显示面板及其驱动方法与流程

1.本技术涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板及其驱动方法。


背景技术：

2.随着显示器件的普及，防窥显示面板的需求与日俱增，提升显示面板防窥功能的灵活性和可靠性已经逐渐成为业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种新的防窥显示面板架构及其驱动方法，实现了显示面板在正常显示模式和防窥模式之间灵活切换，提升了现有显示面板防窥功能的灵活性。
4.本技术实施例提供一种显示面板，包括显示区和位于所述显示区外侧的非显示区，所述显示区包括图像区和防窥区；所述防窥区设置在相邻两个图像区之间；所述显示面板位于所述图像区的部分包括像素电极、公共电极和第一液晶，所述像素电极与所述公共电极相对设置；所述显示面板位于所述防窥区的部分包括第一电极、第二电极和第二液晶，所述第一电极与所述第二电极相对设置，所述第二液晶位于所述第一电极和所述第二电极之间。
5.可选的，在本技术的一些具体实施例中，所述显示面板还包括第一基板，所述第一基板上设置有所述像素电极、所述公共电极和所述第一电极；第二基板，与所述第一基板相对设置，所述第二基板上设置有所述第二电极，所述像素电极在所述第二基板上的正投影位于两个相邻的所述第二电极之间；所述第一液晶和所述第二液晶位于所述第一基板和所述第二基板之间，所述第一液晶设置在所述像素电极和所述公共电极的同侧，所述第一液晶与所述第二液晶隔离设置。
6.可选的，在本技术的一些具体实施例中，显示面板还包括：第一基板，所述第一基板上设置有所述像素电极和所述第一电极；第二基板，与所述第一基板相对设置，所述第二基板上设置有所述公共电极和所述第二电极，所述像素电极在所述第二基板上的正投影位于两个相邻的所述第二电极之间；所述第一液晶设置在所述像素电极与所述公共电极之间，所述第一液晶与所述第二液晶隔离设置。
7.可选的，在本技术的一些具体实施例中，所述像素电极与所述第一电极同层设置，所述第二电极在所述第一基板上的正投影落入所述第一电极范围内。
8.可选的，在本技术的一些具体实施例中，所述显示面板对应所述图像区和所述防窥区之间的位置设置有间隔部，所述间隔部绕所述图像区设置以围设形成一容纳空间，所述第一液晶设于所述容纳空间内，所述间隔部将所述第一液晶与所述第二液晶隔离。
9.可选的，在本技术的一些具体实施例中，所述图像区包括多个子像素区，所述像素电极位于所述子像素区内，所述显示面板对应每一所述子像素区的设置滤光片，所述滤光片与所述像素电极相对设置。
10.可选的，在本技术的一些具体实施例中，所述防窥区环绕所述图像区设置。
11.可选的，在本技术的一些具体实施例中，所述第一电极与所述像素电极连接；和/或所述第二液晶为聚合物分散液晶。
12.可选的，在本技术的一些具体实施例中，所述显示面板位于所述防窥区的部分还设置有压力传感器，所述压力传感器与所述第二电极电连接以调整所述第二电极上加载的电压值。
13.本技术还提供一种如前所述的显示面板的驱动方法，包括调整所述第一电极和/或所述第二电极上加载的电压使所述显示面板在宽视角状态和窄视角状态之间切换。
14.本技术的有益效果：提供一种新的防窥显示面板架构，实现了显示面板在正常显示模式和防窥模式之间灵活切换，提升了现有显示面板防窥功能的灵活性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本技术提供的显示面板的俯视示意图；
17.图2是图1中显示面板的显示区的剖面示意图；
18.图3是图1中第二基板的显示区的局部示意图；
19.图4是图1中的显示面板在宽视角状态下的示意图；
20.图5是图1中的显示面板在窄视角状态下的示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
22.本技术提供了一种显示面板，包括显示区和位于显示区外侧的非显示区。显示区包括图像区和防窥区。防窥区设置在相邻两个图像区之间。显示面板位于图像区的部分包括像素电极、公共电极和第一液晶。像素电极与公共电极相对设置。显示面板位于防窥区的部分包括第一电极、第二电极和第二液晶。第一电极与第二电极相对设置。第二液晶位于第一电极和第二电极之间。
23.本技术提供的实施例如图1至图3所示，提供了一种显示面板具有显示区s1和位于显示区外侧的非显示区s2。显示区s1包括图像区s11和防窥区s12。防窥区s12设置在相邻两个图像区s11之间。
24.如图2所示，显示面板包括依次设置在第一基板1上的辅助电极层2、缓冲层3、有源层4、栅极绝缘层5、第一金属层6、层间绝缘层7、第二金属层8、平坦层9、公共电极层10、钝化层11、第一驱动电极层12和第一配向层13。
25.第一基板1为阵列基板。第一基板1是刚性基板。刚性的第一基板1可采用玻璃制得。可以理解的是，第一基板1也可以是柔性基板。柔性的第一基板1可采用能隔离水汽、氧
气的聚酰亚胺(polyimide，pi)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)等的有机绝缘材料制得，这里不作具体限定。
26.辅助电极层2设置在基板1上。第一辅助电极层2通过图案化工艺形成遮光电极21。遮光电极21用于保护有源层4不受外界光线影响，提升薄膜晶体管的电性能和可靠性。辅助电极层2可采用mo、al、ti以及cu等常见导电金属或合金中的一种或几种制得。辅助电极层2可以是单一金属构成的单层导电层结构，也可以是多种金属构成的多层导电层结构，这里不作具体限定。
27.缓冲层3设置在辅助电极层2上。缓冲层3覆盖遮光电极21。缓冲层3一般采用能隔离水汽、氧气的sinx、siox、al2o3等常见的无机材料中的一种或几种沉积或溅射形成。通常情况下单层的缓冲层即可满足显示面板的良率要求，但在采用多晶硅或金属氧化物作为有源层的显示面板中，为提升良率，也会采用多层缓冲层重叠设置的结构来确保对水汽、氧气的有效隔离，本实施例中采用第一缓冲层31和第二缓冲层32叠加的方式形成缓冲层3。第一缓冲层31采用sinx。第二缓冲层32为sio2。
28.有源层4设置在缓冲层3上。有源层4可以采用金属氧化物、非晶硅及多晶硅等常见半导体材料。为确保有源层4能得到有效保护，遮光电极21在有源层4上的正投影完全覆盖有源层4。遮光电极21几乎能挡住所有从外部直射入有源层4的光线。
29.栅极绝缘层5设置在有源层4上。栅极绝缘层5多采用sinx和/或siox等常见的无机材料。
30.第一金属层6设置在栅极绝缘层5上。第一金属层6通过图案化工艺形成栅极61和存储电极(图中未示出)。栅极61与有源层4的中间区域对应设置。第一金属层6可采用mo、al、ti以及cu等常见导电金属或合金中的一种或几种制得。第一金属层6可以是单一金属构成的单层导电层结构，也可以是多种金属构成的多层导电层结构，这里不作具体限定。
31.层间绝缘层7设置在第一金属层6上。层间绝缘层7覆盖栅极61。层间绝缘层7通过图案化工艺形成第一过孔71。第一过孔71与有源层4两端相对应。第一过孔71沿厚度方向贯穿第一平坦层7延伸至有源层4的表面并裸露出有源层4。
32.第二金属层8设置在层间绝缘层7上。第二金属层8通过图案化工艺形成源极、漏极和数据信号线(图中未示出)。源极和漏极分别通过第一过孔71与有源层4的两端连接。第二金属层8可采用mo、al、ti以及cu等常见导电金属或合金中的一种或几种制得。第二金属层8可以是单一金属构成的单层导电层结构，也可以是多种金属构成的多层导电层结构，这里不作具体限定。
33.平坦层9设置在第二金属层8上。平坦层9覆盖源极81、漏极82和数据信号线。平坦层9可以采用能隔离水汽、氧气的sinx、siox和al2o3等常见的无机材料中的一种或几种沉积或溅射形成。平坦层9也可采用有机绝缘材料制得，这里不做具体限定。
34.公共电极层10设置在平坦层9上。公共电极层10一般采用ito制成。公共电极层10可以通过图案化工艺形成多个面状公共电极101。每一图像区s11内设置有至少一公共电极101。具体的，每一图像区s11包括多个子像素区域(图中未示出)，每一图像区s11内设置有多个公共电极101时，每一子像素区域内设置有一面状公共电极101。每一图像区s11内设置有一个公共电极101时，多个子像素区域对应同一公共电极101。
35.可以理解的是，公共电极层10也可以在整个第一基板1上整面铺设。公共电极层10
形成一面状公共电极101同时覆盖多个图像区s11和多个防窥区s12。
36.钝化层11设置在公共电极层10上。钝化层11覆盖公共电极层10。钝化层11多采用sinx和/或siox等常见的无机绝缘材料。
37.第一驱动电极层12设置在钝化层11上。第一驱动电极层12采用透明导电材料制成。第一驱动电极层12为ito层。第一驱动电极层12通过图案化工艺形成像素电极121和第一电极122。像素电极121与第一电极122同层设置。像素电极121与图像区s11对应设置。第一电极122与防窥区s12对应设置。图像区s11中设置有像素电极121。防窥区s12中设置有第一电极122。在本实施例中，图像区s11包括多个子像素区。位于图像区s11中的子像素区域与防窥区s12相邻设置。位于子像素区域中的像素电极121与位于防窥区s12中的第一电极122连接。通过同一薄膜晶体管可同时控制像素电极121与第一电极122上的电压，有利于简化电路而不必额外增加驱动器件和线路。
38.在一些具体实施例中，像素电极121设置在图像区s11内。第一电极122设置在防窥区s12内。图像区s11包括多个子像素区。像素电极121位于子像素区内。第一电极122设置在与子像素区相邻的防窥区s12内。像素电极121与第一电极122分离。像素电极121与第一电极122独立设置。像素电极121与第一电极122上加载的电压可通过不同的薄膜晶体管分别控制，可提升防窥控制的灵活性。
39.第一配向层13设置在驱动电极层12上以调整液晶的偏转角度。
40.显示面板还包括第二基板15和设置在第二基板15上的彩膜层16、遮光层17、第二驱动电极层18以及第二配向层19。
41.第二基板15与第一基板1相对设置。第二基板15的材料与第一基板1相同。
42.彩膜层16包括多个滤光片161。每一子像素区内设置有一滤光片161。滤光片161与像素电极121相对设置。
43.遮光层17设置在相邻两个滤光片161之间以避免混色。遮光层17一般采用黑色树脂材料制成。
44.第二驱动电极层18设置在彩膜层16靠近第一基板1的一侧。第二驱动电极层18采用透明导电材料制成。第二驱动电极层18为ito层。第二驱动电极层18通过图案化工艺形成第二电极181。第二电极181与防窥区s12对应设置。第二电极181设置在防窥区s12内。第二电极181与第一电极122相对设置。第二电极181在第一基板1上的正投影落入第一电极122范围内。像素电极121在第二基板15上的正投影位于两个相邻的第二电极181之间。第二电极181的宽度小于防窥区s12的宽度以减小对图像区s11内第一液晶lc1的影响。
45.在一些具体实施例中，第二电极181也可延伸至图像区s11内，但为了不影响显示面板的正常图像显示功能，第二电极181在第一基板1上的正投影不与像素电极121重叠。第二配向层19设置在第二电极181一侧以调整液晶的偏转角度。
46.显示面板还包括设置在第一基板1和第二基板15之间的第一液晶lc1、第二液晶lc2和间隔部20。
47.第一液晶lc1位于图像区s11内。第一液晶lc1为常规显示用液晶。第一液晶lc1设置在像素电极121和公共电极101的同侧。
48.第二液晶lc2位于防窥区s12内。第二液晶lc2为防窥用液晶。具体的，第二液晶lc2为聚合物分散液晶(pdlc,polymer dispersed liquid crystal)。聚合物分散液晶的折射
率与常规液晶折射率相近。聚合物分散液晶规律排列时呈透明状态，混乱排列时呈模糊不透光状态。
49.间隔部20设置在图像区s11和防窥区s12之间。间隔部20将第一液晶lc1和第二液晶lc2隔离开。间隔部20用于保持第一基板1和第二基板15之间的间距。间隔部20采用有机绝缘材料制成。
50.结合图3，间隔部20在第二基板15形成多个独立凹槽。第一液晶lc1和第二液晶lc2分别设置在多个独立凹槽中。间隔部20将第一液晶lc1与第二液晶lc2隔离设置。具体的，间隔部20绕图像区s11围设形成一容纳空间201，第一液晶lc1设于容纳空间201内。容纳空间201位于图像区s11内。间隔部20绕防窥区s12围设形成一防窥空间202，第二液晶lc2设于防窥空间202内。防窥空间202位于防窥区s12内。第二电极181的宽度小于防窥空间202的宽度以减小对容纳空间201内第一液晶lc1的影响。
51.防窥区s12环绕图像区s11设置。即图像区s11的外围设置有环状防窥区s12。防窥区s12将图像区s11包围在内，以实现显示面板的四面防窥，可有效提升显示面板的防窥效果。
52.在图2和图3所示的本实施例中，显示面板位于图像区s11的部分包括像素电极121、公共电极101和第一液晶lc1。像素电极121与公共电极101相对设置。本实施例中，显示面板图像区s11采用ips或ffs驱动架构。具体的，第一液晶lc1设置在像素电极121和公共电极101的同侧。像素电极121上加载驱动电压，公共电极101上加载公共电压。像素电极121和公共电极101在第一液晶lc1所在区域产生一水平电场以驱动第一液晶lc1偏转透光实现画面显示。
53.显示面板位于防窥区s12的部分包括第一电极122、第二电极181和第二液晶lc2。第一电极122与第二电极181相对设置。第二液晶lc2位于第一电极122和第二电极181之间。第一电极122与第二电极181上分别加载显示电压，在第二液晶lc2所在区域产生规则电场以驱动第二液晶lc2规则排列呈透明状态以增大显示面板的视角。
54.通过控制第一电极和/或第二电极181上的电压，可实现显示面板在正常显示模式的宽视角状态与防窥显示模式的窄视角状态之间灵活切换。
55.显示面板在正常显示模式的宽视角状态如图4所示：像素电极121上加载驱动电压，公共电极101上加载公共电压，像素电极121和公共电极101使图像区s11内的第一液晶lc1偏转透光以实现画面显示。第一电极122因与像素电极121连接而加载驱动电压，第二电极181上加载显示电压，第一电极122和第二电极181在防窥空间202形成规则电场，使位于防窥区s12内的第二液晶lc2呈透明状态。防窥区s12透明透光状态下，图像区s11中显示的画面可通过防窥区s12正常显示，确保使用者在大角度观测时仍能获得较好的观看体验。
56.显示面板在防窥显示模式的窄视角状态如图5所示：像素电极121上加载驱动电压，公共电极101上加载公共电压，像素电极121和公共电极101使图像区s11内的第一液晶lc1偏转透光以实现画面显示。第一电极122因与像素电极121连接而加载驱动电压，第二电极181上不加载电压，第一电极122和第二电极181在防窥空间202不形成电场，使位于防窥区s12内的第二液晶lc2呈混乱排列的不透光状态。防窥区s12不透光状态下，图像区s11中的显示光线无法穿过防窥区s12，确保使用者在大角度观测时无法看清显示的画面。
57.此外，由于本实施例中的防窥区s12环绕图像区s11设置，使用者从显示面板的四
侧都无法以大角度观测到显示画面，能获得全视角防窥功能。
58.如图3所示，显示面板位于防窥区s12的部分还设置有压力传感器22。压力传感器22与第二电极181电连接以调整第二电极181上加载的电压值。压力传感器22与第二电极181连接。
59.显示面板包括多个图像区s11和多个防窥区s12。压力传感器22通过连接线211与多个防窥区s12内的第二电极181分别连接。由于防窥区s12内的第二电极181是独立设置的。每一第二电极181通过连接线211与一压力传感器22电连接。当压力传感器22感受到手指压力后，可控制与之相连的第二电极181上加载防窥电压或加载显示电压。同时，通过内置程序，根据压力传感器22感知的受压位置，获得使用者在显示面板上以手指绘图的方式圈中的区域，并控制该区域内的所有第二电极181上相应的加载防窥电压或加载显示电压。即压力传感器22通过感知使用者手指对显示面板的压力，确认使用者在显示面板上以手指绘图的方式选中的区域，通过内置程序控制第二电极181上的电压使该选中的显示面板局部区域整体在防窥显示模式和正常显示模式之间切换。通过手指绘出防窥区域，这样为小尺寸触控显示面板的防窥提出实现方案，尤其适合用于手机的显示面板上。本实施例提供的显示面板为单盒设计，并可取消现有外挂防窥器件的结构，大大降低了成本和盒厚。
60.可以理解的是，也可以通过内置程序将显示面板划分为多个局部区域，使用者可以通过鼠标点击或手指点击自由选择其中任一个或多个局部区域内的所有第二电极181上相应的加载防窥电压或加载显示电压。
61.本技术提供的显示面板的第二实施例与第一实施例的区别在于：显示面板位于图像区s11的部分采用va驱动架构。即公共电极101设置在第二基板15上。
62.具体的，第二基板15上设置有公共电极101和第二电极181。公共电极101与第二电极181同层设置。公共电极101位于图像区s11内。第二电极181位于防窥区s12内。公共电极101与像素电极相对设置。第一液晶lc1位于像素电极121与公共电极101之间。第二电极181在第一基板1上的正投影落入第一电极122范围内。像素电极121在第二基板15上的正投影位于两个相邻的第二电极181之间。
63.显示面板在正常显示模式的宽视角状态如图4所示：像素电极121上加载驱动电压，公共电极101上加载公共电压。像素电极121和公共电极101在第一液晶lc1所在区域产生一垂直电场以驱动第一液晶lc1偏转透光实现画面显示。第一电极122上加载驱动电压，第二电极181上加载显示电压，第一电极122和第二电极181在防窥空间202形成规则电场，使位于防窥区s12内的第二液晶lc2呈透明状态。第一电极122上加载的驱动电压可以与像素电极上加载的驱动电压不同。第二电极181上加载的显示电压可以与公共电极101上加载的公共电压相同，以减少对图像区s11内第一液晶lc1的影响。
64.本实施例的其他结构均与第一实施例相同，这里不再赘述。
65.可以理解的是，在本技术的其他具体实施例中，第一电极也可以与像素电极不同层设置。比如可以将第一电极设置在像素电极与第二金属层之间或将第一电极设置在像素电极上方，这里不作具体限定。而第二电极也可以位于第二基板上的其他层。比如第二电极可以设置在滤光片与第二基板之间。
66.可以理解的是，在本技术的其他具体实施例中，显示面板内的薄膜晶体管还可以是底栅型薄膜晶体管、双栅极薄膜晶体管以及顶栅型薄膜晶体管，在此不作具体限定。
67.可以理解的是，在本技术的其他具体实施例中，第一液晶与第二液晶也可以均采用常规液晶材料，调整第一电极和第二电极之间的电场使位于防窥区的第二液晶的偏转角度与位于图像区的第一液晶的偏转角度不同以实现防窥，这里不再赘述。
68.本技术还提供一种如前所述的显示面板的驱动方法，包括通过调整第一电极和/或第二电极上的电压，以改变第二电极与所述第一电极之间的电场以使显示面板在宽视角状态和窄视角状态之间切换。在宽视角状态下，第二液晶透光。在窄视角状态下，第二液晶不透光。第二液晶为聚合物分散液晶(pdlc,polymer dispersed liquid crystal)。聚合物分散液晶的折射率与常规液晶折射率相近。聚合物分散液晶规律排列时呈透明状态，混乱排列时呈模糊不透光状态。
69.结合图3所示的实施例，显示面板的驱动方法还包括根据压力传感器感应的压力信息，获得使用者在显示面板上以手指绘图的方式圈中的区域，控制其内的第一电极和/或第二电极上加载的电压，使该圈中的区域整体可在防窥显示模式和正常显示模式之间切换。
70.本技术提出在显示面板中设置图像区和位于相邻图像区之间的防窥区，图像区设置有显示用第一液晶，防窥区设置有防窥用第二液晶，显示区设置有显示用的驱动电极结构，防窥区设置有防窥用的第二电极，第二电极单独驱动，以实现显示面板在正常显示模式的宽视角状态与防窥显示模式的窄视角状态之间灵活切换。此外，将防窥区环绕图像区设置，可以实现全角度防窥，提升防窥的可靠性。
71.以上对本技术实施例所提供的一种显示面板及其驱动方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。