JP4849399B2 - 視野角制御可能な液晶パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像の視野角度の制御が可能な液晶パネルとそれを含む液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、液晶に印加される電界の強度を制御して、液晶を通過する光量を調節することによって、画像が表示されるようにする。このような液晶表示装置の主要な構成要素である液晶パネルは、外部からの光を利用して画像を表示するため、ユーザが画像を見ることができる角度（すなわち、視野角）において制限を受けざるを得ない。このような液晶パネルの制限された視野角を拡大するために、液晶パネルには、水平方向の電界を印加する方式、補償フィルムを利用する方式、及び透明電極上の開口パターンまたは突起を利用した多重分割モード方式が導入されつつある。このような横電界駆動方式、補償フィルム方式、及び多重分割モード方式によって、液晶パネルは、充分な大きさの視野角を確保するようになった。

他方、最近の携帯電話機、個人用デジタル補助機（Personal Digital Assistant；以下、「ＰＤＡ」と記す）及びコンピュータなどの情報端末機のユーザは、使用中に他人の情報閲覧防止を要求している。このような情報端末機に対する機密維持及びセキュリティーなどの要請に応答して、情報端末機の表示装置として用いられる液晶表示装置も、大きい視野角モードはもちろん小さな視野角モードまでも受け入れるように要請されつつある。

このような多重視野角モードの受け入れ要求を充足させるための方案として、二重構造の液晶パネルが提案された。二重構造の液晶パネルは、図１のように、画像の表示に用いられる正常パネル１０と該正常パネル１０の上部に位置する干渉用パネル１２とからなる。正常パネル１０は、画像を表示するために用いられる反面、干渉用パネル１２は、パネルの側面側に進行する光が干渉されるようにする。このように、二重構造の液晶パネルは、干渉パネル１２による光干渉によって、画像に対する視野角モードの切り替えを可能にする。

二重構造の液晶パネルを含む視野角制御可能な液晶表示装置は、干渉パネル１２を選択的に駆動して、広い視野角モード及び狭い視野角モードが実現されるようにする。言い換えれば、液晶表示装置は、視野角モードに応じて、干渉パネル１２をターンオンまたはターンオフさせる。

しかしながら、このような二重構造の液晶パネルでは、外部の光が二重の液晶層を通過しなければならないため、画像の輝度が顕著に低くなる。また、二重構造の液晶パネルは、厚さ及び重さを増加させる。また、二重構造の液晶パネルを備える視野角制御可能な液晶表示装置でも、干渉パネルがオンとなる狭い視野角モードの場合、図２Ａのような正面での画像が図２Ｂ及び図２Ｃのように左側及び右側でかすかに見られるようになる。これによって、二重構造の液晶パネルを含む液晶表示装置は、機密維持及びセキュリティーの達成が困難であった。

したがって、本発明の目的は、画像の輝度低下なしで視野角制御が可能な液晶パネルを提供することにある。
本発明の他の目的は、厚さ及び重さの増加なしで視野角制御が可能な液晶パネルを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ユーザの機密維持及びセキュリティーを可能なようにする視野角制御可能な液晶表示装置を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明に係る視野角制御可能な液晶パネルは、赤色、緑色及び青色のサブ画素をそれぞれ有する複数のカラー画素と、前記カラー画素と同じ面上に位置すると共に、前記カラー画素それぞれに含むように設けられて、前記赤色、緑色及び青色のサブ画素と隣接して配置され、前記赤色、緑色及び青色のサブ画素から透過される光のうち、正面を除外した側方向から透過される光を制御する複数の干渉サブ画素とを含み、前記赤色、緑色及び青色のサブ画素は、少なくとも１つ以上の帯状の画素電極と交互になるように配列された少なくとも１つ以上の帯状の共通電極を備え、水平電界により駆動されて、パネルに広視野角モードの画像が表示されるようにし、前記干渉サブ画素は、互いに対面する板状の画素電極と板状の共通電極とを備え、垂直電界により駆動されて、パネル正面を基準に所定角度の両側方側からの光量が最大になるように制御し、干渉サブ画素信号に応じて選択的に、正面を除外した側方から見られる画像が干渉されるようにして、パネルに狭視野角モードの画像が表示されるようにする。

また、本発明に係る視野角制御可能な液晶表示装置は、前記液晶パネル上のサブ画素が入力する画素駆動信号を１ライン分ずつ供給するデータドライバーと、干渉サブ画素に供給された干渉データを生成する干渉データ生成部と、干渉データを前記データドライバー側に供給されたビデオデータに付加するデータ組み合わせ部とを備える。

本発明に係る視野角制御可能な液晶パネルは、カラーサブ画素の他にも干渉サブ画素を含み視野角の制御が可能である。また、本発明に係る液晶パネルは、干渉サブ画素がカラーサブ画素と共に同じ平面上(または同じ層)に設けられるようにして、厚さ及び重さが増加しないようにする。なお、液晶パネルは、カラーサブ画素と共に干渉サブ画素が同じ平面(または同じ層)に設けられるようにして、単に１つの液晶層により視野角制御が可能なだけでなく、光量の減少はもちろん輝度の低下までも防止できる。

これに加えて、本発明に係る視野角制御可能な液晶表示装置は、液晶パネル上の干渉サブ画素が干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データにより駆動されるようにする。これにより、液晶パネルの側方に見えるはずの画像が変更されるようにする。この結果、本発明に係る視野角制御可能な液晶表示装置は、秘密維持及びセキュリティーが強化されるようにする。

以下、本発明の最も好ましい実施の形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
図３は、本発明の実施の形態に係る液晶パネルが備えられた液晶表示装置を概略的に説明する図である。
図３の液晶パネル３０には、水平方向に配列された複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬ２ｍと、垂直方向に配列された複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎによって区分された領域それぞれに、サブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎ、ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎ、ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎが設けられる。

これらのサブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎ、ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎ、ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎのそれぞれは、共通電極Ｖｃｏｍに接続された液晶セルＣＬＣとゲートラインＧＬ上のスキャン信号に応答して、データラインＤＬから液晶セルＣＬＣ側に送信されるサブ画素駆動信号を切り換えするための薄膜トランジスタＭＮを具備する。

このようなサブ画素の中で赤色サブピクセルＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎは、それぞれ奇数番目のゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎ−１及び奇数番目のデータラインＤＬ１〜ＤＬ２ｍ−１に接続され、緑色サブ画素ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎは、それぞれ奇数番目のゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎ−１及び偶数番目のデータラインＤＬ２〜ＤＬ２ｍに接続され、青色サブ画素ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎは、それぞれ偶数番目のゲートラインＧＬ２〜ＧＬ２ｎ及び偶数番目のデータラインＤＬ２〜ＤＬ２ｍに接続され、干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎは、それぞれ偶数番目のゲートラインＧＬ２〜ＧＬ２ｎ及び奇数番目のデータラインＤＬ１〜ＤＬ２ｍ−１に接続される。また、干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎは、それぞれ上側及び右側方向に隣接した赤色、緑色及び青色サブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎ、ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎと１つのグールプをなして、視野角制御可能なカラー画素ＰＸＣ１１〜ＰＸＣｍｎを構成する。

これにより、最初のラインの最初のカラー画素ＰＸＣ１１は、第１ゲートラインＧＬ１に共通接続されると共に、第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２にそれぞれ接続された赤色及び緑色サブ画素ＲＳＰ１１、ＧＳＰ１１と、第２ゲートラインＧＬ２に共通接続されると共に、第１及び第２データラインＤＬ１、ＤＬ２にそれぞれ接続された干渉及び青色サブ画素ＥＳＰ１１、ＢＳＰ１１を含む。

このような形態で最後のラインの最後のカラー画素ＰＸＣｍｎは、２ｎ−１番目のゲートラインＧＬ２ｎ−１に共通接続されると共に、２ｍ−１及び２ｍ番目のデータラインＤＬ２ｍ−１、ＤＬ２ｍにそれぞれ接続された赤色及び緑色サブ画素ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰｍｎと、２ｎ番目のゲートラインＧＬ２ｎに共通接続されると共に、２ｍ−１及び２ｍ番目のデータラインＤＬ２ｍ−１、ＤＬ２ｍにそれぞれ接続された干渉及び青色サブ画素ＥＳＰｍｎ、ＢＳＰｍｎを含む。

赤色、緑色及び青色サブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎ、ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎのそれぞれは、水平電界方式で駆動されて、広い角度から見られるように画像が表示されるようにする。これに対し、干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎそれぞれは、垂直電界方式で駆動されて、干渉サブ画素信号に応じて選択的に、正面を除外した側方から見られる画像が干渉されるようにする。これらの干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎによって側方から見られる画像が干渉される場合に、液晶パネル３０上に表示される画像は、液晶パネル３０の正面を基準に狭い角度の範囲のみで見られるようになる。すなわち、サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎによった干渉がある場合に、液晶パネル３０は、狭視野角モードの画像が表示されるようにする。これとは異なり、干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎによる干渉がない場合に、液晶パネル３０上には、広視野角モードの画像が表示される。

図４は、本発明の他の実施の形態に係る視野角制御可能な液晶パネルを説明する図である。
図４に示すように、液晶パネル３０Ａには水平方向に配列された複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬ４ｍと垂直方向に配列された複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎによって区分された領域それぞれにサブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎ、ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎ、ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎが設けられる。これらサブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰ１１〜ＧＳＰ、ｍｎ、ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎ、ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎのそれぞれは、共通電極（Ｖｃｏｍ）に接続された液晶セルＣＬＣとゲートラインＧＬ上のスキャン信号に応答して、データラインＤＬから液晶セルＣＬＣ側に送信されるサブ画素駆動信号を切り換えるための薄膜トランジスタＭＮを備える。

このようなサブ画素の中で赤色サブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎは、それぞれ４ｋ−３番目のデータラインＤＬ１〜ＤＬ４ｍ−３に接続し、緑色サブ画素ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎは、それぞれ４ｋ−２番目のデータラインＤＬ２〜ＤＬ４ｍ−２に接続し、青色サブ画素ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎは、それぞれ４ｋ−１番目のデータラインＤＬ３〜ＤＬ４ｍ−１に接続し、干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎは、それぞれ４ｋ番目のデータラインＤＬ４〜ＤＬ４ｍに接続される。

また、干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎのそれぞれは、左側方向に隣接するように連続して配置された赤色、緑色及び青色サブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎ、ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎと一組をなして、視野角制御可能なカラー画素ＰＸＣ１１〜ＰＸＣｍｎを構成する。これにより、１番目のラインの１番目のカラー画素ＰＸＣ１１は、第１ゲートラインＧＬ１に共通接続されると共に、第１〜第４データラインＤＬ１〜ＤＬ４にそれぞれ接続された赤色、緑色、青色及び干渉サブ画素ＲＳＰ１１、ＧＳＰ１１、ＢＳＰ１１、ＥＳＰ１１を含む。

このような形態で最後のラインの最後のカラー画素ＰＸＣｍｎも、ｎ番目のゲートラインＧＬｎに共通接続されると共に、４ｍ−３〜４ｍ番目のデータラインＤＬ４ｍ−３、ＤＬ４ｍにそれぞれ接続された赤色及び緑色サブ画素ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰｍｎ、ＢＳＰｍｎ、ＥＳＰｍｎを含む。

赤色、緑色及び青色サブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎ、ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎのそれぞれは、水平電界方式で駆動されて、広い角度から見られるように画像が表示されるようにする。これに対し、干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎのそれぞれは、垂直電界方式で駆動されて、干渉サブ画素信号に応じて選択的に、正面を除外した側方から見られる画像が干渉されるようにする。これらの干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎによって側方で見られる画像が干渉される場合に、液晶パネル３０Ａ上に表示される画像は液晶パネル３０Ａの正面を基準に狭い角度の範囲のみで見られるようになる。さらに言及すれば、干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎによった干渉がある場合に、液晶パネル３０Ａは狭視野角モードの画像が表示されるようにする。これとは異なり、干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎによった干渉がない場合に、液晶パネル３０Ａ上には、広視野角モードの画像が表示される。

図５は、図３及び図４の液晶パネル３０のＡ−Ａ’断面図である。図５の断面図によって、図３及び図４でのカラーサブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰ及び干渉サブ画素ＥＳＰの構造が説明される。

図５の液晶パネル３０、３０Ａは、下部ガラス基板３１と上部有機基板３６との間に位置する液晶層ＣＬを備える。下部ガラス基板３１の上には、ゲート絶縁膜３２、データラインＤＬ及び保護層３３が順次形成される。ゲート絶縁膜３２と下部ガラス基板３１との間には、図示していない薄膜トランジスタ及びゲートラインが形成される。データラインＤＬは、ゲート絶縁膜３２を経由して薄膜トランジスタと電気的に接続される。このデータラインＤＬを基準に、左半部は、青色サブ画素ＢＳＰに該当し、そしてデータラインＤＬの右側部分は、干渉サブ画素ＥＳＰに該当する。データラインＤＬを基準に左半部に位置する保護層３３の表面には、第１画素電極３４Ａと共通電極３５Ａとが交互になるように形成される。これに対し、データラインＤＬの右半部の保護層３３の表面には、第２画素電極３４Ｂが形成される。第１画素電極３４Ａ及び第１共通電極３５Ａは、帯状に形成されるのに対し、第２画素電極３４Ｂは、サブ画素の領域の大きさの平板状に形成される。

上部ガラス基板３６の下面には、サブ画素領域を区分するブラックマトリックス３７が形成される。このブラックマトリックス３７によって区分された画素領域の中でカラーサブ画素領域のそれぞれには、カラーフィルタ（すなわち、データラインＤＬの左半部に位置する青色サブ画素領域ＢＳＰには、青色フィルタ３８)が形成される。これらのブラックマトリス３７及びカラーフィルタ３８の表面には、オーバーコート層３９が形成される。このオーバーコート層３９の右半部（すなわち、データラインＤＬの右側領域）には、サブ画素領域の大きさの第２共通電極３５Ｂが形成される。

このように青色サブ画素ＢＳＰは、下部ガラス基板３１上に交互になるように配列された第１画素電極３４Ａ及び第１共通電極３５Ａによって液晶層ＣＬに水平方向の電界が印加されるようにする。そうすると、第１画素電極３４Ａ及び第１共通電極３５Ａの間に印加される電圧に応答する青色サブ画素ＢＳＰに含まれた液晶分子ＣＬＣＭは、図６Ａに示すように、正面を基準に側方側に視野角が大きくなるにつれて、光量が少なくなるように透過される光を偏光させる。これにより、液晶パネル３０、３０Ａ上に表示される画像が、液晶パネル３０、３０Ａの正面を基準に広い角度の側方からも見られる。すなわち、液晶パネル３０、３０Ａが広視野角モードの画像が表示されるようにする。

これに対し、干渉サブ画素ＥＳＰは、互いに対面するように下部及び上部ガラス基板３１、３６にそれぞれ配置された第２画素電極３４Ｂ及び第２共通電極３５Ｂによって液晶層ＣＬに垂直方向の電界が印加されるようにする。第２画素電極３４Ｂ及び第２共通電極３５Ｂの間に印加される垂直方向の電界の大きさに応答する干渉サブ画素ＥＳＰ内の液晶分子ＣＬＣＥは、図６Ｂに示すように、液晶パネル３０、３０Ａの正面を基準に両側方方向の４０゜程度の側方側からの光量が最大になるように光を偏光させる。すなわち、干渉サブ画素ＥＳＰに含まれた液晶分子らＣＬＣＥは、光が正面を除外した両側方側に進行するように偏光させる。干渉サブ画素ＥＳＰによって側方側に進行するようになる光は、青色サブ画素ＢＳＰをはじめとする他の赤色及び緑色サブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰを経由して、両側方側に進行する光と合算されて、図６Ｃに示すように、液晶パネル３０、３０Ａの正面を基準に４０゜角度の側方に進行する光の量が最大になるようにするのに対し、液晶パネル３０、３０Ａの正面では、光量が少なくなるようにする偏光強度特性を持つ。液晶パネル３０、３０Ａの正面を基準に両側方の４０゜付近の角度に透過される干渉サブ画素ＥＳＰからの光量が、青色サブフィルタＢＳＰからの光量に付加されて、液晶パネル３０の両側方の４０゜付近の角度から見られる液晶パネル３０、３０Ａ上には、本来の情報とは異なる情報の画像が現れるようにする。

このように、カラーサブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰの他にも、干渉サブ画素ＥＳＰを含む液晶パネル３０、３０Ａは視野角の制御を可能にする。これに加えて、液晶パネル３０、３０Ａは、干渉サブ画素ＥＳＰがカラーサブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰと共に同じ平面上(または同じ層)に配置されて、厚さ及び重さが増加しないようにする。また、液晶パネル３０、３０Ａは、カラーサブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰと共に、干渉サブ画素ＥＳＰが同じ平面(または同じ層)に設けられるようにして、単に１つの液晶層により視野角制御が可能なだけでなく光量の減少はもちろん輝度の低下までも防止することができる。

図７は、本発明の実施の形態に係る視野角制御可能な液晶表示装置を説明するブロック図である。
図７の液晶表示装置は、液晶パネル３０上の干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎに供給する干渉データを生成する干渉データ生成部４０と、この干渉データ生成部４０からの干渉データＩＦＤを外部からのビデオデータＶＤに付加するビデオデータ組み合わせ部４２を含む。液晶パネル３０は、図３に示すように、奇数番目のゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎ−１及び奇数番目のデータラインＤＬ１〜ＤＬ２ｍ−１に接続された赤色サブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、奇数番目のゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎ−１及び偶数番目のデータラインＤＬ２〜ＤＬ２ｍに接続された緑色サブ画素ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎ、偶数番目のゲートラインＧＬ２〜ＧＬ２ｎ及び偶数番目のデータラインＤＬ１〜ＤＬ２ｍ−１に接続された青色サブ画素ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎ、及び偶数番目のゲートラインＧＬ２〜ＧＬ２ｎ及び奇数番目のデータラインＤＬ２〜ＤＬ２ｍに接続された干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎを含むｍ×ｎ個のカラー画素ＰＸＣ１１〜ＰＸＣｍｎを含む。

干渉データ生成部４０は、外部のビデオソース（例えば、コンピュータのグラフィックカード）からの広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎに応答して、液晶パネル３０の視野角が広くまたは狭く切り換えられるようにする干渉データＩＦＤをビデオデータ組み合わせ部４２に供給する。この干渉データＩＦＤは、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角モードを指定する特定論理（例えば、ハイ論理またはロー論理）を持つ時に、液晶パネル３０の正面を基準に両側方に干渉光が追加されるようにする固定された干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データＥｄを含む。他の方式で、干渉データＩＦＤは、画像ごとに変わる干渉パターンを構成する干渉サブ画素データＥｄを含むことができる。このように、画像ごとに変わる干渉パターンの干渉データＩＦＤの発生のために、干渉データ生成部４０は、外部のビデオソース（例えば、コンピュータのグラフィックカード）からのビデオデータＶＤを入力できる。一方、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが広視野角モードを指定する初期化論理（例えば、ロー論理またはハイ論理）を有する場合、この干渉データＩＦＤは、液晶パネル３０の正面を基準に、両側方に干渉光が進行されないようにするオフセット値のオフセットサブ画素データＥｏｆｆを含む。

ビデオデータ組み合わせ部４２は、外部のビデオソース（図示せず）から赤色、緑色及び青色サブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰに対するカラーサブ画素データを含むビデオデータＶＤを入力する。ビデオデータ組み合わせ部４２は、干渉データ生成部４０からの干渉データＩＦＤをビデオデータＶＤに付加する。また、ビデオデータ組み合わせ部４２は、液晶パネル３０上のサブ画素の配列状態と一致するように、カラーサブ画素データ及び干渉（またはオフセット）サブ画素データＥｄ（またはＥｏｆｆ））を再整列して、組み合わせビデオデータＣＶＤが発生されるようにする。このビデオデータ組み合わせ部４２により備えられる組み合わせビデオデータＣＶＤは、液晶パネル３０の奇数番目のゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎ−１に接続された赤色及び緑色サブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰがスキャンされる時には、赤色及び緑色サブ画素データＲｄ、Ｇｄが交互になるサブ画素データストリームを含むのに対し、液晶パネル３０の偶数番目のゲートラインＧＬ２〜ＧＬ２ｎに接続された干渉及び青色サブ画素ＥＳＰ、ＥＳＰがスキャンなる時には干渉（またはオフセット）及び青色サブデータIFD(ＥｄまたはＥｏｆｆ）、Ｂｄが交互になるサブ画素データストリームを含む。

また、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、液晶パネル３０上のゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎを順次駆動するためのゲートドライバー４４、液晶パネル３０上のデータラインＤＬ１〜ＤＬ２ｍを駆動するためのデータドライバー４６、及びこれらのデータ及びゲートドライバー４６、４４の動作タイミングを制御するためのタイミング制御ユニット４８を備える。ゲートドライバー４４は、タイミング制御ユニット４８からのゲートタイミング信号ＧＴＳに応答して、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎが順次イネーブルされるようにする２ｎ個のスキャン信号を発生する。

データドライバー４６は、タイミング制御ユニット４８からのデータタイミング信号ＤＴＳに応答して、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎのうちのいずれかがイネーブルされる時ごとに、２ｍ個のデータラインＤＬ１〜ＤＬ２ｍ上にサブ画素駆動信号を供給する。このために、データドライバー４６は、ビデオデータ組み合わせ部４２から直列状に送信される組み合わせビデオデータＣＶＤを入力する。奇数番目のゲートラインＧＬ１〜ＧＬ２ｎ−１のいずれかに接続された赤色及び緑色サブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰの列がスキャンされる場合、データドライバー４６は、赤色及び緑色サブ画素データＲｄ、Ｇｄが交互になるサブデータストリームを入力して、奇数番目のデータラインＤＬ１〜ＤＬ２ｍ−１のそれぞれに赤色サブ画素駆動信号が供給されるようにし、そして偶数番目のデータラインＤＬ２〜ＤＬ２ｍのそれぞれには、緑色サブ画素駆動信号が供給されるようにする。これに対し、偶数番目のゲートラインＧＬ２〜ＧＬ２ｎのいずれかに接続された干渉及び青色サブ画素ＥＳＰ、ＢＳＰの列がスキャンされる場合、データドライバー４６は、干渉（またはオフセット）及び青色サブ画素データＥｄ（またはＥｏｆｆ）、Ｂｄが交互になるサブデータストリームを入力して、奇数番目のデータラインＤＬ１〜ＤＬ２ｍ−１のそれぞれには、干渉サブ画素駆動信号が、そして偶数番目のデータラインＤＬ２〜ＤＬ２ｍのそれぞれには、青色サブ画素駆動信号が供給されるようにする。

干渉サブ画素駆動信号は、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角を指定する特定論理を有する場合、干渉サブ画素ＥＳＰが液晶パネル３０の正面を基準に両側方に干渉光が透過されるようにする電圧を有する。この干渉サブ画素ＥＳＰによって、側方に透過される光量は、干渉サブ画素駆動信号の電圧レベルに応じて調節されるようになる。このように、干渉サブ画素ＥＳＰにより両側方に透過される光量は、赤色、緑色及び青色サブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰによって両側方向に透過される光量に付加されて、側方での輝度成分が干渉されるようにする。これにより、図８Ｂのように、側方から識別不可能な画像が液晶パネル３０に表示されるようにする。また、干渉サブ画素駆動信号は、干渉パターンに対応する干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎの位置に互いに異なる電圧レベルを有するようになって、カラー画素ＰＸＣごとに輝度の干渉量で差を発生させる。これにより、液晶パネル３０上に表示される画像は、両側方では全く識別できなくなる。この結果、狭視野角モードでの秘密維持及びセキュリティーがさらに強化されるようになる。

これに対し、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが広視野角を指定する初期化論理を有する場合、干渉サブ画素ＥＳＰは、液晶パネル３０の正面を含むその両側方でも干渉光が透過されないようにするはオフセット電圧のオフセット画素駆動信号に応答するようになる。このオフセット電圧のオフセットサブ画素駆動信号に応じて干渉サブ画素ＥＳＰを透過する光がなくなって、単に赤色、緑色及び青色サブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰによって液晶パネル３０の正面及びその両側方に透過される光のみああるようになる。これにより、液晶パネル３０上に表示される画像は正面ではもちろん、図８Ａのように、側方でも鮮明に見られる。

最後に、タイミング制御ユニット４８は、外部のビデオソースからの同期信号（すなわち、水平及び垂直同期信号とデータクロック）を入力する。タイミング制御ユニット４８は、同期信号を利用してゲートドライバー４４に供給されるゲートタイミング信号ＧＴＳ及びデータドライバー４６に供給されるデータタイミング信号ＤＴＳを発生する。また、タイミング制御ユニット４８は、干渉データ生成部４０のデータ生成動作に必要な干渉制御信号ＥＣＳとビデオデータ組み合わせ部４２のデータ組み合わせ動作に必要な組み合わせ制御信号ＣＣＳを発生する。

図９は、図７での干渉データ生成部４０の実施の形態を詳細に説明する詳細ブロック図である。
図９に示すように、干渉データ生成部４０は、レジスタ５０と外部のビデオソース（すなわち、コンピュータのグラフィックカード）からのビデオデータＶＤに対して直列回路を構成するデータ集合部５２、演算部５４及び選択部５６を備える。レジスタ５０には、オフセット値に該当するオフセットサブ画素データＥｏｆｆが格納されている。このレジスタ５０は、オフセットサブ画素データＥｏｆｆを発生できる複数のスイッチに代替されることもできる。

データ集合部５２は、直列形態で入力される赤色、緑色及び青色のサブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄを順次入力してこれらの赤色、緑色及び青色のサブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄを同時に演算部５４に伝達する。このために、データ集合部５２は、図７でのタイミング制御ユニット４８からの第１干渉制御信号ＥＣＳ１に応答する。第１干渉制御信号ＥＣＳ１には、サブ画素データと同じ周期の有するデータクロックが用いられることが好ましい。このようなデータ集合部５２には、データクロックのような第１干渉制御信号ＥＣＳ１に応答して、外部のビデオソースからの赤色、緑色及び青色のサブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄを順次シフトさせるシフトレジスタが用いられることができる。

演算部５４は、データ集合部５２によって集合された赤色、緑色及び青色サブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄを利用して、干渉サブ画素データＥｄを生成する。集合された赤色、緑色及び青色サブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄを入力するために、演算部５４は、図７でのタイミング制御ユニット４８からの第２干渉制御信号ＥＣＳ２に応答する。第２干渉制御信号ＥＣＳ２は、第１干渉制御信号ＥＣＳ１の１/３の周波数（すなわち、３倍の周期）を有する。このような第２干渉制御信号ＥＣＳ２には、３分周されたデータクロックが好ましい。干渉サブ画素データＥｄを算出するために、演算部５４は、基準輝度データＹｄから集合された赤色、緑色及び青色サブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄを式（１）のように減算する。

Ｅｄ＝Ｙｄ−（Ｒｄ＋Ｇｄ＋Ｂｄ）
＝（Ｒｒｅｆ＋Ｇｒｅｆ＋Ｂｒｅｆ＋Ｅｒｅｆ）−（Ｒｄ＋Ｇｄ＋Ｂｄ） （１）

基準輝度データＹｄは、図１０Ａのように、赤色、緑色、青色及び干渉サブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄ、Ｅｄそれぞれが有し得る最大階調レベルＨＧＬより低い任意のある階調レベルを基準階調レベルＲＥＬに設定し、その基準階調レベルＲＥＬの赤色、緑色、青色及び干渉サブ画素データＲｒｅｆ、Ｇｒｅｆ、Ｂｒｅｆ、Ｅｒｅｆの和で決定される。そして、基準階調レベルＲＥＬには、サブ画素データそれぞれが有し得る中間階調レベルが好ましい。

式（１）によれば、集合された赤色、緑色及び青色サブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄそれぞれの階調レベルが、基準階調レベルＲＥＬより低くなるにつれて（すなわち、基底階調レベルに近接すればするほど（図１０Ｂ参照）、干渉サブ画素データＥｄは、最大階調レベルＨＧＬに近い階調レベルを有するようになる。これとは異なり、集合された赤色、緑色及び青色サブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄそれぞれの階調レベルが、図１０Ｃのように、基準階調レベルＲＥＬより高くいなるほど（すなわち、最大階調レベルＨＧＬに近接するほど）、干渉サブ画素データＥｄは、基底階調レベルに近い低い階調レベルを有する。

このように、干渉サブ画素データＥｄが集合された赤色、緑色及び青色サブ画素データの階調レベルとは相反する階調レベルを有するようになることによって、カラー画素ＰＸＣの側方での輝度が基準値の近くに分布するようにする。カラー画素ＰＸＣの側方での輝度が、基準値（例えば、中間輝度値）を一定に維持することによって、狭視野角モードで液晶パネル３０に表示される画像は、図８Ｂのように、側方で全く識別できなくなる。

この結果、本発明の液晶表示装置は、狭視野角モードで秘密維持及びセキュリティーがさらに強化されるようにする。このような干渉サブ画素データＥｄを演算する演算部５４には、演算機能を有するプロセッサが用いられることができる。他の方法で、演算部５４は、集合された赤色、緑色及び青色のサブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄを１つのアドレス信号として利用して、それらのサブ画素データの論理値に該当するアドレスに格納された干渉サブ画素データＥｄが読み取られるようにするルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ−Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）に代替されることもできる。この場合、ルックアップテーブルは、第２干渉制御信号ＥＣＳ２に応答して、３個のサブ画素データ（すなわち、赤色、緑色及び青色サブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄ）が入力される時ごとに、一回ずつ読み取り動作を行うようになる。

選択部５６は、外部のビデオソースからの広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎの論理値に応じて、レジスタ５０からのオフセットサブ画素データＥｏｆｆまたは演算部５４からの干渉サブ画素データＥｄを干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２側に伝送する。広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角モードを指定する特定論理（すなわち、ハイ論理またはロー論理）を有すれば、選択部５６は、演算部５４からの干渉サブ画素データＥｄが干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２に供給されるようにする。これに対し、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが広視野角を指定する初期化論理（すなわち、ロー論理またはハイ論理）を有すれば、選択部５６は、レジスタ５０からのオフセットサブ画素データＥｏｆｆが干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２に供給されるようにする。

図１１は、図１０に示すように構成された干渉データ生成部４０の動作手順を説明するフローチャートである。
同図に示すように、干渉データ生成部４０は、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角モードを指定する特定論理（すなわち、ハイ論理またはロー論理）であるか否かを検査する（第Ｓ１０ステップ）。広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角モードを指定する特定論理を有すれば、干渉データ生成部４０は、外部のビデオソースからの赤色、緑色及び青色サブ画素データＲｄｉ、Ｇｄｉ、Ｂｄｉを順次入力し（第Ｓ１２ステップ）、入力された赤色、緑色及び青色サブ画素データＲｄｉ、Ｇｄｉ、Ｂｄｉを集合する（第Ｓ１４ステップ）。次に、干渉データ生成部４０は、集合された赤色、緑色及び青色サブ画素データＲｄｉ、Ｇｄｉ、Ｂｄｉを利用する前記の式（１）によって干渉サブ画素データＥｄｉを算出し（第Ｓ１６ステップ）、その算出された干渉サブ画素データＥｄｉを干渉データＩＦＤとしてビデオデータ組み合わせ部４２に供給する（第Ｓ１８ステップ）。

これとは異なり、第Ｓ１０ステップにおいて、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが広視野角モードを指定する初期化論理（すなわち、ロー論理またはハイ論理）を有すれば、干渉データ生成部４０は、オフセットサブ画素データＥｏｆｆを干渉データＩＦＤとしてビデオデータ組み合わせ部４２に供給する（第Ｓ２０ステップ）。第Ｓ１８または第Ｓ２０ステップを行った後、干渉データ生成部４０は、第Ｓ１０ステップに戻る。

図１２は、図７に示された干渉データ生成部４０の他の実施の形態を詳細に示す詳細ブロック図である。図１２の干渉データ生成部４０は、図９の干渉データ生成部４０に含まれたデータ集合部５２及び演算部５４の代りにメモリ５８及びメモリ制御部６０を備えることを除いては、図９の干渉データ生成部４０と同じ構成を有する。したがって、図１２の干渉データ生成部４０に含まれた構成要素のうち、図９での同じ名称、機能及び役割を有する構成要素は、図９と同じ参照番号で引用されるはずである。

図１２において、メモリ５８は、特定の干渉パターンを形成する液晶パネル３０上の干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎの個数の干渉サブ画素データＥｄが格納される。このメモリ５８は、電源の供給がなくても干渉サブ画素データＥｄが消去されないリードオンリーメモリー（Read Only Meｍory）または干渉サブ画素データＥｄの更新が可能であり、かつ電源の供給がない時にも、干渉サブ画素データＥｄが消去されないＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリが用いられることができる。特定の干渉パターンをなす干渉サブ画素データＥｄを格納するために、メモリ５８は、液晶パネル３０の含まれた干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎと同じ個数の格納領域を含み、その格納領域のうちの一部に特定の階調レベルの干渉サブ画素データが、そして残りの領域には、特定の階調レベルより低いか高い階調レベルの干渉サブ画素データが格納される。例えば、「Ｌ」の黒色パターンをなす干渉サブ画素データＥｄがメモリ５８に格納される場合、図１３と同様に、２番目カラムライン０２〜ｎ−１番目のカラムラインに達する第２及び第３ローライン上の格納領域と第３ローラインから第ｍ−１番目ローラインに達する第ｎ−２及び第ｎ−１番目のカラムライン上の格納領域には、黒色に該当する階調レベルの干渉サブ画素データＥｄが格納され、残り格納領域には、白色に該当する階調レベルの干渉サブ画素データＥｄが格納される。このメモリ５８には、「Ｌ」ではない任意の干渉パターンを形成する液晶パネル３０上の干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎの数に該当する干渉サブ画素データＥｄが格納されることができる。

このように、メモリ５８に格納された特定の干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データＥｄは、ビデオデータＶＤに含まれた赤色、緑色及び青色のサブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄを利用する場合より、ビデオデータの処理経路が単純化にする。これにより、ビデオデータ組み合わせ部４２の応答速度が向上するようにする。

メモリ制御部６０は、図７でのタイミング制御ユニット４８からの干渉制御信号ＥＣＳを利用してメモリ５８を制御し、メモリ５８に格納された一画像分の干渉サブ画素データＥｄが順次読み取られるようにする。メモリ制御部６０に供給される干渉制御信号ＥＣＳは、読み取り動作期間を周期的に指定する読み取りモード制御信号と読み取り動作期間に、干渉サブ画素データＥｄが全て１回ずつ読み取られるようにする読み取りクロックが含まれることができる。また、メモリ制御部６０は、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎに応答することができる。この場合、メモリ制御部６０は、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角モードを指定する特定論理を有する場合にのみ、読み取り動作を行って、不要な電力の消費を防止する。

選択部５６は、外部のビデオソースからの広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎの論理値に応じて、レジスタ５０からのオフセットサブ画素データＥｏｆｆまたはメモリ５８からの干渉サブ画素データＥｄを干渉データＩＦＤとして、図７のビデオデータ組み合わせ部４２側に伝送する。これを具体的に説明すれば、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角モードを指定する特定論理（すなわち、ハイ論理またはロー論理）を有する場合、選択部５６はメモリ５８からの干渉サブ画素データＥｄが干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２に供給されるようにする。反対に、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが広視野角を指定する初期化論理（すなわち、ロー論理またはハイ論理）を有する場合、選択部５６はレジスタ５０からのオフセットサブ画素データＥｏｆｆが干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２に供給されるようにする。

図１４は、図７に示された干渉データ生成部４０のさらに他の実施の形態を詳細に説明する詳細ブロック図である。
同図に示すように、干渉データ生成部４０は、メモリ７０の読み取り動作を制御するメモリ制御部７２を備える。メモリ７０には、特定の干渉パターンを含む１つの画像を形成する液晶パネル３０上の干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎの個数の干渉サブ画素データＥｄが格納される。メモリ７０に格納された干渉パターンの画像は、図１２上のメモリ５８に格納される干渉パターンの画像と同じ方式でメモリ７０にマッピングできる。したがって、メモリ７０に格納された特定の干渉パターンの画像に関する具体的な説明は省略する。この特定の干渉パターンの画像以外にも、メモリ７０には、オフセット値に該当するオフセットサブ画素データＥｏｆｆが格納される。このように、オフセットサブ画素データＥｏｆｆと特定の干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データＥｄを格納するメモリ７０には、電源の供給がなくてもデータが消失されないリードオンリーメモリーまたは電源の供給がなくてもデータが消失されないだけでなくデータの更新が可能なＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリが用いられることができる。このようなメモリ７０で読み取られるオフセットサブ画素データＥｏｆｆまたは干渉サブ画素データＥｄは、干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２に供給される。

メモリ制御部７２は、図７でのタイミング制御ユニット４８からの干渉制御信号ＥＣＳを利用して、メモリ７０の連続的な読み取り動作を制御して、メモリ７０に格納されたオフセットサブ画素データＥｏｆｆの繰り返し的な読み取りまたは特定の干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データＥｄの順次的な読み取りが行われる。また、メモリ制御部７２は、外部のビデオソースからの広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎに応答して、メモリ７０に格納されたオフセットサブ画素データＥｏｆｆと特定の干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データＥｄが選択的に読み取られる。実際に、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角モードを指定する特定論理を有する場合に、メモリ制御部７２は、メモリ７０に格納された特定の干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データＥｄが順次読み取られて、干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２に供給されるようにする。これとは異なり、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが広視野角モードを指定する初期化論理を有する場合、メモリ制御部７２はメモリ７０上のオフセットサブ画素データＥｏｆｆが繰り返し的に読み取られて、干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２に供給されるようにする。

このように、オフセットサブデータＥｏｆｆ及び特定干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データＥｄを格納するメモリと広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎに応答するメモリ制御部７２を備える図１４の干渉データ生成部４０は、図１２に示された干渉データ生成部４０より簡単な回路を有する。

図１５は、図１４に示されたメモリ制御部７２が行う動作手順をステップ別に説明するフローチャートである。
図１５のフローチャートによれば、メモリ制御部７２は、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎの論理値を検査して狭視野角モードまたは広視野角モードが指定されたか否かを判断する（第Ｓ３０ステップ）。

広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角モードを指定する特定論理（例えば、ハイ論理またはロー論理）であれば、メモリ制御部７２は、自体内のレジスタのうちのいずれかに割り当てられた干渉サブ画素データフラグを「１」にセットして、干渉サブ画素データＥｄの読み取りモードを設定する（第Ｓ３２ステップ）。また、メモリ制御部７２は、特定の干渉パターンの画像が格納されたメモリ７０の格納領域を順次指定して、特定の干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データＥｄが順次読み取られるようにする（第Ｓ３４ステップ）。このように、順次読み取られた干渉サブ画素データＥｄは、干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２に供給されるようになる。

これに対し、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが広視野角モードを指定する初期化論理（例えば、ロー論理またはハイ論理）であれば、メモリ制御部７２は自体内のレジスタのうちのいずれかに割り当てられた干渉サブ画素データフラグを「０」にリセットして、オフセットサブ画素データＥｏｆｆの読み取りモードを設定する（第Ｓ３６ステップ）。また、メモリ制御部７２は、オフセットサブ画素データＥｏｆｆが格納されたメモリ７０の格納領域を繰り返し指定して、オフセットサブ画素データＥｏｆｆが繰り返し読み取られるようにする。このように繰り返して読み取られた干渉サブ画素データＥｏｆｆは、干渉データＩＦＤとして図７のビデオデータ組み合わせ部４２に供給される。

図１６は、本発明の他の実施の形態に係る視野角制御可能な液晶表示装置を説明するブロック図である。
同図に示すように、液晶表示装置は、液晶パネル３０Ａ上の干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎに供給される干渉データを生成する干渉データ生成部４０と、この干渉データ生成部４０からの干渉データＩＦＤを外部からのビデオデータＶＤに付加するビデオデータ組み合わせ部４２Ａを備える。液晶パネル３０Ａは、図４に示すように、４ｋ−３番目のデータラインＤＬ１〜ＤＬ４ｍ−３に接続されたサブ画素ＲＳＰ１１〜ＲＳＰｍｎ、４ｋ−２番目のデータラインＤＬ２〜ＤＬ４ｍ−２に接続された緑色サブ画素ＧＳＰ１１〜ＧＳＰｍｎ、４ｋ−１番目のデータラインＤＬ３〜ＤＬ４ｍ−１に接続された青色サブ画素ＢＳＰ１１〜ＢＳＰｍｎ、及び４ｋ番目のデータラインＤＬ４〜ＤＬ４ｍに接続された干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰＭＮをそれぞれ有するｍ×ｎ個のカラー画素ＰＸＣ１１〜ＰＸＣｍｎを含む。

干渉データ生成部４０は、外部（例えば、コンピュータのグラフィックカード）からの広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎに応答して、液晶パネル３０Ａの視野角が広くまたは狭く切り換えられるようにする干渉データＩＦＤをビデオデータ組み合わせ部４２Ａに供給する。この干渉データＩＦＤは、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角モードを指定する特定論理（例えば、ハイ論理またはロー論理）を有する時に、液晶パネル３０Ａの正面を基準に両側方に干渉光が追加されるようにする固定になった干渉パターンを構成する干渉サブ画素データを含む。これとは異なり、干渉データＩＦＤは、画像ごとに変わる干渉パターンを構成する干渉サブ画素データＥｄを含むことができる。このように画像ごとに変わる干渉パターンの干渉データＩＦＤの発生のために、干渉データ生成部４０は、外部のビデオソース（例えば、コンピュータのグラフィックカード）からのビデオデータを入力できる。一方、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが広視野角モードを指定する初期化論理（例えば、ロー論理またはハイ論理）を有する場合、この干渉データＩＦＤは、液晶パネル３０Ａの正面を基準に両側方に干渉光が進行できなくするオフセット値の干渉サブ画素データＥｏｆｆを含む。

ビデオデータ組み合わせ部４２Ａは、外部のビデオソース（図示せず）から赤色、緑色及び青色サブ画素に対するカラーサブ画素データを含むビデオデータＶＤを入力する。ビデオデータ組み合わせ部４２Ａは、干渉データ生成部４０からの干渉データＩＦＤをビデオデータＶＤに付加して、液晶パネル３０Ａ上のサブ画素の配列状態と一致するように、赤色、緑色、青色及び干渉（またはオフセット）サブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄ、ＩＦＤ（すなわち、ＥｄまたはＥｏｆｆ））が順次的、かつ繰り返し的に配列された組み合わせビデオデータＣＶＤが発生するようにする。

また、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、液晶パネル３０Ａ上のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎを順次駆動するためのゲートドライバー４４Ａ、液晶パネル３０Ａ上のデータラインＤＬ１〜ＤＬ４ｍを駆動するためのデータドライバー４６Ａ、及びこれらのゲート及びデータドライバー４４Ａ、４６Ａの動作タイミングを制御するためのタイミング制御ユニット４８Ａを備える。ゲートドライバー４４Ａは、タイミング制御ユニット４８Ａからのゲートタイミング信号ＧＴＳに応答して、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎが順次イネーブルされるようにするｎ個のスキャン信号を発生する。

データドライバー４６Ａは、タイミング制御ユニット４８Ａからのデータタイミング信号ＤＴＳに応答して、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎのうちのいずれかがイネーブルされる時ごとに、４ｍ個のデータラインＤＬ１〜ＤＬ４ｍ上にサブ画素駆動信号を供給する。このために、データドライバー４６Ａは、ビデオデータ組み合わせ部４２Ａから直列形態で送信される組み合わせビデオデータＣＶＤを入力する。ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎのうちのいずれかがイネーブルされる時ごとに、データドライバー４６Ａは、赤色、緑色、青色及び干渉（またはオフセット）サブ画素データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄ、ＩＦＤ（ＥｄまたはＥｏｆｆ））が順次交互になるサブ画素データストリームを入力して、４ｋ−３番目のデータラインＤＬ１〜ＤＬ４ｍ−３それぞれには、赤色サブ画素信号を、４ｋ−２番目のデータラインＤＬ２〜ＤＬ４ｍ−２それぞれには、緑色サブ画素駆動信号を、４ｋ−１番目のデータラインＤＬ３〜ＤＬ４ｍ−１それぞれには、青色サブ画素駆動信号が、そして４k番目のデータラインＤＬ４〜ＤＬ４ｍそれぞれには、干渉（またはオフセット）サブ画素駆動信号が供給されるようにする。

干渉サブ画素駆動信号は、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが狭視野角を指定する特定論理を有する場合、干渉サブ画素ＥＳＰが液晶パネル３０Ａの正面を基準に両側方に干渉光が透過されるようにする電圧を有する。この干渉サブ画素ＥＳＰによって両側方に透過される光量は、干渉サブ画素駆動信号の電圧レベルに応じて調節される。このように干渉サブ画素ＥＳＰにより両側方に透過される光量は、赤色、緑色及び青色サブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰによって両側方向に透過される光量に付加されて、側方での輝度成分が干渉されるようにする。これにより、図８Bと同様に、側方で識別不可能な画像が液晶パネル３０Ａに表示されるようにする。また、干渉サブ画素駆動信号等の干渉パターンに対応する干渉サブ画素ＥＳＰ１１〜ＥＳＰｍｎの位置に、互いに異なる電圧レベルを有するようになって、カラー画素ＰＸＣごとに輝度の干渉量で差が発生するようにする。これにより、液晶パネル３０Ａ上に表示される画像は、両側方では全く識別できなくなる。この結果、狭視野角モードでの秘密維持及びセキュリティーがさらに強化される。

これに対し、広／狭モード制御信号Ｗ／Ｎが広視野角を指定する初期化論理を有する場合、干渉サブ画素ＥＳＰには、液晶パネル３０の正面を含むその両側方にも干渉光が透過されないようにするオフセットサブ画素駆動信号が印加される。このオフセットサブ画素駆動信号によって、干渉サブ画素ＥＳＰを透過する光がなくなって、単に赤色、緑色及び青色サブ画素ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰによって液晶パネル３０Ａの正面及びその両側方に透過される光のみが残る。これにより、液晶パネル３０Ａ上に表示される画像は、正面ではもちろん、図８Aのように、側方でも鮮明に見えるようになる。

最後に、タイミング制御ユニット４８Ａは、外部のビデオソースからの同期信号（すなわち、水平及び垂直同期信号とデータクロック）を入力する。タイミング制御ユニット４８Ａは、同期信号を利用してゲートドライバー４４Ａに供給されるゲートタイミング信号ＧＴＳ及びデータドライバー４６Ａに供給されるデータタイミング信号ＤＴＳを発生する。また、タイミング制御ユニット４８Ａは、干渉データ生成部４０のデータ生成動作に必要な干渉制御信号ＥＣＳとビデオデータ組み合わせ部４２Ａのデータ組み合わせ動作に必要な組み合わせ制御信号ＣＣＳを発生する。

本発明に係る液晶パネルは、カラーサブ画素の他にも、干渉サブ画素を含んで視野角の制御が可能である。また、本発明に係る液晶パネルは、干渉サブ画素がカラーサブ画素と共に同じ平面上(または同じ層)に設けられるようにして、厚さ及び重さが増加しなくする。また、液晶パネルは、カラーサブ画素等と共に、干渉サブ画素が同じ平面(または同じ層)に設けられるようにして、単に１つの液晶層により視野角制御が可能なだけでなく、光量の減少はもちろん輝度の低下までも防止できる。

また、本発明に係る視野角制御可能な液晶表示装置は、液晶パネル上の干渉サブ画素が干渉パターンの画像をなす干渉サブ画素データにより駆動されるようにする。これにより、液晶パネルの側方に見られる画像が変更されるようにする。この結果、本発明に係る視野角制御可能な液晶表示装置は、秘密維持及びセキュリティーが強化されるようにする。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。

従来の視野角制御可能な液晶パネルを概略的に示す断面図である。 図１の液晶パネルが狭視野角モードで駆動された場合における見る角度に応じる画像の状態を説明する図である。 図１の液晶パネルが狭視野角モードで駆動された場合における見る角度に応じる画像の状態を説明する図である。 図１の液晶パネルが狭視野角モードで駆動された場合における見る角度に応じる画像の状態を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る視野角制御可能な液晶パネルを概略的に示す平面図である。 本発明の他の実施の形態に係る視野角制御可能な液晶パネルを概略的に示す平面図である。 図３及び図４に示された液晶パネルのＡ−Ａ’断面図である。 図５に示された液晶パネルの偏光特性を説明する図である。 図５に示された液晶パネルの偏光特性を説明する図である。 図５に示された液晶パネルの偏光特性を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る視野角制御可能な液晶表示装置を説明するブロック図である。 図７の液晶表示装置によって、広視野角モードの場合、側方から見た液晶パネル上の画像の状態を示す図である。 図７の液晶表示装置によって、狭視野角モードの場合、側方から見た液晶パネル上の画像の状態を示す図である。 図７での干渉データ生成部の実施の形態を詳細に説明する詳細ブロック図である。 図９の演算部で用いられる基準輝度データの特性を説明する図である。 図９の演算部で算出される干渉サブ画素データの例を説明する図である。 図９の演算部で算出される干渉サブ画素データの例を説明する図である。 図９に示された構成を有する干渉データ生成部の動作手順を説明するフローチャートである。 図７での干渉データ生成部の他の実施の形態を詳細に説明する詳細ブロック図である。 図１２に示されたメモリのメモリマップを例示的に示す図である。 図７に示された干渉データ生成部のさらに他の実施の形態を詳細に説明する詳細ブロック図である。 図１４に示されたメモリ制御部の動作手順を詳細に説明するフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る視野角制御可能な液晶表示装置を説明するブロック図である。

符号の説明

１０ 正常パネル
１２ 干渉用パネル
３０、３０Ａ 液晶パネル
３１ 下部ガラス基板
３２ ゲート絶縁膜
３３ 保護層
３４Ａ、３４Ｂ 第１及び第２画素電極
３５Ａ、３５Ｂ:第１及び第２共通電極
３６ 上部ガラス基板
３７ ブラックマトリックス
３８ カラーフィルタ
３９ オーバーコート層
４０ 干渉データ生成部
４２、４２Ａ ビデオデータ組み合わせ部
４４、４４Ａ ゲートドライバー
４６、４６Ａ データドライバー
４８、４８Ａ タイミング制御ユニット
５０ レジスタ
５２ データ集合部
５４ 演算部
５６ 選択部
５８、７２ メモリ制御部
６０、７０ メモリＰＸＣ:カラー画素
ＲＳＰ 赤色サブ画素
ＧＳＰ 緑色サブ画素
ＢＳＰ 青色サブ画素
ＥＳＰ 干渉サブ画素
ＣＬＣ 液晶セル
ＭＮ 薄膜トランジスタ

Claims (15)

1. 赤色、緑色及び青色のサブ画素をそれぞれ有する複数のカラー画素と、
   前記カラー画素と同じ面上に位置すると共に、前記カラー画素それぞれに含まれるように設けられて、前記赤色、緑色及び青色のサブ画素と隣接して配置され、正面を除外した側方向から透過される光を制御する複数の干渉サブ画素と
   を含み、
   前記赤色、緑色及び青色のサブ画素は、少なくとも１つ以上の帯状の画素電極と交互になるように配列された少なくとも１つ以上の帯状の共通電極を備え、水平電界により駆動されて、パネルに広視野角モードの画像が表示されるようにし、
   前記干渉サブ画素は、互いに対面する板状の画素電極と板状の共通電極とを備え、垂直電界により駆動されて、パネル正面を基準に所定角度の両側方側からの光量が最大になるように制御し、干渉サブ画素信号に応じて選択的に、正面を除外した側方から見られる画像が干渉されるようにして、パネルに狭視野角モードの画像が表示されるようにする
   ことを特徴とする視野角制御可能な液晶パネル。
2. 前記カラー画素それぞれに含まれた前記サブ画素は、１対のゲートラインと１対のデータラインとに接続されるように配列されたことを特徴とする請求項１に記載の視野角制御可能な液晶パネル。
3. 前記カラー画素それぞれに含まれた前記サブ画素は、１つのゲートラインに共通接続されると共に、４つのデータラインにそれぞれ接続されるように配列されたことを特徴とする請求項１に記載の視野角制御可能な液晶パネル。
4. 請求項１に記載の液晶パネルと、
   前記液晶パネル上のサブ画素に画素駆動信号を１ライン分ずつ供給するデータドライバーと、
   前記干渉サブ画素に供給する干渉データを生成する干渉データ生成部と、
   前記干渉データを前記データドライバー側に供給されるビデオデータに付加するデータ組み合わせ部と
   を備えたことを特徴とする視野角制御可能な液晶表示装置。
5. 前記干渉データ生成部は、
   干渉パターンを含む画像を表示する干渉サブ画素データを格納したメモリと、
   前記メモリの読み取り動作を制御するメモリ制御部と
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
6. 前記干渉データ生成部は、
   オフセット電圧に該当する論理値を有するオフセットサブ画素データ発生部と、
   広／狭モード制御信号に従って、前記オフセットサブ画素データ発生部からのオフセットサブ画素データ及び前記メモリからの干渉サブ画素データを選択的に前記データ組み合わせ部側に伝送する選択部と
   を備えたことを特徴とする請求項５に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
7. 前記オフセットサブ画素データ発生部は、レジスタ及びスイッチ素子のうちのいずれかを備えたことを特徴とする請求項６に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
8. 前記メモリは、オフセット電圧に該当する論理値のオフセットサブ画素データをさらに格納し、前記メモリ制御部は、広／狭モード制御信号に従って、前記メモリに格納された干渉サブ画素データ及びオフセットサブ画素データが選択的に読み取られて、前記データ組み合わせ部に供給されるように、前記メモリを制御することを特徴とする請求項５に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
9. 前記干渉データ生成部は、
   前記ビデオデータに含まれた赤色、緑色及び青色のサブ画素データを集合するデータ集合部と、
   前記データ集合部からの集合されたサブ画素データに基づいて、干渉サブ画素データを算出し、その算出された干渉サブ画素データを前記データ組み合わせ部に供給する演算部と
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
10. 前記演算部は、干渉サブ画素データの輝度値が基準階調レベルに分布するように演算を行うことを特徴とする請求項９に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
11. 前記演算部は、
    最大階調レベルより低い階調レベルの赤色、緑色、青色及び干渉サブ画素データの和を基準輝度データに設定し、この基準輝度データから前記集合部からの集合された赤色、緑色及び青色のサブ画素データの和を減算することよって、前記干渉サブ画素データを算出することを特徴とする請求項１０に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
12. 前記演算部は、
    前記集合部からの前記集合された赤色、緑色及び青色のサブ画素データを用いて前記干渉サブ画素データの演算を行うプロセッサを備えたことを特徴とする請求項１１に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
13. 前記演算部は、
    前記集合部からの前記集合された赤色、緑色及び青色のサブ画素データを利用して、前記干渉サブ画素データを前記データ組み合わせ部に供給するようにするルックアップテーブルを備えたことを特徴とする請求項１１に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
14. 前記干渉データ生成部は、
    オフセット電圧に該当する論理値を有するオフセットサブ画素データ発生部と、
    広／狭モード制御信号に従って、前記オフセットサブ画素データ発生部からのオフセットサブ画素データ及び前記演算部からの干渉サブ画素データを選択的に前記データ組み合わせ部側に伝送する選択部と
    を備えたことを特徴とする請求項９〜１３のうちのいずれか１項に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。
15. 前記オフセットサブ画素データ発生部は、レジスタ及びスイッチ素子のうちのいずれかを備えたことを特徴とする請求項１４に記載の視野角制御可能な液晶表示装置。

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