[发明专利]一种降低观看液晶显示器产生视觉疲劳的方法及装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种降低观看液晶显示器产生视觉疲劳的方法，尤其涉及一种通过改变液晶显示装置出射光偏振状态降低观看液晶显示器产生视觉疲劳的方法。

【背景技术】

随着液晶技术的不断发展，液晶显示器得到广泛的应用，从液晶手表的出现开始，液晶就作为电子时代的重要角色分外引人注目。相继出现了带有液晶显示的便携式电话、游戏机、电子辞典、摄像机、数字相机、可视电话，乃至笔记本电脑、监视器、液晶电视等。特别是近来，在电视与个人电脑领域，液晶显示器已逐步取代CRT，成为市场的主流。

请参阅图1A、1B所示的液晶显示器的结构示意图，液晶显示器是将两块带透明电极102，104的玻璃基板用数微米直径的玻璃珠或塑料珠隔垫，边缘用胶固定，注入扭曲向列相液晶130，液晶130在上下基板之间扭曲90度，上下基板外侧附着两片光轴互相垂直的偏振片110，120。上侧的偏振片120偏振光轴(平行于纸面)与上侧基板处的液晶取向平行，下侧的偏振片110偏振光轴(垂直于纸面)与下侧基板处的液晶取向平行。自然光自上基板至下基板入射液晶屏，不加电场时光线通过第一块偏振片变为平行上基板处液晶取向的偏振光，偏振光被液晶层旋光，转过90°后正好与下基板处偏振片的光轴相平行，可以透过，作为显示器的亮态，如图1A所示；加电场时液晶分子130沿电场方向竖起，原来的扭曲排列变为垂直平行排列，垂直排列的液晶对透过它的偏振光不产生作用，透过上偏振片120的偏振光通过液晶层时偏振状态不再发生旋转，到达出射端的偏振片110时，偏光轴与出射光的偏振方向垂直，光被截止，呈现暗态，如图1B所示。如果电场不特别强，液晶分子处于半竖立状态，旋光作用也处于半完全状态，则会有部分光透过，呈现中间灰度，这就是液晶显示器的工作原理。从液晶显示器的工作原理可知，液晶显示器的出射光是一种线偏振光。

除了这种扭曲向列相液晶外，液晶还有展曲、弯曲等畸变特性，不同的畸变特性对应于液晶的不同显示模式。但这些不同的显示模式的基本原理与上述的扭曲向列相液晶的显示原理类似，即通过液晶分子的排列改变光线的偏振方向以实现图显示，而最终出射的光是线偏振光。

由于液晶显示装置的出射光是偏振光，其光矢量的振动方向是固定的，与线偏振光不同，自然光在各个方向上的矢量分布是均匀的，这种均匀分布的自然光对人眼的感光细胞的刺激是各向同性的，人类长期的发展过程中，人眼习惯于这种自然光。

随着信息化的发展，人们对信息获取需求越来越强烈，白天在公司办公使用电脑要面对液晶显示器，晚上在家看电视或上网，也会要面对液晶电视或液晶显示器，因此，随着液晶显示装置的应用普及，人们接触液晶显示装置的时间将越来越长。

因此，改变现有液晶显示器出射光的偏振状态，对于保护人眼的健康具有十分重要的意义。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种降低观看液晶显示器产生视觉疲劳的方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是：在液晶显示装置与观察者之间设置一个能改变光偏振状态的透光部件，实现将液晶显示装置发射的线偏振光转变为圆偏振光或椭圆偏振光进入观者眼睛。

所述透光部件是一波长延迟值为λ/4奇数倍波长延迟片。

进一步的改进是所述波长延迟片的偏振光轴与出射光偏振片偏振方向成45度或135度。

再进一步的改进是所述波长延迟片一层具有λ/4补偿功能的复合延迟片，所述复合延迟片由一层λ/2延迟片与一层λ/4延迟片组成。

更进一步的改进所述复合延迟片中的λ/2延迟片与λ/4延迟片之间的光轴夹角是45度或135度。

本发明要解决的另一个问题是提供一种使用前述方法的液晶显示装置，在其出射光偏振片的外侧设置一透光部件，实现从出射光偏振片出射的线偏振光再进入外部空间之前经由该透光部件之后变成圆偏振光或椭圆偏振光出射。

所述透光部件是延迟值为λ/4奇数倍的波长延迟片。

进一步的改进是所述波长延迟片的光轴与出射光偏振片的偏振方向成45度或135度。

再进一步的改进是所述波长延迟片一层具有λ/4补偿功能的复合延迟片，所述复合延迟片由一层λ/2延迟片与一层λ/4延迟片组成。

更进一步的改进，λ/2延迟片若复合延迟片中的λ/2延迟片与λ/4延迟片之间的延迟光轴夹角为φ，在λ/2延迟片作为入射光面时，λ/2延迟片的延迟光轴与出射光偏振片的偏振方向夹角为(φ-45)/2，在λ/4延迟片作为入射光面时，λ/4延迟片的延迟光轴与出射光偏振片的偏振方向夹角为45度。