專利名稱:能夠控制視角的液晶屏及具有該液晶屏的液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以控制圖像的視角的液晶屏以及具有該液晶屏的液晶顯示裝置(LCD)。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置(LCD)通過對(duì)施加給液晶屏的電場(chǎng)的強(qiáng)度進(jìn)行控制，從而調(diào)節(jié)透過液晶屏的光量，來顯示圖像。液晶屏是LCD的主要部件。液晶屏利用外部光來顯示圖像，因此具有有限的視角。引入了以下模式以改進(jìn)液晶屏的有限的視角利用水平電場(chǎng)的面內(nèi)切換(IPS)模式、利用補(bǔ)償膜的模式以及利用透明電極上的凸起或開口圖案的多疇模式。
數(shù)據(jù)終端(例如，便攜式電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)以及計(jì)算機(jī))的用戶希望防止其他人看到所顯示的數(shù)據(jù)。為了滿足這種需求，除寬視角模式以外，還要求用作數(shù)據(jù)終端的顯示裝置的LCD提供窄視角模式。
已提出雙結(jié)構(gòu)液晶屏來滿足對(duì)多視角模式的需求。
圖1是一種能夠控制視角的現(xiàn)有技術(shù)的雙結(jié)構(gòu)液晶屏的剖面圖。參照?qǐng)D1，現(xiàn)有技術(shù)的雙結(jié)構(gòu)液晶屏包括普通板10和置于普通板10上的干涉板12。普通板10顯示圖像，而干涉板12使得沿側(cè)向傳播的光相干涉。該雙結(jié)構(gòu)液晶屏可以利用干涉板12的光干涉操作來改變視角。
包括有雙結(jié)構(gòu)液晶屏的LCD對(duì)干涉板12選擇性地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以提供寬視角模式和窄視角模式。即，使干涉板12接通或關(guān)閉，以提供窄視角模式和寬視角模式。
在雙結(jié)構(gòu)液晶屏中，外部光必須透過兩個(gè)液晶層，因此圖像的亮度大大降低了。此外，雙結(jié)構(gòu)液晶屏比單結(jié)構(gòu)液晶屏更厚并且更重。此外，即使在窄視角模式下，如圖2B和2C所示，在左側(cè)和右側(cè)也能模糊地看到從正面看到的圖像(如圖2A所示)。這使得難以保護(hù)用戶的私密性。

發(fā)明內(nèi)容提供了一種能夠限制視角的液晶屏以及具有該液晶屏的LCD。
一種液晶屏，其包括多個(gè)彩色像素，其中每個(gè)彩色像素都包括紅(R)、綠(G)以及藍(lán)(B)子像素。在所述多個(gè)彩色像素中的每一個(gè)中都包括多個(gè)干涉(E)子像素，這些干涉(E)子像素被置于與所述多個(gè)彩色像素相同的平面和層中的任何一個(gè)上，以限制透過所述液晶屏并沿所述液晶屏的兩個(gè)側(cè)向傳播的光，而不限制來自所述液晶屏的正向的光。
在所述多個(gè)彩色像素中的每一個(gè)中包括的所述多個(gè)子像素連接到一對(duì)選通線和一對(duì)數(shù)據(jù)線。
在所述多個(gè)彩色像素中的每一個(gè)中包括的所述多個(gè)子像素共同地連接到一條選通線并分別連接到4條數(shù)據(jù)線。
通過水平電場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)所述R、G以及B子像素，并且可以通過垂直電場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)干涉子像素。
所述R、G以及B子像素中的每一個(gè)都可以包括與至少一個(gè)或更多個(gè)帶形像素電極相交替的至少一個(gè)或更多個(gè)帶形公共電極。所述多個(gè)干涉子像素中的每一個(gè)都可以包括相互面對(duì)的片形像素電極和片形公共電極。
在另一實(shí)施例中，提供了一種LCD，其包括上述液晶屏；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，其將像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)逐線地提供給所述液晶屏的所述多個(gè)子像素；干涉數(shù)據(jù)生成器，其生成待提供給所述多個(gè)子像素的干涉數(shù)據(jù)；視頻數(shù)據(jù)組合器，其將所述干涉數(shù)據(jù)加入提供給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的視頻數(shù)據(jù)。
所述干涉數(shù)據(jù)生成器包括存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有形成了具有干涉圖案的圖像的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)。存儲(chǔ)器控制器對(duì)所述存儲(chǔ)器的讀取操作進(jìn)行控制。
所述干涉數(shù)據(jù)生成器還包括偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器，所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器生成具有與偏移電壓相對(duì)應(yīng)的邏輯值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)。選擇器響應(yīng)于寬/窄模式控制信號(hào)將來自所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器的所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)和來自所述存儲(chǔ)器的所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)選擇性地傳送給所述視頻數(shù)據(jù)組合器。
所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器包括寄存器或切換器。
所述存儲(chǔ)器還可以存儲(chǔ)具有與偏移電壓相對(duì)應(yīng)的邏輯值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)。所述存儲(chǔ)器控制器根據(jù)寬/窄模式控制信號(hào)對(duì)所述存儲(chǔ)器進(jìn)行控制，使得將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)和所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)選擇性地讀取并發(fā)送給所述視頻數(shù)據(jù)組合器。
所述干涉數(shù)據(jù)生成器包括數(shù)據(jù)組合器，對(duì)包含在所述視頻數(shù)據(jù)中的R、G以及B子像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行組合；運(yùn)算單元，基于組合后的子像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)干涉子像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并將所計(jì)算出的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)提供給所述視頻數(shù)據(jù)組合器。
所述運(yùn)算單元可以執(zhí)行運(yùn)算，使得所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)的亮度值以基準(zhǔn)灰度級(jí)分布。
所述運(yùn)算單元通過如下方式來計(jì)算所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)將具有比最大灰度級(jí)低的灰度級(jí)的R、G、B以及E子像素?cái)?shù)據(jù)之和設(shè)置為基準(zhǔn)亮度數(shù)據(jù)，并從所述基準(zhǔn)亮度數(shù)據(jù)減去來自所述數(shù)據(jù)組合器的組合后的R、G以及B子像素?cái)?shù)據(jù)之和。
所述運(yùn)算單元包括使用來自所述數(shù)據(jù)組合器的組合后的R、G以及B子像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行操作的處理器，或者被設(shè)計(jì)成使用來自所述數(shù)據(jù)組合器的組合后的R、G以及B子像素?cái)?shù)據(jù)向所述視頻數(shù)據(jù)組合器提供所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)的查找表。
所述干涉數(shù)據(jù)生成器還可以包括偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器，所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器生成具有與偏移電壓相對(duì)應(yīng)的邏輯值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)。選擇器響應(yīng)于寬/窄模式控制信號(hào)將來自所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器的所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)和來自所述運(yùn)算單元的所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)選擇性地傳送給所述視頻數(shù)據(jù)組合器。
應(yīng)當(dāng)明白，以上一般性描述和以下詳細(xì)描述都是示例性和說明性的，旨在提供說明。
附圖被包括進(jìn)來以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，附圖被并入且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，例示了多個(gè)實(shí)施例，并用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是一種能夠控制視角的現(xiàn)有技術(shù)的液晶屏的剖面圖；圖2A到2C例示了當(dāng)圖1的液晶屏在窄視角模式下工作時(shí)依賴于視角的圖像的狀態(tài)；圖3是限制了視角的液晶屏的平面圖；圖4是根據(jù)另一實(shí)施例的限制了視角的液晶屏的平面圖；圖5是沿圖3和4的線A-A’所截取的剖面圖；圖6A到6C是例示了圖5的液晶屏的偏振特性的曲線圖；圖7是限制了視角的LCD的框圖；圖8A和8B例示了在圖7的LCD的液晶屏上分別在寬和窄視角模式下從側(cè)面觀察到的多個(gè)圖像的狀態(tài)；圖9是例示了圖7中的干涉數(shù)據(jù)生成器的實(shí)施例的詳細(xì)框圖；圖10A例示了在圖9的運(yùn)算單元中使用的基準(zhǔn)亮度數(shù)據(jù)的特性；圖10B和10C例示了從圖9的運(yùn)算單元輸出的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)的示例；圖11是例示了圖9中的干涉數(shù)據(jù)生成器的操作的流程圖；圖12是例示了圖7中的干涉數(shù)據(jù)生成器的另一實(shí)施例的詳細(xì)框圖；圖13例示了圖12中的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器映射的示例；圖14是例示了圖7中的干涉數(shù)據(jù)生成器的另一實(shí)施例的詳細(xì)框圖；圖15是例示了圖14中的存儲(chǔ)器控制器的操作的流程圖；以及圖16是根據(jù)另一實(shí)施例的限制了視角的LCD的框圖。
具體實(shí)施方式圖3是限制了視角的液晶屏的平面圖。
參照?qǐng)D3，在液晶屏30中，在由多條水平排列的數(shù)據(jù)線DL1至DL2m與多條垂直排列的選通線GL1至GL2n劃分的多個(gè)區(qū)中設(shè)置有多個(gè)子像素RSP11至RSPmn、GSP11至GSPmn、BSP11至BSPmn以及ESP11至ESPmn。這些子像素RSP11至RSPmn、GSP11至GSPmn、BSP11至BSPmn以及ESP11至ESPmn中的每一個(gè)都包括連接到公共電極Vcom的液晶單元CLC。薄膜晶體管(TFT)MN對(duì)子像素進(jìn)行開關(guān)，子像素響應(yīng)于選通線GL上的掃描信號(hào)對(duì)從數(shù)據(jù)線DL向液晶單元CLC發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
將所述多個(gè)子像素分類成紅(R)子像素RSP11至RSPmn、綠(G)子像素GSP11至GSPmn、藍(lán)(B)子像素BSP11至BSPmn以及干涉(E)子像素ESP11至ESPmn。R子像素RSP11至RSPmn連接到相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)號(hào)選通線GL1至GL2n-1和相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL1至DL2m-1。G子像素GSP11至GSPmn連接到相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)號(hào)選通線GL1至GL2n-1和相對(duì)應(yīng)的偶數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL2至DL2m。B子像素BSP11至BSPmn連接到相對(duì)應(yīng)的偶數(shù)號(hào)選通線GL2至GL2n和相對(duì)應(yīng)的偶數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL2至DL2m。E子像素ESP11至ESPmn連接到相對(duì)應(yīng)的偶數(shù)號(hào)選通線GL2至GL2n和相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL1至DL2m-1。此外，將各E子像素ESP11至ESPmn與在其上側(cè)和右側(cè)相鄰的相對(duì)應(yīng)的R子像素RSP11至RSPmn、G子像素GSP11至GSPmn、B子像素BSP11至BSPmn分組在一起，從而形成限制了圖像的視角的彩色像素PXC11至PXCmn。
第一行的第一彩色像素PXC11包括R子像素RSP11和G子像素GSP11，R子像素RSP11和G子像素GSP11共同連接到第一選通線GL1并分別連接到第一數(shù)據(jù)線DL1和第二數(shù)據(jù)線DL2。E子像素ESP11和B子像素BSP11共同連接到第二選通線GL2并分別連接到第一數(shù)據(jù)線DL1和第二數(shù)據(jù)線DL2。
最后一行的最后一個(gè)彩色像素PXCmn包括R子像素RSPmn和G子像素GSPmn，R子像素RSPmn和G子像素GSPmn共同連接到第(2n-1)選通線GL2n-1并分別連接到第(2m-1)數(shù)據(jù)線DL2m-1和第(2m)數(shù)據(jù)線DL2m。E子像素ESPmn和B子像素BSPmn共同連接到第(n)選通線GL2n并分別連接到第(2m-1)數(shù)據(jù)線DL2m-1和第(2m)數(shù)據(jù)線DL2m。
按面內(nèi)切換(IPS)模式對(duì)R子像素RSP11至RSPmn、G子像素GSP11至GSPmn以及B子像素BSP11至BSPmn進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得按寬視角顯示圖像。相反，按垂直取向(VA)模式對(duì)E子像素ESP11至ESPmn進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得根據(jù)干涉子像素信號(hào)使沿側(cè)向觀察的圖像被選擇性地干涉。只在相對(duì)于液晶屏30的正面的小角度范圍內(nèi)觀察到顯示在液晶屏30上的圖像。換句話說，當(dāng)由于E子像素ESP11至ESPmn而發(fā)生了圖像干涉時(shí)，在液晶屏30上顯示出窄視角模式的圖像。當(dāng)沒有發(fā)生圖像干涉時(shí)，在液晶屏30上顯示出寬視角模式的圖像。
圖4是根據(jù)另一實(shí)施例的限制了視角的液晶屏的平面圖。
參照?qǐng)D4，在液晶屏30A中，在由多條水平排列的數(shù)據(jù)線DL1至DL4m與多條垂直排列的選通線GL1至GLn劃分的多個(gè)區(qū)中設(shè)置有多個(gè)子像素RSP11至RSPmn、GSP11至GSPmn、BSP11至BSPmn以及ESP11至ESPmn。這些子像素RSP11至RSPmn、GSP11至GSPmn、BSP11至BSPmn以及ESP11至ESPmn中的每一個(gè)都包括連接到公共電極Vcom的液晶單元CLC。薄膜晶體管(TFT)MN對(duì)子像素進(jìn)行開關(guān)，子像素響應(yīng)于選通線GL上的掃描信號(hào)對(duì)從數(shù)據(jù)線DL向液晶單元CLC發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。將所述多個(gè)子像素分類成紅(R)子像素RSP11至RSPmn、綠(G)子像素GSP11至GSPmn、藍(lán)(B)子像素BSP11至BSPmn以及干涉(E)子像素ESP11至ESPmn。R子像素RSP11至RSPmn連接到相對(duì)應(yīng)的第(4k-3)數(shù)據(jù)線DL1至DL4m-3。G子像素GSP11至GSPmn連接到相對(duì)應(yīng)的第(4k-2)數(shù)據(jù)線DL2至DL4m-2。B子像素BSP11至BSPmn連接到相對(duì)應(yīng)的第(4k-1)數(shù)據(jù)線DL3至DL4m-1。E子像素ESP11至ESPmn連接到相對(duì)應(yīng)的第(4k)數(shù)據(jù)線DL4至DL4m。
將各E子像素ESP11至ESPmn與在其左側(cè)連接相鄰的相對(duì)應(yīng)的R子像素RSP11至RSPmn、G子像素GSP11至GSPmn、B子像素BSP11至BSPmn分組在一起，從而形成限制了圖像的視角的彩色像素PXC11至PXCmn。因此，第一行的第一彩色像素PXC11包括共同連接到第一選通線GL1并且分別連接到第一數(shù)據(jù)線DL1到第四數(shù)據(jù)線DL4的R子像素RSP11、G子像素GSP11、B子像素BSP11以及E子像素ESP11。最后一行的最后一個(gè)彩色像素PXCmn包括共同連接到第(n)選通線GLn并且分別連接到第(4m-3)數(shù)據(jù)線DL4m-3到第(4m)數(shù)據(jù)線DL4m的R子像素RSPmn、G子像素GSPmn、B子像素BSPmn以及E子像素ESPmn。
按IPS模式對(duì)R子像素RSP11至RSPmn、G子像素GSP11至GSPmn以及B子像素BSP11至BSPmn進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得按寬視角顯示圖像。按VA模式對(duì)E子像素ESP11至ESPmn進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得根據(jù)干涉子像素信號(hào)使要沿側(cè)向觀察的圖像被選擇性地干涉。只在相對(duì)于液晶屏30A的正面的小角度范圍內(nèi)觀察到顯示在液晶屏30A上的圖像。換句話說，當(dāng)由于E子像素ESP11至ESPmn而發(fā)生了圖像干涉時(shí)，在液晶屏30A上顯示出窄視角模式的圖像。當(dāng)沒有發(fā)生圖像干涉時(shí)，在液晶屏30A上顯示出寬視角模式的圖像。
圖5是沿圖3和4的線A-A’所截取的剖面圖。
參照?qǐng)D5，液晶屏30或30A包括置于下玻璃層31與上玻璃層36之間的液晶層CL。在下玻璃基板31上順序地形成有柵絕緣層32、數(shù)據(jù)線DL以及鈍化層33。盡管未示出，但是在柵絕緣層32與下玻璃基板31之間形成有TFT和選通線。將數(shù)據(jù)線DL經(jīng)過柵絕緣層32電連接到TFT。位于數(shù)據(jù)線DL的左側(cè)的區(qū)域?qū)?yīng)于藍(lán)(B)子像素BSP，而位于數(shù)據(jù)線DL的右側(cè)的區(qū)域?qū)?yīng)于干涉(E)子像素ESP。在位于數(shù)據(jù)線DL的左側(cè)的鈍化層33上交替形成有第一像素電極34A和公共電極35A。在位于數(shù)據(jù)線DL的右側(cè)的鈍化層33上形成有第二像素電極34B。將第一像素電極34A和公共電極35A形成為例如帶形，而將第二像素電極34B形成為例如具有與子像素區(qū)相同的尺寸的片形。
在上玻璃基板36的下表面上形成黑底37，以對(duì)子像素區(qū)進(jìn)行劃分。在由黑底37劃分的子像素區(qū)中的各彩色子像素區(qū)中形成有濾色器38。即，在位于數(shù)據(jù)線DL的左側(cè)的藍(lán)子像素區(qū)BSP中形成有藍(lán)濾色器。在黑底37和濾色器38上形成有覆層39。在覆層39的位于數(shù)據(jù)線DL的右側(cè)的區(qū)域中的右半部分上形成有具有與子像素區(qū)相同尺寸的第二公共電極35B。
在藍(lán)子像素BSP中，通過交替排列在下玻璃基板31上的第一像素電極34A和第一公共電極35A向液晶層CL施加水平電場(chǎng)。在藍(lán)子像素BSP中的液晶分子CLCM響應(yīng)于施加在第一像素電極34A與第一公共電極35A之間的電壓，使透射光偏振，使得光量隨從液晶屏的正面到側(cè)面的視角的增大而減小，如圖6A所例示。在從液晶屏的正向傾斜很大的側(cè)向上也可以觀察到顯示在液晶屏30或30A上的圖像。即，液晶屏30或30A顯示了寬視角模式的圖像。
在干涉子像素ESP中，通過分別置于下玻璃基板31和上玻璃基板36上以彼此相對(duì)的第二像素電極34B和第二公共電極35B，向液晶層CL施加垂直電場(chǎng)。在干涉子像素ESP中的液晶分子CLCE響應(yīng)于施加在第二像素電極34B與第二公共電極35B之間的垂直電場(chǎng)的大小，使光偏振，使得光量在相對(duì)于液晶屏的正向傾斜約40°的兩個(gè)側(cè)向上最大，如圖6B所例示。即，在干涉子像素ESP中的液晶分子CLCE使光偏振，使得光沿兩個(gè)側(cè)向傳播，而不沿正向傳播。因此，液晶屏30和30A可以控制視角。
由于將干涉子像素ESP和彩色子像素RSP、GSP以及BSP置于同一平面或同一層上，因此液晶屏的厚度和重量不會(huì)增大。通過僅一個(gè)液晶層就可以限制視角，并且可以防止光量的減小和亮度的劣化。
圖7是限制了視角的LCD的框圖。
參照?qǐng)D7，根據(jù)另一實(shí)施例的LCD包括液晶屏30；干涉數(shù)據(jù)生成器40，生成待提供給位于液晶屏30上的干涉子像素ESP11至ESPmn的干涉數(shù)據(jù)IFD；視頻數(shù)據(jù)組合器42，將干涉數(shù)據(jù)IFD加入外部視頻數(shù)據(jù)VD。如圖3所例示的，液晶屏30包括m×n個(gè)彩色像素PXC11至PXCmn，它們包括連接到奇數(shù)號(hào)選通線GL1至GL2n-1和奇數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL1至DL2m-1的紅(R)子像素RSP11至RSPmn；連接到奇數(shù)號(hào)選通線GL1至GL2n-1和偶數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL2至DL2m的綠(G)子像素GSP11至GSPmn；連接到偶數(shù)號(hào)選通線GL2至GL2n和奇數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL1至DL2m-1的藍(lán)(B)子像素BSP11至BSPmn；以及，連接到偶數(shù)號(hào)選通線GL2至GL2n和偶數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL2至DL2m的干涉子像素ESP11至ESPmn。
響應(yīng)于來自外部視頻源(例如，計(jì)算機(jī)的圖形卡)的寬/窄模式控制信號(hào)W/N，干涉數(shù)據(jù)生成器40向視頻數(shù)據(jù)組合器42提供用于對(duì)液晶屏30的視角的W/N模式進(jìn)行切換的干涉數(shù)據(jù)IFD。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平(例如，“高”邏輯電平或“低”邏輯電平)時(shí)，干涉數(shù)據(jù)IFD包括形成固定干涉圖案的圖像的干涉(E)子像素?cái)?shù)據(jù)Ed，這使得可以在相對(duì)于液晶屏30的正向的兩個(gè)側(cè)向上添加干涉光。另選地，干涉數(shù)據(jù)IFD可以包括形成逐圖像地變化的干涉圖案的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。為了生成具有逐圖像地變化的干涉圖案的干涉數(shù)據(jù)IFD，干涉數(shù)據(jù)生成器40從外部視頻源(例如，計(jì)算機(jī)的圖形卡)接收外部視頻數(shù)據(jù)VD。另一方面，當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了寬視角模式的初始化邏輯電平(例如，“低”邏輯電平或“高”邏輯電平)時(shí)，干涉數(shù)據(jù)IFD包括具有偏移值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff，該偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff防止干涉光沿相對(duì)于液晶屏30的正向的兩個(gè)側(cè)向傳播。
視頻數(shù)據(jù)組合器42從外部視頻源(未示出)接收視頻數(shù)據(jù)VD，該視頻數(shù)據(jù)VD包括R子像素RSP、G子像素GSP以及B子像素BSP的彩色子像素?cái)?shù)據(jù)。視頻數(shù)據(jù)組合器42將來自干涉數(shù)據(jù)生成器40的干涉數(shù)據(jù)IFD加入視頻數(shù)據(jù)VD。此外，視頻數(shù)據(jù)組合器42根據(jù)液晶屏30上的子像素的排列狀態(tài)對(duì)彩色子像素?cái)?shù)據(jù)和干涉(或偏移)子像素?cái)?shù)據(jù)Ed(或Eoff)進(jìn)行重排，從而生成組合視頻數(shù)據(jù)CVD。當(dāng)對(duì)連接到奇數(shù)號(hào)選通線GL1至GL2n-1的R子像素RSP和G子像素GSP進(jìn)行掃描時(shí)，組合視頻數(shù)據(jù)CVD包括其中R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd與G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd相互交替的子像素?cái)?shù)據(jù)流。當(dāng)對(duì)連接到偶數(shù)號(hào)選通線GL2至GL2n的E子像素ESP和B子像素BSP進(jìn)行掃描時(shí)，組合視頻數(shù)據(jù)CVD包括其中干涉(或偏移)子像素?cái)?shù)據(jù)Ed(或Eoff)與B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd相互交替的子像素?cái)?shù)據(jù)流。
根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的LCD還包括選通驅(qū)動(dòng)器44，對(duì)選通線GL1至GL2n順序地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46，對(duì)數(shù)據(jù)線DL1至DL2m順序地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；定時(shí)控制器48，對(duì)選通驅(qū)動(dòng)器44和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46的操作定時(shí)進(jìn)行控制。響應(yīng)于來自定時(shí)控制器48的選通定時(shí)信號(hào)GTS，選通驅(qū)動(dòng)器44生成順序地使能選通線GL1至GL2n的2n個(gè)掃描信號(hào)。
響應(yīng)于來自定時(shí)控制器48的數(shù)據(jù)定時(shí)信號(hào)DTS，每當(dāng)選通線GL1至GL2n中的任何一條被使能，時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46向數(shù)據(jù)線DL1至DL2m提供子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46接收從視頻數(shù)據(jù)組合器42串行地傳送的組合視頻數(shù)據(jù)CVD。當(dāng)對(duì)連接到奇數(shù)號(hào)選通線GL1至GL2n-1中的任何一條的多行R子像素RSP和G子像GSP進(jìn)行掃描時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46接收其中R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd與G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd相互交替的子像素?cái)?shù)據(jù)流，使得向奇數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL1至DL2m-1和偶數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL2至DL2m分別提供R子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)和G子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)對(duì)連接到偶數(shù)號(hào)選通線GL2至GL2n中的任何一條的多行E子像素ESP和B子像BSP進(jìn)行掃描時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46接收其中干涉(或偏移)子像素?cái)?shù)據(jù)Ed(或Eoff)與藍(lán)子像素?cái)?shù)據(jù)Bd相互交替的子像素?cái)?shù)據(jù)流，使得向奇數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL1至DL2m-1和偶數(shù)號(hào)數(shù)據(jù)線DL2至DL2m分別提供干涉子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)和藍(lán)子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平時(shí)，干涉子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有允許干涉子像素ESP沿相對(duì)于液晶屏30的正向的兩個(gè)側(cè)向透射干涉光的電壓電平。根據(jù)干涉子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓電平來調(diào)節(jié)該干涉光的量。將該干涉光的量加入沿兩個(gè)側(cè)向透過R子像素RSP、G子像素GSP以及B子像素BSP傳播的光的量，使得這些亮度分量在兩側(cè)相互干涉。
如圖8B所例示的，在液晶屏30上顯示有不能沿側(cè)向觀察到的圖像。此外，干涉子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)在干涉子像素ESP11至ESPmn的多個(gè)位置處具有不同的電壓電平，由此彩色像素PXC具有不同的亮度干涉量。在兩個(gè)側(cè)向上不能識(shí)別出顯示在液晶屏30上的圖像。因此，進(jìn)一步提高了在窄視角模式下的私密性。
當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了寬視角模式的初始化邏輯電平時(shí)，干涉子像素ESP對(duì)具有偏移電壓電平的偏移子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，其防止了干涉光沿液晶屏30的正向和兩個(gè)側(cè)向傳播。由于該偏移子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)，光只沿液晶屏30的正向和兩個(gè)側(cè)向透過R、G以及B子像素傳播。如圖8A所例示的，可以沿側(cè)向和正向觀察到顯示在液晶屏30上的圖像。
定時(shí)控制器48從外部視頻源接收同步信號(hào)(即，垂直和水平同步信號(hào)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘)。利用該同步信號(hào)，定時(shí)控制器48生成提供給選通驅(qū)動(dòng)器44的選通定時(shí)信號(hào)GTS和提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46的數(shù)據(jù)定時(shí)信號(hào)DTS。定時(shí)控制器48生成對(duì)干涉數(shù)據(jù)生成器40的數(shù)據(jù)生成操作進(jìn)行控制的干涉控制信號(hào)ECS，和對(duì)視頻數(shù)據(jù)組合器42的數(shù)據(jù)組合操作進(jìn)行控制的組合控制信號(hào)CCS。
圖9是例示了圖7中的干涉數(shù)據(jù)生成器40的實(shí)施例的詳細(xì)框圖。
參照?qǐng)D9，干涉數(shù)據(jù)生成器40包括寄存器50、數(shù)據(jù)組合器52、運(yùn)算單元54以及選擇器56，該選擇器56進(jìn)行操作以對(duì)來自外部視頻源(例如，計(jì)算機(jī)的圖形卡)的視頻數(shù)據(jù)VD順序地進(jìn)行回復(fù)。寄存器50存儲(chǔ)有與偏移值相對(duì)應(yīng)的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff?？梢杂煽梢陨善谱酉袼?cái)?shù)據(jù)Eoff的多個(gè)切換器來代替寄存器50。
數(shù)據(jù)組合器52順序地接收R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd，并同時(shí)將它們傳送給運(yùn)算單元54。數(shù)據(jù)組合器52對(duì)來自圖7的定時(shí)控制器48的第一干涉控制信號(hào)ECS1進(jìn)行響應(yīng)。優(yōu)選地，第一干涉控制信號(hào)ECS1是具有與子像素?cái)?shù)據(jù)相同的周期的數(shù)據(jù)時(shí)鐘。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)組合器52是移位寄存器，其響應(yīng)于第一干涉控制信號(hào)ECS1對(duì)來自外部視頻源的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd順序地進(jìn)行移位。
使用來自數(shù)據(jù)組合器52的組合后的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd，運(yùn)算單元54生成干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。運(yùn)算單元54接收組合后的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd，并對(duì)來自定時(shí)控制器48的第二干涉控制信號(hào)ECS2進(jìn)行響應(yīng)。第二干涉控制信號(hào)ECS2的頻率為第一干涉控制信號(hào)ECS1的頻率的1/3(即，周期的3倍)。優(yōu)選地，第二干涉控制信號(hào)ECS2是1/3段數(shù)據(jù)時(shí)鐘。為了計(jì)算干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed，運(yùn)算單元54根據(jù)以下公式(1)從基準(zhǔn)亮度數(shù)據(jù)Yd減去組合后的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd。如圖10A所例示的，將基準(zhǔn)亮度數(shù)據(jù)Yd確定為具有比R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd、B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd以及E子像素?cái)?shù)據(jù)Ed的最大灰度級(jí)HGL低的基準(zhǔn)灰度級(jí)REL的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rref、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gref、B子像素?cái)?shù)據(jù)Bref以及E子像素?cái)?shù)據(jù)Eref之和。優(yōu)選地，基準(zhǔn)灰度級(jí)REL是各子像素?cái)?shù)據(jù)的中間灰度級(jí)。
Ed＝Y(jié)d-(Rd+Gd+Bd)＝(Rref+Gref+Bref+Eref)-(Rd+Gd+Bd) (1)
根據(jù)公式(1)，當(dāng)組合后的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd的相應(yīng)灰度級(jí)變得低于基準(zhǔn)灰度級(jí)REL，因而接近基本灰度級(jí)(見圖10B)時(shí)，干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed具有接近最大灰度級(jí)的灰度級(jí)HGL。當(dāng)組合后的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd的相應(yīng)灰度級(jí)變得高于基準(zhǔn)灰度級(jí)REL，因而接近基本灰度級(jí)(見圖10B)時(shí)，干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed具有接近基本灰度級(jí)的灰度級(jí)。
由于如上所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed具有與R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd的灰度級(jí)相反的灰度級(jí)，因此在彩色像素PXC的側(cè)面處的亮度分布于基準(zhǔn)值附近(例如，中間亮度值)。由于在彩色像素PXC的側(cè)面處的亮度保持為基準(zhǔn)值，因此如圖8B所例示，從側(cè)向完全不能識(shí)別出在窄視角模式下顯示在液晶屏30上的圖像。因此，可以進(jìn)一步提高在窄視角模式下的私密性。
對(duì)干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed進(jìn)行計(jì)算的運(yùn)算單元54可以是具有運(yùn)算功能的處理器。運(yùn)算單元54可以是查找表。即，通過使用組合后的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd作為一個(gè)地址，從該查找表讀出存儲(chǔ)在該與子像素?cái)?shù)據(jù)的邏輯值相對(duì)應(yīng)的地址處的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。每當(dāng)響應(yīng)于第二干涉控制信號(hào)接收到R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd時(shí)，該查找表都執(zhí)行一次讀取操作。
根據(jù)來自外部視頻源的寬/窄模式控制信號(hào)W/N的邏輯值，選擇器56選擇來自寄存器50的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff或來自運(yùn)算單元54的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed作為干涉數(shù)據(jù)IFD，并將該干涉數(shù)據(jù)IFD傳送給圖7的視頻數(shù)據(jù)組合器42。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平(即，“高”邏輯電平或“低”邏輯電平)時(shí)，選擇器56選擇來自運(yùn)算單元54的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed作為干涉數(shù)據(jù)IFD，并將該干涉數(shù)據(jù)IFD傳送給視頻數(shù)據(jù)組合器42。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了寬視角模式的初始化邏輯電平(即，“低”邏輯電平或“高”邏輯電平)時(shí)，選擇器56選擇來自寄存器50的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff作為干涉數(shù)據(jù)IFD，并將該干涉數(shù)據(jù)IFD傳送給視頻數(shù)據(jù)組合器42。
圖11是例示了圖9中的干涉數(shù)據(jù)生成器40的操作的流程圖。
參照?qǐng)D11，干涉數(shù)據(jù)生成器40確定寬/窄模式控制信號(hào)W/N是否具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平(即，“高”邏輯電平或“低”邏輯電平)(操作S10)。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平(即，“高”邏輯電平或“低”邏輯電平)時(shí)，干涉數(shù)據(jù)生成器40從外部視頻源順序地接收R子像素?cái)?shù)據(jù)Rdi、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gdi以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bdi(操作S12)，并對(duì)該R子像素?cái)?shù)據(jù)Rdi、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gdi以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bdi進(jìn)行組合(操作S14)。
干涉數(shù)據(jù)生成器40使用組合后的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rdi、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gdi以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bdi，通過公式(1)來計(jì)算干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Edi(操作S16)，并選擇所計(jì)算出的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Edi作為干涉數(shù)據(jù)IFD，以將該干涉數(shù)據(jù)IFD提供給視頻數(shù)據(jù)組合器42(操作S18)。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了寬視角模式的初始化邏輯電平(即，“低”邏輯電平或“高”邏輯電平)時(shí)，干涉數(shù)據(jù)生成器40選擇偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff作為干涉數(shù)據(jù)IFD，并將該干涉數(shù)據(jù)IFD提供給視頻數(shù)據(jù)組合器42(操作S20)。在操作S18和S20之后，干涉數(shù)據(jù)生成器40回到操作S10。
圖12是例示了圖7中的干涉數(shù)據(jù)生成器40的另一實(shí)施例的詳細(xì)框圖。與圖9的干涉數(shù)據(jù)生成器40不同，圖12的干涉數(shù)據(jù)生成器40使用存儲(chǔ)器58和存儲(chǔ)器控制器60而不是數(shù)據(jù)組合器52和運(yùn)算單元54。為簡(jiǎn)明起見，略去關(guān)于與圖9中相同的組成部分的描述。
參照?qǐng)D12，存儲(chǔ)器58存儲(chǔ)有與液晶屏30上的干涉子像素ESP11至ESPmn相對(duì)應(yīng)的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。存儲(chǔ)器58可以是諸如ROM和EEPROM的非易失性存儲(chǔ)器。即使不向ROM提供電力，它也可以保持干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。EEPROM可以更新干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed，并且在不向EEPROM提供電力時(shí)，它也可以保持干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。存儲(chǔ)有具有特定干涉圖案的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed的存儲(chǔ)器58包括與液晶屏30的干涉子像素ESP11至ESPmn相同數(shù)量的存儲(chǔ)區(qū)。這些存儲(chǔ)區(qū)中的一些存儲(chǔ)具有特定灰度級(jí)的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)，而其他存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)具有比所述特定灰度級(jí)低或高的灰度級(jí)的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)。例如，當(dāng)在存儲(chǔ)器58中存儲(chǔ)有形成圖13所示的“L”形黑圖案的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed時(shí)，第二和第三列并且屬于第二到第(n-1)行的存儲(chǔ)區(qū)和第(n-2)和第(n-1)行并且屬于第三到(m-1)列的存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)具有與黑色相對(duì)應(yīng)的灰度級(jí)的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed，而其他存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)具有與白色相對(duì)應(yīng)的灰度級(jí)的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。存儲(chǔ)器58可以存儲(chǔ)與形成非“L”形干涉圖案的干涉子像素ESP11至ESPmn相同數(shù)量的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。
當(dāng)與使用根據(jù)包含在視頻數(shù)據(jù)VD中的R子像素?cái)?shù)據(jù)Rdi、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gdi以及B子像素?cái)?shù)據(jù)Bdi計(jì)算出的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed相比時(shí)，通過使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器58中的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed來形成特定干涉圖案的圖像簡(jiǎn)化了對(duì)視頻數(shù)據(jù)的處理路徑。因此，可以提高視頻數(shù)據(jù)組合器42的響應(yīng)速度。
存儲(chǔ)器控制器60使用來自圖7的定時(shí)控制器48的干涉控制信號(hào)ECS來控制存儲(chǔ)器58，使得干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed對(duì)應(yīng)于從存儲(chǔ)器58順序地讀出的一幅圖像。提供給存儲(chǔ)器控制器60的干涉控制信號(hào)ECS包括周期性地指定讀取操作時(shí)段的讀取模式控制信號(hào)。讀取時(shí)鐘允許在讀取操作時(shí)段中一次讀取所有的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。存儲(chǔ)器控制器60可以響應(yīng)于寬/窄模式控制信號(hào)W/N。存儲(chǔ)器控制器60只在寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平時(shí)才執(zhí)行讀取操作，從而防止不必要的功耗。
根據(jù)來自外部視頻源的寬/窄模式控制信號(hào)W/N的邏輯值，選擇器56選擇來自寄存器50的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff或來自存儲(chǔ)器58的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed作為干涉數(shù)據(jù)IFD，并將該干涉數(shù)據(jù)IFD傳送給圖7的視頻數(shù)據(jù)組合器42。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平(即，“高”邏輯電平或“低”邏輯電平)時(shí)，選擇器56選擇來自存儲(chǔ)器58的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed作為干涉數(shù)據(jù)IFD，并將該干涉數(shù)據(jù)IFD傳送給視頻數(shù)據(jù)組合器42。相反，當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了寬視角模式的初始化邏輯電平(即，“低”邏輯電平或“高”邏輯電平)時(shí)，選擇器56選擇來自寄存器50的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff作為干涉數(shù)據(jù)IFD，并將該干涉數(shù)據(jù)IFD傳送給視頻數(shù)據(jù)組合器42。
圖14是例示了圖7中的干涉數(shù)據(jù)生成器40的另一實(shí)施例的詳細(xì)框圖。
參照?qǐng)D14，干涉數(shù)據(jù)生成器40包括存儲(chǔ)器70和對(duì)存儲(chǔ)器70的讀取操作進(jìn)行控制的存儲(chǔ)器控制器72。存儲(chǔ)器70存儲(chǔ)有與液晶屏30的干涉子像素ESP11至ESPmn(其形成具有特定干涉圖案的圖像)相同數(shù)量的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed?？梢园磁c針對(duì)具有存儲(chǔ)在圖12的存儲(chǔ)器58中的干涉圖案的圖像相同的方式映射出具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器70中的特定干涉圖案的圖像。存儲(chǔ)器70存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)于偏移值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff。存儲(chǔ)器70可以是諸如ROM和EEPROM的非易失性存儲(chǔ)器。即使不向ROM提供電力，它也可以保持?jǐn)?shù)據(jù)。EEPROM可以更新數(shù)據(jù)，并且在不向EEPROM提供電力時(shí)，它也可以保持?jǐn)?shù)據(jù)。選擇從存儲(chǔ)器70讀取的干涉子像素Ed或偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff作為干涉數(shù)據(jù)IFD，并將該干涉數(shù)據(jù)IFD提供給圖7的視頻數(shù)據(jù)組合器42。
存儲(chǔ)器控制器72使用來自圖7的定時(shí)控制器48的干涉控制信號(hào)ECS對(duì)存儲(chǔ)器70的順序讀取操作進(jìn)行控制，使得重復(fù)地讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器70中的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff或者順序地讀取形成了特定干涉圖案的圖像的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。響應(yīng)于寬/窄模式控制信號(hào)W/N，存儲(chǔ)器控制器72執(zhí)行控制操作，使得選擇性地讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff和形成了特定干涉圖案的圖像的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平時(shí)，存儲(chǔ)器控制器72執(zhí)行控制操作，使得從存儲(chǔ)器70順序地讀出形成了特定干涉圖案的圖像的所存儲(chǔ)的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed，并將與所讀取的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed相對(duì)應(yīng)的干涉數(shù)據(jù)IFD傳送給圖7的視頻數(shù)據(jù)組合器42。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了寬視角模式的初始化邏輯電平時(shí)，存儲(chǔ)器控制器72執(zhí)行控制操作，使得從存儲(chǔ)器70重復(fù)地讀出偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff，并將與所讀取的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff相對(duì)應(yīng)的干涉數(shù)據(jù)IFD傳送給圖7的視頻數(shù)據(jù)組合器42。
圖14的干涉數(shù)據(jù)生成器40具有比圖12的干涉數(shù)據(jù)生成器40更簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)。
圖15是例示了圖14中的存儲(chǔ)器控制器40的操作的流程圖。
參照?qǐng)D15，干涉數(shù)據(jù)生成器40檢查并確定寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平還是指定了寬視角模式的初始化邏輯電平(操作S30)。
當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平(即，“高”邏輯電平或“低”邏輯電平)時(shí)，存儲(chǔ)器控制器72將分配給它的多個(gè)寄存器中的一個(gè)的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)標(biāo)記設(shè)置為“1”，以設(shè)置對(duì)干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed的讀取模式(操作S32)。存儲(chǔ)器控制器72順序地指定存儲(chǔ)器70的存儲(chǔ)有特定干涉圖案的圖像的存儲(chǔ)區(qū)，使得順序地讀取形成特定干涉圖案的圖像的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed(操作S34)。將這些順序地讀取的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed(其被確定為干涉數(shù)據(jù)IFD)提供給圖7的視頻數(shù)據(jù)組合器42。
相反，當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了寬視角模式的初始化邏輯電平(即，“低”邏輯電平或“高”邏輯電平)時(shí)，存儲(chǔ)器控制器72將分配給它的多個(gè)寄存器中的一個(gè)的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)標(biāo)記重置為“0”，以設(shè)置對(duì)偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff的讀取模式(操作S36)。存儲(chǔ)器控制器72重復(fù)地指定存儲(chǔ)器70的存儲(chǔ)有偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff的存儲(chǔ)區(qū)，使得重復(fù)地讀取偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff(操作S38)。將這些順序地讀取的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff(其被確定為干涉數(shù)據(jù)IFD)提供給圖7的視頻數(shù)據(jù)組合器42。
圖16是根據(jù)另一實(shí)施例的限制了視角的LCD的框圖。
參照?qǐng)D16，根據(jù)另一實(shí)施例的LCD包括液晶屏30A。干涉數(shù)據(jù)生成器40生成待提供給位于液晶屏30上的干涉子像素ESP11至ESPmn的干涉數(shù)據(jù)IFD。視頻數(shù)據(jù)組合器42A將干涉數(shù)據(jù)IFD加入外部視頻數(shù)據(jù)VD。如圖4所例示的，液晶屏30A包括m×n個(gè)彩色像素PXC11至PXCmn，它們包括連接到第(4k-3)數(shù)據(jù)線DL1至DL4m-3的紅(R)子像素RSP11至RSPmn；連接到第(4k-2)數(shù)據(jù)線DL2至DL4m-2的綠(G)子像素GSP11至GSPmn；連接到第(4k-1)數(shù)據(jù)線DL3至DL4m-1的藍(lán)(B)子像素BSP11至BSPmn；以及連接到第(4k)數(shù)據(jù)線DL4至DL4m的干涉子像素ESP11至ESPmn。
響應(yīng)于來自外部視頻源(例如，計(jì)算機(jī)的圖形卡)的寬/窄模式控制信號(hào)W/N，干涉數(shù)據(jù)生成器40向視頻數(shù)據(jù)組合器42A提供用于對(duì)液晶屏30A的視角的W/N模式進(jìn)行切換的干涉數(shù)據(jù)IFD。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平(例如，“高”邏輯電平或“低”邏輯電平)時(shí)，干涉數(shù)據(jù)IFD包括形成了固定干涉圖案的圖像的干涉(E)子像素?cái)?shù)據(jù)Ed，這使得可以在相對(duì)于液晶屏30A的正向的兩個(gè)側(cè)向上添加干涉光。干涉數(shù)據(jù)IFD可以包括形成逐圖像地變化的干涉圖案的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)Ed。干涉數(shù)據(jù)生成器40可以從外部視頻源(例如，計(jì)算機(jī)的圖形卡)接收外部視頻數(shù)據(jù)VD，該外部視頻數(shù)據(jù)VD生成具有逐圖像地變化的干涉圖案的干涉數(shù)據(jù)IFD。當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了寬視角模式的初始化邏輯電平(例如，“低”邏輯電平或“高”邏輯電平)時(shí)，干涉數(shù)據(jù)IFD包括具有偏移值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff，該偏移子像素?cái)?shù)據(jù)Eoff防止干涉光沿相對(duì)于液晶屏30A的正向的兩個(gè)側(cè)向傳播。
視頻數(shù)據(jù)組合器42A從外部視頻源(未示出)接收視頻數(shù)據(jù)VD，該視頻數(shù)據(jù)VD包括用于R子像素RSP、G子像素GSP以及B子像素BSP的彩色子像素?cái)?shù)據(jù)。視頻數(shù)據(jù)組合器42A將來自干涉數(shù)據(jù)生成器40的干涉數(shù)據(jù)IFD加入視頻數(shù)據(jù)VD。視頻數(shù)據(jù)組合器42A根據(jù)液晶屏30A上的子像素的排列狀態(tài)對(duì)R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd、B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd以及E(或偏移)子像素?cái)?shù)據(jù)IFD(即Ed或Eoff)進(jìn)行重排，從而生成組合視頻數(shù)據(jù)CVD。
根據(jù)另一實(shí)施例的LCD包括選通驅(qū)動(dòng)器44A，對(duì)液晶屏30A的選通線GL1至GLn順序地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46A，對(duì)液晶屏30A的數(shù)據(jù)線DL1至DL4m順序地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；定時(shí)控制器48A，對(duì)選通驅(qū)動(dòng)器44A和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46A的操作定時(shí)進(jìn)行控制。響應(yīng)于來自定時(shí)控制器48A的選通定時(shí)信號(hào)GTS，選通驅(qū)動(dòng)器44A生成順序地使能選通線GL1至GLn的n個(gè)掃描信號(hào)。
響應(yīng)于來自定時(shí)控制器48A的數(shù)據(jù)定時(shí)信號(hào)DTS，每當(dāng)選通線GL1至GLn中的任何一條被使能時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46A向4m條數(shù)據(jù)線DL1至DL4m提供子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)。為此，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46A接收從視頻數(shù)據(jù)組合器42A串行地傳送的組合視頻數(shù)據(jù)CVD。每當(dāng)選通線GL1至GLn中的任何一條被使能時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46A接收其中R子像素?cái)?shù)據(jù)Rd、G子像素?cái)?shù)據(jù)Gd、B子像素?cái)?shù)據(jù)Bd以及E(或偏移)子像素?cái)?shù)據(jù)IFD(即Ed或Eoff)順序并且交替地排列的子像素?cái)?shù)據(jù)流，使得分別向第(4k-3)數(shù)據(jù)線DL1至DL4m-3、第(4k-2)數(shù)據(jù)線DL2至DL4m-2、第(4k-1)數(shù)據(jù)線DL3至DL4m-1以及第(4k)數(shù)據(jù)線DL4至DL4m提供R子像素?cái)?shù)據(jù)流、G子像素?cái)?shù)據(jù)流、B子像素?cái)?shù)據(jù)流以及E(或偏移)子像素?cái)?shù)據(jù)流。
當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了窄視角模式的特定邏輯電平時(shí)，干涉子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有允許干涉子像素ESP沿相對(duì)于液晶屏30A的正向的兩個(gè)側(cè)向透射干涉光的電壓電平。根據(jù)干涉子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓電平來調(diào)節(jié)該干涉光的量。將該干涉光的量加入沿所述兩個(gè)側(cè)向透過R子像素RSP、G子像素GSP以及B子像素BSP傳播的光的量，使得這些亮度分量在兩側(cè)相互干涉。如圖8B所例示的，在液晶屏30A上顯示有不能沿側(cè)向觀察到的圖像。對(duì)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的干涉子像素在干涉子像素ESP11至ESPmn的多個(gè)位置處具有不同的電壓電平，由此彩色像素PXC具有不同的亮度干涉量。在所述兩個(gè)側(cè)向上完全不能識(shí)別出顯示在液晶屏30A上的圖像。因此，進(jìn)一步提高了在窄視角模式下的私密性。
當(dāng)寬/窄模式控制信號(hào)W/N具有指定了寬視角模式的初始化邏輯電平時(shí)，干涉子像素ESP對(duì)具有偏移電壓電平的偏移子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，其防止了干涉光沿液晶屏30A的正向和兩個(gè)側(cè)向傳播。由于該偏移子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)，只存在沿液晶屏30A的正向和兩個(gè)側(cè)向透過R、G以及B子像素傳播的光。如圖8A所例示的，可以沿側(cè)向和正向觀察到顯示在液晶屏30A上的圖像。
定時(shí)控制器48A從外部視頻源接收同步信號(hào)(即，垂直和水平同步信號(hào)和數(shù)據(jù)時(shí)鐘)。利用該同步信號(hào)，定時(shí)控制器48A生成待提供給選通驅(qū)動(dòng)器44A的選通定時(shí)信號(hào)GTS和待提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器46A的數(shù)據(jù)定時(shí)信號(hào)DTS。定時(shí)控制器48A生成對(duì)干涉數(shù)據(jù)生成器40的數(shù)據(jù)生成操作進(jìn)行控制的干涉控制信號(hào)ECS，和對(duì)視頻數(shù)據(jù)組合器42A的數(shù)據(jù)組合操作進(jìn)行控制的組合控制信號(hào)CCS。
如上所述，液晶屏包括干涉子像素和彩色子像素，從而限制了其視角。由于將干涉子像素和彩色子像素置于同一平面或同一層上，因此液晶屏的厚度和重量不會(huì)增大。通過僅一個(gè)液晶層就可以控制視角，并且可以防止光量的減小和亮度的劣化。
通過形成具有干涉圖案的圖像的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)干涉子像素。改變了要在液晶屏的側(cè)向上觀察的圖像。因此，根據(jù)本發(fā)明的LCD使得可以提高其用戶的私密性。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，很明顯，根據(jù)以上描述可以進(jìn)行各種變化和修改。由此，本說明旨在覆蓋本發(fā)明的變型和修改，只要它們落在所附權(quán)利要求
及其等同物的范圍內(nèi)。
本發(fā)明要求于2005年12月30日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2005-0135083號(hào)和于2006年1月27日提交的第10-2006-0008737號(hào)的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部?jī)?nèi)容并入于此。
權(quán)利要求
1.一種液晶屏，其包括多個(gè)彩色像素，其中每個(gè)彩色像素都包括紅、綠以及藍(lán)子像素；和包括在所述多個(gè)彩色像素中的每一個(gè)中的多個(gè)干涉子像素，這些干涉子像素被置于與所述多個(gè)彩色像素相同的平面和層中的一個(gè)上，其中，所述多個(gè)干涉子像素限制了透過所述液晶屏并沿所述液晶屏的側(cè)向傳播的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶屏，其中，在所述多個(gè)彩色像素中的每一個(gè)中的所述多個(gè)子像素連接到一對(duì)選通線和一對(duì)數(shù)據(jù)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的液晶屏，其中，通過水平電場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)所述紅、綠以及藍(lán)子像素，并且通過垂直電場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)干涉子像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的液晶屏，其中，所述紅、綠以及藍(lán)子像素中的每一個(gè)都包括與至少一個(gè)或更多個(gè)帶形像素電極相交替的至少一個(gè)或更多個(gè)帶形公共電極；并且其中所述多個(gè)干涉子像素中的每一個(gè)都包括相互面對(duì)的片形像素電極和片形公共電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶屏，其中，在所述多個(gè)彩色像素中的每一個(gè)中的所述多個(gè)子像素共同地連接到一條選通線并分別連接到四條數(shù)據(jù)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的液晶屏，其中，通過水平電場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)所述紅、綠以及藍(lán)子像素，并且通過垂直電場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)干涉子像素。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的液晶屏，其中，所述紅、綠以及藍(lán)子像素中的每一個(gè)都包括與至少一個(gè)或更多個(gè)帶形像素電極相交替的至少一個(gè)或更多個(gè)帶形公共電極；并且其中所述多個(gè)干涉子像素中的每一個(gè)都包括相互面對(duì)的片形像素電極和片形公共電極。
8.一種液晶顯示裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶屏；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，其向所述液晶屏的所述多個(gè)子像素逐線地提供像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)；干涉數(shù)據(jù)生成器，其生成待提供給所述多個(gè)子像素的干涉數(shù)據(jù)；以及視頻數(shù)據(jù)組合器，其將所述干涉數(shù)據(jù)插入到提供給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的視頻數(shù)據(jù)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的液晶顯示裝置，其中，所述干涉數(shù)據(jù)生成器包括存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)有具有干涉圖案的圖像的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)；和存儲(chǔ)器控制器，其對(duì)所述存儲(chǔ)器的讀取操作進(jìn)行控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的液晶顯示裝置，其中，所述干涉數(shù)據(jù)生成器還包括偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器，其生成具有與偏移電壓相對(duì)應(yīng)的邏輯值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)；和選擇器，其響應(yīng)于寬/窄模式控制信號(hào)將來自所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器的所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)和來自所述存儲(chǔ)器的所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)選擇性地傳送給所述視頻數(shù)據(jù)組合器。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的液晶顯示裝置，其中，所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器包括寄存器和切換器中的一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的液晶顯示裝置，其中，所述存儲(chǔ)器還存儲(chǔ)具有與偏移電壓相對(duì)應(yīng)的邏輯值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)；并且其中所述存儲(chǔ)器控制器根據(jù)寬/窄模式控制信號(hào)對(duì)所述存儲(chǔ)器進(jìn)行操作，使得存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)和所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)被選擇性地讀取并被發(fā)送給所述視頻數(shù)據(jù)組合器。
13.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的液晶顯示裝置，其中，所述干涉數(shù)據(jù)生成器包括數(shù)據(jù)組合器，其對(duì)包含在所述視頻數(shù)據(jù)中的紅、綠以及藍(lán)子像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行組合；和運(yùn)算單元，其基于組合后的子像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)干涉子像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，并將所計(jì)算出的干涉子像素?cái)?shù)據(jù)提供給所述視頻數(shù)據(jù)組合器。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的液晶顯示裝置，其中，所述運(yùn)算單元執(zhí)行運(yùn)算，使得所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)的亮度值以基準(zhǔn)灰度級(jí)分布。
15.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的液晶顯示裝置，其中，所述干涉數(shù)據(jù)生成器還包括偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器，其生成具有與偏移電壓相對(duì)應(yīng)的邏輯值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)；和選擇器，其響應(yīng)于寬/窄模式控制信號(hào)將來自所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器的所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)和來自所述運(yùn)算單元的所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)選擇性地傳送給所述視頻數(shù)據(jù)組合器。
16.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的液晶顯示裝置，其中，所述運(yùn)算單元通過以下方式來對(duì)所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算將具有比最大灰度級(jí)低的灰度級(jí)的紅、綠、藍(lán)以及干涉子像素?cái)?shù)據(jù)之和設(shè)置為基準(zhǔn)亮度數(shù)據(jù)，并從所述基準(zhǔn)亮度數(shù)據(jù)減去來自所述數(shù)據(jù)組合器的組合后的紅、綠以及藍(lán)子像素?cái)?shù)據(jù)之和。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的液晶顯示裝置，其中，所述運(yùn)算單元包括處理器，所述處理器使用來自所述數(shù)據(jù)組合器的組合后的紅、綠以及藍(lán)子像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行運(yùn)算。
18.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的液晶顯示裝置，其中，所述運(yùn)算單元包括查找表，所述查找表被設(shè)計(jì)成使用來自所述數(shù)據(jù)組合器的組合后的紅、綠以及藍(lán)子像素?cái)?shù)據(jù)向所述視頻數(shù)據(jù)組合器提供所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的液晶顯示裝置，其中，所述干涉數(shù)據(jù)生成器還包括偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器，其生成具有與偏移電壓相對(duì)應(yīng)的邏輯值的偏移子像素?cái)?shù)據(jù)；和選擇器，其響應(yīng)于寬/窄模式控制信號(hào)將來自所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器的所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)和來自所述查找表的所述干涉子像素?cái)?shù)據(jù)選擇性地傳送給所述視頻數(shù)據(jù)組合器。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的液晶顯示裝置，其中，所述偏移子像素?cái)?shù)據(jù)生成器包括寄存器和切換器中的一個(gè)。
專利摘要
能夠控制視角的液晶屏及具有該液晶屏的液晶顯示裝置。提供了一種限制了視角的液晶屏。該液晶屏包括多個(gè)彩色像素和多個(gè)干涉子像素。所述多個(gè)彩色像素中的每一個(gè)都包括紅(R)、綠(G)以及藍(lán)(B)子像素。所述多個(gè)干涉子像素包括在所述多個(gè)彩色像素中的每一個(gè)中，并置于與所述多個(gè)彩色像素相同的平面上，以對(duì)透過液晶屏并沿液晶屏的兩個(gè)側(cè)向傳播的光進(jìn)行控制，而不控制來自液晶屏的正向的光。通過干涉子像素可以控制視角。由于將干涉子像素和彩色子像素置于同一平面上，因此液晶屏的厚度和重量不會(huì)增大。此外，可以防止光量的減小和亮度的劣化。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1991452SQ200610091368
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年6月14日
發(fā)明者鄭仁宰, 張亨錫, 陳賢碩, 樸浚圭, 柳淑敬 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan