CN107024807A - 显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器，其具有多个显示区，并且包含第一基板、第二基板、液晶层、第一电极层及第二电极层。第一基板具有沿着第一方向配置的多个子像素行区域。第一电极层包含多个子像素电极，各子像素行区域对应于子像素电极中的至少二个。子像素电极沿着与第一方向交错的第二方向排列。第二电极层包含多个电极组，电极组分别配置于显示区的其中之一。各电极组包含多个第一条状电极及多个第二条状电极。第一条状电极及第二条状电极由对应的显示区的第一侧沿着第二方向延伸至第二侧，且第一条状电极与第二条状电极沿着第一方向交替地配置。

Description

显示器

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其是一种显示器。

背景技术

随着液晶显示器在视角上技术的发展，也伴随着使用上产生的不便。例如，在诸多场合，使用者并不希望自己观看的内容影响到别人，或者被别人所窥视。在现有的解决方式上，可以在可携式3C产品的显示器上贴附视角控制片(privacy filter)以保护隐私。

视角控制片是藉由限制光线的行进方向，使旁人的眼睛与显示面板间超过特定角度时就无法看到显示面板上所显示的资讯。这对于商务人士在飞机或铁路上使用电脑、或是对于重视个人隐私的人都有极大的帮助。

将视角控制片设置于显示面板的表面上来达到保护隐私的功效，然而，若是改变使用场合，例如，在小空间以3C产品分享资讯时，需要广视角模式让更多人可以看到显示面板上的资讯，此时仅能手动将视角控制片移除，在视角切换的操作上相当不方便，且视角控制片移除也常因为形变而难以再次利用。

发明内容

为了解决现有技术上所面临的问题，在此提供一种显示器。显示器具有多个显示区，包含第一基板、第二基板、液晶层、第一电极层、以及第二电极层。第一基板具有沿着第一方向配置的多个子像素行区域。第二基板与第一基板相对设置。液晶层设置于第一基板与第二基板之间。第一电极层位于第一基板与液晶层之间，其中第一电极层包含多个子像素电极，各子像素行区域对应于子像素电极中的至少二个，各子像素行区域所对应的子像素电极沿着第二方向排列，且第二方向与第一方向交错。第二电极层位于第二基板与液晶层之间，其中第二电极层包含多个电极组，电极组分别配置于多个显示区的其中之一。各电极组包含多个第一条状电极及多个第二条状电极。第一条状电极由对应的显示区的第一侧沿着第二方向延伸至对应的显示区的第二侧。第二条状电极由对应的显示区第一侧沿着第二方向延伸至对应的显示区的第二侧。第一条状电极与第二条状电极沿着第一方向交替地配置。

综上所述，根据本发明任一实施例的显示器，其显示面可以划分为多个显示区，并可以独立地显示正常显示模式或防窥模式，以满足各种环境下的防窥需求。此外，根据本发明任一实施例的显示器，更藉由子像素电极及电极组的配置及控制设计，来实现直接在显示器的显示过程中针对特定显示区的正常显示模式或是防窥模式的切换控制，无须外加贴附的元件、减少制作流程，而使得具有防窥模式的显示器在成本上更具有竞争力。

附图说明

图1为显示器第一实施例的元件爆炸示意图。

图2为显示器第一实施例的上视示意图。

图3为显示器第一实施例的电极组的示意图。

图4为显示器中子像素行的局部上视投影示意图。

图5为子像素电极与电极组的投影示意图。

图6为显示器控制元件的元件方块图。

图7为显示器第二实施例的元件爆炸示意图。

图8为显示器第二实施例的上视示意图。

图9为显示器第二实施例电极组的示意图。

图10为显示器第三实施例的元件爆炸示意图。

图11为显示器第三实施例的上视示意图。

图12为显示器第三实施例电极组的示意图。

其中，附图标记：

1 显示器 2 显示器

3 显示器 10 第一基板

11 子像素行区域 111 子像素区域

20 第二基板 30 液晶层

40 第一电极层 41 子像素电极

50 第二电极层 51 电极组

511 第一条状电极 513 第二条状电极

515 第一连接电极 517 第二连接电极

60 控制器 61 驱动单元

63 存储器 65 时序控制单元

70 第三电极层 80 绝缘层

500 处理单元 A1 第一方向

A2 第二方向 D 显示区

G 间隙 L1 第一信号线

L2 第二信号线 S1 第一侧

S2 第二侧 S3 第三侧

W1 第一宽度 W2 第二宽度

Z 第三方向

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

参阅图1-5，图1为显示器的元件爆炸示意图、图2为显示器第一实施例的上视示意图、图3为显示器第一实施例的电极组的示意图、图4为显示器中子像素行的局部上视投影示意图、图5为子像素电极与电极组的投影示意图。如图1-3所示，显示器1具有多个显示区D。于此，显示器1的整个显示面可因此区分成多个区域。

如图1所示，显示器1包含第一基板10、第二基板20、液晶层30、第一电极层40以及第二电极层50。第二基板20与第一基板10相对设置。液晶层30设置于第一基板10与第二基板20之间。第一电极层40位于第一基板10与液晶层30之间。第二电极层50位于第二基板20与液晶层30之间。

如图1、图4、及图5所示，第一基板10具有沿着第一方向A1配置的多个子像素行区域11。第一电极层40包含多个子像素电极41。各子像素行区域11对应于子像素电极41中的至少二个，且各子像素行区域11所对应的子像素电极41是沿着第二方向A2排列。在此，第二方向A2与第一方向A1交错。

如图2及图3所示，第二电极层50包含多个电极组51。此些电极组51分别配置于此些显示区D中，即各电极组51位于此些显示区D其中一者中。于此，各电极组51包含多个第一条状电极511及多个第二条状电极513。各第一条状电极511由其所设置的显示区D的第一侧S1沿着第二方向A2延伸至所设置的显示区D的第二侧S2。各第二条状电极513由其所设置的显示区D的第一侧S1沿着第二方向A2延伸至所设置的显示区D的第二侧S2。并且，第一条状电极511与第二条状电极513沿着第一方向A1交替地配置。

如图1及图4所示，在一些实施例中，第一基板10包含多个第一信号线L1与多个第二信号线L2，且第一信号线L1与第二信号线L2相互交错以定义出多个子像素区域111，子像素区域111指任两相邻的第一信号线L1以及任两相邻的第二信号线L2交错所界定的区域。在一些实施例中，第一信号线L1为平行于第二方向A2的方向，第一方向A1与第二方向A2交错，第二信号线L2的延伸方向大致平行于第一方向A1。第二基板20包括一色阻层，并且此色阻层包括多个彩色光阻与黑色矩阵。在朝第一基板10的垂直投影方向上，彩色光阻分别与子像素区域111重叠，而黑色矩阵则位在子像素区域111的边缘。各子像素电极41位于第一基板10上，并分别叠设于各子像素区域111内。

如图1至3所示，在此实施例中，显示器1上的显示区D以及对应的电极组51是沿着第一方向A1呈行配置。也就是，显示区D呈由上至下排列的多个横向矩形区块。如图3所示，各电极组51中的第一条状电极511与第二条状电极513分别为横向电极走线，也就是，第一条状电极511与第二条状电极513沿着第二方向A2延伸。电极组51由上至下排列成横向矩形电路布局，并且此些电极组51对应各自对应的显示区D由上至下排列。在此实施例中，电极组51与各子像素行区域11实质上平行配置，且电极组51彼此电性隔离。

如图3所示，显示区D对应的各电极组51更包含第一连接电极515及第二连接电极517。第一连接电极515连接同一电极组51的所有第一条状电极511的一端构成第一梳状结构，且第二连接电极517连接同一电极组51的所有第二条状电极513的一端构成第二梳状结构。第一连接电极515及第二连接电极517沿着第一方向A1延伸，且第一连接电极515与第二连接电极517位于相对的两侧。在此，第一梳状结构及第二梳状结构彼此相对，并且彼此交错。也就是，第一梳状结构中的第一条状电极511会设置于第二梳状结构中第二条状电极513间的空隙之中，且第二梳状结构中的第二条状电极513会设置于第一梳状结构中第一条状电极511间的空隙之中。

在此，显示器1主要为平面开关的显示器。如图1所示，在此实施例中，第一电极层40可以为平面开关(In-Plane Switching，IPS)电极。平面开关(In-Plane Switching，IPS)电极指在同一电极层中包含了共通电极区及像素电极区，共通电极区及像素电极区彼此电性隔离，并以交替的方式排列于第一基板10的同一平面。当控制器60切换任一显示区D成防窥模式时，对应显示区D设置的电极组51中的第一条状电极511与第二条状电极513由原本接收相同的电压电平，切换为接收到不同电压电平，例如，第一条状电极511接收到5V、第二条状电极513接收到0V。此电压会与第一基板10的第一电极层40形成一电压差，使得对应显示区D且以平面排列的液晶层30会往垂直于第一方向A1及第二方向A2的第三方向的第三方向Z偏转，使液晶呈倾斜而遮蔽部分光线通过，仅使得光线通过特定视角。在特定视角的旁观者，受到液晶偏转的影响而感受到明显雾化现象，无法清楚看见显示器中显示的内容，从而达到防窥的效果。

如图5所示，在朝第一基板10的垂直投影方向上，各子像素电极41与第一条状电极511中之一及第二条状电极513中之一重叠。也就是，一个子像素电极41与一个第一条状电极511及一个第二条状电极513相互重叠。在一些实施例中，在朝第一基板的垂直投影方向上，任意相邻的第一条状电极511和第二条状电极513与同一子像素行区域11所对应的多个子像素电极41重叠。也就是，各第一条状电极511或各第二条状电极513可以与数个子像素电极41重叠。在一些实施例中，在朝第一基板10的垂直投影方向上，各第一条状电极511或各第二条状电极513与沿第一方向A1相邻两子像素行区域11的子像素电极41部分重叠。也就是，在第一方向A1上，各第一条状电极511或各第二条状电极513与沿第一方向A1相邻排列的两行子像素电极41重叠。

当各第一条状电极511或各第二条状电极513与沿第一方向A1相邻两个子像素电极41重叠时，在防窥模式下，每一个子像素电极41能同时受部分来自电极组51的第一电压电平及第二电压电平的影响。以此电极配置的方式能避免在防窥模式下任二显示区D的交界处因为信号线的极性与第二电极层50间极性两者不平衡导致像素正负极性不平衡而形成暗亮交界线。

再次参阅图5，为了方便辨识，图5未绘示第二信号线L2。在朝第一基板10的垂直投影方向下，任意第一条状电极511具有第一宽度W1、和第二条状电极513具有第二宽度W2，第一宽度W1实质上等于第二宽度W2，在此，实质相等是指第一宽度W1与第二宽度W2的差异不超过5％。在一些实施例中，各第一条状电极511与第二条状电极513之间具有间隙G，第一宽度W1大于间隙G，且第二宽度W2大于间隙G。在此，间隙的宽度范围在4至6微米(μm)。

再次参阅图1至图4，显示器1可更包含控制器60。控制器60耦接各电极组51、以及子像素电极41，更能耦接各第一信号线L1、各第二信号线L2。控制器60驱动第一信号线L1及第二信号线L2及子像素电极41，并分别驱动电极组51。当控制器60驱动任一电极组51时，控制器60输出第一电压电平及第二电压电平至电极组51。其中，同一电极组51中的所有第一条状电极511彼此电连接至第一电压电平，且同一电极组51中的所有第二条状电极53彼此电连接至第二电压电平。不同电极组51的第一条状电极511可电连接至相同值或不同值的第一电压电平。不同电极组51的第二条状电极513可电连接至相同值或不同值的第二电压电平。控制器60可以控制各显示区D为正常显示模式、或是防窥模式。当任一显示区D为正常显示模式时，位于此显示区D的电极组51所耦接的第一电压电平与第二电压电平实质上相等。在此，实质上相等是表示第一电压电平与第二电压电平的电压差，在0.5V以内。另外，当任一显示区D为防窥模式时，位于此显示区D的电极组51所耦接的第一电压电平与第二电压电平为不同极性，例如，对应一显示区D的第一条状电极511接收到5V、第二条状电极513接收到-5V等。控制器60能分别驱动电极组51，即可以分区控制各显示区D为正常显示模式或为防窥模式。例如，在周围有人站立的环境下，可以控制最上方的一个或二个显示区D为防窥模式而其他显示区D维持正常显示模式，藉以避免他人窥视此显示器1的显示内容。

参阅图6，图6为显示器控制元件的元件方块图。如图6所示，控制器60更包含驱动单元61、存储器63以及时序控制单元65，驱动单元61电性连接电极组51中的至少一者。在一些实施例中，控制器60更包含二个以上的驱动单元61，且同一电极组51不会连接至不同的驱动单元61。存储器63储存有多组控制码。时序控制单元65电性连接存储器63及驱动单元61，以依据来自于处理单元500的控制信号，从存储器63中存取控制码中相对应于控制信号的至少一组控制码，并依据组控制码控制驱动单元61，从而驱动对应的至少一电极组51。举例来说，当显示器1应用于一电子装置时，使用者可操作使用者介面而产生要求特定显示区D切换为防窥模式的触发信号给电子装置的处理单元500。处理单元500接收到触发信号后，根据触发信号生成对应特定显示区D的控制信号并输出给时序控制单元65，进而控制驱动单元61而驱动对应的电极组51。

如图2所示，控制器60设置在显示区D的外侧，在一些实施例中，控制器60可以如图2，邻近于最下方显示区D的第三侧S3。

参阅图7-9，图7为显示器第二实施例的元件爆炸示意图、图8为显示器第二实施例的上视示意图、图9为显示器第二实施例电极组的示意图。如图7所示，在一些实施例中，如图7所示，显示器1可更包含第三电极层70。第三电极层70位于第一基板10上。其中，第三电极层70可为共通电极，第一电极层40可为像素电极。此时显示器1为广视角切换(FringeField Switching，FFS)式显示器。

如图7所示，在此实施例中，第三电极层70可位于第一电极层40与第二电极层50之间，例如，共通电极位于像素电极上(Common on top)的电极配置架构。并且，第三电极层70与第一电极层40之间以绝缘层80彼此电隔离。

第二实施例如同第一实施例，当任一显示区D被切换成防窥模式时，对应显示区D设置的电极组51中的第一条状电极511与第二条状电极513会由原本接收相同的电压电平，切换为接收不同电压电平，使得对应于显示区D且平面排列的液晶层30会往垂直于第一方向A1及第二方向A2的第三方向Z偏转，仅使得光线通过特定视角，而视角偏斜者受到液晶的影响而感受到明显雾化的现象，从而达到防窥的效果。

如图8及图9所示，显示器2上的显示区D以及对应的电极组51是沿着第二方向A2呈行配置。也就是，显示区D呈由左到右排列的多个纵向矩形区块。各电极组51由横向电极走线，也就是，第一条状电极511与第二条状电极513沿着第二方向A2延伸，由上至下排列成纵向矩形电路布局，并且此些电极组51对应各自对应的显示区D由左至右排列。

如图8所示，在另一些实施例中，控制器60邻近于多个相邻的显示区D的第三侧S3。第三侧S3连接第一侧S1及第二侧S2，且第三侧S3平行于第二方向A2。

另外，如图9所示，第一连接电极515及第二连接电极517分别位于对应显示区D的两侧并且沿第一方向A1延伸，以分别连接同一电极组51的多个第一条状电极511与多个第二条状电极513，第一连接电极515的一端及第二连接电极517的一端延伸至显示器2的底部并与控制器60连接，如此，可以缩减显示器2左右两侧的周边区域，从而提升显示器2的空间利用率。在一些实施例中，各电极组51的配置面积大致上相同于其所设置的显示区D的面积。

以图8为例，使用者可以依据空间来切换显示区D的正常显示模式或防窥模式，例如，在左右有旁人的状况下，控制单元60可以接收来自处理单元500的控制信号，驱动左右两侧的显示区D从正常显示模式切换为防窥模式，维持中央的四个显示区D正常显示，而左右旁人因为液晶偏转所造成的光线遮蔽，无法看清楚左右两侧显示区D的显示内容，而达成防窥的效果。进一步地，在更需私密的条件下，还可以将仅维持中央两个显示区D为正常显示模式，而其他的显示区都切换为防窥模式，或是全部的显示区D都为防窥模式。

参阅图10-12，图10为显示器第三实施例的元件爆炸示意图、图11为显示器第三实施例的上视示意图、图12为显示器第三实施例电极组的示意图。如图10所示，第三实施例中，显示器3可更包含第三电极层70。在此实施例中，第一电极层40可位于第二电极层50与第三电极层70之间，例如，像素电极位于共通电极上(Pixel on top)的电极配置架构。并且，第三电极层70与第一电极层40之间以绝缘层80彼此电隔离。第三实施例也如同第一实施例，当任一显示区D被切换成防窥模式时，对应显示区D设置的电极组51中的第一条状电极511与第二条状电极513会由原本接收相同的电压电平，切换为接收不同电压电平，使得对应于显示区D且平面排列的液晶层30会往垂直于第一方向A1及第二方向A2的第三方向Z偏转，仅使得光线通过特定视角，而视角偏斜者受到液晶的影响而感受到明显雾化的现象，从而达到防窥的效果。

在一些实施例中，如图11及图12所示，显示器3上的显示区D沿第一方向A1具有至少二个显示区D，且沿第二方向A2具有至少二个显示区D，即显示区D以第一方向A1配置成多排(沿第二方向A2延伸)，并且每一排有至少二个显示区D。位于不同显示区D的电极组51彼此电性隔离。在一些实施例中，显示区D与电极组51能以一矩阵配置。在一些实施例中，当每一排具有三个以上的显示区D时，每一排的显示区D的大小能由左右二侧向中间渐增，亦即，中间的显示区D具有较大的面积。在此，第一实施例、第二实施例、第三实施例，仅做为示例，并不用以限制，实际上更可以包含上述显示区D及电极组51的各种组合方式。

对应于各显示区D各电极组51中的第一条状电极511与第二条状电极513由横向电极走线，也就是，第一条状电极511与第二条状电极513沿着第二方向A2延伸

再次参阅图2、图8及图11，各显示区D的尺寸大小可以相同或不同，在一些实施例中，如图2及图8所示，各显示区D的大小为相同。而在另一些实施例中，各显示区D可具有不同大小，如图11所示。在一些实施例中，此些显示区D可具有至少二种大小，且部分为相同大小。在一些实施例中，当每一排具有三个以上的显示区D时，显示区D的大小能由二侧向中间渐增。在一些实施例中，显示区D的大小能由上向下渐减。

如图11所示，第三实施例的控制器60的位置，与第二实施例相近，控制器60邻近于多个相邻的显示区D的第三侧S3。第三侧S3连接第一侧S1及第二侧S2，且第三侧S3平行于第二方向A2。如图12所示，第一连接电极515的一端及第二连接电极517的一端延伸至显示器3的底部并与控制器60连接。在一些实施例中，各电极组51的第一条状电极511与第二条状电极513的配置面积大致上相同于其所设置的显示区D。

综上所述，根据本发明任一实施例的显示器，其显示面可以划分为多个显示区D，并此些显示区D可以独立地切换正常显示模式或防窥模式，以满足各种环境下的防窥需求。此外，根据本发明任一实施例的显示器，更藉由子像素电极及电极组的配置及控制设计来实现直接在显示器的显示过程中针对特定显示区D的正常显示模式或是防窥模式的切换控制，无须外加贴附的元件、减少制作流程，而使得具有防窥模式的显示器在成本上更具有竞争力。

虽然较佳实施例揭露如上所述，然其并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (15)

1.一种显示器，其特征在于，具有多个显示区，包含：

一第一基板，具有沿着一第一方向配置的多个子像素行区域；

一第二基板，与该第一基板相对设置；

一液晶层，设置于该第一基板与该第二基板之间；

一第一电极层，位于该第一基板与该液晶层之间，其中该第一电极层包含多个子像素电极，各该子像素行区域对应于该等子像素电极中的至少二个，对应各子像素行区域的该等子像素电极沿着一第二方向排列，且该第二方向与该第一方向交错；以及

一第二电极层，位于该第二基板与液晶层之间，其中该第二电极层包含多个电极组，该等电极组分别对应配置于该多个显示区，且各该电极组包含：

多个第一条状电极，由对应的该显示区的一第一侧沿着该第二方向延伸至对应的该显示区的一第二侧；以及

多个第二条状电极，由对应的该显示区该的第一侧沿着该第二方向延伸至对应的该显示区的该第二侧，其中该等第一条状电极与该等第二条状电极沿着该第一方向交替地配置。

2.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，在朝该第一基板的垂直投影方向上，各该子像素电极与该等第一条状电极中之一及该等第二条状电极中之一重叠。

3.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，在朝该第一基板的垂直投影方向上，任意相邻的该第一条状电极和该第二条状电极与同一该子像素行区域中多个子像素电极重叠。

4.如权利要求3所述的显示器，其特征在于，在朝该第一基板的垂直投影方向上，各该第一条状电极或各该第二条状电极与沿该第一方向相邻两个子像素电极重叠。

5.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，在朝该第一基板的垂直投影方向下，各该第一条状电极具有一第一宽度且各该第二条状电极具有一第二宽度，该第一宽度实质上等于该第二宽度。

6.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，在朝该第一基板的垂直投影方向下，各该第一条状电极具有一第一宽度与各该第二条状电极具有一第二宽度，任意相邻的该第一条状电极与该第二条状电极之间具有一间隙，该第一宽度大于该间隙，且该第二宽度大于该间隙。

7.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，在朝该第一基板的垂直投影方向下，任意相邻的该第一条状电极与该第二条状电极之间具有一间隙，该间隙的宽度范围在4至6微米。

8.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，各该显示区对应的各该电极组更包含一第一连接电极及一第二连接电极，其中该第一连接电极连接该等第一条状电极构成一第一梳状结构，且该第二连接电极连接该等第二条状电极构成一第二梳状结构，该第一连接电极及该第二连接电极沿着该第方向延伸，且该第一连接电极与该第二连接电极位于该电极组的相对两侧。

9.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，各该电极组的该等第一条状电极彼此电连接至一第一电压电平，该等第二条状电极彼此电连接至一第二电压电平，于一防窥模式下，该第一电压电平与该第二电压电平为不同极性，或者，于一正常显示模式下，该第一电压电平与该第二电压电平实质上相等。

10.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，各该显示区沿着该第一方向平行配置，且配置于各该显示区的各该电极组彼此电性隔离。

11.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，各该显示区沿着该第二方向平行配置，且配置于各该显示区的各该电极组彼此电性隔离。

12.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，至少二个该显示区沿该第一方向配置，且至少二个该显示区沿该第二方向配置，且配置于各该显示区的各该电极组彼此电性隔离。

13.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，更包含：

一控制器，耦接各该电极组、在该第一基板上的多个第一信号线及多个第二信号线以及该等子像素电极，该控制器用来驱动该等第一信号线及该等第二信号线及该等子像素电极，并个别驱动该等电极组，其中当该控制器驱动任一该电极组时，该控制器输出一第一电压电平及一第二电压电平至该电极组。

14.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，该控制器设置在该等显示区的外侧且邻近于一第三侧，且该第三侧平行于该第二方向。

15.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，该控制器更包含：

一驱动单元，电性连接该等电极组中的至少其一；

一存储器，储存有多组控制码；以及

一时序控制单元，电性连接该存储器及该驱动单元，以依据一控制信号从该存储器中存取该等控制码中相对应于该控制信号的至少一组控制码，并依据该组控制码驱动该驱动单元以驱动对应的该至少一电极组。