CN111679461B - 视场可切换的显示装置及其显示方法 - Google Patents

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Abstract

一种视场可切换的显示装置,包括视场控制器、液晶显示器和棱镜图形微结构,视场控制器包括第一基板、第二基板及第一液晶层,第一基板设有偏压电极,第二基板设有像素电极和公共电极;液晶显示器设置于该视场控制器的入光侧,包括多个像素,像素包括第一子像素、第二子像素和第三子像素,该第一子像素、第二子像素和第三子像素分别包括第一视场像素和第二视场像素;棱镜图形微结构设置于该液晶显示器的入光侧,包括多个第一棱镜结构和多个第二棱镜结构,各第一棱镜结构用于将光分成第一视场光,各第二棱镜结构用于将光分成第二视场光。本发明还涉及一种视场可切换的显示方法。

Description

视场可切换的显示装置及其显示方法
技术领域
本发明涉及显示器技术领域,特别涉及一种视场可切换的显示装置及其显示方法。
背景技术
双视显示技术是在一个显示屏幕上同时显示两个显示画面的技术。通过设置狭缝光栅,使用者在显示面板的左侧观看显示时,只能看到由背光源通过狭缝光栅后照亮的显示面板的偶像素列,在右侧观看显示时,只能看到由背光源通过狭缝光栅后照亮的显示面板的奇像素列,因此只要显示面板的偶像素列显示第一图像,奇像素列显示第二图像,便可使位于显示模组左、右两侧的观看者看到不同的图像,实现双视显示的效果。但现有的显示器只能实现单一的双视显示,不能实现全视场与双视场自由切换。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种视场可切换的显示装置,能实现双视场、全视场以及防窥视场之间的切换。
一种视场可切换的显示装置,包括:
视场控制器,包括第一基板、第二基板和第一液晶层,该第一基板与该第二基板相对设置,该第一液晶层设置于该第一基板与该第二基板之间,该第一基板上设有偏压电极,该第二基板上设有像素电极和公共电极;
液晶显示器,设置于该视场控制器的入光侧,该液晶显示器包括多个呈矩阵排布的像素,各该像素包括第一子像素、第二子像素和第三子像素,该第一子像素、第二子像素和第三子像素分别包括第一视场像素和第二视场像素;以及
棱镜图形微结构,设置于该液晶显示器的入光侧,该棱镜图形微结构包括多个第一棱镜结构和多个第二棱镜结构,各该第一棱镜结构用于将入射至该液晶显示器的光分成第一视场光,各该第二棱镜结构用于将入射至该液晶显示器的光分成第二视场光,该第一棱镜结构与该第一视场像素对应设置,该第二棱镜结构与该第二视场像素对应设置;
该显示装置通过控制该第一基板与该第二基板之间的电压以及为该第一子像素、该第二子像素和该第三子像素赋予的视频信号实现双视场、全视场以及防窥视场之间的切换。
优选地,该视场控制器还包括第一偏光板,该第一偏光板设置于该第一基板上,该液晶显示器还包括第二偏光板和第三偏光板,该第二偏光板设置于该液晶显示器的出光侧,该第三偏光板设置于该液晶显示器的入光侧,该第一偏光板的吸收轴与该第二偏光板的吸收轴正交,该第二偏光板的吸收轴与该第三偏光板的吸收轴正交。
优选地,该第一基板靠近该第一液晶层的一侧设有第一配向膜,该第二基板靠近该第一液晶层的一侧设有第二配向膜,该第一配向膜的配向方向与该第二配向膜的配向方向平行且相反,该第一液晶层的液晶分子的初始预倾角为1°~10°。
优选地,该第二基板上还设有间隔层,该公共电极设置于该第二基板的表面,该间隔层覆盖该公共电极,该像素电极设置在该间隔层上。
优选地,该像素电极包括多条第一主线路和多条第一支线路,各该第一支线路的一端与该第一主线路电性连接,各该第一支线路沿着该第一主线路的长度方向间隔设置,各该第一支线路上连接有多个第一电极条和多个第二电极条,各该第一电极条连接于该第一支线路的一侧,各该第二电极条连接于该第一支线路的另一侧。
优选地,该公共电极包括多条第二主线路和多条第二支线路,各该第二支线路的一端与该第二主线路电性连接,各该第二支线路沿着该第二主线路的长度方向间隔设置,各该第二支线路上连接有多个第三电极条和多个第四电极条,各该第三电极条连接于该第二支线路的一侧,各该第四电极条连接于该第二支线路的另一侧,各该第一电极条在该第二基板上的正投影与该第三电极条错开,各该第二电极条在该第二基板上的正投影与该第四电极条错开。
优选地,该第二基板上还设有用于降低该像素电极电阻的第一金属网以及用于降低该公共电极电阻的第二金属网,该第一金属网与该像素电极电性连接,该第二金属网与该公共电极电性连接。
优选地,该第一基板上还设有绝缘层,该偏压电极设置于该第一基板的表面,该绝缘层覆盖该偏压电极。
优选地,当该显示装置进行双视场显示时,该第一基板与该第二基板之间产生偏压,该第一视场像素赋予第一视频信号,该第二视场像素赋予第二视频信号;
当该显示装置进行全视场显示时,该偏压电极和该公共电极的电压为0,该像素电极输出驱使液晶分子偏转的像素电压,为该第一视场像素以及该第二视场像素赋予相同的视频信号;
当该显示装置进行防窥视场显示时,该第一基板与该第二基板之间产生偏压,该第一视场像素赋予黑画面的电压,该第二视场像素赋予视频信号;或者,该第一基板与该第二基板之间产生偏压,该第一视场像素赋予视频信号,该第二视场像素赋予黑画面的电压。
本发明实施例还公开了一种视场可切换的显示方法,该方法利用如上所述的视场可切换的显示装置,该方法包括:
控制第一基板与第二基板之间产生偏压,为第一视场像素赋予第一视频信号,为第二视场像素赋予第二视频信号,该显示装置进行双视场显示;
控制偏压电极和公共电极的电压为0,控制像素电极输出驱使液晶分子偏转的像素电压,为该第一视场像素以及该第二视场像素赋予相同的视频信号,该显示装置进行全视场显示;
控制该第一基板与该第二基板之间产生偏压,为该第一视场像素赋予黑画面的电压,为该第二视场像素赋予视频信号,该显示装置进行防窥视场显示;或者,控制第一基板与该第二基板之间产生偏压,该第一视场像素赋予视频信号,该第二视场像素赋予黑画面的电压。
本发明的视场可切换的显示装置能实现双视场、全视场以及防窥视场之间的切换;当显示装置进行双视场显示时,驾驶员与副驾驶可各自选择自己喜欢的显示内容;当显示装置进行全视场显示时,驾驶员和副驾驶可观看相同的显示画面;当显示装置进行防窥视场显示时,左侧显示内容对于驾驶员而言为防窥显示,即驾驶员无法观看到画面,此时只有右侧视场正常显示供副驾驶观看。
附图说明
图1是本发明的视场可切换的显示装置的剖视结构示意图。
图2是本发明的视场可切换的显示装置的进行双视场显示的示意图。
图3是本发明的视场可切换的显示装置的进行全视场显示的示意图。
图4是本发明的视场可切换的显示装置的进行防窥视场显示的示意图。
图5是本发明的视场可切换的显示装置中像素电极与公共电极的局部结构示意图。
图6是本发明的视场可切换的显示装置中棱镜图形微结构与像素的局部结构示意图。
图7是本发明的视场可切换的显示装置进行双视场和全视场显示的亮度仿真示意图。
图8是本发明的视场可切换的显示装置进行防窥视场显示的亮度仿真示意图。
图9是本发明的视场可切换的显示装置的控制信号传送示意图。
具体实施方式
图1是本发明的视场可切换的显示装置的剖视结构示意图,图2是本发明的视场可切换的显示装置的进行双视场显示的示意图,图3是本发明的视场可切换的显示装置的进行全视场显示的示意图,图4是本发明的视场可切换的显示装置的进行防窥视场显示的示意图,如图1、图2、图3和图4所示,视场可切换的显示装置包括视场控制器10、液晶显示器20和棱镜图形微结构30。
视场控制器10包括第一基板11、第二基板12和第一液晶层13,第一基板11与第二基板12相对设置,第一液晶层13设置于第一基板11与第二基板12之间,第一基板11上设有偏压电极14,第二基板12上设有像素电极16和公共电极17;
液晶显示器20包括多个呈矩阵排布的像素,各像素包括第一子像素101、第二子像素102和第三子像素103,第一子像素101、第二子像素102和第三子像素103分别包括第一视场像素和第二视场像素。
具体地,第一子像素101包括第一视场红像素101a和第二视场红像素101b,第二子像素102包括第一视场绿像素102a和第二视场绿像素102b,第三子像素103包括第一视场蓝像素103a和第二视场蓝像素103b,第一视场红像素101a、第一视场绿像素102a和第一视场蓝像素103a为第一视场像素,第二视场红像素101b、第二视场绿像素102b和第二视场蓝像素103b为第二视场像素;以及
棱镜图形微结构30设置于液晶显示器20的入光侧,棱镜图形微结构30包括多个第一棱镜结构31a和多个第二棱镜结构31b,各第一棱镜结构31a用于将入射至液晶显示器20的光分成第一视场光,各第二棱镜结构31b用于将入射至液晶显示器20的光分成第二视场光,第一视场光与第二视场光从液晶显示器20的出射位置不同,第一棱镜结构31a与第一视场像素对应设置,第二棱镜结构31b与第二视场像素对应设置。在本实施例中,棱镜图形微结构30的多个第一棱镜结构31a和多个第二棱镜结构31b其结构关系优选为互为镜像关系,以沿着液晶盒厚方向进行镜像对称,以确保左右视场对称性,即相邻的第一棱镜结构31a与第二棱镜结构31b镜面对称。
具体地,各第一棱镜结构31a包括第一镜面311,第一镜面311用于将入射至液晶显示器20的光分成第一视场光,各第二棱镜结构31b包括第二镜面312,第二镜面312用于将入射至液晶显示器20的光分成第二视场光,第一视场光与第二视场光从液晶显示器20的出射位置不同,第一镜面311与第一视场像素对应设置,第二镜面312与第二视场像素对应设置。
显示装置通过控制第一基板11与第二基板12之间的电压以及为第一子像素101、第二子像素102和第三子像素103赋予的视频信号实现双视场、全视场以及防窥视场之间的切换。
本实施例公开的视场可切换的显示装置能实现双视场、全视场以及防窥视场之间的切换;当显示装置进行双视场显示时,驾驶员与副驾驶可各自选择自己喜欢的显示内容;当显示装置进行全视场显示时,驾驶员和副驾驶可观看相同的显示画面;当显示装置进行左侧防窥视场显示时,左侧显示内容对于驾驶员而言为防窥显示,即驾驶员无法观看到画面,此时只有右侧视场正常显示供副驾驶观看;当显示装置进行右侧防窥视场显示时,右侧显示内容对于副驾驶而言为防窥显示,即副驾驶无法观看到画面,此时只有左侧视场正常显示供驾驶员观看。
进一步地,视场控制器10还包括第一偏光板14,第一偏光板14设置于第一基板11上,液晶显示器20还包括第二偏光板21和第三偏光板22,第二偏光板21设置于液晶显示器20的出光侧,第三偏光板22设置于液晶显示器20的入光侧,第一偏光板14的吸收轴与第二偏光板21的吸收轴正交,第二偏光板21的吸收轴与第三偏光板22的吸收轴正交。
进一步地,第一基板11靠近第一液晶层13的一侧设有第一配向膜(图未示),第二基板12靠近第一液晶层13的一侧设有第二配向膜(图未示),第一配向膜的配向方向与第二配向膜的配向方向平行且相反,第一液晶层13的液晶分子的初始预倾角为1°~10°,优选地,初始预倾角为2°、4°、5°、7°、9°。
进一步地,第一液晶层13的液晶为正性液晶。
进一步地,偏压电极14为面状透明电极,其采用ITO材料制成,但并不以此为限。
进一步地,第二基板12上还设有间隔层18,公共电极17设置于第二基板12的表面,间隔层18覆盖公共电极17,像素电极16设置在间隔层18上。
进一步地,图5是本发明的视场可切换的显示装置中像素电极与公共电极的局部结构示意图,如图5所示,像素电极16包括多条第一主线路161和多条第一支线路162,各第一支线路162的一端与第一主线路161电性连接,各第一支线路162沿着第一主线路161的长度方向间隔设置,各第一支线路162上连接有多个第一电极条163和多个第二电极条164,各第一电极条163连接于第一支线路162的一侧,各第二电极条164连接于第一支线路162的另一侧。
进一步地,公共电极17包括多条第二主线路171和多条第二支线路172,各第二支线路172的一端与第二主线路171电性连接,各第二支线路172沿着第二主线路171的长度方向间隔设置,各第二支线路172上连接有多个第三电极条173和多个第四电极条174,各第三电极条173连接于第二支线路172的一侧,各第四电极条174连接于第二支线路172的另一侧,各第一电极条163在第二基板12上的正投影与第三电极条173错开,各第二电极条164在第二基板12上的正投影与第四电极条174错开。在本实施例中,像素电极16和公共电极17均为梳状,能有效减少像素电极16与公共电极17之间的信号耦合。
进一步地,各第一电极条163沿着第一支线路162相互间隔设置,各第二电极条164沿着第一支线路162相互间隔设置,各第三电极条173沿着第二支线路172相互间隔设置,各第四电极条174沿着第二支线路172相互间隔设置,各第一电极条163平行于第三电极条173,各第二电极条164平行于第四电极条174。进一步地,各第一电极条163倾斜设置,各第一电极条163与第一支线路162之间的夹角为大于0°小于90°,优选83°;各第二电极条164倾斜设置,各第二电极条164与第一支线路162之间的夹角为大于0°小于90°,优选83°;各第三电极条173倾斜设置,各第三电极条173与第二支线路172之间的夹角为大于0°小于90°,优选83°;各第四电极条174倾斜设置,各第四电极条174与第二支线路172之间的夹角为大于0°小于90°,优选83°。
进一步地,各第一主线路161和各第二主线路171位于第二基板12靠近封框胶的左右两侧,并沿着第二基板12的宽度或长度方向设置,第一支线路162的长度方向垂直于第一主线路161的长度方向,第二支线路172的长度方向垂直于第二主线路171的长度方向。
在另一较佳的实施例中,像素电极16为梳状,公共电极17为面状,两者之间通过间隔层18绝缘设置。
进一步地,第二基板12上还设有用于降低像素电极16电阻的第一金属网(图未示)以及用于降低公共电极17电阻的第二金属网(图未示),第一金属网与像素电极16电性连接,第二金属网与公共电极17电性连接。
进一步地,棱镜图形微结构30上还设有平坦层32,平坦层32覆盖各第一棱镜结构31a和各第二棱镜结构31b。在本实施例中,第一棱镜结构31a和第二棱镜结构31b的折射率大于平坦层32的折射率。
进一步地,图6是本发明的视场可切换的显示装置中棱镜图形微结构与像素的局部结构示意图,如图1和图6所示,第一视场红像素101a与一第一棱镜结构31a正对设置,第一视场绿像素102a与另一第一棱镜结构31a正对设置,第一视场蓝像素103a与另一第一棱镜结构31a正对设置;第二视场红像素101b与一第二棱镜结构31b正对设置,第二视场绿像素102b与另一第二棱镜结构31b正对设置,第二视场蓝像素103b与另一第二棱镜结构31b正对设置,也就是说,相邻的第一棱镜结构31a与第二棱镜结构31b分别与各子像素(第一子像素101、第二子像素102、第三子像素103)的第一、第二视场红、绿、蓝像素对应设置。
进一步地,第一基板11上还设有绝缘层19,偏压电极14设置于第一基板11的表面,绝缘层19覆盖偏压电极14。
进一步地,图7是本发明的视场可切换的显示装置进行双视场和全视场显示的亮度仿真示意图,图8是本发明的视场可切换的显示装置进行防窥视场显示的亮度仿真示意图,如图7和图8所示,当显示装置进行双视场显示时,第一基板11与第二基板12之间产生偏压,第一视场红像素101a、第一视场绿像素102a和第一视场蓝像素103a赋予第一视频信号,第二视场红像素101b、第二视场绿像素102b和第二视场蓝像素103b赋予第二视频信号,如图2所示;具体地,偏压电极14施加2V~3V的电压,像素电极16和公共电极17施加0V或者施加的电压小于液晶阈值,此时,第一视场红像素101a(R)、第一视场绿像素102a(G)、第一视场蓝像素103a(B)、第二视场红像素101b(R)、第二视场绿像素102b(G)和第二视场蓝像素103b(B)均打开,被施加不同画面的信号。如图7所示,图中横坐标为角度,纵坐标为亮度,曲线①为双视场显示时的曲线图,当从左侧观看显示装置时,观看角度在-55°~-35°可看到比较明亮的画面;当从中间观看显示装置时,观看角度在0°可看到黑画面;当从右侧观看显示装置时,观看角度在35°~55°可看到比较明亮的画面。
当显示装置进行全视场显示时,偏压电极14和公共电极17的电压为0,像素电极16输出驱使液晶分子偏转的像素电压,为第一视场红像素101a、第一视场绿像素102a、第一视场蓝像素103a以及第二视场红像素101b、第二视场绿像素102b和第二视场蓝像素103b赋予相同的视频信号,如图3所示;具体地,偏压电极14和公共电极17施加0V,像素电极16施加最大亮度的电压,此时,第一视场红像素101a(R)、第一视场绿像素102a(G)、第一视场蓝像素103a(B)、第二视场红像素101b(R)、第二视场绿像素102b(G)和第二视场蓝像素103b(B)均打开,且均被赋予相同画面的信号。如图7所示,图中横坐标为角度,纵坐标为亮度,曲线②为全视场显示时的曲线图,观看角度在-65°~65°均可看到比较明亮的画面。
当显示装置进行左侧防窥视场显示时,第一基板11与第二基板12之间产生偏压,第一视场红像素101a、第一视场绿像素102a和第一视场蓝像素103a赋予黑画面的电压,第二视场红像素101b、第二视场绿像素102b和第二视场蓝像素103b赋予视频信号,如图4所示;具体地,偏压电极14施加2V~3V的电压,像素电极16和公共电极17施加0V或者施加的电压小于液晶阈值,此时,第一视场红像素101a(R)、第一视场绿像素102a(G)、第一视场蓝像素103a(B)被关闭,即被赋予黑画面电压,第二视场红像素101b(R)、第二视场绿像素102b(G)和第二视场蓝像素103b(B)正常打开,被施加正常画面的信号。如图8所示,图中横坐标为角度,纵坐标为亮度,曲线③为防窥视场显示时的曲线图,当从左侧观看显示装置时,只能看到黑画面;当从右侧观看显示装置时,观看角度在35°~55°可看到比较明亮的画面。
在其它实施例中,当显示装置进行右侧防窥视场显示时,第一基板11与第二基板12之间产生偏压,第二视场红像素101b、第二视场绿像素102b和第二视场蓝像素103b赋予黑画面的电压,第一视场红像素101a、第一视场绿像素102a和第一视场蓝像素103a赋予视频信号。具体地,偏压电极14施加2V~3V的电压,像素电极16和公共电极17施加0V或者施加的电压小于液晶阈值,此时,第二视场红像素101b(R)、第二视场绿像素102b(G)和第二视场蓝像素103b(B)被关闭,即被赋予黑画面电压,第一视场红像素101a(R)、第一视场绿像素102a(G)、第一视场蓝像素103a(B)正常打开,被施加正常画面的信号。
进一步地,液晶显示器20包括第三基板23、第四基板24和第二液晶层25,第三基板23与第四基板24相对设置,第二液晶层25设置于第三基板23与第四基板24之间。在本实施例中,第三基板23为彩膜基板,第四基板24为阵列基板,第二偏光板21设置在第三基板23上,第三偏光板22设置在第四基板24上。
进一步地,第三基板23包括第一底板以及设置在第一底板上的色阻层26和黑矩阵27,色阻层26与黑矩阵27相互间隔设置,色阻层26例如包括两红(R)色阻、两绿(G)色阻、两蓝(B)色阻,其中一红(R)色阻对应第一视场红像素101a,另一红(R)色阻对应第二视场红像素101b,一绿(G)色阻对应第一视场绿像素102a,另一绿(G)色阻对应第二视场绿像素102b,一蓝(B)色阻对应第一视场蓝像素103a,另一蓝(B)色阻对应第二视场蓝像素103b。在本实施例中,黑矩阵27设置于两红、两绿、两蓝色阻之间以及相邻的两红、两绿、两蓝色阻之间,使各色阻之间通过黑矩阵27相互间隔开。
进一步地,第四基板24包括第二底板和电路控制层28,棱镜图形微结构30设置在第二底板上,棱镜图形微结构30可设置于第二底板靠近第二液晶层25的表面,或者设置于第二底板远离第二液晶层25的表面;当棱镜图形微结构30设置于第二底板靠近第二液晶层25的表面时,电路控制层28设置在平坦层32上;当棱镜图形微结构30设置于第二底板远离第二液晶层25的表面时,电路控制层28设置于第二底板靠近第二液晶层25的表面。
进一步地,电路控制层28包括多条扫描线和多条数据线,其中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视场子像素SP(sub-pixel),即第一视场红像素101a、第二视场红像素101b、第一视场绿像素102a、第二视场绿像素102b、第一视场蓝像素103a、第二视场蓝像素103b,每个视场子像素内设有像素电极和薄膜晶体管(TFT),薄膜晶体管位于扫描线与数据线交叉的位置附近。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,源极电连接对应的数据线,漏极电连接对应的像素电极。在本实施例中,电路控制层28还包括设置于各线路层之间的绝缘层,例如栅极绝缘层、绝缘保护层、平坦层32等。
进一步地,液晶显示器20还包括第三配向膜(图未示)和第四配向膜(图未示),第三配向膜设置在第三基板23上且与第二液晶层25相邻设置,第四配向膜设置在第四基板24上且与第二液晶层25相邻设置。在本实施例中,液晶显示器20可以是现有技术公开的IPS、FFS、TN模式中的任意一种模式,第三配向膜的配向方向与第四配向膜的配向方向参照现有技术公开的显示面板的配向方向,此处不再赘述。
进一步地,显示装置还包括透明胶层(图未示),视场控制器10通过透明胶层连接在液晶显示器20上。在本实施例中,透明胶层为OCA光学胶。
进一步地,显示装置还包括背光模组30,背光模组30与液晶显示器20相对设置,液晶显示器20位于背光模组30的上方,背光模组30用于为液晶显示器20提供背光源,关于背光模组30的结构请参照现有技术,此处不再赘述。
进一步地,图9是本发明的视场可切换的显示装置的控制信号传送示意图,如图9所示,视场可切换的显示装置还包括电源控制芯片41(Poweer IC)和时序控制器42(Tcon),电源控制芯片41为视场控制器10、液晶显示器20和背光模组30提供电能,时序控制器42时序控制视场控制器10和液晶显示器20配合实现双视场显示、全视场显示以及防窥视场显示之间的切换。
本发明还涉及一种视场可切换的显示方法,该方法利用上述的视场可切换的显示装置,该方法包括:
控制第一基板11与第二基板12之间产生偏压,为第一视场红像素101a、第一视场绿像素102a和第一视场蓝像素103a赋予第一视频信号,为第二视场红像素101b、第二视场绿像素102b和第二视场蓝像素103b赋予第二视频信号,显示装置进行双视场显示;
控制偏压电极14和公共电极17的电压为0,控制像素电极16输出驱使液晶分子偏转的像素电压,为第一视场红像素101a、第一视场绿像素102a第一视场蓝像素103a以及第二视场红像素101b、第二视场绿像素102b和第二视场蓝像素103b赋予相同的视频信号,显示装置进行全视场显示;
控制第一基板11与第二基板12之间产生偏压,为第一视场红像素101a、第一视场绿像素102a和第一视场蓝像素103a赋予黑画面的电压,为第二视场红像素101b、第二视场绿像素102b和第二视场蓝像素103b赋予视频信号,显示装置进行防窥视场显示。
本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (9)

1.一种视场可切换的显示装置,其特征在于,包括:
视场控制器,包括第一基板、第二基板和第一液晶层,该第一基板与该第二基板相对设置,该第一液晶层设置于该第一基板与该第二基板之间,该第一基板上设有偏压电极,该第二基板上设有像素电极和公共电极;
液晶显示器,设置于该视场控制器的入光侧,该液晶显示器包括多个呈矩阵排布的像素,各该像素包括第一子像素、第二子像素和第三子像素,该第一子像素、第二子像素和第三子像素分别包括第一视场像素和第二视场像素;以及
棱镜图形微结构,设置于该液晶显示器的入光侧,该棱镜图形微结构包括多个第一棱镜结构和多个第二棱镜结构,各该第一棱镜结构用于将入射至该液晶显示器的光分成第一视场光,各该第二棱镜结构用于将入射至该液晶显示器的光分成第二视场光,该第一棱镜结构与该第一视场像素对应设置,该第二棱镜结构与该第二视场像素对应设置;
该显示装置通过控制该第一基板与该第二基板之间的电压以及为该第一子像素、该第二子像素和该第三子像素赋予的视频信号实现双视场、全视场以及防窥视场之间的切换;
当该显示装置进行双视场显示时,该第一基板与该第二基板之间产生偏压,该第一液晶层的液晶分子受该偏压影响在垂直方向发生偏转;该第一视场像素赋予第一视频信号,该第二视场像素赋予第二视频信号;
当该显示装置进行全视场显示时,该偏压电极和该公共电极的电压为0,该像素电极输出驱使液晶分子偏转的像素电压,该第一液晶层的液晶分子受该像素电压影响在水平方向发生偏转;为该第一视场像素以及该第二视场像素赋予相同的视频信号;
当该显示装置进行防窥视场显示时,该第一基板与该第二基板之间产生偏压,该第一液晶层的液晶分子受该偏压影响在垂直方向发生偏转,该第一视场像素赋予黑画面的电压,该第二视场像素赋予视频信号;或者,该第一视场像素赋予视频信号,该第二视场像素赋予黑画面的电压。
2.如权利要求1所述的视场可切换的显示装置,其特征在于,该视场控制器还包括第一偏光板,该第一偏光板设置于该第一基板上,该液晶显示器还包括第二偏光板和第三偏光板,该第二偏光板设置于该液晶显示器的出光侧,该第三偏光板设置于该液晶显示器的入光侧,该第一偏光板的吸收轴与该第二偏光板的吸收轴正交,该第二偏光板的吸收轴与该第三偏光板的吸收轴正交。
3.如权利要求1所述的视场可切换的显示装置,其特征在于,该第一基板靠近该第一液晶层的一侧设有第一配向膜,该第二基板靠近该第一液晶层的一侧设有第二配向膜,该第一配向膜的配向方向与该第二配向膜的配向方向平行且相反,该第一液晶层的液晶分子的初始预倾角为1°~10°。
4.如权利要求1所述的视场可切换的显示装置,其特征在于,该第二基板上还设有间隔层,该公共电极设置于该第二基板的表面,该间隔层覆盖该公共电极,该像素电极设置在该间隔层上。
5.如权利要求4所述的视场可切换的显示装置,其特征在于,该像素电极包括多条第一主线路和多条第一支线路,各该第一支线路的一端与该第一主线路电性连接,各该第一支线路沿着该第一主线路的长度方向间隔设置,各该第一支线路上连接有多个第一电极条和多个第二电极条,各该第一电极条连接于该第一支线路的一侧,各该第二电极条连接于该第一支线路的另一侧。
6.如权利要求5所述的视场可切换的显示装置,其特征在于,该公共电极包括多条第二主线路和多条第二支线路,各该第二支线路的一端与该第二主线路电性连接,各该第二支线路沿着该第二主线路的长度方向间隔设置,各该第二支线路上连接有多个第三电极条和多个第四电极条,各该第三电极条连接于该第二支线路的一侧,各该第四电极条连接于该第二支线路的另一侧,各该第一电极条在该第二基板上的正投影与该第三电极条错开,各该第二电极条在该第二基板上的正投影与该第四电极条错开。
7.如权利要求1所述的视场可切换的显示装置,其特征在于,该第二基板上还设有用于降低该像素电极电阻的第一金属网以及用于降低该公共电极电阻的第二金属网,该第一金属网与该像素电极电性连接,该第二金属网与该公共电极电性连接。
8.如权利要求1所述的视场可切换的显示装置,其特征在于,该第一基板上还设有绝缘层,该偏压电极设置于该第一基板的表面,该绝缘层覆盖该偏压电极。
9.一种视场可切换的显示方法,其特征在于,该方法利用权利要求1至8任意一项所述的视场可切换的显示装置,该方法包括:
控制第一基板与第二基板之间产生偏压,为第一视场像素赋予第一视频信号,为第二视场像素赋予第二视频信号,该显示装置进行双视场显示;
控制偏压电极和公共电极的电压为0,控制像素电极输出驱使液晶分子偏转的像素电压,为该第一视场像素以及该第二视场像素赋予相同的视频信号,该显示装置进行全视场显示;
控制该第一基板与该第二基板之间产生偏压,为该第一视场像素赋予黑画面的电压,为该第二视场像素赋予视频信号,该显示装置进行防窥视场显示;或者,控制第一基板与该第二基板之间产生偏压,该第一视场像素赋予视频信号,该第二视场像素赋予黑画面的电压。
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