專利名稱：液晶顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種其中將每一個均包括多個子像素的顯示像素以 矩陣形式排列的液晶顯示設(shè)備、配備有該液晶顯示設(shè)備的便攜式設(shè)備、 以及該液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)對能夠顯示立體圖像的顯示設(shè)備進(jìn)行了研究。如由Sangyo Tosho出版有限公司出版的Chihiro Masuda等人所寫的文獻(xiàn) "Three-dimension Display"所述，例如，希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得在公 元前280年想到立體感是當(dāng)右眼和左眼從不同方向上看時、同時看到相 同物體的不同圖像所獲得的感覺。即，立體圖像顯示設(shè)備應(yīng)該具有向 右眼和左眼提供具有視差的圖像的功能。
作為實現(xiàn)該功能的一種特定方式，已經(jīng)研究了多個立體圖像顯示 系統(tǒng)，分為使用眼鏡型和無玻璃型。使用眼鏡型包括利用色差的彩色 立體圖型和利用偏振的偏振玻璃型。由于玻璃使用型的用戶不能夠避 免佩戴眼鏡的煩惱，新近已經(jīng)加強了對不使用眼鏡的無玻璃型的研究。 無玻璃型包括雙凸透鏡型和視差屏障型。
該視差屏障型由Berthier在1896年想到且在1930年由Ives驗證。 如圖1所示，視差屏障105是其上形成了多個垂直條狀細(xì)長開口或切口 105a的屏障(光屏蔽板)。將液晶顯示板106設(shè)置在接近于視差屏障105 的一個頂表面的位置上。在顯示板106上，將右眼像素123和左眼像素 124交替排列在與切口105a的長度方向正交的方向上。將光源108設(shè)置
在接近于視差屏障105的另一頂表面的位置上，即，與顯示板106的相
反側(cè)上。
已經(jīng)從光源108發(fā)出、已經(jīng)通過視差屏障105的開口 (切口105a) 并且已經(jīng)透過右眼像素123的光變?yōu)楣馐?81。同樣，己經(jīng)從光源108 發(fā)出、己經(jīng)通過切口105a并且已經(jīng)透過左眼像素124的光變?yōu)楣馐?82。 此時，通過視差屏障105和這些像素之間的位置關(guān)系來確定在其上立體 圖像可識別的觀察者的位置。具體地，觀察者104的右眼141應(yīng)該位于 與多個右眼像素123相對應(yīng)的整個光束181通過其中的區(qū)域；并且觀察 者104的左眼142應(yīng)該位于與多個左眼像素124相對應(yīng)的整個光束182通 過其中的區(qū)域。情況如下在圖1中，觀察者的右眼141和左眼142的中 心143位于如圖1所示的矩形立體可見區(qū)域107中。
在立體可見區(qū)域107中沿右眼像素123和左眼像素124的布局方向 延伸的線中，通過立體可見區(qū)域107中的對角線的交點107a的線變?yōu)樽?長的。由于中心143位于交點107a處，當(dāng)觀察者的位置在左右方向上移 位時的容限變?yōu)樽畲螅瑥亩稽c107a的位置作為觀察位置最為理想。 因此，在該立體圖像顯示方法中，采用交點107a和顯示板106之間的距 離作為最佳觀察距離OD，并且推薦觀察者在該距離處進(jìn)行觀察。立體 可見區(qū)域107中離顯示板106的距離變?yōu)樽罴延^察距離0D的假想平面被 稱為最佳觀察平面107b。因此，來自右眼像素123和左眼像素124的光 分別到達(dá)觀察者的右眼141和左眼142。這允許觀察者將顯示板106上顯 示的圖像識別為立體圖像。
可以想象，視差屏障型具有位于像素和眼睛之間的視差屏障，這 產(chǎn)生了煩惱并引起了低可視性。液晶顯示板的最新成果已經(jīng)能夠?qū)⒁?差屏障105布置在顯示板106的背面處，如圖1所示，由此引起了可視性 的提高。因此，已經(jīng)加強了對當(dāng)前的視差屏障型的立體圖像顯示設(shè)備 的研究。
在文獻(xiàn)"Nikkei Electronics No. 838，第26到27頁，發(fā)布于2003 年1月6日"中描述了使用視差屏障系統(tǒng)的實際產(chǎn)品的一個示例。該產(chǎn) 品是配備有3D適配液晶顯示板的移動電話，所述3D適配液晶顯示板構(gòu) 成了立體圖像顯示設(shè)備，并且對角尺寸為2.2英寸，具有176水平點X
220垂直點的顯示點。該液晶顯示板具有針對啟用和禁用視差屏障的效 果的開關(guān)的液晶板，并且可以在立體顯示和二維顯示之間改變顯示模 式。二維圖像顯示模式下的設(shè)備的顯示清晰度在垂直方向和水平方向
上均為128dpi。然而，在立體顯示模式下，該設(shè)備以如上所述的垂直
條狀圖案交替顯示針對左眼的圖像和針對右眼的圖像，從而水平顯示
清晰度是64， 128 dpi的垂直顯示清晰度的一半。
雙凸透鏡型由Ives等人在大約1910年發(fā)明，如在前述由Sangyo Tosho出版有限公司出版的Chihiro Masuda等人所寫的文獻(xiàn) "Three-dimension Display"所述。圖2是示出了雙凸透鏡的透視圖， 而圖3是示出了使用雙凸透鏡的立體圖像顯示方法的光學(xué)模型圖。如圖 2所示，雙凸透鏡121具有一個平坦的側(cè)面，在另一個側(cè)面上，按照使
其在長度方向上彼此平行的方式來形成在一個方向上延伸的多個桶狀 突起(柱面透鏡122)。
如圖3所示，在雙凸透鏡型的立體圖像顯示設(shè)備中，雙凸透鏡121、 顯示板106和光源108安裝從觀察者一側(cè)開始依次排列，并且顯示板106 的像素位于雙凸透鏡121的焦平面上。在顯示板106上，交替排列用于 顯示針對右眼141的圖像的像素123和用于顯示針對左眼142的圖像的 像素124。相鄰像素123和像素124的組對應(yīng)于雙凸透鏡121的每一個柱 面透鏡(突起部分)122。因此，已經(jīng)透過各個像素的來自光源108的 光線被雙凸透鏡121的柱面透鏡122適當(dāng)導(dǎo)向到左右眼。這允許觀察者 的左右眼識別不同圖像，從而使觀察者能夠識別立體圖像。
視差屏障型利用屏障來"隱藏"不必要的光線，從而雙凸透鏡型 改變光線的傳播方向，原理上，設(shè)置雙凸透鏡不會減小顯示屏的亮度。 在這一點上，看來有希望的是，使雙凸透鏡型尤為適合于針對其高亮 度顯示和低能量消耗是重要因素的便攜式設(shè)備等。
在文獻(xiàn)"Nikkei Electronics No. 838,第26到27頁，發(fā)布于2003 年1月6日"中描述了雙凸透鏡型的立體圖像顯示設(shè)備的開發(fā)示例。構(gòu) 成該立體圖像顯示設(shè)備的液晶顯示板的對角尺寸為7英寸，具有800水 平點X480垂直點的顯示點。通過將雙凸透鏡和液晶顯示板之間的距離 改變0.6mm，可以在立體顯示和二維顯示之間改變顯示模式。水平視
點的數(shù)量為5，從而當(dāng)角度在水平方向上發(fā)生改變時，可以看到5個不 同的圖像。然而，為了顯示5個不同的圖像，將立體圖像顯示模式下的
水平分辨率減少為二維圖像顯示模式下的分辨率的1/5。
如日本專利公開No.平6-332354所描述的，多圖像同時顯示器已 經(jīng)發(fā)展為利用雙凸透鏡的圖像顯示設(shè)備。該顯示器利用雙凸透鏡的光 引導(dǎo)功能，以不同的觀察方向同時顯示彼此不同的圖像。這可以允許 多圖像同時顯示器向相對于顯示器位于不同方向上的多個觀察者同時 提供不同的圖像。日本專利公開No.平6-332354描述了與所參與的人數(shù) 相等地進(jìn)行顯示的情況相比，使用多圖像同時顯示器可以減少布局空 間和電荷等。
下面將描述要安裝在上述立體圖像顯示設(shè)備中的液晶顯示板的 結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方法。圖4是示出了有源矩陣型液晶顯示設(shè)備的液晶顯示板 部分的電路圖。如圖4所示，該液晶顯示設(shè)備具有液晶顯示板l、與液 晶顯示板1相連的柵極線驅(qū)動電路8和數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9。液晶顯示板l
包括彼此平行且分離設(shè)置的兩個襯底(未示出)、以及設(shè)置在兩個襯底 之間的液晶層(未示出)。 一個襯底是像素電路襯底，而另一個是相對 襯底(opposing substrateX
像素電路襯底具有玻璃等透明襯底、設(shè)置在透明襯底上且以一個 方向延伸(此后被稱為"水平方向")的多條柵極線3、以及設(shè)置在透 明襯底上且以與柵極線3的延伸方向(水平方向)正交的方向(該正交 方向此后將被稱為"垂直方向")延伸的多條數(shù)據(jù)線2。柵極線3的一端 與柵極線驅(qū)動電路8相連，而數(shù)據(jù)線2的一端與數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9相連。 將TFT (薄膜晶體管)4設(shè)置在每一條數(shù)據(jù)線2和每一條柵極線3的最近 點(closest point)處。柵極線3與TFT 4的柵極相連，數(shù)據(jù)線2與TFT 4的源極和漏極之一相連，而像素電極15與TFT 4的源極和漏極的另一 個相連。
根據(jù)柵極線3的電位使TFT 4導(dǎo)通或截止，以便選擇性地將像素電 極15與數(shù)據(jù)線2相連或?qū)⑾袼仉姌O15設(shè)置為浮置(floating)。存儲電 容器6與像素電極15相連，所述存儲電容器6保持在一個顯示周期期間 的信號電壓。相對襯底具有公共電極7。通過相對襯底的公共電極7、
像素電路襯底的每一個像素電極和液晶層位于其間的該部分來形成液 晶單元5。
下面將討論這樣構(gòu)成的液晶顯示設(shè)備的操作。柵極線驅(qū)動電路8 將高電平信號順序地施加到柵極線3上。g卩，柵極線驅(qū)動電路8掃描多 條柵極線3。因此，同時導(dǎo)通與向其施加高電平信號的那些柵極線3相 連的TFT4。與柵極線3的掃描同步，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9將數(shù)據(jù)信號施加 到數(shù)據(jù)線2上。結(jié)果，將數(shù)據(jù)信號施加到與被導(dǎo)通的該TFT 4相連的像 素電極15上，將其存儲在存儲電容器6中，并且施加到每一個液晶單元 5。結(jié)果，與TFT4相連的柵極線3的電位變?yōu)榈碗娖?，從而即使在TFT4 被截止之后，像素電極15相對于公共電極7保持給定電位，并將給定電 壓施加到液晶單元5上。這樣以預(yù)定角度對液晶單元5的液晶進(jìn)行定向， 從而使光透射比取預(yù)定值。結(jié)果，可以通過整個液晶顯示板來形成圖 像。
根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)了對液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法，通常AC驅(qū)動以 便對每一個預(yù)定周期要施加到液晶單元上的電壓極性進(jìn)行反相 (invert),以便延長液晶壽命并確保其高可靠性。換句話說，每一次 重新施加數(shù)據(jù)信號電壓時，反相驅(qū)動系統(tǒng)交替對要施加到各個像素的 液晶單元的數(shù)據(jù)信號的電壓極性進(jìn)行反相，從正到負(fù)或從負(fù)到正。反 相驅(qū)動系統(tǒng)包括幀反相驅(qū)動方法、柵極線反相驅(qū)動方法和點反相驅(qū)動 方法。
最基本的驅(qū)動方法是幀反相驅(qū)動方法，其中逐幀地對要施加到液 晶單元幀上的電壓極性進(jìn)行反相，如日本專利公開No.平2-177679中 所公開的。"幀"是向整個顯示屏提供一個屏幕的數(shù)據(jù)信號所需的一個 垂直掃描周期。圖5A和5B是示出了當(dāng)使用幀反相驅(qū)動方法時像素電極 電壓的正/負(fù)極性分布的圖。圖5A示出了在一個幀中的極性分布(被稱 為奇幀)，而圖5B示出了在圖5A所示的奇幀之后的幀(被稱為偶幀)的 極性分布。
圖5A和5B所示的垂直方向與圖4所示的作為柵極線的掃描方向的 垂直方向匹配，而圖5A和5B所示的水平方向與圖4所示的柵極線延伸的 水平方向匹配。圖5A和5B所示的各個單元對應(yīng)于圖4所示的液晶單元5。對于標(biāo)記為"+ "的單元(液晶單元)，像素電極的電位相對于公共電 極的電位為正(此后簡稱為"正極性")。對于標(biāo)記為"-"的單元(液 晶單元)，像素電極的電位相對于公共電極的電位為負(fù)(此后簡稱為"負(fù)
極性")。根據(jù)幀反相驅(qū)動方法，如圖5A和5B所示，當(dāng)在一個幀中以正
極性來驅(qū)動指定像素時，在下一幀中以負(fù)極性來驅(qū)動該像素。這可以 確保液晶的壽命延長和高可靠性。
然而，該幀反相驅(qū)動方法具有以下問題。如圖5A和5B所示，當(dāng)在 一個幀中，要施加到液晶上的電壓極性在整個顯示屏上相同，則透射 光量逐幀改變，引起了閃爍。換句話說，要施加到液晶上的電壓由公 共電極電壓和像素電極電壓之間的電位差來確定，并且當(dāng)施加具有對 稱正和負(fù)極性的電壓時，正極性模式下的光透射比變得等于負(fù)極性模 式下的光透射比。當(dāng)公共電極電位的中心電平與數(shù)據(jù)信號電位的中心 電平略微偏移時，要施加到液晶上的電壓的正和負(fù)極性變?yōu)榉菍ΨQ的， 從而改變了正極性模式下的光透射比。當(dāng)幀頻率為60Hz時，液晶單元 的光透射比的變化周期變?yōu)榈椭?0Hz左右，從而觀察者將其識別為閃 爍。當(dāng)在相對電極和數(shù)據(jù)線等之間進(jìn)行電容耦合且相對電極自身具有 電阻時，難以使相對電極的電位在整個屏幕上均是均勻的。即使當(dāng)將 相對電極的電位調(diào)節(jié)為最佳狀態(tài)時，光透射比在正像素和負(fù)像素之間 是不同的。
作為該問題的解決方案，例如，日本專利公開No.昭61-275823 公開了一種柵極線反相驅(qū)動方法，用于對要施加到每一個掃描線上的 液晶單元的電壓極性進(jìn)行反相。圖6A和6B是示出了當(dāng)使用柵極線反相 驅(qū)動方法時像素電極電壓的正/負(fù)極性分布的圖。圖6A示出了在一個奇 幀中的極性分布，而圖6B示出了在一個偶幀中的極性分布。圖6A和6B 所示的垂直方向和水平方向與圖4和圖5A和5B所示的垂直方向和水平 方向匹配。
如圖6A和6B所示，柵極線反相驅(qū)動方法逐柵極線地對每一個幀中 的極性進(jìn)行反相，并且逐幀地對每一個液晶單元的極性進(jìn)行反相。因 此，將正像素行和負(fù)像素行交替地排列在一個屏幕中，從而對垂直方 向上的光透射比的變化進(jìn)行平均，這能夠減少閃爍。
日本專利公開No.昭63-68821公開了點反相驅(qū)動方法，用于對要 施加到針對每一個相鄰像素的液晶上的電壓極性進(jìn)行反相。圖7A和7B 是示出了當(dāng)使用點反相驅(qū)動方法時像素電極電壓的正/負(fù)極性分布的 圖。圖7A示出了在奇幀中的極性分布，而圖7B示出了在偶幀中的極性 分布。圖7A和7B所示的垂直方向和水平方向與圖4和圖5A和5B以及圖6A 和6B所示的垂直方向和水平方向匹配。
如圖7A和7B所示，為了執(zhí)行點反相驅(qū)動，按照使其極性針對在柵 極線方向上相鄰的每一個像素不同的方式，將數(shù)據(jù)信號提供給像素電 極，并且按照使像素電極電壓的極性針對在數(shù)據(jù)方向上相鄰的每一個 像素不同的方式，在每一個水平周期對數(shù)據(jù)信號的極性進(jìn)行反相。因 此，將正像素和負(fù)像素同時以垂直方向和水平方向交替排列在一個幀 中，從而對整個屏幕上的光透射比的變化進(jìn)行平均，消除了閃爍。
在幀反相驅(qū)動方法、柵極線反相驅(qū)動方法和點反相驅(qū)動方法中， 點反相驅(qū)動方法可以實現(xiàn)最佳圖像質(zhì)量。然而，柵極線反相驅(qū)動方法 和點反相驅(qū)動方法需要在每一次柵極線驅(qū)動電路對單條柵極線進(jìn)行掃 描時，對數(shù)據(jù)線的極性進(jìn)行反相，從而每一次反相時、對數(shù)據(jù)線、像 素電極和公共電極進(jìn)行充電和放電。這不必要地增加了能量消耗。在 這一點上，例如，日本專利公開No. 200卜215469公開了一種多柵極線 反相驅(qū)動方法，作為幀反相驅(qū)動方法和柵極線反相驅(qū)動方法的一種折 中。該方法用于通過對針對多條柵極線的每一個的像素電極電壓的極 性進(jìn)行反相，實現(xiàn)閃爍的減少和對能量消耗的抑制。
然而，該傳統(tǒng)技術(shù)具有以下問題。當(dāng)在如圖1和3所示的多視點圖 像顯示設(shè)備中相對于多個視點來顯示不同圖像時，每一個圖像的分辨 率下降。例如，與二維圖像顯示模式相比，在立體圖像中的分辨率變 得更低。圖8是圖1所示的2視點視差屏障型圖像顯示設(shè)備的子像素的頂視圖。
如圖8所示，立體圖像模式下的一個顯示像素包括二維圖像顯示 模式下的兩個顯示像素。在立體圖像模式下，兩個顯示像素變?yōu)橛糜?顯示針對左眼的圖像的左眼像素和用于顯示針對右眼的圖像的右眼像 素。左眼像素和右眼像素的每一個均包括三個原色子像素，并且三個
狹長開口 (slit opening)對應(yīng)于一個顯示像素。具體地，左眼紅色 子像素411和右眼綠色子像素422對應(yīng)于第一狹長開口。左眼藍(lán)色子像 素413和右眼紅色子像素421對應(yīng)于下一狹長開口。左眼綠色子像素412 和右眼藍(lán)色子像素423對應(yīng)于下一狹長開口。假定在狹長開口的長度方 向(垂直方向ll)上的原色子像素的布局間距是a，而在與狹長開口正 交的方向(水平方向12)上的原色子像素的布局間距是b，則滿足以下 等式
(等式l) a : b= 3 : 1
因此，針對狹長開口的長度方向上的立體圖像模式下的顯示像素 間距a和與狹長開口的長度方向正交的方向上的顯示像素間距b，滿足 以下等式2。即，在圖8所示的立體圖像顯示設(shè)備顯示立體圖像時，一 個顯示像素在狹長開口的長度方向上具有尺寸a，在與長度方向正交的 方向上具有尺寸b。 (等式2)
a : c= 1 : 2
在圖8所示的立體圖像顯示設(shè)備顯示二維圖像時，去除視差屏障 105，并且將立體圖像模式下的一個顯示像素用作兩個顯示像素。去除 視差屏障的方法公開于前述文獻(xiàn)"Nikkei Electronics No. 838，第26 到27頁，發(fā)布于2003年1月6日"中，其中視差屏障由用于開關(guān)的液晶 板構(gòu)成，并且改變液晶板的每一個元素的光透射比。當(dāng)使用雙凸透鏡 替代視差屏障時，通過改變顯示板和雙凸透鏡之間的距離可以消除雙 凸透鏡的效果。
具體地，在二維圖像顯示模式下，將三個子像素，即左眼紅色子 像素411、右眼綠色子像素422和左眼藍(lán)色子像素413用作單個顯示像 素，而將三個子像素，即右眼紅色子像素421、左眼綠色子像素412和 右眼藍(lán)色子像素423用作單個顯示像素。結(jié)果， 一個顯示像素在狹長開 口的長度方向上具有尺寸a而在與長度方向正交的方向上具有尺寸 (c/2)。然而，這只不過使與長度方向正交的方向上的像素間距加倍。 因此，按照在由Sangyo Tosho出版有限公司出版的Chihiro Masuda等
人所寫的文獻(xiàn)"Three-dimension Display"中所述的立體圖像顯示設(shè) 備，將水平方向12的分辨率在立體圖像模式下比在二維圖像顯示模式 下減小一半。
當(dāng)顯示包含字符信息的立體圖像時和當(dāng)立體地顯示字符信息時， 分辨率的減小特別重要。當(dāng)顯示像素的形狀變?yōu)楦邔挶葹?:2的矩形形 狀時，水平分辨率下降，從而當(dāng)顯示字符時，構(gòu)成字符元素的垂直線 部分下降。結(jié)果，字符顯示的可視性顯著下降。隨著視點數(shù)量的增加， 該問題變得顯著。
根據(jù)關(guān)于立體圖像顯示設(shè)備的現(xiàn)有技術(shù)，在整個屏幕上實現(xiàn)立體 顯示和二維顯示之間的切換，并且不能夠在任意位置處顯示立體圖像 和二維圖像的混合圖像。
在用于顯示多個視點的圖像的顯示設(shè)備中通常會出現(xiàn)僅對于立 體圖像顯示設(shè)備并非固有的類似問題。即，當(dāng)針對多個視點對不同圖 像進(jìn)行顯示時，針對多個視點的子像素的布局方向上的圖像分辨率與 其中顯示單個圖像的情況相比變得更低，并且可視性顯著降低，特別 是當(dāng)顯示字符時。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提出一種當(dāng)顯示針對多個視點的不同圖像 時其分辨率不會下降的液晶顯示設(shè)備、配備有該液晶顯示設(shè)備的便攜 式設(shè)備、以及針對液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一液晶顯示設(shè)備包括像素電路襯底、與所述像 素電路襯底平行且分離地設(shè)置的相對襯底、以及設(shè)置在像素電路襯底 和相對襯底之間的液晶層。
所述像素電路襯底包括第一襯底；設(shè)置在所述第一襯底上并沿 第一方向延伸的柵極線；設(shè)置在所述第一襯底上并沿與所述第一方向 相交的第二方向延伸的數(shù)據(jù)線；分別設(shè)置在所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線 的最近點處的像素電極；開關(guān)元件，分別設(shè)置在所述最近點處，用于 根據(jù)所述柵極線的電位來選擇是否將所述數(shù)據(jù)線與所述像素電極相 連；以及驅(qū)動電路，用于依次將柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線上，
所述柵極線驅(qū)動信號使與所述柵極線相連的所述開關(guān)元件導(dǎo)通，并且 將數(shù)據(jù)信號輸出到所述數(shù)據(jù)線。所述相對襯底包括第二襯底、以及設(shè) 置在第二襯底上的公共電極。
每一個所述像素電極構(gòu)成了子像素，(MXN)個(N和M分別是等 于或大于2的整數(shù))子像素構(gòu)成了顯示像素，其中N個子像素連續(xù)設(shè)置 在所述第一方向上而M個子像素連續(xù)設(shè)置在所述第二方向上。每一個所 述顯示像素的所述(MXN)個子像素排列在方形區(qū)域中。每一次當(dāng)將 所述柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線中的2到(2XM)條柵極線上時， 所述驅(qū)動電路改變所述數(shù)據(jù)信號的電位相對于所述公共電極的電位的 極性，并且逐幀地改變所述極性；
根據(jù)本發(fā)明，由于將(MXN)個子像素排列在每一個顯示像素中， 與用于將光線引導(dǎo)到N個視點的光學(xué)構(gòu)件組合地使用該設(shè)備可以顯示 針對N個實現(xiàn)的不同圖像。當(dāng)顯示針對N個視點的不同圖像時，將不同 圖像顯示在顯示像素中沿第一方向排列的N個子像素上，并且當(dāng)顯示針 對N個視點的彼此相同的圖像時，將相同圖像顯示在沿第一方向排列的 N個子像素上，從而使顯示對N個視點的不同圖像時的分辨率等于顯示 對N個視點的相同圖像時的分辨率。即使當(dāng)顯示對N個視點的不同圖像 時，與其中顯示對N個視點的相同圖像的情況相比，分辨率也不會下降。 由于當(dāng)顯示對N個視點的不同圖像時的顯示像素的數(shù)量等于當(dāng)顯示相 同圖像時的顯示像素的數(shù)量，因此將兩個圖像混合在一個屏幕中。另 外，將構(gòu)成顯示像素的(MXN)個子像素排列在方形區(qū)域中，圖像的 可視性較高且極佳，特別是當(dāng)顯示字符時。
根據(jù)本發(fā)明，由于M個子像素沿第二方向排列在每一個顯示像素 中，與具有沿第二方向排列在每一個顯示像素的單個子像素的液晶顯 示設(shè)備相比，柵極線的數(shù)量更大。因此，使用柵極線反相驅(qū)動方法作 為驅(qū)動方法增加了能量消耗并縮短了每一條柵極線的施加信號電壓的 時間，由此出現(xiàn)了不充分的信號電壓充電。作為比較，使用幀反相驅(qū) 動方法作為驅(qū)動方法使得閃爍很可能會出現(xiàn)。因此，根據(jù)本發(fā)明，每 一次當(dāng)驅(qū)動電路將柵極線驅(qū)動信號施加到2到(2XM)條柵極線上時，
數(shù)據(jù)信號的電位相對于公共電極的電位的極性會發(fā)生改變，并且該極
性逐幀地發(fā)生改變。這可以防止閃爍的出現(xiàn)并抑制能量消耗的增加和 不充分的信號電壓充電的出現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的第二液晶顯示設(shè)備包括像素電路襯底、與所述像 素電路襯底平行且分離地設(shè)置的相對襯底、以及設(shè)置在像素電路襯底 和相對襯底之間的液晶層、以及濾色器。
所述像素電路襯底包括第一襯底；設(shè)置在所述第一襯底上并沿 第一方向延伸的柵極線；設(shè)置在所述第一襯底上并沿與所述第一方向 相交的第二方向延伸的數(shù)據(jù)線；分別設(shè)置在所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線 的最近點處的像素電極；開關(guān)元件，分別設(shè)置在所述最近點處，用于 根據(jù)所述柵極線的電位來選擇是否將所述數(shù)據(jù)線與所述像素電極相 連；以及驅(qū)動電路，用于依次將柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線上， 所述柵極線驅(qū)動信號使與所述柵極線相連的所述開關(guān)元件導(dǎo)通，并且 將數(shù)據(jù)信號輸出到所述數(shù)據(jù)線。所述相對襯底包括第二襯底、以及設(shè) 置在第二襯底上的公共電極。
每一個所述像素電極構(gòu)成了子像素，(MXN)個(N和M分別是等 于或大于2的整數(shù))子像素構(gòu)成了顯示像素，其中N個子像素連續(xù)設(shè)置 在所述第一方向上而M個子像素連續(xù)設(shè)置在所述第二方向上。所述濾色 器是M種顏色的條狀濾色器，沿所述第一方向延伸且分別插入在通過沿 第二方向排列的每一個所述M個子像素的光線路徑中。每一次當(dāng)將所述 柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線中的2到(2XM)條柵極線上時，所 述驅(qū)動電路改變所述數(shù)據(jù)信號的電位相對于所述公共電極的電位的極 性，并且逐幀地改變所述極性；
根據(jù)本發(fā)明，由于將(MXN)個子像素排列在每一個顯示像素中， 與用于將光線引導(dǎo)到N個視點的光學(xué)構(gòu)件組合地使用該設(shè)備可以顯示 針對N個實現(xiàn)的不同圖像。當(dāng)顯示針對N個視點的不同圖像時，將不同 圖像顯示在顯示像素中沿第一方向排列的N個子像素上，并且當(dāng)顯示針 對N個視點的彼此相同的圖像時，將相同圖像顯示在沿第一方向排列的 N個子像素上，從而使顯示對N個視點的不同圖像時的分辨率等于顯示 對N個視點的相同圖像時的分辨率。由于當(dāng)顯示對N個視點的不同圖像 時的顯示像素的數(shù)量等于當(dāng)顯示相同圖像時的顯示像素的數(shù)量，因此
將兩個圖像混合在一個屏幕中。
根據(jù)本發(fā)明，由于M個子像素沿第二方向排列在每一個顯示像素 中，能夠防止子像素沿第一方向的布局間距顯著變小，并且防止高寬 比變小。然而，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備，與具有沿第二方向排列 在每一個顯示像素的單個子像素的液晶顯示設(shè)備相比，柵極線的數(shù)量 更大。因此，使用柵極線反相驅(qū)動方法作為驅(qū)動方法增加了能量消耗 并縮短了每一條柵極線的施加信號電壓的時間，由此出現(xiàn)了不充分的 信號電壓充電。作為比較，使用幀反相驅(qū)動方法作為驅(qū)動方法使得閃 爍很可能會出現(xiàn)。因此，根據(jù)本發(fā)明，每一次當(dāng)驅(qū)動電路將柵極線驅(qū)
動信號施加到2到(2XM)條柵極線上時，數(shù)據(jù)信號相對于公共電極的
極性會發(fā)生改變，并且數(shù)據(jù)信號相對于公共電極的極性逐幀地發(fā)生改 變。這可以防止閃爍的出現(xiàn)并抑制能量消耗的增加和不充分的信號電 壓充電的出現(xiàn)。
優(yōu)選地，該液晶顯示設(shè)備還應(yīng)該包括光學(xué)構(gòu)件，用于在每一個所
述顯示像素中，將來自沿所述第一方向排列的所述N個子像素中的第n (n是從l到N的整數(shù))子像素的光線引導(dǎo)到第N觀察點上，或者引導(dǎo)從 外部輸入的光線從而使其通過所述第n子像素并向所述第n觀察點傳 播。
根據(jù)本發(fā)明的第三液晶顯示設(shè)備包括像素電路襯底、與所述像 素電路襯底平行且分離地設(shè)置的相對襯底、以及設(shè)置在像素電路襯底 和相對襯底之間的液晶層、以及雙凸透鏡，具有沿所述第一方向設(shè)置 的多個柱面透鏡且將已經(jīng)通過所述液晶層的光引導(dǎo)到不同方向上。
所述像素電路襯底包括第一襯底；設(shè)置在所述第一襯底上并沿 第一方向延伸的柵極線；設(shè)置在所述第一襯底上并沿與所述第一方向 相交的第二方向延伸的數(shù)據(jù)線；分別設(shè)置在所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線 的最近點處的像素電極；開關(guān)元件，分別設(shè)置在所述最近點處，用于 根據(jù)所述柵極線的電位來選擇是否將所述數(shù)據(jù)線與所述像素電極相 連；以及驅(qū)動電路，用于依次將柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線上， 所述柵極線驅(qū)動信號使與所述柵極線相連的所述開關(guān)元件導(dǎo)通，并且 將數(shù)據(jù)信號輸出到所述數(shù)據(jù)線。所述相對襯底包括第二襯底、設(shè)置在
第二襯底上的公共電極。
每一個所述像素電極構(gòu)成了子像素。(MXN)個(N和M分別是等
于或大于2的整數(shù))子像素構(gòu)成了顯示像素，其中N個子像素連續(xù)設(shè)置 在所述第一方向上而M個子像素連續(xù)設(shè)置在所述第二方向上。所述柱面
透鏡是與沿所述第二方向定向的所述顯示像素的列相關(guān)聯(lián)設(shè)置的，假 定所述顯示像素沿所述第一方向的布局間距是p，所述柱面透鏡的布局
間距是L,所述子像素沿所述第一方向的布局間距是b，以及所述子像 素沿所述第二方向的布局間距是a，則滿足(aXM) : (bXN) =L : P。 每一次當(dāng)將所述柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線中的2到(2XM)條 柵極線上時，所述驅(qū)動電路改變所述數(shù)據(jù)信號的電位相對于所述公共 電極的電位的極性，并且逐幀地改變所述極性。
根據(jù)本發(fā)明，由于將(MXN)個子像素排列在每一個顯示像素中， 并且按照使每一個柱面透鏡與顯示像素的行相對應(yīng)的方式來設(shè)置雙凸 透鏡，與用于將光線引導(dǎo)到N個視點的光學(xué)構(gòu)件組合地使用該設(shè)備可以 顯示針對N個實現(xiàn)的不同圖像。當(dāng)顯示針對N個視點的不同圖像時，將 不同圖像顯示在顯示像素中沿第一方向排列的N個子像素上，并且當(dāng)顯 示針對N個視點的彼此相同的圖像時，將相同圖像顯示在沿第一方向排 列的N個子像素上，從而使顯示對N個視點的不同圖像時的分辨率等于 顯示對N個視點的相同圖像時的分辨率。即使當(dāng)顯示對N個視點的不同 圖像時，與其中顯示對N個視點的相同圖像的情況相比，分辨率也不會 下降。由于當(dāng)顯示對N個視點的不同圖像時的顯示像素的數(shù)量等于當(dāng)顯 示相同圖像時的顯示像素的數(shù)量，因此將兩個圖像混合在一個屏幕中。 另外，對構(gòu)成顯示像素的(MXN)個子像素進(jìn)行排列，從而滿足等式 (aXM) : (bXN) =L : P，當(dāng)觀察者通過雙凸透鏡觀看包括像素電 路襯底、液晶層和相對襯底的液晶板時，每一個顯示像素看起來類似 于方形。因此，圖像可視性較高并極佳，特別是當(dāng)顯示字符時。
根據(jù)本發(fā)明，由于M個子像素沿第二方向排列在每一個顯示像素 中，與具有沿第二方向排列在每一個顯示像素的單個子像素的液晶顯 示設(shè)備相比，柵極線的數(shù)量更大。因此，使用柵極線反相驅(qū)動方法作 為驅(qū)動方法增加了能量消耗并縮短了每一條柵極線的施加信號電壓的
時間，由此出現(xiàn)不充分的信號電壓充電。作為比較，使用幀反相驅(qū)動 方法作為驅(qū)動方法使得閃爍很可能會出現(xiàn)。因此，根據(jù)本發(fā)明，每一
次當(dāng)驅(qū)動電路將柵極線驅(qū)動信號施加到2到(2XM)條柵極線上時，數(shù)
據(jù)信號相對于公共電極的極性會發(fā)生改變，并且數(shù)據(jù)信號相對于公共 電極的極性逐幀地發(fā)生改變。這可以防止閃爍的出現(xiàn)并抑制能量消耗 的增加和不充分的信號電壓充電的出現(xiàn)。
在第一到第三液晶顯示設(shè)備中，在每一個顯示像素中，沿第一方
向排列的N個子像素之一可以形成針對左眼的圖像，而另一子像素可以 形成針對右眼的圖像，從而顯示立體圖像。
另外，優(yōu)選地，每一次當(dāng)所述驅(qū)動電路將所述柵極線驅(qū)動信號施 加到所述柵極線中的M條柵極線上時，所述驅(qū)動電路改變所述數(shù)據(jù)信號 相對于公共電極的所述極性。因此，第二方向上的極性切換間距變得 等于顯示像素的布局間距，從而使每一種色調(diào)中的極性反相周期變得 彼此相等。這減小了每一種色調(diào)中的幀間的亮度差，從而能夠更可靠 地防止閃爍的出現(xiàn)。
此外，優(yōu)選地，改變所述數(shù)據(jù)信號相對于所述公共電極的所述極 性應(yīng)該通過改變所述數(shù)據(jù)信號的電位和要施加到所述公共電極上的電 位來實現(xiàn)。與其中公共電極的電位固定的情況相比，這可以使數(shù)據(jù)信 號的電位的波動范圍更小。
根據(jù)本發(fā)明的便攜式設(shè)備包括所述液晶顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第一液晶顯示設(shè)備驅(qū)動方法用于液晶顯示設(shè)備，所 述液晶顯示設(shè)備具有由(MXN)個(N和M分別是等于或大于2的整數(shù)) 子像素構(gòu)成的多個顯示像素，所述(MXN)個設(shè)置在方形區(qū)域中，從 而使所述N個子像素連續(xù)設(shè)置在柵極線沿著其延伸的第一方向上而使 所述M個子像素連續(xù)設(shè)置在數(shù)據(jù)線沿著其延伸的第二方向上，每一個所 述子像素是針對每一個像素電極而設(shè)置的。所述第一驅(qū)動方法具有用 于將一個圖像顯示在液晶顯示設(shè)備上的第一幀、以及相對于第一幀通 過對極性反相來顯示另一圖像的第二幀。在第一和第二幀中，依次將 柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線上，所述柵極線驅(qū)動信號使與所述 柵極線相連的所述開關(guān)元件導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)信號輸出到所述數(shù)據(jù)線，并
且每一次當(dāng)將所述柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線中的2到(2XM) 條柵極線上時，改變所述數(shù)據(jù)信號的電位相對于所述公共電極的電位 的極性。
根據(jù)本發(fā)明的第二液晶顯示設(shè)備驅(qū)動方法用于液晶顯示設(shè)備所述液晶顯示設(shè)備具有由(MXN)個(N和M分別是等于或大于2的整數(shù)) 子像素構(gòu)成的多個顯示像素，從而使所述N個子像素連續(xù)設(shè)置在柵極線 沿著其延伸的第一方向上而使所述M個子像素連續(xù)設(shè)置在數(shù)據(jù)線沿著 其延伸的第二方向上，每一個所述子像素是針對每一個像素電極而設(shè) 置的，并且具有M種顏色的條狀濾色器，所述濾色器沿所述第一方向延 伸且分別插入在通過沿第二方向排列的每一個所述M個子像素的光線 路徑中。所述第二驅(qū)動方法具有用于將一個圖像顯示在液晶顯示設(shè)備 上的第一幀、以及相對于第一幀通過對極性反相來顯示另一圖像的第 二幀。在第一和第二幀中，依次將柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線 上，所述柵極線驅(qū)動信號使與所述柵極線相連的所述開關(guān)元件導(dǎo)通， 將數(shù)據(jù)信號輸出到所述數(shù)據(jù)線，并且每一次當(dāng)將所述柵極線驅(qū)動信號 施加到所述柵極線中的2到(2XM)條柵極線上時，改變所述數(shù)據(jù)信號 的電位相對于所述公共電極的電位的極性。
根據(jù)本發(fā)明的第三液晶顯示設(shè)備驅(qū)動方法用于液晶顯示設(shè)備，所 述液晶顯示設(shè)備具有由(MXN)個(N和M分別是等于或大于2的整數(shù)) 子像素構(gòu)成的多個顯示像素，從而使所述N個子像素連續(xù)設(shè)置在柵極線 沿著其延伸的第一方向上而使所述M個子像素連續(xù)設(shè)置在數(shù)據(jù)線沿著 其延伸的第二方向上，每一個所述子像素是針對每一個像素電極而設(shè) 置的，并且具有雙凸透鏡，所述雙凸透鏡由與沿所述第二方向定向的 所述顯示像素的列相關(guān)聯(lián)設(shè)置的多個柱面透鏡構(gòu)成的，假定所述顯示 像素沿所述第一方向的布局間距是P，所述柱面透鏡的布局間距是L， 所述子像素沿所述第一方向的布局間距是b，以及所述子像素沿所述第 二方向的布局間距是a，則滿足(aXM) : (bXN) =L : P。所述第三 驅(qū)動方法具有用于將一個圖像顯示在液晶顯示設(shè)備上的第一幀、以及 相對于第一幀通過對極性反相來顯示另一圖像的第二幀。在第一和第 二幀中，依次將柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線上，所述柵極線驅(qū)
動信號使與所述柵極線相連的所述開關(guān)元件導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)信號輸出到 所述數(shù)據(jù)線，并且每一次當(dāng)將所述柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線 中的2到(2XM)條柵極線上時，改變所述數(shù)據(jù)信號的電位相對于所述 公共電極的電位的極性。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)顯示針對N個視點的不同圖像時，將不同圖像顯 示在顯示像素中沿第一方向排列的N個子像素上，并且-當(dāng)顯示針對N個 視點的彼此相同的圖像時，將相同圖像顯示在沿第一方向排列的N個子 像素上，從而使顯示對N個視點的不同圖像時的分辨率等于顯示對N個 視點的相同圖像時的分辨率。每一次當(dāng)驅(qū)動電路將柵極線驅(qū)動信號施 加到2到(2XM)條柵極線上時，數(shù)據(jù)信號的電位相對于公共電極的電 位的極性會發(fā)生改變，并且該極性逐幀地發(fā)生改變。這可以防止閃爍 的出現(xiàn)并抑制能量消耗的增加和不充分的信號電壓充電的出現(xiàn)。


圖l是示出了使用視差屏障的立體圖像顯示方法的光學(xué)模型圖； 圖2是示出了雙凸透鏡的透視圖3是示出了使用雙凸透鏡的立體圖像顯示方法的光學(xué)模型圖； 圖4是示出了有源矩陣型液晶顯示設(shè)備的液晶顯示板部分的電路
圖5A和5B是示出了當(dāng)使用幀反相驅(qū)動方法時的像素電極電壓的 正/負(fù)極性分布的圖；圖5A示出了在奇幀中的極性分布，而圖5B示出了
在偶幀中的極性分布；
圖6A和6B是示出了當(dāng)使用柵極線反相驅(qū)動方法時的像素電極電 壓的正/負(fù)極性分布的圖；圖6A示出了在奇幀中的極性分布，而圖6B 示出了在偶幀中的極性分布；
圖7A和7B是示出了當(dāng)使用點反相驅(qū)動方法時的像素電極電壓的 正/負(fù)極性分布的圖；圖7A示出了在奇幀中的極性分布，而圖7B示出了
在偶幀中的極性分布；
圖8是圖1所示的2視點視差屏障型圖像顯示設(shè)備的頂視圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示設(shè)備的方框圖10是示出了圖9所示的液晶板的顯示像素和子像素之間的關(guān)系 的方框圖ll是根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè)備的子像素的布局間距的頂
視圖12是示出了根據(jù)本實施例的圖像顯示設(shè)備的透視— 圖13是示出了液晶顯示設(shè)備的操作的時序圖，其中水平軸上取時 間，而在垂直軸上取公共電極的電位VCOM、柵極線Y(3n+l)至ljY(3n+4) 的電位；
圖14A和14B是示出了本實施例中的像素電極電壓的正/負(fù)極性分 布的圖；圖14A示出了奇幀中的極性分布，而圖14B示出了在偶幀中的 極性分布；
圖15是示出了作為根據(jù)本實施例的便攜式設(shè)備的移動電話的透 視圖16是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的液晶顯示設(shè)備的液晶板的方框
圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的液晶顯示設(shè)備的光學(xué)模 型圖；以及
圖18是根據(jù)參考示例的液晶顯示設(shè)備的液晶板的方框圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。 (第一實施例)
開始，將描述本發(fā)明的第一實施例。圖9是根據(jù)本實施例的液晶 顯示設(shè)備的方框圖；圖10是示出了圖9所示的液晶板的顯示像素和子像 素之間的關(guān)系的方框圖；圖ll是示出了根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè)備 的子像素的布局間距的頂視圖；以及圖12是示出了根據(jù)本實施例的圖 像顯示設(shè)備的透視圖。
如圖9所示，根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè)備具有液晶顯示板l、柵 極線驅(qū)動電路8和數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9，柵極線驅(qū)動電路8和數(shù)據(jù)線驅(qū)動電 路9與液晶顯示板1相連。按照使其與柵極線驅(qū)動電路8和數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9相連的方式來設(shè)置控制電路16。按照使其與控制電路16相連的方式
來設(shè)置電源電路17和邏輯電路18。按照使其與邏輯電路18相連的方式 來設(shè)置圖像處理電路19。柵極線驅(qū)動電路8、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9和控制 電路16構(gòu)成了液晶顯示板1的驅(qū)動電路。
圖像處理電路19包括處理器、存儲器和對與外部電路輸入/輸出 信號進(jìn)行接口的接口電路(未示出)。圖像處理電路19向邏輯電路18 發(fā)送控制信號，例如同步信號和視頻數(shù)據(jù)。
邏輯電路18根據(jù)從圖像處理電路19輸入的視頻數(shù)據(jù)和控制信號， 產(chǎn)生用于驅(qū)動液晶顯示板l的定時控制信號、以及視頻數(shù)據(jù)DIN，并將 其發(fā)送到控制電路16。電源電路17向控制電路16提供各種電源電位。
向控制電路16提供來自邏輯電路18的視頻數(shù)據(jù)DIN和定時控制信 號，并向控制電路16提供來自電源電路17的電源電壓VC0M、邏輯部分 電源電壓、驅(qū)動部分電源電壓和灰度電源電壓?？刂齐娐?6根據(jù)該視 頻數(shù)據(jù)DIN和定時控制信號來改變電壓電平，并將電平改變后的電壓發(fā) 送到柵極線驅(qū)動電路8和數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9?？刂齐娐?6向柵極線驅(qū)動 電路8發(fā)送信號GST、時鐘信號GCLK和其他控制信號，并向數(shù)據(jù)線驅(qū)動 電路9發(fā)送視頻信號D0UT、信號DST、時鐘信號DCLK和其他控制信號。
柵極線驅(qū)動電路8包括移位寄存器(未示出)。當(dāng)從控制電路16向 其提供表示顯示幀的起始點的信號GST時，對柵極線驅(qū)動電路8進(jìn)行初 始化，并且該柵極線驅(qū)動電路8與從控制電路16提供的時鐘信號GCLK 同步地將脈沖驅(qū)動電壓施加到柵極線3上，從而順序地驅(qū)動這些柵極 線。此時，其中脈沖柵極驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換(turn) TFT4的周期是將數(shù)據(jù) 信號電壓施加到液晶單元5中的時間。
數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9包括移位寄存器、鎖存電路和驅(qū)動電路(未示 出)。數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9根據(jù)從控制電路16提供的信號DST，開始將視頻 信號DOUT提取到移位寄存器，與時鐘信號DCLK同步地將視頻信號DOUT 順序地提取到移位寄存器中，并且當(dāng)提取了針對一條掃描線的視頻信 號時，停止將信號提取到移位寄存器中。數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9與從控制電 路16提供的控制信號同步地將所提取的視頻信號傳送到鎖存電路，并 且將與視頻信號相對應(yīng)的信號電壓經(jīng)由驅(qū)動電路發(fā)送到數(shù)據(jù)線2。數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9將兩個電平的參考電位提供給公共電極7。下面將詳細(xì)描述液晶顯示板l的結(jié)構(gòu)。液晶顯示板l的電路結(jié)構(gòu)與圖4所示的傳統(tǒng)液晶顯示設(shè)備的液晶顯示板1的結(jié)構(gòu)相同。即，如圖9所示，液晶顯示板l具有彼此平行且分離地設(shè)置的像素電路襯底和相對 襯底(未示出)、以及設(shè)置在其間的液晶層(未示出)。像素電路襯底 具有像素電路襯底具有玻璃等透明襯底、設(shè)置在透明襯底上且以水平方向延伸的多條柵極線3、以及設(shè)置在透明襯底上且以垂直方向延伸的 多條數(shù)據(jù)線2。液晶顯示板1的柵極線3的一端與柵極線驅(qū)動電路8相連， 而數(shù)據(jù)線的一端與數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9相連。將TFT4設(shè)置在每一條數(shù)據(jù)線2和每一條柵極線3的最近點處。柵極線3與TFT 4的柵極相連，數(shù)據(jù)線2與TFT4的源極和漏極之一相連，而像素電極15與TFT 4的源極和漏極的另一個相連。根據(jù)柵極線3的電 位使TFT4導(dǎo)通或截止，以便選擇性地將數(shù)據(jù)線2與像素電極15相連或 將像素電極15設(shè)置為浮置。存儲電容器6與像素電極15相連，所述存儲 電容器6保持在一個顯示周期期間的信號電壓。相對襯底具有公共電極 7。液晶單元5由像素電路襯底的每一個像素電極15、相對襯底的公共電極7的面向像素電極15的該部分、以及液晶層的位于其間的該部分形成。液晶單元5顯示針對一個點的子像素，并且構(gòu)成電容器，用于保持要從數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9通過數(shù)據(jù)線2提供的數(shù)據(jù)信號的電位(施加的信號電壓)。存儲電容器6將用于保持信號電壓的電容器添加到液晶單元5上，并且與液晶單元5并聯(lián)以減小源自于寄生電容器的饋通電壓。液晶顯示板1的分辨率符合諸如HVGA (半視頻圖形陣列80垂直 X320水平)，例如，顯示區(qū)的高寬比(垂直尺寸與水平尺寸的比)是諸如3: 2，并且?guī)l率例如為60 Hz。如圖10所示，將顯示像素10按照矩陣形式排列在液晶顯示板1上。 每一個顯示像素10包括6個子像素。具體地， 一個顯示像素10包括在圖 IO中從左邊開始的液晶顯示板I上的第(2m+l)子像素和第(2m+2)子 像素、以及從頂部幵始的第(3n+l)到第(3n+3)子像素。每一個子 像素對應(yīng)于圖9所示的每一個液晶單元5。在液晶顯示板l上，例如，從 圖中的左邊開始的第(2m+l)數(shù)據(jù)線2由"X (2m+l)"來表示，而從圖
中的頂部開始的第(3n+l)柵極線3由"Y (3n+l)"來表示。在本實施 例中，存在320條數(shù)據(jù)線2和1440條柵極線3。因此，m是范圍從0到159 的整數(shù)而n是范圍從0到479的整數(shù)。
如圖10和11所示，在從圖中的左邊開始的液晶顯示板l上的第 (2m+l)列中重復(fù)設(shè)置從圖中的頂部開始的紅色左眼子像素RL、綠色 左眼子像素GL和藍(lán)色左眼子像素BL;而在第(2m+2)列中重復(fù)設(shè)置從 圖中的頂部開始的紅色右眼子像素RR、綠色右眼子像素GR和藍(lán)色右眼 子像素BR。 g卩，在從圖中的頂部開始的第(3n+l)行中交替設(shè)置從左 邊開始的紅色左眼子像素RL和紅色右眼子像素RR,在第(3n+2)行中 交替設(shè)置從左邊開始的綠色左眼子像素GL和綠色右眼子像素GR，以及 在第(3n+3)行中交替設(shè)置從左邊開始的藍(lán)色左眼子像素BL和藍(lán)色右 眼子像素BR。在子像素之間設(shè)置光屏蔽部分14。
將構(gòu)成單個顯示像素10的子像素RL、 GL、 BL、 RR、 GR和BR排列在 方形區(qū)域中。假定在數(shù)據(jù)線2沿著其延伸的方向(垂直方向ll)上的子 像素的布局間距是a，在柵極線3沿著其延伸的方向(水平方向12)上 的子像素的布局間距是b，垂直方向ll上的一個顯示像素10中排列的子 像素的數(shù)量為M，以及水平方向12上的一個顯示像素10中排列的子像素 的數(shù)量為N，則a、 b、 M和N滿足以下等式3。由于在本實施例中M二3且N =2，則可以將等式3重寫為以下等式4。 (等式3)
M X a=N X b (等式4)
a : b=2 : 3
液晶顯示板l具有紅色(R)濾色器31、綠色(G)濾色器32和藍(lán) 色(B)濾色器33,沿水平方向12延伸。每一個濾色器具有帶狀形狀。
如圖12所示，將雙凸透鏡43設(shè)置在液晶板1的前面，即，設(shè)置在 觀察者一側(cè)。雙凸透鏡43具有沿垂直方向11延伸且設(shè)置在水平方向12 上的多個柱面透鏡43a。每一個柱面透鏡43a對應(yīng)于在垂直方向ll上排 列的顯示像素10的列。將背光(未示出)設(shè)置在液晶板l的背面。
現(xiàn)在將描述這樣構(gòu)造的根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè)備的操作，
即，用于根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法。圖13是示出了液 晶顯示設(shè)備的操作的時序圖，其中水平軸上取時間，而在垂直軸上取
公共電極的電位VCOM、柵極線Y (3n+l)至I』Y (3n+4)的電位。該柵極 線Y (3n+l)到Y(jié) (3n+4)與圖10所示的柵極線Y (3n+l)到Y(jié) (3n+4) 相同。圖14A和14B是示出了本實施例中的像素電極電壓的正/負(fù)極性分 布的圖，圖14A示出了奇幀中的極性分布，而圖14B示出了在偶幀中的 極性分布。圖14A和14B中的符號與圖5A和5B中的符號相同。
首先，背光將光照射到液晶板l上。然后，圖像處理電路19將視 頻數(shù)據(jù)和諸如同步信號等控制信號發(fā)送到邏輯電路18。邏輯電路18根 據(jù)視頻信號和控制信號，產(chǎn)生用于驅(qū)動液晶顯示板l的定時控制信號， 并且將該定時控制信號和視頻數(shù)據(jù)DIN—起發(fā)送到控制電路16。電源電 路17向控制電路16提供各種電源電位。結(jié)果，控制電路16根據(jù)從邏輯 電路8提供的視頻數(shù)據(jù)DIN和定時控制信號、從電源電路17提供的電源 電壓VC0M、邏輯部分電源電壓、驅(qū)動部分電源電壓和灰度電源電壓來 改變電壓電平?？刂齐娐?6將表示顯示幀的起始點的信號GST、時鐘信 號GLCK、電源電壓VDDG和VSSG、以及電源電位VCOM提供給柵極線驅(qū)動 電路8，并且將視頻信號DOUT、啟動信號DST、時鐘信號DCLK、電源電 位VDDD和VSSD以及電源電位VC0M發(fā)送到數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9。
如圖13和14A所示，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9將極性反相脈沖信號施加到 公共電極7，并且將高電平(VC0MH)電位設(shè)置為5 V，而將低電平(VCOML) 電位設(shè)置為OV，與數(shù)據(jù)信號的電位相反的極性。首先，將與電源電位 VSSD相同的低電平電位(例如0 V)施加到公共電極7上。將基于要在 與柵極線Y (1)相連的每一個液晶單元5上顯示的視頻信號的電位(數(shù) 據(jù)信號)施加到數(shù)據(jù)線X (1)妾UX (320)上。此時，將數(shù)據(jù)信號的電 位設(shè)置為0到5V。當(dāng)輸入信號GST時，柵極線驅(qū)動電路8將高電平(VDDG) 電位施加到柵極線Y (1)上。結(jié)果，與柵極線Y (1)相連的液晶單元5 的TFT 4導(dǎo)通，將施加到柵極線上的數(shù)據(jù)信號經(jīng)由TFT 4施加到顯示像 素15上，并且施加到液晶單元5和存儲電容器6中。此時，利用作為參 考的公共電極電位電位VC0M來確定要施加到液晶單元5上的數(shù)據(jù)信號 的極性，從而使數(shù)據(jù)信號的電位極性變?yōu)檎?br> 接下來，與時鐘信號GCLK同步，柵極線驅(qū)動電路8將柵極線Y (1) 的電位設(shè)置為低電平而將柵極線Y (2)的電位設(shè)置為高電平。數(shù)據(jù)線 驅(qū)動電路9根據(jù)要顯示在與柵極線Y (2)相連的液晶單元5上的視頻信 號，向每一條數(shù)據(jù)線施加數(shù)據(jù)信號。結(jié)果，將正數(shù)據(jù)信號電壓施加到 與柵極線Y (2)相連的液晶單元5中。然后，柵極線驅(qū)動電路8將柵極 線Y (2)的電位設(shè)置為低，而將柵極線Y (3)的電位設(shè)置為高，并且 數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9根據(jù)要在與柵極線Y (3)相連的液晶單元5上顯示的 視頻信號，向每一條數(shù)據(jù)線施加數(shù)據(jù)信號。結(jié)果，將正數(shù)據(jù)信號電壓 施加到與柵極線Y (3)相連的液晶單元5中。
接下來，與時鐘信號GCLK同步，柵極線驅(qū)動電路8將柵極線Y (3) 的電位設(shè)置為低而將柵極線Y (4)的電位設(shè)置為高。此時，數(shù)據(jù)線驅(qū) 動電路9向公共電極7施加高電平電位，例如與電源電位VDDD相同的5V。 數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9還根據(jù)要在與柵極線Y (4)相連的液晶單元5上顯示
的視頻信號，向每一條數(shù)據(jù)線施加數(shù)據(jù)信號。例如，數(shù)據(jù)信號的電位 是5到0V。結(jié)果，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9將相對于公共電極的電位具有負(fù)極 性的數(shù)據(jù)信號施加到與柵極線Y (4)相連的液晶單元5的像素電極15 上。同樣，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9將負(fù)極性的數(shù)據(jù)信號電壓順序地施加到與 柵極線Y (5)和Y (6)相連的液晶單元5上。
在將數(shù)據(jù)信號電壓施加到與柵極線Y (7)到Y(jié) (9)相連的液晶單 元5時，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9將0 V的電位再次施加到公共電極7上，以便 將正數(shù)據(jù)信號電壓施加到液晶單元5。要施加到液晶單元5的數(shù)據(jù)信號 的極性按照該方式每三條柵極線發(fā)生改變。當(dāng)柵極線驅(qū)動電路8將高電 平電位順序地施加到柵極線Y(1)到柵極線Y(1440)以掃描柵極線時， 數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9與掃描同步地將數(shù)據(jù)信號施加到與那些柵極線相連 的液晶單元5上。這可以允許將信號順序地施加到與柵極線Y (1)至IJY
(1440)相連的液晶單元5。其中柵極線驅(qū)動電路8執(zhí)行對柵極線Y (1) 到Y(jié) (1440)的單個掃描的周期的一個幀。當(dāng)將信號施加到與柵極線Y
(1440)相連的液晶單元5時， 一個幀(奇幀)結(jié)束。
接下來，柵極線驅(qū)動電路8將高電平信號再次施加到柵極線Y(1)， 并開始如圖13和14B所示的對柵極線Y (1)到Y(jié) (1440)的掃描。換句
話說，開始下一幀(偶幀)。此時，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路9向公共電極和每 一個數(shù)據(jù)線施加與奇幀的極性相反極性的電位。因此，將負(fù)極性的數(shù)
據(jù)信號施加到與柵極線Y (1)到Y(jié) (3)相連的液晶單元5，并且將正極 性的數(shù)據(jù)信號施加到與柵極線Y (4)至ljY (6)相連的液晶單元5。對于 其他柵極線也是如此。按照該方式對提供給液晶單元5的數(shù)據(jù)信號的極 性進(jìn)行反相。S卩，當(dāng)相對于公共電極電位VCOM負(fù)極性的數(shù)據(jù)信號施加 到由第x幀(x是自然數(shù))中的柵極線Y (3n+l)、 Y (3n+2)和Y (3n+3) 所選的顯示像素時，將相對于公共電極電位VCOM正極性的數(shù)據(jù)信號施 加到由第x+l幀中的柵極線Y (3n+l)、 Y (3n+2)和Y (3n+3)所選的顯 示像素。
如圖13所示，用于選擇柵極線Y (3n+l)的周期T1、用于選擇柵 極線Y (3n+2)的周期T2、以及用于選擇柵極線Y (3n+3)的周期T3是 將數(shù)據(jù)信號電壓施加到與那些柵極線相連的液晶單元5的有效周期，而 用于每三個水平周期執(zhí)行極性反相的針對公共電極電位VCOM的上升周 期TA和下降周期TB是其中沒有將任何數(shù)據(jù)施加到液晶單元5的無效周 期。當(dāng)在本實施例中幀頻率是60Hz時， 一個屏幕的顯示周期是16.7ms (毫秒)，并且當(dāng)液晶顯示板1的分辨率是HVGA且柵極線的總數(shù)是1440 時， 一個水平周期是11.6 us (微秒)。當(dāng)公共電極電位VCOM的反相周 期由三個水平周期構(gòu)成時，其變?yōu)?4.7us。假定使公共電極電位VCOM 變得穩(wěn)定的上升周期TA和下降周期TB是IO us，例如，三個水平周期 中的IO us是無效周期而24.7 us是將數(shù)據(jù)信號施加到針對三個柵極 線的像素的有效周期。
理想地，用于將數(shù)據(jù)信號電壓施加到紅色、綠色和藍(lán)色的各種顏 色的子像素的針對柵極線Y(3n+l)的選擇周期Tl、針對柵極線Y(3n+2) 的選擇周期T2、以及針對柵極線Y(3n+3)的選擇周期T3應(yīng)該全部相同，
以便消除各種顏色的子像素之間的施加電壓時間差。因此，根據(jù)本實 施例，將數(shù)據(jù)信號施加到針對一個柵極線的像素的有效周期是8. 24 u
S o
當(dāng)將0到5 V的數(shù)據(jù)信號電壓按照上述方式在每一幀中施加到液晶 顯示板1的所有液晶單元5時，根據(jù)電壓透過液晶單元5的光透射比發(fā)生
改變。因此，從背光發(fā)出的一些光線受到液晶單元5的阻礙，而剩余光
線透過液晶單元5。已經(jīng)通過液晶單元5的光線通過濾色器31到33以進(jìn) 行著色，并且由雙凸透鏡43以水平方向進(jìn)行引導(dǎo)。當(dāng)觀察者將右眼和 左眼移動到適當(dāng)位置時，已經(jīng)透過左眼子像素21到23的光線到達(dá)觀察 者的左眼，而已經(jīng)透過右眼子像素24到26的光線到達(dá)觀察者的右眼。
當(dāng)在左眼子像素和右眼子像素上顯示具有視差的圖像時，觀察者 可以識別立體圖像。即，液晶顯示設(shè)備可以顯示立體圖像。當(dāng)相同信 息顯示在左眼子像素和右眼子像素上時，可以顯示二維圖像。此時， 該圖像的分辨率與立體圖像模式下的分辨率相同，并且顯示像素的形 狀變?yōu)榉叫巍?br> 現(xiàn)在將描述根據(jù)本實施例的便攜式設(shè)備。圖15是示出了根據(jù)本實 施例的作為便攜式設(shè)備的移動電話。如圖15所示，將根據(jù)本實施例的 液晶顯示設(shè)備42安裝在根據(jù)本實施例的移動電話41中。液晶顯示設(shè)備 42具有上述結(jié)構(gòu)。
下面將討論本實施例的效果。根據(jù)本實施例， 一個顯示像素10具 有6個子像素，紅色左眼子像素RL、綠色左眼子像素GL、藍(lán)色左眼子像 素BL、紅色右眼子像素RR、綠色右眼子像素GR、以及藍(lán)色右眼子像素 BR，從而還可以顯示彩色立體圖像。該顯示像素在顯示立體圖像時和 顯示二維圖像時均為相同的。因此，與顯示二維圖像的情況相比，當(dāng) 顯示立體圖像時分辨率不會下降。另外，可以在一個屏幕中混合地顯 示二維圖像和立體圖像。在這種情況下，兩個圖像的分辨率也是彼此
相等的，從而觀察者不會感到難看。 .
當(dāng)垂直方向ll上的每一個子像素的寬度a與水平方向12上的每一
個子像素的寬度b的比值為2 : 3時，顯示像素的形狀變?yōu)榉叫?。因此?立體圖像模式下的顯示像素的形狀變?yōu)榉叫?。這實現(xiàn)了極佳的圖像可 視性。當(dāng)將字符信息顯示為立體圖像時，效果特別好。這是由于當(dāng)垂 直和水平分辨率下降時，作為字符信息的構(gòu)成元素的垂直線或水平線 丟失(dropout)，使得觀察者極其難以識別字符信息。因此，使垂直
分辨率等于水平分辨率可以尤其確保對字符信息的適當(dāng)立體顯示。 當(dāng)在本實施例中設(shè)置了在水平方向12上延伸的帶狀濾色器31到
33時，可以沿垂直方向ll來排列三個子像素，而沿水平方向12來排列 兩個子像素。因此，可以使所排列的子像素散布在垂直方向和水平方
向上，以便與在水平方向12上布置6個子像素的情況相比，使水平方向
上的子像素的密度松弛，從而能夠增加孔徑比且便于液晶板的制造。 注意，在本實施例中，在垂直方向ll上每個顯示像素三個子像素 的布置將柵極線的數(shù)量增加為傳統(tǒng)數(shù)量的三倍大。當(dāng)設(shè)置了在垂直方 向上延伸的紅色濾色器且將各個顏色的子像素按照水平方向排列在傳 統(tǒng)彩色液晶顯示設(shè)備中時，柵極線的數(shù)量與單色液晶顯示設(shè)備相同。 因此，使用柵極線反相驅(qū)動方法或點反相驅(qū)動方法來驅(qū)動本實施例的 液晶顯示設(shè)備顯著地增加了能量消耗，并縮短了每一條柵極線的施加 信號電壓的時間，從而引起了錯誤地保持信號電壓。另一方面，使用 幀反相驅(qū)動方法可能會引起閃爍。
因此，根據(jù)本實施例，如以上所討論的，每三條柵極線對數(shù)據(jù)信 號的極性進(jìn)行反相。該方案防止了閃爍的出現(xiàn)，并且能夠確保每一條
柵極線8.24 us的施加信號電壓的時間，能夠抑制能量消耗的增加和 錯誤地保持信號的出現(xiàn)。當(dāng)將傳統(tǒng)柵極線反相驅(qū)動方法適用于具有與 本實施例相同像素結(jié)構(gòu)的液晶板時， 一個水平周期變?yōu)?1.6 us。假 定使公共電極電位VC0M穩(wěn)定的周期如同本實施例那樣為10 us，每一 條柵極線的施加信號電壓的時間變?yōu)?.6 ys，短于本實施例中的8.24 u s。這樣短的施加電壓時間極其難以可靠地向液晶單元施加電壓。
當(dāng)每三條柵極線或每一個顯示像素(一個像素)對數(shù)據(jù)信號的極 性進(jìn)行反相時，減小了每一種色調(diào)中的幀間的亮度差，從而可以確定 地防止閃爍的出現(xiàn)。換句話說，能夠抑制能量消耗的增加和錯誤保持 信號電壓的出現(xiàn)，同時通過每兩條柵極線或每四條柵極線對數(shù)據(jù)信號 的極性進(jìn)行反相，防止了閃爍的出現(xiàn)，每三條柵極線對極性進(jìn)行反相 可以允許將極性均勻地分配給紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素， 從而在顯示像素之間不會出現(xiàn)亮度差，并且在每一種色調(diào)中的幀間的 亮度差會減少。這能夠可靠地防止閃爍的出現(xiàn)并進(jìn)一步改善圖像質(zhì)量。
在本實施例中，將AC電壓施加到公共電極，并且通過改變數(shù)據(jù)信 號的電位和公共電極的電位來改變數(shù)據(jù)信號的極性。與其中公共電極的電位固定而僅改變數(shù)據(jù)信號的電位的情況相比，這可以使數(shù)據(jù)信號 的電位的變化更小。結(jié)果，可以降低液晶顯示設(shè)備的各個電組件的擊 穿電壓，引起了設(shè)備成本的降低。
盡管本發(fā)明前面的描述僅給出了將兩個(N二2)子像素水平排列 在每一個顯示像素中且顯示彼此具有視差的右眼圖像和左眼圖像以提 供立體顯示的示例；但是本發(fā)明并不局限于該特定示例，而可以應(yīng)用 于其中相對于兩個視點來顯示不同圖像的液晶顯示設(shè)備。在將二維不 同圖像顯示為N個視點處的圖像的多視點顯示的情況下，可以使顯示像 素的形狀成為方形。這可以防止二維圖像的分辨率的下降，并且特別 是能夠提高字符顯示的可視性。
(第二實施例)
接下來，現(xiàn)在將解釋本發(fā)明的第二實施例。圖16是示出了根據(jù)本 實施例的液晶顯示設(shè)備的液晶顯示板的方框圖。如圖16所示，本實施 例與第一實施例的不同在于每一個顯示像素20包括十二個子像素。
即，在垂直方向ll上以紅色、綠色和藍(lán)色的次序，在液晶板l上重復(fù)設(shè)
置沿水平方向12延伸的紅色、綠色和藍(lán)色的帶狀濾色器。將雙凸透鏡
(未示出)設(shè)置在液晶板l的正面。構(gòu)成雙凸透鏡的多個柱面透鏡沿垂
直方向ll延伸，并且一個柱面透鏡對應(yīng)于沿水平方向12連續(xù)設(shè)置在一
個顯示像素中的四個子像素。
結(jié)果，在每一個顯示像素20中，在圖中按照從左到右的次序?qū)⒓t 色子像素R1到R4設(shè)置在圖16所示的最頂行，按照從左到右的次序?qū)⒕G 色子像素G1到G4設(shè)置在從頂部開始的第二行，并按照從左到右的次序 將藍(lán)色子像素B1到B4設(shè)置在從頂部開始的第三行，即，最低一行。沿 垂直方向設(shè)置在列中的子像素R1、 G1和B1顯示針對第一視點的圖像。 同樣，沿垂直方向設(shè)置在列中的子像素R2、 G2和B2顯示針對第二視點 的圖像，子像素R3、 G3和B3顯示針對第三視點的圖像，而子像素R4、 G4和B4顯示針對第四視點的圖像。
在上述結(jié)構(gòu)的一般性描述中， 一個顯示像素20包括液晶顯示板 1上從圖16中的左邊開始的第(4k+l)到第(4k+4)子像素、以及從頂
部開始的第(3n+l)到第(3n+3)子像素，其中k是范圍從0到159的整 數(shù)。如從液晶板l的正面看到的，構(gòu)成單個顯示像素的十二個子像素排 列在方形區(qū)域中。假定在垂直方向ll上的子像素的布局間距是a，水平 方向12上的子像素的布局間距是b，在垂直方向ll上、 一個顯示像素20 中所設(shè)置的子像素的數(shù)量為M，以及在水平方向12上、 一個顯示像素20 中所設(shè)置的子像素的數(shù)量為N，貝Ua、 b、 M和N滿足等式3。由于在本實 施例中M二3且N二4，因此可以將等式3重寫為以下等式5。本實施例的 其他結(jié)構(gòu)與第一實施例的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相同。 (等式5) a : b=4 : 3
接下來，現(xiàn)在將解釋如上所述結(jié)構(gòu)的根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè) 備的操作，即針對根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法。在本實 施例中，在顯示針對第一到第四視點的不同圖像時，將針對第一視點 的圖像顯示在第一組子像素R1、 Gl上；將針對第二視點的圖像顯示在 第二組子像素R2、 G2和B2上；將針對第三視點的圖像顯示在第三組子 像素R3、 G3和B3上；以及將針對第四視點的圖像顯示在第四組子像素 R4、 G4和B4上?？梢园凑赵摲绞絹韺崿F(xiàn)多視點顯示。在顯示針對第一 到第四視點的相同圖像時，在第一到第四組上相互顯示該相同圖像。 即，子像素R1到R4由相同信號來驅(qū)動；子像素G1到G4由相同信號來驅(qū) 動；以及子像素B1到B4由相同信號來驅(qū)動。除了以上所述操作之外的 本實施例的其他操作與第一實施例的相應(yīng)操作相同。即，每三個水平 周期且逐幀地對數(shù)據(jù)信號的極性進(jìn)行反相。
接下來，現(xiàn)在將解釋本實施例的效果。在本實施例中，當(dāng)將紅色 子像素R1到R4、綠色子像素G1到G4和藍(lán)色子像素B1到B4這十二個子像 素設(shè)置在一個顯示像素20中時，可以顯示針對四個視點的彩色圖像。 即使顯示針對四個視點的不同圖像、或顯示相同圖像，這些圖像的分 辨率也不會改變。因此，可以在一個屏幕中對不同圖像和相同圖像進(jìn) 行混合，并且該混合不會引起難看的感覺。由于每一個顯示像素的形 狀是方形，圖像的可視性極佳，并且特別是字符信息的可視性極佳。 除了上述之外的本實施例的其他效果與第一實施例相同。
在本實施例中，當(dāng)顯示針對四個視點的不同圖像時，可以顯示針 對四個視點的相互無關(guān)的圖像，可以顯示針對四個視點中的兩個視點 的彼此具有視差的針對右眼的圖像和針對左眼的圖像，從而可以顯示 立體圖像，或者可以單獨地顯示兩個立體圖像集合， 一個集合針對四 個視點中的兩個，而另一集合針對其余兩個視點。
(第三實施例)
接下來，現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第三實施例。圖17是根據(jù)本實施例 的液晶顯示設(shè)備的光學(xué)模型圖。本實施例與第一實施例的不同在于 液晶板中的顯示像素的布局間距不同于雙凸透鏡中的柱面透鏡的布局 間距。§卩，將多個顯示像素以矩陣形式排列在液晶板上，每一個顯示 像素具有六個子像素，兩個顯示像素排列在水平方向上而三個顯示像 素排列在垂直方向上，如同第一實施例。將背光44設(shè)置在液晶板1的背 面。
如圖11和17所示，假定在每一個顯示像素中沿垂直方向ll排列的 子像素的數(shù)量為M，沿水平方向12排列的子像素的數(shù)量為N，垂直方向 11上的子像素的布局間距是a，水平方向12上的子像素的布局間距是b， 水平方向12上的顯示像素的布局間距是P，以及水平方向12上的柱面透 鏡的布局間距是L，則滿足以下等式6。在本實施例中，由于N二2且M 二3，則可以將等式6重寫為以下等式7。除了上述之外的本實施例的其 他結(jié)構(gòu)與第一實施例的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相同。
(等式6)
(aXM) : (bXN) =L : P (等式7) a : b= (L/3) : (P/2)
在本實施例中，從背光10中輸出的光線透過左眼子像素(例如紅 色左眼子像素RL)和右眼子像素(例如，紅色右眼子像素RR)，并且透 射的光由雙凸透鏡43的柱面透鏡43a折射，并且分別到達(dá)觀察者的左眼 142和右眼141。此時，如果將具有相互視差的圖像顯示在左眼子像素和右眼子像素上，觀察者可以識別立體圖像。如果將相同圖像同時顯 示在左眼子像素和右眼子像素上，則觀察者可以識別二維圖像。
在本實施例中，由于顯示像素的垂直長度變?yōu)?aXM)而水平長
度變?yōu)?bXN)，因此其比值(高寬比)滿足等式6。當(dāng)觀察者通過雙 凸透鏡43來觀看液晶板1時，如在水平方向12上以(L/P)倍放大或縮 小地那樣觀察顯示像素。至于垂直方向ll，以相等的放大倍數(shù)來觀察 顯示像素。因此，當(dāng)觀察者通過雙凸透鏡43觀看液晶板1時的顯示像素 的表觀高寬比變?yōu)榇怪彼?(aXM) : { (bXN) X (L/P) } =L:{PX (L/P) }=1 : l并且將顯示像素看作方形。由此，即使液晶 板中的顯示像素的布局間距不同于雙凸透鏡中的柱面透鏡的布局間 距，本實施例也可以表現(xiàn)出與第一實施例相同的效果。本實施例的其 他操作和效果與第一實施例相同。
盡管前面對實施例的描述己經(jīng)給出了其中作為示例、每一次當(dāng)掃 描三條柵極線時(即，每三個水平周期)對數(shù)據(jù)信號電位相對于公共 電極電位的極性進(jìn)行反相，但是本實施例并不局限于這種情況，并且 可以在每一次當(dāng)掃描2到(2XM)條柵極線時對極性進(jìn)行反相，其中在 每一個像素中沿垂直方向排列的子像素的數(shù)量為M。 g卩，在每一個上述 實施例中，由于M二3，可以每2到6個水平周期對極性進(jìn)行反相。
現(xiàn)在將解釋針對以上情況的理由。當(dāng)對數(shù)據(jù)線和公共電極的電位 極性進(jìn)行反相時，需要確保足夠的時間來使數(shù)據(jù)線和公共電極的電位 在設(shè)定值處變得穩(wěn)定，這是因為由于數(shù)據(jù)線和公共電極的時間常數(shù)使 得在上升時間處的波形變鈍。如利用作為示例所給出的具體數(shù)字在第 一實施例的描述中所解釋地那樣，當(dāng)柵極線的總數(shù)較大時，如果通過 應(yīng)用柵極線反相驅(qū)動方法逐柵極線地使公共電極電壓反相，則針對公 共電極電位的時間相對于每一條柵極線的施加信號電壓的時間變長， 縮短了將數(shù)據(jù)信號施加到像素上的時間，很可能會引起不充分的施加 電壓。結(jié)果，如果當(dāng)操作液晶顯示板時針對每一條柵極線對極性進(jìn)行 反相，則能量消耗會變大，并且每一條柵極線的施加電壓的時間會變 得更短，可能會引起有錯誤地電壓保持。因此，在本發(fā)明的液晶顯示 設(shè)備中，需要掃描至少兩條柵極線，直到使數(shù)據(jù)信號的極性反相為止。
相反，如果每一次當(dāng)掃描多于(2XM)條柵極線時對極性進(jìn)行反 相，由具有相同極性的子像素構(gòu)成的區(qū)域的寬度(垂直長度)變大， 并且具有不同極性的區(qū)域的空間混合度變小，從而使觀察者將這些區(qū) 域識別為水平條圖案。因此，需要使由具有相同極性的子像素構(gòu)成的
區(qū)域的寬度小于或等于與(2XM)條柵極線相對應(yīng)的區(qū)域。因此，在 本發(fā)明中，每一次當(dāng)掃描2到(2XM)條柵極線時，對極性進(jìn)行反相。 如在前面對第一實施例的描述中所解釋的，當(dāng)每M到(2XM)條 柵極線對極性進(jìn)行反相時，可以使極性的反相間距和顯示像素的布局 間距彼此匹配，從而特別有效地防止閃爍的出現(xiàn)并尤其提高了顯示質(zhì)
盡管前面對本實施例的描述已經(jīng)給出了將雙凸透鏡用作光學(xué)構(gòu) 件的情況，但是本發(fā)明并不局限于該情況，而可以諸如使用視差屏障。 可以將該視差屏障設(shè)置在液晶板的正面或其背面，即，液晶板和背光 之間。
盡管前面對這些實施例的描述已經(jīng)給出了使用透明液晶顯示器 的情況，但是本發(fā)明可以使用反射型液晶顯示板。在使用反射型液晶 顯示板時，將類似于雙凸透鏡的光學(xué)構(gòu)件設(shè)置在液晶板的正面，將透 明襯底用作液晶板的正面襯底，并且將反射層設(shè)置在液晶層和背部襯 底之間。因此，來自正面的輸入光透過正面襯底和液晶層，并且在反 射層處發(fā)生反射，并且再透過液晶層和正面襯底，使得圖像得以添加。 然后，由光學(xué)構(gòu)件將光引導(dǎo)到多個視點。注意，在反射型液晶層中， 背部襯底不必一定是透明的。在這種情況下，可以通過使顯示像素排 列在方形區(qū)域中來增強可視性，并且按照這些實施例，每一次當(dāng)對2 到(2XM)條柵極線進(jìn)行掃描時，通過切換數(shù)據(jù)信號的極性來抑制能 量消耗的增加。
盡管前面對這些實施例的描述已經(jīng)作為示例給出了針對兩個視 點或四個視點的液晶顯示設(shè)備，但是本發(fā)明并不局限于這種情況，并 且可以應(yīng)用于針對N個視點的液晶顯示設(shè)備(N是大于或等于2的整數(shù))。
盡管前面對這些實施例的描述已經(jīng)給出了其中將三個子像素以 垂直方向排列在每一個顯示像素中(即M二3)作為紅色、綠色和藍(lán)色
子像素的情況，但是本發(fā)明并不局限于這種情況，并且可以將兩種顏 色或四種或更多顏色的子像素設(shè)置在每一個顯示像素中。
盡管前面對這些實施例的描述已經(jīng)給出了其中將TFT用作開關(guān)元
件的情況，但是本發(fā)明并不局限于該情況，而可以使用除了TFT之外的
其他開關(guān)元件。在這種情況下，柵極線充當(dāng)用于傳送用于使開關(guān)元件 導(dǎo)通和斷開的切換信號的線。
盡管示出了作為便攜式設(shè)備的移動電話，但是本發(fā)明并不局限于
該情況，并且可以將第一實施例的液晶顯示設(shè)備安裝到移動終端、PDA、 游戲機、數(shù)字?jǐn)z像機或數(shù)字視頻上?？梢詫⒌诙虻谌龑嵤├囊壕?顯示設(shè)備安裝到這些便攜式設(shè)備上。本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備可以用作 針對個人計算機等的專用監(jiān)視器。在這種情況下，可以將圖9所示的圖 像處理電路19設(shè)置在個人計算機中。
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示設(shè)備，包括設(shè)置在第一襯底和與所述第一襯底相對的第二襯底之間的液晶層；所述第一襯底包括沿第一方向延伸的柵極線；沿與所述第一方向相交的第二方向延伸的數(shù)據(jù)線；分別設(shè)置在所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線的最近點處的像素電極；開關(guān)元件，用于根據(jù)所述柵極線的電位來選擇是否將所述數(shù)據(jù)線與所述像素電極相連；以及驅(qū)動電路，用于掃描所述柵極線，并向所述數(shù)據(jù)線輸出數(shù)據(jù)信號；其中，在子像素中，每一個子像素具有所述像素電極之一，N(N是等于或大于2的整數(shù))個子像素連續(xù)設(shè)置在所述第一方向上，M(M是等于或大于2的整數(shù))個子像素連續(xù)設(shè)置在所述第二方向上，所述(M×N)個子像素排列在方形區(qū)域中以構(gòu)成顯示像素；每一次驅(qū)動所述柵極線中的2到(2×M)個柵極線時，所述驅(qū)動電路改變所述數(shù)據(jù)信號的極性，并且逐幀地改變所述極性。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于還包括M種 顏色的條狀濾色器，在每一個所述顯示像素中，所述條狀濾色器沿所 述第一方向延伸且分別插入通過沿第二方向排列的每一個所述M個子 像素的光線路徑中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于還包括光學(xué)構(gòu)件，用于在每一個所述顯示像素中，將來自沿所述第一方 向排列的所述N個子像素中的第n (n是從l到N的整數(shù))子像素的光線引 導(dǎo)到第N觀察點上，或者引導(dǎo)從外部輸入的光線從而使其通過所述第n 子像素并向所述第n觀察點傳播。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于所述光學(xué)構(gòu)件是雙凸透鏡，所述雙凸透鏡具有沿所述第一方向設(shè)置的多個柱面透 鏡并且將已經(jīng)通過所述液晶層的光引導(dǎo)到不同方向上；所述柱面透鏡是與沿所述第二方向定向的所述顯示像素的列相 關(guān)聯(lián)設(shè)置的，假定所述顯示像素沿所述第一方向的布局間距是P，所述柱面透鏡的布局間距是L，所述子像素沿所述第一方向的布局間距是b， 以及所述子像素沿所述第二方向的布局間距是a，則滿足(aXM) : (b XN) =L : P;當(dāng)每一次將所述柵極線驅(qū)動信號施加到所述柵極線中的2到(2XM) 條柵極線上時，所述驅(qū)動電路改變所述數(shù)據(jù)信號的電位相對于所述公 共電極的電位的極性，并且逐幀地改變所述極性。
全文摘要
在液晶顯示設(shè)備中，一個顯示像素具有總共六個子像素，即針對左眼的紅色子像素、針對左眼的綠色子像素、針對左眼的藍(lán)色子像素、針對右眼的紅色子像素、針對右眼的綠色子像素以及針對右眼的藍(lán)色子像素。將這些子像素排列在方形區(qū)域中，兩個排列在柵極線沿著其延伸的水平方向，三個排列在數(shù)據(jù)線沿著其延伸的垂直方向上。每一次當(dāng)對三條柵極線進(jìn)行掃描時且逐幀地對數(shù)據(jù)線相對于公共電極電位的極性進(jìn)行反相。
文檔編號G02F1/1362GK101339315SQ200810212639
公開日2009年1月7日 申請日期2005年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月15日
發(fā)明者上原伸一, 入口雅夫, 池田直康 申請人:日本電氣株式會社