CN101916014A - 可调整视角的液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

一种可调整视角的液晶显示面板，包括第一基板、第二基板、液晶层、多个彩色次像素以及多个视角控制次像素。液晶层包括多个液晶分子设置于第一基板与第二基板之间。各彩色次像素的液晶分子包括扭转向列型液晶分子，且各彩色次像素包括第一电极设置于第一基板的内侧，以及第二电极设置于第二基板的内侧。各视角控制次像素包括第三电极设置于第一基板的内侧、第四电极设置于第一基板的内侧，以及第五电极设置于第二基板的内侧。

Description

可调整视角的液晶显示面板

技术领域

本发明涉及一种可调整视角的液晶显示面板，尤指一种具有视角控制次像素的液晶显示面板，其中在窄视角显示模式下，视角控制次像素不提供正视方向的漏光干扰但提供侧视方向的漏光干扰，而在广视角显示模式下，视角控制次像素可用做提升正视以及侧视的亮度，但不影响观看品质。

背景技术

一般而言，显示器为了使画面能提供给多个观看者，通常具有广视角的显示效果，但在某些时候或场合，例如在阅读机密信息或输入密码时，广视角的显示效果却容易使机密信息被旁人所窥视而造成机密信息外泄。因此，为了满足提供给多个观看者以及在公众场合处理机密信息的两种不同需求，具有可切换广视角显示模式与窄视角显示模式的可调整视角的显示器逐渐成为显示器市场的主流商品之一。

已知显示器的防窥机制大致上可分为下列几种技术：

一、显示器直接加装防窥片：

一般防窥片主要是通过抑制大视角的亮度，使侧视的观看者无法清楚的读取所显示的信息，达到隐私保护的效果。虽然方法简单，材料也容易取得，但因为属于额外加上一片光学膜片，会影响原本正视时显示器的光学特性及显示品质，而且也需要手动切换防窥与否，造成使用者在使用上较不方便。

二、背光源控制：

利用原本出射光具有高度准直性的背光源，搭配可电压控制的漫射片，例如高分子分散液晶膜(PDLC)，通过关电压时可电压控制的漫射片会将准直光扩散，造成在侧视时有光源出射，以提供广视角显示模式；开电压时可电压控制的漫射片不会对原本的准直光造成扩散的作用，以达成窄视角的显示模式。此方法主要是通过控制背光的出射角度，来调整侧视的亮度，使侧视的人无法读取显示信息。在理想上虽可以完美的避免其他人员窥视信息，且切换方便，但实际应用上因为光路控制不易，无法达成完全的准直光，虽然可以降低背光源在大视角的分布，但却无法将大视角的亮度完全降至无法辨识，因此在防窥表现上无法得到令人满意的效果。

三、加上视角控制模块单元：

在原本正常显示的显示模块上，再外加另一片视角控制模块，通过电压控制视角控制模块的开关来切换广视角显示模式与窄视角显示模式。此方法在广视角显示模式时，不会对原本的影像显示造成任何干扰或破坏，能保有原本影像的品质。而在窄视角显示模式下，侧视的亮度会被明显的抑制，而使得侧视的人不易判读影像所显示的信息。但因为是由两片模块所组成，整体重量及厚度皆增加一倍，比较而言成本也大幅的提高。

由上述可知，已知显示器的防窥技术在达到防窥效果的同时往往需要牺牲原有的部分特性，如显示品质、光学特性、厚度以及重量等，因此已知防窥技术仍具有改善的空间。

发明内容

本发明的主要目的之一在于提供一种可调整视角的液晶显示面板，以解决已知技术所面临的难题。

为达上述目的，本发明提供了一种可调整视角的液晶显示面板包括第一基板、第二基板、液晶层、多个彩色次像素以及多个视角控制次像素。第一基板与第二基板相对设置。液晶层包括多个液晶分子设置于第一基板与第二基板之间。各彩色次像素的液晶分子包括扭转向列型液晶分子，且各彩色次像素包括第一电极设置于第一基板面对第二基板的内侧，以及第二电极设置于第二基板面对第一基板的内侧。各视角控制次像素包括第三电极设置于第一基板面对第二基板的内侧、第四电极设置于第一基板面对第二基板的内侧，以及第五电极设置于第二基板面对第一基板的内侧。

本发明的可调整视角的液晶显示面板具有视角控制次像素，其中在广视角显示模式下，视角控制次像素可贡献亮度，而在窄视角显示模式下，视角控制次像素则可提供侧向漏光，由此干扰侧视方向的观看者，达到防窥的效果。

附图说明

图1至图4绘示了本发明优选实施例的可调整视角的液晶显示面板的示意图。

图5绘示了本实施例的可调整视角的液晶显示面板的俯视示意图。

图6绘示了本发明另一优选实施例的可调整视角的液晶显示面板的示意图。

图7绘示了本发明又一优选实施例的可调整视角的液晶显示面板的示意图。

图8A与图8B绘示了本发明的平面转换型电极结构的两种变化实施例的示意图。

图9A至图9C绘示了本发明的平面转换型电极结构的三种变化实施例的示意图。

图10绘示了本发明又一优选实施例的可调整视角的液晶显示面板的示意图。

图11绘示了图10的第三电极/第四电极的实施例的俯视示意图。

图12绘示了图10的第三电极/第四电极的另一实施例的俯视示意图。

图13绘示了图10的第三电极/第四电极的又一实施例的俯视示意图。

图14绘示了本发明优选实施例的可调整视角的液晶显示面板于广视角显示模式下以正视或侧视观看的示意图。

图15绘示了本实施例的可调整视角的液晶显示面板于窄视角显示模式下以侧视观看的示意图。

附图标记说明

10    可调整视角的液晶显示面板        20     第一基板

21    第一电极                        22     第二电极

23    第三电极                        231    第一主干电极

232   第二主干电极                    23A    第一条状电极

23B   第二条状电极                    23S    狭缝

24    第四电极                        241    第一主干电极

242   第二主干电极                    24A    第一条状电极

24B   第二条状电极                    25     第五电极

26    第六电极                        28     绝缘层

30    液晶层                          40     第二基板

41    第一偏光片                      42     第二偏光片

50     可调整视角的液晶显示面板    60     可调整视角的液晶显示面板

62A    第一区块                    62B    第二区块

VAC    视角控制次像素              LC     液晶分子

RP     红色次像素                  GP     绿色次像素

BP     蓝色次像素                  CF     彩色滤光片层

P1     第一光穿透轴                P2     第二光穿透轴

TFT1   第一开关元件                TFT2   第二开关元件

GL     栅极线                      GL1    栅极线

GL2    栅极线                      DL     数据线

DL1    数据线                      DL2    数据线

CW1    第一导线                    CW2    第二导线

具体实施方式

为使熟习本发明所属技术领域的一般技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的优选实施例，并配合附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。

请参考图1至图4。图1至图4绘示了本发明优选实施例的可调整视角的液晶显示面板的示意图，其中图1绘示了本实施例的可调整视角的液晶显示面板于广视角显示模式的亮态下的示意图，图2绘示了本实施例的可调整视角的液晶显示面板于广视角显示模式的暗态下的示意图，图3绘示了本实施例的可调整视角的液晶显示面板于窄视角显示模式的亮态下的示意图，图4绘示了本实施例的可调整视角的液晶显示面板于窄视角显示模式的暗态下的示意图。如图1至图4所示，本实施例的可调整视角的液晶显示面板10包括第一基板20、第二基板40、液晶层30、多个彩色次像素，以及多个视角控制次像素(viewing angle control pixel，简称VAC pixel)。第一基板20与第二基板40为相对设置，液晶层30包括设置于第一基板20与第二基板40之间的多个液晶分子LC。彩色次像素包括红色次像素RP、绿色次像素GP或蓝色次像素BP。各彩色次像素包括设置于第一基板20面对第二基板40内侧的第一电极21，以及设置于第二基板40面对第一基板20内侧的第二电极22。此外，在本实施例中，各彩色次像素的液晶分子LC包括扭转向列(twistnematic，TN)型液晶分子，其具有扭转向列效应。在本实施例中，第一基板20可为例如薄膜晶体管基板(亦称为阵列基板)，而第二基板40可为例如对向基板，且在此状况下，各彩色次像素的第一电极21为彼此电性分离的像素电极，而第二电极22则为所有彩色次像素共用的共通电极。第一基板20亦可为对向基板，且第二基板40可为薄膜晶体管基板，且在此状况下第一电极21为共通电极，而第二电极22为像素电极。此外，可调整视角的液晶显示面板10可另包括彩色滤光片层CF，设置于第一基板20上或第二基板40上。举例而言，在本实施例中，彩色滤光片层CF设置于第二基板40的内侧，并包括红色滤光片、绿色滤光片与蓝色滤光片分别对应红色次像素RP、绿色次像素GP或蓝色次像素BP。另外，可调整视角的液晶显示面板10另包括第一偏光片41与第二偏光片42，分别设置于第一基板20与第二基板40的外侧，其中第一偏光片41具有第一光穿透轴P1，第二偏光片42具有第二光穿透轴P2，且第一光穿透轴P1与第二光穿透轴P2大体上相互垂直。举例而言，第一光穿透轴P1的方位角为负45或正135度方向，第二光穿透轴P2的方位角为正45或负135度方向，但不以此为限。再者，第一基板20的内侧与第二基板40的内侧可分别设置配向膜(图未示)，用以对液晶分子LC进行配向。

各视角控制次像素VAC包括设置于第一基板20面对第二基板40的内侧的第三电极23、设置于第一基板20面对第二基板40的内侧的第四电极24，以及设置于第二基板40面对第一基板20的内侧的第五电极25。第三电极23与第四电极24于垂直投影方向上不相互重叠。在本实施例中，第三电极23与第四电极24位于同一平面上，且第三电极23与第四电极24为电性分离而具有不同的电压，但不以此为限。第三电极23与第四电极24可分别为透明电极，并可由相同的透明导电层所形成。优选地，视角控制次像素VAC的第三电极23、第四电极24可与彩色次像素的第一电极21由相同的透明导电层(例如同一氧化铟锡层)所构成，但不以此为限。第三电极23与第四电极24亦可由不同的透明导电层所构成，或是由相同或不同的不透明导电层所构成。此外，视角控制次像素VAC的第五电极25可与彩色次像素的第二电极22电性连接，并由相同的透明导电层所构成，但不以此为限。例如，视角控制次像素VAC的第五电极25亦可与彩色次像素的第二电极22电性分离。

本发明的可调整视角的液晶显示面板10具有可切换广视角显示模式与窄视角显示模式的特性，因此可符合各类型使用者的不同需要。以下依序对本发明的可调整视角的液晶显示面板在广视角显示模式的亮态、暗态，以及窄视角显示模式的亮态、暗态的操作方式进行详述。

如图1所示，在广视角显示模式的亮态下，彩色次像素与视角控制次像素VAC的操作方式如下所述。对于彩色次像素而言，不对彩色次像素的第一电极21与第二电极22施加电压，或是对第一电极21与第二电极22施加相同的电压，以使第一电极21与第二电极22之间不存在垂直电场，此时通过配向膜的预设配向方向，从第一电极21往第二电极22的方向来看，液晶分子LC的方位角例如大体上会由负45度旋转至负135度。此外对于视角控制次像素VAC而言，不对第三电极23与第四电极24施加电压，或是对第三电极23与第四电极24施加相同的电压，使视角控制次像素VAC内不产生水平电场；另外不对第五电极25施加电压，或对第五电极25施加与第三电极23与第四电极24相同的电压，使视角控制次像素VAC内不会产生垂直电场。在不具有垂直电场与水平电场的状况下，视角控制次像素VAC内液晶分子LC会与彩色次像素内的液晶分子LC具有相同的旋转方式，亦即从第一电极21往第二电极22的方向来看，液晶分子LC的方位角大体上亦会由负45度旋转至负135度。透过上述操作方式，彩色次像素与视角控制次像素VAC的液晶分子大体上均呈扭转向列方式排列，因此两者皆会容许背光的穿透，且对于正视或侧视的观看者而言，都可观看到可调整视角的液晶显示面板10的显示画面。值得说明的是由于在广视角显示模式的亮态下，视角控制次像素VAC本身亦可贡献亮度，因此视角控制次像素VAC可依设计考量而设置白色滤光片、彩色滤光片或不设置滤光片，而使视角控制次像素VAC可作为白色次像素、彩色次像素或透明次像素。

如图2所示，在广视角显示模式的暗态下，彩色次像素与视角控制次像素VAC的操作方式如下所述。对于彩色次像素而言，分别对彩色次像素的第一电极21与第二电极22施加不同的电压，或是第一电极21与第二电极22的其中一者施加电压，以使第一电极21与第二电极22之间产生垂直电场，通过垂直电场的存在，可使彩色次像素内的液晶分子LC站立而呈现垂直配向方式排列，此时背光无法穿透彩色次像素而形成暗态。此外，对于视角控制次像素VAC而言，可包括下列两种操作方式。第一种操作方式为不对第三电极23与第四电极24施加电压，或是对第三电极23与第四电极24施加相同的电压，因此视角控制次像素VAC内不会产生水平电场，而对第五电极25施加不同于施加在第三电极23与第四电极24的电压，因此在视角控制次像素VAC内会产生垂直电场。通过垂直电场的存在，可使视角控制次像素VAC内液晶分子LC站立而呈现垂直配向方式排列，此时背光无法穿透视角控制次像素VAC而形成暗态。透过上述操作方式，彩色次像素与视角控制次像素VAC两者皆不会容许背光的穿透。第二种操作方式为对第三电极23与第四电极24施加不同的电压，或是对第三电极23与第四电极24的其中一者施加电压，以产生水平电场；此外，对第五电极25施加与第三电极23及第四电极24的其中一者相同的电压，并尽量使第五电极25与第三电极23第四电极24之间不存在垂直电场或存在微弱的垂直电场。通过第二种操作方式，亦可使视角控制次像素VAC不贡献亮度。在实际应用上，上述对于视角控制次像素VAC的第一种操作方式与第二种操作方式可择一应用，或是同时应用，亦即部分视角控制次像素VAC可采取第一种操作方式，而部分视角控制次像素VAC可采取第二种操作方式。

如图3所示，在窄视角显示模式的亮态下，彩色次像素与视角控制次像素VAC的操作方式如下所述。在窄视角显示模式的亮态下与在广视角显示模式的亮态下，彩色次像素的操作方式类似。对于彩色次像素而言，不对彩色次像素的第一电极21与第二电极22施加电压，或是对第一电极21与第二电极22施加相同的电压，以使第一电极21与第二电极22之间不存在垂直电场，此时通过配向膜的预设配向方向，从第一电极21往第二电极22的方向来看，液晶分子LC的方位角例如大体上会由负45度旋转至负135度。此外，对于视角控制次像素VAC而言，对第三电极23与第四电极24施加不同的电压，或是对第三电极23与第四电极24的其中一者施加电压，以使第三电极23与第四电极24之间产生水平电场，此水平电场可驱使液晶分子LC呈平行(homogeneous)排列，并与偏振片中的第一光穿透轴P1或第二光穿透轴P2，其中之一穿透轴方向平行或垂直；同时，对第五电极25施加不同于第三电极23或第四电极24的电压，以使第五电极25与第三电极23或第四电极24之间产生垂直电场，此垂直电场可使液晶分子LC在垂直方向上产生倾角(tilt angle)。通过垂直电场对液晶分子LC产生的倾角可使得视角控制次像素VAC产生侧向的漏光，且在此状态下视角控制次像素VAC在正视方向上不会贡献亮度，但在侧视方向上会产生漏光而可产生干扰作用。视角控制次像素VAC可设置在第一基板20的任何位置，且视角控制次像素VAC的数目可依需求作调整并不需与彩色次像素的数目对应。再者，利用调整第三电极23、第四电极24与第五电极25的电压，可改变垂直电场的大小与水平电场的大小，进而改变液晶分子LC的倾角，达到控制侧向漏光的作用。举例而言，视角控制次像素VAC可包括第一视角控制次像素、第二视角控制次像素与第三视角控制次像素。在提供垂直电场与水平电场的状况下，第一视角控制次像素的液晶分子LC可具有第一倾角，且第一倾角大体上介于30度至70度之间，例如45度；在仅提供垂直电场而无水平电场的状况下，第二视角控制次像素的液晶分子LC可具有第二倾角，且第二倾角大体上介于70度至90度之间，例如85度；在仅提供水平电场而无垂直电场的状况下，第三视角控制次像素的液晶分子LC可具有第三倾角，且第三倾角大体上大于0度且小于等于30度，例如5度。此外，在液晶分子LC具有第一倾角的状况下，视角控制次像素VAC可具有较多的侧向漏光；在液晶分子LC具有第二倾角与第三倾角的状况下，视角控制次像素VAC则具有较小的侧向漏光。在实际应用上，视角控制次像素VAC可自上述第一视角控制次像素、第二视角控制次像素与第三视角控制次像素三种之中任选至少一种、或两种、或三种。

如图4所示，在窄视角显示模式的暗态下，彩色次像素与视角控制次像素VAC的操作方式与广视角显示模式的暗态下相同，在此不再赘述。

请再参考图5，并一并参考图1至图4。图5绘示了本实施例的可调整视角的液晶显示面板的俯视示意图，其中为清楚表示视角控制次像素VAC的电极图案设计，图5未绘示出第二基板与液晶层等元件。如图5所示，各视角控制次像素VAC另包括第一开关元件TFT1与第三电极23电性连接以控制第三电极23，以及第二开关元件TFT2与第四电极24电性连接以控制第四电极24。第三电极23与第四电极24彼此电性分离。在本实施例中，第一开关元件TFT1与第二开关元件TFT2共用相同的栅极线GL，但分别与两不同的数据线DL1，DL2电性连接。第三电极23包括电性相连且互相垂直的第一主干电极231与第二主干电极232，第四电极24包含电性相连且互相垂直的第一主干电极241与第二主干电极242，第三电极23的第一主干电极231与第四电极24的第一主干电极241平行，且第三电极23的第二主干电极232与第四电极24的第二主干电极242平行。此外，第三电极23另包括多条平行排列的第一条状电极23A，且第三电极23的各第一条状电极23A的一端与第三电极23的第一主干电极231或第二主干电极232电性连接，第四电极24另包括多条平行排列的第一条状电极24A，且第四电极24的各第一条状电极24A的一端与第四电极24的第一主干电极241或第二主干电极242电性连接。此外，第三电极23的第一条状电极23A以及第四电极24的第一条状电极24A与第一光穿透轴P1或与第二光穿透轴P2的其中一者平行或垂直。

在上述实施例中，第三电极23与第四电极24位于第一基板20上的同一平面，且第三电极23与第四电极24在垂直投影方向上不重叠，此配置方式属于平面转换型(in-plane switch，IPS)电极结构，但本发明的应用并不以此为限，而可为其它类型的电极结构，例如边缘电场切换型(fringe field switch，FFS)电极结构。再者，上述实施例的视角控制次像素VAC的第一开关元件TFT1与第二开关元件TFT2共用相同的栅极线GL，但分别与两不同的数据线DL1，DL2电性连接，亦即2D1G架构，但本发明的应用并不以此为限。下文将针对本发明的可调整视角的液晶显示面板的不同实施样态进行说明，且为简化说明，以下说明主要针对各实施例不同之处进行详述，而不再对相同的处作重复赘述。

请参考图6。图6绘示了本发明另一优选实施例的可调整视角的液晶显示面板的示意图。如图6所示，与图5的实施例不同之处在于，本实施例的视角控制次像素VAC的第一开关元件TFT1与第二开关元件TFT2共用相同的数据线DL，但分别与两不同的栅极线GL1，GL2电性连接，亦即2G1D架构。

请参考图7。图7绘示了本发明又一优选实施例的可调整视角的液晶显示面板的示意图。如图7所示，与图5及图6的实施例不同之处在于，本实施例的视角控制次像素VAC的第三电极23与第四电极24并未通过开关元件加以控制，第三电极23与第一导线CW1电性连接并直接接受第一导线CW1的电压信号控制，而第四电极24与第二导线CW2电性连接并直接接受第二导线CW2的电压信号控制。

在图5至图7的实施例中，第三电极23仅具有沿相同方向排列的第一条状电极23A，且第四电极24仅具有沿相同方向排列的第一条状电极24A，因此在窄视角显示模式下，视角控制次像素VAC仅会具有单一侧向漏光方向。

请参考图8A与图8B，并一并参考图1至图4。图8A与图8B绘示了本发明的平面转换型电极结构的两种变化实施例的示意图。如图8A所示，不同于图5的实施例，在本实施例中，第三电极23包括第一主干电极231、多条平行排列的第一条状电极23A与多条平行排列的第二条状电极23B，其中第一条状电极23A与第二条状电极23B彼此不平行，各第一条状电极23A的一端与第一主干电极231电性连接，而各第二条状电极23B的一端分别与相对应的第一条状电极23A的另一端电性连接；第四电极24包括第一主干电极241、多条平行排列的第一条状电极24A与多条平行排列的第二条状电极24B，其中第一条状电极24A与第二条状电极24B彼此不平行，各第一条状电极24A的一端与第一主干电极241电性连接，而各第二条状电极23B的一端分别与相对应的第一条状电极23A的另一端电性连接。此外，第三电极23的第一条状电极23A与第四电极24的第二条状电极24B大体上与第一光穿透轴P1平行或垂直，且第三电极23的第二条状电极23B与第四电极24的第一条状电极24A大体上与第二光穿透轴P2平行或垂直。

图8B所示的电极结构与图8A类似，其不同之处在于第三电极23的部分第一条状电极23A与部分第二条状电极23B依序以接续方式连接，而形成类似锯齿状的结构；同理，第四电极24的部分第一条状电极24A与部分第二条状电极24B亦依序以接续方式连接，而形成类似锯齿状的结构。在图8A与图8B的实施例中，第三电极23具有沿不同方向排列的第一条状电极23A与第二条状电极23B，且第四电极24具有沿不同方向排列的第一条状电极24A与第二条状电极24B，因此在窄视角显示模式下，视角控制次像素VAC会具有两个不同的侧向漏光方向。

在上述各实施例中，第三电极23与第四电极24均位于同一平面上，但并不以此为限。请再参考图9A至图9C。图9A至图9C绘示了本发明的平面转换型电极结构的三种变化实施例的示意图，其可应用在图1至图8B中任一者所揭示的平面转换型电极结构上。在图9A至图9C所示的实施例中，第三电极23与第四电极24设置于不同平面，但第三电极23与第四电极24在垂直投影方向上不重叠，因此第三电极23与第四电极24之间仍可透过电压的控制产生水平电场。如图9A所示，第三电极23为透明电极，其可与第一电极(图未示)由同一层透明导电层所构成，而第四电极24为不透明电极，其可与数据线(图未示)由同一层不透明导电层(第二金属层)所构成。如图9B所示，第四电极24为透明电极，而第三电极23为不透明电极，其可选择性与栅极线(图未示)由同一层不透明导电层(第一金属层)所构成。如图9C所示，第三电极23为不透明电极，其可选择性与数据线(图未示)由同一层不透明导电层(第二金属层)所构成，而第四电极24为不透明电极，其可选择性与栅极线(图未示)由同一层不透明导电层(第一金属层)所构成，但本发明不以此为限，可依照工艺设计的不同，亦可以有不同的实施方式，例如：第四电极24为不透明电极，而第三电极23亦为不透明电极，而且，第三电极23与第四电极24的材料以及制作步骤，亦可选择性的与其他工艺同时或不同时完成。

请参考图10。图10绘示了本发明又一优选实施例的可调整视角的液晶显示面板的示意图。与前述各实施例不同之处在于，本实施例的可调整视角的液晶显示面板具有边缘电场切换型电极结构。如图10所示，本实施例的可调整视角的液晶显示面板50的各视角控制次像素VAC另包括第六电极26设置于第一基板20面对第二基板40的内侧，以及绝缘层28设置于第三电极23、第四电极24以及第六电极26之间。各视角控制次像素VAC的第三电极23与第四电极24电性连接，且第六电极26与第三电极23、第四电极24设置于不同平面上，例如第六电极26设置于第三电极23、第四电极24的下方。此外，第六电极26与第三电极23、第四电极24为电性分离，且第六电极26为平面型电极。另外，可调整视角的液晶显示面板50可另包括彩色滤光片层CF，设置于第一基板20上或第二基板40上。举例而言，在本实施例中，彩色滤光片层CF设置于第一基板20的内侧，亦即将彩色滤光片层制作在阵列基板上(COA)的作法。此外，第二电极22与第五电极25可为电性连接而由同一电压信号，例如共通信号加以控制，或电性分离而分别由不同的电压信号加以控制。举例而言，在本实施例中，第二电极22与第五电极25即由不同的电压信号加以控制。

本实施例的可调整视角的液晶显示面板的彩色次像素的操作方式与前述各实施例相同，在此不再赘述，以下仅针对视角控制次像素VAC的操作方式进行详述。在广视角显示模式的亮态下，不对第三电极23、第四电极24以及第六电极26施加电压，或是对第三电极23、第四电极24与第六电极26施加相同的电压，使视角控制次像素VAC内不产生水平电场；另外不对第五电极25施加电压，或对第五电极25施加与第三电极23、第四电极24及第六电极26相同的电压，使视角控制次像素VAC内不会产生垂直电场。在广视角显示模式的暗态或在窄视角显示模式的暗态下，可包括下列两种操作方式。第一种操作方式为不对第三电极23、第四电极24与第六电极26施加电压，或是对第三电极23、第四电极24与第六电极26施加相同的电压，因此视角控制次像素VAC内不会产生水平电场，而对第五电极25施加不同于施加在第三电极23、第四电极24与第六电极26的电压，因此在视角控制次像素VAC内会产生垂直电场。通过垂直电场的存在，可使视角控制次像素VAC内液晶分子LC站立而呈现垂直配向方式排列，此时背光无法穿透视角控制次像素VAC而形成暗态。第二种操作方式为对第三电极23、第四电极24与第六电极26施加不同的电压，或是对第三电极23、第四电极24以及第六电极26的其中一者施加电压，以产生水平电场；同时，对第五电极25施加与第三电极23、第四电极24及第六电极26的其中一者相同的电压，并尽量使第五电极25与第三电极23、第四电极24或第五电极25与第六电极26之间不存在垂直电场或存在微弱的垂直电场。通过第二种操作方式，亦可使视角控制次像素VAC不贡献亮度。上述对于视角控制次像素VAC的第一种操作方式与第二种操作方式可择一应用，或同时应用，亦即部分视角控制次像素VAC可采取第一种操作方式，而部分视角控制次像素VAC可采取第二种操作方式。在窄视角显示模式的亮态下，对第三电极23、第四电极24与第六电极26施加不同的电压，或是对第三电极23、第四电极24与第六电极26的其中一者施加电压，以使第三电极23与第四电极24之间产生水平电场，此水平电场可驱使液晶分子LC呈平行排列并与第一光穿透轴P1或第二光穿透轴P2其中之一穿透轴方向平行或垂直；同时，对第五电极25施加不同于第三电极23、第四电极24或第六电极26的电压，以使第五电极25与第三电极23、第四电极24之间或第五电极25与第六电极26之间产生垂直电场，此垂直电场可使液晶分子LC在垂直方向上产生倾角。通过垂直电场对液晶分子LC产生的倾角可使得视角控制次像素VAC产生侧向的漏光，且在此状态下视角控制次像素VAC在正视方向上不会贡献亮度，但在侧视方向上会产生漏光而可产生干扰作用。在实际应用上，视角控制次像素VAC可设置在第一基板20的任何位置，且视角控制次像素VAC的数目可依需求作调整并不需与彩色次像素的数目对应。再者，利用调整第三电极23、第四电极24、第五电极25与第六电极26的电压，可改变垂直电场的大小与水平电场的大小，进而改变液晶分子LC的倾角，达到控制侧向漏光的作用。垂直电场与水平电场对于液晶分子LC的倾角的影响如前所述，在此不多加赘述。

请参考图11，并一并参考图10。图11绘示了图10所示的第三电极、第四电极的实施例的俯视示意图。如图11所示，各视角控制次像素VAC的第三电极23包含电性相连且互相垂直的第一主干电极231与第二主干电极232，且各视角控制次像素VAC的第四电极24包含电性相连且互相垂直的第一主干电极241与第二主干电极242。第三电极23的第一主干电极231与第二主干电极232以及第四电极24的第一主干电极241与第二主干电极242彼此连接而形成中空的矩形框架。此外，第三电极23与第四电极24另包括多条平行排列的第一条状电极23A，各第一条状电极23A的一端与第三电极23的第一主干电极231或第二主干电极232电性连接，各第一条状电极23A的另一端与第四电极24的第一主干电极241或第二主干电极242电性连接，且相邻的第一条状电极231之间具有狭缝(slit)23S。另外，第一条状电极23A大体上与第一光穿透轴P1以及第二光穿透轴P2的其中一者平行或垂直。

请再参考图12，并一并参考图10。图12绘示了图10的第三电极、第四电极的另一实施例的俯视示意图。如图12所示，相较于图11的实施例，本实施例的第三电极23与第四电极24另包括多条平行排列的第二条状电极23B。第一条状电极23A与第二条状电极23B彼此不平行，各第一条状电极23A的一端与第三电极23的第一主干电极231或第二主干电极232电性连接，各第一条状电极23A的另一端与相对应的第二条状电极23B的一端电性连接，各第二条状电极23B的另一端与第四电极24的第一主干电极241或第二主干电极242电性连接，且相邻的第一条状电极23A之间与相邻的第二条状电极23B之间具有狭缝23S。此外，第一条状电极23A大体上与第一光穿透轴P1平行或垂直，且第二条状电极23B大体上与第二光穿透轴P2平行或垂直。

请再参考图13，并一并参考图10。图13绘示了图10的第三电极、第四电极的又一实施例的俯视示意图。如图13所示，图13所示的电极结构与图12类似，其不同之处在于第三电极23的部分第一条状电极23A与部分第二条状电极23B依序以接续方式连接，而形成类似锯齿状的结构；同理，第四电极24的部分第一条状电极24A与部分第二条状电极24B亦依序以接续方式连接，而形成类似锯齿状的结构。

在图11的实施例中，第三电极23与第四电极24仅具有沿相同方向排列的第一条状电极23A，因此在窄视角显示模式下，视角控制次像素VAC仅会具有单一侧向漏光方向。在图12与图13的实施例中，第三电极23与第四电极24具有沿不同方向排列的第一条状电极23A与第二条状电极23B，因此在窄视角显示模式下，视角控制次像素VAC会具有两个不同的侧向漏光方向。

请再参考图14与图15。图14绘示了本发明优选实施例的可调整视角的液晶显示面板于广视角显示模式下以正视或侧视方向观看的示意图，图15绘示了本实施例的可调整视角的液晶显示面板于窄视角显示模式下以侧视方向观看的示意图。本实施例的可调整视角的液晶显示面板60可划分为多个第一区块62A与多个第二区块62B。第一区块62A与第二区块62B可呈矩阵型式排列，但不以此为限。在第一选择实施例中，任一第一区块62A内与任一第二区块62B内均设置有视角控制次像素，且所有的视角控制次像素可都选用具有单一侧向漏光方向的视角控制次像素。如图14所示，在广视角显示模式下，所有的视角控制次像素对正视方向与侧视方向均可贡献亮度；而如图15所示，在窄视角显示模式下，可通过电压的控制将例如第一区块62A内的视角控制次像素控制在开启状态，并将例如第二区块62B内的视角控制次像素控制在关闭状态。在此状况下，第一区块62A内的视角控制次像素会提供单一侧向漏光，而第二区块62B内的视角控制次像素无法提供侧向漏光，因此可对侧视的观看者造成干扰，达到窄视角显示效果。在第二选择实施例中，任一第一区块62A内与任一第二区块62B内均设置有视角控制次像素，且所有的视角控制次像素可都选用具有两个不同的侧向漏光方向的视角控制次像素。同样地，如图15所示，在窄视角显示模式下，可通过电压将例如第一区块62A内的视角控制次像素控制在开启状态，并将例如第二区块62B内的视角控制次像素控制在关闭状态。在此状况下，第一区块62A内的视角控制次像素会提供两个不同的侧向漏光方向，而第二区块62B内的视角控制次像素无法提供侧向漏光，因此可对侧视的观看者造成干扰，达到窄视角显示效果。在第三选择实施例中，任一第一区块62A内与任一第二区块62B内均设置有视角控制次像素，且第一区块62A内与第二区块62B内设置有具有不同的侧向漏光方向的视角控制次像素。在窄视角显示模式下，可通过电压同时将第一区块62A内与第二区块62B内的视角控制次像素控制在开启状态，而由于第一区块62A内与第二区块62B内的视角控制次像素具有不同方向的侧向漏光方向，因此可对侧视的观看者造成干扰，达到窄视角显示效果。在第四选择实施例中，任一第一区块62A内与任一第二区块62B内均设置有视角控制次像素，且各视角控制次像素可分别选自于具有单一侧向漏光方向的视角控制次像素与具有不同的侧向漏光方向的视角控制次像素的任一者。在窄视角显示模式下，可通过电压同时将第一区块62A内与第二区块62B内的视角控制次像素控制在开启状态，此时第一区块62A内与第二区块62B内的视角控制次像素均会产生侧向漏光，由此可降低侧视方向的对比，亦可具有窄视角显示作用。在第五选择实施例中，可仅于例如第一区块62A内设置视角控制次像素，而不在第二区块62B内设置视角控制次像素，第二区块62B内的原视角控制次像素可仅设计为白色次像素。在窄视角显示模式下，通过电压将例如第一区块62A内的视角控制次像素控制在开启状态，且将第二区块62B内的白色次像素控制在关闭状态。在此状况下，第一区块62A内的视角控制次像素会提供侧向漏光，而第二区块62B内的白色次像素则无法提供侧向漏光，因此可对侧视的观看者造成干扰，达到窄视角显示效果。

综上所述，本发明的可调整视角的液晶显示面板具有视角控制次像素，其中在广视角显示模式下，视角控制次像素可贡献亮度，而在窄视角显示模式下，视角控制次像素则可提供侧向漏光，由此干扰侧视方向的观看者，达到防窥的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (40)

1.一种可调整视角的液晶显示面板，包括：

第一基板；

第二基板，与该第一基板相对设置；

液晶层，包括多个液晶分子，设置于该第一基板与该第二基板之间；

多个彩色次像素，其中各彩色次像素的该多个液晶分子包括扭转向列型液晶分子，且各彩色次像素包括；

第一电极，设置于该第一基板面对该第二基板的内侧；以及

第二电极，设置于该第二基板面对该第一基板的内侧；以及

多个视角控制次像素，其中各视角控制次像素包括；

第三电极，设置于该第一基板面对该第二基板的内侧；

第四电极，设置于该第一基板面对该第二基板的该内侧；以及

第五电极，设置于该第二基板面对该第一基板的内侧。

2.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，其中于窄视角显示模式下，该多个视角控制次像素包括至少一第一视角控制次像素，且该第一视角控制次像素的该第三电极与该第四电极之间具有水平电场，该第一视角控制次像素的该第五电极与该第三电极/该第四电极的至少其中一者之间具有垂直电场，且该第一视角控制次像素的该多个液晶分子在垂直方向上具有第一倾角。

3.如权利要求2所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第一倾角大体上介于30度至70度之间。

4.如权利要求3所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第一倾角大体上为45度。

5.如权利要求2所述的可调整视角的液晶显示面板，其中于该窄视角显示模式下，该多个视角控制次像素另包括至少一第二视角控制次像素，且该第二视角控制次像素的该第五电极与该第三电极/该第四电极的至少其中一者之间具有垂直电场，且该第二视角控制次像素的该多个液晶分子在该垂直方向上具有不同于该第一倾角的第二倾角。

6.如权利要求5所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第二倾角大体上介于70度至90度之间。

7.如权利要求6所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第二倾角大体上为85度。

8.如权利要求2所述的可调整视角的液晶显示面板，其中于该窄视角显示模式下，该多个视角控制次像素另包括至少一第三视角控制次像素，且该第三视角控制次像素的该第三电极与该第四电极之间具有水平电场，且该第三视角控制次像素的该多个液晶分子在该垂直方向上具有不同于该第一倾角的第三倾角。

9.如权利要求8所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第三倾角大体上大于0度且小于等于30度。

10.如权利要求9所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第三倾角大体上为5度。

11.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，其中于广视角亮态显示模式下，该多个视角控制次像素的该多个液晶分子大体上呈扭转向列方式排列。

12.如权利要求11所述的可调整视角的液晶显示面板，其中于该广视角亮态显示模式下，该视角控制次像素为白色次像素、透明次像素或彩色次像素。

13.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，其中于广视角暗态显示模式下，该多个视角控制次像素的该多个液晶分子呈垂直配向方式排列。

14.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各彩色次像素为红色次像素、绿色次像素或蓝色次像素。

15.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素另包括第一开关元件用以控制该第三电极，以及第二开关元件用以控制该第四电极。

16.如权利要求15所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第一开关元件与该第二开关元件共用栅极线，以及与两不同的数据线电性连接。

17.如权利要求15所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第一开关元件与该第二开关元件共用数据线，以及与两不同的栅极线电性连接。

18.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，另包括第一导线与第二导线设置于该第一基板之上，其中各视角控制次像素的该第三电极与该第一导线电性连接，各视角控制次像素的该第四电极与该第二导线电性连接。

19.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，另包括彩色滤光片层，设置于该第一基板上或该第二基板上。

20.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，另包括第一偏光片与第二偏光片，分别设置于该第一基板的外侧与该第二基板的外侧，其中该第一偏光片具有第一光穿透轴，该第二偏光片具有第二光穿透轴，且该第一光穿透轴与该第二光穿透轴大体上相互垂直。

21.如权利要求20所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素的该第三电极与该第四电极于垂直投影方向上不相互重叠。

22.如权利要求20所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素的该第三电极还包含电性相连且互相垂直的第一主干电极与第二主干电极，且各视角控制次像素的该第四电极还包含电性相连且互相垂直的第一主干电极与第二主干电极，该第三电极的该第一主干电极与该第四电极的该第一主干电极平行，该第三电极的该第二主干电极与该第四电极的该第二主干电极平行。

23.如权利要求22所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素的该第三电极另包括多条平行排列的第一条状电极，该第三电极的各第一条状电极的一端与该第三电极的该第一主干电极或该第二主干电极电性连接，各视角控制次像素的该第四电极另包括多条平行排列的第一条状电极，该第四电极的各第一条状电极的一端与该第四电极的该第一主干电极或该第二主干电极电性连接。

24.如权利要求23所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素的该第三电极的该多个第一条状电极以及该第四电极的该多个第一条状电极与该第一光穿透轴与该第二光穿透轴的其中一者实质上平行。

25.如权利要求23所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素的该第三电极还包括多条平行排列的第二条状电极分别与该第三电极的相对应的该多个第一条状电极电性连接，各视角控制次像素的该第四电极还包括多条平行排列的第二条状电极分别与该第四电极的相对应的该多个第一条状电极电性连接，该第三电极的该多个第一条状电极与该第四电极的该多个第二条状电极大体上与该第一光穿透轴平行或垂直，且该第三电极的该多个第二条状电极与该第四电极的该多个第一条状电极大体上与该第二光穿透轴平行或垂直。

26.如权利要求21所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素的该第三电极与该第四电极为电性分离。

27.如权利要求21所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素的该第三电极与该第四电极设置于同一平面上，且该第三电极与该第四电极分别为透明电极。

28.如权利要求21所述的可调整视角的液晶显示面板，另包括绝缘层，设置于各视角控制次像素的该第三电极与该第四电极之间，该第三电极与该第四电极设置于不同平面上，其中该第三电极包括透明电极或不透明电极，且该第四电极包括透明电极或不透明电极。

29.如权利要求20所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素另包括第六电极设置于该第一基板面对该第二基板的该内侧，以及绝缘层设置于该第三电极/该第四电极以及该第六电极之间，各视角控制次像素的该第三电极电性连接至该第四电极，该第六电极与该第三电极/该第四电极设置于不同平面上，且该第六电极与该第三电极/该第四电极电性分离。

30.如权利要求29所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该各视角控制次像素的该第六电极为平面型电极。

31.如权利要求30所述的可调整视角的液晶显示面板，其中各视角控制次像素的该第三电极还包含电性相连且互相垂直的第一主干电极与第二主干电极，且各视角控制次像素的该第四电极还包含电性相连且互相垂直的第一主干电极与第二主干电极，该第三电极的该第一主干电极与该第二主干电极以及该第四电极的该第一主干电极与该第二主干电极彼此连接而形成中空的矩形框架。

32.如权利要求31所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第三电极与该第四电极另包括多条平行排列的第一条状电极，各第一条状电极的一端与该第三电极的该第一主干电极或该第二主干电极电性连接，各第一条状电极的另一端与该第四电极的该第一主干电极或该第二主干电极电性连接，且相邻的该多个第一条状电极之间具有狭缝。

33.如权利要求32所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该多个第一条状电极大体上与该第一光穿透轴以及该第二光穿透轴的其中一者平行。

34.如权利要求31所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该第三电极与该第四电极另包括多条平行排列的第一条状电极与多条平行排列的第二条状电极，该多个第一条状电极与该多个第二条状电极彼此不平行，各第一条状电极的一端与该第三电极的该第一主干电极或该第二主干电极电性连接，各第一条状电极的另一端与相对应的各第二条状电极的一端电性连接，各第二条状电极的另一端与该第四电极的该第一主干电极或该第二主干电极电性连接，且相邻的该多个第一条状电极之间与相邻的该多个第二条状电极之间具有狭缝。

35.如权利要求34所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该多个第一条状电极大体上与该第一光穿透轴平行或垂直，且该多个第二条状电极大体上与该第二光穿透轴平行或垂直。

36.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该可调整视角的液晶显示面包括至少一第一区块与至少一第二区块，至少部分该多个视角控制次像素设置于该第一区块内，且至少部分该多个视角控制次像素设置于该第二区块内。

37.如权利要求36所述的可调整视角的液晶显示面板，其中于窄视角显示模式下，该第一区块内的该多个视角控制次像素为开启状态而具有侧向漏光，该第二区块内的该多个视角控制次像素为关闭状态而不具有侧向漏光。

38.如权利要求36所述的可调整视角的液晶显示面板，其中于窄视角显示模式下，该第一区块内的该多个视角控制次像素与该第二区块内的该多个视角控制次像素为开启状态，且该第一区块内的该多个视角控制次像素与该第二区块内的该多个视角控制次像素具有不同方向的侧向漏光。

39.如权利要求36所述的可调整视角的液晶显示面板，其中于窄视角显示模式下，该第一区块内的该多个视角控制次像素与该第二区块内的该多个视角控制次像素为开启状态，且该第一区块内的该多个视角控制次像素与该第二区块内的该多个视角控制次像素皆具有相同方向的侧向漏光，使该窄视角显示模式时侧视方向的对比下降。

40.如权利要求1所述的可调整视角的液晶显示面板，其中该可调整视角的液晶显示面包括至少一第一区块与至少一第二区块，该多个视角控制次像素设置于该第一区块内，该第二区块内未设置该多个视角控制次像素，仅设置白色次像素，且于窄视角显示模式下，该第一区块内的该多个视角控制次像素为开启状态而具有侧向漏光，该第二区块内的该多个白色次像素为关闭状态，不具有侧向漏光。

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