[发明专利]液晶显示器、3D眼镜和显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术，尤其涉及一种液晶显示器、3D眼镜和显示系统。

背景技术

目前基于液晶显示的主流3D技术有两类，分别为偏光式3D显示技术和快门式3D显示技术。其中，快门式3D显示技术是通过电视机芯将外部输入的3D信号进行解析，并将解析后的信号输出给电路模块，以使电路模块根据此解析后的信号生成左眼图像帧和右眼图像帧，并输出至显示面板，于是，显示面板最终将左眼图像帧和右眼图像帧交替向用户显示，从而用户通过佩戴相应的3D眼镜就可以观看到3D图像。在用户观看3D图像的过程中，3D眼镜镜片的状态在左开右关、右开左关的顺序下交替开关。其中3D眼镜可分为线偏快门3D眼镜和圆偏快门3D眼镜：

线偏快门3D眼镜，是在镜片中的液晶层的前后侧分别贴一层偏光方向相互垂直的偏光片，前侧偏光方向与液晶显示器发出的线偏光方向一致，例如：当镜片中的液晶层关闭时，入射的0°线偏振光在液晶层中旋转为90°线偏振光后通过后侧偏光片，此时镜片状态为开；当液晶层打开时，入射的0°线偏光直接通过液晶层后被后侧偏光片完全吸收，此时镜片状态为关。

圆偏快门3D眼镜，是在镜片中的液晶层的入光面贴付一层四分之一波片，出光面贴一层0°偏光片，同时在液晶显示器的出光面贴付一层四分之一波片。例如：液晶显示器出射的0°线偏振光经过液晶显示器的出光面贴付一层四分之一波片，以及镜片中的液晶层的入光面贴付一层四分之一波片，共两层四分之一波片后转换为90°线偏光。当镜片中的液晶层关闭时该90°线偏光通过该液晶层旋转至0°线偏光后顺利通过后侧的0°偏光片，此时镜片状态为开；当镜片中的液晶层打开时，90°线偏光直接通过该液晶层后被出光面的偏光片完全吸收，此时镜片状态为关。

将线偏快门3D眼镜和圆偏快门3D眼镜进行对比可知，圆偏快门3D眼镜相对于线偏快门3D眼镜的优点是不闪，室内日光灯一般在50HZ的频率上闪烁，配合线偏快门3D眼镜中液晶层的60HZ开关动作，用户会有明显的闪烁感，但是对于圆偏快门3D眼镜，由于外部光源，如室内日光灯，通过液晶层的入光面贴付的四分之一波片后仍然是自然光，因此液晶层的开关动作并不会产生明显的闪烁感。

无论是线偏快门3D眼镜和圆偏快门3D眼镜，液晶显示器都需要配合镜片中液晶层的开关时序对左眼图像帧和右眼图像帧进行交替逐行扫描动作，为了使人眼感觉不到明显的闪烁，快门式3D液晶显示器需要进行最少120H_Z的刷新动作，从而保证左眼和右眼分别最少接收到60H_Z的图像帧。以快门式3D液晶显示器进行120HZ刷新动作为例，一帧的扫描时间是1/120H_Z即8.33ms，将液晶显示器横向划分为1080行，当液晶显示器扫描完左眼图像帧后马上进行右眼图像帧的扫描，而液晶分子的旋转是需要时间的，对于普通液晶分子来说，以全白到全黑为例，一般的旋转时间大约为8ms，也就是说，当液晶显示器的第一行在经过8ms后旋转至最佳状态时，第1080行在此时仅仅是刚刚开始旋转，如果从人眼来看的话，就是第一行已经是全黑状态，而第1080行仍然是全白状态或接近全白状态，也就是说，左眼的白与右眼的黑一起同时被人眼看到，出现了左右眼的串扰。

因此，为了解决这个问题，快门式3D显示技术中液晶显示器的背光需要配合扫描时间和液晶分子旋转时间来进行分区扫描动作，通过将3D液晶显示器中的背光模组在列方向上进行分割，获得若干个背光分区。当液晶层根据用于指示显示当前图像帧的图像信号控制液晶分子旋转完成时，才开启该背光分区内背光模组的背光，从而该背光分区内背光模组出射的线偏振光经过液晶层调制后从出光面出射后，人眼就可以看到该背光分区内所显示的当前图像帧。下面以分割为六个背光分区为例，说明上述背光分区扫描技术，当第一背光分区的液晶层内液晶分子的平均旋转状态处于最佳时，也就是说旋转完成时，开启第一背光分区内背光模组的背光，此时，第二至六背光分区内背光模组的背光关闭，从而仅看到第一背光分区显示的图像帧，当第二背光分区的液晶分子旋转完成时，开启第二背光分区内背光模组的背光，此时，第一、第三至第六背光分区中背光模组的背光关闭，从而仅看到第二背光分区显示的图像帧，如此反复，直至当第六背光分区的液晶分子旋转完成时，开启第六背光分区内背光模组的背光，则当前图像帧全部显示完成，由于视觉暂留原理，人眼就可以看到完整的当前图像帧。如此反复，则利用此背光分区扫描技术可较佳的解决由于液晶分子旋转所耗时间长带来的左右眼串扰大的问题。