CN110244478B - 显示方向控制面板和控制方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示方向控制面板和控制方法、显示装置,属于显示技术领域,其可至少部分解决现有的显示装置的出光角度不能灵活控制的问题。本发明的显示方向控制面板包括相对设置的第一基板和第二基板、以及位于二者之间的第一液晶层,所述第一基板包括第一基底以及多条平行的第一显示方向控制线,所第二基板包括第二基底以及多条平行的第二显示方向控制线,所述第一显示方向控制线位于所述第一基底朝向所述第二基底一侧,所述第二显示方向控制线位于所述第二基底朝向所述第一基底一侧,所述第一显示方向控制线的延伸方向与所述第二显示方向控制线的延伸方向不同。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,具体涉及一种显示方向控制面板、一种显示装置、一种显示方向控制方法。
背景技术
显示面板(例如OLED显示面板、液晶显示面板、Micro-LED显示面板等)发出的光通常都是发散的。现有显示面板构成的显示装置尚不能实现显示方向的灵活控制,例如控制显示面板各个区域发出的光的朝向都一致地朝左、一致地朝右、或者集中于一点等。
发明内容
本发明至少部分解决现有的显示装置无法实现显示方向的灵活调整的问题,提供一种显示方向控制面板、一种显示装置、一种显示方向控制方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示方向控制面板,包括相对设置的第一基板和第二基板、以及位于二者之间的第一液晶层,所述第一基板包括第一基底以及多条平行的第一显示方向控制线,所述第二基板包括第二基底以及多条平行的第二显示方向控制线,所述第一显示方向控制线位于所述第一基底朝向所述第二基底一侧,所述第二显示方向控制线位于所述第二基底朝向所述第一基底一侧,所述第一显示方向控制线的延伸方向与所述第二显示方向控制线的延伸方向不同;相邻所述第一显示方向控制线与所述第一基底的距离不同,次近邻的所述第一显示方向控制线与所述第一基底距离相等,相邻所述第一显示方向控制线在所述第一基底的正投影二者之间无缝隙,和/或,相邻所述第二显示方向控制线与所述第二基底的距离不同,次近邻的所述第二显示方向控制线与所述第二基底距离相等,相邻所述第二显示方向控制线在所述第二基底的正投影二者之间无缝隙。
可选地,所述第一方向与所述第二方向垂直。
可选地,所述显示方向控制面板还包括覆盖所述第一显示方向控制线的第一取向层以及覆盖所述第二显示方向控制线的第二取向层,所述第一取向层与所述第二取向层的取向方向平行。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置,包括显示面板以及上述的显示方向控制面板,所述显示方向控制面板设置于所述显示面板的出光侧。
可选地,所述显示面板包括第三基板;所述第三基板与所述第一基板相对设置;所述第三基板与所述第一基板之间形成多个液晶盒,所述第三基板包括第三基底以及位于所述第三基底朝向所述第一基底一侧的第一显示电极,所述第一基板还包括位于所述第一基底朝向所述第三基底一侧的第二显示电极。
可选地,所述显示装置还包括覆盖所述第一显示电极的第三取向层以及覆盖所述第二显示电极的第四取向层,所述第三取向层和所述第二取向层的取向方向平行,所述第四取向层和所述第二取向层的取向方向垂直。
可选地,在所述第三基板的背向所述第一基板的一侧还设置有第一偏光片,所述第一偏光片的透过轴方向与所述第四取向层的取向方向平行;在所述第二基板的背向所述第一基板的一侧还设置有第二偏光片,所述第二偏光片的透过轴方向与所述第一取向层的取向方向平行。
可选地,在所述第一偏光片背向所述第三基板的一侧还设置有背光源,所述背光源用于向所述第三基板提供背光,所述背光的出光为准直光。
可选地,所述背光源包括背光基底,以及设置在所述背光基底朝向所述第三基底一侧的多个准直发光元件,在所述第三基底的两侧还各自设置有一层半透半反层。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示方向控制方法,应用于上述的显示方向控制面板,包括:向各所述第一显示方向控制线提供第一电压,向各所述第二显示方向控制线提供第二电压,其中所述第一电压与所述第二电压的极性相反,其中满足:向各所述第一显示方向控制线提供的各第一电压相等,且向各所述第二显示方向控制线提供的第二电压沿垂直于所述第二显示方向控制线的延伸方向的一个方向依次增大;或者向各所述第二显示方向控制线提供的各第二电压相等,且向各所述第一显示方向控制线提供的第一电压沿垂直于所述第一显示方向控制线的延伸方向的一个方向依次增大;或者向各所述第一显示方向控制线提供的第一电压沿垂直于所述第一显示方向控制线的延伸方向的一个方向依次增大,且向各所述第二显示方向控制线提供的第二电压沿垂直于所述第二显示方向控制线的延伸方向的一个方向依次增大。
附图说明
图1为本发明的实施例的一种显示方向控制面板的截面图;
图2为图1所示显示方向控制面板的部分结构的俯视图;
图3为本发明的实施例的一种显示装置的截面图图;
图4为图3所示显示装置中部分结构的光路图;
图5a和图5b为图1所示显示方向控制面板的不同状态的光路图;
其中,附图标记为:1、第一基底;11、第一显示方向控制线;12、第一绝缘层;1a、彩色滤光膜;1b黑矩阵;13、第二显示电极;2、第二基底;21、第二显示方向控制线;22、第二绝缘层;3、第三基底;31、半透半反层;32、第三绝缘层;33、第一显示电极;41、第一偏光片;42、第二偏光片;5、背光基底;51、反光件;52、发光件;e、人眼;L1、第一液晶层;L2、液晶盒。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1:
参照图1,并结合图2和图3,本实施例提供一种显示方向控制面板,包括相对设置的第一基板和第二基板、以及位于二者之间的第一液晶层L1,第一基板包括第一基底1以及多条平行的第一显示方向控制线11,第二基板包括第二基底2以及多条平行的第二显示方向控制线21,第一显示方向控制线11位于第一基底1朝向第二基底2一侧,第二显示方向控制线21位于第二基底2朝向第一基底1一侧,第一显示方向控制线11的延伸方向与第二显示方向控制线21的延伸方向不同。
多条第一显示方向控制线11能够使其所正对的区域内的液晶分子产生不同方向的偏转,多条第二显示方向控制线21能够使其所正对的区域内的液晶分子产生不同方向的偏转。从而能够灵活地控制显示方向控制面板的各个不同区域内液晶分子的状态。由于液晶分子的偏转整体上等效为具有一定斜角的棱镜。而液晶分子的偏转在整个显示方向控制面板的各个区域位置处都是能够在两个不同的方向(即第一显示方向控制线11的延伸方向和第二显示方向控制线21的延伸方向)独立控制的,从而各个不同区域内的液晶分子等效的棱镜的斜面也是在两个方向维度上灵活调整的,从而能够实现射向该显示方向控制面板的光线能够在两个方向维度上灵活调整,进而能够实现所有光线朝一个方向射出,或者所有光线朝一点射出。详细的控制方法可参照实施例3。
当然第一液晶层L1内的液晶分子可选择正性液晶,液晶分子尽可能具有大的折射率偏差值,优选折射率偏差值大于0.3。
可选地,相邻第一显示方向控制线11与第一基底1的距离不同,次近邻的第一显示方向控制线11与第一基底1距离相等,相邻第一显示方向控制线11在第一基底1的正投影二者之间无缝隙,和/或,相邻第二显示方向控制线21与第二基底2的距离不同,次近邻的第二显示方向控制线21与第二基底2距离相等,相邻第二显示方向控制线21在第二基底2的正投影二者之间无缝隙。
需要说明的是,本实施例中两条显示方向控制线相邻,指的是二者在平行于第一基底1或平行于第二基底2的方向上相邻;本实施例中两条显示方向控制线次近邻,指的是二者在平行于第一基底1或平行于第二基底2的方向上次近邻。以图2为例,第一显示方向控制线11a和11b是相邻的,第一显示方向控制线11a和11c是次近邻的。
参照图1和图2,第一显示方向控制线11分为两组,其距离第一基底1的高度各不相同,当然各第一显示方向控制线11通过第一绝缘层12彼此绝缘。实际的制造工艺中,可以利用构图工艺首先在第一基底1上形成一半数量的第一显示方向控制线11,然后形成覆盖这部分第一显示方向控制线11的第一绝缘层12,随后利用构图工艺形成另一半数量的第一显示方向控制线11,最后将这部分第一显示方向控制线11的空隙填平。举例而言,第一显示方向控制线11a、11c例如是距离第一基底1较近,第一显示方向控制线11d、11b例如是距离第一基底1较远。
第二显示方向控制线21分为两组,其距离第二基底2的高度各不相同,当然各第二显示方向控制线21通过第二绝缘层22彼此绝缘。实际的制造工艺中,可以利用构图工艺首先在第二基底2上形成二半数量的第二显示方向控制线21,然后形成覆盖这部分第二显示方向控制线21的第二绝缘层22,随后利用构图工艺形成另二半数量的第二显示方向控制线21,最后将这部分第二显示方向控制线21的空隙填平。举例而言,第二显示方向控制线21a、21c例如是距离第二基底2较近,第二显示方向控制线21d、21b例如是距离第二基底2较远。
图2所示的实施方式中,相邻的第一显示方向控制线11在第一基底1上的正投影是存在交叠区的。当然,相邻的第一显示方向控制线11在第一基底1上的正投影也可以是刚好平齐的(即二者无交叠也无缝隙)。
如果依照常规设计方式,将各第一显示方向控制线11或各第二显示方向控制线21设计为同层设置的结构,它们之间必定要设置缝隙,缝隙处的电场为边缘电场,边缘电场相对不规则,也就导致边缘电场区域对应的液晶分子的偏转不规则,这对显示方向的精确控制不利。
但是按照本实施例提供的方案,沿垂直于第一基底1的方向看去,相邻的第一显示方向控制线11以及相邻的第二显示方向控制线21是没有缝隙的。这就使得在整个显示方向控制面板的绝大部分区域内,电力线的方向都是规则的,不存在边缘电场。图1中的箭头为电力线的示意性标识。
可选地,第一方向与第二方向垂直。按照图1当前视角,第一方向为左右方向,第二方向为垂直于纸面的方向。如此设置,使得显示方向在平行于第一基底1的两个独立的方向上进行独立的控制。当然第一方向与第二方向也可以是倾斜相交的两个方向。
可选地,显示方向控制面板还包括覆盖第一显示方向控制线11的第一取向层(未示出)以及覆盖第二显示方向控制线21的第二取向层(未示出),第一取向层的取向方向与第二取向层的取向方向平行。如此设置,使得在各第一显示方向控制线11和各第二显示方向控制线21不加电时,显示方向控制面板对透过其的光线的方向不进行偏转,并且透过率达到最大。当然,理论上第一取向层的取向方向与第二取向层的取向方向也可以是不同的。
实施例2:
本实施例提供一种显示装置,包括显示面板以及实施例1的显示方向控制面板,显示方向控制面板设置于显示面板的出光侧。
优选地,该显示面板发出的光线都是基本朝着一个方向射出的。如果该显示面板发出的光线是发散的,那也可对其亚像素的光路进行设计,使得每个亚像素发出的光的方向都是基本相同的。以液晶显示面板为例,优选TN型液晶显示面板。该显示装置中,从显示面板射向显示方向控制面板的光在透过显示方向控制面板后的方向能够实现灵活且精确地控制。
可选地,参照图3,显示面板包括第三基板;所述第三基板与所述第一基板相对设置;第三基板与第一基板之间形成多个液晶盒L2,第三基板包括第三基底3以及位于第三基底3朝向第一基底1一侧的第一显示电极33,第一基板还包括位于第一基底1朝向第三基底3一侧的第二显示电极13。
液晶显示面板通常包括相对的彩膜基板和阵列基板。在这种实施方式中,彩膜基板与显示方向控制面板共用第一基底1。第一基底1朝向第三基板的一侧设置有彩色滤光膜1a和黑矩阵1b。
可选地,显示装置还包括覆盖第一显示电极33的第三取向层(未示出)以及覆盖第二显示电极13的第四取向层(未示出),第三取向层和第二取向层的取向方向平行,第四取向层和第二取向层的取向方向垂直。如此,液晶显示面板内的液晶分子的取向方向是相同的,即每个亚像素内液晶分子的取向相同。当准直光通过液晶显示面板内的液晶层时光线的传播方向不会发生偏转,从液晶显示面板射出的光线仍保持为准直光。如此,有利于显示方向控制面板对显示方向的控制。
可选地,在第三基板的背向第一基板的一侧还设置有第一偏光片41,第一偏光片41的透过轴方向与第四取向层的取向方向平行;在第二基板的背向第一基板的一侧还设置有第二偏光片42,第二偏光片42的透过轴方向与第一取向层的取向方向平行。以上设置方式的目的是为了使液晶显示面板的黑态(L0灰阶状态)足够黑。
需要说明的是,上述各取向层的取向方向、各偏光片的透过轴的方向都是可以灵活调整的。
可选地,在第一偏光片41背向第三基板的一侧还设置有背光源,背光源用于向第三基板提供背光,背光的出光为准直光。背光源提供的准直光经过TN型液晶显示面板后的出光方向依然是基本相同的,从而有利于显示方向控制面板对显示方向的控制。
可选地,参照图4,背光源包括背光基底5,以及设置在背光基底5朝向第三基底3一侧的多个准直发光元件(具体包括反光件51和发光件52),在第三基底3的两侧还各自设置有一层半透半反层31。反光件51将发光件52发出的光反射成准直光射向液晶显示面板。半透半反层31使得这些准直光在两个半透半反层31以及背光基底5(当然应当包含反光结构),三者之间来回反射并在靠近液晶盒L2的那个半透半反层31中射出。从而将点状的准直光转换为基本面均匀的准直光。
半透半反层31可以是厚度低于特定数值的金属层。当半透半反层31的材料不限于金属。
进一步,依照法布里珀罗谐振腔的原理,两层半透半反层31构成谐振腔结构,还能对出光角度进行筛选。
图3中第一显示电极33例如是对应每个液晶盒L2的像素电极,第二显示电极13例如是公共电极。第三绝缘层32将第一显示电极33与半透半反层31隔开。
实施例3:
本实施例提供一种显示方向控制方法,应用于上述的显示方向控制面板,包括:向各第一显示方向控制线11提供第一电压,向各第二显示方向控制线21提供第二电压,其中满足:向各第一显示方向控制线11提供的各第一电压相等,且向各第二显示方向控制线21提供的第二电压沿垂直于第二显示方向控制线21的延伸方向的一个方向依次增大;或者向各第二显示方向控制线21提供的各第二电压相等,且向各第一显示方向控制线11提供的第一电压沿垂直于第一显示方向控制线11的延伸方向的一个方向依次增大;或者向各第一显示方向控制线11提供的第一电压沿垂直于第一显示方向控制线11的延伸方向的一个方向依次增大,且向各第二显示方向控制线21提供的第二电压沿垂直于第二显示方向控制线21的延伸方向的一个方向依次增大。
以图2为例,若向各第一显示方向控制线11a-11d提供的各第一电压相等,且向各第二显示方向控制线21a-21d提供的第二电压与前述第一电压的电压差依次减小,则图2中第一显示方向控制线11a-11d和第二显示方向控制线21a-21d交叠的区域内的液晶分子等效为底面正对第一基底1、竖直面经过第二显示方向控制线21a(或者说顶边正对第二显示方向控制线21a)的棱镜。其中相邻第二显示方向控制线21所施加的电压的电压差越大,则该棱镜的斜面越陡峭,即光线的偏转角度越大。图5a所示的显示效果对应于这种类型的驱动方式。图5a及图5b中的箭头表示显示用的光线的方向。
当然仍以图2为例,若向各第二显示方向控制线21a-21d提供的各第二电压相等,且向各第一显示方向控制线11a-11d提供的第一电压与第二电压的电压差依次减小,则图2中第一显示方向控制线11a-11d和第二显示方向控制线21a-21d交叠的区域内的液晶分子等效为底面正对第二基底2、竖直面经过第一显示方向控制线11a(或者说顶边正对第一显示方向控制线11a)的棱镜。
仍以图2为例,若向各第二显示方向控制线21a-21d提供的各第二电压依次增大,且向各第一显示方向控制线11a-11d提供的第一电压依次增大,则图2中第一显示方向控制线11a-11d和第二显示方向控制线21a-21d交叠的区域内的液晶分子等效为一个倾斜的棱镜。
由于可以对每一条第一显示方向控制线11和每一条第二显示方向控制线21所施加的电压独立地控制,整个显示方向控制面板的不同区域可以等效为不同倾角不同朝向的棱镜,从而实现显示面板的不同区域的光线经过显示方向控制面板后的出光方向是独立控制的。图5b为例,按照当前视角,为实现这样的显示效果,只需要控制显示面板左侧区域的光朝向右侧的人眼e射出,控制显示面板右侧区域的光朝向左侧的人眼e射出。当然,这种情况下可以通过向第一显示方向控制线11和第二显示方向控制线21中沿竖直方向延伸的那一类显示方向控制线提供从左到右先递减再递增的驱动电压来实现该效果。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种显示装置,其特征在于,包括显示面板以及显示方向控制面板,所述显示方向控制面板设置于所述显示面板的出光侧;所述显示方向控制面板包括相对设置的第一基板和第二基板、以及位于二者之间的第一液晶层,所述第一基板包括第一基底以及多条平行的第一显示方向控制线,所述第二基板包括第二基底以及多条平行的第二显示方向控制线,所述第一显示方向控制线位于所述第一基底朝向所述第二基底一侧,所述第二显示方向控制线位于所述第二基底朝向所述第一基底一侧,所述第一显示方向控制线的延伸方向与所述第二显示方向控制线的延伸方向不同;
相邻所述第一显示方向控制线与所述第一基底的距离不同,次近邻的所述第一显示方向控制线与所述第一基底距离相等,相邻所述第一显示方向控制线在所述第一基底的正投影二者之间无缝隙,和/或,相邻所述第二显示方向控制线与所述第二基底的距离不同,次近邻的所述第二显示方向控制线与所述第二基底距离相等,相邻所述第二显示方向控制线在所述第二基底的正投影二者之间无缝隙;
所述显示面板包括第三基板;所述第三基板与所述第一基板相对设置;所述第三基板与所述第一基板之间形成多个液晶盒,所述第三基板包括第三基底以及位于所述第三基底朝向所述第一基底一侧的第一显示电极,所述第一基板还包括位于所述第一基底朝向所述第三基底一侧的第二显示电极;在所述第三基板背向所述第一基板的一侧还设置有背光源,所述背光源用于向所述第三基板提供背光,所述背光的出光为准直光,所述背光源包括背光基底,以及设置在所述背光基底朝向所述第三基底一侧的多个准直发光元件,在所述第三基底的两侧还各自设置有一层半透半反层。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一显示方向控制线的延伸方向与所述第二显示方向控制线的延伸方向垂直。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述显示方向控制面板还包括覆盖所述第一显示方向控制线的第一取向层以及覆盖所述第二显示方向控制线的第二取向层,所述第一取向层与所述第二取向层的取向方向平行。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括覆盖所述第一显示电极的第三取向层以及覆盖所述第二显示电极的第四取向层,所述第三取向层和所述第二取向层的取向方向平行,所述第四取向层和所述第二取向层的取向方向垂直。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,在所述第三基板的背向所述第一基板的一侧还设置有第一偏光片,所述第一偏光片的透过轴方向与所述第四取向层的取向方向平行;在所述第二基板的背向所述第一基板的一侧还设置有第二偏光片,所述第二偏光片的透过轴方向与所述第一取向层的取向方向平行。
6.一种显示方向控制方法,其特征在于,应用于根据权利要求1-5任意一项所述的显示装置,包括:
向各所述第一显示方向控制线提供第一电压,向各所述第二显示方向控制线提供第二电压,其中满足:
向各所述第一显示方向控制线提供的各第一电压相等,且向各所述第二显示方向控制线提供的第二电压沿垂直于所述第二显示方向控制线的延伸方向的一个方向依次增大;或者
向各所述第二显示方向控制线提供的各第二电压相等,且向各所述第一显示方向控制线提供的第一电压沿垂直于所述第一显示方向控制线的延伸方向的一个方向依次增大;或者
向各所述第一显示方向控制线提供的第一电压沿垂直于所述第一显示方向控制线的延伸方向的一个方向依次增大,且向各所述第二显示方向控制线提供的第二电压沿垂直于所述第二显示方向控制线的延伸方向的一个方向依次增大。
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Citations (5)
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CN101517471B (zh) * | 2006-11-20 | 2011-02-02 | 夏普株式会社 | 视野角控制面板和液晶显示装置 |
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2019
- 2019-06-17 CN CN201910523252.5A patent/CN110244478B/zh active Active
Patent Citations (5)
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