掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域,特别是涉及一种宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置。

背景技术

随着液晶显示技术的不断进步,显示器的可视角度已经由原来的112°左右拓宽到160°以上,人们在享受大视角带来视觉体验的同时,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。因此除了宽视角需求之外,在许多场合还需要显示装置具备宽窄视角相互切换的功能。

目前主要利用调光盒和显示盒实现在宽视角和窄视角之间进行切换的,显示盒用于控制正常的画面显示,调光盒用于控制视角切换,调光盒包括第一基板、第二基板以及第一基板和第二基板之间的液晶层,第一基板和第二基板上的视角控制电极给液晶分子施加一个垂直电场,使液晶朝竖直方向偏转,实现窄视角模式。通过控制视角控制电极上的电压,从而可以实现在宽视角和窄视角之间进行切换。为了提升产品的竞争力,现有技术的显示面板在窄视角显示画面时,还能够看见突显产品的LOGO(商标)图案。但是,现有技术中只有在窄视角显示的大视角下才能看见LOGO图案,而且需要打开背光源以及显示盒才能看见LOGO图案,功耗较高。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置,以实现显示面板在进入休眠模式时,利用环境光反射实现LOGO图案,在实现功能多样化的同时节省功耗,提升产品竞争力。

本发明提供一种宽窄视角可切换的显示面板,显示面板包括显示盒以及层叠于显示盒出光侧的调光盒,调光盒远离显示盒的一侧设有第一偏光片,调光盒与显示盒之间设有半透半反膜,显示盒远离调光盒的一侧设有第二偏光片,第一偏光片的透光轴与半透半反膜的透光轴相平行,第二偏光片的透光轴与半透半反膜的透光轴相垂直,半透半反膜的反光轴与半透半反膜的透光轴相垂直;显示面板具有图形化的标识图案区和非标识图案区,调光盒包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及设于第一基板与第二基板之间的第一液晶层,第一基板朝向第一液晶层的一侧设有共用视角电极,第二基板朝向第一液晶层的一侧设有与共用视角电极配合的第一视角电极和第二视角电极,第一视角电极和第二视角电极相互绝缘且间隔开,第一视角电极包括第一标识图案电极条和第一非标识图案电极,第二视角电极包括第二标识图案电极条,第一标识图案电极条和第二标识图案电极条均与标识图案区相对应,第一非标识图案电极与非标识图案区相对应,第一标识图案电极条和第二标识图案电极条在第二基板上的投影相互平行且交替分布。

进一步地,第一非标识图案电极为与非标识图案区对应的块状电极;或,第一非标识图案电极包括多个第一电极条,第二视角电极还包括与非标识图案区对应的第二非标识图案电极,第二非标识图案电极包括多个第二电极条,第一电极条和第二电极条在第二基板上的投影相互平行且交替分布。

进一步地,显示面板还具有图形化的时钟图案区,时钟图案区包括多个相互独立的笔画区,第一视角电极还包括第一时钟控制电极条,第二视角电极还包括第二时钟控制电极条,第一时钟控制电极条和第二时钟控制电极条均与时钟图案区相对应,且在第二基板上的投影相互平行且交替分布,相邻笔画区内的第一时钟控制电极条相互绝缘,相邻笔画区内的第二时钟控制电极条相互绝缘。

进一步地,第二基板朝向第一液晶层的一侧还设有第一信号电极网,第一信号电极网与第一视角电极位于不同层;第一信号电极网包括第一标识图案电极网、第一非标识图案电极网、第一时钟图案电极网、第一标识图案信号线以及第一时钟图案信号线,第一标识图案电极网与标识图案区相对应,第一非标识图案电极网与非标识图案区相对应,第一时钟图案电极网与时钟图案区相对应;第一标识图案电极条与第一标识图案电极网电性连接,第一时钟控制电极条与第一时钟图案电极网电性连接,第一标识图案信号线的一端与第一标识图案电极网电性连接,第一标识图案信号线的另一端延伸至第二基板的边缘,第一时钟图案信号线的一端与第一时钟图案电极网电性连接,第一时钟图案信号线的另一端延伸至第二基板的边缘;相邻笔画区内的第一时钟图案电极网相互绝缘,每个笔画区内均对应设有一条第一时钟图案信号线。

进一步地,第一视角电极和第二视角电极位于不同层,第二基板朝向第一液晶层的一侧还设有第二信号电极网,第二信号电极网、第二视角电极、第一信号电极网以及第一视角电极在朝向第一液晶层的方向依次设置;第二信号电极网包括第二标识图案电极网、第二非标识图案电极网、第二时钟图案电极网、第二标识图案信号线以及第二时钟图案信号线,第二标识图案电极网与标识图案区相对应,第二非标识图案电极网与非标识图案区相对应,第二时钟图案电极网与时钟图案区相对应;第二标识图案电极条与第二标识图案电极网电性连接,第二时钟控制电极条与第二时钟图案电极网电性连接,第二标识图案信号线的一端与第二标识图案电极网电性连接,第二标识图案信号线的另一端延伸至第二基板的边缘,第二时钟图案信号线的一端与第二时钟图案电极网电性连接,第二时钟图案信号线的另一端延伸至第二基板的边缘;相邻笔画区内的第二时钟图案电极网相互绝缘,每个笔画区内均对应设有一条第二时钟图案信号线。

进一步地,第一信号电极网与第二信号电极网中的网格线在第二基板上的投影相互错开。

本申请还提供一种显示面板的驱动方法,驱动方法用于驱动如上的宽窄视角可切换的显示面板,驱动方法包括:在宽视角模式时,向共用视角电极施加公共电信号,向整个第一视角电极和整个第二视角电极均施加第一电信号,第一电信号与公共电信号之间的压差小于第一预设值或大于第二预设值;在窄视角模式时,向共用视角电极施加公共电信号,向整个第一视角电极和整个第二视角电极均施加第二电信号,第二电信号与公共电信号之间的压差大于第三预设值且小于第四预设值;在标识图案显示模式时,向共用视角电极施加公共电信号,向第一标识图案电极条施加第三电信号,向第二标识图案电极条施加第四电信号,第三电信号与第四电信号之间的压差大于第五预设值且小于第六预设值;其中,在宽视角模式和窄视角模式时,显示盒为打开状态,在标识图案显示模式时,显示盒为关闭状态;第一预设值<第三预设值<第四预设值<第二预设值,第一预设值<第五预设值<第六预设值。

进一步地,显示面板还具有图形化的时钟图案区,时钟图案区包括多个相互独立的笔画区,第一视角电极还包括第一时钟控制电极条,第二视角电极还包括第二时钟控制电极条,第一时钟控制电极条和第二时钟控制电极条均与时钟图案区相对应,且在第二基板上的投影相互平行且交替分布,相邻笔画区内的第一时钟控制电极条相互绝缘,相邻笔画区内的第二时钟控制电极条相互绝缘,驱动方法还包括:在时钟显示模式时,向共用视角电极施加公共电信号,向对应笔画区内的第一时钟控制电极条施加第三电信号,向对应笔画区内的第二时钟控制电极条施加第四电信号,第三电信号与第四电信号之间的压差大于第五预设值且小于第六预设值;其中,在时钟显示模式时,显示盒为关闭状态,标识图案显示模式和时钟显示模式能够同时显示。

进一步地,第一非标识图案电极包括多个第一电极条,第二视角电极还包括与非标识图案区对应的第二非标识图案电极,第二非标识图案电极包括多个第二电极条,第一电极条和第二电极条在第二基板上的投影相互平行且交替分布,驱动方法还包括:在镜面反射模式时,向共用视角电极施加公共电信号,向整个第一视角电极施加第三电信号,向整个第二视角电极施加第四电信号,第三电信号与第四电信号之间的压差大于第五预设值且小于第六预设值;其中,在镜面反射模式时,显示盒为关闭状态。

本申请还提供一种显示装置,包括如上所述的宽窄视角可切换的显示面板。

本发明有益效果在于:通过在调光盒和显示盒之间设置半透半反膜,而且在第二基板上设置第一标识图案电极条和第二标识图案电极条,第一标识图案电极条和第二标识图案电极条在第二基板上的投影相互平行且交替分布,因此,可以通过控制第一标识图案电极条和第二标识图案电极条之间的压差,以形成边缘电场并控制第一液晶层中液晶分子在水平方向上的偏转,从而使半透半反膜的反射光线穿过标识图案区,实现标识图案的显示,而且在正视视角下也能够看见标识图案,在显示标识图案时,无需背光源和打开显示盒,可以节省功耗。另外,还可以通过控制共用视角电极与第一视角电极之间以及共用视角电极与第二视角电极之间的压差,以形成垂直电场并控制第一液晶层中液晶分子在竖直方向上的偏转,从而实现控制宽窄视角切换。而且,宽窄视角的显示与标识图案的显示相互独立,并不会发生相互干扰。

附图说明

图1是本发明实施例一中显示装置的平面结构示意图;

图2是本发明实施例一中显示装置在初始状态时的结构示意图;

图3是本发明实施例一中第二基板的结构示意图;

图4是本发明实施例一中第一视角电极的平面结构示意图;

图5是本发明实施例一中第一信号电极网的平面结构示意图;

图6是本发明实施例一中第一时钟图案电极网的局部平面结构示意图;

图7是本发明实施例一中第二视角电极的平面结构示意图;

图8是本发明实施例一中第二信号电极网的平面结构示意图;

图9是本发明实施例一中第二时钟图案电极网的局部平面结构示意图;

图10是本发明实施例一中显示装置在宽视角时的信号波形图之一;

图11是本发明实施例一中显示装置在宽视角时的结构示意图之一;

图12是本发明实施例一中显示装置在宽视角时的信号波形图之二;

图13是本发明实施例一中显示装置在宽视角时的结构示意图之二;

图14是本发明实施例一与现有技术中显示装置在宽视角时视角与透光率的仿真图;

图15是本发明实施例一中显示装置在窄视角时的信号波形图;

图16是本发明实施例一中显示装置在窄视角时的结构示意图;

图17是本发明实施例一与现有技术中显示装置在窄视角时视角与透光率的仿真图;

图18是本发明实施例一中显示装置在休眠模式时的信号波形图;

图19是本发明实施例一中显示装置在标识图案显示/时钟显示时的结构示意图;

图20是本发明实施例一中显示装置在镜面反射时的结构示意图;

图21是本发明实施例一中显示装置在标识图案显示/时钟显示/镜面反射时的原理示意图;

图22是本发明实施例二中第二基板的结构示意图;

图23是本发明中显示装置的平面结构示意图。

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手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下:

[实施例一]

图1是本发明实施例一中显示装置的平面结构示意图。图2是本发明实施例一中显示装置在初始状态时的结构示意图。图3是本发明实施例一中第二基板的结构示意图。图4是本发明实施例一中第一视角电极的平面结构示意图。图5是本发明实施例一中第一信号电极网的平面结构示意图。图6是本发明实施例一中第一时钟图案电极网的局部平面结构示意图。图7是本发明实施例一中第二视角电极的平面结构示意图。图8是本发明实施例一中第二信号电极网的平面结构示意图。图9是本发明实施例一中第二时钟图案电极网的局部平面结构示意图。

如图1至图9所示,本发明实施例一提供的一种宽窄视角可切换的显示面板。如图1所示,显示面板具有图形化的标识图案区110和非标识图案区120,标识图案区110的图形可以根据实际需显示的LOGO图案来进行设置(本实施例中,以字母“V”作为标识图案区110需显示的LOGO图案)。可理解地是,显示面板具有显示区和非显示区,而标识图案区110和非标识图案区120均位于显示区,从而才能显示LOGO图案。

如图2和图3所示,显示面板包括相互层叠设置的调光盒10和显示盒20,调光盒10设于显示盒20的上方,即调光盒10位于显示盒20的出光侧。调光盒10用于控制显示面板的宽窄视角切换,显示盒20用于控制显示面板显示正常的画面。调光盒10远离显示盒20的一侧设有第一偏光片31,调光盒10与显示盒20之间设有半透半反膜32,显示盒20远离调光盒10的一侧设有第二偏光片33。半透半反膜32具有反光轴和透光轴,半透半反膜32的反光轴与半透半反膜32的透光轴相垂直,第一偏光片31的透光轴与半透半反膜32的透光轴相平行,第二偏光片33的透光轴与半透半反膜32的透光轴相垂直。例如,第一偏光片31和半透半反膜32的透光轴例如为0°,半透半反膜32的反光轴为90°,第二偏光片33的透光轴为90°。其中,半透半反膜32例如为APF偏光片。进一步地,还可以在显示盒20靠近调光盒的一侧设置第三偏光片34,第三偏光片34的透光轴与半透半反膜32的透光轴相平行。

调光盒10包括第一基板11、与第一基板11相对设置的第二基板12以及设于第一基板11与第二基板12之间的第一液晶层13。第一基板11朝向第一液晶层13的一侧设有共用视角电极111,第二基板12朝向第一液晶层13的一侧设有与共用视角电极111配合的第一视角电极14和第二视角电极16,第一视角电极14和第二视角电极16相互绝缘且间隔开。通过控制共用视角电极111与第一视角电极14之间以及共用视角电极111与第二视角电极16之间的压差,以形成垂直电场并控制第一液晶层13中液晶分子在竖直方向上的偏转,从而实现控制宽窄视角切换。

进一步地,如图2、图3、图4以及图7所示,第一视角电极14包括第一标识图案电极条141和第一非标识图案电极142,第二视角电极16包括第二标识图案电极条161。第一标识图案电极条141和第二标识图案电极条161均与标识图案区110相对应,第一非标识图案电极142与非标识图案区120相对应,第一标识图案电极条141和第二标识图案电极条161在第二基板12上的投影相互平行且交替分布,即第一标识图案电极条141和第二标识图案电极条161在标识图案区110相互平行且交替分布。通过控制第一标识图案电极条141和第二标识图案电极条161之间的压差,以形成边缘电场并控制第一液晶层13中对应标识图案区110内的液晶分子在水平方向上的偏转,从而使半透半反膜32的反射光线穿过标识图案区110,实现标识图案的显示,而且在正视视角下也能够看见标识图案;在显示标识图案时,无需背光源和打开显示盒,还可以节省功耗。可以理解地是,第一视角电极14中第一标识图案电极条141和第一非标识图案电极142之间是相互绝缘的,因此,才可以施加不同的电信号。多条第一标识图案电极条141与第一标识图案电极网151通过打孔电性相连,且信号相同;多条第二标识图案电极条161与第一标识图案电极网171通过打孔电性相连,且信号相同。

本实施例中,第一非标识图案电极142包括多个第一电极条,第二视角电极16还包括与非标识图案区120对应的第二非标识图案电极162,第二非标识图案电极162包括多个第二电极条,第一电极条和第二电极条在第二基板12上的投影相互平行且交替分布,即第一电极条和第二电极条在非标识图案区120内相互平行且交替分布,因此,还可以通过控制第一标识图案电极条141和第二标识图案电极条161之间的压差以及第一电极条与第二电极条之间的压差,以形成边缘电场并控制第一液晶层13中所有液晶分子在水平方向上的偏转,从而使半透半反膜32的反射光线穿过标识图案区110和非标识图案区120,以实现镜面反射的效果。

如图1、图4以及图7所示,显示面板还具有图形化的时钟图案区130,时钟图案区130包括多个相互独立的笔画区,时钟图案区130用于在休眠模式时显示时间。本实施例中,时钟图案区130由4个数字“8”和冒号组成,而每个数字“8”由7个相互独立的笔画区组成,例如3个横笔画和4个竖笔画,每个笔画区内的暗态和亮态可以单独控制,从而使得数字“8”可以呈现出0-9中的任意一个数字,可以参考图6和图9。由于冒号是同时显示和熄灭,可以看作一个笔画区,上下两层信号均可独立控制,因此,时钟图案区130总共具有58个相互独立的笔画区,时钟显示区130的背景区也可进行独立控制。

第一视角电极14还包括第一时钟控制电极条143,第二视角电极16还包括第二时钟控制电极条163,第一时钟控制电极条143和第二时钟控制电极条163均与时钟图案区130相对应,第一时钟控制电极条143和第二时钟控制电极条163在第二基板12上的投影相互平行且交替分布,即第一时钟控制电极条143和第二时钟控制电极条163在时钟图案区130内相互平行且交替分布。可以理解地是,相邻笔画区内的第一时钟控制电极条143相互绝缘,相邻笔画区内的第二时钟控制电极条163相互绝缘,才能使得每个笔画区内的暗态和亮态可以单独控制。因此,可以通过控制第一时钟控制电极条143和第二时钟控制电极条163之间的压差,以形成边缘电场并控制第一液晶层13中对应时钟图案区130内的液晶分子在水平方向上的偏转,从而使半透半反膜32的反射光线穿过时钟图案区130,实现时钟图案的显示;而且在显示时钟图案时,无需背光源和打开显示盒,还可以节省功耗。

进一步地,如图3所示,第一标识图案电极条141、第二标识图案电极条161、第一时钟控制电极条143、第二时钟控制电极条163、第一电极条以及第二电极条的宽度a为2-4μm,例如为3.5μm。相邻两条第一标识图案电极条141之间、相邻两条第二标识图案电极条161之间、相邻两条第一时钟控制电极条143之间、相邻两条第二时钟控制电极条163之间、相邻两条第一电极条之间以及相邻两条第二电极条之间的间距b为4-6μm,例如为5.5μm。参考图6和图9,时钟图案区130中每个笔画区的宽度2㎜,数字“8”中间区域为边长为5㎜的正方形,相邻两个数字“8”之间的间距为4.5㎜,整个时钟图案区130的高度为20㎜。因此,每个笔画区大约设有200条第一时钟控制电极条143和第二时钟控制电极条163。当然,在实际应用中,可以根据实际需要来调整时钟图案区130的尺寸。

如图1、图3、图5以及图6所示,第二基板12朝向第一液晶层13的一侧还设有第一信号电极网15,第一信号电极网15与第一视角电极14位于不同层并通过绝缘层相互间隔开,第一信号电极网15在整个显示区内以菱形形状与第一视角电极14进行跨接,第一视角电极14与第一信号电极网15通过打孔电性相连,信号相同。

第一信号电极网15包括第一标识图案电极网151、第一非标识图案电极网152、第一时钟图案电极网153、第一标识图案信号线154以及第一时钟图案信号线155,第一标识图案电极网151与标识图案区110相对应,第一非标识图案电极网152与非标识图案区120相对应,第一时钟图案电极网153与时钟图案区130相对应。

第一标识图案电极条141通过接触孔与第一标识图案电极网151电性连接,第一标识图案信号线154的一端与第一标识图案电极网151电性连接,第一标识图案信号线154的另一端延伸至第二基板12的边缘,从而通过第一标识图案信号线154给第一标识图案电极条141施加电信号。第一时钟控制电极条143通过接触孔与第一时钟图案电极网153电性连接,第一时钟图案信号线155的一端与第一时钟图案电极网153电性连接,第一时钟图案信号线155的另一端延伸至第二基板12的边缘,从而通过第一时钟图案信号线155给第一时钟控制电极条143施加电信号。

如图5和图6所示,相邻笔画区内的第一时钟图案电极网153相互绝缘,每个笔画区均对应设有一条第一时钟图案信号线155,图5中仅示出了部分笔画区对应的第一时钟图案信号线155,具体地可以参考图6,每个数字“8”具有7个相互独立的笔画区组成,因此,每个数字“8”对应设有7条第一时钟图案信号线155,从而可单独给每个笔画区施加电信号。而由于冒号是同时显示和熄灭,可以看作一个笔画区,仅需要设置一条第一时钟图案信号线155,上下两层信号均可独立控制,因此,时钟图案区130总共需要58条第一时钟图案信号线155施加电信号,时钟区域130对应的背景区也可进行独立控制。

本实施例中,第一非标识图案电极142与第一非标识图案电极网152相互绝缘,可以直接从第二基板12的边缘给第一非标识图案电极142施加电信号,而非标识图案区120也对应设有第一非标识图案电极网152,可以增加显示的均匀性。当然,在其他实施例中,第一非标识图案电极142也可以通过接触孔与第一非标识图案电极网152电性连接,从而通过第一非标识图案电极网152给第一非标识图案电极142施加电信号。

如图2、图3、图8以及图9所示,本实施例中,第一视角电极14和第二视角电极16位于不同层并通过绝缘层相互间隔开,第二基板12朝向第一液晶层13的一侧还设有第二信号电极网17。第二信号电极网17、第二视角电极16、第一信号电极网15以及第一视角电极14在朝向第一液晶层13的方向依次设置且通过绝缘层相互间隔开。当然,在其他实施例中,第一视角电极14和第二视角电极16也可以位于相同层,而第二视角电极16也可以通过第一信号电极网15施加电信号,但这样设计会大大增加制作工艺的难度。第二信号电极网17在整个显示区内以菱形形状与第二视角电极16进行跨接,第二视角电极16与第二信号电极网17通过打孔进行电性相连,信号相同。

第二信号电极网17包括第二标识图案电极网171、第二非标识图案电极网172、第二时钟图案电极网173、第二标识图案信号线174以及第二时钟图案信号线175,第二标识图案电极网171与标识图案区110相对应,第二非标识图案电极网172与非标识图案区120相对应,第二时钟图案电极网173与时钟图案区130相对应。

第二标识图案电极条161通过接触孔与第二标识图案电极网171电性连接,第二标识图案信号线174的一端与第二标识图案电极网171电性连接,第二标识图案信号线174的另一端延伸至第二基板12的边缘,从而通过第二标识图案信号线174给第二标识图案电极条161施加电信号。第二时钟控制电极条163与第二时钟图案电极网173电性连接,第二时钟图案信号线175的一端与第二时钟图案电极网173电性连接,第二时钟图案信号线175的另一端延伸至第二基板12的边缘,从而通过第二时钟图案信号线175给第二时钟控制电极条163施加电信号。

如图8和图9所示,相邻笔画区内的第二时钟图案电极网173相互绝缘,每个笔画区内均对应设有一条第二时钟图案信号线175,图8中仅示出了部分笔画区对应的第二时钟图案信号线175,具体地可以参考图9,每个数字“8”具有7个相互独立的笔画区组成,因此,每个数字“8”对应设有7条第二时钟图案信号线175,从而可单独给每个笔画区施加电信号。而由于冒号是同时显示和熄灭,可以看作一个笔画区,仅需要设置1条第二时钟图案信号线175,因此,时钟图案区130总共需要58条第二时钟图案信号线175施加电信号。

本实施例中,第二非标识图案电极162与第二非标识图案电极网172相互绝缘,可以直接从第二基板12的边缘给第二非标识图案电极162施加电信号,而非标识图案区120也对应设有第二非标识图案电极网172,可以增加显示的均匀性。当然,在其他实施例中,第二非标识图案电极162也可以通过接触孔与第二非标识图案电极网172电性连接,从而通过第二非标识图案电极网172给第二非标识图案电极162施加电信号。

由图4和图7可以看出,每个数字“8”中间区域还具有两块非标识图案区120,由于相邻两个笔画区之间相互独立间隔开,每个数字“8”中间区域的非标识图案区120可以从相邻两个笔画区之间的间隙处与每个数字“8”外围区域的非标识图案区120连接在一起,即每个数字“8”中间区域的第一非标识图案电极142可以从相邻两个笔画区之间的间隙处与每个数字“8”外围区域的第一非标识图案电极142,同理,第二非标识图案电极162也是一样。当然,也可以在第一信号电极网15内给每个数字“8”中间区域的第一非标识图案电极网152设置信号线,每个数字“8”中间区域的第一非标识图案电极142与第一非标识图案电极网152电性连接,通过信号线给每个数字“8”中间区域的第一非标识图案电极142施加电信号;在第二信号电极网17内给每个数字“8”中间区域的第二非标识图案电极网172设置信号线,每个数字“8”中间区域的第二非标识图案电极162与第二非标识图案电极网172电性连接,通过信号线给每个数字“8”中间区域的第二非标识图案电极162施加电信号。

本实施例中,第一信号电极网15与第二信号电极网17中的网格线在第二基板12上的投影相互重叠,从而减小第一信号电极网15和第二信号电极网17对光线透过率的影响。当然,第一信号电极网15与第二信号电极网17中的网格线也可以相互错开,并不以此为限。

进一步地,第二基板12在朝向第一液晶层13的一侧还设有绝缘层,绝缘层覆盖住第一视角电极14,从而防止第一视角电极14与共用视角电极111发生短路的问题。

本实施例中,第一液晶层13优选采用正性液晶分子,即介电各向异性为正的液晶分子。第一液晶层13的相位延迟优选为800nm,可选范围500nm﹤相位延迟﹤1000nm。如图2所示,在初始状态的时候,第一液晶层13中的正性液晶分子平行于第一基板11与第二基板12进行配向,靠近第一基板11一侧的正性液晶分子与靠近第二基板12一侧的正性液晶分子的配向方向平行或反向平行,从而使得调光盒10在初始状态是呈现宽视角显示,如图11所示。可选地,第一液晶层13的配向方向与第一视角电极14和第二视角电极16中电极条的长度方向呈5°-10°,优选为7°,从而在标识图案显示、时钟显示以及镜面反射时,可以加快第一液晶层13中的正性液晶分子在水平方向上发生偏转。当然,第一液晶层13中的正性液晶分子在初始时也可以具有3°-7°的预倾角,从而在窄视角时,可以加快第一液晶层13中的正性液晶分子在竖直方向上发生偏转。

本实施例中,如图1所示,标识图案区110位于显示面板的中心,时钟图案区130位于显示面板的右下角,显示面板除标识图案区110和时钟图案区130的其他区域为非标识图案区120。当然,标识图案区110和时钟图案区130的位置也可根据LOGO图案需要显示的位置以及时钟图案显示的位置进行设置。

本实施例中,显示盒20优选为液晶盒。当然,在其他实施例中,显示盒20也可以为自发光显示器(例如OLED显示器、Micro LED显示器),但调光盒10需设置于显示盒20的上方。

显示盒20包括彩膜基板21、与彩膜基板21相对设置的阵列基板22以及设于彩膜基板21和阵列基板22之间的第二液晶层23。第二液晶层23优选采用正性液晶分子,即介电各向异性为正的液晶分子。初始状态的时候,第二液晶层23中的正性液晶分子平行于彩膜基板21和阵列基板22进行配向,靠近彩膜基板21一侧的正性液晶分子与靠近阵列基板22一侧的正性液晶分子的配向方向平行或反向平行。当然,在其他实施例中,第二液晶层23也可采用负性液晶分子,第二液晶层23中的负性液晶分子可垂直于彩膜基板21和阵列基板22进行配向,即类似于VA显示模式的配向方式。

彩膜基板21上设有呈阵列排布的色阻层212以及将色阻层212间隔开的黑矩阵211,色阻层212包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料,并对应形成红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的子像素。

阵列基板22在朝向第二液晶层23的一侧上由多条扫描线(图未示)和多条数据线(图未示)相互绝缘交叉限定形成多个像素单元,每个像素单元内设有像素电极222和薄膜晶体管(图未示),像素电极222通过薄膜晶体管与邻近薄膜晶体管的数据线电性连接。其中,薄膜晶体管包括栅极、有源层、漏极以及源极,栅极与扫描线位于同一层并电性连接,栅极与有源层通过绝缘层隔离开,源极与数据线电性连接,漏极与像素电极222通过接触孔电性连接。

如图2所示,本实施例中,阵列基板22朝向第二液晶层23的一侧还设有公共电极221,公共电极221与像素电极222位于不同层并通过绝缘层绝缘隔离。公共电极221可位于像素电极222上方或下方(图2中所示为公共电极221位于像素电极222的下方)。优选地,公共电极221为整面设置的面状电极,像素电极222为在每个像素单元内整块设置的块状电极或者具有多个电极条的狭缝电极,以形成边缘场开关模式(Fringe Field Switching,FFS)。当然,在其他实施例中,像素电极222与公共电极221可位于同一层,但是两者相互绝缘隔离开,像素电极222和公共电极221各自均可包括多个电极条,像素电极222的电极条和公共电极221的电极条相互交替排列,以形成面内切换模式(In-Plane Switching,IPS);或者,在其他实施例中,阵列基板22在朝向第二液晶层23的一侧设有像素电极222,彩膜基板21在朝向第二液晶层23的一侧设有公共电极221,以形成TN模式或VA模式。

其中,第一基板11、第二基板12、彩膜基板21以及阵列基板22可以用玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯等材料制成。共用视角电极111、第一视角电极14、第二视角电极16、公共电极221以及像素电极222的材料可以为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等。第一信号电极网15和第二信号电极网17可以采用铜(Cu)、银(Ag)、铬(Cr)、钼(Mo)、铝(Al)、钛(Ti)、锰(Mn)、镍(Ni)等,或者采用上述金属的组合例如Al/Mo、Cu/Mo等电阻较小的金属。

本发明还提供一种显示装置,包括如上所述的宽窄视角可切换的显示面板以及背光模组40,背光模组40位于显示面板的下方,用于给显示面板提供背光源。当然,如果显示盒20采用自发光显示器,则无需额外设置背光源。

背光模组40包括背光源41和防窥层43,防窥层43用于缩小光线射出角度的范围。背光源41和防窥层43之间还设有增亮膜42,增亮膜42增加背光模组40的亮度。其中,防窥层43相当一个微型的百叶窗结构,可以阻挡入射角度较大的光线,使入射角度较小的光线穿过,使穿过防窥层43的光线的角度范围变小。防窥层43包括多个平行设置的多个光阻墙和位于相邻两个光阻墙之间的透光孔,光阻墙的两侧设有吸光材料。当然,背光源41也可以是采用集光式背光源,从而无需设置防窥层43,但是集光式背光源较常规的背光源更加昂贵。背光模组40可以是侧入式背光模组,也可以是直下式背光模组。优选地,背光模组40采用准直背光(CBL,collimated backlight)模式,可对光线起到收光的作用,保证显示效果。

图10是本发明实施例一中显示装置在宽视角时的信号波形图之一。图11是本发明实施例一中显示装置在宽视角时的结构示意图之一。图12是本发明实施例一中显示装置在宽视角时的信号波形图之二。图13是本发明实施例一中显示装置在宽视角时的结构示意图之二。图14是本发明实施例一与现有技术中显示装置在宽视角时视角与透光率的仿真图。图15是本发明实施例一中显示装置在窄视角时的信号波形图。图16是本发明实施例一中显示装置在窄视角时的结构示意图。图17是本发明实施例一与现有技术中显示装置在窄视角时视角与透光率的仿真图。图18是本发明实施例一中显示装置在休眠模式时的信号波形图。图19是本发明实施例一中显示装置在标识图案显示/时钟显示时的结构示意图。图20是本发明实施例一中显示装置在镜面反射时的结构示意图。图21是本发明实施例一中显示装置在标识图案显示/时钟显示/镜面反射时的原理示意图。

如图10至图21所示,本申请还提供一种宽窄视角可切换的驱动方法,该驱动方法用于驱动如上所述的宽窄视角可切换的显示面板,该驱动方法包括:在宽视角模式时,向共用视角电极111施加公共电信号Vcom,其中公共电信号Vcom为直流公共电压信号,向整个第一视角电极14(即第一标识图案电极条141、第一非标识图案电极142以及第一时钟控制电极条143)和整个第二视角电极16(即第二标识图案电极条161、第二非标识图案电极162以及第二时钟控制电极条163)均施加第一电信号V1,第一电信号V1与公共电信号Vcom之间的压差小于第一预设值(例如小于0.8V)。优选地,如图10所示,共用视角电极111、整个第一视角电极14和整个第二视角电极16均施加0.8V交流电压。共用视角电极111与整个第一视角电极14之间以及共用视角电极111与整个第二视角电极16之间基本不会形成垂直电场,第一液晶层13中的正性液晶分子基本不会发生偏转,并保持初始的平躺状态(图2、图11),此时调光盒10呈现宽视角显示。

当然,第一电信号V1与公共电信号Vcom之间的压差也可大于第二预设值(例如大于5.0V),例如共用视角电极111施加0V直流电压(图12),整个第一视角电极14和整个第二视角电极16均施加5.0V交流电压,其中第二预设值远远大于第一预设值,共用视角电极111与整个第一视角电极14之间以及共用视角电极111与整个第二视角电极16之间会形成较强的垂直电场(图13中的E2),第一液晶层13中的正性液晶分子发生很大偏转并垂直于第一基板11和第二基板12,如图13所示,此时调光盒10也会呈现宽视角显示。

如图15和图16所示,在窄视角模式时,向共用视角电极111施加公共电信号Vcom,向整个第一视角电极14和整个第二视角电极16均施加第二电信号V2,第二电信号V2与公共电信号Vcom之间的压差大于第三预设值(例如大于1.5V)以及小于第四预设值(例如小于4.0V),其中第一预设值<第三预设值<第四预设值<第二预设值,此时,共用视角电极111与整个第一视角电极14之间以及共用视角电极111与整个第二视角电极16之间会形成较强的垂直电场(图16中的E3),第一液晶层13中的正性液晶分子发生较大偏转,并呈倾斜状态,大视角下亮度变暗,此时调光盒10呈现窄视角显示。

具体地,第二电信号V2包括第一电压V21和第二电压V22,整个第一视角电极14施加第一电压V21,整个第二视角电极16施加第二电压V22。由于第一视角电极14和第二视角电极16位于不同层,为了避免与共用视角电极111之间的距离差异的影响,第一电压V21小于第二电压V22且压差为0.1-0.5V,例如0.2V。第一电压V21例如为2.6V,第二电压V22例如为2.8V,从而保证共用视角电极111分别与整个第一视角电极14和整个第二视角电极16之间形成垂直电场的强度相同,保证窄视角效果。

进一步地,在窄视角模式时,第一标识图案电极条141和第二标识图案电极条161之间可以具有较大压差并形成较大的水平电场,第一液晶层13中的正性液晶分子在水平方向上发生较大偏转,从而使半透半反膜32的反射光线穿过标识图案区110,使得在窄视角模式时,大视角下可以实现标识图案的显示。当然,在窄视角模式时,第一时钟控制电极条143和第二时钟控制电极条163之间可以具有较大压差并形成较大的水平电场,第一液晶层13中对应笔画区内的正性液晶分子在水平方向上发生较大偏转,从而使半透半反膜32的反射光线穿过对应的笔画区,使得在窄视角模式时,大视角下可以实现时钟图案的显示。正视视角下,由于透过的背光亮度强度较大,无法看清标识图案和时钟图案。

图14是本发明实施例一与现有技术中显示装置在宽视角时视角与透光率的仿真图,图17是本发明实施例一与现有技术中显示装置在窄视角时视角与透光率的仿真图。图14中曲线W1为本发明实施例一中显示装置在宽视角时视角与透光率的仿真曲线,图14中曲线W2为现有技术中显示装置在宽视角时视角与透光率的仿真曲线,由图14可以看出,本发明实施例一中的宽视角效果与现有技术中的宽视角效果几乎没有差别。图17中曲线N1为本发明实施例一中显示装置在窄视角时视角与透光率的仿真曲线,图17中曲线N2为现有技术中显示装置在窄视角时视角与透光率的仿真曲线,由图17可以看出,本发明实施例一中的窄视角效果与现有技术中的窄视角效果也几乎没有差别。即本发明可以在保证较好的宽视角和窄视角效果的前提下,实现标识图案显示、时钟显示以及镜面反射。

在宽视角模式和窄视角模式时,打开显示盒20以及背光模组40,向像素电极222施加对应的灰阶电压,像素电极222与公共电极221之间形成压差并产生水平电场(图11、图13、图16中E1),使正性液晶分子在水平方向上朝着平行于水平电场的方向偏转,灰阶电压包括0~255级灰阶电压,像素电极222施加不同的灰阶电压时,像素单元呈现不同的亮度,从而显示不同的画面,以实现显示装置在宽视角和窄视角下的正常显示。

如图18和图19所示,在标识图案显示模式时,向共用视角电极111施加公共电信号Vcom,向第一标识图案电极条141施加第三电信号V3,向第二标识图案电极条161施加第四电信号V4,第三电信号V3与第四电信号V4之间的压差大于第五预设值(例如大于1.5V)且小于第六预设值(例如小于10V),本实施例中,第一预设值<第五预设值<第六预设值,公共电信号Vcom和第四电信号V4均为0V直流电压,第三电信号V3例如为4.0V的交流电压。此时,第一标识图案电极条141和第二标识图案电极条161之间会形成较大的水平电场(图19中的E4),第一液晶层13中的正性液晶分子在水平方向上发生较大偏转,从而使半透半反膜32的反射光线穿过标识图案区110,实现标识图案的显示。当然,第一标识图案电极条141和共用视角电极111之间也会形成较小垂直电场,第一液晶层13中的正性液晶分子也会在竖直方向上发生偏转,垂直电场微小可忽略不计。在其他实施例中,第四电信号V4也可以为与第三电信号V3极性相反的交流电压,例如为-4.0V的交流电压。

在时钟显示模式时,其原理与标识图案显示模式类似。具体向共用视角电极111施加公共电信号Vcom,向对应笔画区内的第一时钟控制电极条143施加第三电信号V3,向第二时钟控制电极条163施加第四电信号V4,第三电信号V3与第四电信号V4之间的压差大于第五预设值(例如大于1.5V)且小于第六预设值(例如小于10V)。本实施例中,公共电信号Vcom和第四电信号V4均为0V直流电压,第三电信号V3例如为4.0V的交流电压。对应笔画区内的第一时钟控制电极条143和第二时钟控制电极条163之间会形成较大的水平电场,第一液晶层13中对应笔画区内的正性液晶分子在水平方向上发生较大偏转,从而使半透半反膜32的反射光线穿过对应的笔画区,每个笔画区内的暗态和亮态可以单独控制,从而使得数字“8”可以呈现出0-9中的任意一个数字,以实现数字时钟的显示。当然,在其他实施例中,第四电信号V4也可以为与第三电信号V3极性相反的交流电压,例如为-4.0V的交流电压。

如图18和图20所示,在镜面反射模式时,其原理与标识图案显示模式类似。具体向共用视角电极111施加公共电信号Vcom,向整个第一视角电极14施加第三电信号V3,向整个第二视角电极16施加第四电信号V4,第三电信号V3与第四电信号V4之间的压差大于第五预设值(例如大于1.5V)且小于第六预设值(例如小于10V)。本实施例中,公共电信号Vcom和第四电信号V4均为0V直流电压,第三电信号V3例如为4.0V的交流电压。整个第一视角电极14和整个第二视角电极16之间会形成较大的水平电场(图20中的E5),第一液晶层13中所有的正性液晶分子在水平方向上发生较大偏转,从而使半透半反膜32的反射光线穿过标识图案区110、非标识图案区120以及时钟图案区130,实现镜面反射。当然,在其他实施例中,第四电信号V4也可以为与第三电信号V3极性相反的交流电压,例如为-4.0V的交流电压。

如图21所示,标识图案显示模式时,在标识图案区110内的第一液晶层13具有效相位延迟,外界环境光穿过第一偏光片31后形成与第一偏光片31的透光轴相平行的线偏振光,穿过第一液晶层13后形成圆偏振光或椭圆偏振光,部分光线被半透半反膜32反射回去,并穿过第一液晶层13后形成圆偏振光或椭圆偏振光,部分光线穿过第一偏光片31,使标识图案区110呈现亮态。而由于非标识图案区120没有形成边缘电场,第一液晶层13中的正性液晶分子保持初始状态,外界环境光穿过第一偏光片31后形成与第一偏光片31的透光轴相平行的线偏振光,穿过第一液晶层13后还是与第一偏光片31的透光轴相平行的线偏振光,最后全部穿过半透半反膜32,并没有光线被半透半反膜32反射回去,因此,非标识图案区120呈现暗态。同理,在时钟显示模式和镜面反射模式的原理与标识图案显示模式的原理相同,这里不再赘述。

其中,在标识图案显示模式、时钟显示模式以及镜面反射模式时,关闭显示盒20以及背光模组40,利用半透半反膜32的反射光线实现显示。而且标识图案显示模式和时钟显示模式可以同时显示。在标识图案显示模式、时钟显示模式以及镜面反射模式,由于画面基本是相同的,因此第三电信号V3的频率可以较低,例如1Hz。而宽视角和窄视角每帧的画面有所区别,第一电信号V1和第二电信号V2的驱动频率为60Hz~150Hz。

[实施例二]

图22是本发明实施例二中第二基板的结构示意图。如图22所示,本发明实施例二提供的宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法与实施例一(图1至图21)中的宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法基本相同,不同之处在于,在本实施例中,第一非标识图案电极142为与非标识图案区120对应的块状电极,第二视角电极16在对应非标识图案区120的区域无需设置第二非标识图案电极162。当然,第二视角电极16在对应非标识图案区120的区域也可以设置第二非标识图案电极162,但是第二非标识图案电极162几乎没有作用。当然,非标识别图案区120的第二非标识图案电极网172也可省略,但是设置第二非标识图案电极网172可以使得画面显示更加均匀。

由于第一非标识图案电极142为与非标识图案区120对应的块状电极,在非标识图案区120无法形成边缘电场,因此,本实施例中无法实现镜面反射模式,但是,依然可以实现宽视角模式、窄视角模式、标识图案显示模式以及时钟显示模式。

本领域的技术人员应当理解的是,本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一相同,这里不再赘述。

本申请中还提供一种显示装置,包括如上所述的宽窄视角可切换的显示面板。

图23是本发明中显示装置的平面结构示意图。请参图23,该显示装置设有显示模式切换按键50,用于供用户向该显示装置发出显示模式切换请求。本实施例中,显示模式切换按键50可以是实体按键(如图23所示)。当然,在其他实施例中,显示模式切换按键50也可以为软件控制或者应用程序(APP)来实现切换功能(例如通过滑动条来设定显示模式)。当用户需要在宽视角、窄视角以及休眠模式之间切换时,可以通过操作视角切换按键50向该显示装置发出视角切换请求,最终由驱动芯片60控制在共用视角电极111、第一视角电极14以及第二视角电极16上施加不同的电信号,显示装置即可以实现宽视角与窄视角之间的切换,切换为宽视角时,其驱动方法采用宽角模式对应的驱动方法,切换为窄视角时,其驱动方法采用窄视角模式对应的驱动方法,切换为休眠模式时,其驱动方法采用休眠模式对应的驱动方法,其中,休眠模式包括标识图案显示模式、时钟显示模式以及镜面反射模式。因此本发明实施例的显示装置具有较强的操作灵活性和方便性,达到集娱乐视频与隐私保密于一体的多功能显示装置。

在本文中,所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。还应当理解,本文中使用的术语“第一”和“第二”等,仅用于名称上的区分,并不用于限制数量和顺序。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限定,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保护范围之内。

技术分类

06120115931848