CN114879417A - 一种显示装置和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置和设备，涉及显示技术领域，包括上层玻璃基板、下层玻璃基板、液晶分子阵列、液晶分子驱动电极以及视角控制电极。液晶分子阵列设置于上层玻璃基板与下层玻璃基板之间；液晶分子驱动电极用于在得电时为液晶分子阵列充电使液晶分子阵列能够实现正常的显示功能；视角控制电极设置于液晶分子阵列的左右两侧，当视角控制电极上的电压改变时，液晶分子阵列的左右两侧的边缘处的液晶分子的旋转角度也会发生改变，进而使得显示装置的可视角度发生改变，进而能够灵活切换广视角和窄视角。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示装置和设备。
背景技术
随着屏幕显示技术的发展，用户对于屏幕显示方面的要求越来越多，传统广视角显示的显示屏已经不能满足用户对隐私方面的要求。例如，用户使用手机、平板或银行的ATM机等显示装置时不希望泄露显示屏上的内容。目前，有些用户会在显示屏上贴防窥膜，但是这种方式会影响显示屏的亮度和对比度等，并且无法切换视角，只能实现防窥的窄视角显示模式，无法灵活切换广视角显示模式。
发明内容
本发明的目的是提供一种显示装置和设备，显示装置的可视角度可以调节，且能灵活切换广视角和窄视角。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种显示装置，包括上层玻璃基板、下层玻璃基板、液晶分子阵列、液晶分子驱动电极以及视角控制电极；
所述液晶分子阵列位于所述上层玻璃基板与所述下层玻璃基板之间；
所述液晶分子驱动电极位于所述下层玻璃基板的内侧，以便在得电时为所述液晶分子阵列中的各个液晶分子充电；
所述视角控制电极位于所述液晶分子阵列的左右两侧，以便通过控制所述视角控制电极上的电压改变所述液晶分子阵列的左右两侧的边缘处的液晶分子的旋转角度。
优选的，还包括：
液晶分子驱动电极控制装置，用于控制所述液晶分子驱动电极是否得电；
视角控制电极控制装置，用于控制所述视角控制电极是否得电。
优选的，所述上层玻璃基板为彩色滤光片，所述下层玻璃基板为薄膜晶体管阵列，所述液晶分子驱动电极包括像素电极和公共电极，其中，所述像素电极位于所述薄膜晶体管阵列的内表面，所述像素电极与所述公共电极位于不同层；
所述液晶分子驱动电极控制装置具体用于控制所述像素电极和所述公共电极是否得电。
优选的，所述液晶分子驱动电极控制装置包括扫描电极、数据电极、可控开关和存储电容；
所述扫描电极与所述可控开关的控制端连接，所述数据电极与所述可控开关的输入端连接，所述可控开关的输出端与所述存储电容的一端以及所述像素电极连接，所述存储电容的另一端与所述公共电极均接地。
优选的，还包括：
触摸检测装置，用于在获取到触摸信号后，基于所述触摸信号调节所述视角控制电极上的电压；
触摸控制装置，用于基于所述视角控制电极上的电压对所述显示装置进行触控操作。
优选的，所述视角控制电极控制装置具体用于生成第一驱动信号，其中，所述第一驱动信号用于控制所述视角控制电极上的电压；
所述触摸检测装置具体用于在获取到所述触摸信号后，基于所述触摸信号生成第二驱动信号，其中，所述第二驱动信号用于控制所述视角控制电极上的电压且所述第二驱动信号为高电平的时间与所述第一驱动信号为高电平的时间不相同。
优选的，所述视角控制电极的材质为ITO。
优选的，所述视角控制电极的材质为黑色金属。
优选的，还包括设置于所述上层玻璃基板的内表面或所述上层玻璃基板的外表面的聚光层，所述聚光层用于聚集所述液晶分子阵列发出的光线。
为解决上述技术问题本发明还提供了一种设备，包括上述显示装置。
综上，本发明提供了一种显示装置和设备，包括上层玻璃基板、下层玻璃基板、液晶分子阵列、液晶分子驱动电极以及视角控制电极。液晶分子阵列设置于上层玻璃基板与下层玻璃基板之间；液晶分子驱动电极用于在得电时为液晶分子阵列充电使液晶分子阵列能够实现正常的显示功能；视角控制电极设置于液晶分子阵列的左右两侧，当视角控制电极上的电压改变时，液晶分子阵列的左右两侧的边缘处的液晶分子的旋转角度也会发生改变，进而使得显示装置的可视角度发生改变，使得显示装置能灵活切换广视角和窄视角。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种显示装置的结构示意图；
图2为本发明提供的另一种显示装置的结构示意图；
图3为本发明提供的一种显示装置的驱动装置结构示意图；
图4为本发明提供的另一种显示装置的驱动装置结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种显示装置和设备，显示装置的可视角度可以调节，且能灵活切换广视角和窄视角。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明提供的一种显示装置的结构示意图，该显示装置包括上层玻璃基板1、下层玻璃基板2、液晶分子阵列3、液晶分子驱动电极4以及视角控制电极5；
液晶分子阵列3位于上层玻璃基板1与下层玻璃基板2之间；
液晶分子驱动电极4位于下层玻璃基板2的内侧，以便在得电时为液晶分子阵列3中的各个液晶分子充电；
视角控制电极5位于液晶分子阵列3的左右两侧，以便通过控制视角控制电极5上的电压改变液晶分子阵列3的左右两侧的边缘处的液晶分子的旋转角度。
考虑到用户对于显示装置的隐私功能方面的要求越来越高，通常现有技术中用户会选择在显示装置表面贴防窥膜，但是这种方式不仅存在影响显示屏的亮度和对比度的缺点，还存在显示装置一旦贴上防窥膜后就只能保持窄视角显示模式，无法恢复正常的广视角模式的缺点。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种显示装置，包括上层玻璃基板1、下层玻璃基板2、液晶分子阵列3、液晶分子驱动电极4以及视角控制电极5，其中上层玻璃基板1和下层玻璃基板2作为液晶分子阵列3的上下承载介质保证显示装置能够实现正常的显示功能；液晶分子驱动电极4位于下层玻璃基板2的内侧也即位于液晶分子阵列3的下方，能够在得电后为液晶分子阵列3充电，使显示装置能够实现正常的显示功能；视角控制电极5位于液晶分子阵列3的左右两侧，当视角控制电极5得电时，液晶分子阵列3的左右两侧的边缘处的液晶分子便由于视角控制电极5之间的电场的影响发生旋转，改变光线的出射角度，进而使得显示装置的可显示的视角范围发生改变，通常可视范围小于等于45度，并且显示装置可显示的视角范围是可调的，通过调节视角控制电极5上的电压即可实现，不存在现有技术中显示装置一但贴上防窥膜就只能为窄视角模式的局限，且不影响显示装置的对比度和清晰度等。
请参照图1，图1中下层玻璃基板2的内表面的长条状的矩形以及四个方形表示液晶分子驱动电极4，上层玻璃基板1与下层玻璃基板2之间的椭圆形阵列表示液晶分子阵列3，位于液晶分子阵列3左右两侧的矩形即为视角控制电极5。
此外，本申请中的视角控制电极5的材质可以选用与液晶分子驱动电极4的材质一样的材质，例如视角控制电极5的材质和液晶分子驱动电极4的材质均为ITO(Indium TinOxide，氧化铟锡)，能够在实现视角范围可控的基础上降低成本和简化制造工艺。对于上层玻璃基板1与下层玻璃基板2的选择本申请亦不做特别限定，可以选用与传统IPS(In-PlaneSwitching，平面转换硬屏技术)液晶同样的材质。
综上，本申请提供了一种显示装置，包括上层玻璃基板1、下层玻璃基板2、液晶分子阵列3、液晶分子驱动电极4以及视角控制电极5。液晶分子阵列3设置于上层玻璃基板1与下层玻璃基板2之间；液晶分子驱动电极4用于在得电时为液晶分子阵列3充电使液晶分子阵列3能够实现正常的显示功能；视角控制电极5设置于液晶分子阵列3的左右两侧，当视角控制电极5上的电压改变时，液晶分子阵列3的左右两侧的边缘处的液晶分子的旋转角度也会发生改变，进而使得显示装置的可视角度发生改变，使得显示装置能灵活切换广视角和窄视角。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，还包括：
液晶分子驱动电极4控制装置，用于控制液晶分子驱动电极4是否得电；
视角控制电极5控制装置，用于控制视角控制电极5是否得电。
为了进一步实现显示装置可显示的视角范围可调节的目的，在本实施例中，增加了液晶分子驱动电极4控制装置和视角控制电极5控制装置，其中，液晶分子驱动电极4用于控制液晶分子驱动电极4是否得电以便控制显示装置中的液晶分子阵列3是否进行充电也即可以控制显示装置是否进行正常的显示功能；视角控制电极5控制装置用于控制视角控制电极5是否得电以便控制显示装置可显示的视角范围。
综上，通过设置液晶分子驱动电极4控制装置和视角控制电极5控制装置实现对显示装置正常显示功能和可显示的视角范围的控制。
作为一种优选的实施例，上层玻璃基板1为彩色滤光片，下层玻璃基板2为薄膜晶体管阵列，液晶分子驱动电极4包括像素电极和公共电极，其中，像素电极位于薄膜晶体管阵列的内表面，像素电极与公共电极位于不同层；
液晶分子驱动电极4控制装置具体用于控制像素电极和公共电极是否得电。
请参照图2，图2为本发明提供的另一种显示装置的结构示意图，图2中TFT Glass即为薄膜晶体管阵列，TFT Glass的内表面的长条状的矩形表示像素电极，像素电极上方四个方形表示公共电极，公共电极上方的椭圆形阵列表示液晶分子阵列3，CF Glass即为彩色滤光片，位于液晶分子阵列3左右两侧的矩形即为视角控制电极5。
在本实施例中，彩色滤光片的作用是为了使显示装置彩色化，薄膜晶体管阵列用于控制液晶的方向或转向。液晶分子驱动电极4包括像素电极和公共电极，像素电极与公共电极的位置不同，液晶分子驱动电极4控制像素电极和公共电极是否得电进而控制液晶分子阵列3中的液晶是否能充电。
综上，在本实施例中通过彩色滤光片、薄膜晶体管阵列、像素电极和公共电极共同实现显示装置最基本的显示功能。
作为一种优选的实施例，液晶分子驱动电极4控制装置包括扫描电极、数据电极、可控开关和存储电容；
扫描电极与可控开关的控制端连接，数据电极与可控开关的输入端连接，可控开关的输出端与存储电容的一端以及像素电极连接，存储电容的另一端与公共电极均接地。
在本实施例中，液晶分子驱动电极4控制装置包括扫描电极、数据电极、可控开关和存储电容，其中扫描电极和数据电极均与显示装置的分辨率有关，扫描电极与数据电极相互交错划分出了多个像素区域，每个像素区域中均包含上述的上层玻璃基板1、下层玻璃基板2、液晶分子阵列3、液晶分子驱动电极4和视角控制电极5，请参照图3，图3为本发明提供的一种显示装置的驱动装置结构示意图，图3中接收Gate信号的电极即为扫描电极，接收Data信号的电极为数据电极，第三电极表示的信号可以传输给视角可控电极。扫描电极与可控开关的控制端连接可以控制该像素区域是否工作，数据电极与可控开关的输入端连接用于在扫描电极将该像素区域启动后输入控制信号，以控制像素电极和公共电极的电压。其中，考虑到像素电极与公共电极之间的容量比较小，在显示装置下一次画面更新之前可能无法保持电压，因此在本实施例中还设置有存储电容，能够保证显示装置实现显示功能。
此外，还可以在像素电极与扫描电极之间设置绝缘层以避免二者相互干扰；在公共电极需要和数据电极建立连接时可额外设置过孔，本申请对此不作特别限定。
综上，在本实施例中，通过设置扫描电极、数据电极、可控开关和存储电容实现了对液晶分子阵列3的稳定和准确的控制，保证了显示装置的稳定性和可靠性。
作为一种优选的实施例，还包括：
触摸检测装置，用于在获取到触摸信号后，基于触摸信号调节视角控制电极5上的电压；
触摸控制装置，用于基于视角控制电极5上的电压对显示装置进行触控操作。
考虑到显示装置需要实现触控功能的应用场景有很多，因此在本实施例中，利用视角控制电极5实现显示装置的触控功能。触控功能的实现本质上也是通过检测电极上的电压实现的，在本实施例中，复用显示装置中已有的视角控制电极5实现触控功能。
具体的，触摸检测装置获取到触摸信号之后基于触摸信号调节视角控制电极5上的电压，然后触摸控制装置能够基于视角控制电极5上的电压对显示装置进行触控操作，整体过程可以视为将触摸信号转换为电信号，再基于电信号对显示装置进行控制操作的过程，触摸控制装置可以为处理器，处理器基于该电信号对显示装置进行控制。
综上，本实施例中的显示装置在实现显示范围的可视角度可调节的基础上，还使得显示装置能够支持触控功能，且复用显示装置已有的视角控制电极5，不用额外增加控制电极，节省成本。
作为一种优选的实施例，视角控制电极5控制装置具体用于生成第一驱动信号，其中，第一驱动信号用于控制视角控制电极5上的电压；
触摸检测装置具体用于在获取到触摸信号后，基于触摸信号生成第二驱动信号，其中，第二驱动信号用于控制视角控制电极5上的电压且第二驱动信号为高电平的时间与第一驱动信号为高电平的时间不相同。
由于显示装置的可视角度和触控功能都是通过调节视角控制电极5上的电压实现的，因此在本实施例中，视角控制电极5控制装置和触摸检测装置通过生成互不干扰的驱动信号以调节视角控制电极5上的电压。
具体的，视角控制电极5控制装置生成用于控制视角控制电极5上的电压的第一驱动信号，触摸检测装置生成用于控制视角控制电极5上的电压的第二驱动信号，且第一驱动信号为高电平的时间与第二驱动信号为高电平的时间互不相同，避免了显示装置调节可视角度和实现触控功能之间的干扰，保证了显示装置的正常运行。
作为一种优选的实施例，视角控制电极5的材质为ITO。
在本实施例中，视角控制电极5选用ITO材质，通常显示装置中的液晶驱动电极也即像素电极和公共电极也为ITO，因此本实施例中的视角控制电极5也为ITO可以降低生产难度和生产成本，并且能够保证显示装置的可视角度能够调节。
作为一种优选的实施例，视角控制电极5的材质为黑色金属。
在本实施例中，视角控制电极5选用黑色金属材质，黑色金属为导电材质，因此可以保证通过调节黑色金属上的电压来调节显示装置的可视角度，此外，黑色金属还能改善显示装置的混色问题和漏光问题，使得显示装置显示方面的性能更好。
此外，黑色金属即为铁、锰和铬及其合金等，本申请对具体使用哪种的黑色金属不做特别限定。
作为一种优选的实施例，还包括设置于上层玻璃基板1的内表面或上层玻璃基板1的外表面的聚光层，聚光层用于聚集液晶分子阵列3发出的光线。
为了进一步优化显示装置的视角可调的功能，在本实施例中，还在上层玻璃基板1的内表面或上层玻璃基板1的外表面设置有聚光层，聚光层的作用是聚集液晶分子阵列3发出的光线，使得显示装置的可视范围进一步缩小，达到视角窄化的目的。此时，显示装置面前的多个用户中只有处于窄视角范围中的用户才能看到显示装置上显示的内容，从而保护了用户的隐私。
请参照图4，图4为本发明提供的另一种显示装置的驱动装置结构示意图，图4中CFGlass即为上层玻璃基板1，上层玻璃基板1的内表面的波浪状图形即为聚光层。具体的，聚光层的材质可以为ITO、OC(over coating，外涂层)、SiNx(氮化硅薄膜)或二氧化硅等，聚光层的结构可以为倒圆形、倒锥形和倒凸台等结构，本申请对此不做特别限定。
为解决上述技术问题本发明还提供了一种设备，包括上述显示装置。
对于本发明提供的一种设备的相关介绍请参照上述显示装置的实施例，再次不做赘述。本发明提供的一种设备可以为手机、平板和银行的ATM机(Automatic TellerMachine，自动取款机)等需要使用显示装置的设备。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种显示装置，其特征在于，包括上层玻璃基板、下层玻璃基板、液晶分子阵列、液晶分子驱动电极以及视角控制电极；
所述液晶分子阵列位于所述上层玻璃基板与所述下层玻璃基板之间；
所述液晶分子驱动电极位于所述下层玻璃基板的内侧，以便在得电时为所述液晶分子阵列中的各个液晶分子充电；
所述视角控制电极位于所述液晶分子阵列的左右两侧，以便通过控制所述视角控制电极上的电压改变所述液晶分子阵列的左右两侧的边缘处的液晶分子的旋转角度。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：
液晶分子驱动电极控制装置，用于控制所述液晶分子驱动电极是否得电；
视角控制电极控制装置，用于控制所述视角控制电极是否得电。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述上层玻璃基板为彩色滤光片，所述下层玻璃基板为薄膜晶体管阵列，所述液晶分子驱动电极包括像素电极和公共电极，其中，所述像素电极位于所述薄膜晶体管阵列的内表面，所述像素电极与所述公共电极位于不同层；
所述液晶分子驱动电极控制装置具体用于控制所述像素电极和所述公共电极是否得电。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述液晶分子驱动电极控制装置包括扫描电极、数据电极、可控开关和存储电容；
所述扫描电极与所述可控开关的控制端连接，所述数据电极与所述可控开关的输入端连接，所述可控开关的输出端与所述存储电容的一端以及所述像素电极连接，所述存储电容的另一端与所述公共电极均接地。
5.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，还包括：
触摸检测装置，用于在获取到触摸信号后，基于所述触摸信号调节所述视角控制电极上的电压；
触摸控制装置，用于基于所述视角控制电极上的电压对所述显示装置进行触控操作。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述视角控制电极控制装置具体用于生成第一驱动信号，其中，所述第一驱动信号用于控制所述视角控制电极上的电压；
所述触摸检测装置具体用于在获取到所述触摸信号后，基于所述触摸信号生成第二驱动信号，其中，所述第二驱动信号用于控制所述视角控制电极上的电压且所述第二驱动信号为高电平的时间与所述第一驱动信号为高电平的时间不相同。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述视角控制电极的材质为ITO。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述视角控制电极的材质为黑色金属。
9.如权利要求1至8任一项所述的显示装置，其特征在于，还包括设置于所述上层玻璃基板的内表面或所述上层玻璃基板的外表面的聚光层，所述聚光层用于聚集所述液晶分子阵列发出的光线。
10.一种设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的显示装置。
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