CN203311127U - 一种液晶显示装置、专用眼镜及显示器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液晶显示装置、专用眼镜及显示器件，其中液晶显示装置包括液晶面板，液晶面板具有TFT阵列基板、对向基板以及位于TFT阵列基板与对向基板之间的液晶层，TFT阵列基板背离液晶层的一侧设有下偏光片，对向基板设有检偏装置，检偏装置上具有多个偏振区域和多个无偏振区域，检偏装置与偏振区域对应的部位为偏振装置，偏振区域和无偏振区域间隔分布。本实用新型提供的液晶显示装置，使用专用眼镜的观察者可以观看无偏振区域相对的像素单元显示的信息，裸眼观察者只能看到与偏振区域相对的像素单元显示的信息，能够提高使用者观看液晶显示装置内信息时的隐蔽性和安全性。

Description

一种液晶显示装置、专用眼镜及显示器件

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种液晶显示装置、专用眼镜及显示器件。

背景技术

目前，众所周知，液晶显示装置通过其轻薄、低功耗、多功能的绿色显示成为大家的共同追求。

液晶显示技术领域，可以利用液晶的窄视角将液晶显示装置的正常显示区域仅局限于较窄的正面视角区域，而液晶显示装置的左右两边的观察者无法看清或看到液晶显示装置中的显示信息，可对液晶显示装置中的显示信息起到一定的保护隐私作用；但是，有意或无意偷窥隐私电脑信息的人，往往在使用者的后方观看或通过隐形摄像头拍摄来窃取液晶显示装置中的显示信息，偷窥者在一定角度可能较清晰的观察到液晶显示装置中的显示信息，而使用者还一无所知。

实用新型内容

本实用新型提供了一种液晶显示装置、专用眼镜及显示器件，以提高使用者观看液晶显示装置内信息时的隐蔽性和安全性。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种液晶显示装置，包括液晶面板，所述液晶面板具有薄膜晶体管TFT阵列基板、对向基板以及位于所述TFT阵列基板与所述对向基板之间的液晶层，所述TFT阵列基板背离所述液晶层的一侧设有下偏光片，所述对向基板设有检偏装置，所述检偏装置上具有多个偏振区域和多个无偏振区域，所述检偏装置与所述偏振区域对应的部位为偏振装置，所述偏振区域和所述无偏振区域间隔分布。

优选地，所述偏振区域在所述对向基板上的投影形状为条形，所述无偏振区域在所述对向基板上的投影形状为条形，且所述偏振区域和所述无偏振区域沿所述液晶面板中像素单元的列方向或者行方向间隔分布。

优选地，所述偏振装置为纳米级线栅偏振片。

优选地，所述偏振区域在所述对向基板上的投影形状为长方形，所述无偏振区域在所述对向基板上的投影形状为长方形，且所述偏振区域和所述无偏振区域沿所述液晶面板中像素单元的行方向和列方向均间隔分布。

优选地，所述偏振装置包括：依次排列的第一透明电极层、具有液晶分子和二色性染料分子的偏振层以及第二透明电极层，所述第一透明电极层与所述对向基板平行；

当所述第一透明电极层和所述第二透明电极层未施加电压时，所述偏振层中的液晶分子和二色性染料分子均为平行于所述对向基板取向；

当所述第一透明电极层和所述第二透明电极层施加电压时，所述偏振层中的液晶分子和二色性染料分子的取向均沿电场方向。

优选地，所述偏振层中二色染料分子的含量为1～2wt%。

优选地，所述检偏装置设置于所述对向基板背离所述液晶层的一侧，或者设置于所述对向基板朝向所述液晶层的一侧。

优选地，所述液晶面板的像素单元中，与所述偏振区域相对的像素单元为常白模式，与所述无偏振区域相对的像素单元为常黑模式；或者，

与所述偏振区域相对的像素单元为常黑模式，与所述无偏振区域相对的像素单元为常白模式。

本实用新型还提供了一种用于上述技术方案中提供的任一种液晶显示装置的专用眼镜，包括至少一片具有偏光片的镜片。

本实用新型还提供了一种显示器件，包括上述技术方案中提供的任一种液晶显示装置和上述技术方案中提供的专用眼镜。

结合上述技术方案中提供的液晶显示装置以及专用眼镜，本实用新型提供的液晶显示装置中，对向基板上设置的检偏装置具有间隔分布的偏振区域和无偏振区域，偏振区域内的偏振装置可以与TFT阵列基板上设置的下偏光片配合形成起偏和检偏的作用，进而在裸眼状态下，观看者可以看到与偏振区域相对的像素单元显示的信息，而无偏振区域内没有偏振装置，裸眼自然无法识别与无偏振区域相对的像素单元显示的信息，使用者需要佩戴具有偏光片的镜片的专用眼镜，当专用眼镜的镜片上的偏光片的透光轴与下偏光片的透光轴之间满足一定的夹角关系时，专用眼镜中镜片上的偏光片与下偏光片配合能够起到起偏和检偏的作用，才能对与无偏振区域覆相对的像素单元显示的信息进行识别。

本实用新型提供的液晶显示装置，使用专用眼镜的观察者可以观看无偏振区域相对的像素单元显示的信息，裸眼观察者只能看到与偏振区域相对的像素单元显示的信息，因此，使用者在使用时，即使让偷窥者观看，偷窥者也不能看到与无偏振区域相对的像素单元显示的信息，能够提高使用者观看液晶显示装置内信息时的隐蔽性和安全性。

附图说明

图1为本实用新型提供的液晶显示装置的一种结构示意图；

图2为本实用新型提供的液晶显示装置的一种显示原理示意图；

图3为本实用新型提供的液晶显示装置的检偏装置中偏振区域和无偏振区域间隔列排列的一种结构示意图；

图4为本实用新型提供的液晶显示装置的检偏装置中偏振区域和无偏振区域间隔行排列的一种结构示意图；

图5为本实用新型提供的液晶显示装置的检偏装置中偏振区域和无偏振区域间隔点排列的一种结构示意图；

图6为本实用新型提供的液晶显示装置中检偏装置中偏振装置为线栅偏振片的结构示意图；

图7为图6所示线栅偏振片的偏振原理示意图；

图8为本实用新型提供的液晶显示装置中检偏装置与偏振区域相对部分的偏光层具有液晶材料和二色性染料且第一透明电极层和第二透明电极层未施加电压时的光透原理图；

图9为本实用新型提供的液晶显示装置中检偏装置与无偏振区域相对部分的偏光层具有液晶材料和二色性染料且第一透明电极层和第二透明电极层施加电压时的光透原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，本实用新型提供的液晶显示装置包括液晶面板2，液晶面板2具有薄膜晶体管TFT阵列基板21、对向基板23以及位于TFT阵列基板21与对向基板23之间的液晶层22，TFT阵列基板21背离液晶层22的一侧设有下偏光片1，对向基板23设有检偏装置3；具体地，请参考图2和图3，其中，图2为本实用新型提供的液晶显示装置的一种显示原理示意图；图3为本实用新型提供的液晶显示装置的检偏装置中偏振区域和无偏振区域间隔列排列的一种结构示意图；检偏装置3上具有多个偏振区域C和多个无偏振区域D，检偏装置3与偏振区域C对应的部位为偏振装置31，偏振区域C和无偏振区域D间隔分布。

为便于对上述液晶显示装置的显示原理进行描述，下文对上述液晶显示装置的描述中引入了对用于上述液晶显示装置的专用眼镜的描述，下文不再对专用眼镜的使用原理进行单独描述。

本实用新型提供的专用眼镜包括至少一片具有偏光片的镜片。

结合上述技术方案中提供的液晶显示装置以及专用眼镜，本实用新型提供的液晶显示装置中，对向基板23上设置的检偏装置3具有间隔分布的偏振区域C和无偏振区域D，偏振区域D内的偏振装置31可以与TFT阵列基板21上设置的下偏光片1配合形成起偏和检偏的作用，无偏振区域D内没有偏振装置31，所有透过液晶层22的光都能射出液晶面板，如图2中偏振区域C1和偏振区域C2，偏振装置31能够起到检偏的作用，无偏振区域D1和无偏振区域D2不能起到检偏作用；进而，在裸眼状态下，观看者可以看到与偏振区域C相对的像素单元显示的信息，而无偏振区域D内没有偏振装置31，裸眼自然无法识别与无偏振区域D相对的像素单元显示的信息，使用者需要佩戴具有偏光片的镜片的专用眼镜，当专用眼镜的镜片上的偏光片的透光轴与下偏光片1的透光轴之间满足一定的夹角关系时，专用眼镜中镜片上的偏光片与下偏光片1配合能够起到起偏和检偏的作用，才能对与无偏振区域D覆相对的像素单元显示的信息进行识别。

本实用新型提供的液晶显示装置，使用专用眼镜的观察者可以观看无偏振区域D相对的像素单元显示的信息，裸眼观察者只能看到与偏振区域C相对的像素单元显示的信息；因此，使用者在使用时，可以通过对与偏振区域C相对的像素单元和与无偏振区域D相对的像素单元通入独立的数据流，使与偏振区域C相对的像素单元和与无偏振区域D相对的像素单元显示的信息独立，其中，与无偏振区域D相对的像素单元内显示的信息为机密信息，即使让偷窥者观看，偷窥者也不能看到与无偏振区域相对的像素单元显示的信息，能够提高使用者观看液晶显示装置内信息时的隐蔽性和安全性。

请参考图3和图4，其中，图4为本实用新型提供的液晶显示装置的检偏装置中偏振区域和无偏振区域间隔行排列的一种结构示意图；一种具体实施方式中，偏振区域C在对向基板23上的投影形状为条形，无偏振区域D在对向基板23上的投影形状为条形，且偏振区域C和无偏振区域D沿液晶面板2中像素单元的列方向或者行方向间隔分布。即，检偏装置3中的偏振区域C和无偏振区域D为隔列式分布或者隔行式分布。

请参考图5，另一种具体实施方式中，检偏装置3中偏振区域C在对向基板23上的投影形状为长方形，无偏振区域D在对向基板23上的投影形状为长方形，且偏振区域C和无偏振区域D沿液晶面板2中像素单元的行方向和列方向均间隔分布。即，检偏装置3中的偏振区域C与无偏振区域D为隔点式分布。

如图6所示，具体地，当检偏装置3中的偏振区域C和无偏振区域D为隔列式分布或者隔行式分布时，与上述在对向基板23上的投影形状为条形的偏振区域C内设置的偏振装置31为纳米级WLP线栅偏振片。

如图7所示，纳米级线栅偏振片可反射沿线栅偏振片内的纳米金属丝311延伸方向a振动的偏振光，而透射沿与纳米金属丝311延伸方向a垂直的方向振动的偏振光，可以实现偏振光的选择性透射，从而实现偏振片功能。

线栅偏振片的偏振原理是：光是一种电磁波，是电场和磁场的交替传播，电场和磁场的方向相互垂直；当电磁波中的电矢量方向与金属丝311的延伸方向a平行时，电场平行于金属丝311延伸方向a的光会引起金属丝311中电子的振动，电矢量在金属丝311中激起电流，它的能量就转化为热量，就没有电磁波通过线栅偏振片；当电矢量方向和金属丝311延伸方向a垂直时，电磁波就不会在金属丝311中激起电流，此部分电磁波可以透过线栅偏振片。所以，上述线栅偏振片能够起到检偏的作用。

对于纳米金属偏振片，需按照本实用新型图案化需求进行图案化，可采用常规的sputter溅射工艺进行金属沉积、光刻胶旋涂、掩膜板曝光、金属湿刻、光刻胶剥离等工艺，形成有偏振区和无偏振区的图案区域。

当然，上述检偏装置3中的偏振装置31还可以为常用的偏光片结构，包括两层支撑防护层和位于两层支撑防护层之间的偏光层。其中，偏光层为聚乙烯醇薄膜，支撑防护层的制备材料为三聚氰酸三烯丙酯或聚三醋酸纤维素酯。

请参考图8，当检偏装置3中的偏振区域C和无偏振区域D为隔列式分布或者隔行式分布、或者隔点式分布时，上述检偏装置3中的偏振装置31还可以包括依次排列的第一透明电极层81、具有液晶分子821和二色性染料分子822的偏振层82以及第二透明电极层83，其中，第一透明电极层81和第二透明电极层82与对向基板23平行；当第一透明电极层81和第二透明电极层83未施加电压时，偏振层82中的液晶分子821和二色性染料分子822均为与对向基板平行取向；当第一透明电极层81和第二透明电极层83施加电压时，偏振层82中的液晶分子821和二色性染料分子822的取向均沿电场方向。

二色性染料分子822主要是对偏振光进行选择性的吸收（起偏振片的作用），并随着液晶分子821的偏振而跟着发生偏转。而液晶分子821在电场的作用下发生偏转，主要是控制入射光偏振态的方向变化，配合下偏振片进行正常显示。

二色性染料分子822沿着长轴和短轴方向有不同光吸收率。具体地，如图6所示，当第一透明电极层81和第二透明电极层83未加压时，偏振层82中的液晶分子821和二色性染料分子822均为水平取向，即二色染料分子822长轴和液晶分子821位于水平方向，短轴位于垂直方向，偏振层82将吸收与其取向平行的偏振光，垂直方向的偏振光透过，从而起偏振作用。

优选地，偏振层82中二色染料分子822的含量为1～2wt%。二色性染料分子822主要是对偏振光进行选择性的吸收（起偏振片的作用），并随着液晶分子821的偏振而跟着发生偏转。

如图9所示，当然为了便于检偏装置3的制备，检偏装置3的无偏振区域D也包括两层透明电极层和位于两层透明电极层之间、具有液晶分子和二色性染料分子的偏振层；当两层透明电极层未施加电压时，偏振层中的液晶分子和二色性染料分子均为水平取向；当两层透明电极层施加电压时，偏振层中的液晶分子和二色性染料分子的取向均沿电场方向。无偏振区域D内的两层透明电极层通入电压时，检偏装置3与无偏振区域D对应的部分没有检偏效果。

检偏装置3的偏振区域C和无偏振区域D具有相同的结构，便于检偏装置3整层制备。

当检偏装置3中的偏振区域C和无偏振区域D为隔列式分布或者隔行式分布、或者隔点式分布时，一种优选实施方式中，检偏装置3的偏振装置31包括两层支撑防护层和位于两层支撑防护层之间的PVA偏光层。

优选地，上述优选实施方式中提到的偏光层为聚乙烯醇薄膜，支撑防护层的制备材料为三聚氰酸三烯丙酯或聚三醋酸纤维素酯。

当上述偏振装置31为包括两层支撑防护层和位于两支撑防护层之间的PVA偏光层结构的常规偏振片时，整个检偏装置3可以利用掩模板采用等离子或用激光等方式对整张偏振片的偏光层进行干刻蚀，进而形成具有偏振区域C和无偏振区域D图案的检偏装置。

优选地，上述偏振装置31采用的常规偏振片可以按偏振片的制备方式制备，也可以以对向基板23为衬底基板，直接在对向基板23上形成。

整张偏振片的图案化，关键在于偏振片中偏光层的图案化，偏光层上下两侧的支撑防护层可以保证偏光层的拉伸方向性，同时可以避免偏光层内偏光子水分的流失。

且为保证偏光片与对向基板23之间的良好接触，偏光片与对向基板23可涂上一层黏着层。

因此，为能实现偏振片的图案化，工艺如下：

将偏振片的黏着层、支撑防护层、偏光层按顺序依次制作于对向基板23上；

利用设计好的掩膜板，对偏光层进行图案等离子或激光刻蚀，该掩模板和液晶面板上的mark对位，使掩膜板上的图案能满足和TFT阵列基板上与无偏振区域D相对的像素单元一一对应。

在已图案化的偏光层上，再做一层支撑防护层，进一步固定刻蚀后的偏光层图案形状，并保证偏振片上的水分含量。

当然，为更好地保护偏光片，防止偏光片的划痕伤寒，还可以在外层的支撑防护层上制备一层表面保护层。

其中，偏光层采用的添加碘且单轴延伸的聚乙烯醇膜片在与延伸方向相同的方向上，偏光层中所含的碘分子被吸附取向，从而具备偏光功能。

两层支撑防护层分别设置于偏光层两侧，可以提高偏光层的可靠性。

而位于最外层的保护层，为了保护偏光片免被外部损伤，应具备外光良好，具有防静电效果，而且无光学缺陷等特性，目前多使用PET膜。

上述结构的偏光片还可以通过网点式印刷以及转刷等方式形成图案化。

在上述具体实施方式以及优选实施方式的基础上，一种具体实施方式中，上述检偏装置3可以设置于对向基板23背离液晶层22的一侧，或者设置于对向基板23朝向液晶层22的一侧。只要能对与偏振区域C相对的像素单元起到检偏作用即可。

在上述具体实施方式的基础上，上述液晶面板2的像素单元中，与偏振区域C相对的像素单元为常白模式，与无偏振区域D相对的像素单元为常黑模式；或者，与偏振区域C相对的像素单元为常黑模式，与无偏振区域D相对的像素单元为常白模式。这样，只需要专用眼镜的镜片上的偏光片的透光轴与检偏装置3中偏振装置31的透光轴垂直，即可实现对与偏振区域C相对的像素单元显示的信息和与无偏振区域D相对的像素单元显示的信息进行分离，避免信息串扰。

优选地，上述常黑模式和常白模式均为TN模式下的常黑模式和常白模式。

当检偏装置3中的偏振区域C和无偏振区域D为隔列式分布或者隔行式分布，上述与偏振区域C相对的像素单元为TN模式下的常白模式，与无偏振区域D相对的像素单元为TN模式下的常黑模式，且偏振装置31包括纳米级WLP线栅偏振片时，线栅偏振片内的金属丝的延伸方向与下偏光片1的透光轴垂直。

当然，上述技术方案中提供的液晶系那是装置中，检偏装置3中偏振区域C和无偏振区域D，通过向与偏振区域C相对的像素单元和与无偏振区域D相对的像素单元中通入不同的数据流，上述显示装置还可以应用在3D显示技术领域，偏振区域C和无偏振区域D的面积可以相同，也可以不同，当应用在3D显示技术领域时，两者的面积优选相同。

而且，上述技术方案中提供的对向基板23优选为彩膜基板。

当然上述显示装置还可以为彩色滤光层制备在TFT阵列基板21上的COA模式。

本实用新型提供的用于上述具体实施方式以及优选实施方式中提供的任一种液晶显示装置的专用眼镜，包括至少一片具有偏光片的镜片。使用者佩戴具有偏光片的镜片的专用眼镜后，当专用眼镜的镜片上的偏光片的透光轴与下偏光片1的透光轴之间满足一定的夹角关系时，专用眼镜中镜片上的偏光片与下偏光片1配合能够起到起偏和检偏的作用，进而对与无偏振区域D覆相对的像素单元显示的信息进行识别。

本实用新型还提供了一种显示器件，包括具体实施方式以及优选实施方式中提供的任一种液晶显示装置，和上述技术方案中提供的专用眼镜。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置，包括液晶面板，所述液晶面板具有薄膜晶体管TFT阵列基板、对向基板以及位于所述TFT阵列基板与所述对向基板之间的液晶层，所述TFT阵列基板背离所述液晶层的一侧设有下偏光片，所述对向基板设有检偏装置，其特征在于，所述检偏装置上具有多个偏振区域和多个无偏振区域，所述检偏装置与所述偏振区域对应的部位为偏振装置，所述偏振区域和所述无偏振区域间隔分布。 

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述偏振区域在所述对向基板上的投影形状为条形，所述无偏振区域在所述对向基板上的投影形状为条形，且所述偏振区域和所述无偏振区域沿所述液晶面板中像素单元的列方向或者行方向间隔分布。 

3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述偏振装置为纳米级线栅偏振片。 

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述偏振区域在所述对向基板上的投影形状为长方形，所述无偏振区域在所述对向基板上的投影形状为长方形，且所述偏振区域和所述无偏振区域沿所述液晶面板中像素单元的行方向和列方向均间隔分布。 

5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述偏振装置包括：依次排列的第一透明电极层、具有液晶分子和二色性染料分子的偏振层以及第二透明电极层，所述第一透明电极层与所述对向基板平行； 

当所述第一透明电极层和所述第二透明电极层未施加电压时，所述偏振层中的液晶分子和二色性染料分子均为平行于所述对向基板取向； 

当所述第一透明电极层和所述第二透明电极层施加电压时，所述偏振层中的液晶分子和二色性染料分子的取向均沿电场方向。 

6.根据权利要求1～5任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述检偏装置设置于所述对向基板背离所述液晶层的一侧，或者设置于所述对向基板朝 向所述液晶层的一侧。 

7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶面板的像素单元中，与所述偏振区域相对的像素单元为常白模式，与所述无偏振区域相对的像素单元为常黑模式；或者， 

与所述偏振区域相对的像素单元为常黑模式，与所述无偏振区域相对的像素单元为常白模式。 

8.一种用于权利要求1～7任一项所述的液晶显示装置的专用眼镜，其特征在于，包括至少一片具有偏光片的镜片。 

9.一种显示器件，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的液晶显示装置和如权利要求8所述的专用眼镜。 

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