专利名称：三维图像显示设备及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种显示设备，更具体地，涉及一种三维图像显示设备及该三维图像显示设备的驱动方法。
背景技术：
通常，三维(3D)图像显示技术使观看者感觉到所显示的图像是三维的。该3D效果通常使用双眼视差现象。在双眼视差中，不同的2D图像被传送至左眼和右眼，并且当传送至左眼的图像(下文中称为“左眼图像”)和传送至右眼的图像(下文中称为“右眼图像”) 被传送至大脑，左眼图像和右眼图像被识别为三维图像，因此能够获得纵深感觉。使用双眼视差的显示装置可被分类为使用快门眼镜和偏光眼镜的立体型或不使用眼镜而改为利用装置中的柱状透镜和视差屏障(parallax barrier)的自动立体型。根据快门眼镜型的3D图像显示装置，左眼图像和右眼图像被交替地显示，并且快门眼镜的左眼快门和右眼快门被选择性地打开和关闭，以确保防止左眼图像被观看者的右眼观察到而右眼图像被观看者的左眼观察到。快门眼镜型可容易地在2D模式和3D模式之间切换，并且在模式之间的切换过程中不丢失数据。然而，当左眼图像和右眼图像之间的灰度差异较大时会发生串扰 (crosstalk)0
发明内容
本发明的示例性实施方式提供了一种包括显示装置的三维图像显示设备，该显示装置包括彼此相邻的第一区域和第二区域。该显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像， 并在显示左眼图像和右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度级的图像。在示例性实施方式中，在当前帧中，白色数据电压可被施加至第一区域，并且经校正的白色数据电压可被同时施加至第二区域。在示例性实施方式中，经校正的白色数据电压可以小于白色数据电压。在当前帧中，在第一区域中呈现的亮度和在第二区域中呈现的亮度可以基本上相同。在前一帧中，黑色数据电压可被施加至第一区域，且白色数据电压可被施加至第二区域。预定灰度级可以是黑色。比白色数据电压大的电压可被施加至第一区域。 在示例性实施方式中，显示装置可以包括彼此相邻的第三区域和第四区域。在示例性实施方式中，在当前帧中，黑色数据电压可被施加至第三区域，并且经校正的黑色数据电压可被同时施加至第四区域。在示例性实施方式中，经校正的黑色数据电压可以大于黑色数据电压。 在当前帧中，在第三区域中呈现的亮度和在第四区域中呈现的亮度可以基本上相同。
在前一帧中，白色数据电压可被施加至第三区域，且黑色数据电压可被施加至第四区域。该三维图像显示设备还可以包括具有左眼快门和右眼快门的快门组件。在前一帧中，第一区域可以呈现黑色灰度且第二区域可以呈现白色灰度，并且，在当前帧通过快门组件看到的第一区域的亮度和在当前帧通过快门组件看到的第二区域的亮度可以基本上相同。在示例性实施方式中，显示装置可以包括彼此相邻的第三区域和第四区域。在示例性实施方式中，在当前帧中，黑色数据电压可被施加至第三区域，并且经校正的黑色数据电压可被同时施加至第四区域。在示例性实施方式中，经校正的黑色数据电压可以大于黑色数据电压。在前一帧中，第三区域可以呈现白色灰度且第四区域可以呈现黑色灰度，并且，在当前帧通过快门组件看到的第三区域的亮度和在当前帧通过快门组件看到的第四区域的亮度可以基本上相同。本发明的另一示例性实施方式提供一种包括显示装置的三维图像显示设备，该显示装置包括彼此相邻的第一区域和第二区域。该显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像，并在显示左眼图像与右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度的图像。在示例性实施方式中，在当前帧中，黑色数据电压可被施加至第一区域，并且经校正的黑色数据电压可被同时施加至第二区域。在示例性实施方式中，经校正的黑色数据电压可以是比黑色数据电压低的电压。在当前帧中，在第一区域中呈现的亮度和在第二区域中呈现的亮度可以基本上相同。在前一帧中，白色数据电压可被施加至第一区域，且黑色数据电压可被施加至第二区域。本发明的示例性实施方式提供了一种包括显示装置的三维图像显示设备的驱动方法，该显示装置包括彼此相邻的第一区域和第二区域。第一显示区域和第二显示区域顺次地显示左眼图像、具有预定灰度的图像以及右眼图像。可替换地，第一显示区域和第二显示区域顺次地显示右眼图像、具有预定灰度的图像以及左眼图像。在当前帧中，白色数据电压被施加至第一区域，并且同时经校正的白色数据电压被施加至第二区域。经校正的白色数据电压可以小于白色数据电压。在当前帧中，在第一区域中呈现的亮度和在第二区域中呈现的亮度可以基本上相同。三维图像显示设备的驱动方法可以进一步包括在前一帧中，向第一区域施加黑色数据电压以及向第二区域施加白色数据电压。根据本发明的示例性实施方式，能够减小三维图像显示设备中的串扰，并提供更好的三维图像显示质量。
将参照附图描述本发明示例性实施方式的上述以及其他特征和方面，在附图中图1是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的操作的示图；图2是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的示图；图3是示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的信号波形的图示；图4是示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的信号波形以及亮度的曲线图；图5是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的灰度电压产生器的电路图；图6和图7是示出在根据本发明示例性实施方式中要被显示的图像的示图；图8和图9是示出在参照图6和图7描述的上述示例性实施方式中实际显示的图像的示图；图10是示出图8和图9的区域A中变化的亮度级的曲线图；图11是示出图9的区域B中变化的亮度级的曲线图；图12是示出根据本发明示例性实施方式在区域B中显示的亮度级的曲线图；图13和图14是示出在根据本发明示例性实施方式中根据传送至左眼的图像与传送至右眼的图像之间的亮度级的差的显示亮度级的曲线图；图15是示出根据本发明示例性实施方式的输入数据转换单元的示意图；以及图16是示出根据本发明示例性实施方式的插入数据确定方法的流程图。
具体实施例方式下文中，将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施方式。本领域技术人员应理解，可以以多种不同的方式对所描述的实施方式进行修改。附图和描述应被认为本质上是示意性的而非限制性的。在申请文件全文中，相同的参考标号可以表示相同的元件。在附图中，为了清楚起见，可将层、膜、板、区域等的厚度放大。在申请文件全文中， 相同的参考标号可以表示相同的元件。应理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为 “在”另一元件“之上”时，其可以直接位于另一元件之上，或可存在中间元件。下文中，将参照图1至图5详细地描述根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备。图1是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的操作的示图。图2是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的示图。图3是示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的信号波形的图示。图4是示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的信号波形和亮度的曲线图。图5是示意性示出根据本发明示例性实施方式的三维图像显示设备的灰度电压产生器的电路图。显示装置100可以包括液晶显示器、有机发光二极管显示器、等离子体显示面板或电泳显示器。下文中，假设显示装置100是液晶显示器。显示装置100可以包括上基板、下基板以及注入上基板和下基板之间的液晶层。 显示装置100通过使用两个电极之间产生的电场来改变液晶的配向方向，从而通过调整光的透射量来显示图像。栅极线GLl GLru数据线DLl DLm、像素电极以及连接至它们的薄膜晶体管105 被设置在下基板上。响应于向栅极线GLl GLn和数据线DLl DLm提供的信号，薄膜晶体管105控制施加至像素电极的电压。像素电极可以是具有透射区域和反射区域的透反式像素电极。此外，还可形成存储电容器107，以将施加至像素电极的电压保持预定的时间。 例如，一个像素103可包括薄膜晶体管105、存储电容器107以及液晶电容109。黑矩阵、滤色片以及公共电极可被设置在与下基板相对的上基板上。并且，上基板上的滤色片、黑矩阵以及公共电极中的至少一个可形成在下基板上，并且在公共电极和像素电极都形成在下基板上的情况下，两个电极中的至少一个可被形成为线状电极型。液晶层可包括扭曲向列(TN)型液晶、垂直配向(VA)型液晶、电控双折射(ECB)型液晶等。偏振片附接至上基板和下基板各自的外表面。此外，还可在基板与偏振片之间设置补偿膜。背光单元200包括光源，例如，光源可以是诸如冷阴极荧光灯(CCFL)的荧光灯、发光二极管等。此外，背光单元还可包括反射器、导光板、增亮膜等。参照图2，显示设备50可包括显示装置100、背光单元200、数据驱动器140、栅极驱动器120、图像信号处理器160、伽马电压产生器190、亮度控制器210、快门组件300、帧存储器310、帧转换控制器330以及立体控制器400等。立体控制器400可将3D定时信号和 3D使能信号3D_EN传输至亮度控制器210。亮度控制器210可将背光控制信号传输至背光单元200。背光单元200可响应于来自亮度控制器210的背光控制信号而开启或关闭。传输至背光单元200的背光控制信号可使背光单元200被开启预定的时间。例如，传输至背光单元200的背光控制信号可使背光单元200在垂直消隐(VB Vertical Blank)期间或除垂直消隐以外的其他时间被开启。立体控制器400可将3D同步信号3D_Sync传输至快门组件300和帧转换控制器 330。快门组件300可与立体控制器400电连接。快门组件300可利用无线通信方式(例如，基于红外线或无线电的无线通信)来接收3D同步信号3D_Sync。快门组件300可响应于3D同步信号3D_Sync或经变换的3D同步信号进行操作。3D同步信号3D_Sync可包括可打开/关闭左眼快门或右眼快门的信号。帧转换控制器330可将控制信号PCS和BIC分别传输至图像信号处理器160和数据驱动器。立体控制器400可将显示数据DATA、3D使能信号3D_EN以及其他控制信号CONTl 传输至图像信号处理器160。图像信号处理器160可将多种显示数据DATA'和多种控制信号C0NT2、C0NT3以及C0NT4通过栅极驱动器120、数据驱动器140以及伽马电压产生器190 传输至显示装置100，并可在显示装置100上显示图像。在三维图像显示设备中，显示数据 DATA可包括左眼图像数据和右眼图像数据。参照图1，快门组件300可以是眼镜形状的快门眼镜30，但不限于此，并且可包括机械式快门眼镜(防护镜(goggle))和光学式快门眼镜。快门眼镜30具有根据显示装置 100的操作以预定周期交替地遮挡光的右眼快门32和32'以及左眼快门31和31'。右眼快门可被关闭(32)或打开(32')，左眼快门可被打开(31)或关闭(31')。例如，左眼快门可被关闭且右眼快门打开，反之，右眼快门可被关闭且左眼快门打开。此外，左眼快门和右眼快门可被同时打开或关闭。快门眼镜30的快门可通过用于液晶显示器、有机发光二极管显示器以及电泳显示器的技术来形成，但不限于此。例如，快门可以包括两个透明导电层和介于其间的液晶层。偏振膜可被置于导电层的表面上。施加至快门的电压使液晶材料旋转，通过该旋转，快门可被打开或关闭。例如，左眼图像101和102被输出在显示装置100上，快门眼镜30的左眼快门31 被打开(OPEN)以透射光，并且右眼快门32被关闭(CLOSE)以遮挡光。此外，右眼图像101 ‘ 和102'被输出在显示装置100上，快门眼镜30的右眼快门32'被打开(OPEN)以透射光， 并且左眼快门31'被关闭(CLOSE)以遮挡光。因此，在预定时间内仅左眼感知到左眼图像， 随后，在下一预定时间内仅右眼感知到右眼图像，从而通过左眼图像与右眼图像之间的差异，感知到具有纵深效果的三维图像。由左眼感知的图像是矩形101和三角形102彼此间隔距离α的图像。同时，由右眼感知的图像是矩形101'和三角形102'彼此间隔距离β的图像。α和β可以是不同的值。当由两眼感知的图像之间的距离彼此不同时，如上所述，由于存在差异，导致矩形和三角形具有不同的距离感，使得三角形被认为是被置于矩形后方，从而实现了纵深感。通过调整彼此间隔开的矩形和三角形之间的距离α和β，能够调整彼此间隔开的两个物体之间的距离(纵深感)。可在左眼图像101和102与右眼图像10Γ和102'之间显示具有预定灰度值的图像。例如，可显示黑色图像、白色图像以及灰色图像等。当具有预定灰度值的图像被插入显示装置的整个屏幕时，可减小左眼图像101和102与右眼图像101'和102'之间的串扰。参照图1，显示装置100中的箭头方向表示将选通电压施加至基本在行方向上延伸的多条栅极线的顺序。例如，可从显示装置100中的上部栅极线至下部栅极线顺序地施加选通信号。例如，显示装置100可以以如下方式显示左眼图像101和102。选通电压被顺序施加至栅极线，从而通过连接至相应栅极线的薄膜晶体管将数据电压施加至像素电极。所施加的数据电压是用于显示左眼图像101和102的数据电压(下文中，称之为“左眼数据电压”)，并且所施加的左眼数据电压可由存储电容器保持预定时间。类似地，用于显示右眼图像101'和102'的数据电压(下文中，称之为“右眼数据电压”)被施加，并且可由存储电容器保持预定时间。作为三维图像显示设备的信号波形的实例，参照图3，选通信号被顺序地提供给第一条栅极线至最后一条栅极线。右眼图像R可被顺序地提供给连接至相应栅极线的多个像素，或者左眼图像L可被顺序地提供给连接至相应栅极线的多个像素。在右眼图像R被顺序地提供给连接至相应栅极线的多个像素期间，右眼快门可被打开并且左眼快门可被关闭。此外，在左眼图像L被顺序地提供给连接至相应栅极线的多个像素期间，左眼快门可被打开并且右眼快门可被关闭。可在右眼图像R的输入时段与左眼图像L的输入时段之间输入具有预定灰度值的图像，这被称作灰度插入。例如，在右眼图像R显示在显示装置上之后，黑色或白色图像可显示在整个屏幕上，并且之后可显示左眼图像L。预定灰度值不限于黑色或白色，而是可具有各种值。当具有预定灰度值的图像被插入显示装置的整个屏幕时，可减小左眼图像与右眼图像之间的串扰。参照图4，输入两个右眼图像，之后输入两个左眼图像。可重复两个右眼图像之后跟随两个左眼图像的这种模式。例如，正常右眼图像、正常左眼图像以及另一正常右眼图像被分别交替输入至第N+1帧、第N+3帧和第N+5帧。正常右眼图像或正常左眼图像表示诸如视频或图片的内容信息。黑色图像被输入至第N+2帧、第N+4帧以及第N+6帧等。在正常右眼图像与正常左眼图像之间的时段输入黑色图像，从而可减小正常右眼图像与正常左眼图像之间的串扰。参照图4，在显示装置100的一个屏幕中定义四个区域a、b、c和d。示出了分别施加至四个区域的数据电压Va、Vb、Vc和Vd的变化以及根据所施加的数据电压而分别呈现在四个区域中的亮度Ga、(ib、Gc和Gd的变化。此外，示出了快门组件300的左眼快门的亮度 G^和右眼快门的亮度(}κ，并且示出了通过快门组件300看到的显示装置100的亮度La、Lb、 Lc和Ld。一帧的时间间隔可为％is。例如，在区域a中，在第N+1帧和第N+2帧处施加用于显示黑色图像的数据电压 VB(下文中，称之为“黑色数据电压”)，在第N+3帧处施加用于显示白色图像的数据电压 Vw(下文中，称之为“白色数据电压”)，并在第N+4帧和第N+5帧处继续施加黑色数据电压 VB。当用于区域a的数据电压Va已被施加至显示装置100时，区域的亮度( 可根据显示装置100中的液晶材料的响应速度而逐渐增大或逐渐减小。因此，即使在第N+1帧、第N+4 帧以及第N+5帧处黑色数据电压Vb已被施加至区域a，亮度( 在相应帧中也大于0。例如， 在诸如第N+1帧、第N+4帧以及第N+5帧的相应帧处，显示装置100不显示纯黑色。此外， 即使在第N+3帧处白色数据电压Vw已被施加至区域a，在第N+3帧处显示装置100也不显示纯白色。连续的帧所显示的图像之间的灰度差越大，目标亮度和实际亮度之间的差会增加得越多。在第N+2帧处，显示装置可基本上显示纯黑色。在第N+1帧处已施加有与第N+2 帧中的黑色数据电压Vb相同的黑色数据电压VB。在区域b中，在第N+1帧处施加比白色数据电压Vw小的经校正的白色数据电压 Vmw，在第N+2帧处施加黑色数据电压VB，在第N+3帧处施加经校正的白色数据电压V ，在第 N+4帧处施加黑色数据电压VB，以及在第N+5帧处施加经校正的白色数据电压V 。当区域 b的数据电压Vb已被施加至显示装置100时，区域b的亮度( 可根据显示装置100中的液晶材料的响应速度而逐渐增大或逐渐减小。在区域b中，黑色数据电压Vb和经校正的白色数据电压Vmw交替地且重复地输入。两个电压之间的差会相对较大，从而在显示装置100 中会不显示纯黑色并且不显示纯白色。然而，由于在第N+3帧处施加比白色数据电压Vw小的经校正的白色数据电压Vmw，所以第N+3帧的显示在区域b中的图像和第N+3帧的显示在区域a中的图像可具有相近的亮度，从而观看者不会感知到经校正的白色数据的效果。例如，在第N+3帧处，左眼快门被打开，而通过左眼快门看到的左眼图像中的区域a的亮度La 和通过左眼快门看到的左眼图像中的区域b的亮度Lb可以彼此相近。结果，可减小第N+3 帧处的区域a与区域b之间的串扰。串扰可概括为下式1。[式1]
权利要求
1.一种三维图像显示设备，包括显示装置，包括彼此相邻的第一区域和第二区域，所述显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像，并且在显示所述左眼图像和所述右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度的图像，其中，在当前帧中，白色数据电压被施加至所述第一区域，并且经校正的白色数据电压被同时施加至所述第二区域，以及其中，所述经校正的白色数据电压低于所述白色数据电压。
2.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，其中，在所述当前帧中，所述第一区域的亮度和所述第二区域的亮度基本上相同。
3.根据权利要求2所述的三维图像显示设备，其中，在所述当前帧之前的前一帧中，黑色数据电压被施加至所述第一区域，并且所述白色数据电压被施加至所述第二区域。
4.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，其中， 所述预定灰度是黑色。
5.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，其中， 所述显示装置包括彼此相邻的第三区域和第四区域；在所述当前帧中，黑色数据电压被施加至所述第三区域，并且经校正的黑色数据电压被同时施加至所述第四区域，以及其中，所述经校正的黑色数据电压大于所述黑色数据电压。
6.根据权利要求5所述的三维图像显示设备，其中，在所述当前帧中，所述第三区域的亮度和所述第四区域的亮度基本上相同。
7.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，还包括 快门组件，包括左眼快门和右眼快门。
8.一种三维图像显示设备，包括显示装置，包括彼此相邻的第一区域和第二区域，所述显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像，并且在显示所述左眼图像和所述右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度的图像，其中，在当前帧中，第一数据电压被施加至所述第一区域，经校正的第一数据电压被同时施加至所述第二区域，以及其中，所述经校正的第一数据电压小于所述第一数据电压。
9.根据权利要求8所述的三维图像显示设备，其中， 所述显示装置包括彼此相邻的第三区域和第四区域；在所述当前帧中，黑色数据电压被施加至所述第三区域，并且经校正的黑色数据电压被同时施加至所述第四区域，以及其中，所述经校正的黑色数据电压大于所述黑色数据电压。
10.一种三维图像显示设备，包括显示装置，包括彼此相邻的第一区域和第二区域；图像信号处理器，交替地显示两个左眼图像的帧和两个右眼图像的帧，并且在所述两个左眼图像中的第二个左眼图像期间以及所述两个右眼图像中的第二个右眼图像期间显示黑色图像，其中，数据电压被施加至所述第一区域，所述数据电压是白色数据电压或比白色数据电压大的电压，并且经校正的数据电压被同时施加至所述第二区域，以及其中，所述经校正的数据电压低于所述数据电压。
全文摘要
一种三维图像显示设备及其驱动方法，该三维图像显示设备包括具有彼此相邻的第一区域和第二区域的显示装置。该显示装置交替地显示左眼图像和右眼图像，并在左眼图像和右眼图像之间的时段中显示具有预定灰度的图像。在当前帧中，白色数据电压被施加至第一区域，并且经校正的白色数据电压被同时施加至第二区域。经校正的白色数据电压可小于白色数据电压。黑色数据电压被施加至第一区域，经校正的黑色数据电压被同时施加至第二区域，并且经校正的黑色数据电压可大于黑色数据电压。
文档编号G02B27/22GK102469341SQ20111026380
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月7日 优先权日2010年11月18日
发明者李浚表, 金善纪, 金江旼, 金钲沅 申请人:三星电子株式会社