TW201403577A - 具隱私模式之液晶顯示裝置 - Google Patents

具隱私模式之液晶顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201403577A
TW201403577A TW102123314A TW102123314A TW201403577A TW 201403577 A TW201403577 A TW 201403577A TW 102123314 A TW102123314 A TW 102123314A TW 102123314 A TW102123314 A TW 102123314A TW 201403577 A TW201403577 A TW 201403577A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display device
backlight system
brightness
Prior art date
Application number
TW102123314A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI473073B (zh
Inventor
Minoru Shibazaki
Yoshitaka Haruyama
Original Assignee
Innolux Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innolux Corp filed Critical Innolux Corp
Publication of TW201403577A publication Critical patent/TW201403577A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI473073B publication Critical patent/TWI473073B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13476—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which at least one liquid crystal cell or layer assumes a scattering state
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133626—Illuminating devices providing two modes of illumination, e.g. day-night
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/028—Improving the quality of display appearance by changing the viewing angle properties, e.g. widening the viewing angle, adapting the viewing angle to the view direction
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0613—The adjustment depending on the type of the information to be displayed
    • G09G2320/062—Adjustment of illumination source parameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

一種液晶顯示裝置包括一液晶顯示面板、一準直背光系統、一散射型液晶盒以及一控制器，液晶顯示面板顯示資料，準直背光系統設置在液晶顯示面板下方，散射型液晶盒設置在液晶顯示面板與準直背光系統之間，且控制器耦接至液晶顯示面板、準直背光系統以及散射型液晶盒。準直背光系統的輝度由控制器調整。液晶顯示裝置由控制器切換至正常模式下操作，散射型液晶盒為關閉狀態，準直光藉由散射型液晶盒之散射而呈現廣域亮度分佈。液晶顯示裝置由控制器切換至隱私模式下操作，散射型液晶盒為開啟狀態，準直光穿透散射型液晶盒而呈現窄域亮度分佈。

Description

具隱私模式之液晶顯示裝置
本發明是有關於一種具有隱私模式之液晶顯示裝置，且特別是有關於一種在隱私模式下可調整背光系統輝度之液晶顯示裝置。
液晶顯示器(LCD)係為使用具調控光線性質之液晶的平面顯示器、電子光學顯示器、視訊顯示器等。由於液晶顯示器具有更薄、更輕、攜帶方便、且價格更便宜、穩定度更高、亦不易造成眼睛疲勞等多項優點，在大多數的應用中，液晶顯示器已取代了彩色陰極射線管(CRT)顯示器。液晶顯示器為現今最常用的顯示器，有不同形狀、尺寸、品質、以及型號等可供選擇，且使用在各種不同的應用領域，例如電腦螢幕、電視、中尺寸儀表面板、飛機座艙顯示器、廣告看板、小尺寸手機、智慧型手機、以及個人數位處理器(PDA)等。
在一般狀況下，設計具有廣視角的液晶顯示器的目 的是讓使用者可從顯示器的各個不同位置都能清楚地看見顯示器上的影像，不僅從正面(即零度視角)且自正面偏斜一大角度的位置都能清楚地看見顯示器上的影像。然而在某些場合，使用者卻不希望顯示在顯示器上的資料(例如顯示在手機、智慧型手機、以及個人數位處理器上的資料)被周圍的旁人所看見，因此資料的安全性對液晶顯示器的設計變成一個重要值得考慮的議題。
目前已發展出可切換正常模式與隱私模式功能的液晶顯示器。液晶顯示器的正常模式允許顯示的資料在安全的地點可被任何人所看見，使得使用者與其周遭的人在廣視角的範圍內都能清楚地看見顯示的資料。液晶顯示器的隱私模式則能預防在公共場所不必要的偷窺，使得在使用者附近的人無法辨識顯示器上之顯示資料。3M曾提出將光控制薄膜(VikuitiTM)當做一遮蔽屏障(shielding barrier)貼附在液晶顯示器的前面以預防偷窺的構想。光控制薄膜具有緊密排列的黑色超微細百葉窗(microlouvers)，光控制薄膜上的超微細百葉窗的功能就像百葉窗簾，能控制光線通過光控制薄膜的傳送方向，使得光線僅能穿過光控制薄膜上透明的區域，因此黑色超微細百葉窗限制了視角。然而，光控制薄膜上的超微細百葉窗的圖案不可改變，再者黑色超微細百葉窗材料會吸收光線，使得光線穿透率降低而造成液晶顯示器不夠亮的缺點。
有鑑於上述課題，本發明係提供一種具有隱私模式的液晶顯示裝置，此液晶顯示裝置能夠控制背光的亮度分佈，以及亦可隨意調整背光輝度，進而減少液晶顯示裝置的耗電量。
根據本發明之一方面，係提出一種液晶顯示裝置，此液晶顯示裝置包括一液晶顯示面板、一準直背光系統(collimated backlight system)、一散射型液晶盒(scattering-type LC cell)、以及一控制器，其中液晶顯示面板用以顯示一資料，準直背光系統設置在液晶顯示面板下方，散射型液晶盒設置在液晶顯示面板與準直背光系統之間，且控制器耦接至液晶顯示面板、準直背光系統以及散射型液晶盒。液晶顯示裝置可由控制器切換至在正常模式或在隱私模式下操作，且準直背光系統的輝度亦由控制器調整。當液晶顯示裝置切換至正常模式下操作時，散射型液晶盒係在關閉狀態(off-state)下，準直光藉由散射型液晶盒之散射而呈現出廣域亮度分佈。當液晶顯示裝置切換至隱私模式下操作時，散射型液晶盒係在開啟狀態(on-state)下，而準直光穿透散射型液晶盒而呈現窄域亮度分佈。
根據本發明之另一方面，係提出一種在液晶顯示裝置上顯示資料之方法。首先，提出如上所述之一液晶顯示裝置。然後，液晶顯示裝置由控制器切換至在正常模式下或在隱私模式下操作，若液晶顯示裝置切換至正常模式下操作，散射型液晶盒係在關閉狀態，準直光藉由散射型液晶盒之散射而呈現出廣域亮 度分佈；若液晶顯示裝置切換至隱私模式下操作，散射型液晶盒係在開啟狀態，準直光穿透散射型液晶盒而呈現出窄域亮度分佈。接著，在決定液晶顯示裝置在正常模式或隱私模式後，在液晶顯示面板上顯示資料。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
1‧‧‧液晶顯示裝置
11‧‧‧液晶顯示面板
13‧‧‧準直背光系統
15‧‧‧散射型液晶盒
16‧‧‧電源
17‧‧‧控制器
81、82‧‧‧畫素
151a‧‧‧上基板
151b‧‧‧下基板
153‧‧‧液晶分子
155‧‧‧聚合物網狀結構
172‧‧‧輝度調整單元
174‧‧‧選擇單元
A、B‧‧‧畫素組
C0、C60、N、P、P’、γ‧‧‧曲線
CN‧‧‧第一電流
CP‧‧‧第二電流
CP`‧‧‧通電電流
L1‧‧‧準直光
L2‧‧‧散射光
t1、t2‧‧‧時間
第1圖繪示依據本發明實施例之一液晶顯示裝置的方塊圖。
第2A圖繪示在正常模式下操作之一實施例之液晶顯示裝置之示意圖。
第2B圖繪示在隱私模式下操作之一實施例之液晶顯示裝置之示意圖。
第3圖繪示依據本發明實施例於未調控準直光L1輝度時，在關閉狀態與開啟狀態下散射型液晶盒之亮度分佈圖。
第4圖繪示依據本發明一實施例，在散射型液晶盒開啟狀態下無亮度調整及有亮度調整之亮度分佈圖。
第5圖繪示實施例之一種亮度調控方法。
第6圖繪示實施例之另一種亮度調控方法。
第7圖繪示亮度與色階或灰階(信號電壓)之關係圖。
第8圖為當本發明實施例之液晶顯示裝置於正常模式及隱私模式下操作時，施加於相鄰畫素元件的信號電壓之示意圖。
藉由以下實施例說明並配合所附圖式，本發明所屬技術領域中具有通常知識者應可清楚明白本發明之各種優點與特徵。然而，本發明當可以各種不同之形式進行調整，而非僅限定於以下實施例所述。在此所提供之實施例係用以充分揭露本發明，並將使本發明所屬技術領域中具有通常知識者可完全了解本發明之範圍。
揭露之實施例係提出一種具有隱私模式的液晶顯示裝置，此液晶顯示裝置能夠控制背光的亮度分佈，以及可隨意地調整背光的輝度，因此可減少液晶顯示裝置的耗電量。本揭露提供的實施例係用以說明，但並非以限制本發明的液晶顯示裝置的結構。在本揭露之發明精神下可對實施例內容作修飾和變化，以符合實際應用之需求。
第1圖繪示依據本發明實施例之一液晶顯示裝置的方塊圖。液晶顯示裝置1包括一液晶顯示面板11、一準直背光系統13、一散射型液晶盒15以及一控制器17，其中液晶顯示面板11用以顯示一資料，準直背光系統13設置在液晶顯示面板下方，用以提供朝向液晶顯示面板11之準直光，散射型液晶盒15設置在液晶顯示面板與準直背光系統之間，且控制器耦接至液晶顯示面板11、準直背光系統13以及散射型液晶盒15。控制器17控制液晶顯示面板在正常模式(normal mode)或在隱私模式(private mode)下操作，且準直背光系統輝度亦由控制器17調整。在一實施例中，準直背光系統的半高寬值(full width at half maximum，FWHM)在-15度至+15度範圍，但半高寬值並不以此範圍為限。詳細的實施方式敘述如下。
請參照第2A與2B圖。在第1、2A與2B圖中，相同的元件係使用相同的編號。第2A圖繪示在正常模式下操作之一實施例之液晶顯示裝置之示意圖。第2B圖繪示在隱私模式下操作之一實施例之液晶顯示裝置之示意圖。在一實施例中，散射型液晶盒15包括夾置在上基板151a與下基板151b間之液晶層。散射型液晶盒15例如是一垂直配向(vertical aligned)型液晶盒，此垂直配向型液晶盒在液晶層中包含高分子分散液晶(polymer-dispersed liquid crystals，PDLC)，而高分子分散液晶包括了複數個微米尺寸的液晶分子153分散在聚合物網狀結構(polymer network)155中。聚合物網狀結構155用於改善垂直配向型液晶盒的應答時間。
如第2A圖所示，當液晶顯示裝置1切換至正常模式下操作時，散射型液晶盒15係在關閉狀態，且來自準直背光系統13的準直光L1經由散射型液晶盒15散射。在一實施例中，液晶顯示裝置1更包括電源(power source)16耦接至控制器17及散射型液晶盒15，以施加電壓至散射型液晶盒15。散射型液晶盒15的散射特性可由驅動電壓(driving voltage)控制。若液晶顯示裝置在正常模式下操作時，則施加至散射型液晶盒15之 電壓為零或微小電壓(如0至2伏特範圍)。當散射型液晶盒15在關閉狀態時，液晶分子153係呈現無方向性的無規排列(random orientations)，且液晶分子153的尺寸接近可見光波長。由於液晶分子153與聚合物網狀結構155之間的折射率不匹配(mismatch)，來自準直背光系統13的準直光L1會受到高分子分散液晶的影響而強烈地散射。
如第2B圖所示，當液晶顯示裝置切換至隱私模式下操作時，散射型液晶盒15係在開啟狀態，而準直光L1穿透散射型液晶盒15。在一實施例中，若液晶顯示裝置在隱私模式下操作時，施加至散射型液晶盒15之電壓係在2至10伏特範圍。當散射型液晶盒15在開啟狀態時，液晶分子153沿著電場的方向排列。因為聚合物網狀結構155的折射率與液晶分子153的正常折射率(ordinary refractive index)接近，因此散射型液晶盒15對入射光(即準直光L1)來說是透明可穿透的。因此，可藉由通過改變電場來改變液晶分子153的排列方向，而加以調控入射至高分子分散液晶的準直光L1。
第3圖繪示依據本發明實施例於未調控準直光L1輝度時，在關閉狀態與開啟狀態下散射型液晶盒之亮度分佈圖。如第2A圖所示，當液晶顯示裝置1在正常模式下操作時，散射型液晶盒15處於散射模式(即關閉狀態)。第3圖的曲線N代表關閉狀態的散射型液晶盒15之亮度分佈，曲線N係呈現出一廣域亮度分佈(a wide brightness distribution)。因此，當液晶顯示裝 置1切換至正常模式下操作時，可提供散射光L2予液晶顯示面板11做為光源，此時液晶顯示面板11以廣視角(wide viewing angle)顯示資料(data)。
如第2B圖所示，當液晶顯示裝置1在隱私模式下操作時，散射型液晶盒15係處於透明模式(即開啟狀態)下。第3圖的曲線P代表開啟狀態下散射型液晶盒15之亮度分佈，曲線P係呈現出一窄域亮度分佈(a narrow brightness distribution)，但在法線方向(normal direction)(即零度視角)則具有高亮度值。因此，當液晶顯示裝置1切換至隱私模式下操作時，可提供準直光L1予液晶顯示面板11做為光源，此時液晶顯示面板11以窄視角(narrow viewing angle)顯示資料，進而防止偷窺的問題。
在一實施例中，準直背光系統13的輝度可依據實際應用的需求而隨意調控。如第3圖所示，液晶顯示裝置1隱私模式(曲線P)的亮度高於未調控下正常模式(曲線N)的亮度，特別是在±15度的視角範圍內，兩模式下的亮度差距很大。在法線方向，即零度視角，隱私模式的輝度為正常模式輝度的2.5倍。在一實際狀況下，應用本發明實施例的產品，如手機(mobile phone)或智慧型手機，可將散射型液晶盒15切換至開啟狀態(即透明模式)而不進行亮度調控，利用此特點可直接投影資料在一平面上(有如迷你投影機功能)，或是在黑暗中做為手電筒之用。
在一些實際狀況下，當液晶顯示裝置1在隱私模式 下操作時，亦可減少準直背光系統13的輝度以進行亮度調控，此舉可減少準直背光系統13的耗電量(power consumption)。第4圖繪示依據本發明一實施例，在散射型液晶盒開啟狀態下無亮度調整及有亮度調整之亮度分佈圖。第4圖(及第3圖)的曲線P代表無亮度調控下，在開啟狀態下散射型液晶盒15的亮度分佈。第4圖的曲線P’代表於亮度調控後，在開啟狀態下散射型液晶盒15調整後的亮度分佈。本發明對亮度調控的程度並沒有特別的限制，而可視實際應用之需求作相應設定或調整。在一實施例中，準直背光系統13的輝度在開啟狀態下可調整至與在關閉狀態下的輝度實質上相同。舉例來說，如第3圖與第4圖所示，在隱私模式下，可將零度視角(曲線P的最高點)的輝度250降低至輝度約100(曲線P’與曲線N的最高點)，因而節省背光電源。
在一實施例中，散射型液晶盒15與準直背光系統13的輝度由控制器17獨立控制。如第2A圖與第2B圖所示，控制器17可包括一輝度調整單元(luminance adjusting unit)172與一選擇單元(selection unit)174。輝度調整單元172耦接至準直背光系統13以調準直背光系統13的輝度。選擇單元174耦接至輝度調整單元172以決定是否啟動輝度調整單元172。在一實施例中，在控制器17上的按鈕、或藉由在顯示窗(display window)或其他實施方式的操作表(operation list)中之選擇鈕來開啟或關閉隱私模式，且亦可用來啟動輝度調整單元172。本發明對如何 開啟或關閉模式並沒有特別的限制。在隱私模式中，是否進行亮度調控(brightness modulation)以調準直背光系統13的輝度，亦可依據實際應用需求相應地決定。
許多方法可用來實現輝度調控，本發明對此並沒有特別的限制。其中一種應用方法例如是控制施加在準直背光系統13的電流值之大小。第5圖繪示實施例之一種亮度調控方法。輝度調整單元172藉由控制分別在液晶顯示裝置之正常模式及隱私模式下驅動準直背光系統13之第一電流CN及第二電流CP，來調整準直背光系統13之輝度，且第一電流CN大於第二電流CP。第一電流CN及第二電流CP可為不隨時間改變的定值。舉例來說，當液晶顯示裝置在正常模式下操作時，施加大約20毫安培(即第一電流CN)以驅動準直背光系統13，而當液晶顯示裝置在隱私模式下操作時，僅施加大約10毫安培(即第二電流CP)即可驅動準直背光系統13。這些電壓值僅是用以示範說明，而非限制本發明之用，應用時可依據實際需求加以變化和選擇。
另一種應用方法例如是控制施加在準直背光系統13的電流脈衝(current pulses)。第6圖繪示實施例之另一種亮度調控方法。當液晶顯示裝置1在正常模式及隱私模式下操作時，輝度調整單元172藉由一穩定電流及一交替電流脈衝(on-and-off current pulse)分別驅動正常模式及隱私模式下之準直背光系統13，以調準直背光系統13之輝度。如第6圖所示，當液晶顯示裝置在正常模式下操作時，穩定地施加具一定值的第 一電流CN以驅動準直背光系統13，當液晶顯示裝置在隱私模式下操作時，穩定地施加一交替電流脈衝，如交替施加通電(on-current)電流與斷電(off-current)，以驅動準直背光系統13。在一實施例中，通電持續時間t1與斷電持續時間t2可完全相同，且交替電流脈衝中通電電流CP’其值可接近於第一電流CN。
此外，具防偷窺功能的液晶顯示面板11更可整合至本發明實施例中。請參照第7與8圖。第7圖繪示亮度與色階或灰階(信號電壓)之關係圖。第8圖為當本發明實施例之液晶顯示裝置於正常模式及隱私模式下操作時，施加於相鄰畫素元件的信號電壓之示意圖。第7圖中所呈現之曲線係所謂的γ曲線(gamma-curve)，其中曲線C0為在零度視角(從法線方向觀看)時一典型的γ曲線，且亮度一般隨信號電壓的增加而呈現指數關係增加。第7圖的曲線C60繪示從正面(front)偏斜60度的視角觀看時其亮度對色階/或灰階之關係曲線。從第7圖亦可看出畫素或次畫素(sub-pixel)在兩種視角時顯示出兩種不同的亮度值，一個是在正常的位置觀看所得的亮度(即正面零度視角，曲線C0)，而另一個是從正面偏斜60度的位置觀看所得的亮度(曲線C60)。換言之，曲線C0代表：從正面觀看時畫素或次畫素隨著施加電壓變化所呈現的亮度變化；曲線C60代表；從正面(front)偏斜60度的位置觀看時畫素或次畫素隨著施加電壓變化所呈現的亮度變化。因此，對相同的影像而言，整體亮度會隨著觀看位 置的不同而變化。從正面偏斜一角度的位置觀看的影像，雖然較暗但仍可辨識。
在一實施例中，液晶顯示面板11可包括具多個畫素元件之一畫素陣列與可供應信號電壓至畫素陣列之一電壓源(voltage source)，以控制畫素陣列的亮度與顯示資料畫面。在液晶顯示面板11的正面之正常位置觀看所顯示的資料畫面時，當分別施加不同的信號電壓至相鄰的像素元件，相鄰的畫素元件的平均亮度係沿著γ曲線而隨著信號電壓產生變化；而在液晶顯示面板11之正前方一偏斜角度的位置觀看時，相鄰的畫素元件的平均亮度在特定的信號電壓範圍內將自一定值變化到資料畫面的對比(contrast)在視覺上無法清楚辨識(unidentifiable)的程度。如第8圖所示，當液晶顯示裝置在正常模式下操作時，係施加電壓V1與V2至相鄰畫素81與畫素82(或次畫素)而分別呈現50%與50%的亮度。畫素組(A)的亮度，定義為兩畫素(81與82)的平均值，係為50%。當液晶顯示裝置在隱私模式下操作時，係施加電壓V1與V2至相鄰畫素81與畫素82(或次畫素)而分別呈現20%與80%的亮度。雖然由兩畫素(81與82)的平均值所定義畫素組(B)的亮度仍然為50%(即(20+80)/2)，但當從偏斜於正面的位置觀看時(例如60度的視角)，液晶顯示面板11的複數個畫素組中交替出現亮度相對較高的區域(如80%)與亮度相對較低的區域(如20%)，仍會造成陰暗效果(shaded effects)，從而使顯示的資料畫面在視覺上無法清楚辨識。
根據上述實施例，液晶顯示裝置的隱私模式可由在液晶顯示面板與準直背光系統之間設置散射型液晶盒，以及控制背光的亮度分佈加以實現。準直背光系統的輝度亦可由一控制器調整。當液晶顯示裝置在隱私模式下操作而呈現窄視角時，準直背光系統的輝度可依需求適當地降低，進而減少耗電量。據此，具低耗電量的液晶顯示裝置的廣視角正常模式與窄視角隱私模式可依據本發明實施例加以實現。輝度調整的實施可依據實際應用的設計而適當地選擇與變化。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧液晶顯示裝置
11‧‧‧液晶顯示面板
13‧‧‧準直背光系統
15‧‧‧散射型液晶盒
17‧‧‧控制器

Claims (25)

  1. 一種液晶顯示裝置，包括：一液晶顯示面板，用以顯示一資料；一準直背光系統(collimated backlight system)，設置在該液晶顯示面板下方，用以提供朝向該液晶顯示面板之一準直光；一散射型液晶盒(scattering-type LC cell)，設置在該液晶顯示面板與該準直背光系統之間；以及一控制器，耦接至該液晶顯示面板、該準直背光系統以及該散射型液晶盒，該控制器控制該液晶顯示面板在一正常模式或在一隱私模式下操作，以及調整該準直背光系統之一輝度；當該液晶顯示裝置在該正常模式下操作時，該散射型液晶盒係在一關閉狀態(off-state)，且該準直光係藉由該散射型液晶盒之散射而呈現出一廣域亮度分佈(wide brightness distribution)；以及當該液晶顯示裝置在該隱私模式下操作時，該散射型液晶盒係在一開啟狀態(on-state)，且該準直光穿透該散射型液晶盒而呈現出一窄域亮度分佈(narrow brightness distribution)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中當該液晶顯示裝置在該正常模式下操作時，該液晶顯示面板以一廣視角顯示該資料，當該液晶顯示裝置在該隱私模式下操作時，該液晶顯示面板以一窄視角顯示該資料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該準直背光系統的一半高寬值係在-15度至+15度範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，更包括一電源耦接至該控制器及該散射型液晶盒，該電源用以施加一電壓至該散射型液晶盒。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中當該液晶顯示裝置在該正常模式下操作時，施加至該散射型液晶盒之該電壓係在0至2伏特範圍。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中當該液晶顯示裝置在該隱私模式下操作時，施加至該散射型液晶盒之該電壓係在2至10伏特範圍。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示裝置之該隱私模式之亮度係高於在該正常模式之亮度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該控制器包括一輝度調整單元，該輝度調整單元耦接至該準直背光系統以調整該準直背光系統之該輝度。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示裝置，其中該準直背光系統於該開啟狀態下之該輝度係藉由該輝度調整單元調整至與該關閉狀態下之該輝度實質上相同。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示裝置，其中當該液晶顯示裝置在該隱私模式下操作時，該輝度調整單元降低該準直背光系統之該輝度。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示裝置，其中該輝度調整單元係藉由控制分別在該正常模式及該隱私模式下驅動 該準直背光系統之一第一電流及一第二電流，以調整該準直背光系統之輝度，該第一電流大於該第二電流。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示裝置，其中當該液晶顯示裝置在該正常模式及該隱私模式下操作時，該輝度調整單元分別藉由一穩定電流及一交替電流脈衝驅動該準直背光系統，以調整該準直背光系統之該輝度。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示裝置，其中該控制器進一步包括一選擇單元，該選擇單元耦接至該輝度調整單元以決定是否啟動該輝度調整單元。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該散射型液晶盒及該準直背光系統之該輝度由該控制器獨立控制。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中當該液晶顯示裝置在該正常模式下操作時，該散射型液晶盒係在一散射模式，以及當該液晶顯示裝置在該隱私模式下操作時，該散射型液晶盒係在一透明模式。
  16. 一種在液晶顯示裝置顯示資料之方法，包括：提供一液晶顯示裝置包括一液晶顯示面板，一準直背光系統設置在該液晶顯示面板下方用以提供一準直光，一散射型液晶盒設置在該液晶顯示面板與該準直背光系統之間，以及一控制器耦接至該液晶顯示面板、該準直背光系統以及該散射型液晶盒，其中該控制器控制該液晶顯示面板在一正常模式或在一隱私模式下操作，以及該控制器調整該準直背光系統之一輝度； 由該控制器切換該液晶顯示裝置在該正常模式下操作或在該隱私模式下操作，其中若該液晶顯示裝置切換至該正常模式下操作，該散射型液晶盒係在一關閉狀態，且該準直光係藉由該散射型液晶盒之散射而呈現出一廣域亮度分佈；及若該液晶顯示裝置切換至該隱私模式下操作，該散射型液晶盒係在一開啟狀態，且該準直光穿透該散射型液晶盒而呈現出一窄域亮度分佈；以及在決定該液晶顯示裝置在該正常模式或該隱私模式後，該液晶顯示面板顯示一資料。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該控制器包括一輝度調整單元耦接至該準直背光系統，該方法更包括在顯示該資料前，調整該準直背光系統之該輝度。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，更包括在顯示該資料前，藉由該輝度調整單元調整該準直背光系統之輝度，使其於該開啟狀態下之該輝度與於該關閉狀態下之該輝度實質上相同。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之方法，更包括當該液晶顯示裝置切換至該隱私模式下操作時，在顯示該資料前，降低該準直背光系統之該輝度。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之方法，當該液晶顯示裝置分別切換至該正常模式及該隱私模式下操作時，該方法更包括：由該輝度調整單元控制分別在該正常模式及該隱私模式下驅動該準直背光系統的一第一電流及一第二電流，其中該第一電流大於該第二電流。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之方法，當該液晶顯示裝置在該正常模式及該隱私模式下操作時，該方法更包括：由該輝度調整單元調整該準直背光系統之輝度，該輝度調整單元係以一穩定電流及一交替電流脈衝分別在該正常模式及該隱私模式下驅動該準直背光系統。
  22. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該控制器更包括一選擇單元耦接至該輝度調整單元，該方法更包括決定是否由該選擇單元啟動該輝度調整單元之步驟。
  23. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該散射型液晶盒及該準直背光系統之輝度由該控制器獨立控制。
  24. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該液晶顯示裝置更包括一電源，該電源耦接至該控制器及該散射型液晶盒，以及該方法更包括由該電源施加一電壓至該散射型液晶盒之步驟。
  25. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中當該液晶顯示裝置切換至在該正常模式下操作時，該方法更包括由該控制器切換該散射型液晶盒至一散射模式，以及其中當該液晶顯示裝置切換至在該隱私模式下操作時，該方法進一步包括由該控制器切換該散射型液晶盒至一透明模式。
TW102123314A 2012-07-09 2013-06-28 具隱私模式之液晶顯示裝置 TWI473073B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/544,348 US20140009377A1 (en) 2012-07-09 2012-07-09 Liquid crystal display apparatus with private mode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201403577A true TW201403577A (zh) 2014-01-16
TWI473073B TWI473073B (zh) 2015-02-11

Family

ID=49878136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102123314A TWI473073B (zh) 2012-07-09 2013-06-28 具隱私模式之液晶顯示裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140009377A1 (zh)
CN (1) CN103544921A (zh)
TW (1) TWI473073B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI612360B (zh) * 2017-01-25 2018-01-21 揚昇照明股份有限公司 視角可切換顯示裝置
TWI616681B (zh) * 2016-12-20 2018-03-01 宏碁股份有限公司 電子裝置
US10678077B2 (en) 2018-04-28 2020-06-09 Coretronic Corporation Display device
US10802306B2 (en) 2017-12-26 2020-10-13 Coretronic Corporation Viewing angle switchable device and viewing angle switchable display module
US10921622B2 (en) 2018-03-26 2021-02-16 Coretronic Corporation Anti-peeping control device and backlight module and display using same

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6274568B2 (ja) * 2014-03-24 2018-02-07 大日本印刷株式会社 表示装置
CN104597661B (zh) * 2014-11-21 2017-06-27 深圳市华星光电技术有限公司 垂直配向液晶显示器及其制作方法
CN105549238A (zh) * 2016-03-01 2016-05-04 京东方科技集团股份有限公司 可切换防窥显示装置及背光源
KR102472949B1 (ko) * 2016-03-03 2022-12-02 삼성전자 주식회사 전자장치의 화면 보안 기능을 실행하는 방법 및 전자장치
TWI579675B (zh) * 2016-04-01 2017-04-21 Laser dimming system
US10789910B2 (en) * 2016-07-20 2020-09-29 Dell Products, L.P. Information handling system with dynamic privacy mode display
TWI605287B (zh) * 2016-12-29 2017-11-11 揚昇照明股份有限公司 顯示裝置
CN106873283A (zh) * 2017-03-17 2017-06-20 京东方科技集团股份有限公司 显示器件、显示装置和显示方法
CN106842737A (zh) 2017-03-30 2017-06-13 惠科股份有限公司 液晶显示器及其视角色差改善方法
US10902800B2 (en) 2017-06-23 2021-01-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Controlling privacy on displays
WO2019019684A1 (zh) * 2017-07-27 2019-01-31 张家港康得新光电材料有限公司 视角可切换显示装置
US11017742B2 (en) * 2019-05-02 2021-05-25 Dell Products L.P. Information handling system multiple display viewing angle brightness adjustment
US10891908B1 (en) * 2019-11-04 2021-01-12 Novatek Microelectronics Corp. Display system and driver circuit thereof
CN115061299B (zh) * 2022-08-17 2023-04-25 惠科股份有限公司 液晶显示设备的防窥控制方法及液晶显示设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5877829A (en) * 1995-11-14 1999-03-02 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus having adjustable viewing angle characteristics
US6437844B1 (en) * 1996-09-04 2002-08-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display device and associated fabrication method
JPH10197844A (ja) * 1997-01-09 1998-07-31 Sharp Corp 液晶表示装置
TWI297482B (en) * 2004-11-22 2008-06-01 Au Optronics Corp Viewing-angle adjustable liquid crystal display and displaying method thereof
JP4831729B2 (ja) * 2005-08-05 2011-12-07 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 視野角可変液晶表示装置、方法及び端末機
TW200938877A (en) * 2008-03-07 2009-09-16 Wintek Corp Image display device and illumination control device therefor
KR20090130760A (ko) * 2008-06-16 2009-12-24 삼성전자주식회사 스트라이프형 확산자, 이의 제조방법 및 스트라이프형확산자를 채용하여 시야각이 조절되는 액정 디스플레이장치
TWI429331B (zh) * 2010-07-23 2014-03-01 Au Optronics Corp 發光二極體驅動方法及驅動電路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI616681B (zh) * 2016-12-20 2018-03-01 宏碁股份有限公司 電子裝置
TWI612360B (zh) * 2017-01-25 2018-01-21 揚昇照明股份有限公司 視角可切換顯示裝置
US10802306B2 (en) 2017-12-26 2020-10-13 Coretronic Corporation Viewing angle switchable device and viewing angle switchable display module
US10921622B2 (en) 2018-03-26 2021-02-16 Coretronic Corporation Anti-peeping control device and backlight module and display using same
US10678077B2 (en) 2018-04-28 2020-06-09 Coretronic Corporation Display device

Also Published As

Publication number Publication date
US20140009377A1 (en) 2014-01-09
CN103544921A (zh) 2014-01-29
TWI473073B (zh) 2015-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI473073B (zh) 具隱私模式之液晶顯示裝置
US7453429B2 (en) Viewing-angle adjustable liquid crystal display and method for adjusting viewing-angle of the same
US7505028B2 (en) Backlit display with improved dynamic range
JP4831729B2 (ja) 視野角可変液晶表示装置、方法及び端末機
US7430028B2 (en) Viewing-angle adjustable liquid crystal display and method for adjusting the same
KR101177579B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
KR100599756B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 구동방법
KR20070071807A (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
CN107636521A (zh) 具有聚合物分散液晶的设备
JP5250014B2 (ja) 液晶表示装置及びその駆動方法
CN107272280B (zh) 一种液晶显示面板、显示方法及显示装置
TW201342326A (zh) 透明顯示器
US20220050314A1 (en) Selective privacy displays
KR20080042568A (ko) 표시장치
US11402703B2 (en) Arrays of electrodes to control pixel contrast at display devices
JP2007293358A (ja) 液晶表示装置
CN116699903A (zh) 一种液晶显示模组以及电子设备
KR100939218B1 (ko) 액정표시장치와 그 화질 향상방법
CN117631391A (zh) 显示面板、驱动方法及显示装置
KR20070003018A (ko) 액정표시장치와 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees