CN106773176A - 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及驱动方法，其中液晶显示装置包括显示面板，显示面板包括第一基板、第二基板及位于第一基板与第二基板之间的液晶层，第一基板在朝向液晶层的一侧设有触控线路层和触控感应电极层，触控线路层包括多条触控线路，触控感应电极层包括呈阵列排布的多个触控感应电极，第二基板在朝向液晶层的一侧设有公共电极和像素电极，公共电极施加直流公共电压；显示面板的每一帧画面包括显示时间段和触控时间段，在显示时间段，触控感应电极层中的触控感应电极施加直流电压信号或交流电压信号以实现宽窄视角切换；在触控时间段，触控感应电极层中的触控感应电极施加触控检测电压信号以实现触控检测。
Description
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 display，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。液晶显示装置包括对置的彩色滤光片基板(color filter，CF)和薄膜晶体管阵列基板(TFTarray)以及夹置在两者之间的液晶层(LC layer)。
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。然而，当今社会人们越来越注重保护自己的隐私，有很多事情并不喜欢拿出来和人分享。在公共场合，总希望自己在看手机或者浏览电脑的时候内容是保密的。因此，单一视角模式的显示器已经不能满足使用者的需求。除了宽视角的需求之外，在需要防窥的场合下，也需要能够将显示装置切换或者调整到窄视角模式。
为了实现液晶显示装置的宽窄视角切换，有一种方式是利用彩色滤光片基板一侧的视角控制电极给液晶分子施加一个垂直电场，以实现窄视角模式。请参图1与图2，液晶显示装置包括第一基板11、第二基板12和位于第一基板11与第二基板12之间的液晶层13，第一基板11为彩色滤光片基板，第二基板12为薄膜晶体管阵列基板，其中第一基板11上设有视角控制电极111，第二基板12上设有像素电极(图未示)和公共电极(图未示)。
如图1所示，当需要宽视角显示时，第一基板11的视角控制电极111施加与公共电极相同的电压，使视角控制电极111与第二基板12的公共电极之间的电位差为零，液晶显示装置在像素电极与公共电极之间的面内电场下实现宽视角显示。
如图2所示，当需要窄视角显示时，第一基板11的视角控制电极111施加与公共电极不同的电压，使视角控制电极111与第二基板12的公共电极之间存在一定的电位差，此时在第一基板11与第二基板12之间产生一个垂直方向电场(如图中箭头E所示)，液晶层13中的液晶分子在像素电极与公共电极之间的面内电场下水平旋转的同时，会因为垂直方向电场而倾斜翘起，液晶的这种特性会使暗态时出现大角度观察漏光，而使液晶显示装置在大视角方向对比度降低，最终实现窄视角显示。
如图3所示，在窄视角显示时，视角控制电极111上所加的电压一般为周期性的交流电压，公共电极上所加的电压为直流公共电压(即DC Vcom)，视角控制电极111的交流电压围绕公共电极的直流公共电压上下波动，图中所示施加在视角控制电极111上的交流电压为三角波且其频率与液晶显示装置的帧频(即frame frequency)相同，亦即液晶显示装置每刷新1帧(frame)画面，视角控制电极111上所加交流电压同样刷新一个周期且与每帧画面的刷新保持同步。
上述液晶显示装置在窄视角显示时，每个子像素内的像素电极的电压会被视角控制电极111的交流电压耦合，引起像素电极的电压在充电后发生变化。以图3中施加在视角控制电极111上的交流电压为例，由于视角控制电极111是覆盖整个面板的面状电极，施加在视角控制电极111上的交流电压在初始阶段(如图中虚线框处所示)存在较大的电压突变(电压从最小值到最大值且斜率较大)，该交流电压在初始阶段的电压突变对整个面板内子像素的电压耦合影响较大。
如图4所示，液晶显示装置在显示一帧画面时，沿着从上到下的方向进行扫描，对应于该交流电压的初始阶段，液晶显示装置正好处在对上端画面的扫描中，因此液晶显示装置上端的子像素会被充电到正确的驱动电压，该交流电压在初始阶段的电压突变对液晶显示装置上端的耦合影响较小，但是对于液晶显示装置下端的子像素，在被该交流电压初始阶段的电压突变耦合影响之后，需要等到液晶显示装置下端被扫描时才会被充电到正确的驱动电压，使得该交流电压在初始阶段的电压突变对液晶显示装置下端子像素的电压耦合影响将长时间存在，容易在靠近液晶显示装置下端形成轻微的区域性带状显示不均(band mura)。现有技术解决该问题的方法是通过对施加在视角控制电极上的交流电压的驱动波形和驱动电压进行优化来降低所造成的显示不均的影响，但是无法完全消除。
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及驱动方法，方便实现不同场合的宽窄视角切换，还可通过调整所施加的交流电压信号的时序来改善在液晶显示装置下端形成区域性带状显示不均(band mura)的问题。
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，该第一基板在朝向该液晶层的一侧设有触控线路层和触控感应电极层，该触控线路层包括多条触控线路，该触控感应电极层包括呈阵列排布的多个触控感应电极，该第二基板在朝向该液晶层的一侧设有公共电极和像素电极，该公共电极施加直流公共电压；该显示面板的每一帧画面包括显示时间段和触控时间段，在该显示时间段，该触控感应电极层中的触控感应电极施加直流电压信号或交流电压信号以实现宽窄视角切换；在该触控时间段，该触控感应电极层中的触控感应电极施加触控检测电压信号以实现触控检测。
进一步地，在该显示时间段，当该触控感应电极层中的触控感应电极施加直流电压信号或第一交流电压信号，且该直流电压信号或该第一交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差小于第一预设值时，该液晶显示装置处在第一种视角模式；在该显示时间段，当该触控感应电极层中的触控感应电极施加第二交流电压信号，且该第二交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差大于第二预设值时，该液晶显示装置处在第二种视角模式。
进一步地，该液晶层采用正性液晶分子，该第一种视角模式为宽视角模式，该第二种视角模式为窄视角模式。
进一步地，该液晶层采用负性液晶分子，该第一种视角模式为窄视角模式，该第二种视角模式为宽视角模式。
进一步地，该触控线路层与该触控感应电极层之间设置有绝缘层，该触控线路层中每条触控线路的一端通过接触孔与该触控感应电极层中对应的触控感应电极电连接，该触控线路层中每条触控线路的另一端与触控驱动芯片电连接。
本发明实施例还提供一种上述的液晶显示装置的驱动方法，包括：
向该公共电极施加直流公共电压；
当需要该液晶显示装置切换至第一种视角模式时，在该显示时间段，向该触控感应电极层中的触控感应电极施加直流电压信号或第一交流电压信号，其中该直流电压信号或该第一交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差小于第一预设值；以及在该触控时间段，向该触控感应电极层中的触控感应电极施加触控检测电压信号；
当需要该液晶显示装置切换至第二种视角模式时，在该显示时间段，向该触控感应电极层中的触控感应电极施加第二交流电压信号，其中该第二交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差大于第二预设值；以及在该触控时间段，向该触控感应电极层中的触控感应电极施加触控检测电压信号。
进一步地，在该第一种视角模式下，该直流电压信号或该第一交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差小于1V；在该第二种视角模式下，该第二交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差大于2V。
进一步地，当该液晶层采用正性液晶分子时，该第一种视角模式为宽视角模式，该第二种视角模式为窄视角模式；当该液晶层采用负性液晶分子时，该第一种视角模式为窄视角模式，该第二种视角模式为宽视角模式。
进一步地，在该显示时间段，向该触控感应电极层中的触控感应电极施加第二交流电压信号时，具体包括：将该显示面板沿着扫描方向分成依次设置的多个显示区域，向每个显示区域内对应的触控感应电极分别施加该第二交流电压信号，且每个显示区域在开始扫描时，向该显示区域内对应的触控感应电极施加的第二交流电压信号处在电压最大值。
进一步地，该多个显示区域中的每个显示区域对应一行或多行触控感应电极。
进一步地，该第二交流电压信号的波形为具有电压向上突变的三角波。
进一步地，该液晶显示装置设有视角切换按键，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换信号。
本发明实施例提供的视角可切换的液晶显示装置及驱动方法，利用触控感应电极采取分时复用的方式，使图像显示与触控检测交替进行，实现了视角切换控制与内嵌式触控相结合。其中，通过在图像显示阶段(即显示时间段)控制施加在触控感应电极的电压信号，即可实现显示面板在宽视角模式与窄视角模式之间的视角切换控制，方便液晶显示装置在公开或私密不同场合下的使用，且无需在第一基板内再另外设置视角控制电极，可简化制程、降低成本和减少模组厚度。
进一步地，还可通过将显示面板沿着扫描方向分成依次设置的多个显示区域，分别给每个显示区域内对应的触控感应电极施加第二交流电压信号，当每个显示区域开始扫描时，使施加在该显示区域内对应的触控感应电极上的第二交流电压信号正好处在其电压最大值处，达到改善现有在液晶显示装置下端形成区域性带状显示不均(band mura)的问题。
附图说明
图1为其中一种液晶显示装置在宽视角时的截面示意图。
图2为图1中液晶显示装置在窄视角时的截面示意图。
图3为图2中在窄视角时施加在视角控制电极上的电压波形示意图。
图4为在窄视角时液晶显示装置出现band mura的平面示意图。
图5为本发明第一实施例中液晶显示装置在宽视角时的截面示意图。
图6为图5中液晶显示装置的第一基板中触控线路层与触控感应电极层的平面结构示意图。
图7为图5中液晶显示装置在宽视角时的其中一种驱动时序示意图。
图8为图5中液晶显示装置在宽视角时的另一种驱动时序示意图。
图9为图5中液晶显示装置在窄视角时的截面示意图。
图10为图9中液晶显示装置在窄视角时的一种驱动时序示意图。
图11为本发明第二实施例中液晶显示装置在窄视角时的截面示意图。
图12为图11中液晶显示装置在宽视角时的截面示意图。
图13a至图13b为本发明第三实施例中液晶显示装置的平面示意图。
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。
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照组成结构可以分为：覆盖表面式触摸屏(On Cell Touch Panel)以及内嵌式触摸屏(In Cell Touch Panel)。其中，内嵌式触摸屏将触摸屏的触控电极内嵌在液晶显示屏内部，可以减薄模组整体的厚度，又可以降低触摸屏的制作成本，受到各大面板厂家的青睐。本发明实施例即提供一种具有内嵌式触摸屏的液晶显示装置，其可以实现不同场合的宽窄视角切换，还可以通过调整驱动时序改善现有在靠近液晶显示装置下端形成的区域性带状显示不均(band mura)的问题。
[第一实施例]
图5为本发明第一实施例中液晶显示装置在宽视角时的截面示意图，请参图5，该液晶显示装置包括显示面板20，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为彩色滤光片基板，第二基板22为薄膜晶体管阵列基板。
本实施例提供的液晶显示装置为采用平面内切换型(In-Plane Switching，IPS)、边缘电场切换型(Fringe Field Switching，FFS)等模式的液晶显示装置，公共电极和像素电极均形成在同一基板(即薄膜晶体管阵列基板)上，在公共电极和像素电极之间施加显示用的电场时，液晶分子在与基板大致平行的平面内旋转以获得较广的视角。本实施例中，以边缘电场切换型(FFS)为例对该液晶显示装置进行说明。
第一基板21在朝向液晶层23的一侧设有触控线路层211、触控感应电极层213和第一绝缘层215。第一绝缘层215设在触控线路层211与触控感应电极层213之间。触控线路层211和触控感应电极层213在第一基板21内形成内嵌式触摸屏(In Cell Touch Panel)。
请参图6，为第一基板21中触控线路层211与触控感应电极层213的平面结构示意图，触控线路层211包括多条触控线路212，触控感应电极层213包括呈阵列排布的多个触控感应电极214，即触控感应电极层213中的触控感应电极214排列成多行与多列，每一行触控感应电极214沿着扫描线方向，每一列触控感应电极214沿着数据线方向。第一绝缘层215中对应每个触控感应电极214设有接触孔216，触控线路层211中每条触控线路212的一端通过接触孔216与触控感应电极层213中对应的触控感应电极214电连接，触控线路层211中每条触控线路212的另一端与触控驱动芯片30电连接。
可以理解地，第一基板21还设有色阻层、黑矩阵(BM)、平坦层等结构，但由于这些结构与本发明不相关，在此不赘述。
第二基板22在朝向液晶层23的一侧设有公共电极221、像素电极222和第二绝缘层223。第二绝缘层223设在公共电极221与像素电极222之间。本领域技术人员可以理解，第二基板22还设有扫描线和数据线，多条扫描线与多条数据线相互交叉限定形成呈阵列排布的多个子像素(sub-pixel)。每个子像素内设有像素电极222和薄膜晶体管(TFT)，每个薄膜晶体管包括栅极、源极及漏极，其中栅极电连接对应的扫描线，源极/漏极电连接对应的数据线，漏极/源极电连接对应的像素电极222。
公共电极221、像素电极222与触控感应电极214可以采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明导电材质制成。其中，公共电极221用于在画面显示时施加公共电压(即Vcom)，本发明实施例中，无论在宽视角模式下还是在窄视角模式下，公共电极221施加的电压信号均是直流公共电压(即DC Vcom)。触控感应电极214采取分时复用兼具视角控制和触控感应双重用途，一方面在显示阶段用于控制显示面板20进行视角切换，另一方面在触控阶段用于触控感应检测，详如下述。
本实施例中，液晶层23中的液晶分子为正性液晶分子，正性液晶分子具备响应快的优点。如图5，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21、22基本平行的平躺姿态，正性液晶分子的长轴方向与基板21、22的表面基本平行。
请参图5至图10，显示面板20的每一帧(frame)画面包括显示时间段T1和触控时间段T2。在显示时间段T1，触控感应电极层213中的触控感应电极214施加直流电压信号或交流电压信号以实现显示面板20的宽窄视角切换；在触控时间段T2，触控感应电极层213中的触控感应电极214施加触控检测电压信号以实现显示面板20的触控检测。
请参图7，为液晶显示装置在宽视角时的其中一种驱动时序示意图，在显示时间段T1，当触控感应电极层213中的触控感应电极214施加直流电压信号且该直流电压信号与施加在公共电极221上的直流公共电压(DC Vcom)之间的电位差小于第一预设值(如1V)时，液晶显示装置处在第一种视角模式(本实施例中为宽视角模式)。为实现宽视角模式，在显示时间段T1，触控感应电极214上施加的直流电压信号优选与公共电极221上施加的直流公共电压相等，即触控感应电极214上施加的直流电压信号与公共电极221上施加的直流公共电压之间的电位差为零，如图7所示。
请结合图5与图7，在显示时间段T1，由于触控感应电极214上施加的直流电压信号与公共电极221上施加的直流公共电压之间的电位差较小(如小于1V)，使得第一基板21的触控感应电极214与第二基板22的公共电极221之间的偏置电压较小，液晶层23中液晶分子的倾斜角度几乎不发生变化，仍保持为平躺姿态，在显示时由位于同一基板(即第二基板22)上的像素电极222与公共电极221之间形成的面内电场驱动液晶分子在与基板21、22平行的平面内旋转，液晶分子在较强的面内电场作用下实现宽视角模式。
请参图8，为液晶显示装置在宽视角时的另一种驱动时序示意图，为了实现宽视角显示，在显示时间段T1，触控感应电极层213中的触控感应电极214也可以施加幅值较小的第一交流电压信号，只要该第一交流电压信号与施加在公共电极221上的直流公共电压(DCVcom)之间的电位差小于第一预设值(如1V)，该第一交流电压信号例如可以为方波、正弦波、三角波等(图中以正弦波为例)，并围绕公共电极221上施加的直流公共电压为中心上下波动。由于触控感应电极214上施加的第一交流电压信号与公共电极221上施加的直流公共电压之间的电位差较小(如小于1V)，使得第一基板21的触控感应电极214与第二基板22的公共电极221之间的偏置电压较小，液晶层23中液晶分子的倾斜角度几乎不发生变化，仍保持为平躺姿态，因此可以实现宽视角显示。
图9为图5中液晶显示装置在窄视角时的截面示意图，图10为图9中液晶显示装置在窄视角时的一种驱动时序示意图，请结合图9与图10，在显示时间段T1，当触控感应电极层213中的触控感应电极214施加幅值较大的第二交流电压信号且该第二交流电压信号与施加在公共电极221上的直流公共电压(DC Vcom)之间的电位差大于第二预设值(如2V)时，液晶显示装置处在第二种视角模式(本实施例中为窄视角模式)。
请参图9与图10，在显示时间段T1，由于触控感应电极214上施加的第二交流电压信号与公共电极221上施加的直流公共电压之间的电位差较大(如大于2V)，使得第一基板21的触控感应电极214与第二基板22的公共电极221之间的偏置电压较大，因此会在两个基板21、22之间形成较强的垂直电场(如图9中箭头E所示)。由于正性液晶分子在电场作用下将沿着平行于电场线的方向旋转，因此正性液晶分子在该垂直电场作用下将发生偏转，使得液晶分子与基板21、22之间的倾斜角度增大而翘起，液晶分子从平躺姿态变换为倾斜姿态，使得显示面板20在暗态时出现大角度观察漏光，而使显示面板20在大视角方向对比度降低，最终实现窄视角显示。
本实施例中在切换至窄视角模式时，触控感应电极214与公共电极221之间的电位差较大(如大于2V)，施加在触控感应电极214上的电压信号为交流电压信号，可使第一基板21与第二基板22之间产生的垂直电场方向来回变动，避免垂直电场方向始终为同一方向，避免了液晶层23中的液晶分子出现极化现象。
本实施例在窄视角模式下，施加在触控感应电极214上的第二交流电压信号可以为方波、正弦波、三角波等(图中以三角波为例)，并围绕公共电极221上施加的直流公共电压(DC Vcom)为中心上下波动。本实施例中，该第二交流电压信号的波形优选为具有电压向上突变的三角波，如图10所示，采用该三角波形的第二交流电压信号，在电压向上突变阶段之外，电压变化较为缓慢，对像素电极的电压耦合影响小，使显示面板20在窄视角下具有较好的显示效果。
如图10所示，本实施例中在窄视角模式下，通过进一步调整施加在触控感应电极214上的第二交流电压信号的驱动时序，可以改善在靠近液晶显示装置下端形成的区域性带状显示不均(band mura)的问题。具体地，在显示时间段T1，向触控感应电极层213中的触控感应电极214施加第二交流电压信号时，将显示面板20沿着扫描方向分成依次设置的多个显示区域P1～Pn，向每个显示区域内对应的触控感应电极214分别施加第二交流电压信号，且每个显示区域在开始扫描时，向该显示区域内对应的触控感应电极214施加的第二交流电压信号处在电压最大值。
在图10中以将显示面板20沿着扫描方向分成四个显示区域P1～P4为例，假设四个显示区域P1～P4各自扫描所需的时间分别为t1、t2、t3、t4，当第一个显示区域P1在开始扫描时(即一帧画面的起始扫描时刻)，向第一个显示区域P1内对应的触控感应电极214施加的第二交流电压信号处在电压最大值；当第二个显示区域P2在开始扫描时(对应于t1时刻)，向第二个显示区域P2内对应的触控感应电极214施加的第二交流电压信号处在电压最大值；当第三个显示区域P3在开始扫描时(对应于t1+t2时刻)，向第三个显示区域P3内对应的触控感应电极214施加的第二交流电压信号处在电压最大值；当第四个显示区域P4在开始扫描时(对应于t1+t2+t3时刻)，向第四个显示区域P4内对应的触控感应电极214施加的第二交流电压信号处在电压最大值。
也就是说，本实施例在窄视角模式下，虽然向每个显示区域内对应的触控感应电极214施加的电压信号均是该第二交流电压信号，但是各个显示区域P1～Pn内对应的触控感应电极214施加的第二交流电压信号不是同步的，而是相互之间具有一定的相位差。
显示面板20沿着扫描方向分成显示区域的数量不受限制，可以根据需要调整显示面板20沿着扫描方向划分的显示区域数量。具体地，该多个显示区域P1～Pn中的每个显示区域可以对应一行或多行触控感应电极214。如果显示面板20沿着扫描方向划分的显示区域数量越多，则每个显示区域的扫描时间越短，此时对驱动电路的设计也会相对复杂，因此需要综合考虑。
本实施例中，当在显示时间段T1向触控感应电极214上施加幅值较大的第二交流电压信号时，液晶显示装置会切换至窄视角显示，每个子像素内的像素电极的电压会被触控感应电极214上施加的第二交流电压信号耦合，引起像素电极的电压在充电后发生变化。当该第二交流电压信号的波形为具有电压向上突变的三角波时，该第二交流电压信号的电压突变阶段对面板内子像素的电压耦合影响较大。但是，在本实施例中，通过将显示面板20沿着扫描方向分成依次设置的多个显示区域P1～Pn，分别给各个显示区域P1～Pn内对应的触控感应电极214施加第二交流电压信号，并且当每个显示区域开始扫描时，使施加在该显示区域内对应的触控感应电极214上的第二交流电压信号正好处在其电压最大值处，这样使得每个显示区域在经历该第二交流电压信号的电压突变时，正好处在对该显示区域的扫描中，因此该显示区域内的子像素会被充电到正确的驱动电压，使该第二交流电压信号的电压突变对像素电极耦合造成的影响降至最小，从而解决现有在靠近液晶显示装置下端形成区域性带状显示不均(band mura)的问题。
如图7、图8及图10所示，本实施例中，无论在宽视角模式下还是在窄视角模式下，在触控时间段T2，触控感应电极层213中的触控感应电极214均施加触控检测电压信号以实现显示面板20的触控检测，图中以密集方波示意该触控检测电压信号。在触控时间段T2，有人体接触触摸屏时，人体电场就会作用在感应电容上，使感应电容的电容值发生变化，进而改变触控感应电极214耦合出的电压/电流信号，根据电压/电流信号的变化，就可以确定触点位置。
本实施例中，假设显示面板20的帧频为60Hz时，每一帧画面的刷新周期为1/60秒，即16.67毫秒，其中显示时间段T1可以占11.67毫秒，剩下5毫秒可以为触控时间段T2，但不限于此。第二交流电压信号为周期性的交流电压信号，本实施例中，第二交流电压信号的周期可以与显示时间段T1相同，即为11.67毫秒。
因此，本实施例的显示面板20利用触控感应电极214采取分时复用的方式，使图像显示与触控检测交替进行，实现了视角切换控制与内嵌式触控相结合。其中，通过在图像显示阶段(即显示时间段T1)控制施加在触控感应电极214的电压信号，即可实现显示面板20在宽视角模式与窄视角模式之间的视角切换控制，方便液晶显示装置在公开或私密不同场合下的使用，且无需在第一基板21内再另外设置视角控制电极，可简化制程、降低成本和减少模组厚度。
进一步地，还可通过将显示面板20沿着扫描方向分成依次设置的多个显示区域P1～Pn，分别给每个显示区域内对应的触控感应电极214施加第二交流电压信号，当每个显示区域开始扫描时，使施加在该显示区域内对应的触控感应电极214上的第二交流电压信号正好处在其电压最大值处，达到改善现有在液晶显示装置下端形成区域性带状显示不均(band mura)的问题。
[第二实施例]
图11为本发明第二实施例中液晶显示装置在窄视角时的截面示意图，图12为图11中液晶显示装置在宽视角时的截面示意图，请参图11与图12，本实施例与上述第一实施例的主要区别在于，本实施例中的液晶层23采用负性液晶分子。随着技术进步，负性液晶的性能得到显著提高，应用也越发广泛。如图11，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内的负性液晶分子相对于基板21、22具有初始预倾角，即负性液晶分子在初始状态相对于基板21、22呈倾斜姿态。
请参图11，并结合图7与图8，在显示时间段T1，当触控感应电极层213中的触控感应电极214施加直流电压信号或第一交流电压信号，且该直流电压信号或该第一交流电压信号与施加在公共电极221上的直流公共电压(DC Vcom)之间的电位差小于第一预设值(如1V)时，由于触控感应电极214与公共电极221之间的偏置电压较小，液晶层23中液晶分子的倾斜角度几乎不发生变化，仍保持为倾斜姿态，使得显示面板20在暗态时出现大角度观察漏光，而使显示面板20在大视角方向对比度降低，从而液晶显示装置处在第一种视角模式(本实施例中为窄视角模式)。
请参图12，并结合图10，在显示时间段T1，当触控感应电极层213中的触控感应电极214施加第二交流电压信号，且该第二交流电压信号与施加在公共电极221上的直流公共电压(DC Vcom)之间的电位差大于第二预设值(如2V)时，由于触控感应电极214与公共电极221之间的偏置电压较大，从而会在两个基板21、22之间形成较强的垂直电场(如图12中箭头E所示)。由于负性液晶分子在电场作用下将沿着垂直于电场线的方向偏转，因此负性液晶分子在该垂直电场作用下发生偏转，使得液晶分子与基板21、22之间的倾斜角度减小。当液晶分子的倾斜角减少至与基板21、22大致平行的平躺姿态时，显示面板20在暗态时出现大角度漏光现象会相应减少，而使显示面板20在大视角方向对比度提高，视角随之增大，从而液晶显示装置处在第二种视角模式(本实施例中为宽视角模式)。
关于本实施例的其他结构，可以参见上述第一实施例，在此不再赘述。
[第三实施例]
本发明还提供一种液晶显示装置的驱动方法，用于对上述视角可切换的液晶显示装置进行驱动，该驱动方法包括：
向公共电极221施加直流公共电压(即DC Vcom)；
当需要该液晶显示装置切换至第一种视角模式时，在显示时间段T1，向触控感应电极层213中的触控感应电极214施加直流电压信号或第一交流电压信号，其中该直流电压信号或该第一交流电压信号与该直流公共电压(DC Vcom)之间的电位差小于第一预设值；以及在触控时间段T2，向触控感应电极层213中的触控感应电极214施加触控检测电压信号；
当需要该液晶显示装置切换至第二种视角模式时，在显示时间段T1，向触控感应电极层213中的触控感应电极214施加第二交流电压信号，其中该第二交流电压信号与该直流公共电压(DC Vcom)之间的电位差大于第二预设值；以及在触控时间段T2，向触控感应电极层213中的触控感应电极214施加触控检测电压信号。
优选地，在该第一种视角模式下，该直流电压信号或该第一交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差小于1V；在该第二种视角模式下，该第二交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差大于2V。
进一步地，当液晶层23采用正性液晶分子时，该第一种视角模式为宽视角模式，该第二种视角模式为窄视角模式；当液晶层23采用负性液晶分子时，该第一种视角模式为窄视角模式，该第二种视角模式为宽视角模式。
进一步地，在显示时间段T1，向触控感应电极层213中的触控感应电极214施加第二交流电压信号时，具体包括：将显示面板20沿着扫描方向分成依次设置的多个显示区域P1～Pn，向每个显示区域内对应的触控感应电极214分别施加该第二交流电压信号，且每个显示区域在开始扫描时，向该显示区域内对应的触控感应电极214施加的第二交流电压信号处在电压最大值。
进一步地，该多个显示区域P1～Pn中的每个显示区域对应一行或多行触控感应电极214。
进一步地，该第二交流电压信号的波形为具有电压向上突变的三角波。
进一步地，如图13a与图13b所示，该液晶显示装置设有视角切换按键50，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换信号。
视角切换按键50可以是实体按键(如图13a所示)，此时视角切换按键50可以突出设置在该液晶显示装置上，以便于用户通过触按等方式向该液晶显示装置发出视角切换信号；视角切换按键50也可以为软件控制或者应用程序(APP)来实现视角切换功能(如图13b所示通过触控滑动条来设定宽窄视角)。
以上述第一实施例中图5至图10所示的液晶显示装置为例，在正常情况下，触控驱动芯片30在显示时间段T1向触控感应电极214施加较小幅值的直流电压信号或第一交流电压信号，该液晶显示装置处在宽视角模式下；当有防窥需求而需要切换至窄视角模式时，用户可通过操作该视角切换按键50发出视角切换信号，在接收到该视角切换信号后，触控驱动芯片30在显示时间段T1向触控感应电极214施加较大幅值的第二交流电压信号，使得第一基板21上的触控感应电极214与第二基板22上的公共电极221之间产生较大的电位差，从而在第一基板21与第二基板22之间产生较强的垂直电场E，由该垂直电场E驱动液晶分子从平躺姿态偏转至倾斜姿态，从而实现从宽视角模式切换至窄视角模式。当不需要窄视角显示时，用户可以通过再次操作该视角切换按键50，由触控驱动芯片30撤销施加在触控感应电极214上的第二交流电压信号，改为向触控感应电极214施加较小幅值的直流电压信号或第一交流电压信号，从而重新返回至宽视角显示。因此，通过设置视角切换按键50，可以使该液晶显示装置具有较强的操作灵活性和方便性。
本实施例的驱动方法与上述实施例中的液晶显示装置属于同一个构思，该驱动方法的更多内容还可以参见上述实施例中关于液晶显示装置的描述，在此不再赘述。
以上所述，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 (12)
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(21)相对设置的第二基板(22)及位于该第一基板(21)与该第二基板(22)之间的液晶层(23)，其特征在于，该第一基板(21)在朝向该液晶层(23)的一侧设有触控线路层(211)和触控感应电极层(213)，该触控线路层(211)包括多条触控线路(212)，该触控感应电极层(213)包括呈阵列排布的多个触控感应电极(214)，该第二基板(22)在朝向该液晶层(23)的一侧设有公共电极(221)和像素电极(222)，该公共电极(221)施加直流公共电压；该显示面板(20)的每一帧画面包括显示时间段(T1)和触控时间段(T2)，在该显示时间段(T1)，该触控感应电极层(213)中的触控感应电极(214)施加直流电压信号或交流电压信号以实现宽窄视角切换；在该触控时间段(T2)，该触控感应电极层(213)中的触控感应电极(214)施加触控检测电压信号以实现触控检测。
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，在该显示时间段(T1)，当该触控感应电极层(213)中的触控感应电极(214)施加直流电压信号或第一交流电压信号，且该直流电压信号或该第一交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差小于第一预设值时，该液晶显示装置处在第一种视角模式；在该显示时间段(T1)，当该触控感应电极层(213)中的触控感应电极(214)施加第二交流电压信号，且该第二交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差大于第二预设值时，该液晶显示装置处在第二种视角模式。
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，该液晶层(23)采用正性液晶分子，该第一种视角模式为宽视角模式，该第二种视角模式为窄视角模式。
4.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，该液晶层(23)采用负性液晶分子，该第一种视角模式为窄视角模式，该第二种视角模式为宽视角模式。
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，该触控线路层(211)与该触控感应电极层(213)之间设置有绝缘层(215)，该触控线路层(211)中每条触控线路(212)的一端通过接触孔(216)与该触控感应电极层(213)中对应的触控感应电极(214)电连接，该触控线路层(211)中每条触控线路(212)的另一端与触控驱动芯片(30)电连接。
6.一种如权利要求1至5任一项所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，包括：
向该公共电极(221)施加直流公共电压；
当需要该液晶显示装置切换至第一种视角模式时，在该显示时间段(T1)，向该触控感应电极层(213)中的触控感应电极(214)施加直流电压信号或第一交流电压信号，其中该直流电压信号或该第一交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差小于第一预设值；以及在该触控时间段(T2)，向该触控感应电极层(213)中的触控感应电极(214)施加触控检测电压信号；
当需要该液晶显示装置切换至第二种视角模式时，在该显示时间段(T1)，向该触控感应电极层(213)中的触控感应电极(214)施加第二交流电压信号，其中该第二交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差大于第二预设值；以及在该触控时间段(T2)，向该触控感应电极层(213)中的触控感应电极(214)施加触控检测电压信号。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，在该第一种视角模式下，该直流电压信号或该第一交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差小于1V；在该第二种视角模式下，该第二交流电压信号与该直流公共电压之间的电位差大于2V。
8.根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，当该液晶层(23)采用正性液晶分子时，该第一种视角模式为宽视角模式，该第二种视角模式为窄视角模式；当该液晶层(23)采用负性液晶分子时，该第一种视角模式为窄视角模式，该第二种视角模式为宽视角模式。
9.根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，在该显示时间段(T1)，向该触控感应电极层(213)中的触控感应电极(214)施加第二交流电压信号时，具体包括：将该显示面板(20)沿着扫描方向分成依次设置的多个显示区域(P1～Pn)，向每个显示区域内对应的触控感应电极(214)分别施加该第二交流电压信号，且每个显示区域在开始扫描时，向该显示区域内对应的触控感应电极(214)施加的第二交流电压信号处在电压最大值。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，该多个显示区域(P1～Pn)中的每个显示区域对应一行或多行触控感应电极(214)。
11.根据权利要求9所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，该第二交流电压信号的波形为具有电压向上突变的三角波。
12.根据权利要求6至11任一项所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，该液晶显示装置设有视角切换按键(50)，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换信号。
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