CN114624907A - 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，显示面板包括调光盒、显示盒及染料液晶盒，调光盒与显示盒之间设有第一偏光片，显示盒远离调光盒的一侧设有第二偏光片，染料液晶盒设于调光盒远离显示盒的一侧；染料液晶盒包括第三基板、第四基板以及染料液晶层；在宽视角模式时，染料液晶层中染色液晶分子的长轴垂直于第三基板和第四基板；在窄视角模式时，染料液晶层中染色液晶分子的长轴平行于第三基板、第四基板以及第一透光轴。在调光盒远离显示盒的一侧设置染料液晶盒，宽视角模式时染料液晶分子呈站立姿态，染料液晶盒不具有偏振作用，以改善色偏和光线的透过率；窄视角模式时染料液晶盒起到偏振作用，从而实现四向防窥。

Description

宽窄视角可切换的显示面板及驱动方法、显示装置
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。但是，这种调光盒△n*d约为800nm，透射模式下，调光盒不给电对绿光的穿透率较高，即在宽视角下存在发画面整体偏绿色的问题，造成画质不良；而且，调光盒和显示面板至少需要三个偏光片才能实现宽视角和窄视角之间进行切换，这会导致显示装置的透过率大大降低。
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、显示装置，以解决现有技术中透过率较低以及宽视角存在色偏的问题。
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，包括相互层叠设置的调光盒、显示盒以及染料液晶盒，该调光盒与该显示盒之间设有第一偏光片，该显示盒远离该调光盒的一侧设有第二偏光片，该染料液晶盒设于该调光盒远离该显示盒的一侧，该第一偏光片的第一透光轴与该第二偏光片的第二透光轴相互垂直；
该调光盒包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板以及设于该第一基板与该第二基板之间的第一液晶层，该第一基板在朝向该第一液晶层的一侧设有第一视角控制电极，该第二基板在朝向该第一液晶层的一侧设有与该第一视角控制电极配合的第二视角控制电极；
该染料液晶盒包括第三基板、与该第三基板相对设置的第四基板以及设于该第三基板与该第四基板之间的染料液晶层，该第三基板在朝向该染料液晶层的一侧设有第一驱动电极，该第四基板在朝向该染料液晶层的一侧设有与该第一驱动电极配合的第二驱动电极；
在宽视角模式时，该染料液晶层中染色液晶分子的长轴垂直于该第三基板和该第四基板；在窄视角模式时，该染料液晶层中染色液晶分子的长轴平行于该第三基板、该第四基板以及该第一透光轴。
进一步地，该第一基板在朝向该第一液晶层的一侧设有第一配向层，该第二基板在朝向该第一液晶层的一侧设有第二配向层，该第一配向层的第一配向方向与该第二配向层的第二配向方向之间形成的夹角为锐角，且该第一配向方向与该第二配向方向沿该第一液晶层的中轴线上下对称，该第一配向方向与该第二配向方向在该第二基板上的投影相互平行。
进一步地，该第一配向方向与该第一基板之间形成的夹角为α1，该第二配向方向与该第二基板之间形成的夹角为α2，其中0<α2＝-α1<7°。
进一步地，该第一配向方向与该第一透光轴在该第二基板上的投影所成夹角为θ1，该第二配向方向与该第一透光轴在该第二基板上的投影所成夹角为θ2，其中30°<θ1＝θ2<60°。
进一步地，该第三基板在朝向该染料液晶层的一侧设有第三配向层，该第四基板在朝向该染料液晶层的一侧设有第四配向层，该第三配向层的第三配向方向和该第四配向层的第四配向方向均与该第三基板、该第四基板以及该第一透光轴相平行。
进一步地，该第二视角控制电极为整面覆盖该第二基板的面状电极；或者，该第二视角控制电极包括第一电极和第二电极，该第一电极包括多个第一电极条，该第二电极包括多个第二电极条，该第一电极条与该第二电极条相平行并相互交替排列。
进一步地，该第一电极条包括第一弯折部和第二弯折部，该第一弯折部和该第二弯折部首尾交替连接，该第二电极条包括第三弯折部和第四弯折部，该第三弯折部和该第四弯折部首尾交替连接，该第一弯折部与该第三弯折部相互平行且交替排列，该第二弯折部与该第四弯折部相互平行且交替排列。
进一步地，该第一弯折部和该第二弯折部在该第二基板上的投影与该第二透光轴的夹角之和为90°；该第三弯折部和该第四弯折部在该第二基板上的投影与该第二透光轴的夹角之和为90°。
进一步地，该显示盒包括彩膜基板、与该彩膜基板相对设置的阵列基板以及位于该彩膜基板与该阵列基板之间的第二液晶层，该阵列基板上设有公共电极以及与该公共电极配合的像素电极；或，该彩膜基板上设有公共电极，该阵列基板上设有与该公共电极配合的像素电极。
本发明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，该宽窄视角可切换的显示面板包括宽视角模式和窄视角模式；
在宽视角模式时，该染料液晶层中染色液晶分子的长轴垂直于该第三基板和该第四基板；在窄视角模式时，该染料液晶层中染色液晶分子的长轴平行于该第三基板、该第四基板以及该第一透光轴。
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。
本发明有益效果在于：通过在调光盒远离显示盒的一侧设置染料液晶盒，在宽视角模式时，染料液晶层中染色液晶分子的长轴垂直于第三基板和第四基板并呈站立姿态，此时染料液晶盒不会具有吸光特性且不具有偏振作用，从而可以改善宽视角下的色偏和光线的透过率；而在窄视角模式时，染料液晶盒中染色液晶分子的长轴平行于第三基板、第四基板以及第一透光轴，具有偏振作用，从而使显示装置实现四向防窥效果。
附图说明
图1是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在初始状态时的结构示意图；
图2是本发明中第一透光轴、第二透光轴、第一配向方向、第二配向方向、第三配向方向以及第四配向方向在第二基板上的投影示意图；
图3是本发明中第一电极和第二电极的平面结构示意图；
图4是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在宽视角模式时的结构示意图；
图5是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时的结构示意图；
图6是本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时的结构示意图之一；
图7是本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在宽视角模式时的结构示意图之一；
图8是本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时的结构示意图之二；
图9是本发明中宽视角和窄视角在左右和上下方向透过率随视角变化的仿真曲线图；
图10是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在宽视角模式时施加的波形示意图；
图11是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时施加的波形示意图；
图12是本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在宽视角模式时施加的波形示意图；
图13是本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时施加的波形示意图；
图14是本发明中显示装置的平面结构示意图之一；
图15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是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在初始状态时的结构示意图。图2是本发明中第一透光轴、第二透光轴、第一配向方向、第二配向方向、第三配向方向以及第四配向方向在第二基板上的投影示意图。图3是本发明中第一电极和第二电极的平面结构示意图。图4是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在宽视角模式时的结构示意图。图5是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时的结构示意图。图6是本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时的结构示意图之一。图7是本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在宽视角模式时的结构示意图之一。图8是本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时的结构示意图之二。图9是本发明中宽视角和窄视角在左右和上下方向透过率随视角变化的仿真曲线图。
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，包括相互层叠设置的调光盒10、显示盒20以及染料液晶盒30。本实施例中，调光盒10设于显示盒20的下方，染料液晶盒30设于调光盒10的下方，即调光盒10设于显示盒20与染料液晶盒30之间，染料液晶盒30设于调光盒10与背光模组50之间，调光盒10用于控制显示装置的视角，显示盒20用于控制显示装置显示正常的画面，染料液晶盒30可以改变背光的偏振状态。当然，在其他实施例中，如图6所示，调光盒10也可设于显示盒20的上方，染料液晶盒30设于调光盒10的上方。
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。优选地，第一液晶层13为正性液晶分子，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800nm，可选范围为500nm-1600nm。如图1所示，在初始状态的时候，靠近第一基板10一侧的正性液晶分子与靠近第二基板20一侧的正性液晶分子分别朝相同方向倾斜，即靠近第一基板10一侧的正性液晶分子的长轴与靠近第二基板20一侧的正性液晶分子的长轴呈一定夹角。
具体地，第一基板11在朝向第一液晶层13的一侧设有第一配向层(图未示)，第一配向层用于给靠近第一基板10一侧的正性液晶分子进行配向，即靠近第一基板11一侧的正性液晶分子的长轴与第一配向方向P1相平行；第二基板12在朝向第一液晶层13的一侧设有第二配向层(图未示)，第二配向层用于给靠近第二基板20一侧的正性液晶分子进行配向，即靠近第二基板12一侧的正性液晶分子的长轴与第二配向方向P2相平行。第一配向层的第一配向方向P1与第二配向层的第二配向方向P2之间形成的夹角为锐角，且第一配向方向P1与第二配向方向P2沿第一液晶层13的中轴线上下对称，即靠近第一基板11一侧的正性液晶分子的长轴与靠近第二基板20一侧的正性液晶分子的长轴呈锐角，且关于第一液晶层13的中轴线上下对称。如图1所示，第一配向方向P1朝向第一基板11的下侧倾斜并与第一基板11之间形成的夹角为α1，第二配向方向P2朝向第二基板12的上侧倾斜并与第二基板12之间形成的夹角为α2，以朝上方倾斜为正角度，朝下方倾斜为负角度。第一配向方向P1与第二配向方向P2之间形成的夹角为|α1|+|α2|。其中0<α2＝-α1<7°，即-7°<α1<0。优选地，α2＝-α1＝4.5°，即第一配向方向P1朝向第一基板11的下侧倾斜4.5°，第二配向方向P2朝向第二基板12的上侧倾斜4.5°。
进一步地，如图1所示，调光盒10与显示盒20之间设有第一偏光片41，显示盒20远离调光盒10的一侧设有第二偏光片42，染料液晶盒30设于调光盒10远离显示盒20的一侧，第一偏光片41的第一透光轴T1与第二偏光片42的第二透光轴T2相互垂直。优选地，第一偏光片41可以采用增亮型偏光片(APF，Advanced Polarizer Film)，APF是由3M开发的一种多层膜反射式偏光片，多层膜通常和吸收式偏光片贴合在一起，然后贴在液晶显示器的玻璃上，液晶显示器的背光利用率可提高30％以上。
如图2所示，第一配向方向P1与第二配向方向P2在第二基板12上的投影相互平行。其中，如图2中的a所示，第一配向方向P1与第二配向方向P2在第二基板12上的投影相互平行且同向。第一配向方向P1与第一透光轴T1在第二基板12上的投影所成夹角为θ1。如图2中的b所示，第二配向方向P2与第一透光轴T1在第二基板12上的投影所成夹角为θ2，其中30°<θ1＝θ2<60°。优选地，θ1＝θ2＝45°。以第二透光轴T2为0°为例，第一透光轴T1为90°，则第一配向方向P1和第二配向方向P2的角度范围为30°-60°以及120°-150°，第一配向方向P1和第二配向方向P2优选为45°和135°。
Figure BDA0003550128820000081
Figure BDA0003550128820000082
其中，θ为偏振光传播方向与液晶光轴方向的夹角，ne为异常光折射率，n0为正常光折射率，Δneff为有效双折射率，Tr为穿透率，Ф为液晶初始排列方向与第二透光轴T2之间的夹角，d为调光盒10盒厚。宽视角模式下，通过边缘电场，各方向第一液晶层13呈互补取向，各方位角无色偏；窄视角模式下，因为大视角下侧视为收光模式，亮度低，通过反射，侧视金黄色；在关机状态下具有一定紫色。
在其它实施例中，第一配向方向P1与第二配向方向P2在第二基板12上的投影相互平行且反向。
进一步地，第一基板11在朝向第一液晶层13的一侧设有第一视角控制电极111，第二基板12在朝向第一液晶层13的一侧设有与第一视角控制电极111配合的第二视角控制电极14。第一视角控制电极111与第二视角控制电极14用于形成垂直电场，以驱动第一液晶层13中的正性液晶分子在竖直反向上偏转，从而使调光盒10实现宽视角模式和窄视角模式切换。在第二视角控制电极14的上方还设置有PV绝缘层或者OC绝缘层。当采用PV绝缘层时，厚度优先为0.6um；当采用OC绝缘层时，厚度优先为2um。
本实施例中，第一视角控制电极111为整面覆盖第一基板11的面状电极。如图3所示，第二视角控制电极14包括第一电极141和第二电极142，第一电极141包括多个第一电极条1411，第二电极142包括多个第二电极条1421，第一电极条1411与第二电极条1421相平行并相互交替排列。第一电极141和第二电极142为整面覆盖在第二基板12上的梳状电极，即第一电极141和第二电极142不间断的整面覆盖在第二基板12上。优选地，第一电极条1411和第二电极条1421在第二基板12上的投影与第二透光轴T2之间的夹角均为38°-52°。
进一步地，第一电极条1411包括第一弯折部1411a和第二弯折部1411b，第一弯折部1411a和第二弯折部1411b首尾交替连接，第二电极条1421包括第三弯折部1421a和第四弯折部1421b，第三弯折部1421a和第四弯折部1421b首尾交替连接，即第一电极条1411和第二电极条1421均为弯折结构。第一弯折部1411a与第三弯折部1421a相互平行且交替排列，第二弯折部1411b与第四弯折部1421b相互平行且交替排列。
优选地，第一弯折部1411a和第二弯折部1411b在第二基板12上的投影与第二透光轴T2之间的夹角之和为90°；第三弯折部1421a和第四弯折部1421b在第二基板12上的投影与第二透光轴T2之间的夹角之和为90°。例如，第一弯折部1411a和第三弯折部1421a在第二基板12上的投影与第二透光轴T2之间的夹角均为52°时，则第二弯折部1411b和第四弯折部1421b在第二基板12上的投影与第二透光轴T2之间的夹角均为38°。从而使得在宽视角模式时，具备相对更广的视角。
当然，在其他实施例中，如图7和图8所示，第二视角控制电极14也可为整面覆盖第二基板12的面状电极。
染料液晶盒30包括第三基板31、与第三基板31相对设置的第四基板32以及设于第三基板31与第四基板32之间的染料液晶层33。染料液晶层33包括液晶分子331以及染色液晶分子332，也就是染色液晶分子332分散于液晶分子331中，染料液晶层33中的液晶分子331和染色液晶分子332的配向方向相同。
优选地，液晶分子331为常规的正性液晶分子，染色液晶分子332包括紫色染色液晶分子或/和黑色染色液晶分子，优选为黑色染色液晶分子。其中，染色液晶分子332可由常规液晶分子进行染色得到，染色液晶分子332具有长轴吸收光能力较强而短轴吸收光能力较弱的特性。
进一步地，第三基板31在朝向染料液晶层33的一侧设有第一驱动电极311，第四基板32在朝向染料液晶层33的一侧设有与第一驱动电极311配合的第二驱动电极321。如图4所示，在宽视角模式时，控制染料液晶层33中染色液晶分子332的长轴垂直于第三基板31和第四基板32。如图5所示，在窄视角模式时，控制染料液晶层33中染色液晶分子332的长轴平行于第三基板31、第四基板32以及第一透光轴T1。
进一步地，第三基板31在朝向染料液晶层33的一侧设有第三配向层，第四基板32在朝向染料液晶层33的一侧设有第四配向层，第三配向层的第三配向方向P3和第四配向层的第四配向方向P4均与第三基板31、第四基板32以及第一透光轴T1相平行。即在初始状态时，染料液晶层33中的液晶分子331和染色液晶分子332均为平躺姿态，且长轴与第一透光轴T1相平行。在初始状态时，染料液晶盒30具有偏振作用，染料液晶盒30的透光方向与第一透光轴T1相垂直。优选地，如图2所示，第三配向方向P3和第四配向方向P4为方向平行。
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。在其他实施例中，阵列基板22与第一基板11可共用一个基板，第二基板12和第三基板31可共用一个基板，以减少显示装置的盒厚。
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、第三基板31、第四基板32、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141和第二电极142、第一驱动电极311、第二驱动电极321、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。
进一步地，在调光盒10远离显示盒20的一侧设有背光模组50，优选地，背光模组50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。
背光模组50包括背光源51和防窥层53，防窥层53用于缩小光线射出角度的范围。背光源51和防窥层53之间还设有增亮膜52，增亮膜52增加背光模组50的亮度。其中，防窥层53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53的光线的角度范围变小。防窥层53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51也可以是采用集光式背光源，从而无需设置防窥层53，但是集光式背光源较常规的背光源更加昂贵。背光模组50可以是侧入式背光模组，也可以是直下式背光模组。
在其它实施例中，显示盒20也可以是自发光显示盒，例如为OLED显示盒。调光盒10位于OLED显示盒的上方进行调光。当显示盒为自发光显示盒时，无需设置背光模组。该自发光显示盒还可以是Micro LED显示盒等其它自发光显示盒。
本实施例还公开了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，该宽窄视角可切换的显示面板包括宽视角模式和窄视角模式。
图10是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在宽视角模式时施加的波形示意图。如图4和图10所示，在宽视角模式时，第一视角控制电极111与第二视角控制电极14之间的压差小于预设值，即第一视角控制电极111与第二视角控制电极14之间会形成较弱的垂直电场。具体地，向第一视角控制电极111施加第一直流公共电压V11，向第一电极141施加第一交流电压V21，向第二电极142施加第二交流电压V22，第一交流电压V21与第二交流电压V22的周期相同，且极性相反，第一交流电压V21的幅值小于或等于第二交流电压V22的幅值。即第一交流电压V21和第一直流公共电压V11之间以及第二交流电压V22和第一直流公共电压V11之间均会形成垂直电场。而第一电极141与第二电极142之间会形成较强的水平电场(图4中E2)，使得第一液晶层13的正性液晶分子在水平方向发生较大偏转，从而实现宽视角显示。其中，第一直流公共电压V11为0V，第一交流电压V21的幅值可以为4-8V，优选为5V。第二交流电压V22的幅值可以为4-13V，优选为8V，由于第一交流电压V21与第二交流电压V22的极性相反，使得在任意时刻第一电极141和第二电极142之间电压差的大小均为13V，以使得宽视角效果最佳。第一交流电压V21与第二交流电压V22的频率为60Hz-200Hz，优选为140Hz。当然，第一交流电压V21和第二交流电压V22的幅值也可以相同。
而第一驱动电极311和第二驱动电极321之间的压差大于预设值(例如大于5V)，具体地，向第一驱动电极311施加第一直流公共电压V11，向第一电极141施加第一交流电压V21，其中，第一直流公共电压V11为0V，第一交流电压V21的幅值可以为4-8V，优选为5V。第一驱动电极311和第二驱动电极321之间形成较强的垂直电场图4中E3，染料液晶层33中液晶分子331和染色液晶分子332均朝垂直于第三基板31和第四基板32的方向偏转，即该染料液晶层33中染色液晶分子332的长轴垂直于该第三基板31和该第四基板32，此时，染料液晶盒30不会具有吸光特性且不具有偏振作用，从而可以改善宽视角下的色偏和光线的透过率。
图11是本发明中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时施加的波形示意图；如图5和图11所示，在窄视角模式时，第一视角控制电极111与第二视角控制电极14之间的压差大于预设值，即第一视角控制电极111与第二视角控制电极14之间形成较强的垂直电场，第一液晶层13的正性液晶分子在垂直方向上发生较大偏转，使显示装置在斜视方向上亮度降低且视角变窄。具体地，向第一视角控制电极111施加第二直流公共电压V12，向第一电极141施加第三交流电压V23，向第二电极142施加第四交流电压V24，第三交流电压V23与第四交流电压V24的幅值、周期以及极性均相同。第一视角控制电极111和第一电极141形成的垂直电场与第一视角控制电极111和第二电极142形成的垂直电场方向同并相互叠加，从而使得第一基板11和第二基板12之间基本具有较强的垂直电场(图5中的E4)，第一液晶层13的正性液晶分子在垂直方向上发生较大偏转，使显示装置在斜视方向上亮度降低且视角变窄。其中，第二直流公共电压V12为0V，第三交流电压V23和第四交流电压V24的幅值可以为2-7V，优选两者均为5V，即在任意时刻第一电极141和第二电极142之间电压差的大小均为0V，使得窄视角效果最佳。第三交流电压V23和第四交流电压V24的频率为60Hz-200Hz，优选为140Hz。
而第一驱动电极311和第二驱动电极321之间的压差小于预设值(例如大于0.5V)，具体地，向第一驱动电极311和第二驱动电极321均施加第二直流公共电压V12，其中，第二直流公共电压V12为0V。第一驱动电极311和第二驱动电极321之间形成较弱的垂直电场或不形成垂直电场，染料液晶层33中液晶分子331和染色液晶分子332基本不发生偏转并保持初始的平躺姿态，即该染料液晶层33中染色液晶分子332的长轴平行于该第三基板31、该第四基板32以及该第一透光轴T1。此时，染料液晶盒30具有吸光特性以起到偏振作用，根据图9所示的本发明中宽视角和窄视角在左右和上下方向透过率随视角变化的仿真曲线图，可以看出本实施例的显示装置可以实现四向(上、下、左、右)防窥效果。
其中，当采用PV绝缘层时，施加给第二视角控制电极14的最佳电压绝对值为2V；当采用OC绝缘层时，施加给第二视角控制电极14的最佳电压绝对值为5V，最佳电压与液晶介电常数及绝缘层材质、膜厚相关，在此不作具体限制。
在其他实施例中，如果第二视角控制电极14是整面覆盖第二基板12的面状电极(如图7和图8所示)。图12是本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在宽视角模式时施加的波形示意图；图13本发明另一实施例中宽窄视角可切换的显示面板在窄视角模式时施加的波形示意图。
如图7和图12，在宽视角模式时，给第一视角控制电极111与第二视角控制电极14同时施加第三直流公共电压V13，其中，第三直流公共电压V13为0V，第一液晶层13的正性液晶分子保持初始的平躺姿态，从而实现宽视角显示。而第一驱动电极311和第二驱动电极321之间的压差大于预设值(例如大于5V)，具体地，向第一驱动电极311施加第三直流公共电压V13，向第二驱动电极321施加第五交流电压V25，使第一驱动电极311和第二驱动电极321之间形成较强的垂直电场，其中，第三直流公共电压V13为0V，第五交流电压V25的幅值可以4-8V，优选为5V。第五交流电压V25的频率为60Hz-200Hz，优选为140Hz。染料液晶层33中液晶分子331和染色液晶分子332均朝垂直于第三基板31和第四基板32的方向偏转，即该染料液晶层(33)中染色液晶分子(332)的长轴垂直于该第三基板(31)和该第四基板(32)，此时，染料液晶盒30不会具有吸光特性且不具有偏振作用，从而可以改善宽视角下的色偏和光线的透过率。
其中，向第二驱动电极321施加的电压幅值越高，液晶倾角越高，偏振性越差，宽视角越佳，优选为5V。
如图8和图13所示，在窄视角模式时，第一视角控制电极111与第二视角控制电极14之间的压差大于预设值，即第一视角控制电极111与第二视角控制电极14之间形成较强的垂直电场，第一液晶层13的正性液晶分子在垂直方向上发生较大偏转，使显示装置在斜视方向上亮度降低且视角变窄。具体地，向第一视角控制电极111施加第四直流公共电压V14，向第二视角控制电极14施加第六交流电压V26。第一视角控制电极111和第二视角控制电极14形成的垂直电场，从而使得第一基板11和第二基板12之间基本具有较强的垂直电场，第一液晶层13的正性液晶分子在垂直方向上发生较大偏转，使显示装置在斜视方向上亮度降低且视角变窄。其中，第四直流公共电压V14为0V，第六交流电压V26的幅值可以为2-7V，优选为5V。第六交流电压V26的频率为60Hz-200Hz，优选为140Hz。而第一驱动电极311和第二驱动电极321之间的压差小于预设值(例如大于0.5V)，具体地，向第一驱动电极311和第二驱动电极321均施加第四直流公共电压V14，其中，第四直流公共电压V14为0V。第一驱动电极311和第二驱动电极321之间形成较弱的垂直电场或不形成垂直电场，染料液晶层33中液晶分子331和染色液晶分子332基本不发生偏转并保持初始的平躺姿态，即该染料液晶层(33)中染色液晶分子(332)的长轴平行于该第三基板(31)、该第四基板(32)以及该第一透光轴(T1)。此时，染料液晶盒30具有吸光特性以起到偏振作用，从而使显示装置实现四向(上、下、左、右)防窥效果。
其中，当采用PV绝缘层时，施加给第二视角控制电极14的最佳电压为2V；当采用OC绝缘层时，施加给第二视角控制电极14的最佳电压为5V，最佳电压与液晶介电常数及绝缘层材质、膜厚相关，在此不作具体限制。
图14是本发明中显示装置的平面结构示意图之一。图15是本发明中显示装置的平面结构示意图之二，请参图14和图15，该显示装置设有视角切换按键60，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60可以是实体按键(如图14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15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70控制施加在视角控制电极、第一电极、第二电极、第一驱动电极以及第二驱动电极上的电信号，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。

Claims (10)

1.一种宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，包括相互层叠设置的调光盒(10)、显示盒(20)以及染料液晶盒(30)，该调光盒(10)与该显示盒(20)之间设有第一偏光片(41)，该显示盒(20)远离该调光盒(10)的一侧设有第二偏光片(42)，该染料液晶盒(30)设于该调光盒(10)远离该显示盒(20)的一侧，该第一偏光片(41)的第一透光轴(T1)与该第二偏光片(42)的第二透光轴(T2)相互垂直；
该调光盒(10)包括第一基板(11)、与该第一基板(11)相对设置的第二基板(12)以及设于该第一基板(11)与该第二基板(12)之间的第一液晶层(13)，该第一基板(11)在朝向该第一液晶层(13)的一侧设有第一视角控制电极(111)，该第二基板(12)在朝向该第一液晶层(13)的一侧设有与该第一视角控制电极(111)配合的第二视角控制电极(14)；
该染料液晶盒(30)包括第三基板(31)、与该第三基板(31)相对设置的第四基板(32)以及设于该第三基板(31)与该第四基板(32)之间的染料液晶层(33)，该第三基板(31)在朝向该染料液晶层(33)的一侧设有第一驱动电极(311)，该第四基板(32)在朝向该染料液晶层(33)的一侧设有与该第一驱动电极(311)配合的第二驱动电极(321)；
在宽视角模式时，该染料液晶层(33)中染色液晶分子(332)的长轴垂直于该第三基板(31)和该第四基板(32)；在窄视角模式时，该染料液晶层(33)中染色液晶分子(332)的长轴平行于该第三基板(31)、该第四基板(32)以及该第一透光轴(T1)。
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，该第一基板(11)在朝向该第一液晶层(13)的一侧设有第一配向层，该第二基板(12)在朝向该第一液晶层(13)的一侧设有第二配向层，该第一配向层的第一配向方向(P1)与该第二配向层的第二配向方向(P2)之间形成的夹角为锐角，且该第一配向方向(P1)与该第二配向方向(P2)沿该第一液晶层(13)的中轴线上下对称，该第一配向方向(P1)与该第二配向方向(P2)在该第二基板(12)上的投影相互平行。
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，该第一配向方向(P1)与该第一基板(11)之间形成的夹角为α1，该第二配向方向(P2)与该第二基板(12)之间形成的夹角为α2，其中0<α2＝-α1<7°。
4.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，该第一配向方向(P1)与该第一透光轴(T1)在该第二基板(12)上的投影所成夹角为θ1，该第二配向方向(P2)与该第一透光轴(T1)在该第二基板(12)上的投影所成夹角为θ2，其中30°<θ1＝θ2<60°。
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，该第三基板(31)在朝向该染料液晶层(33)的一侧设有第三配向层，该第四基板(32)在朝向该染料液晶层(33)的一侧设有第四配向层，该第三配向层的第三配向方向(P3)和该第四配向层的第四配向方向(P4)均与该第三基板(31)、该第四基板(32)以及该第一透光轴(T1)相平行。
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，该第二视角控制电极(14)为整面覆盖该第二基板(12)的面状电极；或者，该第二视角控制电极(14)包括第一电极(141)和第二电极(142)，该第一电极(141)包括多个第一电极条(1411)，该第二电极(142)包括多个第二电极条(1421)，该第一电极条(1411)与该第二电极条(1421)相平行并相互交替排列。
7.根据权利要求6所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，该第一电极条(1411)包括第一弯折部(1411a)和第二弯折部(1411b)，该第一弯折部(1411a)和该第二弯折部(1411b)首尾交替连接，该第二电极条(1421)包括第三弯折部(1421a)和第四弯折部(1421b)，该第三弯折部(1421a)和该第四弯折部(1421b)首尾交替连接，该第一弯折部(1411a)与该第三弯折部(1421a)相互平行且交替排列，该第二弯折部(1411b)与该第四弯折部(1421b)相互平行且交替排列。
8.根据权利要求1-7任一项所述的宽窄视角可切换的显示面板，其特征在于，该显示盒(20)包括彩膜基板(21)、与该彩膜基板(21)相对设置的阵列基板(22)以及位于该彩膜基板(21)与该阵列基板(22)之间的第二液晶层(23)，该阵列基板(22)上设有公共电极(221)以及与该公共电极(221)配合的像素电极(222)；或，该彩膜基板(21)上设有公共电极(221)，该阵列基板(22)上设有与该公共电极(221)配合的像素电极(222)。
9.一种显示面板的驱动方法，其特征在于，该驱动方法用于驱动如权利要求1-8任一项所述的宽窄视角可切换的显示面板，该宽窄视角可切换的显示面板包括宽视角模式和窄视角模式；
在宽视角模式时，该染料液晶层(33)中染色液晶分子(332)的长轴垂直于该第三基板(31)和该第四基板(32)；在窄视角模式时，该染料液晶层(33)中染色液晶分子(332)的长轴平行于该第三基板(31)、该第四基板(32)以及该第一透光轴(T1)。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的宽窄视角可切换的显示面板。
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