具有宽窄视角模式的图像显示器件及驱动方法转让专利
申请号 : CN200610168310.X
文献号 : CN100593744C
文献日 : 2010-03-10
发明人 : 洪炯基
申请人 : 乐金显示有限公司
摘要 :
本发明公开了一种图像显示器件，包括显示面板；以及在显示面板上包括多个透射部分和多个阻挡部分的障壁，其中多个透射部分和多个阻挡部分排列成矩阵形状，其中第(3N)行和(3N-1)行包括多个透射部分和多个阻挡部分，N为正整数，第(3N-2)行包括排除多个阻挡部分的多个透射部分，其中透射部分和阻挡部分交替排列。
权利要求 :
1、一种图像显示器件，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个图像像素单元，所述多个图像像素单元 中的每一个图像像素单元具有排列为两列三行的矩阵形状的第一至第六子像 素；以及在所述显示面板上包括多个透射部分和多个阻挡部分的障壁，
其中所述多个透射部分和所述多个阻挡部分排列成矩阵形状，
其中第(3N)行和第(3N-1)行包括所述多个透射部分和所述多个阻挡 部分，N为正整数，第(3N-2)行包括排除所述多个阻挡部分的所述多个透射 部分，所述透射部分和阻挡部分交替排列在所述第(3N-1)行和所述第(3N) 行中，并且所述第(3N)行中的透射部分与所述(3N-1)行中的阻挡部分对 准，并且其中各所述阻挡部分具有比各子像素大的面积。
2、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二子像素对 应于其所在图像像素单元的第一行，所述第三和第四子像素对应于其所在图像 像素单元的第二行，并且所述第五和第六子像素对应于其所在图像像素单元的 第三行。
3、根据权利要求2所述的器件，其特征在于，所述障壁提供具有不同视 角的第一和第二观察区，其中所述第一、第二、第四和第五子像素在所述第一 观察区中显示第一图像，并且所述第一、第二、第三和第六子像素在所述第二 观察区中显示第二图像。
4、根据权利要求3所述的器件，其特征在于，所述第一观察区对应于所 述显示面板的中央区域，并且所述第二观察区对应于所述第一观察区的两侧区 域。
5、根据权利要求4所述的器件，其特征在于，施加到所述第三和第六子 像素的图像信号与施加到第四和第五子像素的图像信号相同。
6、根据权利要求4所述的器件，其特征在于，在所述第一子像素中的图 像信号的亮度和在邻近于所述第一子像素的所述第三子像素中的图像信号的 亮度的第一总和与在所述第二子像素中的图像信号的亮度和在邻近于所述第 二子像素的所述第六子像素中的图像信号的亮度的第二总和相同。
7、根据权利要求6所述的器件，其特征在于，所述第一和第二总和基本 上为各子像素中最大亮度的一半。
8、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述障壁包括第一和第二 基板、第一和第二偏振片、第一和第二电极以及液晶层，其中第一和第二基板 彼此面对，第一和第二偏振片分别设置在第一和第二基板的外表面上，第一和 第二电极分别设置在第一和第二基板的内表面上，液晶层插入该第一和第二基 板之间，并且第二电极对应于透射部分和阻挡部分之一。
9、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述显示面板包括液晶面 板和位于该液晶面板后侧的背光组件，并且所述障壁设置在所述液晶面板的前 侧或设置在所述液晶面板与背光组件之间。
10.一种图像显示器件，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个图像像素单元，所述多个图像像素单元 中的每一个图像像素单元具有排列为两列三行的矩阵形状的第一至第六子像 素；和障壁，其包括第一行、第二行和第三行，该第一行为基本透射，第二行具 有多个第一透射部分和多个第一阻挡部分，而第三行具有多个第二透射部分和 多个第二阻挡部分，其中第一透射部分和第一阻挡部分分别与第二阻挡部分和第二透射部分 对准，其中所述第一透射部分和第一阻挡部分沿第二行交替排列，而所述第二透 射部分和第二阻挡部分沿第三行交替排列，并且其中各所述阻挡部分具有比各子像素大的面积。
11.根据权利要求10所述的器件，其特征在于，所述障壁包括第一和第 二基板、第一和第二偏振片、第一和第二电极以及液晶层。
12.根据权利要求10所述的器件，其特征在于，所述第一和第二子像素 对应于其所在图像像素单元的第一行，第三和第四子像素对应于其所在图像像 素单元的第二行，而第五和第六子像素对应于其所在图像像素单元的第三行。
13.根据权利要求10所述的器件，其特征在于，所述障壁提供具有不同 视角的第一和第二观察区，第一、第二、第四和第五子像素在第一观察区中显 示第一图像，而第一、第二、第三和第六子像素在第二观察区中显示第二图像。
14.根据权利要求13所述的器件，其特征在于，所述第一观察区对应于 显示面板的中央区域，而第二观察区对应于第一观察区的两侧区域。
15.一种驱动根据权利要求2所述的图像显示器件的方法，该方法包括：
当工作于窄视角模式时，分别将第一至第六图像信号施加到第一至第六子 像素，所述第三和第六图像信号不同于所述第四和第五图像信号；以及当工作于宽视角模式时，将与所述第四和第五图像信号相同的所述第三和 第六图像信号施加到所述第三和第六子像素。
16、根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述施加第一至第六图 像信号的步骤包括伪造所述第一和第二图像信号以分别产生所述第三和第六 图像信号的步骤，其中彼此邻近的所述第一和第三子像素的亮度的第一总和与 彼此邻近的所述第二和第六子像素的亮度的第二总和相同。
17、根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一和第二总和为 各子像素中的亮度的最大值的一半。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在相同灰度级中，所述 第一和第二子像素具有第一亮度，而所述第三和第六子像素具有第二亮度，并 且其中所述第二亮度大于第一亮度。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：
使用第一伽马信号曲线确定第一和第二图像信号的亮度；以及
使用第二伽马信号曲线确定第三和第六图像信号的亮度。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，在相同的灰度级下，所 述第二伽马信号曲线具有的亮度为第一伽马信号曲线的C1/C2倍，其中C1为 各第一和第二子像素对总亮度的贡献，而C2为各第三和第六子像素对总亮度 的贡献。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述C1/C2与A1/A2成 比例，其中A1为各第一和第二子像素通过液晶面板上方的障壁可视的面积， 而A2为各第三和第六子像素通过液晶面板上方的障壁可视的面积。
说明书 :
本发明要求享有2006年6月27日提出的申请号为2006-0057987的韩国 专利申请的优先权，在此将其全部内容结合进来作为参考。
技术领域
本发明涉及一种显示器件，尤其涉及一种具有宽窄视角模式的显示器件 及其驱动方法。尽管本发明的实施方式适于宽范围的应用，但是其尤其适于提 供在宽窄视角模式之间可转换的显示器件及其驱动方法。
背景技术
通常，用作图像显示器件的液晶显示(LCD)器件包括第一基板、第二基 板和液晶层。第一和第二基板彼此相对并彼此隔开。液晶层夹在该第一和第二 基板之间。LCD器件利用液晶分子的光学各向异性和偏振性来显示图像。
LCD器件包括位于第一和第二基板上的至少一个偏振片。只有在预定方 向振动的光才能穿过偏振片，从而该偏振片产生偏振光。
在LCD器件中视角是一个重要的因素。因此，已经提出了具有宽视角的 LCD器件。例如，将扭曲向列液晶(TN液晶)单元和补偿膜用于LCD器件 以获得宽视角。
图1是根据现有技术的包括TN液晶单元和单轴延迟膜的宽视角LCD器 件的分解透视图。在图1中，宽视角LCD器件10包括TN液晶单元15、两个 单轴延迟膜13、第一偏振片11和第二偏振片17。两个单轴延迟膜13设置在 TN液晶单元15上。第一偏振片11设置在单轴延迟膜13上，而且第二偏振片 17设置在TN液晶单元15之下。换句话说，两个单轴延迟膜13和TN液晶单 元设置在第一和第二偏振片11和17之间。
通常，包括TN单元的LCD器件具有窄视角，并且该LCD器件的亮度取 决于使用者的观看位置。这个问题由TN液晶单元中液晶分子的折射率各向异 性引起，尽管通过在第一偏振片11和TN液晶单元15之间设置两个单轴延迟 膜13在一定程度上补偿了视角。
垂直射入单轴延迟膜的偏振光不会通过单轴延迟膜发生变化。然而，倾斜 射入单轴延迟膜的偏振光会通过单轴延迟膜发生变化。因而，当偏振光垂直射 入两个单轴延迟膜13时，该垂直入射光的偏振状态不发生变化。此外，当偏 振光倾斜射入两个单轴延迟膜13时，由于该两个单轴延迟膜13其偏振状态将 发生变化。通过控制两个单轴延迟膜13的双折射率以补偿窄视角，从而改善 具有TN液晶单元15的LCD器件的视角。因此，图1中的LCD器件具有宽 视角。然而，该LCD器件不提供多视角模式并且在宽视角和窄视角之间不具 有可转换性。
图2是根据现有技术在宽窄视角模式之间具有可转换性的LCD器件的分 解透视图。如图2所示，具有在宽窄视角模式之间的可转换性的LCD器件50 包括宽视角模式液晶单元55、辅助平行对准单元53以及第一和第二偏振片51 和57。第一和第二偏振片51和57分别设置在宽视角模式液晶单元55和辅助 平行对准单元53的外表面上。
辅助平行对准单元53的对准方向平行于第一偏振片51的光轴，并且在辅 助平行对准单元53中的液晶分子彼此平行排列，没有扭曲形状。包括辅助平 行对准单元53的LCD器件50产生具有清楚的颜色变化而不是颜色退化的图 像。此外，包括辅助平行对准单元53的LCD器件50在左右侧和上下侧具有 窄视角。
因此，包括辅助平行对准单元53的LCD器件可以在宽窄视角模式之间转 换。当不向辅助平行对准单元53施加电压或者将低于阈值的电压施加到辅助 平行对准单元53时，LCD器件具有宽视角模式。此外，当将高于阈值的电压 施加到辅助平行对准单元53时，LCD器件具有窄视角模式。
更具体地，当不向辅助平行对准单元53施加电压或者将低于阈值的电压 施加到辅助平行对准单元53时，辅助平行对准单元53的对准方向与第一偏振 片51的光轴相同。因此，通过宽视角模式液晶单元55的光穿过第一偏振片 51，并且LCD器件具有宽视角模式。然而，当将高于阈值的电压施加到辅助 平行对准单元53时，辅助平行对准单元53中的液晶分子重新排列为垂直于第 一偏振片的光轴，使得侧面的视角退化。因此，LCD器件提供窄视角模式。
无论如何，上述单元并没有很好地防止在侧面产生图像。其可以改变光的 相位而不能阻挡光。因此，在LCD器件的侧面上显示图像，并且在侧面的人 仍然会观察到图像。这样，根据现有技术的LCD器件即使在窄视角模式下也 不能为用户提供足够的保密。
LCD器件包括位于第一和第二基板上的至少一个偏振片。只有在预定方 向振动的光才能穿过偏振片，从而该偏振片产生偏振光。
在LCD器件中视角是一个重要的因素。因此，已经提出了具有宽视角的 LCD器件。例如，将扭曲向列液晶(TN液晶)单元和补偿膜用于LCD器件 以获得宽视角。
图1是根据现有技术的包括TN液晶单元和单轴延迟膜的宽视角LCD器 件的分解透视图。在图1中，宽视角LCD器件10包括TN液晶单元15、两个 单轴延迟膜13、第一偏振片11和第二偏振片17。两个单轴延迟膜13设置在 TN液晶单元15上。第一偏振片11设置在单轴延迟膜13上，而且第二偏振片 17设置在TN液晶单元15之下。换句话说，两个单轴延迟膜13和TN液晶单 元设置在第一和第二偏振片11和17之间。
通常，包括TN单元的LCD器件具有窄视角，并且该LCD器件的亮度取 决于使用者的观看位置。这个问题由TN液晶单元中液晶分子的折射率各向异 性引起，尽管通过在第一偏振片11和TN液晶单元15之间设置两个单轴延迟 膜13在一定程度上补偿了视角。
垂直射入单轴延迟膜的偏振光不会通过单轴延迟膜发生变化。然而，倾斜 射入单轴延迟膜的偏振光会通过单轴延迟膜发生变化。因而，当偏振光垂直射 入两个单轴延迟膜13时，该垂直入射光的偏振状态不发生变化。此外，当偏 振光倾斜射入两个单轴延迟膜13时，由于该两个单轴延迟膜13其偏振状态将 发生变化。通过控制两个单轴延迟膜13的双折射率以补偿窄视角，从而改善 具有TN液晶单元15的LCD器件的视角。因此，图1中的LCD器件具有宽 视角。然而，该LCD器件不提供多视角模式并且在宽视角和窄视角之间不具 有可转换性。
图2是根据现有技术在宽窄视角模式之间具有可转换性的LCD器件的分 解透视图。如图2所示，具有在宽窄视角模式之间的可转换性的LCD器件50 包括宽视角模式液晶单元55、辅助平行对准单元53以及第一和第二偏振片51 和57。第一和第二偏振片51和57分别设置在宽视角模式液晶单元55和辅助 平行对准单元53的外表面上。
辅助平行对准单元53的对准方向平行于第一偏振片51的光轴，并且在辅 助平行对准单元53中的液晶分子彼此平行排列，没有扭曲形状。包括辅助平 行对准单元53的LCD器件50产生具有清楚的颜色变化而不是颜色退化的图 像。此外，包括辅助平行对准单元53的LCD器件50在左右侧和上下侧具有 窄视角。
因此，包括辅助平行对准单元53的LCD器件可以在宽窄视角模式之间转 换。当不向辅助平行对准单元53施加电压或者将低于阈值的电压施加到辅助 平行对准单元53时，LCD器件具有宽视角模式。此外，当将高于阈值的电压 施加到辅助平行对准单元53时，LCD器件具有窄视角模式。
更具体地，当不向辅助平行对准单元53施加电压或者将低于阈值的电压 施加到辅助平行对准单元53时，辅助平行对准单元53的对准方向与第一偏振 片51的光轴相同。因此，通过宽视角模式液晶单元55的光穿过第一偏振片 51，并且LCD器件具有宽视角模式。然而，当将高于阈值的电压施加到辅助 平行对准单元53时，辅助平行对准单元53中的液晶分子重新排列为垂直于第 一偏振片的光轴，使得侧面的视角退化。因此，LCD器件提供窄视角模式。
无论如何，上述单元并没有很好地防止在侧面产生图像。其可以改变光的 相位而不能阻挡光。因此，在LCD器件的侧面上显示图像，并且在侧面的人 仍然会观察到图像。这样，根据现有技术的LCD器件即使在窄视角模式下也 不能为用户提供足够的保密。
发明内容
因此，本发明提供一种图像显示器及其驱动方法，其基本消除了由于现有 技术的局限性和缺陷引起的一个或多个问题。
本发明的一个目的在于提供一种图像显示器及其驱动方法，其具有在宽窄 视角模式之间的可转换性。
本发明的另一目的在于提供一种图像显示器及其驱动方法，其在窄视角模 式下具有良好的侧面图像遮挡特性，从而增加用户的保密性。
本发明的再一目的是提供一种图像显示器件及其驱动方法，其能够防止串 扰问题并且具有进一步改善的侧面图像遮挡特性。
本发明的其它特征和优势将在说明书中阐明，部分从说明书是很显然的， 或可以通过本发明的实施方式理解。本发明的目的及其他优点可由在书面的说 明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构实现和获得。
为了获得这些和其它的优势并根据本发明的目的，如在此具体和广泛描述 的，一种图像显示器件包括显示面板以及在显示面板上包括多个透射部分和多 个阻挡部分的障壁，其中多个透射部分和多个阻挡部分排列成矩阵形状，其中 第(3N)行和(3N-1)行包括多个透射部分和多个阻挡部分，N为正整数， 第(3N-2)行包括排除多个阻挡部分的多个透射部分，并且透射部分和阻挡部 分交替排列。
在本发明的另一方案中，一种图像显示器件包括显示面板以及障壁，该障 壁包括第一行、第二行和第三行，其中该第一行基本为透射，第二行具有多个 第一透射部分和多个第一阻挡部分，而第三行具有多个第二透射部分和多个第 二阻挡部分，第一透射部分和第一阻挡部分分别与第二阻挡部分和第二透射部 分对准。
在本发明的另一方案中，一种包括多个图像像素单元的图像显示器件的驱 动方法，其中该图像显示器件可交换地在宽窄视角模式中操作，各多个像素单 元具有排列为两列三行的矩阵形状的第一至第六图像像素，该方法包括当工作 于窄视角模式时，将第一至第六图像信号分别施加到第一至第六图像像素，第 三和第六图像信号不同于第四和第五图像信号；并当工作于宽视角模式时，将 与第四和第六图像信号相同的第三和第六图像信号施加到第三和第六图像像 素。
应该理解，对本发明进行的上述的概括说明和以下的详细说明为示例性的 和解释性的，并旨在提供所要求保护的本发明的进一步解释。
本发明的一个目的在于提供一种图像显示器及其驱动方法，其具有在宽窄 视角模式之间的可转换性。
本发明的另一目的在于提供一种图像显示器及其驱动方法，其在窄视角模 式下具有良好的侧面图像遮挡特性，从而增加用户的保密性。
本发明的再一目的是提供一种图像显示器件及其驱动方法，其能够防止串 扰问题并且具有进一步改善的侧面图像遮挡特性。
本发明的其它特征和优势将在说明书中阐明，部分从说明书是很显然的， 或可以通过本发明的实施方式理解。本发明的目的及其他优点可由在书面的说 明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构实现和获得。
为了获得这些和其它的优势并根据本发明的目的，如在此具体和广泛描述 的，一种图像显示器件包括显示面板以及在显示面板上包括多个透射部分和多 个阻挡部分的障壁，其中多个透射部分和多个阻挡部分排列成矩阵形状，其中 第(3N)行和(3N-1)行包括多个透射部分和多个阻挡部分，N为正整数， 第(3N-2)行包括排除多个阻挡部分的多个透射部分，并且透射部分和阻挡部 分交替排列。
在本发明的另一方案中，一种图像显示器件包括显示面板以及障壁，该障 壁包括第一行、第二行和第三行，其中该第一行基本为透射，第二行具有多个 第一透射部分和多个第一阻挡部分，而第三行具有多个第二透射部分和多个第 二阻挡部分，第一透射部分和第一阻挡部分分别与第二阻挡部分和第二透射部 分对准。
在本发明的另一方案中，一种包括多个图像像素单元的图像显示器件的驱 动方法，其中该图像显示器件可交换地在宽窄视角模式中操作，各多个像素单 元具有排列为两列三行的矩阵形状的第一至第六图像像素，该方法包括当工作 于窄视角模式时，将第一至第六图像信号分别施加到第一至第六图像像素，第 三和第六图像信号不同于第四和第五图像信号；并当工作于宽视角模式时，将 与第四和第六图像信号相同的第三和第六图像信号施加到第三和第六图像像 素。
应该理解，对本发明进行的上述的概括说明和以下的详细说明为示例性的 和解释性的，并旨在提供所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
本发明所包含的附图用于进一步理解本发明，并结合在说明书中构成说 明书的一部分，所述附图示出本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原 理。在图中：
图1为根据现有技术的包括TN液晶单元和单轴延迟膜的宽视角LCD器 件的分解透视图；
图2为根据现有技术具有在宽窄视角模式之间的可转换性的LCD器件的 分解透视图；
图3为解释用于根据本发明实施方式的图像显示器件的观察区产生单元 的工作原理的截面图；
图4A和图4B分别示出用于根据本发明实施方式的图像显示器件的部分 显示面板和部分障壁的平面图；
图5A和图5B为根据本发明实施方式的图像显示器件在第一和第二观察 区分别观察到的图像像素的平面图；
图6为施加到根据本发明实施方式的图像显示器件的图像信号亮度的示 意图；
图7为根据本发明实施方式的图像显示器件显示图像的情况的平面示意 图；
图8为根据本发明实施方式的图像显示器件的障壁的截面示意图；
图9A和9B为分别在不同观察区的图像显示器件的障壁和子像素的平面 图；以及
图10为用于根据本发明的图像显示器件的各像素的伽马信号曲线图。
图1为根据现有技术的包括TN液晶单元和单轴延迟膜的宽视角LCD器 件的分解透视图；
图2为根据现有技术具有在宽窄视角模式之间的可转换性的LCD器件的 分解透视图；
图3为解释用于根据本发明实施方式的图像显示器件的观察区产生单元 的工作原理的截面图；
图4A和图4B分别示出用于根据本发明实施方式的图像显示器件的部分 显示面板和部分障壁的平面图；
图5A和图5B为根据本发明实施方式的图像显示器件在第一和第二观察 区分别观察到的图像像素的平面图；
图6为施加到根据本发明实施方式的图像显示器件的图像信号亮度的示 意图；
图7为根据本发明实施方式的图像显示器件显示图像的情况的平面示意 图；
图8为根据本发明实施方式的图像显示器件的障壁的截面示意图；
图9A和9B为分别在不同观察区的图像显示器件的障壁和子像素的平面 图；以及
图10为用于根据本发明的图像显示器件的各像素的伽马信号曲线图。
具体实施方式
以下将参照附图具体描述在附图中示出的例子的优选实施方式。
图3为解释用于根据本发明的图像显示器件的观察区产生单元的截面图。 在图3中，图像显示器件110包括显示面板120和障壁130。障壁130设置在 显示面板120的前面。显示面板120产生第一和第二图像“IM1”和“IM2”， 并且障壁130用作观察区产生单元。在显示面板120上限定第一和第二图像像 素“PIM1”和“PIM2”。第一和第二图像像素“PIM1”和“PIM2”在显示面板120 上交替排列。障壁130包括透射部分132和阻挡部分134以选择性地通过来自 第一和第二图像像素“PIM1”和“PIM2”的光。所有或者实质量的光通过透射 部分132，而所有或者实质量的光通过阻挡部分134阻挡。透射部分132和阻 挡部分134交替排列。
因此，来自通过显示面板120产生的第一图像像素“PIM1”的第一图像IM1 经过障壁130的透射部分132，从而形成第一观察区“VZ1”。来自通过显示面 板120产生的第二图像像素“PIM2”的第二图像IM2经过障壁130的透射部分 132，从而形成第二观察区“VZ2”。例如，第一观察区“VZ1”形成在显示面 板120的中央部分，而第二观察区“VZ2”形成在第一观察区“VZ1”的两侧 部分。在第一和第二观察区“VZ1”和“VZ2”中的使用者接收不同的图像。
第一和第二图像像素“PIM1”和“PIM2”之间的第一宽度“W1”、透射部 分132的第二宽度“W2”、阻挡部分134的第三宽度“W3”以及第一和第二 观察区“VZ1”和“VZ2”之间的距离“E”形成如下等式：
W1+W2＝2/(1/E+1/W)
通过在显示面板120的前面设置障壁130并且产生来自第一和第二图像 像素“PIM1”和“PIM2”的不同图像，该图像显示器件110在第一和第二观察 区“VZ1”和“VZ2”中分别显示第一和第二图像“IM1”和“IM2”。
图4A和图4B分别示出用于根据本发明实施方式的图像显示器件的部分 显示面板和部分障壁的平面图。图4A和图4B中的水平方向示出了当用户观 察图像显示器件时该图像显示器件的水平方向。如图4A所示，显示面板120 包括多个图像像素单元“UP”。多个图像像素单元“UP”排列成矩阵形状。各 多个图像像素单元包括第一至第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5” 和“P6”。第一至第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”和“P6” 具有3×2的矩阵形状。第一和第二图像子像素“P1”和“P2”在显示面板120 的(3N-2)行中交替排列，N为正整数。第三和第四图像子像素“P3”和“P4” 在显示面板120的(3N-1)行中交替排列。第五和第六图像像素“P5”和“P6” 在显示面板120的(3N)行中交替排列。各第一至第六图像子像素“P1”、“P2”、 “P3”、“P4”、“P5”和“P6”显示彼此不同的图像，或者各第一至第六图像 子像素“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”和“P6”中的一些显示相同的图像。 例如并且第一至第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”和“P6” 中的其中四个图像子像素显示相同的图像。
如图4B所示，障壁130包括多个透射部分132和多个阻挡部分134。多 个透射部分132和多个阻挡部分134交替排列成矩阵形状。透射部分132可以 设置在不具有任何阻挡部分的障壁130的第(3N-2)行中。此外，透射部分 132和阻挡部分134交替排列在障壁130的第(3N-1)行和(3N)行中。
例如，不包括阻挡部分134的透射部分132排列在第一行“R1”中，而 透射部分132和阻挡部分134交替排列在第二行“R2”中。透射部分132和 阻挡部分134交替排列在第三行“R3”中。此外，第三行“R3”中的透射部 分132对应于第二行“R2”中的阻挡部分134，并且第三行“R3”中的阻挡部 分134对应于第二行“R2”中的透射部分132。障壁130的其它行可以具有该 三行的排列。
因为第一和第二图像子像素“P1”和“P2”对应于第一行“R1”，来自第 一和第二图像子像素“P1”和“P2”的图像显示在第一和第二观察区“VZ1” 和“VZ2”中。因此，用户总能接收来自第一和第二图像子像素“P1”和“P2” 的图像。因为第三和第四图像子像素“P3”和“P4”对应于第二行“R2”，来 自第三和第四图像子像素“P3”和“P4”的图像显示在第一和第二观察区“VZ1” 和“VZ2”的其中之一中。例如，当来自第三图像子像素“P3”的图像显示在 第一观察区“VZ1”中时，来自第四图像子像素“P4”的图像显示在第二观察 区“VZ2”中。
同样地，因为第五和第六图像子像素“P5”和“P6”对应于第三行“R3”， 来自第五和第六图像子像素“P5”和“P6”的图像显示在第一和第二观察区 “VZ1”和“VZ2”的其中之一中。例如，当来自第五图像子像素“P5”的图 像显示在第一观察区“VZ1”中时，来自第六图像像素“P6”的图像显示在第 二观察区“VZ2”中。
根据本发明的实施方式，第三和第四图像子像素“P3”和“P4”分别对 应于阻挡部分134和透射部分132，并且第五和第六图像子像素“P5”和“P6” 分别对应于透射部分132和阻挡部分134。或者，第三和第四图像子像素“P3” 和“P4”可分别对应于透射部分132和阻挡部分134，而第五和第六图像子像 素“P5”和“P6”可分别对应于阻挡部分134和透射部分132。
而且，如上所述，第三行“R3”中的透射部分132对应于第二行“R2” 中的阻挡部分134，并且第三行“R3”中的阻挡部分134对应于第二行“R2” 中的透射部分132。然而，第三行“R3”中的透射部分132可对应于第二行“R2” 中的透射部分132，以及第三行“R3”中的阻挡部分134可对应于第二行“R2” 中的阻挡部分134。
图5A和图5B为根据本发明实施方式的图像显示器件在第一和第二观察 区分别观察到的图像像素的平面图。如图5A所示，当在第一观察区VZ1(图 3所示)中的使用者观察图像显示器件110时，因为在障壁130(图4B所示) 中的阻挡部分，不显示来自第三和第六图像子像素“P3”和“P6”(图4A所 示)的图像。来自第一、第二、第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、“P4” 和“P5”的图像穿过障壁130(图4B所示)中的透射部分134而显示在第一 观察区“VZ1”(图3所示)中。因此，在第一观察区“VZ1”中的用户可观 察到来自第一、第二、第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、“P4”和“P5” 的图像。当将产生所需图像的图像信号施加到第一、第二、第四和第五图像子 像素“P1”、“P2”、“P4”和“P5”时，在第一观察区“VZ1”(图3所示)中 的用户可观察到所需图像。
如图5B所示，当在第二观察区VZ2(图3所示)中的用户观察图像显示 器件110时，因为在障壁130(图4B所示)中的阻挡部分，不显示来自第四 和第五图像子像素“P4”和“P5”(图4A所示)的图像。来自第一、第二、 第三和第六图像像素“P1”、“P2”、“P3”和“P6”的图像穿过障壁130(图 4B所示)中的透射部分134而显示在第二观察区“VZ2”(图3所示)中。因 此，在第二观察区“VZ2”中的用户可观察到来自第一、第二、第三和第六图 像子像素“P1”、“P2”、“P3”和“P6”的图像。这样，当将产生所需图像的 图像信号施加到第一、第二、第三和第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”和 “P6”时，在第二观察区“VZ2”(图3所示)中的用户可观察到所需图像。 然而，当将产生所需图像的图像信号施加到第一和第二图像子像素“P1”和“P2” 并将产生非所需图像的图像信号施加到第三和第六图像子像素“P3”和“P6” 时，在第二观察区“VZ2”(图3所示)中的用户不能观察到所需图像。可伪 造所需图像而产生非所需图像，并且该非所需图像可以是感测不到的图像。换 句话说，通过控制施加到第三和第六图像子像素“P3”和“P6”的图像信号而 确定在第二观察区“VZ2”(图3所示)中的用户能否观察所需图像。
如上所述，根据本发明实施方式的图像显示器件110使用障壁130(图4B 所示)作为观察区产生单元并控制施加到显示面板120(图4A所示)的图像 信号。该图像显示器件110具有在宽窄视角模式之间的可转换性。此外，由于 在第一和第二观察区“VZ1”和“VZ2”(图3所示)中显示来自第一至第六 图像子像素“P1”至“P6”中的其中四个图像子像素的图像，所以不会有亮度 和分辨率退化的问题。
图6为施加到根据本发明实施方式的图像显示器件的图像信号亮度的示 意图。参照图5B和图6，无论视角模式如何，将所需图像施加到第一、第二、 第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、“P4”和“P5”。然而，施加到第三和第 六图像子像素“P3”和“P6”的图像取决于视角模式。例如，当图像显示器件 工作于宽视角模式时，将所需图像施加到第三和第六图像子像素“P3”和“P6”。 当图像显示器件工作于窄视角模式时，将非所需图像施加到第三和第六图像子 像素“P3”和“P6”。
如上所述，通过伪造所需图像而获得非所需图像。例如，伪造第一图像 信号“SP1”以产生第三图像信号“SP3”。将第一和第三图像信号“SP1”和“SP3” 分别施加到第一和第三图像子像素“P1”和“P3”。伪造第二图像信号“SP2” 以产生第六图像信号“SP6”。将第二和第六图像信号“SP2”和“SP6”分别施 加到第二和第六图像子像素“P2”和“P6”。伪造第一图像信号“SP1”，使得 第一图像信号“SP1”的亮度与第三图像信号“SP3”的亮度的总和与各图像像 素的最大亮度“Lmax”的一半相等。同样地，伪造第二图像信号“SP2”，使得 第二图像信号“SP2”的亮度与第六图像信号“SP6”的亮度的总和与各图像像 素的最大亮度“Lmax”的一半相等。
如图5B所示，第(3N-2)行中的第一图像子像素“P1”与第(3N-1)行 中的第三图象子像素“P3”相邻。同样，第(3N-2)行中的第二图像子像素“P2” 与第(3N)行中的第六图象子像素“P6”相邻。结果，当在第二观察区“VZ2” 中的用户观察图像显示器件时，各像素单元“UP”具有相同的亮度并且用户 在第二观察区“VZ2”中观察不到所需图像。因而，图像显示器件工作于窄视 角模式。
尽管未示出，各图像子像素可具有产生不同颜色的多个子颜色图像像素。 与上述的伪造相似，伪造图像信号并将其施加到多个子颜色图像像素。
图7为根据本发明实施方式的图像显示器件显示图像的情况的平面示意 图。如图7所示，根据本发明实施方式的图像显示器件110包括显示面板120 和障壁130。图像显示器件110形成第一和第二观察区“VZ1”和“VZ2”。当 图像显示器件110工作于宽视角模式时，通过将与第四和第五图像子像素“P4” 和“P5”相同的图像信号施加到第三和第六图像子像素“P3”和“P6”，用户 在第一和第二观察区“VZ1”和“VZ2”中观察到来自显示面板120的第一至 第六图像子像素“P1”至“P6”中的四个图像子像素的所需图像。用户在第一 观察区“VZ1”中观察到来自第一、第二、第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、 “P4”和“P5”的所需图像，并且用户在第二观察区“VZ2”中观察到来自第 一、第二、第三和第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”和“P6”的所需图像。
此外，当图像显示器件110工作于窄视角模式时，将分别从第一和第二图 像信号“SP1”和“SP2”伪造的第三和第六图像信号“SP3”和“SP6”施加到第 三和第六图像子像素“P3”和“P6”。结果，用户在第一观察区“VZ1”中可 以观察到来自第一、第二、第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、“P4”和“P5” 的所需图像。然而，用户在第二观察区“VZ2”中不能观察到所需图像。换句 话说，当根据本发明实施方式的图像显示面板110工作于窄视角模式时，用户 只有在第一观察区“VZ1”中才能观察到所需图像。
如上所述，障壁130的阻挡部分134(如图3所示)阻挡来自显示面板 120的图像。然而，在另一示例性实施方式中，在宽视角模式中图像可以通过 阻挡部分134(如图3所示)而在窄视角模式中不能通过阻挡部分134。
图8为根据本发明实施方式的图像显示器件的障壁的截面示意图。如图8 所示，障壁130包括第一基板140、第二基板150和液晶层160。第一和第二 基板140和150彼此相对，并且液晶层160夹在二者中间。分别在第一和第二 基板140和150的外表面上形成第一和第二偏振片142和152。此外，分别在 第一和第二基板140和150的内表面上形成第一和第二电极144和154。在第 一基板140的整个表面上形成第一电极144。进而，第二电极154包括透射部 分132和阻挡部分134。将电压施加到第一和第二电极144和154，从而在第 一和第二电极144和154之间感应电场。液晶层160根据电场具有不同的透射 率。例如，当将相同的电压施加到第一和第二电极144和154时，液晶层160 具有某一透射率。而且，当将不同的电压分别施加到第一和第二电极144和 154时，液晶层160没有透射率。第一和第二电极144和154由透明传导材料 制成以传输光。
当包括上述障壁130的图像显示器件110工作于宽视角模式时，阻挡部分 134传输图像信号，从而使用者不仅能在第一观察区“VZ1”中还能在第二观 察区“VZ2”中观察到所需图像，可以从第一至第六图像子像素“P1”和“P6” 观察所需图像。第三和第六图像子像素“P3”和“P6”可以接收与第四和第五 图像子像素“P4”和“P5”相同的图像信号，或者将图像信号分布到第一至第 六图像子像素“P1”和“P6”。结果，当图像显示器件110工作于宽视角模式 时，没有亮度和分辨率退化的问题。
图9A和9B分别为在不同观察区中的图像显示器件的障壁和子像素的平 面图。
如图9A和9B所示，在图像显示器件210的显示面板220中以矩阵形状 排列多个像素单元“UP”。各像素单元“UP”包括第一到第六图像子像素“P1” 到“P6”。第一到第六图像子像素“P1”到“P6”以矩阵形状排列。障壁230 包括多个透射部分232和多个阻挡部分234。多个透射部分232和多个阻挡部 分234在第(3N-1)和(3N)行中交替排列。然而，在第(3N-2)行中，设 置有多个透射部分232而没有阻挡部分234。换句话说，在第一行“1R”中， 用户在第一和第二观察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中观察到来自第 一和第二子像素“P1”和“P2”的相同图像。另一方面，在第二和第三行“2R” 和“3R”中，多个透射部分232和多个阻挡部分234交替排列。由于第三和 第四子像素“P3”和“P4”对应于第二行“2R”，用户在第一和第二观察区“VZ1” (图3)和“VZ2”(图3)中能够观察来自第三和第四子像素“P3”和“P4” 之一的图像。而且，由于第五和第六子像素“P5”和“P6”对应于第三行“3R”， 用户在第一和第二观察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中能够观察来自 第五和第六子像素“P5”和“P6”之一的图像。
在这种情况下，阻挡部分234包括多个单元阻挡部分234u。该多个单元 阻挡部分234u彼此重叠并且重复排列。各单元阻挡部分234u具有比各子像素 “P1”到“P6”大的面积。如果各单元阻挡部分234u具有与各子像素“P1” 到“P6”相同的面积或者比其大的面积，则观察区变得不连续，从而用户在第 一和第二观察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中观察到不期望的图像。 由于在相邻子像素中存在干扰，会产生诸如串扰的问题。
然而，由于根据本发明的图像显示器件的各单元阻挡部分234u具有大于 各子像素“P1”到“P6”的面积，不会出现上述问题。当透射部分232包括多 个单元透射部分232u时，各单元透射部分232u具有比各子像素“P1”和“P6” 小的面积。
换句话说，由于图9A和9B所示的具有障壁230和显示面板220的图像 显示器件在来自第一和第二子像素“P1”和“P2”的第一图像和来自第三到第 六子像素“P3”到“P6”的不同有效面积，存在侧视角的阻挡特性降低的问题。 用于在第一和第二观察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中观察到来自第 一和第二子像素“P1”和“P2”的全部第一图像。然而，用户在第一和第二观 察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中观察到来自第三和第六子像素“P3” 和“P6”以及第四和第五子像素“P4”和“P5”的部分第二图像。
返回到图9A和9B，第一图像的第一宽度“B1”大于第二图像的第二宽 度“B2”。因此，用户在第一观察区“VZ1”(图3)观察到比来自第四和第五 子像素“P4”和“P5”的第二图像大的来自第一和第二子像素“P1”和“P2” 的第一图像。类似的，用户在第二观察区“VZ2”(图3)观察到比来自第三和 第六子像素“P3”和“P6”的第二图像大的来自第一和第二子像素“P1”和 “P2”的第一图像。
结果，各子像素“P1”到“P6”具有不同的亮度。具体地说，在窄视角 模式中，由于在第二观察区“VZ2”(图3)中，来自第一和第二子像素“P1” 和“P2”的第一图像具有比来自第三和第六子像素“P3”和“P6”的第二图 像大的亮度，用户在第二观察区“VZ2”(图3)中可以观察第一图像。实际上， 在窄视角模式中第一图像不应该在第二观察区“VZ2”(图3)中显示给用户。 来自第三和第六子像素“P3”和“P6”以及第四和第五子像素“P4”和“P5” 的第二图像的亮度为来自第一和第二子像素“P1”和“P2”的第一图像的亮度 的60％到90％。
为了解决这些问题，根据本发明的图像显示器件使用不同的伽马信号曲 线，从而如图10所示，各子像素在相同的灰度级中产生不同的亮度。
图10为用于根据本发明的图像显示器件的各像素的伽马信号曲线图。将 亮度归一化，从而该归一化的亮度具有最大值1。如图10所示，图像显示器 件使用至少两个伽马信号曲线，即第一和第二伽马信号曲线“G1”和“G2”。 第一伽马信号曲线“G1”用于第一和第二子像素“P1”和“P2”，而第二伽马 信号曲线“G2”用于第三到第六子像素“P3”到“P6”。
当将相同的灰度级施加到第一到第六子像素“P1”到“P6”时，来自第 四和第五子像素“P4”和“P5”以及第三和第六子像素“P3”和“P6”的第 二图像具有大于来自第一和第二子像素“P1”和“P2”的第一图像的归一化亮 度。具体地说，第一和第二图像之间的差通过上述过程补偿，从而改善了上述 侧视角中阻挡特性的问题。
例如，在相同的灰度级下，第二伽马信号曲线“G2”的归一化亮度为第 一伽马信号曲线“G1”的C1/C2倍，直到临界灰度级“GLc”。当将灰度级划 分为第一和第二部分时，临界灰度级“GLc”可以位于第一和第二部分之间。 符号“C1”表示第一和第二子像素“P1”和“P2”中的第一图像在亮度方面 对总图像的贡献。符号“C2”表示第三和第六子像素“P3”和“P6”中的第 二图像在亮度方面对总图像的贡献。“C1”和“C2”的值可以与第一和第二子 像素“P1”和“P2”以及第三和第六子像素“P3”和“P6”的有效面积成比 例。
由于贡献“C2”在第一部分具有低值，第三和第六子像素“P3”和“P6” 使用第二伽马信号曲线“G2”产生图像。换句话说，由于贡献“C1”在第一 部分中具有高值，第一和第二子像素“P1”和“P2”使用第一伽马信号曲线“G1” 产生图像。结果，第三和第六子像素“P3”和“P6”具有比第一和第二子像素 “P1”和“P2”大的归一化亮度，从而第一和第二子像素“P1”和“P2”与 第三和第六子像素“P3”和“P6”之间的有效面积差得到补偿。
换句话说，在第二部分中，第一和第二子像素使用第一伽马信号曲线“G1” 产生图像。第四和第五子像素“P4”和“P5”以及第三和第六子像素“P3” 和“P6”使用第二伽马信号曲线“G2”产生图像。在第二部分中，灰度级具 有比临界灰度级GLc大的值。可以使用子像素之间的明显面积和亮度差来确 定临界灰度级“GLc”以及与该临界灰度级“GLc”相对应的归一化亮度“L1”。
在图10中，第一和第二伽马信号曲线“G1”和“G2”之间的亮度差在第 二部分小于第一部分。然而，由于第二伽马信号曲线“G2”的亮度大于第一 伽马信号曲线“G1”的亮度，第一和第二子像素“P1”和“P2”与第三和第 六子像素“P3”和“P6”之间的有效面积差得到补偿。
结果，在窄视角模式中，改善了视角限制效果。
平板显示器件(FPD器件)，诸如液晶显示器件(LCD器件)、场发射显 示器件(FED器件)、等离子显示面板(PDP)、电致发光显示器件等等，可以 用作用于根据本发明实施方式的图像显示器件的显示面板。当包括背光组件和 液晶面板的透射型LCD器件用于显示面板时，障壁可以位于液晶面板和用户 之间以及背光组件和液晶面板之间两种情况的其中之一。
因此，根据本发明实施方式的图像显示器件包括位于该图像显示器件的 显示面板与用户之间的观察区产生单元以提供不同的观察区。此外，不同的图 像像素在不同的观察区上显示图像，并且用户在不同的观察区中接收不同的图 像。
很明显，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的精神或者范围的情况 下，可以对本发明实施方式的图像显示器及其驱动方法进行各种修改和变型。 因而，本发明的实施方式意欲覆盖由所附权利要求书及其等同物提供的本发明 的各种修改和变型。
图3为解释用于根据本发明的图像显示器件的观察区产生单元的截面图。 在图3中，图像显示器件110包括显示面板120和障壁130。障壁130设置在 显示面板120的前面。显示面板120产生第一和第二图像“IM1”和“IM2”， 并且障壁130用作观察区产生单元。在显示面板120上限定第一和第二图像像 素“PIM1”和“PIM2”。第一和第二图像像素“PIM1”和“PIM2”在显示面板120 上交替排列。障壁130包括透射部分132和阻挡部分134以选择性地通过来自 第一和第二图像像素“PIM1”和“PIM2”的光。所有或者实质量的光通过透射 部分132，而所有或者实质量的光通过阻挡部分134阻挡。透射部分132和阻 挡部分134交替排列。
因此，来自通过显示面板120产生的第一图像像素“PIM1”的第一图像IM1 经过障壁130的透射部分132，从而形成第一观察区“VZ1”。来自通过显示面 板120产生的第二图像像素“PIM2”的第二图像IM2经过障壁130的透射部分 132，从而形成第二观察区“VZ2”。例如，第一观察区“VZ1”形成在显示面 板120的中央部分，而第二观察区“VZ2”形成在第一观察区“VZ1”的两侧 部分。在第一和第二观察区“VZ1”和“VZ2”中的使用者接收不同的图像。
第一和第二图像像素“PIM1”和“PIM2”之间的第一宽度“W1”、透射部 分132的第二宽度“W2”、阻挡部分134的第三宽度“W3”以及第一和第二 观察区“VZ1”和“VZ2”之间的距离“E”形成如下等式：
W1+W2＝2/(1/E+1/W)
通过在显示面板120的前面设置障壁130并且产生来自第一和第二图像 像素“PIM1”和“PIM2”的不同图像，该图像显示器件110在第一和第二观察 区“VZ1”和“VZ2”中分别显示第一和第二图像“IM1”和“IM2”。
图4A和图4B分别示出用于根据本发明实施方式的图像显示器件的部分 显示面板和部分障壁的平面图。图4A和图4B中的水平方向示出了当用户观 察图像显示器件时该图像显示器件的水平方向。如图4A所示，显示面板120 包括多个图像像素单元“UP”。多个图像像素单元“UP”排列成矩阵形状。各 多个图像像素单元包括第一至第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5” 和“P6”。第一至第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”和“P6” 具有3×2的矩阵形状。第一和第二图像子像素“P1”和“P2”在显示面板120 的(3N-2)行中交替排列，N为正整数。第三和第四图像子像素“P3”和“P4” 在显示面板120的(3N-1)行中交替排列。第五和第六图像像素“P5”和“P6” 在显示面板120的(3N)行中交替排列。各第一至第六图像子像素“P1”、“P2”、 “P3”、“P4”、“P5”和“P6”显示彼此不同的图像，或者各第一至第六图像 子像素“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”和“P6”中的一些显示相同的图像。 例如并且第一至第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”和“P6” 中的其中四个图像子像素显示相同的图像。
如图4B所示，障壁130包括多个透射部分132和多个阻挡部分134。多 个透射部分132和多个阻挡部分134交替排列成矩阵形状。透射部分132可以 设置在不具有任何阻挡部分的障壁130的第(3N-2)行中。此外，透射部分 132和阻挡部分134交替排列在障壁130的第(3N-1)行和(3N)行中。
例如，不包括阻挡部分134的透射部分132排列在第一行“R1”中，而 透射部分132和阻挡部分134交替排列在第二行“R2”中。透射部分132和 阻挡部分134交替排列在第三行“R3”中。此外，第三行“R3”中的透射部 分132对应于第二行“R2”中的阻挡部分134，并且第三行“R3”中的阻挡部 分134对应于第二行“R2”中的透射部分132。障壁130的其它行可以具有该 三行的排列。
因为第一和第二图像子像素“P1”和“P2”对应于第一行“R1”，来自第 一和第二图像子像素“P1”和“P2”的图像显示在第一和第二观察区“VZ1” 和“VZ2”中。因此，用户总能接收来自第一和第二图像子像素“P1”和“P2” 的图像。因为第三和第四图像子像素“P3”和“P4”对应于第二行“R2”，来 自第三和第四图像子像素“P3”和“P4”的图像显示在第一和第二观察区“VZ1” 和“VZ2”的其中之一中。例如，当来自第三图像子像素“P3”的图像显示在 第一观察区“VZ1”中时，来自第四图像子像素“P4”的图像显示在第二观察 区“VZ2”中。
同样地，因为第五和第六图像子像素“P5”和“P6”对应于第三行“R3”， 来自第五和第六图像子像素“P5”和“P6”的图像显示在第一和第二观察区 “VZ1”和“VZ2”的其中之一中。例如，当来自第五图像子像素“P5”的图 像显示在第一观察区“VZ1”中时，来自第六图像像素“P6”的图像显示在第 二观察区“VZ2”中。
根据本发明的实施方式，第三和第四图像子像素“P3”和“P4”分别对 应于阻挡部分134和透射部分132，并且第五和第六图像子像素“P5”和“P6” 分别对应于透射部分132和阻挡部分134。或者，第三和第四图像子像素“P3” 和“P4”可分别对应于透射部分132和阻挡部分134，而第五和第六图像子像 素“P5”和“P6”可分别对应于阻挡部分134和透射部分132。
而且，如上所述，第三行“R3”中的透射部分132对应于第二行“R2” 中的阻挡部分134，并且第三行“R3”中的阻挡部分134对应于第二行“R2” 中的透射部分132。然而，第三行“R3”中的透射部分132可对应于第二行“R2” 中的透射部分132，以及第三行“R3”中的阻挡部分134可对应于第二行“R2” 中的阻挡部分134。
图5A和图5B为根据本发明实施方式的图像显示器件在第一和第二观察 区分别观察到的图像像素的平面图。如图5A所示，当在第一观察区VZ1(图 3所示)中的使用者观察图像显示器件110时，因为在障壁130(图4B所示) 中的阻挡部分，不显示来自第三和第六图像子像素“P3”和“P6”(图4A所 示)的图像。来自第一、第二、第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、“P4” 和“P5”的图像穿过障壁130(图4B所示)中的透射部分134而显示在第一 观察区“VZ1”(图3所示)中。因此，在第一观察区“VZ1”中的用户可观 察到来自第一、第二、第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、“P4”和“P5” 的图像。当将产生所需图像的图像信号施加到第一、第二、第四和第五图像子 像素“P1”、“P2”、“P4”和“P5”时，在第一观察区“VZ1”(图3所示)中 的用户可观察到所需图像。
如图5B所示，当在第二观察区VZ2(图3所示)中的用户观察图像显示 器件110时，因为在障壁130(图4B所示)中的阻挡部分，不显示来自第四 和第五图像子像素“P4”和“P5”(图4A所示)的图像。来自第一、第二、 第三和第六图像像素“P1”、“P2”、“P3”和“P6”的图像穿过障壁130(图 4B所示)中的透射部分134而显示在第二观察区“VZ2”(图3所示)中。因 此，在第二观察区“VZ2”中的用户可观察到来自第一、第二、第三和第六图 像子像素“P1”、“P2”、“P3”和“P6”的图像。这样，当将产生所需图像的 图像信号施加到第一、第二、第三和第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”和 “P6”时，在第二观察区“VZ2”(图3所示)中的用户可观察到所需图像。 然而，当将产生所需图像的图像信号施加到第一和第二图像子像素“P1”和“P2” 并将产生非所需图像的图像信号施加到第三和第六图像子像素“P3”和“P6” 时，在第二观察区“VZ2”(图3所示)中的用户不能观察到所需图像。可伪 造所需图像而产生非所需图像，并且该非所需图像可以是感测不到的图像。换 句话说，通过控制施加到第三和第六图像子像素“P3”和“P6”的图像信号而 确定在第二观察区“VZ2”(图3所示)中的用户能否观察所需图像。
如上所述，根据本发明实施方式的图像显示器件110使用障壁130(图4B 所示)作为观察区产生单元并控制施加到显示面板120(图4A所示)的图像 信号。该图像显示器件110具有在宽窄视角模式之间的可转换性。此外，由于 在第一和第二观察区“VZ1”和“VZ2”(图3所示)中显示来自第一至第六 图像子像素“P1”至“P6”中的其中四个图像子像素的图像，所以不会有亮度 和分辨率退化的问题。
图6为施加到根据本发明实施方式的图像显示器件的图像信号亮度的示 意图。参照图5B和图6，无论视角模式如何，将所需图像施加到第一、第二、 第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、“P4”和“P5”。然而，施加到第三和第 六图像子像素“P3”和“P6”的图像取决于视角模式。例如，当图像显示器件 工作于宽视角模式时，将所需图像施加到第三和第六图像子像素“P3”和“P6”。 当图像显示器件工作于窄视角模式时，将非所需图像施加到第三和第六图像子 像素“P3”和“P6”。
如上所述，通过伪造所需图像而获得非所需图像。例如，伪造第一图像 信号“SP1”以产生第三图像信号“SP3”。将第一和第三图像信号“SP1”和“SP3” 分别施加到第一和第三图像子像素“P1”和“P3”。伪造第二图像信号“SP2” 以产生第六图像信号“SP6”。将第二和第六图像信号“SP2”和“SP6”分别施 加到第二和第六图像子像素“P2”和“P6”。伪造第一图像信号“SP1”，使得 第一图像信号“SP1”的亮度与第三图像信号“SP3”的亮度的总和与各图像像 素的最大亮度“Lmax”的一半相等。同样地，伪造第二图像信号“SP2”，使得 第二图像信号“SP2”的亮度与第六图像信号“SP6”的亮度的总和与各图像像 素的最大亮度“Lmax”的一半相等。
如图5B所示，第(3N-2)行中的第一图像子像素“P1”与第(3N-1)行 中的第三图象子像素“P3”相邻。同样，第(3N-2)行中的第二图像子像素“P2” 与第(3N)行中的第六图象子像素“P6”相邻。结果，当在第二观察区“VZ2” 中的用户观察图像显示器件时，各像素单元“UP”具有相同的亮度并且用户 在第二观察区“VZ2”中观察不到所需图像。因而，图像显示器件工作于窄视 角模式。
尽管未示出，各图像子像素可具有产生不同颜色的多个子颜色图像像素。 与上述的伪造相似，伪造图像信号并将其施加到多个子颜色图像像素。
图7为根据本发明实施方式的图像显示器件显示图像的情况的平面示意 图。如图7所示，根据本发明实施方式的图像显示器件110包括显示面板120 和障壁130。图像显示器件110形成第一和第二观察区“VZ1”和“VZ2”。当 图像显示器件110工作于宽视角模式时，通过将与第四和第五图像子像素“P4” 和“P5”相同的图像信号施加到第三和第六图像子像素“P3”和“P6”，用户 在第一和第二观察区“VZ1”和“VZ2”中观察到来自显示面板120的第一至 第六图像子像素“P1”至“P6”中的四个图像子像素的所需图像。用户在第一 观察区“VZ1”中观察到来自第一、第二、第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、 “P4”和“P5”的所需图像，并且用户在第二观察区“VZ2”中观察到来自第 一、第二、第三和第六图像子像素“P1”、“P2”、“P3”和“P6”的所需图像。
此外，当图像显示器件110工作于窄视角模式时，将分别从第一和第二图 像信号“SP1”和“SP2”伪造的第三和第六图像信号“SP3”和“SP6”施加到第 三和第六图像子像素“P3”和“P6”。结果，用户在第一观察区“VZ1”中可 以观察到来自第一、第二、第四和第五图像子像素“P1”、“P2”、“P4”和“P5” 的所需图像。然而，用户在第二观察区“VZ2”中不能观察到所需图像。换句 话说，当根据本发明实施方式的图像显示面板110工作于窄视角模式时，用户 只有在第一观察区“VZ1”中才能观察到所需图像。
如上所述，障壁130的阻挡部分134(如图3所示)阻挡来自显示面板 120的图像。然而，在另一示例性实施方式中，在宽视角模式中图像可以通过 阻挡部分134(如图3所示)而在窄视角模式中不能通过阻挡部分134。
图8为根据本发明实施方式的图像显示器件的障壁的截面示意图。如图8 所示，障壁130包括第一基板140、第二基板150和液晶层160。第一和第二 基板140和150彼此相对，并且液晶层160夹在二者中间。分别在第一和第二 基板140和150的外表面上形成第一和第二偏振片142和152。此外，分别在 第一和第二基板140和150的内表面上形成第一和第二电极144和154。在第 一基板140的整个表面上形成第一电极144。进而，第二电极154包括透射部 分132和阻挡部分134。将电压施加到第一和第二电极144和154，从而在第 一和第二电极144和154之间感应电场。液晶层160根据电场具有不同的透射 率。例如，当将相同的电压施加到第一和第二电极144和154时，液晶层160 具有某一透射率。而且，当将不同的电压分别施加到第一和第二电极144和 154时，液晶层160没有透射率。第一和第二电极144和154由透明传导材料 制成以传输光。
当包括上述障壁130的图像显示器件110工作于宽视角模式时，阻挡部分 134传输图像信号，从而使用者不仅能在第一观察区“VZ1”中还能在第二观 察区“VZ2”中观察到所需图像，可以从第一至第六图像子像素“P1”和“P6” 观察所需图像。第三和第六图像子像素“P3”和“P6”可以接收与第四和第五 图像子像素“P4”和“P5”相同的图像信号，或者将图像信号分布到第一至第 六图像子像素“P1”和“P6”。结果，当图像显示器件110工作于宽视角模式 时，没有亮度和分辨率退化的问题。
图9A和9B分别为在不同观察区中的图像显示器件的障壁和子像素的平 面图。
如图9A和9B所示，在图像显示器件210的显示面板220中以矩阵形状 排列多个像素单元“UP”。各像素单元“UP”包括第一到第六图像子像素“P1” 到“P6”。第一到第六图像子像素“P1”到“P6”以矩阵形状排列。障壁230 包括多个透射部分232和多个阻挡部分234。多个透射部分232和多个阻挡部 分234在第(3N-1)和(3N)行中交替排列。然而，在第(3N-2)行中，设 置有多个透射部分232而没有阻挡部分234。换句话说，在第一行“1R”中， 用户在第一和第二观察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中观察到来自第 一和第二子像素“P1”和“P2”的相同图像。另一方面，在第二和第三行“2R” 和“3R”中，多个透射部分232和多个阻挡部分234交替排列。由于第三和 第四子像素“P3”和“P4”对应于第二行“2R”，用户在第一和第二观察区“VZ1” (图3)和“VZ2”(图3)中能够观察来自第三和第四子像素“P3”和“P4” 之一的图像。而且，由于第五和第六子像素“P5”和“P6”对应于第三行“3R”， 用户在第一和第二观察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中能够观察来自 第五和第六子像素“P5”和“P6”之一的图像。
在这种情况下，阻挡部分234包括多个单元阻挡部分234u。该多个单元 阻挡部分234u彼此重叠并且重复排列。各单元阻挡部分234u具有比各子像素 “P1”到“P6”大的面积。如果各单元阻挡部分234u具有与各子像素“P1” 到“P6”相同的面积或者比其大的面积，则观察区变得不连续，从而用户在第 一和第二观察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中观察到不期望的图像。 由于在相邻子像素中存在干扰，会产生诸如串扰的问题。
然而，由于根据本发明的图像显示器件的各单元阻挡部分234u具有大于 各子像素“P1”到“P6”的面积，不会出现上述问题。当透射部分232包括多 个单元透射部分232u时，各单元透射部分232u具有比各子像素“P1”和“P6” 小的面积。
换句话说，由于图9A和9B所示的具有障壁230和显示面板220的图像 显示器件在来自第一和第二子像素“P1”和“P2”的第一图像和来自第三到第 六子像素“P3”到“P6”的不同有效面积，存在侧视角的阻挡特性降低的问题。 用于在第一和第二观察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中观察到来自第 一和第二子像素“P1”和“P2”的全部第一图像。然而，用户在第一和第二观 察区“VZ1”(图3)和“VZ2”(图3)中观察到来自第三和第六子像素“P3” 和“P6”以及第四和第五子像素“P4”和“P5”的部分第二图像。
返回到图9A和9B，第一图像的第一宽度“B1”大于第二图像的第二宽 度“B2”。因此，用户在第一观察区“VZ1”(图3)观察到比来自第四和第五 子像素“P4”和“P5”的第二图像大的来自第一和第二子像素“P1”和“P2” 的第一图像。类似的，用户在第二观察区“VZ2”(图3)观察到比来自第三和 第六子像素“P3”和“P6”的第二图像大的来自第一和第二子像素“P1”和 “P2”的第一图像。
结果，各子像素“P1”到“P6”具有不同的亮度。具体地说，在窄视角 模式中，由于在第二观察区“VZ2”(图3)中，来自第一和第二子像素“P1” 和“P2”的第一图像具有比来自第三和第六子像素“P3”和“P6”的第二图 像大的亮度，用户在第二观察区“VZ2”(图3)中可以观察第一图像。实际上， 在窄视角模式中第一图像不应该在第二观察区“VZ2”(图3)中显示给用户。 来自第三和第六子像素“P3”和“P6”以及第四和第五子像素“P4”和“P5” 的第二图像的亮度为来自第一和第二子像素“P1”和“P2”的第一图像的亮度 的60％到90％。
为了解决这些问题，根据本发明的图像显示器件使用不同的伽马信号曲 线，从而如图10所示，各子像素在相同的灰度级中产生不同的亮度。
图10为用于根据本发明的图像显示器件的各像素的伽马信号曲线图。将 亮度归一化，从而该归一化的亮度具有最大值1。如图10所示，图像显示器 件使用至少两个伽马信号曲线，即第一和第二伽马信号曲线“G1”和“G2”。 第一伽马信号曲线“G1”用于第一和第二子像素“P1”和“P2”，而第二伽马 信号曲线“G2”用于第三到第六子像素“P3”到“P6”。
当将相同的灰度级施加到第一到第六子像素“P1”到“P6”时，来自第 四和第五子像素“P4”和“P5”以及第三和第六子像素“P3”和“P6”的第 二图像具有大于来自第一和第二子像素“P1”和“P2”的第一图像的归一化亮 度。具体地说，第一和第二图像之间的差通过上述过程补偿，从而改善了上述 侧视角中阻挡特性的问题。
例如，在相同的灰度级下，第二伽马信号曲线“G2”的归一化亮度为第 一伽马信号曲线“G1”的C1/C2倍，直到临界灰度级“GLc”。当将灰度级划 分为第一和第二部分时，临界灰度级“GLc”可以位于第一和第二部分之间。 符号“C1”表示第一和第二子像素“P1”和“P2”中的第一图像在亮度方面 对总图像的贡献。符号“C2”表示第三和第六子像素“P3”和“P6”中的第 二图像在亮度方面对总图像的贡献。“C1”和“C2”的值可以与第一和第二子 像素“P1”和“P2”以及第三和第六子像素“P3”和“P6”的有效面积成比 例。
由于贡献“C2”在第一部分具有低值，第三和第六子像素“P3”和“P6” 使用第二伽马信号曲线“G2”产生图像。换句话说，由于贡献“C1”在第一 部分中具有高值，第一和第二子像素“P1”和“P2”使用第一伽马信号曲线“G1” 产生图像。结果，第三和第六子像素“P3”和“P6”具有比第一和第二子像素 “P1”和“P2”大的归一化亮度，从而第一和第二子像素“P1”和“P2”与 第三和第六子像素“P3”和“P6”之间的有效面积差得到补偿。
换句话说，在第二部分中，第一和第二子像素使用第一伽马信号曲线“G1” 产生图像。第四和第五子像素“P4”和“P5”以及第三和第六子像素“P3” 和“P6”使用第二伽马信号曲线“G2”产生图像。在第二部分中，灰度级具 有比临界灰度级GLc大的值。可以使用子像素之间的明显面积和亮度差来确 定临界灰度级“GLc”以及与该临界灰度级“GLc”相对应的归一化亮度“L1”。
在图10中，第一和第二伽马信号曲线“G1”和“G2”之间的亮度差在第 二部分小于第一部分。然而，由于第二伽马信号曲线“G2”的亮度大于第一 伽马信号曲线“G1”的亮度，第一和第二子像素“P1”和“P2”与第三和第 六子像素“P3”和“P6”之间的有效面积差得到补偿。
结果，在窄视角模式中，改善了视角限制效果。
平板显示器件(FPD器件)，诸如液晶显示器件(LCD器件)、场发射显 示器件(FED器件)、等离子显示面板(PDP)、电致发光显示器件等等，可以 用作用于根据本发明实施方式的图像显示器件的显示面板。当包括背光组件和 液晶面板的透射型LCD器件用于显示面板时，障壁可以位于液晶面板和用户 之间以及背光组件和液晶面板之间两种情况的其中之一。
因此，根据本发明实施方式的图像显示器件包括位于该图像显示器件的 显示面板与用户之间的观察区产生单元以提供不同的观察区。此外，不同的图 像像素在不同的观察区上显示图像，并且用户在不同的观察区中接收不同的图 像。
很明显，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的精神或者范围的情况 下，可以对本发明实施方式的图像显示器及其驱动方法进行各种修改和变型。 因而，本发明的实施方式意欲覆盖由所附权利要求书及其等同物提供的本发明 的各种修改和变型。