一种无源矩阵显示器,其具有波纹状电极边缘，以减小显示系统内的区域可见性。无源矩阵显示器包括第一基板和第二基板；位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；形成在第一基板上的图案化电极层，其包括多个独立电极,其中相邻的独立电极被电极间隙间隔开；以及形成在所述第二基板上的第二电极层。在电极间隙处的相邻独立电极的相对边缘的至少一部分包括波纹。波纹的组成部分可以是适合于任何特定应用的任何合适的形状和/或尺寸。波纹可以是均匀成形的或变化的，关于水平轴对称或不对称，和/或可以具有规则或不规则的图案。本发明专利技术的另一方面是一种显示系统，其包括降低了区域可视性的增强型无源矩阵显示器。
【技术实现步骤摘要】
具有低区域可视性的薄型二维调光背光
本专利技术涉及高动态范围(HDR)显示器，特别是移动显示器，该移动显示器使用了液晶显示器(LCD)和基于光导的有源调光背光，该有源调光背光结合了基于可切换孔径的局部调光方法。
技术介绍
实现用于电视的二维(2D)有源调光的方法和由液晶显示器(LCD)后面的直下式发光二极管(LEDs)构成的比较大面积显示器是习知。将有源调光技术小型化到诸如智能手机和平板电脑的移动尺寸显示器，涉及用LED阵列取代低厚度的光导。此外，与高质量高动态范围(HDR)显示器所需的观看区域相比，需要的LED更少。用于移动显示器的有效有源调光增强了电源管理，尤其可延长电池寿命。已经进行了各种尝试以最小化显示器尺寸，其方式可以针对利用有源调光的移动设备进行优化。这种尝试遇到了问题，包括与电极结构的可视边缘图案相关的区域的可视性。US2012/0007896(Kwon等人，2012年1月12日公开)描述了有源调光系统中区域可见性的问题，并提出了一种使用图像处理降低区域可视性的方法。至于与小型化显示器尺寸相关的其他问题，JP2012129105(Murata等人，2012年7月5日公开)在每个直下式LED上使用光学元件来减小厚度。US8199280(Kim等人，2009年11月26日公告)尝试通过使用独立的光导元件来产生更薄的直下式2D背光。US5686979(Weber等人，1997年11月11日发公告)和US8248555(Senoue等人，2012年8月21日公告)尝试在标准背光上使用第二LC面板来产生可切换孔径。对于这种装置，通常不能实现小型化的有效有源调光。小型化直下式、大尺寸显示器背光到移动尺寸会受到两个主要问题的困扰。首先，厚度显著减小意味着使用大量LED难以实现均匀性，其次，可以使用的LED的数量小于区域所需的数量。在直下式背光的LED上使用光导或其他光学元件确实减小了厚度，但通常不能达到可以使背光移动的程度。另外，光导或其他光学元件的使用不能解决区域的数量问题。在普通背光上使用第二LC孔径(通常是无源矩阵LC面板)可以在适合移动设备的低厚度下产生高质量的区域。在这种配置中，无源矩阵LC和偏振器(或仅仅是反射偏振片)放置在LCD和普通背光之间，以产生高对比度区域的2D阵列，可以被容易地控制。区域的数量和分布则与光源无关。然而，传统配置遇到如上所述的区域可视性问题。由于无源矩阵LC紧接在主显示器后面并且以显著的厚度分开，因此无源矩阵LC元件的区域边缘被很好地定义并且清晰，并且由于眼睛之间的视差，可以在主显示器上的不同位置看到这样的边缘。这意味着图像处理的算法边缘不能与LC边缘完美对齐。这导致不期望地产生可在图像中看到的矩形边缘图案。这种矩形边缘图案的产生无法在软件中很好地校正；在无源矩阵LC和主面板之间使用扩散器也是不切实际的。扩散器会使背光的亮度显著降低。
技术实现思路
本公开描述了允许高质量二维(2D)有源调光的显示器配置被优化以用于移动尺寸设备，例如被用于诸如智能手机，平板电脑和类似的装置中。本专利技术解决了上述厚度和区域数的问题，同时保持了高效率。所描述的配置提供增强型无源矩阵液晶显示器，用于通过改变定义无源矩阵显示器的各个区域的电极边缘的形状来有效地减小对应于参考的矩形边缘图案的区域可见性。在示例性实施例中，电极边缘不是直的，而是配置有波纹。根据给定显示器的实际区域可见性，波纹可以形成在电极的至少一侧上，直到电极的所有侧面上。波纹优选地应该形成在相对的相邻电极组的每个相应电极的相对电极边缘上。波纹破坏了干扰主显示像素的直线的直线，这导致对应于通过主显示器的电极边缘的区域可见性减小。相对的相邻电极具有类似的形状以保持电极间隙。这些波纹的大小可以与眼间隔的视差相匹配或者是更大的水平，例如40°离轴视差。因此，本专利技术的一个方面，是一种无源矩阵显示器,其具有波纹状电极边缘，以减小显示系统内的区域可见性。在示例性实施例中，无源矩阵显示器包括第一基板和第二基板；位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；形成在第一基板上的图案化电极层，其包括多个独立电极,其中相邻的独立电极被电极间隙间隔开；以及形成在所述第二基板上的第二电极层。在电极间隙处的相邻独立电极的相对边缘的至少一部分包括波纹。波纹的组成部分可以是适合于任何特定应用的任何合适的形状和/或尺寸。波纹可以是均匀成形的或变化的，关于水平轴对称或不对称，和/或可以具有规则或不规则的图案。本专利技术的另一方面是一种显示系统，其包括降低了区域可视性的增强型无源矩阵显示器。在示例性实施例中,该显示系统包括背光；主液晶显示器；以及根据任一实施例的无源矩阵显示器，其位于背光和主液晶显示器之间，其中背光在非观看侧，主液晶显示器在相对于无源矩阵显示器的观看侧。波纹状电极边缘被提供于无源矩阵显示器中以减少显示系统内的区域可见性。为了实现前述和相关目的，本专利技术包括在下文中充分描述并在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了本专利技术的某些说明性实施例。然而，这些实施例仅表示本专利技术原理的各种方式中的一些可以被采用。当结合附图考虑时，本专利技术的其他目的，优点和新颖特征将从本专利技术的以下详细描述中变得显而易见。附图说明图1描绘了可结合本专利技术的增强型无源矩阵显示器特征的示例性显示系统的概述的图。图2描绘了在传统显示系统中可能出现的视差问题的图。图3描绘了与图1相比的显示系统的图，指示了标示为近视图的部分。图4描绘了图3所指示的近视图，示出了可以在图3所示的显示系统中使用的电极图案。图5描绘了图4所指示的另一个近视图，示出了在两个相邻电极的边界处的电极边缘上的波纹。图6描绘了在图1和3的显示系统中使用的无源矩阵显示器的示例性配置的侧视图。图7描绘了图6的示例性无源矩阵显示器的立体图。图8描绘了如图7中所指示的近视图，示出了在相邻的电极的边界处的电极边缘上的波纹。图9描绘了电极边缘上的波纹的第一示例性变化的图。图10描绘了电极边缘上的波纹的第二示例性变化的图。图11描绘了电极边缘上的波纹的第三示例性变化的图。图12描绘了电极边缘上的波纹的第四示例性变化的图。图13描绘了电极边缘上的波纹的第五示例性变化的图。附图标记说明显示系统10背光12主孔径显示器14无源矩阵(PM)孔径显示器16光源18光导20增强型镜面反射器(ESR)22增亮膜(BEFs)24前偏振器26后偏振器28LCD图像面板30第一玻璃基板32第二玻璃基板33PM液晶(LC)层34偏振器36显示系统40LC图像面板42第一基板层44第二基板层46LC像素层48无源矩阵(PM)LC面板50电极间隙52间隔54眼睛56第一电极60第二电极62电极间隙64第一电极上的波纹66第二电极上的波纹68第一电极层70独立电极72第一独立电极72a相邻的独立电极72b电极间隙73第二电极层74第一独立电极上的波纹76a相邻的独立电极上的波纹76b替代的波纹配置78a替代的波纹配置78b替代的波纹配置78c替代的波纹配置78d替代的波纹配置78e具体实施方式现在将参考附图描述本专利技术的实施例，其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件。应该理解，附图不一定按比例绘制。通常，本专利技术的一个方面是一种显示系统，其包括降低了区域可见性的增本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无源矩阵显示器,其特征在于,包括:第一基板和第二基板；位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；形成在所述第一基板上的图案化电极层,其包括多个独立电极,其中相邻的所述独立电极通过电极间隙间隔开；以及形成在所述第二基板上的第二电极层；其中,在所述电极间隙处的相邻的所述独立电极的相对的边缘的至少一部分包括波纹。
【技术特征摘要】
2018.04.12 US 15/9512971.一种无源矩阵显示器,其特征在于,包括:第一基板和第二基板；位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；形成在所述第一基板上的图案化电极层,其包括多个独立电极,其中相邻的所述独立电极通过电极间隙间隔开；以及形成在所述第二基板上的第二电极层；其中,在所述电极间隙处的相邻的所述独立电极的相对的边缘的至少一部分包括波纹。2.如权利要求1所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述独立电极的所有边缘都包括所述波纹。3.如权利要求1-2中任意一项所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述波纹的组成单元具有相同的形状。4.如权利要求1-3中任意一项所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述波纹的组成单元具有相同的尺寸。5.权利要求1-2中任意一项所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述波纹的组成单元具有不同的形状。6.权利要求1-3中任意一项所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述波纹的组成单元具有不同的尺寸。7.权利要求1-6中任意一项所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述波纹关于水平轴对称。8.权利要求1-7中任意一项所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述波纹关于水平轴不对称。9.权利要求1-8中任意一项所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述波纹具有规则的图案。10.权利要求1-8中任意一项所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述波纹具有不规则的图案。11.如权利要求10所述的无源矩阵显示器，其特征在于，用于定位所述波纹的随机形状的线条被应用，使得所述线条远离波纹的水平轴的概率遵循泊松分布，正态分布和高斯分布中的其中一种概率分布。12.权利要求1-11中任意一项所述的无源矩阵显示器，其特征在于：所述第二电极层包括公共电...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·詹姆斯·蒙哥马利，H·霍普金，刘智允，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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