CN105807511B - 显示面板、显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板、显示装置及其驱动方法,通过在显示面板的第二基板(彩色滤光片基板)上设置视角控制电极,并在需要窄视角时对视角控制电极施加电压以使得其与设置在第一基板(阵列基板)上像素电极以及公共电极之间产生垂直于显示面板方向的电场,使得液晶分子在垂直方向产生倾角变化,从而达到斜视暗态漏光,对比下降,视角缩小,窄视角显示的目的。由此,通过调节施加给视角控制电极的电压,即可实现在宽视角和窄视角模式之间切换。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,更具体地,涉及一种显示面板、显示装置及其驱动方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具备轻薄、节能、无辐射等诸多优点,因此已经逐渐取代传统的阴极射线管(CRT)显示器。目前液晶显示器被广泛地应用于高清晰数字电视、台式计算机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、移动电话、数码相机等电子设备中。
目前,液晶显示器逐渐向着广视角方向发展,例如,手机移动终端、桌上显示器、笔记本电脑等广视角的便携式电子显示设备,广视角的设计使得使用者从各个方向均可看到完整且不失真的画面。然而,在涉及使用者的个人隐私以及重要信息时,广视角的显示器在有些场合下的使用也会使使用者感到不便,比如,在车站等车时,使用者旁边以及后方的人极有可能窥见使用者的广视角的便携式电子显示设备的屏幕上的内容。
因此,除了广视角的需求之外,在需要防窥的场合下,能够将显示器切换或者调整到窄视角模式的显示器也逐渐发展起来。目前,主要有三种方式对显示器的广视角与窄视角进行切换:第一种是通过百叶遮挡膜来实现,当需要进行防窥时,利用百叶遮挡膜遮住屏幕即可缩小视角;第二种是在液晶显示器中设置双光源背光***用于调节液晶显示器的视角。该双光源背光***由两层层叠的导光板结合反棱镜片构成,顶层导光板(LGP-T)结合反棱镜片改变光线的走向使得光线限制在比较窄的角度范围,实现液晶显示器的窄视角,而底部导光板(LGP-B)结合反棱镜片的功能则实现液晶显示器的广视角;第三种是在液晶显示器的面板上的驱动电极分为两种,其中一种是广视角显示驱动电极,另一种是控制视角电极,当在控制视角电极上施加适当的电压时可使得液晶显示器产生适当的漏光,进而实现广视角与窄视角的切换。
但是,第一种方法的缺陷在于这种方式需要额外准备百叶遮挡膜,且需要使用者随身携带,给使用者造成极大的不便;第二种方式的缺陷在于此种双光源背光***会导致液晶显示器的厚度及成本均增加,不符合液晶显示器轻薄化的发展趋势;第三种方式的缺陷在于需在液晶显示器上设置广视角显示驱动电极与控制视角电极两种电极,其使得液晶显示器的开口率减少,导致液晶显示器的面板亮度下降。
因此,有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示面板、显示装置及其驱动方法。
根据本发明的一方面,提供一种显示面板,包括:第一基板,以阵列方式设置有多个像素电极和多个公共电极;第二基板,以阵列方式设置有多个视角控制电极;液晶层,设置于所述第一基板和所述第二基板之间;所述多个视角控制电极的排列方式与所述多个像素电极的驱动电压反转方式一致;所述多个视角控制电极中的奇数位视角控制电极和偶数位视角控制电极分别用于施加极性不同的偏置电压,以调整所述显示面板的视角。
优选地,所述多个视角控制电极中的奇数位视角控制电极和偶数位视角控制电极交错排列。
优选地,所述多个视角控制电极中的奇数位视角控制电极与所述多个像素电极中的奇数位像素电极的驱动电压极性相同;偶数位视角控制电极与所述多个像素电极中的偶数位像素电极的驱动电压极性相同。
优选地,所述多个视角控制电极呈列排列或列排列。
优选地,所述偏置电压包括具有第一幅值的交流电压和具有第二幅值的交流电压,其中,第一幅值大于第二幅值。
优选地,所述具有第一幅值的交流电压的极性随施加给对应的像素电极的驱动电压的极性变化而变化。
优选地,所述具有第二幅值的交流电压的极性变化频率为施加给像素电极的驱动电压的极性变化频率的二分之一或与所述驱动电压的极性变化频率相同。
优选地,所述具有第一幅值的交流电压和所述具有第二幅值的交流电压为正弦波、方波、三角波或锯齿波。
根据本发明的另一方面,提供一种显示装置,包括:驱动芯片以及上述所述的显示面板,其中,所述驱动芯片用于在第一模式下对所述视角控制电极施加极性不同的具有第一幅值的交流电压;在第二模式下对所述视角控制电极施加极性不同的具有第二幅值的电压。
根据本发明的第三方面,提供一种上述所述显示装置的驱动方法,所述驱动方法包括:
在第一模式下对所述视角控制电极施加极性不同的具有第一幅值的交流电压;
在第二模式下对所述视角控制电极施加极性不同的具有第二幅值的交流电压。
本发明提供的显示面板、显示装置及其驱动方法,通过在液晶显示装置的第二基板(彩色滤光片基板)上设置视角控制电极,并在需要窄视角时对视角控制电极施加电压以使得其与设置在第一基板(阵列基板)上的像素电极以及公共电极之间产生垂直于面板方向的电场,使得液晶分子在垂直方向产生倾角变化,从而达到斜视暗态漏光,对比下降,视角缩小,窄视角显示的目的。由此,通过调节施加给视角控制电极的电压,即可实现在宽视角和窄视角模式之间切换。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示出了本发明实施例的显示面板的示意图;
图2A-图2B示出了本发明实施例的显示面板的视角控制电极的示意图;
图3A-3B示出了本发明实施例的显示面板的原理示意图;
图4A-4D示出了本发明实施例的显示装置的像素电极的驱动电压的极性变化示意图;
图5A-5D示出了本发明实施例的显示装置中施加到视角控制电极的电压的波形图;
图6示出了本发明实施例的显示装置的示意图;
图7示出了本发明实施例的显示装置的驱动方法的流程图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。
本发明可以各种形式呈现,以下将描述其中一些示例。
图1是本发明实施例的显示面板的示意图。
如图1所示,本发明实施例的液晶显示面板包括第一基板1、第二基板2和液晶层3。
第一基板1也即通常所称的薄膜晶体管阵列基板,其设置有以阵列方式设置的多个像素电极11和多个公共电极12。所述第一基板可以包括透明的衬底13、形成于衬底上的驱动部件(例如TFT器件)以及不同部件之间的连线等,为了便于理解本发明,上述部件未在图1中示出。所述像素电极11和公共电极12设置于衬底13上。所述像素电极11和对应的公共电极12之间可以形成水平方向的电场,从而控制一个像素区域内的液晶分子转向,调节通过的光强。像素电极11和对应的公共电极12可以利用例如氧化铟锡(ITO)等透明导电材料形成。
液晶层3设置于第一基板1和第二基板2之间。液晶层3中的液晶分子被预先配向。在初始状态下,液晶层3使得透过第一基板1的偏振光无法最终通过最上层的偏光膜(图1中未示出)。
第二基板2与第一基板1相对设置,其上以阵列方式设置有多个视角控制电极21。在本实施例中,第二基板为彩色滤光片基板。在本实施例中,所述视角控制电极21为条状控制电极,所述多个视角控制电极21中的奇数位视角控制电极和偶数位视角控制电极分别用于施加极性不同的偏置电压,以调整所述显示面板的视角。
图2A-图2B示出了本发明实施例的显示面板的视角控制电极的示意图;如图2所示,所述多个视角控制电极21的排列方式与多个像素电极11的驱动电压反转方式一致。在本实施例中,多个像素电极11的驱动电压反转方式为列反转时,多个视角控制电极21形成呈列排列,且每个视角控制电极21在所述第一基板1上的正投影位于每列像素电极11在所述第一基板1上的正投影内;多个像素电极11的驱动电压反转方式为行反转时,多个视角控制电极21形成呈行排列,且每个视角控制电极21在所述第一基板1上的正投影位于每行像素电极11在所述第一基板1上的正投影内。
优选地,所述多个视角控制电极21中的奇数位视角控制电极与所述多个像素电极11中的奇数位像素电极的驱动电压极性相同;所述多个视角控制电极21中的偶数位视角控制电极与所述多个像素电极11中的偶数位像素电极的驱动电压极性相同。
优选地,所述多个视角控制电极21中的奇数位视角控制电极和偶数位视角控制电极交错排列。
在本实施例中,施加在所述视角控制电极21上的偏置电压包括具有第一幅值的交流电压和具有第二幅值的交流电压。其中,在所述视角控制电极21上施加具有第一幅值的交流电压时,显示面板工作在第一模式;在所述视角控制电极21上施加具有第二幅值的交流电压时,显示面板工作在第二模式。所述具有第一幅值的交流电压的极性随施加给对应的像素电极的驱动电压的极性变化而变化。所述具有第二幅值的交流电压的极性变化频率为施加给像素电极的驱动电压的极性变化频率的二分之一或与所述驱动电压的极性变化频率相同。所述第一幅值大于所述第二幅值。
当然,本领域技术人员容易理解,液晶显示装置还包括例如配向膜、用于支撑第二基板使得其与第一基板保持预定距离的支撑部件等以及背光光源、导光板、偏振膜等其它必要部件。为了便于理解本发明的技术方案,以上部件未在图1中示出。
图3A-3B示出了本发明实施例的显示面板的原理示意图。其中,图3A是第二模式即广视角模式下液晶显示面板的示意图,图3B示出了第一模式即窄视角模式下液晶显示面板的示意图。
如图3A所示,在广视角模式下时,视角控制电极21被施加一较低的第二幅值的交流电压。第二幅值接近于零,可以为例如0.05V。由此,液晶层3所在区域内,电场主要为像素电极11和公共电极12之间形成的水平方向的电场,沿水平方向配向的液晶分子与水平方向的倾角为零或非常小。此时,由于液晶分子进行面内翻转,因此,整个显示面板具有较宽的视角。
如图3B所示,在窄视角模式下时,视角控制电极21被施加具有较高的第一幅值的电压,所述第一幅值可以为例如5V。由此,在视角控制电极21和第一基板1的像素电极11以及公共观电极12之间,会形成垂直方向上的电场。液晶分子同时受到垂直方向的电场以及水平方向电场的影响,除进行面内翻转改变偏振光的偏振方向外,还会在垂直方向翻转,增大液晶分子轴向与水平方向之间的倾角。这进一步使得斜视暗态漏光,对比下降,视角缩小。由此,整个液晶显示装置的视角缩窄。
由此,本发明实施例通过在显示面板的第二基板(彩色滤光片基板)上设置视角控制电极,并在需要窄视角时对视角控制电极施加电压以使得其与设置在第一基板(阵列基板)上像素电极以及公共电极之间产生垂直于面板方向的电场,使得液晶分子在垂直方向产生倾角变化,从而达到斜视暗态漏光,对比下降,视角缩小,窄视角显示的目的。由此,通过调节施加给视角控制电极的电压,即可实现在宽视角和窄视角模式之间切换。
图4A-4D是本发明实施例的显示面板的像素电极的驱动电压的极性变化示意图。如图4A和图4B所示的显示面板采用列反转的方式对像素电极进行驱动,也即,在第一帧对奇数列用正电压驱动,偶数列用负电压驱动,在下一帧对奇数列用负电压驱动,偶数列用正电压驱动。
在这种反转方式下,将奇数列视角控制电极21相互连接,并在第一模式下对其输出具有第一幅值的正交流电压,将偶数列视角控制电极21相互连接,并对其输出具有第一幅值的负交流电压,该交流电压的极性随像素电极的驱动电压极性的变化而变化。也就是说,施加到视角控制电极21的交流电压具有与显示面板刷新频率相同的频率,该频率可以为例如120Hz。由此,可以保持像素电极和视角控制电极之间的压差不论在奇数列还是偶数列均能保持相同极性的压差,不会随着像素电极驱动电压的反转而大幅变化,使得窄视角模式下时液晶分子的倾角保持不变。
同时,在第二模式下,向奇数列视角控制电极21输出具有第二幅值的正交流电压,向偶数列视角控制电极21输出具有第二幅值的负交流电压。该交流电压的频率可以与显示面板的刷新频率相同,或为其一半。由于在第二模式下,仍然对视角控制电极21施加一定幅值的电压是尽是为了防止保持视角控制电极21的电容充放电,因此,交流电压的频率可以适当的低于刷新频率,降低***负担。
同时,无论是第一模式的交流电压还是第二模式的交流电压,都可以形成为例如正弦波、方波、三角波或锯齿波,如图5A-5D所示。
如图4C和图4D所示的显示面板采用行反转的方式对像素电极进行驱动,也即,在第一帧对奇数行用正电压驱动,偶数行用负电压驱动,在下一帧对奇数行用负电压驱动,偶数行用正电压驱动。
在这种反转方式下,将奇数行视角控制电极21相互连接,并在第一模式下对其输出具有第一幅值的正交流电压,将偶数行视角控制电极21相互连接,并对其输出具有第一幅值的负交流电压,该交流电压的极性随像素电压的驱动电压极性的变化而变化。也就是说,施加到视角控制电极21的交流电压具有与显示面板刷新频率相同的频率,该频率可以为例如120Hz。由此,可以保持像素电极和视角控制电极之间的压差不论在奇数行还是偶数行均能保持相同极性的压差,不会随着像素电极驱动电压的反转而大幅变化,使得窄视角模式下时液晶分子的倾角保持不变。
同时,在第二模式下,向奇数行视角控制电极21输出具有第二幅值的正交流电压,向偶数行视角控制电极21输出具有第二幅值的负交流电压。该交流电压的频率可以与显示面板的刷新频率相同,或为其一半。由于在第二模式下,仍然对视角控制电极21施加一定幅值的电压是尽是为了防止保持视角控制电极21的电容充放电,因此,交流电压的频率可以适当的低于刷新频率,降低***负担。
同时,无论是第一模式的交流电压还是第二模式的交流电压,都可以形成为例如正弦波、方波、三角波或锯齿波,如图5A-5D所示。
图6示出了本发明实施例提供的显示装置的示意图。如图6所示,所述显示装置包括:驱动芯片4以及上述所述的显示面板。
其中,所述驱动芯片4用于在第一模式下对所述视角控制电极21施加极性不同的具有第一幅值的交流电压;在第二模式下对所述视角控制电极21施加极性不同的具有第二幅值的电压。
驱动芯片4设置于液晶显示面板显示区以外的区域,用于在第一模式下对视角控制电极21施加具有第一幅值的电压,在第二模式下对视角控制电极21施加具有第二幅值的电压。在本发明实施例中,第一模式为窄视角模式,第二模式为广视角模式,第一幅值高于第二幅值。
其中,在像素电极11采用列反转时,第一模式下,驱动芯片4向奇数列视角控制电极(211、213、215等)施加具有第一幅值的正交流电压,向偶数列视角控制电极(212、214、216等)施加具有第一幅值的负交流电压。
在像素电极11采用行反转时,第一模式下,驱动芯片4向奇数行视角控制电极(211、213、215等)施加具有第一幅值的正交流电压,向偶数行视角控制电极(212、214、216等)施加具有第一幅值的负交流电压。
进一步地,为了防止电场方向始终为相同方向导致对光线的调节精度降低,通常会通过切换像素电极的驱动电压极性的方式来保持调节精度,并防止相邻像素相互影响。
图7是本发明实施例的液晶显示装置的驱动方法的流程图。
如图7所示,本发明实施例的驱动方法用于驱动如图1所示的显示面板,所述方法包括:
步骤710、在第一模式下对所述视角控制电极施加具有第一幅值的电压。
步骤720、在第二模式下对所述视角控制电极施加具有第二幅值的电压。
进一步地,所述具有第一幅值的电压为交流电压,在第一模式下,所述具有第一幅值的交流电压的极性随施加给对应的像素电极的驱动电压的变化而变化。
进一步地,所述具有第二幅值的电压为交流电压,在第二模式下,在第二模式下,所述具有第二幅值的交流电压的极性变化频率为施加给像素电极的驱动电压的极性变化频率的二分之一或与所述驱动电压的极性变化频率相同。
进一步地,所述具有第一幅值的交流电压以及所述具有第二幅值的交流电压为正弦波、方波、三角波或锯齿波。
进一步地,所述具有第一幅值的交流电压的幅值大于所述具有第二幅值的交流电压的幅值。
由此,在需要窄视角时对视角控制电极施加电压以使得其与设置在第一基板(阵列基板)上像素电极以及公共电极之间产生垂直于面板方向的电场,使得液晶分子在垂直方向产生倾角变化,从而达到斜视暗态漏光,对比下降,视角缩小,窄视角显示的目的。因此,通过调节施加给视角控制电极的电压,即可实现在宽视角和窄视角模式之间切换。
依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种显示面板,包括:
第一基板,以阵列方式设置有多个像素电极和多个公共电极;
第二基板,以阵列方式设置有多个视角控制电极;
液晶层,设置于所述第一基板和所述第二基板之间;
所述多个视角控制电极的排列方式与所述多个像素电极的驱动电压反转方式一致;
所述多个视角控制电极中的奇数位视角控制电极和偶数位视角控制电极分别用于施加极性不同的偏置电压,以调整所述显示面板的视角;
所述偏置电压包括具有第一模式下的第一幅值的交流电压和具有第二模式下的第二幅值的交流电压,其中,第一幅值大于第二幅值;
所述具有第一幅值的交流电压的极性随施加给对应的像素电极的驱动电压的极性变化而变化;
所述具有第二幅值的交流电压的极性变化频率为施加给像素电极的驱动电压的极性变化频率的二分之一或与所述驱动电压的极性变化频率相同;
所述多个视角控制电极在第一基板上的正投影位于所述多个像素电极在第一基板上的正投影内。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其中,所述多个视角控制电极中的奇数位视角控制电极和偶数位视角控制电极交错排列。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其中,所述多个视角控制电极中的奇数位视角控制电极与所述多个像素电极中的奇数位像素电极的驱动电压极性相同;偶数位视角控制电极与所述多个像素电极中的偶数位像素电极的驱动电压极性相同。
4.根据权利要求1所述的显示面板,其中,所述多个视角控制电极呈列排列或行排列。
5.根据权利要求1所述的显示面板,所述具有第一幅值的交流电压和所述具有第二幅值的交流电压为正弦波、方波、三角波或锯齿波。
6.一种显示装置,包括:驱动芯片以及如权利要求1-5中任一项所述的显示面板,
其中,所述驱动芯片用于在第一模式下对所述视角控制电极施加极性不同的具有第一幅值的交流电压;
在第二模式下对所述视角控制电极施加极性不同的具有第二幅值的电压。
7.一种如权利要求6所述的显示装置的驱动方法,所述驱动方法包括:
在第一模式下对所述视角控制电极施加极性不同的具有第一幅值的交流电压;
在第二模式下对所述视角控制电极施加极性不同的具有第二幅值的交流电压。
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