CN107466376A - 视角可切换的液晶显示装置及视角切换方法 - Google Patents

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Abstract

一种视角可切换的液晶显示装置及视角切换方法，其中该视角可切换的液晶显示装置包括显示面板，该显示面板包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板及位于该第一基板与该第二基板之间的液晶层，该第二基板上设有第一电极和第二电极，该第一电极为公共电极，该第二电极为像素电极，该第一基板上设有用于控制视角切换的第三电极，该液晶显示装置在进行视角切换时向该第三电极施加周期性的交流电压，该周期性交流电压的周期为该显示面板的每帧画面的刷新周期的偶数倍。本实施例提供的液晶显示装置及视角切换方法可以实现宽视角与窄视角之间的轻松切换，具有较强的操作灵活性和方便性，而且可以有效改善残像以及避免出现分屏mura。

Description

视角可切换的液晶显示装置及视角切换方法
技术领域
本发明涉及液晶显示的技术领域，特别是涉及一种视角可切换的液晶显示装置及视角切换方法。
背景技术
液晶显示装置(liquid crystal display，LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位。
现在液晶显示装置逐渐向着宽视角方向发展，如采用面内切换模式(IPS)或边缘场开关模式(FFS)的液晶显示装置均可以实现较宽的视角。宽视角的设计使得使用者从各个方向均可看到完整且不失真的画面。然而，当今社会人们越来越注重保护自己的隐私，有很多事情并不喜欢拿出来和人分享。在公共场合，总希望自己在看手机或者浏览电脑的时候内容是保密的。因此，单一视角模式的显示器已经不能满足使用者的需求。除了宽视角的需求之外，在需要防窥的场合下，也需要能够将显示装置切换或者调整到窄视角模式。
目前有以下两种方式对液晶显示装置的宽视角与窄视角进行切换：第一种是在显示屏上贴附百叶遮挡膜来实现，当需要进行防窥时，利用百叶遮挡膜遮住屏幕即可缩小视角；第二种是在液晶显示装置中设置双光源背光系统用于调节液晶显示装置的视角，该双光源背光系统由两层层叠的导光板结合反棱镜片构成，顶层导光板(LGP-T)结合反棱镜片改变光线的走向使得光线限制在比较窄的角度范围，实现液晶显示装置的窄视角，而底部导光板(LGP-B)结合反棱镜片的功能则实现液晶显示装置的宽视角。
但是，上述第一种方法的缺陷在于这种方式需要额外准备百叶遮挡膜，给使用者造成极大的不便，且一张百叶遮挡膜只能实现一种视角，一旦贴附上百叶遮挡膜后，视角便固定了，只能实现窄视角模式，不能根据用户的需求进行视角的变换；上述第二种方式的缺陷在于此种双光源背光系统会导致液晶显示装置的厚度及成本均增加，不符合液晶显示装置轻薄化的发展趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视角可切换的液晶显示装置及视角切换方法，可在无需使用遮挡膜、基本不增加产品厚度和制作成本的条件下实现宽视角与窄视角的轻松切换功能，具有较强的操作灵活性和方便性。
本发明实施例提供一种视角可切换的液晶显示装置，包括显示面板，该显示面板包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板及位于该第一基板与该第二基板之间的液晶层，该第二基板上设有第一电极和第二电极，该第一电极为公共电极，该第二电极为像素电极，该第一基板上设有用于控制视角切换的第三电极，该液晶显示装置在进行视角切换时向该第三电极施加周期性的交流电压，该周期性交流电压的周期为该显示面板的每帧画面的刷新周期的偶数倍。
进一步地，该液晶层内的液晶分子为正性液晶分子，当向该第三电极施加周期性交流电压时，该液晶显示装置从宽视角模式切换至窄视角模式。
进一步地，在宽视角模式下，该第一电极上施加直流公共电压，该第三电极上施加直流电压，而且该第三电极上施加的直流电压与该第一电极上施加的直流公共电压之间的电位差小于1V。
进一步地，在窄视角模式下，该第一电极上施加直流公共电压，该第三电极上施加该周期性交流电压，该第三电极上施加的周期性交流电压围绕该第一电极上施加的直流公共电压为中心上下波动，而且该第三电极上施加的周期性交流电压与该第一电极上施加的直流公共电压之间的电位差大于1V。
进一步地，该液晶层内的液晶分子为负性液晶分子，当向该第三电极施加周期性交流电压时，该液晶显示装置从窄视角模式切换至宽视角模式。
进一步地，在窄视角模式下，该第一电极上施加直流公共电压，该第三电极上施加直流电压，而且该第三电极上施加的直流电压与该第一电极上施加的直流公共电压之间的电位差小于1V。
进一步地，在宽视角模式下，该第一电极上施加直流公共电压，该第三电极上施加该周期性交流电压，该第三电极上施加的周期性交流电压围绕该第一电极上施加的直流公共电压为中心上下波动，而且该第三电极上施加的周期性交流电压与该第一电极上施加的直流公共电压之间的电位差大于1V。
进一步地，该周期性交流电压的周期为该显示面板的每帧画面的刷新周期的两倍或四倍。
进一步地，该第一基板上还设有第四电极，该第四电极包括多个金属导电条，该多个金属导电条与该第三电极导电连接。
进一步地，该第一基板上还设有色阻层和黑矩阵，该多个金属导电条与该黑矩阵上下重叠设置。
进一步地，该第一基板上还设有色阻层，该多个金属导电条交叉形成网状结构且兼做黑矩阵。
本发明实施例还提供一种上述的液晶显示装置的视角切换方法，包括：
侦测用户是否发出进行视角切换的视角切换请求信号；
若接收到视角切换请求信号，向该第三电极施加周期性的交流电压，该周期性交流电压的周期为该显示面板的每帧画面的刷新周期的偶数倍。
进一步地，该液晶显示装置设有视角切换按键，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换请求信号。
本发明实施例还提供一种视角可切换的液晶显示装置，包括：
显示面板，包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板及位于该第一基板与该第二基板之间的液晶层，该第二基板上设有第一电极和第二电极，该第一电极为公共电极，该第二电极为像素电极，该第一基板上设有用于控制视角切换的第三电极；
侦测模块，用于侦测用户是否发出进行视角切换的视角切换请求信号；
驱动电路，与该侦测模块信号连接，若接收到视角切换请求信号，该驱动电路用于在向该第三电极施加周期性的交流电压，该周期性交流电压的周期为该显示面板的每帧画面的刷新周期的偶数倍。
进一步地，该液晶显示装置设有视角切换按键，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换请求信号，该侦测模块与该视角切换按键信号连接。
本发明实施例提供的视角可切换的液晶显示装置及视角切换方法，通过在第一基板上设置用于控制视角的第三电极，在进行视角切换时向第三电极施加周期性的交流电压，可以在第一基板与第二基板之间形成垂直电场以驱动液晶分子偏转，实现显示面板在宽窄视角之间的轻松切换，而且在第三电极上施加的该周期性交流电压的周期为显示面板的每帧画面的刷新周期的偶数倍，可以避免在每帧画面的中间显示过程中进行正负极性切换，从而避免了在每帧画面的显示过程中出现压差突变而出现的分屏mura，提高画面表现的均一性。本发明可在无需使用遮挡膜、基本不增加产品厚度和制作成本的条件下实现宽视角与窄视角之间的轻松切换，具有较强的操作灵活性和方便性，提供了集娱乐视频与隐私保密于一体的液晶显示装置。
附图说明
图1为本发明第一实施例中液晶显示装置在宽视角时的结构示意图。
图2为图1中液晶显示装置在窄视角时的结构示意图。
图3为图1中液晶显示装置的第二基板的电路示意图。
图4a-4b为比较例中输出至第三电极上的交流电压波形示意图。
图5a-5b为本发明中施加在第三电极上的交流电压波形示意图。
图6a-6d为本发明中施加在第三电极上的其他交流电压波形示意图。
图7a-7c为本发明中第四电极的不同图案结构示意图。
图8-11为本发明中第四电极在第一基板内的不同位置结构示意图。
图12为本发明第二实施例中液晶显示装置在窄视角时的结构示意图。
图13为图12中液晶显示装置在宽视角时的结构示意图。
图14a-14b为本发明第三实施例中液晶显示装置的平面结构示意图。
图15为本发明第四实施例中液晶显示装置的模块示意框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
[第一实施例]
图1为本发明第一实施例中液晶显示装置在宽视角时的结构示意图，图2为图1中液晶显示装置在窄视角时的结构示意图，请参图1与图2，该液晶显示装置包括显示面板10，该显示面板10包括第一基板11、与第一基板11相对设置的第二基板12及位于第一基板11与第二基板12之间的液晶层13。
一般情况下，当用户从不同的视角观看液晶显示装置的屏幕时，图像的亮度会随着视角的增加而减小。传统的扭曲向列型(Twisted Nematic，TN)的液晶显示装置，公共电极和像素电极分别形成在上下两个不同的基板上，液晶分子在一个与基板垂直的平面内旋转。然而，在TN型液晶显示装置中，靠近两个基板的表面位置的液晶分子是相互正交排列的，导致TN型液晶显示装置的视角比较窄。为实现宽视角，采用水平电场的平面内切换型(In-Plane Switching，IPS)和采用边缘电场的边缘电场切换型(Fringe FieldSwitching，FFS)的液晶显示装置被开发出来。针对IPS型或FFS型的液晶显示装置，公共电极和像素电极是形成在同一基板(即薄膜晶体管阵列基板)上，液晶分子在与基板大致平行的平面内旋转从而获得更广的视角。
本实施例提供的液晶显示装置适用于平面内切换型(IPS)、边缘电场切换型(FFS)等模式的液晶显示装置，公共电极和像素电极均形成在同一基板(即薄膜晶体管阵列基板)上，在公共电极和像素电极之间施加显示用的电场时，液晶分子在与基板大致平行的平面内旋转以获得较广的视角。本实施例中，以边缘电场切换型(FFS)为例对该液晶显示装置进行说明。
本实施例中，第一基板11为彩色滤光片基板，第二基板12为薄膜晶体管阵列基板。第一基板11在背向液晶层13的表面设有第一偏光片111，第二基板12在背向液晶层13的表面设有第二偏光片121，第一偏光片111与第二偏光片121的透光轴方向(图未示)相互垂直。
本实施例中，第二基板12在朝向液晶层13的表面设有栅极绝缘层122、绝缘保护层123、第一电极124、绝缘间隔层125和第二电极126。栅极绝缘层122形成在第二基板12朝向液晶层13的表面上，绝缘保护层123位于栅极绝缘层122上，第一电极124形成在绝缘保护层123上，绝缘间隔层125形成在第一电极124上，第二电极126形成在绝缘间隔层125上，但本发明不限于此，各个膜层之间的结构和顺序可以进行适当调整。
本实施例中，第一基板11在朝向液晶层13的表面设有色阻层112、黑矩阵(BM)113、第一平坦层114、第三电极115、第四电极116和第二平坦层117。色阻层112和黑矩阵113形成在第一基板11朝向液晶层13的表面上，第一平坦层114覆盖色阻层112和黑矩阵113，第三电极115形成在第一平坦层114上，第四电极116形成在第三电极115上且与黑矩阵113重叠设置，第四电极116与第三电极115导电连接，第二平坦层117形成在第三电极115上且覆盖第四电极116，但本发明不限于此，各个膜层之间的结构和顺序可以进行适当调整。
色阻层112例如包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料，分别对应形成红、绿、蓝三色的子像素(sub-pixel)。黑矩阵113位于红、绿、蓝三色的子像素之间，使相邻的子像素之间通过黑矩阵113相互间隔开。第一平坦层114对色阻层112和黑矩阵113的表面起到平坦化作用，第二平坦层117对第四电极116的表面起到平坦化作用。
第一电极124、第二电极126与第三电极115可以采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明导电材质制成。其中第一电极124为公共电极(common electrode)，用于在画面显示时施加公共电压(即Vcom)；第二电极126为像素电极(pixel electrode)，形成在每个子像素SP(参图3)内；第三电极115为视角控制电极，用于控制显示面板10进行视角切换。
本实施例中，第二电极126位于第一电极124上方，两者之间设有绝缘间隔层125，但本发明不限于此。在其他实施例中，第二电极126与第一电极124的位置可以相互置换。另外，当采用平面内切换型(IPS)模式的液晶显示装置时，第一电极124和第二电极126还可以位于同一层中且相互绝缘。
图3为图1中液晶显示装置的第二基板的电路示意图，请参图3，第二基板12上还设有扫描线127和数据线128，其中多条扫描线127与多条数据线128相互交叉限定形成呈阵列排布的多个子像素SP(sub-pixel)。每个子像素SP内设有像素电极(即第二电极126)和薄膜晶体管(TFT)129，薄膜晶体管129位于扫描线127与数据线128交叉的位置附近。每个薄膜晶体管129包括栅极、源极及漏极(图未示)，其中栅极电连接对应的扫描线127，源极电连接对应的数据线128，漏极电连接对应的像素电极(即第二电极126)。
请结合图1和图3，栅极绝缘层122形成在第二基板12朝向液晶层13的表面上并覆盖扫描线127和薄膜晶体管129的栅极，绝缘保护层123位于栅极绝缘层122上并覆盖数据线128和薄膜晶体管129的源极及漏极。绝缘间隔层125位于第一电极124(即公共电极)与第二电极126(即像素电极)之间起到绝缘作用。
本实施例中，液晶层13中的液晶分子为正性液晶分子，正性液晶分子具备响应快的优点。如图1，在初始状态(即显示面板10未施加任何电压的情形)下，液晶层13内的正性液晶分子呈现与基板11、12基本平行的平躺姿态，正性液晶分子的长轴方向与基板11、12的表面基本平行。但在实际应用中，液晶层13内的正性液晶分子与基板11、12之间可以具有很小的初始预倾角，该初始预倾角的范围可为小于或等于10度，即：0°≦θ≦10°。
第三电极115用于控制显示面板10进行宽窄视角切换，通过在第三电极115上施加不同的控制电压，该显示面板10可在宽视角模式与窄视角模式之间进行切换。
请参图1，当在第一电极124上施加直流公共电压(即DC Vcom)，并且在第三电极115上也施加直流电压，而且第三电极115上施加的直流电压与第一电极124上施加的直流公共电压之间的电位差较小(如小于1V)时，由于第三电极115与第一电极124之间的偏置电压较小，液晶分子的倾斜角度几乎不发生变化，保持为平躺姿态，由位于同一基板(即第二基板12)上的像素电极(即第二电极126)与公共电极(即第一电极124)之间形成的面内电场驱动液晶分子在与基板11、12平行的平面内旋转，液晶分子在较强的面内电场作用下实现宽视角模式。
请参图2，当在第一电极124上施加直流公共电压(即DC Vcom)，并且在第三电极115上施加周期性的交流电压，第三电极115上施加的周期性交流电压围绕第一电极124上施加的直流公共电压为中心上下波动，而且第三电极115上施加的周期性交流电压与第一电极124上施加的直流公共电压之间的电位差较大(如大于1V)时，由于第一基板11上的第三电极115与第二基板12上的第一电极124之间存在较大的偏置电压，因此，会在两个基板11、12之间形成较强的垂直电场(如图2中箭头E所示)。由于正性液晶分子在电场作用下将沿着平行于电场线的方向旋转，因此正性液晶分子在该垂直电场作用下将发生偏转，使液晶分子与基板11、12之间的倾斜角度增大，液晶分子从平躺姿态变换为倾斜姿态，使得在该显示面板10的屏幕斜视方向上，穿过液晶分子的光线由于相位延迟与上下偏光片111、121不匹配，出现漏光现象，导致从显示面板10的斜视方向上观看屏幕时，屏幕的对比度降低而影响观看效果，使视角减小，从而实现窄视角模式。也就是说，本实施例中，当向第一基板11上的第三电极115施加上述的周期性交流电压时，该液晶显示装置从宽视角模式切换至窄视角模式。
然而，如图4a所示，在切换至窄视角模式时，如果施加在第三电极115上的电压是幅值较大的直流电压而不是上述周期性交流电压，则在第一基板11上的第三电极115与第二基板12上的第一电极124之间产生的电位差始终为同一方向，使第一基板11与第二基板12之间产生的驱动液晶分子偏转的垂直电场E的方向一直不变，容易产生直流残留导致残像，画面表现差。因此，本实施例中，在切换至窄视角模式时，施加在第三电极115上的电压需要为周期性交流电压，而不是幅值较大的直流电压，使垂直电场E的方向来回变动，在实现视角切换的同时避免产生直流残留导致的残像问题，提高画面表现能力。
如图4b所示，在切换至窄视角模式时，如果施加在第三电极115上的周期性交流电压的周期T2等于显示面板10的每帧画面(frame)的刷新周期T1(即T2＝T1)，此时第一基板11与第二基板12之间驱动液晶分子偏转的垂直电场E的方向虽然会随施加在第三电极115上的交流电压的极性切换而来回变动，但是在每帧画面的显示过程中，第三电极115上的交流电压在极性切换时会出现压差突变(如图4b中椭圆虚线框处所示)，由于正负极性切换出现在每帧画面的中间显示过程中，正负极性切换时电位差突变大，因此容易导致出现分屏mura。
在本实施例中，如图5a与图5b所示，在切换至窄视角模式时，施加在第三电极115上的周期性交流电压的周期T2为显示面板10的每帧画面的刷新周期T1的偶数倍(即T2＝2*n*T1，其中n为正整数，优选n＝1，2)。
换言之，在本实施例中，f1＝2*n*f2，其中f2为施加在第三电极115上的周期性交流电压的频率，f1为显示面板10的画面刷新频率(即帧频)。而且，具有如下关系：T1＝1/(f1)，T2＝1/(f2)，单位为s(秒)，例如当显示面板10的画面刷新频率(即帧频)为60Hz时，每帧画面的刷新周期T1为1/60秒。
如图5a所示，在切换至窄视角模式时，施加在第三电极115上的周期性交流电压的周期T2可以为显示面板10的每帧画面的刷新周期T1的两倍(即T2＝2*T1)。
如图5b所示，在切换至窄视角模式时，施加在第三电极115上的周期性交流电压的周期T2可以为显示面板10的每帧画面的刷新周期T1的四倍(即T2＝4*T1)。
如图5a与图5b所示，在切换至窄视角模式时，施加在第三电极115上的周期性交流电压的波形可以为方波，但不限于此。如图6a至图6d所示，施加在第三电极115上的周期性交流电压的波形还可以为梯形方波(如图6a)、正弦波(如图6b)、三角波(如图6c)、锯齿波(如图6d)或其他波形。
在本实施例中，在切换至窄视角模式时，施加在第三电极115上的电压为周期性交流电压，而且施加在第三电极115上的周期性交流电压的周期T2为显示面板10的每帧画面的刷新周期T1的偶数倍，例如为两倍或四倍，如图5a与图5b所示，这样施加在第三电极115上的交流电压信号可以避免在每帧画面的中间显示过程中进行正负极性切换，从而避免了在每帧画面的显示过程中出现压差突变而出现的分屏mura问题。在本实施例中，在相邻的两帧画面之间设有空白时间段(blanking time)T3，空白时间段T3是相邻两帧画面的过渡时间段，施加在第三电极115上的交流电压信号可以选择在空白时间段T3内进行正负极性切换(在空白时间段T3内向第三电极115施加的电压和波形可以不做要求)，因此可以避免上述的分屏mura，提高画面表现的均一性。
如图1所示，为了给第一基板11上的第三电极115施加电压信号，在显示面板10的周边非显示区域，第三电极115可通过导电胶90从第一基板11导通至第二基板12，由驱动电路20提供电压信号至第二基板12，再由第二基板12通过导电胶90将电压信号施加在第一基板11的第三电极115上。进一步地，第二平坦层117在外围的非显示区域形成有穿孔117a，以露出第三电极115，从而便于导电胶90通过该穿孔117a与第三电极115电性连接。
第一基板11上设置的用于控制视角切换的第三电极115由ITO、IZO等透明导电材质制成，ITO、IZO的电阻一般较大，使第三电极115的电阻负载较大，在信号输送过程信号延迟较大，电压波形在输送过程可能会失真，由于波形失真或信号衰减会导致显示画质异常。本实施例中，在第一基板11上还设有与第三电极115导电连接的第四电极116，第四电极116由Mo、Al、Au、Ag、Cu等电阻率较低的金属制成，第四电极116包括多个条状的金属导电条116a，这些金属导电条116a分别沿着各扫描线127和/或各数据线128所在的方向延伸，而且这些金属导电条116a与黑矩阵113上下重叠设置，即这些金属导电条116a位于黑矩阵113的正下方且被黑矩阵113覆盖。金属导电条116a的线宽优选小于黑矩阵113的线宽，使这些金属导电条116a完全被黑矩阵113覆盖住，虽然金属导电条116a是由金属制成且不透光，但由于是设置在黑矩阵113的正下方位置且被黑矩阵113覆盖，因此每个子像素SP的开口率和穿透率不会受到这些金属导电条116a的影响。
请参图7a，这些金属导电条116a分别沿着各扫描线127所在的方向延伸。优选地，金属导电条116a与扫描线127具有相同的数量，即每一金属导电条116a与一条扫描线127相对应，相邻两个金属导电条116a间隔一行子像素的宽度。
或者，请参图7b，这些金属导电条116a分别沿着各数据线128所在的方向延伸。优选地，金属导电条116a与数据线128具有相同的数量，即每一金属导电条116a与一条数据线128相对应，相邻两个金属导电条116a间隔一列子像素的宽度。
又或者，请参图7c，这些金属导电条116a同时沿着各数据线128和各扫描线127所在的方向延伸，即这些金属导电条116a相互交叉连成网状(mesh)结构。优选地，沿着数据线128所在方向延伸的金属导电条116a的数量与数据线128的数量相同，使每一数据线128均对应一个金属导电条116a；沿着扫描线127所在方向延伸的金属导电条116a的数量与扫描线127的数量相同，使每一扫描线127均对应一个金属导电条116a。而且，这些金属导电条116a所交叉形成的网状结构具有与黑矩阵113相同的图案结构。
这些金属导电条116a在第一基板11内的具体位置可以不做限制，可根据需要进行调整。如图1所示，这些金属导电条116a形成在第三电极115的下表面且直接与第三电极115导电连接。
或者，如图8所示，第一基板11在朝向液晶层13的表面设有色阻层112、黑矩阵(BM)113、第一平坦层114、第四电极116、第三电极115和第二平坦层117。图8与图1的区别在于，第四电极116的多个条状的金属导电条116a形成在第三电极115的上表面且直接与第三电极115导电连接。
或者，如图9所示，第一基板11在朝向液晶层13的表面设有色阻层112、黑矩阵(BM)113、第四电极116、第一平坦层114、第三电极115和第二平坦层117。图9与图1的区别在于，第四电极116的多个条状的金属导电条116a形成在黑矩阵113的下表面上，第一平坦层114覆盖色阻层112和金属导电条116a，第四电极116与第三电极115之间通过第一平坦层114间隔开，但在第一平坦层114中设有穿孔114a，第三电极115填入穿孔114a中，使第四电极116的多个金属导电条116a与第三电极115导电连接。
或者，如图10所示，第一基板11在朝向液晶层13的表面设有色阻层112、黑矩阵(BM)113、第三电极115、第四电极116和平坦层118。图10与图1的区别在于，在色阻层112与第三电极115之间取消了平坦层的设置，由第三电极115覆盖色阻层112和黑矩阵113。
或者，如图11所示，第一基板11在朝向液晶层13的表面设有色阻层112、第四电极116、第三电极115和平坦层118。图11与图1的区别在于，第四电极116的多个条状的金属导电条116a相互交叉形成网状结构且兼做黑矩阵(BM)，从而取消了原有的黑矩阵(BM)113，并且在色阻层112与第三电极115之间取消了平坦层的设置，由第三电极115覆盖色阻层112和第四电极116。
本实施例中，在第一基板11上设置金属的第四电极116，由于第四电极116的多个金属导电条116a分布在整个显示面板10内且与第三电极115导电连接，金属导电条116a的电阻较小，导通能力较强，可以作为第三电极115的辅助导电连线，通过将金属导电条116a与第三电极115导电连接，降低了第三电极115的阻抗，提高了第三电极115的导电能力，与单一的第三电极115输送电压信号相比，由于较强的导通能力，在电压信号输送过程信号延迟会较小，可以保证电压波形在输送过程不失真，避免波形失真或信号衰减导致显示画质异常。
[第二实施例]
图12为本发明第二实施例中液晶显示装置在窄视角时的结构示意图，图13为图12中液晶显示装置在宽视角时的结构示意图，请参图12与图13，本实施例与上述第一实施例的主要区别在于，本实施例中的液晶层13采用负性液晶分子，随着技术的进步，负性液晶的性能得到显著提高，应用也越发广泛。如图12，在初始状态(即显示面板10未施加任何电压的情形)下，液晶层13内的负性液晶分子相对于基板11、12具有初始预倾角，即负性液晶分子相对于基板11、12呈倾斜姿态。在施加电压形成的电场作用下，负性液晶分子的长轴会朝向与电场线方向垂直的趋势发生偏转。
请参图12，当在第一电极124上施加直流公共电压(即DC Vcom)，并且在第三电极115上也施加直流电压，而且第三电极115上施加的直流电压与第一电极124上施加的直流公共电压之间的电位差较小(如小于1V)时，由于第三电极115与第一电极124之间的偏置电压较小，液晶分子的倾斜角度几乎不发生变化，保持为倾斜姿态，由于液晶层13中液晶分子的预倾角较大，因此在该显示面板10的屏幕斜视方向上，穿过液晶分子的光线由于相位延迟与上下偏光片111、121不匹配，出现漏光现象，导致从该显示面板10的斜视方向上观看屏幕时，屏幕的对比度降低而影响观看效果，使视角减小，从而实现窄视角模式。
请参图13，当在第一电极124上施加直流公共电压(即DC Vcom)，并且在第三电极115上施加周期性的交流电压，第三电极115上施加的周期性交流电压围绕第一电极124上施加的直流公共电压为中心上下波动，而且第三电极115上施加的周期性交流电压与第一电极124上施加的直流公共电压之间的电位差较大(如大于1V)时，由于第一基板11上的第三电极115与第二基板12上的第一电极124之间存在较大的偏置电压，从而会在两个基板11、12之间形成较强的垂直电场(如图13中箭头E所示)。由于负性液晶分子在电场作用下将沿着垂直于电场线的方向旋转，因此负性液晶分子在该垂直电场作用下将发生偏转，使液晶分子与基板11、12之间的倾斜角度减小。当液晶分子的倾斜角减少至与基板11、12大致平行的平躺姿态时，在该显示面板10的屏幕斜视方向上，漏光现象会相应减少，显示面板10的视角随之增大，从而实现宽视角模式。也就是说，本实施例中，当向第一基板11上的第三电极115施加上述的周期性交流电压时，该液晶显示装置从窄视角模式切换至宽视角模式。
关于本实施例的其他结构，可以参见上述第一实施例，在此不再赘述。
[第三实施例]
本发明还提供一种液晶显示装置的视角切换方法，用于对上述视角可切换的液晶显示装置进行视角切换控制，该视角切换方法包括：
侦测用户是否发出进行视角切换的视角切换请求信号；
若接收到视角切换请求信号，向第一基板11上的第三电极115施加周期性的交流电压，该周期性交流电压的周期T2为显示面板10的每帧画面的刷新周期T1的偶数倍。
优选地，该周期性交流电压的周期T2为显示面板10的每帧画面的刷新周期T1的两倍或四倍。该周期性交流电压的波形可以为方波、梯形方波、正弦波、三角波、锯齿波或其他波形。
优选地，该周期性交流电压围绕第一电极124上施加的直流公共电压(即DC Vcom)为中心上下波动，而且该周期性交流电压与该直流公共电压之间的电位差大于1V。
显示面板10的液晶层13内的液晶分子可以采用正性液晶分子，此时向第三电极115施加上述的周期性交流电压时，该液晶显示装置从宽视角模式切换至窄视角模式。
显示面板10的液晶层13内的液晶分子也可以采用负性液晶分子，此时向第三电极115施加上述的周期性交流电压时，该液晶显示装置从窄视角模式切换至宽视角模式。
如图14a与图14b所示，进一步地，该液晶显示装置设有视角切换按键30，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换请求信号。该液晶显示装置还包括驱动电路20，驱动电路20用于向第三电极115施加电压信号。
视角切换按键30可以是实体按键(如图14a所示)，此时视角切换按键30可以突出设置在该液晶显示装置的外壳之外，以便于用户通过触按等方式向该液晶显示装置发出视角切换请求信号；视角切换按键30也可为软件控制或者应用程序(APP)来实现视角切换功能(如图14b所示通过触控滑动条来设定宽窄视角)。
以图1与图2所示的液晶显示装置为例，在正常情况下，该液晶显示装置处在宽视角模式下，当有防窥需求而需要切换至窄视角模式时，用户可通过操作该视角切换按键30发出视角切换请求信号，在接收到该视角切换请求信号时，驱动电路20开始向第三电极115施加较大幅值的周期性交流电压，使第一基板11上的第三电极115与第二基板12上的第一电极124之间产生电位差，从而在第一基板11与第二基板12之间产生较强的垂直电场E，由该垂直电场E驱动液晶分子偏转，从而实现切换至窄视角模式。当不需要窄视角显示时，用户可以通过再次操作该视角切换按键30，由驱动电路20撤销施加在第三电极115上的交流电压，从而返回至宽视角显示。
因此，通过设置控制视角进行切换的视角切换按键30，使该液晶显示装置具有较强的操作灵活性和方便性。
[第四实施例]
如图15所示，本发明还提供一种视角可切换的液晶显示装置，包括：
上述的显示面板10(可参第一实施例)，包括第一基板11、与第一基板11相对设置的第二基板12及位于第一基板11与第二基板12之间的液晶层13，第二基板12上设有第一电极124和第二电极126，第一电极124为公共电极，第二电极126为像素电极，第一基板11上设有用于控制视角切换的第三电极115；
侦测模块40，用于侦测用户是否发出进行视角切换的视角切换请求信号；
驱动电路20，与侦测模块40信号连接，若接收到视角切换请求信号，驱动电路20用于在向第一基板11上的第三电极115施加周期性的交流电压，该周期性交流电压的周期T2为显示面板10的每帧画面的刷新周期T1的偶数倍。
优选地，该周期性交流电压的周期T2为显示面板10的每帧画面的刷新周期T1的两倍或四倍。该周期性交流电压的波形可以为方波、梯形方波、正弦波、三角波、锯齿波或其他波形。
优选地，该周期性交流电压围绕第一电极124上施加的直流公共电压(即DC Vcom)为中心上下波动，而且该周期性交流电压与该直流公共电压之间的电位差大于1V。
显示面板10的液晶层13内的液晶分子可以采用正性液晶分子，此时向第三电极115施加上述的周期性交流电压时，该液晶显示装置从宽视角模式切换至窄视角模式。
显示面板10的液晶层13内的液晶分子也可以采用负性液晶分子，此时向第三电极115施加上述的周期性交流电压时，该液晶显示装置从窄视角模式切换至宽视角模式。
进一步地，该液晶显示装置设有视角切换按键30，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换请求信号，侦测模块40与视角切换按键30信号连接。当用户通过视角切换按键30向该液晶显示装置发出视角切换请求信号时，侦测模块40即可侦测到用户发出的视角切换请求信号，并将信号传递至驱动电路20，由驱动电路20向第三电极115施加上述的周期性交流电压。
综上，本发明上述实施例提供的视角可切换的液晶显示装置及视角切换方法，通过在第一基板上设置用于控制视角的第三电极，在进行视角切换时向第三电极施加周期性的交流电压，可以在第一基板与第二基板之间形成垂直电场以驱动液晶分子偏转，实现显示面板在宽窄视角之间的轻松切换，而且在第三电极上施加的该周期性交流电压的周期为显示面板的每帧画面的刷新周期的偶数倍，可以避免在每帧画面的中间显示过程中进行正负极性切换，从而避免了在每帧画面的显示过程中出现压差突变而出现的分屏mura，提高画面表现的均一性。本发明可在无需使用遮挡膜、基本不增加产品厚度和制作成本的条件下实现宽视角与窄视角之间的轻松切换，具有较强的操作灵活性和方便性，提供了集娱乐视频与隐私保密于一体的液晶显示装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
工业实用性
本发明实施例中，通过在第一基板上设置用于控制视角的第三电极，在进行视角切换时向第三电极施加周期性的交流电压，可以在第一基板与第二基板之间形成垂直电场以驱动液晶分子偏转，实现显示面板在宽窄视角之间的轻松切换，而且在第三电极上施加的该周期性交流电压的周期为显示面板的每帧画面的刷新周期的偶数倍，可以避免在每帧画面的中间显示过程中进行正负极性切换，从而避免了在每帧画面的显示过程中出现压差突变而出现的分屏mura，提高画面表现的均一性。本发明可在无需使用遮挡膜、基本不增加产品厚度和制作成本的条件下实现宽视角与窄视角之间的轻松切换，具有较强的操作灵活性和方便性，提供了集娱乐视频与隐私保密于一体的液晶显示装置。

Claims (15)

1.一种视角可切换的液晶显示装置，包括显示面板(10)，该显示面板(10)包括第一基板(11)、与该第一基板(11)相对设置的第二基板(12)及位于该第一基板(11)与该第二基板(12)之间的液晶层(13)，其特征在于，该第二基板(12)上设有第一电极(124)和第二电极(126)，该第一电极(124)为公共电极，该第二电极(126)为像素电极，该第一基板(11)上设有用于控制视角切换的第三电极(115)，该液晶显示装置在进行视角切换时向该第三电极(115)施加周期性的交流电压，该周期性交流电压的周期(T2)为该显示面板(10)的每帧画面的刷新周期(T1)的偶数倍。
2.根据权利要求1所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，该液晶层(13)内的液晶分子为正性液晶分子，当向该第三电极(115)施加周期性交流电压时，该液晶显示装置从宽视角模式切换至窄视角模式。
3.根据权利要求2所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，在宽视角模式下，该第一电极(124)上施加直流公共电压，该第三电极(115)上施加直流电压，而且该第三电极(115)上施加的直流电压与该第一电极(124)上施加的直流公共电压之间的电位差小于1V。
4.根据权利要求2所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，在窄视角模式下，该第一电极(124)上施加直流公共电压，该第三电极(115)上施加该周期性交流电压，该第三电极(115)上施加的周期性交流电压围绕该第一电极(124)上施加的直流公共电压为中心上下波动，而且该第三电极(115)上施加的周期性交流电压与该第一电极(124)上施加的直流公共电压之间的电位差大于1V。
5.根据权利要求1所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，该液晶层(13)内的液晶分子为负性液晶分子，当向该第三电极(115)施加周期性交流电压时，该液晶显示装置从窄视角模式切换至宽视角模式。
6.根据权利要求5所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，在窄视角模式下，该第一电极(124)上施加直流公共电压，该第三电极(115)上施加直流电压，而且该第三电极(115)上施加的直流电压与该第一电极(124)上施加的直流公共电压之间的电位差小于1V。
7.根据权利要求5所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，在宽视角模式下，该第一电极(124)上施加直流公共电压，该第三电极(115)上施加该周期性交流电压，该第三电极(115)上施加的周期性交流电压围绕该第一电极(124)上施加的直流公共电压为中心上下波动，而且该第三电极(115)上施加的周期性交流电压与该第一电极(124)上施加的直流公共电压之间的电位差大于1V。
8.根据权利要求1所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，该周期性交流电压的周期(T2)为该显示面板(10)的每帧画面的刷新周期(T1)的两倍或四倍。
9.根据权利要求1所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，该第一基板(11)上还设有第四电极(116)，该第四电极(116)包括多个金属导电条(116a)，该多个金属导电条(116a)与该第三电极(115)导电连接。
10.根据权利要求9所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，该第一基板(11)上还设有色阻层(112)和黑矩阵(113)，该多个金属导电条(116a)与该黑矩阵(113)上下重叠设置。
11.根据权利要求9所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，该第一基板(11)上还设有色阻层(112)，该多个金属导电条(116a)交叉形成网状结构且兼做黑矩阵(113)。
12.一种如权利要求1至11任一项所述的液晶显示装置的视角切换方法，其特征在于，包括：
侦测用户是否发出进行视角切换的视角切换请求信号；
若接收到视角切换请求信号，向该第三电极(115)施加周期性的交流电压，该周期性交流电压的周期(T2)为该显示面板(10)的每帧画面的刷新周期(T1)的偶数倍。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置的视角切换方法，其特征在于，该液晶显示装置设有视角切换按键(30)，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换请求信号。
14.一种视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，包括：
显示面板(10)，包括第一基板(11)、与该第一基板(11)相对设置的第二基板(12)及位于该第一基板(11)与该第二基板(12)之间的液晶层(13)，该第二基板(12)上设有第一电极(124)和第二电极(126)，该第一电极(124)为公共电极，该第二电极(126)为像素电极，该第一基板(11)上设有用于控制视角切换的第三电极(115)；
侦测模块(40)，用于侦测用户是否发出进行视角切换的视角切换请求信号；
驱动电路(20)，与该侦测模块(40)信号连接，若接收到视角切换请求信号，该驱动电路(20)用于在向该第三电极(115)施加周期性的交流电压，该周期性交流电压的周期(T2)为该显示面板(10)的每帧画面的刷新周期(T1)的偶数倍。
15.根据权利要求14所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，该液晶显示装置设有视角切换按键(30)，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换请求信号，该侦测模块(40)与该视角切换按键(30)信号连接。
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