顯示屏幕以及包含該顯示屏幕的終端設備的制作方法
【專利摘要】顯示屏幕以及包含顯示屏幕的終端設備，所述顯示屏幕包括：背光單元，配置來產(chǎn)生光源；第一偏光片，設置在背光單元之上，并且配置來使光源中具有第一偏振方向的振動分量的光線透過第一偏光片；多個偏振調(diào)制單元，設置在第一偏光片之上，并且分別與顯示屏幕的多個顯示像素區(qū)域一一對應，偏振調(diào)制單元配置來基于顯示控制信號，將來自第一偏光片的光線的第一偏振方向偏移預定的角度；以及第二偏光片，設置在多個偏振調(diào)制單元上，并且配置來使具有第二偏振方向的振動分量的光線透過第二偏光片，其中通過第二偏光片的光線具有第二偏振方向，并且透過第二偏光片的光線的強度由光線在第二偏振方向的振動分量決定。
【專利說明】顯示屏幕以及包含該顯示屏幕的終端設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種顯示屏幕以及包含該顯示屏幕的終端設備。
【背景技術】
[0002]當前，諸如智能手機、平板電腦或平板電視之類的終端設備大多采用液晶顯示屏幕作為其主顯示單元。這里，液晶顯示屏幕包含液晶層。在這種情況下，液晶層中的液晶單元可以基于顯示控制信號來改變通過液晶單元的光線的偏振方向，并且通過設置在液晶層之上的偏振膜片來控制通過偏振膜片的通光量，由此可以控制液晶顯示單元的明暗。然而，液晶層中的液晶通常較為渾濁，因此在來自液晶顯示屏幕的背光源的光線通過液晶層時通常會發(fā)生損失，由此透過液晶層的光量較少，由此導致液晶顯示屏幕的整體亮度較低。在這種情況下，為了補償通光量的損失，往往需要加大背光源的亮度，而這又會不利地增加液晶顯示屏幕以及終端設備的功耗。此外，由于液晶分子具有一定的粘滯性，因此液晶分子在進行轉(zhuǎn)動時速度較慢，這就導致了液晶顯示的響應時間比較大，對顯示畫面尤其是動態(tài)畫面影響很大。同時，液晶分子不能在一個位置保持太久，否則就會破壞液晶的結構，因此，即使畫面不變化，液晶分子也在不停的轉(zhuǎn)動，這也加大了驅(qū)動的功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術中的上述技術問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種顯示屏幕，包括:背光單元，配置來產(chǎn)生光源；第一偏光片，設置在所述背光單元之上，并且配置來使所述光源中具有第一偏振方向的振動分量的光線透過所述第一偏光片；多個偏振調(diào)制單元，設置在所述第一偏光片之上，并且分別與所述顯示屏幕的多個顯示像素區(qū)域一一對應，所述偏振調(diào)制單元配置來基于顯示控制信號，將來自所述第一偏光片的所述光線的第一偏振方向偏移預定的角度；以及第二偏光片，設置在所述多個偏振調(diào)制單元上，并且配置來使具有第二偏振方向的振動分量的光線透過所述第二偏光片，其中通過所述第二偏光片的光線具有第二偏振方向，并且透過所述第二偏光片的光線的強度由光線在所述第二偏振方向的振動分量決定。
[0004]此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述偏振調(diào)制單元包括:磁光晶體；以及螺線圈，其中在所述螺線圈通電時，在所述螺線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁場；以及所述磁場作用于所述磁光晶體，使得通過所述磁光晶體的光線的偏振方向從所述第一偏振方向偏移預定的角度。
[0005]此外,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中通過所述磁光晶體的光線的第一偏振方向偏移的角度與通過所述螺線圈的電流強度成正比，并且控制所述電流強度，使得所述預定的角度在(T90度的范圍內(nèi)；以及通過所述螺線圈的電流強度基于所述顯示控制信號確定。
[0006]此外,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述第一偏振方向與所述第二偏振方向相同；以及如果通過所述螺線圈的電流強度增加，則通過所述磁光晶體的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度增加，并且通過所述磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量減小，使得通過所述第二偏光片的光強減小。[0007]此外,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述第一偏振方向與所述第二偏振方向相互正交；如果通過所述螺線圈的電流強度增加，則通過所述磁光晶體的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度減小，并且通過所述磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量增加，使得通過所述第二偏光片的光強增加。
[0008]此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述磁光晶體由鎂鋁榴石，鐵鋁榴石，錳鋁榴石，鈣鋁榴石，鈣鐵榴石，鈣鉻榴石，釔鐵榴石中的至少一種實現(xiàn)；以及所述磁光晶體具有高透射率。
[0009]此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種終端設備，包括:顯示屏幕，包括:背光單元，配置來產(chǎn)生光源；第一偏光片，設置在所述背光單元之上，并且配置來使所述光源中具有第一偏振方向的振動分量的光線透過所述第一偏光片；多個偏振調(diào)制單元，設置在所述第一偏光片之上，并且分別與所述顯示屏幕的多個顯示像素區(qū)域一一對應，所述偏振調(diào)制單兀配置來基于顯不控制信號，將來自所述第一偏光片的所述光線的第一偏振方向偏移預定的角度；以及第二偏光片，設置在所述多個偏振調(diào)制單元上，并且配置來使具有第二偏振方向的振動分量的光線透過所述第二偏光片，其中通過所述第二偏光片的光線具有第二偏振方向，并且透過所述第二偏光片的光線的強度由光線在所述第二偏振方向的振動分量決定；以及處理單元，配置來向所述顯示屏幕提供所述顯示控制信號。
[0010]此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述偏振調(diào)制單元包括:磁光晶體；以及螺線圈，其中在所述螺線圈通電時，在所述螺線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁場；以及所述磁場作用于所述磁光晶體，使得通過所述磁光晶體的光線的偏振方向從所述第一偏振方向偏移預定的角度。
[0011]此外,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中通過所述磁光晶體的光線的第一偏振方向偏移的角度與通過所述螺線圈的電流強度成正比，并且控制所述電流強度，使得所述預定的角度在(T90度的范圍內(nèi)；以及通過所述螺線圈的電流強度基于所述顯示控制信號確定。
[0012]此外,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述第一偏振方向與所述第二偏振方向相同；以及如果通過所述螺線圈的電流強度增加，則通過所述磁光晶體的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度增加，并且通過所述磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量減小，使得通過所述第二偏光片的光強減小。
[0013]此外,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述第一偏振方向與所述第二偏振方向相互正交；如果通過所述螺線圈的電流強度增加，則通過所述磁光晶體的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度減小，并且通過所述磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量增加，使得通過所述第二偏光片的光強增加。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述磁光晶體由鎂鋁榴石，鐵鋁榴石，錳鋁榴石，鈣鋁榴石，鈣鐵榴石，鈣鉻榴石，釔鐵榴石中的至少一種實現(xiàn)；以及所述磁光晶體具有高透射率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示屏幕的結構的示意圖；
[0016]圖2是圖解根據(jù)本發(fā)明實施例的偏振調(diào)制單元改變光線的偏振方向的示意圖；
[0017]圖3是圖解根據(jù)本發(fā)明另一實施例的偏振調(diào)制單元改變光線的偏振方向的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0018]將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的各個實施例。這里，需要注意的是，在附圖中，將相同的附圖標記賦予基本上具有相同或類似結構和功能的組成部分，并且將省略關于它們的重復描述。
[0019]下面將參照圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示屏幕。這里，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示屏幕可以應用到諸如智能手機、平板電腦和平板電視之類的終端設備上。
[0020]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示屏幕包括:背光單元1、第一偏光片2、多個偏振調(diào)制單元3以及第二偏光片4。
[0021]這里，背光單元I用作光源，并且產(chǎn)生顯示畫面所需的光線。背光單元I可以由任意的點、條狀或面光源實現(xiàn)。
[0022]第一偏光片2設置在背光單兀I上面,并且可以由任意的偏光薄膜實現(xiàn)。第一偏光片2可以配置來使背光單兀I發(fā)射的具有第一偏振方向的振動分量的光線透過第一偏光片2。這里,通過第一偏光片2的光線的偏振方向均為第一偏振方向。
[0023]偏振調(diào)制單元3設置在第一偏光片2之上，并且分別與顯示屏幕的多個顯示像素區(qū)域 對應。這里，偏振調(diào)制單兀3可以基于顯不控制信號,將來自第一偏光片2的光線的第一偏振方向偏移預定的角度。
[0024]第二偏光片4，設置在多個偏振調(diào)制單元3上，并且可以由任意的偏光薄膜實現(xiàn)。第二偏光片4可以使具有第二偏振方向的振動分量的光線透過第二偏光片4。這里,與第一偏光片2類似,通過第二偏光片4的光線具有第二偏振方向。這里，第二偏光片4會過濾與第二偏振方向正交(垂直)的方向上的那部分偏振分量。也就是說，在照射到第二偏光片4的光線的偏振方向與第二偏振方向呈一定夾角時，通過第二偏光片4的光線的偏振方向與第二偏振方向相同，并且照射到第二偏光片4的光線的與第二偏振方向正交的那部分偏振分量被第二偏光片4過濾。這里，由于光線的能量(亮度)由光線的偏振幅度決定，因此透過第二偏光片4的光線的強度由光線在第二偏振方向的振動分量決定。
[0025]下面，將具體描述根據(jù)本發(fā)明實施例的偏振調(diào)制單元3的結構和功能。如圖1所示，偏振調(diào)制單元3包括磁光晶體31以及螺線圈32。
[0026]這里，磁光晶體31可以由鎂鋁榴石，鐵鋁榴石，錳鋁榴石，鈣鋁榴石，鈣鐵榴石，鈣鉻榴石，釔鐵榴石中的任意一種或組合來實現(xiàn)。這里，由于由上述材料實現(xiàn)的磁光晶體31均為高透晶體，因此根據(jù)本發(fā)明實施例的磁光晶體31具有高透射率。螺線圈32可以由任意的導體實現(xiàn)，并且纏繞在磁光晶體31上。這里，磁光晶體31的位置應該與顯示屏幕中的各個顯示像素的位置對應，并且其面積應該與各個顯示像素的面積相同或稍大，使得通過磁光晶體31的光線可以覆蓋整個顯示像素。在螺線圈32通電時，會在螺線圈32內(nèi)部產(chǎn)生均勻磁場。在螺線圈32內(nèi)部產(chǎn)生的磁場作用于磁光晶體31時，會使通過磁光晶體31的光線發(fā)生旋光效應。具體地，由于通過第一偏光片2的光線的偏振方向均為第一偏振方向，因此在具有第一偏振方向的光線通過磁光晶體31并發(fā)生旋光效應時，通過磁光晶體31的光線的偏振方向會從之前的第一偏振方向偏移預定的角度9。
[0027]這里，磁光晶體31的光線的偏振方向會從之前的第一偏振方向偏移的角度0可以基于如下因素確定:[0028]0 =VXBXl
[0029]其中V為物質(zhì)常數(shù)，并且取決于磁光晶體31的材料特性，B為作用在磁光晶體31上的磁感應強度，而I是磁光晶體31的高度(光通過磁光晶體31的光路長度)。
[0030]在這種情況下，由于磁光晶體31上的磁感應強度與磁光晶體31的面積、纏繞在磁光晶體31上的螺線圈32中流過的電流強度成正比，而且磁光晶體31的材料特性、磁光晶體31的面積(對應于顯示像素的面積)以及磁光晶體31的高度(如，廣5_)都是可確定的。因此，偏移的角度0與通過螺線圈32的電流強度成正比。
[0031]這里，由于顯示屏幕的面積、分辨率多種多樣，因此導致其顯示像素的面積不同，由此對于每一種顯示屏幕，都需要確定偏移的角度0與通過螺線圈32的電流強度的具體映射關系。這里，可以通過實驗來獲得偏移角度0與通過螺線圈32的電流強度的具體映射關系，并且可以將上述映射關系存儲在包含顯示屏幕的終端設備上，由此可以基于上述映射關系生成顯示控制信號。這里，顯示控制信號可以是電壓信號，當該電壓信號作用于螺線圈32上時，可以產(chǎn)生對應的電流強度。上述映射關系可以存儲在顯示屏幕的控制單元(未示出)，使得顯示屏幕可以基于終端設備提供的圖像信號產(chǎn)生對應的顯示控制信號。
[0032]通常，可以基于所獲得的映射關系，將偏移的角度0控制在(T90度的范圍內(nèi)。這樣做是因為在偏移的角度9在(T90度的范圍內(nèi)，就可以控制偏振方向被偏移了預定角度0的光線在第二偏振方向上偏振分量與該光線的整體偏振幅度之間的比值在0?1之間,從而可以控制顯示屏幕的亮度在全亮以及全黑之間變化。
[0033]具體地，將參照圖2描述偏振調(diào)制單元31改變光線的偏振方向，并且通過第二偏振片4的情況。
[0034]這里，如果顯示屏幕為常白型顯示屏幕(未接電時顯示屏幕為白色)，則通過第一偏振片2的光線的第一偏振方向與通過第二偏振片4的光線的第二偏振方向相同。
[0035]這里，假設第一偏振方向以及第二偏振方向是圖2中的垂直方向。這里，為了便于說明，將第一偏振方向以及第二偏振方向顯示為圖2中的垂直方向，但是本發(fā)明不限于此，光線的偏振方向可以是與光的傳播方向垂直的任意方向。
[0036]如圖2所示，在螺線圈32通電時，通過磁光晶體31的光線發(fā)生旋光效應。此時，通過磁光晶體31的光線的偏振方向會從之前的第一偏振方向偏移預定的角度0。
[0037]這里，由于第一偏振方向與第二偏振方向相同，因此在通過磁光晶體31照射到第二偏光片4的光線的偏振方向與通過第二偏光片4的光線的第二偏振方向之間的夾角也為0，并且照射到第二偏光片4的光線在第二偏振方向上的偏振分量與該光線的偏振幅度之間的比值為cose。在這種情況下，在通過磁光晶體31照射到第二偏光片4時，通過第二偏光片4的光線的偏振幅度為照射到第二偏光片4的偏振幅度的cos 0倍。這里，由于0在0?90度的范圍內(nèi)，因此cos 0在0?I之間。
[0038]在這種情況下，如果通過螺線圈32的電流強度增加，則通過磁光晶體31的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度9增加，并且通過磁光晶體31的光線在第二偏振方向的振動分量(偏振幅度Xcos 0 )減小，而這使得通過第二偏光片4的光線的振動幅度減小，由此使通過第二偏光片4的光線的光強(偏振幅度)減小。通過上述方式，當通過螺線圈32的電流強度增加時，通過第二偏光片4的光線的光強(偏振幅度)減小。在這種情況下，可以通過實驗方式測得螺線圈32的電流強度與顯示屏幕的顯示像素的動態(tài)范圍(灰階)的對應關系，并且進一步確定顯示控制信號與顯示屏幕的顯示像素的動態(tài)范圍的對應關系。通過上述方式，可以基于顯示控制信號來控制顯示屏幕的各個顯示像素的亮暗，由此顯示屏幕可以顯示各種畫面。
[0039]下面，將參照圖3描述偏振調(diào)制單元31改變光線的偏振方向，并且通過第二偏振片4的情況。
[0040]這里，如果顯示屏幕為常黑型顯示屏幕(未接電時顯示屏幕為黑色)，則通過第一偏振片2的光線的第一偏振方向與通過第二偏振片4的光線的第二偏振方向相互正交(垂直)。
[0041]這里，為了便于說明，假設第一偏振方向是圖3中的垂直方向，而第二偏振方向是圖3中的水平方向。
[0042]如圖3所示，在螺線圈32通電時，通過磁光晶體31的光線發(fā)生旋光效應。此時，通過磁光晶體31的光線的偏振方向會從之前的第一偏振方向偏移預定的角度0。
[0043]這里，由于第一偏振方向與第二偏振方向正交，因此在通過磁光晶體31照射到第二偏光片4的光線的偏振方向與通過第二偏光片4的光線的第二偏振方向之間的夾角為90° - 0 ,并且照射到第二偏光片4的光線在第二偏振方向上的偏振分量與該光線的偏振幅度之間的比值為sin 9。在這種情況下，在通過磁光晶體31照射到第二偏光片4時，通過第二偏光片4的光線的偏振幅度為照射到第二偏光片4的偏振幅度的sin 0倍。這里，由于0在(T90度的范圍內(nèi)，因此sin0在0?I之間。
[0044]在這種情況下，如果通過螺線圈32的電流強度增加，則通過磁光晶體31的光線的偏振方向相對于第一偏振方向偏移的角度9增加，即通過磁光晶體31的光線的偏振方向相對于第而偏振方向偏移的角度(90° -0)減小。在這種情況下，通過磁光晶體31的光線在第二偏振方向的振動分量(偏振幅度Xsin 0 )增加，而這使得通過第二偏光片4的光線的振動幅度(偏振幅度)增加，由此使通過第二偏光片4的光線的光強(偏振幅度)增加。通過上述方式，當通過螺線圈32的電流強度增加時，通過第二偏光片4的光線的光強(偏振幅度)增加。在這種情況下，可以通過實驗方式測得螺線圈32的電流強度與顯示屏幕的顯示像素的動態(tài)范圍(灰階)的對應關系，并且進一步確定顯示控制信號與顯示屏幕的顯示像素的動態(tài)范圍的對應關系。通過上述方式，可以基于顯示控制信號來控制顯示屏幕的各個顯示像素的亮暗，由此顯示屏幕可以顯示各種畫面。
[0045]通過上述方式，在螺線圈32通電時，在螺線圈32的磁場的作用下，使通過磁光晶體31的光線發(fā)生旋光效應，即光線的偏振方向偏移預定的角度，并且通過偏振方向偏移的預定的角度來控制通過第二偏光片4的光線的偏振幅度(光強)，由此可以控制顯示屏幕的顯示像素的明暗。這里，與現(xiàn)有技術中利用液晶層產(chǎn)生旋光效應的原理類似，根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元也通過旋光效應來控制顯示屏幕的顯示像素的明暗。此外，根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元3中的磁光晶體具有高透射率，因此與相對渾濁的液晶相比，根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元3具有更少的光損失，并且需要更低的背光亮度就可以達到同樣的顯示效果。此外，現(xiàn)有技術中的液晶層中的液晶需要較長的響應時間來完成液晶分子排列的變化并實現(xiàn)旋光效應，然而磁光晶體31的響應時間要大大小于液晶層的響應時間。另外，由于根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元3同樣利用旋光效應來控制顯示屏幕的顯示像素的明暗，因此僅需要將根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元3替換現(xiàn)有技術中的液晶層，而無需對顯示屏幕的其它層(部件)進行改動，由此可以降低顯示屏幕的生產(chǎn)難度和成本。
[0046]在上面描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示屏幕，下面將描述根據(jù)本發(fā)明實施例的終端設備。這里，根據(jù)本發(fā)明實施例的終端設備可以是諸如智能手機、平板電腦、平板電視之類的終端設備。
[0047]這里，與針對圖1的描述類似，顯示屏幕包括背光單元、第一偏光片、多個偏振調(diào)制單元以及第二偏光片。這里，由于已經(jīng)針對圖1對顯示屏幕進行了詳細描述，因此為了說明書的簡明，這里僅對其進行簡單描述。
[0048]背光單元用作光源，并且產(chǎn)生顯示畫面所需的光線。第一偏光片設置在背光單元上面，并且可以使背光單元I發(fā)射的具有第一偏振方向的振動分量的光線透過第一偏光片。偏振調(diào)制單元設置在第一偏光片之上，并且分別與顯示屏幕的多個顯示像素區(qū)域一一對應。偏振調(diào)制單?？梢曰陲@不控制信號，將來自第一偏光片的光線的第一偏振方向偏移預定的角度。第二偏光片設置在多個偏振調(diào)制單元上，并且可以使具有第二偏振方向的振動分量的光線透過第二偏光片。這里，通過第二偏光片的光線的偏振方向為第二偏振方向。由于第二偏光片會過濾與第二偏振方向正交(垂直)的方向上的那部分偏振分量，并且光線的能量(亮度)由光線的偏振幅度決定，因此透過第二偏光片的光線的強度由光線在第二偏振方向的振動分量決定。
[0049]這里，由于無需對顯示屏幕的背光單元、第一偏光片以及第二偏光片進行改動，因此這里著重描述偏振調(diào)制單元的結構和功能。與針對圖1的描述類似，偏振調(diào)制單元包括磁光晶體以及螺線圈。磁光晶體可以由鎂鋁榴石，鐵鋁榴石，錳鋁榴石，鈣鋁榴石，鈣鐵榴石，鈣鉻榴石，釔鐵榴石中的任意一種或組合來實現(xiàn)，并且具有高透射率。螺線圈可以由任意的導體實現(xiàn)，并且纏繞在磁光晶體上。這里，磁光晶體的位置應該與顯示屏幕中的各個顯示像素的位置對應，并且其面積應該與各個顯示像素的面積相同或稍大，使得通過磁光晶體的光線可以覆蓋整個顯示像素。在螺線圈通電時，在螺線圈內(nèi)部產(chǎn)生均勻磁場，當磁場作用于磁光晶體時，會使通過磁光晶體的光線發(fā)生旋光效應。具體地，由于通過第一偏光片的光線的偏振方向均為第一偏振方向，因此在具有第一偏振方向的光線通過磁光晶體并發(fā)生旋光效應時，通過磁光晶體的光線的偏振方向會從之前的第一偏振方向偏移預定的角度
9 O
[0050]這里，磁光晶體的光線的偏振方向會從之前的第一偏振方向偏移的角度0可以基于如下因素確定:
[0051]0 =VXBXl
[0052]其中V為物質(zhì)常數(shù)，并且取決于磁光晶體的材料特性，B為作用在磁光晶體上的磁感應強度，而I是磁光晶體的高度(光通過磁光晶體的光路長度)。
[0053]在這種情況下，由于磁光晶體上的磁感應強度與磁光晶體的面積、纏繞在磁光晶體上的螺線圈中流過的電流強度成正比，而且磁光晶體的材料特性、磁光晶體的面積(對應于顯示像素的面積)以及磁光晶體的高度(如，f 5mm)都是可確定的。因此，偏移的角度0與通過螺線圈的電流強度成正比。
[0054]這里，由于顯示屏幕的面積、分辨率多種多樣，因此導致其顯示像素的面積不同，由此對于每一種顯示屏幕，都需要確定偏移的角度0與通過螺線圈的電流強度的具體映射關系。這里，可以通過實驗來獲得偏移角度e與通過螺線圈的電流強度的具體映射關系，并且可以將上述映射關系存儲在包含顯示屏幕的控制單元中，由此可以基于上述映射關系生成顯示控制信號。這里，顯示控制信號可以是電壓信號，當該電壓信號作用于螺線圈上時，可以產(chǎn)生對應的電流強度。
[0055]通常，可以基于所獲得的映射關系，將偏移的角度0控制在(T90度的范圍內(nèi)。這樣做是因為在偏移的角度9在(T90度的范圍內(nèi)，就可以控制偏振方向被偏移了預定角度0的光線在第二偏振方向上偏振分量與該光線的整體偏振幅度之間的比值在0?1之間,從而可以控制顯示屏幕的亮度在全亮以及全黑之間變化。
[0056]例如，如果顯示屏幕為常白型顯示屏幕(未接電時顯示屏幕為白色)，則通過第一偏振片光線的第一偏振方向與通過第二偏振片的光線的第二偏振方向相同。
[0057]與針對圖2的描述類似，假設第一偏振方向以及第二偏振方向是圖2中的垂直方向。如圖2所示，在螺線圈通電時，通過磁光晶體的光線發(fā)生旋光效應。此時，通過磁光晶體的光線的偏振方向會從之前的第一偏振方向偏移預定的角度這里，由于第一偏振方向與第二偏振方向相同，因此在通過磁光晶體照射到第二偏光片的光線的偏振方向與通過第二偏光片的光線的第二偏振方向之間的夾角也為e，并且照射到第二偏光片的光線在第二偏振方向上的偏振分量與該光線的偏振幅度之間的比值為cos 0。在這種情況下，在通過磁光晶體照射到第二偏光片時，通過第二偏光片的光線的偏振幅度為照射到第二偏光片的偏振幅度的COS 0倍。這里，由于0在(T90度的范圍內(nèi)，因此cos 0在0?I之間。
[0058]在這種情況下，如果通過螺線圈的電流強度增加，則通過磁光晶體的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度9增加，并且通過磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量(偏振幅度Xcos 0 )減小，而這使得通過第二偏光片的光線的振動幅度(偏振幅度)減小，由此使通過第二偏光片的光線的光強減小。通過上述方式，當通過螺線圈的電流強度增加時，通過第二偏光片的光線的光強減小。在這種情況下，可以通過實驗方式測得螺線圈的電流強度與顯示屏幕的顯示像素的動態(tài)范圍(灰階)的對應關系，并且進一步確定顯示控制信號與顯示屏幕的顯示像素的動態(tài)范圍的對應關系。通過上述方式，可以基于顯示控制信號來控制顯示屏幕的各個顯示像素的亮暗，由此顯示屏幕可以顯示各種畫面。
[0059]此外，如果顯示屏幕為常黑型顯示屏幕(未接電時顯示屏幕為黑色)，則通過第一偏振片的光線的第一偏振方向與通過第二偏振片的光線的第二偏振方向相互正交(垂直)。例如，如圖3所示，在螺線圈通電時，通過磁光晶體的光線發(fā)生旋光效應。此時，通過磁光晶體的光線的偏振方向會從之前的第一偏振方向偏移預定的角度這里，由于第一偏振方向與第二偏振方向正交，因此在通過磁光晶體照射到第二偏光片的光線的偏振方向與通過第二偏光片的光線的第二偏振方向之間的夾角為90° -0 ,并且照射到第二偏光片的光線在第二偏振方向上的偏振分量與該光線的偏振幅度之間的比值為sin 0。在這種情況下，在通過磁光晶體照射到第二偏光片時，通過第二偏光片的光線的偏振幅度為照射到第二偏光片的偏振幅度的sin 0倍。這里，由于0在(T90度的范圍內(nèi)，因此sin0在0?I之間。
[0060]在這種情況下，如果通過螺線圈的電流強度增加，則通過磁光晶體的光線的偏振方向相對于第一偏振方向偏移的角度9增加，即通過磁光晶體的光線的偏振方向相對于第而偏振方向偏移的角度(90° -0)減小。在這種情況下，通過磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量(偏振幅度Xsin0 )增加，而這使得通過第二偏光片的光線的振動幅度(偏振幅度)增加，由此使通過第二偏光片的光線的光強增加。通過上述方式，當通過螺線圈的電流強度增加時，通過第二偏光片的光線的光強增加。在這種情況下，可以通過實驗方式測得螺線圈的電流強度與顯示屏幕的顯示像素的動態(tài)范圍(灰階)的對應關系，并且進一步確定顯示控制信號與顯示屏幕的顯示像素的動態(tài)范圍的對應關系。通過上述方式，可以基于顯示控制信號來控制顯示屏幕的各個顯示像素的亮暗，由此顯示屏幕可以顯示各種畫面。
[0061]通過上述方式，與現(xiàn)有技術中利用液晶層產(chǎn)生旋光效應的原理類似，根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元也通過旋光效應來控制顯示屏幕的顯示像素的明暗。此外，根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元中的磁光晶體具有高透射率，因此與相對渾濁的液晶相比，根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元具有更少的光損失，并且需要更低的背光亮度就可以達到同樣的顯示效果。此夕卜，現(xiàn)有技術中的液晶層中的液晶需要較長的響應時間來完成液晶分子排列的變化并實現(xiàn)旋光效應，然而磁光晶體的響應時間要大大小于液晶層的響應時間。另外，由于根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元同樣利用旋光效應來控制顯示屏幕的顯示像素的明暗，因此僅需要將根據(jù)本發(fā)明的偏振調(diào)制單元替換現(xiàn)有技術中的液晶層，而無需對顯示屏幕的其它層(部件)進行改動，由此可以降低顯示屏幕的生產(chǎn)難度和成本。
[0062]在上面詳細描述了本發(fā)明的各個實施例。然而，本領域技術人員應該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行各種修改，組合或子組合，并且這樣的修改應落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種顯示屏幕，包括: 背光單元，配置來產(chǎn)生光源； 第一偏光片，設置在所述背光單元之上，并且配置來使所述光源中具有第一偏振方向的振動分量的光線透過所述第一偏光片； 多個偏振調(diào)制單元，設置在所述第一偏光片之上，并且分別與所述顯示屏幕的多個顯示像素區(qū)域一一對應，所述偏振調(diào)制單元配置來基于顯示控制信號，將來自所述第一偏光片的所述光線的第一偏振方向偏移預定的角度；以及 第二偏光片，設置在所述多個偏振調(diào)制單元上，并且配置來使具有第二偏振方向的振動分量的光線透過所述第二偏光片，其中通過所述第二偏光片的光線具有第二偏振方向，并且透過所述第二偏光片的光線的強度由光線在所述第二偏振方向的振動分量決定。
2.如權利要求1所述的顯示屏幕，其中所述偏振調(diào)制單元包括: 磁光晶體；以及 螺線圈， 其中在所述螺線圈通電時，在所述螺線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁場；以及所述磁場作用于所述磁光晶體，使得通過所述磁光晶體的光線的偏振方向從所述第一偏振方向偏移預定的角度。
3.如權利要求2所述的顯示屏幕，其中 通過所述磁光晶體的光線的第一偏振 方向偏移的角度與通過所述螺線圈的電流強度成正比，并且控制所述電流強度，使得所述預定的角度在(T90度的范圍內(nèi)；以及通過所述螺線圈的電流強度基于所述顯示控制信號確定。
4.如權利要求3所述的顯示屏幕，其中 所述第一偏振方向與所述第二偏振方向相同；以及 如果通過所述螺線圈的電流強度增加，則通過所述磁光晶體的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度增加，并且通過所述磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量減小，使得通過所述第二偏光片的光強減小。
5.如權利要求3所述的顯示屏幕，其中 所述第一偏振方向與所述第二偏振方向相互正交； 如果通過所述螺線圈的電流強度增加，則通過所述磁光晶體的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度減小，并且通過所述磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量增加，使得通過所述第二偏光片的光強增加。
6.如權利要求2所述的顯示屏幕，其中 所述磁光晶體由鎂鋁榴石，鐵鋁榴石，錳鋁榴石，鈣鋁榴石，鈣鐵榴石，鈣鉻榴石，釔鐵榴石中的至少一種實現(xiàn)；以及所述磁光晶體具有高透射率。
7.—種終端設備，包括: 顯示屏幕，包括: 背光單元，配置來產(chǎn)生光源； 第一偏光片，設置在所述背光單元之上，并且配置來使所述光源中具有第一偏振方向的振動分量的光線透過所述第一偏光片；多個偏振調(diào)制單元，設置在所述第一偏光片之上，并且分別與所述顯示屏幕的多個顯示像素區(qū)域一一對應，所述偏振調(diào)制單元配置來基于顯示控制信號，將來自所述第一偏光片的所述光線的第一偏振方向偏移預定的角度；以及 第二偏光片，設置在所述多個偏振調(diào)制單元上，并且配置來使具有第二偏振方向的振動分量的光線透過所述第二偏光片，其中通過所述第二偏光片的光線具有第二偏振方向，并且透過所述第二偏光片的光線的強度由光線在所述第二偏振方向的振動分量決定。
8.如權利要求7所述的終端設備，其中所述偏振調(diào)制單元包括: 磁光晶體；以及 螺線圈， 其中在所述螺線圈通電時，在所述螺線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁場；以及 所述磁場作用于所述磁光晶體，使得通過所述磁光晶體的光線的偏振方向從所述第一偏振方向偏移預定的角度。
9.如權利要求8所述的終端設備，其中 通過所述磁光晶體的光線的第一偏振方向偏移的角度與通過所述螺線圈的電流強度成正比，并且控制所述電流強度，使得所述預定的角度在(T90度的范圍內(nèi)；以及 通過所述螺線圈的電流強度基于所述顯示控制信號確定。
10.如權利要求9所述的終端設備，其中 所述第一偏振方向與所述第二偏`振方向相同；以及 如果通過所述螺線圈的電流強度增加，則通過所述磁光晶體的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度增加，并且通過所述磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量減小，使得通過所述第二偏光片的光強減小。
11.如權利要求9所述的終端設備，其中 所述第一偏振方向與所述第二偏振方向相互正交； 如果通過所述螺線圈的電流強度增加，則通過所述磁光晶體的光線的偏振方向相對于第二偏振方向偏移的角度減小，并且通過所述磁光晶體的光線在第二偏振方向的振動分量增加，使得通過所述第二偏光片的光強增加。
12.如權利要求8所述的終端設備，其中 所述磁光晶體由鎂鋁榴石，鐵鋁榴石，錳鋁榴石，鈣鋁榴石，鈣鐵榴石，鈣鉻榴石，釔鐵榴石中的至少一種實現(xiàn)；以及 所述磁光晶體具有高透射率。
【文檔編號】G02F1/09GK103487954SQ201210196061
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月13日 優(yōu)先權日:2012年6月13日
【發(fā)明者】張振華, 尚可 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司