本發(fā)明屬于顯示器領(lǐng)域，涉及一種視角連續(xù)可控顯示器。

背景技術(shù)：

在信息化高度發(fā)展的今天,用戶對(duì)顯示器的要求除了一般的影像與色彩外，還要提供了令人震撼的立體空間的感受,同時(shí)對(duì)于分享性資料及機(jī)密性資料還要具有不同的視覺需求，單一視角模式的顯示器已經(jīng)不能滿足使用者的需求，對(duì)顯示器在寬窄視角模式之間轉(zhuǎn)換功能方面提出新的需求，當(dāng)使用者需要共享信息時(shí)，打開寬視角模式；當(dāng)使用者想要保護(hù)顯示信息時(shí)，使用窄視角模式。因此，實(shí)現(xiàn)寬窄視角模式切換顯示技術(shù)具有重要的研究意義。

雙層液晶屏寬窄視角切換技術(shù)中下面的屏幕用于寬視角顯示，上面的屏幕主要用于獲得寬窄不同視角模式下的暗態(tài)，從而形成寬窄視角切換。linghuirao等提出用藍(lán)相液晶盒的各向同性態(tài)實(shí)現(xiàn)寬視角顯示，利用藍(lán)相液晶在縱向電場(chǎng)下形成光軸垂直基板單軸晶體的特性，形成窄視角效果，但是方位角為0度,90度,180度,270度的方向仍然為廣視角。如圖1和圖2,分別表示寬視角模式等對(duì)比度視角分布圖和窄視角模式等對(duì)比度視角分布圖。當(dāng)前單屏液晶顯示實(shí)現(xiàn)寬窄視角技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)寬窄視角兩種模式都具有較好的顯示效果，往往是兩種模式顯示效果都有不同程度的下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的視角連續(xù)可控顯示器。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的視角連續(xù)可控顯示器，其特征在于：包括依次安裝的檢偏器、第一四分之一波片、藍(lán)相液晶盒、第二四分之一波片、廣視角顯示模組和起偏器；

檢偏器與起偏器的透光軸互相垂直搭配使用；

上下兩個(gè)寬帶四分之一波片二者光軸相互平行，兩者綜合效果為折射率各向同性，且光軸與起偏器透光軸成45度。

藍(lán)相液晶盒包括從上到下依次設(shè)置的上基板、上透明電極、藍(lán)相液晶層、下透明電極和下基板，它們通過框膠封裝在一起，上透明電極和下透明電極為整面電極。

藍(lán)相液晶盒的上基板和下基板采用透明玻璃或透明塑料材料制成。

藍(lán)相液晶盒既可以是上下基板都是面電極，也可以是液晶透鏡的結(jié)構(gòu)，同時(shí)應(yīng)用在裸眼立體顯示方面，形成多功能的顯示器。

液晶透鏡包括從上到下依次設(shè)置的上基板、上透明電極、藍(lán)相液晶層、下透明電極和下基板，它們通過框膠封裝在一起，上透明電極為單層條狀電極或者雙層條狀電極，下透明電極采用整面電極，或者采用單層條狀電極，或者采用雙層條狀電極；當(dāng)上透明電極和/或下透明電極當(dāng)采用雙層條狀電極時(shí)，雙層條狀電極之間設(shè)置絕緣層。

廣視角顯示模組采用具有廣視角功能的lcd液晶顯示器（ips、ffs等）。

本發(fā)明的視角連續(xù)可控顯示器的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：為解決窄視角模式在方位角為0度,90度,180度,270度的方向仍然為廣視角的問題，充分利用液晶所獨(dú)有的視角特性，采用四分之一波長(zhǎng)補(bǔ)償膜或者其他位相延遲的補(bǔ)償膜，使兩者綜合效果為折射率各向同性，寬視角模式下，當(dāng)藍(lán)相液晶微透鏡中電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí)，藍(lán)相液晶為各向同性態(tài)，上下補(bǔ)償膜的綜合作用相當(dāng)于各向同性體效果，因此此種模式對(duì)lcd視角分布無影響，而當(dāng)藍(lán)相液晶微透鏡中的液晶在均勻電場(chǎng)作用下形成垂直基板的單軸晶體特性時(shí)，此時(shí)垂直液晶透鏡入射的光仍然為尋常光，無位相延遲，透過藍(lán)相液晶的光偏振方向不變，所以為較好的暗態(tài)，經(jīng)過下補(bǔ)償膜而傾斜方向入射到液晶透鏡的光為圓偏振光或橢圓偏振光，此時(shí)經(jīng)過液晶透鏡時(shí)會(huì)有位相延遲，因此會(huì)形成暗態(tài)漏光，使大視角對(duì)比度降低，實(shí)現(xiàn)窄視角模式；

藍(lán)相液晶被驅(qū)動(dòng)成垂直基板的排列的單軸晶體時(shí)，隨著上下電極間電壓差的增大，液晶的折射率各項(xiàng)異性△n隨之增大，結(jié)合上下四分之一波片的作用，視角變化逐漸變窄。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明對(duì)于上下基板都是面電極的藍(lán)相液晶盒可以較好的實(shí)現(xiàn)寬窄視角兩種顯示模式的切換，對(duì)于液晶透鏡式的藍(lán)相液晶盒既可實(shí)現(xiàn)裸眼立體顯示，又可實(shí)現(xiàn)寬窄視角切換顯示，在液晶透鏡式裸眼立體顯示基礎(chǔ)上利用液晶獨(dú)特的視角特性，借助藍(lán)相液晶以及補(bǔ)償膜實(shí)現(xiàn)寬窄視角模式快速切換的功能，且窄視角模式下視角連續(xù)可調(diào)，增加用戶多重體驗(yàn)。窄視角與寬視角可實(shí)現(xiàn)具有相同的穿透率與對(duì)比度?？刂埔壕哥R的形貌具有實(shí)現(xiàn)寬窄視角功能的同時(shí)可實(shí)現(xiàn)2d/3d顯示切換以及2d增亮顯示功能。液晶透鏡的液晶tiltangle可通過調(diào)整液晶透鏡電極電壓可以調(diào)試到最優(yōu)的觀察效果。

本發(fā)明利用藍(lán)相液晶獨(dú)特的光學(xué)特性與優(yōu)點(diǎn)結(jié)合補(bǔ)償膜，實(shí)現(xiàn)寬窄視角切換以及視角可調(diào)，同時(shí)寬視角模式與窄視角模式的電光特性、對(duì)比度視角分布互不影響。可實(shí)現(xiàn)寬窄視角兩種顯示的中心對(duì)比度與電光特性一致。藍(lán)相液晶響應(yīng)速度快，亞毫秒級(jí)，實(shí)現(xiàn)視角快速切換，制備工藝簡(jiǎn)單，且能很好保護(hù)人們的隱私。

附圖說明

圖1表示寬視角模式等對(duì)比度視角分布圖，

圖2表示窄視角模式等對(duì)比度視角分布圖。

圖3寬窄視角可切換模組結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4藍(lán)相液晶盒的簡(jiǎn)易架構(gòu)截面示意圖。

圖5電壓差為△v1等對(duì)比度視角分布仿真(電壓差分別為△v1=0)。

圖6電壓差為△v2等對(duì)比度視角分布仿真。

圖7電壓差為△v3等對(duì)比度視角分布仿真。

圖8電壓差為△v4等對(duì)比度視角分布仿真。

圖9電壓差為△v5等對(duì)比度視角分布仿真。

圖10克爾效應(yīng)的工作原理示意圖。

圖11液晶透鏡工作在均勻電場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3中，1檢偏器，2第一四分之一波片，3藍(lán)相液晶盒，4第二四分之一波片、5廣視角顯示模組，6起偏器。

圖4中，7上基板、8上透明電極、9藍(lán)相液晶層、10下透明電極、11下基板、12框膠。此圖中，上透明電極和下透明電極都采用整面電極。

圖11中，7上基板、8上透明電極、9藍(lán)相液晶層、10下透明電極、11下基板、12框膠、13絕緣層。此圖中，上透明電極采用條形電極，下透明電極采用整面電極。

具體實(shí)施方式

附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。

本發(fā)明的視角連續(xù)可控顯示器，包括依次安裝的檢偏器1、第一四分之一波片2、藍(lán)相液晶盒3、第二四分之一波片4、廣視角顯示模組5和起偏器6；

檢偏器與起偏器的透光軸互相垂直搭配使用；

上下兩個(gè)寬帶四分之一波片二者光軸相互平行，兩者綜合效果為折射率各向同性，且光軸與起偏器透光軸成45度。

藍(lán)相液晶盒包括從上到下依次設(shè)置的上基板7、上透明電極8、藍(lán)相液晶層9、下透明電極10和下基板11，它們通過框膠12封裝在一起，上透明電極和下透明電極為整面電極。

藍(lán)相液晶盒的上基板和下基板采用透明玻璃或透明塑料材料制成。

藍(lán)相液晶盒既可以是上下基板都是面電極，也可以是液晶透鏡的結(jié)構(gòu)，同時(shí)應(yīng)用在裸眼立體顯示方面，形成多功能的顯示器。。

液晶透鏡包括從上到下依次設(shè)置的上基板7、上透明電極8、藍(lán)相液晶層9、下透明電極10和下基板11，它們通過框膠12封裝在一起，上透明電極可以為單層條狀電極或者雙層條狀電極，下透明電極為整面電極，也可以為單層條狀電極或者雙層條狀電極。當(dāng)上透明電極和/或下透明電極當(dāng)采用雙層條狀電極時(shí)，雙層條狀電極之間設(shè)置絕緣層13。

廣視角顯示模組采用具有廣視角功能的lcd液晶顯示器（ips、ffs等）。

本發(fā)明的視角連續(xù)可控顯示器的控制方法，包括以下步驟：為解決窄視角模式在方位角為0度,90度,180度,270度的方向仍然為廣視角的問題，充分利用液晶所獨(dú)有的視角特性，采用四分之一波長(zhǎng)補(bǔ)償膜或者其他位相延遲的補(bǔ)償膜，使兩者綜合效果為折射率各向同性，寬視角模式下，當(dāng)藍(lán)相液晶微透鏡中電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí)，藍(lán)相液晶為各向同性態(tài)，上下補(bǔ)償膜的綜合作用相當(dāng)于各向同性體效果，因此此種模式對(duì)lcd視角分布無影響，而當(dāng)藍(lán)相液晶微透鏡中的液晶在均勻電場(chǎng)作用下形成垂直基板的單軸晶體特性時(shí)，此時(shí)垂直液晶透鏡入射的光仍然為尋常光，無位相延遲，透過藍(lán)相液晶的光偏振方向不變，所以為較好的暗態(tài)，經(jīng)過下補(bǔ)償膜而傾斜方向入射到液晶透鏡的光為圓偏振光或橢圓偏振光，此時(shí)經(jīng)過液晶透鏡時(shí)會(huì)有位相延遲，因此會(huì)形成暗態(tài)漏光，使大視角對(duì)比度降低，實(shí)現(xiàn)窄視角模式。藍(lán)相液晶被驅(qū)動(dòng)成垂直基板的排列的單軸晶體時(shí)，隨著上下電極間電壓差的增大，液晶的折射率各項(xiàng)異性△n隨之增大，結(jié)合上下四分之一波片的作用，視角變化逐漸變窄。

本發(fā)明采用光學(xué)補(bǔ)償膜的方式，寬窄視角可切換模組組成簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)如圖3所示，藍(lán)相液晶盒擔(dān)任連續(xù)視角控制視角的角色。當(dāng)使用者需要共享信息時(shí)，打開寬視角模式；當(dāng)使用者想要保護(hù)顯示信息時(shí)，使用窄視角模式。

1、檢偏器與起偏器的透光軸互相垂直搭配使用，如檢偏器透光軸方位角為0度與起偏器的透光軸方位角為90度，或者檢偏器透光軸方位角為90度與起偏器的透光軸方位角為0度。

2、廣視角顯示模組可為液晶顯示器與補(bǔ)償膜搭配形成的廣視角模組。

3、藍(lán)相液晶盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成不同的結(jié)構(gòu)，如液晶透鏡等。

4、上下兩個(gè)寬帶四分之一波片二者光軸相互平行，且光軸與起偏器透光軸成45度，且要求兩者綜合效果為折射率各向同性，例如如一四分之一波片no=1.55,ne=1.65,另一個(gè)四分之一波片片no=1.55,ne=1.45。

設(shè)下偏光片的透過軸為0度，上偏光片的透過軸為90度，垂直紙面向里為y軸方向，水平向右為x軸方向，水平向上為z軸方向，采用四分之一波長(zhǎng)補(bǔ)償膜或者其他位相延遲的補(bǔ)償膜，下補(bǔ)償膜光軸方位角為45度，上補(bǔ)償膜光軸方位角為45度，兩者綜合效果為折射率各向同性，寬視角模式下，當(dāng)藍(lán)相液晶微透鏡中電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí)，藍(lán)相液晶為各向同性態(tài)，上下補(bǔ)償膜的綜合作用相當(dāng)于各向同性體效果，因此此種模式對(duì)lcd視角分布無影響，而當(dāng)藍(lán)相液晶微透鏡中的液晶在均勻電場(chǎng)作用下形成垂直基板的單軸晶體特性時(shí)，此時(shí)垂直液晶透鏡入射的光仍然為尋常光，無位相延遲，透過藍(lán)相液晶的光偏振方向不變，所以為較好的暗態(tài)，經(jīng)過下補(bǔ)償膜而傾斜方向入射到液晶透鏡的光為圓偏振光或橢圓偏振光，此時(shí)經(jīng)過液晶透鏡時(shí)會(huì)有位相延遲，因此會(huì)形成暗態(tài)漏光，大視角對(duì)比度下降，實(shí)現(xiàn)窄視角模式。

液晶盒的簡(jiǎn)易架構(gòu)如圖4所示，其中上下基板電極為整面電極，藍(lán)相液晶被驅(qū)動(dòng)成垂直基板的排列的單軸晶體時(shí)，隨著上下電極間電壓差的增大，液晶的折射率各項(xiàng)異性△n隨之增大，結(jié)合四分之一波片的作用，視角變化如圖5-9所示，電壓差分別為△v1,△v2,△v3,△v4,△v5,且△v1<△v2<△v3<△v4<△v5.

藍(lán)相液晶的工作原理是基于克爾效應(yīng)(kerreffect),藍(lán)相液晶表現(xiàn)為各向同性態(tài)的特性，如果將藍(lán)相液晶置于兩平行電極板之間就構(gòu)成一個(gè)克爾盒，外加電場(chǎng)通過平行電極板作用在藍(lán)相液晶上，在外電場(chǎng)作用下，藍(lán)相液晶就變?yōu)楣鈱W(xué)上的單軸晶體，根據(jù)藍(lán)相液晶中主體液晶的是正性液晶(△ε>0)還是負(fù)性液晶(△ε<0)的不同,其光軸方向與電場(chǎng)方向的關(guān)系有所不同，克爾效應(yīng)的工作原理示意圖如圖10所示,藍(lán)相液晶的主體液晶為正性液晶，施加如圖所示的電場(chǎng)時(shí)，如圖b所示，光軸與電場(chǎng)平行,藍(lán)相液晶的主體液晶為負(fù)性液晶，施加如圖所示的電場(chǎng)時(shí)，如圖c所示，光軸與電場(chǎng)垂直。

圖3中液晶盒的結(jié)構(gòu)也可為液晶透鏡的結(jié)構(gòu)，如圖11所示，其中v1-v11優(yōu)化電極電壓形成均勻電場(chǎng)。這樣可以充分利用液晶透鏡形成既具有裸眼立體顯示功能又能實(shí)現(xiàn)寬窄視角切換的功能。