专利名称：图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能选择性地实现二维平面图像(下文称作“2D图像”和三维立体图像(下文称作“3D图像”)的图像显示装置。
背景技术：
近年来，由于各种信息和电路技术的发展，图像显示装置可选择性地实现2D图像和3D图像。图像显示装置使用立体技术或自动立体技术实现3D图像。利用用户左、右眼之间的视差图像具有较强立体效果的立体技术包括眼镜型方法和无眼镜型方法，这二者都已投入实际应用。在无眼镜型方法中，一般在显示屏幕的前方或后方安装光学板，如用于分离左、右眼之间的视差图像的光轴的视差屏障。在眼镜型方法中，在显示面板上显示分别具有不同偏振方向的左、右眼图像，并使用偏振眼镜或液晶(LC)快门眼镜实现立体图像。LC快门眼镜型图像显示器在显示元件上每隔一帧交替显示左眼图像和右眼图像，并与显示时序同步地打开和关闭LC快门眼镜的左镜片和右镜片，由此实现3D图像。LC快门眼镜在显示左眼图像的奇数帧周期期间只打开左镜片，在显示右眼图像的偶数帧周期期间只打开右镜片，由此以时分方法形成双眼视差。在LC快门眼镜型图像显示器中，因为LC快门眼镜在较短的时间周期内打开，所以3D图像的亮度较低。此外，由于显示元件与LC快门眼镜之间的同步以及打开/关闭(0N/0FF)转换响应特性，极易产生3D串扰。如图I中所示，偏振眼镜型图像显示器包括附接到显示面板I的图案化延迟器2。偏振眼镜型图像显示器每隔一个水平行在显示面板I上交替显示左眼图像数据L和右眼图像数据R，并使用图案化延迟器2转换入射到偏振眼镜3上的偏振特性。通过偏振眼镜型图像显示器的这种操作，可在空间上分离左眼图像和右眼图像，由此实现3D图像。在偏振眼镜型图像显示器中，因为在显示面板I的相邻水平行上邻近地显示左眼图像和右眼图像，所以不会产生串扰的垂直视角的范围非常窄。当在垂直视角的位置处显示左眼图像和右眼图像的双图像时，产生串扰。为了防止偏振眼镜型图像显示器中的串扰，如图2中所示，日本待审公开No. 2002-185983中提出了下述一种方法，即在图案化延迟器2的区域中形成黑条纹BS，由此加宽3D图像的垂直视角。然而，使用图案化延迟器2的黑条纹BS加宽垂直视角可带来会导致2D图像的亮度大大降低的副作用。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种能加宽3D图像的垂直视角而不降低2D图像亮度的
图像显示装置。根据本发明的一个方面，一种图像显示装置包括显示面板，被构造成选择性地显、示2D图像和3D图像，所述显示面板包括多个子像素；图案化延迟器，被构造成将来自所述显不面板的光分离为第一偏振光和第二偏振光；和控制电压产生器，被构造成产生具有关电平的第一 DC控制电压和具有高于所述关电平但低于全开电平的微开电平的第二 DC控制电压，并根据驱动模式选择性地输出所述第一 DC控制电压和所述第二 DC控制电压，其中所述多个子像素中的每个包括主显示单元，包括通过第一开关与数据线连接的第一像素电极和与所述第一像素电极相对并与公共线连接的第一公共电极；和辅助显示单元，包括通过第二开关与所述数据线连接的第二像素电极、与所述第二像素电极相对并与所述公共线连接的第二公共电极、以及根据驱动模式选择性地将所述第二像素电极连接到所述公共线的放电控制开关，其中所述放电控制开关在用于实现2D图像的2D模式中通过所述第一 DC控制电压而关断，并在用于实现3D图像的3D模式中 通过所述第二 DC控制电压而微导通。
给本发明提供进一步理解并组成本申请一部分的附图示出了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图I示出了现有技术的偏振眼镜型图像显示器；图2示出了在现有技术的偏振眼镜型图像显示器中，使用黑条纹加宽垂直视角会使2D图像的亮度降低；图3和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示出了图4中所示的多个单位像素中的一个；图6示出了图4中所示的控制电压产生器的详细构造；图7示出了第一和第二控制电压的电平；图8示出了图5中所示的红色子像素的连接构造；图9示出了在每个驱动模式中红色子像素的充电和放电波形；图10示出了透射率与像素电极和公共电极间的电压差之间的关系；图11示出了在2D模式中红色子像素的显示状态；图12示出了在3D模式中红色子像素的显示状态；图13示出了辅助显示单元在3D模式中执行黑条纹功能；图14A示出了在周期Tl期间的充电电流和放电电流的相关幅度；图14B示出了在周期T2期间的充电电流和放电电流的相关幅度；图15示出了 3D模式中的模拟结果；以及图16到18示出了在3D模式中，当给基于图8中所示的子像素电路的放电控制开关的栅极施加脉冲形式的控制电压时的副作用。
具体实施例方式现在详细描述本发明的具体实施方式
，附图中示出了这些实施方式的一些例子。尽可能地在整个附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。应当注意，如果确定对已知技术的详细描述可能会误导本发明的实施方式，则将省略所述详细描述。下文将参照图3到18描述本发明的示范性实施方式。图3和4示出了根据本发明示范性实施方式的偏振眼镜型图像显示器。
如图3和4中所示，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可由诸如液晶显示器(IXD)、场致发射显示器(FED)、等离子体显示面板(rop)显示器、包括无机电致发光元件和有机发光二极管(OLED)的电致发光器件(EL)、电泳显示器(EPD)这样的平板显示器实现。在下面的描述中，使用液晶显示器作为显示元件10描述根据本发明实施方式的图像显示装置。显示元件10包括显示面板11、上偏振膜Ila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。在显示面板11的下玻璃基板上设置有多条数据线DL和与多条数据线DL交叉的多条栅极线GL0基于数据线DL和栅极线GL之间的交叉结构，在显示面板11上以矩阵形式设置有多个单位子像素PIX，由此组成像素阵列。在显示面板11的下玻璃基板上形成有被供给公共电压Vcom的公共线以及被供给第一和第二 DC控制电压LCVl和LCV2的放电控制线。在显示面板11的上玻璃基板上形成有黑矩阵、滤色器和公共电极。 上偏振膜Ila附接到显示面板11的上玻璃基板，下偏振膜Ilb附接到显示面板11的下玻璃基板。在显示面板11的上、下玻璃基板上分别形成有用于设置液晶预倾角的取向层。在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(AV)模式这样的垂直电场驱动方式中，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)模式这样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。在上、下玻璃基板之间可形成柱状间隔件，以保持显示面板11的液晶单元的单元间隙恒定。根据本发明实施方式的显示元件10可由任何类型的液晶显示器实现，所述液晶显示器包括背光式液晶显示器、透反射式液晶显示器和反射式液晶显示器。在背光式液晶显示器和透反射式液晶显示器中需要背光单元12。背光单元12可由直下型背光单元或边缘型背光单元实现。图案化延迟器20附接到显示面板11的上偏振膜11a。图案化延迟器20包括分别形成在图案化延迟器20的奇数行上的多个第一延迟器RT1、以及分别形成在图案化延迟器20的偶数行上的多个第二延迟器RT2。优选地，图案化延迟器20将来自显示面板11的光分离为第一偏振光和第二偏振光。第一延迟器RTl的光吸收轴与第二延迟器RT2的光吸收轴不同。第一延迟器RTl与像素阵列的奇数像素行相对，第二延迟器RT2与像素阵列的偶数像素行相对。第一延迟器RTl将通过上偏振膜Ila入射的线偏振光的相位延迟四分之一波长并将其透射作为第一偏振光(例如，左圆偏振光)。第二延迟器RT2将通过上偏振膜Ila入射的线偏振光的相位延迟四分之一波长并将其透射作为第二偏振光(例如，右圆偏振光)。控制器30响应于模式选择信号SEL来控制面板驱动器40在2D模式和3D模式中操作。控制器30通过诸如触摸屏、屏上显示器(OSD)、键盘、鼠标和遥控器这样的用户界面或接口接收模式选择信号SEL。控制器30可响应于模式选择信号SEL在2D模式的操作和3D模式的操作之间进行切换。控制器30检测被编码到输入图像数据中的2D/3D识别码，例如能被编码到数字广播标准的电子节目指南(EPG)或电子服务指南(ESG)中的2D/3D识别码，由此区分2D模式与3D模式。在3D模式中，控制器30将从视频源接收的3D图像数据划分为左眼图像的RGB数据和右眼图像的RGB数据。然后，控制器30向面板驱动器40交替地供给对应于一个水平行的左眼图像的RGB数据和对应于一个水平行的右眼图像的RGB数据。在2D模式中，控制器30向面板驱动器40顺序地供给从视频源接收的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、数据使能信号DE和点时钟DCLK之类的时序信号产生用于控制面板驱动器40的操作时序的控制信号。用于控制面板驱动器40的数据驱动器40A的操作时序的数据控制信号包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、源极输出使能信号S0E、极性控制信号POL等。源极起始脉冲SSP表示在显示对应于一个水平行的数据的一个水平周期中，所述对应于一个水平行的数据的供给起始时间点。源极采样时钟SSC根据其上升或下降沿控制数据的锁存操作。源极输出使能信号SOE控制数据驱动器40A的输出。极性控制信号POL控制供给到显示面板11的液晶单元的数据电压的极性。 用于控制面板驱动器40的栅极驱动器40B的操作时序的栅极控制信号包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能信号GOE等。栅极起始脉冲GSP表示在显示一屏(one screen)的一个垂直周期中，扫描操作的起始水平行。栅极移位时钟GSC输入到栅极驱动器40B内的移位寄存器并顺序地将栅极起始脉冲GSP移位。栅极输出使能信号GOE控制栅极驱动器40B的输出。控制器30将与输入帧频同步的时序信号VsynC、HsynC、DE和DCLK的频率乘以N，从而获得(fXN) Hz的帧频，其中N是大于等于2的正整数，f是输入帧频。因此，控制器30可基于(fXN)Hz的帧频控制面板驱动器40的操作。输入帧频在逐行倒相(PAL)制式中为50Hz，在国家电视标准委员会(NTSC)制式中为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、用于驱动显示面板11的栅极线GL的栅极驱动器40B、以及用于驱动显示面板11的放电控制线的控制电压产生器40C。数据驱动器40A包括多个源极驱动器集成电路(IC)。每个源极驱动器IC都包括移位寄存器、锁存器、数字-模拟转换器(DAC)、输出缓存器等。数据驱动器40A响应于数据控制信号SSP、SSC和SOE锁存2D或3D图像的RGB数据。数据驱动器40A响应于极性控制信号POL将2D/3D图像的RGB数据转换为模拟正和负的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，从而数据电压与从栅极驱动器40B输出的扫描脉冲(或栅极脉冲)同步。数据驱动器40A的源极驱动器IC看通过卷带自动接合TAB)工艺接合到显示面板11的下玻璃基板。栅极驱动器40B响应于栅极控制信号GSP、GSC和GOE产生在栅极高电压和栅极低电压之间摆动的扫描脉冲。栅极驱动器40B响应于栅极控制信号GSP、GSC和GOE以行顺序(line sequential)方式向栅极线GL供给扫描脉冲。栅极驱动器40B包括栅极移位寄存器阵列等。栅极驱动器40B的栅极移位寄存器阵列可以以板内选通(GIP)的方式形成在显示面板11的形成有像素阵列的显示区域外部的非显示区域中。栅极移位寄存器阵列中包含的多个栅极移位寄存器可以以GIP的方式在像素阵列的薄膜晶体管(TFT)工艺中与像素阵列一起形成。控制电压产生器40C响应于模式选择信号SEL产生第一 DC控制电压LCVl和第二DC控制电压LCV2并选择性地向放电控制线供给第一 DC控制电压LCVl和第二 DC控制电压LCV2。第一 DC控制电压LCVl以关(OFF)电平产生，第二 DC控制电压LCV2以高于OFF电平但低于全开(full-on)电平的微开(slight-on)电平产生。此外，第二 DC控制电压LCV2处于比公共电压Vcom高的电压电平。第一 DC控制电压LCVl和第二 DC控制电压LCV2被施加给如图8中所示的放电控制开关DST的栅极，因而执行导通或断开放电控制开关DST的电流通路的操作。偏振眼镜50包括具有左眼偏振滤波器的左镜片50L和具有右眼偏振滤波器的右镜片50R。左眼偏振滤波器具有与图案化延迟器20的第一延迟器RTl相同的光吸收轴，右眼偏振滤波器具有与图案化延迟器20的第二延迟器RT2相同的光吸收轴。例如，可选择左圆偏振滤波器作为偏振眼镜50的左眼偏振滤波器，可选择右圆偏振滤波器作为偏振眼镜50的右眼偏振滤波器。用户可通过偏振眼镜50观看以时分方式显示在显示元件10上的3D图像。图5示出了图4中所示的多个单位像素PIX中的一个。 如图5中所示，单位像素PIX包括红色(R)子像素SPr、绿色(G)子像素SPg和蓝色⑶子像素SPb。R子像素SPr包括R主显示单元SPrl和R辅助显示单元SPr2，在它们之间夹有第一栅极线GLl和放电控制线C0NL。当向第一栅极线GLl施加栅极高电压时，R主显示单元SPrl和R辅助显示单元SPr2与第一数据线DLl电连接。当向放电控制线CONL施加第二DC控制电压LCV2时，R辅助显示单元SPr2与公共线CL电连接。G子像素SPg包括G主显示单元SPgl和G辅助显示单元SPg2，在它们之间夹有第一栅极线GLl和放电控制线C0NL。当向第一栅极线GLl施加栅极高电压时，G主显示单元SPgl和G辅助显示单元SPg2与第二数据线DL2电连接。当向放电控制线CONL施加第二DC控制电压LCV2时，G辅助显示单元SPg2与公共线CL电连接。B子像素SPb包括B主显示单元SPbl和B辅助显示单元SPb2，在它们之间夹有第一栅极线GLl和放电控制线C0NL。当向第一栅极线GLl施加栅极高电压时，B主显示单元SPbl和B辅助显示单元SPb2与第三数据线DL3电连接。当向放电控制线CONL施加第二DC控制电压LCV2时，B辅助显示单元SPb2与公共线CL电连接。在2D模式中，辅助显示单元SPr2、SPg2和SPb2显示与主显示单元SPrl、SPgl和SPbl相同的2D图像。另一方面，在3D模式中，辅助显示单元SPr2、SPg2和SPb2显示与主显示单元SPrl、SPgl和SPbl不同的黑色图像。因此，辅助显示单元SPr2、SPg2和SPb2加宽了 3D图像的垂直视角，而没有降低2D图像的亮度。图6示出了图4中所示的控制电压产生器40C的详细构造。图7示出了第一和第二控制电压的电平。如图6中所示，控制电压产生器40C包括DC-DC产生器402和多路复用器404。DC-DC产生器402使用输入的DC电源产生第一 DC控制电压LCVl和第二 DC控制电压LCV2。如图7中所示，第一 DC控制电压LCVl可以以与扫描脉冲SP的栅极低电压VGL相同的电压电平产生。当能够关断开关(图8的STl或ST2)的扫描脉冲SP的栅极低电压VGL为大约-5V时，第一 DC控制电压LCVl可为大约-5V或更小。如图7中所示，第二 DC控制电压LCV2可以以高于公共电压Vcom但低于扫描脉冲SP的栅极高电压VGH的电压电平产生。因而，第二 DC控制电压LCV2可具有在栅极高电压VGH和公共电压Vcom之间的适当的电压电平，从而其能将放电控制开关DST的开(ON)状态保持在微开电平状态(也即，放电控制开关保持在微导通状态)。当公共电压Vcom为大约7. 5V且能够完全导通开关(图8的STl或ST2)的扫描脉冲SP的栅极高电压VGH为大约28V时，第二 DC控制电压LCV2可为大约8V到12V，优选为大约10V。多路复用器404响应于模式选择信号SEL向放电控制线选择性地输出第一 DC控制电压LCVl和第二 DC控制电压LCV2。多路复用器404在2D模式中输出第一 DC控制电压LCVI，在3D模式中输出第二 DC控制电压LCV2。第一和第二 DC控制电压LCVl和LCV2控制放电控制开关DST的操作。使用第一和第二 DC控制电压LCVl和LCV2来控制放电控制开关DST的操作的原因是消除由图16到18中所示的反冲电压导致的副作用。反冲电压表示在与液晶(LC)电容器连接的开关从 导通状态转换为关断状态时，液晶(LC)电容器的像素电压没有保持在充电电平(或放电电平)而被移位AVP情况下的电压移位量AVP。产生反冲电压的原因是因为施加给开关的栅极的控制电压具有脉冲形式。反冲电压的幅度与开关的栅极-源极寄生电阻以及开关的栅极导通电压和栅极关断电压之间的差成比例。图8示出了图5中所示的R子像素SPr的连接构造。图9示出了在每个驱动模式中R子像素SPr的充电和放电波形。图10是示出了透射率与像素电极和公共电极间的电压差之间的关系的曲线图。图11到13示出了基于图9中所示的充电波形的操作效果。因为G和B子像素SPg和SPb的连接结构和操作效果基本上与R子像素SPr相同，所以将简要进行或完全省略进一步的描述。如图8中所示，R子像素SPr包括R主显示单元SPrl和R辅助显示单元SPr2,在它们之间夹有第一栅极线GLl。R主显示单元SPrl包括第一像素电极Epl、与第一像素电极Epl相对以组成第一LC电容器Clcl的第一公共电极Eel、和第一存储电容器Cstl。第一像素电极Epl通过第一开关STl与第一数据线DLl连接。第一开关STl响应于扫描脉冲SPl而导通，因而向第一像素电极Epl施加第一数据线DLl上的数据电压Vdata。第一开关STl的栅极与第一栅极线GLl连接，第一开关STl的源极与第一数据线DLl连接，第一开关STl的漏极与第一像素电极Epl连接。第一公共电极Ecl与充有公共电压Vcom的公共线CL连接。通过使第一像素电极Epl和公共线CL叠置并且在它们之间插入绝缘层而形成第一存储电容器Cstl。R辅助显示单元SPr2包括第二像素电极Ep2、与第二像素电极Ep2相对以组成第二 LC电容器Clc2的第二公共电极Ec2、和第二存储电容器Cst2。第二像素电极Ep2通过第二开关ST2与第一数据线DLl连接。第二开关ST2响应于扫描脉冲SPl而导通，因而向第二像素电极Ep2施加第一数据线DLl上的数据电压Vdata。第二开关ST2的栅极与第一栅极线GLl连接，第二开关ST2的源极与第一数据线DLl连接，第二开关ST2的漏极与第二像素电极Ep2连接。第二公共电极Ec2与充有公共电压Vcom的公共线CL连接。通过使第二像素电极Ep2和公共线CL叠置并且在它们之间插入绝缘层形成第二存储电容器Cst2。第二像素电极Ep2通过放电控制开关DST与公共线CL连接。放电控制开关DST响应于第一 DC控制电压LCVl和第二 DC控制电压LCV2选择性地导通或关断在像素电极Ep2与公共线CL之间的电流通路。放电控制开关DST的栅极与放电控制线CONL连接，放电控制开关DST的源极与第二像素电极Ep2连接，放电控制开关DST的漏极与公共线CL连接。当向放电控制线CONL施加第一 DC控制电压LCVl时，放电控制开关DST完全关闭放电控制开关DST的源极-漏极沟道并切断在第二像素电极Ep2与公共线CL之间的电流通路。当向放电控制线CONL施加第二 DC控制电压LCV2时，放电控制开关DST部分地打开放电控制开关DST的源极-漏极沟道并部分地导通第二像素电极Ep2与公共线CL之间的电流通路。将放电控制开关DST设计为使其具有与第一和第二开关STl和ST2相同的沟道电容。因而，通过向放电控制线CONL施加低于栅极高电压VGH的第二 DC控制电压LCV2，放电控制开关DST的ON状态具有低于全开电平的微开电平。即使第二开关ST2和放电控制开关DST同时导通，第二开关ST2的沟道电阻大于放电控制开关DST的沟道电阻。结果，在放电控制开关DST中流动的电流量小于在第二开关ST2中流动的电流量。下面描述具有上述连接构造的R子像素SPr的操作和操作效果。
在2D模式中，放电控制开关DST在周期Tl和T2期间响应于第一 DC控制电压LCVl而持续保持在关断状态。在周期Tl期间，第一和第二开关STl和ST2响应于以与栅极高电压VGH相同的电压电平输入的扫描脉冲SPl而同时以全开电平导通。由于第一开关STl的导通操作，R主显示单元SPrl的第一像素电极Epl被充入作为用于2D图像显示的数据电压Vdata的第一像素电压Vpl。由于第二开关ST2的导通操作，R辅助显示单元SPr2的第二像素电极Ep2被充入作为用于2D图像显示的数据电压Vdata的第二像素电压Vp2。因为第一和第二开关STl和ST2以相同的方式设计，所以第二像素电压Vp2基本上等于第一像素电压Vpl。在周期T2期间，第一和第二开关STl和ST2响应于以与栅极低电压VGL相同的电压电平输入的扫描脉冲SPl而同时关断。由于第一开关STl的关断操作而已被充到R主显示单元SPrl的第一像素电极Epl的第一像素电压Vpl由于反冲电压的影响而被移位A VP1，然后通过第一存储电容器Cstl保持在移位后的电压电平。由于第二开关ST2的关断操作而已被充到R辅助显示单元SPr2的第二像素电极Ep2的第二像素电压Vp2由于反冲电压的影响而被移位A VPl，然后通过第二存储电容器Cst2保持在移位后的电压电平。在周期Tl和T2期间，向R主显示单元SPrl的第一公共电极Ecl和R辅助显示单元SPr2的第二公共电极Ec2施加公共电压Vcom。第一像素电压Vpl和公共电压Vcom之间的差基本上等于第二像素电压Vp2和公共电压Vcom之间的差。像素电极和公共电极之间的差与透射率具有图10中所示的正比例关系。结果，如图11中所示，R主显示单元SPrl和R辅助显示单元SPr2显示相同灰度级的2D图像。R辅助显示单元SPr2上显示的2D图像用于增加2D图像的亮度。下面参照图14A和14B描述在3D模式中R子像素SPr的操作和操作效果。在3D模式中，放电控制开关DST在周期Tl和T2期间响应于第二 DC控制电压LCV2而持续保持在微开电平的ON状态。在周期Tl期间，第一和第二开关STl和ST2响应于以与栅极高电压VGH相同的电压电平输入的扫描脉冲SPl而同时以全开电平导通。由于第一开关STl的导通操作，R主显示单元SPrl的第一像素电极Epl被充入作为用于3D图像显示的数据电压Vdata的第一像素电压Vpl。由于第二开关ST2的导通操作，R辅助显示单元SPr2的第二像素电极Ep2被充入作为用于3D图像显示的数据电压Vdata的第二像素电压Vp2。如图14A中所示，在周期Tl期间，具有全开电平的ON状态的第二开关ST2的沟道电阻R(ST2)比具有微开电平的ON状态的放电控制开关DST的沟道电阻R(DST)小得多。因而，进入第二像素电极Ep2的充电电流比从第二像素电极Ep2释放的放电电流大得多。结果，因为具有微开电平的ON状态的放电控制开关DST在周期Tl期间几乎不影响第二像素电压Vp2的充电特性，所以第二像素电压Vp2被充电到与第一像素电压Vpl类似的电压电平。在周期T2期间，第一和第二开关STl和ST2响应于以与栅极低电压VGL相同的电压电平输入的扫描脉冲SPl而同时关断。由于第一开关STl的关断操作而已被充到R主显示单元SPrl的第一像素电极Epl的第一像素电压Vpl由于反冲电压的影响而被移位A VP1，然后通过第一存储电容器Cstl保持在移位后的电压电平。由于第二开关ST2的关断操作而已被充到R辅助显示单元SPr2的第二像素电极Ep2的第二像素电压Vp2由于反冲电压的影响而被移位AVP1。此外，如图 14B中所示，由于从第二像素电极Ep2释放的放电电流，第二像素电压Vp2在预定时间段内被放电到与公共电压Vcom相同的电压电平。在图14B中，具有微开电平的ON状态的放电控制开关DST的沟道电阻R(DST)比具有OFF状态的第二开关ST2的沟道电阻R(ST2)小得多。结果，从第二像素电极Ep2释放的放电电流比进入第二像素电极Ep2的漏电流大得多。已完成放电的第二像素电压Vp2不受图16中所示的反冲电压AVP2的影响，并且通过第二存储电容器Cst2保持在与公共电压Vcom相同的电压电平。在周期Tl和T2期间，向R主显示单元SPrl的第一公共电极Ecl和R辅助显示单元SPr2的第二公共电极Ec2施加公共电压Vcom。与第一像素电压Vpl和公共电压Vcom之间的差不同，第二像素电压Vp2和公共电压Vcom之间的差基本上为零。结果，根据图10中所示的电压差-透射率特性，如图12中所示，R主显示单元SPrl显示预定灰度级的3D图像，R辅助显示单元SPr2显示黑色灰度级的3D图像。因而，R辅助显示单元SPr2起着有源黑条纹的作用。如图13中所示，R辅助显示单元SPr2上显示的黑色图像增加了在垂直方向上彼此相邻的3D图像之间(即左眼图像L和右眼图像R之间)的显示距离D。因此，无需单独的黑条纹图案，就可通过黑色图像确保不会产生串扰的宽范围的3D垂直视角。图15示出了 3D模式中的模拟结果。在图15示出的模拟结果中，在大约28V的栅极高电压VGH与大约7. 5V的公共电压Vcom之间选择大约IOV的第二 DC控制电压LCV2。在这种情况下，根据本发明的实施方式，在周期T2期间已完成放电的第二像素电压Vp2可保持在与公共电压Vcom相同的电压电平而不受反冲电压的影响，同时在周期Tl期间不会降低第二像素电压Vp2的充电特性(即，在周期Tl期间第二像素电压Vp2被充电到与第一像素电压Vpl类似的电压电平)。图16到18示出了在3D模式中，当向基于图8中所示的子像素电路的放电控制开关的栅极施加脉冲形式的控制电压时产生的副作用。与根据本发明实施方式的图9中所示的波形不同，如图16中所示，施加脉冲形式的控制电压VCT。就是说，仅在周期T3期间施加与栅极高电压VGH具有相同电压电平的控制电压VCT，在其余周期T1、T2和T4期间施加与栅极低电压VGL具有相同电压电平的控制电压VCT。与本发明的实施方式不同，在图16所示的波形中，由于在放电控制开关从导通状态转变为关断状态时(即从周期T3转变为周期T4时)的反冲电压的影响，第二像素电压Vp2没有保持在放电电压电平(即公共电压Vcom的电平)，而是从公共电压Vcom向下移位了 AVP2。根据图10中所示的电压差-透射率特性，当电压差增加时，透射率增加。因此，如图17中所示，在周期T4期间必须显示黑色图像的辅助显示单元SPr2透射与电压移位量AVP2相对应的光，并显示灰度图像。如图18中所示，当辅助显示单元在3D模式中不用作黑条纹时，左眼图像的漏光LI穿过第二延迟器RT2并与右眼图像Rl混合。换句话说，左眼图像的漏光LI对应于右圆偏振光的干涉量R1’并与右眼图像混合。此外，右眼图像的漏光Rl穿过第一延迟器RTl并与左眼图像L2混合。换句话说，右眼图像的漏光Rl对应于左圆偏振光的干涉量L2’并与左眼图像L2混合。因为漏光LI和漏光Rl导致3D串扰，所以在图16所示的波形中很难加宽 3D图像的垂直视角a。如上所述，根据本发明实施方式的图像显示装置将每个子像素划分为主显示单元和辅助显示单元并使用DC电平的控制电压来控制放电控制开关，从而辅助显示单元用作有源黑条纹。因此，根据本发明实施方式的图像显示装置能确保较宽的3D图像的垂直视角，而不会降低2D图像的亮度。尽管参照多个示例性的实施方式描述了本发明，但应当理解，所属领域技术人员能设计出落入本发明的原理范围内的大量其他修改例和实施方式。更具体地，在说明书、附图和所附权利要求书的范围内，在组成部件和/或主题组合布置的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外，替代使用对于所属领域技术人员来说也将是显而易见的。
权利要求
1.一种图像显示装置，包括 显示面板，被构造成选择性地显示2D图像和3D图像，所述显示面板包括多个子像素； 图案化延迟器，被构造成将来自所述显示面板的光分离为第一偏振光和第二偏振光；和 控制电压产生器，被构造成产生具有关电平的第一 DC控制电压和具有高于所述关电平但低于全开电平的微开电平的第二 DC控制电压，并根据驱动模式选择性地输出所述第一 DC控制电压和所述第二 DC控制电压， 其中所述多个子像素中的每个包括 主显示单元，包括通过第一开关与数据线连接的第一像素电极和与所述第一像素电极相对并与公共线连接的第一公共电极；和 辅助显示单元，包括通过第二开关与所述数据线连接的第二像素电极、与所述第二像素电极相对并与所述公共线连接的第二公共电极、以及根据驱动模式选择性地将所述第二像素电极连接到所述公共线的放电控制开关， 其中所述放电控制开关在用于实现2D图像的2D模式中通过所述第一 DC控制电压而关断，并在用于实现3D图像的3D模式中通过所述第二 DC控制电压而微导通。
2.根据权利要求I所述的图像显示装置，其中所述显示面板还包括被选择性地施加所述第一 DC控制电压和所述第二 DC控制电压的放电控制线， 其中所述放电控制开关具有与所述放电控制线连接的栅极、与所述第二像素电极连接的源极、和与被充有公共电压的所述公共线连接的漏极。
3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其中所述放电控制开关在2D模式中断开在所述第二像素电极与所述公共线之间的电流通路， 其中所述放电控制开关在3D模式中导通在所述第二像素电极与所述公共线之间的电流通路并将所述第二像素电极放电，从而充到所述第二像素电极的电压与所述公共电压处于相同的电压电平。
4.根据权利要求2所述的图像显示装置，其中具有所述微开电平的第二DC控制电压大于所述公共电压。
5.根据权利要求I所述的图像显示装置，其中所述第一开关和所述第二开关与同一栅极线连接并响应于被施加到所述同一栅极线的扫描脉冲而同时导通、关断。
6.根据权利要求I所述的图像显示装置，其中当所述主显示单元的所述第一像素电极和所述第一公共电极之间的电压差增加时，所述主显示单元的透射率增加， 其中当所述辅助显示单元的所述第二像素电极和所述第二公共电极之间的电压差增加时，所述辅助显示单元的透射率增加。
7.根据权利要求6所述的图像显示装置，其中所述主显示单元和所述辅助显示单元在2D模式中显示相同的2D图像， 其中在3D模式中，所述主显示单元显示3D图像并且所述辅助显示单元显示黑色图像。
8.根据权利要求2所述的图像显示装置，其中所述控制电压产生器包括 DC-DC产生器，被构造成使用输入的DC电源产生所述第一 DC控制电压和所述第二 DC控制电压；和 多路复用器，被构造成响应于模式选择信号而选择性地向所述放电控制线输出所述第一 DC控制电压和所述第二 DC控制电压 。
全文摘要
本发明公开一种图像显示装置。该图像显示装置包括包括多个子像素并选择性地显示2D图像和3D图像的显示面板；用于将来自所述显示面板的光分离为第一偏振光和第二偏振光的图案化延迟器；以及控制电压产生器，用于产生具有关电平的第一DC控制电压和具有高于所述关电平但低于全开电平的微开电平的第二DC控制电压，并根据驱动模式选择性地输出所述第一DC控制电压和所述第二DC控制电压。
文档编号H04N13/04GK102769768SQ201110461249
公开日2012年11月7日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年5月6日
发明者黄旷兆 申请人:乐金显示有限公司