本公开涉及显示
技术领域：
，具体地涉及一种防窥子像素单元及其制作方法以及显示装置及其驱动方法。
背景技术：
：现有的防窥液晶显示器需要附加地设置有防窥切换器件或设置可切换的背光结构，这导致显示器结构复杂且厚度较厚，并且对器件加工工艺提出了更高的要求。此外，现有防窥液晶显示器的防窥角度固定，不够灵活。技术实现要素：本公开提出了一种防窥子像素单元及其制作方法以及显示装置及其驱动方法。根据本公开的一个方面，提出了一种防窥子像素单元。所述防窥子像素单元包括：下基板；第一遮光层，设置在所述下基板；中间叠层，至少部分覆盖所述第一遮光层；第二遮光层，设置在所述中间叠层上。所述第一遮光层形成有开口，所述开口位于所述第二遮光层在所述第一遮光层上的正投影的范围内。在一个实施例中，所述第二遮光层与显示子像素单元中的彩膜层同层设置。在一个实施例中，所述开口的中心与所述第二遮光层的中心重合。在一个实施例中，在位于所述基板的法线的第一侧的防窥角度和位于所述法线的与所述第一侧相对的第二侧的防窥角度都等于θ的情况下，第一遮光层形成的开口与第二遮光层满足下式：b＝a+2×tanθ×h，其中，a为开口的宽度，b是第二遮光层的宽度，h为第一遮光层与第二遮光层之间的垂直距离。在一个实施例中，所述开口的中心与所述第二遮光层的中心不重合。在一个实施例中，在位于所述基板的法线的第一侧的防窥角度等于θ1和位于所述法线的与所述第一侧相对的第二侧的防窥角度等于θ2的情况下，第一遮光层形成的开口与第二遮光层满足下式：b1＝a/2+tanθ1×h，b2＝a/2+tanθ2×h，其中，a为开口的宽度，b1是第二遮光层的中点距位于所述第一侧的端点的距离，b2是第二遮光层的中点距位于所述第二侧的端点的距离，h为第一遮光层与第二遮光层之间的垂直距离。在一个实施例中，所述中间叠层包括以下各项中的至少一项：平坦层、液晶层、驱动阵列、像素电极、绝缘层、公共电极。根据本公开的另一方面，提出了一种显示装置。所述显示装置包括根据上述任一实施例所述的防窥子像素单元。在一个实施例中，所述显示装置包括多个像素单元，其中，至少一个像素单元包括所述防窥子像素单元。在一个实施例中，所述至少一个像素单元中的每个像素单元由至少一个所述防窥子像素单元组成。在一个实施例中，所述至少一个像素单元中的每个像素单元由至少一个所述防窥子像素单元和至少一个显示子像素单元组成。在一个实施例中，与显示装置的所述第一侧的侧边距离越近的防窥子像素单元，在所述第一侧的防窥角度越小，在所述第二侧的防窥角度越大；与显示装置的所述第二侧的侧边距离越近的防窥子像素单元，在所述第二侧的防窥角度越小，在所述第一侧的防窥角度越大。在一个实施例中，所述显示装置上的防窥子像素单元包括多组防窥子像素单元，每组防窥子像素单元中的各个防窥子像素单元在所述第一侧具有相同的防窥角度，并且每组防窥子像素单元中的各个防窥子像素单元在所述第二侧具有相同的防窥角度。在一个实施例中，来自不同组的防窥子像素单元的以下参数中的至少一项不同：开口的宽度、第二遮光层的宽度、第一遮光层与第二遮光层之间的垂直距离、第二遮光层的中点与所述开口的中点的偏差值。在一个实施例中，来自不同组的防窥子像素单元轮流地与显示像素或显示子像素交替设置在所述显示装置的像素阵列的每一行和/或每一列中。根据本公开的另一方面，提出了一种制作防窥子像素单元的方法。所述方法包括：形成下基板；在所述下基板上形成第一遮光层；在所述第一遮光层中形成开口；形成中间叠层，所述中间叠层至少部分覆盖所述第一遮光层；在所述中间叠层上形成第二遮光层。其中，所述开口位于所述第二遮光层在所述第一遮光层上的正投影的范围内。在一个实施例中，所述第二遮光层与显示子像素单元的彩膜层在同一层中形成。在一个实施例中，所述中间叠层包括以下各项中的至少一项：平坦层、液晶层、驱动阵列、像素电极、绝缘层、公共电极。根据本公开的另一方面，提出了一种根据上述任一实施例所述的显示装置的驱动方法。所述驱动方法包括：在正常显示模式中，向所述显示装置中的显示子像素单元提供要输出的画面的数据信号；以及在防窥显示模式中，向所述显示装置中的显示子像素单元提供要输出的画面的数据信号，并且向所述显示装置中的防窥子像素单元提供干扰信号。在一个实施例中，在正常显示模式中，还向所述防窥子像素单元提供要输出的画面的数据信号。在一个实施例中，在正常显示模式中，禁用所述防窥子像素单元。在一个实施例中，在所述显示装置包括多组防窥子像素单元并且每组防窥子像素单元中的各个防窥子像素单元具有相同的防窥角度的情况下，所述方法还包括，在防窥显示模式中：确定所需要的防窥角度；根据所需要的防窥角度，从所述多组防窥子像素单元中选择一组或多组防窥子像素单元；向所选择的一组或多组防窥子像素单元提供干扰信号，并且向未被选择的防窥子像素单元提供要输出的画面的数据信号。附图说明图1示出了根据本公开实施例的防窥场景的示意图。图2示出了根据本公开另一实施例的防窥场景的示意图。图3示出了根据本公开实施例的防窥子像素单元的示例结构的截面图。图4示出了根据本公开另一实施例的防窥子像素单元的示例结构的截面图。图5A示出了根据本公开实施例的多组防窥子像素单元的示例排布方案。图5B示出了根据本公开实施例的多组防窥子像素单元的另一示例排布方案。图6示出了根据本公开实施例的制作防窥子像素单元的方法的流程图。图7示出了根据本公开实施例的显示装置驱动方法的流程图。具体实施方式下面将详细描述本公开的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本公开。在以下描述中，为了提供对本公开的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本公开。在其他实例中，为了避免混淆本公开，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本公开至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。以下参考附图描述本公开的实施例。图1示出了根据本公开实施例的一个防窥场景的示意图。如图1所示，所述场景中包括显示装置110、用户120以及防窥对象130-1和130-2。图1是从显示装置上方向下看去的俯视图。在图1所示的场景中，显示装置110需要被设置为使得用户120能够正常地查看其上显示的图像，但位于显示装置左右两侧特定位置处的防窥对象130-1和130-2则无法观看到用户120所观看到的图像。图1中示出了第一方向x和基板的法线方向y，此外，与第一方向x相反的方向为第二方向。第一方向对应于法线的第一侧，第二方向对应于法线的第二侧。在本公开的实施例中，通过使用用来发射干扰光线的一组防窥子像素单元来替代显示装置110上的部分显示子像素单元，使得位于特定位置(即下文所述的防窥范围，如图中的斜线区域所示)的防窥对象由于干扰光线的影响无法观看到正常显示的图像，而位于正常使用范围(如图中的方格区域所示)内的用户则不会受到干扰光线的影响。一般地，防窥子像素发出的干扰光线会对其附近的显示子像素发出的显示图像光线产生干扰。图3中示出了根据本公开实施例的能够通过发射干扰光线来实现防窥的防窥子像素单元300的示例结构的截面图。如图3所示，所述截面图是沿第一方向x和基板的法线方向y的截面图。其中，防窥子像素单元300包括下基板310、第一遮光层320、中间叠层330、第二遮光层340和上基板350。下基板310、上基板350和中间叠层330与显示装置上的一般显示子像素单元中相同，可以通过相同的工艺和制程来制作。具体地，下基板310和上基板350可以是玻璃基板。中间叠层330可以包括以下各层中的至少一层：平坦层、液晶层、驱动阵列、像素电极、绝缘层、公共电极等。应该理解的是，在下基板310和上基板350的外侧还可以包括其他的膜层或结构，例如，在下基板310下方还可设置有下偏光片，在上基板350的上方还可设置有上偏光片。此外，图3中的结构仅涉及液晶模组，在下基板310的下方还设置有用于提供背光的背光模组。第一遮光层320设置在下基板310上，其中形成有开口，开口的宽度为a。中间叠层330至少部分覆盖第一遮光层320.第二遮光层340设置在中间叠层330上。第二遮光层340的宽度为b，其在第一遮光层320上能够形成正投影(如图3中从第二遮光层340的两端向下延伸的点划线与第一遮光层320的交点所示)，所述第一遮光层320上的开口位于所述正投影的范围内。在一个实施例中，所述第二遮光层340与显示子像素单元中的彩膜层同层设置。在一个实施例中，所述第一遮光层320和第二遮光层340可以通过黑矩阵来实现。通过如图3所示的防窥子像素单元300，背光模组发出的背光被第一遮光层320阻挡，而只能从其中的开口向上方射出。然而，由于第二遮光层340的存在，从开口射出的背光再次被阻挡，而只能从如图所示的β角的角度范围内射出上基板350。因此，只有在β角范围内的对象才能感觉到从防窥子像素单元300发出的光线，而在β角范围外(即如图所示的防窥角度θ的范围内，β+θ＝90°)的对象则不会感觉到从防窥子像素单元300发出的光线，从而不会受到其影响。防窥子像素单元300同样通过TFT驱动阵列中的TFT单元来控制。在驱动时，可以向用于控制防窥子像素单元300的TFT输入干扰电压信号(比如工作电压信号(VOP))，使得从防窥子像素单元300发出的光线对其周围的显示子像素单元的图像显示产生干扰。举例来讲，可以通过防窥子像素单元300输出全白光学信号，从而，在显示装置上分布有所述防窥子像素单元300时会通过显示全白画面对显示子像素单元显示的正常显示画面产生干扰。图3中所示出的结构中，防窥子像素单元300沿第一方向和第二方向具有相同的角度β。换言之，防窥子像素单元300在基板法线的第一侧和第二侧具有相同的防窥角度θ。也就是说，防窥子像素单元300具有沿中心线(即图3中间的点划线)的对称结构。其中，第一遮光层320中的开口的中心与第二遮光层340的中心重合。在这一实施例中，开口的宽度a与第二遮光层340的宽度b满足下式：(b-a)/2h＝tanθ，其中，h为第一遮光层320与第二遮光层340之间的垂直距离。由此，进一步导出：b＝a+2×tanθ×h。在另一实施例中，如图4所示，防窥子像素单元300沿第一方向和第二方向可以具有不同的角度β，即防窥子像素单元300在基板法线的第一侧和第二侧具有不同的防窥角度θ(θ1和θ2)。也就是说，防窥子像素单元300沿中心线不具有对称结构。其中，第一遮光层320中的开口的中心与第二遮光层340的中心不重合。在这一实施例中，开口与第二遮光层430满足下式：b1＝a/2+tanθ1×h，b2＝a/2+tanθ2×h，其中，b1是第二遮光层340的中点距位于第一侧的端点的距离，b2是第二遮光层340的中点距位于第二侧的端点的距离，h为第一遮光层320与第二遮光层340之间的垂直距离。应该指出的是，在图3中将第一遮光层320示为位于下基板310上，将第二遮光层340示为位于中间叠层330上，但这只是示例，在本公开的其他实施例中，第一遮光层320和第二遮光层340还可以与防窥子像素单元300中的各层具有其他的分层关系。下面回到图1，继续对图1中的防窥场景进行描述。通过图3和图4中对用于实现防窥的防窥子像素单元的描述，可以知道显示装置110上的每一个防窥子像素单元都具有位于法线第一侧和第二侧的防窥角度θ和角度β。针对图1，举例来讲，显示装置110最右端B点处的防窥子像素单元来讲，其可以具有防窥角度θ2和角度β2。在这一情况下，对于在图中的角度β2的范围内的防窥对象来讲，他们都将能够接收到B点处的防窥子像素单元发射的干扰光线，从而无法正常的获知B点附近的显示子像素单元的图像内容，从而起到对B点附近的图像内容的防窥作用。类似地，对于显示装置110最左端A点处的防窥子像素单元来讲，其可以具有防窥角度θ1和角度β1。在此基础上，可以进一步定义针对整个显示装置的防窥范围。如图1所示，在一个实施例中，可以设置β1小于β2，从而，针对位于显示装置110的第一方向的防窥对象130-2的防窥范围可以是通过A点处的角度β1与B点处的角度β2的交集(即，斜线区域)。即，在所述防窥范围内，防窥对象130-2由于显示装置110上分布的防窥子像素单元发射的干扰光线的影响，无法正常地获知整个显示装置110上显示的图像，从而起到了防窥作用。相对应地，针对位于显示装置110的第二方向的防窥对象130-1也存在一个防窥范围，在此不再赘述。在另一实施例中，如图2所示，可以设置β1等于β2。在这一实施例中，正常使用范围与图1中的实施例相比大大减小，可能会对用户的使用造成影响。然而，由于显示装置上的所有防窥子像素单元具有相同的防窥角度参数，可以通过更为简单的工艺对显示装置进行制作，并节约成本。在一个实施例中，可以在显示装置上设置多组防窥子像素单元，每组防窥子像素单元能够在显示装置110两侧各形成一个防窥范围，各组防窥子像素单元所形成的防窥范围的大小或位置有所不同。在实际使用时，可以根据防窥需要，启用所述多组防窥子像素单元中的一组或多组，并禁用剩余的防窥子像素单元，以实现定制的防窥范围设置。具体地，图5A示出了根据本公开实施例的多组防窥子像素单元的示例排布方案。在图5A中，假定每组防窥子像素单元中的各个防窥子像素单元在第一侧具有相同的防窥角度θ1，并且在第二侧同样具有相同的防窥角度θ2。应该理解的是，这一假定仅是为了便于说明，本公开并不限于此，在其他实施例中，每组防窥子像素单元中的各个防窥子像素单元可以具有不同的防窥角度θ1和θ2。图5A中包括4组防窥子像素单元。每组防窥子像素单元分别包括防窥子像素单元1、防窥子像素单元2、防窥子像素单元3和防窥子像素单元4。防窥子像素单元1-4与显示像素(或显示子像素)在像素阵列的一行和/或一列中交替地设置。例如，在图5A的排布中，在图示的第一行中，防窥子像素单元1和防窥子像素单元2轮流地与显示像素交替地设置，在图示的第二行中，防窥子像素单元3和防窥子像素单元4轮流地与显示像素交替地设置。应该理解的是，图5A中的交替模式只是示例，在其他的实施例中，还可以通过其他的交替模式来设置防窥子像素单元和显示像素。例如，图5B中，在图示的每一行中，防窥子像素单元1、防窥子像素单元2、防窥子像素单元4和防窥子像素单元3轮流地与显示像素交替地设置。可通过为来自不同组的防窥子像素单元设计不同的参数来实现不同的防窥角度范围，这些参数包括但不限于：开口的宽度a、第二遮光层的宽度b、第一遮光层与第二遮光层之间的垂直距离h、第二遮光层的中点与所述开口的中点的偏差值等。防窥子像素单元1-4的示例参数如下表1所示(其中，防窥角度范围中，负值表示法线第一侧的防窥角度，正值表示法线第二侧的防窥角度)：表1从而可以通过图5A或5B中所示的防窥子像素布局实现不同的防窥范围，下文中将结合显示装置的驱动方法进行详述。在常规的显示装置中，显示装置包括多个排布成阵列的像素单元，每个像素单元包括针对例如RGB颜色的三个显示子像素单元。在本公开的实施例中，需要用上文所述的防窥子像素单元来替代显示子像素单元或在显示子像素单元的常规排布的基础上附加防窥子像素单元。在一个实施例中，防窥子像素单元以一定的分布密度均匀地分布在显示装置上。在另一实施例中，防窥子像素单元仅分布在显示敏感区域。在一个实施例中，像素阵列中的部分像素单元整体被防窥子像素单元所替代，即原用于形成该像素单元的位置被替代地用来形成一个或多个(例如，三个)防窥子像素单元。在另一实施例中，像素阵列中的部分像素单元中的一个或两个子像素单元被防窥子像素单元所替代，即原用于形成该一个或两个子像素单元的位置被替代地用来形成一个或多个(例如，两个)防窥子像素单元。在该实施例中，如果一个像素单元中的某个子像素单元(比如R子像素)被防窥子像素单元替代，则在下一个加入了防窥子像素单元的像素单元中对另一颜色的子像素单元替代，比如G子像素或B子像素，以避免局部色偏。在另一实施例中，可以在每个或部分常规像素单元后附加一个或多个(比如1个)防窥子像素单元。换个角度来讲，可以认为每个像素单元中包括四个子像素单元，RGB颜色子像素单元以及附加的防窥子像素单元。如图1所示，在显示装置110中，针对位于显示装置110的两端(A和B)的防窥子像素单元，针对第一方向，限定了A点处的角度β1小于B点处的角度β2(相应地，防窥角度θ1大于θ2)。更一般地，与显示装置的所述第一侧的侧边距离越近的防窥子像素单元，在所述第一侧的防窥角度越小，在所述第二侧的防窥角度越大，与显示装置的所述第二侧的侧边距离越近的防窥子像素单元，在所述第二侧的防窥角度越小，在所述第一侧的防窥角度越大。图6示出了根据本公开实施例的制作防窥子像素单元的方法600的流程图。所述方法600可以用于形成如图3和4所示的防窥子像素单元。因此，应该理解的是，以上结合图3和图4对防窥子像素单元进行的相应描述和说明同样适用于图6中的方法步骤描述，对于重复的内容，在此不再赘述。在步骤S610中，形成下基板；在步骤S620中，在下基板上形成第一遮光层。在步骤S630中，在所述第一遮光层中形成开口。在步骤S640中，形成中间叠层，所述中间叠层至少部分覆盖所述第一遮光层。在步骤S650中，在所述中间叠层上形成第二遮光层，使得所述开口位于第二遮光层在第一遮光层上的正投影的范围内。在一个实施例中，所述第二遮光层与显示子像素单元的彩膜层在同一层中形成。图7示出了根据本公开实施例的显示装置驱动方法700的流程图。所述方法700可用于对图1和图2中所示的显示装置进行驱动。因此，应该理解的是，以上结合图1和图2对显示装置进行的相应描述和说明同样适用于图7中的方法步骤描述，对于重复的内容，在此不再赘述。在步骤S710中，在正常显示模式(即非防窥状态)中，向所述显示装置中的显示子像素单元提供要输出的画面的数据信号。在一个实施例中，在正常显示模式中，还向所述防窥子像素单元提供要输出的画面的数据信号。在该实施例中，位于防窥范围的对象看到的显示图像的亮度比位于正常使用范围的用户看到的显示图像的亮度更高(亮度差与所设置的防窥子像素单元的比例有关，比例越高，亮度差越大)，这能够带来与常规显示装置不同的显示效果。在另一实施例中，在正常显示模式中，禁用所述防窥子像素单元。在该实施例中，只有显示像素工作，在所有视角范围内(包括防窥范围和正常使用范围)，显示效果与常规显示装置效果一致。在一个实施例中，“禁用”可以指不向防窥子像素单元提供任何数据信号。在另一实施例中，“禁用”指的是使防窥子像素单元对应的晶体管截止。在步骤S720中，在防窥显示模式中，向所述显示装置中的显示子像素单元提供要输出的画面的数据信号，并且向所述显示装置中的防窥子像素单元提供干扰信号。在一个实施例中，在显示装置上设置有用于实现不同的防窥方位的多组防窥子像素单元的情况下，在步骤S720中，根据期望的目标防窥范围(比如角度)，向显示装置中的显示子像素单元提供要输出的画面的数据信号，并且向显示装置中的用于实现的防窥范围位于目标防窥范围内的一组或多组防窥子像素单元提供干扰信号。具体地，在所述显示装置包括多组防窥子像素单元并且每组防窥子像素单元中的各个防窥子像素单元具有相同的防窥角度的情况下，步骤S720还包括：确定所需要的防窥角度；根据所需要的防窥角度，从所述多组防窥子像素单元中选择一组或多组防窥子像素单元；向所选择的一组或多组防窥子像素单元提供干扰信号，并且向未被选择的防窥子像素单元提供要输出的画面的数据信号。举例来讲，结合图5A和图5B中所示的防窥子像素的布局以及表1中所示的示例参数值，可以实施上述实施例。具体地，当确定所需要的防窥角度是-10°～20°时，可以从防窥子像素1-4中选择防窥子像素1，以满足第一侧的防窥角度是10°，然后从中选择防窥子像素3，以满足第二侧的防窥角度是20°，从而在防窥显示模式中，向所有防窥子像素1和3提供干扰信号，这样在角度范围-10°～20°内将不会受到干扰信号的影响，而在角度范围-10°～20°之外将会受到影响。防窥角度范围与防窥像素的选择关系可以如下表2所示：防窥角度范围选择的防窥子像素编号-90°～90°无-10°～10°4-20°～10°2和3-10°～20°1和3-20°～20°3-10°～30°1-30°～10°2在实际使用时，还可以结合眼球追踪技术来实时切换对防窥子像素单元的选择，以使得用户的眼镜始终位于不受干扰信号影响的角度范围内。虽然已参照几个典型实施例描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离公开的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。当前第1页1 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