CN215813616U - 视角可切换的显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种视角可切换的显示装置，包括相互层叠设置的第一调光结构、第二调光结构以及画面显示控制盒；第一调光结构包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的第一液晶层，第一基板上设有辅助电极，第二基板上设有第一视角控制电极以及与第一视角控制电极配合的第二视角控制电极，第一视角控制电极和第二视角控制电极均与辅助电极配合；第二调光结构具有散射模式和透射模式，在散射模式时，穿过第二调光结构的光线为发散状态，在透射模式时，穿过第二调光结构的光线为直射状态。通过设置两个调光结构，而且其中一个调光结构能够实现散射模式和透射模式的切换，从而可以提升宽视角效果和窄视角效果。

Description

视角可切换的显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示器技术领域，特别是涉及一种视角可切换的显示装置。

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。

随着液晶显示技术的不断进步，显示器的可视角度已经由原来的120°左右拓宽到160°以上，人们在享受大视角体验的同时，也希望有效保护商业机密和个人隐私，以避免屏幕信息外泄而造成的商业损失或尴尬。因此除了宽视角需求之外，在许多场合还需要显示装置具备宽窄视角相互切换的功能。

目前主要采取在显示屏上贴附百叶遮挡膜来实现宽窄视角切换，当需要防窥时，利用百叶遮挡膜遮住屏幕即可缩小视角，但这种方式需要额外准备百叶遮挡膜，会给使用者造成极大的不便，而且一张百叶遮挡膜只能实现一种视角，一旦贴附上百叶遮挡膜后，视角便固定在窄视角模式，导致无法在宽视角模式和窄视角模式之间进行自由切换。

第一种是在显示屏上贴附百叶遮挡膜来实现，当需要进行防窥时，利用百叶遮挡膜遮住屏幕即可缩小视角。但是，这种方式需要额外准备百叶遮挡膜，给使用者造成极大的不便，而且一张百叶遮挡膜只能实现一种视角，一旦贴附上百叶遮挡膜后，视角便固定了，只能实现窄视角模式，就无法再显示宽视角功能。

第二种是在液晶显示装置中设置双光源背光***用于调节液晶显示装置的视角，该双光源背光***由两层层叠的导光板结合反棱镜片构成，顶层导光板(LGP-T)结合反棱镜片改变光线的走向使得光线限制在比较窄的角度范围，实现液晶显示装置的窄视角，而底部导光板(LGP-B)结合反棱镜片的功能则实现液晶显示装置的宽视角。但是，这种双光源背光***会导致液晶显示装置的厚度及成本均增加，不符合液晶显示装置轻薄化的发展趋势。

第三种是利用彩膜基板(color filter，CF)一侧的视角控制电极给液晶分子施加一个垂直电场，使液晶朝竖直方向偏转，实现窄视角模式。通过控制视角控制电极上的电压，从而可以实现在宽视角和窄视角之间进行切换，但是这种显示面板的宽视角则不够理想。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种视角可切换的显示装置，以解决现有技术中显示装置宽视角效果较差的问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

本实用新型提供一种视角可切换的显示装置，包括相互层叠设置的第一调光结构、第二调光结构以及画面显示控制盒；

所述第一调光结构包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及位于所述第一基板和第二基板之间的第一液晶层，所述第一基板上设有辅助电极，所述第二基板上设有第一视角控制电极以及与所述第一视角控制电极配合的第二视角控制电极，所述第一视角控制电极和所述第二视角控制电极均与所述辅助电极配合；

所述第二调光结构具有散射模式和透射模式，在散射模式时，穿过所述第二调光结构的光线为发散状态，在透射模式时，穿过所述第二调光结构的光线为直射状态；

所述画面显示控制盒用于控制画面显示的灰阶。

进一步地，所述视角可切换的显示装置还包括背光模组，所述背光模组用于提供光源，所述画面显示控制盒包括彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的第二液晶层；

所述彩膜基板上设有第一偏光片，所述阵列基板上设有第二偏光片，所述第二基板上设有第三偏光片，所述第一偏光片与所述第三偏光片的透光轴相互平行且与所述第二偏光片的透光轴相互垂直。

本实用新型还提供一种视角可切换的显示装置，包括相互层叠设置的第一调光结构、第二调光结构以及画面显示控制盒；

所述第一调光结构包括相互层叠设置的第一防窥膜和第二防窥膜，所述第一防窥膜和所述第二防窥膜均用于缩小光线射出角度的范围，所述第一防窥膜和所述第二防窥膜的收光方向相互垂直；

所述第二调光结构具有散射模式和透射模式，在散射模式时，穿过所述第二调光结构的光线为发散状态，在透射模式时，穿过所述第二调光结构的光线为直射状态；

所述画面显示控制盒用于控制画面显示的灰阶。

进一步地，所述视角可切换的显示装置还包括背光模组，所述背光模组用于提供光源，所述画面显示控制盒包括彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的第二液晶层；

所述彩膜基板上设有第一偏光片，所述阵列基板上设有第二偏光片，所述第一偏光片与所述第二偏光片的透光轴相互垂直。

进一步地，所述第二调光结构包括第三基板、与所述第三基板相对设置的第四基板以及位于所述第三基板与所述第四基板之间的聚合物分散液晶层，所述第三基板上设有第一电极，所述第四基板设有与所述第一电极配合的第二电极；

在散射模式时，所述第一电极和所述第二电极之间的压差小于第一预设值，使所述聚合物分散液晶层呈雾态并具有散光作用；

在透射模式时，所述第一电极和所述第二电极之间的压差大于第二预设值，使所述聚合物分散液晶层呈透明态。

进一步地，所述第二调光结构包括第三基板、与所述第三基板相对设置的第四基板以及位于所述第三基板与所述第四基板之间的第三液晶层，所述第三基板上设有第一电极，所述第四基板设有与所述第一电极配合的第二电极，所述第四基板朝向所述第三液晶层的一侧设有多个凸起结构；

在散射模式时，所述第一电极和所述第二电极之间的压差小于第一预设值，使所述第三液晶层处于平躺状态，此时所述第三液晶层的折射率大于所述凸起结构的折射率并具有散光作用；

在透射模式时，所述第一电极和所述第二电极之间的压差大于第二预设值，使所述第三液晶层处于竖直状态，此时所述第三液晶层的折射率等于所述凸起结构的折射率。

进一步地，所述凸起结构的截面形状为半圆形结构或三角形结构。

进一步地，所述凸起结构的平面形状为条形结构，所述凸起结构包括第一凸条和第二凸条，所述第一凸条的延伸方向与所述第二凸条的延伸方向具有夹角。

进一步地，所述第一凸条的延伸方向与所述第二凸条的延伸方向相互垂直。

进一步地，所述画面显示控制盒包括驱动基板、设于驱动基板上的多个发光二极管以及覆盖多个发光二极管的保护层，所述驱动基板用于控制多个所述发光二极管显示不同的灰阶。

本实用新型有益效果在于：视角可切换的显示装置，包括相互层叠设置的第一调光结构、第二调光结构以及画面显示控制盒；第一调光结构包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的第一液晶层，第一基板上设有辅助电极，第二基板上设有第一视角控制电极以及与第一视角控制电极配合的第二视角控制电极，第一视角控制电极和第二视角控制电极均与辅助电极配合；第二调光结构具有散射模式和透射模式，在散射模式时，穿过第二调光结构的光线为发散状态，在透射模式时，穿过第二调光结构的光线为直射状态。通过设置两个调光结构，而且其中一个调光结构能够实现散射模式和透射模式切换，从而可以大幅度提升宽视角效果和窄视角效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中显示装置在宽视角时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中显示装置在窄视角时的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二中显示装置在宽视角时的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二中显示装置在窄视角时的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二中视角的实测示意图；

图6是本实用新型实施例三中显示装置在宽视角时的结构示意图；

图7是本实用新型实施例三中显示装置在窄视角时的结构示意图；

图8是本实用新型实施例三中凸起结构的平面结构示意图之一；

图9是本实用新型实施例三中凸起结构的平面结构示意图之二；

图10是本实用新型实施例四中显示装置在宽视角时的结构示意图；

图11是本实用新型实施例四中显示装置在窄视角时的结构示意图；

图12是本实用新型中显示装置的平面结构示意图之一；

图13是本实用新型中显示装置的平面结构示意图之二。

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手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的视角可切换的显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

[实施例一]

图1是本实用新型实施例一中显示装置在宽视角时的结构示意图，图2是本实用新型实施例一中显示装置在窄视角时的结构示意图。

如图1至图2所示，本实用新型实施例一提供的一种视角可切换的显示装置，包括相互层叠设置的第一调光结构10、第二调光结构20以及画面显示控制盒30。

第一调光结构10包括第一基板11、与第一基板11相对设置的第二基板12以及位于第一基板11和第二基板12之间的第一液晶层13。本实施例中，第一液晶层13中采用正性液晶分子，即介电各向异性为正的液晶分子。在初始状态的时候，第一液晶层13中的正性液晶分子平行于第一基板11和第二基板12进行配向，靠近第一基板11一侧的正性液晶分子与靠近第二基板12一侧的正性液晶分子的配向方向反向平行。第一液晶层13内的正性液晶分子与第一基板11、第二基板12之间可以具有较小的初始预倾角，初始预倾角的范围可为小于或等于10度，即：0°≦θ≦10°，以减少正性液晶分子垂直偏转的响应时间。

第一基板11上设有辅助电极111，第二基板12上设有第一视角控制电极121以及与第一视角控制电极121配合的第二视角控制电极122，第一视角控制电极121和第二视角控制电极122均与辅助电极111配合。本实施例中，辅助电极111为整面设置的面状电极，第一视角控制电极121和第二视角控制电极122位于不同层并相互绝缘，第一视角控制电极121设于第二视角控制电极122的下侧，第一视角控制电极121为整面设置的面状电极，而第二视角控制电极122为具有狭缝的梳状电极。第一视角控制电极121和第二视角控制电极122均能够与辅助电极111形成垂直电场，第一视角控制电极121和第二视角控制电极122之间能够形成水平电场。当然，第一视角控制电极121和第二视角控制电极122也可位于相同层并相互绝缘，第一视角控制电极121和第二视角控制电极122均为具有狭缝的梳状电极并相嵌设置。

第二调光结构20具有散射模式和透射模式，在散射模式时，穿过第二调光结构20的光线为发散状态，从而增加光线穿过第二调光结构20的散射角度；在透射模式时，穿过第二调光结构20的光线为直射状态，即不会改变光线穿过第二调光结构20后的射出角度。

画面显示控制盒30用于控制画面显示的灰阶，即画面显示控制盒30可以为一个普通的显示板面，可以控制每个子像素的光线强弱，从而控制画面显示的灰阶。

本实施例中，视角可切换的显示装置还包括背光模组40，背光模组40用于提供光源，第一调光结构10设于第二调光结构20与画面显示控制盒30之间，第二调光结构20设于第一调光结构10朝向背光模组40的一侧。当然，在其他实施例中，第一调光结构10和第二调光结构20的位置调换，即第二调光结构20设于第一调光结构10与画面显示控制盒30之间，第一调光结构10设于第二调光结构20朝向背光模组40的一侧。

画面显示控制盒30采用液晶显示盒。画面显示控制盒30包括彩膜基板31、与彩膜基板31相对设置的阵列基板32以及位于彩膜基板31与阵列基板32之间的第二液晶层33。本实施例中，第二液晶层33中采用正性液晶分子，即介电各向异性为正的液晶分子，在初始状态的时候，第二液晶层33中的正性液晶分子平行于彩膜基板31和阵列基板32进行配向，靠近彩膜基板31一侧的正性液晶分子与靠近阵列基板32一侧的正性液晶分子的配向方向反向平行。当然，在其他实施例中，第二液晶层33也可采用负性液晶分子，例如VA显示模式。

其中，彩膜基板31上在朝向第二液晶层33的一侧设有色阻层312以及将色阻层312间隔开的黑矩阵(BM)311。色阻层312例如包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料，分别对应形成红、绿、蓝三色的像素单元。黑矩阵311位于红、绿、蓝三色的像素单元之间，使相邻的像素单元之间通过黑矩阵311相互间隔开。

阵列基板32在朝向第二液晶层33的一侧上由多条扫描线和多条数据线相互绝缘交叉限定形成多个像素单元，黑矩阵311与扫描线、数据线上下对应，每个像素单元内设有像素电极322和薄膜晶体管，像素电极322通过薄膜晶体管与邻近薄膜晶体管的数据线电性连接。其中，薄膜晶体管包括栅极、有源层、漏极以及源极，栅极与扫描线位于同一层并电性连接，栅极与有源层通过绝缘层隔离开，源极与数据线电性连接，漏极与像素电极322通过接触孔电性连接。

本实施例中，阵列基板32朝向第二液晶层33的一侧还设有公共电极321，公共电极321与像素电极322位于不同层并通过绝缘层绝缘隔离。公共电极321可位于像素电极322上方或下方(图1中所示为公共电极321位于像素电极322的下方)。优选地，公共电极321为整面设置的面状电极，像素电极322为在每个像素单元内具有多个电极条的狭缝电极，以形成边缘场开关模式(Fringe Field Switching，FFS)。当然，在其他实施例中，像素电极322与公共电极321位于同一层，但是两者相互绝缘隔离开，像素电极322和公共电极321各自均可包括多个电极条，像素电极322的电极条和公共电极321的电极条相互交替排列，以形成面内切换模式(In-Plane Switching，IPS)。或者，阵列基板32在朝向第二液晶层33的一侧设有像素电极322，彩膜基板31在朝向第二液晶层33的一侧设有公共电极321，以形成TN模式或VA模式，至于TN模式和VA模式的其他介绍请参考现有技术，这里不再赘述。

进一步地，彩膜基板31远离第二液晶层33的一侧设有第一偏光片51，阵列基板32远离第二液晶层33的一侧设有第二偏光片52，第二基板12上设有第三偏光片53，第三偏光片53设于第二基板12与第二调光结构20之间，第一偏光片51与第三偏光片53的透光轴相互平行，第一偏光片51与第三偏光片53的透光轴均与第二偏光片52的透光轴相互垂直。例如第一偏光片51和第三偏光片53的透光轴均为0°，第二偏光片52的透光轴为90°。优选地，在初始状态时，第一液晶层13的长轴与第三偏光片53的透光轴呈45°，从而通过控制施加在第一视角控制电极121、第二视角控制电极122和辅助电极111上的电压信号，可以使显示装置在宽视角模式和全方位(上下左右)窄视角模式之间实现切换。

当然，在其他实施例中，画面显示控制盒30也可采用发光二极管显示面板，可以参考图10至图11以及实施例四中的画面显示控制盒30。画面显示控制盒30例如采用OLED显示面板或Micro LED显示面板(微发光二极管)技术，Micro LED显示面板为将LED微缩化和矩阵化技术，发光二极管显示面板相对液晶显示面板具有自发光特性，视角广大、色彩饱和度高，可以提高宽窄视角显示时的显示效果。由于发光二极管显示面板具有自发光作用，从而无需设置背光模组40，第一调光结构10设于第二调光结构20与画面显示控制盒30之间，第一调光结构10和第二调光结构20均设于画面显示控制盒30的发光侧。

参考图10和图11，画面显示控制盒30包括驱动基板34、设于驱动基板34上的多个发光二极管35以及覆盖多个发光二极管35的保护层36，驱动基板34用于控制多个发光二极管35显示不同的灰阶。多个发光二极管35在驱动基板34上呈阵列分布，每个发光二极管35为一个子像素。至于发光二极管显示面板更详细的结构请参考现有技术，这里不再赘述。

本实施例中，第二调光结构20包括第三基板21、与第三基板21相对设置的第四基板22以及位于第三基板21与第四基板22之间的聚合物分散液晶层23(PDLC，polymerdispersed liquid crystal)，第三基板21上设有第一电极211，第四基板22设有与第一电极211配合的第二电极221。在散射模式时，第一电极211和第二电极221之间的压差小于第一预设值，使聚合物分散液晶层23呈雾态并具有散光作用；在透射模式时，第一电极211和第二电极221之间的压差大于第二预设值，使聚合物分散液晶层23呈透明态。从而通过控制第一电极211和第二电极221上施加的电信号来控制聚合物分散液晶层23在雾态和透明态之间进行切换。第一电极211和第二电极221之间的压差越小，聚合物分散液晶层23越接近雾态，反之，第一电极211和第二电极221之间的压差越大，聚合物分散液晶层23越接近透明态。聚合物分散液晶层23在雾态时具有散光作用，聚合物分散液晶层23在透明态时不会改变光的射出角度。

当然，在其他实施例中，第二调光结构20包括第三基板21、与第三基板21相对设置的第四基板22以及位于第三基板21与第四基板22之间的第三液晶层24。第三液晶层24中采用正性液晶分子，即介电各向异性为正的液晶分子。在初始状态的时候，第三液晶层24中的正性液晶分子平行于第一基板11和第二基板12进行配向，靠近第一基板11一侧的正性液晶分子与靠近第二基板12一侧的正性液晶分子的配向方向反向平行。当然，第三液晶层24也可采用竖直配向。第三基板21上设有第一电极211，第四基板22设有与第一电极211配合的第二电极221，第四基板22朝向第三液晶层24的一侧设有多个凸起结构222。其中，凸起结构222优选为树脂一类材料，树脂折射率n为1.4～1.6，与目前常用液晶分子折射率no接近。可以参考图6至图9以及实施例三中的第二调光结构20。

在散射模式时，第一电极211和第二电极221之间的压差小于第一预设值，使第三液晶层24处于平躺状态，此时第三液晶层24的折射率大于凸起结构222的折射率并具有散光作用，即此时第三液晶层24的折射率ne大于凸起结构222的折射率n。在透射模式时，第一电极211和第二电极221之间的压差大于第二预设值，使第三液晶层24处于竖直状态，此时第三液晶层24的折射率等于凸起结构222的折射率，即此时第三液晶层24的折射率no等于凸起结构222的折射率n。

进一步地，凸起结构222的截面形状为半圆形结构或三角形结构。凸起结构222的平面形状为条形结构，即凸起结构222为倒放的半圆柱或三棱柱。凸起结构222包括第一凸条222a和第二凸条222b，第一凸条222a的延伸方向与第二凸条222b的延伸方向具有夹角。当然，凸起结构222也可以为半球结构或三棱锥结构。参考图8所示，第一凸条222a的延伸方向与第二凸条222b的延伸方向相互垂直。参考图9所示，第一凸条222a的延伸方向与第二凸条222b的延伸方向也可以呈其他角度。

其中，第一基板11、第二基板12、第三基板21、第四基板22、彩膜基板31和阵列基板32可以用玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯等材料制成。辅助电极111、第一视角控制电极121、第二视角控制电极122、第一电极211、第二电极221、公共电极321以及像素电极322的材料可以为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等。

如图1所示，在宽视角模式时，第一调光结构10呈现宽视角状态。向辅助电极111施加0V电压，向第一视角控制电极121和第二视角控制电极122之一施加0V电压，向第一视角控制电极121和第二视角控制电极122中的另一个施加2.8V电压。此时，第一液晶层13的液晶分子在边缘电场的作用下发生偏转，经过第一液晶层13的各方向的光均能通过第一调光结构10，形成宽视角显示模式。可以理解，在宽视角模式下，辅助电极111、第一视角控制电极121和第二视角控制电极122的电压也可以不为0V，例如辅助电极111和第一视角控制电极121或辅助电极111和第二视角控制电极122可以施加为幅值为0.1V～0.5V的交流电压，第一视角控制电极121和第二视角控制电极122中另一个的电压也可不为2.8V，可为幅值为2V～4V的交流电压。交流电压的频率具体可为60Hz～150Hz。

而第二调光结构20呈散射状态。第一电极211和第二电极221之间的压差小于第一预设值，使聚合物分散液晶层23呈雾态并具有散光作用。第一电极211和第二电极221可以不施加电压信号，也可施加压差较小的电压信号。从而使得显示装置具有更好的宽视角效果，而且第二调光结构20的散射程度可以通过施加在第一电极211和第二电极221上的电压信号来进行调节，从而使得显示装置的宽视角效果可以调节。

至于画面显示控制盒30施加正常的灰阶驱动信号，公共电极321施加公共信号，像素电极322施加0-255的灰阶信号，从而使得画面显示控制盒30可以在宽视角模式下控制正常的画面显示。

如图2所示，在窄视角模式时，第一调光结构10呈现窄视角状态。向辅助电极111施加0V电压，向第一视角控制电极121和第二视角控制电极122均施加5V电压。此时，第一液晶层13的液晶分子沿45°翘起一定角度，大视角下各个方向的光发生收缩，形成全方位(上下左右)窄视角显示模式。可以理解，在窄视角模式下，辅助电极111的电压也可不为0V，例如可以为幅值为0.1V～0.5V的交流电压，第一视角控制电极121和第二视角控制电极122的电压也可不为5V，可为幅值为4.5～6V的交流电压。交流电压的频率具体可为60Hz～150Hz。

而第二调光结构20呈透明状态，即透射模式。第一电极211和第二电极221之间的压差大于第二预设值，使聚合物分散液晶层23呈透明态。第一电极211和第二电极221之间的压差优选为7V-15V，从而使得光线穿过第二调光结构20后并不会改变射出角度。而且第二调光结构20的透明程度可以通过施加在第一电极211和第二电极221上的电压信号来进行调节，从而使得显示装置的窄视角效果可以调节。

至于画面显示控制盒30施加正常的灰阶驱动信号，公共电极321施加公共信号，像素电极322施加0-255的灰阶信号，从而使得画面显示控制盒30可以在窄视角模式下控制正常的画面显示。

[实施例二]

图3是本实用新型实施例二中显示装置在宽视角时的结构示意图，图4是本实用新型实施例二中显示装置在窄视角时的结构示意图，图5是本实用新型实施例二中视角的实测示意图。

如图3至图5所示，本实用新型实施例二提供的视角可切换的显示装置，包括相互层叠设置的第一调光结构10、第二调光结构20以及画面显示控制盒30。

第一调光结构10包括相互层叠设置的第一防窥膜14和第二防窥膜15，第一防窥膜14和第二防窥膜15均用于缩小光线射出角度的范围，第一防窥膜14和第二防窥膜15的收光方向相互垂直，例如第一防窥膜14为左右收光，则第二防窥膜15为上下收光，从而使得第一调光结构10具有全方位收光作用。其中，防窥膜(第一防窥膜14、第二防窥膜15)相当一个微型的百叶窗结构，可以阻挡入射角度较大的光线，使入射角度较小的光线穿过，使穿过防窥膜的光线的角度范围变小。防窥膜包括多个平行设置的多个光阻墙和位于相邻两个光阻墙之间的透光孔，光阻墙的两侧设有吸光材料，至于防窥膜更详细的介绍可以参考现有技术，这里不再赘述。

第二调光结构20具有散射模式和透射模式，在散射模式时，穿过第二调光结构20的光线为发散状态，从而增加光线穿过第二调光结构20的散射角度；在透射模式时，穿过第二调光结构20的光线为直射状态，即不会改变光线穿过第二调光结构20后的射出角度。

画面显示控制盒30用于控制画面显示的灰阶，即画面显示控制盒30可以为一个普通的显示板面，可以控制每个子像素的光线强弱，从而控制画面显示的灰阶。

本实施例中，视角可切换的显示装置还包括背光模组40，背光模组40用于提供光源，第二调光结构20设于第一调光结构10与画面显示控制盒30之间，第一调光结构10设于第二调光结构20朝向背光模组40的一侧。由于第一调光结构10的防窥膜具有的收光效果不能够调节，所以第一调光结构10需要最靠近背光模组40进行设置。

画面显示控制盒30采用液晶显示盒。画面显示控制盒30包括彩膜基板31、与彩膜基板31相对设置的阵列基板32以及位于彩膜基板31与阵列基板32之间的第二液晶层33。本实施例中，第二液晶层33中采用正性液晶分子，即介电各向异性为正的液晶分子，在初始状态的时候，第二液晶层33中的正性液晶分子平行于彩膜基板31和阵列基板32进行配向，靠近彩膜基板31一侧的正性液晶分子与靠近阵列基板32一侧的正性液晶分子的配向方向反向平行。当然，在其他实施例中，第二液晶层33也可采用负性液晶分子，例如VA显示模式。

其中，彩膜基板31上在朝向第二液晶层33的一侧设有色阻层312以及将色阻层312间隔开的黑矩阵(BM)311。色阻层312例如包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料，分别对应形成红、绿、蓝三色的像素单元。黑矩阵311位于红、绿、蓝三色的像素单元之间，使相邻的像素单元之间通过黑矩阵311相互间隔开。

阵列基板32在朝向第二液晶层33的一侧上由多条扫描线和多条数据线相互绝缘交叉限定形成多个像素单元，黑矩阵311与扫描线、数据线上下对应，每个像素单元内设有像素电极322和薄膜晶体管，像素电极322通过薄膜晶体管与邻近薄膜晶体管的数据线电性连接。其中，薄膜晶体管包括栅极、有源层、漏极以及源极，栅极与扫描线位于同一层并电性连接，栅极与有源层通过绝缘层隔离开，源极与数据线电性连接，漏极与像素电极322通过接触孔电性连接。

本实施例中，阵列基板32朝向第二液晶层33的一侧还设有公共电极321，公共电极321与像素电极322位于不同层并通过绝缘层绝缘隔离。公共电极321可位于像素电极322上方或下方(图1中所示为公共电极321位于像素电极322的下方)。优选地，公共电极321为整面设置的面状电极，像素电极322为在每个像素单元内具有多个电极条的狭缝电极，以形成边缘场开关模式(Fringe Field Switching，FFS)。当然，在其他实施例中，像素电极322与公共电极321位于同一层，但是两者相互绝缘隔离开，像素电极322和公共电极321各自均可包括多个电极条，像素电极322的电极条和公共电极321的电极条相互交替排列，以形成面内切换模式(In-Plane Switching，IPS)。或者，阵列基板32在朝向第二液晶层33的一侧设有像素电极322，彩膜基板31在朝向第二液晶层33的一侧设有公共电极321，以形成TN模式或VA模式，至于TN模式和VA模式的其他介绍请参考现有技术，这里不再赘述。

进一步地，彩膜基板31远离第二液晶层33的一侧设有第一偏光片51，阵列基板32远离第二液晶层33的一侧设有第二偏光片52，第一偏光片51的透光轴均与第二偏光片52的透光轴相互垂直。例如第一偏光片51的透光轴均为0°，第二偏光片52的透光轴为90°。

本实施例中，第二调光结构20包括第三基板21、与第三基板21相对设置的第四基板22以及位于第三基板21与第四基板22之间的聚合物分散液晶层23(PDLC，polymerdispersed liquid crystal)，第三基板21上设有第一电极211，第四基板22设有与第一电极211配合的第二电极221。在散射模式时，第一电极211和第二电极221之间的压差小于第一预设值，使聚合物分散液晶层23呈雾态并具有散光作用；在透射模式时，第一电极211和第二电极221之间的压差大于第二预设值，使聚合物分散液晶层23呈透明态。从而通过控制第一电极211和第二电极221上施加的电信号来控制聚合物分散液晶层23在雾态和透明态之间进行切换。第一电极211和第二电极221之间的压差越小，聚合物分散液晶层23越接近雾态，反之，第一电极211和第二电极221之间的压差越大，聚合物分散液晶层23越接近透明态。聚合物分散液晶层23在雾态时具有散光作用，聚合物分散液晶层23在透明态时不会改变光的射出角度。

如图3所示，在宽视角模式时，第二调光结构20呈散射状态。第一电极211和第二电极221之间的压差小于第一预设值，使聚合物分散液晶层23呈雾态并具有散光作用。第一电极211和第二电极221可以不施加电压信号，也可施加压差较小的电压信号。从而使得显示装置具有更好的宽视角效果，而且第二调光结构20的散射程度可以通过施加在第一电极211和第二电极221上的电压信号来进行调节，从而使得显示装置的宽视角效果可以调节。

至于画面显示控制盒30施加正常的灰阶驱动信号，公共电极321施加公共信号，像素电极322施加0-255的灰阶信号，从而使得画面显示控制盒30可以在宽视角模式下控制正常的画面显示。

如图4所示，在窄视角模式时，第二调光结构20呈透明状态，即透射模式。第一电极211和第二电极221之间的压差大于第二预设值，使聚合物分散液晶层23呈透明态。第一电极211和第二电极221之间的压差优选为7V-15V，从而使得光线穿过第二调光结构20后并不会改变射出角度。而且第二调光结构20的透明程度可以通过施加在第一电极211和第二电极221上的电压信号来进行调节，从而使得显示装置的窄视角效果可以调节。

至于画面显示控制盒30施加正常的灰阶驱动信号，公共电极321施加公共信号，像素电极322施加0-255的灰阶信号，从而使得画面显示控制盒30可以在窄视角模式下控制正常的画面显示。

图5为用实测数据组成的亮度随视角变化的曲线，其中以中心亮度为100％。曲线A为第一电极211施加0V，曲线B为第一电极211施加5.5V，曲线C为第一电极211施加7.5V，曲线D为第一电极211施加10V，而第二电极221一直施加0V。从图中可以看出，第一电极211和第二电极221之间的压差越大，可视视角越小，即防窥效果越好；而第一电极211和第二电极221之间的压差越小，可视视角越大，即防窥效果越差。

[实施例三]

图6是本实用新型实施例三中显示装置在宽视角时的结构示意图，图7是本实用新型实施例三中显示装置在窄视角时的结构示意图，图8是本实用新型实施例三中凸起结构的平面结构示意图之一，图9是本实用新型实施例三中凸起结构的平面结构示意图之二。本实用新型实施例三提供的视角可切换的显示装置与实施例二(图3至图5)中的视角可切换的显示装置基本相同，不同之处在于，在本实施例中，第二调光结构20包括第三基板21、与第三基板21相对设置的第四基板22以及位于第三基板21与第四基板22之间的第三液晶层24。第三液晶层24中采用正性液晶分子，即介电各向异性为正的液晶分子。在初始状态的时候，第三液晶层24中的正性液晶分子平行于第一基板11和第二基板12进行配向，靠近第一基板11一侧的正性液晶分子与靠近第二基板12一侧的正性液晶分子的配向方向反向平行。当然，第三液晶层24也可采用竖直配向。第三基板21上设有第一电极211，第四基板22设有与第一电极211配合的第二电极221，第四基板22朝向第三液晶层24的一侧设有多个凸起结构222。其中，凸起结构222优选为树脂一类材料，树脂折射率n为1.4～1.6，与目前常用液晶分子no接近。

在散射模式时，第一电极211和第二电极221之间的压差小于第一预设值，使第三液晶层24处于平躺状态，此时第三液晶层24的折射率大于凸起结构222的折射率并具有散光作用，即此时第三液晶层24的折射率ne大于凸起结构222的折射率n。在透射模式时，第一电极211和第二电极221之间的压差大于第二预设值，使第三液晶层24处于竖直状态，此时第三液晶层24的折射率等于凸起结构222的折射率，即此时第三液晶层24的折射率no等于凸起结构222的折射率n。

进一步地，凸起结构222的截面形状为半圆形结构或三角形结构。凸起结构222的平面形状为条形结构，即凸起结构222为倒放的半圆柱或三棱柱。凸起结构222包括第一凸条222a和第二凸条222b，第一凸条222a的延伸方向与第二凸条222b的延伸方向具有夹角。当然，凸起结构222也可以为半球结构或三棱锥结构。如图8所示，第一凸条222a的延伸方向与第二凸条222b的延伸方向相互垂直。如图9所示，第一凸条222a的延伸方向与第二凸条222b的延伸方向也可以呈其他角度。

如图6所示，在宽视角模式时，第二调光结构20呈散射状态。第一电极211和第二电极221之间的压差小于第一预设值，使第三液晶层24处于平躺状态。第一电极211和第二电极221可以不施加电压信号，也可施加压差较小的电压信号。此时第三液晶层24的折射率大于凸起结构222的折射率并具有散光作用，即此时第三液晶层24的折射率ne大于凸起结构222的折射率n。而且第二调光结构20的散射程度可以通过施加在第一电极211和第二电极221上的电压信号来进行调节，从而使得显示装置的宽视角效果可以调节。

至于画面显示控制盒30施加正常的灰阶驱动信号，公共电极321施加公共信号，像素电极322施加0-255的灰阶信号，从而使得画面显示控制盒30可以在宽视角模式下控制正常的画面显示。

如图8所示，在窄视角模式时，第二调光结构20呈直射状态，即透射模式。第一电极211和第二电极221之间的压差大于第二预设值，使第三液晶层24处于竖直状态。第一电极211和第二电极221之间的压差优选为3V-7V，此时第三液晶层24的折射率等于凸起结构222的折射率，即此时第三液晶层24的折射率no等于凸起结构222的折射率n，穿过第二调光结构20的光线基本不会改变射出角度。

至于画面显示控制盒30施加正常的灰阶驱动信号，公共电极321施加公共信号，像素电极322施加0-255的灰阶信号，从而使得画面显示控制盒30可以在窄视角模式下控制正常的画面显示。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例二相同，这里不再赘述。

[实施例四]

图10是本实用新型实施例四中显示装置在宽视角时的结构示意图，图11是本实用新型实施例四中显示装置在窄视角时的结构示意图。如图10和11所示，本实用新型实施例四提供的视角可切换的显示装置与实施例二(图3至图5)中的视角可切换的显示装置基本相同，不同之处在于，在本实施例中，画面显示控制盒30采用发光二极管显示面板，例如OLED显示面板或Micro LED显示面板(微发光二极管)技术，Micro LED显示面板为将LED微缩化和矩阵化技术，发光二极管显示面板相对液晶显示面板具有自发光特性，视角广大、色彩饱和度高，可以提高宽窄视角显示时的显示效果。由于发光二极管显示面板具有自发光作用，从而无需设置背光模组40，第一调光结构10设于第二调光结构20与画面显示控制盒30之间，第一调光结构10和第二调光结构20均设于画面显示控制盒30的发光侧。

画面显示控制盒30包括驱动基板34、设于驱动基板34上的多个发光二极管35以及覆盖多个发光二极管35的保护层36，驱动基板34用于控制多个发光二极管35显示不同的灰阶。多个发光二极管35在驱动基板34上呈阵列分布，每个发光二极管35为一个子像素。至于发光二极管显示面板更详细的结构请参考现有技术，这里不再赘述。

如图10所示，在宽视角模式时，第二调光结构20呈散射状态。第一电极211和第二电极221之间的压差小于第一预设值，使聚合物分散液晶层23呈雾态并具有散光作用。第一电极211和第二电极221可以不施加电压信号，也可施加压差较小的电压信号。从而使得显示装置具有更好的宽视角效果，而且第二调光结构20的散射程度可以通过施加在第一电极211和第二电极221上的电压信号来进行调节，从而使得显示装置的宽视角效果可以调节。

至于画面显示控制盒30施加正常的灰阶驱动信号，通过驱动基板34发光二极管35施加0-255的灰阶信号，从而使得画面显示控制盒30可以在宽视角模式下控制正常的画面显示。

如图11所示，在窄视角模式时，第二调光结构20呈透明状态，即透射模式。第一电极211和第二电极221之间的压差大于第二预设值，使聚合物分散液晶层23呈透明态。第一电极211和第二电极221之间的压差优选为7V-15V，从而使得光线穿过第二调光结构20后并不会改变射出角度。而且第二调光结构20的透明程度可以通过施加在第一电极211和第二电极221上的电压信号来进行调节，从而使得显示装置的窄视角效果可以调节。

至于画面显示控制盒30施加正常的灰阶驱动信号，通过驱动基板34发光二极管35施加0-255的灰阶信号，从而使得画面显示控制盒30可以在窄视角模式下控制正常的画面显示。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例二相同，这里不再赘述。

图12与图13为本实用新型实施例中显示装置的平面结构示意图，请参图12和图13，该显示装置设有视角切换按键60，用于供用户向该显示装置发出视角切换请求。视角切换按键60可以是实体按键(如图12所示)，也可以为软件控制或者应用程序(APP)来实现切换功能(如图13所示，例如通过滑动条来设定宽窄视角)。当用户需要在宽视角与窄视角之间切换时，可以通过操作视角切换按键60向该显示装置发出视角切换请求，最终由驱动芯片70控制施加在第一调光结构10或/和第二调光结构20上的电信号，该显示装置即可以实现宽视角与窄视角之间的切换，切换为宽视角时，其驱动方法采用宽角模式对应的驱动方法，切换为窄视角时，其驱动方法采用窄视角模式对应的驱动方法，因此本实用新型实施例的显示装置具有较强的操作灵活性和方便性，达到集娱乐视频与隐私保密于一体的多功能显示装置。

在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构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。还应当理解，本文中使用的术语“第一”和“第二”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限定，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，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，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视角可切换的显示装置，其特征在于，包括相互层叠设置的第一调光结构(10)、第二调光结构(20)以及画面显示控制盒(30)；

所述第一调光结构(10)包括第一基板(11)、与所述第一基板(11)相对设置的第二基板(12)以及位于所述第一基板(11)和第二基板(12)之间的第一液晶层(13)，所述第一基板(11)上设有辅助电极(111)，所述第二基板(12)上设有第一视角控制电极(121)以及与所述第一视角控制电极(121)配合的第二视角控制电极(122)，所述第一视角控制电极(121)和所述第二视角控制电极(122)均与所述辅助电极(111)配合；

所述第二调光结构(20)具有散射模式和透射模式，在散射模式时，穿过所述第二调光结构(20)的光线为发散状态，在透射模式时，穿过所述第二调光结构(20)的光线为直射状态；

所述画面显示控制盒(30)用于控制画面显示的灰阶。

2.根据权利要求1所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，所述视角可切换的显示装置还包括背光模组(40)，所述背光模组(40)用于提供光源，所述画面显示控制盒(30)包括彩膜基板(31)、与所述彩膜基板(31)相对设置的阵列基板(32)以及位于所述彩膜基板(31)与所述阵列基板(32)之间的第二液晶层(33)；

所述彩膜基板(31)上设有第一偏光片(51)，所述阵列基板(32)上设有第二偏光片(52)，所述第二基板(12)上设有第三偏光片(53)，所述第一偏光片(51)与所述第三偏光片(53)的透光轴相互平行且与所述第二偏光片(52)的透光轴相互垂直。

3.一种视角可切换的显示装置，其特征在于，包括相互层叠设置的第一调光结构(10)、第二调光结构(20)以及画面显示控制盒(30)；

所述第一调光结构(10)包括相互层叠设置的第一防窥膜(14)和第二防窥膜(15)，所述第一防窥膜(14)和所述第二防窥膜(15)均用于缩小光线射出角度的范围，所述第一防窥膜(14)和所述第二防窥膜(15)的收光方向相互垂直；

所述第二调光结构(20)具有散射模式和透射模式，在散射模式时，穿过所述第二调光结构(20)的光线为发散状态，在透射模式时，穿过所述第二调光结构(20)的光线为直射状态；

所述画面显示控制盒(30)用于控制画面显示的灰阶。

4.根据权利要求3所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，所述视角可切换的显示装置还包括背光模组(40)，所述背光模组(40)用于提供光源，所述画面显示控制盒(30)包括彩膜基板(31)、与所述彩膜基板(31)相对设置的阵列基板(32)以及位于所述彩膜基板(31)与所述阵列基板(32)之间的第二液晶层(33)；

所述彩膜基板(31)上设有第一偏光片(51)，所述阵列基板(32)上设有第二偏光片(52)，所述第一偏光片(51)与所述第二偏光片(52)的透光轴相互垂直。

5.根据权利要求1或3所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，所述第二调光结构(20)包括第三基板(21)、与所述第三基板(21)相对设置的第四基板(22)以及位于所述第三基板(21)与所述第四基板(22)之间的聚合物分散液晶层(23)，所述第三基板(21)上设有第一电极(211)，所述第四基板(22)设有与所述第一电极(211)配合的第二电极(221)；

在散射模式时，所述第一电极(211)和所述第二电极(221)之间的压差小于第一预设值，使所述聚合物分散液晶层(23)呈雾态并具有散光作用；

在透射模式时，所述第一电极(211)和所述第二电极(221)之间的压差大于第二预设值，使所述聚合物分散液晶层(23)呈透明态。

6.根据权利要求1或3所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，所述第二调光结构(20)包括第三基板(21)、与所述第三基板(21)相对设置的第四基板(22)以及位于所述第三基板(21)与所述第四基板(22)之间的第三液晶层(24)，所述第三基板(21)上设有第一电极(211)，所述第四基板(22)设有与所述第一电极(211)配合的第二电极(221)，所述第四基板(22)朝向所述第三液晶层(24)的一侧设有多个凸起结构(222)；

在散射模式时，所述第一电极(211)和所述第二电极(221)之间的压差小于第一预设值，使所述第三液晶层(24)处于平躺状态，此时所述第三液晶层(24)的折射率大于所述凸起结构(222)的折射率并具有散光作用；

在透射模式时，所述第一电极(211)和所述第二电极(221)之间的压差大于第二预设值，使所述第三液晶层(24)处于竖直状态，此时所述第三液晶层(24)的折射率等于所述凸起结构(222)的折射率。

7.根据权利要求6所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，所述凸起结构(222)的截面形状为半圆形结构或三角形结构。

8.根据权利要求7所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，所述凸起结构(222)的平面形状为条形结构，所述凸起结构(222)包括第一凸条(222a)和第二凸条(222b)，所述第一凸条(222a)的延伸方向与所述第二凸条(222b)的延伸方向具有夹角。

9.根据权利要求8所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，所述第一凸条(222a)的延伸方向与所述第二凸条(222b)的延伸方向相互垂直。

10.根据权利要求1或3所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，所述画面显示控制盒(30)包括驱动基板(34)、设于驱动基板(34)上的多个发光二极管(35)以及覆盖多个发光二极管(35)的保护层(36)，所述驱动基板(34)用于控制多个所述发光二极管(35)显示不同的灰阶。

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