CN110456538B - 可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法 - Google Patents

可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法，属于显示技术领域，显示装置包括显示模组和宾主效应盒，宾主效应盒包括第一基板、第二基板、显示介质层；第一基板朝向显示介质层上设置有第一透明电极，第二基板朝向显示介质层上设置有第二透明电极；第一透明电极朝向显示介质层上设置有第一配向膜层，第二透明电极朝向显示介质层上设置有第二配向膜层；第一透明电极和第二透明电极不施加偏置电压时，显示模式为窄视角模式；施加偏置电压时，显示模式为宽视角模式。显示方法包括宽视角模式和窄视角模式。本发明的显示装置不通电时为窄视角模式，通电时为宽视角模式，且无需复杂的驱动，宽窄视角切换便捷，效果好。

Description

可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法。
背景技术
随着社会的发展，人们对电子设备依赖性越来越强，现在的显示器件逐渐朝着宽视角的方向发展，无论是手机移动终端应用，桌上显示器还是笔记本电脑应用。随之而来的就是在使用一些电子设备时，有些信息是不想让其他人看到的，所以人们在处理机密事情的时候，为了避免屏幕信息外泄而造成商业损失或尴尬，往往会采用窄视角模式。因此除了宽视角的需求之外，在许多场合还需要显示装置具备宽视角与窄视角相互切换的功能。目前，主要有以下几种方式实现对显示装置的宽视角与窄视角切换。
第一种是在显示屏上贴附防窥膜片来实现，当需要进行防窥时，利用防窥膜片遮住屏幕即可缩小视角。但是，这种方式需要额外准备防窥膜片，给使用者造成极大的不便，而且一张防窥膜片只能实现一种视角，一旦贴附上防窥膜片后，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。
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。
第三种是将液晶显示装置的面板上的驱动电极分为两种，其中一种是宽视角显示驱动电极，另一种是控制视角电极，当在控制视角电极上施加适当的电压时可使得液晶显示装置产生适当的漏光，进而实现宽视角与窄视角的切换。但是，需在液晶显示装置上设置宽视角显示驱动电极与控制视角电极两种电极，其使得液晶显示装置的开口率减少，导致液晶显示装置的面板亮度下降，制程也更加复杂。
因此，本发明实施例提供一种采用光配向技术，适用多种显示装置，无需复杂的驱动，宽窄视角切换便捷且效果好的可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法，以解决现有技术中的显示装置视角切换控制及结构复杂，效果不佳的问题。
本发明提供了一种可实现视角切换的显示装置，包括：相对设置的显示模组和宾主效应盒，宾主效应盒位于显示模组出光面的一侧；宾主效应盒包括相对设置的第一基板和第二基板、以及位于第一基板和第二基板之间的显示介质层；显示介质层包括多个正性液晶分子和多个二向色性染料分子；第一基板朝向显示介质层的表面上设置有第一透明电极，第二基板朝向显示介质层的表面上设置有第二透明电极；第一透明电极朝向显示介质层的表面上设置有第一配向膜层，第二透明电极朝向显示介质层的表面上设置有第二配向膜层；第一配向膜层的配向方向与第二配向膜层的配向方向相同且均为水平配向，第一配向膜层包括多个沿第一方向交替设置的第一配向区和第二配向区，第一配向区的配向方向与第二配向区的配向方向相互垂直；第二配向膜层包括多个沿第一方向交替设置的第三配向区和第四配向区；其中，第一方向平行于第一基板所在平面；在垂直于显示模组出光面的方向上，第一配向区和第三配向区相重合，第二配向区和第四配向区相重合；当第一透明电极和第二透明电极不施加偏置电压时，显示装置的显示模式为窄视角模式；当第一透明电极和第二透明电极施加偏置电压时，显示装置的显示模式为宽视角模式。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种可实现视角切换的显示装置的制作方法，该制作方法包括：显示装置包括：相对设置的显示模组和宾主效应盒，宾主效应盒形成在显示模组出光面的一侧；宾主效应盒包括相对设置的第一基板和第二基板、以及位于第一基板和第二基板之间的显示介质层，显示介质层包括多个正性液晶分子和多个二向色性染料分子；在第一基板朝向显示介质层的表面形成第一透明电极，在第二基板朝向显示介质层的表面形成第二透明电极；在第一透明电极朝向显示介质层的表面形成第一配向膜层，在第二透明电极朝向显示介质层的表面形成第二配向膜层；第一配向膜层的配向方向与第二配向膜层的配向方向相同且均为水平配向；在第一配向膜层上形成多个沿第一方向交替排布的第一配向区和第二配向区，在第二配向膜层上形成多个沿第一方向交替排布的第三配向区和第四配向区，第一配向区的配向方向和第二配向区的配向方向相互垂直，第三配向区的配向方向和第四配向区的配向方向相互垂直；其中，第一方向平行于第一基板所在平面；在垂直于显示模组出光面的方向上，形成的第一配向区和第三配向区相重合，形成的第二配向区和第四配向区相重合；当第一透明电极和第二透明电极不施加偏置电压时，显示装置的显示模式为窄视角模式；当第一透明电极和第二透明电极施加偏置电压时，显示装置的显示模式为宽视角模式。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种可实现视角切换的显示装置的显示方法，显示装置包括本申请所提供的任一显示装置，显示方法包括宽视角模式和窄视角模式；在窄视角模式下，宾主效应盒的第一透明电极和第二透明电极不施加偏置电压，沿第一方向，显示装置形成以第一配向区和第二配向区为单位的周期性交替的透光区域和不透光区域；在宽视角模式下，宾主效应盒的第一透明电极和第二透明电极施加偏置电压，显示装置整面形成全透光区域。
与现有技术相比，本发明提供的可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法，至少实现了如下的有益效果：
本发明的宾主效应盒位于显示模组出光面的一侧，从而可以通过宾主效应盒来控制从显示模组出光面出射的光线，进而实现该显示装置的宽窄视角切换。在第一透明电极和第二透明电极不施加偏置电压，没有形成电场时，从显示模组出光面出射的线偏振光的偏振方向，在第二配向区对应范围内与二向色性染料分子(本发明以二向色性染料分子为正性二向色性染料分子为例进行解释说明)的长轴方向平行，则进入该第二配向区对应范围内的线偏振光会被正性二向色性染料分子吸收；在第一配向区对应范围内与正性二向色性染料分子的长轴方向垂直，则进入该第一配向区对应范围内的线偏振光不会被正性二向色性染料分子吸收，从该区域对应的范围内出射，形成以第一配向区和第二配向区为单位的周期性交替的透光区域和不透光区域，进而实现显示装置的窄视角显示模式。在第一透明电极和第二透明电极施加偏置电压，形成足够大的垂直电场时，正性液晶分子发生偏转后长轴方向与电场方向相同，正性液晶分子带动正性二向色性染料分子一起偏转，此时，从显示模组出光面出射的线偏振光的偏振方向，无论是在第一配向区还是第二配向区对应的范围内，均与正性二向色性染料分子的长轴方向不平行，则进入宾主效应盒内的线偏振光均不会被正性二向色性染料分子吸收，全部正常出射，进而实现显示装置的宽视角显示模式。本发明提供的显示装置通过降低视角亮度实现宽窄视角切换，常态(本申请中特指不通电状态)为窄视角模式，通电时为宽视角模式，且无需复杂的驱动，宽窄视角切换便捷，效果好。
当然，实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例提供的一种显示装置的平面结构示意图；
图2是图1的一种A-A’向剖面结构示意图；
图3是图1的另一种A-A’向剖面结构示意图；
图4是图1的另一种A-A’向剖面结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种显示装置的平面结构示意图；
图6是图5的B-B’向剖面结构示意图；
图7是本发明实施例提供的显示装置的窄视角模式下的可视角度原理结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
请参考图1-图3，图1是本发明实施例提供的一种显示装置的平面结构示意图，图2是图1的一种A-A’向剖面结构示意图，图3是图1的另一种A-A’向剖面结构示意图，本发明实施例提供的一种可实现视角切换的显示装置000，包括：相对设置的显示模组10和宾主效应盒20，宾主效应盒20位于显示模组10出光面E的一侧；
宾主效应盒20包括相对设置的第一基板201和第二基板202、以及位于第一基板201和第二基板202之间的显示介质层203；显示介质层203包括多个正性液晶分子2031和多个二向色性染料分子2032；可选的，本发明实施例的二向色性染料分子以正性二向色性染料分子为例进行解释说明；
第一基板201朝向显示介质层203的表面上设置有第一透明电极204，第二基板202朝向显示介质层203的表面上设置有第二透明电极205；
第一透明电极204朝向显示介质层203的表面上设置有第一配向膜层206，第二透明电极205朝向显示介质层203的表面上设置有第二配向膜层207；
第一配向膜层206的配向方向与第二配向膜层207的配向方向相同且均为水平配向(如图2所示，正性液晶分子2031的长轴方向可以是与第一方向X相同，也可以是垂直于图中纸面方向，还可以为其他水平方向，但其均为水平配向)，第一配向膜层206包括多个沿第一方向X交替设置的第一配向区A1和第二配向区A2，第一配向区A1的配向方向与第二配向区A2的配向方向相互垂直；第二配向膜层207包括多个沿第一方向X交替设置的第三配向区A3和第四配向区A4；其中，第一方向X平行于第一基板201所在平面；
在垂直于显示模组10出光面E的方向上，第一配向区A1和第三配向区A3相重合，第二配向区A2和第四配向区A4相重合；需要说明的是，图2以第二配向区A2范围内的正性液晶分子2031的长轴方向与第一方向X相同为例进行说明，那么第一配向区A1范围内正性液晶分子2031在水平方向上旋转90度后其长轴方向则为垂直于图中纸面方向，但其还是水平配向。
当第一透明电极204和第二透明电极205不施加偏置电压时，显示装置000的显示模式为窄视角模式；当第一透明电极204和第二透明电极205施加偏置电压时，显示装置000的显示模式为宽视角模式。
具体而言，本发明实施例的宾主效应盒20位于显示模组10出光面E的一侧，从而可以通过宾主效应盒20来控制从显示模组10出光面E出射的光线，进而实现该显示装置000的宽窄视角切换。
宾主效应盒20包括第一基板201、第二基板202和位于第一基板201和第二基板202之间显示介质层203，显示介质层203包括多个正性液晶分子2031和多个正性二向色性染料分子2032。其中，正性液晶分子2031的长轴方向上的介电常数大于短轴方向上的介电常数，从而可以在其受到电场控制时，使正性液晶分子2031的长轴方向沿着平行于电场方向偏转；在其没有受到电场控制时，正性液晶分子2031的长轴方向与其邻近的配向膜层的配向方向相同。由于液晶分子具有介电和折射率的各向异性，因此可以通过电场作用改变液晶分子的排列方式。
需要说明的是，本发明实施例，虽然正性二向色性染料分子2032没有介电各向异性(不受电场控制)，但是，当正性二向色性染料分子2032溶于定向排列的正性液晶分子2031主体中，正性二向色性染料分子2032将会“客随主变”，与正性液晶分子2031同向排列。在电场作用下，正性液晶分子2031(主)会发生一定角度的偏转，正性二向色性染料分子2032(宾)会随着正性液晶分子2031(主)的偏转而进行相应角度的偏转，从而表现为宾随主变的特征。当显示模组出射的线线偏振光偏振(振动)方向平行于该正性二向色性染料分子2032的长轴方向时，光线会被该正性二向色性染料分子2032吸收，即本发明实施例的宾主效应盒20中的正性二向色性染料分子2032用于吸收偏振方向与该正性二向色性染料分子2032的长轴方向平行的线偏振光或线偏振光分量。具体地，该正性二向色性染料分子2032为棒状结构，本发明实施例将沿长轴方向和短轴方向对可见光具有不同吸收系数的正性二向色性染料分子2032作为客体。
而本发明实施例的电场是通过第一基板201朝向显示介质层203的表面上设置的第一透明电极204和第二基板202朝向显示介质层203的表面上设置的第二透明电极205形成的，通过控制宾主效应盒20的第一透明电极204和第二透明电极205之间的电压，进而控制位于该两个透明电极之间的正性液晶分子2031的偏转角度，从而使正性二向色性染料分子2032(客)跟随该正性液晶分子2031(主)偏转相应的角度，那么正性二向色性染料分子2032对从显示模组10出射的线偏振光的光线的吸收也会发生相应的变化。
具体地，本发明实施例在第一透明电极204靠近显示介质层203的一侧设置第一配向膜层206，在第二透明电极205靠近显示介质层203的一侧设置第二配向膜层207，这样，可以通过设置该第一配向膜层206和第二配向膜层207的初始配向方向来控制正性液晶分子2031和多个正性二向色性染料分子2032的长轴的初始偏转方向，例如在不给宾主效应盒20的第一透明电极204和第二透明电极205之间施加电场的情况下，可以设置邻近第一配向膜层206和第二配向膜层207的预倾角，使得邻近第一基板201表面和第二基板202表面的正性液晶分子2031均为水平配向来控制正性二向色性染料分子2032的长轴方向也均为与第一基板201所在平面、第二基板202所在平面平行的水平方向，同时设置第一配向膜层206的配向方向与第二配向膜层207的配向方向相同，第一配向区A1的配向方向与第二配向区A2的配向方向相互垂直，第一配向区A1和第二配向区A2交替设置，则第三配向区A3的配向方向和第四配向区A4的配向方向也相互垂直，第三配向区A3和第四配向区A4交替设置。在垂直于显示模组10出光面E的方向上，第一配向区A1和第三配向区A3相重合，第二配向区A2和第四配向区A4相重合，即在宾主效应盒20的第一透明电极204和第二透明电极205不施加偏置电压时(如图2所示)，沿第一方向X，显示装置000形成以第一配向区A1和第二配向区A2为单位的周期性交替的透光区域(图2中第一配向区A1、第三配向区A3对应区域)和不透光区域(图2中第二配向区A2、第四配向区A4对应区域)，具体为不透光区域内的正性液晶分子2031和正性二向色性染料分子2032的长轴方向均与显示模组10出光面E出射的线偏振光的偏振方向Y相互平行，经显示模组10出光面E出射的线偏振光在不透光区域被吸收，透光区域的正性液晶分子2031和正性二向色性染料分子2032的长轴方向均与显示模组10出光面E出射的线偏振光的偏振方向Y相互垂直，经显示模组10出光面E出射的线偏振光透过透光区域后出射。
本发明实施例通过在现有的显示模组10的出光面E上方增加宾主效应盒20(宾主效应的液晶面板，Guest-host LC)，在第一透明电极204和第二透明电极205不施加偏置电压，没有形成电场时，从显示模组10出光面E出射的线偏振光的偏振方向Y，在第二配向区A2(或者第一配向区A1，图中以与在第二配向区A2正性二向色性染料分子2032的长轴方向平行为例进行说明)对应范围内与正性二向色性染料分子2032的长轴方向平行，则进入该第二配向区A2对应范围内的线偏振光会被正性二向色性染料分子2032吸收；在第一配向区A1(或者第二配向区A2，图中以与在第一配向区A1正性二向色性染料分子2032的长轴方向垂直为例进行说明)对应范围内与正性二向色性染料分子2032的长轴方向垂直，则进入该第一配向区A1对应范围内的线偏振光不会被正性二向色性染料分子2032吸收，从该区域对应的范围内出射，形成以第一配向区A1和第二配向区A2为单位的周期性交替的透光区域和不透光区域，进而实现显示装置000的窄视角显示模式。在第一透明电极204和第二透明电极205施加偏置电压(如图3所示)，形成足够大的垂直电场时，正性液晶分子2031发生偏转后长轴方向与电场方向相同，正性液晶分子2031带动正性二向色性染料分子2032一起偏转，此时，从显示模组出光面出射的线偏振光的偏振方向Y，无论是在第一配向区A1还是第二配向区A2对应的范围内，均与正性二向色性染料分子2032的长轴方向不平行，则进入宾主效应盒20内的线偏振光均不会被正性二向色性染料分子2032吸收，全部正常出射，进而实现显示装置000的宽视角显示模式。本发明实施例提供的显示装置000通过降低视角亮度实现宽窄视角切换，常态(本实施中特指不通电状态)为窄视角模式，通电时为宽视角模式，且无需复杂的驱动，宽窄视角切换便捷，效果好。
需要说明的是，本发明实施例的第一透明电极204和第二透明电极205，可以是在第一基板201和第二基板202(如透明玻璃基板)的表面沉积一层例如具有高透过率和高导电性能的氧化铟锡(Indium Tin Oxide，简称ITO)透明导电薄膜。本发明实施例的正性二向色性染料分子2032的长轴方向随着正性液晶分子2031的长轴方向改变，且始终与正性液晶分子2031的长轴方向保持一致。本发明实施例对显示介质层203内的正性液晶分子2031和正性二向色性染料分子2032的混合比例不作具体限定，只需满足两者是均匀掺合，且可以满足所有正性二向色性染料分子2032能够随着正性液晶分子2031发生偏转，并且显示装置000为窄视角显示模式时，使其吸收从显示模组出光面出射的线偏振光的效果最佳即可，本发明实施例不作具体限定。本发明实施例的第一配向膜层206和第二配向膜层207一般可以采用高分子膜(例如聚酰亚胺)在玻璃基板(本发明实施例中的第一基板201和第二基板202)上印刷形成，但不仅限于此，本发明实施例不作赘述。
需要进一步说明的是，本发明实施例的显示模组10为显示模组，对其具体结构本发明实施例不作赘述，可根据现有技术中显示模组的结构进行理解。本发明实施例的显示装置000还可以包括背光模组(图中未示意)等，本发明实施例不作赘述。为了清楚示意本发明实施例的技术方案，本发明实施例的图2和图3中的显示模组10和宾主效应盒20之间存在缝隙，但是在实际生产过程中，显示模组10和宾主效应盒20两者是固定连接且不存在此缝隙或此缝隙很小可忽略不计，例如，可通过框胶或者透明OCA(Optically Clear Adhesive)光学胶或其他具有相同固定效果的粘接的方式将显示模组10和宾主效应盒20结合固定，还可以为其他固定方式，本发明实施例不作赘述。
需要进一步说明的是，根据二向色性染料分子的吸收轴同分子轴的方位关系可把二向色性染料分子分为正性二向色性染料分子和负性二向色性染料分子；对于正性二向色性染料分子，当正性二向色性染料分子的长轴方向与线偏振光的偏振方向垂直时，该正性二向色性染料分子能够使线偏振光全部透过，当正性二向色性染料分子的长轴方向与线偏振光的偏振方向平行时，则正性二向色性染料分子能够将线偏振光全部吸收。而对于负性二向色性染料分子则刚好相反，当负性二向色性染料分子的长轴方向与线偏振光的偏振方向垂直时，该负性二向色性染料分子能够将线偏振光全部吸收，当负性二向色性染料分子的长轴方向与线偏振光的偏振方向平行时，该负性二向色性染料分子能够使线偏振光全部透过，即本实施例的图2中，若二向色性染料分子为负性二向色性染料分子，则第一配向区A1对应的为不透光区域，第二配向区A2对应的为透光区域。本发明实施例中以正性液晶分子2031和正性二向色性染料分子2032为例进行本申请技术方案的解释说明，具体实施时，也可选择显示介质层203包括多个负性液晶分子和多个负性二向色性染料分子等其他结合方式进行可实现视角切换的显示装置的设计，本发明实施例在此不作赘述，可参考上述实施例的原理说明进行理解。
需要进一步说明的是，现有技术中有通过在液晶显示装置中设置双液晶盒来调节液晶显示装置不同视角的方式，该双液晶盒由配向垂直的顶层液晶层与底层液晶层构成，通过控制施加在两个液晶盒上的电压，进而实现宽视角与窄视角的切换。该种设置双液晶盒的方式需要控制施加在两个液晶盒上的电压，通过控制电压的不同来改变两层液晶层的液晶分子的不同转向以实现宽窄视角的切换，驱动方式复杂，控制难度高，而本发明实施例只需通过在宾主效应盒20的第一透明电极204和第二透明电极205不施加或者施加偏置电压来实现宽窄视角的切换，控制简单方便，操作难度低。
在一些可选实施例中，请参考图4，图4是图1的另一种A-A’向剖面结构示意图，本实施例中，显示模组10包括第一偏光片102，第一偏光片102设置于显示模组10朝向宾主效应盒20的一侧的表面，用于将显示模组10出射的光线转化为线偏振光。
本发明实施例的宾主效应盒20仅对线偏振光具有吸收作用，因此可选的，显示模组10朝向宾主效应盒20的一侧的表面可设置第一偏光片102，从而保证入射到宾主效应盒20的光线为线偏振光。
需要说明的是，本实施例中显示模组10包括的显示面板可以是液晶显示面板，还可以是有机发光显示面板(图中未示意)，由于现有技术中能够实现宽窄视角切换的技术大都适用于液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)，对于有源矩阵有机发光二极管(AMOLED，Active-matrix organic light emitting diode)、微发光二极管(Micro LED)等自发光显示装置并不适用，而本发明实施例还能够适用于除液晶显示器以外的显示器进行宽窄视角切换。例如在有机发光显示面板的出光侧设置一个偏光片即可将出射的光线转化为线偏振光即可(虽然有机发光显示面板一般用偏光片的目的是为了抗反射)，也就是说，虽然由于有机发光显示面板本身的发光原理是通过荧光或者磷光受激发光，具体为有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合进而实现发光，因此与液晶显示面板通过电场控制液晶分子旋转不同，不会像液晶显示面板一样产生斜视漏光，进而不具备宽窄视角切换的能力，但是采用本申请的结构设置就可以实现有机发光显示面板等自发光显示屏的宽窄视角切换，适用范围更广。
在一些可选实施例中，请继续参考图1-图4，本发明实施例中，第一透明电极204为块状结构且整面设置于第一基板201上，第二透明电极205为块状结构且整面设置于第二基板202上。
本发明实施例进一步解释说明了第一透明电极204和第二透明电极205均为整面块状结构设置在基板上，由于显示装置000在宽视角显示模式，需要在第一基板201和第二基板202之间形成足够大的垂直电场，以使正性液晶分子2031能够发生偏转且偏转后的长轴方向与电场方向相同，因此为了在整个第一基板201和第二基板202之间形成垂直电场，本发明实施例将第一透明电极204为块状结构且整面设置于第一基板201上，第二透明电极205为块状结构且整面设置于第二基板202上，当给第一透明电极204和第二透明电极205施加不同的电压时，两者之间形成电压差进而形成垂直电场，垂直电场的大小可通过两个透明电极上施加电压的大小进行调整以满足需求，本发明实施例不作赘述。
在一些可选实施例中，请参考图5和图6，图5是本发明实施例提供的另一种显示装置的平面结构示意图，图6是图5的B-B’向剖面结构示意图，本发明实施例中，沿第一方向X，一个第一配向区A1的宽度w1与一个第二配向区A2的宽度w2相等。
本发明实施例进一步解释说明了沿第一方向X，一个第一配向区A1的宽度w1与一个第二配向区A2的宽度w2相等，由于第一配向区A1对应的范围为显示装置000的窄视角显示模式下的透光区域和不透光区域中的一种，而第二配向区A2对应的范围为显示装置000的窄视角显示模式下的透光区域和不透光区域中的另一种，因此本发明实施例将一个第一配向区A1的宽度w1与一个第二配向区A2的宽度w2相等，相比于沿第一方向X，一个第一配向区A1的宽度w1与一个第二配向区A2的宽度w2不相等而言，本发明实施例可以使透光区域和不透光区域的划分更加均匀，进而在窄视角显示模式下的显示效果更好。
在一些可选实施例中，请继续参考图5和图6，本发明实施例中，显示面板10包括多个呈阵列排布的子像素101(图5、图6中未填充)，沿第一方向X，一个第一配向区A1的宽度w1小于子像素101的宽度w，一个第二配向区A2的宽度w2小于子像素101的宽度w。
本发明实施例进一步解释说明了沿第一方向X，一个第一配向区A1和一个第二配向区A2的宽度均小于子像素101的宽度w，可选的，一个第一配向区A1的宽度w1与一个第二配向区A2的宽度w2相等，从而可以使透光区域和不透光区域的划分更加均匀的同时，还可以使第一配向区A1和第二配向区A2的分布更加密集，相同面积的显示装置上，本发明实施例可以使配向区的数量更多，进而能够使显示装置000的窄视角显示效果更好。
在一些可选实施例中，请继续参考图5和图6，本发明实施例中，沿第一方向X，子像素101的宽度w为一个第一配向区A1的宽度w1的6-10倍。
本发明实施例进一步限定了沿第一方向X，子像素101的宽度w为一个第一配向区A1的宽度w1的6-10倍，由于一个第一配向区A1的宽度w1在第一方向X上过窄可能会导致工艺制程上的难度增加，制作效果不好；而一个第一配向区A1的宽度w1在第一方向X上过宽则可能会使配向区划分的数量较少，不利于实现窄视角显示的效果。因此本发明实施例沿第一方向X，使子像素101的宽度w为一个第一配向区A1的宽度w1的6-10倍，从而可以在不增加工艺制程难度的同时，还可以较好的实现窄视角显示的效果。
在一些可选实施例中，请继续参考图1-图6，本发明实施例中，显示模组10包括显示面板，显示面板为液晶显示面板或有机发光显示面板中的任一者，液晶显示面板为IPS模式的显示面板或FFS模式的显示面板。
本发明实施例进一步解释说明了上述实施例中的显示模组10包括显示面板，显示面板为液晶显示面板或有机发光显示面板中的任一者，液晶显示面板可以为IPS模式的显示面板或FFS模式的显示面板中的任一种。
液晶面板结构常见的有TN(Twisted Nematic liquid crystal，扭曲向列型液晶)模式、IPS(In Plane Switching liquid crystal，平面内切换液晶)模式、FFS(FringeField Switching liquid crystal，边缘电场切换液晶)模式等等。
IPS模式是一种广视角技术，具有响应时间快、对比度和色彩饱和度高、抗按压等优势，成为中高端液晶面板的主流技术。从结构上看，IPS模式显示面板的液晶驱动信号是在一个平面上，即该显示面板的两种电极都制作在同一个基板表面上，而不像其它液晶模式的电极是在上下两面，立体排列。IPS模式显示面板的特别之处在于不是预先给液晶分子定向成为透光模式，而是定向成为不透光的模式，透光的多少通过与液晶分子定向方向垂直的电极决定，电压越高，扭转的分子就越多，从而实现光线的精确控制。IPS模式显示面板的液晶有正性和负性液晶，当加电压时，液晶分子受到电场的作用，发生偏转，它依靠电极之间液晶分子的平面排列来改变透光率，以此来实现亮度控制，所以其配向为水平配向，也是一种常黑模式。
FFS模式的显示面板是液晶界为解决大尺寸、高清晰度桌面显示器和液晶电视应用而开发的广视角技术，也就是现在俗称的硬屏技术的一种。FFS模式的显示面板通过同一平面内像素间电极产生边缘电场，使电极间以及电极正上方的取向液晶分子都能在(平行于基板)平面方向发生旋转转换，从而提高液晶层的透光效率。FFS模式的显示面板克服了常规液晶显示面板透光效率低的问题，在宽视角的前提下，可以实现高的透光效率。
需要说明的是，本发明实施例仅是举例说明上述实施例中的液晶显示面板可以为IPS模式的显示面板或FFS模式的显示面板中的任一种，但不仅限于此两种模式的显示面板，还可以为其他能达到相同或相似效果的显示面板，本发明实施例不作赘述。
在一些可选实施例中，请继续参考图1-图6，本发明实施例提供了一种可实现视角切换的显示装置000的制作方法，具体为：
显示装置000包括：相对设置的显示模组10和宾主效应盒20，宾主效应盒20形成在显示模组10出光面E的一侧；
宾主效应盒20包括相对设置的第一基板201和第二基板202、以及位于第一基板201和第二基板202之间的显示介质层203，显示介质层203包括多个正性液晶分子2031和多个正性二向色性染料分子2032；
在第一基板201朝向显示介质层203的表面形成第一透明电极204，在第二基板202朝向显示介质层203的表面形成第二透明电极205；在第一透明电极204朝向显示介质层203的表面形成第一配向膜层206，在第二透明电极205朝向显示介质层203的表面形成第二配向膜层207；第一配向膜层206的配向方向与第二配向膜层207的配向方向相同且均为水平配向；
在第一配向膜层206上形成多个沿第一方向X交替排布的第一配向区A1和第二配向区A2，在第二配向膜层207上形成多个沿第一方向X交替排布的第三配向区A3和第四配向区A4，第一配向区A1的配向方向和第二配向区A2的配向方向相互垂直，第三配向区A3的配向方向和第四配向区A4的配向方向相互垂直；其中，第一方向X平行于第一基板201所在平面；
在垂直于显示模组10出光面E的方向上，形成的第一配向区A1和第三配向区A3相重合，形成的第二配向区A2和第四配向区A4相重合；
当第一透明电极204和第二透明电极205不施加偏置电压时，显示装置的显示模式为窄视角模式；当第一透明电极204和第二透明电极205施加偏置电压时，显示装置的显示模式为宽视角模式。
本实施例进一步解释说明了上述实施例的可实现视角切换的显示装置的制作方法，本实施例对于显示模组10的制作过程不作赘述，可参考现有技术中显示面板的制作工艺进行设计，本发明实施例提供的可实现视角切换的显示装置的制作方法对宾主效应盒20的制作方法进行了解释说明，采用本发明实施例的制作方法制作的显示装置，具有上述实施例中可实现视角切换的显示装置000的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于显示装置000的具体说明，本发明实施例在此不再赘述。
在一些可选实施例中，请继续参考图1-图6，本发明实施例公开了一种可实现视角切换的显示装置的显示方法，显示装置包括上述实施例中的任一项显示装置，该显示装置000的结构图如图1-5所示，该显示装置的显示方法包括宽视角模式和窄视角模式；
在窄视角模式(如图2所示)下，宾主效应盒20的第一透明电极204和第二透明电极205不施加偏置电压，沿第一方向X，显示装置000形成以第一配向区A1和第二配向区A2为单位的周期性交替的透光区域和不透光区域；
在宽视角模式(如图3所示)下，宾主效应盒20的第一透明电极204和第二透明电极205施加偏置电压，显示装置000整面形成全透光区域。
具体而言，本发明实施例的显示装置的显示方法，在窄视角模式下，第一透明电极204和第二透明电极205不施加偏置电压，没有形成电场时，从显示模组10出光面E出射的线偏振光的偏振方向Y，在第二配向区A2对应范围内与正性二向色性染料分子2032的长轴方向平行，则进入该第二配向区A2对应范围内的线偏振光会被正性二向色性染料分子2032吸收；在第一配向区A1对应范围内与正性二向色性染料分子2032的长轴方向垂直，则进入该第一配向区A1对应范围内的线偏振光不会被正性二向色性染料分子2032吸收，从该区域对应的范围内出射，形成以第一配向区A1和第二配向区A2为单位的周期性交替的透光区域和不透光区域。在窄视角模式下，第一透明电极204和第二透明电极205施加偏置电压，形成足够大的垂直电场时，正性液晶分子2031发生偏转后长轴方向与电场方向相同，正性液晶分子2031带动正性二向色性染料分子2032一起偏转，此时，从显示模组出光面出射的线偏振光的偏振方向Y，无论是在第一配向区A1还是第二配向区A2对应的范围内，均与正性二向色性染料分子2032的长轴方向不平行，则进入宾主效应盒20内的线偏振光均不会被正性二向色性染料分子2032吸收，全部正常出射，进而实现显示装置000的宽视角显示模式。本发明实施例提供的显示装置000的显示方法具有两种显示模式，分别为窄视角模式和宽视角模式，通过降低视角亮度实现宽窄视角切换，常态(本发明实施例中特指不通电状态)为窄视角模式，通电时为宽视角模式，且无需复杂的驱动，宽窄视角切换便捷，效果好。
在一些可选实施例中，请继续参考图1-图6，本发明实施例中，在窄视角模式下，宾主效应盒20的第一透明电极204和第二透明电极205不施加偏置电压，沿第一方向X，显示装置000形成以第一配向区A1和第二配向区A2为单位的周期性交替的透光区域和不透光区域，具体为：
不透光区域内的正性液晶分子2031和正性二向色性染料分子2032的长轴方向均与显示模组10出光面E出射的线偏振光的偏振方向Y相互平行，经显示模组10出光面E出射的线偏振光在不透光区域被吸收；
透光区域的正性液晶分子2031和正性二向色性染料分子2032的长轴方向均与显示模组10出光面E出射的线偏振光的偏振方向Y相互垂直，经显示模组10出光面E出射的线偏振光全部透过透光区域后出射。
在一些可选实施例中，请继续参考图1-图6，本发明实施例中，在宽视角模式下，宾主效应盒20的第一透明电极204和第二透明电极205施加偏置电压，显示装置000整面形成全透光区域，具体为：
第一透明电极204和第二透明电极205施加偏置电压，使第一透明电极204和第二透明电极205之间形成垂直电场，垂直电场带动显示介质层203的正性液晶分子2031偏转，且正性二向色性染料分子2032跟随正性液晶分子2031偏转，使所有正性液晶分子2031和正性二向色性染料分子2032的长轴方向均与显示模组10出光面E出射的线偏振光的偏振方向Y相互垂直，经显示模组10出光面E出射的线偏振光全部透过宾主效应盒20出射。
在一些可选实施例中，请继续参考图1-图6，本发明实施例中，第一配向区A1范围内的显示装置000为不透光区域，第二配向区A2范围内的显示装置000为透光区域；
或者，第一配向区A1范围内的显示装置000为透光区域，第二配向区A2范围内的显示装置000为不透光区域。
本发明实施例进一步解释说明了实际设计时可根据需求设计第一配向区A1范围内的显示装置000为不透光区域或透光区域，本发明实施例的图1-图6仅是以第一配向区A1范围内的显示装置000为不透光区域进行举例说明。
在一些可选实施例中，请参考图1-图7，图7是本发明实施例提供的显示装置的窄视角模式下的可视角度原理结构图，本实施例中，显示装置000窄视角模式的可视角度为θ，且tanθ＝w1/d或tanθ＝w2/d，其中，w1为沿第一方向X第一配向区A1的宽度，w2为沿第一方向X第二配向区A2的宽度，d为沿垂直于显示模组10出光面E的方向宾主效应盒20的厚度。
本发明实施例解释说明了显示装置000窄视角模式的可视角度为θ可可通过设计透光区域的宽度和宾主效应盒20的厚度决定，可选的，根据客户定制要求，显示装置000窄视角模式的可视角度θ的范围一般取45°-60°为较佳，而为了实现显示装置往薄型化发展，沿垂直于显示模组10出光面E的方向宾主效应盒20的厚度d不宜过大，一般可取5-10μm，从而可以在满足一定可视角度范围内的窄视角模式的同时，还能够有利于显示装置的薄型化发展。而第一配向区A1对应范围的显示装置位透光区域时，
Figure BDA0002167705720000181
通过沿第一方向X第一配向区A1的宽度和沿垂直于显示模组10出光面E的方向宾主效应盒20的厚度即可计算得到窄视角模式的可视角度为θ；可选的，此时窄视角模式下的显示装置的亮度损失为：
Figure BDA0002167705720000182
而第二配向区A2对应范围的显示装置为透光区域时，tanθ＝w2/d，通过沿第一方向X第二配向区A2的宽度和沿垂直于显示模组10出光面E的方向宾主效应盒20的厚度即可计算得到窄视角模式的可视角度为θ；可选的，此时窄视角模式下的显示装置的亮度损失为：
Figure BDA0002167705720000191
需要说明的是，本发明实施例的沿第一方向X第一配向区A1的宽度w1和沿第一方向X第二配向区A2的宽度w2可以相同可以不同，具体实施时，可根据实际情况进行设置。
通过上述实施例可知，本发明提供的可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法，至少实现了如下的有益效果：
本发明的宾主效应盒位于显示模组出光面的一侧，从而可以通过宾主效应盒来控制从显示模组出光面出射的光线，进而实现该显示装置的宽窄视角切换。在第一透明电极和第二透明电极不施加偏置电压，没有形成电场时，从显示模组出光面出射的线偏振光的偏振方向，在第二配向区对应范围内与二向色性染料分子(本发明以二向色性染料分子为正性二向色性染料分子为例进行解释说明)的长轴方向平行，则进入该第二配向区对应范围内的线偏振光会被正性二向色性染料分子吸收；在第一配向区对应范围内与正性二向色性染料分子的长轴方向垂直，则进入该第一配向区对应范围内的线偏振光不会被正性二向色性染料分子吸收，从该区域对应的范围内出射，形成以第一配向区和第二配向区为单位的周期性交替的透光区域和不透光区域，进而实现显示装置的窄视角显示模式。在第一透明电极和第二透明电极施加偏置电压，形成足够大的垂直电场时，正性液晶分子发生偏转后长轴方向与电场方向相同，正性液晶分子带动正性二向色性染料分子一起偏转，此时，从显示模组出光面出射的线偏振光的偏振方向，无论是在第一配向区还是第二配向区对应的范围内，均与正性二向色性染料分子的长轴方向不平行，则进入宾主效应盒内的线偏振光均不会被正性二向色性染料分子吸收，全部正常出射，进而实现显示装置的宽视角显示模式。本发明提供的显示装置通过降低视角亮度实现宽窄视角切换，常态(本申请中特指不通电状态)为窄视角模式，通电时为宽视角模式，且无需复杂的驱动，宽窄视角切换便捷，效果好。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种可实现视角切换的显示装置，其特征在于，包括：相对设置的显示模组和宾主效应盒，所述宾主效应盒位于所述显示模组出光面的一侧；
所述宾主效应盒包括相对设置的第一基板和第二基板、以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的显示介质层；所述显示介质层包括多个正性液晶分子和多个二向色性染料分子；
所述第一基板朝向所述显示介质层的表面上设置有第一透明电极，所述第二基板朝向所述显示介质层的表面上设置有第二透明电极；所述第一透明电极朝向所述显示介质层的表面上设置有第一配向膜层，所述第二透明电极朝向所述显示介质层的表面上设置有第二配向膜层；
所述第一配向膜层的配向方向与所述第二配向膜层的配向方向相同且均为水平配向，所述第一配向膜层包括多个沿第一方向交替设置的第一配向区和第二配向区，所述第一配向区的配向方向与所述第二配向区的配向方向相互垂直；所述第二配向膜层包括多个沿所述第一方向交替设置的第三配向区和第四配向区；其中，所述第一方向平行于所述第一基板所在平面；
在垂直于所述显示模组出光面的方向上，所述第一配向区和所述第三配向区相重合，所述第二配向区和所述第四配向区相重合；
当所述第一透明电极和所述第二透明电极不施加偏置电压时，所述显示装置的显示模式为窄视角模式；当所述第一透明电极和所述第二透明电极施加偏置电压时，所述显示装置的显示模式为宽视角模式。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组包括第一偏光片，所述第一偏光片设置于所述显示模组朝向所述宾主效应盒的一侧的表面，用于将所述显示模组出射的光线转化为线偏振光。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一透明电极为块状结构且整面设置于所述第一基板上，所述第二透明电极为块状结构且整面设置于所述第二基板上。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，沿所述第一方向，一个所述第一配向区的宽度与一个所述第二配向区的宽度相等。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组包括多个呈阵列排布的子像素，沿所述第一方向，一个所述第一配向区的宽度小于所述子像素的宽度，一个所述第二配向区的宽度小于所述子像素的宽度。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，沿所述第一方向，所述子像素的宽度为一个所述第一配向区的宽度的6-10倍。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组包括显示面板，所述显示面板为液晶显示面板或有机发光显示面板中的任一者，所述液晶显示面板为IPS模式的显示面板或FFS模式的显示面板。
8.一种可实现视角切换的显示装置的制作方法，其特征在于，
所述显示装置包括：相对设置的显示模组和宾主效应盒，所述宾主效应盒形成在所述显示模组出光面的一侧；
所述宾主效应盒包括相对设置的第一基板和第二基板、以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的显示介质层，所述显示介质层包括多个正性液晶分子和多个二向色性染料分子；
在所述第一基板朝向所述显示介质层的表面形成第一透明电极，在所述第二基板朝向所述显示介质层的表面形成第二透明电极；在所述第一透明电极朝向所述显示介质层的表面形成第一配向膜层，在所述第二透明电极朝向所述显示介质层的表面形成第二配向膜层；所述第一配向膜层的配向方向与所述第二配向膜层的配向方向相同且均为水平配向；
在所述第一配向膜层上形成多个沿第一方向交替排布的第一配向区和第二配向区，在所述第二配向膜层上形成多个沿第一方向交替排布的第三配向区和第四配向区，所述第一配向区的配向方向和所述第二配向区的配向方向相互垂直，所述第三配向区的配向方向和所述第四配向区的配向方向相互垂直；其中，所述第一方向平行于所述第一基板所在平面；
在垂直于所述显示模组出光面的方向上，形成的所述第一配向区和所述第三配向区相重合，形成的所述第二配向区和所述第四配向区相重合；
当所述第一透明电极和所述第二透明电极不施加偏置电压时，所述显示装置的显示模式为窄视角模式；当所述第一透明电极和所述第二透明电极施加偏置电压时，所述显示装置的显示模式为宽视角模式。
9.一种可实现视角切换的显示装置的显示方法，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-7任一项所述的显示装置，所述显示方法包括宽视角模式和窄视角模式；
在所述窄视角模式下，所述宾主效应盒的所述第一透明电极和所述第二透明电极不施加偏置电压，沿所述第一方向，所述显示装置形成以所述第一配向区和所述第二配向区为单位的周期性交替的透光区域和不透光区域；
在所述宽视角模式下，所述宾主效应盒的所述第一透明电极和所述第二透明电极施加偏置电压，所述显示装置整面形成全透光区域。
10.根据权利要求9所述的显示装置的显示方法，其特征在于，
在所述窄视角模式下，所述宾主效应盒的所述第一透明电极和所述第二透明电极不施加偏置电压，沿所述第一方向，所述显示装置形成以所述第一配向区和所述第二配向区为单位的周期性交替的透光区域和不透光区域，具体为：
所述不透光区域内的所述正性液晶分子和所述二向色性染料分子的长轴方向均与所述显示模组出光面出射的线偏振光的偏振方向相互平行，经所述显示模组出光面出射的线偏振光在所述不透光区域被吸收；
所述透光区域的所述正性液晶分子和所述二向色性染料分子的长轴方向均与所述显示模组出光面出射的线偏振光的偏振方向相互垂直，经所述显示模组出光面出射的线偏振光全部透过所述透光区域后出射；其中，所述二向色性染料分子为正性二向色性染料分子。
11.根据权利要求9所述的显示装置的显示方法，其特征在于，在所述宽视角模式下，所述宾主效应盒的所述第一透明电极和所述第二透明电极施加偏置电压，所述显示装置整面形成全透光区域，具体为：
所述第一透明电极和所述第二透明电极施加偏置电压，使所述第一透明电极和所述第二透明电极之间形成垂直电场，所述垂直电场带动所述显示介质层的所述正性液晶分子偏转，且所述二向色性染料分子跟随所述正性液晶分子偏转，使所有所述正性液晶分子和所述二向色性染料分子的长轴方向均与所述显示模组出光面出射的线偏振光的偏振方向相互垂直，经所述显示模组出光面出射的线偏振光全部透过所述宾主效应盒出射。
12.根据权利要求9所述的显示装置的显示方法，其特征在于，
所述第一配向区范围内的所述显示装置为所述不透光区域，所述第二配向区范围内的所述显示装置为所述透光区域；
或者，所述第一配向区范围内的所述显示装置为所述透光区域，所述第二配向区范围内的所述显示装置为所述不透光区域。
13.根据权利要求9所述的显示装置的显示方法，其特征在于，所述窄视角模式的可视角度为θ，且tanθ＝w1/d或tanθ＝w2/d，其中，w1为沿所述第一方向所述第一配向区的宽度，w2为沿所述第一方向所述第二配向区的宽度，d为沿垂直于所述显示模组出光面的方向所述宾主效应盒的厚度。
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