CN101191946A - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种液晶显示装置，其包括一液晶显示面板、一有机电解质液晶膜和一背光模组。该液晶显示面板和该背光模组相对设置。该有机电解质液晶膜介于该液晶显示面板和该背光模组之间。该有机电解质液晶膜被施加电压时使该背光模组发出的光束发散，该有机电解质液晶膜没有被施加电压时使该背光模组发出的垂直于该有机电解质液晶膜的光束直接穿透。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，特别是一种可控制视角范围的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置具有无辐射、轻薄和省电等优点，已广泛应用于各种信息、通信和消费性产品中。一般液晶显示装置根据不同需要朝两方面发展：在个人使用方面，尽可能使视角最小化，防止文件信息泄漏；在商务使用和家庭使用方面，尽可能使视角最大化，以便更多人共享使用。目前，显示器均做成超广视角类型，再以防窥膜实现窄视角特性。
请参阅图1，是一种现有技术液晶显示装置的暗态工作示意图。该液晶显示装置100包括一液晶显示面板10和一与其相邻设置的背光模组20。该液晶显示面板10包括一第一玻璃基板11、一和该第一玻璃基板11平行相对设置的第二玻璃基板12、一液晶层13、一上偏光板14、一下偏光板15、多个条形正电极121、多个条形负电极122和两层配向膜(图未示)。该液晶层13夹在该第一玻璃基板11和该第二玻璃基板12之间。该条形正电极121和该条形负电极122相对平行设置在该第二玻璃基板12邻近液晶层13一侧。该下偏光板15设置在该第二玻璃基板12远离液晶层13一侧。该上偏光板14设置在该第一玻璃基板11远离液晶层13一侧。该两层配向膜分别设置在该第一玻璃基板11和该第二玻璃基板12邻近液晶层13一侧。该下偏光板15的偏振方向K与该条形正电极121和该条形负电极122成45°夹角。该两个配向膜的配向方向与下偏光板15的偏振方向K一致。
当该条形正电极121和该条形负电极122没有被加电压时，该液晶分子18的长轴均沿配向膜的配向方向排列，即该液晶分子18也沿下偏光板15的偏振方向K排列。而上偏光板14的偏振方向L与下偏光板15的偏振方向K相互垂直。由背光模组20发出的光束经过下偏光片15后变为K方向的偏振光，该偏振光经过液晶层13后，偏振方向依然是K，与上偏振片14的偏振方向L相互垂直，因此光束不能通过，该液晶显示面板10显示暗态。
请参阅图2，是图1所示液晶显示装置100的亮态工作示意图。当该条形正电极121和该条形负电极122被施加电压时，该两个电极121、122之间产生一电场，该电场使液晶分子18在平行于第一玻璃基板11和第二玻璃基板12的平面内发生扭转，从而使经过下偏光片15后的K方向的偏振光经过液晶层13后偏振方向发生改变，其中与上偏振片14的偏振方向L一致的光分量通过。通过调节电压来控制液晶分子18的旋转角度，以调制光束的通过率，进而可以实现画面显示。在显示过程中，液晶分子18只在平面内发生扭转，因此各个角度上的画面都不会有较大差别，进而可扩大该液晶显示面板10的视角。
当需要防止偷窥而变为窄视角时，需在该液晶显示面板10外部贴附一张防窥膜，该防窥膜采用微型百叶技术，同百叶窗类似，只能在一定角度范围内看到屏幕内容。该防窥膜在水平方向把视角范围限制在60度以内。如果从左、右视角超过30度的方向观看屏幕，只能看到漆黑画面。
虽然贴附防窥膜可以控制视角范围在一个较合理的区域，但液晶显示装置100由广视角切换到窄视角的操作不方便，而且如果防窥膜贴附不平整，则影响正常使用时的画面质量。
发明内容
为解决现有技术的液晶显示装置由广视角切换到窄视角操作不方便的问题，有必要提供一种视角切换较简单的液晶显示装置。
一种液晶显示装置，其包括一液晶显示面板、一有机电解质液晶膜和一背光模组。该液晶显示面板和该背光模组相对设置，该有机电解质液晶膜介于该液晶显示面板和该背光模组之间，该有机电解质液晶膜被施加电压时使该背光模组发出的光束发散，该有机电解质液晶膜没有被施加电压时使该背光模组发出的垂直于该有机电解质液晶膜的光束直接穿透。
相较于现有技术，本发明液晶显示装置可通过是否对该有机电解质液晶膜施加电压而进行视角切换，操作简单方便。
附图说明
图1是一种现有技术液晶显示装置的暗态工作示意图。
图2是图1所示液晶显示装置的亮态工作示意图。
图3是本发明液晶显示装置一较佳实施方式的侧视图。
图4是图3所示液晶显示装置的有机电解质液晶膜没有被施加电压时的光路示意图。
图5是图4所示有机电解质液晶膜被施加电压时的光路示意图。
具体实施方式
请参阅图3，是本发明液晶显示装置一较佳实施方式的侧视图。该液晶显示装置200包括一广视角液晶显示面板1、一有机电解质液晶膜2和一背光模组3。该广视角液晶显示面板1和该背光模组3平行相对设置。该有机电解质液晶膜2夹在该广视角液晶显示面板1和该背光模组3之间，且平行于该广视角液晶显示面板1和该背光模组3。该广视角液晶显示面板1是采用平面内切换(In-PlaneSwitching，IPS)技术的液晶显示面板。
该背光模组3包括一棱镜片31和一导光板32。该棱镜片31设置在该导光板32和该有机电解质液晶膜2之间。该导光板32包括一出光面321，该出光面321定义多个连续的V形凹槽，该V形凹槽将出射光束向垂直于棱镜片31的方向汇聚。该棱镜片31进一步将出射光束向垂直于该有机电解质液晶膜2的方向汇聚。所以，由背光模组3发出的光束绝大部份垂直于该有机电解质液晶膜2。
该有机电解质液晶膜2包括一第一透明电极层21、一第二透明电极层22、多个液晶分子23、有机电解质24和两层平行配向膜25、26。该第一电极层21和该第二电极层22平行相对设置。该液晶分子23和该有机电解质24夹在该第一电极层21和该第二电极层22之间。该多个液晶分子23均匀分布在该有机电解质24中。该两层平行配向膜25、26分别位于该第一电极层21和该第二电极层22的邻近该液晶分子23和该有机电解质24的一侧。该两层平行配向膜25、26使该多个液晶分子23沿液晶分子的长轴方向平行于该第一电极层21和该第二电极层22。该第一电极层21和该第二电极层22的距离约是10μm。该液晶分子23是负型液晶，阻值小于2×1010Ω·cm。该液晶分子23具有导电异方性和介电异方性。该有机电解质24是等离子型导电性物质，其介电异方性为负。该第一透明电极层21和该第二透明电极层22的材料是铟锡氧化物或铟锌氧化物。
图4是该有机电解质液晶膜2没有被施加电压时的光路示意图。由于该第一透明电极层21和该第二透明电极层22之间没有被施加电压，该液晶分子23通过该两层平行配向膜25、26的配向后呈均匀有序排列状态。液晶分子23的长轴方向平行于该第一电极层21和该第二电极层22。从该导光板32的出光面321出射的光线通过该棱镜片31的汇聚，垂直入射该有机电解质液晶膜2。该垂直入射的光线通过该均匀有序排列的液晶分子23时，直接从该第二电极层22垂直射出，并不发生散射，该出射光线垂直于该广视角液晶显示面板1，从而使该液晶显示器200工作在窄视角状态。
图5是该有机电解质液晶膜2被施加电压时的光路示意图。由于该第一透明电极层21和该第二透明电极层22之间被施加电压，该有机电解质液晶膜2产生一垂直方向的外加电场。该外加电场使该有机电解质24在电场垂直方向上产生空间电荷的分布，从而产生一水平电场，由于该液晶分子23具有导电异方性，该水平电场使该液晶分子23引起一导电性扭转力。该液晶分子23还在和电场垂直方向上由介电异方性引起一介电性扭转力。该液晶分子23之间相互作用产生一弹性扭转力。该液晶分子23在该导电性扭转力、该介电性扭转力、该弹性扭转力和该外加电场的协同作用下扭转形成涡流状态。当该外加电压达到一定高度时，该液晶分子23的涡流运动速度增大，该液晶分子23的排列失去规则性而进入乱流状态。在该乱流状态下，该液晶分子23形成无数异于周围排列的微细的双折射区域。在该双折射区域，光可被强烈散射。从该导光板32的出光面321出射的光线通过该棱镜片31的汇聚，垂直入射该有机电解质液晶膜2。该垂直入射的光线通过该双折射区域时被强烈散射，自该有机电解质液晶膜2出射后为散射状，从而使该液晶显示器200工作在广视角状态。
由于该液晶显示装置200包括一有机电解质液晶膜2，该有机电解质液晶膜2被施加电压时，自该有机电解质液晶膜2出射的光束发散，从而使该液晶显示装置200实现广视角显示。该有机电解质液晶膜2没有被施加电压时，自该有机电解质液晶膜2出射的光束垂直于该液晶显示面板1，从而使该液晶显示装置200实现窄视角显示。该液晶显示装置200可通过是否对该有机电解质液晶膜2施加电压而进行视角切换，操作简单方便。
另外，该导光板32的出光面321具有多个连续的V型凹槽，使导光板32内部光束出射时进一步向垂直于该棱镜片31的方向汇聚，从而使该液晶显示装置200的窄视角效果更佳。
本发明的背光模组并不限于上述实施方式所述，如：该导光板32进一步包括一和该出光面321相对的底面，该底面具有内凹的微透镜结构，其进一步使该导光板32的出射光束向垂直于该有机电解质液晶膜2的方向汇聚。
Claims (10)
1.一种液晶显示装置包括一液晶显示面板和一背光模组，该背光模组和该液晶显示面板相对设置，其特征在于：该液晶显示装置进一步包括一有机电解质液晶膜，该有机电解质液晶膜介于该液晶显示面板和该背光模组之间，该有机电解质液晶膜被施加电压时使该背光模组发出的光束发散，该有机电解质液晶膜没有被施加电压时使该背光模组发出的垂直于该有机电解质液晶膜的光束直接穿透。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该有机电解质液晶膜包括一第一电极层、一第二电极层、两层配向膜、多个液晶分子和有机电解质，该第一电极层和该第二电极层平行相对设置，该液晶分子和该有机电解质夹在该第一电极层和该第二电极层之间，该两层平行配向膜分别位于该第一透明电极层和该第二透明电极层的邻近该液晶分子和该有机电解质的一侧。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：该第一电极层和该第二电极层的材料是铟锡氧化物或铟锌氧化物。
4.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：该第一电极层和该第二电极层的距离是10μm。
5.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：该液晶分子的阻值小于2×1010Ω·cm。
6.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：该液晶分子是负型液晶。
7.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：该有机电解质是等离子型导电性物质，其介电异方性为负。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该背光模组包括一导光板，该导光板包括一出光面和一底面。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：该导光板的出光面具有多个聚光结构。
10.如权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：该导光板的底面具有多个内凹的微透镜聚光结构。
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|---|---|---|---|---|
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| CN112540474A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-03-23 | 昆山龙腾光电股份有限公司 | 宽窄视角可切换的显示装置 |
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| US11513280B2 (en) | 2019-11-06 | 2022-11-29 | Hefei Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Light guide plate, backlight module and display device |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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