CN114200704A - 显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种显示面板及显示装置，显示面板包括：第一基板；第二基板，与第一基板相对设置；液晶层，设置于第一基板与第二基板之间，且包括多个液晶分子；第一偏光片，设置于第一基板远离第二基板的一侧；以及第二偏光片，设置于第二基板远离第一基板的一侧，第二偏光片的透光轴与第一偏光片的透光轴垂直；当显示面板处于第一显示模式时，多个液晶分子在倾斜平面内转动，倾斜平面与第一方向和第二方向平行，第一方向相对于显示面板的厚度方向倾斜，第二方向与显示面板的厚度方向以及第一方向均垂直。本申请显示面板处于第一显示模式时，单个显示面板在第一方向上实现防窥的同时能进行显示，使得显示装置的厚度薄化。

Description

显示面板及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
随着技术的进步和消费电子产品的迭代，用户也越来越关注隐私保护的问题。在某些场合，用户不希望其他人观看到显示器上的显示画面，这就需要显示装置能够具有防窥功能，防止显示器视角范围内的其他人观看到画面内容。隐私显示器为目标用户提供受保护可视角度的内容可读性，并降低偏离正视角位置的内容可见性来实现防窥。目前常用的隐私显示器是在显示屏上覆盖一层防窥膜或者额外增加一个或者多个调光装置，但是这些防窥通常是双向或者四向防窥，且额外增加一个或者多个调光装置会导致显示装置的厚度增大，对于车载显示器而言，应用上需求单向防窥，目前的防窥技术无法满足车载显示器对单向防窥的需求。
因此，有必要提出一种技术方案以实现车载显示器的单向防窥。
发明内容
本申请的目的在于提供一种显示面板及显示装置，以使显示面板和显示装置在第一显示模式时实现单向防窥的同时，薄化显示装置的厚度。
为实现上述目的，技术方案如下：
一种显示面板，所述显示面板包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，且包括多个液晶分子；
第一偏光片，设置于所述第一基板远离所述第二基板的一侧；以及
第二偏光片，设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧，所述第二偏光片的透光轴与所述第一偏光片的透光轴垂直；
其中，当所述显示面板处于第一显示模式时，多个所述液晶分子在倾斜平面内转动，所述倾斜平面与第一方向和第二方向平行，所述第一方向相对于所述显示面板的厚度方向倾斜，所述第二方向与所述显示面板的厚度方向以及所述第一方向均垂直。
一种显示装置，所述显示装置包括上述显示面板和背光模组。
一种显示面板，所述显示面板具有相对的第一侧和第二侧，所述显示面板包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
第一配向层，设置于所述第一基板靠近所述第二基板的表面上；
第二配向层，设置于所述第二基板靠近所述第一基板的表面上；
液晶层，设置于所述第一配向层与所述第二配向层之间，且包括多个液晶分子；
第一偏光片，设置于所述第一基板远离所述第二基板的一侧；以及
第二偏光片，设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧，所述第二偏光片的透光轴与所述第一偏光片的透光轴垂直；
当所述显示面板处于不工作状态时，所述第一配向层和所述第二配向层用于使多个所述液晶分子的长轴朝向所述第一侧倾斜；
当所述显示面板处于第一显示模式时，多个所述液晶分子的长轴朝向所述第一侧倾斜，且所述显示面板的第一侧的可视视角小于所述显示面板的第二侧的可视视角。
有益效果：本申请提供一种显示面板及显示装置，显示面板处于第一显示模式时，多个液晶分子在倾斜平面内转动，倾斜平面与第一方向和第二方向平行，第一方向相对于显示面板的厚度方向倾斜，第二方向与第一方向以及显示面板的厚度方向均垂直，沿第一方向传播的光线只通过液晶分子的长轴，沿第一方向传播的光线穿过液晶层后偏振方向仍然与第一偏光片的透光轴相同，导致沿第一方向传播的光线穿过液晶层后为第二偏光片遮挡而无法透过，沿偏离第一方向传播的光线的偏振方向与液晶分子的长轴之间呈一定夹角而导致其穿过液晶层后偏振方向发生相位延迟，经过相位延迟的光线的偏振方向与第一偏光片的透光轴不同而至少部分穿过第二偏光片，使得单个显示面板在第一方向上实现防窥，且单个显示面板进行显示薄化了显示装置整体的厚度。
附图说明
图1为本实施例显示面板处于第一显示模式时显示装置的截面示意图；
图2为图1所示显示面板处于第一显示模式时液晶分子在倾斜平面内转动的第一种示意图；
图3为图1所示显示面板处于第一显示模式时液晶分子在倾斜平面内转动的第二种示意图；
图4为本实施例显示面板处于第二显示模式时显示装置的截面示意图；
图5为图3所示显示面板处于第二显示模式时液晶分子在垂直于显示面板厚度方向上的平面内转动的示意图；
图6为图1所示显示装置应用于车辆的应用场景示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1-图4所示，本申请提供一种显示装置100，显示装置100为车载显示装置100，显示装置100包括显示面板10及背光模组20，背光模组20位于显示面板10的入光侧。显示装置100具有防窥模式和分享模式，防窥模式的可视视角小于分享模式的可视视角。其中，显示面板10包括第一偏光片109、第一基板101、第二基板102、液晶层103、第二偏光片110、第一电极层104、第一配向层107、第二配向层108、多个间隔设置的第二电极105以及第三电极层106。背光模组20用于为显示面板10提供背光，背光模组20可以为准直式背光，也可以是非准直式背光。
在本实施例中，第一基板101与第二基板102相对设置，液晶层103设置于第一基板101与第二基板102之间，液晶层103包括多个液晶分子1031。其中，第一基板101与第二基板102均为玻璃基板或者柔性基板中的任意一种。
在本实施例中，第一偏光片109贴附于第一基板101上且设置于第一基板101远离第二基板102的一侧，第一偏光片109靠近背光模组20设置，第二偏光片110贴附于第二基板102上且设置于第二基板102远离第一基板101的一侧，第一偏光片109的透光轴与第二偏光片110的透光轴垂直。
在本实施例中，第一配向层107设置于第一基板101靠近第二基板102的表面上，第二配向层108设置于第二基板102靠近第一基板101的表面上，液晶层103位于第一配向层107与第二配向层108之间。多个液晶分子1031经过配向后，在第一配向层107和第二配向层108上的初始状态为多个液晶分子1031的长轴沿第一方向W设置，第一方向W相对于显示面板10的厚度方向倾斜，显示面板10的厚度方向为Z方向，此时，多个液晶分子1031在第一配向层107和第二配向层108上的预倾角等于第一方向W与水平方向(垂直于显示面板的厚度方向)之间的夹角。其中，第一配向层107与第二配向层108可以通过光配向或者摩擦配向形成。
需要说明的是，显示面板处于不工作状态时，在第一配向层107和第二配向层108的作用下，多个液晶分子1031的长轴沿第一方向W设置。
在本实施例中，整面的第一电极层104设置于第一基板101靠近第二基板102的表面上，第一电极层104为公共电极，显示面板10显示过程中，施加于第一电极层104的电压为恒定电压。多个间隔设置的第二电极105为像素电极，多个第二电极105设置于第一基板101上且多个第二电极105沿第二方向Y排布，施加于多个第二电极105的电压为显示对应的数据电压，每个第二电极105为条状电极，第二电极105的长度方向为X方向，第二方向Y、显示面板的厚度方向(Z方向)以及X方向互相垂直，第二方向Y与第一方向W垂直，第一方向W相对于X方向倾斜且两者之间的夹角为锐角。整面的第三电极层106设置于第二基板102靠近第一基板101的表面上。可以理解的是，第三电极层106也可以包括多个间隔设置的块状或条状电极。其中，第一电极层104、多个第二电极105以及第三电极层106的制备材料均为透明导电材料，例如透明导电材料选自氧化铟锡、氧化铟锌的至少一种。
具体地，在显示面板10的厚度方向(Z方向)上，第一电极层104设置于多个第二电极105与第一基板101之间，第一配向层107设置于多个第二电极105远离第一基板101的表面上，第三电极层106设置于第二配向层108与第二基板102之间。可以理解的是，也可以多个第二电极105设置于第一电极层104与第一基板101之间。
在本实施例中，当显示装置100处于防窥模式时，显示面板10处于第一显示模式，加载于第三电极层106上的电压小于或等于预设阈值电压，加载于第一电极层104上的电压为恒定电压，加载于多个第二电极105上的电压为显示用的数据电压。第三电极层106上的电压与第一电极层104上的恒定电压以及多个第二电极105上的数据电压形成的垂直电场较小不足以驱动多个液晶分子1031转动。经过配向后长轴沿第一方向W设置的多个液晶分子1031主要受多个第二电极105与第一电极层104之间形成的弧形电场作用,由于多个第二电极105沿第二方向Y设置，使得多个第二电极105与第一电极层104形成的弧形电场只是在第二方向Y和Z方向上有分量，而在X方向无分量，多个液晶分子1031在倾斜平面S内转动以显示不同灰阶，倾斜平面S与第一方向W以及第二方向Y均平行。与此同时，经过第一偏光片109而入射至显示面板10中的第一光线L1的传播方向为第一方向W，第一光线L1的偏振方向只是经过多个液晶分子1031的长轴，因此，第一光线L1的偏振方向穿过液晶层103后不会出现相位延迟，第一光线L1的偏振方向仍然与第一偏光片109的透光轴平行，由于第二偏光片110的透光轴与第一偏光片109的透光轴垂直，第一光线L1为第二偏光片110拦截，导致在显示装置100第一方向W上的亮度很暗，降低显示画面在第一方向W上的可视性，进而在显示装置100的第一方向W上实现防窥；而经过第一偏光片109而入射至显示面板10中的第二光线L2的传播方向偏离于第一方向W，第二光线L2的偏振方向与多个液晶分子1031的长轴呈一定角度，多个长轴沿第一方向W设置的液晶分子1031组成的液晶层103对第二光线L2的偏振方向进行相位延迟，使得第二光线L2的偏振方向发生变化而不平行于第一偏光片109的透光轴，经过相位延迟的第二光线L2的偏振方向与第二偏光片110的透光轴平行时则第二光线L2完全穿过第二偏光片110，经过相位延迟的第二光线L2的偏振方向与第二偏光片110的透光轴不平行且与第一偏光片109的透光轴不平行时，第二光线L2的部分穿过第二偏光片110。总体而言，入射至显示面板10中光线的传播方向与第一方向W平行时则为第二偏光片110拦截，入射至显示面板10中光线的传播方向偏离第一方向W时则部分或者全部穿过第二偏光片110，光线偏离于第一方向W越远则光线的更多部分透过第二偏光片110，对应地，在显示装置100的第一方向W观察的亮度最低，从靠近第一方向W至远离第一方向W的位置显示面板10的亮度递增。具体地，显示面板10处于第一显示模式时，第三电极层106未加载电压，即第三电极层106加载的电压为0。
当显示装置100处于分享模式时，显示面板10处于第二显示模式时，加载于第三电极层106上的电压大于预设阈值电压，第三电极层106与第一电极层104以及多个第二电极105之间形成足够大的垂直电场，多个液晶分子为负性液晶分子，足够大的垂直电场使多个液晶分子1031倾倒，从在倾斜平面S内偏转至在垂直于显示面板的厚度方向的平面内，此时，转动后的多个液晶分子1031的长轴在水平面内，多个液晶分子1031的长轴与显示面板10的厚度方向垂直，第一电极层104以及多个第二电极105之间形成的弧形电场使多个液晶分子1031在垂直于显示面板10的厚度方向的平面(水平面)内转动，以实现显示，如图5所示。由于多个液晶分子1031的长轴在水平方向，液晶层103对垂直入射或者倾斜入射至显示面板10中的光的偏振方向均有相位延迟作用，入射至显示面板10中的光的至少部分均能穿过第二偏光片110，显示面板10的不同视角均能看到显示内容。具体地，显示面板10处于第二显示模式时，第三电极层106加载高电平。
需要说明的是，如图1和图2所示，以第一方向W为朝向显示面板10的第一侧且第一侧为右侧，显示面板10的第二侧与显示面板10的第一侧相对设置，即显示面板10的第二侧为显示面板10的左侧，显示面板10的第一侧和显示面板10的第二侧分别位于显示面板10中间位置的相对两侧，定义显示面板10的右侧与纸面的右侧为同一侧，则显示面板10处于第一显示模式时，从显示面板10的右侧的部分视角观看显示装置100时，由于亮度较低而不可视，而从显示面板的左侧观看显示装置100时则均可以看见显示内容，因此，显示面板10的第一侧的可视视角小于显示面板10的第二侧的可视视角；显示面板10处于第二显示模式时，在显示面板10的左侧和右侧均可以看到显示内容，显示面板10的第一侧的可视视角与显示面板10的第二侧的可视视角相同。其中，显示面板的第一侧指向第二侧的方向是与X方向平行且与第二方向Y垂直，且显示面板的第一侧指向第二侧的方向与显示面板10的厚度方向垂直。
可以理解的是，如图3所示，第一方向W也可以为朝向显示面板10的左侧，定义显示面板10的左侧与纸面的左侧为同一侧，显示面板10处于第一显示模式时，从显示面板10的左侧的部分视角观看显示装置100时，由于亮度较低而不可视，而从显示面板10的右侧观看显示装置100时则均可以看见显示内容；显示面板10处于第二显示模式时，在显示面板10的左侧和右侧均可以看到显示内容。
由此可知，本实施例显示装置的显示面板在第一显示模式与第二显示模式之间切换时，显示装置在单方向上实现防窥模式与分享模式之间的切换。
在本实施例中，第一方向W与显示面板10的厚度方向之间的夹角大于或等于20度且小于或等于80度，以使显示装置具有合适的防窥角度。例如夹角为25度、30度、35度、40度、42度、45度、48度、50度、52度、53度、55度、60度、62度、64度、66度、68度、70度、72度、74度、76度、78度。
进一步地，第一方向W与显示面板10的厚度方向之间的夹角大于或等于40度且小于或等于60度，以满足车载显示器在偏离正视角45度的方向上亮度小于2％的需求。
本实施例显示装置通过调整施加于第三电极层的电压，使得显示面板在第一显示模式与第二显示模式之间动态切换，进而使得显示装置在防窥模式与分享模式下动态切换。另外，相较于传统技术需要增设防窥膜或者调光装置，本实施例显示装置利用单个显示面板实现单向防窥，可覆盖目前车载用户所需要的隐私保护范围的同时，能薄化显示装置的厚度。此外，本实施例显示面板不牺牲像素开口率而有利于提高解析度，防窥模式时第三电极层不需要加载电压，有利于降低显示装置的功耗。
请参阅图6，其为图1所示显示装置应用于车辆的应用场景示意图。车辆包括显示装置1、显示装置2、主驾驶座位A以及副驾驶座位B，显示装置1和显示装置2设置于主驾驶座位A以及副驾驶座位B之间的位置，显示装置1靠近主驾驶座位A，显示装置2靠近副驾驶座位B，显示装置1为中控显示屏，显示装置2为副驾驶屏，显示装置1和显示装置2均为前述本实施例显示装置100，即显示装置1和显示装置2均能在单方向上实现分享模式与防窥模式之间的切换。
其中，显示装置1和显示装置2显示时，对于位于主驾驶座位A的用户，显示装置1和显示装置2均能在分享模式和防窥模式之间进行切换；而对于位于副驾驶座位B的用户，显示装置1和显示装置2均一直处于分享模式。
例如，显示装置1和显示装置2均显示娱乐信息时，对于位于副驾驶座位B上的用户而言，显示装置1和显示装置2显示的娱乐信息均可视；而对于位于主驾驶座位A上的用户而言，显示装置1和显示装置2显示的娱乐信息均不可视，以避免主驾驶座位A上的用户受娱乐信息的干扰。显示装置1和显示装置2均显示驾驶相关信息时，对于位于主驾驶座位A和副驾驶座位B上的用户而言，显示装置1和显示装置2显示的驾驶相关信息均可视。
可以理解的是，显示装置1和显示装置2显示时，对于位于主驾驶座位A的用户，显示装置1也可以一直处于分享模式，而显示装置2能在分享模式和防窥模式之间进行切换；对于位于副驾驶座位B的用户，显示装置2也可以一直处于分享模式，而显示装置1能在分享模式和防窥模式之间进行切换。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，且包括多个液晶分子；
第一偏光片，设置于所述第一基板远离所述第二基板的一侧；以及
第二偏光片，设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧，所述第二偏光片的透光轴与所述第一偏光片的透光轴垂直；
其中，当所述显示面板处于第一显示模式时，多个所述液晶分子在倾斜平面内转动，所述倾斜平面与第一方向和第二方向平行，所述第一方向相对于所述显示面板的厚度方向倾斜，所述第二方向与所述显示面板的厚度方向以及所述第一方向均垂直。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，当所述显示面板处于第二显示模式时，多个所述液晶分子在垂直于所述显示面板的厚度方向的平面内转动。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：
第一电极层，整面的设置于所述第一基板靠近所述第二基板的表面上；
多个间隔设置的第二电极，设置于所述第一基板上，多个所述第二电极沿所述第二方向设置；以及
第三电极层，设置于所述第二基板靠近所述第一基板的表面上；
其中，当所述显示面板处于第一显示模式时，加载于所述第三电极层上的电压小于或等于预设阈值电压，所述第一电极层与多个所述第二电极之间形成的电场用于使多个所述液晶分子在所述倾斜平面内转动；
当所述显示面板处于第二显示模式时，加载于所述第三电极层上的电压大于所述预设阈值电压，所述第三电极层与所述第一电极层以及多个所述第二电极之间形成的垂直电场用于使多个所述液晶分子从在所述倾斜平面内偏转至在垂直于所述显示面板的厚度方向的平面内，且所述第一电极层以及多个所述第二电极之间形成的弧形电场使多个所述液晶分子在垂直于所述显示面板的厚度方向的平面内转动。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，在所述显示面板的厚度方向上，所述第一电极层位于多个所述第二电极与所述第一基板之间。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一方向与所述显示面板的厚度方向之间的夹角大于或等于20度且小于或等于80度。
6.根据权利要求1或5所述的显示面板，其特征在于，所述第一方向与所述显示面板的厚度方向之间的夹角大于或等于40度且小于或等于60度。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：
第一配向层，设置于所述第一基板靠近所述第二基板的表面上；以及
第二配向层，设置于所述第二基板靠近所述第一基板的表面上；
其中，所述液晶层位于所述第一配向层与所述第二配向层之间，多个所述液晶分子在所述第一配向层和所述第二配向层上的预倾角等于所述第一方向与水平方向之间的夹角。
8.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，多个所述液晶分子为负性液晶分子。
9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1-8任一项所述显示面板和位于所述显示面板入光侧的背光模组。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置用于在单方向上进行防窥模式与可视模式之间的切换。
11.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板具有相对的第一侧和第二侧，所述显示面板包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
第一配向层，设置于所述第一基板靠近所述第二基板的表面上；
第二配向层，设置于所述第二基板靠近所述第一基板的表面上；
液晶层，设置于所述第一配向层与所述第二配向层之间，且包括多个液晶分子；
第一偏光片，设置于所述第一基板远离所述第二基板的一侧；以及
第二偏光片，设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧，所述第二偏光片的透光轴与所述第一偏光片的透光轴垂直；
当所述显示面板处于不工作状态时，所述第一配向层和所述第二配向层用于使多个所述液晶分子的长轴朝向所述第一侧倾斜；
当所述显示面板处于第一显示模式时，多个所述液晶分子的长轴朝向所述第一侧倾斜，且所述显示面板的第一侧的可视视角小于所述显示面板的第二侧的可视视角。
12.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：
第一电极层，整面的设置于所述第一基板靠近所述第二基板的表面上；
多个间隔设置的第二电极，设置于所述第一基板上，多个所述第二电极沿所述第二方向设置，所述第二方向与所述第一侧指向所述第二侧的方向垂直，且所述第二方向与所述显示面板的厚度方向垂直；
第三电极层，设置于所述第二基板靠近所述第一基板的表面上；
当所述显示面板处于所述第一显示模式时，所述第三电极层上不加载电压，所述第一电极层与多个所述第二电极均加载电压。
13.根据权利要求12所述的显示面板，其特征在于，当所述显示面板处于所述第二显示模式时，多个所述液晶分子的长轴与所述显示面板的厚度方向垂直。
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