一种显示装置及其驱动方法与流程

本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种显示装置及其驱动方法。

背景技术：

图1为一种2d与3d影像可切换显示装置的示意图，如图1所示，2d与3d影像可切换显示装置(2dand3dimageswitchabledisplay)10，一般是使用一液晶视景分离组件12(liquidcrystalviewseparator)，并将其装置于一影像显示器11的屏幕之前。其中，影像显示器11是可由液晶、oled、qd、micro-led等已知的平面显示器所构成。为方便下文一致性的说明，定义一坐标系xyz，其中，xy平面是为影像显示面，即该2d与3d影像可切换显示装置10的影像显示面，是平行于该xy面。另外，对于观察者13的视觉感官而言，x方向是水平轴、y方向是垂直轴、z方向是视轴。

通过外部适当电气电压v的驱动，该液晶视景分离组件12可呈现光透明的状态，观察者13可观看到一2d的画面，以达到广视角二维显示的目的；通过外部适当电气电压v的驱动，该液晶视景分离组件12也可以呈现视景分离的状态，观察者13可观看到一3d影像，以达到三维显示的目的。对于2d与3d影像可切换显示装置的工作原理、构成与影像显示的方法，请参考以下所列举的论文与专利，此处不再赘述。一般，该液晶视景分离组件12，可由一液晶视差屏障组件(liquidcrystalparallaxbarrierdevice)、或一液晶柱状数组透镜组件(liquidcrystallenticularlensarraydevice)所构成。关于该液晶视差屏障组件的原理与构成，可参阅以下论文：“theoryofparallaxbarriers”,samh.kaplan,vol.59,journalofthesmpte,1952；以及，可参考美国专利案号：5,315,377、us8,686,994b2、us8,614,772b2。另外，关于该液晶柱状数组透镜组件的原理与构成，可参阅以下论文：“liquid-crystallens-cellswithvariablefocallength”,satos.,jpnjapplphys.1979；“autostereoscopicdisplaytechnologyformobile3dtvapplications”,j.harrold,proc.spie,2007；“overviewof3d2dswitchableliquidcrystaldisplaytechnologies”,proc.spie,2010；以及，可参考美国专利案号：6,069,650、us7,058,252b2、us8,279,363b2、us8,600,881b2。

图2为一种2d与防窥影像可切换显示装置的示意图，如图2所示，对于2d与3d影像可切换显示装置(2dandprivacyimageswitchabledisplay)20，一般是使用一视角可调控液晶组件22(viewinganglecontrollableliquidcrystaldevice)，并将其设置于一影像显示器11屏幕的前。另外，通过外部适当电气电压v的驱动，该视角可调控液晶组件22可呈现光透明的状态，观察者13可观看到一具广视角的2d画面，以达到广视角二维显示的目的；或通过外部适当电气电压v的驱动，该视角可调控液晶组件22也可以呈现呈现窄视角的状态，观察者13可观看到一具窄视角的2d画面，以达到窄视角二维显示的目的，从而实现防窥影像显示的目的。

图3为一种防窥影像显示的示意图，参考图2和图3，一般，对于防窥的基本需求，是于水平方向上，当观察者13的视线13a与视轴z的夹角θ大于特定角度时观看不到该影像显示器11所显示的影像，特定角度例如可以为45°。对于2d与防窥影像可切换显示装置的工作原理、构成与影像显示的方法，请参考以下所列举的论文与专利，此处不再赘述。一般，该视角可调控液晶组件22，根据不同的工作原理(workingprinciple)，可分为光遮蔽式(lightshieldingmethod)、光散射式(lightscatteringmethod)、与光吸收式(lightabsorptionmethod)等三种不同的视角可调控液晶组件22。关于该光遮蔽式视角可调控液晶组件的原理与构成，可参阅以下专利：us9,500,888b2。关于该光散射式视角可调控液晶组件的原理与构成，可参阅以下专利：us9.229,261b2。关于该光吸收式视角可调控液晶组件的原理与构成，可参阅以下专利：jp2006091871a。

综上所述，对于2d与3d影像可切换显示装置只能够实现广视角二维显示和三维显示之间的相互切换，2d与防窥影像可切换显示装置只能够实现广视角二维显示和窄视角二维显示之间的切换，但却无法更近一步整合2d、3d与防窥影像的显示，以提供更多的应用、并满足更多消费者的需求。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种显示装置及其驱动方法，以实现广视角二维显示、窄视角二维显示和三维显示之间的相互切换，丰富了显示装置的功能。

第一方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括：

显示面板；

光偏振方向调制器，位于所述显示面板的出光侧，用于将所述显示面板发出的光转换为沿预设偏振方向的线偏振光；

光方向角亮度调制器，位于所述光偏振方向调制器远离所述显示面板一侧，用于调节经所述光方向角亮度调制器出射的所述线偏振光的亮度随出射角度的变化，以及用于在三维显示时形成狭缝光栅，以实现所述显示装置呈现不同的显示状态；所述显示状态包括广视角二维显示、窄视角二维显示和三维显示，所述广视角二维显示为视角大于等于第一预设角度的二维显示，所述窄视角二维显示为视角小于第二预设角度的二维显示，所述第一预设角度大于所述第二预设角度。

可选地，所述显示面板的两条邻边分别沿x方向和y方向延伸，所述显示面板所在平面的法线方向沿z方向延伸，所述x方向、所述y方向与所述z方向构成笛卡尔坐标系，且观察者的两眼之间的连线平行于所述x方向；所述光偏振方向调制器包括光偏振方向调制器下基板，以及位于所述光偏振方向调制器下基板远离所述显示面板一侧依次排列的光偏振方向调制器下电极、光偏振方向调制器下配向层、光偏振方向调制器液晶层、光偏振方向调制器上配向层、光偏振方向调制器上电极和光偏振方向调制器上基板；

所述光偏振方向调制器下配向层的配向方向与所述光偏振方向调制器上配向层的配向方向垂直，所述光偏振方向调制器下配向层的配向方向沿所述y方向。

可选地，所述光偏振方向调制器液晶层包括扭曲向列型液晶分子。

可选地，所述光偏振方向调制器还包括半波片，所述半波片位于所述显示面板与所述光偏振方向调制器液晶层之间，用于输出偏振方向沿所述y方向的线偏振光。

可选地，所述显示面板出光面出射光线的偏振方向和所述y方向的角平分线与所述半波片的晶轴e轴方向平行。

可选地，所述半波片位于所述显示面板与所述光偏振方向调制器下基板之间。

可选地，所述光方向角亮度调制器包括光方向角亮度调制器下基板，以及位于所述光方向角亮度调制器下基板远离所述显示面板一侧依次排列的光方向角亮度调制器下电极、光方向角亮度调制器下配向层、光方向角亮度调制器液晶层、光方向角亮度调制器上配向层、光方向角亮度调制器上电极和光方向角亮度调制器上基板；所述光方向角亮度调制器上电极包括多个第一子电极和多个第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极沿所述x方向上一一交替排列，所述第一子电极与所述第二子电极均沿所述y方向延伸，所述光方向角亮度调制器下配向层的配向方向与所述光方向角亮度调制器上配向层的配向方向平行；所述光方向角亮度调制器下配向层的配向方向沿所述y方向。

可选地，所述光方向角亮度调制器液晶层包括主体材料和客体材料，所述主体材料包括向列型液晶分子，所述客体材料包括二色性染料分子。

可选地，所述二色性染料分子为p型二色性染料分子。

可选地，所述向列型液晶分子为正性液晶分子。

可选地，所述第一子电极连接第一电压线，所述第二子电极连接第二电压线。

可选地，各个所述第一子电极构成梳状结构，各个所述第二子电极构成梳状结构。

可选地，所述光偏振方向调制器上基板与所述光方向角亮度调制器下基板之间通过胶合层粘结；

所述胶合层的折射率与所述光偏振方向调制器上基板的光学折射率的差值小于0.1，所述胶合层的折射率与所述光方向角亮度调制器下基板的光学折射率的差值小于0.1。

可选地，为所述光偏振方向调制器下电极施加的电压值v1，为所述光偏振方向调制器上电极施加电压值v2，为所述光方向角亮度调制器下电极施加电压值v3，为所述第一子电极施加的电压值v41，为所述第二子电极施加的电压值v42；

v1＝v2，v41＝v3，v42＝v3时，所述显示面板发出的光经过所述光偏振方向调制器和所述光方向角亮度调制器后实现广视角二维显示；

v1＝v2，v41≠v3，v42≠v3时，所述显示面板发出的光经过所述光偏振方向调制器和所述光方向角亮度调制器后实现窄视角二维显示；

v1≠v2，v41＝v3，v42≠v3，或者，v1≠v2，v41≠v3，v42＝v3时，所述显示面板发出的光经过所述光偏振方向调制器和所述光方向角亮度调制器后实现三维显示。

可选地，所述光偏振方向调制器下电极与所述光方向角亮度调制器下电极均接地。

第二方面，本发明实施例提供一种显示装置的驱动方法，由第一方面所述的显示装置执行，所述驱动方法包括：

控制显示面板发光；

控制光偏振方向调制器将所述显示面板发出的光转换为沿预设偏振方向的线偏振光；

控制光方向角亮度调制器，调节经所述光方向角亮度调制器出射的所述线偏振光的的亮度随出射角度变化，以及在三维显示时调节所述光方向角亮度调制器形成狭缝光栅，以实现所述显示装置呈现不同的显示状态；所述显示状态包括广视角二维显示、窄视角二维显示和三维显示，所述广视角二维显示为视角大于等于第一预设角度的二维显示，所述窄视角二维显示为视角小于所述第二预设角度的二维显示，所述第一预设角度大于所述第二预设角度。

可选地，所述显示面板的两条邻边分别沿x方向和y方向延伸，所述显示面板所在平面的法线方向沿z方向延伸，所述x方向、所述y方向与所述z方向构成笛卡尔坐标系，且观察者的两眼之间的连线平行于所述x方向；所述光偏振方向调制器包括光偏振方向调制器下基板，以及位于所述光偏振方向调制器下基板远离所述显示面板一侧依次排列的光偏振方向调制器下电极、光偏振方向调制器下配向层、光偏振方向调制器液晶层、光偏振方向调制器上配向层、光偏振方向调制器上电极和光偏振方向调制器上基板；所述光偏振方向调制器下配向层的配向方向与所述光偏振方向调制器上配向层的配向方向垂直，所述光偏振方向调制器下配向层的配向方向沿所述y方向；所述光方向角亮度调制器包括光方向角亮度调制器下基板，以及位于所述光方向角亮度调制器下基板远离所述显示面板一侧依次排列的光方向角亮度调制器下电极、光方向角亮度调制器下配向层、光方向角亮度调制器液晶层、光方向角亮度调制器上配向层、光方向角亮度调制器上电极和光方向角亮度调制器上基板；所述光方向角亮度调制器上电极包括多个第一子电极和多个第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极沿所述x方向上一一交替排列，所述第一子电极与所述第二子电极均沿所述y方向延伸，所述光方向角亮度调制器下配向层的配向方向与所述光方向角亮度调制器上配向层的配向方向平行；所述光方向角亮度调制器下配向层的配向方向沿所述y方向；为光偏振方向调制器下电极施加的电压值v1，为光偏振方向调制器上电极施加电压值v2，为光方向角亮度调制器下电极施加电压值v3，为第一子电极施加的电压值v41，为第二子电极施加的电压值v42；

所述驱动方法包括：

控制v1＝v2＝0，以控制所述光偏振方向调制器将所述显示面板发出的光转换为沿所述x方向的线偏振光；控制v41＝v3＝0，v42＝v3＝0，控制经过所述光方向角亮度调制器后的光实现广视角二维显示；

控制v1＝v2＝0，以控制所述光偏振方向调制器将所述显示面板发出的光转换为沿所述x方向的线偏振光；控制v3＝0，v41≠0，v42≠0，控制经过所述光方向角亮度调制器后的光实现窄视角二维显示；

控制v1＝0，v2≠0，以控制所述光偏振方向调制器将所述显示面板发出的光转换为沿所述y方向的线偏振光；控制v3＝0，v41＝0，v42≠0，或者，v1＝0，v2≠0，v3＝0，v41≠0，v42＝0，控制经过所述光方向角亮度调制器后的光实现三维显示。

本发明实施例提供的显示装置包括显示面板、光偏振方向调制器和光方向角亮度调制器，光偏振方向调制器可以将显示面板发出的光设置为沿预设偏振方向的偏振光，示例性地，该预设偏振方向在广视角二维显示和窄视角二维显示的情况下为沿y方向，该预设偏振方向在三维显示的情况下沿x方向。按照预设偏振方向振动的线偏振光照射到光方向角亮度调制器后，光方向角亮度调制器可以调节亮度不随出射角度变化，从而实现广视角二维显示；光方向角亮度调制器可以调节亮度随出射角度的增大而减小，从而实现窄视角二维显示；光方向角亮度调制器也可以形成一狭缝光栅(即，视差屏障)，从而实现三维显示。

附图说明

图1为一种2d与3d影像可切换显示装置的示意图；

图2为一种2d与防窥影像可切换显示装置的示意图；

图3为一种防窥影像显示的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种显示装置的示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种显示装置的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种显示面板出光面出射光线的偏振方向与半波片的晶轴的关系示意图；

图7为本发明实施例提供的一种光方向角亮度调制器上电极的俯视结构示意图；

图8为图5中所示显示装置实现广视角二维显示的示意图；

图9为图5中所示显示装置实现窄视角二维显示的示意图；

图10为图5中所示显示装置实现三维显示的示意图；

图11a-图11c为水平线偏振入射光可以全视角穿透的原理示意图；

图12a-图12c为水平线偏振入射光可以窄视角穿透的原理示意图；

图13a-图13c为垂直线偏振入射光可全视角遮蔽的原理示意图；

图14a-图14c为垂直线偏振入射光可以全视角穿透的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图4为本发明实施例提供的一种显示装置的示意图，参考图4，显示装置30包括显示面板31、光偏振方向调制器40和光方向角亮度调制器60。显示面板31用于发光显示，显示面板31可以为液晶显示面板，由于液晶显示面板一般都设置有对置的两个偏振片，液晶显示面板的出射光为线偏振光。在其他实施例中，显示面板还可以为有机发光显示面板、电泳显示面板或量子点显示面板等出射光不是偏振光的显示面板，则可以将其处理为线性偏振光。也就是说，显示面板31出射光为线偏振光。光偏振方向调制器40位于显示面板31的出光侧，用于将显示面板31发出的光转换为沿预设偏振方向的线偏振光。光方向角亮度调制器60，位于光偏振方向调制器40远离显示面板31一侧，用于调节经光方向角亮度调制器60出射的线偏振光的亮度随出射角度的变化，以及用于在三维显示时形成狭缝光栅，以实现显示装置30呈现不同的显示状态。显示状态包括广视角二维显示、窄视角二维显示和三维显示，广视角二维显示为视角大于等于第一预设角度的二维显示，窄视角二维显示为视角小于第二预设角度的二维显示，第一预设角度大于第二预设角度。

本发明实施例提供的显示装置包括显示面板、光偏振方向调制器和光方向角亮度调制器，光偏振方向调制器可以将显示面板发出的光设置为沿预设偏振方向的偏振光，示例性地，该预设偏振方向在广视角二维显示和窄视角二维显示的情况下为沿x方向，该预设偏振方向在三维显示的情况下沿y方向。按照预设偏振方向振动的线偏振光照射到光方向角亮度调制器后，光方向角亮度调制器可以调节亮度不随出射角度变化，从而实现广视角二维显示；光方向角亮度调制器可以调节亮度随出射角度的增大而减小，从而实现窄视角二维显示；光方向角亮度调制器也可以形成一狭缝光栅(即，视差屏障)，从而实现三维显示。

图5为本发明实施例提供的另一种显示装置的示意图，参考图4和图5，显示面板31的两条邻边分别沿x方向和y方向延伸，显示面板31所在平面的法线方向沿z方向延伸，x方向、y方向与z方向构成笛卡尔坐标系，且观察者13的两眼之间的连线平行于x方向。本发明实施例部分的x方向、y方向以及z方向与背景技术中x方向、y方向以及z方向一致。需要说明的是，上述x方向、y方向以及z方向的规定是以显示装置30的实际使用为依据进行的定义，即对于观察者13的视觉感官而言，x方向的轴是水平轴、y方向的轴是垂直轴、z方向的轴是视轴。宽视角二维显示、窄视角二维显示以及三维显示均指的是x方向上，不涉及y方向上亮度的变化。在其他实施例中，也可以根据需要在y方向上实现宽视角二维显示、窄视角二维显示以及三维显示。

参考图4和图5，光偏振方向调制器60包括光偏振方向调制器下基板61b，以及位于光偏振方向调制器下基板61b远离显示面板31一侧依次排列的光偏振方向调制器下电极62b、光偏振方向调制器下配向层63b、光偏振方向调制器液晶层65、光偏振方向调制器上配向层63a、光偏振方向调制器上电极62a和光偏振方向调制器上基板61a。光偏振方向调制器下配向层63b的配向方向与光偏振方向调制器上配向层63a的配向方向垂直，光偏振方向调制器下配向层63b的配向方向沿y方向。光偏振方向调制器60还可以包括光偏振方向调制器框胶64，偏振方向调制器框胶64、光偏振方向调制器上基板61a和光偏振方向调制器下基板61b形成密闭空间并密封光偏振方向调制器液晶层65。可选地，光偏振方向调制器上基板61a和光偏振方向调制器下基板61b可以由玻璃材料形成，光偏振方向调制器上电极62a和光偏振方向调制器下电极62b可以由氧化铟锡形成，光偏振方向调制器下配向层63b和光偏振方向调制器上配向层63a可以由聚酰亚胺形成。

可选地，光偏振方向调制器液晶层65包括扭曲向列型液晶分子。光偏振方向调制器液晶层65中靠近光偏振方向调制器上配向层63a的扭曲向列型液晶分子的长轴，沿光偏振方向调制器上配向层63a的配向方向(即x方向)延伸。光偏振方向调制器液晶层65中靠近光偏振方向调制器下配向层63b的扭曲向列型液晶分子的长轴，沿光偏振方向调制器下配向层63b的配向方向(即y方向)延伸。无电场作用于光偏振方向调制器液晶层65时，光偏振方向调制器液晶层65中的扭曲向列型液晶分子具有扭曲旋转90°排列的特征，并可以将线偏振光的偏振方向旋转90°。

可选地，参考图5，光偏振方向调制器60还包括半波片66，半波片66为一定厚度的双折射晶体，当法向入射的光透过时，寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于π或其奇数倍。半波片66位于显示面板31与光偏振方向调制器液晶层65之间，用于输出偏振方向沿y方向的线偏振光。

图6为本发明实施例提供的一种显示面板出光面出射光线的偏振方向与半波片的晶轴的关系示意图，参考图5和图6，显示面板31出光面出射光线的偏振方向(图6中实线双箭头所示)和y方向(图6中虚线双箭头所示)的角平分线与半波片66的晶轴e轴方向平行。显示面板31出光面出射光线的偏振方向与晶轴e轴方向的夹角为α，y方向与晶轴e轴方向的夹角也为α。显示面板31出光面出射光线的偏振方向被半波片66旋转角度2α后其偏振方向变为沿y方向。另外，由于半波片66对入射其上的光线无任何的吸收，提高了光线的利用效率。

可选地，参考图4和图5，半波片66位于显示面板31与光偏振方向调制器下基板61b之间。示例性地，可以先形成光偏振方向调制器下基板61b、光偏振方向调制器下电极62b、光偏振方向调制器下配向层63b、光偏振方向调制器液晶层65、光偏振方向调制器上配向层63a、光偏振方向调制器上电极62a和光偏振方向调制器上基板61a，然后再将半波片66粘贴到光偏振方向调制器下基板61b远离光偏振方向调制器液晶层65一侧。在其他实施例中，半波片66还可以位于光偏振方向调制器下基板61b与光偏振方向调制器液晶层65之间，本发明对于半波片66的位置不作限定，只要半波片66位于显示面板31与偏振方向调制器液晶层65之间即可。

可选地，参考图4和图5，光方向角亮度调制器40包括光方向角亮度调制器下基板41b，以及位于光方向角亮度调制器下基板41b远离显示面板31一侧依次排列的光方向角亮度调制器下电极42b、光方向角亮度调制器下配向层43b、光方向角亮度调制器液晶层45、光方向角亮度调制器上配向层43a、光方向角亮度调制器上电极42a和光方向角亮度调制器上基板41a。光方向角亮度调制器上电极42a包括多个第一子电极421a和多个第二子电极422a，第一子电极421a与第二子电极422a沿x方向上一一交替排列，第一子电极421a与第二子电极422a均沿y方向延伸。光方向角亮度调制器下配向层43b的配向方向与光方向角亮度调制器上配向层43a的配向方向平行,光方向角亮度调制器下配向层43b的配向方向沿y方向，光方向角亮度调制器上配向层43a的配向方向也沿y方向。光方向角亮度调制器40还可以包括光方向角亮度调制器框胶44，光方向角亮度调制器框胶44、光方向角亮度调制器上基板41a和光方向角亮度调制器下基板41b形成密闭空间并密封光方向角亮度调制器液晶层45。可选地，光方向角亮度调制器上基板41a和光方向角亮度调制器下基板41b可以由玻璃材料形成，光方向角亮度调制器上电极42a和光方向角亮度调制器下电极42b可以由氧化铟锡形成，光方向角亮度调制器上配向层43a和光方向角亮度调制器下配向层43b可以由聚酰亚胺形成。

可选地，光方向角亮度调制器液晶层45包括主体材料和客体材料，主体材料包括向列型液晶分子，客体材料包括二色性染料分子。将沿长轴方向和短轴方向对可见光的吸收不同的二色性染料分子作为客体，溶于定向排列的向列液晶分子主体中。二色性染料分子将会“客随主变”地与向列型液晶分子同向排列。当作为主体的向列型液晶分子排列在电场作用下发生变化时，二色性染料分子排列方向也将随之而变化，即二色性染料对入射光的吸收也发生变化。

可选地，二色性染料分子为p型二色性染料分子。p型二色性染料分子对于线偏振的入射光，根据该线偏振方向与分子长轴方向夹角的不同，具有以下的光学作用:

(1)该线偏振方向是与分子长轴方向的夹角为0°时，即当该线偏振方向是平行于分子长轴方向时，可完全吸收该入射光。

(2)该线偏振方向是与分子长轴方向的夹角为90°时，即该线偏振方向是垂直于分子长轴方向时，可让该入射光完全通过。

(3)该线偏振方向是与分子长轴方向的夹角为大于0°且小于90°时，可让该入射光部份通过。

可选地，向列型液晶分子为正性液晶分子。正性液晶分子的长轴沿电场方向转动。

图7为本发明实施例提供的一种光方向角亮度调制器上电极的俯视结构示意图，参考图5和图7，第一子电极421a连接第一电压线421c，第二子电极422a连接第二电压线422c。通过第一电压线421c为所有的第一子电极421a施加相同的电压值，通过第二电压线422c为所有的第二子电极422a施加相同的电压值。

可选地，参考图7，各个第一子电极421a构成梳状结构，各个第二子电极422a构成梳状结构。梳状的第一子电极421a与梳状的第二子电极422a交叉排布且相互电绝缘。将第一子电极421a构成梳状结构，以及将第二子电极422a构成梳状结构，梳状的第一子电极421a与梳状的第二子电极422a可以相互填补对方的空隙，从而整体上节省了空间。

可选地，参考图5，光偏振方向调制器上基板61a与光方向角亮度调制器下基板41b之间通过胶合层50粘结。胶合层50可由光固化树脂、以及热固化树脂所构成。胶合层50的折射率与光偏振方向调制器上基板61a的光学折射率的差值小于0.1，胶合层50的折射率与光方向角亮度调制器下基板41b的光学折射率的差值小于0.1。由于相邻两种介质的折射率差值越大，在该相邻两种界面之间的光的透射越弱反射越强；相邻两种介质的折射率差值越小，在该相邻两种界面之间的光的透射越强反射越弱。本发明实施例中，胶合层50的折射率与光偏振方向调制器上基板61a以及光方向角亮度调制器下基板41b的光学折射率的差值均小于0.1，以提高光线透过率。为了进一步地提高光线透过率，可以设置胶合层50、光偏振方向调制器上基板61a以及光方向角亮度调制器下基板41b具有相同的光学折射率。

图8为图5中所示显示装置实现广视角二维显示的示意图，参考图5和图8，为光偏振方向调制器下电极62b施加的电压值v1，为光偏振方向调制器上电极62a施加电压值v2，为光方向角亮度调制器下电极42b施加电压值v3，为第一子电极421a施加的电压值v41，为第二子电极422a施加的电压值v42。图8中黑色圆点表示沿y方向振动的线偏振光，也可以称之为垂直线偏振光。图8中双箭头实线表示沿x方向振动的线偏振光，也可以称之为水平线偏振光，图8中宽箭头表示显示面板31出光面出射的光线。显示面板31出光面出射光线的偏振方向沿y方向时，可以省略半波片66；显示面板31出光面出射光线的偏振方向不沿y方向时，半波片66用于输出偏振方向沿y方向的线偏振光。总之，入射到光偏振方向调制器液晶层65靠近光偏振方向调制器下基板61b上的光线为垂直线偏振光。v1＝v2时，光偏振方向调制器上电极62a和光偏振方向调制器下电极62b之间无电场。光偏振方向调制器液晶层65中靠近光偏振方向调制器上配向层63a的扭曲向列型液晶分子的长轴，沿光偏振方向调制器上配向层63a的配向方向(即x方向)延伸。光偏振方向调制器液晶层65中靠近光偏振方向调制器下配向层63b的扭曲向列型液晶分子的长轴，沿光偏振方向调制器下配向层63b的配向方向(即y方向)延伸。由于无电场作用于光偏振方向调制器液晶层65，光偏振方向调制器液晶层65中的扭曲向列型液晶分子具有扭曲旋转90°排列的特征，并可以将线偏振光的偏振方向旋转90°。即，光偏振方向调制器液晶层65的输入为垂直线偏振光，光偏振方向调制器液晶层65的输出为偏振方向位于xz平面的偏振光(在xz平面内，观察者的视线与视轴的夹角称为水平视角，水平视角θ满足θ＝0°时，光偏振方向调制器液晶层65的输出为水平线偏振光，图8中示例性地以水平线偏振光为例进行解释说明)。该水平线偏振光通过胶合层50后依然为水平线偏振光。

v41＝v3，v42＝v3时，光方向角亮度调制器下电极42b和第一子电极421a之间无电场，光方向角亮度调制器下电极42b和第二子电极422a之间无电场，光方向角亮度调制器液晶层45中靠近光方向角亮度调制器下配向层43b的向列型液晶分子的长轴沿y方向延伸，光方向角亮度调制器液晶层45中靠近光方向角亮度调制器上配向层43a的向列型液晶分子的长轴沿y方向延伸。p型二色性染料分子跟随向列型液晶分子排列，其长轴沿y方向延伸。水平线偏振光与p型二色性染料分子的长轴方向垂直，水平线偏振光可以完全通过。θ≠0°时，入射到光方向角亮度调制器液晶层45的线偏振光的偏振方向与p型二色性染料分子的长轴方向垂直，水平线偏振光可以完全通过。由此可见，出射光的亮度不随出射角度变化，从而实现广视角二维显示。

图9为图5中所示显示装置实现窄视角二维显示的示意图，与图8类似之处在此不再赘述，参考图5和图9，v1＝v2时，光偏振方向调制器上电极62a和光偏振方向调制器下电极62b之间无电场，光偏振方向调制器液晶层65的输入为垂直线偏振光，光偏振方向调制器液晶层65的输出为偏振方向位于xz平面的偏振光(水平视角θ满足θ＝0°时，光偏振方向调制器液晶层65的输出为水平线偏振光，图9中示例性地以水平线偏振光为例进行解释说明)。该水平线偏振光通过胶合层50后依然为水平线偏振光。

v41≠v3，v42≠v3时，光方向角亮度调制器下电极42b和第一子电极421a之间存在电场，光方向角亮度调制器下电极42b和第二子电极422a之间存在电场，光方向角亮度调制器液晶层45中的向列型液晶分子的长轴沿z方向延伸，p型二色性染料分子跟随向列型液晶分子排列，其长轴沿z方向延伸。水平线偏振光与p型二色性染料分子的长轴方向垂直，水平线偏振光可以完全通过。θ≠0°时，入射到光方向角亮度调制器液晶层45的线偏振光的偏振方向与p型二色性染料分子的长轴方向存在一小于90°夹角，且该夹角随着视线与视轴的夹角θ的增大而减小，出射光的亮度随出射角度的增大而减小，从而实现窄视角二维显示。

图10为图5中所示显示装置实现三维显示的示意图，与图8类似之处在此不再赘述，参考图5和图10，v1≠v2时，光偏振方向调制器上电极62a和光偏振方向调制器下电极62b之间存在电场，光偏振方向调制器液晶层65中的扭曲向列型液晶分子的长轴沿z方向延伸，由于不存在扭曲向列，因此不会改变入射光的偏振方向。即，光偏振方向调制器液晶层65的输入为垂直线偏振光，光偏振方向调制器液晶层65的输出为垂直线偏振光(水平视角θ满足θ＝0°时，光偏振方向调制器液晶层65的输出为水平线偏振光，图10中示例性地以水平线偏振光为例进行解释说明)。

v41＝v3时，光方向角亮度调制器下电极42b和第一子电极421a之间无电场，光方向角亮度调制器下电极42b和第一子电极421a之间的向列型液晶分子的长轴沿y方向延伸，由于宾客效应，光方向角亮度调制器下电极42b和第一子电极421a之间的p型二色性染料分子的长轴沿y方向延伸，垂直线偏振光与光方向角亮度调制器下电极42b和第一子电极421a之间的p型二色性染料分子的长轴方向平行，垂直线偏振光完全被吸收。水平视角θ≠0°时，垂直线偏振光与光方向角亮度调制器下电极42b和第一子电极421a之间的p型二色性染料分子的长轴方向平行，垂直线偏振光完全被吸收。

v42≠v3时，光方向角亮度调制器下电极42b和第二子电极422a之间存在电场，光方向角亮度调制器下电极42b和第二子电极422a之间的向列型液晶分子的长轴沿z方向延伸，由于宾客效应，光方向角亮度调制器下电极42b和第二子电极422a之间的p型二色性染料分子的长轴沿z方向延伸，垂直线偏振光与光方向角亮度调制器下电极42b和第二子电极422a之间之间的p型二色性染料分子的长轴方向垂直，光方向角亮度调制器下电极42b和第二子电极422a之间的p型二色性染料分子完全透光。水平视角θ≠0°时，垂直线偏振光与光方向角亮度调制器下电极42b和第二子电极422a之间之间的p型二色性染料分子的长轴方向垂直，光方向角亮度调制器下电极42b和第二子电极422a之间的p型二色性染料分子完全透光。由于第一子电极421a和第二子电极422a沿x方向交替排列，因此可以在x方向产生交替光遮蔽与光通过，从而形成一狭缝光栅(即，视差屏障)，实现三维显示。同样地，v1≠v2，v41≠v3，v42＝v3时，也可以形成一狭缝光栅，从而实现三维显示，具体原理与v1≠v2，v41＝v3，v42≠v3时类似，在此不再赘述。

可选地，参考图5，光偏振方向调制器下电极62b与光方向角亮度调制器下电极42b均接地。

为了清晰起见，本发明还对广视角二维显示、窄视角二维显示和三维显示的实现原理做以下介绍。

图11a-图11c为水平线偏振入射光可以全视角穿透的原理示意图，参考图11a-图11c，对于垂直于xy平面的入射光20，该入射光20的行进方向是平行于z方向的线偏振光，该线偏振光的偏振方向为任意方向。该线偏振光通过线偏光片21的作用后，可输出一水平偏振的线偏振光20a。其中，该线偏光片21具有水平方向的线偏振光通过轴21a，可让x方向偏振光通过。该水平偏振的线偏振光20a是平行于z方向前进且具有水平线偏振的特性。图11a中以水平视角θ＝0°进行示意。如图11b所示，水平视角θ≠0°时，由于入射光的角度发生了变化，水平偏振的线偏振光20a相应地发生变化，水平偏振的线偏振光20a位于xz平面内，且水平偏振的线偏振光20a的偏振方向垂直于入射光20的行进方向。无外部电压驱动时，上导电层26和下导电层22之间无电场。根据上配向层的配向方向26a和下配向层的配向方向22a，该向列型液晶分子23与二色性染料分子24的长轴方向均都沿y方向延伸。因此，无论水平视角θ的大小如何，二色性染料分子24的长轴方向均与水平偏振的线偏振光20a的偏振方向垂直，水平偏振的线偏振光20a可不被吸收而输出一出射光20b。如图11c所示，出射光20b的亮度值不为0，且出射光20b的亮度不随水平视角θ而改变。

图12a-图12c为水平线偏振入射光可以窄视角穿透的原理示意图，参考图11a-图11c，对于垂直于xy平面的入射光20，该入射光20的行进方向是平行于z方向的线偏振光，该线偏振光的偏振方向为任意方向。该线偏振光通过线偏光片21的作用后，可输出一水平偏振的线偏振光20a。其中，该线偏光片21具有水平方向的线偏振光通过轴21a，可让x方向偏振光通过。该水平偏振的线偏振光20a是平行于z方向前进且具有水平线偏振的特性。图12a中以水平视角θ＝0°进行示意。如图12b所示，水平视角θ≠0°时，由于入射光的角度发生了变化，水平偏振的线偏振光20a相应地发生变化，水平偏振的线偏振光20a位于xz平面内，且水平偏振的线偏振光20a的偏振方向垂直于入射光20的行进方向。存在外部电压驱动时，上导电层26和下导电层22之间存在电场，且该电场的方向是平行于z方向。由于该电场的作用，向列型液晶分子23与二色性染料分子24的长轴方向均都沿z方向延伸。二色性染料分子24的长轴方向均与水平偏振的线偏振光20a的偏振方向之间的夹角随着水平视角θ的增大而减小，因此光穿透率随着水平视角θ的增大而减小。如图12c所示，出射光20b的亮度值不为0，且出射光20b的亮度随者水平视角θ的增大而减小而改变。

图13a-图13c为垂直线偏振入射光可全视角遮蔽的原理示意图，参考图13a-图13c，对于垂直于xy平面的入射光20，该入射光20的行进方向是平行于z方向的线偏振光，该线偏振光的偏振方向为任意方向。该线偏振光通过线偏光片21的作用后，可输出一垂直偏振的线偏振光20a。其中，该线偏光片21具有垂直方向的线偏振光通过轴21a，可让y方向偏振光通过。该垂直偏振的线偏振光20a是平行于z方向前进且具有垂直线偏振的特性。图13a中以水平视角θ＝0°进行示意。如图13b所示，水平视角θ≠0°时，由于入射光的角度发生了变化，水平偏振的线偏振光20a相应地发生变化，水平偏振的线偏振光20a位于xz平面内，且水平偏振的线偏振光20a的偏振方向垂直于入射光20的行进方向。无外部电压驱动时，上导电层26和下导电层22之间无电场。根据上配向层的配向方向26a和下配向层的配向方向22a，该向列型液晶分子23与二色性染料分子24的长轴方向均都沿y方向延伸。因此，无论水平视角θ的大小如何，二色性染料分子24的长轴方向均与垂直偏振的线偏振光20a的偏振方向平行，垂直偏振的线偏振光20a可被完全吸收而无光输出。如图13c所示，出射光20b的亮度值为0，且出射光20b的亮度不随水平视角θ而改变。

图14a-图14c为垂直线偏振入射光可以全视角穿透的原理示意图，参考图14a-图14c，对于垂直于xy平面的入射光20，该入射光20的行进方向是平行于z方向的线偏振光，该线偏振光的偏振方向为任意方向。该线偏振光通过线偏光片21的作用后，可输出一垂直偏振的线偏振光20a。其中，该线偏光片21具有垂直方向的线偏振光通过轴21a，可让y方向偏振光通过。该垂直偏振的线偏振光20a是平行于z方向前进且具有垂直线偏振的特性。图14a中以水平视角θ＝0°进行示意。如图14b所示，水平视角θ≠0°时，由于入射光的角度发生了变化，水平偏振的线偏振光20a相应地发生变化，水平偏振的线偏振光20a位于xz平面内，且水平偏振的线偏振光20a的偏振方向垂直于入射光20的行进方向。存在外部电压驱动时，上导电层26和下导电层22之间存在电场，且该电场的方向是平行于z方向。在该电场的作用下，向列型液晶分子23与二色性染料分子24的长轴方向均都沿z方向延伸。因此，无论水平视角θ的大小如何，二色性染料分子24的长轴方向均与垂直偏振的线偏振光20a的偏振方向垂直，垂直偏振的线偏振光20a可不被吸收而输出。如图14c所示，出射光20b的亮度值不为0，且出射光20b的亮度不随水平视角θ而改变。

本发明实施例还提供一种显示装置的驱动方法，由上述任一实施例中的显示装置执行，驱动方法包括：

步骤s110、控制显示面板发光。

其中，显示面板可以为液晶显示面板，由于液晶显示面板一般都设置有对置的两个偏振片，液晶显示面板的出射光为线偏振光。在其他实施例中，显示面板还可以为有机发光显示面板、电泳显示面板或量子点显示面板等出射光不是偏振光的显示面板，则可以将其处理为线性偏振光。也就是说，显示面板出射光为线偏振光。

步骤s120、控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿预设偏振方向的线偏振光。

步骤s130、控制光方向角亮度调制器，调节经光方向角亮度调制器出射的线偏振光的的亮度随出射角度变化，以及在三维显示时调节光方向角亮度调制器形成狭缝光栅，以实现显示装置呈现不同的显示状态；显示状态包括广视角二维显示、窄视角二维显示和三维显示，广视角二维显示为视角大于等于第一预设角度的二维显示，窄视角二维显示为视角小于第二预设角度的二维显示，第一预设角度大于第二预设角度。

可选地，显示面板的两条邻边分别沿x方向和y方向延伸，显示面板所在平面的法线方向沿z方向延伸，x方向、y方向与z方向构成笛卡尔坐标系，且观察者的两眼之间的连线平行于x方向；光偏振方向调制器包括光偏振方向调制器下基板，以及位于光偏振方向调制器下基板远离显示面板一侧依次排列的光偏振方向调制器下电极、光偏振方向调制器下配向层、光偏振方向调制器液晶层、光偏振方向调制器上配向层、光偏振方向调制器上电极和光偏振方向调制器上基板；光偏振方向调制器下配向层的配向方向与光偏振方向调制器上配向层的配向方向垂直，光偏振方向调制器下配向层的配向方向沿y方向；光方向角亮度调制器包括光方向角亮度调制器下基板，以及位于光方向角亮度调制器下基板远离显示面板一侧依次排列的光方向角亮度调制器下电极、光方向角亮度调制器下配向层、光方向角亮度调制器液晶层、光方向角亮度调制器上配向层、光方向角亮度调制器上电极和光方向角亮度调制器上基板；光方向角亮度调制器上电极包括多个第一子电极和多个第二子电极，第一子电极与第二子电极沿x方向上一一交替排列，第一子电极与第二子电极均沿y方向延伸，光方向角亮度调制器下配向层的配向方向与光方向角亮度调制器上配向层的配向方向平行；光方向角亮度调制器下配向层的配向方向沿y方向；

驱动方法包括：

步骤s210、为光偏振方向调制器下电极和光偏振方向调制器上电极施加相同的电压值，以控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿x方向的线偏振光；为第一子电极、第二子电极和光方向角亮度调制器下电极施加相同的电压值，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现广视角二维显示。

步骤s220、为光偏振方向调制器下电极和光偏振方向调制器上电极施加相同的电压值，以控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿x方向的线偏振光；为第一子电极和第二子电极施加相同的电压值，为第一子电极和光方向角亮度调制器下电极施加不同的电压值，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现窄视角二维显示。

步骤s230、为光偏振方向调制器下电极和光偏振方向调制器上电极施加不同的电压值，以控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿y方向的线偏振光；为第一子电极和第二子电极中的一者施加与光方向角亮度调制器下电极相同的电压值，另一者施加与光方向角亮度调制器下电极不同的电压值，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现三维显示。

示例性地，为光偏振方向调制器下电极施加的电压值v1，为光偏振方向调制器上电极施加电压值v2，为光方向角亮度调制器下电极施加电压值v3，为第一子电极施加的电压值v41，为第二子电极施加的电压值v42；

控制v1＝v2，以控制所述光偏振方向调制器将所述显示面板发出的光转换为沿x方向的线偏振光；控制v41＝v3，v42＝v3，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现广视角二维显示；

控制v1＝v2，以控制所述光偏振方向调制器将所述显示面板发出的光转换为沿x方向的线偏振光；控制v41≠v3，v42≠v3，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现窄视角二维显示；

控制v1≠v2，以控制所述光偏振方向调制器将所述显示面板发出的光转换为沿所述y方向的线偏振光；控制v41＝v3，v42≠v3，或者，v1≠v2，v41≠v3，v42＝v3，控制经过所述光方向角亮度调制器后的光实现三维显示。

进一步地，光偏振方向调制器下电极与光方向角亮度调制器下电极均接地。驱动方法包括：

步骤s310、为光偏振方向调制器上电极施加0v的电压值，以控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿x方向的线偏振光；为第一子电极和第二子电极均施加的ov电压值，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现广视角二维显示。

步骤s320、为光偏振方向调制器上电极施加0v的电压值，以控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿x方向的线偏振光；为第一子电极和第二子电极均施加非零的电压值，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现窄视角二维显示。

步骤s330、为光偏振方向调制器上电极施加非零的电压值，以控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿y方向的线偏振光；为第一子电极和第二子电极中的一者施加非零的电压值，另一者施加0v的电压值，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现三维显示。

示例性地，示例性地，为光偏振方向调制器下电极施加的电压值v1，为光偏振方向调制器上电极施加电压值v2，为光方向角亮度调制器下电极施加电压值v3，为第一子电极施加的电压值v41，为第二子电极施加的电压值v42；

控制v1＝v2＝0，以控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿x方向的线偏振光；控制v41＝v3＝0，v42＝v3＝0(电压的单位为伏特，v)，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现广视角二维显示；

控制v1＝v2＝0，以控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿x方向的线偏振光；控制v3＝0，v41≠0，v42≠0，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现窄视角二维显示；

控制v1＝0，v2≠0，以控制光偏振方向调制器将显示面板发出的光转换为沿所述y方向的线偏振光；控制v3＝0，v41＝0，v42≠0，或者，v1＝0，v2≠0，v3＝0，v41≠0，v42＝0，控制经过光方向角亮度调制器后的光实现三维显示。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。