CN111458943B - 视角可切换的液晶显示装置及驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种视角可切换的液晶显示装置，其显示面板的第一基板上设有包括多个视角控制电极条的视角控制电极，第二基板上设有集成扫描驱动电路，包括第一电压线、第二电压线、时钟信号线组、多个栅极驱动电路单元和多个开关控制单元；时钟信号线组包括至少四条时钟信号线，每条扫描线连接一个栅极驱动电路单元和一个开关控制单元，每个栅极驱动电路单元分别连接至时钟信号线组中的其中三条时钟信号线；每个开关控制单元分别连接至第一电压线，第二电压线，时钟信号线组中的其中两条时钟信号线；每个开关控制单元还连接至与扫描线相连的行子像素上方的视角控制电极条；开关控制单元用于向相邻两条视角控制电极条输出第一视角控制电压和第二视角控制电压。

Description

视角可切换的液晶显示装置及驱动方法
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驱动方法。
背景技术
液晶显示装置(liquid crystal dilay，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。人们在享受斜视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，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，在许多场合还需要显示装置具备宽窄视角可切换的功能。
液晶显示装置一般包括彩膜基板、阵列基板和夹设在彩膜基板与阵列基板之间的液晶层。为了实现对液晶显示装置的宽视角与窄视角进行切换，目前有一种方式是利用在彩膜基板一侧设置视角控制电极。在宽视角显示时，彩膜基板上的视角控制电极不给电压，液晶显示装置实现宽视角显示。当需要窄视角显示时，彩膜基板上的视角控制电极给电压，使得在彩膜基板与阵列基板之间产生垂直电场，液晶层中的液晶分子在垂直方向的电场作用下而翘起，产生漏光现象使得画面对比度降低，最终实现窄视角显示。
上述液晶显示装置在窄视角显示下，视角控制电极上所加电压一般为交流电压。由于视角控制电极为整面的面状电极，当第一行扫描线打开时，视角控制电极已经被赋予交流电压(不管后面的扫描线是否打开)，当下面的扫描线打开时，前一行扫描线的电压由VGH变化至VGL，由于扫描线与视角控制电极之间的电容耦合影响，每当下一行扫描线打开时，视角控制电极上的信号均被耦合一次，导致面板内不同位置的像素受到信号的耦合影响不一致，从而造成窄视角模式出现Mura即画质显示不均的问题。也就是说，归根于视角控制电极为整面电极，无法实现施加在视角控制电极上的信号和像素扫描时序进行同步，因此会存在有Mura的问题。
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以及驱动方法，可实现不同场合的宽窄视角切换，并改善窄视角下画质显示不均的Mura问题，有效地提高了显示画质。
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以及位于该第一基板与该第二基板之间的液晶层，该第一基板上设有视角控制电极，该第二基板上设有由多条扫描线与多条数据线相互绝缘交叉限定形成的多个子像素；该视角控制电极用于控制该显示面板在宽视角与窄视角之间切换，该视角控制电极包括相互绝缘间隔开的多个视角控制电极条，每一该视角控制电极条沿着平行于该扫描线的方向延伸；该第二基板上还设有集成扫描驱动电路，该集成扫描驱动电路包括第一电压线、第二电压线、时钟信号线组、多个栅极驱动电路单元和多个开关控制单元；该时钟信号线组包括至少四条时钟信号线，每条该扫描线连接一个该栅极驱动电路单元和一个该开关控制单元，每个该栅极驱动电路单元分别连接至该时钟信号线组中的其中三条时钟信号线；每个开关控制单元分别连接至该第一电压线，该第二电压线，该时钟信号线组中的其中两条时钟信号线；每个该开关控制单元还连接至与该扫描线相连的该行子像素上方的该视角控制电极条；该开关控制单元用于向相邻两条该视角控制电极条输出第一视角控制电压和第二视角控制电压。
进一步地，每个开关控制单元包括第一开关元件、第二开关元件和第三开关元件；第一开关元件分别连接至该第一电压线、该第三开关元件和该时钟信号线组，该第二开关元件分别连接至该第二电压线、该第三开关元件和该时钟信号线组，该第三开关元件连接至对应的该扫描线相连的该行子像素上方的该视角控制电极条；每个该开关控制单元内该第一开关元件打开时向与其相连的该视角控制电极条输出该第一视角控制电压，每个该开关控制单元内该第二开关元件打开时向与其相连的该视角控制电极条输出该第二视角控制电压。
进一步地，在该集成扫描驱动电路中，以每相邻的四条该扫描线相连接的四个该栅极驱动电路单元和四个该开关控制单元为一组重复排列；其中，时钟信号线组包括第一时钟信号线、第二时钟信号线、第三时钟信号线和第四时钟信号线，每组内的四个该栅极驱动电路单元分别为第一栅极驱动电路单元、第二栅极驱动电路单元、第三栅极驱动电路单元和第四栅极驱动电路单元，每组内的四个该开关控制单元分别为第一开关控制单元、第二开关控制单元、第三开关控制单元和第四开关控制单元。每个该栅极驱动电路单元包括第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端、第四信号输入端和信号输出端；该第一栅极驱动电路单元、该第二栅极驱动电路单元、该第三栅极驱动电路单元和该第四栅极驱动电路单元的该第一信号输入端均与该第四时钟信号线连接、该第二信号输入端均与该第三时钟信号线连接；该第一栅极驱动电路单元、该第三栅极驱动电路单元的该第三信号输入端和该第四信号输入端分别与该第二时钟信号线和该第四时钟信号线连接且顺序相反；该第二栅极驱动电路单元、该第四栅极驱动电路单元的该第三信号输入端和该第四信号输入端分别与该第一时钟信号线和该第三时钟信号线连接且顺序相反；该第一栅极驱动电路单元、该第二栅极驱动电路单元、该第三栅极驱动电路单元和该第四栅极驱动电路单元的该信号输出端连接至对应的该扫描线。
该第一开关元件、该第二开关元件和该第三开关元件均具有控制端、第一通路端和第二通路端；每个该开关控制单元的该第一开关元件的第一通路端均与该第一电压线连接，每个该开关控制单元的该第二开关元件的第一通路端均与该第二电压线连接；每个该开关控制单元内的该第一开关元件的控制端均与与其相连的该栅极驱动电路单元的第三输入端连接至同一条时钟信号线，每个该开关控制单元内的该第二开关元件的控制端均与与其相连的该栅极驱动电路单元的第四输入端连接至同一条时钟信号线；每个该开关控制单元内的该第一开关元件、该第二开关元件的第二通路端均连接至该第三开关元件的第一通路端；每个该开关控制单元内的该第三开关元件的控制端与对应的该扫描线连接、第二通路端连接至与该扫描线相连的该行子像素上方的该视角控制电极条。
进一步地，该集成扫描驱动电路设置在该显示面板的非显示区域，该第一基板与该第二基板之间在该非显示区域设有多个导电胶点，该多个视角控制电极条分别通过该多个导电胶点与该多个开关控制单元连接，使每一该视角控制电极条均通过一个导电胶点与一个开关控制单元对应连接。
进一步地，该液晶层采用正性液晶，当向该视角控制电极的多个视角控制电极条施加第一视角控制电压或第二视角控制电压时，该显示面板从宽视角切换至窄视角；或者，该液晶层采用负性液晶，当向该视角控制电极的多个视角控制电极条施加第一视角控制电压或第二视角控制电压时，该显示面板从窄视角切换至宽视角。
进一步地，该第一视角控制电压与该第二视角控制电压不相等。
进一步地，该第一视角控制电压与该第二视角控制电压极性相反。
进一步地，该第一视角控制电压和该第二视角控制电压均为周期性的交流电压。
进一步地，位于奇数行的该视角控制电极条和位于偶数行的该视角控制电极条位于不同层且两者之间夹设有绝缘平坦层；在垂直于该第一基板方向上，相邻的两条该视角控制电极条在边缘位置相互连接或交叠。
本发明还涉及一种视角可切换的液晶显示装置的驱动方法，用于驱动上述的视角可切换的液晶显示装置，该驱动方法包括依序向该显示面板上的各条扫描线输出扫描信号；当扫描信号驱动每条扫描线打开的时候，该扫描信号同时驱动与该条扫描线连接的开关控制单元打开，由该开关控制单元向与开关控制单元连接的视角控制电极条施加第一视角控制电压或第二视角控制电压；当扫描信号驱动每条扫描线关闭的时候，该扫描信号同时驱动与该条扫描线连接的开关控制单元关闭，使已施加在该视角控制电极条上的视角控制电压维持，直至下一帧画面该视角控制电极条被重新施加视角控制电压为止。
本发明实施例的有益效果为：将视角控制电极分割为多个相互独立的视角控制电极条，通过集成扫描驱动电路控制视角控制电极条打开与否，当每一行扫描线打开时，与该扫描线相连的开关控制单元也同时打开，每一行子像素和位于正上方的视角控制电极条同步充电，实现了视角控制电极条被赋予电压信号与像素扫描时序同步进行，每一行已经充电好的视角控制电极条与待充电的视角控制电极条之间互不影响，每一行视角控制电极条被赋予的电压信号不受相邻行视角控制电极条充电的影响，也不受相邻行扫描线打开与关闭的影响，从而解决由于耦合效应引起的面板内信号分布不均产生的画面显示不良的Mura问题，同时通过集成扫描驱动电路的开关控制单元控制相邻的两条视角控制电极条输入不同的视角控制电压(即第一视角控制电压和第二视角控制电压)，有效地提高了窄视角模式下的显示画质。
附图说明
图1为本发明第一实施例中视角可切换的液晶显示装置的电路架构示意图。
图2为本发明第一实施例中视角可切换的液晶显示装置的集成扫描驱动电路的局部电路架构示意图。
图3为本发明第一实施例中视角可切换的液晶显示装置的显示区域的局部截面示意图。
图4为图3中视角可切换的液晶显示装置在窄视角时的示意图。
图5a为本发明第一实施例中视角可切换的液晶显示装置的在宽视角时的驱动时序示意图。
图5b为本发明第一实施例中视角可切换的液晶显示装置的在窄视角时的驱动时序示意图。
图6为本发明第一实施例中视角可切换的液晶显示装置的非显示区域的局部截面示意图
图7为本发明第二实施例中视角可切换的液晶显示装置的显示区域的局部截面示意图。
图8为本发明第三实施例中视角可切换的液晶显示装置的显示区域的局部截面示意图。
图9为图8中视角可切换的液晶显示装置在宽视角时的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[第一实施例]
请一并参阅图1至图3，本发明第一实施例提供的视角可切换的液晶显示装置包括显示面板20，该显示面板20包括第一基板21、与第一基板21相对设置的第二基板22及位于第一基板21与第二基板22之间的液晶层23。其中，第一基板21可以为彩膜基板，第二基板22可以为薄膜晶体管阵列基板。
第一基板21在显示区域内朝向液晶层23的一侧设有色阻层211、黑矩阵212、平坦层213和视角控制电极214。本实施例中，色阻层211和黑矩阵212设置在第一基板21朝向液晶层23一侧的表面上，平坦层213设置在色阻层211和黑矩阵212上，视角控制电极214设置在平坦层213上。
第二基板22在显示区域内朝向液晶层23的一侧设有扫描线221、数据线222、有源元件阵列、公共电极224和像素电极225。有源元件阵列例如为薄膜晶体管(TFT)阵列，其包括呈阵列分布的多个薄膜晶体管223。在第二基板22上，由多条扫描线221与多条数据线222相互绝缘交叉限定形成呈阵列排布的多个子像素(sub-pixel)。每个子像素内设有薄膜晶体管223和像素电极225。可以理解地，每个薄膜晶体管223包括栅极、源极及漏极，其中栅极与对应的扫描线221电连接，源极与对应的数据线222电连接，漏极与对应的像素电极225电连接。
本实施例中，公共电极224和像素电极225在第二基板22上位于不同层且两者之间夹设有绝缘层226，使公共电极224和像素电极225相互绝缘。像素电极225可以位于公共电极224上方，即像素电极225相较于公共电极224更靠近液晶层23，但不限于此。
第一基板21上的视角控制电极214用于控制显示面板20在宽视角与窄视角之间切换。如图1和图3所示，视角控制电极214为横条状的图案化结构，视角控制电极214包括相互绝缘间隔开的多个视角控制电极条214a，每一视角控制电极条214a沿着平行于扫描线221的方向延伸。即，本实施例将视角控制电极214进行图案化，各个视角控制电极条214a沿着扫描线221方向平行间隔排列且各自相互独立，彼此之间互不相连。
本实施例中，多个视角控制电极条214a的数量与显示面板20内的子像素行数相同，每一个视角控制电极条214a与一行子像素相对应，每一行子像素均被一个视角控制电极条214a对应覆盖，所有的视角控制电极条214a位于同一层中且相互间隔设置，相邻的两条视角控制电极条214a之间间隔形成狭缝214b，狭缝214b与扫描线221的位置上下相对。
请一并参阅图1和图2，显示面板20的非显示区域设有集成扫描驱动电路50，各条扫描线221均与集成扫描驱动电路50电连接，当集成扫描驱动电路50依序向显示面板20上的各条扫描线221输出扫描信号时，可逐行地对显示区域内的子像素进行充电，实现画面显示。
集成扫描驱动电路50包括第一电压线51、第二电压线52、时钟信号线组53、多个栅极驱动电路单元57和多个开关控制单元58，时钟信号线组53包括至少四条时钟信号线，具体到本实施中，时钟信号线组53为四条时钟信号线，分别为第一时钟信号线531、第二时钟信号线532、第三时钟信号线533和第四时钟信号线534，其它实施例中，时钟信号线组53也可以包括六条或八条时钟信号线。
每条扫描线221连接一个栅极驱动电路单元57和一个开关控制单元58。每个栅极驱动电路单元57还连接至时钟信号线组53中的其中三条时钟信号线。每个开关控制单元58分别连接至第一电压线51，第二电压线52，以及时钟信号线组53中的其中两条时钟信号线，每个开关控制单元58还连接至与该扫描线221相连的该行子像素上方的视角控制电极条214a；开关控制单元58用于向相邻两条视角控制电极条214a输出相同或不同的第一视角控制电压V1和第二视角控制电压V2。
图中为了表达方便，以Gate1、Gate2、Gate3、Gate4、…、Gate n-1、Gate n分别代表该多条扫描线221，以CF ITO1、CF ITO2、CF ITO3、CF ITO4、…、CF ITO n-1、CF ITO n分别代表该多个视角控制电极条214a，以VA、VB分别代表第一电压线51和第二电压线52，以CLK1、CLK2、CLK3、CLK4分别代表第一时钟信号线531、第二时钟信号线532、第三时钟信号线533、第四时钟信号线534，以GIA代表栅极驱动电路单元57。
如图2所示，在集成扫描驱动电路50中，以每相邻的四条扫描线221相连接的四个栅极驱动电路单元57和四个开关控制单元58为一组重复排列，图中仅绘示了与扫描线Gate1～Gate4相连接的四个栅极驱动电路单元57和四个开关控制单元58。其中，每组内的四个栅极驱动电路单元57分别为第一栅极驱动电路单元571、第二栅极驱动电路单元572、第三栅极驱动电路单元573和第四栅极驱动电路单元574，每组内的四个开关控制单元58分别为第一开关控制单元581、第二开关控制单元582、第三开关控制单元583和第四开关控制单元584。
本实施例中，每个栅极驱动电路单元57包括四个信号输入端和一个信号输出端57e，每个栅极驱动电路单元57的四个信号输入端分别为第一信号输入端57a、第二信号输入端57b、第三信号输入端57c和第四信号输入端57d。第一栅极驱动电路单元571、第二栅极驱动电路单元572、第三栅极驱动电路单元573和第四栅极驱动电路单元574的第一信号输入端57a均与第四时钟信号线534连接、第二信号输入端57b均与第三时钟信号线533连接，第一栅极驱动电路单元571、第三栅极驱动电路单元573的第三信号输入端57c和第四信号输入端57d分别与第二时钟信号线532和第四时钟信号线534连接且顺序相反，第二栅极驱动电路单元572、第四栅极驱动电路单元574的第三信号输入端57c和第四信号输入端57d分别与第一时钟信号线531和第三时钟信号线533连接且顺序相反，第一栅极驱动电路单元571、第二栅极驱动电路单元572、第三栅极驱动电路单元573和第四栅极驱动电路单元574的信号输出端57e连接至对应的扫描线221。
具体地，第一栅极驱动电路单元571的第一信号输入端57a与第四时钟信号53连接、第二信号输入端57b与第三时钟信号线533连接、第三信号输入端57c与第二时钟信号532连接、第四信号输入端57d与第四时钟信号534连接、信号输出端57e连接至对应的第一条扫描线221；第二栅极驱动电路单元572的第一信号输入端57a与第四时钟信号534连接、第二信号输入端57b与第三时钟信号线533连接、第三信号输入端57c与第一时钟信号531连接、第四信号输入端57d与第三时钟信号533连接、信号输出端57e连接至对应的第二条扫描线221；第三栅极驱动电路单元573的第一信号输入端57a与第四时钟信号534连接、第二信号输入端57b与第三时钟信号线533连接、第三信号输入端57c与第四时钟信号534连接、第四信号输入端57d与第二时钟信号532连接、信号输出端57e连接至对应的第三条扫描线221；第四栅极驱动电路单元574的第一信号输入端57a与第四时钟信号534连接、第二信号输入端57b与第三时钟信号线533连接、第三信号输入端57c与第三时钟信号533连接、第四信号输入端57d与第一时钟信号531连接、信号输出端57e连接至对应的第四条扫描线221。
本实施例中，每个开关控制单元58包括第一开关元件58a、第二开关元件58b和第三开关元件58c。第一开关元件58a分别连接至第一电压线51、第三开关元件58c和该时钟信号线组53，第二开关元件58b分别连接至第二电压线52、第三开关元件58c和时钟信号线组53，第三开关元件58c连接至对应的扫描线221相连的该行子像素上方的视角控制电极条214a。每个开关控制单元58内第一开关元件58a打开时向与其相连的视角控制电极条214a输出第一视角控制电压V1，每个开关控制单元58内第二开关元件58b打开时向与其相连的视角控制电极条214a输出第二视角控制电压V2。
具体地，第一开关元件58a、第二开关元件58b和第三开关元件58c均具有控制端、第一通路端和第二通路端。每个开关控制单元58的第一开关元件58a的第一通路端均与第一电压线51连接，每个开关控制单元58的第二开关元件58b的第一通路端均与第二电压线52连接。每个开关控制单元58内的第一开关元件58a的控制端均与与其相连的栅极驱动电路单元57的第三输入端57c连接至同一条时钟信号线，每个开关控制单元58内的第二开关元件58b的控制端均与与其相连的栅极驱动电路单元57的第四输入端57d连接至同一条时钟信号线；每个开关控制单元58内的第一开关元件58a、第二开关元件58b的第二通路端均连接至第三开关元件58c的第一通路端；每个开关控制单元58内的第三开关元件58c的控制端与对应的扫描线221连接、第二通路端连接至与该条扫描线221相连的该行子像素上方的视角控制电极条214a。
承上述，第一开关控制单元581内的第一开关元件58a的控制端与第二时钟信号线532连接、第一通路端与第一电压线51连接、第二通路端与第三开关元件58c的第一通路端连接，第一开关控制单元581内的第二开关元件58b的控制端与第四时钟信号线534连接、第一通路端与第二电压线52连接、第二通路端与第三开关元件58c的第一通路端连接，第一开关控制单元581内的第三开关元件58c的控制端与对应的扫描线221连接、第二通路端连接至与该条扫描线221相连的该行子像素上方的视角控制电极条214a；第二开关控制单元582内的第一开关元件58a的控制端与第一时钟信号线531连接、第一通路端与第一电压线51连接、第二通路端与第三开关元件58c的第一通路端连接，第二开关控制单元582内的第二开关元件58b的控制端与第三时钟信号线533连接、第一通路端与第二电压线52连接、第二通路端与第三开关元件58c的第一通路端连接，第二开关控制单元582内的第三开关元件58c的控制端与对应的扫描线221连接、第二通路端连接至与该条扫描线221相连的该行子像素上方的视角控制电极条214a；第三开关控制单元583内的第一开关元件58a的控制端与第四时钟信号线534连接、第一通路端与第一电压线51连接、第二通路端与第三开关元件58c的第一通路端连接，第三开关控制单元583内的第二开关元件58b的控制端与第二时钟信号线532连接、第一通路端与第二电压线52连接、第二通路端与第三开关元件58c的第一通路端连接，第三开关控制单元583内的第三开关元件58c的控制端与对应的扫描线221连接、第二通路端连接至与该条扫描线221相连的该行子像素上方的视角控制电极条214a；第四开关控制单元584内的第一开关元件58a的控制端与第三时钟信号线533连接、第一通路端与第一电压线51连接、第二通路端与第三开关元件58c的第一通路端连接，第四开关控制单元584内的第二开关元件58b的控制端与第一时钟信号线531连接、第一通路端与第二电压线52连接、第二通路端与第三开关元件58c的第一通路端连接，第四开关控制单元584内的第三开关元件58c的控制端与对应的扫描线221连接、第二通路端连接至与该条扫描线221相连的该行子像素上方的视角控制电极条214a。
如图6所示，第一基板21与第二基板22之间在非显示区设有多个导电胶点30，导电胶点30可以是框胶里的导电颗粒如金球。该多个视角控制电极条214a分别通过该多个导电胶点30与该多个开关控制单元58连接，使每一视角控制电极条214a均通过一个导电胶点30与一个开关控制单元58的第三开关元件58c对应连接。
第一开关元件58a、第二开关元件58b和第三开关元件58c例如为薄膜晶体管，此时该控制端为栅极，该第一通路端和该第二通路端的其中之一为源极，另一为漏极。但不限于此，该多个开关元件也可以是其他具有开关特征的元器件。
集成扫描驱动电路50上的栅极驱动电路单元57用于向与其相连的扫描线221输出扫描信号，开关控制单元58用于向与其相连的视角控制电极条214a输出第一视角控制电压V1或第二视角控制电压V2。
具体地，请一并参阅图1、图2、图5a和图5b，第一电压线51提供第一视角控制电压V1，第二电压线52提供第二视角控制电压V2。栅极驱动电路单元57和开关控制单元58接收第一时钟信号线531、第二时钟信号线532、第三时钟信号线533或第四时钟信号线534上传输的时钟信号后，栅极驱动电路单元57输出扫描信号、同时开关控制单元58将第一视角控制电压V1或第二视角控制电压V2输出至与该开关控制单元58相连的视角控制电极条214a上。
当扫描信号驱动每条扫描线221关闭的时候，该扫描信号同时驱动与该扫描线221相连的开关控制单元58关闭，使已施加在视角控制电极条214a上的视角控制电压维持，直至下一帧画面该视角控制电极条214a被重新施加视角控制电压为止。当每一行扫描线221打开，扫描线221同时将与其连接的开关控制单元58打开，通过数据线222、开关控制单元58分别给对应的子像素和视角控制电极条214a充电，实现第一基板21上的各个视角控制电极条214a与第二基板22上的公共电极224之间的高幅值偏压或低幅值偏压，并在第一基板21与第二基板22之间形成垂直电场，控制各个视角控制电极条214a与公共电极224之间偏压的幅值大小即可控制液晶的倾斜角度，从而实现宽窄视角。
请结合图3、图4和图5a，本实施例中，液晶层23采用正性液晶，在初始状态(即显示面板20未施加任何电压的情形)下，液晶层23内的正性液晶分子呈现与基板平行的平躺姿态，正性液晶的长轴方向与基板的表面基本平行(如图7)。在实际应用中，液晶层23内的正性液晶与第一基板21、第二基板22之间可以具有较小的初始预倾角，该初始预倾角的范围可为大于或等于0度且小于或等于10度，即：0°≦θ≦10°，θ为初始预倾角。
如图3所示，当视角控制电极214与公共电极224之间不存在电压差(电压差为0V)或存在较小电压差(如电压差小于1V)时，液晶层23中的正性液晶维持初始的较小倾角，该液晶显示装置为宽视角。
如图4所示，当视角控制电极214与公共电极224之间存在较大电压差(如电压差大于2V)时，会在液晶盒中产生较强的垂直电场E。由于正性液晶在电场作用下将沿着平行于电场线的方向偏转，因此正性液晶在垂直电场E作用下将发生偏转而使倾斜角度增大，使得液晶显示装置出现斜视观察漏光，在斜视方向对比度降低且视角变窄，该液晶显示装置为窄视角。随着视角控制电极214和公共电极224之间的电压差增大，液晶盒中产生的垂直电场E越强，使正性液晶相对于第一基板21、第二基板22的倾斜角度越大，该液晶显示装置的视角变得越窄。
也就是说，本实施例通过对视角控制电极214施加不同的视角控制电压，通过控制各个视角控制电极条214a与公共电极224之间的偏压幅值大小，即可控制正性液晶的倾斜角度，从而实现对视角的调整。且通过对每个视角控制电极条214a施加相同或不同的第一视角控制电压V1和第二视角控制电压V2，使得相邻的两行子像素内的视角控制电极条214a与公共电极224之间的偏压幅值大小也不相同。
优选地，本实施例无论在宽视角还是窄视角下，公共电极224均施加直流公共电压(DC Vcom)。
优选地，如图5a所示，本实施例在宽视角下，视角控制电极214上施加与DC Vcom相同的直流电压，此时视角控制电极214与公共电极224之间的电压差为0V。
优选地，如图5b所示，本实施例在窄视角下，视角控制电极214上施加第一视角控制电压V1和第二视角控制电压V2，且第一视角控制电压V1和第二视角控制电压V2均为周期性的交流电压，且该交流电压围绕DC Vcom上下波动(即该交流电压的电位对称中心可以为DC Vcom)，使液晶盒中产生的垂直电场E的方向来回变动，避免液晶层23中的正性液晶一直被施加同一方向电场而出现极化现象。而且在窄视角下，视角控制电极214上施加的交流电压可以为方波、正弦波或三角波等。
优选地，第一视角控制电压V1与第二视角控制电压V2不相等。
进一步地，第一视角控制电压V1与第二视角控制电压V2极性相反。
本实施例中，将视角控制电极214分割为多个相互独立的视角控制电极条214a，通过集成扫描驱动电路50控制视角控制电极条214a打开与否，当每一行扫描线221打开时，与该扫描线221相连的开关控制单元58也同时打开，每一行子像素和位于正上方的视角控制电极条214a同步充电，实现了视角控制电极条214a被赋予电压信号与像素扫描时序同步进行，每一行已经充电好的视角控制电极条214a与待充电的视角控制电极条214a之间互不影响，每一行视角控制电极条214a被赋予的电压信号不受相邻行视角控制电极条214a充电的影响，也不受相邻行扫描线221打开与关闭的影响，从而解决由于耦合效应引起的面板内信号分布不均产生的画面显示不良的Mura问题，同时通过集成扫描驱动电路50的开关控制单元58控制相邻的两条视角控制电极条214a输入不同的视角控制电压(即第一视角控制电压V1和第二视角控制电压V2)，有效地提高了窄视角模式下的显示画质。
集成扫描驱动电路50中通过开关控制单元57将两个电压信号分别传送给第一基板21上相邻两条的视角控制电极条214a。
进一步地，开关控制单元57仅使用三个开关元件即可给视角控制电极条214a提供两个不同的电压信号，使用液晶显示面板在空间和功耗方面更加优化，且本发明的开关控制单元57中开关元件漏电对显示画质影响方面更加优化，减小了开关元件漏电对画质的影响。
进一步地，本发明中两个电压信号经开关控制单元57内的第一开关元件58a和第三开关元件58c、或第二开关元件58b和第三开关元件58c共两个开关元件输出至视角控制电极条214a，避免了开关元件漏电和开关元件寄生电容产生的耦合，能避免屏幕闪烁，提高显示画质。
[第二实施例]
请参图7，本发明第二实施例提供的视角可切换的液晶显示装置与上述第一实施例的主要区别在于，本实施例中，位于奇数行的视角控制电极条214a和位于偶数行的视角控制电极条214a位于不同层且两者之间夹设有绝缘平坦层215，即相邻两条视角控制电极条214a分层设置。
进一步的，在垂直于第一基板21方向上，相邻的两条视角控制电极条214a在边缘位置相互连接或交叠。
第一实施例中视角控制电极条214a同层设置时，相邻的两条视角控制电极条214a之间需要制作狭缝214b将两条视角控制电极条214a间隔开，狭缝214b的大小受制程能力限制。本实施例中，相邻的两条视角控制电极条214a位于不同层，无需制作相互间隔的狭缝214b，因此制程方面不受影响，且两层电极可以交叠存在不影响显示效果。
其次，视角控制电极条214a同层设置时会产生水平方向电场，影响液晶偏转，降低开口率。相邻的两条视角控制电极条214a位于不同层不会产生水平方向电场，能提升开口率。
相邻的两条视角控制电极条214a位于不同层时，远离第二基板22(即远离液晶层23)的一层视角控制电极条214a产生的竖直电场较弱，能进一步提高窄视角模式时的穿透率。
进一步地，当相邻的两条视角控制电极条214a施加的视角控制电压(第一视角控制电压V1和第二视角控制电压V2)不同时，可使两个视角控制电极条214a产生场强大小差异较大的电场，可使相邻两行的子像素视角互相补偿，可有效解决窄视角模式灰阶反转问题。
关于本实施例的其他结构与工作原理可以参见上述第一实施例，在此不再赘述。
[第三实施例]
请参图8至图9，本发明第四实施例提供的视角可切换的液晶显示装置与上述第一实施例的主要区别在于，本实施例中，液晶层23采用负性液晶，在初始状态(即显示面板20未施加任何电压的情形)下，液晶层23内的负性液晶相对于基板具有较大的初始预倾角，即负性液晶相对于基板呈倾斜姿态(如图8)。液晶层23中的负性液晶相对于基板的初始预倾角可以选择在30°～60°之间。
如图8所示，当视角控制电极214与公共电极224之间不存在电压差(电压差为0V)或存在较小电压差(如电压差小于1V)时，液晶层23中的负性液晶维持初始的较大倾角，穿过液晶盒的光线出现漏光现象，导致在斜视观看屏幕时对比度降低，影响观看效果且视角减小，液晶显示装置为窄视角。
如图9所示，当视角控制电极214与公共电极224之间存在较大电压差(如电压差大于2V)时，会在液晶盒中产生较强的垂直电场E。由于负性液晶在电场作用下将沿着垂直于电场线的方向偏转，因此负性液晶在垂直电场E作用下将发生偏转而使倾斜角度减小，使得液晶盒出现斜视漏光现象相应减少，液晶盒在斜视方向对比度提高且视角增大，液晶显示装置为宽视角。随着视角控制电极214和公共电极224之间的电压差增大，液晶盒中产生的垂直电场E越强，使负性液晶相对于基板的倾斜角度越小，该液晶显示装置的视角变得越宽。
也就是说，本实施例通过对视角控制电极214施加不同的视角控制电压，通过控制各个视角控制电极条214a与公共电极224之间的偏压幅值大小，即可控制负性液晶的倾斜角度，从而实现对视角的调整。
优选地，本实施例无论在宽视角还是窄视角下，公共电极224均施加直流公共电压(DC Vcom)。
优选地，本实施例在窄视角下，视角控制电极214上施加与DC Vcom相同的直流电压，此时视角控制电极214与公共电极224之间的电压差为0V。
优选地，本实施例在宽视角下，视角控制电极214上施加的视角控制电压为周期性的交流电压且该交流电压围绕DC Vcom上下波动(即该交流电压的电位对称中心可以为DCVcom)，使液晶盒中产生的垂直电场E的方向来回变动，避免液晶层23中的负性液晶一直被施加同一方向电场而出现极化现象。而且在宽视角下，视角控制电极214上施加的交流电压可以为方波、正弦波或三角波等。
关于本实施例的其他结构与工作原理可以参见上述第一实施例，在此不再赘述。
[第四实施例]
本实施例还公开了一种视角可切换的液晶显示装置的驱动方法，用于驱动上述的视角可切换的液晶显示装置。
结合图1-图4所示，该驱动方法包括依序向该显示面板20上的各条扫描线221输出扫描信号；
当扫描信号驱动每条扫描线221打开的时候，该扫描信号同时驱动与该条扫描线连接的开关控制单元58打开，由该开关控制单元58向与开关控制单元58连接的视角控制电极条214a施加第一视角控制电压V1或第二视角控制电压V2；具体地，第一电压线51提供第一视角控制电压V1，第二电压线52提供第二视角控制电压V2。栅极驱动电路单元57和开关控制单元58接收第一时钟信号线531、第二时钟信号线532、第三时钟信号线533或第四时钟信号线534上传输的时钟信号后，栅极驱动电路单元57输出扫描信号、同时开关控制单元58将第一视角控制电压V1或第二视角控制电压V2输出至与该开关控制单元58相连的视角控制电极条214a上。
当扫描信号驱动每条扫描线221关闭的时候，该扫描信号同时驱动与该条扫描线221连接的开关控制单元58关闭，使已施加在该视角控制电极条214a上的视角控制电压维持，直至下一帧画面该视角控制电极条214a被重新施加视角控制电压为止。
以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种视角可切换的液晶显示装置，包括显示面板(20)，该显示面板(20)包括第一基板(21)、与该第一基板相对设置的第二基板(22)以及位于该第一基板(21)与该第二基板(22)之间的液晶层(23)，该第一基板(21)上设有视角控制电极(214)，该第二基板上设有由多条扫描线(221)与多条数据线(222)相互绝缘交叉限定形成的多个子像素；该视角控制电极(214)用于控制该显示面板(20)在宽视角与窄视角之间切换；其特征在于，该视角控制电极(214)包括相互绝缘间隔开的多个视角控制电极条(214a)，每一该视角控制电极条(214a)沿着平行于该扫描线(221)的方向延伸；该第二基板(22)上还设有集成扫描驱动电路(50)，该集成扫描驱动电路(50)包括第一电压线(51)、第二电压线(52)、时钟信号线组(53)、多个栅极驱动电路单元(57)和多个开关控制单元(58)；该时钟信号线组(53)包括至少四条时钟信号线，每条该扫描线(221)连接一个该栅极驱动电路单元(57)和一个该开关控制单元(58)，每个该栅极驱动电路单元(57)分别连接至该时钟信号线组(53)中的其中三条时钟信号线；每个开关控制单元(58)分别连接至该第一电压线(51)，该第二电压线(52)，该时钟信号线组(53)中的其中两条时钟信号线；每个该开关控制单元(58)还连接至与该扫描线(221)相连的该行子像素上方的该视角控制电极条(214a)；该开关控制单元(58)用于向相邻两条该视角控制电极条(214a)输出第一视角控制电压(V1)和第二视角控制电压(V2)。
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，每个开关控制单元(58)包括第一开关元件(58a)、第二开关元件(58b)和第三开关元件(58c)；第一开关元件(58a)分别连接至该第一电压线(51)、该第三开关元件(58c)和该时钟信号线组(53)，该第二开关元件(58b)分别连接至该第二电压线(52)、该第三开关元件(58c)和该时钟信号线组(53)，该第三开关元件(58c)连接至对应的该扫描线(221)相连的该行子像素上方的该视角控制电极条(214a)；每个该开关控制单元(58)内该第一开关元件(58a)打开时向与其相连的该视角控制电极条(214a)输出该第一视角控制电压(V1)，每个该开关控制单元(58)内该第二开关元件(58b)打开时向与其相连的该视角控制电极条(214a)输出该第二视角控制电压(V2)。
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，在该集成扫描驱动电路(50)中，以每相邻的四条该扫描线(221)相连接的四个该栅极驱动电路单元(57)和四个该开关控制单元(58)为一组重复排列；其中，时钟信号线组(53)包括第一时钟信号线(531)、第二时钟信号线(532)、第三时钟信号线(533)和第四时钟信号线(534)，每组内的四个该栅极驱动电路单元(57)分别为第一栅极驱动电路单元(571)、第二栅极驱动电路单元(572)、第三栅极驱动电路单元(573)和第四栅极驱动电路单元(574)，每组内的四个该开关控制单元(58)分别为第一开关控制单元(581)、第二开关控制单元(582)、第三开关控制单元(583)和第四开关控制单元(584)；
每个该栅极驱动电路单元(57)包括第一信号输入端(57a)、第二信号输入端(57b)、第三信号输入端(57c)、第四信号输入端(57d)和信号输出端(57e)；该第一栅极驱动电路单元(571)、该第二栅极驱动电路单元(572)、该第三栅极驱动电路单元(573)和该第四栅极驱动电路单元(574)的该第一信号输入端(57a)均与该第四时钟信号线(534)连接、该第二信号输入端(57b)均与该第三时钟信号线(533)连接；该第一栅极驱动电路单元(571)、该第三栅极驱动电路单元(573)的该第三信号输入端(57c)和该第四信号输入端(57d)分别与该第二时钟信号线(532)和该第四时钟信号线(534)连接且顺序相反；该第二栅极驱动电路单元(572)、该第四栅极驱动电路单元(574)的该第三信号输入端(57c)和该第四信号输入端(57d)分别与该第一时钟信号线(531)和该第三时钟信号线(533)连接且顺序相反；该第一栅极驱动电路单元(571)、该第二栅极驱动电路单元(572)、该第三栅极驱动电路单元(573)和该第四栅极驱动电路单元(574)的该信号输出端(57e) 连接至对应的该扫描线(221)；
该第一开关元件(58a)、该第二开关元件(58b)和该第三开关元件(58c)均具有控制端、第一通路端和第二通路端；每个该开关控制单元(58)的该第一开关元件(58a)的第一通路端均与该第一电压线(51)连接，每个该开关控制单元(58)的该第二开关元件(58b)的第一通路端均与该第二电压线(52)连接；每个该开关控制单元(58)内的该第一开关元件(58a)的控制端均与与其相连的该栅极驱动电路单元(57)的第三信号 输入端(57c)连接至同一条时钟信号线，每个该开关控制单元(58)内的该第二开关元件(58b)的控制端均与与其相连的该栅极驱动电路单元(57)的第四信号 输入端(57d)连接至同一条时钟信号线；每个该开关控制单元(58)内的该第一开关元件(58a)、该第二开关元件(58b)的第二通路端均连接至该第三开关元件(58c)的第一通路端；每个该开关控制单元(58)内的该第三开关元件(58c)的控制端与对应的该扫描线(221)连接、第二通路端连接至与该扫描线(221)相连的该行子像素上方的该视角控制电极条(214a)。
4.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，该集成扫描驱动电路(50)设置在该显示面板(20)的非显示区域，该第一基板(21)与该第二基板(22)之间在该非显示区域设有多个导电胶点(30)，该多个视角控制电极条(214a)分别通过该多个导电胶点(30)与该多个开关控制单元(58)连接，使每一该视角控制电极条(214a)均通过一个导电胶点与一个开关控制单元(58)对应连接。
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，该液晶层采用正性液晶，当向该视角控制电极的多个视角控制电极条施加第一视角控制电压(V1)或第二视角控制电压(V2)时，该显示面板从宽视角切换至窄视角；或者，该液晶层采用负性液晶，当向该视角控制电极的多个视角控制电极条施加第一视角控制电压(V1)或第二视角控制电压(V2)时，该显示面板从窄视角切换至宽视角。
6.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，该第一视角控制电压(V1)与该第二视角控制电压(V2)不相等。
7.根据权利要求6所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，该第一视角控制电压(V1)与该第二视角控制电压(V2)极性相反。
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，该第一视角控制电压(V1)和该第二视角控制电压(V2)均为周期性的交流电压。
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，位于奇数行的该视角控制电极条(214a)和位于偶数行的该视角控制电极条(214a)位于不同层且两者之间夹设有绝缘平坦层(215)；在垂直于该第一基板(21)方向上，相邻的两条该视角控制电极条(214a)在边缘位置相互连接或交叠。
10.一种视角可切换的液晶显示装置的驱动方法，用于驱动如权利要求1至9任一项所述的视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，该驱动方法包括：
依序向该显示面板(20)上的各条扫描线(221)输出扫描信号；
当扫描信号驱动每条扫描线(221)打开的时候，该扫描信号同时驱动与该条扫描线连接的开关控制单元(58)打开，由该开关控制单元(58)向与开关控制单元(58)连接的视角控制电极条(214a)施加第一视角控制电压(V1)或第二视角控制电压(V2)；
当扫描信号驱动每条扫描线(221)关闭的时候，该扫描信号同时驱动与该条扫描线(221)连接的开关控制单元(58)关闭，使已施加在该视角控制电极条(214a)上的视角控制电压维持，直至下一帧画面该视角控制电极条(214a)被重新施加视角控制电压为止。
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