CN108873400A - 显示装置及宽窄视角显示方法 - Google Patents

Abstract

一种显示装置，包括显示面板和电解液盒，电解液盒设置于显示面板的出光侧，电解液盒内设有多块支撑板和电解液，各支撑板相互间隔设置，电解液设置于各支撑板之间，各支撑板的两侧面分别设有第一电极和第二电极，第一电极或第二电极上可电解形成阻挡光线的挡光层。本发明的显示装置能自由进行宽窄视角显示，且功耗小。本发明还涉及一种宽窄视角显示方法。

Description

显示装置及宽窄视角显示方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种显示装置及宽窄视角显示方法。

背景技术

液晶显示装置具有画质好、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。随着液晶显示技术的不断进步，人们在享受大视角带来视觉体验的同时，也希望有效保护商业机密和个人隐私，以避免屏幕信息外泄而造成的商业损失或尴尬。因此除了宽视角之外，还需要显示装置具备宽视角与窄视角相互切换的功能。

为了实现宽窄视角切换显示，现有的解决方法如下所述：

方法一，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。但是，该种方法需要额外准备百叶遮挡膜，给使用者造成极大的不便；而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，就无法再显示宽视角功能。

方法二，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，这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。

方法三，利用彩膜基板(CF)一侧的视角控制电极给液晶分子施加一个垂直电场，实现窄视角模式。但是，在彩膜基板添加的控制电极视角单一，且电压较大，功耗较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种显示装置，能自由进行宽窄视角显示，且功耗小。

一种显示装置，包括显示面板和电解液盒，电解液盒设置于显示面板的出光侧，电解液盒内设有多块支撑板和电解液，各支撑板相互间隔设置，电解液设置于各支撑板之间，各支撑板的两侧面分别设有第一电极和第二电极，第一电极或第二电极上可电解形成阻挡光线的挡光层。

在本发明的实施例中，上述显示面板包括彩膜基板、阵列基板、液晶层、第一偏光膜和第二偏光膜，该彩膜基板包括第一透明基板、黑矩阵和彩膜层，该第一偏光膜设置在该第一透明基板上，该黑矩阵和该彩膜层设置在该第一偏光膜上；该阵列基板包括第二透明基板和导电层，该第二偏光膜设置在该第二透明基板上，该导电层设置在该第二偏光膜上。

在本发明的实施例中，上述电解液盒设置在该第一透明基板上，各该支撑板对应该黑矩阵相互间隔设置。

在本发明的实施例中，上述电解液盒包括盖板和侧框，该盖板与该显示面板相对设置，该侧框连接于该盖板与该显示面板之间，该盖板、侧框和显示面板之间形成容置腔，该支撑板和该电解液设置在该容置腔内，该支撑板的两端边分别设置在该盖板和该显示面板上。

在本发明的实施例中，上述各支撑板沿着该显示面板的宽度方向或长度方向设置，相邻两该支撑板之间形成电解槽，该电解液设置在该电解槽内。

在本发明的实施例中，上述多块支撑板包括多块第一支撑板和多块第二支撑板，各该第一支撑板与各该第二支撑板正交设置，该第一支撑板的两侧面分别设有该第一电极和该第二电极，该第二支撑板的两侧面分别设有该第一电极和该第二电极，各该第一支撑板与各该第二支撑板之间形成多个电解槽，该电解液设置在各该电解槽内。

在本发明的实施例中，上述第一电极或该第二电极的表面为粗糙面。

在本发明的实施例中，上述电解液包括含银离子的无机盐、有机溶剂和催化剂。

在本发明的实施例中，上述显示装置上设有控制按钮，该控制按钮用于控制该第一电极和该第二电极通电和断电。

本发明还提供一种利用上述的显示装置进行宽窄视角显示的方法，该显示方法的步骤包括：

对第一电极和第二电极通电，使相邻两支撑板之间产生电场，并在该第一电极或该第二电极上电解形成阻挡光线的挡光层，实现窄视角显示。

本发明的显示装置的电解液盒设置于显示面板的出光侧，电解液盒内设有多块支撑板和电解液，各支撑板相互间隔设置，电解液设置于各支撑板之间，各支撑板的两侧面分别设有第一电极和第二电极，第一电极或第二电极上可电解形成阻挡光线的挡光层。因此，本发明的显示装置能自由进行宽窄视角显示，宽窄视角切换方便快捷。而且，实现窄视角显示的电压较小，电解液盒的功耗小。此外，电解液盒中的电解液可循环重复使用。

附图说明

图1是本发明第一实施例的显示装置的结构示意图；

图2是本发明第一实施例的显示装置的正视结构示意图；

图3是本发明的支撑板的剖视的结构示意图；

图4是本发明第一实施例的显示装置进行窄视角显示的示意图；

图5是本发明第二实施例的显示装置的正视结构示意图；

图6是本发明第三实施例的显示装置的正视结构示意图；

图7是本发明第四实施例的显示装置的正视结构示意图；

图8是本发明第四实施例的显示装置进行窄视角显示的示意图。

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的实施方式作进一步地描述。

第一实施例

图1是本发明第一实施例的显示装置的结构示意图。如图1所示，显示装置100包括显示面板10、背光模组20和电解液盒30。显示面板10设置在背光模组20上，电解液盒30设置于显示面板10的出光侧。背光模组20发出的背光经过显示面板10时，显示面板10即可进行图像显示。在本实施例中，电解液盒30用于帮助显示装置100实现宽窄视角切换。

如图1所示，显示面板10包括彩膜基板12、阵列基板13、液晶层14、第一偏光膜15和第二偏光膜16。彩膜基板12与阵列基板13相对设置，液晶层14设置于彩膜基板12与阵列基板13之间。第一偏光膜15设置在彩膜基板12上,第二偏光膜16设置在阵列基板13上。

彩膜基板12靠近阵列基板13的一侧依次包括第一透明基板122、黑矩阵123和彩膜层124。第一偏光膜15设置在第一透明基板122上，黑矩阵123和彩膜层124设置在第一偏光膜15上。彩膜层124包括第一色阻层、第二色阻层和第三色阻层，第一色阻层、第二色阻层和第三色阻层相互间隔设置,黑矩阵123设置于各色阻层之间。第一色阻层、第二色阻层和第三色阻层分别由红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料制成，分别对应形成红、绿、蓝三色的子像素(sub-pixel)。

阵列基板13靠近彩膜基板12的一侧依次包括第二透明基板132和导电层133。第二偏光膜16设置在第二透明基板132上，导电层133设置在第二偏光膜16上。导电层133包括栅极绝缘层、栅极、数据线、扫描线、绝缘保护层、公共电极(common electrode)、像素电极(pixel electrode)等，但并不以此为限。

由于第一偏光膜15和第二偏光膜16设置于显示面板10的内部，能有效降低显示面板10的厚度，有利于显示装置100轻薄化设计。第一偏光膜15和第二偏光膜16采用金属线栅工艺或纳米压印微影技术形成，但并不以此为限。在本实施例中，显示面板10为IPS、FFS、VA模式的显示屏，但并不以此为限。

背光模组20包括底框、多个光源、胶框、反射片、导光板、光学膜片等。在本实施例中，背光模组20用于为显示面板10提供背光源。

电解液盒30设置在显示面板10的第一透明基板122的出光侧上。电解液盒30包括盖板32、侧框33、多块支撑板34和电解液35。盖板32与显示面板10相对设置，侧框33连接于盖板32与显示面板10之间，盖板32、侧框33和显示面板10之间形成容置腔，支撑板34和电解液35设置在容置腔内，支撑板34的两端边分别设置在盖板32和显示面板10上。

图2是本发明第一实施例的显示装置的正视结构示意图。如图2所示，各支撑板34由透明材料制成，例如氮化硅(P-SiNx)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，但并不以此为限。各支撑板34截面形状可为矩形、梯形、三角形等，根据实际需要可自由选择，如图1和图2所示，各支撑板34对应黑矩阵123相互间隔设置，各支撑板34沿着显示面板10的宽度方向设置，即各支撑板34的长度方向平行于显示面板10的宽度方向。相邻两支撑板34之间形成一个电解槽101，即电解槽101呈条状结构，并沿着显示面板10的宽度方向设置，电解液35填充于各电解槽101中。各支撑板34的两侧面上分别设有第一电极342和第二电极343，且每个电解槽101的两侧具有能够产生电场的第一电极342和第二电极343。在本实施例中，第一电极342和第二电极343由透明的导电材料制成，例如利用ITO材料通过电镀沉积、溅射沉积的方法制成，但并不以此为限。

在本实施例中,侧框33与支撑板34靠近的表面上设有第一电极342或第二电极343,例如当支撑板34面向侧框33的一侧为第一电极342时,此时侧框33上的电极为第二电极343，当支撑板34面向侧框33的一侧为第二电极343时,此时侧框33上的电极为第一电极342。侧框33与支撑板34相对设置，侧框33与支撑板34之间形成容装电解液35的电解槽101。

电解液35包括含银离子的无机盐、有机溶剂和催化剂，其中含银离子的无机盐例如为AgNO₃，但并不以此为限；有机溶剂例如为二甲亚砜(DMSO)，但并不以此为限；催化剂例如为氯化铜(CuCl₂)，但并不以此为限。当显示装置100进行宽视角显示时，电解液盒30呈透明状态，不影响正常显示。当显示装置100进行窄视角显示时，给第一电极342和第二电极343通电，相邻两支撑板34的第一电极342与第二电极343之间产生电场，此时电解液35中的银离子被分解，在第一电极342或第二电极343上形成可挡光的挡光层36。在本实施例中，电解液35分解的电压例如为1～4V。

图3是本发明的支撑板的剖视结构示意图；图4是本发明第一实施例的显示装置进行窄视角显示的示意图。

如图3所示，为了防止在第一电极342或第二电极343上形成能够反射光线的银镜层，第一电极342或第二电极343远离支撑板34的侧面为粗糙面102，如图4所示，因此在第一电极342或第二电极343上形成的是能够阻挡光线的挡光层36，且形成的挡光层36为黑色。在本实施例中，当第一电极342作为低电压电极时，第一电极342的表面为粗糙面102，方便形成挡光层36，此时第二电极343的表面可以为光滑面；当第二电极343作为低电压电极时，第二电极343的表面为粗糙面102，方便形成挡光层36，此时第一电极342的表面可以为光滑面。

如图4所示，当显示装置100进行窄视角显示时，第一电极342或第二电极343上形成挡光层36。当空气的折射率为1.0；液晶层14的折射率为1.485；第一透明基板122和第二透明基板132的折射率为1.5；挡光层36阻挡的光线角度α大于或等于45°(大于45°的光被阻挡，无法被人眼看到)；从阵列基板13入射的光线角度σ大于或等于28.5°；色阻层的宽度为L时，电解液盒30的厚度h1＝L/tanα。在本实施例中，电解液盒30的厚度h1为50um～500um，但并不以此为限。

在本实施例中，由于支撑板34沿着显示面板10的宽度方向设置，使形成的挡光层36沿着显示面板10的宽度方向分布。因此，当显示装置100进行窄视角显示时，挡光层36能够阻挡水平方向大角度的光线，实现水平视角方向的防窥。为了方便切换窄视角与宽视角显示，显示装置100上设有控制按钮(图未示)，该控制按钮用于控制第一电极342和第二电极343通电和断电；当显示装置100进行窄视角显示时，打开控制按钮，第一电极342和第二电极343通电，并在第一电极342或第二电极343上形成挡光层36，阻挡大角度光线；当需要切换到宽视角显示时，关闭控制按钮，第一电极342和第二电极343断电，第一电极342或第二电极343上的挡光层36被电解成银离子(Ag⁺)，使电解液盒30恢复透明状态。

值得一提的是，电解液盒30也可包括两块盖板32，使侧框33、多块支撑板34和电解液35设置于两块盖板32之间，但并不以此为限。而且，第一偏光膜15也可设置于显示面板10的出光侧，或者设置在电解液盒30上；第二偏光膜16也可设置于显示面板10的入光侧，但并不以此为限，根据实际需要可自由选择。

第二实施例

图5是本发明第二实施例的显示装置的正视结构示意图。如图1和图5所示，本实施例的显示装置100与第一实施例的显示装置100的结构大致相同，不同点在于支撑板34的排布方向不同。

具体地，各支撑板34对应黑矩阵123相互间隔设置，各支撑板34沿着显示面板10的长度方向设置，即各支撑板34的长度方向平行于显示面板10的长度方向。相邻两支撑板34之间形成一个电解槽101，即电解槽101呈条状结构，并沿着显示面板10的长度方向设置，电解液35填充于各电解槽101中。在本实施例中，由于支撑板34沿着显示面板10的长度方向设置，使形成的挡光层36沿着显示面板10的长度方向分布。因此，当显示装置100进行窄视角显示时，挡光层36能够阻挡垂直平方向大角度的光线，实现垂直视角方向的防窥。

第三实施例

图6是本发明第三实施例的显示装置的正视结构示意图。如图1和图6所示，本实施例的显示装置100与第一实施例的显示装置100的结构大致相同，不同点在于支撑板34的排布方向不同。

具体地，多块支撑板34包括多块第一支撑板34a和多块第二支撑板34b。各第一支撑板34a相互间隔设置，各第二支撑板34b相互间隔设置，各第一支撑板34a与各第二支撑板34b正交设置，第一支撑板34a的两侧面分别设有第一电极342和第二电极343，第二支撑板34b的两侧面分别设有第一电极342和第二电极343，各第一支撑板34a与各第二支撑板34b之间形成多个电解槽101，电解液35设置在各电解槽101内。在本实施例中，各电解槽101呈矩阵排布，且各电解槽101分别对应红、绿、蓝三色的子像素(sub-pixel)。当第一电极342和第二电极343通电时，电解槽101的周侧会形成矩形框结构的挡光层36，该挡光层36能够阻挡任意方向大角度的光线，实现全方位视角的防窥。

第四实施例

图7是本发明第四实施例的显示装置的正视结构示意图。图8是本发明第四实施例的显示装置进行窄视角显示的示意图。如图7和图8所示，本实施例的显示装置100与第一实施例的显示装置100的结构大致相同，不同点在于支撑板34的数量不同。

具体地，各支撑板34对应黑矩阵123相互间隔设置，且相邻两色阻层之间的黑矩阵123上方设有多块支撑板34，例如两块支撑板34，但并不以此为限。由于支撑板34的数量增多，使得各支撑板34之间的电解槽101宽度减小，形成的挡光层36数量增多，更有利于遮挡大角度光线，同时有利于降低电解液盒30的厚度h2，至少本实施例的电解液盒30厚度h2小于上述实施例的电解液盒30厚度h1。

值得一提的是，上述各实施例的显示装置100可任意组合。

本发明还涉及一种宽窄视角显示方法，该宽窄视角显示方法利用上述的显示装置100，该显示方法的步骤包括：

对第一电极342和第二电极343通电，使相邻两支撑板34之间产生电场，并在第一电极342或第二电极343上电解形成阻挡光线的挡光层36，实现窄视角显示。具体地，当进行窄视角显示时，打开控制按钮，第一电极342和第二电极343通电，并在第一电极342或第二电极343上形成挡光层36，阻挡大角度光线；当需要切换到宽视角显示时，关闭控制按钮，第一电极342和第二电极343断电，第一电极342或第二电极343上的挡光层36被电解成银离子(Ag⁺)，使电解液盒30恢复透明状态。

本发明的显示装置100的电解液盒30设置于显示面板10的出光侧，电解液盒30内设有多块支撑板34和电解液35，各支撑板34相互间隔设置，电解液35设置于各支撑板34之间，各支撑板34的两侧面分别设有第一电极342和第二电极343，第一电极342或第二电极343上可电解形成阻挡光线的挡光层36。因此，本发明的显示装置100能自由进行宽窄视角显示，宽窄视角切换方便快捷。而且，实现窄视角显示的电压较小，电解液盒30的功耗小。此外，电解液盒30中的电解液35可循环重复使用。

本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和电解液盒，该电解液盒设置于该显示面板的出光侧，该电解液盒内设有多块支撑板和电解液，各该支撑板相互间隔设置，该电解液设置于各该支撑板之间，各该支撑板的两侧面分别设有第一电极和第二电极，该第一电极或该第二电极上可电解形成阻挡光线的挡光层。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示面板包括彩膜基板、阵列基板、液晶层、第一偏光膜和第二偏光膜，该彩膜基板包括第一透明基板、黑矩阵和彩膜层，该第一偏光膜设置在该第一透明基板上，该黑矩阵和该彩膜层设置在该第一偏光膜上；该阵列基板包括第二透明基板和导电层，该第二偏光膜设置在该第二透明基板上，该导电层设置在该第二偏光膜上。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该电解液盒设置在该第一透明基板上，各该支撑板对应该黑矩阵相互间隔设置。

4.如权利要求1至3任意一项所述的显示装置，其特征在于，该电解液盒包括盖板和侧框，该盖板与该显示面板相对设置，该侧框连接于该盖板与该显示面板之间，该盖板、侧框和显示面板之间形成容置腔，该支撑板和该电解液设置在该容置腔内，该支撑板的两端边分别设置在该盖板和该显示面板上。

5.如权利要求1至3任意一项所述的显示装置，其特征在于，各该支撑板沿着该显示面板的宽度方向或长度方向设置，相邻两该支撑板之间形成电解槽，该电解液设置在该电解槽内。

6.如权利要求1至3任意一项所述的显示装置，其特征在于，多块该支撑板包括多块第一支撑板和多块第二支撑板，各该第一支撑板与各该第二支撑板正交设置，该第一支撑板的两侧面分别设有该第一电极和该第二电极，该第二支撑板的两侧面分别设有该第一电极和该第二电极，各该第一支撑板与各该第二支撑板之间形成多个电解槽，该电解液设置在各该电解槽内。

7.如权利要求1至3任意一项所述的显示装置，其特征在于，该第一电极或该第二电极的表面为粗糙面。

8.如权利要求1至3任意一项所述的显示装置，其特征在于，该电解液包括含银离子的无机盐、有机溶剂和催化剂。

9.如权利要求1至3任意一项所述的显示装置，其特征在于，该显示装置上设有控制按钮，该控制按钮用于控制该第一电极和该第二电极通电和断电。

10.一种利用权利要求1至9任意一项所述的显示装置进行宽窄视角显示的方法，其特征在于，该显示方法的步骤包括：

对第一电极和第二电极通电，使相邻两支撑板之间产生电场，并在该第一电极或该第二电极上电解形成阻挡光线的挡光层，实现窄视角显示。