可調整視角的液晶顯示面板的制作方法

專利名稱：可調整視角的液晶顯示面板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可調整視角的液晶顯示面板，尤指一種具有視角控制次像素的液 晶顯示面板，其中在窄視角顯示模式下，視角控制次像素不提供正視方向的漏光干擾但提 供側視方向的漏光干擾，而在廣視角顯示模式下，視角控制次像素可用做提升正視以及側 視的亮度，但不影響觀看品質。
背景技術：
一般而言，顯示器為了使畫面能提供給多個觀看者，通常具有廣視角的顯示效果， 但在某些時候或場合，例如在閱讀機密信息或輸入密碼時，廣視角的顯示效果卻容易使機 密信息被旁人所窺視而造成機密信息外泄。因此，為了滿足提供給多個觀看者以及在公眾 場合處理機密信息的兩種不同需求，具有可切換廣視角顯示模式與窄視角顯示模式的可調 整視角的顯示器逐漸成為顯示器市場的主流商品之一。已知顯示器的防窺機制大致上可分為下列幾種技術一、顯示器直接加裝防窺片一般防窺片主要是通過抑制大視角的亮度，使側視的觀看者無法清楚的讀取所顯 示的信息，達到隱私保護的效果。雖然方法簡單，材料也容易取得，但因為屬于額外加上一 片光學膜片，會影響原本正視時顯示器的光學特性及顯示品質，而且也需要手動切換防窺 與否，造成使用者在使用上較不方便。二、背光源控制利用原本出射光具有高度準直性的背光源，搭配可電壓控制的漫射片，例如高分 子分散液晶膜(PDLC)，通過關電壓時可電壓控制的漫射片會將準直光擴散，造成在側視時 有光源出射，以提供廣視角顯示模式；開電壓時可電壓控制的漫射片不會對原本的準直光 造成擴散的作用，以達成窄視角的顯示模式。此方法主要是通過控制背光的出射角度，來調 整側視的亮度，使側視的人無法讀取顯示信息。在理想上雖可以完美的避免其他人員窺視 信息，且切換方便，但實際應用上因為光路控制不易，無法達成完全的準直光，雖然可以降 低背光源在大視角的分布，但卻無法將大視角的亮度完全降至無法辨識，因此在防窺表現 上無法得到令人滿意的效果。三、加上視角控制模塊單元在原本正常顯示的顯示模塊上，再外加另一片視角控制模塊，通過電壓控制視角 控制模塊的開關來切換廣視角顯示模式與窄視角顯示模式。此方法在廣視角顯示模式時， 不會對原本的影像顯示造成任何干擾或破壞，能保有原本影像的品質。而在窄視角顯示模 式下，側視的亮度會被明顯的抑制，而使得側視的人不易判讀影像所顯示的信息。但因為是 由兩片模塊所組成，整體重量及厚度皆增加一倍，比較而言成本也大幅的提高。由上述可知，已知顯示器的防窺技術在達到防窺效果的同時往往需要犧牲原有的 部分特性，如顯示品質、光學特性、厚度以及重量等，因此已知防窺技術仍具有改善的空間。

發明內容
本發明的主要目的之一在于提供一種可調整視角的液晶顯示面板，以解決已知技 術所面臨的難題。為達上述目的，本發明提供了一種可調整視角的液晶顯示面板包括第一基板、第 二基板、液晶層、多個彩色次像素以及多個視角控制次像素。第一基板與第二基板相對設 置。液晶層包括多個液晶分子設置于第一基板與第二基板之間。各彩色次像素的液晶分子 包括扭轉向列型液晶分子，且各彩色次像素包括第一電極設置于第一基板面對第二基板的 內側，以及第二電極設置于第二基板面對第一基板的內側。各視角控制次像素包括第三電 極設置于第一基板面對第二基板的內側、第四電極設置于第一基板面對第二基板的內側， 以及第五電極設置于第二基板面對第一基板的內側。本發明的可調整視角的液晶顯示面板具有視角控制次像素，其中在廣視角顯示模 式下，視角控制次像素可貢獻亮度，而在窄視角顯示模式下，視角控制次像素則可提供側向 漏光，由此干擾側視方向的觀看者，達到防窺的效果。


圖1至圖4繪示了本發明優選實施例的可調整視角的液晶顯示面板的示意圖。圖5繪示了本實施例的可調整視角的液晶顯示面板的俯視示意圖。圖6繪示了本發明另一優選實施例的可調整視角的液晶顯示面板的示意圖。圖7繪示了本發明又一優選實施例的可調整視角的液晶顯示面板的示意圖。圖8A與圖8B繪示了本發明的平面轉換型電極結構的兩種變化實施例的示意圖。圖9A至圖9C繪示了本發明的平面轉換型電極結構的三種變化實施例的示意圖。圖10繪示了本發明又一優選實施例的可調整視角的液晶顯示面板的示意圖。圖11繪示了圖10的第三電極/第四電極的實施例的俯視示意圖。圖12繪示了圖10的第三電極/第四電極的另一實施例的俯視示意圖。圖13繪示了圖10的第三電極/第四電極的又一實施例的俯視示意圖。圖14繪示了本發明優選實施例的可調整視角的液晶顯示面板于廣視角顯示模式 下以正視或側視觀看的示意圖。圖15繪示了本實施例的可調整視角的液晶顯示面板于窄視角顯示模式下以側視 觀看的示意圖。附圖標記說明
10可調整視角的液晶顯示面板20第—-基板
21第--電極22第二電極
23第三Ξ電極231第—-主干電極
232第二二主干電極23Α第—-條狀電極
23B第二二條狀電極23S狹縫
24第四電極241第—-主干電極
242第二二主干電極24Α第—-條狀電極
24B第二二條狀電極25第五電極
26第六電極28絕緣層
7
30液晶層
41第一偏光片
50可調整視角的液
62A第一區塊
VAC視角控制次像素
RP紅色次像素
BP藍色次像素
Pl第一光穿透軸
TFTl第一開關元件
GL柵極線
GL2柵極線
DLl數據線
Cffl第一導線
40 第二基板 42 第二偏光片
60可調整視角的液晶顯示面板
62B第二區塊
LC液晶分子
GP綠色次像素
CF彩色濾光片層
P2第二光穿透軸
TFT2第二開關元件
GLl柵極線
DL數據線
DL2數據線
CW2第二導線
具體實施例方式為使熟習本發明所屬技術領域的一般技術人員能更進一步了解本發明，下文特列 舉本發明的優選實施例，并配合附圖，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成的功效。請參考圖1至圖4。圖1至圖4繪示了本發明優選實施例的可調整視角的液晶顯 示面板的示意圖，其中圖1繪示了本實施例的可調整視角的液晶顯示面板于廣視角顯示模 式的亮態下的示意圖，圖2繪示了本實施例的可調整視角的液晶顯示面板于廣視角顯示模 式的暗態下的示意圖，圖3繪示了本實施例的可調整視角的液晶顯示面板于窄視角顯示模 式的亮態下的示意圖，圖4繪示了本實施例的可調整視角的液晶顯示面板于窄視角顯示模 式的暗態下的示意圖。如圖1至圖4所示，本實施例的可調整視角的液晶顯示面板10包括 第一基板20、第二基板40、液晶層30、多個彩色次像素，以及多個視角控制次像素(viewing angle control pixel，簡稱VAC pixel)。第一基板20與第二基板40為相對設置，液晶層 30包括設置于第一基板20與第二基板40之間的多個液晶分子LC。彩色次像素包括紅色 次像素RP、綠色次像素GP或藍色次像素BP。各彩色次像素包括設置于第一基板20面對第 二基板40內側的第一電極21，以及設置于第二基板40面對第一基板20內側的第二電極 22。此外，在本實施例中，各彩色次像素的液晶分子LC包括扭轉向列(twistnematic，TN) 型液晶分子，其具有扭轉向列效應。在本實施例中，第一基板20可為例如薄膜晶體管基板 (亦稱為陣列基板)，而第二基板40可為例如對向基板，且在此狀況下，各彩色次像素的第 一電極21為彼此電性分離的像素電極，而第二電極22則為所有彩色次像素共用的共通電 極。第一基板20亦可為對向基板，且第二基板40可為薄膜晶體管基板，且在此狀況下第一 電極21為共通電極，而第二電極22為像素電極。此外，可調整視角的液晶顯示面板10可 另包括彩色濾光片層CF，設置于第一基板20上或第二基板40上。舉例而言，在本實施例 中，彩色濾光片層CF設置于第二基板40的內側，并包括紅色濾光片、綠色濾光片與藍色濾 光片分別對應紅色次像素RP、綠色次像素GP或藍色次像素BP。另外，可調整視角的液晶顯 示面板10另包括第一偏光片41與第二偏光片42，分別設置于第一基板20與第二基板40 的外側，其中第一偏光片41具有第一光穿透軸P1，第二偏光片42具有第二光穿透軸P2，且
8第一光穿透軸Pl與第二光穿透軸P2大體上相互垂直。舉例而言，第一光穿透軸Pl的方位 角為負45或正135度方向，第二光穿透軸P2的方位角為正45或負135度方向，但不以此 為限。再者，第一基板20的內側與第二基板40的內側可分別設置配向膜(圖未示)，用以 對液晶分子LC進行配向。各視角控制次像素VAC包括設置于第一基板20面對第二基板40的內側的第三電 極23、設置于第一基板20面對第二基板40的內側的第四電極24，以及設置于第二基板40 面對第一基板20的內側的第五電極25。第三電極23與第四電極24于垂直投影方向上不 相互重疊。在本實施例中，第三電極23與第四電極24位于同一平面上，且第三電極23與 第四電極24為電性分離而具有不同的電壓，但不以此為限。第三電極23與第四電極24可 分別為透明電極，并可由相同的透明導電層所形成。優選地，視角控制次像素VAC的第三電 極23、第四電極24可與彩色次像素的第一電極21由相同的透明導電層(例如同一氧化銦 錫層)所構成，但不以此為限。第三電極23與第四電極24亦可由不同的透明導電層所構 成，或是由相同或不同的不透明導電層所構成。此外，視角控制次像素VAC的第五電極25可 與彩色次像素的第二電極22電性連接，并由相同的透明導電層所構成，但不以此為限。例 如，視角控制次像素VAC的第五電極25亦可與彩色次像素的第二電極22電性分離。本發明的可調整視角的液晶顯示面板10具有可切換廣視角顯示模式與窄視角顯 示模式的特性，因此可符合各類型使用者的不同需要。以下依序對本發明的可調整視角的 液晶顯示面板在廣視角顯示模式的亮態、暗態，以及窄視角顯示模式的亮態、暗態的操作方 式進行詳述。如圖1所示，在廣視角顯示模式的亮態下，彩色次像素與視角控制次像素VAC的操 作方式如下所述。對于彩色次像素而言，不對彩色次像素的第一電極21與第二電極22施 加電壓，或是對第一電極21與第二電極22施加相同的電壓，以使第一電極21與第二電極 22之間不存在垂直電場，此時通過配向膜的預設配向方向，從第一電極21往第二電極22的 方向來看，液晶分子LC的方位角例如大體上會由負45度旋轉至負135度。此外對于視角 控制次像素VAC而言，不對第三電極23與第四電極24施加電壓，或是對第三電極23與第 四電極24施加相同的電壓，使視角控制次像素VAC內不產生水平電場；另外不對第五電極 25施加電壓，或對第五電極25施加與第三電極23與第四電極24相同的電壓，使視角控制 次像素VAC內不會產生垂直電場。在不具有垂直電場與水平電場的狀況下，視角控制次像 素VAC內液晶分子LC會與彩色次像素內的液晶分子LC具有相同的旋轉方式，亦即從第一 電極21往第二電極22的方向來看，液晶分子LC的方位角大體上亦會由負45度旋轉至負 135度。透過上述操作方式，彩色次像素與視角控制次像素VAC的液晶分子大體上均呈扭轉 向列方式排列，因此兩者皆會容許背光的穿透，且對于正視或側視的觀看者而言，都可觀看 到可調整視角的液晶顯示面板10的顯示畫面。值得說明的是由于在廣視角顯示模式的亮 態下，視角控制次像素VAC本身亦可貢獻亮度，因此視角控制次像素VAC可依設計考量而設 置白色濾光片、彩色濾光片或不設置濾光片，而使視角控制次像素VAC可作為白色次像素、 彩色次像素或透明次像素。如圖2所示，在廣視角顯示模式的暗態下，彩色次像素與視角控制次像素VAC的操 作方式如下所述。對于彩色次像素而言，分別對彩色次像素的第一電極21與第二電極22施 加不同的電壓，或是第一電極21與第二電極22的其中一者施加電壓，以使第一電極21與
9第二電極22之間產生垂直電場，通過垂直電場的存在，可使彩色次像素內的液晶分子LC站 立而呈現垂直配向方式排列，此時背光無法穿透彩色次像素而形成暗態。此外，對于視角控 制次像素VAC而言，可包括下列兩種操作方式。第一種操作方式為不對第三電極23與第四 電極24施加電壓，或是對第三電極23與第四電極24施加相同的電壓，因此視角控制次像 素VAC內不會產生水平電場，而對第五電極25施加不同于施加在第三電極23與第四電極 24的電壓，因此在視角控制次像素VAC內會產生垂直電場。通過垂直電場的存在，可使視角 控制次像素VAC內液晶分子LC站立而呈現垂直配向方式排列，此時背光無法穿透視角控制 次像素VAC而形成暗態。透過上述操作方式，彩色次像素與視角控制次像素VAC兩者皆不會 容許背光的穿透。第二種操作方式為對第三電極23與第四電極24施加不同的電壓，或是 對第三電極23與第四電極24的其中一者施加電壓，以產生水平電場；此外，對第五電極25 施加與第三電極23及第四電極24的其中一者相同的電壓，并盡量使第五電極25與第三電 極23第四電極24之間不存在垂直電場或存在微弱的垂直電場。通過第二種操作方式，亦 可使視角控制次像素VAC不貢獻亮度。在實際應用上，上述對于視角控制次像素VAC的第 一種操作方式與第二種操作方式可擇一應用，或是同時應用，亦即部分視角控制次像素VAC 可采取第一種操作方式，而部分視角控制次像素VAC可采取第二種操作方式。
如圖3所示，在窄視角顯示模式的亮態下，彩色次像素與視角控制次像素VAC的操 作方式如下所述。在窄視角顯示模式的亮態下與在廣視角顯示模式的亮態下，彩色次像素 的操作方式類似。對于彩色次像素而言，不對彩色次像素的第一電極21與第二電極22施 加電壓，或是對第一電極21與第二電極22施加相同的電壓，以使第一電極21與第二電極 22之間不存在垂直電場，此時通過配向膜的預設配向方向，從第一電極21往第二電極22的 方向來看，液晶分子LC的方位角例如大體上會由負45度旋轉至負135度。此外，對于視角 控制次像素VAC而言，對第三電極23與第四電極24施加不同的電壓，或是對第三電極23 與第四電極24的其中一者施加電壓，以使第三電極23與第四電極24之間產生水平電場， 此水平電場可驅使液晶分子LC呈平行(homogeneous)排列，并與偏振片中的第一光穿透軸 Pl或第二光穿透軸P2，其中之一穿透軸方向平行或垂直；同時，對第五電極25施加不同于 第三電極23或第四電極24的電壓，以使第五電極25與第三電極23或第四電極24之間產 生垂直電場，此垂直電場可使液晶分子LC在垂直方向上產生傾角(tilt angle)。通過垂 直電場對液晶分子LC產生的傾角可使得視角控制次像素VAC產生側向的漏光，且在此狀態 下視角控制次像素VAC在正視方向上不會貢獻亮度，但在側視方向上會產生漏光而可產生 干擾作用。視角控制次像素VAC可設置在第一基板20的任何位置，且視角控制次像素VAC 的數目可依需求作調整并不需與彩色次像素的數目對應。再者，利用調整第三電極23、第四 電極24與第五電極25的電壓，可改變垂直電場的大小與水平電場的大小，進而改變液晶分 子LC的傾角，達到控制側向漏光的作用。舉例而言，視角控制次像素VAC可包括第一視角 控制次像素、第二視角控制次像素與第三視角控制次像素。在提供垂直電場與水平電場的 狀況下，第一視角控制次像素的液晶分子LC可具有第一傾角，且第一傾角大體上介于30度 至70度之間，例如45度；在僅提供垂直電場而無水平電場的狀況下，第二視角控制次像素 的液晶分子LC可具有第二傾角，且第二傾角大體上介于70度至90度之間，例如85度；在 僅提供水平電場而無垂直電場的狀況下，第三視角控制次像素的液晶分子LC可具有第三 傾角，且第三傾角大體上大于0度且小于等于30度，例如5度。此外，在液晶分子LC具有第一傾角的狀況下，視角控制次像素VAC可具有較多的側向漏光；在液晶分子LC具有第二 傾角與第三傾角的狀況下，視角控制次像素VAC則具有較小的側向漏光。在實際應用上，視 角控制次像素VAC可自上述第一視角控制次像素、第二視角控制次像素與第三視角控制次 像素三種之中任選至少一種、或兩種、或三種。如圖4所示，在窄視角顯示模式的暗態下，彩色次像素與視角控制次像素VAC的操 作方式與廣視角顯示模式的暗態下相同，在此不再贅述。請再參考圖5，并一并參考圖1至圖4。圖5繪示了本實施例的可調整視角的液晶 顯示面板的俯視示意圖，其中為清楚表示視角控制次像素VAC的電極圖案設計，圖5未繪 示出第二基板與液晶層等元件。如圖5所示，各視角控制次像素VAC另包括第一開關元件 TFTl與第三電極23電性連接以控制第三電極23，以及第二開關元件TFT2與第四電極24 電性連接以控制第四電極24。第三電極23與第四電極24彼此電性分離。在本實施例中， 第一開關元件TFTl與第二開關元件TFT2共用相同的柵極線GL，但分別與兩不同的數據線 DLl,DL2電性連接。第三電極23包括電性相連且互相垂直的第一主干電極231與第二主干 電極232，第四電極24包含電性相連且互相垂直的第一主干電極241與第二主干電極242， 第三電極23的第一主干電極231與第四電極24的第一主干電極241平行，且第三電極23 的第二主干電極232與第四電極24的第二主干電極242平行。此外，第三電極23另包括 多條平行排列的第一條狀電極23A，且第三電極23的各第一條狀電極23A的一端與第三電 極23的第一主干電極231或第二主干電極232電性連接，第四電極24另包括多條平行排 列的第一條狀電極24A，且第四電極24的各第一條狀電極24A的一端與第四電極24的第一 主干電極241或第二主干電極242電性連接。此外，第三電極23的第一條狀電極23A以及 第四電極24的第一條狀電極24A與第一光穿透軸Pl或與第二光穿透軸P2的其中一者平 行或垂直。在上述實施例中，第三電極23與第四電極24位于第一基板20上的同一平面， 且第三電極23與第四電極24在垂直投影方向上不重疊，此配置方式屬于平面轉換型 (in-plane switch, IPS)電極結構，但本發明的應用并不以此為限，而可為其它類型的電 極結構，例如邊緣電場切換型(fringe field switch, FFS)電極結構。再者，上述實施例 的視角控制次像素VAC的第一開關元件TFTl與第二開關元件TFT2共用相同的柵極線GL， 但分別與兩不同的數據線DL1，DL2電性連接，亦即2D1G架構，但本發明的應用并不以此為 限。下文將針對本發明的可調整視角的液晶顯示面板的不同實施樣態進行說明，且為簡化 說明，以下說明主要針對各實施例不同之處進行詳述，而不再對相同的處作重復贅述。請參考圖6。圖6繪示了本發明另一優選實施例的可調整視角的液晶顯示面板的 示意圖。如圖6所示，與圖5的實施例不同之處在于，本實施例的視角控制次像素VAC的 第一開關元件TFTl與第二開關元件TFT2共用相同的數據線DL，但分別與兩不同的柵極線 GLl，GL2電性連接，亦即2G1D架構。請參考圖7。圖7繪示了本發明又一優選實施例的可調整視角的液晶顯示面板的 示意圖。如圖7所示，與圖5及圖6的實施例不同之處在于，本實施例的視角控制次像素VAC 的第三電極23與第四電極24并未通過開關元件加以控制，第三電極23與第一導線CWl電 性連接并直接接受第一導線CWl的電壓信號控制，而第四電極24與第二導線CW2電性連接 并直接接受第二導線CW2的電壓信號控制。
在圖5至圖7的實施例中，第三電極23僅具有沿相同方向排列的第一條狀電極 23A，且第四電極24僅具有沿相同方向排列的第一條狀電極24A，因此在窄視角顯示模式 下，視角控制次像素VAC僅會具有單一側向漏光方向。請參考圖8A與圖8B，并一并參考圖1至圖4。圖8A與圖8B繪示了本發明的平面 轉換型電極結構的兩種變化實施例的示意圖。如圖8A所示，不同于圖5的實施例，在本實 施例中，第三電極23包括第一主干電極231、多條平行排列的第一條狀電極23A與多條平行 排列的第二條狀電極23B，其中第一條狀電極23A與第二條狀電極23B彼此不平行，各第一 條狀電極23A的一端與第一主干電極231電性連接，而各第二條狀電極23B的一端分別與 相對應的第一條狀電極23A的另一端電性連接；第四電極24包括第一主干電極241、多條 平行排列的第一條狀電極24A與多條平行排列的第二條狀電極24B，其中第一條狀電極24A 與第二條狀電極24B彼此不平行，各第一條狀電極24A的一端與第一主干電極241電性連 接，而各第二條狀電極23B的一端分別與相對應的第一條狀電極23A的另一端電性連接。此 外，第三電極23的第一條狀電極23A與第四電極24的第二條狀電極24B大體上與第一光 穿透軸Pl平行或垂直，且第三電極23的第二條狀電極23B與第四電極24的第一條狀電極 24A大體上與第二光穿透軸P2平行或垂直。圖8B所示的電極結構與圖8A類似，其不同之處在于第三電極23的部分第一條狀 電極23A與部分第二條狀電極23B依序以接續方式連接，而形成類似鋸齒狀的結構；同理， 第四電極24的部分第一條狀電極24A與部分第二條狀電極24B亦依序以接續方式連接，而 形成類似鋸齒狀的結構。在圖8A與圖8B的實施例中，第三電極23具有沿不同方向排列的 第一條狀電極23A與第二條狀電極23B，且第四電極24具有沿不同方向排列的第一條狀電 極24A與第二條狀電極24B，因此在窄視角顯示模式下，視角控制次像素VAC會具有兩個不 同的側向漏光方向。在上述各實施例中，第三電極23與第四電極24均位于同一平面上，但并不以此為 限。請再參考圖9A至圖9C。圖9A至圖9C繪示了本發明的平面轉換型電極結構的三種變化 實施例的示意圖，其可應用在圖1至圖8B中任一者所揭示的平面轉換型電極結構上。在圖 9A至圖9C所示的實施例中，第三電極23與第四電極24設置于不同平面，但第三電極23與 第四電極24在垂直投影方向上不重疊，因此第三電極23與第四電極24之間仍可透過電壓 的控制產生水平電場。如圖9A所示，第三電極23為透明電極，其可與第一電極(圖未示) 由同一層透明導電層所構成，而第四電極24為不透明電極，其可與數據線(圖未示)由同 一層不透明導電層(第二金屬層)所構成。如圖9B所示，第四電極24為透明電極，而第三 電極23為不透明電極，其可選擇性與柵極線(圖未示)由同一層不透明導電層(第一金屬 層)所構成。如圖9C所示，第三電極23為不透明電極，其可選擇性與數據線(圖未示)由 同一層不透明導電層(第二金屬層)所構成，而第四電極24為不透明電極，其可選擇性與 柵極線(圖未示)由同一層不透明導電層(第一金屬層)所構成，但本發明不以此為限，可 依照工藝設計的不同，亦可以有不同的實施方式，例如第四電極24為不透明電極，而第三 電極23亦為不透明電極，而且，第三電極23與第四電極24的材料以及制作步驟，亦可選擇 性的與其他工藝同時或不同時完成。請參考圖10。圖10繪示了本發明又一優選實施例的可調整視角的液晶顯示面板 的示意圖。與前述各實施例不同之處在于，本實施例的可調整視角的液晶顯示面板具有邊緣電場切換型電極結構。如圖10所示，本實施例的可調整視角的液晶顯示面板50的各視 角控制次像素VAC另包括第六電極26設置于第一基板20面對第二基板40的內側，以及絕 緣層28設置于第三電極23、第四電極24以及第六電極26之間。各視角控制次像素VAC的 第三電極23與第四電極24電性連接，且第六電極26與第三電極23、第四電極24設置于 不同平面上，例如第六電極26設置于第三電極23、第四電極24的下方。此外，第六電極26 與第三電極23、第四電極24為電性分離，且第六電極26為平面型電極。另外，可調整視角 的液晶顯示面板50可另包括彩色濾光片層CF，設置于第一基板20上或第二基板40上。舉 例而言，在本實施例中，彩色濾光片層CF設置于第一基板20的內側，亦即將彩色濾光片層 制作在陣列基板上(COA)的作法。此外，第二電極22與第五電極25可為電性連接而由同 一電壓信號，例如共通信號加以控制，或電性分離而分別由不同的電壓信號加以控制。舉例 而言，在本實施例中，第二電極22與第五電極25即由不同的電壓信號加以控制。
本實施例的可調整視角的液晶顯示面板的彩色次像素的操作方式與前述各實施 例相同，在此不再贅述，以下僅針對視角控制次像素VAC的操作方式進行詳述。在廣視角顯 示模式的亮態下，不對第三電極23、第四電極24以及第六電極26施加電壓，或是對第三電 極23、第四電極24與第六電極26施加相同的電壓，使視角控制次像素VAC內不產生水平電 場；另外不對第五電極25施加電壓，或對第五電極25施加與第三電極23、第四電極24及 第六電極26相同的電壓，使視角控制次像素VAC內不會產生垂直電場。在廣視角顯示模式 的暗態或在窄視角顯示模式的暗態下，可包括下列兩種操作方式。第一種操作方式為不對 第三電極23、第四電極24與第六電極26施加電壓，或是對第三電極23、第四電極24與第 六電極26施加相同的電壓，因此視角控制次像素VAC內不會產生水平電場，而對第五電極 25施加不同于施加在第三電極23、第四電極24與第六電極26的電壓，因此在視角控制次 像素VAC內會產生垂直電場。通過垂直電場的存在，可使視角控制次像素VAC內液晶分子 LC站立而呈現垂直配向方式排列，此時背光無法穿透視角控制次像素VAC而形成暗態。第 二種操作方式為對第三電極23、第四電極24與第六電極26施加不同的電壓，或是對第三電 極23、第四電極24以及第六電極26的其中一者施加電壓，以產生水平電場；同時，對第五 電極25施加與第三電極23、第四電極24及第六電極26的其中一者相同的電壓，并盡量使 第五電極25與第三電極23、第四電極24或第五電極25與第六電極26之間不存在垂直電 場或存在微弱的垂直電場。通過第二種操作方式，亦可使視角控制次像素VAC不貢獻亮度。 上述對于視角控制次像素VAC的第一種操作方式與第二種操作方式可擇一應用，或同時應 用，亦即部分視角控制次像素VAC可采取第一種操作方式，而部分視角控制次像素VAC可采 取第二種操作方式。在窄視角顯示模式的亮態下，對第三電極23、第四電極24與第六電極 26施加不同的電壓，或是對第三電極23、第四電極24與第六電極26的其中一者施加電壓， 以使第三電極23與第四電極24之間產生水平電場，此水平電場可驅使液晶分子LC呈平行 排列并與第一光穿透軸Pl或第二光穿透軸P2其中之一穿透軸方向平行或垂直；同時，對第 五電極25施加不同于第三電極23、第四電極24或第六電極26的電壓，以使第五電極25與 第三電極23、第四電極24之間或第五電極25與第六電極26之間產生垂直電場，此垂直電 場可使液晶分子LC在垂直方向上產生傾角。通過垂直電場對液晶分子LC產生的傾角可使 得視角控制次像素VAC產生側向的漏光，且在此狀態下視角控制次像素VAC在正視方向上 不會貢獻亮度，但在側視方向上會產生漏光而可產生干擾作用。在實際應用上，視角控制次
13像素VAC可設置在第一基板20的任何位置，且視角控制次像素VAC的數目可依需求作調整 并不需與彩色次像素的數目對應。再者，利用調整第三電極23、第四電極24、第五電極25 與第六電極26的電壓，可改變垂直電場的大小與水平電場的大小，進而改變液晶分子LC的 傾角，達到控制側向漏光的作用。垂直電場與水平電場對于液晶分子LC的傾角的影響如前 所述，在此不多加贅述。請參考圖11，并一并參考圖10。圖11繪示了圖10所示的第三電極、第四電極的 實施例的俯視示意圖。如圖11所示，各視角控制次像素VAC的第三電極23包含電性相連 且互相垂直的第一主干電極231與第二主干電極232，且各視角控制次像素VAC的第四電極 24包含電性相連且互相垂直的第一主干電極241與第二主干電極242。第三電極23的第一 主干電極231與第二主干電極232以及第四電極24的第一主干電極241與第二主干電極 242彼此連接而形成中空的矩形框架。此外，第三電極23與第四電極24另包括多條平行排 列的第一條狀電極23A，各第一條狀電極23A的一端與第三電極23的第一主干電極231或 第二主干電極232電性連接，各第一條狀電極23A的另一端與第四電極24的第一主干電極 241或第二主干電極242電性連接，且相鄰的第一條狀電極231之間具有狹縫(slit)23S。 另外，第一條狀電極23A大體上與第一光穿透軸Pl以及第二光穿透軸P2的其中一者平行 或垂直。請再參考圖12，并一并參考圖10。圖12繪示了圖10的第三電極、第四電極的另 一實施例的俯視示意圖。如圖12所示，相較于圖11的實施例，本實施例的第三電極23與 第四電極24另包括多條平行排列的第二條狀電極23B。第一條狀電極23A與第二條狀電極 23B彼此不平行，各第一條狀電極23A的一端與第三電極23的第一主干電極231或第二主 干電極232電性連接，各第一條狀電極23A的另一端與相對應的第二條狀電極23B的一端 電性連接，各第二條狀電極23B的另一端與第四電極24的第一主干電極241或第二主干電 極242電性連接，且相鄰的第一條狀電極23A之間與相鄰的第二條狀電極23B之間具有狹 縫23S。此外，第一條狀電極23A大體上與第一光穿透軸Pl平行或垂直，且第二條狀電極 23B大體上與第二光穿透軸P2平行或垂直。請再參考圖13，并一并參考圖10。圖13繪示了圖10的第三電極、第四電極的又 一實施例的俯視示意圖。如圖13所示，圖13所示的電極結構與圖12類似，其不同之處在 于第三電極23的部分第一條狀電極23A與部分第二條狀電極23B依序以接續方式連接，而 形成類似鋸齒狀的結構；同理，第四電極24的部分第一條狀電極24A與部分第二條狀電極 24B亦依序以接續方式連接，而形成類似鋸齒狀的結構。在圖11的實施例中，第三電極23與第四電極24僅具有沿相同方向排列的第一條 狀電極23A，因此在窄視角顯示模式下，視角控制次像素VAC僅會具有單一側向漏光方向。 在圖12與圖13的實施例中，第三電極23與第四電極24具有沿不同方向排列的第一條狀 電極23A與第二條狀電極23B，因此在窄視角顯示模式下，視角控制次像素VAC會具有兩個 不同的側向漏光方向。請再參考圖14與圖15。圖14繪示了本發明優選實施例的可調整視角的液晶顯示 面板于廣視角顯示模式下以正視或側視方向觀看的示意圖，圖15繪示了本實施例的可調 整視角的液晶顯示面板于窄視角顯示模式下以側視方向觀看的示意圖。本實施例的可調整 視角的液晶顯示面板60可劃分為多個第一區塊62A與多個第二區塊62B。第一區塊62A與
14第二區塊62B可呈矩陣型式排列，但不以此為限。在第一選擇實施例中，任一第一區塊62A 內與任一第二區塊62B內均設置有視角控制次像素，且所有的視角控制次像素可都選用具 有單一側向漏光方向的視角控制次像素。如圖14所示，在廣視角顯示模式下，所有的視角 控制次像素對正視方向與側視方向均可貢獻亮度；而如圖15所示，在窄視角顯示模式下， 可通過電壓的控制將例如第一區塊62A內的視角控制次像素控制在開啟狀態，并將例如第 二區塊62B內的視角控制次像素控制在關閉狀態。在此狀況下，第一區塊62A內的視角控 制次像素會提供單一側向漏光，而第二區塊62B內的視角控制次像素無法提供側向漏光， 因此可對側視的觀看者造成干擾，達到窄視角顯示效果。在第二選擇實施例中，任一第一區 塊62A內與任一第二區塊62B內均設置有視角控制次像素，且所有的視角控制次像素可都 選用具有兩個不同的側向漏光方向的視角控制次像素。同樣地，如圖15所示，在窄視角顯 示模式下，可通過電壓將例如第一區塊62A內的視角控制次像素控制在開啟狀態，并將例 如第二區塊62B內的視角控制次像素控制在關閉狀態。在此狀況下，第一區塊62A內的視 角控制次像素會提供兩個不同的側向漏光方向，而第二區塊62B內的視角控制次像素無法 提供側向漏光，因此可對側視的觀看者造成干擾，達到窄視角顯示效果。在第三選擇實施例 中，任一第一區塊62A內與任一第二區塊62B內均設置有視角控制次像素，且第一區塊62A 內與第二區塊62B內設置有具有不同的側向漏光方向的視角控制次像素。在窄視角顯示模 式下，可通過電壓同時將第一區塊62A內與第二區塊62B內的視角控制次像素控制在開啟 狀態，而由于第一區塊62A內與第二區塊62B內的視角控制次像素具有不同方向的側向漏 光方向，因此可對側視的觀看者造成干擾，達到窄視角顯示效果。在第四選擇實施例中，任 一第一區塊62A內與任一第二區塊62B內均設置有視角控制次像素，且各視角控制次像素 可分別選自于具有單一側向漏光方向的視角控制次像素與具有不同的側向漏光方向的視 角控制次像素的任一者。在窄視角顯示模式下，可通過電壓同時將第一區塊62A內與第二 區塊62B內的視角控制次像素控制在開啟狀態，此時第一區塊62A內與第二區塊62B內的 視角控制次像素均會產生側向漏光，由此可降低側視方向的對比，亦可具有窄視角顯示作 用。在第五選擇實施例中，可僅于例如第一區塊62A內設置視角控制次像素，而不在第二區 塊62B內設置視角控制次像素，第二區塊62B內的原視角控制次像素可僅設計為白色次像 素。在窄視角顯示模式下，通過電壓將例如第一區塊62A內的視角控制次像素控制在開啟 狀態，且將第二區塊62B內的白色次像素控制在關閉狀態。在此狀況下，第一區塊62A內的 視角控制次像素會提供側向漏光，而第二區塊62B內的白色次像素則無法提供側向漏光， 因此可對側視的觀看者造成干擾，達到窄視角顯示效果。綜上所述，本發明的可調整視角的液晶顯示面板具有視角控制次像素，其中在廣 視角顯示模式下，視角控制次像素可貢獻亮度，而在窄視角顯示模式下，視角控制次像素則 可提供側向漏光，由此干擾側視方向的觀看者，達到防窺的效果。以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求所做的等同變化與修 飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
一種可調整視角的液晶顯示面板，包括第一基板；第二基板，與該第一基板相對設置；液晶層，包括多個液晶分子，設置于該第一基板與該第二基板之間；多個彩色次像素，其中各彩色次像素的該多個液晶分子包括扭轉向列型液晶分子，且各彩色次像素包括；第一電極，設置于該第一基板面對該第二基板的內側；以及第二電極，設置于該第二基板面對該第一基板的內側；以及多個視角控制次像素，其中各視角控制次像素包括；第三電極，設置于該第一基板面對該第二基板的內側；第四電極，設置于該第一基板面對該第二基板的該內側；以及第五電極，設置于該第二基板面對該第一基板的內側。
2.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中于窄視角顯示模式下，該多 個視角控制次像素包括至少一第一視角控制次像素，且該第一視角控制次像素的該第三電 極與該第四電極之間具有水平電場，該第一視角控制次像素的該第五電極與該第三電極/ 該第四電極的至少其中一者之間具有垂直電場，且該第一視角控制次像素的該多個液晶分 子在垂直方向上具有第一傾角。
3.如權利要求2所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第一傾角大體上介于30度 至70度之間。
4.如權利要求3所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第一傾角大體上為45度。
5.如權利要求2所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中于該窄視角顯示模式下，該 多個視角控制次像素另包括至少一第二視角控制次像素，且該第二視角控制次像素的該第 五電極與該第三電極/該第四電極的至少其中一者之間具有垂直電場，且該第二視角控制 次像素的該多個液晶分子在該垂直方向上具有不同于該第一傾角的第二傾角。
6.如權利要求5所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第二傾角大體上介于70度 至90度之間。
7.如權利要求6所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第二傾角大體上為85度。
8.如權利要求2所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中于該窄視角顯示模式下，該 多個視角控制次像素另包括至少一第三視角控制次像素，且該第三視角控制次像素的該第 三電極與該第四電極之間具有水平電場，且該第三視角控制次像素的該多個液晶分子在該 垂直方向上具有不同于該第一傾角的第三傾角。
9.如權利要求8所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第三傾角大體上大于0度 且小于等于30度。
10.如權利要求9所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第三傾角大體上為5度。
11.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中于廣視角亮態顯示模式下， 該多個視角控制次像素的該多個液晶分子大體上呈扭轉向列方式排列。
12.如權利要求11所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中于該廣視角亮態顯示模式 下，該視角控制次像素為白色次像素、透明次像素或彩色次像素。
13.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中于廣視角暗態顯示模式下，該多個視角控制次像素的該多個液晶分子呈垂直配向方式排列。
14.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各彩色次像素為紅色次像 素、綠色次像素或藍色次像素。
15.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素另包括 第一開關元件用以控制該第三電極，以及第二開關元件用以控制該第四電極。
16.如權利要求15所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第一開關元件與該第二 開關元件共用柵極線，以及與兩不同的數據線電性連接。
17.如權利要求15所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第一開關元件與該第二 開關元件共用數據線，以及與兩不同的柵極線電性連接。
18.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，另包括第一導線與第二導線設 置于該第一基板之上，其中各視角控制次像素的該第三電極與該第一導線電性連接，各視 角控制次像素的該第四電極與該第二導線電性連接。
19.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，另包括彩色濾光片層，設置于該 第一基板上或該第二基板上。
20.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，另包括第一偏光片與第二偏光 片，分別設置于該第一基板的外側與該第二基板的外側，其中該第一偏光片具有第一光穿 透軸，該第二偏光片具有第二光穿透軸，且該第一光穿透軸與該第二光穿透軸大體上相互 垂直。
21.如權利要求20所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素的該第 三電極與該第四電極于垂直投影方向上不相互重疊。
22.如權利要求20所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素的該第 三電極還包含電性相連且互相垂直的第一主干電極與第二主干電極，且各視角控制次像素 的該第四電極還包含電性相連且互相垂直的第一主干電極與第二主干電極，該第三電極的 該第一主干電極與該第四電極的該第一主干電極平行，該第三電極的該第二主干電極與該 第四電極的該第二主干電極平行。
23.如權利要求22所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素的該第 三電極另包括多條平行排列的第一條狀電極，該第三電極的各第一條狀電極的一端與該第 三電極的該第一主干電極或該第二主干電極電性連接，各視角控制次像素的該第四電極另 包括多條平行排列的第一條狀電極，該第四電極的各第一條狀電極的一端與該第四電極的 該第一主干電極或該第二主干電極電性連接。
24.如權利要求23所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素的該第 三電極的該多個第一條狀電極以及該第四電極的該多個第一條狀電極與該第一光穿透軸 與該第二光穿透軸的其中一者實質上平行。
25.如權利要求23所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素的該第 三電極還包括多條平行排列的第二條狀電極分別與該第三電極的相對應的該多個第一條 狀電極電性連接，各視角控制次像素的該第四電極還包括多條平行排列的第二條狀電極分 別與該第四電極的相對應的該多個第一條狀電極電性連接，該第三電極的該多個第一條狀 電極與該第四電極的該多個第二條狀電極大體上與該第一光穿透軸平行或垂直，且該第三 電極的該多個第二條狀電極與該第四電極的該多個第一條狀電極大體上與該第二光穿透軸平行或垂直。
26.如權利要求21所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素的該第 三電極與該第四電極為電性分離。
27.如權利要求21所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素的該第 三電極與該第四電極設置于同一平面上，且該第三電極與該第四電極分別為透明電極。
28.如權利要求21所述的可調整視角的液晶顯示面板，另包括絕緣層，設置于各視角 控制次像素的該第三電極與該第四電極之間，該第三電極與該第四電極設置于不同平面 上，其中該第三電極包括透明電極或不透明電極，且該第四電極包括透明電極或不透明電 極。
29.如權利要求20所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素另包括 第六電極設置于該第一基板面對該第二基板的該內側，以及絕緣層設置于該第三電極/該 第四電極以及該第六電極之間，各視角控制次像素的該第三電極電性連接至該第四電極， 該第六電極與該第三電極/該第四電極設置于不同平面上，且該第六電極與該第三電極/ 該第四電極電性分離。
30.如權利要求29所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該各視角控制次像素的該 第六電極為平面型電極。
31.如權利要求30所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中各視角控制次像素的該第 三電極還包含電性相連且互相垂直的第一主干電極與第二主干電極，且各視角控制次像素 的該第四電極還包含電性相連且互相垂直的第一主干電極與第二主干電極，該第三電極的 該第一主干電極與該第二主干電極以及該第四電極的該第一主干電極與該第二主干電極 彼此連接而形成中空的矩形框架。
32.如權利要求31所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第三電極與該第四電極 另包括多條平行排列的第一條狀電極，各第一條狀電極的一端與該第三電極的該第一主干 電極或該第二主干電極電性連接，各第一條狀電極的另一端與該第四電極的該第一主干電 極或該第二主干電極電性連接，且相鄰的該多個第一條狀電極之間具有狹縫。
33.如權利要求32所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該多個第一條狀電極大體 上與該第一光穿透軸以及該第二光穿透軸的其中一者平行。
34.如權利要求31所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該第三電極與該第四電極 另包括多條平行排列的第一條狀電極與多條平行排列的第二條狀電極，該多個第一條狀電 極與該多個第二條狀電極彼此不平行，各第一條狀電極的一端與該第三電極的該第一主干 電極或該第二主干電極電性連接，各第一條狀電極的另一端與相對應的各第二條狀電極的 一端電性連接，各第二條狀電極的另一端與該第四電極的該第一主干電極或該第二主干電 極電性連接，且相鄰的該多個第一條狀電極之間與相鄰的該多個第二條狀電極之間具有狹 縫。
35.如權利要求34所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該多個第一條狀電極大體 上與該第一光穿透軸平行或垂直，且該多個第二條狀電極大體上與該第二光穿透軸平行或垂直。
36.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該可調整視角的液晶顯示 面包括至少一第一區塊與至少一第二區塊，至少部分該多個視角控制次像素設置于該第一CN 101916014 A 區塊內，且至少部分該多個視角控制次像素設置于該第二區塊內。
37.如權利要求36所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中于窄視角顯示模式下，該 第一區塊內的該多個視角控制次像素為開啟狀態而具有側向漏光，該第二區塊內的該多個 視角控制次像素為關閉狀態而不具有側向漏光。
38.如權利要求36所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中于窄視角顯示模式下，該 第一區塊內的該多個視角控制次像素與該第二區塊內的該多個視角控制次像素為開啟狀 態，且該第一區塊內的該多個視角控制次像素與該第二區塊內的該多個視角控制次像素具 有不同方向的側向漏光。
39.如權利要求36所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中于窄視角顯示模式下，該 第一區塊內的該多個視角控制次像素與該第二區塊內的該多個視角控制次像素為開啟狀 態，且該第一區塊內的該多個視角控制次像素與該第二區塊內的該多個視角控制次像素皆 具有相同方向的側向漏光，使該窄視角顯示模式時側視方向的對比下降。
40.如權利要求1所述的可調整視角的液晶顯示面板，其中該可調整視角的液晶顯示 面包括至少一第一區塊與至少一第二區塊，該多個視角控制次像素設置于該第一區塊內， 該第二區塊內未設置該多個視角控制次像素，僅設置白色次像素，且于窄視角顯示模式下， 該第一區塊內的該多個視角控制次像素為開啟狀態而具有側向漏光，該第二區塊內的該多 個白色次像素為關閉狀態，不具有側向漏光。
全文摘要
一種可調整視角的液晶顯示面板，包括第一基板、第二基板、液晶層、多個彩色次像素以及多個視角控制次像素。液晶層包括多個液晶分子設置于第一基板與第二基板之間。各彩色次像素的液晶分子包括扭轉向列型液晶分子，且各彩色次像素包括第一電極設置于第一基板的內側，以及第二電極設置于第二基板的內側。各視角控制次像素包括第三電極設置于第一基板的內側、第四電極設置于第一基板的內側，以及第五電極設置于第二基板的內側。
文檔編號G02F1/1343GK101916014SQ201010246039
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月3日 優先權日2010年8月3日
發明者葉昭緯, 廖乾煌, 徐文浩, 戴嘉萱, 杉浦規生 申請人:友達光電股份有限公司