專利名稱：立體圖像顯示器及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實施方式涉及一種立體圖像顯示器及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
立體圖像顯示器分為使用立體技術(shù)的顯示器和使用自動立體技術(shù)的顯示器。利用了用戶左右眼之間具有高立體效應(yīng)的視差圖像的立體技術(shù)包括眼鏡式 (glasses type)方法和非眼鏡式(non-glasses type)方法。在眼鏡式方法中，通過左右視差圖像的偏振方向的改變或者用時分法，將左右眼之間的視差圖像顯示在直視顯示器或者投影儀上，由此利用偏振眼鏡或者快門眼鏡(shutterglass)實現(xiàn)立體圖像。在非眼鏡式方法中，通常利用例如視差柵欄(parallaxbarrier)和雙凸透鏡(lenticular lens)之類的光學(xué)板，分離左右眼之間的視差圖像的光軸，由此實現(xiàn)立體圖像。已知美國專利No. 5，821，989和美國公開文本No. 2007022949A1公開了眼鏡式立體圖像顯示器的示例。圖1示意性地說明了一種眼鏡式立體圖像顯示器。圖1中，快門眼鏡ST的黑色區(qū)域代表遮擋朝向觀察者(即，觀測員)行進(jìn)的光的快門，該快門眼鏡ST的白色區(qū)域代表允許光朝向該觀察者傳輸?shù)目扉T。當(dāng)選擇液晶顯示器元件作為顯示元件DIS時，需要一個為該顯示元件DIS提供光的背光單元。如圖1所示，在奇數(shù)幀周期期間，左眼圖像數(shù)據(jù)RGB^被寫入顯示元件DIS，快門眼鏡ST的左眼快門SIY被打開。在偶數(shù)幀周期期間，右眼圖像數(shù)據(jù)!《 被寫入顯示元件DIS， 并且快門眼鏡的右眼快門STk被打開。由此，觀察者在奇數(shù)幀周期期間僅能看見左眼圖像， 并且在偶數(shù)周期期間僅能看見右眼圖像，從而獲得立體感。顯示元件DIS可以2D模式顯示二維圖像(以下稱為“2D圖像”)，并且可以3D模式顯示三維的圖像(以下稱為“3D圖像”)。在3D模式中增加沒有數(shù)據(jù)的垂直的空白時間， 以降低3D串?dāng)_，其中觀察者可看見左眼圖像和右眼圖像的重疊圖像?？蛇x地，圖2示出了一種減少液晶顯示器的背光開啟(turn-on)率的方法。背光開啟率表示背光單元BLU的開啟時間與固定時間的比率?？赏ㄟ^能夠開啟和關(guān)閉背光單元BLU的光源的脈寬調(diào)制(PWM) 信號來控制該背光開啟率。圖2圖解說明了 2D和3D模式中背光單元BLU的開啟率。如圖2所示，在2D模式中，背光單元BLU的光源以100 %的占空比開啟，在3D模式中以比2D模式中低的占空比開啟。背光單元BLU開啟的時間達(dá)快門眼鏡ST的左眼快門 SIY和右眼快門STk中的每一個的打開時間(open time)。在3D模式中，當(dāng)左眼圖像顯示在顯示元件DIS上時打開快門眼鏡ST的左眼快門SIY，當(dāng)右眼圖像顯示在顯示元件DIS上時打開快門眼鏡ST的右眼快門STK。然而，因為背光單元BLU在3D模式中以低占空比開啟，用戶感到3D模式中顯示的立體圖像的發(fā)光度(luminance)低于2D模式中的發(fā)光度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施方式提供了一種立體圖像顯示器及其驅(qū)動法，其能夠?qū)⑷S (3D)模式中的光源的發(fā)光度級增加到接近于(similar to) 二維QD)模式的水平。一方面，一種立體圖像顯示器包括顯示面板，配置成以2D模式顯示二維QD)圖像數(shù)據(jù)和以3D模式顯示三維(3D)圖像數(shù)據(jù)；背光單元，配置成為顯示面板提供光；背光控制器，配置成產(chǎn)生背光控制數(shù)據(jù)，該背光控制數(shù)據(jù)降低背光單元在3D模式中的占空比以使其低于2D模式中設(shè)置的占空比，并增加3D模式中提供給背光單元的光源的正向電流以使其大于2D模式中設(shè)置的正向電流；和光源驅(qū)動器，配置成響應(yīng)于背光控制數(shù)據(jù)來驅(qū)動背光單元的光源。另一方面，一種用于驅(qū)動立體圖像顯示器的方法包括以2D模式在顯示面板上顯示二維OD)圖像數(shù)據(jù)和以3D模式在顯示面板上顯示三維(3D)圖像數(shù)據(jù)；利用背光單元為顯示面板提供光；降低背光單元在3D模式中的占空比以使其低于2D模式中設(shè)置的占空比；和增加3D模式中提供給背光單元的光源的正向電流以使其大于2D模式中設(shè)置的正向電流。


包括在內(nèi)以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解并結(jié)合在內(nèi)組成本說明書的一部分的附解了本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。在附圖中圖1圖解說明了眼鏡式立體圖像顯示器中左右圖像的時分操作；圖2是闡述了液晶顯示器的背光單元的開啟率在三維(3D)模式中減小的示例的波形圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的立體圖像顯示器的方塊圖；圖4是電路圖，闡述了圖3中示出的背光單元的光源和用于控制該光源的電路結(jié)構(gòu)；圖5是闡述了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方式驅(qū)動立體圖像顯示器的方法的波形圖；圖6是順序地闡述了圖3中示出的背光控制器的控制步驟的流程圖；圖7是闡述了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施方式驅(qū)動立體圖像顯示器的方法的波形圖；圖8圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實施方式的立體圖像顯示器的分塊 (block division)的不例；圖9是闡述了根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實施方式的驅(qū)動立體圖像顯示器的方法的波形圖；和圖10圖解說明了通過圖9中描述的分塊驅(qū)動獲得的發(fā)光度的均勻效果。
具體實施例方式以下將參考示出了本發(fā)明的示例實施方式的附圖更充分地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可體現(xiàn)為許多不同形式，并且不應(yīng)該視為局限于在此闡述的實施方式。在本說明書中， 自始至終，同樣的參考數(shù)字指代同樣的元件。在以下的描述中，如果認(rèn)定與本發(fā)明有關(guān)的已知功能或者結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述使本發(fā)明的主題不清楚，將省略該詳細(xì)描述。在下文中使用的元件名稱是考慮到說明書準(zhǔn)備的便利而選擇的。因此，該元件名稱可能不同于實際產(chǎn)品中使用的元件名稱。現(xiàn)在將描述本發(fā)明的詳細(xì)實施方式，其示例已在附圖中闡述。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的立體圖像顯示器包括顯示面板100、 背光單元140、時序控制器101、數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102、柵驅(qū)動電路103、背光控制器141、光源驅(qū)動器142、系統(tǒng)板104、和快門眼鏡130。顯示面板100包括上玻璃基板、下玻璃基板、和在上玻璃基板與下玻璃基板之間的液晶層。顯示面板100包括基于數(shù)據(jù)線105和柵線106的交叉結(jié)構(gòu)以矩陣形式設(shè)置的的液晶盒(liquid crystal cell)。數(shù)據(jù)線105、柵線106、薄膜晶體管(TFTs)、存儲電容器等等形成在顯示面板100 的下玻璃基板上。顯示面板100的液晶盒由連接到TFT的像素電極和接收公共電壓的公共電極之間的電場驅(qū)動。黑矩陣、濾色器、公共電極等等形成在顯示面板100的上玻璃基板上。偏振片分別附著到顯示面板100的上玻璃基板和下玻璃基板。用于設(shè)置液晶的預(yù)傾角 (pre-tilt angle)的定向(alignment)層分別形成在上玻璃基板和下玻璃基板上。在垂直電場驅(qū)動模式，例如扭曲向列(TN)模式和垂直定向(VA)模式中，公共電極形成在上玻璃基板上。在水平電場驅(qū)動模式，例如共平面開關(guān)(IPS)模式和邊緣場開關(guān)(FFS)模式中，公共電極與像素電極一起形成在下玻璃基板上。適用于本發(fā)明的示例性實施方式的顯示面板100可用TN、VA、IPS、FFS模式以及任何液晶模式實現(xiàn)。背光單元140可實現(xiàn)為邊緣式背光單元和直下式背光單元中的一種。在邊緣式背光單元中，多個光源設(shè)置為與導(dǎo)光板(沒有顯示)的側(cè)邊相對，多個光學(xué)片設(shè)置在顯示面板100和導(dǎo)光板之間。在直下式背光單元中，多個光學(xué)片和一散射板堆疊在顯示面板100 下面，多個光源設(shè)置在散射板下面。光源可實現(xiàn)為冷陰極熒光燈(CCFL)、外部電極熒光燈 (EEFL)和發(fā)光二極管(LED)中的至少一種。優(yōu)選地可使用發(fā)光二極管，因為發(fā)光二極管的發(fā)光度可通過正向電流IF的調(diào)整容易地控制。時序控制器101將從系統(tǒng)板104接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動電路 102。時序控制器101從系統(tǒng)板104接收時序信號，例如垂直同步信號Vsync、水平同步信號 Hsync、數(shù)據(jù)使能DE和點時鐘CLK。然后時序控制器101產(chǎn)生控制信號，用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102和柵驅(qū)動電路103每一個的操作時序?？刂菩盘柊刂茤膨?qū)動電路103的操作時序的柵時序控制信號和控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102的操作時序和數(shù)據(jù)電壓的極性的數(shù)據(jù)時序控制信號?；趶南到y(tǒng)板104接收的模式信號MODE或者編碼為輸入圖像信號的模式標(biāo)識碼， 時序控制器101可在二維QD)模式和三維(3D)模式的操作之間切換。時序控制器101或者系統(tǒng)板104可將60Hz的輸入幀頻乘以‘i，，從而以(60Xi)Hz的幀頻驅(qū)動顯示面板100， 其中i是大于或者等于2的正整數(shù)。逐行倒相(phase alternate line,PAL)制式下輸入幀頻是50Hz，美國國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(national television standards committee,NTSC)
5制式下輸入幀頻是60Hz。當(dāng)在PAL制式下輸入幀頻乘以4并達(dá)到200Hz時，一個幀周期約為5msec。當(dāng)在NTSC制式下輸入幀頻乘以4并達(dá)到240Hz時，一個幀周期約為4. 16msec。柵時序控制信號包括柵觸發(fā)脈沖GSP、柵移位時鐘GSC、柵輸出使能GOE等等。將柵觸發(fā)脈沖GSP施加到第一柵驅(qū)動器集成電路(IC)以產(chǎn)生第一選通脈沖(gate pulse)，并且，柵觸發(fā)脈沖GSP控制第一柵驅(qū)動器IC，以使第一柵驅(qū)動器IC產(chǎn)生第一選通脈沖。柵移位時鐘GSC是共同輸入到柵驅(qū)動電路103的多個柵驅(qū)動器IC的時鐘，也是用于移位(shift) 柵觸發(fā)脈沖GSP的時鐘。柵輸出使能GOE控制柵驅(qū)動器IC的輸出。數(shù)據(jù)時序控制信號包括源觸發(fā)脈沖SSP、源采樣時鐘SSC、極性控制信號POL、源輸出使能SOE等等。源觸發(fā)脈沖SSP控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102的數(shù)據(jù)采樣起動時間。源采樣時鐘SSC基于上升沿或者下降沿控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102內(nèi)部的數(shù)據(jù)的采樣時間。極性控制信號POL控制從數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102輸出的數(shù)據(jù)電壓的極性。源輸出使能SOE控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102的輸出時間。如果基于微型低壓差分信號(mini low voltage differential signaling, mini LVDS)接口標(biāo)準(zhǔn)傳輸將要輸入到數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB， 可省略源觸發(fā)脈沖SSP和源采樣時鐘SSC。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102包括多個源驅(qū)動器IC。每一個源驅(qū)動器IC包括移位寄存器、鎖存器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、輸出緩沖器等等。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102在時序控制器101的控制下鎖存數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102將鎖存的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為正模擬伽馬補(bǔ)償電壓和負(fù)模擬伽馬補(bǔ)償電壓，并響應(yīng)于極性控制信號POL而反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)電壓的極性。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102響應(yīng)于極性控制信號POL而反轉(zhuǎn)輸出到數(shù)據(jù)線105的數(shù)據(jù)電壓的極性。柵驅(qū)動電路103響應(yīng)于柵時序控制信號而順序地向柵線106提供選通脈沖。背光控制器141可響應(yīng)于從系統(tǒng)板104或者時序控制器101接收的模式信號MODE 區(qū)別2D模式和3D模式。背光控制器141以串行外圍接口(SPI)數(shù)據(jù)格式將背光控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦庠打?qū)動器142，以便響應(yīng)于全局或者局部調(diào)光信號(global or local dimming signal)DIM而控制背光亮度，其中背光控制數(shù)據(jù)包括脈寬調(diào)制(PWM)信號的占空比的控制值，并且該脈寬調(diào)制信號是基于從系統(tǒng)板104或者時序控制器101接收的全局或者局部調(diào)光信號DIM來控制的。背光控制器141使得3D模式中的PWM信號的占空比比2D模式中的小，并降低3D模式中光源的開啟率。在3D模式中，背光控制器141以SPI數(shù)據(jù)格式產(chǎn)生背光控制數(shù)據(jù)，該背光控制數(shù)據(jù)基于垂直同步信號控制確定光源的開啟時間和關(guān)閉時間的 PWM信號的上升時間和下降時間。背光控制器141可安裝在時序控制器101內(nèi)部。光源驅(qū)動器142響應(yīng)于來自背光控制器141的背光控制數(shù)據(jù)來降低3D模式中光源的PWM占空比，從而使得3D模式中的光源的開啟率比2D模式中的低。光源驅(qū)動器142 使得3D模式中施加到光源的正向電流比2D模式中的大。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的立體圖像顯示器控制光源以使得3D模式中光源的開啟率比2D模式中的低，從而防止3D串?dāng)_。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的立體圖像顯示器增加3D模式中光源的發(fā)光度，從而將3D模式中的光源的發(fā)光度級保持在接近于2D模式的水平。系統(tǒng)板104通過接口，例如低壓差分信號(low voltage differential signaling, LVDS)接口和最小化傳輸差分信號(transition minimized differential signaling, TMDS)接口，向時序控制器101提供2D圖像數(shù)據(jù)或者3D圖像數(shù)據(jù)和時序信號 Vsync、Hsync、DE和CLK。系統(tǒng)板104在2D模式中向時序控制器101提供2D圖像，在3D模式中向時序控制器101提供包括左眼圖像和右眼圖像的3D圖像。系統(tǒng)板104可以(60Xi) Hz的幀頻傳輸2D圖像數(shù)據(jù)和3D圖像數(shù)據(jù)。系統(tǒng)板104或者時序控制器101分析2D圖像數(shù)據(jù)或者3D圖像數(shù)據(jù)，并且基于分析結(jié)果計算能夠增加顯示圖象的對比特性的全局或局部的調(diào)光值，從而產(chǎn)生全局/局部調(diào)光信號DIM。用戶可使用用戶輸入設(shè)備110選擇2D模式或者3D模式。該用戶輸入設(shè)備110包括附裝于顯示面板100或者安裝在顯示面板100內(nèi)的觸摸屏、屏上顯示(OSD)、鍵盤、鼠標(biāo)、 遙控器等等。系統(tǒng)板104可響應(yīng)于通過用戶輸入設(shè)備110輸入的用戶數(shù)據(jù)在2D模式操作和3D模式操作之間切換。系統(tǒng)板104可通過編碼為輸入圖像數(shù)據(jù)的2D或者3D標(biāo)識碼而在2D模式操作和3D模式操作之間切換。在3D模式中，系統(tǒng)板104向快門控制信號傳送單元120輸出快門控制信號，以便可選地打開和關(guān)閉快門眼鏡130的左眼快門SIY和右眼快門STR?？扉T控制信號傳送單元 120通過有線/無線接口將快門控制信號傳輸?shù)娇扉T控制信號接收單元121?？扉T控制信號接收單元121可安裝在快門眼鏡130內(nèi)部?？蛇x地，快門控制信號接收單元121可制造為單獨(dú)的模塊并可附裝于快門眼鏡130。快門眼鏡130包括分別用電控制的左眼快門SIY和右眼快門STro左眼快門STl 和右眼快門STk每一個都包括第一透明基板、形成在第一透明基板上的第一透明電極、第二透明基板、形成在第二透明基板上的第二透明電極和插入第一和第二透明基板之間的液晶層。向第一透明電極提供基準(zhǔn)電壓，向第二透明電極提供ON或者OFF電壓。當(dāng)向左和右眼快門Si；和STk中的每一個的第二透明電極提供ON電壓時，左和右眼快門SIY和STk每一個都傳輸來自顯示面板100的光。另一方面，當(dāng)向左和右眼快門SIY和STk每一個的第二透明電極提供OFF電壓時，左和右眼快門SIY和STk每一個都遮擋來自顯示面板100的光?？扉T控制信號接收單元121通過有線/無線接口接收快門控制信號?？扉T控制信號接收單元121響應(yīng)于快門控制信號來交替地打開和關(guān)閉快門眼鏡130的左和右眼快門 SIY和STK。當(dāng)?shù)谝贿壿嬛档目扉T控制信號輸入到快門控制信號接收單元121時，ON電壓被提供給左眼快門Si；的第二透明電極并且OFF電壓被提供給右眼快門STk的第二透明電極。 當(dāng)?shù)诙壿嬛档目扉T控制信號輸入到快門控制信號接收單元121時，OFF電壓被提供給左眼快門SIY的第二透明電極，并且ON電壓被提供給右眼快門STk的的第二透明電極。因此， 晶體快門眼鏡130的左眼快門SIY在產(chǎn)生第一邏輯值的快門控制信號時打開，并且快門眼鏡130的右眼快門STk在產(chǎn)生第二邏輯值的快門控制信號時打開。圖4是電路圖，闡述背光單元140的光源和用于控制該光源的電路結(jié)構(gòu)。更準(zhǔn)確地說，圖4圖解說明了以LED陣列實現(xiàn)光源的示例。圖5是闡述了用于驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方式的立體圖像顯示器的方法的波形圖。圖6是順序地闡述背光控制器141 的控制步驟的流程圖。如圖4到6所示，升壓變換器(booster converter) 143向LED陣列144的正極端提供100V到150V的DC電壓?；诰w管Q的基極電壓(base voltage) VG控制LED陣列144的正向電流IF。 晶體管Q是NPN(或者N溝道)晶體管。晶體管Q包括連接到LED陣列144的負(fù)極端和光源驅(qū)動器142的第一輸出端的集電極端(或者漏極端)、通過第一電阻器Rl連接到光源驅(qū)動器142的第二輸出端的基極端(或者柵極端)、和通過第二電阻器R2連接到地電平電壓源GND的射極端(或者源極端)。在3D模式中，光源驅(qū)動器142響應(yīng)于從背光控制器141接收的SPI數(shù)據(jù)格式的背光控制數(shù)據(jù)而降低通過光源驅(qū)動器142的第二輸出端輸出的PWM信號的占空比，使其比2D 模式中的低。進(jìn)一步地，在3D模式中，光源驅(qū)動器142響應(yīng)于背光控制數(shù)據(jù)而增加基極電壓 VG。結(jié)果，在3D模式中，晶體管Q的基極-射極電流和LED陣列144的正向電流IF增加。 因此，如圖5所示，在3D模式中，LED陣列144以低占空比反復(fù)開啟和關(guān)閉，并且由于高的正向電流IF，以高發(fā)光度級(luminance level)發(fā)射光。在3D模式中，LED陣列144以約
到17%的占空比開啟和關(guān)閉，并且可以在120mA和150mA之間的正向電流IF下發(fā)光。在2D模式中，光源驅(qū)動器142響應(yīng)于從背光控制器141接收的SPI數(shù)據(jù)而增加通過光源驅(qū)動器142的第二輸出端輸出的PWM信號的占空比，使其比3D模式中的大。進(jìn)一步地，在2D模式中，光源驅(qū)動器142響應(yīng)于SPI數(shù)據(jù)而降低基極電壓VG。結(jié)果，2D模式中晶體管Q的基極-射極電流和LED陣列144的正向電流IF減小。因此，如圖5所示，在2D模式中，LED陣列144以高占空比開啟并由于低正向電流IF發(fā)射低發(fā)光度級的光。在2D模式中，LED陣列144以比3D模式中的占空比大的約50%到100%的占空比開啟，并且可在 50mA和60mA之間的正向電流IF下發(fā)光。背光控制器141接收調(diào)光信號DIM、模式信號MODE和垂直同步信號Vsync。背光控制器141將PWM信號的上升時間、下降時間和電流信息轉(zhuǎn)換為SPI數(shù)據(jù)并將該SPI數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦庠打?qū)動器142。如圖6所示，在3D模式中，背光控制器141在步驟Sl和S2中將背光單元的PWM信號的占空比(BLU占空)降低到預(yù)先設(shè)置的3D設(shè)定值，并將正向電流增加到預(yù)先設(shè)置的3D設(shè)定值。在2D模式中，背光控制器141在步驟Sl和S3中將背光單元的PWM信號的占空比(BLU占空)增加到預(yù)先設(shè)置的2D設(shè)定值，并將正向電流降低到預(yù)先設(shè)置的2D設(shè)定值。因此，在步驟S4中背光單元的光源被驅(qū)動。背光控制器141利用“延遲時間(下降沿)=VsyncXC”控制PWM信號的下降時間，利用“延遲時間(上升沿)=延遲時間(下降沿)-VsynCXPWM占空高(duty on)時間” 控制PWM信號的上升時間，其中C是0和1之間的常數(shù)。常數(shù)C和‘PWM占空高時間’隨著 2D設(shè)定值和3D設(shè)定值改變。常數(shù)C可根據(jù)快門眼鏡130的液晶響應(yīng)延遲特性而得到調(diào)整。根據(jù)以上描述的背光控制方法，如圖5所示，LED陣列144在2D模式中以高占空比和低正向電流發(fā)射光，在3D模式中以低占空比和高正向電流發(fā)射光。由于快門眼鏡130 的液晶響應(yīng)延遲特性，LED陣列144的PWM信號在左眼快門SIY和右眼快門STk開始打開的時間(或者上升時間)之后上升。在3D模式中，當(dāng)顯示面板100上顯示左眼圖像時，打開快門眼鏡130的左眼快門SI；，當(dāng)顯示面板100上顯示右眼圖像時，打開快門眼鏡130的右眼快門STK。圖7是闡述根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施方式驅(qū)動立體圖像顯示器的方法的波形圖。如圖7所示，在3D模式中，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102在第(n+1)和第(n+2)幀周期而+1 和而+2期間將從時序控制器101接收的左眼圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為伽馬補(bǔ)償電壓并將該伽馬補(bǔ)償電壓輸出到數(shù)據(jù)線105。在3D模式中，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102在第(n+3)和第(n+4)幀周期 Fn+3和而+4期間將從時序控制器101接收的右眼圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為伽馬補(bǔ)償電壓并將該伽馬補(bǔ)償電壓輸出到數(shù)據(jù)線105。因此，在第(n+1)和第(n+2)幀周期 ^η+1和而+2期間，相同的左眼圖像數(shù)據(jù)被連續(xù)地發(fā)給(address to)顯示面板100的液晶盒，在第(n+3)和第 (n+4)幀周期而+3和而+4期間，相同的右眼圖像數(shù)據(jù)被連續(xù)地發(fā)給顯示面板100的液晶
品.ο在3D模式中，背光單元140的光源在第(n+2)和第(n+4)幀周期而+2和而+4期間開啟，并由于顯示器面板100的液晶反應(yīng)延遲時間，從已經(jīng)過了一個幀周期的起始時間的預(yù)定時間以3D設(shè)定值的占空比開啟。在3D模式中，背光單元140的光源在第(n+2)和第(n+4)幀周期而+2和而+4期間，以低于2D模式的占空比開啟，并以大于2D模式的正向電流IF3d發(fā)光。如圖7所示，在3D模式中，背光單元140的光源在第(n+1)和第(n+3)幀周期而+1和而+3期間保持關(guān)閉狀態(tài)?？蛇x地，如圖9所示，在3D模式中，背光單元140的光源在第(n+1)和第(n+3)幀周期 ^η+l和 ^η+3期間，可以與2D模式中一樣的正向電流 IF2d發(fā)光。在2D模式中，背光單元140的光源在第(n+1)到第(n+4)幀周期而+1到而+4 期間，以大于3D模式中的占空比開啟并以低于3D模式的正向電流IF2d發(fā)光。在第(n+2)幀周期而+2期間，快門眼鏡130的左眼快門SIY在顯示面板100的液晶響應(yīng)延遲時間之后打開。在第(n+4)幀周期而+4期間，快門眼鏡130的右眼快門STk在顯示面板100的響應(yīng)延遲時間之后打開。于是，防止了 3D串?dāng)_。優(yōu)選地，背光單元140的光源在快門眼鏡130的上升或者下降的液晶響應(yīng)延遲時間處于關(guān)閉狀態(tài)，在快門眼鏡130的液晶完全響應(yīng)之后開啟。為此，背光單元140的光源必須在快門眼鏡130的上升液晶響應(yīng)延遲時間Tr過去之后開始開啟，并且必須在快門眼鏡 130的下降液晶響應(yīng)延遲時間之前關(guān)閉。顯示面板100沿著選通脈沖的移動方向順序地訪問數(shù)據(jù)。在這種情況下，當(dāng)背光單元140的所有光源同時發(fā)光時，發(fā)光度隨著在顯示面板100上的位置而不均勻?？紤]到發(fā)光度的不均勻，本發(fā)明的第三示例性實施方式將背光單元140的光發(fā)射表面分為多個塊并且沿著顯示面板100的掃描方向順序地開啟這些塊。圖8圖解說明了根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式的立體圖像顯示器的分塊的示例。圖9是闡述了用于驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實施方式的立體圖像顯示器的方法的波形圖。圖10圖解說明了通過圖9中描述的分塊驅(qū)動獲得的發(fā)光度的均勻效果。如圖8到10所示，背光單元140的與顯示面板100相對的光發(fā)射表面被分成多個土夬 BLl 至Ij BL3。在3D模式中，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102在第(n+1)和第(n+2)幀周期而+1和而+2期間將從時序控制器101接收的左眼圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為伽馬補(bǔ)償電壓并將該伽馬補(bǔ)償電壓輸出到數(shù)據(jù)線105。在3D模式中，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102在第(n+;3)和第(n+4)幀周期而+3和而+4 期間將從時序控制器101接收的右眼圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為伽馬補(bǔ)償電壓并將該伽馬補(bǔ)償電壓輸出到數(shù)據(jù)線105。因此，在第(n+1)和第(n+2)幀周期 ^η+Ι和而+2期間，相同的左眼圖像數(shù)據(jù)連續(xù)地發(fā)給顯示面板100的液晶盒，在第(η+； )和第(n+4)幀周期而+3和而+4期間，相同的右眼圖像數(shù)據(jù)連續(xù)地發(fā)給顯示面板100的液晶盒。在3D模式中，當(dāng)背光單元140的所有光源在第(n+1)幀周期而+1期間同時以等于或者大于2D模式中的占空比的占空比和小于2D模式中的正向電流IF2d發(fā)光時，所有的塊BLl到BL3以低發(fā)光度開啟。背光單元140的光源在第(n+2)幀周期而+2期間以3D模式設(shè)定值的低占空比和3D模式設(shè)定值的高正向電流IF3d發(fā)光。每一個都具有背光單元140的光源的塊BLl到BL3在第(n+2)幀周期而+2期間沿著顯示面板100的左眼圖像數(shù)據(jù)掃描方向按順序地發(fā)光，因此塊BLl到BL3以所述順序按順序地開啟。當(dāng)背光單元140的所有光源在第(n+3)幀周期而+3期間同時以等于或者大于2D模式的占空比和小于2D模式的正向電流IFai發(fā)光時，所有的塊BLl到BL3以低發(fā)光度開啟。背光單元140的光源在第 (n+4)幀周期而+4期間以3D模式設(shè)定值的低占空比和3D模式設(shè)定值的高正向電流發(fā)光。 每一個都具有背光單元140的光源的塊BLl到BL3在第(n+4)幀周期而+4期間沿著顯示面板100的右眼圖像數(shù)據(jù)掃描方向順序地發(fā)光，因此塊BLl到BL3以所述順序順序地開啟。必須精確地(narrowly)調(diào)整背光單元140的塊掃描時間(或者每個塊的開啟時間)，以最小化塊之間的光干涉(light interference) 0當(dāng)如上所述，降低背光單元140的塊掃描時間并且光源以低正向電流發(fā)光時，用戶可能感覺3D圖像的發(fā)光度的降低。因此， 本發(fā)明的示例性實施方式通過使得光源在第(n+1)和第(η+； )幀周期而+1和而+3期間以低發(fā)光度發(fā)光，并且使得光源在第(n+2)和第(n+4)幀周期 ^η+2和 ^η+4期間以高正向電流IF3d發(fā)光來補(bǔ)償3D圖像發(fā)光度的降低，從而將3D圖像的發(fā)光度保持在接近于2D圖像發(fā)光度的水平。如圖7所示，光源可以在第(n+1)和第(n+3)幀周期 ^η+1和而+3期間關(guān)閉。在2D模式中，背光單元140的光源在第(n+1)到第(n+4)幀周期 ^η+l到而+4期間以大于3D模式的占空比開啟，并以低于3D模式的正向電流IFai發(fā)光。在第(n+2)幀周期而+2期間，快門眼鏡130的左眼快門SIY在顯示面板100的液晶響應(yīng)延遲時間過去之后打開。在第(n+4)幀周期而+4期間，快門眼鏡130的右眼快門STk 在顯示面板100的液晶響應(yīng)延遲時間過去之后打開。因此，可防止3D串?dāng)_。優(yōu)選地，背光單元140的光源在快門眼鏡130的上升/下降液晶響應(yīng)延遲時間處于關(guān)閉狀態(tài)，并在快門眼鏡130的液晶完全響應(yīng)之后開啟。為此，背光單元140的光源在快門眼鏡130的上升液晶響應(yīng)延遲時間Tr過去之后開始開啟并且在快門眼鏡130的下降液晶反應(yīng)延遲時間之前關(guān)閉。圖9中闡述的背光單元140的掃描方法沿著顯示面板100的數(shù)據(jù)掃描方向順序地執(zhí)行掃描操作。因此，如圖10所示，當(dāng)液晶響應(yīng)在顯示面板100的所有位置處達(dá)到數(shù)據(jù)灰度級的目標(biāo)發(fā)光度時，背光單元140的各塊開啟。因此，可提高3D圖像的發(fā)光度均勻性。在圖10中，由實線指示的第一塊BLl的液晶響應(yīng)特性表示位于圖8中位置“A”處的液晶盒的液晶響應(yīng)特性；由實線指示的第二塊BL2的液晶響應(yīng)特性表示位于圖8中位置“B”處的液晶盒的液晶響應(yīng)特性；并且由實線指示的第三塊BL3的液晶響應(yīng)特性表示位于圖8中位置 “C”處的液晶盒的液晶響應(yīng)特性。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的立體圖像顯示器使得以低占空比發(fā)光的背光單元的光源在3D模式中以高正向電流發(fā)光，從而將3D模式的發(fā)光度增加到2D模式的亮度級。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的立體圖像顯示器在3D模式中減少了占空比以降低3D串?dāng)_，并且將背光單元分為多個塊以沿著顯示面板的數(shù)據(jù)掃描方向順序地開啟背光單元的塊。因此，能增加3D圖像的發(fā)光度均勻性。雖然已經(jīng)參考多個說明性的實施方式描述了本發(fā)明的實施方式，應(yīng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)計出落入本公開的原理范圍內(nèi)的許多其他的修改和實施方式。尤其是，在本說明書、附圖和附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)可進(jìn)行多種組件和/或主題組合排列的各種變化和修改。 除組件和/或排列的變化和修改之外，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，使用替換物也是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種立體圖像顯示器，包括顯示面板，所述顯示面板配置成以2D模式顯示二維QD)圖像數(shù)據(jù)和以3D模式顯示三維(3D)圖像數(shù)據(jù)；背光單元，所述背光單元配置成向所述顯示面板提供光；背光控制器，所述背光控制器配置成產(chǎn)生背光控制數(shù)據(jù)，所述背光控制數(shù)據(jù)降低3D模式中所述背光單元的占空比以使其低于2D模式中設(shè)置的占空比，并且所述背光控制數(shù)據(jù)增加3D模式中提供給所述背光單元的光源的正向電流以使其大于2D模式中設(shè)置的正向電流；和光源驅(qū)動器，所述光源驅(qū)動器配置成響應(yīng)所述背光控制數(shù)據(jù)而驅(qū)動所述背光單元的光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示器，其中所述背光單元的光源包括多個采用所述正向電流發(fā)光的發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示器，其中在3D模式中，所述顯示面板在第 (n+1)和第(n+幻幀周期期間連續(xù)地顯示左眼圖像數(shù)據(jù)，在第(η+； )和第(n+4)幀周期期間連續(xù)地顯示右眼圖像數(shù)據(jù)，其中在3D模式中，所述背光單元的光源在第(n+幻和第(n+4)幀周期期間以低于2D 設(shè)定值的占空比的3D設(shè)定值的占空比和大于2D設(shè)定值的正向電流的3D設(shè)定值的正向電流發(fā)光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體圖像顯示器，其中在3D模式中，所述背光單元的光源在第(n+1)和第(n+3)幀周期期間以所述2D設(shè)定值的占空比和所述2D設(shè)定值的正向電流發(fā)光。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體圖像顯示器，其中所述背光單元的光發(fā)射表面被分成多個塊，其中所述多個塊在3D模式的第(n+幻和第(n+4)幀周期期間，沿著所述顯示面板的數(shù)據(jù)掃描方向順序地開啟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立體圖像顯示器，其中在3D模式中，每個都具有光源的所述多個塊在第(n+幻和第(n+4)幀周期期間以所述3D設(shè)定值的占空比和所述3D設(shè)定值的正向電流順序地發(fā)光。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立體圖像顯示器，其中在3D模式中，所述背光單元的光源在第(n+1)和第(n+3)幀周期期間以所述2D設(shè)定值的占空比和所述2D設(shè)定值的正向電流同時發(fā)光。
8.—種驅(qū)動立體圖像顯示器的方法，包括以2D模式在顯示面板上顯示二維QD)圖像數(shù)據(jù)，并且以3D模式在所述顯示面板上顯示三維(3D)圖像數(shù)據(jù)；利用背光單元向所述顯示面板提供光；以及降低3D模式中所述背光單元的占空比以使其低于2D模式中設(shè)置的占空比，并且增加 3D模式中提供給所述背光單元的光源的正向電流以使其大于2D模式中設(shè)置的正向電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立體圖像顯示器及其驅(qū)動方法。該立體圖像顯示器包括以2D模式顯示二維(2D)圖像數(shù)據(jù)并且以3D模式顯示三維(3D)圖像數(shù)據(jù)的顯示面板；向該顯示面板提供光的背光單元；背光控制器，所述背光控制器降低3D模式中背光單元的占空比以使其低于2D模式中設(shè)置的占空比，并且所述背光控制器增加3D模式中提供給背光單元的光源的正向電流以使其大于2D模式中設(shè)置的正向電流；和驅(qū)動該背光單元的光源的光源驅(qū)動器。
文檔編號G02B27/22GK102238399SQ20101029359
公開日2011年11月9日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者康兌旭, 樸宰佑, 樸峻寧, 金義泰 申請人:樂金顯示有限公司