CN106773380B - 一种液晶显示器、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示器、显示装置，用以提升对自然光调制的效率，并实现器件薄型化。液晶显示器包括相对设置的上基板和下基板、位于所述上基板和所述下基板之间的液晶分子、位于所述上基板上的若干上电极和位于所述下基板上的若干下电极；每一所述下电极包括若干金属线栅偏振器；每一所述上电极与该上电极对应位置处的所述下电极形成一环形电极，所述上电极和所述下电极用于接收不同电位的电压。

Description

一种液晶显示器、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示器、显示装置。
背景技术
液晶调制元件使用电控双折射效应给通过液晶层的光波提供延迟以改变光波的偏振条件，因而形成图像光，如：使用用作二维像素光开关的液晶调制元件作为投影显示装置的图像调制单元的液晶投影仪。
图1a是单层液晶盒对入射光的调制作用，液晶盒包括相对设置的阵列基板12和彩膜基板14，位于阵列基板12和彩膜基板14之间的液晶层13，液晶盒包括的取向膜(图中未示出)对液晶的摩擦取向方向与纸面平行，如图1b所示；图1a中箭头方向表示背光源11发出的光的传播方向，光线上的横线代表与纸面平行的偏振分量，黑色点代表与纸面垂直的偏振分量，从图1a中可以看到，此时液晶盒只能作用与纸面平行的偏振方向光，而与纸面垂直的偏振方向光不受作用，直接射出。
图2a是另一种单层液晶盒对入射光的调制作用，液晶盒包括的取向膜(图中未示出)对液晶的摩擦取向方向与纸面垂直，如图2b所示；从图2a中可以看到，此时液晶盒只能作用与纸面垂直的偏振方向光，而与纸面平行的偏振方向光不受作用，直接射出。
为了能够同时作用与纸面垂直的偏振方向光和与纸面平行的偏振方向光，现有技术一般将液晶盒设置为双层结构，如图3所示，下方的液晶盒包括的取向膜对液晶的摩擦取向方向与纸面平行，上方的液晶盒包括的取向膜对液晶的摩擦取向方向与纸面垂直，从图3中可以看到，此时双层结构的液晶盒可以同时对自然光的平行和垂直两个偏振方向的分量进行作用，从而实现对自然光的调制；但是现有技术这种双层结构的液晶盒厚度较厚，无法进行薄型化。
综上所述，现有技术由于液晶透镜对入射光线有偏振态的依赖性，需要双层结构的液晶盒对自然光进行调制，导致整体器件厚度增加。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种液晶显示器、显示装置，用以提升对自然光调制的效率，并实现器件薄型化。
本发明实施例提供的一种液晶显示器，包括相对设置的上基板和下基板、位于所述上基板和所述下基板之间的液晶分子、位于所述上基板上的若干上电极和位于所述下基板上的若干下电极；
每一所述下电极包括若干金属线栅偏振器；
每一所述上电极与该上电极对应位置处的所述下电极形成一环形电极，所述上电极和所述下电极用于接收不同电位的电压。
由本发明实施例提供的液晶显示器，由于液晶显示器包括设置在上基板的若干上电极以及设置在下基板的若干下电极，而每一上电极与该上电极对应位置处的下电极形成一环形电极，并且上电极和下电极接收不同电位的电压后，在上电极和下电极之间形成电压差，能够很好的对液晶分子起到驱动作用，因此本发明实施例提供的液晶显示器能够使得液晶分子产生变化的折射率，相当于对液晶分子进行了新的取向，与现有技术的单层液晶盒相比，本发明实施例的液晶显示器通过上电极和下电极对液晶分子进行了新的取向，因此能够提升对自然光调制的效率，与现有技术双层结构的液晶盒相比，本发明实施例在提升对自然光调制的效率的同时实现了器件的薄型化。
较佳地，所述上电极的形状为圆形。
较佳地，所述下电极的形状为圆形。
较佳地，每一所述环形电极周围设置与该环形电极交叉的环形电极。
较佳地，所述环形电极的形状为圆环形；每一所述环形电极的大小均相同。
较佳地，所述金属线栅偏振器设置在所述下基板远离所述液晶分子的一侧；或，
所述金属线栅偏振器设置在所述下基板靠近所述液晶分子的一侧。
较佳地，每一所述金属线栅偏振器包括环形结构的狭缝。
较佳地，每一所述金属线栅偏振器包括圆环形的狭缝。
较佳地，所述液晶分子为蓝相液晶分子。
本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的液晶显示器。
附图说明
图1a和图1b为现有技术的单层液晶盒对入射光的调制结构示意图；
图2a和图2b为现有技术的另一单层液晶盒对入射光的调制结构示意图；
图3为现有技术的双层液晶盒对入射光的调制结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种液晶显示器的结构示意图；
图5a和图5b分别为本发明实施例提供的液晶显示器包括的上电极和下电极的俯视结构示意图；
图6为本发明实施例提供的液晶显示器包括的另一上电极和下电极的俯视结构示意图；
图7为本发明实施例提供的液晶显示器的下电极包括的金属线栅偏振器的结构图；
图8为本发明实施例提供的液晶取向示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种液晶显示器、显示装置，用以提升对自然光调制的效率，并实现器件薄型化。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的液晶显示器。
附图中各部件区域大小、形状不反应各部件的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
如图4所示，本发明具体实施例提供了一种液晶显示器，包括相对设置的上基板41和下基板42、位于上基板41和下基板42之间的液晶分子43、位于上基板41上的若干上电极44和位于下基板42上的若干下电极45；
每一下电极45包括若干金属线栅偏振器；
每一上电极44与该上电极44对应位置处的下电极45形成一环形电极，上电极44和下电极45用于接收不同电位的电压。
本发明具体实施例中的液晶显示器包括设置在上基板的若干上电极以及设置在下基板的若干下电极，而每一上电极与该上电极对应位置处的下电极形成一环形电极，并且上电极和下电极接收不同电位的电压后，在上电极和下电极之间形成电压差，能够很好的对液晶分子起到驱动作用，因此本发明具体实施例提供的液晶显示器能够使得液晶分子产生变化的折射率，相当于对液晶分子进行了新的取向，与现有技术的单层液晶盒相比，本发明具体实施例的液晶显示器通过上电极和下电极对液晶分子进行了新的取向，因此能够提升对自然光调制的效率，与现有技术双层结构的液晶盒相比，本发明具体实施例在提升对自然光调制的效率的同时实现了器件的薄型化。
本发明具体实施例中下电极包括金属线栅偏振器，能够很好的对一般的偏振态的光进行控制；本发明具体实施例中每一上电极与该上电极对应位置处的下电极形成一环形电极，环形电极能够形成透镜(Lens)的电极结构，进而能够防止错乱电场的形成。
具体地，本发明具体实施例中的上电极44和下电极45的俯视结构图分别如图5a和图5b所示，本发明具体实施例中上电极44和下电极45形成的环形电极可以为图5a所示的框型的环形电极，也可以为图5b所示的圆环形电极。优选地，本发明具体实施例中的上电极44的形状为圆形，下电极45的形状为圆形，圆形的电极结构有利于形成焦点，以便能够更好的防止错乱电场的形成；当然，在实际设计时，上电极44和下电极45还可以为其它的形状，本发明具体实施例并不对上电极和下电极的形状做具体限定。
具体地，本发明具体实施例中每一环形电极周围设置与该环形电极交叉的环形电极。优选地，如图6所示，本发明具体实施例环形电极的形状为圆环形，每一圆环形电极周围设置有与该圆环形电极交叉的四个圆环形电极，每一圆环形电极的大小均相同；这样，本发明具体实施例采用交叉的圆环电极设计，对于任一个圆环形电极，都有与之交叉的四个圆环电极，最大程度的利用了空间分布。
另外，本发明具体实施例可以让不同位置处的环形电极在不同的时间点工作，这样，每一个环形电极对应的液晶透镜位置均不同，从而实现液晶透镜的位置可变。
具体地，本发明具体实施例每一下电极包括若干金属线栅偏振器，参见图4，本发明具体实施例中的金属线栅偏振器设置在下基板42远离液晶分子43的一侧；或，本发明具体实施例中的金属线栅偏振器设置在下基板42靠近液晶分子43的一侧，图4中仅示出了金属线栅偏振器设置在下基板42靠近液晶分子43的一侧。
具体地，本发明具体实施例中每一金属线栅偏振器包括环形结构的狭缝，优选地，本发明具体实施例中每一金属线栅偏振器包括圆环形的狭缝，如图7所示，本发明具体实施例以每一金属线栅偏振器包括四对狭缝组成的圆环形结构的狭缝为例，金属线栅偏振器只允许与狭缝方向垂直的偏振光通过，将金属线栅偏振器的狭缝图形做成多对狭缝，则一对狭缝可以作用一个偏振方向的光，将金属线栅偏振器的狭缝图形做成图7所示的四对狭缝，可以对正负45°的偏振光进行调制，若将金属线栅偏振器的狭缝图形做成更多对，则可对更多方向的偏振光进行调制。本发明具体实施例中每一金属线栅偏振器包括的狭缝的形状还可以为其它形状，如可以为方形，本发明具体实施例并不对狭缝的具体形状做限定。
优选地，本发明具体实施例中的液晶分子为蓝相液晶分子，蓝相液晶分子在电场的作用下有更好的各向异性，且蓝相液晶分子不需要单独设置取向层对其进行取向。
下面结合附图8详细说明本发明具体实施例的液晶显示器对入射光的调制作用。
图8为图7中以45°方向做切割面后的侧视图，本发明具体实施例中的上电极44接收到的电压以0V为例，下电极45接收到的电压以20V为例，液晶分子以蓝相液晶分子为例。由于蓝相液晶分子存在克尔效应，在上电极44和下电极45形成的电场作用下产生各向异性，由于本发明具体实施例中每一上电极44与该上电极44对应位置处的下电极45形成一圆环形电极，因此能够使得液晶分子产生渐变的折射率梯度，从而实现对图7中的45°方向的偏振方向光的调制。同样地，本发明具体实施例中图7所示的下电极结构还可以对图7中的-45°方向的偏振方向光的调制。
基于同一发明构思，本发明具体实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括本发明具体实施例提供的上述液晶显示器，该显示装置可以为：手机、平板电脑、液晶电视、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)电视、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不予赘述。
综上所述，本发明具体实施例提供一种液晶显示器，包括相对设置的上基板和下基板、位于上基板和下基板之间的液晶分子、位于上基板上的若干上电极和位于下基板上的若干下电极；每一下电极包括若干金属线栅偏振器；每一上电极与该上电极对应位置处的下电极形成一环形电极，上电极和下电极用于接收不同电位的电压。本发明具体实施例中的液晶显示器包括设置在上基板的若干上电极以及设置在下基板的若干下电极，而每一上电极与该上电极对应位置处的下电极形成一环形电极，并且上电极和下电极接收不同电位的电压后，在上电极和下电极之间形成电压差，能够很好的对液晶分子起到驱动作用，因此本发明具体实施例提供的液晶显示器能够使得液晶分子产生变化的折射率，相当于对液晶分子进行了新的取向，与现有技术的单层液晶盒相比，本发明具体实施例的液晶显示器通过上电极和下电极对液晶分子进行了新的取向，因此能够提升对自然光调制的效率，与现有技术双层结构的液晶盒相比，本发明具体实施例在提升对自然光调制的效率的同时实现了器件的薄型化。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种液晶显示器，其特征在于，包括相对设置的上基板和下基板、位于所述上基板和所述下基板之间的液晶分子、位于所述上基板上的若干上电极和位于所述下基板上的若干下电极；
每一所述下电极包括若干金属线栅偏振器；
每一所述上电极与该上电极对应位置处的所述下电极形成一环形电极，所述上电极和所述下电极用于接收不同电位的电压；
其中，每一所述环形电极周围设置与该环形电极交叉的环形电极；
其中，所述环形电极的形状为圆环形，每一圆环形电极周围设置与该圆环形电极交叉的四个圆环形电极；
其中，每一所述金属线栅偏振器包括环形结构的狭缝；
其中，所述液晶分子为蓝相液晶分子；
金属线栅偏振器只允许与狭缝垂直方向的偏振光通过，金属线栅偏振器包括多对狭缝，每对狭缝的延伸方向不同。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述上电极的形状为圆形。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示器，其特征在于，所述下电极的形状为圆形。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，每一所述环形电极的大小均相同。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述金属线栅偏振器设置在所述下基板远离所述液晶分子的一侧；或，
所述金属线栅偏振器设置在所述下基板靠近所述液晶分子的一侧。
6.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，每一所述金属线栅偏振器包括圆环形的狭缝。
7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的液晶显示器。
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