專利名稱：液晶顯示裝置及其操作方法、電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有源式矩陣型液晶顯示裝置，尤其涉及一種具有防窺視 功能的有源式矩陣型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
有源式矩陣型液晶顯示裝置中設(shè)有2片透明基板，在其相對面上設(shè)有像 素電極，2片透明基板的間隙間配置液晶層，透明基板面上的像素電極排列 成矩陣狀，以顯示像素，各像素電極旁設(shè)有ON，OFF切換用的開關(guān)組件。一般的液晶顯示裝置大都希望可以從盡可能廣角的位置看見顯示畫面， 亦即要求廣角視野。不過，例如當液晶顯示裝置用于便攜式產(chǎn)品上時，有可 能會在電車等等人員混雜的場所中使用，此時有可能不希望周圍的人看到顯 示畫面。因此對于隱私模式下的使用要求為使用者可清楚看見顯示畫面，而 使用者以外的閑雜人等則難以看清楚顯示畫面。因應(yīng)上述要求，須縮窄公知液晶顯示裝置的圖像信號范圍，這樣一來， 色階(信號電壓)的范圍也變窄，對比會變得不好，而產(chǎn)生從正面看時的像素 顯示也變差的問題。因此，例如日本專利特開平09-230377號公報中提出， 一種改變液晶顯 示面板的視野角度的方法。此方法由垂直配向型向列式(VAN)液晶模式所實 施，在VAN模式下，為了防偷窺，具有一個傾斜范圍的視角會變得十分狹 窄，在隱私模式下的使用有不足的問題。再者，例如日本專利特開2007-17988號公報提出，使用2片液晶顯示面 板顯示像素，其可于廣角可視的第一模式與僅窄角可視的第二模式間進行液 晶顯示的切換。然而，此方法因為使用2片面板，裝置會變厚，而且也有成 本較高的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，其不需要特別的工藝或控制，簡單來 說，從正面看時，可保持一般亮度及對比的圖像顯示，而從偏離正面的角度 看時，借由以特定的顏色或交錯圖案等等進行圖像顯示而變得不清楚，因而 提供可以隱私模式使用的液晶顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種有源式矩陣型液晶顯示裝置，包括像素陣列與 電壓源。像素陣列由多個像素組件所構(gòu)成。電壓源供應(yīng)多個信號電壓給像素 陣列，用以控制像素陣列的亮度，并顯示圖像。其中，相鄰的像素組件會分 別給予不同電平的信號電壓。相鄰的像素組件的平均亮度隨著信號電壓的變 化關(guān)系于正視有源式矩陣型液晶顯示裝置時，呈現(xiàn)一般的Y曲線，以顯示出 預(yù)期的圖像。且相鄰的像素組件的平均亮度隨著信號電壓的變化關(guān)系于偏移 一角度斜視有源式矩陣型液晶顯示裝置時，呈現(xiàn)在特定色階(信號電壓)范圍 內(nèi)維持在一固定值，以改變圖像對比而顯示出難以辨識的圖像。因此從正面 看的圖像可顯示出本來的圖像，而從斜面看時因?qū)Ρ雀淖冎剩瑒t顯示出難 以看出本來圖像的圖像。上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中像素組件可為像素或由 像素分割而得的子像素，例如將一種顏色的像素進一步分割為2。上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置，還包括儲存裝置以及對照表。其中，儲存裝置用以儲存欲輸入至該像素陣列的像素數(shù)據(jù)；對照表與儲 存裝置相通，并記錄有對應(yīng)像素數(shù)據(jù)的多個電壓值，其可輸出不同的電壓值 給相鄰像素組件，以區(qū)別隱私模式使能狀態(tài)下正視與斜視時的亮度。上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置，還包括開關(guān)，其與對照表相 通，并可被控制以切換有源式矩陣型液晶顯示裝置選擇性地進入隱私模式使 能狀態(tài)或隱私模式禁能狀態(tài)。上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中當有源式矩陣型液晶顯 示裝置選擇性進入隱私模式禁能狀態(tài)時，會改用另一個與儲存裝置相通的對 照表來輸出電壓至像素陣列。上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中電壓值以數(shù)字形式記錄 于對照表中，而有源式矩陣型液晶顯示裝置還包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其與對 照表相通，用以于施加電壓值至相鄰像素組件前，將電壓值轉(zhuǎn)換為模擬形式。上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中特定的信號電壓范圍為
輸出至像素陣列的Y曲線的整體的信號電壓范圍的20%~80%。上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中為了使從斜角度看時的 圖像難以看出本來圖像，在特定色階(信號電壓)范圍下至少混合兩種不同的 固定亮度。例如像素陣列具有第一區(qū)與第二區(qū)，其中第一區(qū)在特定的信號電 壓范圍內(nèi)的平均亮度系數(shù)維持在一固定值，而第二區(qū)在特定的信號電壓范圍 內(nèi)的平均亮度維持在另一固定值，因而于偏移一角度斜視該有源式矩陣型液 晶顯示裝置時對比會變更差。上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中第一區(qū)與第二區(qū)彼此水 平相鄰或彼此垂直相鄰。上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中像素陣列包括多個第一 區(qū)與第二區(qū)，且第一區(qū)與第二區(qū)以一間隔配置成棋盤狀。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種具有上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置 的電子裝置，用以顯示數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種使上述所記載的有源式矩陣型液晶顯示裝置操 作于一隱私模式下的方法，包括使有源式矩陣型液晶顯示裝置進入一隱私模 式使能狀態(tài)；以及分別施加不同的信號電壓至像素陣列的相鄰像素組件，以 使相鄰像素組件產(chǎn)生一平均亮度。其中，相鄰像素組件的平均亮度系隨信號 電壓的變化關(guān)系于正視有源式矩陣型液晶顯示裝置時呈現(xiàn)Y曲線，以顯示出 預(yù)期的圖像；且相鄰像素組件的平均亮度隨信號電壓的變化關(guān)系用于偏移一 角度斜視有源式矩陣型液晶顯示裝置時，在特定的信號電壓范圍內(nèi)維持在一 固定值，以改變圖像對比至難以辨識的程度。根據(jù)本發(fā)明，利用分別施加不同電平的信號電壓至相鄰像素來改變圖像 對比，因而使正面看的圖像為一般預(yù)期的圖像，而斜面看時顯示出來的畫面 無法辨識，確保隱私的維護。


圖1表示出色階(信號電壓)與亮度的關(guān)系圖。圖2為從離正面60度傾斜角看的使用者與液晶顯示畫面的位置示意圖。 圖3(A)為從離正面60度傾斜角看時所看到的2種亮度呈縱向交錯的畫面。 圖3(B)為從離正面60度傾斜角看時所看到的2種亮度呈橫向交錯的畫面。圖3(C)為從離正面60度傾斜角看時所看到的2種亮度呈棋盤狀交錯的 畫面。圖4為本發(fā)明有源式矩陣型液晶顯示裝置的像素顯示方式的方框圖。并且，上述附圖中的附圖標記說明如下1從正面看時色階與亮度的變化曲線(曲線)2從離正面60度傾斜角看時色階與亮度的變化曲線3施加2個不同電壓給相鄰像素時色階與亮度的變化曲線的實例4施加2個不同電壓給相鄰像素時色階與亮度的變化曲線的另一實例I高亮度區(qū)域II低亮度區(qū)域21像素22子像素23子像素24數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器 25對照表 26內(nèi)存 27像素數(shù)據(jù) 28開關(guān)具體實施方式
以下參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例圖1所示者為亮度(或稱為輝度)相對于色階(或灰階，信號電壓)的變化關(guān) 系。此類曲線通常稱為Y曲線。曲線1為一般的Y曲線。 一般來說，亮度相對 于色階以指數(shù)函數(shù)的關(guān)系增加。另一方面，曲線2為如第二圖中使用者從離 正面60度傾斜角看時，對應(yīng)于色階的亮度變化。通常，各像素分別施予對 應(yīng)于圖l橫軸上所示色階的電壓，根據(jù)個別的像素顯示出畫面，其中從正面 者以曲線l的亮度表示，從斜面者以曲線2的亮度表示。例如，對應(yīng)于色階施加某電壓V于一像素時，從正面看的亮度以V的函 數(shù)Io(V)表示。此即為Y曲線1。相反地，同樣對應(yīng)于色階施加某電壓V于一 　數(shù)Io(V)表示。此即為Y曲線1。相反地，同樣對應(yīng)于色階施加某電壓V于一 像素的情形下，從離正面60度傾斜角看的亮度以V的函數(shù)l60 (V)表示。此 即為Y曲線2。換言之，由于從正面看的亮度以曲線1表示，而從離正面60 度傾斜角看的亮度以曲線2表示，因此某一信號與某一信號間的亮度差原則 上只用曲線1的變化與曲線2的變化的差異來表示。因此，從斜面看的圖像 和從正面看的圖像為幾乎相同的圖像，只是顯示出來的畫面不太清楚。所以，根據(jù)本發(fā)明，利用分別施加不同電平的信號電壓至相鄰像素來改 變圖像對比，因而使正面看的圖像為一般預(yù)期的圖像，而斜面看時顯示出來 的畫面無法辨識，確保隱私的維護。例如，分別施加信號電壓W及V2至相 鄰的像素1及像素2，則從正面看的亮度為像素1及像素2的平均，亦即 (10(V0+I()(V2))/2，而從離正面60度傾斜角看的亮度為(l6o(VO+l6o(V2))/2。此 時，已知(Io(VO+Io(V2))/2為本來的y曲線，可由正面看到一般預(yù)期的圖像。而 為了表示出例如曲線3及4所示的在特定的信號電壓范圍內(nèi)具有固定的亮度 (IUVO+l6o(V2)y2， Vi及V2須事先設(shè)定，以改變圖像對比，而使從離正面60 度傾斜角看到的圖像難以辨識。換言之，曲線3及4為了破壞本來圖像顯示 功能(即施予各像素不同信號電壓以得到不同亮度的畫面顯示)所設(shè)定的曲 線，使從斜面看的亮度不隨信號電壓的變化改變。如此一來，各像素的亮度 從正面看時相對于信號電壓的變化呈Y曲線變化，顯示出本來所預(yù)期的圖像， 而從離正面60度傾斜角看的亮度變化，于特定的信號電壓范圍內(nèi)，呈現(xiàn)固 定的亮度。當全部的像素均為相同的亮度時，圖像對比變差，可使本來的圖 像變得難以辨認。此外，例如使一列或某些固定列的像素所得之(I6。(V0+I6。(V2))/2為曲線3， 而與其交錯的一列或某些列的像素所得之(l60(Vi)+l6o(V2))/2為曲線4，則可得到如第三圖(A)所示的從離正面60度傾斜角看時所看到的高亮度區(qū)域I與低 亮度區(qū)域II兩種亮度呈縱向交錯的畫面。換言之，若在不同區(qū)域中使用2種 Y曲線，可使從斜面看的圖像對比更差，有更加復(fù)雜的陰影效果。此外，高亮 度區(qū)域I與低亮度區(qū)域II也可配置成如第三圖(B)及第三圖(C)所示的橫向交 錯、棋盤式交錯(間隔配置)等畫面，因而使從斜面看的圖像有更加復(fù)雜的陰 影效果，而使其更加難以辨識。上述本發(fā)明的有源式矩陣型液晶顯示裝置所包含的像素矩陣以像素為單
位進行電壓供給的差異化。除此之外，像素矩陣亦可以像素分割而得的子像 素為單位進行電壓供給的差異化。不過，在未分割像素的情形下，為了得到 兩個電壓要使用2個像素，因而分辨率會減半。為了解決此問題，如前述般 將一個像素(或子像素)分為二，給予兩個電壓信號，則可維持本來的分辨率。圖4為根據(jù)本發(fā)明有源式矩陣型液晶顯示裝置的像素顯示方式的方框 圖，其以同時供給不同電壓到相鄰子像素為例加以說明。在圖4中，液晶顯 示裝置具有像素陣列以包含多個像素21。各像素21對應(yīng)設(shè)置于矩陣的縱方 向與橫方向上的多個R， G， B三原色，并分割為子像素22與子像素23。液 晶顯示裝置更包含電壓源，供應(yīng)信號電壓到像素陣列，用以控制像素陣列的 亮度，顯示出圖像。首先，將像素數(shù)據(jù)27存在內(nèi)存26中，從內(nèi)存26輸出 的像素數(shù)據(jù)根據(jù)對照表25，經(jīng)數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器24轉(zhuǎn)換成電壓數(shù)據(jù)。其 中，對照表25分別與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器24、內(nèi)存26耦接，并以數(shù)字形式紀錄 有對應(yīng)像素數(shù)據(jù)的電壓值，其可分別輸出不同的電壓值到子像素22、 23，以 區(qū)別隱私模式使能狀態(tài)下正視與斜視時的亮度。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器24用以于 施加電壓值至子像素22、 23前，將電壓值轉(zhuǎn)換為模擬形式。此時，對照表中所設(shè)定的輸出信號電壓K與V2分別對應(yīng)至使從正面看顯示裝置時的亮度為一般的Y曲線1，從斜面看顯示裝置時的亮度為曲線3。所輸出的信號電壓 V,與V2分別施加至子像素22與子像素23。上述實施例中的各裝置雖用來處理子像素，但同樣可用以處理相鄰的像 素，而得到幾乎相同的效果。另外，可設(shè)計一可選擇的系統(tǒng)，以利用與對照表耦接的開關(guān)，切換一隱 私模式禁能狀態(tài)(即只需顯示本來圖像的情況)，以及一隱私模式使能狀態(tài)(即 需使從正面看的圖像為本來的圖像，而從斜面看的圖像為與本來圖像對比不 同的圖像的情況)。在一般的場合下顯示出廣視野的圖像，而只在公共場所等 隱私模式為必要的情形下使從斜面看的圖像難以辨識。在圖4中，利用開關(guān) 部28轉(zhuǎn)換對照表，以輸出信號電壓至像素陣列，其中，可選擇一般的對照 表，如對照表25以及另一個與內(nèi)存26耦接的隱私模式用對照表(未圖示)。 如此一來，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置在不使用隱私模式時，可有較廣的視野， 隨場所可有因地置宜的實施方式。除此之外，為了使隱私模式下從斜面看的圖像更難辨識，也可將所使用
的信號電壓范圍狹窄化。為了使Y曲線中相對于信號電壓的亮度可如曲線3 或4般保持固定，通常須將整體信號電壓限定在某范圍內(nèi)。因此，若只在兩個Y曲線的亮度為固定的特定信號電壓范圍內(nèi)使用的話，從斜面看的圖像可在 一個區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)完全相同的亮度，而在混合不同亮度的兩個區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)陰影 的效果。這種兩個Y曲線的亮度為固定的特定信號電壓范圍，可從信號電壓整 體范圍的20% 80%選擇，在此范圍內(nèi)使用下，可使每個區(qū)域中從斜面看的 亮度完全相同。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，其于隱私模式下的操作方法，包括使液晶 顯示裝置進入隱私模式使能狀態(tài)；以及分別施加不同的信號電壓至像素陣列 的相鄰像素，以使相鄰像素產(chǎn)生一平均亮度。其中，相鄰像素的平均亮度系 隨信號電壓的變化關(guān)系于正視液晶顯示裝置時呈現(xiàn)Y曲線，以顯示出預(yù)期的 圖像；且相鄰像素的平均亮度隨信號電壓的變化關(guān)系于偏移一角度斜視液晶 顯示裝置時，在特定的信號電壓范圍內(nèi)維持在一固定值，以改變圖像對比至 難以辨識的程度。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置可用在個人計算機、筆記本電腦、個人數(shù)字 助理(PDA)、數(shù)碼相機、移動電話、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等電子器材的液晶顯示部， 用以顯示數(shù)據(jù)。尤其對于筆記本電腦、PDA、移動電話等便攜式電子器材的 應(yīng)用更加有利。
權(quán)利要求
1. 一種有源式矩陣型液晶顯示裝置，包括一像素陣列，包含多個像素組件；以及一電壓源，供應(yīng)信號電壓到該像素陣列，用以控制該像素陣列的亮度，以并顯示一圖像；其中分別施加不同電平的信號電壓到相鄰的像素組件；其中所述相鄰像素組件的平均亮度隨信號電壓的變化關(guān)系于正視該有源式矩陣型液晶顯示裝置時呈現(xiàn)一γ曲線，以顯示出一預(yù)期的圖像；且其中所述相鄰像素組件的平均亮度隨信號電壓的變化關(guān)系于偏移一角度斜視該有源式矩陣型液晶顯示裝置時，在一特定的信號電壓范圍內(nèi)維持在一固定值，以改變圖像對比至一難以辨識的程度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中該相鄰像素組件 為相鄰的像素或由一像素分割而得的相鄰子像素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的有源式矩陣型液晶顯示裝置，還包括 一儲存裝置，用以儲存欲輸入至該像素陣列的像素數(shù)據(jù)； 第一對照表，與該儲存裝置相通，其中記錄有對應(yīng)該像素數(shù)據(jù)的電壓值，用以于該有源式矩陣型液晶顯示裝置選擇性進入一隱私模式使能狀態(tài)時輸 出電壓至該像素陣列；第二對照表，與該儲存裝置相通，其中記錄有對應(yīng)該像素數(shù)據(jù)的電壓值， 用以于該有源式矩陣型液晶顯示裝置選擇性進入一隱私模式禁能狀態(tài)時輸 出電壓至該像素陣列；以及一開關(guān)，與該第一與第二對照表相通，可被控制以切換該有源式矩陣型 液晶顯示裝置選擇性進入該隱私模式使能狀態(tài)或該隱私模式禁能狀態(tài)；其中在該隱私模式使能狀態(tài)下該第一對照表可輸出不同的電壓值到該 相鄰像素組件，以區(qū)別正視與斜視時的亮度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中所述電壓值以數(shù) 字形式記錄于該對照表中，而該有源式矩陣型液晶顯示裝置還包括一數(shù)字模 擬轉(zhuǎn)換器，與該第一與第二對照表相通，用以于施加所述電壓值至該相鄰像 素組件前，將所述電壓值轉(zhuǎn)換為模擬形式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中該特定的信號電 壓范圍為輸出至該像素陣列的該Y曲線的信號電壓范圍的20%~80%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中該像素陣列的第 一區(qū)在該特定的信號電壓范圍內(nèi)的平均亮度維持在該固定值，而該像素陣列 的第二區(qū)在該特定的信號電壓范圍內(nèi)的平均亮度維持在另一固定值，因而于 偏移一角度斜視該有源式矩陣型液晶顯示裝置時對比更差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的有源式矩陣型液晶顯示裝置，其中該像素陣列包括多個該第一區(qū)與該第二區(qū)，該第一區(qū)與該第二區(qū)彼此水平或垂直相鄰，或間 隔配置成棋盤狀。
8. —種具有根據(jù)權(quán)利要求1的有源式矩陣型液晶顯示裝置的電子裝置， 用以顯示數(shù)據(jù)。
9. 一種使一有源式矩陣型液晶顯示裝置操作于一隱私模式下的方法，包括使該有源式矩陣型液晶顯示裝置進入一隱私模式使能狀態(tài)；以及 施加不同信號電壓至一像素陣列的相鄰像素組件；其中所述相鄰像素組件的平均亮度隨信號電壓的變化關(guān)系于正視該有 源式矩陣型液晶顯示裝置時呈現(xiàn)一Y曲線，以顯示出一預(yù)期的圖像；且其中所述相鄰像素組件的平均亮度隨信號電壓的變化關(guān)系于偏移一角 度斜視該有源式矩陣型液晶顯示裝置時，在一特定的信號電壓范圍內(nèi)維持在 一固定值，以改變圖像對比至一難以辨識的程度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該相鄰像素組件為相鄰的像素或由一像素分割而得的相鄰子像素。
全文摘要
本發(fā)明公開一種有源式矩陣型液晶顯示裝置及其操作方法、電子裝置，所述液晶顯示裝置包括像素陣列與電壓源。像素陣列由多個像素元件所構(gòu)成。電壓源供應(yīng)多個信號電壓給像素陣列，用來控制像素陣列的亮度，并顯示圖像。分別施加不同的信號電壓給相鄰像素或子像素，所述相鄰像素或子像素的平均亮度使得正視時呈現(xiàn)一般的γ曲線，而斜視時呈現(xiàn)在特定色階(信號電壓)范圍內(nèi)為固定的情況，因此從正面看的圖像顯示出本來的圖像，而從斜角度面看則顯示出難以看出本來圖像的圖像。本發(fā)明利用分別施加不同電平的信號電壓至相鄰像素來改變圖像對比，因而使正面看的圖像為一般預(yù)期的圖像，而斜面看時顯示出來的畫面無法辨識，確保隱私的維護。
文檔編號G09G3/36GK101399025SQ20081016683
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者吉賀正博, 柴崎稔 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司