能够控制视角的液晶屏及具有该液晶屏的液晶显示装置

摘要

能够控制视角的液晶屏及具有该液晶屏的液晶显示装置。提供了一种限制了视角的液晶屏。该液晶屏包括多个彩色像素和多个干涉子像素。所述多个彩色像素中的每一个都包括红(R)、绿(G)以及蓝(B)子像素。所述多个干涉子像素包括在所述多个彩色像素中的每一个中，并置于与所述多个彩色像素相同的平面上，以对透过液晶屏并沿液晶屏的两个侧向传播的光进行控制，而不控制来自液晶屏的正向的光。通过干涉子像素可以控制视角。由于将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会增大。此外，可以防止光量的减小和亮度的劣化。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以控制图像的视角的液晶屏以及具有该液晶屏的液晶显示装置(LCD)。

背景技术

液晶显示装置(LCD)通过对施加给液晶屏的电场的强度进行控制，从而调节透过液晶屏的光量，来显示图像。液晶屏是LCD的主要部件。液晶屏利用外部光来显示图像，因此具有有限的视角。引入了以下模式以改进液晶屏的有限的视角：利用水平电场的面内切换(IPS)模式、利用补偿膜的模式以及利用透明电极上的凸起或开口图案的多畴模式。

数据终端(例如，便携式电话、个人数字助理(PDA)以及计算机)的用户希望防止其他人看到所显示的数据。为了满足这种需求，除宽视角模式以外，还要求用作数据终端的显示装置的LCD提供窄视角模式。

已提出双结构液晶屏来满足对多视角模式的需求。

图1是一种能够控制视角的现有技术的双结构液晶屏的剖面图。参照图1，现有技术的双结构液晶屏包括普通板10和置于普通板10上的干涉板12。普通板10显示图像，而干涉板12使得沿侧向传播的光相干涉。该双结构液晶屏可以利用干涉板12的光干涉操作来改变视角。

包括有双结构液晶屏的LCD对干涉板12选择性地进行驱动，以提供宽视角模式和窄视角模式。即，使干涉板12接通或关闭，以提供窄视角模式和宽视角模式。

在双结构液晶屏中，外部光必须透过两个液晶层，因此图像的亮度大大降低了。此外，双结构液晶屏比单结构液晶屏更厚并且更重。此外，即使在窄视角模式下，如图2B和2C所示，在左侧和右侧也能模糊地看到从正面看到的图像(如图2A所示)。这使得难以保护用户的私密性。

发明内容

提供了一种能够限制视角的液晶屏以及具有该液晶屏的LCD。

一种液晶屏，其包括多个彩色像素，其中每个彩色像素都包括红(R)、绿(G)以及蓝(B)子像素。在所述多个彩色像素中的每一个中都包括多个干涉(E)子像素，这些干涉(E)子像素被置于与所述多个彩色像素相同的平面和层中的任何一个上，以限制透过所述液晶屏并沿所述液晶屏的两个侧向传播的光，而不限制来自所述液晶屏的正向的光。

在所述多个彩色像素中的每一个中包括的所述多个子像素连接到一对选通线和一对数据线。

在所述多个彩色像素中的每一个中包括的所述多个子像素共同地连接到一条选通线并分别连接到4条数据线。

通过水平电场来驱动所述R、G以及B子像素，并且可以通过垂直电场来驱动所述多个干涉子像素。

所述R、G以及B子像素中的每一个都可以包括与至少一个或更多个带形像素电极相交替的至少一个或更多个带形公共电极。所述多个干涉子像素中的每一个都可以包括相互面对的片形像素电极和片形公共电极。

在另一实施例中，提供了一种LCD，其包括：上述液晶屏；数据驱动器，其将像素驱动信号逐线地提供给所述液晶屏的所述多个子像素；干涉数据生成器，其生成待提供给所述多个子像素的干涉数据；视频数据组合器，其将所述干涉数据加入提供给所述数据驱动器的视频数据。

所述干涉数据生成器包括存储器，所述存储器存储有形成了具有干涉图案的图像的干涉子像素数据。存储器控制器对所述存储器的读取操作进行控制。

所述干涉数据生成器还包括偏移子像素数据生成器，所述偏移子像素数据生成器生成具有与偏移电压相对应的逻辑值的偏移子像素数据。选择器响应于宽/窄模式控制信号将来自所述偏移子像素数据生成器的所述偏移子像素数据和来自所述存储器的所述干涉子像素数据选择性地传送给所述视频数据组合器。

所述偏移子像素数据生成器包括寄存器或切换器。

所述存储器还可以存储具有与偏移电压相对应的逻辑值的偏移子像素数据。所述存储器控制器根据宽/窄模式控制信号对所述存储器进行控制，使得将存储在所述存储器中的所述偏移子像素数据和所述干涉子像素数据选择性地读取并发送给所述视频数据组合器。

所述干涉数据生成器包括：数据组合器，对包含在所述视频数据中的R、G以及B子像素数据进行组合；运算单元，基于组合后的子像素数据对干涉子像素数据进行计算，并将所计算出的干涉子像素数据提供给所述视频数据组合器。

所述运算单元可以执行运算，使得所述干涉子像素数据的亮度值以基准灰度级分布。

所述运算单元通过如下方式来计算所述干涉子像素数据：将具有比最大灰度级低的灰度级的R、G、B以及E子像素数据之和设置为基准亮度数据，并从所述基准亮度数据减去来自所述数据组合器的组合后的R、G以及B子像素数据之和。

所述运算单元包括：使用来自所述数据组合器的组合后的R、G以及B子像素数据对所述干涉子像素数据执行操作的处理器，或者被设计成使用来自所述数据组合器的组合后的R、G以及B子像素数据向所述视频数据组合器提供所述干涉子像素数据的查找表。

所述干涉数据生成器还可以包括偏移子像素数据生成器，所述偏移子像素数据生成器生成具有与偏移电压相对应的逻辑值的偏移子像素数据。选择器响应于宽/窄模式控制信号将来自所述偏移子像素数据生成器的所述偏移子像素数据和来自所述运算单元的所述干涉子像素数据选择性地传送给所述视频数据组合器。

应当明白，以上一般性描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，旨在提供说明。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步的理解，附图被并入且构成本申请的一部分，例示了多个实施例，并用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是一种能够控制视角的现有技术的液晶屏的剖面图；

图2A到2C例示了当图1的液晶屏在窄视角模式下工作时依赖于视角的图像的状态；

图3是限制了视角的液晶屏的平面图；

图4是根据另一实施例的限制了视角的液晶屏的平面图；

图5是沿图3和4的线A-A’所截取的剖面图；

图6A到6C是例示了图5的液晶屏的偏振特性的曲线图；

图7是限制了视角的LCD的框图；

图8A和8B例示了在图7的LCD的液晶屏上分别在宽和窄视角模式下从侧面观察到的多个图像的状态；

图9是例示了图7中的干涉数据生成器的实施例的详细框图；

图10A例示了在图9的运算单元中使用的基准亮度数据的特性；

图10B和10C例示了从图9的运算单元输出的干涉子像素数据的示例；

图11是例示了图9中的干涉数据生成器的操作的流程图；

图12是例示了图7中的干涉数据生成器的另一实施例的详细框图；

图13例示了图12中的存储器的存储器映射的示例；

图14是例示了图7中的干涉数据生成器的另一实施例的详细框图；

图15是例示了图14中的存储器控制器的操作的流程图；以及

图16是根据另一实施例的限制了视角的LCD的框图。

具体实施方式

图3是限制了视角的液晶屏的平面图。

参照图3，在液晶屏30中，在由多条水平排列的数据线DL1至DL2m与多条垂直排列的选通线GL1至GL2n划分的多个区中设置有多个子像素RSP11至RSPmn、GSP11至GSPmn、BSP11至BSPmn以及ESP11至ESPmn。这些子像素RSP11至RSPmn、GSP11至GSPmn、BSP11至BSPmn以及ESP11至ESPmn中的每一个都包括连接到公共电极Vcom的液晶单元CLC。薄膜晶体管(TFT)MN对子像素进行开关，子像素响应于选通线GL上的扫描信号对从数据线DL向液晶单元CLC发送的信号进行驱动。

将所述多个子像素分类成红(R)子像素RSP11至RSPmn、绿(G)子像素GSP11至GSPmn、蓝(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连接到相对应的奇数号选通线GL1至GL2n-1和相对应的奇数号数据线DL1至DL2m-1。G子像素GSP11至GSPmn连接到相对应的奇数号选通线GL1至GL2n-1和相对应的偶数号数据线DL2至DL2m。B子像素BSP11至BSPmn连接到相对应的偶数号选通线GL2至GL2n和相对应的偶数号数据线DL2至DL2m。E子像素ESP11至ESPmn连接到相对应的偶数号选通线GL2至GL2n和相对应的奇数号数据线DL1至DL2m-1。此外，将各E子像素ESP11至ESPmn与在其上侧和右侧相邻的相对应的R子像素RSP11至RSPmn、G子像素GSP11至GSPmn、B子像素BSP11至BSPmn分组在一起，从而形成限制了图像的视角的彩色像素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共同连接到第一选通线GL1并分别连接到第一数据线DL1和第二数据线DL2。E子像素ESP11和B子像素BSP11共同连接到第二选通线GL2并分别连接到第一数据线DL1和第二数据线DL2。

最后一行的最后一个彩色像素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共同连接到第(2n-1)选通线GL2n-1并分别连接到第(2m-1)数据线DL2m-1和第(2m)数据线DL2m。E子像素ESPmn和B子像素BSPmn共同连接到第(n)选通线GL2n并分别连接到第(2m-1)数据线DL2m-1和第(2m)数据线DL2m。

按面内切换(IPS)模式对R子像素RSP11至RSPmn、G子像素GSP11至GSPmn以及B子像素BSP11至BSPmn进行驱动，使得按宽视角显示图像。相反，按垂直取向(VA)模式对E子像素ESP11至ESPmn进行驱动，使得根据干涉子像素信号使沿侧向观察的图像被选择性地干涉。只在相对于液晶屏30的正面的小角度范围内观察到显示在液晶屏30上的图像。换句话说，当由于E子像素ESP11至ESPmn而发生了图像干涉时，在液晶屏30上显示出窄视角模式的图像。当没有发生图像干涉时，在液晶屏30上显示出宽视角模式的图像。

图4是根据另一实施例的限制了视角的液晶屏的平面图。

参照图4，在液晶屏30A中，在由多条水平排列的数据线DL1至DL4m与多条垂直排列的选通线GL1至GLn划分的多个区中设置有多个子像素RSP11至RSPmn、GSP11至GSPmn、BSP11至BSPmn以及ESP11至ESPmn。这些子像素RSP11至RSPmn、GSP11至GSPmn、BSP11至BSPmn以及ESP11至ESPmn中的每一个都包括连接到公共电极Vcom的液晶单元CLC。薄膜晶体管(TFT)MN对子像素进行开关，子像素响应于选通线GL上的扫描信号对从数据线DL向液晶单元CLC发送的信号进行驱动。将所述多个子像素分类成红(R)子像素RSP11至RSPmn、绿(G)子像素GSP11至GSPmn、蓝(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连接到相对应的第(4k-3)数据线DL1至DL4m-3。G子像素GSP11至GSPmn连接到相对应的第(4k-2)数据线DL2至DL4m-2。B子像素BSP11至BSPmn连接到相对应的第(4k-1)数据线DL3至DL4m-1。E子像素ESP11至ESPmn连接到相对应的第(4k)数据线DL4至DL4m。

将各E子像素ESP11至ESPmn与在其左侧连接相邻的相对应的R子像素RSP11至RSPmn、G子像素GSP11至GSPmn、B子像素BSP11至BSPmn分组在一起，从而形成限制了图像的视角的彩色像素PXC11至PXCmn。因此，第一行的第一彩色像素PXC11包括共同连接到第一选通线GL1并且分别连接到第一数据线DL1到第四数据线DL4的R子像素RSP11、G子像素GSP11、B子像素BSP11以及E子像素ESP11。最后一行的最后一个彩色像素PXCmn包括共同连接到第(n)选通线GLn并且分别连接到第(4m-3)数据线DL4m-3到第(4m)数据线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模式对R子像素RSP11至RSPmn、G子像素GSP11至GSPmn以及B子像素BSP11至BSPmn进行驱动，使得按宽视角显示图像。按VA模式对E子像素ESP11至ESPmn进行驱动，使得根据干涉子像素信号使要沿侧向观察的图像被选择性地干涉。只在相对于液晶屏30A的正面的小角度范围内观察到显示在液晶屏30A上的图像。换句话说，当由于E子像素ESP11至ESPmn而发生了图像干涉时，在液晶屏30A上显示出窄视角模式的图像。当没有发生图像干涉时，在液晶屏30A上显示出宽视角模式的图像。

图5是沿图3和4的线A-A’所截取的剖面图。

参照图5，液晶屏30或30A包括置于下玻璃层31与上玻璃层36之间的液晶层CL。在下玻璃基板31上顺序地形成有栅绝缘层32、数据线DL以及钝化层33。尽管未示出，但是在栅绝缘层32与下玻璃基板31之间形成有TFT和选通线。将数据线DL经过栅绝缘层32电连接到TFT。位于数据线DL的左侧的区域对应于蓝(B)子像素BSP，而位于数据线DL的右侧的区域对应于干涉(E)子像素ESP。在位于数据线DL的左侧的钝化层33上交替形成有第一像素电极34A和公共电极35A。在位于数据线DL的右侧的钝化层33上形成有第二像素电极34B。将第一像素电极34A和公共电极35A形成为例如带形，而将第二像素电极34B形成为例如具有与子像素区相同的尺寸的片形。

在上玻璃基板36的下表面上形成黑底37，以对子像素区进行划分。在由黑底37划分的子像素区中的各彩色子像素区中形成有滤色器38。即，在位于数据线DL的左侧的蓝子像素区BSP中形成有蓝滤色器。在黑底37和滤色器38上形成有覆层39。在覆层39的位于数据线DL的右侧的区域中的右半部分上形成有具有与子像素区相同尺寸的第二公共电极35B。

在蓝子像素BSP中，通过交替排列在下玻璃基板31上的第一像素电极34A和第一公共电极35A向液晶层CL施加水平电场。在蓝子像素BSP中的液晶分子CLCM响应于施加在第一像素电极34A与第一公共电极35A之间的电压，使透射光偏振，使得光量随从液晶屏的正面到侧面的视角的增大而减小，如图6A所例示。在从液晶屏的正向倾斜很大的侧向上也可以观察到显示在液晶屏30或30A上的图像。即，液晶屏30或30A显示了宽视角模式的图像。

在干涉子像素ESP中，通过分别置于下玻璃基板31和上玻璃基板36上以彼此相对的第二像素电极34B和第二公共电极35B，向液晶层CL施加垂直电场。在干涉子像素ESP中的液晶分子CLCE响应于施加在第二像素电极34B与第二公共电极35B之间的垂直电场的大小，使光偏振，使得光量在相对于液晶屏的正向倾斜约40°的两个侧向上最大，如图6B所例示。即，在干涉子像素ESP中的液晶分子CLCE使光偏振，使得光沿两个侧向传播，而不沿正向传播。因此，液晶屏30和30A可以控制视角。

由于将干涉子像素ESP和彩色子像素RSP、GSP以及BSP置于同一平面或同一层上，因此液晶屏的厚度和重量不会增大。通过仅一个液晶层就可以限制视角，并且可以防止光量的减小和亮度的劣化。

图7是限制了视角的LCD的框图。

参照图7，根据另一实施例的LCD包括：液晶屏30；干涉数据生成器40，生成待提供给位于液晶屏30上的干涉子像素ESP11至ESPmn的干涉数据IFD；视频数据组合器42，将干涉数据IFD加入外部视频数据VD。如图3所例示的，液晶屏30包括m×n个彩色像素PXC11至PXCmn，它们包括：连接到奇数号选通线GL1至GL2n-1和奇数号数据线DL1至DL2m-1的红(R)子像素RSP11至RSPmn；连接到奇数号选通线GL1至GL2n-1和偶数号数据线DL2至DL2m的绿(G)子像素GSP11至GSPmn；连接到偶数号选通线GL2至GL2n和奇数号数据线DL1至DL2m-1的蓝(B)子像素BSP11至BSPmn；以及，连接到偶数号选通线GL2至GL2n和偶数号数据线DL2至DL2m的干涉子像素ESP11至ESPmn。

响应于来自外部视频源(例如，计算机的图形卡)的宽/窄模式控制信号W/N，干涉数据生成器40向视频数据组合器42提供用于对液晶屏30的视角的W/N模式进行切换的干涉数据IFD。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平(例如，“高”逻辑电平或“低”逻辑电平)时，干涉数据IFD包括形成固定干涉图案的图像的干涉(E)子像素数据Ed，这使得可以在相对于液晶屏30的正向的两个侧向上添加干涉光。另选地，干涉数据IFD可以包括形成逐图像地变化的干涉图案的干涉子像素数据Ed。为了生成具有逐图像地变化的干涉图案的干涉数据IFD，干涉数据生成器40从外部视频源(例如，计算机的图形卡)接收外部视频数据VD。另一方面，当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了宽视角模式的初始化逻辑电平(例如，“低”逻辑电平或“高”逻辑电平)时，干涉数据IFD包括具有偏移值的偏移子像素数据Eoff，该偏移子像素数据Eoff防止干涉光沿相对于液晶屏30的正向的两个侧向传播。

视频数据组合器42从外部视频源(未示出)接收视频数据VD，该视频数据VD包括R子像素RSP、G子像素GSP以及B子像素BSP的彩色子像素数据。视频数据组合器42将来自干涉数据生成器40的干涉数据IFD加入视频数据VD。此外，视频数据组合器42根据液晶屏30上的子像素的排列状态对彩色子像素数据和干涉(或偏移)子像素数据Ed(或Eoff)进行重排，从而生成组合视频数据CVD。当对连接到奇数号选通线GL1至GL2n-1的R子像素RSP和G子像素GSP进行扫描时，组合视频数据CVD包括其中R子像素数据Rd与G子像素数据Gd相互交替的子像素数据流。当对连接到偶数号选通线GL2至GL2n的E子像素ESP和B子像素BSP进行扫描时，组合视频数据CVD包括其中干涉(或偏移)子像素数据Ed(或Eoff)与B子像素数据Bd相互交替的子像素数据流。

根据本发明的本实施例的LCD还包括：选通驱动器44，对选通线GL1至GL2n顺序地进行驱动；数据驱动器46，对数据线DL1至DL2m顺序地进行驱动；定时控制器48，对选通驱动器44和数据驱动器46的操作定时进行控制。响应于来自定时控制器48的选通定时信号GTS，选通驱动器44生成顺序地使能选通线GL1至GL2n的2n个扫描信号。

响应于来自定时控制器48的数据定时信号DTS，每当选通线GL1至GL2n中的任何一条被使能，时数据驱动器46向数据线DL1至DL2m提供子像素驱动信号。数据驱动器46接收从视频数据组合器42串行地传送的组合视频数据CVD。当对连接到奇数号选通线GL1至GL2n-1中的任何一条的多行R子像素RSP和G子像GSP进行扫描时，数据驱动器46接收其中R子像素数据Rd与G子像素数据Gd相互交替的子像素数据流，使得向奇数号数据线DL1至DL2m-1和偶数号数据线DL2至DL2m分别提供R子像素驱动信号和G子像素驱动信号。当对连接到偶数号选通线GL2至GL2n中的任何一条的多行E子像素ESP和B子像BSP进行扫描时，数据驱动器46接收其中干涉(或偏移)子像素数据Ed(或Eoff)与蓝子像素数据Bd相互交替的子像素数据流，使得向奇数号数据线DL1至DL2m-1和偶数号数据线DL2至DL2m分别提供干涉子像素驱动信号和蓝子像素驱动信号。

当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平时，干涉子像素驱动信号具有允许干涉子像素ESP沿相对于液晶屏30的正向的两个侧向透射干涉光的电压电平。根据干涉子像素驱动信号的电压电平来调节该干涉光的量。将该干涉光的量加入沿两个侧向透过R子像素RSP、G子像素GSP以及B子像素BSP传播的光的量，使得这些亮度分量在两侧相互干涉。

如图8B所例示的，在液晶屏30上显示有不能沿侧向观察到的图像。此外，干涉子像素驱动信号在干涉子像素ESP11至ESPmn的多个位置处具有不同的电压电平，由此彩色像素PXC具有不同的亮度干涉量。在两个侧向上不能识别出显示在液晶屏30上的图像。因此，进一步提高了在窄视角模式下的私密性。

当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了宽视角模式的初始化逻辑电平时，干涉子像素ESP对具有偏移电压电平的偏移子像素驱动信号进行响应，其防止了干涉光沿液晶屏30的正向和两个侧向传播。由于该偏移子像素驱动信号，光只沿液晶屏30的正向和两个侧向透过R、G以及B子像素传播。如图8A所例示的，可以沿侧向和正向观察到显示在液晶屏30上的图像。

定时控制器48从外部视频源接收同步信号(即，垂直和水平同步信号和数据时钟)。利用该同步信号，定时控制器48生成提供给选通驱动器44的选通定时信号GTS和提供给数据驱动器46的数据定时信号DTS。定时控制器48生成对干涉数据生成器40的数据生成操作进行控制的干涉控制信号ECS，和对视频数据组合器42的数据组合操作进行控制的组合控制信号CCS。

图9是例示了图7中的干涉数据生成器40的实施例的详细框图。

参照图9，干涉数据生成器40包括寄存器50、数据组合器52、运算单元54以及选择器56，该选择器56进行操作以对来自外部视频源(例如，计算机的图形卡)的视频数据VD顺序地进行回复。寄存器50存储有与偏移值相对应的偏移子像素数据Eoff。可以由可以生成偏移子像素数据Eoff的多个切换器来代替寄存器50。

数据组合器52顺序地接收R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd，并同时将它们传送给运算单元54。数据组合器52对来自图7的定时控制器48的第一干涉控制信号ECS1进行响应。优选地，第一干涉控制信号ECS1是具有与子像素数据相同的周期的数据时钟。优选地，数据组合器52是移位寄存器，其响应于第一干涉控制信号ECS1对来自外部视频源的R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd顺序地进行移位。

使用来自数据组合器52的组合后的R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd，运算单元54生成干涉子像素数据Ed。运算单元54接收组合后的R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd，并对来自定时控制器48的第二干涉控制信号ECS2进行响应。第二干涉控制信号ECS2的频率为第一干涉控制信号ECS1的频率的1/3(即，周期的3倍)。优选地，第二干涉控制信号ECS2是1/3段数据时钟。为了计算干涉子像素数据Ed，运算单元54根据以下公式(1)从基准亮度数据Yd减去组合后的R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd。如图10A所例示的，将基准亮度数据Yd确定为具有比R子像素数据Rd、G子像素数据Gd、B子像素数据Bd以及E子像素数据Ed的最大灰度级HGL低的基准灰度级REL的R子像素数据Rref、G子像素数据Gref、B子像素数据Bref以及E子像素数据Eref之和。优选地，基准灰度级REL是各子像素数据的中间灰度级。

Ed＝Yd-(Rd+Gd+Bd)

  ＝(Rref+Gref+Bref+Eref)-(Rd+Gd+Bd)      (1)

根据公式(1)，当组合后的R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd的相应灰度级变得低于基准灰度级REL，因而接近基本灰度级(见图10B)时，干涉子像素数据Ed具有接近最大灰度级的灰度级HGL。当组合后的R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd的相应灰度级变得高于基准灰度级REL，因而接近基本灰度级(见图10B)时，干涉子像素数据Ed具有接近基本灰度级的灰度级。

由于如上所述干涉子像素数据Ed具有与R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd的灰度级相反的灰度级，因此在彩色像素PXC的侧面处的亮度分布于基准值附近(例如，中间亮度值)。由于在彩色像素PXC的侧面处的亮度保持为基准值，因此如图8B所例示，从侧向完全不能识别出在窄视角模式下显示在液晶屏30上的图像。因此，可以进一步提高在窄视角模式下的私密性。

对干涉子像素数据Ed进行计算的运算单元54可以是具有运算功能的处理器。运算单元54可以是查找表。即，通过使用组合后的R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd作为一个地址，从该查找表读出存储在该与子像素数据的逻辑值相对应的地址处的干涉子像素数据Ed。每当响应于第二干涉控制信号接收到R子像素数据Rd、G子像素数据Gd以及B子像素数据Bd时，该查找表都执行一次读取操作。

根据来自外部视频源的宽/窄模式控制信号W/N的逻辑值，选择器56选择来自寄存器50的偏移子像素数据Eoff或来自运算单元54的干涉子像素数据Ed作为干涉数据IFD，并将该干涉数据IFD传送给图7的视频数据组合器42。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平(即，“高”逻辑电平或“低”逻辑电平)时，选择器56选择来自运算单元54的干涉子像素数据Ed作为干涉数据IFD，并将该干涉数据IFD传送给视频数据组合器42。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了宽视角模式的初始化逻辑电平(即，“低”逻辑电平或“高”逻辑电平)时，选择器56选择来自寄存器50的偏移子像素数据Eoff作为干涉数据IFD，并将该干涉数据IFD传送给视频数据组合器42。

图11是例示了图9中的干涉数据生成器40的操作的流程图。

参照图11，干涉数据生成器40确定宽/窄模式控制信号W/N是否具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平(即，“高”逻辑电平或“低”逻辑电平)(操作S10)。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平(即，“高”逻辑电平或“低”逻辑电平)时，干涉数据生成器40从外部视频源顺序地接收R子像素数据Rdi、G子像素数据Gdi以及B子像素数据Bdi(操作S12)，并对该R子像素数据Rdi、G子像素数据Gdi以及B子像素数据Bdi进行组合(操作S14)。

干涉数据生成器40使用组合后的R子像素数据Rdi、G子像素数据Gdi以及B子像素数据Bdi，通过公式(1)来计算干涉子像素数据Edi(操作S16)，并选择所计算出的干涉子像素数据Edi作为干涉数据IFD，以将该干涉数据IFD提供给视频数据组合器42(操作S18)。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了宽视角模式的初始化逻辑电平(即，“低”逻辑电平或“高”逻辑电平)时，干涉数据生成器40选择偏移子像素数据Eoff作为干涉数据IFD，并将该干涉数据IFD提供给视频数据组合器42(操作S20)。在操作S18和S20之后，干涉数据生成器40回到操作S10。

图12是例示了图7中的干涉数据生成器40的另一实施例的详细框图。与图9的干涉数据生成器40不同，图12的干涉数据生成器40使用存储器58和存储器控制器60而不是数据组合器52和运算单元54。为简明起见，略去关于与图9中相同的组成部分的描述。

参照图12，存储器58存储有与液晶屏30上的干涉子像素ESP11至ESPmn相对应的干涉子像素数据Ed。存储器58可以是诸如ROM和EEPROM的非易失性存储器。即使不向ROM提供电力，它也可以保持干涉子像素数据Ed。EEPROM可以更新干涉子像素数据Ed，并且在不向EEPROM提供电力时，它也可以保持干涉子像素数据Ed。存储有具有特定干涉图案的干涉子像素数据Ed的存储器58包括与液晶屏30的干涉子像素ESP11至ESPmn相同数量的存储区。这些存储区中的一些存储具有特定灰度级的干涉子像素数据，而其他存储区存储具有比所述特定灰度级低或高的灰度级的干涉子像素数据。例如，当在存储器58中存储有形成图13所示的“L”形黑图案的干涉子像素数据Ed时，第二和第三列并且属于第二到第(n-1)行的存储区和第(n-2)和第(n-1)行并且属于第三到(m-1)列的存储区存储具有与黑色相对应的灰度级的干涉子像素数据Ed，而其他存储区存储具有与白色相对应的灰度级的干涉子像素数据Ed。存储器58可以存储与形成非“L”形干涉图案的干涉子像素ESP11至ESPmn相同数量的干涉子像素数据Ed。

当与使用根据包含在视频数据VD中的R子像素数据Rdi、G子像素数据Gdi以及B子像素数据Bdi计算出的干涉子像素数据Ed相比时，通过使用存储在存储器58中的干涉子像素数据Ed来形成特定干涉图案的图像简化了对视频数据的处理路径。因此，可以提高视频数据组合器42的响应速度。

存储器控制器60使用来自图7的定时控制器48的干涉控制信号ECS来控制存储器58，使得干涉子像素数据Ed对应于从存储器58顺序地读出的一幅图像。提供给存储器控制器60的干涉控制信号ECS包括周期性地指定读取操作时段的读取模式控制信号。读取时钟允许在读取操作时段中一次读取所有的干涉子像素数据Ed。存储器控制器60可以响应于宽/窄模式控制信号W/N。存储器控制器60只在宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平时才执行读取操作，从而防止不必要的功耗。

根据来自外部视频源的宽/窄模式控制信号W/N的逻辑值，选择器56选择来自寄存器50的偏移子像素数据Eoff或来自存储器58的干涉子像素数据Ed作为干涉数据IFD，并将该干涉数据IFD传送给图7的视频数据组合器42。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平(即，“高”逻辑电平或“低”逻辑电平)时，选择器56选择来自存储器58的干涉子像素数据Ed作为干涉数据IFD，并将该干涉数据IFD传送给视频数据组合器42。相反，当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了宽视角模式的初始化逻辑电平(即，“低”逻辑电平或“高”逻辑电平)时，选择器56选择来自寄存器50的偏移子像素数据Eoff作为干涉数据IFD，并将该干涉数据IFD传送给视频数据组合器42。

图14是例示了图7中的干涉数据生成器40的另一实施例的详细框图。

参照图14，干涉数据生成器40包括存储器70和对存储器70的读取操作进行控制的存储器控制器72。存储器70存储有与液晶屏30的干涉子像素ESP11至ESPmn(其形成具有特定干涉图案的图像)相同数量的干涉子像素数据Ed。可以按与针对具有存储在图12的存储器58中的干涉图案的图像相同的方式映射出具有存储在存储器70中的特定干涉图案的图像。存储器70存储有对应于偏移值的偏移子像素数据Eoff。存储器70可以是诸如ROM和EEPROM的非易失性存储器。即使不向ROM提供电力，它也可以保持数据。EEPROM可以更新数据，并且在不向EEPROM提供电力时，它也可以保持数据。选择从存储器70读取的干涉子像素Ed或偏移子像素数据Eoff作为干涉数据IFD，并将该干涉数据IFD提供给图7的视频数据组合器42。

存储器控制器72使用来自图7的定时控制器48的干涉控制信号ECS对存储器70的顺序读取操作进行控制，使得重复地读取存储在存储器70中的偏移子像素数据Eoff或者顺序地读取形成了特定干涉图案的图像的干涉子像素数据Ed。响应于宽/窄模式控制信号W/N，存储器控制器72执行控制操作，使得选择性地读取存储在存储器中的偏移子像素数据Eoff和形成了特定干涉图案的图像的干涉子像素数据Ed。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平时，存储器控制器72执行控制操作，使得从存储器70顺序地读出形成了特定干涉图案的图像的所存储的干涉子像素数据Ed，并将与所读取的干涉子像素数据Ed相对应的干涉数据IFD传送给图7的视频数据组合器42。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了宽视角模式的初始化逻辑电平时，存储器控制器72执行控制操作，使得从存储器70重复地读出偏移子像素数据Eoff，并将与所读取的偏移子像素数据Eoff相对应的干涉数据IFD传送给图7的视频数据组合器42。

图14的干涉数据生成器40具有比图12的干涉数据生成器40更简单的电路结构。

图15是例示了图14中的存储器控制器40的操作的流程图。

参照图15，干涉数据生成器40检查并确定宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平还是指定了宽视角模式的初始化逻辑电平(操作S30)。

当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平(即，“高”逻辑电平或“低”逻辑电平)时，存储器控制器72将分配给它的多个寄存器中的一个的干涉子像素数据标记设置为“1”，以设置对干涉子像素数据Ed的读取模式(操作S32)。存储器控制器72顺序地指定存储器70的存储有特定干涉图案的图像的存储区，使得顺序地读取形成特定干涉图案的图像的干涉子像素数据Ed(操作S34)。将这些顺序地读取的干涉子像素数据Ed(其被确定为干涉数据IFD)提供给图7的视频数据组合器42。

相反，当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了宽视角模式的初始化逻辑电平(即，“低”逻辑电平或“高”逻辑电平)时，存储器控制器72将分配给它的多个寄存器中的一个的干涉子像素数据标记重置为“0”，以设置对偏移子像素数据Eoff的读取模式(操作S36)。存储器控制器72重复地指定存储器70的存储有偏移子像素数据Eoff的存储区，使得重复地读取偏移子像素数据Eoff(操作S38)。将这些顺序地读取的偏移子像素数据Eoff(其被确定为干涉数据IFD)提供给图7的视频数据组合器42。

图16是根据另一实施例的限制了视角的LCD的框图。

参照图16，根据另一实施例的LCD包括液晶屏30A。干涉数据生成器40生成待提供给位于液晶屏30上的干涉子像素ESP11至ESPmn的干涉数据IFD。视频数据组合器42A将干涉数据IFD加入外部视频数据VD。如图4所例示的，液晶屏30A包括m×n个彩色像素PXC11至PXCmn，它们包括：连接到第(4k-3)数据线DL1至DL4m-3的红(R)子像素RSP11至RSPmn；连接到第(4k-2)数据线DL2至DL4m-2的绿(G)子像素GSP11至GSPmn；连接到第(4k-1)数据线DL3至DL4m-1的蓝(B)子像素BSP11至BSPmn；以及连接到第(4k)数据线DL4至DL4m的干涉子像素ESP11至ESPmn。

响应于来自外部视频源(例如，计算机的图形卡)的宽/窄模式控制信号W/N，干涉数据生成器40向视频数据组合器42A提供用于对液晶屏30A的视角的W/N模式进行切换的干涉数据IFD。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平(例如，“高”逻辑电平或“低”逻辑电平)时，干涉数据IFD包括形成了固定干涉图案的图像的干涉(E)子像素数据Ed，这使得可以在相对于液晶屏30A的正向的两个侧向上添加干涉光。干涉数据IFD可以包括形成逐图像地变化的干涉图案的干涉子像素数据Ed。干涉数据生成器40可以从外部视频源(例如，计算机的图形卡)接收外部视频数据VD，该外部视频数据VD生成具有逐图像地变化的干涉图案的干涉数据IFD。当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了宽视角模式的初始化逻辑电平(例如，“低”逻辑电平或“高”逻辑电平)时，干涉数据IFD包括具有偏移值的偏移子像素数据Eoff，该偏移子像素数据Eoff防止干涉光沿相对于液晶屏30A的正向的两个侧向传播。

视频数据组合器42A从外部视频源(未示出)接收视频数据VD，该视频数据VD包括用于R子像素RSP、G子像素GSP以及B子像素BSP的彩色子像素数据。视频数据组合器42A将来自干涉数据生成器40的干涉数据IFD加入视频数据VD。视频数据组合器42A根据液晶屏30A上的子像素的排列状态对R子像素数据Rd、G子像素数据Gd、B子像素数据Bd以及E(或偏移)子像素数据IFD(即Ed或Eoff)进行重排，从而生成组合视频数据CVD。

根据另一实施例的LCD包括：选通驱动器44A，对液晶屏30A的选通线GL1至GLn顺序地进行驱动；数据驱动器46A，对液晶屏30A的数据线DL1至DL4m顺序地进行驱动；定时控制器48A，对选通驱动器44A和数据驱动器46A的操作定时进行控制。响应于来自定时控制器48A的选通定时信号GTS，选通驱动器44A生成顺序地使能选通线GL1至GLn的n个扫描信号。

响应于来自定时控制器48A的数据定时信号DTS，每当选通线GL1至GLn中的任何一条被使能时，数据驱动器46A向4m条数据线DL1至DL4m提供子像素驱动信号。为此，数据驱动器46A接收从视频数据组合器42A串行地传送的组合视频数据CVD。每当选通线GL1至GLn中的任何一条被使能时，数据驱动器46A接收其中R子像素数据Rd、G子像素数据Gd、B子像素数据Bd以及E(或偏移)子像素数据IFD(即Ed或Eoff)顺序并且交替地排列的子像素数据流，使得分别向第(4k-3)数据线DL1至DL4m-3、第(4k-2)数据线DL2至DL4m-2、第(4k-1)数据线DL3至DL4m-1以及第(4k)数据线DL4至DL4m提供R子像素数据流、G子像素数据流、B子像素数据流以及E(或偏移)子像素数据流。

当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了窄视角模式的特定逻辑电平时，干涉子像素驱动信号具有允许干涉子像素ESP沿相对于液晶屏30A的正向的两个侧向透射干涉光的电压电平。根据干涉子像素驱动信号的电压电平来调节该干涉光的量。将该干涉光的量加入沿所述两个侧向透过R子像素RSP、G子像素GSP以及B子像素BSP传播的光的量，使得这些亮度分量在两侧相互干涉。如图8B所例示的，在液晶屏30A上显示有不能沿侧向观察到的图像。对信号进行驱动的干涉子像素在干涉子像素ESP11至ESPmn的多个位置处具有不同的电压电平，由此彩色像素PXC具有不同的亮度干涉量。在所述两个侧向上完全不能识别出显示在液晶屏30A上的图像。因此，进一步提高了在窄视角模式下的私密性。

当宽/窄模式控制信号W/N具有指定了宽视角模式的初始化逻辑电平时，干涉子像素ESP对具有偏移电压电平的偏移子像素驱动信号进行响应，其防止了干涉光沿液晶屏30A的正向和两个侧向传播。由于该偏移子像素驱动信号，只存在沿液晶屏30A的正向和两个侧向透过R、G以及B子像素传播的光。如图8A所例示的，可以沿侧向和正向观察到显示在液晶屏30A上的图像。

定时控制器48A从外部视频源接收同步信号(即，垂直和水平同步信号和数据时钟)。利用该同步信号，定时控制器48A生成待提供给选通驱动器44A的选通定时信号GTS和待提供给数据驱动器46A的数据定时信号DTS。定时控制器48A生成对干涉数据生成器40的数据生成操作进行控制的干涉控制信号ECS，和对视频数据组合器42A的数据组合操作进行控制的组合控制信号CCS。

如上所述，液晶屏包括干涉子像素和彩色子像素，从而限制了其视角。由于将干涉子像素和彩色子像素置于同一平面或同一层上，因此液晶屏的厚度和重量不会增大。通过仅一个液晶层就可以控制视角，并且可以防止光量的减小和亮度的劣化。

通过形成具有干涉图案的图像的干涉子像素数据来驱动干涉子像素。改变了要在液晶屏的侧向上观察的图像。因此，根据本发明的LCD使得可以提高其用户的私密性。

对于本领域的技术人员，很明显，根据以上描述可以进行各种变化和修改。由此，本说明旨在覆盖本发明的变型和修改，只要它们落在所附权利要求及其等同物的范围内。

本发明要求于2005年12月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2005-0135083号和于2006年1月27日提交的第10-2006-0008737号的优先权，通过引用将其全部内容并入于此。