CN114859582B - 显示面板及其驱动方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板及其驱动方法、显示装置,涉及显示技术领域,显示面板包括:多个像素单元,像素单元包括开口区,至少一个开口区包括沿第一方向排列的第一显示区和第二显示区;彩膜基板包括反射结构,反射结构位于黑矩阵靠近阵列基板的一侧,沿第二方向,第二显示区的至少一侧设有反射结构,其中,第一方向和第二方向相交;阵列基板包括第一电极,沿垂直于阵列基板所在平面的方向上,第一电极与反射结构至少部分交叠;沿第二方向,反射结构的至少一侧设有反射面,反射面与阵列基板所在平面具有夹角,夹角为背离第二显示区一侧的夹角,夹角小于90°。本发明可在实现防窥的同时不影响显示面板的正常显示。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,更具体地,涉及一种显示面板及其驱动方法、显示装置。
背景技术
在信息化时代,人们对于信息的保密性要求越来越高,使得在众多显示技术中,防窥显示的重要性日益凸显。防窥显示,即将显示屏的出射光的角度限制在一定范围内,使得只有在一定的视角范围内才能观察到完整的显示画面,而在该视角范围之外,无法观察到显示画面或者观察到失真的显示画面,以确保显示屏使用者的信息安全。
目前主要的两类防窥技术包括白态防窥和黑态防窥。白态防窥可以通过增加纵向电场,使得液晶翘起,大视角暗态漏光增大,对比度快速下降,从而实现防窥。但是,纵向电场的引入,易对正常显示的面内电场产生干扰,引起视效不良。黑态防窥通过在背光中增加防窥膜和调光膜以实现防窥。但是,防窥膜和调光膜的厚度较大,易造成穿透率低,成本高的问题。
因此,如何在实现防窥的同时不影响显示面板的正常显示是显示领域亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种显示面板及其驱动方法、显示装置,可在实现防窥的同时不影响显示面板的正常显示。
本发明提供一种显示面板,包括:相对设置的阵列基板和彩膜基板、以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层;呈阵列排布的多个像素单元,像素单元包括开口区,至少一个开口区包括第一显示区和第二显示区,第一显示区和第二显示区沿第一方向排列;彩膜基板包括黑矩阵,黑矩阵包括多个第一开口,第一开口和开口区一一对应;彩膜基板包括反射结构,反射结构位于黑矩阵靠近阵列基板的一侧,且反射结构在阵列基板所在平面的垂直投影位于黑矩阵在阵列基板所在平面的垂直投影内,沿第二方向,第二显示区的至少一侧设有反射结构,其中,第一方向和第二方向相交;阵列基板包括第一电极,沿垂直于阵列基板所在平面的方向上,第一电极与反射结构至少部分交叠;沿第二方向,反射结构的至少一侧设有反射面,反射面与阵列基板所在平面具有夹角,夹角为背离第二显示区一侧的夹角,夹角小于90°。
基于同一思想,本发明还提供了一种显示装置,包括本发明提供的显示面板。
基于同一思想,本发明还提供了一种显示面板的驱动方法,用于驱动本发明提供的显示面板,显示面板具有正常显示模式和防窥显示模式;驱动方法包括:在正常显示模式,不给第一电极施加电信号;在防窥显示模式,给第一电极施加电信号。
与现有技术相比,本发明提供的显示面板及其驱动方法、显示装置,至少实现了如下的有益效果:
本发明提供的显示面板中,像素单元包括开口区,至少一个开口区包括第一显示区和第二显示区,第一显示区和第二显示区沿第一方向排列,彩膜基板包括反射结构,反射结构位于黑矩阵靠近阵列基板的一侧,沿第二方向,第二显示区的至少一侧设有反射结构,阵列基板包括第一电极,沿垂直于阵列基板所在平面的方向上,第一电极与反射结构至少部分交叠,显示面板中与反射结构相对应的区域设置有第一电极。在正常显示模式,不给第一电极施加电信号,使得显示面板中与反射结构相对应的区域中液晶分子不发生偏转,显示面板中与反射结构相对应的区域中的光线没有被液晶分子改变偏振方向,从而无法透过显示面板的上偏光片,从而显示面板中与反射结构相对应的区域中的光线无法从显示面板的出光面射出,也就不会对大视角的出光造成影响,也就不会影响位于大视角位置的用户观看显示面板时的显示效果,使得在正视角和大视角下均可以正常显示。在防窥显示模式,给第一电极施加电信号,第一电极与显示面板中的公共电极形成电场,使得显示面板中与反射结构相对应的区域中液晶分子发生偏转,显示面板中与反射结构相对应的区域中存在光线被液晶分子改变偏振方向、并射向反射结构,经过反射结构反射后的光线可透过显示面板的上偏光片从显示面板的出光面射出。具体的,沿第二方向,反射结构的至少一侧设有反射面,反射面与阵列基板所在平面具有夹角,夹角为背离与该反射面最接近的第二显示区一侧的夹角,夹角小于90°,即在彩膜基板指向阵列基板的方向上,反射结构中反射面朝向逐渐远离与其最接近的第二显示区的方向倾斜。当光线射向反射结构的反射面时,光线会在反射面发生反射变为大视角光线、并且通过与其最接近的第二显示区从显示面板的出光面射出,即第二显示区中存在大视角光线从显示面板的出光面射出,使得位于大视角位置的用户观看显示面板时,会接收来自第二显示区的大视角光线的干扰,有效降低对比度,从而实现防窥。且显示面板中与反射结构相对应的区域中的光线射向反射结构后,光线在反射结构的反射面反射,反射后的光线通过第二显示区从显示面板的出光面射出,射出的光线均为大视角光线,从而不影响从正视角观看显示面板的显示效果。
当然,实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明提供的一种显示面板的平面示意图;
图2是图1所述的显示面板沿A-A’的一种剖视图;
图3是图1所述的显示面板的B部放大示意图;
图4是图1所述的显示面板沿A-A’的另一种剖视图;
图5是图1所述的显示面板沿A-A’的又一种剖视图;
图6是图1所述的显示面板沿A-A’的又一种剖视图;
图7是图1所述的显示面板沿A-A’的又一种剖视图;
图8是图1所述的显示面板沿A-A’的又一种剖视图;
图9是本发明提供的另一种显示面板的平面示意图;
图10是图9所述的显示面板沿C-C’的一种剖视图;
图11是本发明提供的又一种显示面板的平面示意图;
图12是图11所述的显示面板沿D-D’的一种剖视图;
图13是图11所述的显示面板沿E-E’的一种剖视图;
图14是本发明提供的一种显示装置的平面示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是本发明提供的一种显示面板的平面示意图,图2是图1所述的显示面板沿A-A’的一种剖视图,参考图1和图2,本实施例提供一种显示面板,显示面板包括呈阵列排布的多个像素单元10,像素单元10包括开口区11,其中,像素单元10中开口区11中有光线正常射出,从而显示面板上实现图像的显示。至少一个开口区11包括第一显示区111和第二显示区112,第一显示区111和第二显示区112沿第一方向X排列。需要说明的是,图1中示例性的示出了所有像素单元10中开口区11均包括第一显示区111和第二显示区112,在本发明其他实施例中,也可以为仅部分像素单元10中开口区11包括第一显示区111和第二显示区112,或部分像素单元10中开口区11仅包括第一显示区111,部分像素单元10中开口区11仅包括第二显示区112,本发明对此不进行限制。
本实施例提供的显示面板为液晶显示面板。显示面板包括相对设置的阵列基板20和彩膜基板30、以及位于阵列基板20和彩膜基板30之间的液晶层40。
彩膜基板30包括黑矩阵31,黑矩阵31包括多个第一开口311,第一开口311和开口区11一一对应,从而光线可从中开口区11中射出。
彩膜基板30包括反射结构50,反射结构50位于黑矩阵31靠近阵列基板20的一侧,且反射结构50在阵列基板20所在平面的垂直投影位于黑矩阵31在阵列基板20所在平面的垂直投影内,黑矩阵31对反射结构50起到遮蔽作用,可避免外界环境光在反射结构50上进行反光。
沿第二方向Y,第二显示区112的至少一侧设有反射结构50,其中,第一方向X和第二方向Y相交,可选的,第一方向X和第二方向Y相垂直。需要说明的是,图1中示例性的示出了部分第二显示区112沿第二方向Y的一侧设有反射结构50,部分第二显示区112沿第二方向Y的两侧均设有反射结构50,在本发明其他实施例中,也可以均采用第二显示区112沿第二方向Y的一侧设有反射结构50的设计,也可以均采用第二显示区112沿第二方向Y的两侧均设有反射结构50的设计,可根据实际生产需要进行设置,本发明对此不进行限制。
阵列基板20包括第一电极211,沿垂直于阵列基板20所在平面的方向上,第一电极211与反射结构50至少部分交叠,显示面板中与反射结构50相对应的区域设置有第一电极211。
本实施例提供的显示面板具有正常显示模式和防窥显示模式。
在正常显示模式,不给第一电极211施加电信号,使得显示面板中与反射结构50相对应的区域中液晶分子不发生偏转,显示面板中与反射结构50相对应的区域中的光线没有被液晶分子改变偏振方向,从而无法透过显示面板的上偏光片(图中未示出),从而显示面板中与反射结构相对应的区域中的光线无法从显示面板的出光面S1射出,从而不会对大视角的出光造成影响,也就不会影响位于大视角位置的用户观看显示面板时的显示效果,使得在正视角和大视角下均可以正常显示。
在防窥显示模式,给第一电极211施加电信号,第一电极211与显示面板中的公共电极22形成电场,使得显示面板中与反射结构50相对应的区域中液晶分子发生偏转,显示面板中与反射结构50相对应的区域中存在光线C1被液晶分子改变偏振方向、并射向反射结构50,经过反射结构50反射后的光线C1可透过显示面板的上偏光片从显示面板的出光面S1射出。具体的,沿第二方向Y,反射结构50的至少一侧设有反射面51,反射面51与阵列基板20所在平面具有夹角α,夹角α为背离与该反射面51最接近的第二显示区112一侧的夹角,夹角α小于90°,即在彩膜基板30指向阵列基板20的方向上,反射结构50中反射面51朝向逐渐远离与其最接近的第二显示区112的方向倾斜。当光线C1射向反射结构50的反射面51时,光线C1会在反射面51发生反射变为大视角光线、并且通过与其最接近的第二显示区112从显示面板的出光面S1射出,即第二显示区112中存在大视角光线从显示面板的出光面S1射出,使得位于大视角位置的用户观看显示面板时,会接收来自第二显示区112的大视角光线的干扰,有效降低对比度,从而实现防窥。具体而言,光学上,对比度的定义是全白亮度与全黑亮度的比值,由于存在部分大视角光线C1从显示面板出光面S1射出,因此,大视角的全白亮度和全黑亮度都会增大,但全黑亮度的涨幅大于全白亮度的涨幅,因此,根据对比度的定义,对比度降低,从而实现防窥功能。
且显示面板中与反射结构50相对应的区域中的光线C1射向反射结构50后,光线C1在反射结构50的反射面51发生反射,反射后的光线C1通过第二显示区112从显示面板的出光面S1射出,射出的光线C1均为大视角光线,从而不影响从正视角观看显示面板的显示效果。
可选的,第一电极211在阵列基板20所在平面的垂直投影位于黑矩阵31在阵列基板20所在平面的垂直投影内,黑矩阵31可对显示面板中与第一电极211相对应的区域的光线起到遮蔽作用,可避免光线从显示面板中与第一电极211相对应的区域中射出,从而第一电极211的设置不会影响正常的显示效果。
需要说明的是,图2中示例性的示出了公共电极22位于阵列基板20,在本发明其他实施例中,公共电极22还可以位于彩膜基板30,本发明在此不再进行赘述。
需要说明的是,正视角光线是指沿垂直于显示面板出光面的方向出射的光线,大视角光线是指与垂直于显示面板出光面的方向的夹角较大的光线,小视角光线是指与垂直于显示面板出光面的方向的夹角较小的光线,示例性的,从显示面板背光面朝向显示面板出光面的射出的光线中,与垂直于显示面板出光面的方向的夹角大于30°的光线为大视角光线,与垂直于显示面板出光面的方向的夹角小于30°的光线为小视角光线,当然在本发明其他实施例中,大视角和小视角的判断还可以根据光线与垂直于显示面板出光面的方向的夹角基于其他角度进行判断,本发明在此不再一一赘述。在本发明相关实施例中,相关描述一并适用,本发明不再进行赘述。
需要说明的是,正视角方向为垂直于显示面板出光面的方向。在本发明相关实施例中,相关描述一并适用,本发明不再进行赘述。
需要说明的是,本实施例中示例性的示出了显示面板可以为液晶显示面板,显示面板中与反射结构50相对应的区域从显示面板出光面S1射出的光线由背光模组提供,显示面板中与反射结构50相对应的区域设置有第一电极211,通过给第一电极211施加电信号,使得显示面板中与反射结构50相对应的区域中液晶分子发生偏转,显示面板中与反射结构50相对应的区域中的光线C1被液晶分子改变偏振方向、并射向反射结构50,经过反射结构50反射后的光线C1可透过显示面板的上偏光片从显示面板的出光面S1射出。在本发明其他实施例中,显示面板还可以为有机发光显示面板、微型发光二极管显示面板、或是其他类型的显示面板。当本发明提供的显示面板为有机发光显示面板或者微型发光二极管显示面板,可在显示面板中与反射结构相对应的区域中设置发光器件,在正常显示模式时,发光器件不发光,在防窥显示模式时,发光器件发光,从而实现在防窥显示模式时,显示面板中与反射结构相对应的区域中有光线射向反射结构,并经反射结构反射后从显示面板的出光面射出,此时,无需设置第一电极。
图3是图1所述的显示面板的B部放大示意图,参考图1-图3,在一些可选实施例中,黑矩阵31包括第一遮光部312和第二遮光部313,沿第二方向Y,一个第一遮光部312位于一个第一显示区111的一侧,一个第二遮光部313位于一个第二显示区112的一侧。
沿第二方向Y,第二显示区112的至少一侧设有反射结构50和第一电极211,即反射结构50和第一电极211在阵列基板20所在平面的垂直投影至少部分位于第二遮光部313在阵列基板20所在平面的垂直投影内。沿第二方向Y,第一遮光部312的宽度小于第二遮光部313的宽度,即通过增加第二遮光部313在第二方向Y上的宽度,有利于设置反射结构50和第一电极211,避免反射结构50和第一电极211可见。
且通过增加第二遮光部313在第二方向Y上的宽度,有利于增加反射结构50和第二显示区112在第二方向Y上的间距,避免显示面板中与第二显示区112相对应的区域中的光线射向反射结构50、并在反射结构50的反射面51上发生反射后再次通过第二显示区112从显示面板的出光面S1射出,从而避免影响正常显示模式下大视角用户观看显示面板时的显示效果。
需要说明的是,图1中为了清楚示意显示面板中开口区11和反射结构50的位置关系,图1中并未对黑矩阵31进行示意,黑矩阵31的具体结构可参考图3所示。
继续参考图1-图3,在一些可选实施例中,彩膜基板30还包括第一衬底基板32和平坦化层33,黑矩阵31位于第一衬底基板32靠近阵列基板20的一侧,平坦化层33位于黑矩阵31靠近阵列基板20的一侧。
阵列基板20包括第二衬底基板23和电极层21,电极层21位于第二衬底基板23靠近彩膜基板30的一侧,电极层21包括多个像素电极212和至少一个第一电极211,即像素电极212和第一电极211同层设置,像素电极212和第一电极211可采用相同材料在同一掩膜工艺中制成,有效减少工艺制成,减小生产成本。
像素电极212位于开口区11,在正常显示模式和防窥显示模式,通过给像素电极212施加电信号,像素电极212与显示面板中的公共电极22形成电场,使得开口区11中液晶分子发生偏转,像素单元10中开口区11中有光线C2正常射出,从而在正视角方向可正常观看显示面板上显示的图像。
反射结构50在阵列基板20所在平面的垂直投影位于第二遮光部313在阵列基板20所在平面的垂直投影内,第二遮光部313对反射结构50起到遮蔽作用,可避免外界环境光在反射结构50上进行反光。
可选的,阵列基板20还包括电路层(图2中未示出),电路层包括驱动电路等结构,可通过电路层内的驱动电路分别给第一电极211和像素电极212提供电信号。
继续参考图1和图2,其中,显示面板在第一截面的部分示意图可参考图2,在一些可选实施例中,反射结构50在第一截面的图像可以为三角形,其中,第一截面与第二方向Y相平行,且第一截面与阵列基板20所在平面相垂直。
图4是图1所述的显示面板沿A-A’的另一种剖视图,显示面板在第一截面的部分示意图可参考图4,参考图1和图4,反射结构50在第一截面的图像也可以为梯形。
需要说明的是,图2中示例性的示出了反射结构50在第一截面的图像可以为三角形,图4中示例性的示出了反射结构50在第一截面的图像也可以为梯形,在本发明其他实施例中,反射结构50在第一截面的图像还可以为其他形状,只需满足在彩膜基板30指向阵列基板20的方向上,反射结构50中反射面51朝向逐渐远离与其最接近的第二显示区112的方向倾斜即可,本发明在此不再一一赘述。
继续参考图1和图2,在一些可选实施例中,反射结构50为金属材料,反射结构50位于平坦化层33远离第一衬底基板32的一侧。即反射结构50可采用金属材料制作,且反射结构50为由平坦化层33远离第一衬底基板32一侧的表面朝向靠近阵列基板20的方向凸起的结构,从而反射结构50的侧壁可形成反射面51,反射面51可对光线进行反射。
图5是图1所述的显示面板沿A-A’的又一种剖视图,参考图1和图5,在一些可选实施例中,彩膜基板30包括支撑柱35,支撑柱35位于平坦化层33远离第一衬底基板32的一侧。在显示面板受到外部压力时,显示面板的盒厚发生变化时,支撑柱35可对阵列基板20和彩膜基板30起到支撑作用。
反射结构50由支撑柱35和金属反射层52形成,金属反射层52至少覆盖支撑柱35的侧壁。反射结构50的部分可复用支撑柱35,再在支撑柱35的侧壁设置金属反射层52,金属反射层52的材料为金属材料,从而反射结构50的侧壁即可形成反射面51,反射面51可对光线进行反射。且反射结构50的部分复用支撑柱35,有效减小生产成本。
图6是图1所述的显示面板沿A-A’的又一种剖视图,参考图1和图6,在一些可选实施例中,第二遮光部313包括第一子部3131。
平坦化层33包括凸起部331。可选的,彩膜基板30还包括色阻层34,色阻层34包括位于黑矩阵31中第一开口311内的第二色阻342,沿垂直于阵列基板20所在平面的方向上,第一子部3131的高度大于第二色阻342的高度,也高于其他区域黑矩阵31的高度,平坦化层33覆盖黑矩阵31和色阻层34,从而在黑矩阵31和色阻层34上形成平坦化层33时,平坦化层33中与第一子部3131相对应的区域形成凸起部331,凸起部331朝向靠近阵列基板20的方向凸起。
反射结构50由第一子部3131、凸起部331和金属反射层52形成,凸起部331位于第二遮光部313远离第一衬底基板32的一侧,金属反射层52至少覆盖凸起部331的侧壁。反射结构50的部分可复用黑矩阵31中第一子部3131和平坦化层33中凸起部331,再在凸起部331的侧壁设置金属反射层52,金属反射层52的材料为金属材料,从而反射结构50的侧壁即可形成反射面51,反射面51可对光线进行反射。且反射结构50的部分复用黑矩阵31中第一子部3131和平坦化层33中凸起部331,有效减小生产成本。
图7是图1所述的显示面板沿A-A’的又一种剖视图,参考图1和图7,在一些可选实施例中,彩膜基板30还包括色阻层34,色阻层34包括第一色阻341。可选的,第一色阻341可以与位于黑矩阵31中第一开口311内的第二色阻342采用相同材料在同一掩膜工艺中制成,有效减少工艺制成,减小生产成本。
平坦化层33包括凸起部331。第一色阻341位于第二遮光部313远离第一衬底基板32的一侧,平坦化层33覆盖黑矩阵31和色阻层34,从而在黑矩阵31和色阻层34上形成平坦化层33时,平坦化层33中与第一色阻341相对应的区域形成凸起部331,凸起部331位于第一色阻341远离第一衬底基板32的一侧,凸起部331朝向靠近阵列基板20的方向凸起。
反射结构50由第一色阻341、凸起部331和金属反射层52形成,第一色阻341位于第二遮光部313远离第一衬底基板32的一侧,凸起部331位于第一色阻341远离第一衬底基板32的一侧,金属反射层52至少覆盖凸起部331的侧壁。反射结构50的部分可复用第一色阻341和平坦化层33中凸起部331,再在凸起部331的侧壁设置金属反射层52,金属反射层52的材料为金属材料,从而反射结构50的侧壁即可形成反射面51,反射面51可对光线进行反射。且反射结构50的部分复用第一色阻341和平坦化层33中凸起部331,有效减小生产成本。
图8是图1所述的显示面板沿A-A’的又一种剖视图,参考图1和图8,在本发明其他实施例中,也可以采用直接在平坦化层33上形成凸起部331,即通过掩膜工艺使得平坦化层33中凸起部331的厚度大于平坦化层33中其他区域的厚度,从而在平坦化层33上形成凸起部331,再在凸起部331的侧壁设置金属反射层52,此时,反射结构50包括凸起部331和金属反射层52。
图9是本发明提供的另一种显示面板的平面示意图,图10是图9所述的显示面板沿C-C’的一种剖视图,参考图9和图10,在一些可选实施例中,反射结构50包括第一反射结构53,第一反射结构53包括两个反射面51,两个反射面51沿第二方向Y分别位于第一反射结构53的两侧。在防窥显示模式,光线射向第一反射结构53中两个反射面51时均可发生反射变为大视角光线,然后可从显示面板的出光面S1射出,且射出方向不同,沿第二方向Y,位于显示面板的两侧的大视角用户观看显示面板时,均受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现双侧防窥。
继续参考图9和图10,在一些可选实施例中,与第一反射结构53相对应的第一电极211均与同一个开关K1电连接。在需要实现双侧防窥时,可打开开关K1,给与第一反射结构53相对应的第一电极211施加电信号,从而显示面板中与第一反射结构53相对应的区域有光线射向第一反射结构53,光线射向第一反射结构53中两个反射面51时均可发生反射变为大视角光线,然后可从显示面板的出光面S1射出,且射出方向不同,沿第二方向Y,位于显示面板的两侧的大视角用户观看显示面板时,均受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现双侧防窥。
继续参考图9和图10,在一些可选实施例中,反射结构50包括第二反射结构54,第二反射结构54包括一个反射面51,沿第二方向Y,反射面51位于第二反射结构54的一侧,且第二反射结构54远离反射面51的一侧设有遮光层60。在第一单侧防窥显示模式,光线射向第二反射结构54时,第二反射结构54中仅一个反射面51可将光线变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同,沿第二方向Y,仅位于显示面板与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同的大视角用户观看显示面板时,会受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现单侧防窥。
与第二反射结构54相对应的第一电极211与同一个开关K2电连接。在需要实现单侧防窥时,可打开开关K2,给与第二反射结构54相对应的第一电极211施加电信号,从而显示面板中与第二反射结构54相对应的区域有光线射向第二反射结构54,光线射向第二反射结构54后,第二反射结构54中仅一个反射面51可将光线变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同,沿第二方向Y,仅位于显示面板与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同的大视角用户观看显示面板时,会受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现单侧防窥。
需要说明的是,图9中示例性的示出了显示面板中包括多列沿第二方向Y排列的第一反射结构53和多列沿第二方向Y排列的第二反射结构54,且两者间隔设置,在本发明其他实施例中,第一反射结构53和第二反射结构54还可以根据实际生产需求采用其他排布方式,本发明在此不再一一赘述。
图11是本发明提供的又一种显示面板的平面示意图,图12是图11所述的显示面板沿D-D’的一种剖视图,图13是图11所述的显示面板沿E-E’的一种剖视图,参考图11-图13,在一些可选实施例中,反射结构50包括第三反射结构55,第三反射结构55包括一个反射面51,沿第二方向Y,反射面51位于第三反射结构55的一侧,且第三反射结构55远离反射面51的一侧设有遮光层60。在第二单侧防窥显示模式,光线射向第三反射结构55时,第三反射结构55中仅一个反射面51可将光线变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向与第三反射结构55中反射面51的设置方向相同,沿第二方向Y,仅位于显示面板与第三反射结构55中反射面51的设置方向相同的大视角用户观看显示面板时,会受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现单侧防窥。
与第三反射结构55相对应的第一电极211与同一个开关K3电连接。在需要实现单侧防窥时,可打开开关K3,给与第三反射结构55相对应的第一电极211施加电信号,从而显示面板中与第三反射结构55相对应的区域有光线射向第三反射结构55,光线射向第三反射结构55后,第三反射结构55中仅一个反射面51可将光线变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向与第三反射结构55中反射面51的设置方向相同,沿第二方向Y,仅位于显示面板与第三反射结构55中反射面51的设置方向相同的大视角用户观看显示面板时,会受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现单侧防窥。
第二反射结构54中反射面51的设置方向与第三反射结构55中反射面51的设置方向相反,第二反射结构54中反射面51和第三反射结构55中反射面51用于实现防窥的方向不同。
具体的,防窥显示模式包括第一单侧防窥显示模式和第二单侧防窥显示模式。在第一单侧防窥显示模式,将与第二反射结构54相对应的第一电极211电连接的开关K2打开,给与第二反射结构54相对应的第一电极211施加电信号,从而显示面板中与第二反射结构54相对应的区域有光线射向第二反射结构54,光线射向第二反射结构54后,第二反射结构54中仅一个反射面51可将光线变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同,沿第二方向Y,仅位于显示面板与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同的大视角用户观看显示面板时,会受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现第一单侧防窥。在第二单侧防窥显示模式,将与第三反射结构55相对应的第一电极211电连接的开关K3打开,给与第三反射结构55相对应的第一电极211施加电信号,从而显示面板中与第三反射结构55相对应的区域有光线射向第三反射结构55,光线射向第三反射结构55后,第三反射结构55中仅一个反射面51可将光线变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向与第三反射结构55中反射面51的设置方向相同,沿第二方向Y,仅位于显示面板与第三反射结构55中反射面51的设置方向相同的大视角用户观看显示面板时,会受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现第二单侧防窥。
需要说明的是,图11中示例性的示出了显示面板中包括多列沿第二方向Y排列的第二反射结构54和多列沿第二方向Y排列的第三反射结构55,且两者间隔设置,在本发明其他实施例中,第二反射结构54和第三反射结构55还可以根据实际生产需求采用其他排布方式,本发明在此不再一一赘述。
本实施例提供一种显示面板的驱动方法,用于驱动本发明上述实施例提供的显示面板,显示面板具有正常显示模式和防窥显示模式。
驱动方法包括:
在正常显示模式,不给第一电极施加电信号;
在防窥显示模式,给第一电极,施加电信号。
具体的,参考图1-图3,显示面板包括呈阵列排布的多个像素单元10,像素单元10包括开口区11,其中,像素单元10中开口区11中有光线正常射出,从而显示面板上实现图像的显示。至少一个开口区11包括第一显示区111和第二显示区112,第一显示区111和第二显示区112沿第一方向X排列。需要说明的是,图1中示例性的示出了所有像素单元10中开口区11均包括第一显示区111和第二显示区112,在本发明其他实施例中,也可以为仅部分像素单元10中开口区11包括第一显示区111和第二显示区112,或部分像素单元10中开口区11仅包括第一显示区111,部分像素单元10中开口区11仅包括第二显示区112,本发明对此不进行限制。
本实施例提供的显示面板为液晶显示面板。显示面板包括相对设置的阵列基板20和彩膜基板30、以及位于阵列基板20和彩膜基板30之间的液晶层40。
彩膜基板30包括黑矩阵31,黑矩阵31包括多个第一开口311,第一开口311和开口区11一一对应,从而光线可从中开口区11中射出。
彩膜基板30包括反射结构50,反射结构50位于黑矩阵31靠近阵列基板20的一侧,且反射结构50在阵列基板20所在平面的垂直投影位于黑矩阵31在阵列基板20所在平面的垂直投影内,黑矩阵31对反射结构50起到遮蔽作用,可避免外界环境光在反射结构50上进行反光。
沿第二方向Y,第二显示区112的至少一侧设有反射结构50,其中,第一方向X和第二方向Y相交,可选的,第一方向X和第二方向Y相垂直。需要说明的是,图1中示例性的示出了部分第二显示区112沿第二方向Y的一侧设有反射结构50,部分第二显示区112沿第二方向Y的两侧均设有反射结构50,在本发明其他实施例中,也可以均采用第二显示区112沿第二方向Y的一侧设有反射结构50的设计,也可以均采用第二显示区112沿第二方向Y的两侧均设有反射结构50的设计,可根据实际生产需要进行设置,本发明对此不进行限制。
阵列基板20包括第一电极211,沿垂直于阵列基板20所在平面的方向上,第一电极211与反射结构50至少部分交叠,显示面板中与反射结构50相对应的区域设置有第一电极211。
在正常显示模式,不给第一电极211施加电信号,使得显示面板中与反射结构50相对应的区域中液晶分子不发生偏转,显示面板中与反射结构50相对应的区域中的光线没有被液晶分子改变偏振方向,从而无法透过显示面板的上偏光片,从而显示面板中与反射结构相对应的区域中的光线无法从显示面板的出光面S1射出,从而不会对大视角的出光造成影响,也就不会影响位于大视角位置的用户观看显示面板时的显示效果,使得在正视角和大视角下均可以正常显示。
在防窥显示模式,给第一电极211施加电信号,第一电极211与显示面板中的公共电极22形成电场,使得显示面板中与反射结构50相对应的区域中液晶分子发生偏转,显示面板中与反射结构50相对应的区域中存在光线C1被液晶分子改变偏振方向、并射向反射结构50,经过反射结构50反射后的光线C1可透过显示面板的上偏光片从显示面板的出光面S1射出。具体的,沿第二方向Y,反射结构50的至少一侧设有反射面51,反射面51与阵列基板20所在平面具有夹角α,夹角α为背离与该反射面51最接近的第二显示区112一侧的夹角,夹角α小于90°,即在彩膜基板30指向阵列基板20的方向上,反射结构50中反射面51朝向逐渐远离与其最接近的第二显示区112的方向倾斜。当光线C1射向反射结构50的反射面51时,光线C1会在反射面51发生反射变为大视角光线、并且通过与其最接近的第二显示区112从显示面板的出光面S1射出,即第二显示区112中存在大视角光线从显示面板的出光面S1射出,使得位于大视角位置的用户观看显示面板时,会接收来自第二显示区112的大视角光线的干扰,有效降低对比度,从而实现防窥。具体而言,光学上,对比度的定义是全白亮度与全黑亮度的比值,由于存在部分大视角光线C1从显示面板出光面S1射出,因此,大视角的全白亮度和全黑亮度都会增大,但全黑亮度的涨幅大于全白亮度的涨幅,因此,根据对比度的定义,对比度降低,从而实现防窥功能。
且显示面板中与反射结构50相对应的区域中的光线C1射向反射结构50后,光线C1在反射结构50的反射面51发生反射,反射后的光线C1通过第二显示区112从显示面板的出光面S1射出,射出的光线C1均为大视角光线,从而不影响从正视角观看显示面板的显示效果。
继续参考图9和图10,在一些可选实施例中,反射结构50包括第一反射结构53和第二反射结构54。
其中,第一反射结构53包括两个反射面51,两个反射面51沿第二方向Y分别位于第一反射结构53的两侧,与第一反射结构53相对应的第一电极211均与同一个开关K1电连接。
第二反射结构54包括一个反射面51,沿第二方向Y,反射面51位于第二反射结构54的一侧,且第二反射结构54远离反射面51的一侧设有遮光层60,与第二反射结构54相对应的第一电极211与同一个开关K2电连接。
防窥显示模式包括双侧防窥显示模式和单侧防窥显示模式。
在双侧防窥显示模式,将与第一反射结构53相对应的第一电极211电连接的开关K1打开,给与第一反射结构53相对应的第一电极211施加电信号,从而显示面板中与第一反射结构53相对应的区域有光线射向第一反射结构53,光线射向第一反射结构53中两个反射面51时均可发生反射变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向不同,沿第二方向Y,位于显示面板的两侧的大视角用户观看显示面板时,均受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现双侧防窥显示。
在单侧防窥显示模式,将与第二反射结构54相对应的第一电极211电连接的开关K2打开,给与第二反射结构54相对应的第一电极211施加电信号,从而显示面板中与第二反射结构54相对应的区域有光线射向第二反射结构54,光线射向第二反射结构54后,第二反射结构54中仅一个反射面51可将光线变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同,沿第二方向Y,仅位于显示面板与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同的大视角用户观看显示面板时,会受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现单侧防窥显示。
本实施例提供的显示面板中可通过控制开关K1和开关K2的开启和关闭,从而选择实现双侧防窥显示模式或单侧防窥显示模式。
参考图11-图13,在一些可选实施例中,反射结构50包括第二反射结构54和第三反射结构55。
其中,第二反射结构54包括一个反射面51,沿第二方向Y,反射面51位于第二反射结构54的一侧,且第二反射结构54远离反射面51的一侧设有遮光层60,与第二反射结构54相对应的第一电极211与同一个开关K2电连接。
第三反射结构55包括一个反射面51,沿第二方向Y,反射面51位于第三反射结构55的一侧,且第三反射结构55远离反射面51的一侧设有遮光层60,与第三反射结构55相对应的第一电极211与同一个开关K3电连接。
沿第二方向Y,第二反射结构54中反射面51的设置方向与第三反射结构55中反射面51的设置方向相反。
防窥显示模式包括第一单侧防窥显示模式和第二单侧防窥显示模式。
在第一单侧防窥显示模式,将与第二反射结构54相对应的第一电极211电连接的开关K2打开,给与第二反射结构54相对应的第一电极211施加电信号,从而显示面板中与第二反射结构54相对应的区域有光线射向第二反射结构54,光线射向第二反射结构54后,第二反射结构54中仅一个反射面51可将光线变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同,沿第二方向Y,仅位于显示面板与第二反射结构54中反射面51的设置方向相同的大视角用户观看显示面板时,会受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现第一单侧防窥。
在第二单侧防窥显示模式,将与第三反射结构55相对应的第一电极211电连接的开关K3打开,给与第三反射结构55相对应的第一电极211施加电信号,从而显示面板中与第三反射结构55相对应的区域有光线射向第三反射结构55,光线射向第三反射结构55后,第三反射结构55中仅一个反射面51可将光线变为大视角光线,然后从显示面板的出光面S1射出,且射出方向与第三反射结构55中反射面51的设置方向相同,沿第二方向Y,仅位于显示面板与第三反射结构55中反射面51的设置方向相同的大视角用户观看显示面板时,会受到大视角光线的干扰,从而显示面板可实现第二单侧防窥。
本实施例提供的显示面板中可通过控制开关K2和开关K3的开启和关闭,从而选择实现第一单侧防窥显示模式和第二单侧防窥显示模式。
可选的,在本实施例提供的显示面板中,可同时打开开关K2和开关K3,此时可实现双侧防窥显示模式。
在一些可选实施例中,请参考图14,图14是本发明提供的一种显示装置的平面示意图,本实施例提供的显示装置1000,包括本发明上述实施例提供的显示面板100。图14实施例仅以手机为例,对显示装置1000进行说明,可以理解的是,本发明实施例提供的显示装置1000还可以是电脑、电视、车载显示装置等其他具有显示功能的显示装置1000,本发明对此不作具体限制。本发明实施例提供的显示装置1000,具有本发明实施例提供的显示面板100的有益效果,具体可以参考上述各实施例对于显示面板100的具体说明,本实施例在此不再赘述。
通过上述实施例可知,本发明提供的显示面板及其驱动方法、显示装置,至少实现了如下的有益效果:
本发明提供的显示面板中,像素单元包括开口区,至少一个开口区包括第一显示区和第二显示区,第一显示区和第二显示区沿第一方向排列,彩膜基板包括反射结构,反射结构位于黑矩阵靠近阵列基板的一侧,沿第二方向,第二显示区的至少一侧设有反射结构,阵列基板包括第一电极,沿垂直于阵列基板所在平面的方向上,第一电极与反射结构至少部分交叠,显示面板中与反射结构相对应的区域设置有第一电极。在正常显示模式,不给第一电极施加电信号,使得显示面板中与反射结构相对应的区域中液晶分子不发生偏转,显示面板中与反射结构相对应的中的光线没有被液晶分子改变偏振方向,从而无法透过显示面板的上偏光片,从而显示面板中与反射结构相对应的区域中的光线无法从显示面板的出光面射出,从而不会对大视角的出光造成影响,也就不会影响位于大视角位置的用户观看显示面板时的显示效果,使得在正视角和大视角下均可以正常显示。在防窥显示模式,给第一电极施加电信号,第一电极与显示面板中的公共电极形成电场,使得显示面板中与反射结构相对应的区域中液晶分子发生偏转,显示面板中与反射结构相对应的区域中存在光线被液晶分子改变偏振方向、并射向反射结构,经过反射结构反射后的光线可透过显示面板的上偏光片从显示面板的出光面射出。具体的,沿第二方向,反射结构的至少一侧设有反射面,反射面与阵列基板所在平面具有夹角,夹角为背离与该反射面最接近的第二显示区一侧的夹角,夹角小于90°,即在彩膜基板指向阵列基板的方向上,反射结构中反射面朝向逐渐远离与其最接近的第二显示区的方向倾斜。当光线射向反射结构的反射面时,光线会在反射面发生反射变为大视角光线、并且通过与其最接近的第二显示区从显示面板的出光面射出,即第二显示区中存在大视角光线从显示面板的出光面射出,使得位于大视角位置的用户观看显示面板时,会接收来自第二显示区的大视角光线的干扰,有效降低对比度,从而实现防窥。且从显示面板中与反射结构相对应的区域中的光线射向反射结构后,光线在反射结构的反射面反射,反射后的光线通过第二显示区从显示面板的出光面射出,射出的光线均为大视角光线,从而不影响从正视角观看显示面板的显示效果。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (16)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:
相对设置的阵列基板和彩膜基板、以及位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层;
呈阵列排布的多个像素单元,所述像素单元包括开口区,至少一个所述开口区包括第一显示区和第二显示区,所述第一显示区和所述第二显示区沿第一方向排列;
所述彩膜基板包括黑矩阵,所述黑矩阵包括多个第一开口,所述第一开口和所述开口区一一对应;
所述彩膜基板包括反射结构,所述反射结构位于所述黑矩阵靠近所述阵列基板的一侧,且所述反射结构在所述阵列基板所在平面的垂直投影位于所述黑矩阵在所述阵列基板所在平面的垂直投影内,沿第二方向,所述第二显示区的至少一侧设有所述反射结构,其中,所述第一方向和所述第二方向相交;所述阵列基板包括第一电极,沿垂直于所述阵列基板所在平面的方向上,所述第一电极与所述反射结构至少部分交叠;
沿所述第二方向,所述反射结构的至少一侧设有反射面,所述反射面与所述阵列基板所在平面具有夹角,所述夹角为背离所述第二显示区一侧的夹角,所述夹角小于90°;
在正常显示模式,不给所述第一电极施加电信号;在防窥显示模式,给所述第一电极施加电信号,光线会在所述反射面发生反射变为大视角光线、并且通过与其最接近的所述第二显示区从显示面板的出光面射出。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述黑矩阵包括第一遮光部和第二遮光部,沿所述第二方向,一个所述第一遮光部位于一个第一显示区的一侧,一个所述第二遮光部位于一个所述第二显示区的一侧;
沿所述第二方向,所述第一遮光部的宽度小于所述第二遮光部的宽度。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,
所述彩膜基板还包括第一衬底基板和平坦化层,所述黑矩阵位于所述第一衬底基板靠近所述阵列基板的一侧,所述平坦化层位于所述黑矩阵靠近所述阵列基板的一侧;
所述阵列基板包括第二衬底基板和电极层,所述电极层位于所述第二衬底基板靠近所述彩膜基板的一侧,所述电极层包括多个像素电极和至少一个所述第一电极,所述像素电极位于所述开口区;
所述反射结构在所述阵列基板所在平面的垂直投影位于所述第二遮光部在所述阵列基板所在平面的垂直投影内。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,
所述反射结构在第一截面的图像为三角形或梯形,其中,所述第一截面与所述第二方向相平行,且所述第一截面与所述阵列基板所在平面相垂直。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,
所述反射结构为金属材料,所述反射结构位于所述平坦化层远离所述第一衬底基板的一侧。
6.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,
所述彩膜基板包括支撑柱,所述支撑柱位于所述平坦化层远离所述第一衬底基板的一侧;
所述反射结构由所述支撑柱和金属反射层形成;
所述金属反射层至少覆盖所述支撑柱的侧壁。
7.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,
所述第二遮光部包括第一子部;
所述平坦化层包括凸起部;
所述反射结构由所述第一子部、所述凸起部和金属反射层形成,所述凸起部位于所述第二遮光部远离所述第一衬底基板的一侧,所述金属反射层至少覆盖所述凸起部的侧壁。
8.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,
所述彩膜基板还包括色阻层,所述色阻层包括第一色阻;
所述平坦化层包括凸起部;
所述反射结构由所述第一色阻、所述凸起部和金属反射层形成,所述第一色阻位于所述第二遮光部远离所述第一衬底基板的一侧,所述凸起部位于所述第一色阻远离所述第一衬底基板的一侧,所述金属反射层至少覆盖所述凸起部的侧壁。
9.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述反射结构包括第一反射结构,所述第一反射结构包括两个所述反射面,两个所述反射面沿所述第二方向分别位于所述第一反射结构的两侧。
10.根据权利要求9所述的显示面板,其特征在于,
与所述第一反射结构相对应的所述第一电极均与同一个开关电连接。
11.根据权利要求1或9所述的显示面板,其特征在于,
所述反射结构包括第二反射结构,所述第二反射结构包括一个所述反射面,沿所述第二方向,所述反射面位于所述第二反射结构的一侧,且所述第二反射结构远离所述反射面的一侧设有遮光层;
与所述第二反射结构相对应的所述第一电极与同一个开关电连接。
12.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,
所述反射结构包括第三反射结构,所述第三反射结构包括一个所述反射面,沿所述第二方向,所述反射面位于所述第三反射结构的一侧,且所述第三反射结构远离所述反射面的一侧设有遮光层;
与所述第三反射结构相对应的所述第一电极与同一个开关电连接;
所述第二反射结构中反射面的设置方向与所述第三反射结构中反射面的设置方向相反。
13.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括权利要求1-12任一项所述的显示面板。
14.一种显示面板的驱动方法,其特征在于,用于驱动权利要求1-12任一项所述的显示面板,所述显示面板具有正常显示模式和防窥显示模式;
所述驱动方法包括:
在所述正常显示模式,不给所述第一电极施加电信号;
在所述防窥显示模式,给所述第一电极施加电信号。
15.根据权利要求14所述的显示面板的驱动方法,其特征在于,
所述反射结构包括第一反射结构和第二反射结构;
所述第一反射结构包括两个所述反射面,两个所述反射面沿所述第二方向分别位于所述第一反射结构的两侧,与所述第一反射结构相对应的所述第一电极均与同一个开关电连接;
所述第二反射结构包括一个所述反射面,沿所述第二方向,所述反射面位于所述第二反射结构的一侧,且所述第二反射结构远离所述反射面的一侧设有遮光层;
与所述第二反射结构相对应的所述第一电极与同一个开关电连接;
所述防窥显示模式包括双侧防窥显示模式和单侧防窥显示模式;
在所述双侧防窥显示模式,将与所述第一反射结构相对应的所述第一电极电连接的开关打开,给与所述第一反射结构相对应的所述第一电极施加电信号;
在所述单侧防窥显示模式,将与所述第二反射结构相对应的所述第一电极电连接的开关打开,给与所述第二反射结构相对应的所述第一电极施加电信号。
16.根据权利要求14所述的显示面板的驱动方法,其特征在于,
所述反射结构包括第二反射结构和第三反射结构;
所述第二反射结构包括一个所述反射面,沿所述第二方向,所述反射面位于所述第二反射结构的一侧,且所述第二反射结构远离所述反射面的一侧设有遮光层;
与所述第二反射结构相对应的所述第一电极与同一个开关电连接;
所述第三反射结构包括一个所述反射面,沿所述第二方向,所述反射面位于所述第三反射结构的一侧,且所述第三反射结构远离所述反射面的一侧设有遮光层;
与所述第三反射结构相对应的所述第一电极与同一个开关电连接;
所述第二反射结构中反射面的设置方向与所述第三反射结构中反射面的设置方向相反;
所述防窥显示模式包括第一单侧防窥显示模式和第二单侧防窥显示模式;
在所述第一单侧防窥显示模式,将与所述第二反射结构相对应的所述第一电极电连接的开关打开,给与所述第二反射结构相对应的所述第一电极施加电信号;
在所述第二单侧防窥显示模式,将与所述第三反射结构相对应的所述第一电极电连接的开关打开,给与所述第三反射结构相对应的所述第一电极施加电信号。
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