CN113917721A - 宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法和显示装置 - Google Patents

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和显示装置，显示面板包括调光盒和显示液晶盒，调光盒包括第一基板、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，第一液晶层包括相互混合的液晶分子和染料液晶分子，第一基板位于调光盒远离显示液晶盒的一侧，显示液晶盒的上侧设有第一偏光板，显示液晶盒的下侧设有第二偏光板，第一偏光板与第二偏光板的透光轴相互垂直；在初始状态时，靠近第一基板一侧的第一液晶层的预倾角为0‑9°，且配向方向与显示液晶盒和调光盒之间偏光板的透光轴相互垂直，靠近第二基板一侧的第一液晶层的预倾角为85‑90°。可以增加显示面板的穿透率、减小窄视角驱动电压以及防止窄视角时出现大视角反转。

Description

宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法和显示装置

技术领域

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

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120°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。

现在的显示器件逐渐朝着宽视角的方向发展，无论是手机移动终端应用，桌上显示器还是笔记本电脑应用，除了宽视角的需求之外，在许多场合还需要显示装置具备宽视角与窄视角相互切换的功能。目前，主要有以下几种方式实现对液晶显示装置的宽视角与窄视角切换。

第一种是在显示屏上贴附百叶遮挡膜来实现，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。但是，这种方式需要额外准备百叶遮挡膜，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，视角便固定了，只能实现窄视角模式，就无法再显示宽视角功能。

第二种是在液晶显示装置中设置双光源背光系统用于调节液晶显示装置的视角，该双光源背光系统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，实现液晶显示装置的窄视角，而底部导光板(LGP-B)结合反棱镜片的功能则实现液晶显示装置的宽视角。但是，这种双光源背光系统会导致液晶显示装置的厚度及成本均增加，不符合液晶显示装置轻薄化的发展趋势。

第三种是利用彩膜基板(color filter，CF)一侧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，在大视角方向漏光从而实现窄视角模式。但是这种显示面板是通过大视角漏光实现窄视角，其窄视角效果比较耀眼，效果比较差，而且窄视角需要施加较强的电压，功耗较高。

第四种是额外再设置一个用于调节视角的液晶盒，即采用双液晶盒设置，但是双液晶盒在窄视角驱动时，需要采用较大的驱动电压(约3V)驱动液晶分子发生较大角度(约60°)偏转，因此还需要设置另一个偏光片，以实现窄视角的收光效果，即双液晶盒至少需要三个偏光片，而且消耗的电量较大，在窄视角的大视角观看时，还会出现大视角反转的问题，大大影响了用户使用体验。由于光线穿过偏光片均会损失一部分光，同时还会导致双液晶盒的穿透率大大降低。

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和显示装置，以解决现有技术中双液晶盒穿透率较小、窄视角驱动电压较大以及会出现大视角反转的问题。

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，包括调光盒以及与所述调光盒层叠设置的显示液晶盒，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，所述第一液晶层包括相互混合的液晶分子和染料液晶分子，所述第一基板位于所述调光盒远离所述显示液晶盒的一侧，所述第二基板位于所述调光盒靠近所述显示液晶盒的一侧，所述第一基板上设有第一电极，所述第二基板上设有与所述第一电极相配合的第二电极，所述显示液晶盒的上侧设有第一偏光板，所述显示液晶盒的下侧设有第二偏光板，所述第一偏光板与所述第二偏光板的透光轴相互垂直；在初始状态时，靠近所述第一基板一侧的所述第一液晶层的预倾角为0-9°，且配向方向与所述显示液晶盒和所述调光盒之间偏光板的透光轴相互垂直，靠近所述第二基板一侧的所述第一液晶层的预倾角为85-90°，所述第一液晶层从靠近所述第一基板一侧至靠近所述第二基板一侧的预倾角逐渐变大。

进一步地，在初始状态时，靠近所述第一基板一侧的所述第一液晶层的预倾角为0-3°。

进一步地，在初始状态时，靠近所述第一基板一侧的所述第一液晶层的预倾角为6-9°。

进一步地，所述调光盒层叠设置于所述显示液晶盒的上侧，所述第一偏光板位于所述调光盒和所述显示液晶盒之间，靠近所述第一基板一侧的所述第一液晶层的配向方向与所述第一偏光板的透光轴相互垂直。

进一步地，所述调光盒层叠设置于所述显示液晶盒的下侧，所述第二偏光板位于所述调光盒和所述显示液晶盒之间，靠近所述第一基板一侧的所述第一液晶层的配向方向与所述第二偏光板的透光轴相互垂直。

进一步地，所述显示面板包括彩膜基板、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，所述阵列基板上设有像素电极，所述彩膜基板或所述阵列基板上设有与所述像素电极配合的公共电极。

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。

本发明还提供一种显示面板的驱动方法，所述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，所述显示面板在初始状态时，所述调光盒中靠近第一基板一侧的第一液晶层的预倾角为0-3°，所述驱动方法包括：

在第一宽视角模式时，向所述第一电极施加第一电压，向所述第二电极施加第二电压，使所述第一电极和所述第二电极之间具有第一压差，所述第一压差小于第一预设值；

在窄视角模式时，向所述第一电极施加第三电压，向所述第二电极施加第四电压，使所述第一电极和所述第二电极之间具有第二压差，所述第二压差大于第二预设值，且小于第三预设值；

在第二宽视角模式时，向所述第一电极施加第五电压，向所述第二电极施加第六电压，使所述第一电极和所述第二电极之间具有第三压差，所述第三压差大于第四预设值。

进一步地，在宽视角模式时，当环境亮度小于预设亮度时，控制所述调光盒处于第一宽视角模式；当环境亮度大于预设亮度时，控制所述调光盒处于第二宽视角模式。

本发明还提供一种显示面板的驱动方法，所述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，所述显示面板在初始状态时，所述调光盒中靠近第一基板一侧的第一液晶层的预倾角为6-9°，所述驱动方法包括：

在窄视角模式时，向所述第一电极施加第七电压，向所述第二电极施加第八电压，使所述第一电极和所述第二电极之间具有第四压差，所述第四压差小于第五预设值；

在宽视角模式时，向所述第一电极施加第九电压，向所述第二电极施加第十电压，使所述第一电极和所述第二电极之间具有第五压差，所述第五压差大于第六预设值。

本发明有益效果在于：通过在将调光盒的液晶层采用相互混合的液晶分子和染料液晶分子组成，在初始状态时，靠近第一基板一侧的第一液晶层的预倾角为0-9°，且配向方向与显示液晶盒和调光盒之间偏光板的透光轴相互垂直，靠近第二基板一侧的第一液晶层的预倾角为85-90°，第一液晶层从靠近第一基板一侧至靠近第二基板一侧的预倾角逐渐变大。由于染料液晶分子具有的吸收平行染料液晶分子长轴光线的特性，从而在第一基板侧可以不用设置偏光片，而第二基板一侧的第一液晶层基本垂直于第二基板，不具有吸光作用，从而可以增加显示面板的穿透率；由于染料液晶分子的吸光特性，在窄视角时，第一液晶层仅需要较小的倾斜角度，不仅可以减小窄视角驱动电压，而且在大视角观看时，显示面板为暗态，还可以防止窄视角时出现大视角反转的问题。

附图说明

图1为本发明实施例一中显示装置在第一宽视角时的结构示意图。

图2为本发明实施例一中显示装置在窄视角时的结构示意图。

图3为本发明实施例一中显示装置在第二宽视角时的结构示意图。

图4为本发明实施例一中显示装置视角与透过率的仿真图。

图5为本发明实施例一中调光盒的盒厚位置对应液晶分子倾斜角度的仿真图。

图6为本发明实施例二中显示装置在第一宽视角时的结构示意图。

图7为本发明实施例二中显示装置在窄视角时的结构示意图。

图8为本发明实施例二中显示装置在第二宽视角时的结构示意图。

图9是本发明中显示装置的平面结构示意图之一。

图10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及驱动方法和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为本发明实施例一中显示装置在第一宽视角时的结构示意图。图2为本发明实施例一中显示装置在窄视角时的结构示意图。图3为本发明实施例一中显示装置在第二宽视角时的结构示意图。图4为本发明实施例一中显示装置视角与透过率的仿真图。图5为本发明实施例一中调光盒的盒厚位置对应液晶分子倾斜角度的仿真图。

如图1至图3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，包括调光盒10以及与调光盒10层叠设置的显示液晶盒20。本实施例中，调光盒10设于显示液晶盒20的上方，即显示液晶盒20设于调光盒10与背光模组30之间，调光盒10用于控制显示装置的视角，显示液晶盒20用于控制显示装置显示正常的画面，即灰阶变化。当然，调光盒10也可设于显示液晶盒20的下方。

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，第一液晶层13包括相互混合的液晶分子131和染料液晶分子132，其中，染料液晶分子132长轴的吸光能力大于短轴的吸光能力，即平行于染料液晶分子132长轴的光线被染料液晶分子132吸收，而垂直于染料液晶分子132长轴的光线可以穿过染料液晶分子132。第一基板11位于调光盒10远离显示液晶盒20的一侧，第二基板12位于调光盒10靠近显示液晶盒20的一侧，第一基板11上设有第一电极111，第二基板12上设有与第一电极111相配合的第二电极121，第一电极111和第二电极121用于形成驱动电场，以驱动液晶分子131和染料液晶分子132在竖直方向上偏转，其中，染料液晶分子132无法在电场中发生偏转，需要液晶分子131带着染料液晶分子132共同偏转。

显示液晶盒20的上侧设有第一偏光板41，显示液晶盒20的下侧设有第二偏光板42，第一偏光板41与第二偏光板42的透光轴相互垂直。

在初始状态时，可参考图1，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为0-9°，且配向方向与显示液晶盒20和调光盒10之间偏光板的透光轴相互垂直，靠近第二基板12一侧的第一液晶层13的预倾角为85-90°，第一液晶层13从靠近第一基板11一侧至靠近第二基板12一侧的预倾角逐渐变大。其中，第一基板11上设有第一配向层，用于给靠近第一基板11一侧的第一液晶层13进行配向，第一基板11上的第一配向可采用类似于IPS显示模式的配向方式；第二基板12上设有第二配向层，用于给靠近第二基板12一侧的第一液晶层13进行配向，第二基板12上的第二配向层可采用类似于VA显示模式的配向方式，从而使得靠近第二基板12一侧的第一液晶层13不具有吸光能力，以增加光线的透过率，而且还可降低第二宽视角模式时的驱动电压，减小功耗。如果所有的第一液晶层13都水平配向，则光线的透过率会大大减小，而且第二宽视角模式由于需要驱动所有的第一液晶层13朝垂直方向偏转，需要的驱动电压会大大增加。

本实施例中，第一液晶层13采用正性液晶分子(介电各向异性为正的液晶分子)，优选地，第一液晶层13的厚度为4.5μm，△nd优选为900。在初始状态时，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为0-3°，优选地，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为2°，从而使得显示面板在初始状态时处于第一宽视角模式。而靠近第二基板12一侧的第一液晶层13的预倾角为88°。当然，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角也可以为0°，但是切换为窄视角模式的响应速度较慢，即向竖直方向偏转的速度较慢。

本实施例中，第一偏光板41位于调光盒10和显示液晶盒20之间，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的配向方向与第一偏光板41的透光轴相互垂直。

显示面板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，阵列基板22上设有像素电极222以及与像素电极222配合的公共电极221。

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，在初始状态时，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。

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间隔开的第一黑矩阵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。第一电极111、第二电极121、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显示面板的驱动方法，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，该显示面板在初始状态时，调光盒10中靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为0-3°，优选地，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为2°。该驱动方法包括：

在第一宽视角模式时，如图1所示，向第一电极111施加第一电压，向第二电极121施加第二电压，使第一电极111和第二电极121之间具有第一压差，第一压差小于第一预设值(例如小于0.3V)。优选地，第一电极111和第二电极121施加相同的电压，例如为0V，从而使第一电极111和第二电极121之间具有的第一压差为0V，即第一电极111和第二电极121之间不会形成垂直电场，而第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132保持初始状态，使得显示面板呈现宽视角显示模式。当然，第一电极111和第二电极121之间也可具有较小的压差，使第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132具有较小的偏转，但基本上保持初始状态。此时，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13具有吸光作用，即靠近第一基板11一侧的第一液晶层13充当偏光板使用，穿过调光盒10的部分光线会被第一液晶层13中的染料液晶分子132所吸收，透光率相对于常规双盒液晶显示面板有较小的提升。

在第一宽视角模式时，有仿真数据得知，常规调光盒设置两个偏光板的透过率为100％。本实施例中，调光盒10采用一个偏光板加染料液晶分子132的透过率为109％，相当于本实施例在第一宽视角模式时的透过率相当于常规双盒液晶显示面板的透过率提升了9％。

在窄视角模式时，如图2所示，向第一电极111施加第三电压，向第二电极121施加第四电压，使第一电极111和第二电极121之间具有第二压差，第二压差大于第二预设值，且小于第三预设值(例如第二压差大于0.5V，小于1.2V)。优选地，向第一电极111施加0V公共电压，向第二电极121施加1V的交流电压，从而使得第一电极111和第二电极121之间的第二压差为1V，第一电极111和第二电极121之间形成较小的垂直电场(图2中E2)，第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132在竖直方向上发生一定偏转。从而使得液晶分子131在大视角方向漏光，而染料液晶分子132在大视角方向具有吸光作用，以吸收液晶分子131在大视角方向的漏光，使得显示面板大视角方向整体上呈现暗态，使得显示面板呈现大视角收光的窄视角显示模式，避免了窄视角模式下大视角反转的问题。此时，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13依然可以充当偏光板使用，但偏振性相对第一宽视角模式时有一定减弱，而染料液晶分子132的吸光特性可增强窄视角效果，弥补偏振性减弱缺陷。液晶分子131和染料液晶分子132相互作用，即液晶分子131的大视角漏光作用和染料液晶分子132的吸光作用相互配合，染料液晶分子132在大视角的吸光作用增强窄视角效果，染料液晶分子132在小视角的吸光作用使得染料液晶分子132具有偏光板的效果。从而只需要发生较小的偏转即可实现较好的窄视角显示，以降低窄视角时的驱动电压。

在窄视角时，通过靠近第一基板11一侧的染料液晶分子132充当偏光板，从而可以节省一个偏光板，减小制作成本和盒厚，而且染料液晶分子132还可以吸收液晶分子131在大视角的漏光，使得显示面板大视角方向整体上呈现暗态。然而，靠近第二基板12一侧的染料液晶分子132的基本与第二基板12垂直，基本不会影响光线的透过率，如果所有的染料液晶分子132都水平配向，则光线的透过率会大大减小。

在第二宽视角模式时，如图3所示，向第一电极111施加第五电压，向第二电极121施加第六电压，使第一电极111和第二电极121之间具有第三压差，第三压差大于第四预设值(例如大于3V)。优选地，向第一电极111施加0V公共电压，向第二电极121施加5V的交流电压，从而使得第一电极111和第二电极121之间的第二压差为5V，第一电极111和第二电极121之间形成较小的垂直电场(图3中E3)，第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132在竖直方向上发生较大偏转，基本垂直与第一基板11和第二基板21。此时，第一液晶层13中的染料液晶分子132基本不会吸光，液晶分子131的折射率降低，光线可以穿过第一液晶层13，且射出角度基本不变，从而呈现宽视角显示模式。由于此时第一液晶层13中的染料液晶分子132基本不会吸光，此宽视角显示模式的透过率会大大增加。

其中，在第一宽视角模式、在窄视角模式以及在第二宽视角模式时，公共电极221上施加直流公共电压，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1-3中E1)，使第二液晶层23中的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，以实现显示面板在第一宽视角模式、在窄视角模式以及在第二宽视角模式下的正常显示。

进一步地，当环境亮度小于预设亮度时，控制调光盒10处于第一宽视角模式；当环境亮度大于预设亮度时，控制调光盒10处于第二宽视角模式。由于第一宽视角模式的亮度小于第二宽视角模式的亮度，为了更好的保护用户眼睛，从而在环境亮度较暗的时候使用第一宽视角模式，在环境亮度较亮的时候使用第二宽视角模式。

如图4所示，曲线A1、A2、A3、A4、A5、A6分别是第一电极111和第二电极121之间压差为0V、1V、2V、3V、4V、5V时视角与透过率(即亮度)的仿真曲线。第一电极111和第二电极121之间压差为0V(曲线A1)，显示面板为第一宽视角模式，显示面板正视视角的透过率大于大视角的透过率，但相较于常规的双盒液晶显示面板透过率有较小提升；第一电极111和第二电极121之间压差为1V(曲线A2)，显示面板为窄视角模式，显示面板大视角的亮度越小于正视视角的亮度，从而在大视角下收光以实现窄视角，避免了大视角反转的问题；第一电极111和第二电极121之间压差为2V、3V、4V、5V(分别对应曲线A3、A4、A5、A6)，显示面板为第二宽视角模式，由于染料液晶分子132的倾斜越来越大，染料液晶分子132的吸光量减少，显示面板正视视角的透过率具有较大的提升。

表一：调光盒的盒厚位置对应液晶分子倾斜角度的仿真数据表

Gap	Tilt_0V	Tilt_1V	Tilt_5V
				4.0um	14°	30°	79°
4.1um	11°	25°	67°
				4.2um	9°	19°	52°
4.3um	7°	14°	38°
				4.4um	4°	8°	20°
4.5um	2°	3°	4°

如图5所示，曲线B1、B2、B3分别是第一电极111和第二电极121之间压差为0V、1V、5V时调光盒的盒厚位置对应液晶分子倾斜角度的仿真图表。在参照表一，表一仅列出了盒厚4.0-4.5um区间范围内液晶分子倾斜角度数据，即表一仅是图5中的部分数据。其中，第二基板21的盒厚位置为0um，第一基板11的盒厚位置为4.5um。由图5和表一可知，在窄视角模式时(即第一电极111和第二电极121之间压差为1V)，盒厚位置为4.0um处的液晶分子131倾斜角度为30°，同一盒厚位置染料液晶分子132和液晶分子131的倾斜角度一致，所以，在窄视角模式下染料液晶分子132仍具有较佳的偏振性，即具有偏振板的偏振特性，如果在窄视角模式下染料液晶分子132的倾斜角度过大(例如大于30°)，染料液晶分子132的偏振特性基本消失，本发明主要是在盒厚位置为4.5-4.0um区间内的染料液晶分子132起到偏振作用。在第二宽视角模式时(即第一电极111和第二电极121之间压差为5V)，由图5和表一可知，整个调光盒10中绝大部分液晶分子131近似于垂直，染料液晶分子132基本没有偏振性，即不会吸光，从而第二宽视角模式时的透过率最高。

[实施例二]

图6为本发明实施例二中显示装置在第一宽视角时的结构示意图。图7为本发明实施例二中显示装置在窄视角时的结构示意图。图8为本发明实施例二中显示装置在第二宽视角时的结构示意图。如图6-图8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5)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，调光盒10层叠设置于显示液晶盒20的下侧，第二偏光板42位于调光盒10和显示液晶盒20之间，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的配向方向与第二偏光板42的透光轴相互垂直。

本实施例还提供一种显示面板的驱动方法，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，该显示面板在初始状态时，调光盒10中靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为0-3°，优选地，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为2°。该驱动方法包括：

在第一宽视角模式时，如图6所示，向第一电极111施加第一电压，向第二电极121施加第二电压，使第一电极111和第二电极121之间具有第一压差，第一压差小于第一预设值(例如小于0.3V)。优选地，第一电极111和第二电极121施加相同的电压，例如为0V，从而使第一电极111和第二电极121之间具有第一压差为0V，即第一电极111和第二电极121之间不会形成垂直电场，而第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132保持初始状态，使得显示面板呈现宽视角显示模式。当然，第一电极111和第二电极121之间也可具有较小的压差，使第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132具有较小的偏转，但基本上保持初始状态。此时，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13具有吸光作用，即靠近第一基板11一侧的第一液晶层13充当偏光板使用，穿过调光盒10的部分光线会被第一液晶层13中的染料液晶分子132所吸收，透光率相对于常规双盒液晶显示面板仅有较小的提升。

在第一宽视角模式时，有仿真数据得知，常规调光盒设置两个偏光板的透过率为100％。本实施例中，调光盒10采用一个偏光板加染料液晶分子132的透过率为109％，相当于本实施例在第一宽视角模式时的透过率相当于常规双盒液晶显示面板的透过率提升了9％。

在窄视角模式时，如图7所示，向第一电极111施加第三电压，向第二电极121施加第四电压，使第一电极111和第二电极121之间具有第二压差，第二压差大于第二预设值，且小于第三预设值(例如第二压差大于0.5V，小于1.2V)。优选地，向第一电极111施加0V公共电压，向第二电极121施加1V的交流电压，从而使得第一电极111和第二电极121之间的第二压差为1V，第一电极111和第二电极121之间形成较小的垂直电场(图7中E2)，第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132在竖直方向上发生一定偏转。从而使得液晶分子131在大视角方向漏光，而染料液晶分子132在大视角方向具有吸光作用，以吸收液晶分子131在大视角方向的漏光，使得显示面板大视角方向整体上呈现暗态，使得显示面板呈现大视角收光的窄视角显示模式，避免了窄视角模式下大视角反转的问题。此时，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13依然可以充当偏光板使用，但偏振性相对第一宽视角模式时有一定减弱，而染料液晶分子132的吸光特性可增强窄视角效果，弥补偏振性减弱缺陷。液晶分子131和染料液晶分子132相互作用，即液晶分子131的大视角漏光作用和染料液晶分子132的吸光作用相互配合，染料液晶分子132在大视角的吸光作用增强窄视角效果，染料液晶分子132在小视角的吸光作用使得染料液晶分子132具有偏光板的效果。从而只需要发生较小的偏转即可实现较好的窄视角显示，以降低窄视角时的驱动电压。

在窄视角时，通过靠近第一基板11一侧的染料液晶分子132充当偏光板，从而可以节省一个偏光板，减小制作成本和盒厚，而且染料液晶分子132还可以吸收液晶分子131在大视角的漏光，使得显示面板大视角方向整体上呈现暗态。然而，靠近第二基板12一侧的染料液晶分子132的基本与第二基板12垂直，基本不会影响光线的透过率，如果所有的染料液晶分子132都水平配向，则光线的透过率会大大减小。

在第二宽视角模式时，如图8所示，向第一电极111施加第五电压，向第二电极121施加第六电压，使第一电极111和第二电极121之间具有第三压差，第三压差大于第四预设值(例如大于3V)。优选地，向第一电极111施加0V公共电压，向第二电极121施加5V的交流电压，从而使得第一电极111和第二电极121之间的第二压差为5V，第一电极111和第二电极121之间形成较小的垂直电场(图8中E3)，第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132在竖直方向上发生较大偏转，基本垂直与第一基板11和第二基板21。此时，第一液晶层13中的染料液晶分子132基本不会吸光，液晶分子131的双折射率降低，光线可以穿过第一液晶层13，且射出角度基本不变，从而呈现宽视角显示模式。由于此时第一液晶层13中的染料液晶分子132基本不会吸光，此宽视角显示模式的透过率会大大增加。

其中，在第一宽视角模式、在窄视角模式以及在第二宽视角模式时，公共电极221上施加直流公共电压，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6-8中E1)，使第二液晶层23中的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，以实现显示面板在第一宽视角模式、在窄视角模式以及在第二宽视角模式下的正常显示。

进一步地，当环境亮度小于预设亮度时，控制调光盒10处于第一宽视角模式；当环境亮度大于预设亮度时，控制调光盒10处于第二宽视角模式。由于第一宽视角模式的亮度小于第二宽视角模式的亮度，为了更好的保护用户眼睛，从而在环境亮度较暗的时候使用第一宽视角模式，在环境亮度较亮的时候使用第二宽视角模式。

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。

[实施例三]

本发明实施例三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5)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，在初始状态时，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为6-9°，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角优选为8°，从而使得显示面板在初始状态时处于窄视角模式，以进一步减少窄视角的功耗。而靠近第二基板12一侧的第一液晶层13的预倾角为88°。

由于本实施例中窄视角无需施加电压，如果预倾角较小，位于调光盒10中部的液晶分子受第一基板11配向的影响较小，所以位于调光盒10中部的液晶分子倾斜角度较小，窄视角效果较差。而实施例一中窄视角时，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的倾角度也才3°，但是位于调光盒10中部的液晶分子会受到竖直电场的影响，在竖直方向上偏转角度较大，所以靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的倾角度只有3°也能实现较好的窄视角效果。但本实施例中窄视角无需施加电压，位于调光盒10中部的液晶分子仅受到初始配向的影响，所以靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角需较大一点，才能使得位于调光盒10中部的液晶分子具有较大倾斜角度，实现较好的窄视角。但不能过大，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角过大就直接是宽视角模式了，可以参考图4中曲线A3(第一电极111和第二电极121之间压差为2V)。所以，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为6-9°这个范围内，是调光盒10在初始状态时处于窄视角模式的最好角度范围。

本实施例中还提供一种显示面板的驱动方法，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，显示面板在初始状态时，调光盒10中靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为6-9°，优选地，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为8°。该驱动方法包括：

在窄视角模式时，向第一电极111施加第七电压，向第二电极121施加第八电压，使第一电极111和第二电极121之间具有第四压差，第四压差小于第五预设值(小于0.2V)。优选地，第一电极111和第二电极121施加相同的电压，例如为0V，从而使第一电极111和第二电极121之间具有第四压差为0V，即第一电极111和第二电极121之间不会形成垂直电场，而第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132保持初始状态，使得显示面板呈现窄视角显示模式。当然，第一电极111和第二电极121之间也可具有较小的压差，使第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132具有较小的偏转，但基本上保持初始状态。此时，液晶分子131在大视角方向漏光，而染料液晶分子132在大视角方向具有吸光作用，以吸收液晶分子131在大视角方向的漏光，使得显示面板大视角方向整体上呈现暗态，使得显示面板呈现大视角收光的窄视角显示模式，避免了窄视角模式下大视角反转的问题。靠近第一基板11一侧的第一液晶层13依然可以充当偏光板使用，但偏振性相对第一宽视角模式时有一定减弱，而染料液晶分子132的吸光特性可增强窄视角效果，弥补偏振性减弱缺陷。液晶分子131和染料液晶分子132相互作用，即液晶分子131的大视角漏光作用和染料液晶分子132的吸光作用相互配合，染料液晶分子132在大视角的吸光作用增强窄视角效果，染料液晶分子132在小视角的吸光作用使得染料液晶分子132具有偏光板的效果。从而不需要发生偏转或发生较小偏转即可实现较好的窄视角显示，以降低窄视角时的驱动电压。

在窄视角时，通过靠近第一基板11一侧的染料液晶分子132充当偏光板，从而可以节省一个偏光板，减小制作成本和盒厚，而且染料液晶分子132还可以吸收液晶分子131在大视角的漏光，使得显示面板大视角方向整体上呈现暗态。然而，靠近第二基板12一侧的染料液晶分子132的基本与第二基板12垂直，基本不会影响光线的透过率，如果所有的染料液晶分子132都水平配向，则光线的透过率会大大减小。

在宽视角模式时，向第一电极111施加第九电压，向第二电极121施加第十电压，使第一电极111和第二电极121之间具有第五压差，第五压差大于第六预设值(2V)。优选地，向第一电极111施加0V公共电压，向第二电极121施加4V的交流电压，从而使得第一电极111和第二电极121之间的第五压差为4V，第一电极111和第二电极121之间形成较小的垂直电场，第一液晶层13中的液晶分子131和染料液晶分子132在竖直方向上发生较大偏转，基本垂直与第一基板11和第二基板21。此时，第一液晶层13中的染料液晶分子132基本不会吸光，液晶分子131的双折射率降低，光线可以穿过第一液晶层13，且射出角度基本不变，从而呈现宽视角显示模式。由于此时第一液晶层13中的染料液晶分子132基本不会吸光，此宽视角显示模式的透过率会大大增加。

其中，在窄视角模式和宽视角模式时，公共电极221上施加直流公共电压，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，使第二液晶层23中的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，以实现显示面板在窄视角模式和宽视角模式下的正常显示。

由于本实施例中，靠近第一基板11一侧的第一液晶层13的预倾角为8°，即在初始时现实窄视角显示。而在宽视角模式时的驱动电压也会有所降低。相对于实施例一，本实施例无法实现实施例一中的第一宽视角模式，本实施例的宽视角模式与实施例一中的第二宽视角模式相似。

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。

本发明还提供一种显示装置，包括背光模组30和如上所述的宽窄视角可切换的显示面板。显示面板位于背光模组30的出光侧。优选地，背光模组30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。当然，在其他实施例中，背光模组30也可采用侧入式背光源。

背光模组30包括背光源和防窥层，防窥层用于缩小光线射出角度的范围。背光源和防窥层之间还设有增亮膜，增亮膜增加背光模组30的亮度。其中，防窥层相当一个微形的百叶窗结构，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，使穿过防窥层的光线的角度范围变小。防窥层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。

图9与图10为本发明实施例中显示装置的平面结构示意图，请参图9和图10，所述显示装置设有视角切换按键50，用于供用户向所述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9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10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向所述显示装置发出视角切换请求，最终由驱动芯片60控制施加在第一电极111和第二电极121上的电信号，所述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，在第一实施例中，宽视角具有第一宽视角模式和第二宽视角模式，在宽视角时，还可根据环境光亮度在第一宽视角模式和第二宽视角模式之间进行切换。例如，当环境亮度小于预设亮度时，控制调光盒10处于第一宽视角模式；当环境亮度大于预设亮度时，控制调光盒10处于第二宽视角模式。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，包括调光盒(10)以及与所述调光盒(10)层叠设置的显示液晶盒(20)，其特征在于，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)，所述第一液晶层(13)包括相互混合的液晶分子(131)和染料液晶分子(132)，所述第一基板(11)位于所述调光盒(10)远离所述显示液晶盒(20)的一侧，所述第二基板(12)位于所述调光盒(10)靠近所述显示液晶盒(20)的一侧，所述第一基板(11)上设有第一电极(111)，所述第二基板(12)上设有与所述第一电极(111)相配合的第二电极(121)，所述显示液晶盒(20)的上侧设有第一偏光板(41)，所述显示液晶盒(20)的下侧设有第二偏光板(42)，所述第一偏光板(41)与所述第二偏光板(42)的透光轴相互垂直；在初始状态时，靠近所述第一基板(11)一侧的所述第一液晶层(13)的预倾角为0-9°，且配向方向与所述显示液晶盒(20)和所述调光盒(10)之间偏光板的透光轴相互垂直，靠近所述第二基板(12)一侧的所述第一液晶层(13)的预倾角为85-90°，所述第一液晶层(13)从靠近所述第一基板(11)一侧至靠近所述第二基板(12)一侧的预倾角逐渐变大。

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，在初始状态时，靠近所述第一基板(11)一侧的所述第一液晶层(13)的预倾角为0-3°。

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，在初始状态时，靠近所述第一基板(11)一侧的所述第一液晶层(13)的预倾角为6-9°。

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，所述调光盒(10)层叠设置于所述显示液晶盒(20)的上侧，所述第一偏光板(41)位于所述调光盒(10)和所述显示液晶盒(20)之间，靠近所述第一基板(11)一侧的所述第一液晶层(13)的配向方向与所述第一偏光板(41)的透光轴相互垂直。

5.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)层叠设置于所述显示液晶盒(20)的下侧，所述第二偏光板(42)位于所述调光盒(10)和所述显示液晶盒(20)之间，靠近所述第一基板(11)一侧的所述第一液晶层(13)的配向方向与所述第二偏光板(42)的透光轴相互垂直。

6.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，所述显示面板(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)，所述阵列基板(22)上设有像素电极(222)，所述彩膜基板(21)或所述阵列基板(22)上设有与所述像素电极(222)配合的公共电极(221)。

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

8.一种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1-6任一项所述的宽窄视角可切换的显示面板，所述显示面板在初始状态时，所述调光盒(10)中靠近第一基板(11)一侧的第一液晶层(13)的预倾角为0-3°，所述驱动方法包括：

在第一宽视角模式时，向所述第一电极(111)施加第一电压，向所述第二电极(121)施加第二电压，使所述第一电极(111)和所述第二电极(121)之间具有第一压差，所述第一压差小于第一预设值；

在窄视角模式时，向所述第一电极(111)施加第三电压，向所述第二电极(121)施加第四电压，使所述第一电极(111)和所述第二电极(121)之间具有第二压差，所述第二压差大于第二预设值，且小于第三预设值；

在第二宽视角模式时，向所述第一电极(111)施加第五电压，向所述第二电极(121)施加第六电压，使所述第一电极(111)和所述第二电极(121)之间具有第三压差，所述第三压差大于第四预设值。

9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，在宽视角模式时，当环境亮度小于预设亮度时，控制所述调光盒(10)处于第一宽视角模式；当环境亮度大于预设亮度时，控制所述调光盒(10)处于第二宽视角模式。

10.一种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1-6任一项所述的宽窄视角可切换的显示面板，所述显示面板在初始状态时，所述调光盒(10)中靠近第一基板(11)一侧的第一液晶层(13)的预倾角为6-9°，所述驱动方法包括：

在窄视角模式时，向所述第一电极(111)施加第七电压，向所述第二电极(121)施加第八电压，使所述第一电极(111)和所述第二电极(121)之间具有第四压差，所述第四压差小于第五预设值；

在宽视角模式时，向所述第一电极(111)施加第九电压，向所述第二电极(121)施加第十电压，使所述第一电极(111)和所述第二电极(121)之间具有第五压差，所述第五压差大于第六预设值。

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