实现视角可调的方法及其液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现视角可调的方法及其液晶显示装置，基于边界电场切换技术的装置第一基板上设置有平面公共电极和像素电极，由红、绿、蓝色及第四子像素电极构成一个像素单元的像素电极，同时在第二基板上对应位置设置平面视角控制电极；当该控制电极处于悬浮态时，液晶都由边界电场控制，在平行于基板的平面内切换以控制背光透过率，此时工作在广视角模式；当第四子像素电极加上与公共电极相同的电压，在视角控制电极上加上另一个电压，以形成垂直电场，使得第四像素区域的液晶处于竖直状态，产生侧视漏光，此时工作在窄视角模式。本发明专利技术的液晶显示装置透过率高，而且实现方式简单，与传统工艺制程完全相容。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示装置视角可调的方法及视角可调的液晶显示装 置，尤其涉及一种基于边界电场切换技术的液晶显示装置视角可调的方法及视 角可调的液晶显示装置。技术背景随着液晶平板显示技术的不断进步，液晶显示器件正被广泛的应用到各个 领域，比如手机、台式电脑、电视机、笔记本电脑等等。 一般来说，液晶显示 器件的可视角度总是越大越好，例如人们总是希望从各个角度观看液晶电视的 效果是相同的。但在一些特定的应用场合，比如消费者在公共场合使用笔记本 电脑时有保护个人隐私的需求，不希望周围人能观看到自身显示器上的内容， 此时需要显示器能工作在窄视角模式下。因此，有必要开发一种可调视角的显 示器。图1A、 1B是传统方式一的视角可调液晶显示器件的原理示意图，它们分别 工作于广视角和窄视角模式下。 一般透射型液晶显示器由液晶面板和背光源两 部分组成，液晶面板在上部，背光源在下部。由背光源提供均勻的面光源，而 液晶面板控制显示图形。图1所示结构是通过在液晶面板130和背光源110之 间加入一块可调整光散射特性的光散射结构120，比如高分子分散型液晶 (polymer dispersed liquid crystal display, PDIX)装置。如图1A所示， 当光散射结构120处于电压导通状态时呈现透明状，背光源的光保持平行通过 120以及液晶面板130，只有在正视方向上的观察者才能看到清晰的影像，使得 显示器件工作于窄视角模式。如图1B所示，当光散射结构120处于电压未导通 状态时呈散射状态，背光源发出的光经过散射结构后变为非平行光，此时各个 方向的观察者都能看到显示影像，使得液晶面板工作于广视角模式。这种可调视角的方法存在着较为明显的缺点。首先，由于背光源发出的光 并非完全平行光，因此即使在窄视角模式下，旁观者仍然可以从斜视方向看到 液晶面板的显示内容。其次，当光散射装置处于散射状态时，对亮度的损失比 较大。另外，增加了一层散射结构，必然增加了液晶模块的厚度，同时又增加 了成本。在中国专利技术专利200610077487.9中，作者针对面内切换模式(IPS)提出 了一种新型的视角可调液晶显示器件，具体内容参见图2A-2F。如图2A所示，该结构的像素由4个子像素Pr、 Pg、 Pb和Pv构成，分别代 表红、绿、蓝和控制子像素。其中，Pr、 Pg、 Pb工作于面内切换模式(IPS)， 即通过在IPS像素电极217和IPS公共电极224之间施加电压来控制液晶在面 内转动，最终达到控制光透过率的目的。而控制子像素Pv与其他三个子像素不 同，其视角控制像素电极237和视角控制公共电极234均为平面电极，且分别位于液晶两侧的阵列基板和彩膜基板上。当两电极不施加电压时，控制子像素 中的液晶平行于基板，如图2B所示，此时显示为黑态，且从不同角度看均为黑 态。由于红、绿、蓝子像素工作于IPS模式下，具有良好的视角特性，使得液 晶面板整体表现出广视角特性，其视角特性如图2C;当在电极237和234两侧 施加一个电压差，使液晶分子处于竖直状态，如图2D所示，此时，从正视角看 仍为黑态，从侧视角看产生了漏光，Pv子像素的透过率与视角的关系如图2E, 类似于TN模式的黑态。Pv子像素的漏光使得液晶面板整体表现为窄视角特性， 如图2F所示。 这种可调视角的方法控制简单，但因为1/4的像素是作为控制像素，不参 与显示，因此显示器件的亮度将有大的损失，对比度下降。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述方法中存在亮度损失比较大，实现方式复杂等缺点，本专利提供了一种基于边界电场切换技术(fringe field switching, FFS)的实现液晶显示装置视角可调的方法及视角可调的液晶显示 装置，解决了现有技术中一个或多个缺点。为了解决上述技术问题本专利技术的实现液晶显示装置视角可调的方法如下所述液晶显示装置基于边界电场切换技术，包括第一基板、第二基板和液 晶层，第一基板上设置有平面公共电极和像素电极，由红色子像素、绿色子像 素、蓝色子像素电极构成一个像素单元的像素电极，第二基板上设置有红、绿、 蓝彩色滤色器，所述的方法加入第四子像素并由四个子像素构成一个像素单元， 同时在第二基板上对应于第四像素的位置设置平面电极，即视角控制电极；当视角控制电极处于悬浮态(即不加电压)时，四色子像素中的液晶都由 像素电极和公共电极之间产生的边界电场控制，液晶在平行于基板的平面内切 换以控制背光透过率，此时，液晶显示装置工作在广视角模式；当第四子像素的像素电极加上与公共电极相同的电压，在视角控制电极上 加上另一个电压，以使公共电极和控制电极之间形成垂直电场，使得第四像素 区域的液晶处于竖直状态，产生侧视漏光，可视角变窄，此时，液晶显示装置 工作在窄视角模式。所述的第四像素电极可以为白色像素电极。所述的像素单元的四个子像素可以为田字形排列或者并排横向排列。对于本专利技术的视角可调液晶显示装置，上述技术问题是这样解决的所述液晶显示装置基于边界电场切换技术，包括第一基板、第二基板和液 晶层，第一基板上设置有平面公共电极和像素电极，由红色子像素、绿色子像 素、蓝色子像素电极构成一个像素单元的像素电极，第二基板上设置有红、绿、 蓝彩色滤色器，第一基板上所述的每个像素单元的像素电极中还包括有一个第 四子像素电极，在第二基板上与第四子像素电极相对应的位置设置有通过电极 线与信号基板相连的起视角控制作用的平面电极。所述的第四像素电极可以为白色像素电极。所述的像素单元的四个子像素 可以为田字形排列或者并排横向排列。如上所述，本专利提出的液晶显示器件的每个像素由四色子像素组成，当 视角控制电极处于悬浮态(即不加电压)时，液晶显示器件工作在广视角模式。 此时，四色子像素中的液晶都由像素电极和公共电极之间产生的边界电场控制， 液晶在平行于基板的平面内切换，达到对背光透过率控制的目的，此时四个子 像素都作为显示电极。同时由于采用边界电场切换模式，液晶显示器件具有良好的视角特性。液晶显示器件在窄视角工作模式下时，对第四(白色)子像素的像素电极 加上与公共电极相同的电压，在视角控制电极上加上另一个电压，以使公共电 极和控制电极之间形成垂直电场。公共电极和控制电极之间的电压差必须足够 大，使得液晶能够处于竖直状态，此时，从正视角看，第四(白色)子像素显 示为黑态，而从侧视角看，第四(白色)子像素产生漏光。因为，从正视角看， 液晶处于竖直状态，液晶盒不产生相位延迟，在正交的偏光板作用呈现黑态。 从侧视角观察，液晶处于倾斜状态，产生了相位延迟，在正交偏光板下出现了 漏光。由于第四(白色)子像素在侧视角的漏光，使得显示器视角变窄。与专利200610077487.9中的红、绿、蓝三色子像素加控制子像素的结构相 比，在广视角模式下，其透过率理论上最大可提高100%;与传统的红、绿、蓝 三色子像素结构相比，在广视角模式下，其透过率理论上最大可提高50%。另 外，与传统的红、绿、蓝、白四色子像素相比，又可实现视角可调功能。而且， 本专利提出的液晶显示器件其实现方式简单，与传统的液晶显示器件工艺制程 完全相容。 附图说明图1是传统方式一的视角可调液晶显示器件的原理示意图；其中图A为窄 视角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现液晶显示装置视角可调的方法，所述液晶显示装置基于边界电场切换技术，包括第一基板、第二基板和液晶层，第一基板上设置有平面公共电极和像素电极，由红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素电极构成一个像素单元的像素电极，第二基板上设置有红、绿、蓝彩色滤色器，所述的方法其特征在于：加入第四子像素并由四个子像素构成一个像素单元，同时在第二基板上对应于第四像素的位置设置平面电极，即视角控制电极；当视角控制电极处于悬浮态时，四色子像素中的液晶都由像素电极和公共电极之间产生的边界电场 控制，液晶在平行于基板的平面内切换以控制背光透过率，此时，液晶显示装置工作在广视角模式；当第四子像素的像素电极加上与公共电极相同的电压，在视角控制电极上加上另一个电压，以使公共电极和控制电极之间形成垂直电场，使得第四像素区域的液晶处 于竖直状态，产生侧视漏光，可视角变窄，此时，液晶显示装置工作在窄视角模式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海峰，
申请(专利权)人：上海广电光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]