CN108196391B - 一种防窥装置、显示装置及防窥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种防窥装置、显示装置及防窥方法，防窥装置包括第一基板、第二基板和位于第一基板与第二基板之间的液晶层，第一基板设有间隔排列的多个第一偏光片，第二基板设有第二偏光片，第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴方向不同，液晶层中与第一偏光片正投影位置对应的液晶在被电压驱动时偏转以使得经由第二偏光片出射的线偏振光通过该液晶后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片。本发明可实现在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换。

Description

一种防窥装置、显示装置及防窥方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域。更具体地，涉及一种防窥装置、显示装置及防窥方法。
背景技术
随着社会的发展、物质条件的丰富，手机、电脑、电视等种类繁多的电子设备与人们的生活工作两者之间的结合也变得越来越紧密。然而，电子设备在为人们提供诸多便捷的同时，也可能会带来个人信息的泄露问题。举例来说，以现有的显示器件为例，通常现有的显示器件具有比较大的可视视角，这对于公共显示来说，可谓是一大优点；然而，对于个人信息安全的保密却是不利的。现有的防窥显示技术一般都是在显示屏幕表面外增设一个百叶窗防窥装置或在显示器件内部增加一个具有间隔黑矩阵的防窥装置，缩小视角，以实现防窥效果。但是这种百叶窗防窥装置需要安装防窥装置，而且当不需要防窥时，还得手动拆除防窥装置，使用起来较为不便。同样的，具有间隔黑矩阵的防窥装置也无法实现在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换，如果想实现切换，需要增加其它光学器件，结构负责，成本较高。
因此，需要提供一种可实现在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换的防窥装置、显示装置及防窥方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换的防窥装置、显示装置及防窥方法。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明第一方面提供一种防窥装置，包括第一基板、第二基板和位于第一基板与第二基板之间的液晶层，所述第一基板设有间隔排列的多个第一偏光片，所述第二基板设有第二偏光片，所述第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴方向不同，所述液晶层中与第一偏光片正投影位置对应的液晶在被电压驱动时偏转以使得经由第二偏光片出射的线偏振光通过该液晶后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片。
本发明的第一方面提供的防窥装置，当未向液晶层中与第一偏光片正投影位置对应的液晶施加电压时，由于第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴方向不同，通过第二偏光片的线偏振光无法通过第一偏光片，因此阻挡了大角度的出射光，可实现窄视角防窥显示；当向液晶层中与第一偏光片正投影位置对应的液晶施加电压时，液晶层中与第一偏光片正投影位置对应的液晶在被电压驱动时偏转以使得经由第二偏光片出射的线偏振光通过该液晶后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片，因此不会阻挡大角度的出射光，可实现宽视角正常显示。由此，本发明的第一方面提供的防窥装置通过控制向液晶施加的电压即可简便、精确且实时地实现在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换。
优选地，所述第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴正交。这样，防窥效果更好，且对液晶的控制更容易。
优选地，所述第一偏光片为金属线栅起偏器。金属线栅起偏器更易实现间隔排列，或者说图案化。
进一步优选地，所述第一基板还包括覆盖多个第一偏光片的绝缘层，设置于所述绝缘层上且与所述多个第一偏光片正投影位置对应的多个第一电极；所述第二基板还包括与所述多个第一电极对应设置的多个第二电极；所述第一电极和第二电极用于向液晶施加所述电压。或，
所述第二偏光片为金属线栅起偏器；所述第二基板还包括覆盖第二偏光片的绝缘层，所述第一偏光片和第二偏光片还用于向液晶施加所述电压。这样，可以不用在第一基板和第二基板单独设置电极，而是通过金属线栅起偏器起到隔离光和施加电压的双重作用。进一步优选地，所述第二偏光片为多个间隔排列的第二偏光片，所述多个第二偏光片与所述多个第一偏光片对应设置。
本发明第二方面提供一种显示装置，包括LCD显示面板和LCD背光源，还包括位于LCD显示面板与LCD背光源之间的上述防窥装置。
通过本发明的第二方面提供的设有上述防窥装置的LCD显示装置，可实现通过控制向防窥装置中液晶施加的电压即可简便、精确且实时地实现LCD显示装置在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换。
优选地，该显示装置(LCD显示装置)还包括位于LCD显示面板与防窥装置之间的1/4波片，1/4波片可将通过上述防窥装置的线偏正光转换为圆偏振光，消除了使用上述防窥装置时对LCD显示面板中偏光片的透光轴方向的限制。
本发明第三方面提供另一种显示装置，包括OLED显示面板，还包括位于OLED显示面板出射光路上的上述防窥装置。
通过本发明的第三方面提供的设有上述防窥装置的OLED显示装置，可实现通过控制向防窥装置中液晶施加的电压即可简便、精确且实时地实现OLED显示装置在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换。
本发明第四方面提供一种基于上述防窥装置的防窥方法，包括利用该防窥装置进行窄视角防窥显示或宽视角正常显示，
宽视角正常显示包括向液晶层中与第一偏光片正投影位置对应的液晶施加电压而使液晶偏转以使得经由第二偏光片出射的线偏振光通过该液晶后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片；
窄视角防窥显示包括不向所述液晶施加电压而使得经由第二偏光片出射的线偏振光通过该液晶后仅从所述多个第一偏光片之间透过。
本发明的第四方面提供的防窥方法，当进行窄视角防窥显示时由于第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴方向不同，通过第二偏光片的线偏振光无法通过第一偏光片，因此阻挡了大角度的出射光，可实现窄视角防窥显示；当进行宽视角正常显示时向液晶层中与第一偏光片正投影位置对应的液晶施加电压而使液晶偏转以使得经由第二偏光片出射的线偏振光通过该液晶后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片，因此不会阻挡大角度的出射光，可实现宽视角正常显示。由此，本发明的第四方面提供的防窥方法通过控制向液晶施加的电压即可简便、精确且实时地实现在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案对偏光片图案化，通过对液晶的控制，可实现窄视角防窥显示和宽视角正常显示的自由切换。另外，本发明所述技术方案结构简单，容易实现。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出本发明实施例提供的防窥装置的示意图。
图2示出本发明实施例提供的防窥装置的第一偏光片区域的俯视图。
图3示出本发明实施例提供的防窥装置在未向液晶施加电压时透光状态的示意图。
图4示出本发明实施例提供的防窥装置在向液晶施加电压时透光状态的示意图。
图5示出本发明实施例提供的第二偏光片为金属线栅起偏器的防窥装置的示意图。
图6示出本发明实施例提供的第二偏光片为图案化的金属线栅起偏器的防窥装置的示意图。
图7示出本发明实施例提供的LCD显示装置的示意图
图8示出本发明实施例提供的OLED显示装置的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1和图2共同所示，本发明的一个实施例提供一种防窥装置100，包括第一基板101、第二基板102和位于第一基板101与第二基板102之间的液晶层103。第一基板101设有间隔排列的多个第一偏光片1011，如图1所示，本实施例中的第一偏光片1011可为金属线栅起偏器(WGP，Wire Grid Polarizer)，金属线栅起偏器更易实现间隔排列，或者说图案化(pattern)。第二基板102设有第二偏光片1021，如图1所示，本实施例中的第二偏光片1021可为不具有间隔(或者说呈一个连续整体)的普通偏光片(POL，Polarizer)。第一偏光片1011的透光轴与第二偏光片1021的透光轴方向不同，液晶层103中与第一偏光片1011正投影位置对应的液晶(LC)1031在被电压驱动时偏转以使得经由第二偏光片1021出射的线偏振光通过该液晶1031后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片1011。需要说明的是：第一、第一基板101和第二基板102均为透明基板，例如透明玻璃基板。第二、图2中，第一偏光片1011围绕的空白区域即第一偏光片1011之间的间隔区域，本实施例不对间隔区域的形状作具体限制，可以为矩形、圆形、三角形等等。第三、第一偏光片1011的宽度和第一偏光片1011与第二偏光片1021的距离之间的关系可根据实际窄视角防窥需要设定，本实施例中，第一偏光片1011的宽度W和第一偏光片1011与第二偏光片1021的距离d满足以下条件：W>d×tan(42°)。
本实施例提供的防窥装置100，如图3所示，当未向液晶层103中与第一偏光片1011正投影位置对应的液晶1031施加电压时，由于第一偏光片1011的透光轴与第二偏光片1021的透光轴方向不同，通过第二偏光片1021的线偏振光无法通过第一偏光片1011，因此阻挡了大角度的出射光，可实现窄视角防窥显示；如图4所示，当向液晶层103中与第一偏光片1011正投影位置对应的液晶1031施加电压时，液晶层103中与第一偏光片1011正投影位置对应的液晶1031在被电压驱动时偏转以使得经由第二偏光片1021出射的线偏振光通过该液晶1031后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片1011，或者说液晶层103中与第一偏光片1011正投影位置对应的液晶1031在电压驱动下偏转以使得通过第二偏光片1021后通过该液晶1031的线偏振光的偏振方向发生偏转，偏振方向发生偏转后的线偏振光能通过第一偏光片1011，因此不会阻挡大角度的出射光，可实现宽视角正常显示。由此，本实施例提供的防窥装置100通过控制向液晶施加的电压即可简便、精确且实时地实现在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换。
在具体实施时，第一偏光片1011的透光轴与第二偏光片1021的透光轴正交。这样，防窥效果更好，且对液晶的控制更容易。
在具体实施时，本实施例的一种具体结构是：如图1所示，第一基板101还包括覆盖多个第一偏光片1011的绝缘层1012和设置于绝缘层1012上且位于与多个第一偏光片1011正投影位置对应的多个第一电极1013，第二基板102还包括与多个第一电极1013对应设置的多个第二电极1023，第一电极1013和第二电极1023用于向液晶层103中于第一偏光片1011正投影位置对应的液晶1031施加电压。本实施例中，第一电极1013和第二电极1023可均为铟锡氧化物半导体透明导电膜(ITO)。
本实施例的另一种具体结构是：如图5所示，第二偏光片1021为金属线栅起偏器，第二基板102还包括覆盖第二偏光片1021的绝缘层1022，第一偏光片1011和第二偏光片1021还用于向液晶层103中与第一偏光片1011正投影位置对应的液晶1031施加电压。这样，可以不用在第一基板101和第二基板102单独设置电极，而是通过金属线栅起偏器起到隔离光和施加电压的双重作用。进一步，如图6所示，第二偏光片1021为多个间隔排列的第二偏光片1021，多个第二偏光片1021与多个第一偏光片1011对应设置，即第二偏光片1021与第一偏光片1011一样，均为间隔排列或者说图案化的金属线栅起偏器。
如图7所示，本发明的另一个实施例提供一种LCD显示装置，包括LCD显示面板200和LCD背光源300，还包括位于LCD显示面板200与LCD背光源300之间的防窥装置100。
通过本实施例提供的设有防窥装置100的LCD显示装置，可实现通过控制向防窥装置100中液晶施加的电压即可简便、精确且实时地实现LCD显示装置在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换。
在具体实施时，该LCD显示装置还包括位于LCD显示面板200与防窥装置之间的1/4波片400，1/4波片400可将通过防窥装置100的线偏正光转换为圆偏振光，消除了使用防窥装置100时对LCD显示面板200中偏光片的透光轴方向的限制。
如图8所示，本发明的另一个实施例提供一种OLED显示装置，包括OLED显示面板500，还包括位于OLED显示面板500出射光路上的防窥装置100。
通过本实施例提供的设有防窥装置100的OLED显示装置，可实现通过控制向防窥装置100中液晶施加的电压即可简便、精确且实时地实现OLED显示装置在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换。
本发明的另一个实施例提供一种基于上述防窥装置的防窥方法，包括利用该防窥装置100进行窄视角防窥显示或宽视角正常显示，
宽视角正常显示包括向液晶层103中与第一偏光片1011正投影位置对应的液晶1031施加电压而使液晶1031偏转以使得经由第二偏光片1021出射的线偏振光通过该液晶1031后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片1011；
窄视角防窥显示包括不向液晶1031施加电压而使得经由第二偏光片1021出射的线偏振光通过该液晶1031后仅从多个第一偏光片1011之间透过。
本实施例提供的防窥方法，当进行窄视角防窥显示时由于第一偏光片1011的透光轴与第二偏光片1021的透光轴方向不同，通过第二偏光片1021的线偏振光无法通过第一偏光片1011，因此阻挡了大角度的出射光，可实现窄视角防窥显示；当进行宽视角正常显示时向液晶层103中与第一偏光片1011正投影位置对应的液晶1031施加电压而使液晶1031偏转以使得经由第二偏光片1021出射的线偏振光通过该液晶1031后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片1011，因此不会阻挡大角度的出射光，可实现宽视角正常显示。由此，本实施例提供的防窥方法通过控制向液晶施加的电压即可简便、精确且实时地实现在窄视角防窥显示和宽视角正常显示之间自由切换。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要说明的是，在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种防窥装置，其特征在于，包括第一基板、第二基板和位于第一基板与第二基板之间的液晶层，所述第一基板设有间隔排列的多个第一偏光片，所述第二基板设有第二偏光片，所述第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴方向不同，所述液晶层中与第一偏光片正投影位置对应的液晶在被电压驱动时偏转以使得经由第二偏光片出射的线偏振光通过该液晶后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片；
其中，所述第一偏光片为金属线栅起偏器，所述第二偏光片为金属线栅起偏器，所述第一基板还包括覆盖第一偏光片的第一绝缘层，所述第二基板还包括覆盖第二偏光片的第二绝缘层；所述第一偏光片和第二偏光片还用于向液晶施加所述电压。
2.根据权利要求1所述的防窥装置，其特征在于，所述第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴正交。
3.根据权利要求1所述的防窥装置，其特征在于，所述第二偏光片为多个间隔排列的第二偏光片，所述多个第二偏光片与所述多个第一偏光片对应设置。
4.一种显示装置，包括
LCD显示面板和LCD背光源，其特征在于，还包括位于LCD显示面板与LCD背光源之间的如权利要求1-3中任一项所述的防窥装置。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，还包括位于LCD显示面板与防窥装置之间的1/4波片。
6.一种显示装置，包括OLED显示面板，其特征在于，还包括
位于OLED显示面板出射光路上的如权利要求1-3中任一项所述的防窥装置。
7.一种基于如权利要求1-3中任一项所述的防窥装置的防窥方法，其特征在于，包括利用该防窥装置进行窄视角防窥显示或宽视角正常显示，
宽视角正常显示包括向液晶层中与第一偏光片正投影位置对应的液晶施加电压而使液晶偏转以使得经由第二偏光片出射的线偏振光通过该液晶后偏振方向发生偏转从而通过第一偏光片；
窄视角防窥显示包括不向所述液晶施加电压而使得经由第二偏光片出射的线偏振光通过该液晶后仅从所述多个第一偏光片之间透过。
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