CN115023644A - 宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置，显示面板具有图形化的标识图案区和非标识图案区，显示面板包括相互层叠设置的调光盒和显示盒；调光盒包括第一基板、第二基板以及第一液晶层，第一基板设有共用视角电极，第二基板设有与共用视角电极相配合的第一视角电极和第二视角电极，第一视角电极与标识图案区相对应，第二视角电极与非标识图案区相对应；在宽视角模式时，第一视角电极和第二视角电极施加幅值相同的电信号，标识图案区和非标识图案区在相同侧视视角的透光率相同；在窄视角模式时，第一视角电极和第二视角电极施加幅值不同的电信号，标识图案区和非标识图案区在相同侧视视角的透光率不同。
Description
本申请要求了国际申请日为2022年04月06日，申请号为PCT/CN2022/085258，申请名称为“宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置”的国际专利申请的优先权，并将其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，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。
目前主要采取在显示屏上贴附百叶遮挡膜来实现宽窄视角切换，当需要防窥时，利用百叶遮挡膜遮住屏幕即可缩小视角，但这种方式需要额外准备百叶遮挡膜，会给使用者造成极大的不便，而且一张百叶遮挡膜只能实现一种视角，一旦贴附上百叶遮挡膜后，视角便固定在窄视角模式，导致无法在宽视角模式和窄视角模式之间进行自由切换，而且防窥片会造成辉度降低影响显示效果。
现有技术也有利用调光盒和显示面板实现在宽视角和窄视角之间进行切换的，显示面板用于正常的画面显示，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。
技术问题
现有技术中的显示面板就只用于在宽视角或窄视角时显示画面，无法做到在窄视角时，既可以看到显示画面，又可以突显产品的LOGO(商标)图案。
解决技术方案
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，以解决现有技术中显示面板无法在窄视角时，同时看到显示画面和显示LOGO的问题。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
本发明提供一种宽窄视角可切换的显示面板，所述显示面板具有图形化的标识图案区和非标识图案区，所述显示面板包括相互层叠设置的调光盒和显示盒；
所述调光盒包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及设于所述第一基板与所述第二基板之间的第一液晶层，所述第一基板朝向所述第一液晶层的一侧设有共用视角电极，所述第二基板朝向所述第一液晶层的一侧设有与所述共用视角电极相配合的第一视角电极和第二视角电极，所述第一视角电极和所述第二视角电极相互绝缘且间隔开，所述第一视角电极与所述标识图案区相对应，所述第二视角电极与所述非标识图案区相对应；
在宽视角模式时，所述第一视角电极和所述第二视角电极施加幅值相同的电信号，所述标识图案区和所述非标识图案区在相同侧视视角的透光率相同；在窄视角模式时，所述第一视角电极和所述第二视角电极施加幅值不同的电信号，所述标识图案区和所述非标识图案区在相同侧视视角的透光率不同。
进一步地，所述标识图案区位于所述显示面板的中心。
进一步地，所述第二视角电极设于与所述第一视角电极对应的避让口，所述避让口的平面图形与所述第一视角电极的平面图形相同。
进一步地，所述第二视角电极与所述第一视角电极位于同一层；或所述第二视角电极与所述第一视角电极位于不同层。
进一步地，所述第一视角电极与所述第二视角电极在所述第二基板上的投影之间具有间隙。
进一步地，所述第一视角电极与所述第二视角电极在所述第二基板上的投影之间部分重叠。
进一步地，所述第一视角电极为梳状电极，所述第二视角电极在靠近所述第一视角电极的区域为与所述第一视角电极配合的梳状电极。
进一步地，所述第一视角电极和所述第二视角电极均为块状电极。
进一步地，所述第一视角电极的中心为块状电极，所述第一视角电极的外缘为梳状电极，所述第二视角电极在靠近所述第一视角电极的区域为与所述第一视角电极配合的梳状电极。
进一步地，所述调光盒设有与所述共用视角电极电性连接的第一信号线、与所述第一视角电极电性连接的第二信号线以及与所述第二视角电极电性连接的第三信号线，所述第一信号线、所述第二信号线以及所述第三信号线均围绕所述调光盒的边缘引出；或，所述第一信号线和所述第三信号线均围绕所述调光盒的边缘引出，所述第二信号线直接由所述第一视角电极引出。
进一步地，所述显示盒包括彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板以及设于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的第二液晶层；所述调光盒远离所述显示盒的一侧设有第一偏光片，所述调光盒与所述显示盒之间设有第二偏光片，所述显示盒远离所述调光盒的一侧设有第三偏光片，所述第一偏光片的透光轴与所述第二偏光片的透光轴相平行，所述第三偏光片的透光轴与所述第二偏光片的透光轴相垂直。
本发明还提供一种宽窄视角可切换的显示面板的驱动方法，所述驱动方法用于驱动上述的宽窄视角可切换的显示面板，所述驱动方法包括：
在宽视角模式时，向共用视角电极施加第一电信号，向所述第一视角电极和所述第二视角电极均施加第二电信号，所述第二电信号与所述第一电信号之间的压差小于第一预设值或大于第二预设值，所述标识图案区和所述非标识图案区在相同侧视视角的透光率相同；
在窄视角模式时，向共用视角电极施加第一电信号，向所述第一视角电极施加第三电信号以及向所述第二视角电极施加第四电信号，所述第三电信号与所述第四电信号的幅值不相同，所述第三电信号与所述第一电信号之间的压差和所述第四电信号与所述第一电信号之间的压差均大于第三预设值以及小于第四预设值，所述标识图案区和所述非标识图案区在相同侧视视角的透光率不同；
其中，第二预设值大于第一预设值，第三预设值大于等于第一预设值，第四预设值小于等于第二预设值。
进一步地，所述第一电信号与所述第二电信号均为0V的直流电压。
进一步地，所述第三电信号与所述第四电信号的幅值为1.6V-2.4V。
进一步地，所述第三电信号与所述第四电信号均为交流电压。
进一步地，所述第三电信号与所述第四电信号的幅值相差0.2V-0.5V。
本发明还提供一种显示装置，包括上述的宽窄视角可切换的显示面板。
有益效果
通过在调光盒内设置第一视角电极和第二视角电极，第一视角电极为图形化结构，在窄视角模式时，第一视角电极和第二视角电极施加幅值不同的电信号，标识图案区和非标识图案区在相同侧视视角的透光率不同，从而使得在相同侧视视角时，标识图案区和非标识图案区的亮度不同，侧视视角可以看见标识图案区对应的图形，即商标图案，以增强品牌效应；而在正视视角，标识图案区和非标识图案区的亮度的差异不明显，可以看见正常显示的画面。
附图说明
图1是本发明中显示面板在宽视角时的结构示意图之一；
图2是本发明中显示面板在宽视角时的结构示意图之二；
图3是本发明中显示面板在窄视角时的结构示意图；
图4是本发明中显示面板的平面结构示意图；
图5是本发明中第二基板的平面结构示意图；
图6(a)是本发明中显示面板的信号线结构示意图一；
图6(b)是本发明中显示面板的信号线结构示意图二；
图7是本发明中显示面板在宽视角时的信号波形图；
图8是本发明中显示面板在窄视角时的信号波形图；
图9是本发明中显示面板不同驱动电压下对应视角与透光率的仿真图之一；
图10是本发明中显示面板不同驱动电压下对应视角与透光率的仿真图之二；
图11是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之一；
图12(a)是图11在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图12(b)是图11在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
图13(a)是图11在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图13(b)是图11在宽视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
图14是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之二；
图15(a)是图14在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图15(b)是图14在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
图16(a)是图14在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图16(b)是图14在宽视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
图17是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之三；
图18(a)是图17在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图18(b)是图17在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
图19(a)是图17在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图19(b)是图17在宽视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
图20是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之四；
图21(a)是图20在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图21(b)是图20在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
图22(a)是图20在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图22(b)是图20在宽视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
图23是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之五；
图24(a)是图23在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图24(b)是图23在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
图25(a)是图23在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；
图25(b)是图23在宽视角时标识图案区和非标识图案区45°在侧视视角下的亮度仿真图；
图26(a)是本发明中第一视角电极和第二视角电极在一种形状下对应LOGO显示的效果图；
图26(b)是本发明中第一视角电极和第二视角电极在又一种形状下对应LOGO显示的效果图；
图26(c)是本发明中第一视角电极和第二视角电极在又一种形状下对应LOGO显示的效果图；
图27是本发明另一实施例中显示面板在宽视角时的结构示意图；
图28是本发明中显示装置的结构示意图；
图29是本发明中显示装置的平面结构示意图之一；
图30是本发明中显示装置的平面结构示意图之二。
本发明的实施方式
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：
图1是本发明中显示面板在宽视角时的结构示意图之一。图2是本发明中显示面板在宽视角时的结构示意图之二。图3是本发明中显示面板在窄视角时的结构示意图。图4是本发明中显示面板的平面结构示意图。图5是本发明中第二基板的平面结构示意图。
如图1至图5所示，本发明提供的一种宽窄视角可切换的显示面板，显示面板具有图形化的标识图案区110和非标识图案区120(图4)，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“IVO”作为标识图案区110需显示的LOGO图案)。显示面板包括相互层叠设置的调光盒10和显示盒20，本实施例中，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视角，显示盒20用于控制显示面板显示正常的画面。当然，调光盒10也可设于显示盒20的下方，即调光盒10位于显示盒20的入光侧。
其中，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相配合的第一视角电极121和第二视角电极122，第一视角电极121和第二视角电极122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121之间以及共用视角电极111与第二视角电极122之间的压差来控制第一液晶层13中液晶分子的偏转，从而实现控制宽窄视角切换。第一视角电极121与标识图案区110相对应，第二视角电极122与非标识图案区120相对应。
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700nm，可选范围500nm﹤相位延迟﹤1000nm。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1所示。当需要实现窄视角显示时，向共用视角电极111、第一视角电极121以及第二视角电极122施加视角控制电压，使得共用视角电极111与第一视角电极121之间以及共用视角电极111与第二视角电极122之间形成较大的压差并形成较强的电场，以驱动第一液晶层13中的正性液晶分子在竖直方向上发生偏转，从而使得调光盒10呈现窄视角显示，如图3所示。
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。
进一步地，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之间设有第二偏光片32，显示盒20远离调光盒10的一侧设有第三偏光片33，第一偏光片31的透光轴与第二偏光片32的透光轴相平行，第三偏光片33的透光轴与第二偏光片32的透光轴相垂直。
其中，第一液晶层13的配向方向可以与第一偏光片31和第二偏光片32的透光轴相垂直，例如，第一偏光片31和第二偏光片32的透光轴为0°，第一液晶层13的配向方向为90°。当然，第一液晶层13的配向方向也可以与第一偏光片31和第二偏光片32的透光轴相平行，例如，第一偏光片31和第二偏光片32的透光轴为90°，第一液晶层13的配向方向为90°。
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1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1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121、第二视角电极122、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。
本实施例中，如图4所示，标识图案区110位于显示面板的中心，显示面板除标识图案区110的其他区域为非标识图案区120。当然，标识图案区110的位置也可根据LOGO图案需要显示的位置进行设置。
进一步地，第二视角电极122设有与第一视角电极121对应的避让口123，避让口123的平面图形与第一视角电极121的平面图形相同，从而使第一视角电极121可以与共用视角电极111形成垂直电场，避免第二视角电极122屏蔽第一视角电极121的信号。
本实施例中，第二视角电极122与第一视角电极121位于不同层，第二视角电极122与第一视角电极121之间通过绝缘层间隔开，从而可以避免第二视角电极122与第一视角电极121短路的风险，但是，第二视角电极122与第一视角电极121做在不同层，可能会存在反射率差异，可能会导致Logo图案在正视视角下也能被看到一点。
图27是本发明另一实施例中显示面板在宽视角时的结构示意图。
在其他实施例中，如图27所示，第二视角电极122与第一视角电极121可以位于同一层，第二视角电极122与第一视角电极121之间相互绝缘间隔开，将第二视角电极122与第一视角电极121做在同一层，从而避免第二视角电极122与第一视角电极121存在反射率差异，正视效果更好，但具有第二视角电极122与第一视角电极121短路的风险。
图6(a)是本发明中显示面板的信号线结构示意图一；图6(b)是本发明中显示面板的信号线结构示意图二。
进一步地，如图6(a)和图6(b)所示，调光盒10设有与共用视角电极111电性连接的第一信号线1、与第一视角电极121电性连接的第二信号线2以及与第二视角电极122电性连接的第三信号线3。其中，如图6(a)所示，第一信号线1、第二信号线2以及第三信号线3均围绕调光盒10的边缘引出；当然，如图6(b)所示，第一信号线1和第三信号线3均围绕调光盒10的边缘引出，第二信号线2直接由第一视角电极121引出，节省***空间。
图11是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之一；图14是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之二；图17是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之三；图20是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之四。
在其中一实施例中，如图11、图14、图17以及图20所示，第一视角电极121为梳状电极，即第一视角电极121的整体图形与LOGO图案相同，但第一视角电极121是由多个电极条组成的梳状电极。第二视角电极122在靠近第一视角电极121的区域为与第一视角电极121配合的梳状电极。其中，第二视角电极122在远离第一视角电极121的区域可以为块状电极，当然，也可以是整个第二视角电极122为梳状电极。其中，如图11、图14以及图17所示，第一视角电极121可以为纵向梳状电极，也可以如图20所示的横向梳状电极。
图23是本发明中第一视角电极和第二视角电极的平面结构示意图之五。
在另一实施例中，如图23所示，第一视角电极121的中心为块状电极，第一视角电极121的外缘为梳状电极，即第一视角电极121的整体图形与LOGO图案相同，但第一视角电极121是由块状电极和多个电极条组成。第二视角电极122在靠近第一视角电极121的区域为与第一视角电极121配合的梳状电极。其中，第二视角电极122在远离第一视角电极121的区域可以为块状电极，当然，也可以是整个第二视角电极122为梳状电极。
在另一实施例中，第一视角电极121和第二视角电极122也可均为块状电极，即第一视角电极121为与LOGO图案相同的块状电极。
图26(a)是本发明中第一视角电极和第二视角电极在一种形状下对应LOGO显示的效果图；图26(b)是本发明中第一视角电极和第二视角电极在又一种形状下对应LOGO显示的效果图；图26(c)是本发明中第一视角电极和第二视角电极在又一种形状下对应LOGO显示的效果图。
如图26(a)、26(b)和26(c)所示，图26(a)是第一视角电极121为块状电极的仿真效果图，图26(b)是第一视角电极121为梳状电极的仿真效果图，图26(c)是第一视角电极121中心为块状电极且外缘为梳状电极的仿真效果图。由图26(a)、26(b)和26(c)可以看出：图26(c)所示的第一视角电极121采用梳状电极与块状电极相结合架构，可实现侧视LOGO字体边界有不同灰阶作包裹，可以进一步增强LOGO字体效果。
在其中一实施例中，如图11、图17、图20以及图23所示，第一视角电极121与第二视角电极122在第二基板12上的投影之间可以具有间隙，即第一视角电极121的宽度小于避让口123的宽度。优选地，第一视角电极121的宽度为2-6μm，避让口123的宽度为3-10μm。例如，如图11所示，第一视角电极121的宽度为3μm，避让口123的宽度为9μm，两个相邻避让口123之间的间距为5μm，第一视角电极121与第二视角电极122在第二基板12上的投影之间的间隙为3μm。如图17和图20所示，第一视角电极121的宽度为5μm，避让口123的宽度为9μm，两个相邻避让口123之间的间距为3μm，第一视角电极121与第二视角电极122在第二基板12上的投影之间的间隙为2μm。如图23所示，第一视角电极121边缘梳状电极的宽度为5μm，避让口123与梳状电极对应部分的宽度为11μm，两个相邻避让口123之间的间距为3μm，第一视角电极121与第二视角电极122在第二基板12上的投影之间的间隙为3μm。
在另一实施例中，如图14所示，第一视角电极121与第二视角电极122在第二基板12上的投影之间部分重叠，即第一视角电极121的宽度大于避让口123的宽度。优选地，第一视角电极121的宽度为5-10μm，避让口123的宽度为3-5μm。例如，如图14所示，第一视角电极121的宽度为9μm，避让口123的宽度为3μm，两个相邻避让口123之间的间距为11μm，第一视角电极121与第二视角电极122在第二基板12上的投影之间重叠部分的宽度为3μm。
图12(a)是图11在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图12(b)是图11在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；图13(a)是图11在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图13(b)是图11在宽视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；图15(a)是图14在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图15(b)是图14在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；图16(a)是图14在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图16(b)是图14在宽视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图。
如图11-图16(b)所示，以及结合下表一：
表一及下表中，NVA表示窄视角模式，WVA表示宽视角模式，μ表示标识图案区110的亮度与非标识图案区120的亮度之比，正视表示垂直于显示面板的视角，即0°视角，45°侧视表示视角方向与显示面板的垂线呈45°。其中，μ越接近1，表示标识图案区110的亮度与非标识图案区120的亮度越接近；μ越偏离1，表示标识图案区110的亮度与非标识图案区120的亮度相差越大。
由如图11-图16(b)所示，以及上表一可以看出：第一视角电极121为梳状电极架构中，且在窄视角模式，第一视角电极121与第二视角电极122在第二基板12上的投影之间有间隙时，侧视μ值可达约600％，但正视μ值为90％，既侧视LOGO明显，但正视显示品质可能不佳；而第一视角电极121与第二视角电极122在第二基板12上的投影之间有部分重叠时，侧视LOGO不明显，但正视差异较小。
图18(a)是图17在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图18(b)是图17在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；图19(a)是图17在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图19(b)是图17在宽视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；图21(a)是图20在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图21(b)是图20在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；图22(a)是图20在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图22(b)是图20在宽视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
如图17-图22(b)所示，以及结合下表二：
由如图17-图22(b)所示，以及上表二可以看出：当第一视角电极121为横向排布梳状电极架构(图20)时，窄视角时，正视亮度差异在1％以内，但侧视μ值可接近500％，整体效果较好。
图24(a)是图23在窄视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图24(b)是图23在窄视角时标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；图25(a)是图23在宽视角时标识图案区和非标识图案区在正视视角下的亮度仿真图；图25(b)是图23在宽视角时下标识图案区和非标识图案区在45°侧视视角下的亮度仿真图；
如图23-图25(b)所示，以及结合下表三：
由如图23-图25(b)所示，以及上表三可以看出：当第一视角电极121的中心为块状电极，且第一视角电极121的外缘为梳状电极的架构(图23)时，窄视角时，侧视μ值大于700％，且正视差异为1％，即正视差异较小，且侧视LOGO显示效果更好。
图7是本发明中显示面板在宽视角时的信号波形图；图8是本发明中显示装面板在窄视角时的信号波形图。
本发明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施加第一电信号V1，其中第一电信号V1为直流公共电压信号，向第一视角电极121和第二视角电极122均施加第二电信号V2，第二电信号V2与第一电信号V1之间的压差小于第一预设值(例如小于1.4V)。优选地，如图7所示，共用视角电极111、第一视角电极121和第二视角电极122均施加0V直流电压。共用视角电极111与第一视角电极121之间以及共用视角电极111与第二视角电极122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1)，此时调光盒10呈现宽视角显示。当然，第二电信号V2与第一电信号V1之间的压差也可大于第二预设值(例如大于5.0V)，其中第二预设值远远大于第一预设值，共用视角电极111与第一视角电极121之间以及共用视角电极111与第二视角电极122之间会形成较强的垂直电场(图2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，此时调光盒10也会呈现宽视角显示。
由于在宽视角模式时，第一视角电极121和第二视角电极122施加相同的电信号，所以标识图案区110和非标识图案区120在正视以及相同侧视视角下的透光率相同，而且标识图案区110和非标识图案区120均呈现宽视角显示。
进一步地，在宽视角模式下，作为一种实施方式，共用视角电极111、第一视角电极121和第二视角电极122均施加0V的直流电压，即第一电信号V1与第二电信号V2均为0V的直流电压。
如图8所示，在窄视角模式时，向共用视角电极111施加第一电信号V1即直流公共电压信号，向第一视角电极121施加第三电信号V3以及向第二视角电极122施加第四电信号V4，第三电信号V3与第四电信号V4的幅值不相同，第三电信号V3与第一电信号V1之间的压差和第四电信号V4与第一电信号V1之间的压差均大于第三预设值(例如大于1.5V)以及小于第四预设值(例如小于4.0V)，其中第三预设值大于等于第一预设值，第四预设值小于等于第二预设值，此时，共用视角电极111与第一视角电极121之间以及共用视角电极111与第二视角电极122之间会形成较强的垂直电场(图3中的E3和E4)，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。
由于在窄视角模式时，第一视角电极121和第二视角电极122施加幅值不同的电信号，所以标识图案区110和非标识图案区120对应第一液晶层13中的正性液晶分子发生偏转的角度不同，标识图案区110和非标识图案区120在相同侧视视角下的变暗程度也不同，标识图案区110和非标识图案区120在相同侧视视角下的透光率不同。因此在窄视角模式下，从侧视角度观看时可以突显出LOGO图案，达到增强产品的品牌效应。
进一步地，在窄视角模式下，作为一种实施方式，第三电信号V3与第四电信号V4的幅值为1.6V-2.4V，且第三电信号V3与第四电信号V4均为交流电压，第三电信号V3与第四电信号V4的幅值相差0.2V-0.5V，例如，第三电信号V3和第四电信号V4的幅值其中之一为2.0V，其中另一为1.6V。
液晶分子在长时间单一方向的电场作用下，容易出现极化现象。在窄视角模式下，第三电信号V3与第四电信号V4均采用交流电压，电场的方向不是单一方向，而是不停地变换方向，因此可以防止液晶分子在较强的垂直电场作用下出现极化现象。
图9是本发明中显示面板不同驱动电压下对应视角与透光率的仿真图之一；图10是本发明中显示面板不同驱动电压下对应视角与透光率的仿真图之二。如图9和图10所示，其中，图9是第一液晶层13的配向方向与第一偏光片31和第二偏光片32的透光轴相垂直时的透光率仿真数据图；图10是第一液晶层13的配向方向与第一偏光片31和第二偏光片32的透光轴相平行时的透光率仿真数据图。由图中可以看出，当第一视角电极121和第二视角电极122上施加的驱动电压为0V、1.2V或5V时，在不同视角(-70°～70°)下的透光率差异较小，此时为宽视角模式；当第一视角电极121和第二视角电极122上施加的驱动电压为1.6V、1.8V、2.0V、2.2V和2.4V时，在不同大视角(-70°～-30°以及30°～70°)下的透光率差异较大，而在正视视角(-30°～30°)下的透光率差异较小，此时为窄视角模式。但是在窄视角模式下，当第一视角电极121和第二视角电极122上施加的驱动电压为2.4V和2.2V时，侧视视角下的透光率较大，会导致窄视角的效果变差，因此在窄视角模式下，第一视角电极121和第二视角电极122上施加的驱动电压优选2.0V、1.8V和1.6V，例如，第一视角电极121和第二视角电极122其中之一为2.0V，其中另一为1.6V。如果需要显示较亮的LOGO图案，则第一视角电极121为1.6V；如果需要显示较暗的LOGO图案，则第一视角电极121为2.0V。当然，具体的电压值也可根据实际情况来进行调整，在具有较好窄视角情况下，优选采用使标识图案区110和非标识图案区120亮度差异最大的电信号。
图28是本发明中显示装置的结构示意图。如图28所示，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，则显示装置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29是本发明中显示装置的平面结构示意图之一，图30是本发明中显示装置的平面结构示意图之二。请参图29和图30，该显示装置设有视角切换按键50，用于供用户向该显示装置发出视角切换请求。视角切换按键50可以是实体按键(如图29所示)，也可以为软件控制或者应用程序(APP)来实现切换功能(如图30所示，例如通过滑动条来设定宽窄视角)。当用户需要在宽视角与窄视角之间切换时，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121以及第二视角电极122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，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。
工业实用性
通过在调光盒内设置第一视角电极和第二视角电极，第一视角电极为图形化结构，在窄视角模式时，第一视角电极和第二视角电极施加幅值不同的电信号，标识图案区和非标识图案区在相同侧视视角的透光率不同，从而使得在相同侧视视角时，标识图案区和非标识图案区的亮度不同，侧视视角可以看见标识图案区对应的图形，即商标图案，以增强品牌效应；而在正视视角，标识图案区和非标识图案区的亮度的差异不明显，可以看见正常显示的画面。
Claims (17)
1.一种宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述显示面板具有图形化的标识图案区(110)和非标识图案区(120)，所述显示面板包括相互层叠设置的调光盒(10)和显示盒(20)；
所述调光盒(10)包括第一基板(11)、与所述第一基板(11)相对设置的第二基板(12)以及设于所述第一基板(11)与所述第二基板(12)之间的第一液晶层(13)，所述第一基板(11)朝向所述第一液晶层(13)的一侧设有共用视角电极(111)，所述第二基板(12)朝向所述第一液晶层(13)的一侧设有与所述共用视角电极(111)相配合的第一视角电极(121)和第二视角电极(122)，所述第一视角电极(121)和所述第二视角电极(122)相互绝缘且间隔开，所述第一视角电极(121)与所述标识图案区(110)相对应，所述第二视角电极(122)与所述非标识图案区(120)相对应；
在宽视角模式时，所述第一视角电极(121)和所述第二视角电极(122)施加幅值相同的电信号，所述标识图案区(110)和所述非标识图案区(120)在相同侧视视角的透光率相同；在窄视角模式时，所述第一视角电极(121)和所述第二视角电极(122)施加幅值不同的电信号，所述标识图案区(110)和所述非标识图案区(120)在相同侧视视角的透光率不同。
2.根据权利要求1所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述标识图案区(110)位于所述显示面板的中心。
3.根据权利要求1所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述第二视角电极(122)设于与所述第一视角电极(121)对应的避让口(123)，所述避让口(123)的平面图形与所述第一视角电极(121)的平面图形相同。
4.根据权利要求3所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述第二视角电极(122)与所述第一视角电极(121)位于同一层；或所述第二视角电极(122)与所述第一视角电极(121)位于不同层。
5.根据权利要求3所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述第一视角电极(121)与所述第二视角电极(122)在所述第二基板(12)上的投影之间具有间隙。
6.根据权利要求3所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述第一视角电极(121)与所述第二视角电极(122)在所述第二基板(12)上的投影之间部分重叠。
7.根据权利要求1所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述第一视角电极(121)为梳状电极，所述第二视角电极(122)在靠近所述第一视角电极(121)的区域为与所述第一视角电极(121)配合的梳状电极。
8.根据权利要求1所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述第一视角电极(121)和所述第二视角电极(122)均为块状电极。
9.根据权利要求1所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述第一视角电极(121)的中心为块状电极，所述第一视角电极(121)的外缘为梳状电极，所述第二视角电极(122)在靠近所述第一视角电极(121)的区域为与所述第一视角电极(121)配合的梳状电极。
10.根据权利要求1所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述调光盒(10)设有与所述共用视角电极(111)电性连接的第一信号线(1)、与所述第一视角电极(121)电性连接的第二信号线(2)以及与所述第二视角电极(122)电性连接的第三信号线(3)，所述第一信号线(1)、所述第二信号线(2)以及所述第三信号线(3)均围绕所述调光盒(10)的边缘引出；或，所述第一信号线(1)和所述第三信号线(3)均围绕所述调光盒(10)的边缘引出，所述第二信号线(2)直接由所述第一视角电极(121)引出。
11.根据权利要求1所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述显示盒(20)包括彩膜基板(21)、与所述彩膜基板(21)相对设置的阵列基板(22)以及设于所述彩膜基板(21)和所述阵列基板(22)之间的第二液晶层(23)；所述调光盒(10)远离所述显示盒(20)的一侧设有第一偏光片(31)，所述调光盒(10)与所述显示盒(20)之间设有第二偏光片(32)，所述显示盒(20)远离所述调光盒(10)的一侧设有第三偏光片(33)，所述第一偏光片(31)的透光轴与所述第二偏光片(32)的透光轴相平行，所述第三偏光片(33)的透光轴与所述第二偏光片(32)的透光轴相垂直。
12.一种宽窄视角可切换的显示面板的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法用于驱动如权利要求1-11任一项所述的宽窄视角可切换的显示面板，所述驱动方法包括：
在宽视角模式时，向共用视角电极(111)施加第一电信号(V1)，向所述第一视角电极(121)和所述第二视角电极(122)均施加第二电信号(V2)，所述第二电信号(V2)与所述第一电信号(V1)之间的压差小于第一预设值或大于第二预设值，所述标识图案区(110)和所述非标识图案区(120)在相同侧视视角的透光率相同；
在窄视角模式时，向共用视角电极(111)施加第一电信号(V1)，向所述第一视角电极(121)施加第三电信号(V3)以及向所述第二视角电极(122)施加第四电信号(V4)，所述第三电信号(V3)与所述第四电信号(V4)的幅值不相同，所述第三电信号(V3)与所述第一电信号(V1)之间的压差和所述第四电信号(V4)与所述第一电信号(V1)之间的压差均大于第三预设值以及小于第四预设值，所述标识图案区(110)和所述非标识图案区(120)在相同侧视视角的透光率不同；
其中，第二预设值大于第一预设值，第三预设值大于等于第一预设值，第四预设值小于等于第二预设值。
13.根据权利要求12所述的宽窄视角可切换的显示面板的驱动方法，其特征在于，所述第一电信号(V1)与所述第二电信号(V2)均为0V的直流电压。
14.根据权利要求12所述的宽窄视角可切换的显示面板的驱动方法，其特征在于，所述第三电信号(V3)与所述第四电信号(V4)的幅值为1.6V-2.4V。
15.根据权利要求12所述的宽窄视角可切换的显示面板的驱动方法，其特征在于，所述第三电信号(V3)与所述第四电信号(V4)均为交流电压。
16.根据权利要求12所述的宽窄视角可切换的显示面板的驱动方法，其特征在于，所述第三电信号(V3)与所述第四电信号(V4)的幅值相差0.2V-0.5V。
17.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的宽窄视角可切换的显示面板。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2022/085258 WO2023193132A1 (zh) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | 宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置 |
Publications (2)
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