液晶显示装置的制作方法

本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种液晶显示装置。

背景技术：

液晶显示装置具有画质好、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从原来的120°左右拓宽到160°以上，人们在享受大视角带来的视觉体验的同时，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。因此除了宽视角之外，还需要显示装置具备宽视角与窄视角相互切换的功能。然而，目前的液晶显示装置普遍只能实现单一功能如：显示装置分区控制显示功能(localdiming功能)；显示装置宽窄视角切换功能；显示装置局部区域宽窄视角切换功能；普通显示模式与双视场模式切换功能，现无法满足上述功能在同一显示装置上实现的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可分区域进行宽窄显示、分区调光等多种功能的液晶显示装置。

本发明实施例提供一种液晶显示装置，包括显示面板和调光器，该调光器设于该显示面板的一侧，该调光器包括第三基板、第四基板和设于该第三基板和该第四基板之间的第二液晶层，该第二液晶层包括第一液晶和第二液晶，该第二液晶的液晶分子在没有电场时会大量吸收光线，在电场作用下对光线的吸收率降低，该第三基板包括第三衬底和第一电极，该第一电极设于该第三衬底上，该第一电极分为多个子电极，该第四基板包括第四衬底和第二电极，该第二电极设于该第四衬底上。

其中一实施例中，该第三基板还包括第一绝缘层，该第一绝缘层设于该第一电极朝向该第四基板的一侧；或者，该第四基板还包括第一绝缘层，该第一绝缘层设于该第二电极朝向该第三基板的一侧。

其中一实施例中，该第二液晶为黑色染料液晶。

其中一实施例中，该液晶显示装置还包括背光模组，该背光模组设于该显示面板远离该调光器的一侧。

其中一实施例中，一个或多个该子电极连接于一个第一连接线，以将各该子电极与外部电路电性连接，该液晶显示装置还包括控制电路，该第一连接线电性连接于该控制电路；或者，该液晶显示装置还包括控制电路，每个该子电极通过一个开关元件与该控制电路电性连接或断开，从而给各该子电极施加相应的电压信号。

其中一实施例中，该液晶显示装置还包括控制装置，该控制装置用于获取该显示面板的各区域的亮度，并在分区调光模式下将根据亮度确定相应的电压，并将相应的电压控制信号发送给该控制电路，对该调光器的该第一电极和该第二电极的电压进行控制。

其中一实施例中，该液晶显示装置包括宽视角模式、窄视角模式、宽窄视角分区模式、分区调光模式、双视场模式；当该液晶显示装置为宽视角模式时，向该第一电极和该第二电极之间施加压差大于或等于第一预设值的电压；当该液晶显示装置为窄视角模式时，向该第一电极和该第二电极之间施加压差小于该第一预设值且大于或等于第二预设值，该第二预设值小于该第一预设值的电压；当该液晶显示装置为宽窄视角分区模式时，对部分该第一电极和该第二电极之间施加压差大于或等于该第一预设值的电压，对其余该第一电极和该第二电极之间施加压差小于该第一预设值且大于或等于该第二预设值的电压；当该液晶显示装置为分区调光模式时，对该液晶显示装置亮态区域对应的该第一电极和该第二电极之间施加大于或等于该第一预设值的电压，对暗态区域对应的该第一电极和该第二电极之间施加小于或等于第三预设值的电压，该第三预设值小于该第一预设值和该第二预设值；当该液晶显示装置为双视场模式时，对该液晶显示装置的第一区域对应的该第一电极和该第二电极之间施加大于或等于该第一预设值的电压，对第二区域对应的该第一电极和该第二电极之间施加小于或等于该第三预设值的电压，多个该第一区域和多个该第二区域间隔分布。

其中一实施例中，该液晶显示装置还包括第一偏光片、第二偏光片和第三偏光片，该第一偏光片位于该显示面板远离该调光器的一侧，该第二偏光片设于该显示面板和该调光器之间，该第三偏光片位于该调光器远离该显示面板的一侧，该第三偏光片的偏振方向平行于该第二偏光片的偏振方向，该第一偏光片的偏振方向垂直于该第三偏光片和该第二偏光片的偏振方向。

本发明提供一种用于驱动上述液晶显示装置的驱动方法，包括：

对该第一电极和该第二电极之间施加压差大于或等于第一预设值的电压，实现宽视角显示；对该第一电极和该第二电极之间施加压差小于该第一预设值且大于或等于第二预设值的电压，实现窄视角显示，该第二预设值小于该第一预设值；或者，对该液晶显示装置亮态区域对应的该第一电极和该第二电极之间施加大于或等于第一预设值的电压，对暗态区域对应的该第一电极和该第二电极之间施加小于或等于第三预设值的电压，实现分区调光功能，该第三预设值小于该第一预设值；或者，对该液晶显示装置的第一区域对应的该第一电极和该第二电极之间施加大于或等于第一预设值的电压，对该第二区域对应的该第一电极和该第二电极之间施加小于或等于第三预设值的电压，该第三预设值小于第一预设值，多个该第一区域和多个该第二区域沿水平方向或竖直方向间隔分布，实现双视场模式。

其中一实施例中，该在分区调光模式下，获取该显示面板的各区域的亮度，根据各区域的亮度确定相应位置的该第一电极和该第二电极之间的压差，据此对该调光器的该第一电极和该第二电极的电压进行控制；或者，

对部分该第一电极和该第二电极之间施加压差大于或等于该第一预设值的电压，对其余该第一电极和该第二电极之间施加压差小于该第一预设值且大于或等于该第二预设值的电压，实现宽窄视角分区域显示。

本液晶显示装置及其驱动方法中，由于将下公共电极和像素电极分为多个区块，因此可对液晶显示装置实现像素电极与上公共电极之间的压差分区域控制，实现宽窄视角显示的分区控制；并且，下公共电极和像素电极之间的压差也可实现分区域控制，从而实现分区域的调光，可提升液晶显示装置的对比度，提升液晶显示装置的显示效果；同时，利用第二液晶吸收光线的性能还能实现单视场和双视场的切换。

附图说明

图1为本发明第一实施例的液晶显示装置的结构示意图。

图2为图1所示液晶显示装置的第一电极的一种结构示意图。

图3为图1所示液晶显示装置的第一电极的另一种结构示意图。

图4为图1所示液晶显示装置在双视场模式下的示意图。

图5为图1所示液晶显示装置在宽窄视角模式下的第一电极和第二电极的电压波形图。

图6为图1所示液晶显示装置在分区调光模式下的第一电极和第二电极的电压波形图。

图7为图1所示液晶显示装置的电压-亮度曲线图。

图8为图1所示液晶显示装置在双视场模式下的第一电极和第二电极的电压波形图。

图9a为图1所示液晶显示装置的背光模组的全视角光学量测穿透率仿真图。

图9b为第一电极的电压为0v时，图1所示液晶显示装置的全视角光学量测穿透率仿真图。

图9c为第一电极的电压为2.5v时，图1所示液晶显示装置的全视角光学量测穿透率仿真图。

图9d为第一电极的电压为5v时，图1所示液晶显示装置的全视角光学量测穿透率仿真图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

第一实施例

图1为本发明第一实施例的液晶显示装置的结构示意图。请参图1，第一实施例的液晶显示装置包括显示面板10和调光器30，调光器30设于显示面板10的一侧。具体在本实施例中，调光器30设于显示面板10的出光侧。

本实施例中，显示面板10为液晶显示面板(lcd)，其包括第一基板102、第二基板104和设于第一基板102和第二基板104之间的第一液晶层106。可以理解，显示面板10也可为其他类型的显示面板，例如oled(发光二极管显示面板)。具体地，第一基板102可为阵列基板，第二基板104可为彩膜基板。更具体地，第一基板102由数据线和扫描线划分为多个像素区域，第一基板102包括第一衬底、薄膜晶体管、像素电极和公共电极，阵列排布的薄膜晶体管设于第一衬底上，每个像素区域设有一个薄膜晶体管，像素电极和公共电极绝缘间隔设置，像素电极为梳状，每个像素电极电性连接于一个薄膜晶体管的漏极。第二基板104包括色阻层，色阻层包括多个色阻，相邻色阻之间设有遮光层。

本实施例中，调光器30包括第三基板302、第四基板304和设于第三基板302和第四基板304之间的第二液晶层306。在本实施例中，第二液晶层306包括第一液晶3062和第二液晶3064。具体地，第一液晶3062可为正性液晶，第一液晶3062的光程差大于700纳米(nm)，更具体地，第一液晶3062的光程差可为1393nm。第一液晶3062的液晶分子的配向方向与液晶显示装置实现窄视角时的收光方向的夹角为90°。第二液晶3064的液晶分子的配向方向与液晶显示装置实现窄视角时的收光方向的夹角也可为90°。具体地，第二液晶3064为黑色染料液晶，其液晶分子在没有电场时会大量吸收光线，在电场作用下随着液晶分子翘起，对光线的吸收率越来越低。

本实施例中，第三基板302包括第三衬底308和第一电极312。第一电极312分为多个子电极314。具体地，第一电极312设于第三衬底308上，具体地，第一电极312设于第三衬底308朝向第二液晶层306的一侧。第三基板302还可包括第一绝缘层316，第一绝缘层316设于第一电极312上。第一绝缘层316具体可为pv层。

本实施例中，第四基板304包括第四衬底320和第二电极322，第二电极322设于第四衬底320上。第二电极322具体可为整块电极。具体地，第二电极322设于第四衬底320朝向第二液晶层306的一侧。第一绝缘层316可避免第三基板302和第四基板304上的第一电极312和第二电极322短路。可以理解，第一绝缘层316也可设于第二电极322朝向第三基板302的一侧。

本实施例中，液晶显示装置还包括第一偏光片52、第二偏光片54和第三偏光片56，第一偏光片52位于显示面板10远离调光器30的一侧，第二偏光片54设于显示面板10和调光器30之间，第三偏光片56位于调光器30远离显示面板10的一侧。第三偏光片56的偏振方向平行于第二偏光片54的偏振方向，第一偏光片52垂直于第三偏光片56和第二偏光片54的偏振方向。具体地，第一偏光片52的透过轴的方向为0°(0°是指平行于水平方向的方向)，第二偏光片54和第三偏光片56的透过轴的方向为90°。第二偏光片54和第三偏光片56的透过轴的方向平行于第二液晶3064的液晶分子的配向方向。

本实施例中，液晶显示装置还包括背光模组70，背光模组70设于显示面板10远离调光器30的一侧。

图2为图1所示液晶显示装置的第一电极的一种结构示意图。请参图2，本实施例中，一个或多个子电极314连接于一个第一连接线330，以将各子电极314与外部电路电性连接，以对第一电极312施加需要的电压。在本实施例中，有的一个子电极314连接于一个第一连接线330，有的两个子电极314连接于一个第一连接线330，有的三个子电极314连接于一个第一连接线330，也就是说，一个第一连接线330同时连接于几个子电极314根据需要设置即可，对连接于同一个第一连接线330的子电极314的施加的电压是相同的。

本实施例中，液晶显示装置还可包括控制电路(图未示)，控制电路电性连接于第一连接线330，以通过控制电路给第一电极312施加相应的电压信号。

图3为图1所示液晶显示装置的第一电极的另一种结构示意图。请参图3，在另一实施例中，每个子电极314通过一个开关元件332与控制电路电性连接或断开，从而给各子电极314施加相应的电压信号。具体地，开关元件322为薄膜晶体管，同一行的开关元件332的栅极连接于同一个扫描线333，漏极连接于子电极314，同一列的开关元件332的源极连接于同一个数据线335，这样，可大大减少连接线的数量。

该液晶显示装置还可包括控制装置，控制装置用于获取显示面板10的各区域的亮度，并在分区调光模式下将根据亮度确定相应的电压，并将相应的电压控制信号发送给控制电路，对调光器30的第一电极312和第二电极322的电压进行控制。

该液晶显示装置还包括触控组件和控制装置，控制装置还连接于该触控组件和控制电路，当触控该触控组件的某个区域时，控制装置将被触控位置信息进行处理，并将相应的电压控制信号发送给该控制电路，以对该调光器30的第一电极312、第二电极322的电压进行控制。当需要宽窄视角分区显示时，通过触控组件选择相应的区域进行窄视角模式显示，其余区域进行宽视角模式显示。当然，也可通过触控组件选择相应的区域进行宽视角模式显示，其余区域进行窄视角模式显示。当然，触控组件也可由鼠标、键盘代替。

该液晶显示装置还包括模式切换按键，用于供用户向液晶显示装置发出模式切换请求信号。模式切换按键可以是实体按键，此时模式切换按键可以设置在该液晶显示装置的外壳上，以便于用户通过触按等方式向该液晶显示装置发出模式切换请求信号；模式切换按键也可为软件控制或者应用程序(app)来实现模式切换功能，软件控制时可在液晶显示装置的显示屏上显示虚拟按键。当液晶显示装置需要宽窄视角分区显示时，可按下模式切换按键中的宽窄视角按键，将会提示选择区域，再根据触控组件选择的区域进行相应的宽窄视角显示；当需要分区调光时，可按下分区调光按键，液晶显示装置则根据显示面板10的不同区域的亮度进行控制调节；当需要双视场显示时，可按下双视场按键，液晶显示装置则以双视场模式显示。

本液晶显示装置中，当需要实现宽视角显示模式时，第一电极312和第二电极322之间的压差大于或等于第一预设值，优选地，该第一预设值为5v，此时第二液晶层306的液晶分子不发生翘起，实现宽视角显示。需要指出的是，这里所述的第二液晶层306的液晶分子在一个周期内的部分时段发生偏转，可以使得液晶分子的状态处于活跃的状态，为下个时段的偏转做准备，但是这种液晶分子的偏转是很轻微的，并不会影响到液晶显示装置的宽视角画面的显示。当需要实现窄视角显示模式时，第一电极312和第二电极322之间的压差小于第一预设值且大于或等于第二预设值，第二预设值小于第一预设值，优选地，此时第一电极312和第二电极322之间的压差可为2.5v，此时第二液晶层306的液晶分子在发生偏转，实现大视角收光，实现窄视角显示。当需要分区调光时，对液晶显示装置亮态区域对应的第一电极312和第二电极322之间施加大于或等于第一预设值的电压(例如为5v)，对暗态区域对应的第一电极312和第二电极322之间施加小于或等于第三预设值的电压(例如为0v或0.2v)，第三预设值小于第一预设值和第二预设值，这样使得液晶显示装置的亮的区域更亮，暗的区域更暗，实现分区调光功能(即localdimming),使得液晶显示装置的对比度得以提升。当需要实现某个局部区域的宽窄视角显示模式切换时，对该区域的相应的第一电极312和第二电极322施加对应上述宽窄视角显示模式时相应的电压即可。当需要双视场功能时，对液晶显示装置的第一区域100对应的第一电极312和第二电极322之间施加大于或等于第一预设值的电压(例如为5v)，对第二区域101对应的第一电极312和第二电极322之间施加小于或等于第三预设值的电压(例如为0v或0.2v)，第三预设值小于第一预设值和第二预设值，请参图4，多个第一区域100和多个第二区域101沿水平方向间隔分布，这样使得第二区域101为暗态，对显示面板10的对应像素区域形成遮蔽，显示面板10的像素区域包括形成第一图像的第一像素区域和形成第二图像的第二像素区域，第一像素区域和第二像素区域的光线分别从亮态的第一区域100朝左右两侧出射，从而使左右两个视场分别看到的用户分别看到第一图像和第二图像，形成双视场模式(dualview)；对第一区域100和第二区域101对应的第一电极312和第二电极322之间施加相同的电压时，形成单视场模式(oneview)。可以理解，第一区域100和第二区域101也可沿竖直方向间隔分布。具体地，为了使得第一电极312的宽度可设计得相对较小，优选将像素区域横向布置，即每个像素区域的左右尺寸大于上下尺寸。具体在本实施例中，相邻第一区域100和第二区域101的宽度之和为显示面板10的一个像素区域的宽度p的1.5～2.5倍。

具体在一实施例中，图5为图1所示液晶显示装置在宽视角模式和窄视角模式下的第一电极和第二电极的电压波形图；图6为图1所示液晶显示装置在分区调光模式下的第一电极和第二电极的电压波形图；图7为图1所示液晶显示装置的电压-亮度曲线图；图8为图1所示液晶显示装置在单视场和双视场模式下的第一电极和第二电极的电压波形图。请参图5，当需要实现宽视角显示模式时，给第一电极312施加幅值为5v的交流电压，给第二电极332施加0v的电压，波形可为梯形波，当需要实现窄视角显示模式时，给第一电极312施加幅值为2.5v的交流电压，给第二电极332施加0v的电压，波形可为梯形波，给第一电极312施加的电压的半个周期的时间基本等于液晶显示装置的画面的一帧的时间。

请参图6，当需要分区调光时，给第一电极312均施加波形为梯形波的交流电压，对于亮态区域，对应第一电极312的电压的幅值为5v，对于暗态区域，对应第一电极312的电压的幅值为0.2v，且第二电极322的电压始终为0v，也就是说第一电极312的电压的幅值随着显示面板10相应区域的亮度调节，当显示面板10某一区域的亮度越亮时第一电极312的电压的幅值越大，当显示面板10某一区域的亮度越暗时第一电极312的电压的幅值越小，实现该区域的调光(即localdimming)。在调光的过程中，如图7所示，当第一电极312的电压的幅值越大时，液晶显示装置的亮度越亮，而当第一电极312的电压的幅值越小时，液晶显示装置的亮度也越暗，这样通过电压的控制，可使得显示面板10亮的区域更亮，暗的区域更暗，使得液晶显示装置的对比度得以提升。请参图8，当需要进行视场切换时，给第一电极312均施加波形为梯形波的交流电压，对于第一区域100，对应第一电极312的电压的幅值为5v，对于第二区域101，对应第一电极312的电压的幅值为0.2v，且第二电极322的电压始终为0v，这样，第一区域100对应的第二液晶3064吸收的光线较少，而第二区域101对应的第二液晶3064吸收的光线较多，实现双视场模式。

请参图9a，为图1所示液晶显示装置的背光模组的全视角光学量测穿透率仿真图，请参图9b至图9d，为图1所示液晶显示装置的不同电压下的穿透率仿真图。图9b为第一电极312的电压为0v时，图1所示液晶显示装置的全视角光学量测穿透率仿真图。图9c为第一电极312的电压为2.5v时，图1所示液晶显示装置的全视角光学量测穿透率仿真图。图9d为第一电极312的电压为5v时，图1所示液晶显示装置的全视角光学量测穿透率仿真图。

本液晶显示装置中，由于将下公共电极和像素电极分为多个区块，因此可对液晶显示装置实现像素电极与上公共电极之间的压差分区域控制，实现宽窄视角显示的分区控制；并且，下公共电极和像素电极之间的压差也可实现分区域控制，从而实现分区域的调光(即localdimming)，可提升液晶显示装置的对比度，提升液晶显示装置的显示效果；同时，利用第二液晶吸收光线的性能还能实现单视场和双视场的切换。

第二实施例

本发明还提供一种用于驱动上述液晶显示装置的液晶显示装置驱动方法，在一实施例中，该液晶显示装置驱动方法包括以下步骤：

s11，对第一电极312和第二电极322之间施加压差大于或等于第一预设值的电压(例如5v)，实现宽视角显示；对第一电极312和第二电极322之间施加压差小于第一预设值且大于或等于第二预设值的电压(例如2.5v)，实现窄视角显示；或者，对液晶显示装置亮态区域对应的第一电极312和第二电极322之间施加大于或等于第一预设值的电压(例如5v)，对暗态区域对应的第一电极312和第二电极322之间施加小于或等于第三预设值的电压(例如2.5v)，实现分区调光功能；或者，对液晶显示装置的第一区域100对应的第一电极312和第二电极322之间施加大于或等于第一预设值的电压(例如为5v)，对第二区域101对应的第一电极312和第二电极322之间施加小于或等于第三预设值的电压(例如为0v或0.2v)，第三预设值小于第一预设值和第二预设值，多个第一区域100和多个第二区域101沿水平方向或竖直方向间隔分布，实现双视场模式。

具体地，当需要实现宽视角显示模式时，给第一电极312施加幅值为5v的交流电压，给第二电极332施加0v的电压，波形可为梯形波，当需要实现窄视角显示模式时，给第一电极312施加幅值为2.5v的交流电压，给第二电极332施加0v的电压，波形可为梯形波，给第一电极312施加的电压的半个周期的时间基本等于液晶显示装置的画面的一帧的时间。当需要分区调光时，给第一电极312均施加波形为梯形波的交流电压，对于亮态区域，对应第一电极312的电压的幅值为5v，对于暗态区域，对应第一电极312的电压的幅值为0.2v，且第二电极322的电压始终为0v。当需要进行视场切换时，给第一电极312均施加波形为梯形波的交流电压，对于第一区域100，对应第一电极312的电压的幅值为5v，对于第二区域101，对应第一电极312的电压的幅值为0.2v，且第二电极322的电压始终为0v。

该液晶显示装置驱动方法还包括步骤：

s13，在分区调光模式下，获取显示面板10的各区域的亮度，根据各区域的亮度确定相应位置的第一电极312和第二电极322之间的压差，据此对调光器30的第一电极312和第二电极322的电压进行控制。

该液晶显示装置驱动方法还包括步骤：

对部分第一电极312和第二电极322之间施加压差大于或等于第一预设值的电压(例如5v)，对其余第一电极312和第二电极322之间施加压差小于第一预设值且大于或等于第二预设值的电压(例如2.5v)，实现宽窄视角分区域显示。

通过本液晶显示装置驱动方，可对液晶显示装置实现像素电极与上公共电极之间的压差分区域控制，实现宽窄视角显示的分区控制；并且，下公共电极和像素电极之间的压差也可实现分区域控制，从而实现分区域的调光(即localdimming)，可提升液晶显示装置的对比度，提升液晶显示装置的显示效果；同时，利用第二液晶吸收光线的性能还能实现单视场和双视场的切换。

以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，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，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明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，均仍属于本发明技术方案的范围内。