本發(fā)明涉及防窺顯示技術領域，特別是指一種防窺顯示器及液晶顯示裝置。

背景技術：

液晶顯示技術已經(jīng)成為市場主流顯示技術，在像素分辨率、響應時間、屏幕尺寸等等多個顯示技術方面已經(jīng)能夠滿足人們的需求，但是在一些特殊的顯示環(huán)境下，人們需要特殊的顯示模式以滿足特定的需求。例如在辦公環(huán)境中或者其它私密環(huán)境中，人們需要屏幕僅供自己可見，他人不可見，這就是防窺顯示模式；在一些情況下又需要與多人共享這個顯示系統(tǒng)，這就是共享顯示模式?，F(xiàn)有的防窺技術是通過增加特殊防窺膜材實現(xiàn)的，其只能實現(xiàn)防窺顯示無法切換，在此基礎上增加其它結構，可以實現(xiàn)切換顯示，但是會帶來器件厚度過厚，造價過高等問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種防窺顯示器及液晶顯示裝置，使用戶可以根據(jù)需要切換防窺或共享顯示模式，同時具有簡單的結構。

基于上述目的，在本發(fā)明實施例的一個方面，提供一種防窺顯示器，包括：

設置于液晶顯示屏的液晶層與背光源之間的光柵層和黑矩陣層；所述光柵層包括交替設置的光柵層可控遮光區(qū)和光柵層透光區(qū)；所述黑矩陣層包括交替設置的黑矩陣層遮光區(qū)和黑矩陣層透光區(qū)；所述光柵層透光區(qū)和與其對應的所述黑矩陣層透光區(qū)在垂直于所述液晶層的方向上位置對齊。

可選的，所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度小于所述液晶層中亞像素的寬度。

可選的，所述光柵層包括相對設置的上電極層、下電極層和液晶單元；所述液晶單元設置于所述上電極層與下電極層之間，形成所述光柵層可控遮光區(qū)，相鄰所述液晶單元之間形成所述光柵層透光區(qū)。

可選的，所述黑矩陣層包括以不透光材料制成的所述黑矩陣層遮光區(qū)，相鄰所述黑矩陣層遮光區(qū)之間形成所述黑矩陣層透光區(qū)。

可選的，當所述液晶顯示屏處于防窺模式時，所述光柵層與所述黑矩陣層之間的距離、相鄰所述光柵層可控遮光區(qū)之間的距離及相鄰所述黑矩陣層可控遮光區(qū)之間的距離被設置為，使大于所述防窺角度的光線被所述光柵層可控遮光區(qū)或所述黑矩陣層遮光區(qū)阻擋，或在進入所述液晶層前發(fā)生全反射。

可選的，所述光柵層為1層；所述黑矩陣層為2層，分別為第一黑矩陣層和第二黑矩陣層；所述第一黑矩陣層與所述液晶層之間的距離，小于所述第二黑矩陣層與所述液晶層之間的距離；單個所述第一黑矩陣層的所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度，小于單個所述第二黑矩陣層的所述黑矩陣層透光區(qū)的寬度；單個所述第一黑矩陣層的所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度，與單個所述第二黑矩陣層的所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度之和，小于所述液晶層中亞像素的寬度。

可選的，在所述液晶層至所述背光源間依次設置有所述第一黑矩陣層、所述第二黑矩陣層和所述光柵層。

可選的，在所述液晶層至所述背光源間依次設置有所述第一黑矩陣層、所述光柵層和所述第二黑矩陣層。

可選的，還包括用于調整層間距的填充層；所述填充層設置于所述光柵層與所述黑矩陣層之間，或2個相鄰所述黑矩陣層之間。

基于相同目的，在本發(fā)明實施例的另一方面，提供一種液晶顯示裝置，包括上述任一實施例中的所述防窺顯示器。

從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的一種防窺顯示器及液晶顯示裝置通過在液晶顯示屏的液晶層與背光源之間設置光柵層與黑矩陣層，并在光柵層與黑矩陣層上分別設置液晶光柵層可控遮光區(qū)和黑矩陣層遮光區(qū)，利用遮光區(qū)的配合實現(xiàn)防窺功能，并通過調整控制光柵層可控遮光區(qū)處于遮光狀態(tài)或透光狀態(tài)，控制液晶顯示屏處于防窺模式或正常顯示模式；結構簡單，厚度薄，節(jié)省成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的實施例在防窺模式的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的實施例的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的另一實施例在防窺模式的原理示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的另一實施例在正常顯示模式的原理示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的另一實施例的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的又一實施例在防窺模式的原理示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的又一實施例在正常顯示模式的原理示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的又一實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區(qū)分兩個相同名稱非相同的實體或者非相同的參量，可見“第一”“第二”僅為了表述的方便，不應理解為對本發(fā)明實施例的限定，后續(xù)實施例對此不再一一說明。

圖1為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的實施例在防窺模式的原理示意圖。

基于上述目的，如圖所示，在本發(fā)明實施例的一個方面，提出一種防窺顯示器，包括：

設置于液晶顯示屏的液晶層3與背光源4之間的光柵層1和黑矩陣層2；所述光柵層1包括交替設置的光柵層可控遮光區(qū)101和光柵層透光區(qū)102；所述黑矩陣層2包括交替設置的黑矩陣層遮光區(qū)201和黑矩陣層透光區(qū)202；所述光柵層透光區(qū)102和與其對應的所述黑矩陣層透光區(qū)202在垂直于所述液晶層3的方向上位置對齊。

當所述光柵層可控遮光區(qū)101處于遮光狀態(tài)時，由背光源4射向液晶層3方向的光線被光柵層可控遮光區(qū)101和黑矩陣層遮光區(qū)201阻擋。在光柵層1與黑矩陣層2之間的距離、相鄰光柵層可控遮光區(qū)101之間的距離及相鄰黑矩陣層遮光區(qū)201之間的距離均取適當取值時，能夠投射至液晶層3上的光線與液晶層3法向的最大角度被限制在一定范圍內；超出此范圍的光線或被光柵層可控遮光區(qū)101及黑矩陣層遮光區(qū)201所阻擋，或因角度過大，在進入液晶層3前發(fā)生全反射，從而達到防窺效果。參考圖1所示，其中實線表示的光線為處于防窺角度內的光線，虛線表示的光線為處于防窺角度外的光線(未示出被光柵層可控遮光區(qū)101及黑矩陣層遮光區(qū)201所阻擋的光線，僅示出發(fā)生全反射的光線)。

在一些可選的實施方式中，還包括控制模塊，用于控制所述光柵層可控遮光區(qū)101處于遮光狀態(tài)或透光狀態(tài)，以使得所述液晶顯示屏處于防窺模式或正常顯示模式。

在一些可選的實施方式中，所述黑矩陣層2包括以不透光材料制成的所述黑矩陣層遮光區(qū)201，相鄰所述黑矩陣層遮光區(qū)202之間形成所述黑矩陣層透光區(qū)。

當所述光柵層可控遮光區(qū)101處于透光狀態(tài)時，僅黑矩陣層遮光區(qū)201對背光源4發(fā)出的光線起到遮擋作用，由于黑矩陣層遮光區(qū)201為交替設置，因此并不會完全阻擋某一方向上背光源4的光線，故此時液晶顯示屏處于正常顯示模式。

需要說明的是，光柵層1與黑矩陣層2的設置順序，對于本實施例達到的技術效果沒有決定性影響，不應視為對于本申請保護范圍的限定。

通過合理地設置黑矩陣層遮光區(qū)201寬度、黑矩陣層透光區(qū)202寬度、光柵層可控遮光區(qū)101寬度、光柵層透光區(qū)102寬度，以及黑矩陣層2與光柵層1之間的距離，可以在滿足防窺模式及正常顯示模式標準的前提下，盡可能提高開口率，以降低能耗。在一些可選的實施方式中，當滿足黑矩陣層遮光區(qū)201與光柵層可控遮光區(qū)101寬度相同時，本實施例中的所述防窺顯示器可以實現(xiàn)防窺模式觀看角度為約20°，正常顯示模式觀看角度為約90°，并同時具備20％以上的開口率。

本實施例通過在液晶顯示屏的液晶層與背光源之間設置光柵層與黑矩陣層，并在光柵層與黑矩陣層上分別設置液晶光柵層可控遮光區(qū)和黑矩陣層遮光區(qū)，利用遮光區(qū)的配合實現(xiàn)防窺功能，并通過調整控制光柵層可控遮光區(qū)處于遮光狀態(tài)或透光狀態(tài)，控制液晶顯示屏處于防窺模式或正常顯示模式；結構簡單，厚度薄，節(jié)省成本。

在一些可選的實施例中，所述黑矩陣層遮光區(qū)201的寬度小于所述液晶層3中亞像素31的寬度。

當所述液晶顯示屏處于正常模式時，僅黑矩陣層遮光區(qū)201對背光源4光線有遮擋作用，此時設計黑矩陣層遮光區(qū)201的寬度小于液晶層3中亞像素31的寬度，使得黑矩陣層遮光區(qū)201不會將任意亞像素31完全遮擋，因此液晶顯示屏不會發(fā)生任何像素的丟失，從而保證了液晶顯示屏的畫面信息完整性。

圖2為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的實施例的結構示意圖。

在一些可選的實施例中，如圖所示，所述光柵層1包括相對設置的上電極層12、下電極層13和液晶單元11；所述液晶單元11設置于所述上電極層12與下電極層13之間，形成所述光柵層可控遮光區(qū)101，相鄰所述液晶單元11之間形成所述光柵層透光區(qū)102；

可選的，當采用控制模塊對光柵層1進行控制時，所述控制模塊用于通過控制所述上電極層12與下電極層13的電壓，進而控制所述液晶單元11處于遮光狀態(tài)或透光狀態(tài)，以使得所述液晶顯示屏處于防窺模式或正常顯示模式。

可選的，光柵層1與黑矩陣層2的設置順序，對于本實施例達到的技術效果沒有決定性影響。本實施例中雖然光柵層1更加靠近液晶層3，在其他實施方式中，也可以設置為黑矩陣層2更加靠近液晶層3。

可選的，在所述光柵層1與所述黑矩陣層2外部，分別以靠近液晶層3的上基板5，及靠近背光源4方向的下基板6進行封裝。需要說明的是，前述實施例中，背光源4光線發(fā)生全反射的面即為所述上基板5的上表面。

可選的，所述上電極層12與下電極層13的電極可以被配置為，上電極層12或下電極層13中之一為條狀電極，另一電極層為面狀電極，且條狀電極與液晶單元11對應；或者，上電極層12與下電極層13均為條狀電極，分別對應，且與液晶單元對應。

可選的，所述電極為ITO(Indium Tin Oxide，銦錫氧化物)電極。

在一些可選的實施方式中，所述防窺顯示器還包括用于調整層間距的填充層7；所述填充層7設置于所述光柵層1與所述黑矩陣層2之間，或2個相鄰所述黑矩陣層2之間。所述填充層7的作用主要有兩個，其一是用于平坦黑矩陣層2上黑矩陣遮光區(qū)201凸起引起的段差，防止段差積累到光柵層1；另一作用是調整黑矩陣層2與光柵層1之間、或相鄰黑矩陣層2之間的距離，使其達到防窺要求。

本實施例進一步對所述防窺顯示器的具體設計進行了說明。在本實施例中，由控制模塊通過控制上電極層與下電極層之間的電壓，進而控制液晶單元中液晶分子的狀態(tài)，從而控制液晶單元處于遮光狀態(tài)或透光狀態(tài)。由于液晶單元只需要黑(遮光)、白(透光)兩種狀態(tài)，因此控制模塊施加在上電極層與下電極層之間的電壓只需要兩種；由于全部液晶單元的狀態(tài)均一致，無需時序控制，因此只用一條外圍走線即可完成對于光柵層的控制。與現(xiàn)有技術相比，控制電路簡單、穩(wěn)定。

在前述示例性的描述中，并沒有對黑矩陣層的層數(shù)進行限定，事實上黑矩陣層的層數(shù)可以為1層或1層以上。當黑矩陣層為1層時，為了保證在防窺模式下，對背光屏光線能夠充分遮擋，黑矩陣層遮光區(qū)的寬度要較寬，從而限制了黑矩陣層開口率的大小。為了降低黑矩陣層遮光區(qū)的寬度，提升黑矩陣層開口率，可以設置2層或者2層以上黑矩陣層相互配合，由于增加了遮擋層數(shù)，在防窺模式下，有更多的遮擋層次，因此在保持原有防窺角度的前提下，單層上的遮光區(qū)域寬度可以適當縮小，以達到提高開口率的效果。

在一些可選的實施例中，所述光柵層為1層；所述黑矩陣層為2層，分別為第一黑矩陣層和第二黑矩陣層；所述第一黑矩陣層與所述液晶層之間的距離，小于所述第二黑矩陣層與所述液晶層之間的距離；單個所述第一黑矩陣層的所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度，小于單個所述第二黑矩陣層的所述黑矩陣層透光區(qū)的寬度；單個所述第一黑矩陣層的所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度，與單個所述第二黑矩陣層的所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度之和，小于所述液晶層中亞像素的寬度。

在本實施例中，單個所述第一黑矩陣層的所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度被配置為，小于單個所述第二黑矩陣層的所述黑矩陣層透光區(qū)的寬度，以保證在第一黑矩陣層的黑矩陣層遮光區(qū)不會遮擋第二黑矩陣層的黑矩陣層透光區(qū)，以保證背光源光線以任意角度順利透過；單個所述第一黑矩陣層的所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度，與單個所述第二黑矩陣層的所述黑矩陣層遮光區(qū)的寬度之和被配置為，小于所述液晶層中亞像素的寬度，使得兩黑矩陣層的黑矩陣層遮光區(qū)即使疊加，也不會將任一亞像素完全遮擋，因此液晶顯示屏不會發(fā)生任何像素的丟失，從而保證了液晶顯示屏的畫面信息完整性。

圖3為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的另一實施例在防窺模式的原理示意圖；圖4為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的另一實施例在正常顯示模式的原理示意圖。同前例，圖中虛線部分為收到阻擋無法射入液晶層的光線，實線部分為可射入液晶層的光線。

在一些可選的實施例中，如圖所示，在所述液晶層3至所述背光源4間依次設置有所述第一黑矩陣層21、所述第二黑矩陣層22和所述光柵層1。

在滿足本實施例中各層次設置次序的條件下，通過合理地設置第一黑矩陣層21、第二黑矩陣層22的黑矩陣層遮光區(qū)201寬度、黑矩陣層透光區(qū)202寬度，及光柵層可控遮光區(qū)101寬度、光柵層透光區(qū)102寬度，以及黑矩陣層2與光柵層1之間的距離，可以在滿足防窺模式及正常顯示模式標準的前提下，盡可能提高開口率，以降低能耗。

圖5為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的另一實施例的結構示意圖。如圖所示，在一些可選的實施方式中，所述第一黑矩陣層21、第二黑矩陣層22依次設置于所述上基板5與所述上電極層12之間，并在相鄰黑矩陣層2、黑矩陣層2與上電極層12之間以填充層7進行平坦填充。

在本實施例中，當滿足第一黑矩陣層的黑矩陣層遮光區(qū)寬度與光柵層的光柵層可控遮光區(qū)寬度相同，且大于第二黑矩陣層的黑矩陣層遮光區(qū)寬度，且第一黑矩陣層、第二黑矩陣層和光柵層依次等距設置，此時本實施例中的防窺顯示器可以實現(xiàn)防窺模式觀看角度約為20°，正常顯示模式觀看角度約為90°，且背光源光線經(jīng)過三層遮擋后的開口率大于40％。

圖6為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的又一實施例在防窺模式的原理示意圖；圖7為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的又一實施例在正常顯示模式的原理示意圖。同前例，圖中虛線部分為收到阻擋無法射入液晶層的光線，實線部分為可射入液晶層的光線。

在一些可選的實施例中，在所述液晶層3至所述背光源4間依次設置有所述第一黑矩陣層21、所述光柵層1和所述第二黑矩陣層22。在滿足本實施例中各層次設置次序的條件下，通過合理地設置第一黑矩陣層21、第二黑矩陣層22的黑矩陣層遮光區(qū)201寬度、黑矩陣層透光區(qū)202寬度，及光柵層可控遮光區(qū)101寬度、光柵層透光區(qū)102寬度，以及黑矩陣層2與光柵層1之間的距離，可以在滿足防窺模式及正常顯示模式標準的前提下，盡可能提高開口率，以降低能耗。

圖8為本發(fā)明提供的一種防窺顯示器的又一實施例的結構示意圖。如圖所示，在一些可選的實施方式中，所述第一黑矩陣層21設置于所述上基板5與所述上電極層12之前，并在第一黑矩陣層21與上電極層12之間以填充層7進行平坦填充；所述第二黑矩陣層22設置于所述下基板6與所述下電極層13之間，并在第二黑矩陣層22與下電極層13之間以填充層7進行填充。

與前一實施例相比，本實施例的各層在設置順序上略有不同，但同樣可以達到良好的防窺效果。當滿足第一黑矩陣層的黑矩陣層遮光區(qū)寬度與第二黑矩陣層的黑矩陣層遮光區(qū)寬度相同，且大于光柵層的光柵層可控遮光區(qū)寬度，且第一黑矩陣層、第二黑矩陣層和光柵層依次等距設置，此時本實施例中的防窺顯示器可以實現(xiàn)防窺模式觀看角度約為30°，正常顯示模式觀看角度約為90°，且背光源光線經(jīng)過三層遮擋后的開口率大于40％。

在一些可選的實施方式中，在所述液晶層至所述背光源間依次設置有所述光柵層、所述第一黑矩陣層和所述第二黑矩陣層，同理，通過適當配置，可以在保證防窺角度的前提下，達到優(yōu)于單一黑矩陣層加單一光柵層的開口率。

基于相同目的，在本發(fā)明實施例的另一方面，還提供一種液晶顯示裝置，包括上述任意實施例中的防窺顯示器。

所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權利要求)被限于這些例子；在本發(fā)明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特征之間也可以進行組合，步驟可以以任意順序實現(xiàn)，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節(jié)中提供。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。