图像显示装置及其驱动方法
专利名称：图像显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及能够选择性地实现ニ维平面图像(以下称为“2D图像”)和三维立体图像(以下称为“3D图像”)的图像显示装置及其驱动方法。
背景技术：
近来，由于各种内容和电路技术的开发，图像显示装置可以选择性地实现2D图像和3D图像。图像显示装置使用立体技术和自动立体技术来实现3D图像。具有高度立体效果的使用用户的左眼和右眼之间的视差图像的立体技术包括都已经投入实用的眼镜型方法和非眼镜型方法。在非眼镜型方法中，用于分离左眼和右眼之间的视差图像的光轴的光学片(诸如视差障栅(parallax barrier)) 一般安装在显示屏的前面或后面。在眼镜型方法中，在显示面板上显示各自具有不同偏振方向的左眼图像和右眼图像，并且使用偏振眼镜或液晶光闸(shutter)眼镜来实现立体图像。 液晶光闸眼镜型图像显示器每隔ー帧在显示元件上交替显示左眼图像和右眼图像，并与显示定时同步地开启和关闭液晶光闸式眼镜的左眼镜片和右眼镜片，由此实现3D图像。液晶光闸眼镜在显示左眼图像的奇数帧周期期间仅开启左眼镜片，而在显示右眼图像的偶数帧周期期间仅开启右眼镜片，由此按照时分方法形成双目像差。在液晶光闸眼镜型图像显示器中，因为液晶光闸眼镜在短的时间段中开启，3D图像的亮度低。此外，因为显示元件和液晶光闸眼镜之间的同步以及开/关转换响应特性而极端地生成3D串扰。如图I所示，偏振眼镜型图像显示器包括附接到显示面板I的图案化的延迟器2。偏振眼镜型图像显示器在显示面板I上每隔ー个水平行交替地显示左眼图像数据L和右眼图像数据R，并使用图案化的延迟器2来转换入射在偏振镜片3上的光的偏振特性。通过偏振眼镜型图像显示器的这种操作，左眼图像和右眼图像可以空间上分离，由此实现3D图像。在偏振眼镜型图像显示器中，因为左眼图像和右眼图像在显示面板I的相邻水平行上相邻地显示，不产生串扰的垂直视角范围非常窄。当在垂直视角的位置处显示左眼图像和右眼图像的双倍图像时产生串扰。为了防止在偏振眼镜型图像显示器中的串扰，如图2所示，在日本特开2002-185983号公报中已经提出了一种在图案化的延迟器2的区域中形成黑条BS由此使3D图像的垂直视角变宽的方法。但是，用于使垂直视角变宽的图案化的延迟器2的黑条BS产生导致2D图像亮度极大降低的副作用。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种能够在不降低2D图像亮度的情况下使3D图像的垂直视角变宽的图像显示装置及其驱动方法。本发明的实施方式还提供了一种能够提高选通驱动器可靠性的图像显示装置及其驱动方法。在ー个方面中，提供了ー种图像显示装置，该图像显示装置包括显示面板，其配置为选择性地显示2D图像和3D图像，显示面板包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素；面板驱动器，其包括用于驱动选通线对的选通驱动器和用于驱动数据线的数据驱动器；控制器，其配置为响应于模式选择信号而不同地控制面板驱动器；以及图案化的延迟器，其配置为将来自显不面板的光分为第一偏振光和第二偏振光，其中在2D模式下，响应于提供给选通线对中的辅助选通线的辅助扫描脉冲，子像素的辅助显示単元被充入公共电压，并且接着子像素的辅助显示単元和主显示单元通过提供给选通线对中的主选通线的主扫描脉冲而被充入针对2D图像的2D数据电压，其中在3D模式下，响应于主扫描脉冲，主显示单元和辅助显示単元被充入针对3 D图像的3D数据电压，并且接着辅助显示单元通过辅助扫描脉冲而被充入公共电压。在另一方面，提供了一种用于驱动图像显示装置的方法，图像显示装置包括显示面板，其包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素以选择性地显示2D图像和3D图像；面板驱动器，其用于驱动选通线对和数据线；以及图案化的延迟器，其用于将来自显示面板的光分为第一偏振光和第二偏振光，该方法包括以下步骤接收模式选择信号；响应于模式选择信号决定2D模式和3D模式；在2D模式下，响应于提供给选通线对中的辅助选通线的辅助扫描脉冲，使子像素的辅助显示单元充入公共电压，然后通过提供给选通线对中的主选通线的主扫描脉冲，使子像素的辅助显示単元和主显示单元充入针对2D图像的2D数据电压；以及，在3D模式下，响应于主扫描脉冲使主显示单元和辅助显示单元充入针对3D图像的3D数据电压，然后通过辅助扫描脉冲使辅助显示单元充入公共电压。
附图被包括进来以提供对本发明的进ー步理解并被并入且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图I示出相关技术的偏振眼镜型图像显示器；图2示出在相关技术的偏振眼镜型图像显示器中，通过使垂直视角变宽的黑条来降低2D图像亮度；图3和图4示出了根据本发明示例性实施方式的偏振眼镜型图像显示器；图5示意性示出设置在像素阵列中的子像素；图6示出图4中示出的选通驱动器；图7示出图5中示出的子像素的连接结构；图8A和图8B分别示出子像素在2D模式和3D模式中下的显示状态；图9示出在3D模式下使垂直视角变宽的原理；图10示出图6中示出的GIP电路对；图11至图12B示出用于驱动图10的GIP电路对以获得在图8A和图8B中示出的显示图像的方法；图13示出图11至图12B中示出的驱动方法的问题；以及图14至图15B示出用于驱动图10的GIP电路对以获得在图8A和图8B中示出的
显示图像的另一方法。
具体实施方式
现在将參照附图详细地描述本发明的实施方式，在附图中示出了本发明实施方式的示例。只要有可能，在整个说明书中，相似的标号用于指代相同或相似的部件。请注意，如果确定公知技术可以误导本发明的实施方式，将省略公知技术的详细描述。将參照图3至图15B描述本发明的示例性实施方式。图3和图4示出根据本发明示例性实施方式的偏振眼镜型图像显示器。如图3和图4所示，根据本发明实施方式的图像显示装置包括显示元件10、图案化的延迟器20、控制器30、面板驱动器40和偏振眼镜50。显示元件10可以实现为平板显示器，诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(TOP)显示器、包括无机电致发光元件和有机发光二极管(OLED)的电致发光设备(EL)、和电泳显示器(EH))。在下面的描述中，根据本发明实施方式的图像显示装置使用液晶显示器作为显示元件10来描述。 显示元件10包括显示面板11、上偏振膜11a、和下偏振膜lib。显示面板11包括上玻璃基板、下玻璃基板和在上下玻璃基板之间的液晶层。多条数据线DL和与数据线DL交叉的多对选通线对PGL布置在显示面板11的下玻璃基板上。选通线对PGL的每ー个各包括主选通线GLa和辅助选通线GLb。基于数据线DL和选通线对PGL之间的交叉结构，各包括液晶単元的多个像素PIX按照矩阵形式布置在显示面板11的有效显示区域AA中，由此构成像素阵列。黑底、滤色器和公共电极形成在显示面板11的上玻璃基板上。像素PIX各包括红子像素、绿子像素和蓝子像素。上偏振膜Ila附接到显示面板11的上玻璃基板，并且下偏振膜Ilb附接到显示面板11的下玻璃基板。用于设置液晶的预倾角的取向层分别形成在显示面板11的上玻璃基板和下玻璃基板上。在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式的垂直电场驱动方式中，被提供公共电压Vcom的公共电极形成在上玻璃基板上。在诸如面内切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式的水平电场驱动方式中，公共电极与像素电极一起形成在下玻璃基板上。柱状间隔体可以形成在上玻璃基板和下玻璃基板之间，以使显示面板11的液晶単元的单元间隔保持恒定。穿过液晶层的光量由像素电极和公共电极之间的电压差确定。随着像素电极和公共电极之间的电压差增加，穿过液晶层的光量増加，并因而表示白色灰度级。相反，随着像素电极和公共电极之间的电压差降低，穿过液晶层的光量減少，并因而表示黒色灰度级。根据本发明实施方式的显示元件10可以实现为包括背光式液晶显示器、半透射半反射式液晶显示器、和反射式液晶显示器的任何类型的液晶显示器。背光単元12在背光式液晶显示器和半透射半反射式液晶显示器中是必需的。背光単元12可以实现为直接型背光単元或边缘型背光単元。图案化的延迟器20附接到显示面板11的上偏振膜11a。图案化的延迟器20包括分别形成在图案化的延迟器20的奇数行上的多个第一延迟器RTl ;和分别形成在图案化的延迟器20的偶数行上的多个第二延迟器RT2。第一延迟器RTl的光吸收轴垂直于第ニ延迟器RT2的光吸收轴。第一延迟器RTl透射从像素阵列入射的光中的第一偏振光(例如，左圆偏振光)。第二延迟器RT2透射从像素阵列入射的光中的第二偏振光(例如，右圆偏振光)。因而，第一延迟器RTl可以实现为透射左圆偏振光的偏振滤光器，并且第二延迟器RT2实现为透射右圆偏振光的偏振滤光器。
控制器30响应于模式选择信号SEL而控制面板驱动器40在2D模式和3D模式下的操作。控制器30通过诸如触摸屏、屏幕上显示(OSD,On-screen Display)、键盘、鼠标和远程控制器的用户接ロ来接收模式选择信号SEL。控制器30可以响应于模式选择信号SEL，在2D模式的操作和3D模式的操作之间切換。控制器30检测编码为输入图像数据的2D/3D识别码(例如，能够编码为数字广播标准的电子节目指南(EPG)或电子服务指南(ESG)的2D/3D识别码)，由此在2D模式和3D模式之间进行区分。在3D模式下，控制器30将从视频源接收的3D图像数据分为左眼图像的RGB数据和右眼图像的RGB数据。接着，控制器30向面板驱动器40交替地提供与ー个水平行相对应的左眼图像的RGB数据和与ー个水平行相对应的右眼图像的RGB数据。在2D模式下，控制器30顺序地向面板驱动器40提供从视频源接收的2D图像的RGB数据。控制器30使用诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能DE和点时钟DCLK的定时信号，来生成用于控制面板驱动器40的操作定时的控制信号。
用于控制面板驱动器40的数据驱动器40A的操作定时的数据控制信号包括源起始脉冲SSP、源采样时钟SSC、源输出使能S0E、极性控制信号POL等。源起始脉冲SSP表示在在ー个水平周期(在ー个水平周期期间显示与ー个水平行相对应的数据)中对应于ー个水平行的数据的提供开始时间点。源采样时钟SSC基于其上升沿或下降沿控制数据的锁存操作。源输出使能SOE控制数据驱动器40A的输出。极性控制信号POL控制要提供给显示面板11的液晶单元的数据电压的极性。用于控制面板驱动器40的选通驱动器40B的操作定时的选通控制信号包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟GSC、选通输出使能信号GOE等。选通起始脉冲GSP表示在一个垂直周期(在ー个垂直周期期间显示ー个画面)中的扫描操作的开始水平行。选通移位时钟GSC输入到选通驱动器40B内的移位寄存器，并使选通起始脉冲GSP顺序移位。选通输出使能信号GOE控制选通驱动器40B的输出。选通起始脉冲GSP包括第一选通起始信号VSTl和第二选通起始信号VST2。在2D模式下，第一选通起始信号VSTl可以比第二选通起始信号VST2晚预定的时段而生成。另ー方面，在3D模式下，第一选通起始信号VSTl可以比第二选通起始信号VST2早预定的时段而生成。控制器30将与输入帧频率同步的定时信号Vsync、Hsync、DE和DCLK的频率来和N相乘以获得(fXN)Hz的帧频率，其中N是等于或大于2的正整数，并且f是输入帧频率。因此，控制器30可以基于(f XN)Hz的帧频率，控制面板驱动器40的操作。输入帧频率在逐行倒相制式(PAL)方案中是50Hz，并在国家电视标准委员会(NTSC)方案中是60Hz。面板驱动器40包括用于驱动显示面板11的数据线DL的数据驱动器40A和用于驱动显示面板11的选通线对PGL的选通驱动器40B。数据驱动器40A包括多个源驱动器集成电路(IC)。每个源驱动器IC包括移位寄存器、锁存器、数模转换器(DAC)、输出缓冲器等。数据驱动器40A响应于数据控制信号SSP,SSC和SOE而锁存2D图像或3D图像的RGB数据。数据驱动器40A响应于极性控制信号P0L，将2D图像/3D图像的RGB数据转换为模拟正伽马补偿电压和负伽马补偿电压，并反转数据电压的极性。数据驱动器40A向数据线DL输出数据电压，使得数据电压与从选通驱动器40B输出的主扫描脉冲同歩。数据驱动器40A的源驱动器IC可以通过带式自动键合(TAB)处理而键合到显示面板11的下玻璃基板。
选通驱动器40B包括移位寄存器阵列等。选通驱动器40B的移位寄存器阵列可以通过面板内选通(GIP, Gate-in-Panel)方式,形成在面板11的非显示区域NA中，该非显示区域NA在形成有像素阵列的有效显示区域AA外側。包括在移位寄存器阵列中的多个选通移位寄存器可以通过GIP方式在像素阵列的薄膜晶体管(TFT)处理中与像素阵列一起形成。选通驱动器40B响应于选通控制信号GSP、GSC和GOE，来驱动选通线对PGL。选通驱动器40B顺序地向选通线对PGL中的主选通线GLa提供导通电平的主扫描脉沖。选通驱动器40B顺序地向选通线对PGL中的辅助选通线GLb提供导通电平的辅助扫描脉冲。偏振眼镜50包括具有左眼偏振滤光器(或第一偏振滤光器)的左眼镜片50L和具有右眼偏振滤光器(或第二偏振滤光器)的右眼镜片。左眼偏振滤光器具有与图案化的延迟器20的第一延迟器RTl相同的光吸收轴，并且右眼偏振滤光器具有与图案化的延迟器20的第二延迟器RT2相同的光吸收轴。例如，可以选择左圆偏振滤光器作为偏振眼镜50的左眼偏振滤光器，并且可以选择右圆偏振滤光器作为偏振眼镜50的右眼偏振滤光器。通过偏振眼镜50,用户可以观看按照空分(spatial division)方式显示在显示元件10上的3D 图像。图5示意性示出了设置在像素阵列中的第一数据线DLl和第一选通线对PGL(I)之间的交叉处的子像素SP。第一选通线对PGL(I)包括第一主选通线GLa(I)和第一辅助选通线 GLb(I)。如图5所示，子像素SP可以是红子像素、绿子像素和蓝子像素中的ー个。子像素SP包括主子像素SPl和辅助子像素SP2，第一选通线对PGL (I)置于主子像素SPl和辅助子像素SP2之间。当第一主选通线GLa(I)被激活时主子像素SPl电连接到第一数据线DLl。当第一主选通线GLa(I)被激活时辅助子像素SP2电连接到第一数据线DLl并且当第一辅助选通线GLb(I)被激活时辅助子像素SP2电连接到公共线CL。在图5中，辅助子像素SP2根据驱动模式选择性地显示黑图像，并因而在不降低2D图像亮度的情况下使3D图像的垂直视角变宽。图6详细地示出图4中示出的选通驱动器40B。如图6所示，选通驱动器40B包括用于分别驱动选通线对PGL的多对GIP电路对。每对GIP电路对包括主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb。在2D模式和3D模式的每ー个模式下，主GIP电路GIPa#l到GIPa#n响应于第一选通起始信号VSTl和选通移位时钟CLK而顺序地生成导通电平的主扫描脉冲VGa(I)到VGa (η)，井向主选通线GLa(I)到GLa (η)提供导通电平的主扫描脉冲VGa (I)到VGa (η)。在2D模式和3D模式的每ー个模式下，辅助GIP电路GIPb#l到GIPb#n响应于第ニ选通起始信号VST2和选通移位时钟CLK，而顺序地生成导通电平的辅助扫描脉冲VGb (I)到VGb (η)，并向辅助选通线GLb⑴到GLb (η)提供导通电平的辅助扫描脉冲VGb⑴到VGb (η)。图7详细地示出了图5中示出的子像素SP的连接结构。图8Α和图8Β分别示出子像素SP在2D模式和3D模式下的显示状态。图9示出在3D模式下使垂直视角变宽的原理。如图7所示，子像素SP的主子像素SPl包括第一像素电极Epl和与第一像素电极Epl相対的公共电极Ec。第一像素电极Epl通过第一 TFT STl连接到数据线DLl。响应于主扫描脉冲VGa(I)，第一 TFT STl导通，并因而向第一像素电极Epl提供数据线DLl上的数据电压Vdata。第一 TFT STl的栅极连接到主选通线GLa (I)，第一 TFT STl的源极连接到数据线DLl，并且第一 TFT STl的漏极连接到第一像素电极Epl。公共电极Ec连接到充电为公共电压Vcom的公共线CL。此外，子像素SP的辅助子像素SP2包括第二像素电极Ep2和与第二像素电极Ep2相対的公共电极Ec。第二像素电极Ep2通过第二 TFT ST2连接到数据线DL1。响应于主扫描脉冲VGa (I)，第二 TFT ST2导通，并因而向第二像素电极Ep2提供数据线DLl上的数据电压Vdata。第二 TFT ST2的栅极连接到主选通线GLa (I)，第二 TFT ST2的源极连接到数据线DLl，并且第二 TFT ST2的漏极连接到第二像素电极Ep2。第三TFT ST3连接在辅助子像素SP2的第二像素电极Ep2和公共电极Ec之间。响应于辅助扫描脉冲VGb(I)，第三TFT ST3导通，并因而向第二像素电极Ep2提供公共电极Ec上的公共电压Vcom。第三TFT ST3的栅极连接到辅助选通线GLb (I)，第三TFT ST3的源极连接到公共电极Ec，并且第三TFT ST3的漏极连接到第二像素电极Ep2。如图8A所示，在2D模式下，具有上述连接结构的子像素SP的主子像素SPl和辅助子像素SP2充电为相同的2D数据电压，并显示2D图像。辅助子像素SP2显示与主子像素SPl相同的2D图像，并因而增加2D图像的显示亮度。如图SB所示，在3D模式下，子像素SP的主子像素SPl充电为3D数据电压并显示3D图像。此外，子像素SP的辅助子像素SP2充电为公共电压并显示黑图像。如图9所示，当在像素阵列中的每隔一行交替显示左眼图像L和右眼图像R时，在辅助子像素SP2上显 示的黑图像増加了在垂直方向上彼此相邻的左眼图像L和右眼图像R之间的显示距离D。因此，可以在没有単独的黑条图案的情况下通过辅助子像素SP2上显示的黑图像，来宽广地确保证不产生串扰的3D垂直视角。基于图7中示出的子像素SP的连接结构，GIP电路对可以按照图11至图12B中示出的方法或按照图14至图15B中示出的方法来驱动，以获得图8A和图8B示出的显示图像。图10详细地示出图6中示出的GIP电路对。如图10所示，GIP电路对包括主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb。主GIP电路GIPa包括主逻辑单元141A和主输出单元142A，主输出单元142A具有主上拉晶体管Tpul和主下拉晶体管Tpdl。主逻辑单元141A响应于第一选通起始信号VSTl而控制Ql节点和QBl节点各个的充电和放电操作。当Ql节点充电为激活电平的电压吋，主输出单元142A的主上拉晶体管Tpul输出导通电平的主扫描脉冲VGa。当QBl节点充电为激活电平的电压时，主输出单元142A的主下拉晶体管Tpdl输出截止电平的主扫描脉冲VGa。Ql节点和QBl节点相反地充电和放电。例如，当Ql节点充电为激活电平的电压时，QBl节点放电为非激活电平的电压。相反，当Ql节点放电为非激活电平的电压，QBl节点充电为激活电平的电压。当Ql节点激活时，主上拉晶体管Tpul输出选通移位时钟CLK之一，作为导通电平的主扫描脉冲VGa。主上拉晶体管Tpul的栅极连接到Ql节点，主上拉晶体管Tpul的源极连接到选通移位时钟CLK的输入端子，并且主上拉晶体管Tpul的漏极连接到主输出节点Nol。当QBl节点激活时，主下拉晶体管Tpdl输出低电势电压VSS，作为截止电平的主扫描脉冲VGa。主下拉晶体管Tpdl的栅极连接到QBl节点，主下拉晶体管Tpdl的源极连接到低电势电压VSS的输入端子，并且主下拉晶体管Tpdl的漏极连接到主输出节点 No I。辅助GIP电路GIPb包括辅助逻辑单元141B和辅助输出单元142B，辅助输出单元142B具有辅助上拉晶体管Tpu2和辅助下拉晶体管Tpd2。辅助逻辑单元141B响应于第二选通起始信号VST2而控制Q2节点和QB2节点各个的充电和放电操作。当Q2节点充电为激活电平的电压时，辅助输出单元142B的辅助上拉晶体管Tpu2输出导通电平的辅助扫描脉冲VGb。当QB2节点充电为激活电平的电压时，辅助输出单元142B的辅助下拉晶体管Tpd2输出截止电平的辅助扫描脉冲VGa。Q2节点和QB2节点相反地充电和放电。例如，当Q2节点充电为激活电平的电压时，QB2节点放电为非激活电平的电压。相反，当Q2节点放电为非激活电平的电压时，QB2节点充电为激活电平的电压。当Q2节点激活时，辅助上拉晶体管Tpu2输出选通移位时钟 CLK之一，作为导通电平的辅助扫描脉冲VGb。辅助上拉晶体管Tpu2的栅极连接到Q2节点，辅助上拉晶体管Tpu2的源极连接到选通移位时钟CLK的输入端子，并且辅助上拉晶体管Tpu2的漏极连接到辅助输出节点No2。当QB2节点被激活吋，辅助下拉晶体管Tpd2输出低电势电压VSS，作为截止电平的辅助扫描脉冲VGa。辅助下拉晶体管Tpd2的栅极连接到QB2节点，辅助下拉晶体管Tpd2的源极连接到低电势电压VSS的输入端子，并且辅助下拉晶体管Tpd2的漏极连接到辅助输出节点No2。图11至图12B示出了用于驱动图10的GIP电路对以获得图8A和图8B中示出的显示图像的方法。在2D模式下，主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb通过图11的左边所示的方法来驱动以获得图8A中示出的显示图像。如图11所示，响应于导通电平Lon的第一选通起始信号VSTl，主GIP电路GIPa将Ql节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QBl节点放电到非激活电平Loff的电压。因此，如图12A所示，生成导通电平Lon的主扫描脉冲VGa。此外，响应于截止电平Loff的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将Q2节点放电到非激活电平Loff的电压，然后Q2节点连续保持在非激活电平Loff的电压。同吋，响应于截止电平Loff的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将QB2节点充电到激活电平Lon的电压，然后QB2节点连续保持在激活电平Lon的电压。因此，如图12A所示，辅助扫描脉冲VGb保持在截止电平Loff。图12A示出在2D模式下通过两对GIP电路对生成的主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb。在3D模式下，主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb通过图11的右边所示的方法来驱动，以获得图8B中示出的显示图像。如图11所示，响应于导通电平Lon的第一选通起始信号VSTl，主GIP电路GIPa将Ql节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QBl节点放电到非激活电平Loff的电压。因此，如图12B所示，生成导通电平Lon的主扫描脉冲VGa。响应于按照导通电平Lon比第一选通起始信号VSTl晚预定时段Td输入的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将Q2节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QB2节点放电到非激活电平Loff的电压。因此，如图12B所示，导通电平Lon的辅助扫描脉冲VGb比主扫描脉冲VGa晚预定时段Td而生成。图12B示出了在3D模式下通过两对GIP电路对生成的主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb。根据图11至图12B中示出的驱动方法，在2D模式下，辅助GIP电路GIPb的Q2节点连续保持在非激活电平Loff的电压处，而辅助GIP电路GIPb的QB2节点连续保持在激活电平Lon的电压处。因此,负的选通偏压(gate bias stress)累积到与Q2节点连接的辅助上拉晶体管Tpu2，而正的选通偏压累积到与QB2节点连接的辅助下拉晶体管Tpd2。如图13所示，因为正选通偏压和负选通偏压，辅助GIP电路GIPb的输出晶体管Tpu2和Tpd2的阈值电压Vl和V2从基准电压Vr向左偏移或向右偏移。結果，输出晶体管Tpu2和Tpd2的操作特性在2D模式下退化。当辅助GIP电路GIPb的输出晶体管Tpu2和Tpd2的退化相对大于主GIP电路GIPa的输出晶体管Tpul和Tpdl的退化时，可以引起在2D模式下辅助GIP电路GIPb的缺陷操作以及在3D模式下辅助GIP电路GIPb的异常黑图像显示。图14至图15B示出了用于驱动图10的GIP电路对以获得图8A和图8B中示出的
显示图像的另一方法。在2D模式下，主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb通过图14的左边所示的方法来驱动以获得图8A中示出的显示图像。如图14所示，在2D模式理，按照导通电平Lon比第一选通起始信号VSTl早预定时段Td输入第二选通起始信号VST2。在2D模式下，响应于导通电平Lon的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将Q2节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QB2节点放电到非激活电平Loff的电压。因此，如图15A所示，生成导通电平Lon的辅助扫描脉冲VGb。此外，响应于按照导通电平Lon比第二选通起始信号VST2晚预定时段Td输入的第一选通起始信号VSTl，主GIP电路GIPa将QI节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QBI节点放电到非激活电平LofT的电压。因此，如图15A所示，导通电平Lon的主扫描脉冲VGa比辅助扫描脉冲VGb晚预定时段Td生成。结果，如图15A所示，辅助子像素SP2响应于辅助扫描脉冲VGb在预定时段Td期间充电到公共电压，由此显示黑图像。接着，辅助像素SP2和主像素SPl响应于主扫描脉冲VGa而充电到相同的2D数据电压，由此显示2D图像。图15A示出在2D模式下通过两对GIP电路对生成的主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb。在3D模式下，主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb通过图14的右边所示的方法来驱动，以获得图8B中示出的显示图像。如图14所示，在3D模式下，按照导通电平Lon比第二选通起始信号VST2早预定时段Td输入第一选通起始信号VSTl。在3D模式下，响应于导通电平Lon的第一选通起始信号VST1，主GIP电路GIPa将Ql节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QBl节点放电到非激活电平LofT的电压。因此，如图15B所示，生成导通电平Lon的主扫描脉冲VGa。此外，响应于按照导通电平Lon比第一选通起始信号VSTl晚预定时段Td输入的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将Q2节点充电到激活电平Lon的电压，并同时将QB2节点放电到非激活电平LofT的电压。因此，如图15B所示，导通电平Lon的辅助扫描脉冲VGb比主扫描脉冲VGa晚预定时段Td生成。结果，如图15B所示，辅助像素SP2和主像素SPl响应于主扫描脉冲VGa而充电到相同的3D数据电压，由此显示3D图像。接着，辅助子像素SP2响应于辅助扫描脉冲VGb在预定时段Td期间充电到公共电压，由此显示黑图像。图15B示出在3D模式下通过两对GIP电路对生成的主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb。
根据图14至图15B中示出的驱动方法，主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb的输出顺序根据驱动模式而改变。即，在3D模式下，辅助扫描脉冲VGb比主扫描脉冲VGa晚预定时段Td生成。相反，在2D模式下，辅助扫描脉冲VGb比主扫描脉冲VGa早预定时段Td生成。結果，因为在2D模式下极大减少辅助GIP电路GIPb的输出晶体管Tpu2和Tpd2的退化，解决了在2D模式下辅助GIP电路GIPb的缺陷操作以及在3D模式下辅助GIP电路GIPb的异常黑图像显示。此外，极大地提高了选通驱动器的可靠性特性。如上所述，根据本发明实施方式的图像显示装置及其驱动方法将每个子像素分为主子像素和辅助子像素，在2D模式下在主子像素和辅助子像素上显示相同的2D图像，而在3D模式下在主子像素上显示3D图像并且在辅助子像素上显示黑图像，由此在不降低2D图像亮度的情况下，增加3D图像的垂直视角。此外，根据本发明实施方式的图像显示装置及其驱动方法根据驱动模式，改变用于驱动主子像素的主扫描脉冲和用于驱动辅助子像素的辅助扫描脉冲的输出顺序。在2D模式下，辅助子像素响应于辅助扫描脉冲显示黑图像，然后通过比辅助扫描脉冲晚预定时段输入的主扫描脉冲与主子像素一起显示相同的2D图像。在3D模式下，辅助子像素响应于主扫描脉冲与主子像素一起显示相同的3D图像，然后通过比主扫描脉冲晚预定时段输入的辅助扫描脉冲而显示黑图像。結果，因为在2D模式和3D模式下选通驱动器的可靠性特性彼此平衡，极大地降低了 2D模式和3D模式下选通驱动器的退化特性之间的差別。尽管已经參照多个示例性实施方式描述了实施方式，但是应当理解，本领域技术人员可以设计出落入本发明原理范围内的很多其他变型和实施方式。更具体地说，在本公开、附图以及所附权利要求书的范围内，可以就组成部件和/或主题组合结构的结构进行各种变型和修改。除了对组成部件和/或结构的变型和修改之外，对于本领域普通技术人员来说，另选的用途也是非常明显的。本申请要求2011年4月20日提交的韩国专利申请No. 10-2011-0036669的优先权，就各方面而言，以引用的方式将其并入本文，如同在此进行了完整阐述一祥。权利要求
1.一种图像显示装置，该图像显示装置包括 显示面板，其配置为选择性地显示2D图像和3D图像，所述显示面板包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素； 面板驱动器，其包括用于驱动所述选通线对的选通驱动器和用于驱动所述数据线的数据驱动器；控制器，其配置为响应于模式选择信号而以不同方式控制所述面板驱动器；以及图案化的延迟器，其配置为将来自所述显示面板的光分为第一偏振光和第二偏振光，其中，在2D模式下，响应于提供给所述选通线对中的辅助选通线的辅助扫描脉冲，所述子像素的辅助显示单元被充入公共电压，然后所述子像素的主显示单元和所述辅助显示单元通过提供给所述选通线对中的主选通线的主扫描脉冲而充入针对所述2D图像的2D数据电压， 其中，在3D模式下，响应于所述主扫描脉冲，所述主显示单元和所述辅助显示单元被充入针对所述3D图像的3D数据电压，然后所述辅助显示单元通过所述辅助扫描脉冲被充入所述公共电压。
2.根据权利要求I所述的图像显示装置，其中，所述选通驱动器包括 主面板内选通电路，其配置为响应于第一选通起始信号生成所述主扫描脉冲，并将所述主扫描脉冲提供给所述主选通线；以及 辅助面板内选通电路，其配置为响应于第二选通起始信号生成所述辅助扫描脉冲，并将所述辅助扫描脉冲提供给所述辅助选通线。
3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其中，在所述2D模式下，所述第一选通起始信号比所述第二选通起始信号晚预定时段生成， 其中，在所述3D模式下，所述第一选通起始信号比所述第二选通起始信号早所述预定时段生成。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其中，所述子像素包括 包括第一像素电极和与所述第一像素电极相对的公共电极的所述主显示单元； 包括第二像素电极和与所述第二像素电极相对的所述公共电极的辅助显示单元； 第一薄膜晶体管，其配置为响应于所述主扫描脉冲接通或切断所述第一像素电极和所述数据线之间的电流路径； 第二薄膜晶体管，其配置为响应于所述主扫描脉冲接通或切断所述第二像素电极和所述数据线之间的电流路径；以及 第三薄膜晶体管，其配置为响应于所述辅助扫描脉冲接通或切断所述辅助显示单元的所述公共电极和所述第二像素电极之间的电流路径。
5.根据权利要求4所述的图像显示装置，其中，在所述2D模式下，所述辅助显示单元响应于所述辅助扫描脉冲而显示黑图像，然后通过比所述辅助扫描脉冲晚所述预定时段输入的所述主扫描脉冲，与所述主显示单元一起显示相同的2D图像， 其中，在所述3D模式下，所述辅助显示单元响应于所述主扫描脉冲与所述主显示单元一起显示相同的3D图像，然后通过比所述主扫描脉冲晚所述预定时段输入的所述辅助扫描脉冲而显示黑图像。
6.一种用于驱动图像显示装置的方法，该图像显示装置包括显示面板，其包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素以选择性地显示2D图像和3D图像；面板驱动器，其用于驱动所述选通线对和所述数据线；以及图案化的延迟器，其用于将来自所述显示面板的光分为第一偏振光和第二偏振光，所述方法包括以下步骤 接收模式选择信号； 响应于所述模式选择信号决定2D模式和3D模式； 在所述2D模式下，响应于提供给所述选通线对中的辅助选通线的辅助扫描脉冲，使所述子像素的辅助显示单元充入公共电压，然后通过提供给所述选通线对中的主选通线的主扫描脉冲，使所述子像素的主显示单元和所述辅助显示单元充入针对所述2D图像的2D数据电压；以及 在所述3D模式下，响应于所述主扫描脉冲，使所述主显示单元和所述辅助显示单元充入针对所述3D图像的3D数据电压，然后通过所述辅助扫描脉冲使所述辅助显示单元充入所述公共电压。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述2D模式下，用于生成所述主扫描脉冲的第一选通起始信号比用于生成所述辅助扫描脉冲的第二选通起始信号晚预定时段生成， 其中，在所述3D模式下，所述第一选通起始信号比所述第二选通起始信号早所述预定时段生成。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述2D模式下，所述辅助显示单元响应于所述辅助扫描脉冲而显示黑图像，然后通过比所述辅助扫描脉冲晚所述预定时段输入的所述主扫描脉冲，与所述主显示单元一起显示相同的2D图像， 其中在所述3D模式下，所述辅助显示单元响应于所述主扫描脉冲与所述主显示单元一起显示相同的3D图像，然后通过比所述主扫描脉冲晚所述预定时段输入的所述辅助扫描脉冲而显示黑图像。
全文摘要
公开了一种图像显示装置及其驱动方法。图像显示装置包括显示面板，显示面板包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素以选择性地显示2D图像和3D图像；面板驱动器，其包括用于驱动所述选通线对的选通驱动器和用于驱动数据线的数据驱动器；控制器，其响应于模式选择信号而不同地控制面板驱动器；以及图案化的延迟器，其将来自所述显示面板的光分为第一偏振光和第二偏振光。
文档编号G09G3/20GK102750899SQ20111044702
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年4月20日
发明者李东熏, 金硕, 黄旷兆 申请人:乐金显示有限公司
技术领域：
本发明的实施方式涉及能够选择性地实现ニ维平面图像(以下称为“2D图像”)和三维立体图像(以下称为“3D图像”)的图像显示装置及其驱动方法。
背景技术：
近来，由于各种内容和电路技术的开发，图像显示装置可以选择性地实现2D图像和3D图像。图像显示装置使用立体技术和自动立体技术来实现3D图像。具有高度立体效果的使用用户的左眼和右眼之间的视差图像的立体技术包括都已经投入实用的眼镜型方法和非眼镜型方法。在非眼镜型方法中，用于分离左眼和右眼之间的视差图像的光轴的光学片(诸如视差障栅(parallax barrier)) 一般安装在显示屏的前面或后面。在眼镜型方法中，在显示面板上显示各自具有不同偏振方向的左眼图像和右眼图像，并且使用偏振眼镜或液晶光闸(shutter)眼镜来实现立体图像。 液晶光闸眼镜型图像显示器每隔ー帧在显示元件上交替显示左眼图像和右眼图像，并与显示定时同步地开启和关闭液晶光闸式眼镜的左眼镜片和右眼镜片，由此实现3D图像。液晶光闸眼镜在显示左眼图像的奇数帧周期期间仅开启左眼镜片，而在显示右眼图像的偶数帧周期期间仅开启右眼镜片，由此按照时分方法形成双目像差。在液晶光闸眼镜型图像显示器中，因为液晶光闸眼镜在短的时间段中开启，3D图像的亮度低。此外，因为显示元件和液晶光闸眼镜之间的同步以及开/关转换响应特性而极端地生成3D串扰。如图I所示，偏振眼镜型图像显示器包括附接到显示面板I的图案化的延迟器2。偏振眼镜型图像显示器在显示面板I上每隔ー个水平行交替地显示左眼图像数据L和右眼图像数据R，并使用图案化的延迟器2来转换入射在偏振镜片3上的光的偏振特性。通过偏振眼镜型图像显示器的这种操作，左眼图像和右眼图像可以空间上分离，由此实现3D图像。在偏振眼镜型图像显示器中，因为左眼图像和右眼图像在显示面板I的相邻水平行上相邻地显示，不产生串扰的垂直视角范围非常窄。当在垂直视角的位置处显示左眼图像和右眼图像的双倍图像时产生串扰。为了防止在偏振眼镜型图像显示器中的串扰，如图2所示，在日本特开2002-185983号公报中已经提出了一种在图案化的延迟器2的区域中形成黑条BS由此使3D图像的垂直视角变宽的方法。但是，用于使垂直视角变宽的图案化的延迟器2的黑条BS产生导致2D图像亮度极大降低的副作用。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种能够在不降低2D图像亮度的情况下使3D图像的垂直视角变宽的图像显示装置及其驱动方法。本发明的实施方式还提供了一种能够提高选通驱动器可靠性的图像显示装置及其驱动方法。在ー个方面中，提供了ー种图像显示装置，该图像显示装置包括显示面板，其配置为选择性地显示2D图像和3D图像，显示面板包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素；面板驱动器，其包括用于驱动选通线对的选通驱动器和用于驱动数据线的数据驱动器；控制器，其配置为响应于模式选择信号而不同地控制面板驱动器；以及图案化的延迟器，其配置为将来自显不面板的光分为第一偏振光和第二偏振光，其中在2D模式下，响应于提供给选通线对中的辅助选通线的辅助扫描脉冲，子像素的辅助显示単元被充入公共电压，并且接着子像素的辅助显示単元和主显示单元通过提供给选通线对中的主选通线的主扫描脉冲而被充入针对2D图像的2D数据电压，其中在3D模式下，响应于主扫描脉冲，主显示单元和辅助显示単元被充入针对3 D图像的3D数据电压，并且接着辅助显示单元通过辅助扫描脉冲而被充入公共电压。在另一方面，提供了一种用于驱动图像显示装置的方法，图像显示装置包括显示面板，其包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素以选择性地显示2D图像和3D图像；面板驱动器，其用于驱动选通线对和数据线；以及图案化的延迟器，其用于将来自显示面板的光分为第一偏振光和第二偏振光，该方法包括以下步骤接收模式选择信号；响应于模式选择信号决定2D模式和3D模式；在2D模式下，响应于提供给选通线对中的辅助选通线的辅助扫描脉冲，使子像素的辅助显示单元充入公共电压，然后通过提供给选通线对中的主选通线的主扫描脉冲，使子像素的辅助显示単元和主显示单元充入针对2D图像的2D数据电压；以及，在3D模式下，响应于主扫描脉冲使主显示单元和辅助显示单元充入针对3D图像的3D数据电压，然后通过辅助扫描脉冲使辅助显示单元充入公共电压。
附图被包括进来以提供对本发明的进ー步理解并被并入且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图I示出相关技术的偏振眼镜型图像显示器；图2示出在相关技术的偏振眼镜型图像显示器中，通过使垂直视角变宽的黑条来降低2D图像亮度；图3和图4示出了根据本发明示例性实施方式的偏振眼镜型图像显示器；图5示意性示出设置在像素阵列中的子像素；图6示出图4中示出的选通驱动器；图7示出图5中示出的子像素的连接结构；图8A和图8B分别示出子像素在2D模式和3D模式中下的显示状态；图9示出在3D模式下使垂直视角变宽的原理；图10示出图6中示出的GIP电路对；图11至图12B示出用于驱动图10的GIP电路对以获得在图8A和图8B中示出的显示图像的方法；图13示出图11至图12B中示出的驱动方法的问题；以及图14至图15B示出用于驱动图10的GIP电路对以获得在图8A和图8B中示出的
显示图像的另一方法。
具体实施方式
现在将參照附图详细地描述本发明的实施方式，在附图中示出了本发明实施方式的示例。只要有可能，在整个说明书中，相似的标号用于指代相同或相似的部件。请注意，如果确定公知技术可以误导本发明的实施方式，将省略公知技术的详细描述。将參照图3至图15B描述本发明的示例性实施方式。图3和图4示出根据本发明示例性实施方式的偏振眼镜型图像显示器。如图3和图4所示，根据本发明实施方式的图像显示装置包括显示元件10、图案化的延迟器20、控制器30、面板驱动器40和偏振眼镜50。显示元件10可以实现为平板显示器，诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(TOP)显示器、包括无机电致发光元件和有机发光二极管(OLED)的电致发光设备(EL)、和电泳显示器(EH))。在下面的描述中，根据本发明实施方式的图像显示装置使用液晶显示器作为显示元件10来描述。 显示元件10包括显示面板11、上偏振膜11a、和下偏振膜lib。显示面板11包括上玻璃基板、下玻璃基板和在上下玻璃基板之间的液晶层。多条数据线DL和与数据线DL交叉的多对选通线对PGL布置在显示面板11的下玻璃基板上。选通线对PGL的每ー个各包括主选通线GLa和辅助选通线GLb。基于数据线DL和选通线对PGL之间的交叉结构，各包括液晶単元的多个像素PIX按照矩阵形式布置在显示面板11的有效显示区域AA中，由此构成像素阵列。黑底、滤色器和公共电极形成在显示面板11的上玻璃基板上。像素PIX各包括红子像素、绿子像素和蓝子像素。上偏振膜Ila附接到显示面板11的上玻璃基板，并且下偏振膜Ilb附接到显示面板11的下玻璃基板。用于设置液晶的预倾角的取向层分别形成在显示面板11的上玻璃基板和下玻璃基板上。在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式的垂直电场驱动方式中，被提供公共电压Vcom的公共电极形成在上玻璃基板上。在诸如面内切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式的水平电场驱动方式中，公共电极与像素电极一起形成在下玻璃基板上。柱状间隔体可以形成在上玻璃基板和下玻璃基板之间，以使显示面板11的液晶単元的单元间隔保持恒定。穿过液晶层的光量由像素电极和公共电极之间的电压差确定。随着像素电极和公共电极之间的电压差增加，穿过液晶层的光量増加，并因而表示白色灰度级。相反，随着像素电极和公共电极之间的电压差降低，穿过液晶层的光量減少，并因而表示黒色灰度级。根据本发明实施方式的显示元件10可以实现为包括背光式液晶显示器、半透射半反射式液晶显示器、和反射式液晶显示器的任何类型的液晶显示器。背光単元12在背光式液晶显示器和半透射半反射式液晶显示器中是必需的。背光単元12可以实现为直接型背光単元或边缘型背光単元。图案化的延迟器20附接到显示面板11的上偏振膜11a。图案化的延迟器20包括分别形成在图案化的延迟器20的奇数行上的多个第一延迟器RTl ;和分别形成在图案化的延迟器20的偶数行上的多个第二延迟器RT2。第一延迟器RTl的光吸收轴垂直于第ニ延迟器RT2的光吸收轴。第一延迟器RTl透射从像素阵列入射的光中的第一偏振光(例如，左圆偏振光)。第二延迟器RT2透射从像素阵列入射的光中的第二偏振光(例如，右圆偏振光)。因而，第一延迟器RTl可以实现为透射左圆偏振光的偏振滤光器，并且第二延迟器RT2实现为透射右圆偏振光的偏振滤光器。
控制器30响应于模式选择信号SEL而控制面板驱动器40在2D模式和3D模式下的操作。控制器30通过诸如触摸屏、屏幕上显示(OSD,On-screen Display)、键盘、鼠标和远程控制器的用户接ロ来接收模式选择信号SEL。控制器30可以响应于模式选择信号SEL，在2D模式的操作和3D模式的操作之间切換。控制器30检测编码为输入图像数据的2D/3D识别码(例如，能够编码为数字广播标准的电子节目指南(EPG)或电子服务指南(ESG)的2D/3D识别码)，由此在2D模式和3D模式之间进行区分。在3D模式下，控制器30将从视频源接收的3D图像数据分为左眼图像的RGB数据和右眼图像的RGB数据。接着，控制器30向面板驱动器40交替地提供与ー个水平行相对应的左眼图像的RGB数据和与ー个水平行相对应的右眼图像的RGB数据。在2D模式下，控制器30顺序地向面板驱动器40提供从视频源接收的2D图像的RGB数据。控制器30使用诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能DE和点时钟DCLK的定时信号，来生成用于控制面板驱动器40的操作定时的控制信号。
用于控制面板驱动器40的数据驱动器40A的操作定时的数据控制信号包括源起始脉冲SSP、源采样时钟SSC、源输出使能S0E、极性控制信号POL等。源起始脉冲SSP表示在在ー个水平周期(在ー个水平周期期间显示与ー个水平行相对应的数据)中对应于ー个水平行的数据的提供开始时间点。源采样时钟SSC基于其上升沿或下降沿控制数据的锁存操作。源输出使能SOE控制数据驱动器40A的输出。极性控制信号POL控制要提供给显示面板11的液晶单元的数据电压的极性。用于控制面板驱动器40的选通驱动器40B的操作定时的选通控制信号包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟GSC、选通输出使能信号GOE等。选通起始脉冲GSP表示在一个垂直周期(在ー个垂直周期期间显示ー个画面)中的扫描操作的开始水平行。选通移位时钟GSC输入到选通驱动器40B内的移位寄存器，并使选通起始脉冲GSP顺序移位。选通输出使能信号GOE控制选通驱动器40B的输出。选通起始脉冲GSP包括第一选通起始信号VSTl和第二选通起始信号VST2。在2D模式下，第一选通起始信号VSTl可以比第二选通起始信号VST2晚预定的时段而生成。另ー方面，在3D模式下，第一选通起始信号VSTl可以比第二选通起始信号VST2早预定的时段而生成。控制器30将与输入帧频率同步的定时信号Vsync、Hsync、DE和DCLK的频率来和N相乘以获得(fXN)Hz的帧频率，其中N是等于或大于2的正整数，并且f是输入帧频率。因此，控制器30可以基于(f XN)Hz的帧频率，控制面板驱动器40的操作。输入帧频率在逐行倒相制式(PAL)方案中是50Hz，并在国家电视标准委员会(NTSC)方案中是60Hz。面板驱动器40包括用于驱动显示面板11的数据线DL的数据驱动器40A和用于驱动显示面板11的选通线对PGL的选通驱动器40B。数据驱动器40A包括多个源驱动器集成电路(IC)。每个源驱动器IC包括移位寄存器、锁存器、数模转换器(DAC)、输出缓冲器等。数据驱动器40A响应于数据控制信号SSP,SSC和SOE而锁存2D图像或3D图像的RGB数据。数据驱动器40A响应于极性控制信号P0L，将2D图像/3D图像的RGB数据转换为模拟正伽马补偿电压和负伽马补偿电压，并反转数据电压的极性。数据驱动器40A向数据线DL输出数据电压，使得数据电压与从选通驱动器40B输出的主扫描脉冲同歩。数据驱动器40A的源驱动器IC可以通过带式自动键合(TAB)处理而键合到显示面板11的下玻璃基板。
选通驱动器40B包括移位寄存器阵列等。选通驱动器40B的移位寄存器阵列可以通过面板内选通(GIP, Gate-in-Panel)方式,形成在面板11的非显示区域NA中，该非显示区域NA在形成有像素阵列的有效显示区域AA外側。包括在移位寄存器阵列中的多个选通移位寄存器可以通过GIP方式在像素阵列的薄膜晶体管(TFT)处理中与像素阵列一起形成。选通驱动器40B响应于选通控制信号GSP、GSC和GOE，来驱动选通线对PGL。选通驱动器40B顺序地向选通线对PGL中的主选通线GLa提供导通电平的主扫描脉沖。选通驱动器40B顺序地向选通线对PGL中的辅助选通线GLb提供导通电平的辅助扫描脉冲。偏振眼镜50包括具有左眼偏振滤光器(或第一偏振滤光器)的左眼镜片50L和具有右眼偏振滤光器(或第二偏振滤光器)的右眼镜片。左眼偏振滤光器具有与图案化的延迟器20的第一延迟器RTl相同的光吸收轴，并且右眼偏振滤光器具有与图案化的延迟器20的第二延迟器RT2相同的光吸收轴。例如，可以选择左圆偏振滤光器作为偏振眼镜50的左眼偏振滤光器，并且可以选择右圆偏振滤光器作为偏振眼镜50的右眼偏振滤光器。通过偏振眼镜50,用户可以观看按照空分(spatial division)方式显示在显示元件10上的3D 图像。图5示意性示出了设置在像素阵列中的第一数据线DLl和第一选通线对PGL(I)之间的交叉处的子像素SP。第一选通线对PGL(I)包括第一主选通线GLa(I)和第一辅助选通线 GLb(I)。如图5所示，子像素SP可以是红子像素、绿子像素和蓝子像素中的ー个。子像素SP包括主子像素SPl和辅助子像素SP2，第一选通线对PGL (I)置于主子像素SPl和辅助子像素SP2之间。当第一主选通线GLa(I)被激活时主子像素SPl电连接到第一数据线DLl。当第一主选通线GLa(I)被激活时辅助子像素SP2电连接到第一数据线DLl并且当第一辅助选通线GLb(I)被激活时辅助子像素SP2电连接到公共线CL。在图5中，辅助子像素SP2根据驱动模式选择性地显示黑图像，并因而在不降低2D图像亮度的情况下使3D图像的垂直视角变宽。图6详细地示出图4中示出的选通驱动器40B。如图6所示，选通驱动器40B包括用于分别驱动选通线对PGL的多对GIP电路对。每对GIP电路对包括主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb。在2D模式和3D模式的每ー个模式下，主GIP电路GIPa#l到GIPa#n响应于第一选通起始信号VSTl和选通移位时钟CLK而顺序地生成导通电平的主扫描脉冲VGa(I)到VGa (η)，井向主选通线GLa(I)到GLa (η)提供导通电平的主扫描脉冲VGa (I)到VGa (η)。在2D模式和3D模式的每ー个模式下，辅助GIP电路GIPb#l到GIPb#n响应于第ニ选通起始信号VST2和选通移位时钟CLK，而顺序地生成导通电平的辅助扫描脉冲VGb (I)到VGb (η)，并向辅助选通线GLb⑴到GLb (η)提供导通电平的辅助扫描脉冲VGb⑴到VGb (η)。图7详细地示出了图5中示出的子像素SP的连接结构。图8Α和图8Β分别示出子像素SP在2D模式和3D模式下的显示状态。图9示出在3D模式下使垂直视角变宽的原理。如图7所示，子像素SP的主子像素SPl包括第一像素电极Epl和与第一像素电极Epl相対的公共电极Ec。第一像素电极Epl通过第一 TFT STl连接到数据线DLl。响应于主扫描脉冲VGa(I)，第一 TFT STl导通，并因而向第一像素电极Epl提供数据线DLl上的数据电压Vdata。第一 TFT STl的栅极连接到主选通线GLa (I)，第一 TFT STl的源极连接到数据线DLl，并且第一 TFT STl的漏极连接到第一像素电极Epl。公共电极Ec连接到充电为公共电压Vcom的公共线CL。此外，子像素SP的辅助子像素SP2包括第二像素电极Ep2和与第二像素电极Ep2相対的公共电极Ec。第二像素电极Ep2通过第二 TFT ST2连接到数据线DL1。响应于主扫描脉冲VGa (I)，第二 TFT ST2导通，并因而向第二像素电极Ep2提供数据线DLl上的数据电压Vdata。第二 TFT ST2的栅极连接到主选通线GLa (I)，第二 TFT ST2的源极连接到数据线DLl，并且第二 TFT ST2的漏极连接到第二像素电极Ep2。第三TFT ST3连接在辅助子像素SP2的第二像素电极Ep2和公共电极Ec之间。响应于辅助扫描脉冲VGb(I)，第三TFT ST3导通，并因而向第二像素电极Ep2提供公共电极Ec上的公共电压Vcom。第三TFT ST3的栅极连接到辅助选通线GLb (I)，第三TFT ST3的源极连接到公共电极Ec，并且第三TFT ST3的漏极连接到第二像素电极Ep2。如图8A所示，在2D模式下，具有上述连接结构的子像素SP的主子像素SPl和辅助子像素SP2充电为相同的2D数据电压，并显示2D图像。辅助子像素SP2显示与主子像素SPl相同的2D图像，并因而增加2D图像的显示亮度。如图SB所示，在3D模式下，子像素SP的主子像素SPl充电为3D数据电压并显示3D图像。此外，子像素SP的辅助子像素SP2充电为公共电压并显示黑图像。如图9所示，当在像素阵列中的每隔一行交替显示左眼图像L和右眼图像R时，在辅助子像素SP2上显 示的黑图像増加了在垂直方向上彼此相邻的左眼图像L和右眼图像R之间的显示距离D。因此，可以在没有単独的黑条图案的情况下通过辅助子像素SP2上显示的黑图像，来宽广地确保证不产生串扰的3D垂直视角。基于图7中示出的子像素SP的连接结构，GIP电路对可以按照图11至图12B中示出的方法或按照图14至图15B中示出的方法来驱动，以获得图8A和图8B示出的显示图像。图10详细地示出图6中示出的GIP电路对。如图10所示，GIP电路对包括主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb。主GIP电路GIPa包括主逻辑单元141A和主输出单元142A，主输出单元142A具有主上拉晶体管Tpul和主下拉晶体管Tpdl。主逻辑单元141A响应于第一选通起始信号VSTl而控制Ql节点和QBl节点各个的充电和放电操作。当Ql节点充电为激活电平的电压吋，主输出单元142A的主上拉晶体管Tpul输出导通电平的主扫描脉冲VGa。当QBl节点充电为激活电平的电压时，主输出单元142A的主下拉晶体管Tpdl输出截止电平的主扫描脉冲VGa。Ql节点和QBl节点相反地充电和放电。例如，当Ql节点充电为激活电平的电压时，QBl节点放电为非激活电平的电压。相反，当Ql节点放电为非激活电平的电压，QBl节点充电为激活电平的电压。当Ql节点激活时，主上拉晶体管Tpul输出选通移位时钟CLK之一，作为导通电平的主扫描脉冲VGa。主上拉晶体管Tpul的栅极连接到Ql节点，主上拉晶体管Tpul的源极连接到选通移位时钟CLK的输入端子，并且主上拉晶体管Tpul的漏极连接到主输出节点Nol。当QBl节点激活时，主下拉晶体管Tpdl输出低电势电压VSS，作为截止电平的主扫描脉冲VGa。主下拉晶体管Tpdl的栅极连接到QBl节点，主下拉晶体管Tpdl的源极连接到低电势电压VSS的输入端子，并且主下拉晶体管Tpdl的漏极连接到主输出节点 No I。辅助GIP电路GIPb包括辅助逻辑单元141B和辅助输出单元142B，辅助输出单元142B具有辅助上拉晶体管Tpu2和辅助下拉晶体管Tpd2。辅助逻辑单元141B响应于第二选通起始信号VST2而控制Q2节点和QB2节点各个的充电和放电操作。当Q2节点充电为激活电平的电压时，辅助输出单元142B的辅助上拉晶体管Tpu2输出导通电平的辅助扫描脉冲VGb。当QB2节点充电为激活电平的电压时，辅助输出单元142B的辅助下拉晶体管Tpd2输出截止电平的辅助扫描脉冲VGa。Q2节点和QB2节点相反地充电和放电。例如，当Q2节点充电为激活电平的电压时，QB2节点放电为非激活电平的电压。相反，当Q2节点放电为非激活电平的电压时，QB2节点充电为激活电平的电压。当Q2节点激活时，辅助上拉晶体管Tpu2输出选通移位时钟 CLK之一，作为导通电平的辅助扫描脉冲VGb。辅助上拉晶体管Tpu2的栅极连接到Q2节点，辅助上拉晶体管Tpu2的源极连接到选通移位时钟CLK的输入端子，并且辅助上拉晶体管Tpu2的漏极连接到辅助输出节点No2。当QB2节点被激活吋，辅助下拉晶体管Tpd2输出低电势电压VSS，作为截止电平的辅助扫描脉冲VGa。辅助下拉晶体管Tpd2的栅极连接到QB2节点，辅助下拉晶体管Tpd2的源极连接到低电势电压VSS的输入端子，并且辅助下拉晶体管Tpd2的漏极连接到辅助输出节点No2。图11至图12B示出了用于驱动图10的GIP电路对以获得图8A和图8B中示出的显示图像的方法。在2D模式下，主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb通过图11的左边所示的方法来驱动以获得图8A中示出的显示图像。如图11所示，响应于导通电平Lon的第一选通起始信号VSTl，主GIP电路GIPa将Ql节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QBl节点放电到非激活电平Loff的电压。因此，如图12A所示，生成导通电平Lon的主扫描脉冲VGa。此外，响应于截止电平Loff的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将Q2节点放电到非激活电平Loff的电压，然后Q2节点连续保持在非激活电平Loff的电压。同吋，响应于截止电平Loff的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将QB2节点充电到激活电平Lon的电压，然后QB2节点连续保持在激活电平Lon的电压。因此，如图12A所示，辅助扫描脉冲VGb保持在截止电平Loff。图12A示出在2D模式下通过两对GIP电路对生成的主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb。在3D模式下，主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb通过图11的右边所示的方法来驱动，以获得图8B中示出的显示图像。如图11所示，响应于导通电平Lon的第一选通起始信号VSTl，主GIP电路GIPa将Ql节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QBl节点放电到非激活电平Loff的电压。因此，如图12B所示，生成导通电平Lon的主扫描脉冲VGa。响应于按照导通电平Lon比第一选通起始信号VSTl晚预定时段Td输入的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将Q2节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QB2节点放电到非激活电平Loff的电压。因此，如图12B所示，导通电平Lon的辅助扫描脉冲VGb比主扫描脉冲VGa晚预定时段Td而生成。图12B示出了在3D模式下通过两对GIP电路对生成的主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb。根据图11至图12B中示出的驱动方法，在2D模式下，辅助GIP电路GIPb的Q2节点连续保持在非激活电平Loff的电压处，而辅助GIP电路GIPb的QB2节点连续保持在激活电平Lon的电压处。因此,负的选通偏压(gate bias stress)累积到与Q2节点连接的辅助上拉晶体管Tpu2，而正的选通偏压累积到与QB2节点连接的辅助下拉晶体管Tpd2。如图13所示，因为正选通偏压和负选通偏压，辅助GIP电路GIPb的输出晶体管Tpu2和Tpd2的阈值电压Vl和V2从基准电压Vr向左偏移或向右偏移。結果，输出晶体管Tpu2和Tpd2的操作特性在2D模式下退化。当辅助GIP电路GIPb的输出晶体管Tpu2和Tpd2的退化相对大于主GIP电路GIPa的输出晶体管Tpul和Tpdl的退化时，可以引起在2D模式下辅助GIP电路GIPb的缺陷操作以及在3D模式下辅助GIP电路GIPb的异常黑图像显示。图14至图15B示出了用于驱动图10的GIP电路对以获得图8A和图8B中示出的
显示图像的另一方法。在2D模式下，主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb通过图14的左边所示的方法来驱动以获得图8A中示出的显示图像。如图14所示，在2D模式理，按照导通电平Lon比第一选通起始信号VSTl早预定时段Td输入第二选通起始信号VST2。在2D模式下，响应于导通电平Lon的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将Q2节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QB2节点放电到非激活电平Loff的电压。因此，如图15A所示，生成导通电平Lon的辅助扫描脉冲VGb。此外，响应于按照导通电平Lon比第二选通起始信号VST2晚预定时段Td输入的第一选通起始信号VSTl，主GIP电路GIPa将QI节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QBI节点放电到非激活电平LofT的电压。因此，如图15A所示，导通电平Lon的主扫描脉冲VGa比辅助扫描脉冲VGb晚预定时段Td生成。结果，如图15A所示，辅助子像素SP2响应于辅助扫描脉冲VGb在预定时段Td期间充电到公共电压，由此显示黑图像。接着，辅助像素SP2和主像素SPl响应于主扫描脉冲VGa而充电到相同的2D数据电压，由此显示2D图像。图15A示出在2D模式下通过两对GIP电路对生成的主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb。在3D模式下，主GIP电路GIPa和辅助GIP电路GIPb通过图14的右边所示的方法来驱动，以获得图8B中示出的显示图像。如图14所示，在3D模式下，按照导通电平Lon比第二选通起始信号VST2早预定时段Td输入第一选通起始信号VSTl。在3D模式下，响应于导通电平Lon的第一选通起始信号VST1，主GIP电路GIPa将Ql节点充电到激活电平Lon的电压，同时将QBl节点放电到非激活电平LofT的电压。因此，如图15B所示，生成导通电平Lon的主扫描脉冲VGa。此外，响应于按照导通电平Lon比第一选通起始信号VSTl晚预定时段Td输入的第二选通起始信号VST2，辅助GIP电路GIPb将Q2节点充电到激活电平Lon的电压，并同时将QB2节点放电到非激活电平LofT的电压。因此，如图15B所示，导通电平Lon的辅助扫描脉冲VGb比主扫描脉冲VGa晚预定时段Td生成。结果，如图15B所示，辅助像素SP2和主像素SPl响应于主扫描脉冲VGa而充电到相同的3D数据电压，由此显示3D图像。接着，辅助子像素SP2响应于辅助扫描脉冲VGb在预定时段Td期间充电到公共电压，由此显示黑图像。图15B示出在3D模式下通过两对GIP电路对生成的主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb。
根据图14至图15B中示出的驱动方法，主扫描脉冲VGa和辅助扫描脉冲VGb的输出顺序根据驱动模式而改变。即，在3D模式下，辅助扫描脉冲VGb比主扫描脉冲VGa晚预定时段Td生成。相反，在2D模式下，辅助扫描脉冲VGb比主扫描脉冲VGa早预定时段Td生成。結果，因为在2D模式下极大减少辅助GIP电路GIPb的输出晶体管Tpu2和Tpd2的退化，解决了在2D模式下辅助GIP电路GIPb的缺陷操作以及在3D模式下辅助GIP电路GIPb的异常黑图像显示。此外，极大地提高了选通驱动器的可靠性特性。如上所述，根据本发明实施方式的图像显示装置及其驱动方法将每个子像素分为主子像素和辅助子像素，在2D模式下在主子像素和辅助子像素上显示相同的2D图像，而在3D模式下在主子像素上显示3D图像并且在辅助子像素上显示黑图像，由此在不降低2D图像亮度的情况下，增加3D图像的垂直视角。此外，根据本发明实施方式的图像显示装置及其驱动方法根据驱动模式，改变用于驱动主子像素的主扫描脉冲和用于驱动辅助子像素的辅助扫描脉冲的输出顺序。在2D模式下，辅助子像素响应于辅助扫描脉冲显示黑图像，然后通过比辅助扫描脉冲晚预定时段输入的主扫描脉冲与主子像素一起显示相同的2D图像。在3D模式下，辅助子像素响应于主扫描脉冲与主子像素一起显示相同的3D图像，然后通过比主扫描脉冲晚预定时段输入的辅助扫描脉冲而显示黑图像。結果，因为在2D模式和3D模式下选通驱动器的可靠性特性彼此平衡，极大地降低了 2D模式和3D模式下选通驱动器的退化特性之间的差別。尽管已经參照多个示例性实施方式描述了实施方式，但是应当理解，本领域技术人员可以设计出落入本发明原理范围内的很多其他变型和实施方式。更具体地说，在本公开、附图以及所附权利要求书的范围内，可以就组成部件和/或主题组合结构的结构进行各种变型和修改。除了对组成部件和/或结构的变型和修改之外，对于本领域普通技术人员来说，另选的用途也是非常明显的。本申请要求2011年4月20日提交的韩国专利申请No. 10-2011-0036669的优先权，就各方面而言，以引用的方式将其并入本文，如同在此进行了完整阐述一祥。权利要求
1.一种图像显示装置，该图像显示装置包括 显示面板，其配置为选择性地显示2D图像和3D图像，所述显示面板包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素； 面板驱动器，其包括用于驱动所述选通线对的选通驱动器和用于驱动所述数据线的数据驱动器；控制器，其配置为响应于模式选择信号而以不同方式控制所述面板驱动器；以及图案化的延迟器，其配置为将来自所述显示面板的光分为第一偏振光和第二偏振光，其中，在2D模式下，响应于提供给所述选通线对中的辅助选通线的辅助扫描脉冲，所述子像素的辅助显示单元被充入公共电压，然后所述子像素的主显示单元和所述辅助显示单元通过提供给所述选通线对中的主选通线的主扫描脉冲而充入针对所述2D图像的2D数据电压， 其中，在3D模式下，响应于所述主扫描脉冲，所述主显示单元和所述辅助显示单元被充入针对所述3D图像的3D数据电压，然后所述辅助显示单元通过所述辅助扫描脉冲被充入所述公共电压。
2.根据权利要求I所述的图像显示装置，其中，所述选通驱动器包括 主面板内选通电路，其配置为响应于第一选通起始信号生成所述主扫描脉冲，并将所述主扫描脉冲提供给所述主选通线；以及 辅助面板内选通电路，其配置为响应于第二选通起始信号生成所述辅助扫描脉冲，并将所述辅助扫描脉冲提供给所述辅助选通线。
3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其中，在所述2D模式下，所述第一选通起始信号比所述第二选通起始信号晚预定时段生成， 其中，在所述3D模式下，所述第一选通起始信号比所述第二选通起始信号早所述预定时段生成。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其中，所述子像素包括 包括第一像素电极和与所述第一像素电极相对的公共电极的所述主显示单元； 包括第二像素电极和与所述第二像素电极相对的所述公共电极的辅助显示单元； 第一薄膜晶体管，其配置为响应于所述主扫描脉冲接通或切断所述第一像素电极和所述数据线之间的电流路径； 第二薄膜晶体管，其配置为响应于所述主扫描脉冲接通或切断所述第二像素电极和所述数据线之间的电流路径；以及 第三薄膜晶体管，其配置为响应于所述辅助扫描脉冲接通或切断所述辅助显示单元的所述公共电极和所述第二像素电极之间的电流路径。
5.根据权利要求4所述的图像显示装置，其中，在所述2D模式下，所述辅助显示单元响应于所述辅助扫描脉冲而显示黑图像，然后通过比所述辅助扫描脉冲晚所述预定时段输入的所述主扫描脉冲，与所述主显示单元一起显示相同的2D图像， 其中，在所述3D模式下，所述辅助显示单元响应于所述主扫描脉冲与所述主显示单元一起显示相同的3D图像，然后通过比所述主扫描脉冲晚所述预定时段输入的所述辅助扫描脉冲而显示黑图像。
6.一种用于驱动图像显示装置的方法，该图像显示装置包括显示面板，其包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素以选择性地显示2D图像和3D图像；面板驱动器，其用于驱动所述选通线对和所述数据线；以及图案化的延迟器，其用于将来自所述显示面板的光分为第一偏振光和第二偏振光，所述方法包括以下步骤 接收模式选择信号； 响应于所述模式选择信号决定2D模式和3D模式； 在所述2D模式下，响应于提供给所述选通线对中的辅助选通线的辅助扫描脉冲，使所述子像素的辅助显示单元充入公共电压，然后通过提供给所述选通线对中的主选通线的主扫描脉冲，使所述子像素的主显示单元和所述辅助显示单元充入针对所述2D图像的2D数据电压；以及 在所述3D模式下，响应于所述主扫描脉冲，使所述主显示单元和所述辅助显示单元充入针对所述3D图像的3D数据电压，然后通过所述辅助扫描脉冲使所述辅助显示单元充入所述公共电压。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述2D模式下，用于生成所述主扫描脉冲的第一选通起始信号比用于生成所述辅助扫描脉冲的第二选通起始信号晚预定时段生成， 其中，在所述3D模式下，所述第一选通起始信号比所述第二选通起始信号早所述预定时段生成。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述2D模式下，所述辅助显示单元响应于所述辅助扫描脉冲而显示黑图像，然后通过比所述辅助扫描脉冲晚所述预定时段输入的所述主扫描脉冲，与所述主显示单元一起显示相同的2D图像， 其中在所述3D模式下，所述辅助显示单元响应于所述主扫描脉冲与所述主显示单元一起显示相同的3D图像，然后通过比所述主扫描脉冲晚所述预定时段输入的所述辅助扫描脉冲而显示黑图像。
全文摘要
公开了一种图像显示装置及其驱动方法。图像显示装置包括显示面板，显示面板包括布置在选通线对和数据线之间的交叉处的子像素以选择性地显示2D图像和3D图像；面板驱动器，其包括用于驱动所述选通线对的选通驱动器和用于驱动数据线的数据驱动器；控制器，其响应于模式选择信号而不同地控制面板驱动器；以及图案化的延迟器，其将来自所述显示面板的光分为第一偏振光和第二偏振光。
文档编号G09G3/20GK102750899SQ20111044702
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年4月20日
发明者李东熏, 金硕, 黄旷兆 申请人:乐金显示有限公司
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