一种显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

传统的显示面板一般由多个显示像素构成，在显示面构成像素阵列，观看者无论从哪个视角观看到的显示图像几乎是一样的。但是在真实世界中，在观看者的位置或视角发生变化时，观看到的影像是不一样的，因此传统显示面板的显示效果的真实性较差。由此，应运而生的光场显示技术，可以记录和重构物体上各个点元朝向各个方向发出的光线，光场显示不仅可以真实再现三维场景的空间特性，而且能够表现不同物体之间的相互遮挡关系，已经成为近年来的研究热点。

如图1所示，为一种光场显示系统的结构示意图，使用微型发光二极管点光源作为背光，每个微型发光二极管11投射到液晶面板12产生一个光斑，通过液晶面板对微型发光二极管出射光线的调制，使微型发光二极管点光源、液晶面析以及观看者的眼睛人眼之间具有一定的对应关系，在观看者的眼睛位置保持固定时，每个点光源通过液晶面板后在液晶面板的显示面形成被眼睛观看的视点p，在液晶面板显示面形成一个视点集。当观看者的位置发生变化时，视点集也随之变化。观看者在不同角度看到不同的光线，达到光场显示效果。

然而，如图2所示，上述显示系统结构中相邻两个微型发光二极管11投射到液晶面板12的光斑之间不能有交集，否则会造成相邻视点之间干扰，由此使得显示系统的分辨率受限。

技术实现要素：

本发明提供了一种显示装置，用以提高显示分辨率。

本发明提供一种显示装置，包括：多个偏振点光源，在各所述偏振点光源出光侧设定距离处设置的液晶显示面板，位于所述液晶显示面板面向各所述偏振点光源一侧表面的第一偏光片，以及位于所述液晶显示面板背离各所述偏振点光源一侧表面的第二偏光片；其中，

至少部分所述偏振点光源投射到所述液晶显示面板的光斑与相邻的所述偏振点光源投射到所述液晶显示面板的光斑之间具有重叠区域；

投射到所述液晶显示面板的光斑具有重叠区域的相邻两个所述偏振点光源出射的偏振光的偏振方向相互垂直；

针对每相邻两个所述偏振点光源投射到所述液晶显示面板的光斑区域，在两个光斑未产生交叠的区域对应的所述第一偏光片的偏振方向与该区域产生光斑的偏振点光源的偏振方向相互平行，在两个光斑产生的交叠区域对应的所述第一偏振光片的偏振方向与其中一个偏振点光源的偏振方向相互平行；

位置相对应的所述第二偏光片与所述第一偏光片的偏振方向相互垂直。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述偏振点光源分为第一光源和第二光源，所述第一光源与所述第二光源的出射光的偏振方向相互垂直。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，各所述第一光源排列为多个第一光源列，各所述第二光源排列为多个第二光源列；所述第一光源列与所述第二光源列沿行方向交替排列，所述第一光源列与所述第二光源列沿列方向错位设定距离；

所述第一光源投射到所述液晶显示面板的光斑与相邻的所述第二光源投射到所述液晶显示面板的光斑之间具有重叠区域。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，位于同一所述第一光源列中的相邻两个所述第一光源投射到所述液晶显示面板的光斑之间紧密接触且无交叠，相邻两个所述第一光源列投射到所述液晶显示面板的光斑之间紧密接触且无交叠；

所述第二光源位于与该第二光源相邻的四个所述第一光源围成的四边形的中心位置。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，每相邻两个所述偏振点光源投射到所述液晶显示面板的光斑之间均具有重叠区域；

各所述第一光源与各所述第二光源呈矩阵分布；各所述第一光源与各所述第二光源沿行方向和列方向均交替排列。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述液晶显示面板中液晶分子的初始配向与所述第一偏光片的偏振方向相互平行。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述偏振点光源为偏振微型发光二极管；

所述偏振微型发光二极管包括：衬底，位于所述衬底之上的n型半导体层，位于所述n型半导体层背离所述衬底一侧的发光层，位于所述发光层背离所述n型半导体层一侧的p型半导体层，位所述p型半导体层背离所述发光层一侧的电流扩散层，以及位于所述电流扩散层背离所述p型半导体层一侧的金属光线栅。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述发光层为多量子阱层。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述第一偏光片与所述第二偏光片均为金属线栅偏光片；

所述金属线栅偏光片包括：多条平行排列的金属线；所述金属线栅偏光片的偏振方向与所述金属线的延伸方向相互垂直。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述金属线宽度为50-100nm，所述金属线栅偏光片的占空比为0.2-0.6。

本发明有益效果如下：

本发明提供的显示装置，包括：多个偏振点光源，在各偏振点光源出光侧设定距离处设置的液晶显示面板，位于液晶显示面板面向各偏振点光源一侧表面的第一偏光片，以及位于液晶显示面板背离各偏振点光源一侧表面的第二偏光片；其中，至少部分偏振点光源投射到液晶显示面板的光斑与相邻的偏振点光源投射到液晶显示面板的光斑之间具有重叠区域；投射到液晶显示面板的光斑具有重叠区域的相邻两个偏振点光源出射的偏振光的偏振方向相互垂直；针对每相邻两个偏振点光源投射到液晶显示面板的光斑区域，在两个光斑未产生交叠的区域对应的第一偏光片的偏振方向与该区域产生光斑的偏振点光源的偏振方向相互平行，在两个光斑产生的交叠区域对应的第一偏振光片的偏振方向与其中一个偏振点光源的偏振方向相互平行；位置相对应的第二偏光片与第一偏光片的偏振方向相互垂直。由于在光斑交叠区域的第一偏振片的偏振方向仅与产生交叠区域的两个光斑对应的其中一个偏振点光源的偏振方向相同，因此即使存在光斑交叠的区域，也只有其中一个偏振点光源的出射光可以穿过该交叠区域，不会造成两个点光源在重叠区域的光线干扰问题，因此可以在显示装置的显示区设置更多的偏振点光源，以提高显示分辨率。

附图说明

图1为现有技术中显示系统的结构示意图；

图2为现有技术中微型发光二极管在液晶面板投射光斑的示意图；

图3为本发明实施例提供的偏振点光源在液晶显示面板上投射光斑的示意图之一；

图4为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的偏振点光源在液晶显示面板上投射光斑的示意图之二；

图6为本发明实施例提供的偏振点光源在液晶显示面板上投射光斑的示意图之三；

图7为本发明实施例提供的偏振点光源在液晶显示面板上投射光斑的示意图之四；

图8为本发明实施例提供的偏振微型发光二极管的截面结构示意图；

图9为本发明实施例提供的金属线栅偏光片的俯视结构示意图；

图10为本发明实施例提供的第二偏光片的俯视结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种显示装置，用以提高显示分辨率。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的显示装置。

在光场显示应用中，每个点光源可以作为一个发光单元，其发射光在投影到液晶显示面板后，由液晶显示面板进行调制，从而使不同观看者所观看到的每个子像素的发光亮度有所不同，不同颜色以及不同亮度的各子像素构成完整的显示图像。由于现有技术中每个微型发光二极管作为一个发光单元的点光源投射到液晶显示面板的光斑如果存在交叠的区域，则在进行光场显示时会对图像显示造成干扰，因此在应用中显示分辨率受限，最大的分辨率只能维持在相邻点光源投射到液晶显示面板的光斑之间紧密接触而无重叠的情况，无法再进一步提高显示分辨率。

有鉴于此，本发明实施例提供一种显示装置，如图3所示，包括：多个点光源(图3中的黑色点代表点光源)，以及在各点光源出光侧设定距离处设置的液晶显示面板22，在具体实施时，如图3所示，至少部分点光源投射到液晶显示面板的光斑与其相邻的点光源投射到液晶显示面板22的光斑之间存在重叠区域(图3中的圆形填充图形代表位于其圆心位置的点光源在液晶显示面板投射的光斑)。在本发明实施例提供的显示装置中允许相邻的点光源投射到液晶显示面板22的光斑之间存在交叠区域，因此相对于现有技术中的显示装置，可以进一步缩小点光源之间的间距，从而设置更多的点源，相当于设置更多的发光单元，由此可以提高显示分辨率。

而在具体实施时，针对本发明实施例提供的上述点光源的设置结构，需要进行特殊设置。具体来说，图4为图3中投射到液晶显示面板的光斑具有重叠区域的三个点光源对应位置(图3中矩形虚线框)的显示装置的截面结构示意图。在本发明实施例中的点光源均为偏振点光源21，除此之外，如图4所示，本发明实施例提供的上述显示装置还包括：位于液晶显示面板22面向各偏振点光源21一侧表面的第一偏光片23，以及位于液晶显示面板22背离各偏振点光源21一侧表面的第二偏光片24。

如图3所示，在本发明实施例提供的上述显示装置中，至少部分偏振点光源21投射到液晶显示面板22的光斑与相邻的偏振点光源投射到液晶显示面板22的光斑之间具有重叠区域。为方便说明，在图4中将三个投射到液晶显示面板22的光斑具有重叠区域的偏振点光源分为21a、21b和21c。在具体实施时，相邻两个偏振点光源出射的偏振光的偏振方向相互垂直。以图4所示的情况为例，偏振点光源21a出射的偏振光与偏振点光源21b出射的偏振光的偏振方向相互垂直；偏振点光源21b出射的偏振光与偏振点光源21c出射的偏振光的偏振方向也相互垂直。

进一步地，针对每相邻两个偏振点光源投射到液晶显示面板的光斑区域，在两个光斑未产生交叠的区域对应的第一偏光片23的偏振方向与该区域产生光斑的偏振点光源的偏振方向相互平行，在两个光斑产生的交叠区域对应的第一偏振光片23的偏振方向与其中一个偏振点光源的偏振方向相互平行；位置相对应的第二偏光片24与第一偏光片23的偏振方向相互垂直。以图4所示的情况为例，偏振点光源21a和偏振点光源21b投射到液晶显示面板22的光斑的交叠区域称为区域ab，偏振点光源21b和偏振点光源21c投射到液晶显示面板22的光斑的交叠区域称为区域bc。针对于区域ab所对应的第一偏光片的偏振方向既可与偏振点光源21a的偏振方向相同，也可以与偏振点光源21b的偏振方向相同，在本实施例中设置区域ab所对应的这部分第一偏光片的偏振方向与偏振点光源21a的偏振方向相同；同样地，针对于区域bc所对应的第一偏光片的偏振方向既可与偏振点光源21b的偏振方向相同，也可以与偏振点光源21c的偏振方向相同，在本实施例中设置区域bc所对应的这部分第一偏光片的偏振方向与偏振点光源21c的偏振方向相同。而对于光斑未产生交叠的区域所对应的第一偏光片的偏振方向，则与产生光斑的偏振点光源的偏振方向相同，即在区域ab左侧的这部分第一偏光片的偏振方向与偏振点光源21a的偏振方向相同；位于区域ab与区域bc之间的这部分第一偏光片的偏振方向与偏振点光源21b的偏振方向相同；位于区域bc右侧的这部分第一偏光片的偏振方向与偏振点光源21c的偏振方向相同。在具体实施时，由于液晶显示面板两侧的偏光片应保持相互垂直的偏振方向，因此，第二偏光片24应该根据第一偏光片23的划分区域进行一致的区域划分，并且保证位置相对应的第一偏光片与第二偏光片的偏振方向相互垂直。

在将显示装置中的点光源、以及液晶显示面板两侧的第一偏光片和第二偏振光片按照上述规则来进行设置，即使相邻的点光源投射到液晶显示面板的光斑之间存在重叠区域，也只有一个点光源的光线能穿过重叠区域所对应的第一偏振片，因此光线入射到液晶显示面板中并不会产生相互干扰的问题，那么在相同尺寸的显示装置中，本发明实施例可以设置更多的点光源用于图像显示，由此可以提高显示分辨率。

在实际应用中，为了简化方案，提高适用性，显示装置中的偏振点光源21可仅包含两种偏振方向的点光源，即偏振点光源可分为第一光源和第二光源，第一光源与第二光源的出射光的偏振方向相互垂直。由此，可以在需要增加点光源数量以使点光源投射到液晶显示面板的光斑之间产生交叠区域的显示区，交替设置第一光源与第二光源，以使相邻两个点光源的偏振方向相互垂直。

以下为本发明实施例为了提高显示装置分辨率而设置的几种偏振点光源结构的举例说明，在实际应用中，基于本发明思想还可能存在其它的设置结构，在此不做限定。需要说明的是，以下的几种结构中均只采用偏振方向相互垂直的第一光源和第二光源进行说明。为方便区分说明，在以下举例的附图中均以黑色点代表第一光源211，以白色点代表第二光源212。以第一光源或第二光源为圆心的填充圆形分别表示第一光源投射到液晶显示面板22的光斑，以及第二光源投射到液晶显示面板22的光斑。

在一种可实施的方式中，如图5所示的各偏振点光源投射到液晶显示面板21上的光斑的俯视图，各第一光源211排列为多个第一光源列，各第二光源212排列为多个第二光源列；第一光源列与第二光源列沿行方向交替排列，第一光源列与第二光源列沿列方向错位设定距离；第一光源211投射到液晶显示面板22的光斑与相邻的第二光源212投射到液晶显示面板22的光斑之间具有重叠区域。

如图5所示，将第二光源列与第一光源列沿列方向错位排列，可有效提高偏振点光源的设置数量，且第二光源212以在原第一光源211阵列的基础上，设置在四个第一光源211的空隙位置，这样可以有效地利用显示面板显示区有限的空间以设置更多的偏振点光源，由此提高显示装置的显示分辨率。

进一步地，在另一种可实施的方式中，还可以针对现有分辨率最高的显示装置的结构进行改进，如图6所示，为在现有技术最大分辨率的显示装置的基础上，采用更多的偏振点光源在液晶显示面板上投射光斑的示意图，在这种实施方式中与上一种实施方式的不同之处在于，位于同一第一光源列中的相邻两个第一光源211投射到液晶显示面板22的光斑之间紧密接触且无交叠，相邻两个第一光源列投射到液晶显示面板22的光斑之间紧密接触且无交叠；第二光源212位于与该第二光源相邻的四个第一光源211围成的四边形的中心位置。

在如图6所示的结构中，各第一光源211可按照现有的最大分辨率的形式呈阵列分布，并各第一光源211投射到液晶显示面板22的光斑与相邻的光斑之间无交叠区域但紧密接触，在此基础上，可在相邻两行两列中的相邻四个第一光源的空隙位置的中心再设置一个第二光源212，由此可在不改变现有显示区域整体轮廓的基础上，填充了第一光源的空隙位置，有效利用有限的显示区域设置更多的点光源作为发光单元以形成更多的子像素，提高显示分辨率。

在另一种可实施的方式中，如图7所示，每相邻两个偏振点光源(211和212)投射到液晶显示面板22的光斑之间均具有重叠区域；各第一光源211与各第二光源212呈矩阵分布；各第一光源211与各第二光源212沿行方向和列方向均交替排列。

采用如图7所示的偏振点光源结构与现有技术相比，由于相邻的点光源投射到液晶显示面板的光斑之间可以存在重叠区域，因此可沿着行方向以及列方向均压缩相邻偏振点光源之间的距离，使得显示区域内可以设置更多数量的偏振点光源，每个偏振点光源在光场显示中可作为一个发光单元最终形成子像素进行显示，设置更多数量的子像素可以有效提高显示分辨率。

以上为采用本发明构思提出的几中点光源的排列结构，在实际应用中，可根据实际子像素图形或实际显示需要，在上述几中举例的结构基础上变形或改进，凡以本发明构思完成的点光源的排列结构均属于本发明的保护范围。

在具体实施，液晶显示面板包括液晶层，液晶层中的液晶分子均具有初始配向，由于在本发明实施例提供的上述显示装置中，不同位置的第一偏光片与第二偏振光的偏振方向不同，因此与各位置对应的液晶层中的液晶分子的初始配向也有所不同。在本发明实施例中，液晶显示面板22中液晶分子的初始配向与第一偏光片23的偏振方向相互平行。由于第一偏光片针对各偏振点光源所对应的区域具有不同的偏振方向，则液晶分子可以根据第一偏光片的偏振方向来设置初始配向，以使各位置的液晶分子均能够按照现有的驱动方式对光线进行亮度调制。

在发明实施例中，偏振点光源可采用偏振微型发光二极管。该偏振微型发光二极管可以在现有的微型发光二极管的基础上进行改进，以使其出射的光线为偏振光。如图8所示，本发明实施例提供的偏振微型发光二极管包括：衬底2101，位于衬底2101之上的n型半导体层2102，位于n型半导体层2102背离衬底一侧的发光层2103，位于发光层2103背离n型半导体层2102一侧的p型半导体层2104，位p型半导体层2104背离发光层2103一侧的电流扩散层2105，以及位于电流扩散层2105背离p型半导体层2104一侧的金属光线栅2106。

在实际应用中，可采用纳米压印技术直接在电流扩散层2105的表面形成金属线栅，由电流扩散层2105一侧出射的光线在金属线栅的作用下具有固定的偏振方向，从而使得微型发光二极管可以出射偏振光。

在具体实施时，偏振微型发光二极管中的发光层2103可为多量子阱层，以提高发光效率。例如，多量子阱层可采用ingan/gan层；此外，衬底可采用al2o3，n型半导体层可采用n-gan，p型半导体层可采用p-gan，电流扩散层可采用zno:ga。实际应用中，还可能采用其它材料制作上述微型发光二极管，在此不做限定。

进一步地，在本发明实施例中，位于液晶显示面板22两侧的第一偏光片23与第二偏光片24也可采用金属线栅偏光片；如图9所示，金属线栅偏光片包括：多条平行排列的金属线；金属线栅偏光片的偏振方向与金属线的延伸方向相互垂直。

在实际应用中，金属线栅偏光片中的金属线的宽度w可设置一致，且相邻的两条金属线之间的间距可设置相等。一条金属线及其相邻的间隔构成一个周期p，在一个周期内金属线的宽度在周期宽度中所占的比例为金属线栅的占空比(w/p)。在实际应用中，考虑到偏光片的切割精度只能达到0.2mm左右，而针对一个发光单元所在区域的尺寸要远远小于其切割精度，因此可采用纳米压印技术直接在液晶显示面板对应的区域的表面制作金属线栅作为第一偏光片或第二偏光片，由此可以达到使用精度的需求。通过情况下金属线的宽度可设置在金属线宽度为50-100nm左右，而金属线在一个周期内的占空比可设置在0.2-0.6的范围内。金属线栅的作用为将入射光线转换为线偏振光，而偏振方向平行于金属线的偏振光会被金属吸收，因此经过金属线栅后的线偏振光的偏振方向与金属线的延伸方向相互垂直，即金属线栅的偏振化方向与其金属线的延伸方向相互垂直。

在实际应用中，针对显示装置中各偏振点光源所对应的各区块的第二偏光片23的偏振化方向，可参见图8，如果采用图7所示的偏振点光源的排列结构，则无论沿行方向还是列方向相邻两个第一偏光片区块以及相邻两个第二偏光片区块的偏振方向均相互垂直，且位置相对应的第一偏光片区块与第二偏光片区块的偏振方向相互垂直。线偏光层的偏振化方向相互垂直，如图10所示，从其俯视结构来看，线偏光层被分割为与各光学探测组一一对应的线偏光层块，相邻两个线偏光层块的偏振化方向相互垂直。

本发明实施例提供一种显示装置，包括：多个偏振点光源，在各偏振点光源出光侧设定距离处设置的液晶显示面板，位于液晶显示面板面向各偏振点光源一侧表面的第一偏光片，以及位于液晶显示面板背离各偏振点光源一侧表面的第二偏光片；其中，至少部分偏振点光源投射到液晶显示面板的光斑与相邻的偏振点光源投射到液晶显示面板的光斑之间具有重叠区域；投射到液晶显示面板的光斑具有重叠区域的相邻两个偏振点光源出射的偏振光的偏振方向相互垂直；针对每相邻两个偏振点光源投射到液晶显示面板的光斑区域，在两个光斑未产生交叠的区域对应的第一偏光片的偏振方向与该区域产生光斑的偏振点光源的偏振方向相互平行，在两个光斑产生的交叠区域对应的第一偏振光片的偏振方向与其中一个偏振点光源的偏振方向相互平行；位置相对应的第二偏光片与第一偏光片的偏振方向相互垂直。由于在光斑交叠区域的第一偏振片的偏振方向仅与产生交叠区域的两个光斑对应的其中一个偏振点光源的偏振方向相同，因此即使存在光斑交叠的区域，也只有其中一个偏振点光源的出射光可以穿过该交叠区域，不会造成两个点光源在重叠区域的光线干扰问题，因此可以在显示装置的显示区设置更多的偏振点光源，以提高显示分辨率。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。