專利名稱：3d圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實施方式涉及能夠通過減少液晶的響應時間來改善顯示質(zhì)量的 三維(3D)圖像顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
本申請要求2009年12月17日提交的韓國專利申請No. 10-2009-0126233的權(quán)益， 此處以引證的方式并入其內(nèi)容，就像在此進行了完整闡述一樣。圖像顯示設(shè)備利用立體技術(shù)或自動立體技術(shù)來顯示三維(3D)圖像。立體技術(shù)利用用戶的左眼和右眼的具有高立體效果的視差圖像，該技術(shù)包括已被 實際使用的眼鏡方法和非眼鏡方法。在非眼鏡方法中，通常在顯示屏前面或后面安裝用于 分離左視差圖像和右視差圖像的光軸的光學板(例如，視差柵格(parallax barrier)). 在眼鏡方法中，各自具有不同的偏振方向的左視差圖像和右視差圖像被顯示在液晶顯示板 上，并且利用偏光眼鏡或液晶快門眼鏡(liquid crystal shutter glasses)來顯示3D圖 像。眼鏡方法主要分為利用經(jīng)構(gòu)圖的延遲膜和偏光眼鏡的第一偏振濾光器方法、利用 開關(guān)液晶層(switching liquid crystal layer)和偏光眼鏡的第二偏振濾光器方法、和利 用液晶快門眼鏡的快門眼鏡方法。在第一偏振濾光器方法中，左眼圖像和右眼圖像每一條水平線交替地顯示在液晶 顯示板上，并且入射在偏光眼鏡上的光的偏振特性被液晶顯示板上的經(jīng)構(gòu)圖的延遲膜改 變。通過該操作，第一偏振濾光器方法通過空間地分開左眼圖像和右眼圖像而實現(xiàn)了 3D圖 像。在第二偏振濾光器方法中，左眼圖像和右眼圖像每幀周期交替地顯示在液晶顯示板上， 并且入射在偏光眼鏡上的光的偏振特性被液晶顯示板上的開關(guān)液晶層改變。通過該操作， 第二偏振濾光器方法通過分開左眼圖像和右眼圖像而實現(xiàn)了 3D圖像。在第一和第二偏振 濾光器方法中，因為經(jīng)構(gòu)圖的延遲膜和開關(guān)液晶層用作偏振濾光器，所以3D圖像的透射率 減小。在快門眼鏡方法中，左眼圖像和右眼圖像每幀周期交替地顯示在液晶顯示板上， 并且液晶快門眼鏡的左眼快門和右眼快門與左眼圖像和右眼圖像的顯示定時同步地進行 開啟和關(guān)閉。因此，快門眼鏡方法實現(xiàn)了 3D圖像。如圖1所示，對液晶快門眼鏡進行控制， 使得在左眼圖像(例如，白色圖像W)被顯示于液晶顯示板上的第一幀周期中僅其左眼快門 被開啟，并且在右眼圖像(例如，黑色圖像B)被顯示于液晶顯示板上的第二幀周期中僅其 右眼快門被開啟。因此，以時分的方式生成了 3D圖像。在第一幀周期和第二幀周期中的每一個的第二周期Tb中，背光單元被開啟，使得 滿足圖1示出的要求的規(guī)格，由此實現(xiàn)良好的立體特性。為此，液晶的響應必須在第一幀周 期和第二幀周期中的每一個的第一周期Ta中完成。然而，實際的液晶的響應沒有在第一周 期Ta內(nèi)完成而延續(xù)至第二周期Tb。因此，由于液晶響應時間的增加，白色圖像W的亮度較 低并且黑色圖像B的亮度較高。換言之，當背光單元在第二周期Tb中被開啟時，背光單元在白色圖像W的液晶達到上升飽和狀態(tài)之前被開啟。因此，顯示了亮度水平低于期望的亮 度水平的白色圖像W。此外，因為背光單元在黑色圖像B的液晶達到下降飽和狀態(tài)之前被開 啟，所以顯示了亮度水平高于期望的亮度水平的黑色圖像B。如上所述，當背光單元在白色 圖像或黑色圖像的液晶沒有完全飽和的時段中被開啟時，生成幻影型3D串擾(ghost type 3D crosstalk)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施方式提供了可以通過減少液晶的響應時間來提高顯示質(zhì)量 的三維(3D)圖像顯示設(shè)備。在一個方面，一種3D圖像顯示設(shè)備包括液晶顯示板，其被配置為每單位幀周期 交替地顯示左眼圖像和右眼圖像；數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，其被配置為驅(qū)動所述液晶顯示板的數(shù)據(jù) 線；選通驅(qū)動電路，其被配置為驅(qū)動所述液晶顯示板的選通線；定時控制器，其被配置為將 所述單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期，在所述單位幀周期的所述第一子幀 周期和所述第二子幀周期中向所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路重復地提供相同的幀數(shù)據(jù)，并且利用高于 輸入幀頻率的幀頻率來控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述選通驅(qū)動電路的操作；背光光源，其 被配置為生成待提供給所述液晶顯示板的光；以及光源驅(qū)動電路，其被配置為當所述液晶 顯示板的液晶保持在飽和狀態(tài)時順序地開啟所述背光光源。所述定時控制器利用N倍輸入幀頻率的幀頻率來控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述 選通驅(qū)動電路的操作，其中N是等于或大于2的正整數(shù)。該3D圖像顯示設(shè)備還包括光源控制電路，所述光源控制電路被配置為生成用于 控制所述背光光源的開啟操作和關(guān)閉操作的脈寬調(diào)制PWM信號，并被配置為控制施加到所 述背光光源的驅(qū)動電流。所述PWM信號的最大占空比被設(shè)置在等于或小于50%的范圍之內(nèi)。所述驅(qū)動電流 的水平被設(shè)置為與所述PWM信號的所述最大占空比成反比。該3D圖像顯示設(shè)備還包括快門眼鏡，所述快門眼鏡包括左眼快門和右眼快門，在 顯示所述左眼圖像的所述單位幀周期中所述左眼快門被開啟，在顯示所述右眼圖像的所述 單位幀周期中所述右眼快門被開啟。在另一個方面，一種三維3D圖像顯示設(shè)備包括液晶顯示板，其被配置為每單位 幀周期交替地顯示左眼圖像和右眼圖像，所述液晶顯示板被劃分為第一顯示面和第二顯示 面；第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，其被配置為驅(qū)動所述第一顯示面的數(shù)據(jù)線；第二數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，其 被配置為驅(qū)動所述第二顯示面的數(shù)據(jù)線；選通驅(qū)動電路，其被配置為向所述第一顯示面的 選通線順序地提供用于掃描所述第一顯示面的選通脈沖并且向所述第二顯示面的選通線 順序地提供用于掃描所述第二顯示面的選通脈沖；定時控制器，其被配置為將所述單位幀 周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期，在所述單位幀周期的所述第一子幀周期和所述 第二子幀周期中向所述第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述第二數(shù)據(jù)驅(qū)動電路中的每一方提供相同 的幀數(shù)據(jù)，并且利用高于輸入幀頻率的幀頻率來控制所述第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路、所述第二數(shù) 據(jù)驅(qū)動電路和所述選通驅(qū)動電路的操作；背光光源，其被配置為生成待提供給所述液晶顯 示板的光；以及光源驅(qū)動電路，其被配置為在所述第一子幀周期中關(guān)閉所述背光光源并同 時在所述第二子幀周期中開啟所述背光光源。
所述第一顯示面的掃描操作和所述第二顯示面的掃描操作沿彼此相對的方向被 同時地執(zhí)行。所述背光光源的開啟時間基于在所述第一顯示面的中部的液晶的飽和時間和在 所述第二顯示面的中部的液晶的飽和時間的其中之一來確定。


附圖被包括在本說明書中以提供對本發(fā)明的進一步理解，并結(jié)合到本說明書中且 構(gòu)成本說明書的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實施方式，且與說明書一起用于解釋本發(fā)明 的原理。附圖中圖1例示了在相關(guān)技術(shù)的3D圖像顯示設(shè)備中由于液晶響應時間的增加而出現(xiàn)三 維(3D)串擾的原因；圖2例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的3D圖像顯示設(shè)備；圖3例示了數(shù)據(jù)輸入時間；圖4例示了光源的開啟時間和關(guān)閉時間以及左眼快門和右眼快門的開啟時間；圖5例示了取決于脈寬調(diào)制(PWM)信號的最大占空比的光源開啟時間的變化；圖6例示了取決于PWM信號的最大占空比的驅(qū)動電流水平的變化，以補償在背光 掃描驅(qū)動中的亮度降低；圖7例示了根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式的3D圖像顯示設(shè)備；圖8例示了驅(qū)動電路和液晶顯示板；圖9例示了數(shù)據(jù)輸入時間；以及圖10例示了光源的開啟時間和關(guān)閉時間以及左眼快門和右眼快門的開啟時間。
具體實施例方式下面將詳細描述本發(fā)明的實施方式，在附圖中例示出了其示例。圖2例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的三維(3D)圖像顯示設(shè)備。如圖2所 示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的3D圖像顯示設(shè)備包括液晶顯示板10、定時控制器11、 數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12、選通驅(qū)動電路13、光源控制電路14、光源驅(qū)動電路15、背光單元16、快門 控制電路17和快門眼鏡18。液晶顯示板10包括上玻璃基板(未示出)、下玻璃基板(未示出)和位于上玻璃 基板和下玻璃基板之間的液晶層(未示出)。多條數(shù)據(jù)線DL和多條選通線GL在液晶顯示 板10的下玻璃基板上彼此交叉。多個液晶單元Clc根據(jù)彼此交叉的數(shù)據(jù)線DL和選通線GL 以矩陣的形式被布置于液晶顯示板10上。薄膜晶體管TFT、連接至薄膜晶體管TFT的液晶 單元Clc的像素電極1、存儲電容器Cst形成在液晶顯示板10的下玻璃基板上。黑底(未示出)、濾色器(未示出)和公共電極2形成在液晶顯示板10的上玻璃 基板上。在垂直電場驅(qū)動方式(例如扭曲向列(TN)模式和垂直對準(VA)模式)中，公共 電極2可以形成在上玻璃基板上。在水平電場驅(qū)動方式(例如共面切換(IPQ模式和邊緣 場切換(FR5)模式)中，公共電極2和像素電極1可以形成在下玻璃基板上。偏振板(未 示出)分別附接在液晶顯示板10的上玻璃基板和下玻璃基板上。用于設(shè)置液晶的預傾角 的配向?qū)?未示出)分別形成在上玻璃基板和下玻璃基板的與液晶接觸的內(nèi)表面上。
定時控制器11基于從外部系統(tǒng)板接收到的定時信號Vsync、Hsync, DE和DCLK生 成用于分別控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12和選通驅(qū)動電路13的操作定時的數(shù)據(jù)定時控制信號DDC 和選通定時控制信號GDC。定時控制器11將選通定時控制信號GDC的頻率乘以數(shù)據(jù)定時控 制信號DDC的頻率，并利用N倍輸入幀頻率的幀頻率來控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12和選通驅(qū)動電 路13的操作，其中N是等于或大于2的正整數(shù)。具體地，N是子幀周期的數(shù)量。例如，當輸 入的幀頻率是120Hz并且N是2時，幀頻率是MOHz。外部系統(tǒng)電路可以執(zhí)行幀頻率的乘法 運算。定時控制器11將單位幀周期時分為第一子幀周期和第二子幀周期。定時控制器 11利用幀存儲器來復制從外部系統(tǒng)電路接收的3D數(shù)據(jù)格式的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)3D DATA。定 時控制器11在奇數(shù)的單位幀周期的第一和第二子幀周期中重復地向數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12提供 當快門眼鏡18的左眼快門開啟時所顯示的數(shù)據(jù)(以下稱為“左眼數(shù)據(jù)”)。此外，定時控制 器11在偶數(shù)的單位幀周期的第一和第二子幀周期中重復地向數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12提供當快門 眼鏡18的右眼快門開啟時所顯示的數(shù)據(jù)(以下稱為“右眼數(shù)據(jù)”)。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12包括多個數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路(IC)。各個數(shù)據(jù)驅(qū)動IC包括用于對 時鐘進行采樣的移位寄存器、用于臨時存儲從定時控制器11接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)3D DATA 的寄存器、響應于從移位寄存器接收的時鐘來存儲對應于一條線的數(shù)據(jù)并同時地輸出分別 對應于一條線的數(shù)據(jù)的鎖存器、用于基于對應于從鎖存器接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的伽馬基準 電壓來選擇正伽馬電壓或負伽馬電壓的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、用于選擇接收從正/負伽瑪電壓轉(zhuǎn)換 的模擬數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線DL的復用器、連接在復用器和數(shù)據(jù)線DL之間的輸出緩沖器等。數(shù)據(jù) 驅(qū)動電路12基于與N倍輸入幀頻率的幀頻率同步的數(shù)據(jù)定時控制信號DDC將3D數(shù)據(jù)格 式的左眼數(shù)據(jù)和右眼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)電壓，并且在各個單位幀周期中兩次向數(shù)據(jù)線DL 提供相同的數(shù)據(jù)。選通驅(qū)動電路13包括多個選通驅(qū)動IC。各個選通驅(qū)動IC包括移位寄存器、用于 將移位寄存器的輸出信號轉(zhuǎn)換為適合于液晶單元的TFT驅(qū)動的擺動寬度的電平移位器、輸 出緩沖器等。選通驅(qū)動電路13基于與N倍輸入幀頻率的幀頻率同步的選通定時控制信號 GDC順序地輸出掃描脈沖(或選通脈沖)，并且在各個單位幀周期中兩次向選通線GL提供 掃描脈沖。背光單元16包括多個光源并向液晶顯示板10提供光。背光單元16可以是直下 式背光單元和側(cè)光式背光單元中的一種。在直下式背光單元16中，散射板和多個光學片層 疊在液晶顯示板10之下，并且多個光源被置于散射板之下。在側(cè)光式背光單元16中，導光 板和多個光學片層疊在液晶顯示板10之下，并且多個光源被置于導光板的側(cè)面。光源可以 是線光源(例如冷陰極熒光燈(CCFL)和外部電極熒光燈(EEFL))或點光源(例如發(fā)光二 極管(LED))。光源控制電路14在定時控制器11的控制下生成光源控制信號LCS。光源控制電 路14響應于光源控制信號LCS利用脈寬調(diào)制(PWM)信號來控制光源，使得光源沿著液晶顯 示板10的數(shù)據(jù)掃描方向被順序地被驅(qū)動。PWM信號的最大占空比可以預先設(shè)置在等于或小 于50%的范圍內(nèi)，使得可以改善運動畫面響應時間(MPRT)性能。光源控制電路14可以在 預先設(shè)置的最大占空比的范圍之內(nèi)基于輸入數(shù)據(jù)3D DATA的分析結(jié)果來調(diào)整PWM信號的占 空比。光源控制電路14控制光源驅(qū)動電路15并且可以利用預先設(shè)置的驅(qū)動電流來控制光源的操作。驅(qū)動電流的水平可以預先設(shè)置為與PWM信號的最大占空比成反比。更具體地， 隨著PWM信號的最大占空比減小，驅(qū)動電流的水平增大。PWM信號的最大占空比和驅(qū)動電 流的水平之間的反比關(guān)系是用于補償由光源在單位幀周期中的關(guān)閉時間的增加而造成的 畫面亮度的降低，使得MPRT性能得以改善。光源控制電路14可以安裝在定時控制器11內(nèi) 部。光源控制信號LCS包括光源的開啟時間和關(guān)閉時間。光源的開啟時間被確定為在 對應于光源的液晶顯示板10的顯示面的液晶變得飽和之后。被確定為在液晶變得飽和之 后的光源的開啟時間可以與PWM信號的占空比是成比例的。光源驅(qū)動電路15響應于光源控制信號LCS并與液晶顯示板10的數(shù)據(jù)掃描操作同 步地順序地驅(qū)動光源。光源驅(qū)動電路15在光源控制電路14的控制下生成基于PWM信號的 最大占空比而確定的驅(qū)動電流，并將該驅(qū)動電流施加至光源?？扉T控制電路17基于從外部系統(tǒng)電路接收的垂直同步信號Vsync來決定當前的 單位幀周期是左眼數(shù)據(jù)將被顯示的奇數(shù)單位幀周期還是右眼數(shù)據(jù)將被顯示的偶數(shù)單位幀 周期?？扉T控制電路17生成用于在奇數(shù)幀周期中開啟快門眼鏡18的左眼快門的左眼快門 控制信號STL，并生成用于在偶數(shù)幀周期中開啟快門眼鏡18的右眼快門的右眼快門控制信 號 STR0快門眼鏡18是觀看者佩戴的設(shè)備，使得觀看者能夠立體地觀看顯示于液晶顯示 板10上的左/右眼圖像?？扉T眼鏡18的左眼快門和右眼快門與由快門控制電路17生成 的左眼和右眼快門控制信號STL和STR同步地在每單位幀周期中交替地開啟和關(guān)閉。因為 左眼圖像和右眼圖像被交替地阻擋，所以不同的圖像分別顯示于快門眼鏡18的左眼眼鏡 和右眼眼鏡上。因此，觀看者可以感覺到立體感覺。圖3至圖5例示了數(shù)據(jù)輸入時間、光源的開啟時間和關(guān)閉時間以及快門眼鏡18的 左眼快門和右眼快門的開啟時間，以提高顯示質(zhì)量。如圖3和圖4所示，本發(fā)明的示例性實施方式利用N倍輸入幀頻率的幀頻率來控 制驅(qū)動電路，并將單位幀周期時分為第一子幀周期SFl和第二子幀周期SF2。在奇數(shù)幀周 期的第一子幀周期SFl和第二子幀周期SF2中，相同的左眼數(shù)據(jù)DATA(L)重復地顯示于液 晶顯示板10上。在偶數(shù)幀周期的第一子幀周期SFl和第二子幀周期SF2中，相同的右眼數(shù) 據(jù)DATA(R)重復地顯示于液晶顯示板10上。液晶LC的響應時間主要取決于液晶顯示板10 中存在的電容成分(capacitor component)。因為電容成分與幀頻率成反比，所以當使用2 倍輸入幀頻率的幀頻率時，液晶LC的響應時間減少。結(jié)果，從緊隨在奇數(shù)幀周期中左眼數(shù) 據(jù)DATA(L)被寫入之后到對應于第一子幀周期SFl的時間流逝之前位于液晶顯示板10的 各個位置(即，在上部、中部和下部)的液晶LC是飽和的。然后液晶LC在對應于第二子幀 周期SF2的時段中保持飽和狀態(tài)。當各個位置的液晶LC保持飽和狀態(tài)時，在對應于奇數(shù)幀 周期中的第二子幀周期SF2的時段中以等于或小于50%的占空比順序地開啟光源BL。在 奇數(shù)幀周期中，左眼快門被開啟，右眼快門被關(guān)閉。此外，從緊隨在偶數(shù)幀周期中右眼數(shù)據(jù)DATA(R)被寫入之后到對應于第一子幀周 期SFl的時間流逝之前位于液晶顯示板10的各個位置(即，在上部、中部和下部)的液晶 LC是飽和的。然后液晶LC在對應于第二子幀周期SF2的時段中保持飽和狀態(tài)。當各個位 置的液晶LC保持飽和狀態(tài)時，在對應于偶數(shù)幀周期中的第二子幀周期SF2的時段中以等于或小于50%的占空比順序地開啟光源BL。在偶數(shù)幀周期中，右眼快門被開啟，左眼快門被 關(guān)閉。如圖5所示，光源BL的開啟時間可以根據(jù)PWM信號的最大占空比而變化。例如， 光源BL的開啟時間被確定為第一時間點tl以實現(xiàn)50%的最大占空比，并且可以被確定為 晚于第一時間點tl的第二時間點t2以實現(xiàn)小于50%的最大占空比。圖6例示了取決于PWM信號的最大占空比的驅(qū)動電流水平的變化，以補償在背光 掃描驅(qū)動中的亮度降低。如圖6所示，驅(qū)動電流水平與PWM信號的最大占空比成反比。例如，當基準電流水 平A被定義為當PWM的最大占空比是100%時的電流水平時，當PWM信號的最大占空比是 50%時驅(qū)動電流水平可以被設(shè)置為對應于兩倍的基準電流水平A的值(即，2A)；當PWM信 號的最大占空比是33%時驅(qū)動電流水平可以被設(shè)置為對應于三倍的基準電流水平A的值 (即，3A)；當PWM信號的最大占空比是25%時驅(qū)動電流水平可以被設(shè)置為對應于四倍的基 準電流水平A的值(S卩，4A)；并且當PWM信號的最大占空比是20%時驅(qū)動電流水平可以被 設(shè)置為對應于五倍的基準電流水平A的值(即，5A)。在圖6中，基準電流水平A是對應于 PWM信號的100%最大占空比的電流水平，其被預先存儲于光源控制電路14的特定寄存器 中。圖7例示了根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式的3D圖像顯示設(shè)備。如圖7所 示，根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式的3D圖像顯示設(shè)備包括液晶顯示板110、定時控 制器111、數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112、選通驅(qū)動電路113、光源控制電路114、光源驅(qū)動電路115、背光 單元116、快門控制電路117和快門眼鏡118。液晶顯示板110包括上玻璃基板(未示出)、下玻璃基板(未示出)和位于上玻 璃基板和下玻璃基板之間的液晶層(未示出)。多條數(shù)據(jù)線DL和多條選通線GL在液晶顯 示板110的下玻璃基板上彼此交叉。多個液晶單元Clc根據(jù)彼此交叉的數(shù)據(jù)線DL和選通 線GL以矩陣的形式被布置于液晶顯示板110上。薄膜晶體管TFT、連接至薄膜晶體管TFT 的液晶單元Clc的像素電極101、存儲電容器Cst形成在液晶顯示板110的下玻璃基板上。 沿垂直方向?qū)⒁壕э@示板110劃分為第一顯示面IlOA和第二顯示面110B。黑底(未示出)、濾色器(未示出)和公共電極102形成在液晶顯示板110的上玻 璃基板上。在垂直電場驅(qū)動方式(例如扭曲向列(TN)模式和垂直對準(VA)模式)中，公 共電極102可以形成在上玻璃基板上。在水平電場驅(qū)動方式(例如共面切換(IPQ模式和 邊緣場切換(FR5)模式)中，公共電極102和像素電極101可以形成在下玻璃基板上。偏 振板(未示出)分別附接在液晶顯示板110的上玻璃基板和下玻璃基板上。用于設(shè)置液晶 的預傾角的配向?qū)?未示出)分別形成在上玻璃基板和下玻璃基板的與液晶接觸的內(nèi)表面 上。定時控制器111基于從外部系統(tǒng)板接收到的定時信號VSynC、HSynC、DE和DCLK生 成用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112和選通驅(qū)動電路113的操作定時的定時控制信號DDC、GDCl 和GDC2。定時控制器111將選通定時控制信號GDCl和GDC2的頻率乘以數(shù)據(jù)定時控制信號 DDC的頻率，并利用N倍輸入幀頻率的幀頻率來控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112和選通驅(qū)動電路113 的操作，其中N是等于或大于2的正整數(shù)。具體地，N是子幀周期的數(shù)量。例如，當輸入的幀 頻率是120Hz并且N是2時，幀頻率是MOHz。外部系統(tǒng)電路可以執(zhí)行幀頻率的乘法運算。
定時控制器111將單位幀周期時分為第一子幀周期和第二子幀周期。定時控制器 111利用幀存儲器來復制從外部系統(tǒng)電路接收的3D數(shù)據(jù)格式的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)3D DATA。定 時控制器111在奇數(shù)的單位幀周期的第一和第二子幀周期中重復地向數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112提 供當快門眼鏡118的左眼快門開啟時所顯示的數(shù)據(jù)(以下稱為“左眼數(shù)據(jù)”)。此外，定時 控制器111在偶數(shù)的單位幀周期的第一和第二子幀周期中重復地向數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112提供 當快門眼鏡118的右眼快門開啟時所顯示的數(shù)據(jù)(以下稱為“右眼數(shù)據(jù)”)。如圖8所示，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112包括用于驅(qū)動第一顯示面IlOA的數(shù)據(jù)線DLll至 DLlm的第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112A和用于驅(qū)動第二顯示面IlOB的數(shù)據(jù)線DL21至DL^ii的第二 數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112B。第一顯示面IlOA的數(shù)據(jù)線DLll至DLlm與第二顯示面IlOB的數(shù)據(jù)線 DL21至DLan通過第一顯示面IlOA和第二顯示面IlOB之間的邊界而電性分離。第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112A和第二數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112B各自包括多個數(shù)據(jù)驅(qū)動IC DIC#1至DIC#8。數(shù)據(jù)驅(qū)動IC DIC#1至DIC#8的各個IC包括用于對時鐘進行采樣的移位 寄存器、用于臨時存儲從定時控制器111接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)3D DATA的寄存器、響應于從 移位寄存器接收的時鐘而存儲對應于一條線的數(shù)據(jù)并同時地輸出對應于一條線的各個數(shù) 據(jù)的鎖存器、用于基于對應于從鎖存器接收的數(shù)字數(shù)據(jù)的伽馬基準電壓來選擇正伽馬電壓 或負伽馬電壓并利用正/負伽瑪電壓生成正數(shù)據(jù)電壓或負數(shù)據(jù)電壓的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、用于選 擇對正/負數(shù)據(jù)電壓進行接收的數(shù)據(jù)線的復用器、連接在復用器和數(shù)據(jù)線之間的輸出緩沖器等。第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112A基于與N倍輸入幀頻率的幀頻率同步的數(shù)據(jù)定時控制信 號DDC將3D數(shù)據(jù)格式的左/右眼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)電壓，并且在單位幀周期中重復地向 第一顯示面IlOA的數(shù)據(jù)線DLll至DLlm提供相同的數(shù)據(jù)。第二數(shù)據(jù)驅(qū)動電路112B基于與 N倍輸入幀頻率的幀頻率同步的數(shù)據(jù)定時控制信號DDC將3D數(shù)據(jù)格式的左/右眼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為模擬數(shù)據(jù)電壓，并且在單位幀周期中重復地向第二顯示面IlOB的數(shù)據(jù)線DL21至DLaii提 供相同的數(shù)據(jù)。選通驅(qū)動電路113包括多個選通驅(qū)動IC GIC#1至GIC#4。各個選通驅(qū)動IC GIC#1 至GIC#4包括移位寄存器、用于將移位寄存器的輸出信號轉(zhuǎn)換為適合于液晶單元的TFT驅(qū) 動的擺動寬度的電平移位器、輸出緩沖器等。在第一顯示面IlOA上執(zhí)行掃描操作的第一和 第二選通驅(qū)動ICGIC#1和GIC#2基于與N倍輸入幀頻率的幀頻率同步的第一選通定時控制 信號⑶Cl沿著圖8所示的Y’方向向第一顯示面IlOA的選通線GLl至GL540順序地提供 選通脈沖(或掃描脈沖)。在第二顯示面IlOB上執(zhí)行掃描操作的第三和第四選通驅(qū)動IC GIC#3和GIC#4基于與N倍輸入幀頻率的幀頻率同步的第二選通定時控制信號GDC2沿著圖 8所示的Y方向向第二顯示面IlOB的選通線GL541至GL1080順序地提供選通脈沖。第一顯示面IlOA的掃描操作和第二顯示面IlOB的掃描操作在彼此相對的方向上 同時執(zhí)行。與第一顯示面IlOA的掃描操作同步地提供到第一顯示面IlOA的數(shù)據(jù)線DLll 至DLlm的數(shù)據(jù)電壓被施加到第一顯示面IlOA的液晶單元。此外，與第二顯示面IlOB的掃 描操作同步地提供到第二顯示面IlOB的數(shù)據(jù)線DL21至DLaii的數(shù)據(jù)電壓被施加到第二顯 示面IlOB的液晶單元。背光單元116包括多個光源并向液晶顯示板110提供光。背光單元116可以是直 下式背光單元和側(cè)光式背光單元中的一種。在直下式背光單元116中，散射板和多個光學片層疊在液晶顯示板110之下，并且多個光源被置于散射板之下。在側(cè)光式背光單元116 中，導光板和多個光學片層疊在液晶顯示板110之下，并且多個光源被置于導光板的側(cè)面。 光源可以是線光源(例如冷陰極熒光燈(CCFL)和外部電極熒光燈(EEFL))或點光源(例 如發(fā)光二極管(LED))。光源控制電路114在定時控制器111的控制下生成光源控制信號LCS。光源控制 電路114響應于光源控制信號LCS利用PWM信號來控制光源，使得光源以閃爍(blinking) 的方式被同時地驅(qū)動。PWM信號的最大占空比可以預先設(shè)置在等于或小于50%的范圍內(nèi)， 使得可以改善MPRT性能。光源控制電路114可以在預先設(shè)置的最大占空比的范圍之內(nèi)基 于輸入數(shù)據(jù)3D DATA的分析結(jié)果來調(diào)整PWM信號的占空比。光源控制電路114控制光源驅(qū) 動電路115并且可以利用預先設(shè)置的驅(qū)動電流來控制光源的操作。驅(qū)動電流的水平可以預 先設(shè)置為與PWM信號的最大占空比成反比。更具體地，隨著PWM信號的最大占空比減小，驅(qū) 動電流的水平增大。PWM信號的最大占空比和驅(qū)動電流的水平之間的反比關(guān)系是用于補償 由光源在單位幀周期中的關(guān)閉時間的增加而造成的畫面亮度的降低，使得MPRT性能得以 改善。光源控制電路114可以安裝在定時控制器111內(nèi)部。光源控制信號LCS包括光源的開啟時間和關(guān)閉時間。光源的開啟時間被確定為在 第一顯示面IlOA中部和第二顯示面IlOB中部的液晶響應于充入到第一顯示面IlOA和第 二顯示面IlOB的中部的數(shù)據(jù)而變得飽和之后，以最小化光干擾(light interference)。在 液晶變得飽和之后光源的開啟時間可以與PWM信號的占空比成比例。光源驅(qū)動電路115響應于光源控制信號LCS在第一子幀周期中關(guān)閉所有光源并在 第二子幀周期中開啟所有光源，由此以閃爍的方式驅(qū)動光源。光源驅(qū)動電路115在光源控 制電路114的控制下生成基于PWM信號的最大占空比而確定的驅(qū)動電流并將該驅(qū)動電流施 加至光源。快門控制電路117基于從系統(tǒng)電路接收的垂直同步信號Vsync來決定當前的單位 幀周期是左眼數(shù)據(jù)將被顯示的奇數(shù)單位幀周期還是右眼數(shù)據(jù)將被顯示的偶數(shù)單位幀周期。 快門控制電路117生成用于在奇數(shù)幀周期中開啟快門眼鏡118的左眼快門的左眼快門控制 信號STL，并生成用于在偶數(shù)幀周期中開啟快門眼鏡118的右眼快門的右眼快門控制信號 STR。快門眼鏡118是觀看者佩戴的設(shè)備，使得觀看者可以立體地觀看顯示于液晶顯示 板Iio上的左/右眼圖像。快門眼鏡118的左眼快門和右眼快門與由快門控制電路117生 成的左眼和右眼快門控制信號STL和STR同步地在每單位幀周期中交替地開啟和關(guān)閉。因 為左眼圖像和右眼圖像被交替地阻擋，所以不同的圖像分別顯示于快門眼鏡118的左眼眼 鏡和右眼眼鏡上。因此，觀看者可以感覺到立體感覺。圖9和圖10例示了數(shù)據(jù)輸入時間、光源的開啟時間和關(guān)閉時間、以及快門眼鏡118 的左眼快門和右眼快門的開啟時間，以提高顯示質(zhì)量。如圖9和圖10所示，本發(fā)明的示例性實施方式利用N倍輸入幀頻率的幀頻率來控 制驅(qū)動電路，并將單位幀周期時分為第一子幀周期SFl和第二子幀周期SF2。在奇數(shù)幀周 期的第一子幀周期SFl和第二子幀周期SF2中，相同的左眼數(shù)據(jù)DATA(L)重復地顯示于液 晶顯示板10上。在偶數(shù)幀周期的第一子幀周期SFl和第二子幀周期SF2中，相同的右眼數(shù) 據(jù)DATA(R)重復地顯示于液晶顯示板10上。液晶LC的響應時間主要取決于液晶顯示板10中存在的電容成分和選通掃描時間。因為電容成分與幀頻率成反比，所以當使用2倍輸入 幀頻率的幀頻率時，液晶LC的響應時間減少。因為液晶顯示板10的上部和下部的掃描操 作沿彼此相對的方向同時執(zhí)行，所以選通掃描時間減少。因此，當執(zhí)行雙向掃描操作時液晶 LC的響應時間短于當執(zhí)行單向掃描操作時液晶LC的響應時間。光源的開啟時間基于在第 一顯示面IlOA的中部的液晶LC的飽和時間和在第二顯示面IlOB的中部的液晶LC的飽和 時間其中之一來確定。因為沿彼此相對的方向執(zhí)行雙向掃描操作，所以在第一顯示面IlOA 的中部的液晶LC的飽和時間和在第二顯示面IlOB的中部的液晶LC的飽和時間彼此相等。結(jié)果，從緊隨在奇數(shù)幀周期中左眼數(shù)據(jù)DATA(L)被寫入之后到對應于第一子幀周 期SFl的時間流逝之前液晶顯示板10的各個位置處的液晶LC是飽和的。然后液晶LC在對 應于第二子幀周期SF2的時段中保持飽和狀態(tài)。當各個位置的所有液晶LC都保持飽和狀 態(tài)時，在奇數(shù)幀周期的時段中以等于或小于50%的占空比同時開啟光源BL。例如，在第二 子幀周期SF2的后半周期內(nèi)，各個位置的光源BL被同時開啟。例如，當單位幀周期是1/120 秒時，第二子幀周期SF2的后半周期是1/480秒。在奇數(shù)幀周期中，左眼快門被開啟，右眼 快門被關(guān)閉。此外，從緊隨在偶數(shù)幀周期中右眼數(shù)據(jù)DATA(R)被寫入之后到對應于第一子幀周 期SFl的時間流逝之前液晶顯示板10的各個位置處的液晶LC是飽和的。然后液晶LC在對 應于第二子幀周期SF2的時段中保持飽和狀態(tài)。當各個位置的所有液晶LC都保持飽和狀 態(tài)時，在偶數(shù)幀周期的時段中以等于或小于50%的占空比同時開啟光源BL。例如，在第二 子幀周期SF2的后半周期內(nèi)，各個位置的光源BL被同時開啟。例如，當單位幀周期是1/120 秒時，第二子幀周期SF2的后半周期是1/480秒。在偶數(shù)幀周期中，右眼快門被開啟，左眼 快門被關(guān)閉。如圖5所示，光源BL的開啟時間可以根據(jù)PWM信號的最大占空比而變化。如圖6 所示，施加到光源BL的驅(qū)動電流的水平可以被預先確定為與PWM信號的最大占空比成反 比。如上所示，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的3D圖像顯示設(shè)備利用高于輸入幀頻率的幀 頻率來控制驅(qū)動電路的操作，將單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期，并且在 各個單位幀周期的第一和第二子幀周期中重復地顯示相同的數(shù)據(jù)，由此使得從緊隨在單位 幀周期中數(shù)據(jù)被寫入之后到對應于第一子幀周期的時間流逝之前，使在液晶顯示板的各個 位置的所有液晶飽和。當在對應于第二子幀周期的時段中在各個位置的液晶保持飽和狀態(tài) 時，3D圖像顯示設(shè)備以等于或小于50%的占空比順序地開啟光源。3D圖像顯示設(shè)備每單 位幀周期交替地開啟和關(guān)閉左快門和右快門。此外，3D圖像顯示設(shè)備增加驅(qū)動電流的水平 以補償由掃描驅(qū)動造成的顯示面的亮度降低。因此，由于液晶的響應時間減少，所以防止了 3D串擾并極大地改善了 MPRT性能而沒有造成運動畫面中的亮度降低。結(jié)果，3D圖像顯示 設(shè)備的顯示質(zhì)量得到極大的提高。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的3D圖像顯示設(shè)備利用高于輸入幀頻率的幀頻率 來控制驅(qū)動電路的操作，同時在顯示面的上部和下部沿彼此相對的方向執(zhí)行掃描操作，與 雙向掃描操作同步地寫入數(shù)據(jù)，將單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期，在各 個單位幀周期的第一和第二子幀周期中重復地顯示相同的數(shù)據(jù)，由此使得從緊隨在單位幀 周期中數(shù)據(jù)被寫入之后到對應于第一子幀周期的時間流逝之前，使在液晶顯示板的各個位置的所有的液晶LC飽和。此外，3D圖像顯示設(shè)備在第一子幀周期中關(guān)閉所有光源，在第二 子幀周期中開啟所有光源，并每單位幀周期交替地開啟和關(guān)閉左快門和右快門。3D圖像顯 示設(shè)備增加驅(qū)動電流的水平以補償由閃爍驅(qū)動造成的顯示面的亮度降低。因此，由于液晶 的響應時間減少，所以防止了 3D串擾并極大地改善了 MPRT性能而沒有造成運動畫面中的 亮度降低。結(jié)果，3D圖像顯示設(shè)備的顯示質(zhì)量得到極大的提高。 盡管參照多個示例性實施方式描述了實施方式，應理解的是本領(lǐng)域技術(shù)人員可建 議落入本公開的原理的范圍內(nèi)的許多其它修改和實施方式。更具體地，在本公開、附圖以及 所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在主題組合設(shè)置的組成部分和/或設(shè)置中可以做出各種變型和 修改。除了組成部分和/或設(shè)置中的變型和修改之外，替換使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員也是 明顯的。
權(quán)利要求
1.一種三維3D圖像顯示設(shè)備，該3D圖像顯示設(shè)備包括液晶顯示板，其被配置為每單位幀周期交替地顯示左眼圖像和右眼圖像； 數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，其被配置為驅(qū)動所述液晶顯示板的數(shù)據(jù)線； 選通驅(qū)動電路，其被配置為驅(qū)動所述液晶顯示板的選通線；定時控制器，其被配置為將所述單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期，在 所述單位幀周期的所述第一子幀周期和所述第二子幀周期中向所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路重復地 提供相同的幀數(shù)據(jù)，并且利用高于輸入幀頻率的幀頻率來控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述選 通驅(qū)動電路的操作；背光光源，其被配置為生成待提供給所述液晶顯示板的光；以及 光源驅(qū)動電路，其被配置為當所述液晶顯示板的液晶保持在飽和狀態(tài)時順序地開啟所 述背光光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述3D圖像顯示設(shè)備，其中所述定時控制器利用N倍輸入幀頻率 的幀頻率來控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述選通驅(qū)動電路的操作，其中N是等于或大于2的 正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的所述3D圖像顯示設(shè)備，該3D圖像顯示設(shè)備還包括光源控制電路， 所述光源控制電路被配置為生成用于控制所述背光光源的開啟操作和關(guān)閉操作的脈寬調(diào) 制PWM信號，并被配置為控制施加到所述背光光源的驅(qū)動電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的所述3D圖像顯示設(shè)備，其中所述PWM信號的最大占空比被設(shè)置在 等于或小于50%的范圍之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的所述3D圖像顯示設(shè)備，其中所述驅(qū)動電流的水平被設(shè)置為與所述 PWM信號的所述最大占空比成反比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的所述3D圖像顯示設(shè)備，該3D圖像顯示設(shè)備還包括快門眼鏡，所述 快門眼鏡包括左眼快門和右眼快門，在顯示所述左眼圖像的所述單位幀周期中所述左眼快 門被開啟，在顯示所述右眼圖像的所述單位幀周期中所述右眼快門被開啟。
7.一種三維3D圖像顯示設(shè)備，該3D圖像顯示設(shè)備包括液晶顯示板，其被配置為每單位幀周期交替地顯示左眼圖像和右眼圖像，所述液晶顯 示板被劃分為第一顯示面和第二顯示面；第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，其被配置為驅(qū)動所述第一顯示面的數(shù)據(jù)線； 第二數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，其被配置為驅(qū)動所述第二顯示面的數(shù)據(jù)線； 選通驅(qū)動電路，其被配置為向所述第一顯示面的選通線順序地提供用于掃描所述第一 顯示面的選通脈沖并且向所述第二顯示面的選通線順序地提供用于掃描所述第二顯示面 的選通脈沖；定時控制器，其被配置為將所述單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期，在 所述單位幀周期的所述第一子幀周期和所述第二子幀周期中向所述第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和 所述第二數(shù)據(jù)驅(qū)動電路中的每一方提供相同的幀數(shù)據(jù)，并且利用高于輸入幀頻率的幀頻率 來控制所述第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路、所述第二數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述選通驅(qū)動電路的操作； 背光光源，其被配置為生成待提供給所述液晶顯示板的光；以及 光源驅(qū)動電路，其被配置為在所述第一子幀周期中關(guān)閉所述背光光源并同時在所述第 二子幀周期中開啟所述背光光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的所述3D圖像顯示設(shè)備，其中所述第一顯示面的掃描操作和所述第 二顯示面的掃描操作沿彼此相對的方向被同時地執(zhí)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的所述3D圖像顯示設(shè)備，其中所述定時控制器利用N倍輸入幀頻率 的幀頻率來控制所述第一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路、所述第二數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述選通驅(qū)動電路的操 作，其中N是等于或大于2的正整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的所述3D圖像顯示設(shè)備，該3D圖像顯示設(shè)備還包括光源控制電 路，所述光源控制電路被配置為生成用于控制所述背光光源的開啟操作和關(guān)閉操作的脈寬 調(diào)制PWM信號，并被配置為控制施加到所述背光光源的驅(qū)動電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的所述3D圖像顯示設(shè)備，其中所述PWM信號的最大占空比被設(shè)置 在等于或小于50%的范圍之內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的所述3D圖像顯示設(shè)備，其中所述驅(qū)動電流的水平被設(shè)置為與所 述PWM信號的所述最大占空比成反比。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的所述3D圖像顯示設(shè)備，其中所述背光光源的開啟時間基于在所 述第一顯示面的中部的液晶的飽和時間和在所述第二顯示面的中部的液晶的飽和時間的 其中之一來確定。
14.根據(jù)權(quán)利要求7的所述3D圖像顯示設(shè)備，該3D圖像顯示設(shè)備還包括快門眼鏡，所 述快門眼鏡包括左眼快門和右眼快門，在顯示所述左眼圖像的所述單位幀周期中開啟所述 左眼快門，在顯示所述右眼圖像的所述單位幀周期中開啟所述右眼快門。
全文摘要
本發(fā)明涉及3D圖像顯示設(shè)備。該三維(3D)圖像顯示設(shè)備包括液晶顯示板，其每單位幀周期交替地顯示左眼圖像和右眼圖像；數(shù)據(jù)驅(qū)動電路；選通驅(qū)動電路；定時控制器，其將所述單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期，在所述單位幀周期的所述第一子幀周期和所述第二子幀周期中向所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路重復地提供相同的幀數(shù)據(jù)，并且利用高于輸入幀頻率的幀頻率來控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述選通驅(qū)動電路的操作；背光光源，其生成待提供給所述液晶顯示板的光；以及光源驅(qū)動電路，其當所述液晶顯示板的液晶保持在飽和狀態(tài)時順序地開啟所述背光光源。
文檔編號G02B27/22GK102103839SQ20101026265
公開日2011年6月22日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者李仙花, 洪鎮(zhèn)禹, 金起德, 閔丙森 申請人:樂金顯示有限公司