CN100353229C - 视角可调的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视角可调整的液晶显示面板。第一偏光板、液晶显示面板、视角调整装置及第二偏光板皆设置于背光模块之上，且液晶显示面板及视角调整装置设置于第一偏光板及第二偏光板之间之上。视角调整装置包括一第一透明基板、一第二透明基板、一第一透明电极、一第二透明电极、一第一取向膜、一第二取向膜及一液晶层。第一透明电极形成于第一透明基板上，第一取向膜形成于第一透明电极上。液晶层设置于第一取向膜上，第二取向膜设置于液晶层上。第二透明电极设置于液晶层上，且第二取向膜形成于第二透明电极的下表面。第二透明基板设置于液晶层上，且与第一透明基板将液晶层密封，第二透明电极形成于第二透明基板的下表面。

Description

视角可调的液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种显示器，特别是涉及一种视角可调的液晶显示器。

背景技术

液晶显示器(liquid crystal display，LCD)具有低幅射性以及体积轻薄短小的优点，故于使用上日渐广泛。而薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)LCD因为其高亮度与大视角的特性，在高阶产品上更是广受欢迎。传统的TFT LCD由一背光模块、一上偏光板、一液晶显示面板及一下偏光板所构成，液晶显示面板设置于上偏光板及下偏光板之间。背光模块设置于下偏光板之下，上偏光板及下偏光板的光穿透轴相互垂直。此外，液晶显示面板包括一上基板、一下基板及一液晶层，上基板包括一共同电极、一彩色滤光片、一上取向膜及一黑色矩阵(black matrix)，下基板包括多个扫描线(scan line)、多个数据线(data line)、多个储存电容(storage capacitor)、多个TFT、多个像素电极及一下取向膜。另外，藉由间隔物来维持住上基板及下基板之间的固定间距，使得液晶层被密封于上基板及下基板之间的固定间距中。

随着科技的进步，现代人有更多机会在公共场所使用具有液晶显示器的电子产品，如移动电话、个人数字助理及笔记型计算机等。以笔记型计算机而言，当使用者使用笔记型计算机时，由于传统的液晶显示器的视角(viewangle)设计容易让周遭的人从旁看到液晶显示器所显示的画面，让使用者无法保有个人的隐私，以及维持个人数据的高机密性。于是，为了满足现代人的需要，液晶显示器的视角窄化技术(view angle narrowing technology)便因此而产生。

请同时参照图1A～1B，其分别绘示的是传统的液晶显示器处于窄视角模式及广视角模式时的侧面示意图。液晶显示器10至少包括一液晶显示面板13及一高分子分散型液晶(polymer dispersed liquid crystal，PDLC)装置11，高分子分散型液晶装置11包括上玻璃、下玻璃板、液晶分子及高分子，液晶分子及高分子密封于上基板及下基板之间。如图1A所示，当高分子分散型液晶装置11被施加一压差时，由于高分子分散型液晶装置1 1中的液晶分子的短轴的折射率(n₀)将会等于高分子的折射率，使得高分子分散型液晶装置11处于透明状态(transparent state)。此时，来自于一背光模块的平行背光12a将直接通过高分子分散型液晶装置11后，而直射液晶显示面板13，使得液晶显示器10处于一窄视角模式。也就是说，只有正视液晶显示器10的观察者方可看得到液晶显示面板13所显示的画面，任何斜视液晶显示器10的观察者无法看得到液晶显示面板13所显示的画面。

如图1B所示，当高分子分散型液晶装置11未被施加任何压差时，由于高分子分散型液晶装置11的液晶分子的长轴的折射率(n_e)将会不等于高分子的折射率，使得高分子分散型液晶装置11处于散射状态(scattering state)。此时，平行背光12a通过高分子分散型液晶装置11后，将会变成非平行背光12b，而非平行背光12b将射入液晶显示面板13中，使得液晶显示器10处于一广视角模式。也就是说，正视或斜视液晶显示器10的观察者皆可看得到液晶显示面板13所显示的画面。所以，使用者藉由高分子分散型液晶装置11的透明状态及散射状态的切换方式，以决定液晶显示器10处于广视角模式或窄视角模式。

由于液晶显示器10的背光通常来自于背光模块，然而，以目前的背光模块的发光技术而言，并无法提供真正的平行背光。即使液晶显示器10已处于图1A所示的窄视角模式，在实际非真正的平行背光射入液晶显示面板13的情况下，导致旁观者于斜视液晶显示器10时还是会看到液晶显示面板13所显示的画面，让使用者无法真正的保有个人的隐私，以及维持个人数据的高机密性。此外，在高分子分散型液晶装置11处于散射状态时，由于高分子分散型液晶装置11会反射部分的平行背光12a，使得液晶显示器10的亮度将会被降低，影响液晶显示器10的运作品质甚巨。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种视角可调的液晶显示器。其视角调整装置的设计，可以确实地让使用者任意切换液晶显示器的视角模式于广视角模式及窄视角模式之间，达到液晶显示器的视角可调的目的。如此一来，不仅可以保障个人的隐私，还可维持数据的高机密性，大大地提升液晶显示器的实用性。此外，在使用者切换液晶显示器的视角模式时，并不会改变液晶显示器的对比及亮度，让正视液晶显示器的使用者不会察觉液晶显示器的对比及亮度的变化，维持液晶显示器的良好的运作品质。

根据本发明的目的，提出一种视角可调的液晶显示器，包括一背光模块、一第一偏光板、一第二偏光板、一液晶显示面板及一视角调整装置。第一偏光板、液晶显示面板、视角调整装置及第二偏光板皆设置于背光模块之上，且液晶显示面板及视角调整装置设置于第一偏光板及第二偏光板之间之上。视角调整装置包括一第一透明基板、一第二透明基板、一第一透明电极、一第二透明电极、一第一取向膜、一第二取向膜及一液晶层。第一透明电极形成于第一透明基板上，第一取向膜形成于第一透明电极上。液晶层设置于第一取向膜上，第二取向膜设置于液晶层上。第二透明电极设置于液晶层上，且第二取向膜形成于第二透明电极的下表面。第二透明基板设置于液晶层上，且与第一透明基板将液晶层密封，第二透明电极形成于第二透明基板的下表面。

根据本发明的目的，提出另一目的，提出一种驱动一视角可调的液晶显示器的方法，视角可调的液晶显示器包括至少一视角调整装置，视角调整装置具有一液晶模态的饱和电压。在此方法中，首先，执行一广视角模式，包括此视角调整装置产生一第一压差，其中第一压差为0或大于液晶模态的饱和电压。接着，执行一窄视角模式，包括此视角调整装置产生一第二压差，其中第二压差大于0.5倍的液晶模态的饱和电压，但小于0.8倍的液晶模态的饱和电压。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本发明。

附图说明

图1A绘示的是传统的液晶显示器处于窄视角模式时的侧面示意图。

图1B绘示的是传统的液晶显示器处于广视角模式时的侧面示意图。

图2绘示的是依照本发明的实施例一的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图3A绘示的是图2的具有第一取向膜的视角调整装置的液晶分子处于直立状态时的剖面图。

图3B绘示的是图3A的视角调整装置的一液晶分子于第一取向膜上直立时的俯视示意图。

图4A绘示的是图2的具有第一取向膜的视角调整装置的液晶分子处于半倒状态时的剖面图。

图4B绘示的是图4A的视角调整装置的一液晶分子于第一取向膜上往方位角90度半倒时的俯视示意图。

图5A绘示的是图2的具有第一取向膜的视角调整装置的液晶分子处于半倒状态时的剖面图。

图5B绘示的是图5A的视角调整装置的一液晶分子于第一取向膜上往方位角90度平躺时的俯视示意图。

图6A绘示的是图2的显示器处于第一广视角模式时的状态的对比等高线图。

图6B绘示的是图2的显示器处于窄视角模式时的状态的对比等高线图。

图7A绘示的是观察者正视显示器时所观察到显示器在第一广视角模式时的液晶显示面板的驱动电压(V)及视角可调的液晶显示器的光穿透率(T)的直角坐标关系图。

图7B绘示的是观察者正视显示器时所观察到显示器在窄视角模式时的液晶显示面板的驱动电压(V)及视角可调的液晶显示器的光穿透率(T)的直角坐标关系图。

图8A绘示的是观察者斜视显示器时所观察到显示器在第一广视角模式时的液晶显示面板的驱动电压(V)及视角可调的液晶显示器的光穿透率(T)的直角坐标关系图。

图8B绘示的是观察者正视显示器时所观察到显示器在窄视角模式时的液晶显示面板的驱动电压(V)及视角可调的液晶显示器的光穿透率(T)的直角坐标关系图。

图9绘示的是依照本发明的实施例二的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图10A绘示的是图9的显示器处于第一广视角模式时的状态的对比等高线图。

图10B绘示的是图9的显示器处于窄视角模式时的状态的对比等高线图。

图11绘示的是依照本发明的实施三的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图12绘示的是依照本发明的实施例四的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图13A绘示的是图12的具有第三取向膜的视角调整装置的液晶分子处于直立状态时的剖面图。

图13B绘示的是图13A的视角调整装置的一液晶分子于第一取向膜上直立时的俯视示意图。

图14A绘示的是图12的具有第三取向膜的视角调整装置的液晶分子处于半倒状态时的剖面图。

图14B绘示的是图14A的视角调整装置的一液晶分子于第三取向膜上往方位角0度半倒时的俯视示意图。

图15A绘示的是图12的具有第三取向膜的视角调整装置的液晶分子处于平躺状态时的剖面图。

图15B绘示的是图15A的视角调整装置的一液晶分子于第三取向膜上往方位角0度平躺时的俯视示意图。

图16绘示的是依照本发明的实施例五的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图17绘示的是依照本发明的实施例六的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图18绘示的是依照本发明的实施例七的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图19A绘示的是图18的视角调整装置的液晶分子处于直立状态时的剖面图。

图19B绘示的是图18的具有二相互垂直的取向方向的第一取向膜的俯视示意图。

图19C绘示的是图18的具有二相互垂直的取向方向的第二取向膜的俯视示意图。

图19D绘示的是图19A的视角调整装置的二液晶分子分别于第一取向区及第二取向区上直立时的俯视示意图。

图20A绘示的是图18的视角调整装置的液晶分子处于半倒状态时的剖面图。

图20B绘示的是图20A的视角调整装置的二液晶分子分别于第一取向区及第二取向区上半倒时的俯视示意图。

图21A绘示的是图18的视角调整装置的液晶分子处于平躺状态时的剖面图。

图21B绘示的是图21A的视角调整装置的二液晶分子分别于第一取向区及第二取向区上平躺时的俯视示意图。

图22绘示的是依照本发明的实施例八的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图23绘示的是依照本发明的实施例九的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图24A绘示的是图23的视角调整装置的液晶分子处于直立状态时的剖面图。

图24B绘示的是图23的第一绝缘层及第一透明电极的俯视示意图。

图24C绘示的是图23的第二绝缘层及第二透明电极的仰视示意图。

图24D绘示的是图24A的视角调整装置的一液晶分子于第一取向膜上直立时的俯视示意图。

图25A绘示的是图23的第一透明电极及第二透明电极之间的部分的液晶层的液晶分子处于半倒状态时的剖面图。

图25B绘示的是图25A的第一透明电极及第二透明电极之间一液晶分子于第一取向膜上半倒时的俯视示意图。

图26A绘示的是图23的第一透明电极及第二透明电极之间的部分的液晶层的液晶分子处于平躺状态时的剖面图。

图26B绘示的是图26A的第一透明电极及第二透明电极之间的一液晶分子于第一取向膜上平躺时的俯视示意图。

图27绘示的是依照本发明的实施例十的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图28绘示的是依照本发明的实施例十一的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

图29A绘示的是图28的视角调整装置的像素阵列的电路布局图。

第29B绘示的是沿着图29A的剖面线29B-29B’所视的视角调整装置的液晶分子处于直立状态时的剖面图。

图29C绘示的是图29B的对应于二像素电极的二液晶分子于第一取向膜上直立时的俯视示意图。

图30A绘示的是图28的二像素电极及共同电极之间的部分的液晶层的液晶分子处于半倒状态时的剖面图。

图30B绘示的是图30A的对应于二像素电极的二液晶分子于第一取向膜上半倒时的俯视示意图。

图31A绘示的是图28的二像素电极及共同电极之间的部分的液晶层的液晶分子处于平躺状态时的剖面图。

图31B绘示的是图31A的对应于二像素电极的二液晶分子于第一取向膜上平躺时的俯视示意图。

图32绘示的是依照本发明的实施例十二的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。

简单符号说明

10：液晶显示器        11：高分子分散型液晶装置

12a：平行背光         12b：非平行背光

13、23：液晶显示面板

20、40、50、60、80、90、100、120、130、150、160、200：显示器

21：背光模块          21a：出光面

22：第一偏光板        22a：第一面

22b：第二面           22c：第一光穿透轴的延伸方向

23a：第三面           23b：第四面

24、64、104、134、164：视角调整装置

25：第二偏光板        25a：第五面

25b：第六面           25c：第二光穿透轴的延伸方向

27、107、137、167：第一透明基板

27a、107a、137a、167a：第一基板表面

27b、107b、137b、167b：第二基板表面

28、108、138、168：第二透明基板

28a、108a、138a、168a：第三基板表面

28b、108b、138b、168b：第四基板表面

29a、109a、139a：第一透明电极

29b、109b、139b：第二透明电极

30a、110a、140a、180a：第一取向膜

30b、110b、140b、180b：第二取向膜

31、71、111、141、181：液晶层

31a、71a、111a、141a、181a：液晶分子

32a、102a、132a、162a：第一取向方向

32b、103a、132b、162b：第二取向方向

41a：第一补偿膜                    41b：第二补偿膜

62a、102b：第三取向方向            62b、103b：第四取向方向

67：第三透明基板                   67a：第五基板表面

67b：第六基板表面                  68：第四透明基板

68a：第七基板表面                  68b：第八基板表面

69a：第三透明电极                  69b：第四透明电极

70a：第三取向膜                    70b：第四取向膜

112a：第一取向区                   112b：第二取向区

113a：第三取向区                   113b：第四取向区

145a：第一绝缘层                   145b：第二绝缘层

146a：第一开口图案                 146b：第二开口图案

169b：共同电极                     188：扫描驱动电路

189：数据驱动电路                  190：扫描线

191：数据线                        193：像素阵列

193a：预设像素区                   194：像素

195：薄膜晶体管                    196：像素电极

具体实施方式

实施例一

请参照图2，其绘示的是依照本发明的实施例一的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。在图2中，显示器20包括一背光模块21、一第一偏光板22、一液晶显示面板23、一视角调整装置24及一第二偏光板25。背光模块21具有一出光面21a，第一偏光板22具有相对的一第一面22a及一第二面22b。液晶显示面板23具有相对的一第三面23a及一第四面23b，第二偏光板25具有相对的一第五面25a及一第六面25b。第一偏光板22以第一面22a面向出光面21a的方式设置于出光面21a上，液晶显示面板23以第三面23a面向第二面22b的方式设置于第二面22b上。第二偏光板25以第五面25a面向第四面23b的方式设置于第四面23b之上，视角调整装置24设置于第二偏光板25及液晶显示面板23之间。此外，第一偏光板22具有一第一光穿透轴，第二偏光板25具有一第二光穿透轴，第一光穿透轴的延伸方向22c与第二光穿透轴的延伸方向25c垂直。另外，背光模块21用以提供背光给液晶显示面板23，让观察者可以从第六面25b的上方看到液晶显示面板23所显示的画面。此外，液晶显示面板23主要用以显示画面，而视角调整装置24用以维持或改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，以决定显示器20处于广视角模式或窄视角模式。

如图3A所示，视角调整装置24包括一第一透明基板27、一第二透明基板28、一第一透明电极29a、一第二透明电极29b、一第一取向膜30a、一第二取向膜30b及一液晶层31。第一透明基板27具有相对的一第一基板表面27a及一第二基板表面27b，第二基板表面27b面向图2的第四面23b，故图2的视角调整装置24以第二基板表面27b面向第四面23b的方式设置于第四面23b上。第一透明电极29a形成于第一基板表面27a上，第一取向膜30a形成于第一透明电极29a上，并具有一第一取向(rubbing)方向32a，第一取向方向32a与第一光穿透轴的延伸方向22c平行或垂直。在本实施例中，第一取向方向32a与第一光穿透轴的延伸方向22c平行。第二透明基板28具有相对的一第三基板表面28a及一第四基板表面28b，第三基板表面28a及第四基板表面28b分别面向第一基板表面27a及图2的第二偏光板25的第五面25a，故图2的第二偏光板25以第五面25a面向第四基板表面28b的方式设置于第四基板表面28b之上。第二透明电极29b形成于第三基板表面28a上，第二取向膜30b形成于第二透明电极29b上，并具有一第二取向方向32b，第二取向方向32b与第一取向方向32a相反。液晶层31密封于第一透明基板27及该第二透明基板28之间，并位于第一取向膜30a及第二取向膜30b之间，并具有许多液晶分子31a，假设液晶层31的厚度为d。

在本实施例中，液晶层31的液晶分子31a的排列方式例如是垂直取向(vertical alignment，VA)型。此外，第一透明基板27及第二透明基板28的材料为玻璃或塑料，而第一透明电极29a及第二透明电极29b的材料为铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)或铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)，且第一取向膜30a及第二取向膜30b的材料为聚亚酰胺(polyimide，PI)。此外，液晶显示面板23包括一上基板、一下基板及一液晶层，上基板包括共同电极、彩色滤光片、黑色矩阵(black matrix)及上取向膜，下基板包括多个扫描线(scan line)、多个数据线(data line)、多个储存电容(storagecapacitor)、多个TFT、多个像素电极及下取向膜。另外，藉由间隔物隔开上基板及下基板，使得液晶层密封于上基板及下基板之间。

如图3B所示，在本实施例中，假设第一取向膜30a的第一取向方向32a由方位角(azimuth angle)90度(90°)往方位角270度(270°)时，则第二取向方向32b由方位角270度往方位角90度。此外，图2的第一偏光板22的第一光穿透轴的延伸方向22c由方位角90度往方位角270度，或由方位角270度往方位角90度。另外，图2的第二偏光板24的第二光穿透轴的延伸方向25c由方位角0度(0°)往方位角180度(180°)延伸，或由方位角180度往方位角0度延伸。

如图3A所示，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间未被施加压差时，液晶层31的液晶分子31a排列成一直立状态，即液晶分子31a的长轴垂直于第一取向膜30a的表面上。当观察者正视显示器20时，由于观察者所看到的光线所对应的液晶分子31a的长轴与短轴的折射率的差值(difference in refractive index between the long and short axes)Δn为0，表示视角调整装置24在观察者正视显示器20时所提供的位相差值(retardation，Δnd)为0。此时，视角调整装置24将不会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，即不会改变液晶显示面板23的画面的对比及亮度，且观察者可以在正视显示器20时观察到液晶显示面板23所显示的画面。当观察者于图3B的方位角0、90、180或270度处以观察角度θ斜视显示器20时，由于观察者所看到的光线所对应的液晶分子31a的长轴与短轴的折射率的差值Δn亦为0，表示视角调整装置24在观察者斜视显示器20时所提供的位相差值Δnd亦为0。此时，视角调整装置24将不会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，且观察者可以由斜视显示器20的方式观察到液晶显示面板23所显示的画面。所以，当图3A的第一透明电极29a及第二透明电极29b之间未被施加压差时，显示器20处于一第一广视角模式，正视及斜视显示器20的观察者皆可以看到显示器20的画面。

如图4A所示，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间被施加一第一压差V1时，液晶层31的液晶分子31a沿着第一取向方向32a而往方位角90度倾倒，即液晶分子31a的长轴与第一取向膜30a的表面之间形成一锐角，以排列成一半倒状态，如图4B所示。当观察者正视显示器20时，由于观察者所看到的光线所对应的液晶分子31a的长轴与短轴的折射率的差值Δn仍然为0，表示视角调整装置24在观察者正视显示器20时所提供的位相差值Δnd为0。此时，图4A的视角调整装置24将不会改变通过图2的液晶显示面板23的光线的偏振态，即不会改变液晶显示面板23的画面的对比及亮度，且观察者可以在正视显示器20时观察到液晶显示面板23所显示的画面。

当观察者于图3B的方位角90或270度处以观察角度θ斜视显示器20时，由于观察者所看到的光线所对应的液晶分子31a的长轴与短轴的折射率的差值Δn亦为0，观察者可以在方位角90或270度处斜视显示器20时观察到液晶显示面板23所显示的画面。然而，当观察者在图3B的方位角0或180度处以观察角度θ斜视显示器20时，由于观察者所看到的光线所对应的液晶分子31a的长轴与短轴的折射率的差值Δn不等于0，表示视角调整装置24在观察者于方位角0或180度斜视显示器20时所提供的位相差值Δnd不等于0。此时，视角调整装置24将会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得观察者在方位角0或180度处斜视显示器20时，无法观察到液晶显示面板23所显示的画面。所以，当图4A的第一透明电极29a及第二透明电极29b之间被施加第一压差V1时，显示器20处于一窄视角模式，正视显示器20的观察者仍然可以看得到画面，且从方位角90及270度斜视显示器20的观察者可以看得到画面，但从方位角0及180度斜视显示器20的观察者将无法看得到画面，确实达到视角窄化的目的。

如图5A所示，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间被施加一第二压差V2时，液晶层31的液晶分子31a沿着第一取向方向32a往方位角90度平躺，即液晶分子31a的长轴平行于第一取向膜30a的表面，以排列成一平躺状态，如图5B所示。当液晶层31的液晶模态的饱和电压(即第一透明电极29a及第二透明电极29b于液晶层31的穿透率开始为最亮时所被施加的压差)，为Vsat时，V2大于Vsat，而V1约等于0.5V2～0.8Vsat，且V1优选地为0.7Vsat。在本实施例中，第一压差V1及第二压差V2分别为2.5伏特(V)及5伏特。当观察者正视显示器20时，由于观察者所看到的光线所对应的液晶分子31a的长轴与短轴的折射率的差值Δn为0，观察者可以由正视显示器20的方式观察到液晶显示面板23所显示的画面。当观察者于图5B的方位角0、90、180或270度处以观察角度θ斜视显示器20时，由于观察者所看到的光线所对应的液晶分子31a的长轴与短轴的折射率的差值Δn亦为0，观察者可以在斜视显示器20时观察到液晶显示面板23所显示的画面。所以，当图5A的第一透明电极29a及第二透明电极29b之间被施加第二压差V2时，显示器20处于一第二广视角模式，正视及斜视显示器20的观察者皆可以看到显示器20的画面。

在本实施例中，虽然液晶层31的液晶分子31a在电场变化下的转向排列特性如上文所述，但不同液晶层的液晶分子在电场变化下的转向排列的特性将会有所不同。例如，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间未被施加压差时，液晶层的液晶分子可排列成一平躺状态，显示器处于一广视角模式。此外，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间被施加一第五压差时，液晶层的液晶分子沿着第一取向方向32a排列成一半倒状态，显示器处于一窄视角模式。另外，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间被施加一第六压差时，液晶层的液晶分子可排列成一直立状态，显示器处于一广视角模式。其中，第五压差小于第六压差。

请参照图6A～6B，图6A绘示的是图2的显示器处于第一广视角模式时的状态的对比等高线图，图6B绘示的是图2的显示器处于窄视角模式时的状态的对比等高线图。在图6A～6B中，对比等高线为由内而外的多个同心圆，依序所代表的对比值为2000、1000、500、100、50、20及10，最外圈的圆所代表的对比值为10。此外，视角(view angle)的定义乃是对比值等于10时的观察角度。在图6A，若以对比值等于10为标准时，可以发现处于第一广视角模式的显示器20于方位角0、90、180及270度处的视角均超过80度(80°)。在图6B中，处于窄视角模式的显示器20于方位角90及270度处的视角与图6A的处于第一广视角模式的显示器20于方位角90及270度处的视角相差不大，但是，处于窄视角模式的显示器20于方位角0及1 80度处的视角却由80度降至18度。此外，当观察者正视显示器20时，观察到显示器20在第一广视角模式及窄视角模式时的对比几乎相同，没什么差异，表示显示器20于任何视角模式下，都不会改变观察者正视显示器20时所看到的画面的对比及亮度。

请参照图7A～7B，图7A绘示的是观察者正视显示器时所观察到显示器在第一广视角模式时的液晶显示面板的驱动电压(V)及视角可调的液晶显示器的光穿透率(T)的直角坐标关系图，图7B绘示的是观察者正视显示器时所观察到显示器在窄视角模式时的液晶显示面板的驱动电压(V)及视角可调的液晶显示器的光穿透率(T)的直角坐标关系图。在图7A～7B中，当观察者正视显示器20时，可以观察到显示器20在第一广视角模式及窄视角模式时的V-T曲线几乎相同，没什么改变，表示显示器20于任何视角模式下，都不会改变观察者正视显示器20时所看到的画面。

请参照图8A～8B，图8A绘示的是观察者斜视显示器时所观察到显示器在第一广视角模式时的液晶显示面板的驱动电压(V)及视角可调的液晶显示器的光穿透率(T)的直角坐标关系图，图8B绘示的是观察者正视显示器时所观察到显示器在窄视角模式时的液晶显示面板的驱动电压(V)及视角可调的液晶显示器的光穿透率(T)的直角坐标关系图。在图8A～8B中，假设观察角度θ为40度，观察者在观察角度为40度处斜视显示器20。如图8A所示，观察者在方位角0、90、180及270处斜视显示器20时，所得到的显示器20对应于方位角0、90、180、270的V-T曲线几乎一致。如图8B所示，观察者在方位角0、90、180及270处斜视显示器20时，所得到的显示器20对应于方位角90及270的V-T曲线几乎一致，且所得到的显示器20对应于方位角0及180的V-T曲线几乎一致。然而，显示器20对应于方位角0及180的V-T曲线几乎是平的，表示显示器20的对应于方位角0及180度的光穿透率在液晶显示面板23的驱动电压由小变大的情况下无法跟着变大，导致观察者无法从方位角0及180处看到液晶显示面板23的画面，达到视角窄化的目的。

当观察者正视显示器20时，不管显示器20处于广视角模式或窄视角模式，观察者所观察到的显示器20的画面几乎相同。当观察者斜视显示器20，且显示器20处于广视角模式时，观察者可以观察到显示器20的画面，即液晶显示面板23所显示的画面。当观察者斜视显示器20，且显示器20处于窄视角模式时，观察者无法观察到显示器20的画面，即液晶显示面板23所显示的画面。

经由上述的说明后，可以了解本实施例的视角调整装置的设计，确实让使用者任意切换显示器的视角模式于广视角模式及窄视角模式之间，达到显示器的视角可调的目的，以及数据保密的功效，大大地提升显示器的实用性。

在本发明所属的技术领域中具有通常知识者亦可以明了本发明的技术并不局限在此，例如，本发明可以提出一种驱动一视角可调的液晶显示器的方法，视角可调的液晶显示器包括一视角调整装置，视角调整装置具有一液晶模态的饱和电压(Vsat)。在此方法中，首先，执行一广视角模式，包括此视角调整装置产生一第一压差，其中第一压差为0Vsat或大于Vsat。接着，执行一窄视角模式，包括此视角调整装置产生一第二压差，其中第二压差为0.5Vsat至0.8Vsat。

实施例二

请参照图9，其绘示的是依照本发明的实施例二的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器40与实施例一的显示器20不同之处在于，本实施例的显示器40还包括一第一补偿膜(compensation film)41a及一第二补偿膜41b。至于其余相同的构成要件，继续沿用旧有的标号，并不再赘述。第一补偿膜41a设置于第一偏光板22及液晶显示面板23之间，第二补偿膜41b设置于第二偏光板25及视角调整装置24之间。第一补偿膜41a及第二补偿膜41b用以补偿第一偏光板22及第二偏光板24的斜向暗态的漏光，以及液晶本身在观察者斜视下所产生的暗态漏光。

请参照图10A～10B，图10A绘示的是图9的显示器处于第一广视角模式时的状态的对比等高线图，图10B绘示的是图9的显示器处于窄视角模式时的状态的对比等高线图。比较图10A及图6A，由于显示器40比显示器20多增加第一补偿膜41a及第二补偿膜41b，使得显示器40的视角比显示器20的视角大，且画面的对比及亮度也比较好。比较图10B及图6B，由于显示器40比显示器20多增加第一补偿膜41a及第二补偿膜41b，使得显示器40的于方位角0及180度处的视角比显示器20于方位角0及180度处的视角大。

实施例三

请参照图11，其绘示的是依照本发明的实施例三的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器50与实施例一的显示器20不同之处在于，液晶显示面板23位于视角调整装置24及第二偏光板25之间。视角调整装置24以第二基板表面27b面向第一偏光板22的第二面22b的方式设置于第二面22b之上，液晶显示面板23以第三面23a面向第四基板表面28b的方式设置于第四基板表面28b之上，第一偏光板25以第五面25a面向第四面23b的方式设置于第四面23b上。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及视角调整装置24之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及液晶显示面板23之间可设置一第二补偿膜。

实施例四

请参照图12，其绘示的是依照本发明的实施例四的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器60与实施例一的显示器20不同之处在于，显示器60还包括一视角调整装置64。视角调整装置64设置于液晶显示面板23及第一偏光板22之间，如图13A所示，视角调整装置64包括一第三透明基板67、一第四透明基板68、一第三透明电极69a、一第四透明电极69b、一第三取向膜70a、一第四取向膜70b及一液晶层71。第三透明基板67具有相对的一第五基板表面67a及一第六基板表面67b，第五基板表面67b面向图12的第二面22b。第三透明电极69a形成于第五基板表面67a上，第三取向膜70a形成于第三透明电极69a上，并具有一第三取向方向62a，第三取向方向62a与图3A的第一取向方向32a垂直。第四透明基板68具有相对的一第七基板表面68a及一第八基板表面68b，第七基板表面68a及第八基板表面68b分别面向第五基板表面67a及图12的第三面23a。第四透明电极69b形成于第七基板表面68a上，第四取向膜70b形成于第四透明电极69b上，并具有一第四取向方向62b，第四取向方向62b与第三取向方向62a相反。液晶层71密封于第三透明基板67及第四透明基板68之间，并位于第三取向膜70a及第四取向膜70b之间，并具有许多液晶分子71a，假设液晶层71的厚度为d。如图13B所示，在本实施例中，假设第三取向膜70a的第三取向方向62a由方位角0度往方位角180度时，则第四取向方向62b由方位角180度往方位角0度。

如图3A及图13A所示，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间未被施加压差，且第三透明电极69a及第四透明电极69b之间未被施加压差时，液晶层31的液晶分子31a及液晶层71的液晶分子71a皆排列成一直立状态，如图3B及图13B所示。此时，视角调整装置24及64在观察者正视或斜视显示器60时所提供的位相差值Δnd为0，表示通过视角调整装置24及64的光线的偏振态将不会被视角调整装置24及64改变，使得显示器60处于一第一广视角模式。

如图4A及图13A所示，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间被施加第一压差V1，且第三透明电极69a及第四透明电极69b之间未被施加压差时，液晶层31的液晶分子31a沿着第一取向方向32a倾倒而排列成一第一半倒状态，如图4B所示，液晶层71的液晶分子71a排列成直立状态，如图13B所示。此时，视角调整装置24在观察者于方位角0或180度处斜视显示器60时所提供的位相差值Δnd不为0，视角调整装置24将会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得观察者在方位角0或180度处斜视显示器60时，无法观察到液晶显示面板23所显示的画面。但，通过视角调整装置64的光线的偏振态将不会被视角调整装置64改变，显示器60处于一第一窄视角模式。

如图3A及图14A所示，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间未被施加压差，且第三透明电极69a及第四透明电极69b之间被施加一第三压差V3时，液晶层71的液晶分子71a沿着第三取向方向62a倾倒而排列成一第二半倒状态，如图14B所示，液晶层31的液晶分子31a排列成直立状态，如图3B所示。此时，视角调整装置64在观察者于方位角90或270度处斜视显示器60时所提供的位相差值Δnd不为0，通过视角调整装置64的光线的偏振态将会被视角调整装置64改变，使得观察者在方位角90或270度处斜视显示器60时，无法观察到液晶显示面板23所显示的画面。但，视角调整装置24不会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，显示器60处于一第二窄视角模式。

如图4A及图14A所示，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间被施加第一压差V1，且第三透明电极69a及第四透明电极69b之间被施加第三压差V3时，液晶层31的液晶分子31a沿着第一取向方向32a倾倒而排列成第一半倒状态，如图4B所示。并且，液晶层71的液晶分子71a沿着第三取向方向62a倾倒而排列成第二半倒状态，如图14B所示。此时，视角调整装置24在观察者于方位角0或180度处斜视显示器60时所提供的位相差值Δnd不为0，视角调整装置24将会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态。并且，视角调整装置64在观察者于方位角90或270度处斜视显示器60时所提供的位相差值Δnd不为0，通过视角调整装置64的光线的偏振态将会被视角调整装置64改变。所以，观察者在方位角0、90、180及270度处斜视显示器60时，皆无法观察到液晶显示面板23所显示的画面，显示器60处于一第三窄视角模式。

如图5A及图15A所示，当第一透明电极29a及第二透明电极29b之间被施加第二压差V2，且第三透明电极69a及第四透明电极69b之间被施加一第四压差V4时，液晶层31的液晶分子31a沿着第一取向方向32a往方位角90度倾倒，以排列成一第一平躺状态，如图5B所示。并且，液晶层71的液晶分子71a沿着第三取向方向62a往方位角0度倾倒，以排列成一第二平躺状态，如图15B所示。此时，视角调整装置24及64在观察者正视或斜视显示器60时所提供的位相差值Δnd为0，表示通过视角调整装置24及64的光线的偏振态将不会被视角调整装置24及64改变，使得显示器60处于一第二广视角模式。

基于上述，只要液晶层31及71为平躺或直立状态，显示器60将处于一广视角模式。此外，只要液晶层31及71或其中一者为半倒状态，显示器60将处于一窄视角模式。

此外，当液晶层71的液晶模态的饱和电压为Vsat时，第四压差V4大于Vsat，而第三压差V3约等于0.5Vsat～0.8Vsat，且第三压差V3优选地为0.7Vsat。在本实施例中，第三压差V3及第四压差V4分别为2.5伏特(V)及5伏特。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及视角调整装置64之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及视角调整装置24之间可设置一第二补偿膜。

在本实施例中，虽然液晶层71的液晶分子71a在电场变化下的转向排列特性如上文所述，但不同液晶层的液晶分子在电场变化下的转向排列的特性将会有所不同。例如，当第三透明电极69a及第四透明电极69b之间未被施加压差时，液晶层的液晶分子可排列成一平躺状态。此外，当第三透明电极69a及第四透明电极69b之间被施加一第七压差时，液晶层的液晶分子沿着第三取向方向62a排列成一半倒状态。另外，当第三透明电极69a及第四透明电极69b之间被施加一第八压差时，液晶层的液晶分子可排列成一直立状态。其中，第七压差小于第八压差。

当二视角调整装置的液晶层的液晶分子为平躺或直立状态时，显示器处于一广视角模式。只要二视角调整装置的液晶层的液晶分子的其中至少一个为半倒状态时，显示器就处于一窄视角模式，不管另一视角调整装置的液晶层的液晶分子为平躺、直立或半倒状态。

此外，本发明可以提出一种驱动一视角可调的液晶显示器的方法，视角可调的液晶显示器包括一第一视角调整装置及一第二视角调整装置，视角调整装置具有一液晶模态的饱和电压(Vsat)。在此方法中，首先，执行一第一广视角模式，包括第一视角调整装置及第二视角调整装置分别产生一第一压差及一第二压差，其中第一压差及第二压差为0Vsat或大于Vsat。

接着，执行一窄视角模式，包括第一视角调整装置及第二视角调整装置分别产生一第一压差及一第三压差、第一视角调整装置及第二视角调整装置分别产生一第三压差及第二压差、以及第一视角调整装置及第二视角调整装置分别产生第三压差及一第四压差。其中，第三压差及第四压差为0.5Vsat至0.8Vsat，第三压差及第四压差优选地为0.7Vsat。

实施例五

请参照图16，其绘示的是依照本发明的实施例五的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器80与实施例四的显示器60不同之处在于，视角调整装置64位于视角调整装置24及第二偏光板25之间。视角调整装置64以第六基板表面67b面向第四基板表面28b的方式设置于第四基板表面28b之上，第二偏光板25以第五面25a面向第八基板表面68b的方式设置于第八基板表面68b之上。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及液晶显示面板23之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及视角调整装置64之间可设置一第二补偿膜。

实施例六

请参照图17，其绘示的是依照本发明的实施例六的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器90与实施例四的显示器60不同之处在于，视角调整装置24位于视角调整装置64及液晶显示面板23之间视角调整装置24以第二基板表面27b面向第八基板表面68b的方式设置于第八基板表面68b之上，液晶显示面板23以第三面23a面向第四基板表面28b的方式设置于第四基板表面28b之上。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及视角调整装置64之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及液晶显示面板23之间可设置一第二补偿膜。

实施例七

请参照图18，其绘示的是依照本发明的实施例七的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器100与实施例一的显示器20不同之处在于视角调整装置104的设计，视角调整装置104设置于液晶显示面板23及第二偏光板25之间。如图19A所示，视角调整装置104包括一第一透明基板107、一第二透明基板108、一第一透明电极109a、一第二透明电极109b、一第一取向膜110a、一第二取向膜110b及一液晶层111。第一透明基板107具有相对的一第一基板表面107a及一第二基板表面107b，第二基板表面107b面向图18的第四面23b。第一透明电极109a形成于第一基板表面107a上，第一取向膜110a形成于第一透明电极109a上。第一取向膜110a具有至少一第一取向区112a及一第二取向区112b，第一取向区112a及第二取向区112b分别具有一第一取向方向102a及一第二取向方向103a。第一取向方向102a与第一光穿透轴的延伸方向22c平行或垂直，第二取向方向103a与第二取向方向102a垂直，如图19B所示。在本实施例中，第一取向方向102a与第一光穿透轴的延伸方向22c平行。第二透明基板108具有相对的一第三基板表面108a及一第四基板表面108b，第三基板表面108a及第四基板表面108b分别面向第一基板表面107a及图18的第五面25a。第二透明电极109b形成于第三基板表面108a上，第二取向膜110b形成于第二透明电极109b上，并具有至少一第三取向区113a及一第四取向区113b。第三取向区113a及第四取向区113b分别对应于第一取向区112a及第二取向区112b，并分别具有一第三取向方向102b及一第四取向方向103b，第三取向方向102b及第四取向方向103b分别第一取向方向102a及第二取向方向103a相反，如图19C所示。液晶层111密封于第一透明基板107及第二透明基板108之间，并位于第一取向膜110a及第二取向膜110b之间，并具有许多液晶分子111a，假设液晶层111的厚度为d。如图19D所示，在本实施例中，假设第一取向方向102a由方位角90度往方位角270度，且第二取向方向103a由方位角0度往方位角180度时，则第三取向方向102b由方位角270度往方位角90度，且第四取向方向103b由方位角180度往方位角0度。

如图19A所示，当第一透明电极109a及第二透明电极109b之间未被施加压差时，液晶层111的液晶分子111a排列成一直立状态，如图19D所示。此时，视角调整装置104在观察者正视或斜视显示器100时所提供的位相差值Δnd为0，表示视角调整装置104不会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得显示器100处于一第一广视角模式。

如图20A所示，当第一透明电极109a及第二透明电极109b之间被施加第一压差V1时，第一取向区112a及第三取向区113a之间的一部分的液晶层111的液晶分子111a沿着第一取向方向102a往方位角90度倾倒，以排列成一第一半倒状态。并且，第二取向区112b及第四取向区113b之间的另一部分的液晶层111的液晶分子111a沿着第二取向方向103a往方位角0度倾倒，以排列成一第二半倒状态，如图20B所示。此时，视角调整装置104在观察者于方位角0、90、180及270度处斜视显示器100时所提供的位相差值Δnd不为0，视角调整装置104将会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得观察者在方位角0、90、180及270度处斜视显示器100时，皆无法观察到液晶显示面板23所显示的画面。所以，显示器100处于一窄视角模式。

如图21A所示，当第一透明电极109a及第二透明电极109b之间被施加第二压差V2时，第一取向区112a及第三取向区113a之间的一部分的液晶层111的液晶分子111a沿着第一取向方向102a往方位角90度倾倒，以排列成一第一平躺状态。并且，第二取向区112b及第四取向区113b之间的另一部分的液晶层111的液晶分子111a沿着第二取向方向103a往方位角0度倾倒，以排列成一第二平躺状态，如图21B所示。此时，视角调整装置104在观察者正视或斜视显示器100时所提供的位相差值Δnd为0，表示视角调整装置104不会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得显示器100处于一第二广视角模式。

此外，当液晶层111的液晶模态的饱和电压为Vsat时，第二压差V2大于Vsat，而第一压差V1约为0.5Vsat～0.8Vsat，且第一压差V1优选地为0.7Vsat。在本实施例中，第一压差V1及第二压差V2分别为2.5伏特(V)及5伏特。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及液晶显示面板23之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及视角调整装置104之间可设置一第二补偿膜。

在本实施例中，虽然液晶层111的液晶分子111a在电场变化下的转向排列特性如上文所述，但不同液晶层的液晶分子在电场变化下的转向排列的特性将会有所不同。

例如，当第一透明电极109a及第二透明电极109b之间未被施加压差时，液晶层的液晶分子可排列成一平躺状态。

当第一透明电极109a及第二透明电极109b之间被施加一第九压差时，第一取向区112a及第三取向区113a之间的一部分的液晶层的液晶分子沿着第一取向方向102a排列成一第一半倒状态。并且，第二取向区112b及第四取向区113b之间的另一部分的液晶层的液晶分子沿着第二取向方向103a排列成一第二半倒状态。

当第一透明电极109a及第二透明电极109b之间被施加一第十压差时，第一取向区112a及第三取向区113a之间的一部分的液晶层的液晶分子沿着第一取向方向102a列成一第一直立状态。并且，第二取向区112b及第四取向区113b之间的另一部分的液晶层的液晶分子沿着第二取向方向103a排列成一第二直立状态。其中，第九压差小于第十压差。

当第一取向区112a及第三取向区113a之间的一部分的液晶层的液晶分子为平躺或直立状态时，显示器处于一广视角模式。当第一取向区112a及第三取向区113a之间的一部分的液晶层的液晶分子为半倒状态时，显示器处于一窄视角模式

实施例八

请参照图22，其绘示的是依照本发明的实施例八的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器120与实施例七的显示器100不同之处在于，液晶显示面板23位于视角调整装置104及第二偏光板25之间。视角调整装置104以第二基板表面107b面向第二面22b的方式设置于第二面22b之上，液晶显示面板23以第三面23a面向第四基板表面108b的方式设置于第四基板表面108b之上，第一偏光板25以第五面25a面向第四面23b的方式设置于第四面23b上。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及视角调整装置104之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及液晶显示面板23之间可设置一第二补偿膜。

实施例九

请参照图23，其绘示的是依照本发明的实施例九的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器130与实施例一的显示器20不同之处在于视角调整装置134的设计，视角调整装置134设置于液晶显示面板23及第二偏光板25之间。如图24A所示，视角调整装置134包括一第一透明基板137、一第二透明基板138、一第一绝缘层145a、一第二绝缘层145b、一第一透明电极139a、一第二透明电极139b、一第一取向膜140a、一第二取向膜140b及一液晶层141。第一透明基板137具有相对的一第一基板表面137a及一第二基板表面137b，第二基板表面137b面向图23的第四面23b。第一绝缘层145a形成于第一基板表面137a上，并具有一第一开口图案146a，如图24B所示。第一开口图案146a可以是文字、商标或标志，在本实施例中，第一开口图案146a例如是一方形图案。第一透明电极139a形成于第一开口图案146a中，第一透明电极139a的形状对应于第一开口图案146a的图案形状。第一取向膜140a形成于第一透明电极139a及第一绝缘层145a上，并具有一第一取向方向132a，第一取向方向132a与第一光穿透轴的延伸方向22c平行或垂直。在本实施例中，第一取向方向132a与第一光穿透轴的延伸方向22c平行。第二透明基板138具有相对的一第三基板表面138a及一第四基板表面138b，第三基板表面138a及第四基板表面138b分别面向第一基板表面137a及图23的第五面25a。第二绝缘层145b形成于第三基板表面138a上，并具有一对应于第一开口图案146a的第二开口图案146b，如图24C所示。在本实施例中，第二开口图案146b例如是一方形图案。第二透明电极139b形成于第二开口图案146b中，第二透明电极139b的形状对应于第二开口图案146b的图案形状，即第二透明电极139b的形状对应于第一透明电极139a的形状。第二取向膜140b形成于第二透明电极139b及第二绝缘层145b上，并具有一第二取向方向132b，第二取向方向132b与第一取向方向132a相反。液晶层141密封于第一透明基板137及第二透明基板138之间，并位于第一取向膜140a及第二取向膜140b之间，并具有许多液晶分子141a，假设液晶层141的厚度为d。如图24D所示，假设第一取向方向132a由方位角90度往方位角270度(270°)时，则第二取向方向132b由方位角270度往方位角90度。

如图24A所示，当第一透明电极139a及第二透明电极139b之间未被施加压差时，液晶层141的液晶分子141a排列成一直立状态，如图24D所示。此时，视角调整装置134在观察者正视或斜视显示器100时所提供的位相差值Δnd为0，表示视角调整装置134不会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得显示器130处于一第一广视角模式。

如图25A所示，当第一透明电极139a及第二透明电极139b之间被施加一第一压差时，第一透明电极139a及第二透明电极139b之间的部分的液晶层141的液晶分子141a沿着第一取向方向132a往方位角90度倾倒，以排列成一半倒状态，如图25B所示。此时，视角调整装置134在观察者于方位角0及180度处斜视显示器130时所提供的位相差值Δnd不为0，视角调整装置134将会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得观察者在方位角0及180度处斜视显示器130时，看到液晶显示面板23所显示的画面中具有一对应于第一透明电极139a的形状的空白区域。所以，显示器130处于一窄视角模式，但可让观察者看到对应于第一透明电极139a的形状的空白区域。

如图26A所示，当第一透明电极139a及第二透明电极139b之间被施加一第二压差时，第一透明电极139a及第二透明电极139b之间的部分的液晶层141的液晶分子141a沿着第一取向方向102a往方位角90度倾倒，以排列成一平躺状态，如图26B所示。此时，视角调整装置134在观察者正视或斜视显示器130时所提供的位相差值Δnd为0，表示视角调整装置134不会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得显示器130处于一第二广视角模式。此外，当液晶层141的液晶模态的饱和电压为Vsat时，第二压差大于Vsat，而第一压差约为0.5Vsat～0.8Vsat，且第一压差优选地为0.7Vsat。在本实施例中，第一压差及第二压差分别为2.5伏特(V)及5伏特。

当显示器130处于广视角模式时，观察者皆可正视或从不同方位角斜视到显示器130的画面。当显示器130处于窄视角模式时，观察者只能在以方位角0及180度处斜视显示器130的情况下，观察到画面中具有一对应于第一透明电极139a的形状的空白区域。此外，第一透明电极139a的形状可设计成一文字、商标或标志，使得观察者在显示器130处于窄视角模式时可以从方位角0及180度或其它方位角处斜视显示器130时，看到显示器130的画面中穿插有此文字、商标或标志，大大地提升显示器130的实用性。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及液晶显示面板23之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及视角调整装置134之间可设置一第二补偿膜。

在本实施例中，虽然液晶层141的液晶分子141a在电场变化下的转向排列特性如上文所述，但不同液晶层的液晶分子在电场变化下的转向排列的特性将会有所不同。

例如，当第一透明电极139a及第二透明电极139b之间未被施加压差时，液晶层的液晶分子排列成一平躺状态。

当第一透明电极139a及第二透明电极139b之间被施加一第十一压差时，第一透明电极139a及第二透明电极139b之间的部分的液晶层的液晶分子沿着第一取向方向132a排列成一半倒状态。

当第一透明电极139a及第二透明电极139b之间被施加一第十二压差时，第一透明电极139a及第二透明电极139b之间的部分的液晶层的液晶分子排列成一直立状态。其中，第十一压差小于第十二压差。

此外，在显示器130的第一偏光板22及第二偏光板25之间，还可插置一如实施例一所示的视角可调装置24或如实施例七所示的视角可调装置104，以达到显示器130的视角可调的目的。

实施例十

请参照图27，其绘示的是依照本发明的实施例十的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器150与实施例九的显示器130不同之处在于，液晶显示面板23位于视角调整装置134及第二偏光板25之间。视角调整装置134以第二基板表面137b面向第二面22b的方式设置于第二面22b之上，液晶显示面板23以第三面23a面向第四基板表面138b的方式设置于第四基板表面138b之上，第一偏光板25以第五面25a面向的第四面23b的方式设置于第四面23b上。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及视角调整装置134之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及液晶显示面板23之间可设置一第二补偿膜。

实施例十一

请参照图28，其绘示的是依照本发明的实施例十一的视角可调的液晶显示器的侧视示意图。本实施例的显示器160与实施例一的显示器20不同之处在于视角调整装置164具有像素阵列(pixel array matrix)设计，本实施例以有源式像素阵列为例作说明。在图28中，视角调整装置164设置于液晶显示面板23及第二偏光板25之间。如图29A～29B所示，视角调整装置164包括一第一透明基板167、一第二透明基板168、一像素阵列193、一共同电极169b、一第一取向膜170a、一第二取向膜170b及一液晶层171。视角调整装置164还包括一扫描驱动电路188、一数据驱动电路189、多条扫描线190及多条数据线191，扫描线190及数据线191定义出像素阵列193，且像素阵列193具有多个像素194。各像素194具有相互电连接的一薄膜晶体管195及一像素电极196，各薄膜晶体管195与对应的一扫描线190及一数据线191电连接。此外，扫描线190与扫描驱动电路188电连接，数据线191与数据驱动电路188电连接。扫描驱动电路188用以经由扫描线190驱动所有薄膜晶体管195，数据驱动电路189用以使得各像素电极169及共同电极169b之间具有压差或无压差。

如图29B所示，第一透明基板167具有相对的一第一基板表面167a及一第二基板表面167b，图29A的扫描线190、数据线191、像素阵列193、薄膜晶体管165及像素电极196形成于第一基板表面167a之上。第一取向膜170a覆盖像素电极196，并具有一第一取向方向162a。第一取向方向162a与第一光穿透轴的延伸方向22c平行或垂直，在本实施例中，第一取向方向162a与第一光穿透轴的延伸方向22c平行。第二透明基板168具有相对的一第三基板表面168a及一第四基板表面168b，第三基板表面168a面向第一基板表面167，第四基板表面168b面向第五面25a。共同电极169b形成于第三基板表面168a上，第二取向膜170b覆盖共同电极169b，并具有一与第一取向方向162a相反的第二取向方向162b。液晶层181密封于第一透明基板167及第二透明基板168之间，并位于第一取向膜170a及第二取向膜170b之间。液晶层181位于像素194中，并具有多个液晶分子181a。如图29C所示，假设第一取向方向162a由方位角90度往方位角270度(270°)时，则第二取向方向162b由方位角270度往方位角90度。

藉由扫描驱动电路188及数据驱动电路189的驱动，以动态地决定出部分的像素194为一对应于文字、商标或标志的预设像素区193a。在本实施例中，预设像素区193a例如包括二像素196。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，本实施例亦可在被动像素的设计中，动态地决定出部分的像素为一对应于文字、商标或标志的预设像素区。

如图29B所示，当所有像素电极191及共同电极169b之间未被施加压差时，液晶层181的液晶分子181a排列成一直立状态，如图29C所示。此时，视角调整装置164在观察者正视或斜视显示器100时所提供的位相差值Δnd为0，表示视角调整装置164不会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得显示器160处于一第一广视角模式。

如图30A所示，当图29A的预设像素区193a的二像素电极196及共同电极139b之间具有一第一压差，且其它像素电极196及共同电极139b之间未被施加压差时，二像素电极196及部分的共同电极169b之间的部分的液晶层181的液晶分子181a沿着第一取向方向132a往方位角90度倾倒，以排列成一半倒状态，如图30B所示。并且，其它像素电极196及共同电极139b之间的部分的液晶层181的液晶分子181a处于一直立状态。此时，视角调整装置164在观察者于方位角0及180度处斜视显示器130时所提供的位相差值Δnd不为0，视角调整装置164将会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得观察者在方位角0及180度处斜视显示器160时，看到液晶显示面板23所显示的画面中具有一对应于预设像素区193a的空白区域。所以，显示器160处于一窄视角模式，但可让从方位角0及180度斜视显示器160的观察者看到画面中具有一对应于预设像素区193a的空白区域。

如图31A所示，当图29A的预设像素区193a的二像素电极196及共同电极139b之间具有一第二压差，且其它像素电极196及共同电极139b之间未被施加压差时，二像素电极196及部分的共同电极169b之间的部分的液晶层181的液晶分子181a沿着第一取向方向132a往方位角90度平躺，以排列成一平躺状态，如图31B所示。并且，其它像素电极196及共同电极139b之间的部分的液晶层181的液晶分子181a处于一直立状态。此时，视角调整装置164在观察者正视或斜视显示器160时所提供的位相差值Δnd为0，表示视角调整装置164不会改变通过液晶显示面板23的光线的偏振态，使得显示器160处于一第二广视角模式。

此外，当液晶层181的液晶模态的饱和电压为Vsat时，第二压差大于Vsat，而第一压差约为0.5Vsat～0.8Vsat，且第一压差优选地为0.7Vsat。在本实施例中，第一压差及第二压差分别为2.5伏特(V)及5伏特。此外，预设像素区193a受到扫描驱动电路188及数据驱动电路189的控制而设计成一文字、商标或标志，使得观察者在显示器160处于窄视角模式时可以从方位角0及180度或其它方位角处斜视显示器160时，看到此文字、商标或标志，大大地提升显示器的实用性。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及液晶显示面板23之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及视角调整装置164之间可设置一第二补偿膜。

在本实施例中，虽然液晶层181的液晶分子181a在电场变化下的转向排列特性如上文所述，但不同液晶层的液晶分子在电场变化下的转向排列的特性将会有所不同。

例如，当所有像素电极191及共同电极169b之间未被施加压差时，液晶层的液晶分子排列成一平躺状态。

当预设像素区193a的二像素电极196及共同电极139b之间具有一第十三压差，且其它像素电极196及共同电极139b之间未被施加压差时，二像素电极196及部分的共同电极169b之间的部分的液晶层的液晶分子沿着第一取向方向132a往方位角90度倾倒，以排列成一半倒状态。并且，其它像素电极196及共同电极139b之间的部分的液晶层的液晶分子处于一平躺状态。

当预设像素区193a的二像素电极196及共同电极139b之间具有一第十四压差，且其它像素电极196及共同电极139b之间未被施加压差时，二像素电极196及部分的共同电极169b之间的部分的液晶层的液晶分子沿着排列成一直立状态。其中，第十三压差小于第十四压差。

此外，在显示器150的第一偏光板22及第二偏光板25之间，还可插置一如实施例一所示的视角可调装置24或如实施例七所示的视角可调装置104，以达到显示器150的视角可调的目的。

实施例十二

请参照图32，其绘示的是依照本发明的实施例十二的视角可调的液晶显示器的侧面示意图。本实施例的显示器200与实施例十一的显示器160不同之处在于，液晶显示面板23位于视角调整装置164及第二偏光板25之间。视角调整装置164以第二基板表面167b面向第二面22b的方式设置于第二面22b之上，液晶显示面板23以第三面23a面向第四基板表面168b的方式设置于第四基板表面168b之上，第一偏光板25以第五面25a面向第四面23b的方式设置于第四面23b上。然本领域技术人员亦可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一偏光板22及视角调整装置164之间可设置一第一补偿膜，且第二偏光板25及液晶显示面板23之间可设置一第二补偿膜。

本发明上述实施例所揭露的视角可调的液晶显示器，其视角调整装置的设计，可以确实地让使用者任意切换液晶显示器的视角模式于广视角模式及窄视角模式之间，达到液晶显示器的视角可调的目的。如此一来，不仅可以保障个人的隐私，还可维持数据的高机密性，大大地提升液晶显示器的实用性。此外，本实施例的视角调整装置的设计，在使用者切换液晶显示器的视角模式时，并不会改变液晶显示器的对比及亮度，让正视液晶显示器的使用者不会察觉液晶显示器的对比及亮度的变化，维持液晶显示器的良好的运作品质。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种视角可调的液晶显示器，包括：

一背光模块；

一第一偏光板及一第二偏光板，设置于该背光模块之上；以及

一第一视角调整装置及一液晶显示面板，皆设置于该第一偏光板以及该第二偏光板之间，该第一视角调整装置包括：

一第一透明基板；

一第一透明电极，形成于该第一透明基板上；

一第一取向膜，形成于该第一透明电极上；

一第一液晶层，设置于该第一取向膜上；

一第二取向膜，设置于该第一液晶层上；

一第二透明电极，设置于该第一液晶层上，且该第二取向膜形成于该第二透明电极的下表面；及

一第二透明基板，设置于该第一液晶层上，且与该第一透明基板将该第一液晶层密封，该第二透明电极形成于该第二透明基板的下表面。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该液晶显示面板设置于该第一偏光板与该第一视角调整装置之间。

3.如权利要求2所述的液晶显示器，还包括：

一第一补偿膜，设置于该第一偏光板及该液晶显示面板之间；以及

一第二补偿膜，设置于该第二偏光板及该第一视角调整装置之间。

4.如权利要求2所述的液晶显示器，其中该第一偏光板的光穿透轴与该第二偏光板的光穿透轴垂直，该第一取向膜包括一第一取向区及一第二取向区，该第二取向膜包括一第三取向区及一第四取向区，该第一取向区及该第二取向区分别对应于该第三取向区及该第四取向区，该第一取向区的取向方向与该第一偏光板的光穿透轴平行或垂直，该第二取向区的取向方向与该第一取向区的取向方向相反，该第三取向膜的取向方向与该第一取向区的取向方向相反，该第四取向区的取向方向与该第二取向区的取向方向相反。

5.如权利要求2所述的液晶显示器，其中该第一偏光板的光穿透轴与该第二偏光板的光穿透轴垂直，该第一取向膜的取向方向与该第一偏光板的光穿透轴平行或垂直，该第一取向膜的取向方向与该第二取向膜的取向方向相反，该液晶显示器还包括：

一第二视角调整装置，设置于该第一偏光板及该液晶显示面板之间，该第二视角调整装置包括：

一第三透明基板；

一第三透明电极，形成于该第三透明基板上；

一第三取向膜，形成于该第三透明电极上，该第三取向膜的取向方向与该第一取向膜的取向方向垂直；

一第二液晶层，设置于该第三取向膜上；

一第四取向膜，设置于该第二液晶层上，该第四取向膜的取向方向与该第三取向膜的取向方向相反；

一第四透明电极，设置于该第二液晶层上，且该第四取向膜形成于该第四透明电极的下表面；以及

一第四透明基板，设置于该第二液晶层上，且与该第三透明基板将该第二液晶层密封，该第四透明电极形成于该第四透明基板的下表面。

6.如权利要求2所述的液晶显示器，其中该第一偏光板的光穿透轴与该第二偏光板的光穿透轴垂直，该第一取向膜的取向方向与该第一偏光板的光穿透轴平行或垂直，该第一取向膜的取向方向与该第二取向膜的取向方向相反，该液晶显示器还包括：

一第二视角调整装置，设置于该第二偏光板及该第一视角调整装置之间，该第二视角调整装置包括：

一第三透明基板；

一第三透明电极，形成于该第三透明基板上；

一第三取向膜，形成于该第三透明电极上，该第三取向膜的取向方向与该第一取向膜的取向方向垂直；

一第二液晶层，设置于该第三取向膜上；

一第四取向膜，设置于该第二液晶层上，该第四取向膜的取向方向与该第三取向膜的取向方向相反；

一第四透明电极，设置于该第二液晶层上，且该第四取向膜形成于该第四透明电极的下表面；以及

一第四透明基板，设置于该第二液晶层上，且与该第三透明基板将该第二液晶层密封，该第四透明电极形成于该第四透明基板的下表面。

7.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该液晶显示面板设置于该第二偏光板与该第一视角调整装置之间。

8.如权利要求7所述的液晶显示器，其中该第一偏光板的光穿透轴与该第二偏光板的光穿透轴垂直，该第一取向膜的取向方向与该第一偏光板的光穿透轴平行或垂直，该第一取向膜的取向方向与该第二取向膜的取向方向相反，该液晶显示器还包括：

一第二视角调整装置，设置于该第一偏光板及该第一视角调整装置之间，该第二视角调整装置包括：

一第三透明基板；

一第三透明电极，形成于该第三透明基板上；

一第三取向膜，形成于该第三透明电极上，该第三取向膜的取向方向与该第一取向膜的取向方向垂直；

一第二液晶层，设置于该第三取向膜上；

一第四取向膜，设置于该第二液晶层上，该第四取向膜的取向方向与该第三取向膜的取向方向相反；

一第四透明电极，设置于该第二液晶层上，且该第四取向膜形成于该第四透明电极的下表面；以及

一第四透明基板，设置于该第二液晶层上，且与该第三透明基板将该第二液晶层密封，该第四透明电极形成于该第四透明基板的下表面。

9.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该第一视角调整装置还包括：

一第一绝缘层，形成于该第一透明基板上，并具有一第一开口图案，且该第一透明电极形成于该第一开口图案中；以及

一第二绝缘层，设置于该第二透明基板的下表面，并具有一对应于该第一开口图案的第二开口图案，且该第二透明电极形成于该第二开口图案中。

10.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该第一视角调整装置还包括：

多条扫描线，形成于该第一透明基板上；

多条数据线，形成于该第一透明基板上，并与该些扫描线定义出一像素阵列，该像素阵列具有多个像素，部分该些像素构成一预设像素区；

多个薄膜晶体管，形成于该第一透明基板上，各该薄膜晶体管位于各该像素中，并与对应的该扫描线及该数据线电连接；

一扫描驱动电路，与该些薄膜晶体管电连接；以及

一数据驱动电路，与该些薄膜晶体管电连接；

其中，该第一透明电极包括多个像素电极，各该像素电极位于各该像素中，并与对应的各该薄膜晶体管电连接。

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