12的遮光条由反射材料制成。
    更进一步优选的,所述反射材料是金属银。
    可以理解的是,也可以在背光源1和三棱镜板2之间设置一反射层,反射层上的反射区域和光栅12的遮光条区域保持对应。所述反射层的材料也采用金属银,当然也可以采用铝等其他能够将光线反射的材料也是可行的。采用由反射材料制成的遮光条或设置反射层后可以对没有进入三棱镜21的背光源1的光线进行反射,以便于将上述光线重新利用,从而提高背光源1光线的利用率。
    当所述射到三棱镜入光面的光线方向比较复杂时,所述三棱镜板2的入光侧表面可优选设置一光导层。光导层能使射到三棱镜板2入光面的光线沿同一方向射向三棱镜板2的入光面,从而避免光线之间相互干扰。
    本实施例中的显示装置,如上所述,所述射到三棱镜板2入光面的光线优选为来自背光源1的光,所述背光源1的光源可以是白光发光二极管,当然也可以是其他能表现多种颜色的光源。能够理解的是,所述射到三棱镜板2入光面的光线也可优选为来自太阳的光,并且因为太阳光含有多个波长的光线,通过对其经过三棱镜板2折射后的彩色光束进行调整(其调整与上述使用背光源的情形对三棱镜21顶角角度以及安放角度等参数的调整的原理相同,在此不再进行详细描述),结合准确控制液晶盒内的液 晶分子的偏转角度,从而控制每个子像素准确显示所需要的颜色,进而使显示的效果更接近真实的自然色彩。
    本实施例中的显示装置还应当包括如驱动电路单元等已知的其他结构,在此不再详细描述。本实施例中的显示装置为液晶显示装置,还可以为:手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
    本实施例的显示装置包括三棱镜板2,其把背光源1的光线进行折射并形成多种颜色的光束,上述颜色的光束可与液晶显示面板上的相应位置的子像素对应,从而在液晶显示面板的各子像素处不再需要设置彩膜,进而解决了彩膜与光源较难完全匹配的问题,能够实现更高色域的显示,同时也提高了液晶屏的光透过率,并且因采用无彩膜设计,光能损失少,可以达到节能效果。
    可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的?;し段?。

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