CN115343870A - 宽窄视角可切换的显示面板、显示装置及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽窄视角可切换的显示面板、显示装置及驱动方法，该显示面板包括相互层叠设置的调光盒与显示盒；调光盒包括第一基板、第二基板及第一液晶层，第一基板设有第一偏光片，第二基板设有第二偏光片，第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴相互平行；第一基板设有视角控制电极，第二基板设有多个第一电极条和多个第二电极条，第一电极条与第二电极条相互平行且交替排列。在宽视角模式时，使第一液晶层中的液晶分子呈平躺姿态，且液晶分子的长轴在第二基板上的投影与第二偏光片的透光轴之间具有夹角，并配合第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴相互平行，从而可以增加大视角的亮度，以提升宽视角效果。

Description

宽窄视角可切换的显示面板、显示装置及驱动方法

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、显示装置及驱动方法。

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。

现有技术中，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，调光盒包括上基板、下基板以及上基板和下基板之间的液晶层，上基板和下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。这种显示装置通常需要搭配准直背光模组或防窥膜一同使用，从而具有更好的窄视角效果，但是，在提升窄视角效果的同时，会牺牲侧视亮度，造成了宽视角效果不佳，影响宽视角的显示效果。

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、显示装置及驱动方法，以解决现有技术中宽视角效果较差的问题。

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，包括用于控制宽窄视角切换的调光盒以及用于控制画面显示的显示盒，所述调光盒与所述显示盒相互层叠设置；

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，所述第一基板上设有第一偏光片，所述第二基板上设有第二偏光片，所述第一偏光片的透光轴与所述第二偏光片的透光轴相互平行；

所述第一基板在朝向所述第一液晶层的一侧设有视角控制电极，所述第二基板在朝向所述第一液晶层的一侧设有与所述视角控制电极配合的第一电极和第二电极，所述第一电极包括多个第一电极条，所述第二电极包括多个第二电极条，所述第一电极条与所述第二电极条在所述第二基板上的投影相互平行且交替排列；

在宽视角模式时，所述第一液晶层中的液晶分子呈平躺姿态，且所述液晶分子的长轴在所述第二基板上的投影与所述第二偏光片的透光轴之间具有夹角；

在窄视角模式时，所述第一液晶层中的液晶分子呈倾斜姿态，且所述液晶分子的长轴在所述第二基板上的投影与所述第二偏光片的透光轴相互平行。

进一步地，所述第一液晶层的配向方向在所述第二基板上的投影与所述第二偏光片的透光轴相互平行。

进一步地，所述第一液晶层采用正性液晶分子，所述第一电极条和所述第二电极条的长度方向与所述第二偏光片的透光轴之间的夹角为α，0≤α≤10°。

进一步地，所述第一液晶层的配向方向在所述第二基板上的投影与所述第二偏光片的透光轴之间具有夹角。

进一步地，所述第一液晶层采用正性液晶分子，所述第一电极条和所述第二电极条的长度方向与所述第二偏光片的透光轴相互垂直。

进一步地，至少包括以下特征之一：

所述第一电极条和所述第二电极条均为折线形结构或波浪形结构；

所述第一电极还包括第一导线，所述第一导线将多个所述第一电极条导电连接，所述第二电极还包括第二导线，所述第二导线将多个所述第二电极条导电连接；

所述第一电极和所述第二电极位于相同层或不同层。

本申请还提供一种宽窄视角可切换的显示装置，包括如上所述的显示面板。

本申请还提供一种驱动方法，所述驱动方法控制如上所述的显示面板，所述驱动方法包括：

在宽视角模式时，向所述视角控制电极施加第一电信号，向所述第一电极施加第二电信号，以及向所述第二电极施加第三电信号，以驱动所述第一液晶层中的液晶分子呈平躺姿态，且所述液晶分子的长轴在所述第二基板上的投影与所述第二偏光片的透光轴之间具有夹角；

在窄视角模式时，向所述视角控制电极施加第一电信号，向所述第一电极施加第四电信号，以及向所述第二电极施加第五电信号，以驱动所述第一液晶层中的液晶分子呈倾斜姿态，且所述液晶分子的长轴在所述第二基板上的投影与所述第二偏光片的透光轴相互平行。

进一步地，所述第一液晶层采用正性液晶分子，在初始状态时，所述第一液晶层中的正性液晶分子呈平躺姿态，且所述正性液晶分子的长轴在所述第二基板上的投影与所述第二偏光片的透光轴相互平行；

所述第一电信号为直流公共电压，所述第二电信号和所述第三电信号为以所述直流公共电压上下波动的交流电压，所述第二电信号与所述第三电信号的频率相同、极性相反，所述第二电信号与所述第三电信号之间的压差大于0，且小于第一预设值；

所述第四电信号和所述第五电信号为以所述直流公共电压上下波动的交流电压，所述第四电信号和所述第五电信号的频率和极性均相同，所述第一电信号与所述第四电信号、所述第五电信号之间的压差均大于第二预设值，且小于第三预设值。

进一步地，所述第二电信号和所述第三电信号为方波、三角形波、阶梯形波以及曲线形波；和/或，所述第二电信号和所述第三电信号的频率呈周期性变化。

本发明有益效果在于：通过将第一偏光片的透光轴与第二偏光片的透光轴设置为设置为相互平行，在宽视角模式时，第一液晶层中的液晶分子呈平躺姿态，且配合液晶分子的长轴在第二基板上的投影与第二偏光片的透光轴之间具有夹角，从而可以增加大视角的亮度，以提升宽视角效果；而在窄视角模式时，第一液晶层中的液晶分子呈倾斜姿态，且液晶分子的长轴在第二基板上的投影与第二偏光片的透光轴相互平行，基本不会影响窄视角效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中显示面板在初始状态时的结构示意图；

图2是本发明实施例一中显示面板在初始状态时，第二偏光片的透光轴、第一液晶层的配向方向以及电极条的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例一中显示面板在宽视角时的结构示意图；

图4是本发明实施例一中显示面板在宽视角时，第二偏光片的透光轴、第一液晶层的配向方向以及电极条的俯视结构示意图；

图5是本发明实施例一中显示面板在窄视角时的结构示意图；

图6是本发明实施例一中第一电极和第二电极的平面结构示意图；

图7是本发明实施例一与现有技术中显示面板在宽视角时亮度变化的视角示意图；

图8是本发明实施例一与现有技术中显示面板在宽视角时亮度比率的视角示意图；

图9a是现有技术中显示面板在宽视角时的视角示意图；

图9b是本发明实施例一中显示面板在宽视角时的视角示意图；

图10a是现有技术中显示面板在窄视角时的视角示意图；

图10b是本发明实施例一中显示面板在窄视角时的视角示意图；

图11是本发明实施例一中显示面板在宽视角时施加的波形示意图之一；

图12是本发明实施例一中显示面板在窄视角时施加的波形示意图；

图13是本发明实施例一中显示面板在宽视角时施加的波形示意图之二；

图14是本发明实施例一中显示面板在宽视角时施加的波形示意图之三；

图15是本发明实施例一中显示面板在宽视角时施加的波形示意图之四；

图16是本发明实施例一中显示面板在宽视角时施加的波形示意图之五；

图17是本发明实施例二中显示面板在宽视角时的结构示意图；

图18是本发明实施例二中显示面板在窄视角时的结构示意图；

图19是本发明实施例二中第一电极和第二电极的平面结构示意图；

图20是本发明实施例三中显示面板在宽视角时的结构示意图；

图21是本发明中显示装置的平面结构示意图之一；

图22是本发明中显示装置的平面结构示意图之二。

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、显示装置及驱动方法的具体实施方式、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面板在初始状态时的结构示意图。图2是本发明实施例一中显示面板在初始状态时，第二偏光片的透光轴、第一液晶层的配向方向以及电极条的俯视结构示意图。图3是本发明实施例一中显示面板在宽视角时的结构示意图。图4是本发明实施例一中显示面板在宽视角时，第二偏光片的透光轴、第一液晶层的配向方向以及电极条的俯视结构示意图。图5是本发明实施例一中显示面板在窄视角时的结构示意图。图6是本发明实施例一中第一电极和第二电极的平面结构示意图。

如图1至图6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，包括用于控制宽窄视角切换的调光盒10以及用于控制画面显示的显示盒20，调光盒10与显示盒20相互层叠设置。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。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。

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上设有第一偏光片31，第二基板12上设有第二偏光片32，第一偏光片31的透光轴与第二偏光片32的透光轴相互平行。第一基板11在朝向第一液晶层13的一侧设有视角控制电极111，第二基板12在朝向第一液晶层13的一侧设有与视角控制电极111配合的第一电极121和第二电极122，第一电极121包括多个第一电极条121a，第二电极122包括多个第二电极条122a，第一电极条121a与第二电极条122a在第二基板12上的投影相互平行且交替排列。通过控制视角控制电极111与第一电极121之间以及视角控制电极111与第二电极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。

其中，在宽视角模式时，第一液晶层13中的液晶分子呈平躺姿态，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间具有夹角；在窄视角模式时，第一液晶层13中的液晶分子呈倾斜姿态，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行。

本实施例中，第一液晶层13中的液晶分子采用正性液晶分子(介电各向异性为正的液晶分子)，如图1所示，在初始状态时，正性液晶分子的初始配向呈平躺姿态，即第一液晶层13中的正性液晶分子平行于第一基板11和第二基板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反向平行。由于在初始状态时，正性液晶分子的初始配向呈平躺姿态，从而在宽视角时，视角控制电极111与第一电极条121a之间、视角控制电极111与第二电极条122a之间不需要形成垂直电场，即不需要驱动正性液晶分子在竖直方向上发生偏转以平行于第一基板11和第二基板12。当然，正性液晶分子在初始配向时可具有较小的预倾角(例如为7°)，即正性液晶分子在初始时与第一基板11和第二基板12形成有较小的夹角，可在切换为窄视角时，加快正性液晶分子朝向竖直方向偏转。正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行，即第一液晶层13的配向方向在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行。由于在初始状态时，正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行，从而在窄视角时，第一电极条121a与第二电极条122a之间不需要形成水平电场，即不需要驱动正性液晶分子在水平方向上发生偏转。

第一电极条121a和第二电极条122a的长度方向与第二偏光片32的透光轴之间的夹角为α，0≤α≤10°，优选地，α为7°，在宽视角时，从而可以加快正性液晶分子在水平方向上的偏转，即加快宽视角的响应速度。如图2所示，第一偏光片31的透光轴与第二偏光片32的透光轴为第一方向F1，在初始状态时，正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第一方向F1平行，第一电极条121a和第二电极条122a的长度方向为第二方向F2，第一方向F1与第二方向F2之间的夹角为α。

在另一实施例中，第一液晶层13的配向方向在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间具有夹角，即在初始状态时，正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间就具有夹角。由于在初始状态时，正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间就具有夹角，从而在宽视角时，第一电极条121a与第二电极条122a之间不需要形成水平电场，即不需要驱动正性液晶分子在水平方向上发生偏转；但是，在窄视角时，第一电极条121a与第二电极条122a之间需要形成水平电场，以驱动正性液晶分子在水平方向上发生偏转，使得正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行。优选地，第一电极条121a和第二电极条122a的长度方向与第二偏光片32的透光轴相互垂直，在窄视角时，第一电极条121a和第二电极条122a之间形成的水平电场方向与第二偏光片32的透光轴相互平行，驱动正性液晶分子在水平方向上发生偏转，使得正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行。

在另一实施例中，第一液晶层13中的液晶分子采用负性液晶分子(介电各向异性为负的液晶分子)，在初始状态时，负性液晶分子的初始配向为倾斜姿态，即调光盒10在初始状态时就为窄视角模式。由于在初始状态时，负性液晶分子的初始配向为倾斜姿态，且负性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行，因此，在宽视角时，不仅第一电极条121a与第二电极条122a之间需要形成水平电场，驱动负性液晶分子在水平方向上发生偏转，而且视角控制电极111与第一电极条121a之间、视角控制电极111与第二电极条122a之间还需要形成垂直电场，以驱动负性液晶分子在垂直方向上发生偏转。当然，在第一液晶层13中的液晶分子采用负性液晶分子时，也可以对负性液晶分子进行特殊配向，使得在初始状态时，负性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间具有夹角。

本实施例中，如图6所示，第一电极121还包括第一导线121b，第一导线121b将多个第一电极条121a导电连接，第一电极121通过第一导线121b与第一视角驱动芯片连接。第二电极122还包括第二导线122b，第二导线122b将多个第二电极条122a导电连接，第二电极122通过第二导线122b与第二视角驱动芯片连接。

进一步地，视角控制电极111为整面覆盖第一基板11的面状电极，第一电极条121a和第二电极条122a均为折线形结构或波浪形结构。第一电极条121a和第二电极条122a优选为折线形结构，在宽视角时，第一电极条121a和第二电极条122a之间会形成多个方向的水平电场，第一液晶层13中的正性液晶分子会朝向多个方向发生水平偏转，从而可以从多个方向增加宽视角效果。其中，第一电极条121a和第二电极条122a均是以第一方向F1为中心线来回弯折的折线形结构，弯折方向与第一方向F1所成角度为α。

本实施例中，第一电极121和第二电极122位于相同层，即第一电极121和第二电极122由同一透明金属层制作而成。由于第一电极121和第二电极122表面比较光滑，对外界环境光具有一定反射作用，将第一电极121和第二电极122设置为相同层，使得第一电极121和第二电极122对外界环境光的反射效果相同，从而避免对宽视角或窄视角显示时的影响。但是，第一导线121b和第二导线122b需要分别设于相对的两侧，且位于显示面板边缘的非显示区，避免第一电极121和第二电极122短路。

本实施例中，显示盒20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以及位于彩膜基板21与阵列基板22之间的第二液晶层23。优选地，第二液晶层23中采用正性液晶分子，即介电各向异性为正的液晶分子，在初始状态的时候，第二液晶层23中的正性液晶分子平行于彩膜基板21与阵列基板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。

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和第二偏光片32的透光轴均与第三偏光片33的透光轴相互垂直。本实施例中，第三偏光片33设于阵列基板22上，第三偏光片33的透光轴与第一偏光片31和第二偏光片32的透光轴相互垂直。

本实施例中，第二基板12位于调光盒10靠近显示盒20的一侧，即第二基板12和彩膜基板21位于第一液晶层13和第二液晶层23之间，此时，第二基板12和彩膜基板21可以共用一个基板，以减少显示面板的盒厚。当然，也可是第一基板11位于调光盒10靠近显示盒20的一侧，即第一基板11和彩膜基板21位于第一液晶层13和第二液晶层23之间。

进一步地，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和多条数据线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，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，至于TN模式和VA模式的其他介绍请参考现有技术，这里不再赘述。

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。第一视角控制电极111、第一电极121、第二电极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。

本实施例还提供一种宽窄视角可切换的显示装置，包括上述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采用自发光显示器时，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。

本实施例中还提供一种分区域宽窄视角可切换的驱动方法，该驱动方法用于驱动上述宽窄视角可切换的显示面板，该驱动方法包括：

如图3、图4以及图11所示，在宽视角模式时，向视角控制电极111施加第一电信号V1，向第一电极121施加第二电信号V2，以及向第二电极122施加第三电信号V3，以驱动第一液晶层13中的液晶分子呈平躺姿态，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间具有夹角。如图4所示，正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间的夹角为β，正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影方向为第三方向F3，即第一方向F3与第三方向F3之间的夹角为β。其中，0<β≤45°，优选为10～30°。在宽视角时，由于第一偏光片31的透光轴与第二偏光片32的透光轴相互平行，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间具有夹角，从而可以增加大视角的亮度，以提升宽视角效果。

本实施例中，第一液晶层13采用正性液晶分子，在初始状态时，第一液晶层13中的正性液晶分子呈平躺姿态，且正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行，第一电极条121a和第二电极条122a的长度方向与第二偏光片32的透光轴之间的夹角为α。

具体的，如图11所示，第一电信号V1为直流公共电压，第二电信号V2和第三电信号V3为以直流公共电压上下波动的交流电压，第二电信号V2与第三电信号V3的频率相同、极性相反。第二电信号V2与第三电信号V3的幅值相同，当然，也可以具有0～0.2V的偏差。第二电信号V2与第三电信号V3之间的压差大于0，且小于第一预设值。视角控制电极111与第一电极121之间、视角控制电极111与第二电极122之间均会形成垂直电场，但是电场的方向相反，因此，第一液晶层13的正性液晶分子基本不会在垂直方向上发生偏转。第一电极121与第二电极122之间形成较强的水平电场，第一液晶层13的正性液晶分子在水平方向上发生较大偏转，使得液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间具有夹角，从而可以增加大视角的亮度，以提升宽视角效果。

本实施例中，第二电信号V2和第三电信号V3为方波，第二电信号V2和第三电信号V3的电压幅值在0V～8V范围可调，频率为60Hz～200Hz。优选地，第二电信号V2和第三电信号V3的电压幅值均为0.8V，只需要驱动正性液晶分子在水平方向发生较小的偏转即可，频率优选均为140Hz。而现有技术中，宽视角驱动电压需要达到5V以上，功耗较高，因此，本申请相对于现有技术可节省84％的逻辑功耗。

图7是本发明实施例一与现有技术中显示面板在宽视角时亮度变化的视角示意图。图8是本发明实施例一与现有技术中显示面板在宽视角时亮度比率的视角示意图。图9a是现有技术中显示面板在宽视角时的视角示意图。图9b是本发明实施例一中显示面板在宽视角时的视角示意图。如图7和图8所示，图7曲线W1为本申请，曲线W2为现有技术，从图7和图8中可以看出，在视角为-80°～80°之间，本申请中宽视角的亮度均大于现有技术中在宽视角的亮度，即本申请中宽视角效果更好。从图9a和图9b中可以看出，本申请在左右视角方向上，宽视角的亮度均大于现有技术中在宽视角的亮度。其中，由仿真数据得出，现有技术中-45°视角时相对中心亮度为0.62，45°视角时相对中心亮度为0.62；本申请中-45°视角时相对中心亮度为0.68，45°视角时相对中心亮度为0.65。由上数据也可以看出，本申请中宽视角的亮度均大于现有技术中在宽视角的亮度。

在另一实施例中，如图13至图16所示，第二电信号V2和第三电信号V3也可以为三角形波、阶梯形波以及曲线形波，从而使得正性液晶分子在水平方向上较为缓慢地偏转，直到正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间的夹角为β，在这个偏转的过程中，多个方向上宽视角的亮度均会提升，从而进一步提升宽视角效果。如图13所示，第二电信号V2为0.8V的方波，第三电信号V3为1V的曲线形波，其中，曲线形波中的幅值变化呈曲线变化，并非直线变化。如图14所示，第二电信号V2和第三电信号V3均为幅值为1V的三角形波。如图15所示，第二电信号V2和第三电信号V3均为幅值为1.5V的阶梯形波，其中，阶梯形波中的幅值呈阶梯形变化。第二电信号V2的第一个幅值阶梯为-1.5V，第二幅值阶梯为0.2V，第三个幅值阶梯为1.5V；而第三电信号V3的幅值变化与第二电信号V2的幅值变化相反，第三电信号V3的第一个幅值阶梯为1.5V，第二幅值阶梯为-0.2V，第三个幅值阶梯为-1.5V。在第二电信号V2和第三电信号V3均为阶梯形波时，在每个阶梯时间段，正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间的夹角就会停留一段时间，直到正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间的夹角为β，由于在-β和β之间，正性液晶分子会在多个角度上停留，从而提升宽视角效果更好。如图16所示，第二电信号V2为0.8V的方波，第三电信号V3为1V的曲线形波，其中，曲线形波中的幅值变化呈曲线变化，并非直线变化；其中，第三电信号V3的频率呈周期性变化，即第三电信号V3由至少两种不同频率的波形组成，通过在显示中插入低频信号，宽窄视角效果不变的情况下，可有效降低模组功耗。当然，第二电信号V2的频率也可以呈周期性变化。

在另一实施例中，第二电信号V2与第三电信号V3的幅值可以不同，例如相差小于0.5V，视角控制电极111与第一电极121之间、视角控制电极111与第二电极122之间均会形成垂直电场，虽然电场的方向相反，但是强度具有较小差别，第一液晶层13的正性液晶分子在垂直方向上发生较小偏转，正性液晶分子在竖直方向上翘起一定的角度，使得正视的光线打向大视角方向，进一步增加大视角的亮度，起到增强宽视角的效果。

如图5和图12所示，在窄视角模式时，向视角控制电极111施加第一电信号V1，向第一电极121施加第四电信号V4，以及向第二电极122施加第五电信号V5，以驱动第一液晶层13中的液晶分子呈倾斜姿态，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行。其中，第一液晶层13中的正性液晶分子在倾斜姿态时与第一基板11、第二基板12所成夹角为30°～60°，使显示面板在大视角方向上亮度降低，实现窄视角显示。

本实施例中，如图12所示，第一电信号V1为直流公共电压，第四电信号V4和第五电信号V5为以直流公共电压上下波动的交流电压，第四电信号V4和第五电信号V5的频率和极性均相同，第二电信号V2与第三电信号V3的幅值相同，当然，也可以具有0～0.2V的偏差。第一电信号V1与第四电信号V4、第五电信号V5之间的压差均大于第二预设值(例如大于4V)，且小于第三预设值(例如小于12V)，避免第一电信号V1与第四电信号V4、第一电信号V1与第五电信号V5之间的压差太大，使得第一液晶层13中的正性液晶分子呈竖直姿态，而成现宽视角。

本实施例中，第四电信号V4和第五电信号V5均为方波，第第四电信号V4和第五电信号V5的电压幅值均为4.8V，频率优选均为140Hz。

图10a是现有技术中显示面板在窄视角时的视角示意图。图10b是本发明实施例一中显示面板在窄视角时的视角示意图。如图10a和图10b所示，从图10a和图10b中可以看出，本申请中窄视角的效果与现有技术中窄视角的效果基本相同，因此，不会影响窄视角的效果。本申请可以在保证不影响窄视角效果的前提下，提升宽视角效果。

在宽视角模式和视角模式时，显示盒20正常的控制每个子像素的灰阶，从而控制画面的正常显示，并不会与调光盒10相互干扰。而像素电极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3和图5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。

[实施例二]

图17是本发明实施例二中显示面板在宽视角时的结构示意图。图18是本发明实施例二中显示面板在窄视角时的结构示意图。图19是本发明实施例二中第一电极和第二电极的平面结构示意图。如图17至图18所示，本发明实施例二提供的宽窄视角可切换的显示面板、显示装置及驱动方法与实施例一(图1至图6)中的宽窄视角可切换的显示面板、显示装置及驱动方法基本相同，不同之处在于：

在本实施例中宽窄视角可切换的显示面板包括用于控制宽窄视角切换的调光盒10以及用于控制画面显示的显示盒20，调光盒10与显示盒20相互层叠设置。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。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。

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上设有第一偏光片31，第二基板12上设有第二偏光片32，第一偏光片31的透光轴与第二偏光片32的透光轴相互平行。第一基板11在朝向第一液晶层13的一侧设有视角控制电极111，第二基板12在朝向第一液晶层13的一侧设有与视角控制电极111配合的第一电极121和第二电极122，第一电极121包括多个第一电极条121a，第二电极122包括多个第二电极条122a，第一电极条121a与第二电极条122a在第二基板12上的投影相互平行且交替排列。通过控制视角控制电极111与第一电极121之间以及视角控制电极111与第二电极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。

其中，在宽视角模式时，第一液晶层13中的液晶分子呈平躺姿态，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间具有夹角；在窄视角模式时，第一液晶层13中的液晶分子呈倾斜姿态，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行。

进一步地，第一电极121和第二电极122位于不同层并通过绝缘层相互间隔开。

进一步地，第一电极121还包括第一导线121b，第一导线121b将多个第一电极条121a导电连接，第一电极121通过第一导线121b与第一视角驱动芯片连接。第二电极122还包括第二导线122b，第二导线122b将多个第二电极条122a导电连接，第二电极122通过第二导线122b与第二视角驱动芯片连接。由于第一电极121和第二电极122位于不同层，因此，第一导线121b和第二导线122b可以设于相同一侧，也可以分别设于相对的两侧。

本实施例中，显示盒20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以及位于彩膜基板21与阵列基板22之间的第二液晶层23。优选地，第二液晶层23中采用正性液晶分子，即介电各向异性为正的液晶分子，在初始状态的时候，第二液晶层23中的正性液晶分子平行于彩膜基板21与阵列基板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。

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和第二偏光片32的透光轴均与第三偏光片33的透光轴相互垂直。本实施例中，第三偏光片33设于阵列基板22上，第三偏光片33的透光轴与第一偏光片31和第二偏光片32的透光轴相互垂直。

本实施例还提供一种宽窄视角可切换的显示装置，包括上述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采用自发光显示器时，则显示装置无需额外设置背光源。

本实施例中还提供一种分区域宽窄视角可切换的驱动方法，该驱动方法用于驱动上述宽窄视角可切换的显示面板，该驱动方法包括：

如图17所示，在宽视角模式时，向视角控制电极111施加第一电信号V1，向第一电极121施加第二电信号V2，以及向第二电极122施加第三电信号V3，以驱动第一液晶层13中的液晶分子呈平躺姿态，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间具有夹角。参考图4所示，正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间的夹角为β，正性液晶分子的长轴在第二基板12上的投影方向为第三方向F3，即第一方向F3与第三方向F3之间的夹角为β。其中，0<β≤45°，优选为10～30°。在宽视角时，由于第一偏光片31的透光轴与第二偏光片32的透光轴相互平行，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴之间具有夹角，从而可以增加大视角的亮度，以提升宽视角效果。

如图18所示，在窄视角模式时，向视角控制电极111施加第一电信号V1，向第一电极121施加第四电信号V4，以及向第二电极122施加第五电信号V5，以驱动第一液晶层13中的液晶分子呈倾斜姿态，且液晶分子的长轴在第二基板12上的投影与第二偏光片32的透光轴相互平行。其中，第一液晶层13中的正性液晶分子在倾斜姿态时与第一基板11、第二基板12所成夹角为30°～60°，使显示面板在大视角方向上亮度降低，实现窄视角显示。

在宽视角模式和视角模式时，显示盒20正常的控制每个子像素的灰阶，从而控制画面的正常显示，并不会与调光盒10相互干扰。而像素电极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17和图18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。

本实施例中，第一电极121和第二电极122位于不同层，虽然对外界环境光的反射效果不同，会影响宽视角或窄视角的显示效果，但是，可以大大降低第一电极121和第二电极122发生短路的概率。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例中显示面板、显示装置及驱动方法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。

[实施例三]

图20是本发明实施例三中显示面板在宽视角时的结构示意图。如图20所示，本发明实施例三提供的的宽窄视角可切换的显示面板、显示装置及驱动方法与实施例一(图1至图6)、实施例二(图17至图19)中的宽窄视角可切换的显示面板、显示装置及驱动方法基本相同，不同之处在于，在本实施例中，第一基板11位于调光盒10靠近显示盒20的一侧，即第一基板11和彩膜基板21位于第一液晶层13和第二液晶层23之间；第二基板12位于调光盒10远离显示盒20的一侧。

进一步地，第一偏光片31也同第一基板11一起位于调光盒10靠近显示盒20的一侧，第二偏光片32也同第二基板12位于调光盒10远离显示盒20的一侧。

第一基板11在朝向第一液晶层13的一侧设有视角控制电极111，第二基板12在朝向第一液晶层13的一侧设有与视角控制电极111配合的第一电极121和第二电极122，第一电极121包括多个第一电极条121a，第二电极122包括多个第二电极条122a，第一电极条121a与第二电极条122a在第二基板12上的投影相互平行且交替排列。其中，第一电极121和第二电极122可以位于相同层，也可以位于不同层。也就是说，本申请将远离显示盒20一侧的基板上设置第一电极121和第二电极122，而靠近显示盒20一侧的基板上设置整面的视角控制电极111。

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、实施例二相同，这里不再赘述。

图21是本发明中显示装置的平面结构示意图之一。图22是本发明中显示装置的平面结构示意图之二。请参图21和图22，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21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22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控制施加在视角控制电极111、第一电极121和第二电极122上的电信号，该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，其驱动方法采用宽视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。

Claims (10)

1.一种宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，包括用于控制宽窄视角切换的调光盒(10)以及用于控制画面显示的显示盒(20)，所述调光盒(10)与所述显示盒(20)相互层叠设置；

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)上设有第一偏光片(31)，所述第二基板(12)上设有第二偏光片(32)，所述第一偏光片(31)的透光轴与所述第二偏光片(32)的透光轴相互平行；

所述第一基板(11)在朝向所述第一液晶层(13)的一侧设有视角控制电极(111)，所述第二基板(12)在朝向所述第一液晶层(13)的一侧设有与所述视角控制电极(111)配合的第一电极(121)和第二电极(122)，所述第一电极(121)包括多个第一电极条(121a)，所述第二电极(122)包括多个第二电极条(122a)，所述第一电极条(121a)与所述第二电极条(122a)在所述第二基板(12)上的投影相互平行且交替排列；

在宽视角模式时，所述第一液晶层(13)中的液晶分子呈平躺姿态，且所述液晶分子的长轴在所述第二基板(12)上的投影与所述第二偏光片(32)的透光轴之间具有夹角；

在窄视角模式时，所述第一液晶层(13)中的液晶分子呈倾斜姿态，且所述液晶分子的长轴在所述第二基板(12)上的投影与所述第二偏光片(32)的透光轴相互平行。

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，所述第一液晶层(13)的配向方向在所述第二基板(12)上的投影与所述第二偏光片(32)的透光轴相互平行。

3.根据权利要求2所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述第一液晶层(13)采用正性液晶分子，所述第一电极条(121a)和所述第二电极条(122a)的长度方向与所述第二偏光片(32)的透光轴之间的夹角为α，0≤α≤10°。

4.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，所述第一液晶层(13)的配向方向在所述第二基板(12)上的投影与所述第二偏光片(32)的透光轴之间具有夹角。

5.根据权利要求4所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，所述第一液晶层(13)采用正性液晶分子，所述第一电极条(121a)和所述第二电极条(122a)的长度方向与所述第二偏光片(32)的透光轴相互垂直。

6.根据权利要求1-5任一项所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，至少包括以下特征之一：

所述第一电极条(121a)和所述第二电极条(122a)均为折线形结构或波浪形结构；

所述第一电极(121)还包括第一导线(121b)，所述第一导线(121b)将多个所述第一电极条(121a)导电连接，所述第二电极(122)还包括第二导线(122b)，所述第二导线(122b)将多个所述第二电极条(122a)导电连接；

所述第一电极(121)和所述第二电极(122)位于相同层或不同层。

7.一种宽窄视角可切换的显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的显示面板。

8.一种驱动方法，其特征在于，所述驱动方法控制如权利要求1-6任一项所述的显示面板，所述驱动方法包括：

在宽视角模式时，向所述视角控制电极(111)施加第一电信号(V1)，向所述第一电极(121)施加第二电信号(V2)，以及向所述第二电极(122)施加第三电信号(V3)，以驱动所述第一液晶层(13)中的液晶分子呈平躺姿态，且所述液晶分子的长轴在所述第二基板(12)上的投影与所述第二偏光片(32)的透光轴之间具有夹角；

在窄视角模式时，向所述视角控制电极(111)施加第一电信号(V1)，向所述第一电极(121)施加第四电信号(V4)，以及向所述第二电极(122)施加第五电信号(V5)，以驱动所述第一液晶层(13)中的液晶分子呈倾斜姿态，且所述液晶分子的长轴在所述第二基板(12)上的投影与所述第二偏光片(32)的透光轴相互平行。

9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，所述第一液晶层(13)采用正性液晶分子，在初始状态时，所述第一液晶层(13)中的正性液晶分子呈平躺姿态，且所述正性液晶分子的长轴在所述第二基板(12)上的投影与所述第二偏光片(32)的透光轴相互平行；

所述第一电信号(V1)为直流公共电压，所述第二电信号(V2)和所述第三电信号(V3)为以所述直流公共电压上下波动的交流电压，所述第二电信号(V2)与所述第三电信号(V3)的频率相同、极性相反，所述第二电信号(V2)与所述第三电信号(V3)之间的压差大于0，且小于第一预设值；

所述第四电信号(V4)和所述第五电信号(V5)为以所述直流公共电压上下波动的交流电压，所述第四电信号(V4)和所述第五电信号(V5)的频率和极性均相同，所述第一电信号(V1)与所述第四电信号(V4)、所述第五电信号(V5)之间的压差均大于第二预设值，且小于第三预设值。

10.根据权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，所述第二电信号(V2)和所述第三电信号(V3)为方波、三角形波、阶梯形波以及曲线形波；和/或，所述第二电信号(V2)和所述第三电信号(V3)的频率呈周期性变化。

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