CN212569341U - 视角可切换的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的视角可切换的液晶显示装置，通过设置包括一个基板的宽窄视角控制单元和包括两个基板的显示单元，并在宽窄视角控制单元和显示单元之间设置一金属线栅结构的视角控制电极层，不仅可以减少基板的数量以减小液晶显示装置的厚度，而且可使该视角控制电极层与设置在第一基板上的第一电极层相配合来控制液晶显示装置在宽视角显示与窄视角显示之间切换，另外该视角控制电极层可以替代一偏光片层，从而减少液晶显示装置的偏光片数量，以提高光线透过率并简化液晶显示装置的结构。

Description

视角可切换的液晶显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，且特别是涉及一种视角可切换的液晶显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。

现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶显示面板及背光模块(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模块的光线折射出来产生画面。

一般来讲，一台液晶显示装置只有一层液晶层，其中，液晶偏转角度的大小决定了液晶透过率的多少，进而产生不同灰阶的灰度乃至不同色彩的显示。为了实现宽窄视角的功能，通常会采用双液晶盒的设计，如图1所示，图1为现有的具有双液晶盒的液晶显示装置的示意图。

液晶显示装置包括自上而下依序设置的第一显示单元41、第二显示单元 43以及背光模块44，第一显示单元41包括自上而下依序叠置的第一偏光偏 411、第一基板412、第一液晶层413、第二基板414、补偿膜415以及第二偏光片416；第二显示单元43包括自上而下依序叠置的第三基板431、第二液晶层432、第四基板433以及第三偏光片435。其中，设置在第二基板414 与第三基板431之间的补偿膜415主要用于改善灰阶反转。

通过设置两个显示单元，可实现宽窄显示，但是，由于采用双层显示单元的设置，使得液晶显示装置100的厚度显著增加，而厚度增加使得背光模块44发出的光线要穿过两层液晶层、四层基板及设置在基板上下侧的其它功能层，进而导致光线的穿透效率不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种视角可切换的液晶显示装置，以解决现有技术中液晶显示装置无法兼顾高穿透率和较小厚度的技术问题。

本实用新型解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本实用新型提供一种视角可切换的液晶显示装置，包括自上而下依次设置的第一偏光层、宽窄视角控制单元、显示单元和背光模块，宽窄视角控制单元包括第一基板、第一电极层、第一液晶层和视角控制电极层，显示单元包括第二基板、第三基板和设置在第二基板和第三基板之间的第二液晶层；第一基板与第二基板相对设置，第二基板与第三基板相对设置，第一电极层设置在第一基板上，第一液晶层设置在第一基板与第二基板之间，视角控制电极层设置在第二基板上，视角控制电极层为金属线栅偏光结构，第二偏光层与第一电极层之间形成控制液晶显示装置在宽视角显示和窄视角显示之间切换的偏转电场。

在本实用新型的一个实施例中，第一电极层设置在第一基板朝向第二基板的一侧表面上，视角控制电极层设置在第二基板朝向第一基板的一侧表面上。

在本实用新型的一个实施例中，形成有第一电极层的第一基板上还形成有阵列分布的第一黑矩阵，第一黑矩阵上还形成有第一支撑柱，第一支撑柱在第一基板上的正投影完全被第一黑矩阵覆盖，第一支撑柱抵接在第一基板与第二基板之间。

在本实用新型的一个实施例中，第三基板上形成有与第一支撑柱相对设置的第二支撑柱，第二支撑柱抵接在第二基板与第三基板之间。

在本实用新型的一个实施例中，第三基板上形成有阵列分布的有源元件，有源元件上方依次形成有第一有机平坦层、公共电极和像素电极，公共电极和像素电极之间形成有绝缘层，第二支撑柱设置在绝缘层的上方。

在本实用新型的一个实施例中，形成有视角控制电极层的第二基板的上依次形成有第二黑矩阵层、色阻层和第二有机平坦层，第一支撑柱形成在第二有机平坦层的上方。

在本实用新型的一个实施例中，在第二基板上形成第二黑矩阵层和色阻层后，再于形成有色阻层的第二基板上依次形成视角控制电极层和第二有机平坦层，第一支撑柱形成在第二有机平坦层的上方。

在本实用新型的一个实施例中，金属线栅偏光结构具有网格状图案或者条纹状图案。

在本实用新型的一个实施例中，第一基板、第二基板和第三基板为玻璃基板或塑料基板。

本实用新型提供的液晶显示装置，通过设置包括一个基板的宽窄视角控制单元和包括两个基板的显示单元，并在宽窄视角控制单元和显示单元之间设置一金属线栅结构的视角控制电极层，不仅可以减少基板的数量以减小液晶显示装置的厚度，而且可使该视角控制电极层与设置在第一基板上的第一电极层相配合来控制液晶显示装置在宽视角显示与窄视角显示之间切换，另外该视角控制电极层可以替代一偏光片层，从而减少液晶显示装置的偏光片数量，以提高光线穿透率并简化液晶显示装置的结构。

附图说明

图1为现有技术中液晶显示装置的分解结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例中液晶显示装置的分解结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例中液晶显示装置的局部剖视图。

图4为本实用新型第二实施例中液晶显示装置的局部剖视图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

[第一实施例]

图2为本实用新型第一实施例中液晶显示装置的分解结构示意图，图3 为本实用新型第一实施例中液晶显示装置的局部剖视图。请结合图2和图3，本实施例提供一种可实现视角切换的液晶显示装置，包括自上而下依次设置的第一偏光层10、宽窄视角控制单元100、显示单元200、第二偏光层50和背光模块300，宽窄视角控制单元100包括第一基板11、第一电极层13、第一液晶层14和视角控制电极层15，显示单元200包括第二基板22、第三基板24和设置在第二基板22和第三基板24之间的第二液晶层26；第一基板 11与第二基板22相对设置，第二基板22与第三基板24相对设置，第一电极层13设置在第一基板11上，第一液晶层14设置在第一基板11与第二基板22之间，视角控制电极层15设置在第二基板22上。其中，第一基板11、第二基板22和第三基板24为玻璃基板或塑料基板。

本实施例中，视角控制电极层15为金属线栅偏光结构，该金属线栅偏光结构可以导电，因此，视角控制电极层15与第一电极层13之间可以形成控制液晶显示装置在宽视角显示和窄视角显示之间切换的偏转电场。具体地，视角控制电极层15可以具有网格状或条纹状的金属图案。

请结合图2至图3，第一电极层13设置在第一基板11朝向第二基板22 的一侧表面上，视角控制电极层15设置在第二基板22朝向第一基板11的一侧表面上。因为只有将第一电极层13和视角控制电极层15相对设置，才能使两个电极之间产生竖直方向的电场。

请继续参考图3，形成有第一电极层13的第一基板11上还形成有阵列分布的第一黑矩阵101，第一黑矩阵101上还形成有第一支撑柱102，第一支撑柱102在第一基板11上的正投影完全被第一黑矩阵101覆盖，第一支撑柱 102抵接在第一基板11与第二基板22之间。具体地，形成有视角控制电极层15的第二基板22上依次形成有第二黑矩阵层221、色阻层222和第二有机平坦层223，第一支撑柱102抵接于第二有机平坦层223。本实施例中，第一黑矩阵101可以是直接对第一电极层13进行局部涂黑来形成，也可以形成在第一电极层13的上方。

第三基板24上形成有与第一支撑柱102相对设置的第二支撑柱202和阵列分布的有源元件30，有源元件30上方依次形成有第一有机平坦层31、公共电极32和像素电极33，公共电极32和像素电极33之间形成有绝缘层34，第二支撑柱202设置在绝缘层34的上方，第二支撑柱202抵接在第二基板 22与第三基板24之间。通过将第一支撑柱102和第二支撑柱202相对设置，既可以起到对位的作用，也可以在成盒过程中避免第二基板22上下两个表面的划伤。

视角可切换的液晶显示装置可以通过如下方法来驱动：

在第一种视角模式下，向第一电极层13施加公共电压，向视角控制电极层15施加相对该公共电压具有较小幅值的第一电压，使视角控制电极层15 与第一电极层13之间的电压差小于第一预设值；

在第二种视角模式下，向第一电极层13施加公共电压，向视角控制电极层15施加相对该公共电压具有较大幅值的第二电压，使视角控制电极层15 与第一电极层13之间的电压差大于第二预设值，其中第二预设值大于或等于第一预设值。

其中，在第一种视角模式下，向第一电极层13施加的公共电压和向视角控制电极层15施加的第一电压均为直流电压且两者的电压差为零。

具体地，当第一液晶层14采用正性液晶分子时，第一种视角模式为宽视角模式，第二种视角模式为窄视角模式。当第一液晶层14采用负性液晶分子，第一种视角模式为窄视角模式，第二种视角模式为宽视角模式。

本实施例中，通过设置包括一个基板的宽窄视角控制单元100和包括两个基板的显示单元200，并在宽窄视角控制单元100和显示单元200之间设置一金属线栅结构的视角控制电极层15，不仅可以减少基板的数量以减小液晶显示装置的厚度，而且可使该视角控制电极层15与设置在第一基板11上的第一电极层13相配合来控制液晶显示装置在宽视角显示与窄视角显示之间切换，另外该视角控制电极层15可以替代一偏光片层，从而减少液晶显示装置的偏光片数量，以提高光线穿透率并简化液晶显示装置的结构。

[第二实施例]

图4为本实用新型第二实施例中液晶显示装置的局部剖视图。请结合图 4，本实施例与第一实施例的区别在于，视角控制电极15形成在色阻层222 的上方，即在第二基板22上依次形成有第二黑矩阵层221和色阻层222后，在形成有色阻层222的第二基板22上形成视角控制电极15。

相比第一实施例中视角控制电极15设置在第二黑矩阵层221的下方，本实施例中，通过将视角控制电极15设置在第二黑矩阵221的上方使得视角控制电极15与第一电极层13之间的距离更近，在进行宽窄视角切换时，可以使得视角控制电极15与第一电极层13之间形成的电场更强。本实施例还包括的其他部件，请参考第一实施例。同时，本实施例提供的视角可切换的液晶显示装置的驱动方法与第一实施例相同，在此不再赘述。

本实用新型提供的液晶显示装置，通过设置包括一个基板的宽窄视角控制单元100和包括两个基板的显示单元200，并在宽窄视角控制单元100和显示单元200之间设置一金属线栅结构的视角控制电极层15，不仅可以减少基板的数量以减小液晶显示装置的厚度，而且可使该视角控制电极层15与设置在第一基板11上的第一电极层13相配合来控制液晶显示装置在宽视角显示与窄视角显示之间切换，另外该视角控制电极层15可以替代一偏光片层，从而减少液晶显示装置的偏光片数量，以提高光线穿透率并简化液晶显示装置的结构。

,在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种视角可切换的液晶显示装置，其特征在于，包括自上而下依次设置的第一偏光层(10)、宽窄视角控制单元(100)、显示单元(200)、第二偏光层(50)和背光模块(300)，所述宽窄视角控制单元(100)包括第一基板(11)、第一电极层(13)、第一液晶层(14)和视角控制电极层(15)，所述显示单元(200)包括第二基板(22)、第三基板(24)和设置在所述第二基板(22)和所述第三基板(24)之间的第二液晶层(26)；所述第一基板(11)与所述第二基板(22)相对设置，所述第二基板(22)与所述第三基板(24)相对设置，所述第一电极层(13)设置在所述第一基板(11)上，所述第一液晶层(14)设置在所述第一基板(11)与所述第二基板(22)之间，所述视角控制电极层(15)设置在所述第二基板(22)上，所述视角控制电极层(15)为金属线栅偏光结构，所述视角控制电极层(15)与所述第一电极层(13)之间形成控制所述液晶显示装置在宽视角显示和窄视角显示之间切换的偏转电场。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一电极层(13)设置在所述第一基板(11)朝向所述第二基板(22)的一侧表面上，所述视角控制电极层(15)设置在所述第二基板(22)朝向所述第一基板(11)的一侧表面上。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成有所述第一电极层(13)的所述第一基板(11)上还形成有阵列分布的第一黑矩阵(101)，所述第一黑矩阵(101)上还形成有第一支撑柱(102)，所述第一支撑柱(102)在所述第一基板(11)上的正投影完全被所述第一黑矩阵(101)覆盖，所述第一支撑柱(102)抵接在所述第一基板(11)与所述第二基板(22)之间。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第三基板(24)上形成有与所述第一支撑柱(102)相对设置的第二支撑柱(202)，所述第二支撑柱(202)抵接在所述第二基板(22)与所述第三基板(24)之间。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第三基板(24)上形成有阵列分布的有源元件(30)，所述有源元件(30)上方依次形成有第一有机平坦层(31)、公共电极(32)和像素电极(33)，所述公共电极(32)和所述像素电极(33)之间形成有绝缘层(34)，所述第二支撑柱(202)设置在所述绝缘层(34)的上方。

6.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，形成有所述视角控制电极层(15)的所述第二基板(22)上依次形成有第二黑矩阵层(221)、色阻层(222)和第二有机平坦层(223)，所述第一支撑柱(102)抵接于所述第二有机平坦层(223)。

7.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述第二基板(22)上形成第二黑矩阵层(221)和色阻层(222)后，再于形成有所述色阻层(222)的所述第二基板(22)上依次形成视角控制电极层(15)和第二有机平坦层(223)，所述第一支撑柱(102)抵接于所述第二有机平坦层(223)。

8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述视角控制电极层(15)具有网格状或条纹状的金属图案。

9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一基板(11)、所述第二基板(22)和所述第三基板(24)为玻璃基板或塑料基板。

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