CN103091917B - 透明液晶显示面板的像素结构 - Google Patents

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Abstract

本发明有关于一种透明液晶显示面板的像素结构，包括像素、像素电极以及液晶分子。像素由具有不同的配向方向的第一配向区与第二配向区所构成。像素电极包括主干电极，以及多条分支电极。主干电极为直条状主干电极。一部分的分支电极连接至主干电极的一侧并沿第一方向往外延伸至第一配向区，另一部分的分支电极连接至主干电极的另一侧并沿第二方向往外延伸至第二配向区，且任两相邻的分支电极之间具有一狭缝。第一方向与第二方向大体上相反且平行，且第一方向与栅极线的一夹角大体上介于45±10度之间。本发明提供的像素结构，可以改善背景影像模糊的问题。

Description

透明液晶显示面板的像素结构
技术领域
本发明关于一种透明液晶显示面板的像素结构，尤指一种可避免背景影像模糊(blur)以及具有高穿透率的透明液晶显示面板的像素结构。
背景技术
液晶显示面板具有轻薄短小的优点，已被广泛地应用在各式电子产品，如智慧型手机(smart phone)、个人数位助理(PDA)及笔记型电脑(notebook)等。然而，由于液晶显示面板通常有视角窄小的缺点而成为发展上的限制条件，因此业界遂研发出一种多区域垂直配向(multi-domain vertical alignment,MVA)液晶显示面板，因其具有广视角的特性，因而成为目前大尺寸平面显示面板的主流产品。
多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构包括多个具有不同配向方向的配向区域，因此具有广视角的显示特性。然而，当多区域垂直配向液晶显示面板应用在可切换透明显示模式与画面显示模式的透明液晶显示面板时，多个配向区域的液晶分子排列易造成穿透光绕射，因此在透明显示模式下会产生背景影像模糊的问题。此外，在画面显示模式下，显示画面的色饱和度亦会受到背景的穿透光的影响而降低。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种透明液晶显示面板的像素结构，以改善背景影像模糊的问题。
本发明的一实施例提供一种透明液晶显示面板的像素结构，包括阵列基板、栅极线、数据线、像素、像素电极、对向基板、共通电极以及液晶分子。栅极线与数据线设置于阵列基板上。像素由至少一第一配向区与至少一第二配向区所构成，且像素的第一配向区与第二配向区具有不同的配向方向。像素电极设置于阵列基板上并位于像素内。像素电极包括至少一主干电极设置于第一配向区与第二配向区之间，以及多条分支电极。主干电极与该栅极线以不平行亦不垂直的方式设置。一部分的分支电极连接至主干电极的一侧并沿一第一方向往外延伸至第一配向区，另一部分的分支电极连接至主干电极的另一侧并沿一第二方向往外延伸至第二配向区，且任两相邻的分支电极之间具有一狭缝。第一方向与第二方向大体上相反且平行，且第一方向与栅极线的一夹角大体上介于45±10度之间。对向基板与阵列基板面对设置。共通电极设置于对向基板上。液晶分子设置于阵列基板与对向基板之间。
本发明的另一实施例提供一种透明液晶显示面板的像素结构，包括阵列基板、像素以及液晶分子。像素包括白色次像素与彩色次像素。白色次像素由一第一配向区与一第二配向区所构成，且白色次像素的第一配向区与第二配向区具有不同的配向方向。彩色次像素包括一第一配向区、一第二配向区、一第三配向区与一第四配向区，且彩色次像素的该第一配向区、该第二配向区、该第三配向区与第四配向区具有不同的配向方向。彩色次像素的第一配向区与白色次像素的第一配向区具有相同的配向方向，彩色次像素的第二配向区与白色次像素的第二配向区具有相同的配向方向，且彩色次像素的第三配向区与第四配向区与白色次像素的第一配向区与第二配向区具有不同的配向方向。液晶分子设置于像素内。于透明显示模式下，白色次像素的第一配向区与第二配向区以及彩色次像素的第一配向区与第二配向区具有透明显示灰阶，且彩色次像素的第三配向区与第四配向区具有不透明显示灰阶。于画面显示模式下，白色次像素的第一配向区与第二配向区具有不透明显示灰阶，且彩色次像素的第一配向区、第二配向区、第三配向区与第四配向区依据欲显示的画面而分别具有画面显示灰阶。
本发明的又一实施例提供一种透明液晶显示面板的像素结构，包括阵列基板、像素以及液晶分子。像素包括第一配向区与第二配向区。液晶分子设置于像素内。于透明显示模式下，位于第一配向区与第二配向区的液晶分子具有相同的配向方向。于画面显示模式下，位于第一配向区与第二配向区的液晶分子具有不同的配向方向。
本发明的另一实施例提供一种透明液晶显示面板的像素结构，包括多个像素以及多个主动开关元件。各像素包括第一次像素用以提供第一显示画面，以及第二次像素用以提供第二显示画面。第一显示画面的色域空间涵盖率大于第二显示画面的色域空间涵盖率。主动开关元件分别用以控制第一次像素与第二次像素。于透明显示模式下，各像素的第一次像素与第二次像素具有透明显示灰阶。于画面显示模式下，各像素的第一次像素依据欲显示的画面而分别具有画面显示灰阶，且各像素的第二次像素具有不透明显示灰阶。
本发明的另一实施例提供一种透明液晶显示面板的像素结构，包括第一像素以及第二像素。第一像素设置于显示区，用以提供第一显示画面，第二像素设置于透光区，用以提供第二显示画面，其中第一显示画面的色域空间涵盖率大于第二显示画面的色域空间涵盖率。
附图说明
图1绘示了本发明的第一实施例的透明液晶显示面板的像素结构的剖面示意图；
图2绘示了图1的透明液晶显示面板的像素结构的阵列基板的上视示意图；
图3绘示了本发明的第一实施例的第一变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的阵列基板的示意图；
图4绘示了本发明的第一实施例的第一变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的对向基板的示意图；
图5绘示了本发明的第一实施例的第二变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的阵列基板的示意图；
图6绘示了本发明的第一实施例的第二变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的对向基板的示意图；
图7绘示了本发明的第一实施例的第三变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的阵列基板的示意图；
图8绘示了本发明的第一实施例的第三变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的对向基板的示意图；
图9绘示了本发明的第一实施例的另一变化实施例的示意图；
图10绘示了本发明的第一实施例的又一变化实施例的示意图；
图11绘示了本发明的第二实施例的透明液晶显示面板的像素结构的像素电极的示意图；
图12绘示了本发明的第二实施例的透明液晶显示面板的像素结构在画面显示模式下的示意图；
图13绘示了本发明的第二实施例的透明液晶显示面板的像素结构在透明显示模式下的示意图；
图14绘示了本发明的第二实施例的变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的像素电极的示意图；
图15绘示了本发明的第二实施例的变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图；
图16绘示了本发明的第三实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图；
图17绘示了本发明的第三实施例的透明液晶显示面板的像素结构在画面显示模式下的示意图；
图18绘示了本发明的第三实施例的透明液晶显示面板的像素结构在透明显示模式下的示意图；
图19绘示了本发明的第四实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图；
图20绘示了本实施例的透明液晶显示面板的像素结构的数种配置样态；
图21绘示了本实施例的透明液晶显示面板的像素结构的数种配置样态；
图22为NTSC色域空间涵盖率与白色次像素/像素的面积比值的关系图；
图23绘示了本发明的第四实施例的变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图；
图24为NTSC色域空间涵盖率与彩色滤光片的厚度的关系图；
图25绘示了本发明的第五实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图；
图26绘示了本发明的第五实施例的第一变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图；
图27绘示了本发明的第五实施例的第二变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图。
其中，附图标记：
1            透明液晶显示面板的像素  10       阵列基板
            结构
GL          栅极线                DL               数据线
SW          主动开关元件          12               像素电极
P           像素                  20               对向基板
22          共通电极              LC               液晶分子
dx          第一延伸方向          dy               第二延伸方向
141         第一配向区            142              第二配向区
12M         主干电极              12B              分支电极
d1          第一方向              d2               第二方向
12S         狭缝                  α               夹角
β1         方位角                β2              方位角
24          凸块结构               2               透明液晶显示面板的
                                                   像素结构
SP          次像素                 3               透明液晶显示面板的
                                                   像素结构
4           透明液晶显示面板的像素 40              透明液晶显示面板的
            结构                                   像素结构
42          阵列基板               W               白色次像素
C           彩色次像素             441             第一配向区
442         第二配向区             461             第一配向区
462         第二配向区             463             第三配向区
464         第四配向区             θ1             方位角
θ2         方位角                 θ3             方位角
θ4         方位角                 γ1             方位角
γ2         方位角                  40’           透明液晶显示面板的
                                                   像素结构
50          透明液晶显示面板的像素 SW1             第一主动开关元件
            结构
541         第一像素电极           SW2              第二主动开关元件
542         第二像素电极           561              第一配向区
562               第二配向区               DL1           第一数据线
DL2               第二数据线               E1            垂直电场
E2                垂直电场                 E             垂直电场
60                透明液晶显示面板的像素   SP1           第一次像素
                  结构
SP2               第二次像素               CF            彩色滤光图案
60’              透明液晶显示面板的像素   C1            第一彩色次像素
                  结构
C2                第二彩色次像素           CF1           第一彩色滤光图案
CF2               第二彩色滤光图案         70            透明液晶显示面板的
                                                         像素结构
P1                第一像素                 72            显示区
P2                第二像素                 74            透光区
70’              透明液晶显示面板的像素   70’’        透明液晶显示面板的
                  结构                                   像素结构
5                 透明液晶显示面板的像素   6             透明液晶显示面板的
                  结构                                   像素结构
SW3               第三主动开关元件
具体实施方式
为使熟习本发明所属技术领域的一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，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与图2。图1绘示了本发明的第一实施例的透明液晶显示面板的像素结构的剖面示意图，图2绘示了图1的透明液晶显示面板的像素结构的阵列基板的上视示意图。如图1与图2所示，本实施例的透明液晶显示面板的像素结构1包括阵列基板10、栅极线GL、数据线DL、主动开关元件SW、像素电极12、像素P、对向基板20、共通电极22以及液晶分子LC。对向基板20与阵列基板10面对设置，而液晶分子LC设置于阵列基板10与对向基板20之间。液晶分子LC包括例如垂直配向型(vertical aligned mode, VA mode)液晶分子，但不以此为限。栅极线GL、数据线DL、主动开关元件SW与像素电极12设置于阵列基板10上，其中栅极线GL沿第一延伸方向dx设置，数据线DL沿第二延伸方向dy设置，且栅极线GL与数据线DL大体上彼此垂直并定义出像素P。主动开关元件SW可为例如薄膜晶体管元件，其栅极、源极与漏极分别与栅极线GL、数据线DL与像素电极12电性连接。像素电极12可包括透明电极，例如氧化铟锡(ITO)电极，但不以此为限。像素P由至少一第一配向区141与至少一第二配向区142所构成，且像素P的第一配向区141与第二配向区142具有不同的配向方向。像素P未包括其它配向方向的配向区。共通电极22设置于对向基板20上。共通电极22可包括透明电极，例如氧化铟锡电极，但不以此为限。本实施例的透明液晶显示面板的像素结构1另可包括其它提供显示功能所必要的元件(图未示)例如配向膜、偏光片、彩色滤光片、遮光图案、储存电容线等，上述元件的功能与配置为本技术领域具通常知识者所知悉，在此不再赘述。
另外，像素电极12位于像素P内，且像素电极12包括至少一主干电极12M设置于第一配向区141与第二配向区142之间，以及多条分支电极12B。主干电极12M大体上为直条状主干电极，且在本实施例中，主干电极12M与数据线DL以平行方式设置。一部分的分支电极12B连接至主干电极12M的一侧并沿第一方向d1往外延伸至第一配向区141，另一部分的分支电极12B连接至主干电极12M的另一侧并沿第二方向d2往外延伸至第二配向区142。此外，任两相邻的分支电极12B之间具有一狭缝(slit)12S，且位于第一配向区141的狭缝12S会沿第一方向d1设置，而位于第二配向区142的狭缝12S会沿第二方向d2设置。第一方向d1与第二方向d2大体上相反且平行，且第一方向d1与第二方向d2与栅极线GL的第一延伸方向dx的夹角α大体上介于45±10度之间，但不以此为限。在本实施例中，主干电极12M大体上与数据线DL的第二延伸方向dy平行，但不以此为限。此外，位于第一配向区141内的液晶分子LC的长轴的方位角(azimuth angle)β1与位于第二配向区142内的液晶分子LC的长轴的方位角β2大体上相差180度，如图2所示。另外，为了增加液晶分子LC的配向效果，本实施例的透明液晶显示面板的像素结构1可选择性地另包括凸块结构24，设置于对向基板20上并对应于主干电极12M。
本实施例的透明液晶显示面板的像素结构1仅具有第一配向区141与第二配向区142，也就是说液晶分子LC仅会沿着第一方向d1与第二方向d2配向，因此不会因为过多的配向区域而产生背景影像模糊的问题，使得位于透明液晶显示面板的像素结构1的正面的观看者可观看到清晰的背景影像，进而有效提升透明显示模式下的显示品质。此外，由于第一方向d1与第二方向d2相反且平行，且第一配向区141与第二配向区142的面积相等，因此本实施例的透明液晶显示面板的像素结构1具有对称的视角。
本实施例的透明液晶显示面板的像素结构并不以上述实施例为限。下文将依序介绍本发明的其它变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构，且为了便于比较各变化实施例的相异处并简化说明，在下文的各变化实施例中使用相同的符号标注相同的元件，且主要针对各变化实施例的相异处进行说明，而不再对重复部分进行赘述。
请参考图3与图4，并一并参考图1。图3绘示了本发明的第一实施例的第一变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的阵列基板的示意图，图4绘示了本发明的第一实施例的第一变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的对向基板的示意图。如图3所示，在第一变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构2中，像素P包括多个次像素SP，各次像素SP由第一配向区141与第二配向区142所构成，且多条主干电极12M分别设置于次像素SP内。各主干电极12M沿对应的次像素SP内的对角线设置，亦即各主干电极12M与栅极线GL以及数据线DL以不平行也不垂直的方式设置。此外，至少部分的次像素SP的面积不相等，且至少部分的主干电极12M彼此不平行。举例而言，在第一变化实施例中，像素P包括两个面积不等的次像素SP，其中一个次像素SP大体上为正方形，而另一个次像素SP大体上为长方形。各次像素SP的对角线上设置有主干电极12M，且由于两个次像素SP的面积不等，因此两条主干电极12M彼此不平行。主干电极12M与分支电极12B的夹角可视次像素SP的面积不同而大于0度且小于180度。另外，各次像素SP被主干电极12M区分为第一配向区141与第二配向区142，其中在所有次像素SP的第一配向区141的分支电极12B与狭缝12S均会沿第一方向d1设置，而在所有次像素SP的第二配向区142的分支电极12B与狭缝12S均会沿第二方向d2设置。位于第一配向区141内的液晶分子LC的长轴的方位角β1与位于第二配向区142内的液晶分子LC的长轴的方位角β2大体上相差180度，如图3所示。此外，位于不同次像素SP内的像素电极12可直接连接，或藉由其它导线(图未示)电性连接。如图4所示，为了增加液晶分子LC的配向效果，本实施例的透明液晶显示面板的像素结构2可选择性地另包括多个凸块结构24，设置于对向基板20上并分别对应于主干电极12M。
请参考图5与图6，并一并参考图1。图5绘示了本发明的第一实施例的第二变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的阵列基板的示意图，图6绘示了本发明的第一实施例的第二变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的对向基板的示意图。如图5所示，在第二变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构3中，像素P包括多个次像素SP，各次像素SP由第一配向区141与第二配向区142所构成，且多条主干电极12M分别设置于次像素SP内。各主干电极12M沿对应的次像素SP内的对角线设置，次像素SP的面积相等，且主干电极12M彼此平行。举例而言，在第二变化实施例中，像素P包括三个面积相等的次像素SP，且各次像素SP大体上为正方形。各次像素SP的对角线上设置有主干电极12M，且由于三个次像素SP的面积相等，因此三条主干电极12M彼此会平行，且主干电极12M与栅极线GL的夹角大体上等于45度。另外，各次像素SP会被主干电极12M区分为第一配向区141与第二配向区142，其中在所有次像素SP的第一配向区141的分支电极12B与狭缝12S均会沿第一方向d1设置，而在所有次像素SP的第二配向区142的分支电极12B与狭缝12S均会沿第二方向d2设置。位于第一配向区141内的液晶分子LC的长轴的方位角β1与位于第二配向区142内的液晶分子LC的长轴的方位角β2大体上相差180度，如图5所示。此外，位于不同次像素SP内的像素电极12可直接连接，或藉由其它导线(图未示)电性连接。如图6所示，为了增加液晶分子LC的配向效果，本实施例的透明液晶显示面板的像素结构3可选择性地另包括凸块结构24，设置于对向基板20上并对应于主干电极12M。
请参考图7与图8，并一并参考图1。图7绘示了本发明的第一实施例的第三变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的阵列基板的示意图，图8绘示了本发明的第一实施例的第三变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的对向基板的示意图。如图7所示，在第三变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构4中，多条主干电极12M为平行设置，且分支电极12B连接至主干电极12M的两侧。位于两相邻的主干电极12M之间的分支电极12B为对应设置(亦即分支电极12B对应分支电极12B，而狭缝12S对应狭缝12S)，分支电极12B大体上具有相同的长度，且分支电极12B的长度小于主干电极12M的宽度。另外，位于像素P的两个角落的分支电极12B具有不等长度的设计。在第三变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构4中，凸块结构24对应于两相邻的主干电极12M之间。此外，凸块结构24设置于阵列基板10与对向基板20的至少一者上。例如，凸块结构24可设置于阵列基板10上(如图7所示)，或设置于对向基板20上(如图8所示)，或者同时设置于阵列基板10上与对向基板20上。
请参考图9。图9绘示了本发明的第一实施例的另一变化实施例的示意图。如图9所示，在本变化实施例中，透明液晶显示面板的像素结构5可进一步包括彩色滤光图案CF，且彩色滤光图案CF可设置于对向基板20面对阵列基板10的表面。也就是说，像素P可为彩色次像素，而透明液晶显示面板的像素结构5可包括多个用以提供不同颜色的影像的像素P。举例而言，透明液晶显示面板的像素结构5可包括三种不同颜色的像素如红色像素、绿色像素与蓝色像素；或是四种不同颜色的像素如红色像素、绿色像素、蓝色像素与黄色像素；或是三种不同颜色的像素如红色像素、绿色像素与蓝色像素搭配透明的白色像素(如图1所示)。另外，像素电极12的主干电极12M、分支电极12B与狭缝12S的配置则可如图2、图3、图5与图7所示。另外，相邻的像素P之间可设置有遮光图案(图未示)，其中遮光图案可设置于对向基板20上，或设置于阵列基板10上。
请参考图10。图10绘示了本发明的第一实施例的又一变化实施例的示意图。如图10所示，在本变化实施例中，透明液晶显示面板的像素结构6可进一步包括彩色滤光图案CF，且彩色滤光图案CF可设置于阵列基板10面对对向基板20的表面。也就是说，像素P可为彩色次像素，而透明液晶显示面板的像素结构6可包括多个用以提供不同颜色的影像的像素P。举例而言，透明液晶显示面板的像素结构6可包括三种不同颜色的像素如红色像素、绿色像素与蓝色像素；或是四种不同颜色的像素如红色像素、绿色像素、蓝色像素与黄色像素；或是三种不同颜色的像素如红色像素、绿色像素与蓝色像素搭配透明的白色像素(如图1所示)。另外，像素电极12的主干电极12M、分支电极12B与狭缝12S的配置则可如图2、图3、图5与图7所示。另外，相邻的像素P之间可设置有遮光图案(图未示)，其中遮光图案可设置于对向基板20上，或设置于阵列基板10上。
在第一实施例的各变化实施例中，像素均仅具有两个配向区域，也就是说液晶分子仅会沿着第一方向与第二方向配向，因此背景影像不会因为过多的配向区域而产生背景影像模糊的问题，使得位于透明液晶显示面板的像素结构的正面的观看者可观看到清晰的背景影像，进而有效提升透明显示模式下的显示品质。
请参考图11至图13。图11绘示了本发明的第二实施例的透明液晶显示面板的像素结构的像素电极的示意图，图12绘示了本发明的第二实施例的透明液晶显示面板的像素结构在画面显示模式下的示意图，图13绘示了本发明的第二实施例的透明液晶显示面板的像素结构在透明显示模式下的示意图。如图11至图13所示，本发明的第二实施例的透明液晶显示面板的像素结构40包括阵列基板42、栅极线GL、数据线DL、第一主动开关元件SW1、第二主动开关元件SW2、第三主动开关元件SW3(如图11所示)、像素P以及液晶分子LC(图11未示)。液晶分子LC设置于像素P内，且液晶分子LC可包括例如垂直配向型液晶分子，但不以此为限。像素P包括白色次像素W与彩色次像素C。白色次像素W由一第一配向区441与一第二配向区442所构成，且白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442具有不同的配向方向。白色次像素W内设置有像素电极12，且像素电极12包括主干电极12M位于第一配向区441与第二配向区442之间，以及分支电极12B连接于主干电极12M的两侧并分别延伸至第一配向区441与第二配向区442。彩色次像素C可为例如红色次像素、绿色次像素、蓝色次像素或其它颜色的次像素。彩色次像素C包括超过两个的配向区，例如第一配向区461、第二配向区462、第三配向区463与第四配向区464。彩色次像素C内设置有像素电极12，且像素电极12包括两条主干电极12M，以及分支电极12B连接于两条主干电极12M的两侧并分别延伸至第一配向区461、第二配向区462、第三配向区463与第四配向区464。彩色次像素C所包括的配向区的数目并不以四个为限，而可为三个、五个或更多个配向区。彩色次像素C的第一配向区461、第二配向区462、第三配向区463与第四配向区464具有不同的配向方向，彩色次像素C的第一配向区461与白色次像素W的第一配向区441具有相同的配向方向，彩色次像素C的第二配向区462与白色次像素W的第二配向区442具有相同的配向方向，且彩色次像素C的第三配向区463与第四配向区464与白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442具有不同的配向方向。透明液晶显示面板的像素结构40另可包括其它提供显示功能所必要的元件(图未示)例如对向基板、共通电极、配向膜、偏光片、彩色滤光片、遮光图案、储存电容线等，上述元件的功能与配置为本技术领域具通常知识者所知悉，在此不再赘述。
如图12所示，在画面显示模式下，白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442具有不透明显示灰阶(例如零灰阶)。举例而言，当透明液晶显示面板为自然黑(normally black)显示面板，且上偏光与下偏光片为正交配置的情况下，液晶分子LC在未受电压驱动时会呈现站立状态而使得第一配向区441与第二配向区442的光线无法射出而达到不透明显示灰阶的效果。此外，彩色次像素C的第一配向区461、第二配向区462、第三配向区463与第四配向区464依据欲显示的画面而分别具有画面显示灰阶。也就是说，在画面显示模式下，白色次像素W为关闭状态，而彩色次像素C的所有配向区均为开启状态并视所欲显示的画面具有所需的画面显示灰阶。因此，在画面显示模式下，透明液晶显示面板的像素结构40的液晶分子LC为多区域配向(在此为四区域配向)而可提供广视角的显示画面。于画面显示模式下，彩色次像素C的第一配向区461的液晶分子LC的长轴的方位角θ1与位于彩色次像素C的第三配向区463的液晶分子LC的长轴的方位角θ3大体上相差90度，彩色次像素C的第三配向区463的液晶分子LC的长轴的方位角θ3与位于彩色次像素C的第二配向区462的液晶分子LC的长轴的方位角θ2大体上相差90度，彩色次像素C的第二配向区462的液晶分子LC的长轴的方位角θ2与位于彩色次像素C的第四配向区464的液晶分子LC的长轴的方位角θ4大体上相差90度，以及彩色次像素C的第四配向区464的液晶分子LC的长轴的方位角θ4与位于彩色次像素C的第一配向区461的液晶分子LC的长轴的方位角θ1大体上相差90度。举例而言，方位角θ1为45度，方位角θ2为225度，方位角θ3为135度，以及方位角θ4为315度，但不以此为限。
如图13所示，在透明显示模式下，白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442与彩色次像素C的第一配向区461与第二配向区462具有透明显示灰阶(例如最大灰阶)，且彩色次像素C的第三配向区463与第四配向区464具有不透明显示灰阶(例如零灰阶)。也就是说，在透明显示模式下，白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442为全部开启状态，而彩色次像素C的第一配向区461与第二配向区462(与白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442具有相同配向方向的配向区)亦为开启状态，而彩色次像素C的第三配向区463与第四配向区464(与白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442具有不同配向方向的配向区)则为关闭状态。于透明显示模式下，位于白色次像素W的第一配向区441内的液晶分子LC的长轴的方位角γ1与位于白色次像素W的第二配向区442内的液晶分子LC的长轴的方位角γ2大体上相差180度，且彩色次像素C的第一配向区461的液晶分子LC的长轴的方位角θ1与位于彩色次像素C的第二配向区462的液晶分子LC的长轴的方位角θ2大体上相差180度。此外，方位角γ1与方位角θ1相等，且方位角γ2与方位角θ2相等。举例而言，方位角γ1与方位角θ1圴为45度，以及方位角γ2与方位角θ2均为225度，但不以此为限。
如图11所示，为了实现独立控制白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442与彩色次像素C的第一配向区461、第二配向区462、第三配向区463与第四配向区464的作法，白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442可利用第一主动开关元件SW1加以控制，彩色次像素C的第一配向区461与第二配向区462可利用第二主动开关元件SW2加以控制，且彩色次像素C的第三配向区463与第四配向区464可利用第三主动开关元件SW3加以控制。在另一变化实施例中，白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442与彩色次像素C的第一配向区461、第二配向区462、第三配向区463与第四配向区464亦可分别利用一个主动开关元件加以控制。
藉由上述配置与驱动方式，在透明显示模式下，液晶分子仅具有两个配向区域，因此背景影像不会因为过多的配向区域而产生背景影像模糊的问题，使得位于透明液晶显示面板的像素结构的正面的观看者可观看到清晰的背景影像，进而有效提升透明显示模式下的显示品质。另一方面，在画面显示模式下，液晶分子为多区域配向，故可提供广视角的显示画面。本实施例的透明液晶显示面板的像素结构40可选择性的单独提供透明显示模式、单独提供画面显示模式，或是局部提供透明显示模式及局部提供画面显示模式。
请参考图14与图15。图14绘示了本发明的第二实施例的变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的像素电极的示意图。图15绘示了本发明的第二实施例的变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图。如图14与图15所示，在第二实施例的变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构40’中，像素P包括白色次像素W与彩色次像素C。白色次像素W由第一配向区441与第二配向区442所构成，且白色次像素W的第一配向区441与第二配向区442具有不同的配向方向。白色次像素W内设置有像素电极12，且像素电极12包括主干电极12M位于第一配向区441与第二配向区442之间，以及分支电极12B连接于主干电极12M的两侧并分别延伸至第一配向区441与第二配向区442。彩色次像素C包括第一配向区461、第二配向区462、第三配向区463与第四配向区464。彩色次像素C内设置有像素电极12，且像素电极12包括两条主干电极12M，以及分支电极12B连接于两条主干电极12M的两侧并分别延伸至第一配向区461、第二配向区462、第三配向区463与第四配向区464。本变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构40’的配向区的配置与第二实施例有所不同，但同样可利用类似第二实施例的驱动方式在透明显示模式下仅有两个配向区域而避免背影画面模糊，在画面显示模式具有超过两个配向区域而达到广视角显示功能。此外，彩色次像素C的配向区的数目不限定为四个，而可为三个、五个或更多。
请参考图16。图16绘示了本发明的第三实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图。如图16所示，本实施例的透明液晶显示面板的像素结构50包括阵列基板52、像素P、液晶分子LC、第一主动开关元件SW1、第一像素电极541、第二主动开关元件SW2，以及第二像素电极542。液晶分子LC设置于像素P内，且液晶分子LC包括反铁电型液晶分子(anti-ferroelectric liquidcrystal molecule)，但不以此为限。像素P包括第一配向区561与第二配向区562。第一主动开关元件SW1设置于阵列基板52上，第一像素电极541设置于阵列基板52上且位于第一配向区561内并与第一主动开关元件SW1电性连接。第二主动开关元件SW2设置于阵列基板52上，第二像素电极542设置于阵列基板52上且位于第二配向区562内并与第二主动开关元件SW2电性连接。第一主动开关元件SW1与第二主动开关元件SW2共用同一条栅极线GL，并分别接收第一数据线DL1与第二数据线DL2所传送的数据信号。在未驱动状况下，第一配向区561与第二配向区562内的液晶分子LC均具有两个不同的配向方向。透明液晶显示面板的像素结构50另可包括其它提供显示功能所必要的元件(图未示)例如对向基板、共通电极、配向膜、偏光片、彩色滤光片、遮光图案、储存电容线等，上述元件的功能与配置为本技术领域具通常知识者所知悉，在此不再赘述。
请再参考图17与图18。图17绘示了本发明的第三实施例的透明液晶显示面板的像素结构在画面显示模式下的示意图，图18绘示了本发明的第三实施例的透明液晶显示面板的像素结构在透明显示模式下的示意图。如图17所示，于画面显示模式下，位于第一配向区561的液晶分子LC仅具有一个配向方向，第二配向区562的液晶分子LC亦仅具有一个配向方向，且第一配向区561的液晶分子LC与第二配向区562的液晶分子LC的配向方向不同。在本实施例中，第一配向区561与第二配向区562的液晶分子LC被具有相反方向的垂直电场所驱动而可沿不同方向配向。举例而言，第一数据线DL1与第二数据线DL2所传送的数据信号具有相反的极性，此时第一配向区561的液晶分子LC可被垂直电场E1所驱动，而第二配向区562的液晶分子LC可被垂直电场E2所驱动，其中垂直电场E1与垂直电场E2的方向相反。另外，于画面显示模式下，第一配向区561与第二配向区562利用色序法(field sequentialcolor)驱动，也就是说，透明液晶显示面板的像素结构50搭配可以依序发出不同颜色的光线(例如红光、绿光与蓝光)的光源模块(图未示)，使得第一配向区561与第二配向区562于画面显示模式下可显示出全彩的画面，且其显色灰阶可利用第一配向区561与第二配向区562的开启时间来调整。
如图18所示，于透明显示模式下，位于第一配向区561与第二配向区562的液晶分子LC具有相同的配向方向。在本实施例中，第一配向区561与第二配向区562的液晶分子LC被具有相同方向的垂直电场所驱动，而可沿相同方向配向。举例而言，第一数据线DL1与第二数据线DL2所传送的数据信号具有相同的极性，此时第一配向区561与第二配向区562的液晶分子LC可被相同的垂直电场E所驱动。
本实施例的透明液晶显示面板的像素结构50可选择性的单独提供透明显示模式、单独提供画面显示模式，或是局部提供透明显示模式及局部提供画面显示模式。
请参考图19。图19绘示了本发明的第四实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图。如图19所示，本实施例的透明液晶显示面板的像素结构60包括栅极线GL、数据线DL、多个像素P以及多个主动开关元件SW。各像素P包括第一次像素SP1用以提供第一显示画面，以及第二次像素SP2用以提供第二显示画面。主动开关元件SW共用同一条栅极线GL，并分别接收不同的数据线DL所传送的数据信号，以分别用以控制第一次像素SP1与第二次像素SP2。在本实施例中，第一次像素SP1为彩色次像素C，第二次像素SP2为白色次像素W，其中彩色次像素C包括彩色滤光图案CF，且白色次像素W未包括彩色滤光图案。第一次像素SP1可选自三种不同颜色的次像素的其中一者例如红色次像素、绿色次像素与蓝色次像素的其中一者，或是四种或以上的不同颜色的次像素的其中一者，而彩色滤光图案CF可为红色滤光图案、绿色滤光图案、蓝色滤光图案或其它颜色的滤光图案。由于第一次像素SP1内设置有彩色滤光图案CF，且第二次像素SP2内未设置彩色滤光图案，因此第一次像素SP1内所显示的第一显示画面的色域空间涵盖率会高于第二次像素SP2所显示的第二显示画面的色域空间涵盖率。本文中所指的色域空间涵盖率可为NTSC色域空间涵盖率，但不以此为限而可为例如sRGB色域空间涵盖率或其它规格的色域空间涵盖率。于画面显示模式下，各像素P的第一次像素SP1依据欲显示的画面而分别具有所需的画面显示灰阶，且各像素P的第二次像素SP2具有不透明显示灰阶(例如零灰阶)，也就是说，第二次像素SP2为关闭状态。此时，透明液晶显示面板的像素结构60可显示出具有高色彩饱和度的显示画面。于透明显示模式下，各像素P的第一次像素SP1与第二次像素SP2具有透明显示灰阶(例如最大显示灰阶)，也就是说，各像素P的第一次像素SP1与第二次像素SP2均为开启状态。此时，透明液晶显示面板的像素结构60可具有较佳的穿透率而发挥良好的透明显示功能。
本实施例的透明液晶显示面板的像素结构60另可包括其它提供显示功能所必要的元件(图未示)例如像素电极、对向基板、共通电极、配向膜、偏光片、遮光图案、储存电容线等，上述元件的功能与配置为本技术领域具通常知识者所知悉，在此不再赘述。本实施例的透明液晶显示面板的像素结构60可选择性的单独提供透明显示模式、单独提供画面显示模式，或是局部提供透明显示模式及局部提供画面显示模式。
请参考图20。图20绘示了本实施例的透明液晶显示面板的像素结构的数种配置样态。如图20所示，白色次像素W与彩色次像素的相对位置可如样态A-F所示的方式配置，例如，白色次像素W可位于彩色次像素C的任一侧，或是位于彩色次像素C的中间，或被彩色次像素C所包围。此外，在不同的像素P中，白色次像素W与彩色次像素的相对位置可有不同的配置。另外，在图20所绘示的六种样态中，白色次像素W为可受主动开关元件的控制而开启/关闭的次像素。
请参考图21。图21绘示了本实施例的透明液晶显示面板的像素结构的数种配置样态。如图20所示，白色次像素W与彩色次像素的相对位置可如样态1-8所示的方式配置，例如，白色次像素W可位于彩色次像素C的任一侧，或是位于彩色次像素C的中间，或被彩色次像素C所包围。此外，在不同的像素P中，白色次像素W与彩色次像素的相对位置可有不同的配置。另外，在图21所绘示的八种样态中，白色次像素W为一开口，其未受主动开关元件的控制。
请参考图22。图22为NTSC色域空间涵盖率与白色次像素/像素的面积比值的关系图。如图22所示，随着白色次像素W/像素P的面积比值的增加，NTSC色域空间涵盖率会减少，因此在设计像素P的布局时，可视所需的NTSC色域空间涵盖率调整白色次像素/像素P的面积比值。举例而言，若欲达到较佳的透明显示效果，白色次像素W/像素P的面积比值大体上以大于10%为较佳，此时NTSC色域空间涵盖率大体上会大于35%，因此具有较高的穿透率。另外，若欲达到较佳的画面显示效果，白色次像素W/像素P的面积比值大体上以小于8%为较佳，此时NTSC色域空间涵盖率大体上会大于45%，因此具有较高的色彩饱和度。
请参考图23。图23绘示了本发明的第四实施例的变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图。如图23所示，在本变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构60’中，第一次像素SP1为第一彩色次像素C1，第二次像素SP2为第二彩色次像素C2，第一彩色次像素C1包括第一彩色滤光图案CF1，第二彩色次像素C2包括第二彩色滤光图案CF2，且第一彩色滤光图案CF1的厚度大于第二彩色滤光图案CF2的厚度。由于第一次像素SP1的第一彩色滤光图案CF1的厚度大于第二彩色滤光图案CF2的厚度，因此第一次像素SP1内所显示的第一显示画面的色域空间涵盖率会高于第二次像素SP2所显示的第二显示画面的色域空间涵盖率。本变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构60’可提供透明显示模式及/或画面显示模式，其驱动方式类似第四实施例所揭示的驱动方式，在此不再赘述。
请参考图24。图24为NTSC色域空间涵盖率与彩色滤光片的厚度的关系图。如图24所示，随着彩色滤光片的厚度增加，NTSC色域空间涵盖率亦会增加，因此在设计彩色滤光片时，可视所需的NTSC色域空间涵盖率调整彩色滤光片的比例。举例而言，若欲达到较佳的透明显示效果，彩色滤光片的厚度大体上以小于0.1微米为较佳，此时NTSC色域空间涵盖率大体上会大于35%，因此具有较高的穿透率。另外，若欲达到较佳的画面显示效果，彩色滤光片的厚度大体上以大于1.2微米为较佳，此时NTSC色域空间涵盖率大体上会大于45%，因此具有较高的色彩饱和度。
请参考图25。图25绘示了本发明的第五实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图。如图25所示，本实施例的透明液晶显示面板的像素结构70包括第一像素P1设置于显示区72用以提供第一显示画面，以及第二像素P2设置于透光区74用以提供第二显示画面。第一显示画面的色域空间涵盖率大于第二显示画面的色域空间涵盖率。在本实施例中，第一像素P1包括第一彩色次像素C1，且第二像素P2包括第二彩色次像素C2与白色次像素W，第一彩色次像素C1包括第一彩色滤光图案CF1，第二彩色次像素C2包括第二彩色滤光图案CF2，且白色次像素W未包括彩色滤光图案。第一彩色滤光图案CF1的厚度与第二彩色滤光图案CF2的厚度可为相等或不相等。由于位于显示区72的第一像素P1未设置有白色次像素，因此第一显示画面可具有较高色彩饱和度；反之，位于透光区74的第二像素P2具有白色次像素W，因此其具有较高的穿透率。在本实施例中，第二像素P2的白色次像素W的面积可视NTSC色域空间涵盖率的规格加以调整，其关系如图22及其相关说明所述，在此不再赘述。在本实施例中，第一彩色次像素C1、第二彩色次像素C2与白色次像素W可分别利用主动开关元件SW加以驱动。白色次像素W的位置并不与上述实施例所揭示者为限，而可适视觉效果或其它考量加以变更，如图20所示。
请参考图26。图26绘示了本发明的第五实施例的第一变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图。如图26所示，在本变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构70’中，白色次像素W仅为开口而未被主动开关元件所控制。白色次像素W的位置并不与上述实施例所揭示者为限，而可适视觉效果或其它考量加以变更，如图21所示。
请参考图27。图27绘示了本发明的第五实施例的第二变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构的示意图。如图27所示，本第二变化实施例的透明液晶显示面板的像素结构70’’包括一第一像素P1设置于一显示区72，用以提供第一显示画面，以及一第二像素P2设置于一透光区74，用以提供第二显示画面。第一显示画面的色域空间涵盖率大于第二显示画面的色域空间涵盖率。在本实施例中，第一像素P1包括第一彩色次像素C1，且第二像素P2包括第二彩色次像素C2，第一彩色次像素C1包括第一彩色滤光图案CF1，第二彩色次像素C2包括第二彩色滤光图案CF2，且第一彩色滤光图案CF1的厚度大于第二彩色滤光图案CF2的厚度。由于第一彩色滤光图案CF1的厚度大于第二彩色滤光图案CF2的厚度，因此第一显示画面可具有较高色彩饱和度，而第二显示画面可具有较高的穿透率。在本实施例中，第一彩色滤光图案CF1的厚度与第二彩色滤光图案CF2的厚度可视NTSC色域空间涵盖率的规格加以调整，其关系如图24及其相关说明所述，在此不再赘述。
综上所述，本发明的透明液晶显示面板的像素结构在透明显示模式下具有高透光性并可提供清晰的背景画面，且在画面显示模式下可提供高色彩饱和度及广视角的显示画面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种透明液晶显示面板的像素结构，其特征在于，包括：
一阵列基板；
一栅极线，设置于该阵列基板上；
一数据线，设置于该阵列基板上；
一像素，该像素由至少一第一配向区与至少一第二配向区所构成，且该像素的该第一配向区与该第二配向区具有不同的配向方向；
一像素电极，设置于该阵列基板上并位于该像素内，该像素电极包括至少一主干电极设置于该第一配向区与该第二配向区之间，以及多条分支电极，其中该至少一主干电极大体上为一直条状主干电极，一部分的所述分支电极连接至该至少一主干电极的一侧并沿一第一方向往外延伸至该第一配向区，另一部分的所述分支电极连接至该至少一主干电极的另一侧并沿一第二方向往外延伸至该第二配向区，且任两相邻的所述分支电极之间具有一狭缝，该第一方向与该第二方向大体上相反且平行，且该第一方向与该栅极线的一夹角大体上介于45±10度之间；
一对向基板，与该阵列基板面对设置；
一共通电极，设置于该对向基板上；以及
多个液晶分子，设置于该阵列基板与该对向基板之间；
该像素包括多个次像素，各该次像素由该第一配向区与该第二配向区所构成，该至少一主干电极包括多条主干电极分别设置于所述次像素内，且所述主干电极与该数据线以不平行亦不垂直方式设置。
2.根据权利要求1所述的透明液晶显示面板的像素结构，其特征在于，各该主干电极沿对应的该次像素内的一对角线设置。
3.根据权利要求2所述的透明液晶显示面板的像素结构，其特征在于，至少部分的所述次像素的面积不相等，且至少部分的所述主干电极彼此不平行。
4.根据权利要求3所述的透明液晶显示面板的像素结构，其特征在于，另包括多个凸块结构，其中所述凸块结构设置于该对向基板上并分别对应所述主干电极。
5.根据权利要求4所述的透明液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述次像素的面积相等，且所述主干电极彼此平行。
6.根据权利要求5所述的透明液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该主干电极与该栅极线的一夹角大体上等于45度。
7.根据权利要求5所述的透明液晶显示面板的像素结构，其特征在于，另包括多条凸块结构，其中所述凸块结构分别对应于两相邻的所述主干电极之间，且所述凸块结构设置于该阵列基板与该对向基板的至少一者上。
8.根据权利要求5所述的透明液晶显示面板的像素结构，其特征在于，另包括多条凸块结构，其中所述凸块结构分别对应于所述主干电极，且所述凸块结构设置于该对向基板上。
9.根据权利要求1所述的透明液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述液晶分子包括垂直配向型液晶分子。
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