技术领域

本发明的实施例涉及一种液晶显示装置、 专用眼镜及显示器件。 背景技术

液晶显示装置具有轻薄、 低功耗、 多功能的绿色显示特性， 而成为市场 上的热门产品。

在液晶显示技术领域， 由于可以利用液晶的窄视角将液晶显示装置的 正 常显示区域仅局限于较窄的正面视角区域， 而使液晶显示装置的左右两边的 观察者无法看清或看到液晶显示装置中的显示 信息， 这对液晶显示装置中显 示的信息的隐私起到一定的保护作用； 但是， 有意或无意偷窥电脑隐私信息 的人， 往往在使用者的后方观看或通过隐形摄像头拍 摄来窃取液晶显示装置 中的显示信息， 偷窥者在一定角度可能较清晰的观察到液晶显 示装置中的显 示信息， 而使用者还一无所知。 发明内容

本发明的实施例提供了一种液晶显示装置、 专用眼镜及显示器件， 以提 高使用者观看液晶显示装置内信息时的隐蔽性 和安全性。

本发明的一个方面提供了一种液晶显示装置， 包括液晶面板， 所述液晶 面板具有薄膜晶体管 （TFT ) 阵列基板、 对置基板以及位于所述 TFT阵列基 板与所述对置基板之间的液晶层， 所述 TFT阵列基板背离所述液晶层的一侧 设有下偏光片， 所述对置基板设有检偏装置， 所述检偏装置上具有多个偏振 区域和多个无偏振区域， 所述检偏装置与所述偏振区域对应的部位为偏 振装 置， 所述偏振区域和所述无偏振区域间隔分布。

根据本发明的一个实施例， 所述偏振区域在所述对置基板上的投影形状 为条形， 所述无偏振区域在所述对置基板上的投影形状 为条形， 且所述偏振 区域和所述无偏振区域沿所述液晶面板中像素 单元的列方向或者行方向间隔 分布。

根据本发明的一个实施例， 所述偏振装置为纳米级线栅偏振片。

根据本发明的一个实施例， 所述偏振区域在所述对置基板上的投影形状 为长方形， 所述无偏振区域在所述对置基板上的投影形状 为长方形， 且所述 偏振区域和所述无偏振区域沿所述液晶面板中 像素单元的行方向和列方向均 间隔分布。

根据本发明的一个实施例， 所述偏振装置包括： 依次排列的第一透明电 极层、 具有液晶分子和二色性染料分子的偏振层以及 第二透明电极层， 所述 第一透明电极层与所述对置基板平行； 当所述第一透明电极层和所述第二透 明电极层未施加电压时， 所述偏振层中的液晶分子和二色性染料分子均 为平 行于所述对置基板取向； 当所述第一透明电极层和所述第二透明电极层 施加 电压时， 所述偏振层中的液晶分子和二色性染料分子的 取向均沿电场方向。

根据本发明的一个实施例， 所述偏振层中二色性染料分子的含量为 1~2 wt %。

根据本发明的一个实施例， 所述检偏装置设置于所述对置基板背离所述 液晶层的一侧， 或者设置于所述对置基板朝向所述液晶层的一 侧。

根据本发明的一个实施例， 在所述液晶面板的像素单元中， 与所述偏振 区域相对的像素单元为常白模式， 与所述无偏振区域相对的像素单元为常黑 模式； 或者， 与所述偏振区域相对的像素单元为常黑模式， 与所述无偏振区 域相对的像素单元为常白模式。

本发明的另一个方面提供了一种用于上述技术 方案中提供的任一种液晶 显示装置的专用眼镜， 其包括至少一片具有偏光片的镜片。

本发明的再一个方面还提供了一种显示器件， 其包括上述技术方案中提 供的任一种液晶显示装置和上述技术方案中提 供的专用目艮镜。 附图说明

下面将结合附图， 对根据本发明实施例提供的液晶显示装置、 专用眼镜 及显示器件的具体实施方式进行详细地说明， 其中：

图 1为根据本发明的实施例提供的液晶显示装置� �结构示意图； 图 2为根据本发明的实施例提供的液晶显示装置� �显示原理示意图； 图 3为根据本发明的实施例提供的液晶显示装置� �检偏装置中偏振区域 和无偏振区域间隔列排列的结构示意图；

图 4为根据本发明的实施例提供的液晶显示装置� �检偏装置中偏振区域 和无偏振区域间隔行排列的结构示意图； 图 5为根据本发明的实施例提供的液晶显示装置� �检偏装置中偏振区域 和无偏振区域间隔点排列的结构示意图；

图 6为根据本发明的实施例提供的液晶显示装置� �检偏装置中偏振装置 为线栅偏振片的结构示意图；

图 7为图 6所示线栅偏振片的偏振原理示意图；

图 8为根据本发明的实施例提供的液晶显示装置� �检偏装置与偏振区域 相对部分的偏光层具有液晶材料和二色性染料 并且第一透明电极层和第二透 明电极层未施加电压时的光透原理图；

图 9为根据本发明的实施例提供的液晶显示装置� �检偏装置与无偏振区 域相对部分的偏光层具有液晶材料和二色性染 料并且第一透明电极层和第二 透明电极层施加电压时的光透原理图。 具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明示例性的一部分 实 施例， 而不是全部的实施例。 基于本文中描述的实施例， 本领域普通技术人 员在无需创造性劳动的前提下可以获得许多其 他实施例和变形， 而这些实施 例和变形都属于本发明保护的范围。

请参考图 1 , 本发明实施例提供的液晶显示装置包括液晶面 板 2, 液晶面 板 2具有薄膜晶体管（ TFT )阵列基板 21、对置基板 23以及位于 TFT阵列基 板 21与对置基板 23之间的液晶层 22。 TFT阵列基板 21背离液晶层 22的一 侧设有下偏光片 1 , 对置基板 23背离液晶层 22的一侧设有检偏装置 3。

图 2为本发明实施例提供的液晶显示装置的显示� �理示意图； 图 3为本 发明实施例提供的液晶显示装置的检偏装置中 偏振区域和无偏振区域间隔列 排列的结构示意图。检偏装置 3上具有多个偏振区域 C和多个无偏振区域 D, 检偏装置 3与偏振区域 C对应的部位为偏振装置 31 ,偏振区域 C和无偏振区 域 D间隔分布。

为便于对上述液晶显示装置的显示原理进行描 述， 下文对上述液晶显示 装置的描述中引入了对用于上述液晶显示装置 的专用眼镜的描述， 因此之后 将不再对专用目艮镜的使用原理进行单独的描 述。

本发明实施例提供的专用眼镜例如包括至少一 片具有偏光片的镜片。 结合上述技术方案中提供的液晶显示装置以及 专用目艮镜， 在本发明实施 例提供的液晶显示装置中，对置基板 23上设置的检偏装置 3具有间隔分布的 偏振区域 C和无偏振区域 D, 偏振区域 C内的偏振装置 31可以与 TFT阵列 基板 21上设置的下偏光片 1配合以分别起起偏和检偏的作用，而无偏振� �域 D内没有偏振装置 31 ,所有透过液晶层 22的光都能射出液晶面板。如在图 2 中的偏振区域 C1和偏振区域 C2, 偏振装置 31能够起到检偏的作用； 在无 偏振区域 D1和无偏振区域 D2, 偏振装置 31就不能起到检偏作用。 因此， 在棵眼状态下， 观看者可以看到与偏振区域 C相对的像素单元显示的信息， 而由于无偏振区域 D内没有偏振装置 31 ,棵眼自然无法识别与无偏振区域 D 相对的像素单元显示的信息。要想识别与无偏 振区域 D相对的像素单元显示 的信息， 使用者需要佩戴具有偏光片的镜片的专用眼镜 。 当专用目艮镜的镜片 上的偏光片的透光轴与下偏光片 1的透光轴之间满足一定的夹角关系时， 专 用眼镜中镜片上的偏光片与下偏光片 1 配合能够分别起到起偏和检偏的作 用，使用该专用目艮镜的使用者才能对与无偏 振区域 D相对的像素单元显示的 信息进行识别。

本发明实施例提供的液晶显示装置， 使用专用眼镜的观察者可以观看无 偏振区域 D相对的像素单元显示的信息， 而棵眼观察者只能看到与偏振区域 C相对的像素单元显示的信息。 因此， 使用者在使用时， 可以通过对与偏振 区域 C相对的像素单元和与无偏振区域 D相对的像素单元通入独立的数据 流，使与偏振区域 C相对的像素单元和与无偏振区域 D相对的像素单元显示 的信息彼此独立，例如与无偏振区域 D相对的像素单元内显示的信息为机密 信息。 因此， 即使让偷窥者观看， 偷窥者也不能看到与无偏振区域相对的像 素单元显示的信息。 由此能够提高使用者观看液晶显示装置内信息 时的隐蔽 性和安全性。

图 4为本发明的实施例提供的液晶显示装置的检� �装置中偏振区域和无 偏振区域间隔行排列的结构示意图。 请参考图 3和图 4, 在一种实施方式中， 偏振区域 C在对置基板 23上的投影形状为条形， 无偏振区域 D在对置基板 23上的投影形状为条形，并且偏振区域 C和无偏振区域 D沿液晶面板 2中像 素单元的列方向或者行方向间隔分布。 即， 检偏装置 3中的偏振区域 C和无 偏振区域 D为隔列式分布或者隔行式分布。

请参考图 5, 在另一种实施方式中， 检偏装置 3中偏振区域 C在对置基 板 23上的投影形状为长方形， 无偏振区域 D在对置基板 23上的投影形状为 长方形， 并且偏振区域 C和无偏振区域 D沿液晶面板 2中像素单元的行方向 和列方向均间隔分布。 即， 检偏装置 3中的偏振区域 C与无偏振区域 D为隔 点式分布。

如图 6所示， 当检偏装置 3中的偏振区域 C和无偏振区域 D为隔列式分 布或者隔行式分布时，在对置基板 23上的投影形状为条形的偏振区域 C内设 置的偏振装置 31可以为纳米级 WLP线栅偏振片。

如图 7所示，纳米级线栅偏振片可反射沿线栅偏振� �内的纳米金属丝 311 延伸方向 a振动的偏振光，而透射沿与纳米金属丝 311延伸方向 a垂直的方向 振动的偏振光， 由此可以实现偏振光的选择性透射， 从而实现偏振片功能。

现在结合附图 7说明线栅偏振片的偏振原理。 光是一种电磁波， 是电场 和磁场的交替传播， 电场和磁场的方向相互垂直； 当电磁波中的电矢量方向 与金属丝 311的延伸方向 a平行时，电场平行于金属丝 311延伸方向 a的光会 引起金属丝 311 中电子的振动， 电矢量在金属丝 311 中激起电流， 电流的能 量转化为热量， 就没有电磁波通过线栅偏振片； 当电矢量方向和金属丝 311 延伸方向 a垂直时， 电磁波不会在金属丝 311 中激起电流， 则此部分电磁波 就可以透过线栅偏振片。 基于此原理， 上述线栅偏振片能够起到检偏的作用。

对于纳米金属偏振片， 需按照本发明图案化需求进行图案化， 可采用常 规的溅射工艺进行金属沉积、 光刻胶旋涂、 掩膜板曝光、 金属蚀刻 （例如湿 法蚀刻）、 光刻胶剥离等工艺， 形成有偏振区和无偏振区的图案区域。

当然， 上述检偏装置 3中的偏振装置 31也可以为常用的偏光片结构， 包 括两层支撑防护层和位于两层支撑防护层之间 的偏光层。 偏光层例如为聚乙 烯醇薄膜， 支撑防护层的制备材料例如为三聚氰酸三烯丙 酯或聚三醋酸纤维 素酯。

请参考图 8, 当检偏装置 3中的偏振区域 C和无偏振区域 D为隔列式分 布或者隔行式分布、 或者隔点式分布时， 上述检偏装置 3中的偏振装置 31还 可以包括依次排列的第一透明电极层 81、 具有液晶分子 821和二色性染料分 子 822的偏振层 82以及第二透明电极层 83; 第一透明电极层 81和第二透明 电极层 82与对置基板 23平行。 当第一透明电极层 81和第二透明电极层 83 未施加电压时， 偏振层 82中的液晶分子 821和二色性染料分子 822均为与对 置基板平行取向。 当第一透明电极层 81和第二透明电极层 83施加电压时， 偏振层 82中的液晶分子 821和二色性染料分子 822的取向均沿电场方向。 二色性染料分子 822主要是对偏振光进行选择性的吸收（起偏振 片的作 用）， 并随着液晶分子 821的偏振而发生偏转。 液晶分子 821在电场的作用下 发生偏转， 主要是控制入射光偏振态的方向变化， 配合偏振片进行正常显示。

二色性染料分子 822沿着长轴和短轴方向有不同光吸收率。例如 ，如图 8 所示， 当第一透明电极层 81和第二透明电极层 83未加压时， 偏振层 82中的 液晶分子 821和二色性染料分子 822均为水平取向 （即位于平行于第一透明 电极层 81或第二透明电极层 82的方向上 ), 即二色染料分子 822的长轴和液 晶分子 821位于水平方向， 短轴位于垂直方向 （即位于垂直于第一透明电极 层 81或第二透明电极层 82的方向上 ), 偏振层 82将吸收与其取向平行的偏 振光， 让垂直方向的偏振光透过， 从而起偏振作用。

根据本发明的实施例，偏振层 82中二色染料分子 822的含量可以为约 1~2 wt%。二色性染料分子 822主要是对偏振光进行选择性的吸收（起偏振 片的作 用）， 并随着液晶分子 821的偏振而发生偏转。

如图 9所示， 当然为了便于检偏装置 3的制备， 检偏装置 3的无偏振区 域 D也包括两层透明电极层和位于两层透明电极� �之间、 具有液晶分子和二 色性染料分子的偏振层。 当两层透明电极层未施加电压时， 偏振层中的液晶 分子和二色性染料分子均为水平取向； 当两层透明电极层施加电压时， 偏振 层中的液晶分子和二色性染料分子的取向均沿 电场方向， 从而垂直于第一和 第二透明电极层。 无偏振区域 D内的两层透明电极层通入电压时， 检偏装置 3与无偏振区域 D对应的部分没有检偏效果。

检偏装置 3的偏振区域 C和无偏振区域 D具有相同的结构， 便于检偏装 置 3整层制备。 偏振区域 C和无偏振区域 D中的透明电极层可以单独控制以 分别确定是否施加电压。 例如， 不同的区域使用独立的开关控制信号进行控 制来改变偏振态。 例如， 如果偏振区域和非偏振区域的位置设计为固定 区域， 可以采用筒单的无源方式实现单独控制 （例如， 两个开关控制信号）； 而如果 偏振区域和非偏振区域的分割多样化， 也可以采用 TFT的有缘驱动方式进行 控制。

当检偏装置 3中的偏振区域 C和无偏振区域 D为隔列式分布或者隔行式 分布、 或者隔点式分布时， 在一种实施方式中， 检偏装置 3的偏振装置 31包 括两层支撑防护层和位于两层支撑防护层之间 的偏光层。 根据本发明的实施例， 上述实施方式中提到的偏光层例如为聚乙烯醇

( PVA )薄膜， 支撑防护层的制备材料例如为三聚氰酸三烯丙 酯或聚三醋酸 纤维素酯。

当上述偏振装置 31 为包括两层支撑防护层和位于两支撑防护层之 间的 PVA偏光层结构的常规偏振片时， 整个检偏装置 3可以利用掩模板采用等离 子或用激光等方式对整张偏振片的偏光层进行 干刻蚀， 进而形成具有偏振区 域 C和无偏振区域 D图案的检偏装置。

根据本发明的实施例， 上述偏振装置 31采用的常规偏振片可以按偏振片 的制备方式制备， 也可以以对置基板 23为村底基板， 直接在对置基板 23上 形成。

整张偏振片的图案化， 在于偏振片中偏光层的图案化， 而偏光层上下两 侧的支撑防护层可以保证偏光层的拉伸方向性 ， 同时可以避免偏光层内偏光 片水分的流失。

为保证偏光片与对置基板 23之间的良好接触， 偏光片与对置基板 23可 涂上一层粘合层。

偏振片的图案化工艺可以如下： 将偏振片的粘合层、 支撑防护层、 偏光 层按顺序依次制作于对置基板 23上； 利用设计好的掩膜板， 对偏光层进行图 案等离子或激光刻蚀， 该掩模板和液晶面板上的标记（mark )对位， 使掩膜 板上的图案能满足和 TFT阵列基板上与无偏振区域 D相对的像素单元——对 应。

在已图案化的偏光层上， 再做一层支撑防护层， 进一步固定刻蚀后的偏 光层图案形状， 并保证偏振片上的水分含量。

当然， 为更好地保护偏光片， 防止偏光片的划痕伤害， 还可以在外层的 支撑防护层上制备一层表面保护层。

偏光层添加碘并且在与单轴延伸的聚乙烯醇膜 片的延伸方向相同的方向 上， 偏光层中所含的碘分子被吸附取向， 从而具备偏光功能。

两层支撑防护层分别设置于偏光层两侧， 可以提高偏光层的可靠性。 而位于最外层的保护层， 为了保护偏光片免受外部损伤， 应该具备外观 良好、 防静电并且无光学缺陷等特性， 例如使用 PET膜。

上述结构的偏光片还可以通过网点式印刷以及 转印等方式形成图案化。 在上述实施方式以及实施例中， 可以将上述检偏装置 3设置于对置基板 23背离液晶层 22的一侧，或者设置于对置基板 23朝向液晶层 22的一侧。只 要能对与偏振区域 C相对的像素单元起到检偏作用即可。

在上述实施方式中，可以将上述液晶面板 2的像素单元中的与偏振区域 C 相对的像素单元设置为常白模式， 而将与无偏振区域 D相对的像素单元设置 为常黑模式； 或者， 将与偏振区域 C相对的像素单元设置为常黑模式， 而将 与无偏振区域 D相对的像素单元设置为常白模式。 这样， 只需要专用眼镜的 镜片上的偏光片的透光轴与检偏装置 3中偏振装置 31的透光轴垂直， 即可以 实现对与偏振区域 C相对的像素单元显示的信息和与无偏振区域 D相对的像 素单元显示的信息进行分离， 避免信息串扰。

根据本发明的实施例，上述常黑模式和常白模 式均为 TN模式下的常黑模 式和常白模式。

当检偏装置 3中的偏振区域 C和无偏振区域 D为隔列式分布或者隔行式 分布， 上述与偏振区域 C相对的像素单元为 TN模式下的常白模式， 与无偏 振区域 D相对的像素单元为 TN模式下的常黑模式，并且当偏振装置 31包括 纳米级 WLP线栅偏振片时， 线栅偏振片内的金属丝的延伸方向与下偏光片 1 的透光轴垂直。

当然， 上述技术方案中提供的液晶显示装置， 通过向与检偏装置 3 中的 偏振区域 C相对的像素单元和与无偏振区域 D相对的像素单元中通入不同的 数据流， 还可以应用在 3D显示技术领域。 偏振区域 C和无偏振区域 D的面 积可以相同， 也可以不同， 当应用在 3D显示技术领域时， 两者的面积优选相 同。

上述技术方案中提供的对置基板 23例如为彩膜基板。

当然上述显示装置还可以为彩色滤光层制备在 TFT阵列基板 21上的阵列 上彩膜（COA )模式， 此种情况下对置基板 23可以没有彩膜层。 装置的专用眼镜， 包括至少一片具有偏光片的镜片。 使用者佩戴具有偏光片 的镜片的专用眼镜后， 当专用眼镜的镜片上的偏光片的透光轴与下偏 光片 1 的透光轴之间满足一定的夹角关系时， 专用眼镜中镜片上的偏光片与下偏光 片 1配合能够起到起偏和检偏的作用， 进而对与无偏振区域 D相对的像素单 元显示的信息进行识别。

本发明的实施例还提供了一种显示器件， 其包括具体实施方式以及实施 例中提供的任一种液晶显示装置， 和上述技术方案中提供的专用目艮镜。

结合上述技术方案中提供的液晶显示装置以及 专用目艮镜， 本发明提供的 液晶显示装置中， 对置基板上设置的检偏装置具有间隔分布的偏 振区域和无 偏振区域， 偏振区域内的偏振装置可以与 TFT阵列基板上设置的下偏光片配 合形成起偏和检偏的作用， 进而在棵眼状态下， 观看者可以看到与偏振区域 相对的像素单元显示的信息， 而无偏振区域内没有偏振装置， 棵眼自然无法 识别与无偏振区域相对的像素单元显示的信息 ， 使用时， 使用者需要佩戴具 有偏光片的镜片的专用眼镜， 当专用眼镜的镜片上的偏光片的透光轴与下偏 光片的透光轴之间满足一定的夹角关系时， 专用眼镜中镜片上的偏光片与下 偏光片配合能够起到起偏和检偏的作用， 才能对与无偏振区域相对的像素单 元显示的信息进行识别。

本发明实施例提供的液晶显示装置， 使用专用眼镜的观察者可以观看无 偏振区域相对的像素单元显示的信息， 棵眼观察者只能看到与偏振区域相对 的像素单元显示的信息， 因此， 使用者在使用时， 即使让偷窥者观看， 偷窥 者也不能看到与无偏振区域相对的像素单元显 示的信息， 由此能够提高使用 者观看液晶显示装置内信息时的隐蔽性和安全 性。 脱离本发明的精神和范围。 本发明也意图包含属于本发明权利要求范围之 内 的这些修改和变形及其任何等同物。