本公開的實(shí)施例涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種防窺裝置和防窺顯示設(shè)備。
背景技術(shù):
顯示器用在人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)方面,不同的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)顯示器視角的需求也不同。例如,當(dāng)用戶處在有保密需求的開放式環(huán)境內(nèi)時(shí),比如輸入取款密碼,乘坐公共交通觀看私人信息或商務(wù)談判時(shí),需要顯示器有較窄的視角,達(dá)到防窺目的,以保護(hù)個(gè)人隱私。當(dāng)用戶處在有分享需求的環(huán)境內(nèi)時(shí),比如同他人一起觀看顯示設(shè)備時(shí),則需要有較寬的視角,以達(dá)到分享的目的。
已知的防窺裝置例如可見于美國(guó)3M公司的防窺膜,其構(gòu)造是通過超微結(jié)構(gòu)縱向排列來實(shí)現(xiàn)的,并且每片超微結(jié)構(gòu)都與顯示器表面呈垂直角度。這種構(gòu)造的防窺膜無法滿足上述不同環(huán)境下用戶對(duì)防窺的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開的目的之一是提供一種新的防窺裝置,以實(shí)現(xiàn)防窺的功能。
本公開的另一個(gè)目的是提供一種能夠在防窺模式和非防窺模式之間切換的防窺裝置。
根據(jù)本公開一個(gè)方面的實(shí)施例,提供了一種防窺裝置,包括賓主液晶盒和與賓主液晶盒層疊設(shè)置的偏光片。所述賓主液晶盒包括第一取向膜,所述第一取向膜包括交替排列的第一取向膜部分和第二取向膜部分,所述第一取向膜部分和第二取向膜部分的取向方向相互垂直。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述賓主液晶盒還包括第二取向膜,在所述第一取向膜和所述第二取向膜之間為賓主液晶層。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述第二取向膜包括交替排列的第三取向膜部分和所述第四取向膜部分。所述第一取向膜的第一取向膜部分和第二取向膜部分分別與第二取向膜的第三取向膜部分和第四取向膜部分在所述賓主液晶盒的厚度方向上對(duì)準(zhǔn)且取向方向相同。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述的防窺裝置還包括第一電極和第二電極,所述第一電極設(shè)置在第一取向膜的遠(yuǎn)離液晶層的一側(cè),所述第二電極設(shè)置在第二取向膜的遠(yuǎn)離液晶層的一側(cè)。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述的防窺裝置還包括第一基板和第二基板,所述第一基板設(shè)置在第一電極的遠(yuǎn)離液晶層的一側(cè),所述第二基板設(shè)置在第二電極的遠(yuǎn)離液晶層的一側(cè)。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述偏光片設(shè)置在液晶盒的出光側(cè)或入光側(cè)。
根據(jù)本公開另一個(gè)方面的實(shí)施例,提供了一種防窺顯示設(shè)備,包括顯示裝置和如前述第一方面的實(shí)施例的防窺裝置。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述顯示裝置設(shè)置在防窺裝置的出光側(cè)或入光側(cè)。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述顯示裝置是液晶顯示裝置,所述顯示設(shè)備還包括背光裝置,所述背光裝置設(shè)置在所述顯示裝置的入光側(cè)。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述顯示裝置是OLED顯示裝置。
根據(jù)本公開另一個(gè)方面的實(shí)施例,提出一種防窺顯示設(shè)備,包括顯示裝置和賓主液晶盒,所述顯示裝置包括偏光片,所述賓主液晶盒包括第一取向膜,所述第一取向膜包括交替排列的第一取向膜部分和第二取向膜部分,所述第一取向膜部分和第二取向膜部分的取向方向相互垂直。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述賓主液晶盒還包括第一取向膜和第二取向膜,在所述第一取向膜和所述第二取向膜之間為賓主液晶層。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述第二取向膜包括交替排列的第三取向膜部分和第四取向膜部分;所述第一取向膜的第一取向膜部分和第二取向膜部分分別與第二取向膜的第三取向膜部分和第四取向膜部分在所述賓主液晶盒的厚度方向上對(duì)準(zhǔn)且取向方向相同。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述顯示裝置設(shè)置在賓主液晶盒的出光側(cè)或入光側(cè)。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述顯示裝置是液晶顯示裝置,所述顯示設(shè)備還包括背光裝置,所述背光裝置設(shè)置在所述顯示裝置的入光側(cè)。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述顯示裝置是OLED顯示裝置。
本公開的各實(shí)施例提供一種防窺裝置,通過將賓主液晶盒中的取向膜設(shè)置為包括交替排列且取向方向相互垂直的第一取向膜部分和第二取向膜部分,使得光線通過液晶盒和偏光片后在防窺裝置上對(duì)應(yīng)第一取向膜部分和第二取向膜部分的位置處分別呈現(xiàn)亮態(tài)部分和暗態(tài)部分,以達(dá)到限制出射光角度的目的,從而起到防窺作用。
根據(jù)其他實(shí)施例的防窺裝置,能夠允許在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下在防窺模式和非防窺模式之間切換。
附圖說明
圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的防窺裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1所示的液晶盒中的取向膜的結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖3是根據(jù)本公開的一個(gè)具體實(shí)施例的防窺裝置的截面示意圖;
圖4是根據(jù)本公開的另一個(gè)具體實(shí)施例的防窺裝置的截面示意圖;
圖4a是示出不加電壓時(shí)圖4中的橫向取向膜部分處的光傳送狀態(tài)的放大截面示意圖;
圖4b是示出不加電壓時(shí)圖4中的縱向取向膜部分處的光傳送狀態(tài)的放大截面示意圖;
圖4c是示出加電壓時(shí)圖4中的橫向取向膜部分或縱向取向膜部分處的光傳送狀態(tài)的截面示意圖;
圖5a是示出圖4所示的防窺裝置處于防窺模式時(shí)的光出射路徑的截面示意圖;
圖5b是示出圖4所示的防窺裝置處于非防窺模式時(shí)的光出射路徑的截面示意圖;
圖6是根據(jù)本公開的另一個(gè)具體實(shí)施例的防窺裝置的截面示意圖;
圖7是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的防窺顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7a為圖7中的顯示裝置是液晶顯示裝置的一種防窺顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例;
圖8是根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的防窺顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8a為圖8中的顯示裝置是液晶顯示裝置的一種防窺顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例;
圖9是根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的防窺顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9a為圖9中的顯示裝置是液晶顯示裝置的一種防窺顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例;
圖10是根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的防窺顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;以及
圖10a為圖10中的顯示裝置是液晶顯示裝置的一種防窺顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例。
具體實(shí)施方式
通過以下參照附圖對(duì)具體實(shí)施例的說明,本公開的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和效果將被了解。附圖中,類似的部件采用相同的附圖標(biāo)記。
為更清楚地闡述本公開的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn),以下將結(jié)合附圖對(duì)本公開的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,下文對(duì)于實(shí)施例的描述旨在對(duì)本公開的總體構(gòu)思進(jìn)行解釋和說明,而不應(yīng)當(dāng)理解為是對(duì)本公開的限制。在說明書中,相同或相似的附圖標(biāo)記指代相同或相似的部件或構(gòu)件。
本文中使用的方位性術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“頂”或“底”等,均指的是附圖中呈現(xiàn)的方位,這些方位性術(shù)語僅為了便于描述,而不應(yīng)當(dāng)被解釋為對(duì)本公開的限定。另外,為了清楚說明本公開,附圖不一定按比例繪制。
圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的防窺裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示的防窺裝置的液晶盒中的取向膜的結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖1和2所示,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,提供一種防窺裝置1,該防窺裝置1包括賓主液晶盒10和與賓主液晶盒10層疊設(shè)置的偏光片20。賓主液晶盒10包括如圖2所示的取向膜11。取向膜11例如為聚酰亞胺(PI)膜。偏光片20可以為僅允許橫向偏振光通過的橫向偏光片或僅允許縱向偏振光通過的縱向偏光片。
賓主液晶盒10包括賓主液晶,賓主液晶是把二向色的染料加入普通的液晶中構(gòu)成的。二向色染料分子會(huì)隨液晶分子同向排列,且染料分子作為棒狀色素分子,對(duì)于長(zhǎng)軸方向的偏振光吸收量很大,而對(duì)于短軸方向偏振光的吸收量較小。當(dāng)入射光線的偏振方向與液晶分子的長(zhǎng)軸相互平行時(shí),光線基本被染料分子吸收,無出射光射出賓主液晶盒。當(dāng)入射光的偏振方向與液晶分子的長(zhǎng)軸相互垂直時(shí),光線可以正常通過賓主液晶盒。
如圖2所示,取向膜11包括交替排列的第一取向膜部分11a和第二取向膜部分11b,所述第一取向膜部分11a和第二取向膜部分11b的取向方向相互垂直。具體地,第一取向膜部分11a的取向方向?yàn)闄M向,第二取向膜部分11b的取向方向?yàn)榭v向。由于液晶分子和染料分子的排列方式與取向膜的取向方向有關(guān),因此第一取向膜部分11a處的液晶分子和染料分子沿橫向排列,其長(zhǎng)軸方向與第一取向膜部分11a的取向方向相同。第二取向膜部分11b處的液晶分子和染料分子沿縱向排列,其長(zhǎng)軸方向與第二取向膜部分11b的取向方向相同。在第一取向膜部分11a處的液晶分子和染料分子的排列方向與在第二取向膜部分11b處的液晶分子和染料分子的排列方向相互垂直。
根據(jù)上述實(shí)施例的防窺裝置1,假設(shè)偏光片20為縱向偏光片,當(dāng)光線自液晶盒10下方(入光側(cè))照射至液晶盒10時(shí),在第一取向膜部分11a處,光線中的橫向偏振光分量通過液晶盒10到達(dá)偏光片20,縱向偏振光分量被第一取向膜部分11a阻擋,不能通過液晶盒10。進(jìn)一步地,已經(jīng)通過液晶盒10到達(dá)偏光片20入光側(cè)的橫向偏振光分量無法通過偏光片20,因此在防窺裝置1的上側(cè)(出光側(cè)),在對(duì)應(yīng)第一取向膜部分11a的區(qū)域呈現(xiàn)暗態(tài)。另外,在第二取向膜部分11b處,光線中的縱向偏振光分量通過液晶盒10到達(dá)偏光片20,而橫向偏振光分量被第二取向膜部分11b阻擋,不能通過液晶盒10。進(jìn)一步地,已經(jīng)通過液晶盒10到達(dá)偏光片20的入光側(cè)的縱向偏振光分量能夠通過偏光片20,因此在防窺裝置1的上側(cè)(出光側(cè)),在對(duì)應(yīng)第二取向膜部分11b的區(qū)域呈現(xiàn)亮態(tài)。
雖然以上以偏光片20為縱向偏光片為例進(jìn)行了說明,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,偏光片20為橫向偏光片時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)同樣的效果。
由此,本公開上述實(shí)施例提供了一種基于賓主液晶盒的防窺裝置,通過將賓主液晶盒中的取向膜設(shè)置為包括交替排列且取向方向相互垂直的第一取向膜部分和第二取向膜部分,使得光線通過液晶盒和偏光片后在防窺裝置上對(duì)應(yīng)第一取向膜部分和第二取向膜部分的區(qū)域分別呈現(xiàn)亮態(tài)部分和暗態(tài)部分。亮態(tài)部分允許入射光通過,而暗態(tài)部分不允許入射光通過,從而達(dá)到了限制出射光角度的目的,提供窄視角,起到防窺作用。
圖3是根據(jù)本公開的一個(gè)具體實(shí)施例的防窺裝置2的截面示意圖。如圖3所示,根據(jù)該實(shí)施例的防窺裝置2包括液晶盒10和偏光片20,偏光片20設(shè)置在液晶盒10的出光側(cè)。液晶盒10從上至下依次包括上基板12、上取向膜14、液晶層15、下取向膜16和下基板18。液晶層15為賓主液晶層,夾在上取向膜14和下取向膜16之間,包括液晶分子15a和染料分子15b。
根據(jù)該實(shí)施例,上取向膜14包括交替排列的第一取向膜部分14a和第二取向膜部分14b。第一取向膜部分14a的取向方向?yàn)闄M向,第二取向膜部分14b的取向方向?yàn)榭v向。下取向膜16包括交替排列的第三取向膜部分16a和第四取向膜部分16b。第三取向膜部分16a的取向方向?yàn)闄M向,第四取向膜部分16b的取向方向?yàn)榭v向。并且,上取向膜14的第一取向膜部分14a和第二取向膜部分14b分別與下取向膜16的第三取向膜部分16a和第四取向膜部分16b在垂直于上取向膜或下取向膜的方向上對(duì)準(zhǔn)。
按照上取向膜14和下取向膜16的上述排列方式,第一取向膜部分14a處的液晶分子15a和染料分子15b沿水平橫向方向排列,第二取向膜部分14b處的液晶分子15a和染料分子15b沿水平縱向方向排列。因此,在包括橫向偏振光分量和縱向偏振光分量的光線例如自然光照射到防窺裝置2的入光側(cè)(此處為下側(cè)),即照射到液晶盒10時(shí),在第一取向膜部分14a和第三取向膜部分16a之間的染料分子15b吸收橫向偏振光分量,而僅允許縱向偏振光分量通過。而在第二取向膜部分14b和第四取向膜部分16b之間的染料分子15b吸收縱向偏振光分量,而僅允許橫向偏振光分量通過。
這樣,在液晶盒10的出光側(cè)的對(duì)應(yīng)第一取向膜部分14a和第二取向膜部分14b的區(qū)域分別出射縱向偏振光分量和橫向偏振光分量。該縱向偏振光分量和橫向偏振光分量再進(jìn)一步通過橫向或縱向偏光片20后,橫向偏振光分量和縱向偏振光分量之一被攔截,而橫向偏振光分量和縱向偏振光分量中的另一個(gè)通過偏光片20。因此,防窺裝置2的出光側(cè)(上側(cè))呈現(xiàn)亮態(tài)和暗態(tài)交替的區(qū)域,從而提供窄視角,起到防窺作用。
根據(jù)圖3所示的實(shí)施例的一個(gè)變形例子,只要單一取向膜足以對(duì)上基板12和下基板18之間的液晶分子進(jìn)行定向,上取向膜14和下取向膜16之一可以省略,而代之以其它透光膜。另外,雖然圖3示出了偏光片20和液晶盒10形成一體結(jié)構(gòu),根據(jù)該實(shí)施例的一個(gè)變形例子,偏光片20和液晶盒10也可以是相互獨(dú)立的部件。
圖4是根據(jù)本公開的另一個(gè)具體實(shí)施例的防窺裝置3的截面示意圖。如圖4所示,根據(jù)該實(shí)施例的防窺裝置3包括液晶盒10和偏光片20,偏光片20設(shè)置在液晶盒10的出光側(cè)。液晶盒10從上至下依次包括上基板12、上電極13、上取向膜14、液晶層15、下取向膜16、下電極17和下基板18。液晶層15為賓主液晶層,夾在上取向膜14和下取向膜16之間,包括液晶分子15a和染料分子15b。與圖3所示的實(shí)施例不同,圖4所示的實(shí)施例的防窺裝置3還包括上電極13和下電極17,上電極13設(shè)置在上取向膜14的遠(yuǎn)離液晶層15的一側(cè),下電極17設(shè)置在下取向膜16的遠(yuǎn)離液晶層15的一側(cè)。上電極13和下電極17之間可以有選擇地施加電壓或不施加電壓。當(dāng)施加電壓時(shí),液晶分子15a和染料分子15b被偏轉(zhuǎn)為沿垂直于上基板12或下基板18的方向排列。
當(dāng)上電極13和下電極17之間不施加電壓時(shí),該實(shí)施例的防窺裝置3的作用類似于圖3的實(shí)施例。具體地,上取向膜14包括交替排列的第一取向膜部分14a和第二取向膜部分14b。第一取向膜部分14a的取向方向?yàn)闄M向,第二取向膜部分14b的取向方向?yàn)榭v向。下取向膜16包括交替排列的第三取向膜部分16a和第四取向膜部分16b。第三取向膜部分16a的取向方向?yàn)闄M向,第四取向膜部分16b的取向方向?yàn)榭v向。并且,上取向膜14的第一取向膜部分14a和第二取向膜部分14b分別與下取向膜16的第三取向膜部分16a和第四取向膜部分16b在垂直于上取向膜或下取向膜的方向上對(duì)準(zhǔn)。以下將第一取向膜部分14a和第三取向膜部分16a對(duì)應(yīng)的液晶盒10的部分稱為橫向取向膜部分(第一液晶盒部分)10a,將第二取向膜部分14b和第四取向膜部分16b對(duì)應(yīng)的液晶盒10的部分稱為縱向取向膜部分(第二液晶盒部分)10b。
按照上取向膜14和下取向膜16的這種排列方式,橫向取向膜部分10a處的液晶分子15a和染料分子15b沿水平橫向方向排列,縱向取向膜部分10b處的液晶分子15a和染料分子15b沿水平縱向方向排列。因此,在包括橫向偏振光分量和縱向偏振光分量的光線例如自然光照射到防窺裝置3的入光側(cè)(此處為下側(cè)),即照射到液晶盒10時(shí),在第一取向膜部分14a和第三取向膜部分16a之間的染料分子15b吸收橫向偏振光分量,而僅允許縱向偏振光分量通過。而在第二取向膜部分14b和第四取向膜部分16b之間的染料分子15b吸收縱向偏振光分量,而僅允許橫向偏振光分量通過。
這樣,在液晶盒10的出光側(cè)對(duì)應(yīng)第一取向膜部分14a和第二取向膜部分14b的部分分別出射縱向偏振光分量和橫向偏振光分量。該縱向偏振光分量和橫向偏振光分量再進(jìn)一步通過橫向或縱向偏光片20后,橫向偏振光分量和縱向偏振光分量之一被攔截,而橫向偏振光分量和縱向偏振光分量中的另一個(gè)通過偏光片20。因此,防窺裝置3的出光側(cè)呈現(xiàn)亮態(tài)和暗態(tài)交替的區(qū)域,從而提供窄視角,起到防窺作用。
圖4a是示出在上電極13和下電極17之間不加電壓時(shí)圖4中的橫向取向膜部分10a處的光傳送狀態(tài)的放大截面示意圖。如圖4a所示,在無施加電場(chǎng)時(shí),液晶分子15a和染料分子15b按照橫向取向膜部分10a(14a和16a)的取向方向進(jìn)行水平橫向排列,即液晶分子15a和染料分子15b的長(zhǎng)軸沿水平橫向方向(X方向)延伸。此時(shí),當(dāng)入射光為包含兩個(gè)偏振方向的光線時(shí),通過第一液晶盒部分10a,與染料分子15b的長(zhǎng)軸相互平行的偏振光分量,即橫向偏振光分量R1被吸收,僅有與染料分子15b的長(zhǎng)軸相互垂直的偏振光分量,即縱向偏振光分量R2可以通過第一液晶盒部分10a??v向偏振光分量R2再進(jìn)一步通過一具有縱向透過軸Y的偏光片20后,最終有光線R2出射,呈現(xiàn)亮態(tài)。圖中箭頭X表示水平橫向方向。圓圈Y表示水平縱向方向。
圖4b是示出在上電極13和下電極17之間不加電壓時(shí)圖4中的縱向取向膜部分(第二液晶盒部分)10b處的光傳送狀態(tài)的放大截面示意圖。如圖4b所示,在無施加電場(chǎng)時(shí),液晶分子15a和染料分子15b按照縱向取向膜部分10b(14b和16b)的取向方向進(jìn)行水平縱向排列,液晶分子15a和染料分子15b的長(zhǎng)軸沿水平縱向方向(Y方向)延伸。此時(shí),當(dāng)入射光為包含兩個(gè)偏振方向的光線時(shí),通過第二液晶盒部分10b,與染料分子15b的長(zhǎng)軸相互平行的偏振光分量,即縱向偏振光分量R2被吸收,僅有與染料分子15b的長(zhǎng)軸相互垂直的偏振光分量,即橫向偏振光分量R1可以通過液晶盒。已經(jīng)通過第二液晶盒部分10b的橫向偏振光分量R1被具有縱向透過軸Y的偏光片20阻擋,出射光無法射出,呈現(xiàn)暗態(tài)。圖中箭頭X表示水平橫向方向。圓圈Y表示水平縱向方向。
圖4c是示出在上電極13和下電極17之間加電壓時(shí)圖4中的橫向取向膜部分10a或縱向取向膜部分10b處的光傳送狀態(tài)的截面示意圖。此時(shí),通過對(duì)賓主液晶盒10施加電場(chǎng),無論取向膜部分為哪種取向,液晶分子15a和染料分子15b在電場(chǎng)作用下偏轉(zhuǎn)到長(zhǎng)軸與液晶盒表面垂直的方向(Z方向),不再隨取向膜14和16的取向方向排列。此時(shí)染料分子15b不吸收垂直于其長(zhǎng)軸入射的光束,因此橫向偏振光分量R1和縱向偏振光分量R2均通過液晶層15,到達(dá)液晶盒10(10a或10b)的出光側(cè)。然后,到達(dá)液晶盒10的出光側(cè)的橫向偏振光分量R1和縱向偏振光分量R2經(jīng)過具有縱向透過軸Y的偏光片20后,橫向偏振光分量R1被阻擋,縱向偏振光分量R2射出,呈現(xiàn)亮態(tài)。圖中箭頭X表示水平橫向方向。圓圈Y表示水平縱向方向。箭頭Z表示垂直方向。注意,此時(shí),橫向取向膜部分10a和縱向取向膜部分10b處均有光線出射,均呈亮態(tài),即整個(gè)液晶盒10呈亮態(tài)。在這種狀態(tài)下,防窺裝置3呈現(xiàn)全透光的全視角觀看狀態(tài),即非防窺狀態(tài)。
如上所述,根據(jù)該實(shí)施例,通過提供上下電極結(jié)構(gòu),使得通過上下電極對(duì)賓主液晶層加電壓時(shí)所述防窺裝置能夠切換為全視角顯示的非防窺模式,而不加電壓時(shí)防窺裝置呈現(xiàn)窄視角顯示的防窺模式。因此,利用該實(shí)施例的防窺裝置可實(shí)現(xiàn)視周圍環(huán)境主動(dòng)選擇是否防窺,即實(shí)現(xiàn)窄視角和寬視角的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),在防窺模式和非防窺模式之間自由切換。
圖5a是示出圖4所示的防窺裝置3處于防窺模式時(shí)的光出射路徑的截面示意圖。如圖5a所示,當(dāng)不施加電壓時(shí),防窺裝置3處于防窺模式。如前面參照?qǐng)D4a-4b所述,對(duì)應(yīng)橫向取向膜部分10a和縱向取向膜部分10b處的區(qū)域分別呈現(xiàn)亮態(tài)和暗態(tài),防窺裝置3顯示出透明條紋和黑色條紋,只有特定位置或角度的光線R可以從透明條紋透出,其他位置或角度的光線將被黑色條紋遮擋。因此,防窺裝置呈現(xiàn)窄視角顯示狀態(tài),即處于防窺模式。
圖5b是示出圖4所示的防窺裝置處于非防窺模式時(shí)的光出射路徑的截面示意圖。如圖5b所示,當(dāng)施加電壓時(shí),防窺裝置3處于非防窺模式。如前面參照?qǐng)D4c所述,防窺裝置3為全透光狀態(tài),對(duì)應(yīng)橫向取向膜部分10a和縱向取向膜部分10b處的區(qū)域均呈現(xiàn)亮態(tài),不存在明暗條紋。這樣,光線R可以自由透過橫向取向膜部分10a和縱向取向膜部分10b而無任何遮擋。因此,防窺裝置3呈現(xiàn)全視角狀態(tài),即處于非防窺模式。
圖1-4的實(shí)施例示出了偏光膜20位于液晶盒10的出光側(cè)的情況。但是,偏光膜20也可以位于液晶盒10的入光側(cè)。圖6是根據(jù)本公開的另一個(gè)具體實(shí)施例的防窺裝置4的截面示意圖,示出了偏光膜20位于液晶盒10的入光側(cè)的情況。
具體地,如圖6所示,根據(jù)該實(shí)施例的防窺裝置4包括液晶盒10和偏光片20,偏光片20設(shè)置在液晶盒10的入光側(cè)(下側(cè))。液晶盒10從上至下依次包括上基板12、上電極13、上取向膜14、液晶層15、下取向膜16、下電極17和下基板18。液晶層15為賓主液晶層,夾在上取向膜14和下取向膜16之間,包括液晶分子15a和染料分子15b。與圖4所示的實(shí)施例不同,圖6所示的實(shí)施例的防窺裝置4中,偏光片20設(shè)置在液晶盒10的入光側(cè),即設(shè)置在下基板18的遠(yuǎn)離液晶層15的一側(cè)。
類似于圖4的實(shí)施例,當(dāng)上電極13和下電極17之間不施加電壓時(shí),防窺裝置4處于防窺模式。具體地,上取向膜14類似于圖2包括交替排列的第一取向膜部分14a和第二取向膜部分14b。第一取向膜部分14a的取向方向?yàn)闄M向,第二取向膜部分14b的取向方向?yàn)榭v向。下取向膜16包括交替排列的第三取向膜部分16a和第四取向膜部分16b。第三取向膜部分16a的取向方向?yàn)闄M向,第四取向膜部分16b的取向方向?yàn)榭v向。并且,上取向膜14的第一取向膜部分14a和第二取向膜部分14b分別與下取向膜16的第三取向膜部分16a和第四取向膜部分16b在垂直于上取向膜或下取向膜的方向上對(duì)準(zhǔn)。以下將第一取向膜部分14a和第三取向膜部分16a對(duì)應(yīng)的液晶盒的部分稱為橫向取向膜部分10a,將第二取向膜部分14b和第四取向膜部分16b對(duì)應(yīng)的液晶盒的部分稱為縱向取向膜部分10b。
按照上取向膜14和下取向膜16的這種排列方式,橫向取向膜部分10a處的液晶分子15a和染料分子15b沿橫向方向排列,縱向取向膜部分10b處的液晶分子15a和染料分子15b沿縱向方向排列。因此,在包括橫向偏振光分量和縱向偏振光分量的光線例如自然光照射到防窺裝置4的下側(cè),即照射到偏光片20上時(shí),在偏光片20為橫向偏振片的情況下,縱向偏振光分量被偏光片20攔截,而橫向偏振光分量通過偏光片20。然后,在第一取向膜部分14a和第三取向膜部分16a(橫向取向膜部分10a)處的染料分子15b吸收橫向偏振光分量,不允許橫向偏振光分量通過液晶層15。因此,在橫向取向膜部分10a處在液晶盒10的出光側(cè)(上側(cè))無光線輸出,呈現(xiàn)暗態(tài)。同時(shí),在第二取向膜部分14b和第四取向膜部分16b(縱向取向膜部分10b)處的染料分子15b不吸收橫向偏振光分量,允許橫向偏振光分量通過液晶層15。因此,在縱向取向膜部分10b處在液晶盒10的出光側(cè)(上側(cè))有光線輸出,呈現(xiàn)亮態(tài)。這樣,在防窺裝置4的出光側(cè)也呈現(xiàn)亮態(tài)和暗態(tài)交替的區(qū)域,從而提供窄視角,起到防窺作用。
類似地,在偏光片20為縱向偏振片的情況下,橫向偏振光分量被偏光片20攔截,而縱向偏振光分量通過偏光片20。然后,在第一取向膜部分14a和第三取向膜部分16a(橫向取向膜部分10a)處的染料分子15b不吸收縱向偏振光分量,而允許縱向偏振光分量通過液晶層15。因此,在橫向取向膜部分10a處在液晶盒10的出光側(cè)(上側(cè))有光線輸出,呈現(xiàn)亮態(tài)。同時(shí),在第二取向膜部分14b和第四取向膜部分16b(縱向取向膜部分10b)處的染料分子15b吸收縱向偏振光分量,不允許縱向偏振光分量通過液晶層15。因此,在縱向取向膜部分10b處在液晶盒10的出光側(cè)(上側(cè))無光線輸出,呈現(xiàn)暗態(tài)。這樣,在防窺裝置4的出光側(cè)也呈現(xiàn)亮態(tài)和暗態(tài)交替的區(qū)域,從而提供窄視角,起到防窺作用。
類似于圖4的實(shí)施例,當(dāng)上電極13和下電極17之間施加電壓時(shí),圖6所示的防窺裝置4處于全視角的非防窺模式。具體地,通過對(duì)賓主液晶盒10施加電場(chǎng),無論取向膜部分為哪種取向,液晶分子15a和染料分子15b在電場(chǎng)作用下均偏轉(zhuǎn)到長(zhǎng)軸與液晶盒10表面垂直的方向,不再隨取向膜14和16的取向方向排列。此時(shí)染料分子15b不吸收垂直于其長(zhǎng)軸入射的光束。因此,無論偏光片20是橫向偏光片還是縱向偏光片,即無論透過偏光片20的光線是橫向偏振光分量還是縱向偏振光分量,均能經(jīng)由橫向取向膜部分10a和縱向取向膜部分10b通過液晶層15,到達(dá)液晶盒10的出光側(cè)。此時(shí),橫向取向膜部分10a和縱向取向膜部分10b處均有光線出射,均呈亮態(tài),即整個(gè)液晶盒10呈亮態(tài)。在這種狀態(tài)下,防窺裝置4呈現(xiàn)全透光的全視角觀看狀態(tài),即非防窺狀態(tài)。
如上所述,根據(jù)該實(shí)施例,通過提供上下電極結(jié)構(gòu),使得通過上下電極對(duì)賓主液晶層加電壓時(shí)所述防窺裝置能夠切換為全視角顯示的非防窺模式,而不加電壓時(shí)防窺裝置呈現(xiàn)窄視角顯示的防窺模式。因此,利用該實(shí)施例的防窺裝置同樣可實(shí)現(xiàn)視周圍環(huán)境主動(dòng)選擇是否防窺,即實(shí)現(xiàn)窄視角和寬視角的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),在防窺模式和非防窺模式之間自由切換。
本公開另一方面的實(shí)施例還提供了一種防窺顯示設(shè)備。圖7是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的防窺顯示設(shè)備100的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示,防窺顯示設(shè)備100包括層疊設(shè)置的顯示裝置101和防窺裝置102。防窺裝置102可以是前述任一實(shí)施例的防窺裝置1、2、3或4。在該實(shí)施例中,顯示裝置101設(shè)置在防窺裝置102的下側(cè)(入光側(cè)),即防窺裝置102設(shè)置在顯示裝置101的出光側(cè)。
如前述實(shí)施例所述,在不加電壓的情況下,防窺裝置102可通過其橫向取向膜部分和縱向取向膜部分調(diào)節(jié)從顯示裝置101射出的光線,使從顯示裝置101射出的光線的一部分被防窺裝置阻擋,從而光線以窄視角從防窺裝置102射出。因此,可在防窺模式下以窄視角觀看顯示裝置的圖像。另外,在加電壓的情況下,從顯示裝置101射出的光線同時(shí)通過橫向取向膜部分和縱向取向膜部分以全視角從防窺裝置102射出,因而可在非防窺模式下以全視角觀看顯示裝置102的圖像。
圖8是根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的防窺顯示設(shè)備200的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示,防窺顯示設(shè)備200包括層疊設(shè)置的顯示裝置201和防窺裝置202,其中,防窺裝置202可以是前述任一實(shí)施例的防窺裝置1、2、3或4。在該實(shí)施例中,顯示裝置201設(shè)置在防窺裝置202的上側(cè)(出光側(cè)),即防窺裝置202設(shè)置在顯示裝置201的入光側(cè)(下側(cè))。
在該實(shí)施例中,同樣,在不加電壓的情況下,防窺裝置202可通過其橫向取向膜部分和縱向取向膜部分預(yù)先調(diào)節(jié)射向顯示裝置201的光線,使射向顯示裝置201的光線的一部分被防窺裝置202阻擋,從而光線以窄視角射向顯示裝置201,并以窄視角從顯示裝置201的上側(cè)(出光側(cè))射出。因此,可在防窺模式下以窄視角觀看顯示裝置的圖像。另外,在加電壓的情況下,射向顯示裝置201的光線同時(shí)通過橫向取向膜部分和縱向取向膜部分以全視角從防窺裝置202射出并通過顯示裝置201,因而可在非防窺模式下以全視角觀看顯示裝置201的圖像。
在圖7和圖8的實(shí)施例中,顯示裝置可以是液晶顯示裝置。在這種情況下,顯示設(shè)備還可以包括背光裝置,所述背光裝置設(shè)置在顯示裝置的下側(cè),即入光側(cè),為顯示裝置提供光源。
圖7a為圖7中的顯示裝置101是液晶顯示裝置的一種防窺顯示設(shè)備100a的結(jié)構(gòu)的示例。如圖7a所示,在如圖7所示的防窺顯示設(shè)備100的下側(cè),即顯示裝置101的下側(cè)設(shè)置背光裝置103,形成防窺顯示設(shè)備100a。
圖8a為圖8中的顯示裝置是液晶顯示裝置的一種防窺顯示設(shè)備200a的結(jié)構(gòu)的示例。如圖8a所示,在如圖8所示的防窺顯示設(shè)備200的下側(cè),即防窺裝置202的下側(cè)設(shè)置背光裝置203,形成防窺顯示設(shè)備200a。
根據(jù)另外的實(shí)施例,所述顯示裝置101或201可以是OLED顯示裝置。在這種情況下,不需要設(shè)置背光裝置。
圖9是根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的防窺顯示設(shè)備300的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示,防窺顯示設(shè)備300包括顯示裝置301和賓主液晶盒302。顯示裝置301設(shè)置在賓主液晶盒302的入光側(cè)。顯示裝置301包括偏光片301a,賓主液晶盒302可以是前述實(shí)施例的防窺裝置1、2、3和4任一中的液晶盒10。根據(jù)該實(shí)施例,偏光片301a是設(shè)置在顯示裝置301中?;蛘哒f,可利用顯示裝置301中本身存在的偏光片301a兼作防窺裝置的偏光片,與賓主液晶盒302構(gòu)成類似前述實(shí)施例的防窺裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,顯示裝置301還可以包括上基板301b和下基板301c等結(jié)構(gòu),在此不再贅述。
圖10是根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的防窺顯示設(shè)備400的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示,防窺顯示設(shè)備400包括顯示裝置401和賓主液晶盒402,顯示裝置401設(shè)置在賓主液晶盒402的出光側(cè)。顯示裝置401包括偏光片401a,賓主液晶盒402可以是前述實(shí)施例的防窺裝置100、200、300、400任一中的液晶盒10。根據(jù)該實(shí)施例,類似于圖9的實(shí)施例,偏光片401a設(shè)置在顯示裝置401中?;蛘哒f,可利用顯示裝置401中本身存在的偏光片401a兼作防窺裝置的偏光片,與賓主液晶盒402構(gòu)成類似前述實(shí)施例的防窺裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,顯示裝置401還可以包括上基板401b和下基板401c等結(jié)構(gòu),在此不再贅述。
在圖9或圖10所示的實(shí)施例中,顯示裝置可以是液晶顯示裝置。在這種情況下,顯示設(shè)備還包括背光裝置,所述背光裝置設(shè)置在顯示裝置的下側(cè),即入光側(cè),為顯示裝置提供光源。
圖9a為圖9中的顯示裝置301是液晶顯示裝置的一種防窺顯示設(shè)備300a的結(jié)構(gòu)的示例。如圖9a所示,在如圖9所示的防窺顯示設(shè)備300的下側(cè),即顯示裝置301的下側(cè)(入光側(cè))設(shè)置背光裝置303,形成防窺顯示設(shè)備300a。
圖10a為圖10中的顯示裝置401是液晶顯示裝置的另一種防窺顯示設(shè)備400a結(jié)構(gòu)的示例。如圖10a所示,在如圖10所示的防窺顯示設(shè)備400的下側(cè),即賓主液晶盒402的下側(cè)設(shè)置背光裝置403,形成防窺顯示設(shè)備400a。
根據(jù)另外的實(shí)施例,所述顯示裝置301或401可以是OLED顯示裝置。在這種情況下,不需要設(shè)置背光裝置。
以上通過舉例的方式描述了本公開的幾個(gè)實(shí)施例,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,在不背離本公開的構(gòu)思的前提下,可以對(duì)本公開的實(shí)施例做出各種修改和變化。所有這些修改和變化都應(yīng)當(dāng)落入本公開的保護(hù)范圍內(nèi)。因此,本公開的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。