專利名稱：圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該文檔涉及一種用于顯示二維平面圖像(在下文中稱為〃 2D圖像〃)和三維立 體圖像(在下文中稱為"3D圖像")的圖像顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖像顯示設(shè)備通過利用立體技術(shù)或自動立體技術(shù)來顯示3D圖像。使用具有高立體效果的用戶的左右眼的視差圖像的立體技術(shù)包括眼鏡方式以及 已經(jīng)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的非眼鏡方式。在眼鏡方式中，通過改變左右視差圖像的偏振方向或者 按照時分方法來在基于直接視圖的顯示設(shè)備或投影儀上顯示左右視差圖像，并且通過利用 偏振眼鏡或液晶立體眼鏡來實(shí)現(xiàn)立體圖像。在非眼鏡方式中，通常將諸如視差屏障等等這 樣的用于使左右視差圖像的光軸分離的光板安裝在顯示屏的前面或后面。如圖1所示，眼鏡方式包括用于對入射在顯示面板3上的偏光眼鏡6上的光的偏 振特征進(jìn)行轉(zhuǎn)換的圖案延遲器(retarder)5。在眼鏡方式中，在顯示面板3上交替地顯示左 眼圖像(L)和右眼圖像(R)，并且通過圖案延遲器5對入射到偏光眼鏡6上的偏振特征進(jìn)行 轉(zhuǎn)換。通過該操作，眼鏡方式通過在空間上對左眼圖像(L)和右眼圖像(R)進(jìn)行劃分來實(shí) 現(xiàn)3D圖像。在圖1中，附圖標(biāo)記1表示使光照射到顯示面板3的背光，并且2和4表示分 別附裝在顯示面板3的上下表面上的用于選擇線偏振的偏振器。利用這種眼鏡方式，由于在上/下視角的位置所產(chǎn)生的串?dāng)_而使3D圖像的可視性 降低了，這會導(dǎo)致在一般眼鏡方式中允許觀看很好圖像質(zhì)量的3D圖像的上/下視角非常 窄。因?yàn)樵谏?下視角位置，左眼圖像(L)穿過右眼圖案延遲器區(qū)域以及左眼圖案延遲器 區(qū)域，并且右眼圖像(R)穿過上/下左眼圖案延遲器區(qū)域和右眼圖案延遲器區(qū)域，因此產(chǎn)生 了串?dāng)_。因此，如圖2所示，日本特開公開No. 2002-185983公開了一種通過在與顯示面板 的黑矩陣(BM)相對應(yīng)的圖案延遲器區(qū)域上形成黑條紋(BS)而獲得更寬的上/下視角，從 而提高3D圖像的可視性的方法。在圖2中，當(dāng)以某個距離(D)觀察時，理論上不會產(chǎn)生串 擾的視角(α)依賴于顯示面板的黑矩陣(BM)的大小、圖案延遲器的黑條紋(BS)的大小、 以及顯示面板與圖案延遲器之間的間隔物(S)。隨著黑矩陣和黑條紋的大小增大，并且隨著 顯示面板與圖案延遲器之間的間隔物⑶減小，視角(α)變寬。然而，現(xiàn)有技術(shù)具有以下問題。也就是說，首先，用于通過增大視角來提高3D圖像的可視性的圖案延遲器的黑條 紋與顯示面板的黑矩陣相互作用，這產(chǎn)生了摩爾紋，因此當(dāng)顯示2D圖像時，2D圖像的可視 性大大地降低了。圖3示出了通過在距施加了黑條紋的顯示設(shè)備4米的位置，觀察47英寸 大小的顯示設(shè)備樣品所獲得的結(jié)果。當(dāng)顯示2D圖像時，根據(jù)觀察位置Α、B、以及C可分別 看得見90mm、150mm、以及355mm的摩爾紋。
5
其次，用于通過增大視角來提高3D圖像的可視性的黑條紋會引起2D圖像的亮度 顯著降低的副作用。這是因?yàn)槿鐖D4(b)所示，在現(xiàn)有技術(shù)中黑條紋圖案覆蓋了顯示面板的 像素的某些部分，因此，當(dāng)顯示2D圖像時，與如圖4(a)所示的沒有形成黑條紋的情況相比 透光量降低了大約30%。

發(fā)明內(nèi)容
本文檔的一個方面提供了一種可提高二維(2D)圖像和三維(3D)圖像的可視性并 且在顯示2D圖像的過程中使亮度的降低最小化的圖像顯示設(shè)備。 在一個方面中，一種圖像顯示設(shè)備包括圖像顯示面板，用四邊形結(jié)構(gòu)的多個像素 顯示2D圖像或3D圖像；驅(qū)動電路，用于將2D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓或者3D圖像格式的數(shù)據(jù) 電壓施加給圖像顯示面板；控制器，按照顯示2D圖像的2D模式或者顯示3D圖像的3D模式 控制驅(qū)動電路；以及圖案延遲器，設(shè)置在圖像顯示面板的前面并且在3D模式下將來自圖像 顯示面板的光分成第一偏振光和第二偏振光，其中每個像素包括水平相鄰地設(shè)置的第一至 第三子像素以及設(shè)置在第一至第三子像素之下的以與第一至第三子像素一起構(gòu)成四邊形 像素第四子像素；在2D模式下，2D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓被施加到第一至第三子像素并且亮 度補(bǔ)償電壓被施加到第四子像素，在3D模式下，3D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓被施加到第一至第 三子像素并且黑灰電壓被施加到第四子像素上。與水平相鄰的第一至第三數(shù)據(jù)線垂直相鄰的第一和第二柵極線被分配給每個像 素，第一子像素通過單個薄膜晶體管(TFT)與第一數(shù)據(jù)線和第一柵極線相連，第二子像素 通過單個TFT與第二數(shù)據(jù)線和第一柵極線相連，第三子像素通過單個TFT與第三數(shù)據(jù)線和 第一柵極線相連，并且第四子像素通過三個TFT與第二柵極線和第一至第三數(shù)據(jù)線相連。第一子像素響應(yīng)來自第一柵極線的柵極脈沖而充有第一數(shù)據(jù)線所提供的第一數(shù) 據(jù)電壓，第二子像素響應(yīng)來自第一柵極線的柵極脈沖而充有第二數(shù)據(jù)線所提供的第二數(shù)據(jù) 電壓，第三子像素響應(yīng)來自第一柵極線的柵極脈沖而充有第三數(shù)據(jù)線所提供的第三數(shù)據(jù)電 壓，并且第四子像素響應(yīng)來自第二柵極線的柵極脈沖而充有第一至第三數(shù)據(jù)線通常所提供 的第四數(shù)據(jù)電壓。第一至第三數(shù)據(jù)電壓分別是2D圖像格式的R、G、B數(shù)據(jù)電壓，第四數(shù)據(jù)電壓是亮度 補(bǔ)償電壓，并且亮度補(bǔ)償電壓的亮度電平取決于R、G、B數(shù)據(jù)電壓的平均亮度值。第一至第三數(shù)據(jù)電壓分別是3D圖像格式的R、G、B數(shù)據(jù)電壓，第四數(shù)據(jù)電壓是黑灰 電壓?？刂破鲗?shù)據(jù)進(jìn)行排列以適合四邊形像素結(jié)構(gòu)，以便一個水平線接一個水平線地 對從外部源所輸入的2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)與在控制器內(nèi)所確定的數(shù)字亮度補(bǔ) 償數(shù)據(jù)進(jìn)行交替地混合，并且將所排列的數(shù)據(jù)提供給驅(qū)動電路。數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)是根據(jù)2D圖像格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的每個像素的平均亮 度值由像素確定的，并且所確定的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的亮度值與平均亮度值之差在不會削 弱可視性的閾值范圍內(nèi)?？刂破鲗?shù)據(jù)進(jìn)行排列以適合四邊形像素結(jié)構(gòu)，以便一個水平線接一個水平線地 對從外部源所輸入的3D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)與在控制器內(nèi)所確定的數(shù)字黑數(shù)據(jù) 進(jìn)行交替地混合，并且將所排列的數(shù)據(jù)提供給驅(qū)動電路。
第四子像素的垂直間距與每個像素的總垂直間距的比率是根據(jù)3D圖像的視角和 亮度來確定的。3D圖像的產(chǎn)生用于視角與第四子像素的垂直間距的比率成比例地變寬，并且3D 圖像的亮度與第四子像素的垂直間距的比率成比例地降低。控制器通過利用外部源所施加的時序信號，產(chǎn)生用于控制驅(qū)動電路的操作時序的 時序控制信號，并且使時序控制信號倍增(乘以)整數(shù)倍(即整數(shù)倍數(shù))，以便以與輸入數(shù) 據(jù)相同步的幀頻的倍數(shù)幀頻來控制驅(qū)動電路。第一偏振光和第二偏振光具有互相垂直的偏振特征。在另一方面中，一種圖像顯示設(shè)備包括圖像顯示面板，顯示2D圖像或3D圖像； 驅(qū)動電路，施加2D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓或者3D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓；控制器，按照顯示2D 圖像的2D模式或者顯示3D圖像的3D模式控制驅(qū)動電路；以及圖案延遲器，設(shè)置在圖像顯 示面板的前面并且在3D模式下將來自圖像顯示面板的光分成第一偏振光和第二偏振光， 其中圖像顯示面板的R、G、B子像素的每一個包括通過一條數(shù)據(jù)線和兩條相鄰柵極線所劃 分的第一和第二精細(xì)子像素，并且在2D模式中，2D數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)電壓被施加給第一精細(xì) 子像素并且亮度補(bǔ)償電壓被施加給第二精細(xì)子像素，在3D模式中，3D數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)電壓 被施加給第一精細(xì)子像素并且黑灰電壓被施加給第二精細(xì)子像素。


所包含的用于提供對本發(fā)明的進(jìn)一步解釋并且并入構(gòu)成本說明書一部分的附圖， 對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明并且與說明書一起用于對本發(fā)明的原理進(jìn)行解釋。在附圖中圖1是說明眼鏡型圖像顯示設(shè)備的示意圖。圖2說明了在與現(xiàn)有技術(shù)的圖像顯示設(shè)備的顯示面板的黑矩陣相對應(yīng)的圖案延 遲器區(qū)域上黑條紋的形成。圖3說明了由于現(xiàn)有技術(shù)圖像顯示設(shè)備中的黑條紋圖案所產(chǎn)生的摩爾紋。圖4說明了由于現(xiàn)有技術(shù)圖像顯示設(shè)備中的黑條紋圖案所造成的透光量降低。圖5是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的示意性方框圖。圖6是說明圖5的單位像素結(jié)構(gòu)的詳圖。圖7a說明了在實(shí)現(xiàn)3D圖像的過程中的像素的顯示狀態(tài)。圖7b說明了在實(shí)現(xiàn)2D圖像的過程中的像素的顯示狀態(tài)。圖8是在整個第二精細(xì)子像素的垂直間距范圍內(nèi)改變的3D視角的曲線圖。圖9是說明處于3D模式的圖像顯示設(shè)備的操作的示意圖。圖10是說明處于2D模式的圖像顯示設(shè)備的操作的示意圖。圖11是整個3D視角上的3D圖像的串?dāng)_值的曲線圖；圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的3D圖像的上視角之間的比 較的曲線圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的示意性方框圖。圖14是圖13的單位像素結(jié)構(gòu)的詳圖。圖15a說明了在實(shí)現(xiàn)3D圖像的過程中的像素的顯示狀態(tài)。
圖15b說明了在實(shí)現(xiàn)2D圖像的過程中的像素的顯示狀態(tài)。圖16是說明處于3D模式的圖像顯示設(shè)備的操作的示意圖。圖17是說明處于2D模式的圖像顯示設(shè)備的操作的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考圖5至17對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。[第一實(shí)施例]圖5是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的示意性方框圖。參考圖5，根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備包括顯示元件11、控制 器12、驅(qū)動電路14、圖案延遲器18、以及偏振眼鏡20。顯示元件11可以實(shí)現(xiàn)為諸如液晶顯 示器(LCD)、場發(fā)射顯示器(FED)、等離子顯示板(PDP)、以及包括有無機(jī)ELD和有機(jī)發(fā)光二 極管(OLED)的電致發(fā)光設(shè)備(ELD)的平板顯示器。當(dāng)顯示元件11實(shí)現(xiàn)為IXD時，圖像顯 示設(shè)備可以進(jìn)一步包括設(shè)置圖像顯示面板10的下部的背光單元17、設(shè)置在圖像顯示面板 10與圖案延遲器18之間的上偏振器16a、以及設(shè)置在圖像顯示面板10與背光單元17之間 的下偏振器16b。在下面的描述中，為了簡潔起見，以顯示元件11實(shí)現(xiàn)為LCD的情況為例。 圖案延遲器18、偏振眼鏡20、3D驅(qū)動元件通過空間地分離左眼圖像和右眼圖像可實(shí)現(xiàn)雙目 視差。圖像顯示面板10包括兩個玻璃基板以及插入在其間的液晶層。下玻璃基板包括 薄膜晶體管(TFT)陣列。TFT陣列包括施加了 R、G、B數(shù)據(jù)電壓的多條數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線相 交的施加了柵極脈沖(或掃描脈沖)的多條柵極線(或掃描線)、形成于數(shù)據(jù)線與柵極線交 叉點(diǎn)上的多個TFT、在液晶單元中充有數(shù)據(jù)電壓的多個像素電極、與像素電極相連并且維持 液晶單元的電壓的存儲電容器。上玻璃基板包括濾色器陣列。該濾色器陣列包括黑矩陣、 濾色器等等。在諸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式的垂直場驅(qū)動方法中，在上 玻璃基板上形成了與像素電極相對以形成電場的公共電極，在諸如面內(nèi)切換(IPS)模式或 邊緣場切換(FFS)模式的水平場(即面內(nèi)場)驅(qū)動方法中，公共電極與像素電極一起形成 于下玻璃基板上。上偏振器16a與上玻璃基板附連，下偏振器16b與下玻璃基板附連。取 向膜被形成，以便在與液晶相接觸的內(nèi)表面上設(shè)置液晶的預(yù)傾角。在玻璃基板之間形成柱 形間隔物，以保持液晶單元的單元間隙。如圖6所示，形成于圖像顯示面板10之上的單位像素(P)包括第一子像素SP1、 第二子像素SP2、第三子像素SP3、以及設(shè)置在第一子像素SPl至第三子像素SP3之下的與 第一子像素SPl至第三子像素SPl —起形成了四邊形結(jié)構(gòu)的第四子像素SP4。為了提高2D 和3D圖像的可見性并且使亮度的降低最小化，將三條水平相鄰的數(shù)據(jù)線Dj、Dj+l、Dj+2以 及兩條垂直相鄰的柵極線Gjl和Gj2分配給單位像素(P)。第一子像素SPl通過形成于第 一數(shù)據(jù)線Dj與第一柵極線Gjl的交叉點(diǎn)上的薄膜晶體管(TFT)，與第一數(shù)據(jù)線Dj和第一柵 極線Gjl相連。第二子像素SP2通過形成于第二數(shù)據(jù)線Dj+Ι與第一柵極線Gjl的交叉點(diǎn) 上的TFT，與第二數(shù)據(jù)線Dj+Ι和第一柵極線Gjl相連。第三子像素SP3通過形成于第三數(shù) 據(jù)線Dj+2與第一柵極線Gjl的交叉點(diǎn)上的TFT，與第三數(shù)據(jù)線Dj+2和第一柵極線Gjl相 連。第四子像素SP4通過形成于第二柵極線Gj2與第一數(shù)據(jù)線Dj至第三數(shù)據(jù)線Dj+2的每 個交叉點(diǎn)上的三個TFT，與第二柵極線Gj2和數(shù)據(jù)線Dj至Dj+2公共連接。因此，第一子像素SPl響應(yīng)來自第一柵極線Gjl的柵極脈沖，充有第一數(shù)據(jù)線Dj所提供的第一數(shù)據(jù)電壓， 第二子像素SP2響應(yīng)來自第一柵極線Gj 1的柵極脈沖，充有第二數(shù)據(jù)線Dj+Ι所提供的第 二數(shù)據(jù)電壓，第三子像素SP3響應(yīng)來自第一柵極線Gjl的柵極脈沖，充有第三數(shù)據(jù)線Dj+2 所提供的第三數(shù)據(jù)電壓。第四子像素SP4響應(yīng)來自第二柵極線Gj2的柵極脈沖，充有第一 數(shù)據(jù)線Dj至第三數(shù)據(jù)線Dj+2所公共提供的第四數(shù)據(jù)電壓。圖像顯示面板10在控制器12的控制之下，在2D模式(Mode_2D)下顯示2D圖像 并且在3D模式(Mode_3D)下顯示3D圖像。如圖7a所示，當(dāng)在3D模式(Mode_3D)下驅(qū)動圖像顯示面板10時，充電到第一子 像素SPl的第一數(shù)據(jù)電壓、充電到第二子像素SP2的第二數(shù)據(jù)電壓、充電到第三子像素SP3 的第三數(shù)據(jù)電壓分別是3D數(shù)據(jù)格式的R、G、B數(shù)據(jù)電壓。比較起來，如圖7a所示，當(dāng)在3D 模式(Mode_3D)下驅(qū)動圖像顯示面板10時，充電到第四子像素SP4的第四數(shù)據(jù)電壓是黑灰 電壓。黑灰電壓在垂直相鄰的3D圖像之間顯示，以使3D圖像之間的顯示間隔變寬。其結(jié) 果是，在3D模式(Mode_3D)中，通過被施加黑灰電壓的第四子像素SP4來確保上/下視角 很寬，并提高可視性，因此不必與現(xiàn)有技術(shù)一樣在圖案延遲器上形成黑條紋圖案。如圖7b所示，當(dāng)在2D模式(Mode_2D)下驅(qū)動圖像顯示面板10時，充電到第一子 像素SPl的第一數(shù)據(jù)電壓、充電到第二子像素SP2的第二數(shù)據(jù)電壓、充電到第三子像素SP3 的第三數(shù)據(jù)電壓是2D數(shù)據(jù)格式的R、G、B數(shù)據(jù)電壓。如圖7b所示，當(dāng)在2D模式(Mode_2D) 下驅(qū)動圖像顯示面板10時，充電到第四子像素SP4的第四數(shù)據(jù)電壓是亮度補(bǔ)償電壓。具有 接近2D數(shù)據(jù)格式的R、G、B數(shù)據(jù)電壓的平均亮度值的亮度值的亮度補(bǔ)償電壓用于提高四邊 形像素(P)的整體亮度電平。因此，通過被施加亮度補(bǔ)償電壓的第四子像素SP4，使2D模式 (Mode_2D)下的亮度降低最小化。如圖7a和7b所示，第四子像素SP4的垂直間距P2與四邊形像素⑵的垂直間 距(Pl)的比率((P2*100)/P1)與3D上/下視角和3D圖像的亮度具有密切關(guān)系，如圖8 所示。換句話說，隨著第四子像素SP4的垂直間距P2與四邊形像素(P)的垂直間距Pl的 比率((P2_)/P1)的增大，3D上/下視角變寬，而3D圖像的亮度相應(yīng)地降低(即降低很 多)。同時，隨著第四子像素SP4的垂直間距P2與四邊形像素(P)的垂直間距Pl的比率 ((P2*100)/P1)降低，3D圖像的亮度增大，而3D上/下視角相應(yīng)地變窄。因此，必須根據(jù)3D 上/下視角與3D圖像的亮度之間的關(guān)系，第四子像素SP4的垂直間距P2設(shè)計成具有適當(dāng) 的大小。驅(qū)動電路14包括用于將RGB數(shù)據(jù)電壓、黑灰電壓、以及亮度補(bǔ)償電壓提供給圖像 顯示面板10的數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，以及用于將柵極脈沖順序地提供給圖像顯示面板 10的柵極線的柵極驅(qū)動電路。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路將在3D模式(Mode_3D)下從控制器12輸入的 3D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬伽瑪電壓，以產(chǎn)生RGB數(shù)據(jù)電壓，并且將從控 制器12輸入的數(shù)字黑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成峰值黑灰電平的模擬伽瑪電壓，以產(chǎn)生黑灰電壓。數(shù)據(jù)驅(qū) 動電路在控制器12的控制之下在一個水平時段的周期中，交替地將RGB數(shù)據(jù)電壓和黑灰電 壓提供給圖像顯示面板10的數(shù)據(jù)線。同時，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路將在2D模式(Mode_2D)下從控 制器12輸入的2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬伽瑪電壓，以產(chǎn)生RGB數(shù)據(jù)電 壓，并且將從控制器12輸入的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成與RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的平均灰度電 平相對應(yīng)的模擬伽瑪電壓，以產(chǎn)生亮度補(bǔ)償電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路在控制器12的控制之下，將RGB數(shù)據(jù)電壓和亮度補(bǔ)償電壓提供給圖像顯示面板10的數(shù)據(jù)線。因?yàn)橄蚓哂兴倪呅谓Y(jié) 構(gòu)的每個單位像素(P)分配兩條柵極線，因此柵極驅(qū)動電路順序地驅(qū)動使垂直分辨率在數(shù) 量上加倍的柵極線?？刂破?2響應(yīng)用戶通過用戶接口輸入的2D/3D模式選擇信號或者從輸入圖像信 號提取的2D/3D標(biāo)識碼，在2D模式(Mode_2D)或者3D模式(Mode_3D)下控制驅(qū)動電路14。 在3D模式(Mode_3D)中，控制器12 —個水平線接一個水平線地在從外部輸入的3D數(shù)據(jù)格 式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)中交替地混合內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)字黑數(shù)據(jù)(例如讀取設(shè)置為控制器12 本身的寄存器初始值的值)，以根據(jù)四邊形像素結(jié)構(gòu)對RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字黑數(shù)據(jù)進(jìn) 行重排，并且將所重排的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動電路。同時，在2D模式(Mode_2D)中，控制器 12 —個水平線接一個水平線地對從外部輸入的2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和內(nèi)部所 確定的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行交替地混合，以根據(jù)四邊形像素結(jié)構(gòu)對RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和 數(shù)字黑數(shù)據(jù)進(jìn)行重排，并且將所重排的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動電路。在這里，根據(jù)施加給四邊 形像素(P)的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的平均亮度值，以四邊形像素(P)為單元來確定數(shù)字亮度 補(bǔ)償數(shù)據(jù)。為此，控制器12可以包括用于計算2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的每個像素(P) 的平均亮度值的亮度計算單元，以及通過利用所計算的平均亮度值作為讀取地址來輸出數(shù) 字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的存儲器。預(yù)先將通過實(shí)驗(yàn)所確定的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲在存儲器中， 該數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)被確定為具有接近不會削弱RGB數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的可視性的閾值范圍之內(nèi) 的平均亮度值的亮度值。換句話說，可以將數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)確定為使數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù) 的亮度值與平均亮度值之間的差在不會削弱可視性的閾值范圍內(nèi)?？刂破?2通過利用諸如垂直同步信號、水平同步信號、點(diǎn)時鐘、數(shù)據(jù)使能信號等 等的時序信號，產(chǎn)生用于控制驅(qū)動電路14的操作時序的時序控制信號?？刂破?2通過使 時序控制信號增加整數(shù)倍，而以Nx60Hz，例如120Hz，的幀頻來驅(qū)動驅(qū)動電路14，該幀頻是 輸入幀頻的兩倍。在這種情況下，在3D模式(Mode_3D)中，控制器12對驅(qū)動電路14進(jìn)行 控制，以將120Hz幀頻的RGB數(shù)據(jù)電壓施加到第一至第三子像素SP1、SP2、以及SP3，并且將 120Hz幀頻的黑灰電壓施加到第四子像素SP4。此外，在2D模式(Mode_2D)中，控制器12 對驅(qū)動電路14進(jìn)行控制，以將120Hz幀頻的RGB數(shù)據(jù)電壓施加到第一至第三子像素SP1、 SP2、以及SP3，并且將120Hz幀頻的亮度補(bǔ)償電壓施加到第四子像素SP4。背光單元17包括一個或多個光源以及將來自光源的光轉(zhuǎn)換成表面光源并且使其 照射到圖像顯示面板10的多個光學(xué)構(gòu)件。光源包括HCFL(熱陰極熒光燈)、CCFL(冷陰極 熒光燈)、EEFL (外部電極熒光燈)、FFL (法蘭焦距)、以及LED (發(fā)光二極管)中的一個或 兩個或更多類型。包括光導(dǎo)板、散射板、棱鏡片、散射片等等的光學(xué)構(gòu)件可提高來自光源的 光的表面均勻性。圖案延遲器18在玻璃基板、透明塑料基板、以及薄膜中的一個上圖案化。通過粘 合劑使其上形成有圖案延遲器18的基板等等與上偏振器16a附連。包括其光吸收軸彼此 垂直的第一和第二延遲器的圖案延遲器18將3D圖像分成偏振光分量。第一延遲器形成于 圖案延遲器18的奇數(shù)線上，并且可使通過上偏振器16a入射的光的第一偏振光(線偏振光 或者圓偏振光)分量透射過此。第二延遲器形成于偶數(shù)線上，并且可使通過上偏振器16a 入射的光的第二偏振光(線偏振光或者圓偏振光)分量透射過此。例如，第一延遲器可以 實(shí)現(xiàn)為可透射過左旋圓偏振光的偏振濾光器，并且第二延遲器可以實(shí)現(xiàn)為可透射過右旋圓偏振光的偏振濾光器。同時，在2D圖像的情況下，圖案延遲器18使它透射過此而無需將它 分成偏振光分量。偏振眼鏡20實(shí)現(xiàn)為其光吸收軸根據(jù)圖案延遲器18所輸出的偏振光分量而不同。 例如，偏振眼鏡20的左眼允許從圖案延遲器18的第一延遲器入射的左旋圓偏振光通過，阻 礙其它偏振光分量的光，偏振眼鏡20的右眼允許從圖案延遲器18的第二延遲器入射的右 旋圓偏振光通過，阻礙其它偏振光分量的光。偏振眼鏡20的左眼包括左旋圓偏振濾光器， 偏振眼鏡20的右眼包括右旋圓偏振濾光器。圖9是說明處于3D模式下的圖像顯示設(shè)備的操作的示意圖。參考圖9，在3D模式(Mode_3D)中，以水平線為單元將3D數(shù)據(jù)格式的左眼RGB數(shù) 據(jù)電壓和右眼RGB數(shù)據(jù)電壓交替地施加到圖像顯示面板10的奇數(shù)水平線上。其結(jié)果是，設(shè) 置在第(2i-l)水平線(i是正奇數(shù))的第一至第三子像素上順序地顯示左眼RGB圖像(L)， 設(shè)置在第(2i+l)水平線的第三子像素上順序地顯示右眼RGB圖像(R)。通過在圖案延遲 器18上呈直線形成的第一和第二延遲器將這種左眼RGB圖像(L)和右眼RGB圖像(R)分 成偏振光分量。使已透射過第一延遲器的左眼RGB圖像(L)透射到偏振眼鏡20的左眼，使 已透射過第二延遲器的右眼RGB圖像(R)透射到偏振眼鏡20的右眼，因此顯示3D圖像。在3D模式(Mode_3D)中，將黑灰電壓BD施加到設(shè)置在圖像顯示面板10的偶數(shù) 水平線上的第四子像素。在接收到黑灰電壓BD時顯示黑圖像的第四子像素用于增大垂 直相鄰以被顯示的左眼RGB圖像(L)和右眼RGB圖像(R)的顯示間隔。因此，在3D模式 (Mode_3D)中，可很寬地確保上/下視角以顯著提高3D可視性。圖10是說明處于2D模式的圖像顯示設(shè)備的操作的示意圖。參考圖10，在2D模式(Mode_2D)中，將2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)據(jù)電壓施加到設(shè)置在 圖像顯示面板10的奇數(shù)水平線上的第一至第三子像素，并且將亮度補(bǔ)償電壓(⑶)施加到 設(shè)置在圖像顯示面板10的偶數(shù)水平線上的第四子像素。因?yàn)橥ㄟ^RGB數(shù)據(jù)電壓的RGB圖 像具有2D數(shù)據(jù)格式，因此使它照原樣透射過圖案延遲器18，以便使用戶看得見。在2D模式(Mode_2D)中，通過被施加亮度補(bǔ)償電壓(⑶)的第四子像素使亮度的 降低最小化。另外，因?yàn)閳D案延遲器18不具有黑條紋圖案，因此可防止由于摩爾紋而導(dǎo)致 的2D圖像的可視性的降低。圖11是整個3D視角上的3D圖像的串?dāng)_值的曲線圖。在圖11中，橫軸表示3D圖 像的上(+)/下㈠視角[deg]，縱軸表示3D串?dāng)_值[%]。如上所述，在具有下述圖像顯示面板和圖案延遲器的顯示3D圖像的圖像顯示設(shè) 備中，所述圖像顯示面板以水平線為單元交替地顯示左眼圖像和右眼圖像，所述圖案延遲 器位于距圖像顯示面板某個距離的位置上并且以水平線為單元改變偏振特征，左眼圖像必 須僅穿過左眼延遲器并且右眼圖像必須僅穿過右眼延遲器，以顯示很好圖像質(zhì)量的3D圖 像。然而，當(dāng)從上/下視角位置而不是前側(cè)來觀察時，左眼圖像穿過右眼延遲器和左眼延遲 器并且右眼圖像穿過左眼延遲器和右眼延遲器，這會產(chǎn)生3D串?dāng)_(C/T)。所產(chǎn)生的3D串?dāng)_ (C/T)由如下所示的等式1來表示[等式1]
L mock Rwhitp _ BlackCIT [%] = TBlack Jhue D/ , XlOO
L White RBlack " Black
11
在這里，〃 LelackRwhite“是在左眼像素上顯示黑色并且在右眼像素上顯示白色的圖 案的亮度值，〃 LwhiteRelack“是在左眼像素上顯示白色并且在右眼像素上顯示黑色的圖案的 亮度值?！癇lack"是在整個像素上顯示黑色之后所測量的亮度值。通常，將通過等式1所 計算的3D串?dāng)_(C/T)值是7%或者更小時的視角定義為可獲得很好圖像質(zhì)量的3D圖像的 3D視角。因此，7%的3D串?dāng)_(C/T)值是用于確定獲得很好3D圖像的3D視角的臨界值。 然而，該臨界值(7% )根據(jù)圖像顯示設(shè)備的型號而變。如在圖11的曲線圖中所示，用戶可在3D串?dāng)_值[%]小于預(yù)定臨界值(例如7%) 的視角范圍(VAl)之內(nèi)觀看到很好圖像質(zhì)量的3D圖像，而在3D串?dāng)_值[%]超過預(yù)定臨界 值(7% )的視角范圍(VA2)之內(nèi)無法觀看到很好圖像質(zhì)量的3D圖像，因?yàn)樽笱酆陀已蹐D像重疊。圖12是示出了對根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的3D圖像的上視角之間 的比較的曲線圖。在圖12中，橫軸表示3D圖像的上視角(deg)，縱軸表示3D圖像的串?dāng)_值)。在圖12的曲線圖中，線〃 A"表示由黑矩陣隔開的左右眼圖像的顯示間隔為 80 μ m并且圖案延遲器不具有黑條紋的第一現(xiàn)有技術(shù)的上視角。應(yīng)該注意的是滿足3D串 擾的臨界值(例如7%)的上視角范圍是0°至4°，這非常窄。線"C"表示由黑矩陣隔 開的左右眼圖像的顯示間隔為80 μ m并且圖案延遲器具有寬度為210 μ m的黑條紋圖案的 第二現(xiàn)有技術(shù)的上視角。應(yīng)該注意的是滿足3D串?dāng)_的臨界值(例如7%)的上視角范圍 是0°至10°，這相當(dāng)?shù)貙?。然而，如先前所提到的，第一和第二現(xiàn)有技術(shù)具有由于存在確 保視角的黑條紋圖案而使2D圖像的可視性和亮度降低的副作用。對比起來，在本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中，將子像素的每一個配置為四邊形像 素，并且在顯示2D圖像的過程中，將亮度補(bǔ)償電壓施加到第四子像素，并且在顯示3D圖 像的過程中，將黑灰電壓施加到第四子像素上。因此，當(dāng)顯示3D圖像時，即使沒有黑條紋 圖案，也可確保左眼圖像和右眼圖像的顯示間隔為200μπι，因此，如圖12的曲線圖中的 線"B"所示，可使?jié)M足3D串?dāng)_的臨界值(例如7%)的上視角范圍變寬至大約0°至7°， 而不會降低2D圖像的可視性和亮度。[第二實(shí)施例]參考圖13，根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備包括顯示元件111、控 制器112、驅(qū)動電路114、圖案延遲器118、以及偏振眼鏡120。顯示元件111可以實(shí)現(xiàn)為諸 如液晶顯示器(LCD)、場發(fā)射顯示器(FED)、等離子顯示板(PDP)、以及包括有無機(jī)ELD和有 機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的電致發(fā)光設(shè)備(ELD)的平板顯示器。當(dāng)顯示元件111實(shí)現(xiàn)為IXD 時，圖像顯示設(shè)備可以進(jìn)一步包括設(shè)置在圖像顯示面板110的下部的背光單元117、設(shè)置在 圖像顯示面板110與圖案延遲器118之間的上偏振器116a、以及設(shè)置在圖像顯示面板110 與背光單元117之間的下偏振器116b。在下面的描述中，為了簡潔起見，以顯示元件111實(shí) 現(xiàn)為IXD的情況為例。圖案延遲器118、偏振眼鏡120、3D驅(qū)動元件通過空間地分離左眼圖 像和右眼圖像可實(shí)現(xiàn)雙目視差。圖像顯示面板110包括兩個玻璃基板以及插入在其間的液晶層。下玻璃基板包括 薄膜晶體管(TFT)陣列。TFT陣列包括施加了 R、G、B數(shù)據(jù)電壓的多條數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線相 交的施加了柵極脈沖(或掃瞄脈沖)的多條柵極線(或掃描線)、形成于數(shù)據(jù)線與柵極線交叉點(diǎn)上的多個TFT、在液晶單元中充有數(shù)據(jù)電壓的多個像素電極、與像素電極相連并且維持 液晶單元的電壓的存儲電容器。上玻璃基板包括濾色器陣列。該濾色器陣列包括黑矩陣、 濾色器等等。在諸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式的垂直場驅(qū)動方法中，在上 玻璃基板上形成了與像素電極相對以形成電場的公共電極，在諸如面內(nèi)切換(IPS)模式或 邊緣場切換(FFS)模式的水平場(即面內(nèi)場)驅(qū)動方法中，公共電極與像素電極一起形成 于下玻璃基板上。上偏振器16a與上玻璃基板附連，下偏振器16b與下玻璃基板附連。取 向膜被形成，以便在與液晶相接觸的內(nèi)表面上設(shè)置液晶的預(yù)傾角。在玻璃基板之間形成柱 形間隔物，以保持液晶單元的單元間隙。如圖14所示，形成于圖像顯示面板10之上的單位像素(P)包括R子像素(SPr)、 G子像素(SPg)、以及B子像素(SPb)。為了提高2D和3D圖像的可見性并且使2D圖像的 亮度的降低最小化，沿著垂直方向?qū)⒚總€子像素(SPr/SPg/SPb)分成兩個精細(xì)子像素，即 在執(zhí)行驅(qū)動的過程中分成第一精細(xì)子像素(SPrl/SPgl/SPbl)和第二精細(xì)子像素(SPr2/ SPg2/SPb2)。為此，通過利用經(jīng)由TFT的連接將一條數(shù)據(jù)線和兩條柵極線分配給每個子像 素(SPr/SPg/SPb)。將R子像素SPr分成響應(yīng)來自第一柵極線Gjl的柵極脈沖而充有第一 數(shù)據(jù)線Dj所提供的第(1-1)數(shù)據(jù)電壓的第一精細(xì)子像素SPrl，以及響應(yīng)來自第二柵極線 Gj2的柵極脈沖而充有第一數(shù)據(jù)線所提供的第(1-2)數(shù)據(jù)電壓的第二精細(xì)子像素SPr2。將 G子像素SPg分成響應(yīng)來自第一柵極線Gjl的柵極脈沖而充有第二數(shù)據(jù)線(Dj+Ι)所提供 的第(2-1)數(shù)據(jù)電壓的第一精細(xì)子像素SPrl，以及在執(zhí)行驅(qū)動的過程中響應(yīng)來自第二柵極 線Gj2的柵極脈沖而充有第二數(shù)據(jù)線Dj+Ι所提供的第(2-2)數(shù)據(jù)電壓的第二精細(xì)子像素 SPg2。將B子像素SPb分成響應(yīng)來自第一柵極線Gj 1的柵極脈沖而充有第三數(shù)據(jù)線Dj+2 所提供的第(3-1)數(shù)據(jù)電壓的第一精細(xì)子像素SPbl，以及響應(yīng)來自第二柵極線Gj2的柵極 脈沖而充有第三數(shù)據(jù)線Dj+Ι所提供的第(3-2)數(shù)據(jù)電壓的第二精細(xì)子像素SPb2。圖像顯示面板110在控制器112的控制之下，在2D模式(Mode_2D)下顯示2D圖 像并且在3D模式(Mode_3D)下顯示3D圖像。如圖15a所示，當(dāng)在3D模式(Mode_3D)下驅(qū)動圖像顯示面板10時，充電到第一精 細(xì)子像素SPrl的第(1-1)數(shù)據(jù)電壓、充電到第一精細(xì)子像素SPgl的第(2-1)數(shù)據(jù)電壓、以 及充電到第一精細(xì)子像素SPbl的第(3-1)數(shù)據(jù)電壓分別是3D數(shù)據(jù)格式的R、G、B數(shù)據(jù)電 壓。如圖15a所示，當(dāng)在3D模式(Mode_3D)下驅(qū)動圖像顯示面板10時，充電到第二精細(xì)子 像素SPr2的第(1-2)數(shù)據(jù)電壓、充電到第二精細(xì)子像素SPg2的第(2_2)數(shù)據(jù)電壓、以及充 電到第二精細(xì)子像素SPb2的第(3-2)數(shù)據(jù)電壓是黑灰電壓。黑灰電壓在垂直相鄰的3D圖 像之間顯示，以增大3D圖像之間的顯示間隔。其結(jié)果是，在3D模式(Mode_3D)中，通過被 施加了黑灰電壓的第二精細(xì)像素SPr2、SPg2、以及SPb2來確保上/下視角很寬，并提高可 視性。因此，本發(fā)明不必像現(xiàn)有技術(shù)一樣在圖案延遲器上具有這種黑條紋圖案。如圖15b所示，當(dāng)在2D模式(Mode_2D)下驅(qū)動圖像顯示面板10時，充電到第一精 細(xì)子像素SPrl的第(1-1)數(shù)據(jù)電壓、充電到第一精細(xì)子像素SPgl的第(2-1)數(shù)據(jù)電壓、充 電到第一精細(xì)子像素SPbl的第(3-1)數(shù)據(jù)電壓分別是2D數(shù)據(jù)格式的R、G、B數(shù)據(jù)電壓。同 時，如圖15b所示，當(dāng)在2D模式(Mode_2D)下驅(qū)動圖像顯示面板10時，充電到第二精細(xì)子 像素SPr2的第(1-2)數(shù)據(jù)電壓、充電到第二精細(xì)子像素SPg2的第(2_2)數(shù)據(jù)電壓、以及充 電到第二精細(xì)子像素SPb2的第(3-2)數(shù)據(jù)電壓是亮度補(bǔ)償電壓。亮度補(bǔ)償電壓的作用是用其亮度值提升四邊形像素(P)的整體亮度電平，該亮度值具有接近2D數(shù)據(jù)格式的R、G、 B數(shù)據(jù)電壓的平均亮度值的電平。其結(jié)果是，通過被施加亮度補(bǔ)償電壓的第二精細(xì)子像素 SPr2、SPg2、以及SPb2，使2D模式(Mode_2D)下的亮度降低最小化。圖15a和15b所示的第二精細(xì)子像素(SPr2/SPg2/SPb2)的垂直間距P2與3D上/ 下視角和3D圖像的亮度具有密切關(guān)系。換句話說，如圖8所示，隨著第二精細(xì)子像素(SPr2/ SPg2/SPb2)的垂直間距P2與子像素(SPr/SPg/SPb)的垂直間距Pl的比率((P2*100)/Pl) 的增大，3D上/下視角變寬，隨著比率((P2*100)/P1)的降低3D上/下視角變窄。同時，隨 著比率((P2_)/P1)的增大3D圖像的亮度降低，隨著比率((P2_)/P1)的降低3D圖 像的亮度增大。因此，必須根據(jù)3D上/下視角以及3D圖像的亮度之間的關(guān)系，將第二精細(xì) 子像素(SPr2/SPg2/SPb2)的垂直間距P2設(shè)計成具有適當(dāng)?shù)拇笮　ｒ?qū)動電路114包括用于將RGB數(shù)據(jù)電壓和黑灰電壓提供給圖像顯示面板110的數(shù) 據(jù)線的數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，以及用于將柵極脈沖順序地提供給圖像顯示面板110的柵極線的柵 極驅(qū)動電路。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路將在3D模式(Mode_3D)下從控制器112輸入的3D數(shù)據(jù)格式的 RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬伽瑪電壓，以產(chǎn)生RGB數(shù)據(jù)電壓，并且將從控制器112輸入的 數(shù)字黑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成峰值黑灰電平的模擬伽瑪電壓，以產(chǎn)生黑灰電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路在控制 器112的控制之下在一個水平時段的周期中，交替地將RGB數(shù)據(jù)電壓和黑灰電壓提供給圖 像顯示面板110的數(shù)據(jù)線。同時，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路將在2D模式(Mode_2D)下從控制器112輸 入的2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬伽瑪電壓，以產(chǎn)生RGB數(shù)據(jù)電壓，并且將 從控制器112輸入的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成與RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的平均灰度電平相對應(yīng) 的模擬伽瑪電壓，以產(chǎn)生亮度補(bǔ)償電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路在控制器112的控制之下，將RGB數(shù) 據(jù)電壓和亮度補(bǔ)償電壓提供給圖像顯示面板110的數(shù)據(jù)線。因?yàn)閷γ總€單位像素(P)分配 兩條柵極線，因此柵極驅(qū)動電路順序地驅(qū)動使垂直分辨率在數(shù)量上加倍的柵極線?？刂破?12響應(yīng)用戶通過用戶接口輸入的2D/3D模式選擇信號或者從輸入圖像信 號所提取的2D/3D標(biāo)識碼，在2D模式(Mode_2D)或者3D模式(Mode_3D)下控制驅(qū)動電路 114。在3D模式(Mode_3D)中，控制器112—個水平線接一個水平線地分別混合從外部輸 入的3D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)字黑數(shù)據(jù)(例如讀取設(shè)置為控制器 112的寄存器初始值本身的值)，以對RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字黑數(shù)據(jù)進(jìn)行重排，并且將所 重排的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動電路。同時，在2D模式(Mode_2D)中，控制器112—個水平線 接一個水平線地對從外部輸入的2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和內(nèi)部所確定的數(shù)字亮 度補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行交替地混合，以對RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行重排，并且 將所重排的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動電路。在這里，根據(jù)施加給四邊形像素(P)的RGB數(shù)字視 頻數(shù)據(jù)的平均亮度值，可以以像素(P)為單元確定數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)。為此，控制器112包 括用于計算2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的每個像素(P)的平均亮度值的亮度計算單元，以 及通過利用所計算的平均亮度值作為讀取地址來輸出數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的存儲器。預(yù)先將 通過實(shí)驗(yàn)所確定的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲在存儲器中，該數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)被確定為具有 接近不會削弱RGB數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的可視性的閾值范圍之內(nèi)的平均亮度值的亮度值。換句話說， 可以將數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)確定為使數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的亮度值與平均亮度值之間的差在 不會削弱可視性的閾值范圍內(nèi)?？刂破?12通過利用諸如垂直同步信號、水平同步信號、點(diǎn)時鐘、數(shù)據(jù)使能信號等等的時序信號，產(chǎn)生用于控制驅(qū)動電路114的操作時序的時序控制信號?？刂破?12通過 使時序控制信號增加整數(shù)倍，而以Nx60Hz，例如120Hz，的幀頻來驅(qū)動驅(qū)動電路114，該幀頻 是輸入幀頻的兩倍。在這種情況下，在3D模式(Mode_3D)中，控制器112對驅(qū)動電路114 進(jìn)行控制，以將120Hz幀頻的RGB數(shù)據(jù)電壓施加給第一精細(xì)子像素(SPrl，SPgl, SPbl)，并 且將120Hz幀頻的黑灰電壓施加給第二精細(xì)子像素(SPr2，SPg2，SPb2)。此外，在2D模式 (Mode_2D)中，控制器112對驅(qū)動電路114進(jìn)行控制，以將120Hz幀頻的RGB數(shù)據(jù)電壓施加 給第一精細(xì)子像素(SPrl，SPgl，SPbl)，并且將120Hz幀頻的亮度補(bǔ)償電壓施加給第二精細(xì) 子像素(SPr2，SPg2，SPb2)。背光單元117包括一個或多個光源以及將來自光源的光轉(zhuǎn)換成表面光源并且使 其照射到圖像顯示面板110的多個光學(xué)構(gòu)件。光源包括HCFL(熱陰極熒光燈)、CCFL(冷陰 極熒光燈)、EEFL (外部電極熒光燈)、FFL (法蘭焦距)、以及LED (發(fā)光二極管)中的一個 或兩個或更多類型。包括光導(dǎo)板、散射板、棱鏡片、散射片等等的光學(xué)構(gòu)件可提高來自光源 的光的表面均勻性。圖案延遲器118在玻璃基板、透明塑料基板、以及薄膜中的一個上圖案化。通過粘 合劑使其上形成有圖案延遲器118的基板等等與上偏振器116a附連。包括其光吸收軸彼 此垂直的第一和第二延遲器的圖案延遲器118將3D圖像分成偏振光分量。第一延遲器形 成于圖案延遲器118的奇數(shù)線上，并且可使通過上偏振器116a入射的光的第一偏振光(線 偏振光或者圓偏振光)分量透射過此。第二延遲器形成于偶數(shù)線上，并且使通過上偏振器 116a入射的光的第二偏振光(線偏振光或者圓偏振光)分量透射過此。例如，第一延遲器 可以實(shí)現(xiàn)為可使左旋圓偏振光透射的偏振濾光器，并且第二延遲器可以實(shí)現(xiàn)為可使右旋圓 偏振光透射的偏振濾光器。同時，在2D圖像的情況下，圖案延遲器118使它透射過此而無 需將它分成偏振光分量。偏振眼鏡120實(shí)現(xiàn)為其光吸收軸根據(jù)從圖案延遲器118輸出的偏振光分量而不 同。例如，偏振眼鏡120的左眼允許從圖案延遲器118的第一延遲器入射的左旋圓偏振光， 這阻礙了其它偏振光分量的光，偏振眼鏡120的右眼可使從圖案延遲器118的第二延遲器 入射的右旋圓偏振光透射，這阻礙了其它偏振光分量的光。偏振眼鏡120的左眼包括左旋 圓偏振濾光器，偏振眼鏡120的右眼包括右旋圓偏振濾光器。圖16是說明處于3D模式的圖像顯示設(shè)備的操作的示意圖。參考圖16，在3D模式(Mode_3D)中，以兩個水平線為單元將3D數(shù)據(jù)格式的左眼 RGB數(shù)據(jù)電壓和右眼RGB數(shù)據(jù)電壓交替地施加到設(shè)置在圖像顯示面板110的奇數(shù)水平線上 的第一精細(xì)子像素。其結(jié)果是，設(shè)置在第(2i_l)水平線(i是正奇數(shù))的第一精細(xì)子像素 上順序地顯示左眼RGB圖像(L)，設(shè)置在第(2i+l)水平線上的第一精細(xì)子像素上順序地顯 示右眼RGB圖像(R)。通過在圖案延遲器118上呈直線形成的第一和第二延遲器將這種左 眼RGB圖像(L)和右眼RGB圖像(R)分成偏振光分量。使已透射過第一延遲器的左眼RGB 圖像(L)透射到偏振眼鏡120的左眼，使已透射過第二延遲器的右眼RGB圖像(R)透射到 偏振眼鏡120的右眼，因此顯示3D圖像。在3D模式(Mode_3D)中，將黑灰電壓BD施加到設(shè)置在圖像顯示面板110的偶數(shù) 水平線上的第二精細(xì)子像素。在接收到黑灰電壓BD時顯示黑圖像的第二精細(xì)子像素用于 增大垂直相鄰以被顯示的左眼RGB圖像(L)和右眼RGB圖像(R)的顯示間隔。因此，在3D
15模式(Mode_3D)中，可很寬地確保上/下視角以顯著提高3D可視性。圖17是說明處于2D模式的圖像顯示設(shè)備的操作的示意圖。參考圖17，在2D模式(Mode_2D)中，將2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)據(jù)電壓施加到設(shè)置 在圖像顯示面板10的奇數(shù)水平線上的第一精細(xì)子像素上，并且將亮度補(bǔ)償電壓(⑶)施加 到設(shè)置在圖像顯示面板110的偶數(shù)水平線上的第二精細(xì)子像素。因?yàn)橥ㄟ^RGB數(shù)據(jù)電壓的 RGB圖像具有2D數(shù)據(jù)格式，因此使它照原樣透射過圖案延遲器18，以便使用戶看得見。通過被施加亮度補(bǔ)償電壓(⑶)的第二精細(xì)子像素使2D模式(Mode_2D)下的亮度 降低最小化。另外，因?yàn)閳D案延遲器118不具有黑條紋圖案，因此可防止由于摩爾紋而導(dǎo)致 的2D圖像的可視性的降低。在本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例中，將每個子像素分成第一和第二精細(xì)子像素，并 且在顯示2D圖像的過程中，將相同的RGB數(shù)據(jù)電壓施加給第一和第二精細(xì)子像素，在顯示 3D圖像的過程中，將RGB數(shù)據(jù)電壓施加給第一精細(xì)子像素并且將黑灰電壓施加給第二精細(xì) 子像素。因此，當(dāng)顯示3D圖像時，即使沒有黑條紋圖案，也可確保左眼圖像與右眼圖像的顯 示間隔為200um，因此，如圖12的曲線圖中的線"B"所示的，滿足3D串?dāng)_的臨界值(例如 7%)的上視角范圍變寬大約0°至7°，而不會降低2D圖像的可視性和亮度。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備可提高2D和3D圖像的可視性并且可使亮 度的降低最小化，尤其是在顯示2D圖像的過程中。顯而易見地，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可對本 發(fā)明做出各種修改和變型。因此，本發(fā)明意在覆蓋在所附權(quán)利要求及其等效體的范圍之內(nèi) 的該發(fā)明的修改和變型。
權(quán)利要求
一種圖像顯示設(shè)備包括圖像顯示面板，用四邊形結(jié)構(gòu)的多個像素顯示2D圖像或3D圖像；驅(qū)動電路，將2D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓或者3D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓施加給所述圖像顯示面板；控制器，按照顯示2D圖像的2D模式或者顯示3D圖像的3D模式控制所述驅(qū)動電路；以及圖案延遲器，設(shè)置在所述圖像顯示面板的前面并且在3D模式下將來自所述圖像顯示面板的光分成第一偏振光和第二偏振光，其中每個像素包括水平相鄰地設(shè)置的第一至第三子像素，以及設(shè)置在所述第一至第三子像素之下以與所述第一至第三子像素一起構(gòu)成四邊形像素的第四子像素；并且在2D模式中，2D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓被施加給所述第一至第三子像素并且亮度補(bǔ)償電壓被施加給所述第四子像素，而在3D模式中，3D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓被施加給所述第一至第三子像素并且黑灰電壓被施加給所述第四子像素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中與水平相鄰的第一至第三數(shù)據(jù)線垂直相鄰的第一 和第二柵極線被分配給每個像素，第一子像素通過單個薄膜晶體管(TFT)與第一數(shù)據(jù)線和第一柵極線相連，第二子像素 通過單個TFT與第二數(shù)據(jù)線和第一柵極線相連，第三子像素通過單個TFT與第三數(shù)據(jù)線和 第一柵極線相連，并且第四子像素通過三個TFT與第二柵極線和第一至第三數(shù)據(jù)線相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述第一子像素響應(yīng)來自第一柵極線的柵極脈沖而充 有第一數(shù)據(jù)線所提供的第一數(shù)據(jù)電壓，所述第二子像素響應(yīng)來自第一柵極線的柵極脈沖而 充有第二數(shù)據(jù)線所提供的第二數(shù)據(jù)電壓，所述第三子像素響應(yīng)來自第一柵極線的柵極脈沖 而充有第三數(shù)據(jù)線所提供的第三數(shù)據(jù)電壓，并且所述第四子像素響應(yīng)來自第二柵極線的柵 極脈沖而充有第一至第三數(shù)據(jù)線公共提供的第四數(shù)據(jù)電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中在2D模式中，第一至第三數(shù)據(jù)電壓分別是2D圖像格式 的R、G、B數(shù)據(jù)電壓，第四數(shù)據(jù)電壓是亮度補(bǔ)償電壓，并且所述亮度補(bǔ)償電壓的亮度電平取 決于所述R、G、B數(shù)據(jù)電壓的平均亮度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中在3D模式中，第一至第三數(shù)據(jù)電壓分別是3D圖像格式 的R、G、B數(shù)據(jù)電壓，第四數(shù)據(jù)電壓是黑灰電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行排列以適合四邊形像素結(jié)構(gòu)， 以便逐條水平線地交替混合從外部源輸入的2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和在所述控 制器內(nèi)所確定的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)，并且將所排列的數(shù)據(jù)提供給所述驅(qū)動電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，其中所述數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)是根據(jù)2D圖像格式的RGB數(shù)字 視頻數(shù)據(jù)的每個像素的平均亮度值按像素確定的，并且所確定的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的亮度 值與平均亮度值之差在不會削弱可視性的閾值范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所述控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行排列以適合四邊形像素結(jié)構(gòu)， 以便逐條水平線地交替混合從外部源輸入的3D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和在所述控 制器內(nèi)所確定的數(shù)字黑數(shù)據(jù)，并且將所排列的數(shù)據(jù)提供給所述驅(qū)動電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中第四子像素的垂直間距與每個像素的總垂直間距的比 率是根據(jù)3D圖像的視角和亮度來確定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中所述3D圖像的視角與所述第四子像素的垂直間距的 比率成比例地變寬，所述3D圖像的亮度與所述第四子像素的垂直間距的比率成比例地降 低。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述控制器通過利用外部源所施加的時序信號，產(chǎn)生 用于控制驅(qū)動電路的操作時序的時序控制信號，并且使時序控制信號增加整數(shù)倍，以便以 與輸入數(shù)據(jù)相同步的幀頻的倍數(shù)幀頻來控制驅(qū)動電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一偏振光和所述第二偏振光具有互相垂直的 偏振特征。
13.一種圖像顯示設(shè)備包括圖像顯示面板，顯示2D圖像或3D圖像；驅(qū)動電路，施加2D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓或者3D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓；控制器，按照顯示2D圖像的2D模式或者顯示3D圖像的3D模式控制所述驅(qū)動電路；以及圖案延遲器，設(shè)置在所述圖像顯示面板的前面并且在3D模式下將來自所述圖像顯示 面板的光分成第一偏振光和第二偏振光，其中所述圖像顯示面板的R、G、B子像素的每一個包括通過一條數(shù)據(jù)線和兩條相鄰柵 極線所劃分的第一精細(xì)子像素和第二精細(xì)子像素，并且在2D模式中，2D數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)電壓被施加給所述第一精細(xì)子像素并且亮度補(bǔ)償電 壓被施加給所述第二精細(xì)子像素，在3D模式中，3D數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)電壓被施加給所述第一 精細(xì)子像素并且黑灰電壓被施加給所述第二精細(xì)子像素。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中R子像素被分成響應(yīng)來自第一柵極線的柵極脈沖而充有第一數(shù)據(jù)線所提供的第(1-1) 數(shù)據(jù)電壓的第(I-R)精細(xì)子像素，以及響應(yīng)來自第二柵極線的柵極脈沖而充有第一數(shù)據(jù)線 所提供的第(1-2)數(shù)據(jù)電壓的第(2-R)精細(xì)子像素；G子像素被分成響應(yīng)來自第一柵極線的柵極脈沖而充有第二數(shù)據(jù)線所提供的第(2-1) 數(shù)據(jù)電壓的第(I-G)精細(xì)子像素，以及響應(yīng)來自第二柵極線的柵極脈沖而充有第二數(shù)據(jù)線 所提供的第(2-2)數(shù)據(jù)電壓的第(2-G)精細(xì)子像素；并且在執(zhí)行驅(qū)動的過程中，B子像素被分成用于響應(yīng)來自第一柵極線的柵極脈沖而充有第 三數(shù)據(jù)線所提供的第(3-1)數(shù)據(jù)電壓的第(I-B)精細(xì)子像素，以及響應(yīng)來自第二柵極線的 柵極脈沖而充有第三數(shù)據(jù)線所提供的第(3-2)數(shù)據(jù)電壓的第(2-B)精細(xì)子像素。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中在2D模式中，所述第(1-1)數(shù)據(jù)電壓、所述第 (2-1)數(shù)據(jù)電壓、以及所述第(3-1)數(shù)據(jù)電壓分別是2D數(shù)據(jù)格式的R、G、B數(shù)據(jù)電壓，所述 第(1-2)數(shù)據(jù)電壓、所述第(2-2)數(shù)據(jù)電壓、以及所述第(3-2)數(shù)據(jù)電壓分別是亮度補(bǔ)償電 壓，并且所述亮度補(bǔ)償電壓的亮度電平取決于所述R、G、B數(shù)據(jù)電壓的平均亮度值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中在3D模式中，所述第(1-1數(shù)據(jù)電壓)、所述第 (2-1)數(shù)據(jù)電壓、以及所述第(3-1)數(shù)據(jù)電壓分別是3D數(shù)據(jù)格式的R、G、B數(shù)據(jù)電壓，所述 第(1-2)數(shù)據(jù)電壓、所述第(2-2)數(shù)據(jù)電壓、以及所述第(3-2)數(shù)據(jù)電壓分別是黑灰電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行排列，以便逐條水平線 地交替混合從外部源輸入的2D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和內(nèi)部所產(chǎn)生的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)，并且將所排列的數(shù)據(jù)提供給所述驅(qū)動電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù)據(jù)是根據(jù)2D圖像格式的 RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的每個像素的平均亮度值按像素確定的，并且所確定的數(shù)字亮度補(bǔ)償數(shù) 據(jù)的亮度值與平均亮度值之差在不會削弱可視性的閾值范圍內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中所述控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行排列，以便逐條水平線地交 替混合從外部源輸入的3D數(shù)據(jù)格式的RGB數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和內(nèi)部所產(chǎn)生的數(shù)字黑數(shù)據(jù)，并且 將所排列的數(shù)據(jù)提供給所述驅(qū)動電路。
20.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中第二精細(xì)子像素的垂直間距與子像素的整個垂直間 距的比率是根據(jù)3D圖像的視角和3D圖像的亮度來確定。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述3D圖像的視角與第四子像素的垂直間距或 者第二精細(xì)子像素的垂直間距的比率成比例地變寬，所述3D圖像的亮度與第四子像素的 垂直間距或者第二精細(xì)子像素的垂直間距的比率成比例地降低。
22.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中所述控制器通過利用外部源所施加的時序信號，產(chǎn) 生用于控制驅(qū)動電路的操作時序的時序控制信號，并且使時序控制信號增加整數(shù)倍，以便 以與輸入數(shù)據(jù)相同步的幀頻的倍數(shù)幀頻來控制驅(qū)動電路。
23.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中所述第一偏振光和所述第二偏振光具有互相垂直的 偏振特征。
全文摘要
一種圖像顯示設(shè)備顯示二維平面圖像和三維立體圖像。該圖像顯示設(shè)備包括圖像顯示面板；驅(qū)動電路，將2D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓或者3D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓施加給圖像顯示面板；以及控制器，對驅(qū)動電路進(jìn)行控制。每個像素包括水平相鄰地設(shè)置的第一至第三子像素，以及設(shè)置在第一至第三子像素之下以與第一至第三子像素一起構(gòu)成四邊形像素的第四子像素。在2D模式中，將2D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓施加到第一至第三子像素，將亮度補(bǔ)償電壓施加到第四子像素，在3D模式中，將3D圖像格式的數(shù)據(jù)電壓施加到第一至第三子像素，將黑灰電壓施加到第四子像素。
文檔編號H04N13/00GK101888564SQ20091020580
公開日2010年11月17日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者姜勛 申請人:樂金顯示有限公司