CN105487268A - 液晶显示设备及其显示方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示设备及其显示方法。背光单元提供具有第一视角特性的第一背光光源以及具有第二视角特性的第二背光光源，驱动单元依据显示数据驱动像素单元中的多个子像素，以使各像素单元于对应第一视角特性的视角范围内显示对应显示数据的第一影像画面，并于对应第二视角特性的视角范围内显示第二影像画面。

Description

液晶显示设备及其显示方法
技术领域
本发明是有关于一种显示设备及其显示方法，且特别是有关于一种液晶显示设备及其显示方法。
背景技术
目前，显示设备在显示影像时必须具备广视角的特性，以满足多位使用者同时观看同一台显示设备的需求。然而，在某些时候或场合下，如撰写商业信息或在ATM提款机输入个人账号密码时，显示设备的广视角特性反而容易造成用户的个人信息外泄。因此，为防止高机密性数据被旁人窥视，显示设备需具有防窥的设计。
在现有技术中，可于不同的画面期间通过施加不同的驱动电压至液晶显示面板，以使液晶显示面板在不同画面期间于侧视角范围内显示互补的颜色，藉由人眼的视觉暂留特性让在侧视角范围内的观看者无法看到主视角的影像画面。此种方式虽可达到防窥的目的，然由于其为藉由在不同画面期间于侧视角范围内显示互补的颜色来达成，因此需提高液晶显示面板的画面更新频率，进而使液晶显示面板的功率消耗提高。
发明内容
本发明提供一种液晶显示设备及其显示方法，可在不提高液晶显示设备的功率消耗的情形下，有效达到防窥的目的。
本发明提供一种液晶显示设备及其显示方法，可提供广视角模式与隐私模式。
本发明的液晶显示设备包括液晶显示面板、背光单元以及驱动单元。液晶显示面板具有阵列排列的多个像素单元，其中各个像素单元包括多个子像素。背光单元提供第一背光光源以及第二背光光源至液晶显示面板，其中第一背光光源具有第一视角特性，第二背光光源具有第二视角特性。驱动单元耦接液晶显示面板，依据显示数据驱动子像素，以使各个像素单元于对应第一视角特性的视角范围内显示对应显示数据的第一影像画面，并于对应第二视角特性的视角范围内显示第二影像画面。
本发明的液晶显示设备的显示方法，其中液晶显示设备的液晶显示面板具有阵列排列的多个像素单元，各个像素单元包括多个子像素。液晶显示设备的显示方法包括下列步骤。提供第一背光光源以及第二背光光源至液晶显示面板，其中第一背光光源具有第一视角特性，第二背光光源具有第二视角特性。依据显示数据驱动子像素，以使各个像素单元于对应第一视角特性的视角范围内显示对应显示数据的第一影像画面，并于对应第二视角特性的视角范围内显示第二影像画面。
基于上述，本发明实施例的背光单元提供具有第一视角特性的第一背光光源以及具有第二视角特性的第二背光光源，驱动单元依据显示数据驱动像素单元中的多个子像素，以使各像素单元于对应第一视角特性的视角范围内显示对应显示数据的第一影像画面，并于对应第二视角特性的视角范围内显示第二影像画面。如此便可在不提高液晶显示设备的功率消耗的情形下，让在液晶显示设备的侧视角范围内的观看者无法看到主视角的影像画面，进而有效达到防窥的目的。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的实施例的一种液晶显示设备的示意图。
图2绘示本发明实施例的一种像素单元的示意图。
图3绘示本发明实施例的一种对应用以于正视角范围内显示画面的像素群的视角与穿透率的关系图。
图4绘示本发明实施例的一种对应用以于侧视角范围内显示画面的像素群的视角与穿透率的关系图。
图5以及图6绘示本发明实施例的背光光源的视角与亮度的关系图。
图7A绘示本发明实施例的一种像素单元的显示示意图。
图7B绘示本发明另一实施例的一种像素单元的显示示意图。
图8绘示本发明实施例的一种液晶显示设备的显示示意图。
图9绘示本发明另一实施例的一种像素单元的示意图。
图10是依照本发明实施例的一种液晶显示设备的显示方法示意图。
其中，附图标记：
100：液晶显示设备
102：液晶显示面板
104：背光单元
106：驱动单元
L1、L2：背光光源
200、700、900：像素单元
R1、G1、B1、R2、G2、B2、Y1、C1、M1：子像素
PG1、PG2：像素群
802、804、806：影像画面
S1002、S1004：液晶显示设备的显示方法步骤
具体实施方式
图1是依照本发明实施例的一种液晶显示设备的示意图，请参照图1。液晶显示设备100包括液晶显示面板102、背光单元104以及驱动单元106，其中液晶显示面板102耦接驱动单元106。液晶显示面板102具有阵列排列的多个像素单元，且各个像素单元包括多个子像素。举例来说，图2绘示本发明实施例的一种像素单元的示意图，请参照图2。图2的像素单元200包括子像素R1、G1、B1、R2、G2、B2，其中子像素R1、R2用以显示红色影像，子像素G1、G2用以显示绿色影像，而子像素B1、B2用以显示蓝色影像。需注意的是，在此仅绘示6个子像素进行说明，然子像素的个数与排列方式并不以此为限。
背光单元104用以提供背光光源L1以及背光光源L2至液晶显示面板102，其中背光光源L1具有第一视角特性，背光光源L2具有第二视角特性，在本实施例中，对应第一视角特性的视角范围为正视角范围，对应第二视角特性的视角范围为侧视角范围。其中正视角范围为偏离液晶显示面板102的法线一第一预设角度所包括的视角范围(例如0°～45°，然不以此为限)，而侧视角范围为位于正视角范围外且位于偏离液晶显示面板102的法线一第二预设角度所包括的视角范围(例如45°～90°，然不以此为限)，其中第二预设角度大于第一预设角度。
驱动单元106可依据显示数据驱动子像素，以使液晶显示面板102上的各个像素单元于对应第一视角特性的视角范围内显示对应显示数据的第一影像画面，并于对应第二视角特性的视角范围内显示第二影像画面。亦即，于正视角范围内显示对应显示数据的第一影像画面，而于侧视角范围内显示第二影像画面。其中在液晶显示设备处于广视角模式时，第二影像画面可与对应显示数据的第一影像画面实质相同，而在液晶显示设备处于隐私模式时，第二影像画面为与第一影像画面不同的画面，第二影像画面例如为第一影像画面的互补色画面，而使侧视者观看的画面为漏出到侧视角范围内的第一影像画面与第二影像画面的混合，故侧视者观看的画面显示为灰色画面或低对比画面。
详细来说，液晶显示面板102上像素单元中的像素可被分为用以于正视角范围内显示第一影像画面的像素群，以及用以于侧视角范围内显示第二影像画面的像素群。例如在图2实施例中，可将子像素R1、G1、B1设定为用以于正视角范围内显示第一影像画面的像素群PG1，并将子像素R2、G2、B2设定为用以于侧视角范围内，来配合显示第一影像画面的像素群PG1而显示第二影像画面的像素群PG2。不论当液晶显示设备100处于广视角模式或隐私模式时，驱动单元106驱动像素单元，使对应用以于正视角范围内显示第一影像画面的像素群PG1的视角与穿透率的关系图可如图3所示，而对应用以于侧视角范围内显示第二影像画面的像素群PG2的视角与穿透率的关系图则如图4所示。需说明的是，图3与图4中，0代表最低穿透率，而1代表最高穿透率。0.0°、90.0°、180.0°、270.0°代表方位角，以相对位置来说，0.0°代表右侧方位，90.0°代表上侧方位，180.0°代表左侧方位，270°代表下侧方位，而同心圆的圆心代表视角为0度，同心圆向外延伸表示视角增加，也就是说，外侧同心圆的视角会大于内侧同心圆的视角。在图3中，像素的穿透率在偏向图形中央(正视角范围)最高，随着偏离图形中央越远，则像素的穿透率越低，亦即偏离液晶显示面板法线的角度越大，穿透率越低。而在图4中，像素的穿透率在图形中央(正视角范围)最低，例如仅在0.0°、90.0°、180.0°、270.0°等方位位置的侧视角范围具有较高的穿透率，需说明的是，0.0°、90.0°、180.0°、270.0°等位置的侧视角范围于此仅是举例，可在其他不同位置的侧视角范围具有较高的穿透率，例如可在所有方位角(所有方向位置)的侧视角范围具有较高的穿透率，并不以此为限。
另一方面，背光单元104所提供的背光光源L1以及背光光源L2的视角与亮度的关系图可分别如图5与图6所示，需说明的是，背光单元104例如是分别撷取图3与图4的0.0°到180.0°的方向轴向(左右侧轴向)为例，图5与图6的视角为0°表示恰为垂直于液晶显示面板，视角20°与-20°为偏离液晶显示面板的法线的角度为20°，仅是以正负标明方向，例如往右侧方向偏移为正，往左侧方向偏移为负，另外截取左右侧轴向仅是举例，不限于此，其他方向轴向也可以有类似的分布趋势。如图5与图6所示，背光单元104所提供的背光光源L1在正视角范围内(例如-20°～20°)具有较高的亮度，而背光光源L2则在侧视角范围内(例如-20°～-80°以及20°～80°)具有较高的亮度。如此一来，驱动单元106于隐私模式中驱动像素群PG1与像素群PG2时，便可使在液晶显示设备100的侧视角范围内的观看者无法看到正视角的影像画面，进而有效达到防窥的目的。
举例来说，图7A绘示本发明实施例的一种像素单元的显示示意图，请参照图7A。于隐私模式中，像素单元700受到驱动单元106驱动而于正视角范围显示例如蓝色，并于侧视角范围显示互补色例如黄色。其中对于用以于正视角范围内显示画面的像素群PG1(其包括子像素R1、G1、B1)来说，由于像素单元700欲显示的颜色为欲于正视角范围显示的颜色蓝色，因此仅有子像素B1被致能而显示蓝色，子像素R1、G1则被禁能，以使像素群PG1提供蓝色。参照图3、图5以及图6可知，背光单元104所提供的背光光源L1、L2在穿透子像素B1后(子像素B1的视角与穿透率关系如图3所示)，除了在正视角范围内可发出蓝光外，亦有部份的蓝光入射到侧视角范围(如图5中-20°～-30°以及20°～30°的部分与图6中-20°～-60°以及20°～60°的部分)，如此将使得在侧视角范围内的观看者可看到正视角范围的显示内容。因此，为了使侧视者观看的画面显示为灰色画面或低对比画面，驱动单元106致能像素群PG2中的子像素R2、G2，子像素B2则被禁能，以使像素群PG2提供蓝色的互补色黄色。参照图4、图5以及图6可知，背光单元104所提供的背光光源L1、L2在穿透子像素R2、G2后(子像素R2、G2的视角与穿透率关系如图4所示)，在正视角范围(例如-20°～20°的范围)并不会发出黄光或仅能发出微量黄光，亦即不会影响到像素群PG1在正视角范围内显示的蓝色，而在侧视角范围所发出的黄光将与子像素B1在侧视角范围内所发出蓝光混合，而使得在侧视角范围内的观看者看到灰色或低对比的影像内容，而不会看到正视角范围的显示内容，因此可达到防窥的目的。值得注意的是，背光单元104所提供的背光光源L1、L2的最大亮度并不须相同，背光光源L2的最大亮度例如可依据子像素B1发射到侧视角范围内的蓝光的亮度来调整。
另外，图7B绘示本发明另一实施例的一种像素单元的显示示意图，请参照图7B。于广视角模式中，侧视角范围的观看者可看到与正视角范围观看者实质相同的画面，例如像素单元700受到驱动单元106驱动而于正视角范围显示例如蓝色，并于侧视角范围同样显示蓝色。其中对于用以于正视角范围内显示画面的像素群PG1(其包括子像素R1、G1、B1)来说，由于像素单元700欲显示的颜色为欲于正视角范围显示的颜色蓝色，因此仅有子像素B1被致能而显示蓝色，子像素R1、G1则被禁能，以使像素群PG1提供蓝色。参照图3、图5以及图6可知，背光单元104所提供的背光光源L1、L2在穿透子像素B1后(子像素B1的视角与穿透率关系如图3所示)，除了在正视角范围内可发出蓝光外，亦有部份的蓝光入射到侧视角范围(如图5中-20°～-30°以及20°～30°的部分与图6中-20°～-60°以及20°～60°的部分)，如此将使得在侧视角范围内的观看者可看到正视角范围的显示内容，但可能较不清楚。而驱动单元106致能像素群PG2中的子像素B2，子像素R2、G2则被禁能，以使像素群PG2提供蓝色。参照图4、图5以及图6可知，背光单元104所提供的背光光源L1、L2在穿透子像素B2后(子像素B2的视角与穿透率关系如图4所示)，在正视角范围(例如-20°～20°的范围)不会发出蓝光或仅能发出微量蓝光，而在侧视角范围所发出的蓝光将与子像素B1在侧视角范围内所发出蓝光混合，而使得在侧视角范围内的观看的影像画面，实质相同于正视角范围内所观看的影像画面，而达到广视的目的。值得注意的是，背光单元104所提供的背光光源L1、L2的最大亮度并不须相同，背光光源L2的最大亮度例如可依据子像素B1发射到侧视角范围内的蓝光的亮度来调整。
图8绘示本发明实施例的一种液晶显示设备的显示示意图，请参照图8。如上所述，藉由分别驱动显示面板102中各个像素单元的像素群PG1与像素群PG2，即可于正视角范围内显示对应显示数据的影像画面，并于侧视角范围显示另一不同的影像画面，而达到防窥的目的。如在本实施例中，可驱动像素群PG1显示“ABCDEFG”的影像画面802，并驱动像素群PG2在侧视角范围显示与正视角范围相同图案但颜色互补的影像画面804，如此便可让观看者于侧视角范围看到混合后的灰色影像画面806，而达到防窥的目的。由于上述实施例为藉由具有不同视角范围的背光光源与像素群同时进行正视角范围与侧视角范围的影像画面的显示，因此可不须如先前技术般提高画面的更新率，而可减低功率消耗，此外，上述实施例的显示方式相较于利用人眼视觉暂留的方式来进行防窥的方式具有更佳的防窥效果以及稳定性。
值得注意的是，上述实施例为以红、绿、蓝等三种颜色的子像素来实施像素单元，然并不以此为限，亦可以不同颜色的子像素来实施像素群。如图9绘示的像素单元900的示意图所示，在本实施例中像素群PG2为以黄色(Yellow)、青绿色(Cyan)以及洋红色(Magenta)等三种颜色的子像素Y1、C1、M1来实施，实际上只要可提供与像素群PG1发出的色光相互补的子像素组合皆可作为像素群PG2。类似地，像素群PG1亦可不限定于以红、绿、蓝等三种颜色的子像素来实施。也就是说，在隐私模式中，各个像素单元中至少一子像素于正视角范围内显示影像画面时，至少另一子像素可配合正视角范围的影像画面而于侧视角范围内显示另一颜色互补的影像画面，以此为原则来实现上述的像素单元，像素单元的子像素颜色或个数并不以上述实施例为限。
图10是依照本发明实施例的一种液晶显示设备的显示方法示意图，其中液晶显示设备的液晶显示面板具有阵列排列的多个像素单元，各像素单元包括多个子像素。请参照图10。由上述实施例可知，液晶显示设备的显示方法可包括下列步骤。首先，提供第一背光光源以及第二背光光源至液晶显示面板，其中第一背光光源具有第一视角特性，第二背光光源具有第二视角特性(步骤S1002)。接着，依据显示数据驱动子像素，以使各像素单元于对应第一视角特性的视角范围内显示对应显示数据的第一影像画面，并于对应第二视角特性的视角范围内显示第二影像画面(步骤S1004)。其中对应第一视角特性的视角范围为正视角范围，对应第二视角特性的视角范围为侧视角范围，其中正视角范围为偏离液晶显示面板的法线第一预设角度所包括的视角范围，侧视角范围为位于正视角范围外且位于偏离液晶显示面板的法线一第二预设角度所包括的视角范围，第二预设角度大于第一预设角度。详细来说，各个像素单元包括多个子像素，各个像素单元中至少一子像素于正视角范围内显示第一影像画面，且至少另一子像素配合用以显示第一影像画面的子像素而于侧视角范围内显示第二影像画面。各像素单元可例如包括红色、绿色以及蓝色的子像素，然不以此为限，在部份实施例中，亦可例如更包括黄色、青绿色以及洋红色的子像素。其中，于隐私模式中，用以显示第一影像画面的子像素与用以显示第二影像画面的至少另一子像素所显示的颜色为互补色，以使在侧视角范围所呈现的第二影像画面不同于对应显示数据的第一影像画面。另外，在广视角模式中，用以显示第一影像画面的子像素与用以显示第二影像画面的子像素所显示的颜色相同，如此可使侧视角范围的第二影像画面实质相同于正视角范围内对应显示数据的第一影像画面，而达到广视的目的。
综上所述，本发明的实施例的背光单元可提供具有第一视角特性的第一背光光源以及具有第二视角特性的第二背光光源，驱动单元依据显示数据驱动像素单元中的多个子像素，以使各像素单元于对应第一视角特性的视角范围内显示对应显示数据的第一影像画面，并于对应第二视角特性的视角范围内显示第二影像画面。如此便可在不提高液晶显示设备的功率消耗的情形下，让在液晶显示设备的侧视角范围内的观看者无法看到正视角的影像画面，进而有效达到防窥的目的，使液晶显示设备相较于先前技术具有更佳的防窥效果以及稳定性。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，但这些更动与润饰均应包含于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种液晶显示设备，其特征在于，包括：
一液晶显示面板，具有阵列排列的多个像素单元，其中各该像素单元包括多个子像素；
一背光单元，提供一第一背光光源以及一第二背光光源至该液晶显示面板，其中该第一背光光源具有一第一视角特性，该第二背光光源具有一第二视角特性；以及
一驱动单元，耦接该液晶显示面板，依据一显示数据驱动该些子像素，以使各该像素单元于对应该第一视角特性的视角范围内显示对应该显示数据的一第一影像画面，并于对应该第二视角特性的视角范围内显示一第二影像画面。
2.如权利要求1所述的液晶显示设备，其特征在于，对应该第一视角特性的视角范围为一正视角范围，对应该第二视角特性的视角范围为一侧视角范围。
3.如权利要求2所述的液晶显示设备，其特征在于，该正视角范围为偏离该液晶显示面板的法线的一第一预设角度所包括的视角范围，该侧视角范围为位于该正视角范围外且位于偏离该液晶显示面板的法线的一第二预设角度所包括的视角范围，其中该第二预设角度大于该第一预设角度。
4.如权利要求2所述的液晶显示设备，其特征在于，各该像素单元中至少一该些子像素于该正视角范围内显示该第一影像画面，至少另一该些子像素配合用以显示该第一影像画面的子像素而于该侧视角范围内显示该第二影像画面。
5.如权利要求4所述的液晶显示设备，其特征在于，于一隐私模式中，用以显示该第一影像画面的子像素与用以显示第二影像画面的子像素所显示的颜色为互补色。
6.如权利要求4所述的液晶显示设备，其特征在于，于一广视角模式中，用以显示该第一影像画面的子像素与用以显示第二影像画面的子像素所显示的颜色相同。
7.如权利要求1所述的液晶显示设备，其特征在于，于一隐私模式中，该第二影像画面不同于对应该显示数据的该第一影像画面。
8.如权利要求1所述的液晶显示设备，其特征在于，于一广视角模式中，该第二影像画面实质相同于对应该显示数据的该第一影像画面。
9.如权利要求1所述的液晶显示设备，其特征在于，各该像素单元包括红色、绿色以及蓝色的子像素。
10.如权利要求9所述的液晶显示设备，其特征在于，各该像素单元更包括黄色、青绿色以及洋红色的子像素。
11.一种液晶显示设备的显示方法，其特征在于，液晶显示设备的液晶显示面板具有阵列排列的多个像素单元，各该像素单元包括多个子像素，该液晶显示设备的显示方法包括：
提供一第一背光光源以及一第二背光光源至该液晶显示面板，其中该第一背光光源具有一第一视角特性，该第二背光光源具有一第二视角特性；以及
依据一显示数据驱动该些子像素，以使各该像素单元于对应该第一视角特性的视角范围内显示对应该显示数据的一第一影像画面，并于对应该第二视角特性的视角范围内显示一第二影像画面。
12.如权利要求11所述的液晶显示设备的显示方法，其特征在于，对应该第一视角特性的视角范围为一正视角范围，对应该第二视角特性的视角范围为一侧视角范围。
13.如权利要求12所述的液晶显示设备的显示方法，其特征在于，该正视角范围为偏离该液晶显示面板的法线的一第一预设角度所包括的视角范围，该侧视角范围为位于该正视角范围外且位于偏离该液晶显示面板的法线的一第二预设角度所包括的视角范围，其中该第二预设角度大于该第一预设角度。
14.如权利要求12所述的液晶显示设备的显示方法，其特征在于，各该像素单元中至少一该些子像素于该正视角范围内显示该第一影像画面，至少另一该些子像素配合用以显示该第一影像画面的子像素而于该侧视角范围内显示该第二影像画面。
15.如权利要求14所述的液晶显示设备的显示方法，其特征在于，于一隐私模式中，用以显示该第一影像画面的子像素与用以显示第二影像画面的子像素所显示的颜色为互补色。
16.如权利要求14所述的液晶显示设备的显示方法，其特征在于，于一广视角模式中，用以显示该第一影像画面的子像素与用以显示第二影像画面的子像素所显示的颜色相同。
17.如权利要求11所述的液晶显示设备的显示方法，其特征在于，于一隐私模式中，该第二影像画面不同于对应该显示数据的该第一影像画面。
18.如权利要求11所述的液晶显示设备的显示方法，其特征在于，于一广视角模式中，该第二影像画面实质相同于对应该显示数据的该第一影像画面。
19.如权利要求11项所述的液晶显示设备的显示方法，其中各该像素单元包括红色、绿色以及蓝色的子像素。
20.如权利要求19所述的液晶显示设备的显示方法，其特征在于，各该像素单元更包括黄色、青绿色以及洋红色的子像素。
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