显示面板及显示装置的制作方法

1.本技术属于显示技术领域，具体涉及一种显示面板及显示装置。


背景技术：

2.显示器在人们日常生活的各个方面都有应用，不同的应用场合对显示面板视角的需求也不一样，例如，当用户处在有分享需求的环境，比如对内容进行分享时，需要有较宽的视角；而当用户处在有保密需求的开放式环境时，则需要显示器有较窄的视角，以达到防窥的目的，保护个人隐私。
3.目前，单侧防窥的显示面板以及单侧防窥视角和宽视角之间的切换是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种显示面板及显示装置，能够实现单侧防窥视角和宽视角之间相互切换。
5.本技术第一方面提供了一种显示面板，包括显示盒，所述显示盒包括第一基板、与所述第一基板对盒设置的第二基板以及设于所述第一基板和所述第二基板之间的第一液晶分子层；所述显示面板还包括：
6.视角控制盒，与所述显示盒层叠设置，所述视角控制盒为扭曲向列型液晶盒；所述视角控制盒包括第三基板、与所述第三基板对盒设置的第四基板以及设于所述第三基板和所述第四基板之间的第二液晶分子层，所述第三基板设于所述第二基板远离所述第一基板的一侧；
7.其中，所述第三基板设有第一电极，所述第四基板设有第二电极，所述第一电极和所述第二电极相对设置，所述第一电极和所述第二电极之间的电压差用于单侧防窥视角和宽视角之间的切换。
8.在本技术的一种示例性实施例中，所述第三基板远离所述第四基板的一侧设有第一偏光片，所述第一偏光片远离所述第三基板的一侧与所述第二基板相贴合；所述第四基板远离所述第三基板的一侧设有第二偏光片，所述第二偏光片和所述第一偏光片的吸收轴和透光轴相互平行；
9.所述第三基板靠近所述第二液晶分子层的一侧设有第一配向层，所述第四基板靠近所述第二液晶分子层的一侧设有第二配向层，所述第一配向层的配向方向和所述第二配向层的配向方向相互垂直。
10.在本技术的一种示例性实施例中，所述第一配向层的配向方向为30
°‑
60
°
，所述第二配向层的配向方向为120
°‑
150
°
。
11.在本技术的一种示例性实施例中，所述第一配向层的配向方向为45
°
，所述第二配向层的配向方向为135
°
。
12.在本技术的一种示例性实施例中，所述单侧防窥视角所对应的电压差小于所述宽
视角所对应的电压差。
13.在本技术的一种示例性实施例中，在所述单侧防窥视角切换至所述宽视角时，所述第二液晶分子层中的液晶分子旋光性逐渐减弱。
14.在本技术的一种示例性实施例中，在所述单侧防窥视角时，所述单侧防窥视角具有防窥侧和正常显示侧，位于所述防窥侧液晶分子双折射率大于位于所述正常显示侧液晶分子的双折射率，所述防窥侧的出光量小于所述正常显示侧的出光量。
15.在本技术的一种示例性实施例中，在所述宽视角时，所述第二液晶分子层的液晶分子的长轴与所述第三基板和所述第四基板相互垂直。
16.在本技术的一种示例性实施例中，所述显示盒为ips型液晶显示盒。
17.本技术第二方面提供了一种显示装置，包括背光模组和上述任一项所述的显示面板，所述背光模组设于所述显示盒远离所述视角控制盒的一侧。
18.本技术方案具有以下有益效果：
19.本技术包括显示面板和显示装置，显示面板包括显示盒和视角控制盒，视角控制盒上下两侧的第一电极和第二电极之间的电压差用于控制扭曲向列型液晶分子的偏转，进而实现单侧防窥视角与宽视角之间的切换；此外，将视角控制盒上的第一偏光片和第二偏光片的吸收轴和透光轴相互平行，以使得进入的光和射出的光的振动方向相同。
20.本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。
21.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。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，对于本领域普通技术人员来讲，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。
23.图1示出了本技术实施例一或实施例二提供的显示面板未通电时的结构示意图；
24.图2示出了本技术实施例一提供的视角控制盒呈单侧防窥视角时的结构示意图；
25.图3示出了本技术实施例一提供的视角控制盒呈宽视角时的结构示意图；
26.图4示出了本技术实施例一提供的未通电时光振动方向与透光轴的夹角；
27.图5示出了本技术实施例一提供的单侧防窥窄视角时光振动方向与透光轴的夹角；
28.图6示出了本技术实施例一提供的单侧防窥窄视角时第一配向层和第二配向层与第一偏光片和第二偏光片的立体结构示意图；
29.图7示出了本技术实施例一提供的宽视角时第一配向层和第二配向层与第一偏光片和第二偏光片的立体结构示意图；
30.图8示出了本技术实施例一提供的单侧防窥窄视角时防窥侧和正常显示侧双折射率的示意图；
31.图9示出了本技术实施例一提供的宽视角时双折射率的示意图；
32.图10a至图10d示出了本技术实施例一提供的不同电压时显示面板的穿透率分布图；
33.图11示出了本技术实施例一提供的不同电压时显示面板的穿透对视角的曲线图；
34.图12示出了本技术实施例二提供的显示装置的结构示意图。
35.附图标记说明：
36.1、显示装置；10、显示面板；100、显示盒；101、第一基板；102、第二基板；103、第一液晶分子层；200、视角控制盒；201、第三基板；202、第四基板；203、第二液晶分子层；204、第一电极；205、第二电极；206、第一配向层；207、第二配向层；300、第一偏光片；400、第二偏光片；500、吸收轴；600、透光轴；700、防窥侧；800、正常显示侧；20、背光模组；a、吸收轴的轴向；b、透光轴的轴向；l、光振动方向；x、第一配向层的配向方向；y、第二配向层的配向方向。
具体实施方式
37.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本技术将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
38.在本技术中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本技术的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本技术的各方面。
41.实施例一
42.参见图1所示，本技术实施例一提供了一种显示面板10，包括显示盒100和视角控制盒200，视角控制盒200与显示盒100层叠设置。
43.可选地，视角控制盒200设于显示盒100远离背光模组20的一侧，也即显示盒100位于视角控制盒200和背光模组20之间，显示盒100用于控制显示面板10的显示画面，视角控制盒200用于控制单侧防窥视角和宽视角的切换。
44.其中，参见图1所示，显示盒100包括第一基板101、与第一基板101对盒设置的第二基板102以及设于第一基板101和第二基板102之间的第一液晶分子层103。
45.示例地，显示盒100为ips(in plane switching，面内切换模式)型液晶显示盒100，且第一基板101为阵列基板，第二基板102为对置基板，第一液晶分子层103中采用负性
液晶分子，即介电各向异性为负的液晶分子，负性液晶分子的穿透率相比于正性液晶分子的穿透率更高，且对比度也更高。在初始状态时，第一液晶分子层103中的负性液晶分子平行于阵列基板和对置基板进行配向，在向阵列基板上的像素电极施加电压，并向对置基板上的公共电极施加另一电压，两个基板之间形成电压差，促使液晶分子在平面内进行偏转。此外，对置基板上设有阵列排布的色阻层以及将色阻层间隔开的黑矩阵，色阻层包括红(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。
46.需要说明的是，显示盒100不局限于ips(in plane switching，面内切换模式)型液晶显示盒100，也可以是va(vertical alignment)型液晶显示盒100或其他类型的液晶显示盒100。
47.此外，第一基板101和第二基板102可以采用玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯等材料制成；色阻层包括但不限于上述三种色阻材料，也可能是四种或多种，例如，色阻层包括红(r)、绿(g)、蓝(b)、白(w)。
48.相似地，参见图1或图2所示，视角控制盒200也包括第三基板201、与第三基板201对盒设置的第四基板202，以及设于第三基板201和第四基板202之间的第二液晶分子层203。
49.示例地，视角控制盒200为tn(twisted nematic，扭曲向列)型液晶盒；第三基板201可以是阵列基板，第四基板202可以是对置基板，第三基板201与第二基板102远离第一基板101的一侧相贴合。这样，采用贴合的方式使得显示盒100和视角控制盒200之间的间隙减小，避免漏光，此外，采用贴合的方式也还可以减小整个显示面板10的厚度，贴合方便。
50.此外，如图1或图2所示，该第三基板201上设有第一电极204，第四基板202上设有第二电极205。其中，第一电极204可以是像素电极，第二电极205可以是公共电极，像素电极和公共电极之间设有第二液晶分子层203中的液晶分子，通过控制像素电极和公共电极之间的电压差，来控制液晶分子的偏转角度，进而可以实现单侧防窥视角和宽视角之间的切换。
51.第一电极204和第二电极205的材料可以为氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)等。
52.值得一提的是，可以根据电压差的大小实现不同单侧防窥视角的要求，以达到视角可控的功能。也就是说，可以根据需要的环境选择不同的单侧防窥视角；例如，可以实现左侧防窥、右侧防窥或左上侧防窥等。
53.此外，参见图4至图7所示，第三基板201和第四基板202上还设有配向层，以用于向第二液晶分子层203中的液晶分子进行配向。
54.示例地，如图6所示，第三基板201靠近第二液晶分子层203的一侧设有第一配向层206，第四基板202靠近第二液晶分子层203的一侧设有第二配向层207，第一配向层206的配向方向x与第二配向层207的配向方向y相互垂直。并且，紧邻着第三基板201的液晶分子的偏转角度与第一配向层206的配向方向x相同；紧邻着第四基板202的液晶分子的偏转角度与第二配向层207的配向方向y相同；因此，在第一电极204和第二电极205不加电时，第二液晶分子层203中的液晶分子在第三基板201至第四基板202的垂直方向上呈90
°
扭曲排列。
55.也就是说，第二液晶分子层203中的多个液晶分子是沿着第三基板201至第四基板202方向呈现扭转排列。
56.更进一步地，第三基板201远离第四基板202的一侧设有第一偏光片300，以改变进
入第二液晶分子层203中的偏振光；第四基板202远离第三基板201的一侧设有第二偏光片400，以选择性的透光。
57.其中，第二偏光片400和第一偏光片300均具有吸收轴500和透光轴600，可以理解的是，吸收轴500就是光不透过的方向，透光轴600也就是光可以透过的方向，并且吸收轴500的轴向a和透光轴600的轴向b相互垂直。
58.示例地，第一偏光片300为下偏光片，第二偏光片400上偏光片；并且，第一偏光片300中的透光轴600的轴向b和第二偏光片400中的透光轴600的轴向b相互平行。这样，可以使得透过第一偏光片300和穿过第二偏光片400的光偏振方向相同，在宽视角时，正视时光线可以无损失的通过第二偏光片400，提高了显示效果。
59.其次，第三基板201对应的第一配向层206的配向方向x为30
°‑
60
°
，例如，30
°
、40
°
、45
°
、50
°
、55
°
或60
°
，第四基板202对应的第二配向层207的配向方向y为120
°‑
150
°
，例如，120
°
、125
°
、130
°
、135
°
、140
°
或150
°
。
60.应当理解的是，第一配向层206的配向方向x为配向方向x与第一偏光片300的透光轴600的夹角；第二配向层207的配向方向y为配向方向y与第二偏光片400的透光轴600的夹角。此外，靠近第三基板201的液晶分子的排列角度与第一配向层206的配向方向相同，也即对应30
°‑
60
°
；同理，靠近第四基板202的液晶分子的排列角度与第二配向层207的配向方向相同，也即对应120
°‑
150
°
，其在第三基板201和第四基板202之间呈90
°
扭曲排列。这样，可以使得液晶分子的排列更加规则，且能排布更多的液晶分子，提高液晶分子的折射和显示面板10的显示效果。
61.示例地，如图4和图6所示，第三基板201对应的第一配向层206的配向方向x为45
°
，第四基板202对应的第二配向层207的配向方向y为135
°
。这样，使得第三基板201和第四基板202的液晶分子排布更加整齐，对光的折射效果更好。
62.可以理解的是，如图6和图7所示，第一配向层206的配向方向x为45
°
，靠近第一配向层206的液晶分子的排列方向也为45
°
，其与第一偏光片300的透光轴600所形成的夹角为45
°
；同理，第二配向层207的配向方向y为135
°
，靠近第二配向层207的液晶分子的排列方向为135
°
，其与第二偏光片400的透光轴600所形成的夹角为135
°
。这样，可以使得光通过第二偏光片400的透光轴600和吸收轴500的分量相同，第二偏光片400所吸收和透过的光量相同，保证显示效果。
63.值得一提的是，当第三基板201上的第一电极204和第四基板202上的第二电极205未通电时，第三基板201和第四基板202之间的液晶分子在垂直方向上扭曲排列，光从第一偏光片300进入第二液晶分子层203中沿着扭曲的液晶分子进行45
°
偏转，然后以相同于第二配向层207的配向方向y射出，也即135
°
射出，如图4所示；同时，由于第二偏光片400的透光轴600中的轴向b和第一偏光片300的透光轴600的轴向b相同，那么光在第二偏光片400的透光轴600和吸收轴500的分量相同，透过吸收轴500和透光轴600的光量相同，如图4所示。
64.逐渐向第一电极204和第二电极205施加不同的电压，使得第一电极204和第二电极205之间形成电压差，控制第二液晶分子层203中的液晶分子逐渐向第四基板202偏转，形成单侧防窥视角。
65.值得一提的是，当向第一电极204和第二电极205施加不同电压时，靠近第一配向层206和第二配向层207的液晶分子维持与相对应的配向层的配向方向，也即不会跟随电压
不同而进行偏转，如图6所示；示例地，靠近第一配向层206的液晶分子与第一配向层206的配向方向x相同，为45
°
；靠近第二配向层207的液晶分子与第二配向层207的配向方向y相同，为135
°
。
66.在单侧防窥视角时，第二液晶分子层203中的液晶分子逐渐从平躺到站立的过程；在此过程中，第二液晶分子层203中液晶分子的旋光性逐渐减弱，使得光振动方向l与第二偏光片400的透光轴600的夹角逐渐减小，如图5所示。也就是说，光振动方向l与第二偏光片400的透光轴600的轴向b夹角小于45
°
，例如可以是，40
°
、35
°
或30
°
，使光在透光轴600的分量逐渐增大，吸收轴500的分量逐渐减小，也即透过第二偏光片400的光增加。
67.可以理解的是，单侧防窥视角时具有防窥侧700和正常显示侧800，正常显示侧800正常显示，而防窥侧700可看到的视线有限，如图8所示。
68.其中，在单侧防窥视角时，光振动方向l与第二偏光片400的透光轴600的轴向b夹角逐渐减小，导致在透光轴600的分量逐渐增大；并且由于液晶分子向第四基板202偏转站立之后，使得防窥侧700的双折射率大于正常显示侧800的双折射率，致使防窥侧700的出光量少于正常显示侧800的出光量，以形成单侧防窥视角。
69.值得一提的是，参见图8所示，表示防窥侧700和正常显示侧800双折射率的关系；其中，图9中δn＝0代表双折射率为0，防窥侧700的双折射率大于正常显示侧800的双折射率。
70.从单侧防窥视角所对应的电压差下逐渐增加第一电极204和第二电极205的电压，使得第一电极204和第二电极205的电压差达到最大，第三基板201和第四基板202之间的液晶分子逐渐站立直至液晶分子的长轴垂直于第三基板201和第四基板202，形成宽视角；此时，由于液晶分子完全站立致使液晶分子的旋光性消失，防窥侧700和正常显示侧800的出射光量相同，也即防窥侧700也正常显示，如图9所示。
71.举例而言，请参照图1及图10a至图10d，其中，图10a至图10c分别示出了三种不同单侧窄视角模式下的穿透率分布图，图10d示出了宽视角模式下的穿透率分布图。由图10d可知，当第一电极204和第二电极205之间的电压差越大时，其出光视角范围越大，也即单侧防窥视角所对应的电压差小于宽视角所对应的电压差。
72.请同时参照图11，曲线d1、曲线d2、曲线d3和曲线d4分别示出了第一电极204和第二电极205施加不同电压时，沿着不同角度观看时，各视角的穿透率分布；其中图中0
°
代表的是正视时所观测的角度，水平极角为正的代表的是从右侧或者是正常显示侧800所观测的角度，水平极角为负代表的是从左侧或者是防窥侧700所观测的角度。
73.其中，曲线d1为宽视角时各角度所对应的穿透率分布曲线；曲线d2、曲线d3和曲线d4分别为三种不同单侧防窥窄视角下，各个角度所对应的穿透率分布曲线。
74.可以理解的是，亮度分布曲线的波峰所对应的视角会随着第一电极204和第二电极205的电压差不同而改变。例如，宽视角分布曲线对应的波峰的角度为0
°
，也即正视时，透过的光量最多，显示效果最好；曲线d2、曲线d3和曲线d4其波峰对应的角度在宽视角的右侧，也即从左侧到右侧的透过的光量逐渐增大，左侧在一定角度上可以起到单侧防窥的作用。
75.此外，曲线d2、曲线d3和曲线d4在同一角度上观看其穿透率不同，也就是说，曲线d2、曲线d3和曲线d4的电压差不同，例如，曲线d2、曲线d3和曲线d4的电压差逐渐减小。也就
是说，可以控制第一电极204和第二电极205之间的电压差进行视角控制。
76.实施例二
77.本实施例二提供了一种显示装置1，其包括背光模组20和实施例一中的显示面板10，背光模组20设于显示盒100远离视角控制盒200的一侧，并向显示盒100和视角控制盒200提供背光源。
78.值得一提的是，当显示装置1应用在车载显示时，要求驾驶者的位置尽量避免观看显示屏，而其他位置则可以正常观看。因此，通过调整视角控制盒200中的第一电极204和第二电极205的电压差，可以实现单侧防窥模式和宽视角模式之间切换；此外，在单侧防窥模式下，还可以根据调整的电压大小不同，还可以根据不同身高的驾驶者进行视角控制。
79.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
80.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本技术的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本技术专利涵盖的范围之内。