发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种驱动显示面板的方法,其中,所述方法能够通过增加所述显示面板的亮度值和响应时间来提高3D立体图像的显示质量。
本发明的示例性实施例还提供了一种执行驱动显示面板的方法的显示设备。
根据本发明的示例性实施例,提供了一种驱动显示面板的方法。在所述方法中,在二维(2D)图像模式中驱动像素部分的第一子区域和第二子区域,其中,在2D图像模式中,在第一子区域和第二子区域之间存在第一亮度差。在三维(3D)图像模式中驱动像素部分的第一子区域和第二子区域,其中,在3D图像模式中,在第一子区域和第二子区域之间存在第二亮度差,第二亮度差小于第一亮度差。
在本发明的示例性实施例中,在3D图像模式中,像素部分的第一子区域的亮度值大致等于像素部分的第二子区域的亮度值。
在本发明的示例性实施例中,接收的图像信号可被确定为用于2D图像模式或3D图像模式,并可基于确定的图像模式产生第一垂直开始信号和第二垂直开始信号。
在本发明的示例性实施例中,当在2D图像模式中驱动像素部分的第一子区域和第二子区域时,可基于具有高电平和低电平的第一垂直开始信号,产生具有高电平和低电平的第一子栅极信号。响应于高电平的第一垂直开始信号,数据电压可被充入第一液晶(LC)电容器和第二LC电容器,其中,第一LC电容器布置在像素部分的第一子区域中,第二LC电容器布置在像素部分的第二子区域中。可基于具有高电平和低电平的第二垂直开始信号,产生具有高电平和低电平的第二子栅极信号。响应于高电平的第二垂直开始信号,充入第二LC电容器的数据电压可被部分放电。
在本发明的示例性实施例中,当在3D图像模式中驱动像素部分的第一子区域和第二子区域时,可基于具有高电平和低电平的第一垂直开始信号,产生具有高电平和低电平的第一子栅极信号。响应于高电平的第一垂直开始信号,数据电压可被充入第一LC电容器和第二LC电容器,其中,第一LC电容器布置在像素部分的第一子区域中,第二LC电容器布置在像素部分的第二子区域中。可基于低电平的第二垂直开始信号产生低电平的第二子栅极信号。响应于低电平的第二垂直开始信号,可保持充入第二LC电容器的数据电压。
在本发明的示例性实施例中,在用于黑色图像信号的帧期间,阻止数据电压被充入第一LC电容器和第二LC电容器,其中,用于黑色图像信号的帧在处理左眼图像信号和右眼图像信号的帧之间出现。
根据本发明的示例性实施例,提供了一种驱动显示面板的方法。在所述方法中,在2D图像模式或3D图像模式中,在帧的第一周期期间将数据电压充入像素部分的第一LC电容器和第二LC电容器中的每个。在2D图像模式中,在帧的第二周期期间可对充入第二LC电容器的数据电压部分放电,或者在3D图像模式中,在帧的第二周期期间可保持充入第二LC电容器的数据电压。
所述方法还可包括:在3D图像模式中,在用于黑色图像信号的帧期间,阻止数据电压被充入第一LC电容器和第二LC电容器,其中,用于黑色图像信号的帧在处理左眼图像信号和右眼图像信号的帧之间出现。
根据本发明的示例性实施例,一种显示设备包括显示面板和面板驱动部分。显示面板包括多个像素部分,其中,每个像素部分包括第一子区域和第二子区域。面板驱动部分在2D图像模式中驱动第一子区域具有第一亮度值并驱动第二子区域具有第二亮度值,在3D图像模式中驱动第一子区域和第二子区域具有相等的亮度值。
在本发明的示例性实施例中,每个像素部分可包括:第一LC电容器,布置在第一子区域中,并通过第一开关元件连接到数据线和第n(其中,n是自然数)条栅极线;第二LC电容器,布置在第二子区域中,并通过第二开关元件连接到数据线和第n条栅极线;下拉电容器,通过第三开关元件连接到第二LC电容器和第n+1条栅极线,并通过第三开关元件对充入第二LC电容器的电压进行分压。
在本发明的示例性实施例中,面板驱动部分可包括:时序控制部分,基于图像信号的图像模式产生第一垂直开始信号和第二垂直开始信号;栅极驱动部分,包括第一子栅极电路和第二子栅极电路,第一子栅极电路基于第一垂直开始信号产生第一子栅极信号,第二子栅极电路基于第二垂直开始信号产生第二子栅极信号;数据驱动部分,将图像信号转换为数据电压。其中,第一子栅极信号被施加到第n条栅极线,第二子栅极信号被施加到第n+1条栅极线,数据电压被施加到数据线。
在本发明的示例性实施例中,时序控制部分可在2D图像模式中产生具有高电平和低电平的第一垂直开始信号和第二垂直开始信号,并且可在3D图像模式中产生具有高电平和低电平的第一垂直开始信号和具有低电平的第二垂直开始信号。
在本发明的示例性实施例中,在2D图像模式中,第一垂直开始信号相对于第二垂直开始信号被延迟。
在本发明的示例性实施例中,时序控制部分可产生第一时钟信号和与第一时钟信号不同的第二时钟信号,以将第一时钟信号和第二时钟信号提供给第一子栅极电路,并产生第三时钟信号和与第三时钟信号不同的第四时钟信号,以将第三时钟信号和第四时钟信号提供给第二子栅极电路。
在本发明的示例性实施例中,第一子栅极电路可在2D图像模式和3D图像模式中基于第一垂直开始信号产生具有高电平和低电平的第一子栅极信号。
在本发明的示例性实施例中,第二子栅极电路可在2D图像模式中基于第二垂直开始信号产生具有高电平和低电平的第二子栅极信号,并可在3D图像模式中基于第二垂直开始信号产生低电平的第二子栅极信号。
在本发明的示例性实施例中,第一子栅极信号和第二子栅极信号中的每个的高电平可大致与第一时钟信号、第二时钟信号、第三时钟信号和第四时钟信号中的每个的高电平相同。
在本发明的示例性实施例中,第一子栅极电路和第二子栅极电路中的每个可接收截止电压,并且第一子栅极信号和第二子栅极信号中的每个的低电平可大致与截止电压相同。
在本发明的示例性实施例中,在3D图像模式中,时序控制部分可接收左眼图像信号和右眼图像信号。
在本发明的示例性实施例中,在3D图像模式中,时序控制部分可在第N(其中,N是自然数)帧期间接收第一左眼图像信号,在第N+1帧期间接收第二左眼图像信号,在第N+2帧期间接收第一右眼图像信号,在第N+3帧期间接收第二右眼图像信号。
在本发明的示例性实施例中,在3D图像模式中,时序控制部分可接收左眼图像信号、右眼图像信号和黑色图像信号。
在本发明的示例性实施例中,在3D图像模式中,时序控制部分可在第N(其中,N是自然数)帧期间接收左眼图像信号,在第N+1帧期间接收黑色图像信号,在第N+2帧期间接收右眼图像信号。
在本发明的示例性实施例中,数据驱动部分可阻止与黑色图像信号相应的数据电压被施加到数据线。
根据本发明的示例性实施例,一种驱动显示面板的方法包括:在2D图像模式中在帧的第一周期和第二周期期间以高亮度值驱动像素部分的第一子区域;在2D图像模式中在帧的第一周期期间以高亮度值驱动像素部分的第二子区域,并在2D图像模式中在帧的第二周期期间以低亮度值驱动像素部分的第二子区域;在3D图像模式中在帧的第一周期和第二周期期间以高亮度值驱动像素部分的第一子区域和第二子区域。
在本发明的示例性实施例中,当在3D图像模式中驱动像素部分的第一子区域和第二子区域时,数据电压可不被输出到显示面板。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细解释本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的显示设备的框图。图2是示出根据本发明的示例性实施例的图1的像素部分的等效电路图。
参照图1和图2,显示设备包括显示面板100和面板驱动部分500。面板驱动部分500包括时序控制部分200、数据驱动部分300和栅极驱动部分400。
显示面板100可包括显示区域DA和环绕在显示区域DA周围的外围区域PA。多个像素部分P布置在显示区域DA上,每个像素部分P包括多个子区域SP1和SP2。数据驱动部分300和栅极驱动部分400(诸如芯片类型或载带封装(TCP)类型)可安装在外围区域PA上。
面板驱动部分500在二维(2D)图像模式和三维(3D)图像模式中驱动显示面板100。面板驱动部分500在2D图像模式中驱动显示面板100以在像素区域P的多个子区域SP1和SP2之间具有第一亮度差,并在3D图像模式中驱动显示面板100以在像素部分P的多个子区域SP1和SP2之间具有第二亮度差。第二亮度差小于第一亮度差。然而,第二亮度差可以与第一亮度差相同或者大于第一亮度差。
例如,参照图2,每个像素部分P包括:第一开关元件TR1、第一液晶(LC)电容器CLC1、第一存储电容器CST1、第二开关元件TR2、第二LC电容器CLC2、第二存储电容器CST2、第三开关元件TR3和下拉电容器(downcapacitor)Cd。像素部分P的像素区域可包括:布置有第一LC电容器CLC1的第一子区域SP1和布置有第二LC电容器CLC2的第二子区域SP2。第一子区域SP1还可包括第一存储电容器CST1和第一开关元件TR1。第二子区域SP1还可包括第二存储电容器CST2、下拉电容器Cd、第二开关元件TR2和第三开关元件TR3。
第一开关元件TR1连接到第n条栅极线GLn(其中,n是自然数)、数据线DL和第一LC电容器CLC1的第一子电极SE1。第二开关元件TR2连接到第n条栅极线GLn、数据线DL和第二LC电容器CLC2的第二子电极SE2。第三开关元件TR3连接到第n+1条栅极线GLn+1、第二LC电容器CLC2的第二子电极SE2和下拉电容器Cd的第一电极E1。第一LC电容器CLC1和第二LC电容器CLC2的其他电极以及下拉电容器Cd的第二电极E2可连接到参考电压Vcom。
在高电平的第一子栅极信号被施加到第n条栅极线GLn的第一周期期间,第一开关元件TR1和第二开关元件TR2导通。第一开关元件TR1和第二开关元件TR2将施加到数据线DL的数据电压提供给第一LC电容器CLC1的第一子电极SE1和第二LC电容器CLC2的第二子电极SE2。在第一周期之后,在高电平的第二子栅极信号被施加到第n+1条栅极线GLn+1的第二周期期间,第三开关元件TR3导通,从而施加到第二LC电容器CLC2的第二子电极SE2的数据电压被下拉电容器Cd部分共享。因此,在第二周期中,数据电压保持充入第一LC电容器CLC1,但在第二LC电容器CLC2中存在低于第一LC电容器CLC1中的数据电压的电压。因此,在第二周期中,像素部分P的第一子区域SP1具有第一亮度值且像素部分P的第二子区域SP2具有低于第一亮度值的第二亮度值。换句话说,像素部分P被驱动,从而像素部分P被划分为高亮度的第一子区域SP1和低亮度的第二子区域SP2。如图1中所示,第一子区域SP1和第二子区域SP2可具有不同大小,第一子区域SP1可大于第二子区域SP2或具有相同大小。另外,第二子区域SP2可布置在像素区域P的顶部,而第一子区域SP1可布置在像素部分P的底部。
时序控制部分200基于从外部装置接收的控制信号CS产生时序控制信号,以控制数据驱动部分300和栅极驱动部分400。时序控制部分200基于控制信号CS接收图像信号IN_DATA并将图像信号作为OUT_DATA输出到数据驱动部分300。
控制信号CS可包括垂直同步信号、水平同步信号、点时钟信号、3D使能信号等。3D使能信号可在图像信号IN_DATA用于2D图像模式时具有低电平,并在图像信号IN_DATA用于3D图像模式时具有高电平。
时序控制信号可包括第一垂直开始信号STV1、第二垂直开始信号STV2、第一时钟信号CPV1、第二时钟信号CPV2、第三时钟信号CPV3、第四时钟信号CPV4等。时序控制部分200基于3D使能信号产生第二垂直开始信号STV2。例如,第二垂直开始信号STV2在通过3D使能信号识别的2D图像模式中被产生为在一帧周期内具有高电平和低电平的交流信号,并在通过3D使能信号识别的3D图像模式中被产生为具有低电平的直流信号。
数据驱动部分300基于时序控制信号将图像信号OUT_DATA转换为模拟类型的数据电压,并将所述数据电压输出到显示面板100。数据电压可具有相对于参考电压(例如,参考电压Vcom)的正极性或负极性。
栅极驱动部分400基于时序控制信号产生多个第一子栅极信号和多个第二子栅极信号。栅极驱动部分400使用第一垂直开始信号STV1、第一时钟信号CPV1和第二时钟信号CPV2产生第一子栅极信号,并使用第二垂直开始信号STV2、第三时钟信号CPV3和第四时钟信号CPV4产生第二子栅极信号。在2D图像模式中,栅极驱动部分400响应于具有高电平和低电平的第一垂直开始信号STV1和第二垂直开始信号STV2中的每一个产生具有高电平和低电平的第一子栅极信号和第二子栅极信号中的每一个。在3D图像模式中,栅极驱动部分400响应于具有高电平和低电平的第一垂直开始信号STV1产生第一子栅极信号,并响应于低电平的第二垂直开始信号STV2产生低电平的第二子栅极信号。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的图1的时序控制部分200的输入和输出信号的时序图。
参照图1和图3,时序控制部分200接收3D使能信号3D_En(作为控制信号CS)和图像信号IN_DATA。
3D使能信号3D_En是用于识别图像信号IN_DATA是用于2D图像模式还是用于3D图像模式的信号。当图像信号IN_DATA用于3D图像模式时,图像信号IN_DATA包括以240Hz的驱动频率接收的左眼图像信号L1、左眼图像信号L2、右眼图像信号R1和右眼图像信号R2。这里,以240Hz的驱动频率驱动3D图像模式,并且所述驱动频率可被不同地设置。例如,3D图像模式的驱动频率可被设置为360Hz、180Hz或120Hz。
时序控制部分200基于3D使能信号3D_En产生与当前的图像信号IN_DATA相应的时序控制信号。
当3D使能信号3D_En具有低电平时,时序控制部分200确定图像信号IN_DATA是2D图像信号,并产生用于2D图像模式的时序控制信号。2D图像模式的时序控制信号可包括第一垂直开始信号STV1和第二垂直开始信号STV2。用于2D图像模式的第一垂直开始信号STV1是具有帧周期的交流信号。用于2D图像模式的第二垂直开始信号STV2是具有帧周期但相对于第一垂直开始信号STV1被延迟的交流信号。
当3D使能信号3D_En具有高电平时,时序控制部分200确定图像信号IN_DATA是3D图像信号,并产生用于3D图像模式时序控制信号。3D图像模式的时序控制信号可包括第一垂直开始信号STV1和第二垂直开始信号STV2。用于3D图像模式的第一垂直开始信号STV1与用于2D图像模式的第一垂直开始信号STV1基本相同(例如,具有帧周期的交流信号)。用于3D图像模式的第二垂直开始信号STV2与2D图像模式的第二垂直开始信号STV2不同,因为用于3D图像模式的第二垂直开始信号STV2是低电平的直流信号。
在预设周期之后(所述预设周期可在例如当3D_En信号从低到高的转换时开始),时序控制部分200基于3D使能信号3D_En,以240Hz的驱动频率将左眼图像信号L1、左眼图像信号L2、右眼图像信号R1和右眼图像信号R2作为OUT_DATA输出到数据驱动部分300。
图4是示出根据本发明的示例性实施例的图1的栅极驱动部分400的框图。
参照图1和图4,栅极驱动部分400包括第一子栅极电路410和第二子栅极电路420。第一子栅极电路410和第二子栅极电路420可布置在显示面板100的栅极驱动部分400中或外围区域PA上。
第一子栅极电路410包括多个级(stage)SRC11、SRC12、SRC13、SRC14、...,并接收第一垂直开始信号STV1、第一时钟信号CPV1和第二时钟信号CPV2。
级SRC11、SRC12、SRC13、SRC14、...中的每一个包括输入端D、时钟端CT和输出端Q,并可以是数据触发器(D-FF)。级SRC11、SRC12、SRC13、SRC14、...中的每一个可实现为其他延迟类型的电路。输入端D接收第一垂直开始信号STV1或前一级的输出信号。时钟端CT接收第一时钟信号CPV1或第二时钟信号CPV2。例如,奇数级SRC11、SRC13、...接收第一时钟信号CPV1,偶数级SRC12、SRC14、...接收第二时钟信号CPV2。第一时钟信号CPV1相对于第二时钟信号CPV2可具有延迟差,并可与第二时钟信号CPV2相同或不同。输出端Q以与第一时钟信号CPV1或第二时钟信号CPV2同步的方式输出栅极信号G11、G12、G13、G14、...。
第二子栅极电路420包括多个级SRC21、SRC22、SRC23、...,并接收第二垂直开始信号STV2、第三时钟信号CPV3和第四时钟信号CPV4。
级SRC21、SRC22、SRC23、...中的每一个包括输入端D、时钟端CT和输出端Q,并可以是数据触发器(D-FF)。级SRC21、SRC22、SRC23、...中的每一个可实现为其他延迟类型的电路。
输入端D接收第二垂直开始信号STV2或前一级的输出信号。时钟端CT接收第三时钟信号CPV3或第四时钟信号CPV4。例如,奇数级SRC21、SRC23、...接收第三时钟信号CPV3,偶数级SRC22、...接收第四时钟信号CPV4。第三时钟信号CPV3相对于第一时钟信号CPV1和第二时钟信号CPV2可具有延迟差,并可与第一时钟信号CPV1和第二时钟信号CPV2不同。第三时钟信号CPV3可与第一时钟信号CPV1和第二时钟信号CPV2中的一个或两个相同。第三时钟信号CPV3相对于第四时钟信号CPV4可具有延迟差,并可与第四时钟信号CPV4相同或不同。第四时钟信号CPV4可与第一时钟信号CPV1和第二时钟信号CPV2中的一个或两个相同。输出端Q以与第三时钟信号CPV3或第四时钟信号CPV4同步的方式输出栅极信号G21、G22、G23、...。
图5A和图5B是示出根据本发明的示例性实施例的驱动显示面板100的方法的时序图。更具体地讲,图5A示出在2D图像模式中驱动显示面板100的方法,图5B示出在3D图像模式中驱动显示面板100的方法。
参照图2、图4和图5A,在2D图像模式中,时序控制部分200基于控制信号CS产生用于2D图像模式的时序控制信号。用于2D图像模式的时序控制信号包括第一垂直开始信号STV1、第二垂直开始信号STV2、第一时钟信号CPV1、第二时钟信号CPV2、第三时钟信号CPV3、第四时钟信号CPV4、数据使能信号DE等。
时序控制部分200每1水平周期(1H)以与数据使能信号同步的方式将图像信号OUT_DATA提供给数据驱动部分300。数据驱动部分300将图像信号OUT_DATA转换为模拟类型的数据电压DATA_V,并每1水平周期(1H)将数据电压DATA_V提供给数据线DL。数据电压DATA_V相对于参考电压Vcom可具有正极性(+)或与正极性(+)相反的负极性(-)。
第一垂直开始信号STV1、第一时钟信号CPV1和第二时钟信号CPV2被提供给第一子栅极电路410,第二垂直开始信号STV2、第三时钟信号CPV3和第四时钟信号CPV4被提供给第二子栅极电路420。
例如,在第一级SRC11的输入端D中接收第一垂直开始信号STV1并在第一级SRC11的时钟端CT中接收第一时钟信号CPV1。第一级SRC11响应于高电平的第一垂直开始信号STV1以与第一时钟信号CPV1同步的方式输出栅极信号G11。在第二级SRC12的输入端D中接收第一级SRC11的栅极信号G11并在第二级SRC12的时钟端CT中接收第二时钟信号CPV2。第二级SRC12响应于栅极信号G11以与第二时钟信号CPV2同步的方式输出栅极信号G12。如上所述,第一子栅极电路410顺序输出栅极信号G11、G12、...。栅极信号G11、G12、...中的每一个是施加到像素部分P的第n条栅极线GLn的第一子栅极信号。
响应于被施加到像素部分P的第n条栅极线GLn的第一子栅极信号,连接到第n条栅极线GLn的第一子区域SP1的第一开关元件TR1和第二子区域SP2的第二开关元件TR2导通。数据电压DATA_V被施加到数据线DL,被提供给第一LC电容器CLC1的第一子电极SE1和第二LC电容器CLC2的第二子电极SE2,并被充入第一LC电容器CLC1和第二LC电容器CLC2。换句话说,在帧的第一周期I1期间数据电压DATA_V被充入第一LC电容器CLC1和第二LC电容器CLC2,从而像素部分P的第一子区域SP1和第二子区域SP2具有与数据电压DATA_V相应的第一亮度值H_L。应注意,图5A和图5B中的L_P是指像素部分P的亮度值。
此后,在第一级SRC21的输入端D中接收第二垂直开始信号STV2并在第一级SRC21的时钟端CT中接收第三时钟信号CPV3。第一级SRC21响应于高电平的第二垂直开始信号STV2以与第三时钟信号CPV3同步的方式输出栅极信号G21。在第二级SRC22的输入端D中接收第一级SRC21的栅极信号G21,并在第二级SRC22的时钟端CT中接收第四时钟信号CPV4。第二级SRC22响应于栅极信号G21以与第四时钟信号CPV4同步的方式输出栅极信号G22。如上所述,第二子栅极电路420顺序输出栅极信号G21、G22、...。栅极信号G21、G22、...中的每一个是施加到像素部分P的第n+1条栅极线GLn+1的第二子栅极信号。
响应于被施加到像素部分P的第n+1条栅极线GLn+1的第二子栅极信号,连接到第n+1条栅极线GLn+1的第三开关元件TR3被导通。这使得施加到第二LC电容器CLC2的第二子电极SE2的数据电压DATA_V被下拉电容器Cd部分共享。因此,低于数据电压DATA_V的电压被施加到第二LC电容器CLC2。换句话说,在帧的第二周期I2期间数据电压DATA_V从第二LC电容器CLC2被部分放电,从而第二子区域SP2具有低于第一亮度值H_L的第二亮度值L_L。
参照图2、图4和图5B,在3D图像模式中,时序控制部分200基于控制信号CS产生用于3D图像模式的时序控制信号。用于3D图像模式的时序控制信号包括:第一垂直开始信号STV1、第二垂直开始信号STV2、第一时钟信号CPV1、第二时钟信号CPV2、第三时钟信号CPV3、第四时钟信号CPV4、数据使能信号DE等。用于3D图像模式的第二垂直开始信号STV2是具有低电平的直流信号。
时序控制部分200每1水平周期(1H)以与数据使能信号DE同步的方式将图像信号OUT_DATA提供给数据驱动部分300。数据驱动部分300将图像信号OUT_DATA转换为模拟类型的数据电压DATA_V,并每1水平周期(1H)将数据电压DATA_V提供给数据线DL。
第一垂直开始信号STV1、第一时钟信号CPV1和第二时钟信号CPV2被提供给第一子栅极电路410,第二垂直开始信号STV2、第三时钟信号CPV3和第四时钟信号CPV4被提供给第二子栅极电路420。
使用第一子栅极电路410驱动像素部分P的方法与图5A中描述的方法基本相同,因此将省略任何重复的详细描述。因此,在3D图像模式中的帧的第一周期I1期间,像素部分P的第一子区域SP1和第二子区域SP2具有与数据电压DATA_V相应的第一亮度值H_L。
然而,在3D图像模式中的帧的第二周期I2期间通过施加第二垂直开始信号STV2来驱动像素部分P的方法在以下内容中不同,其中,所述第二垂直开始信号STV2是低电平的直流信号。
在第一级SRC21的输入端D中接收第二垂直开始信号STV2,并在第一级SRC21的时钟端CT中接收第三时钟信号CPV3。低电平的第二垂直开始信号STV2被施加到第一级SRC21,从而第一级SRC21基本上不被驱动,因此输出低电平的栅极信号G21。在第二级SRC22的输入端D中接收从第一级SRC21输出的低电平的栅极信号G21,并在第二级SRC22的时钟端CT中接收第四时钟信号CPV4。低电平的栅极信号G21被施加到第二级SRC22,从而第二级SRC22基本上不被驱动,因此输出低电平的栅极信号G22。如上所述,第二子栅极电路420顺序输出低电平的栅极信号G21、G22、...。低电平的栅极信号G21、G22、...中的每一个是被提供给像素部分P的第n+1条栅极线GLn+1的第二子栅极信号。
响应于被施加到像素部分P的第n+1条栅极线GLn+1的低电平的第二子栅极信号,连接到第n+1条栅极线GLn+1第三开关元件TR3截止。第三开关元件TR3截止,从而将不与下拉电容器Cd共享充入第二LC电容器CLC2的数据电压DATA_V。因此,在帧的第二周期I2期间在第二LC电容器CLC2中保持数据电压DATA_V。换句话说,第二LC电容器CLC2中的数据电压DATA_V在帧的第一周期I1和第二周期I2期间大致相同。因此,在第二周期I2中,第二子区域SP2可具有与第一子区域SP1的第一亮度值H_L相同的亮度值。
根据上述本发明的示例性实施例,在3D图像模式中,像素部分P的第二LC电容器CLC2未被放电,从而子区域SP2可具有与第一子区域SP1的亮度值相同的亮度值。因此,3D立体图像的亮度值可被提高。
表1包括示出当3D图像以240Hz的驱动频率被显示在显示面板100上时全白图像的亮度值的测量数据。
表1
参照表1,当第二垂直开始信号STV2是交流信号(所述交流信号与用于2D图像模式的交流信号相同)时,在3D图像模式中,全白图像的亮度值是约520尼特。然而,当第二垂直开始信号STV2是根据本发明的上述示例性实施例的低电平的直流信号时,在3D图像模式中,全白图像的亮度值是约560尼特。当第二垂直开始信号STV2是低电平的直流信号时,不与下拉电容器Cd共享充入第二LC电容器CLC2的数据电压。因此,在3D图像模式中,第二子区域SP2可具有与第一子区域SP1的亮度值相同的亮度值。因此。3D立体图像的亮度值被提高。
表2包括示出当3D图像以240Hz的驱动频率被显示在显示面板100上时LC的上升时间和下降时间的测量数据。
表2
表2的测量数据不应用用于提高LC的响应时间的过激励技术。
参照表2,当第二垂直开始信号STV2是交流信号时,LC从0灰度变为16灰度期间的上升时间为约25.5ms,并且LC从16灰度变为0灰度期间的下降时间为约2.87ms。LC从0灰度变为24灰度期间的上升时间为约17.3ms,并且LC从24灰度变为0灰度期间的下降时间为约2.7ms。LC从0灰度变为32灰度期间的上升时间为约17.0ms,并且LC从32灰度变为0灰度期间的下降时间为约2.9ms。LC从0灰度变为40灰度期间的上升时间为约17.7ms,并且LC从40灰度变为0灰度期间的下降时间为约3.0ms。LC从0灰度变为48灰度期间的上升时间为约15.0ms,并且LC从48灰度变为0灰度期间的下降时间为约3.2ms。
然而,当第二垂直开始信号STV2是根据本发明的上述示例性实施例的低电平的直流信号时,LC从0灰度变为16灰度期间的上升时间为约25.2ms,并且LC从16灰度变为0灰度期间的下降时间为约2.7ms。LC从0灰度变为24灰度期间的上升时间为约16.7ms,并且LC从24灰度变为0灰度期间的下降时间为约2.8ms。LC从0灰度变为32灰度期间的上升时间为约13.9ms,并且LC从32灰度变为0灰度期间的下降时间为约3.0ms。LC从0灰度变为40灰度期间的上升时间为约11.5ms,并且LC从40灰度变为0灰度期间的下降时间为约3.1ms。LC从0灰度变为48灰度期间的上升时间为约9.2ms,并且LC从48灰度变为0灰度期间的下降时间为约3.4ms。
如上所述,LC的响应时间可通过本发明的上述示例性实施例被提高。具体地讲,上升响应时间可被提高约17%。
图6是示出根据本发明的示例性实施例的显示设备的栅极驱动部分的框图。
参照如1和图6,栅极驱动部分600包括第一子栅极电路610和第二子栅极电路620。第一子栅极电路610和第二子栅极电路620可布置在显示面板100的外围区域PA上。第一子栅极电路610和第二子栅极电路620可布置在栅极驱动部分600中。第一子栅极电路610和第二子栅极电路620包括多个晶体管,其中,可经由与用于形成布置在显示面板100的显示区域DA上布置的第一开关元件TR1、第二开关元件TR2和第三开关元件TR3的处理基本相同的处理来形成所述多个晶体管。
第一子栅极电路610包括多个级SRC11、SRC12、SRC13、SRC14、...,并接收第一垂直开始信号STV1、截止电压VOFF、第一时钟信号CK1和第二时钟信号CK2。
所述级SRC11、SRC12、SRC13、SRC14、...中的每一个可包括第一输入端IN1、第二输入端IN2、第三输入端IN3、电压端VSS、输出端OT和进位端(carry terminal)CR。第一输入端IN1接收第一垂直开始信号STV1或前一级的进位信号。第二输入端IN2接收第一时钟信号CK1或第二时钟信号CK2。例如,奇数级SRC11、SRC13、...接收第一时钟信号CK1,偶数级SRC12、SRC14接收第二时钟信号CK2。第一时钟信号CK1与第二时钟信号CK2不同。换句话说,第一时钟信号CK1可具有与第二时钟信号CK2的频率相同的频率,但相对于第二时钟信号CK2具有延迟差。第三输入端IN3接收下一级的栅极信号。电压端VSS接收截止电压VOFF以提供低电平的栅极信号G11、G12、G13、...。输出端OT以与第一时钟信号CK1或第二时钟信号CK2同步的方式输出栅极信号G11、G12、G13、...。进位端CR以与栅极信号G11、G12、G13、...同步的方式输出进位信号。
第二子栅极电路620包括多个级SRC21、SRC22、SRC23、...,并接收第二垂直开始信号STV2、截止电压VOFF、第三时钟信号CK3和第四时钟信号CK4。
级SRC21、SRC22、SRC23、...中的每一个可包括第一输入端IN1、第二输入端IN2、第三输入端IN3、电压端VSS、输出端OT和进位端CR。第一输入端IN1接收第二垂直开始信号STV2或前一级的进位信号。第二输入端IN2接收第三时钟信号CK3或第四时钟信号CK4。例如,奇数级SRC21、SRC23、...接收第三时钟信号CK4,偶数级SRC22接收第四时钟信号CK4。第三时钟信号CK3与第四时钟信号CK4不同。换句话说,第三时钟信号CK3可具有与第四时钟信号CK4的频率相同的频率,但相对于第四时钟信号CK4具有延迟差。第三输入端IN3接收下一级的栅极信号。电压端VSS接收截止电压VOFF以提供低电平的栅极信号G21、G22、G23、...。输出端OT以与第三时钟信号CK3或第四时钟信号CK4同步的方式输出栅极信号G21、G22、G23、...。进位端CR以与栅极信号G21、G22、G23、...同步的方式输出进位信号。
图7A和图7B是示出根据本发明的示例性实施例的驱动具有图6的栅极驱动部分600的显示面板的方法的时序图。更具体地讲,图7A示出在2D图像模式中驱动显示面板的方法,图7B示出在3D图像模式中驱动显示面板的方法。
参照图2、图6和图7A,在2D图像模式中,时序控制部分200基于控制信号CS产生用于2D图像模式的时序控制信号。用于2D图像模式的时序控制信号包括:第一垂直开始信号STV1、第二垂直开始信号STV2、第一时钟信号CK1、第二时钟信号CK2、第三时钟信号CK3、第四时钟信号CK4、数据使能信号DE等。
时序控制部分200每1水平周期(1H)以与数据使能信号DE同步的方式将图像信号OUT_DATA提供给数据驱动部分300。数据驱动部分300将图像信号OUT_DATA转换为模拟类型的数据电压DATA_V,并每1水平周期(1H)将数据电压DATA_V提供给数据线DL。数据电压DATA_V相对于参考电压Vcom可具有正极性(+)或与正极性(+)相反的负极性(-)。
第一垂直开始信号STV1、第一时钟信号CK1和第二时钟信号CK2被提供给第一子栅极电路610,第二垂直开始信号STV2、第三时钟信号CK3和第四时钟信号CK4被提供给第二子栅极电路620。
例如,在第一级SRC11的第一输入端IN1中接收第一垂直开始信号STV1并在第一级SRC11的第二输入端IN2中接收第一时钟信号CK1。第一级SRC11响应于高电平的第一垂直开始信号STV1以与第一时钟信号CK1同步的方式输出高电压VON的栅极信号G11。第一级SRC11的进位端CR以与高电压VON的栅极信号G11同步的方式输出进位信号。第一级SRC11的第三输入端IN3接收第二级SRC12的栅极信号G12,并且第一级SRC11的电压端VSS接收截止电压VOFF。第一级SRC11响应于在第三输入端IN3接收的栅极信号G12,使用截止电压VOFF来对高电压VON的栅极信号G11放电。如上所述,第一子栅极电路610顺序输出栅极信号G11、G12、...。栅极信号G11、G12、...中的每一个是被提供给像素部分P的第n条栅极线GLn的第一子栅极信号。
响应于被提供给像素部分P的第n条栅极线GLn的第一子栅极信号,连接到第n条栅极线GLn的第一子区域SP1的第一开关元件TR1和第二子区域SP2的第二开关元件TR2导通。数据电压DATA_V被施加到数据线DL,被提供给第一LC电容器CLC1的第一子电极SE1和第二LC电容器CLC2的第二子电极SE2,并被充入第一LC电容器CLC1和第二LC电容器CLC2。换句话说,在帧的第一周期I1期间数据电压DATA_V被充入第一LC电容器CLC1和第二LC电容器CLC2,从而像素部分P的第一子区域SP1和第二子区域SP2具有与数据电压DATA_V相应的第一亮度值H_L。应注意,图7A和图7B中的L_P是指像素部分P的亮度值。
此后,在第一级SRC21的第一输入端IN1中接收第二垂直开始信号STV2并在第一级SRC21的第二输入端IN2中接收第三时钟信号CK3。第一级SRC21响应于高电平的第二垂直开始信号STV2以与第三时钟信号CK3同步的方式输出高电压VON的栅极信号G21。第一级SRC21的进位端CR以与高电压VON的栅极信号G21同步的方式输出进位信号。第一级SRC21的第三输入端IN3接收第二级SRC22的栅极信号G22,第一级SRC21的电压端VSS接收截止电压VOFF。第一级SRC21响应于在第三输入端IN3接收的栅极信号G22,将高电压VON的栅极信号G21放电至截止电压VOFF。如上所述,第二子栅极电路620顺序输出栅极信号G21、G22、...。栅极信号G21、G22、...中的每一个是被提供给像素部分P的第n+1条栅极线GLn+1的第二子栅极信号。
响应于被提供给像素部分P的第n+1条栅极线GLn+1的第二子栅极信号,连接到第n+1条栅极线GLn+1的第三开关元件TR3导通。施加到第二LC电容器CLC2的第二子电极SE2的数据电压DATA_V被下拉电容器Cd部分共享。因此,低于数据电压DATA_V的电压被施加到第二LC电容器CLC2。换句话说,在帧的第二周期I2期间数据电压DATA_V从第二LC电容器CLC2被部分放电。从而第二子区域SP2具有低于第一亮度值H_L的第二亮度值L_L。
参照图2、图6和图7B,在3D图像模式中,时序控制部分200基于控制信号CS产生用于3D图像模式的时序控制信号。用于3D图像模式的时序控制信号包括:第一垂直开始信号STV1、第二垂直开始信号STV2、第一时钟信号CK1、第二时钟信号CK2、第三时钟信号CK3、第四时钟信号CK4、数据使能信号DE等。用于3D图像模式的第二垂直开始信号STV2是具有低电平的直流信号。
时序控制部分200每1水平周期(1H)以与数据使能信号DE同步的方式将图像信号OUT_DATA提供给数据驱动部分300。数据驱动部分300将图像信号OUT_DATA转换为模拟类型的数据电压DATA_V,并每1水平周期(1H)将数据电压DATA_V提供给数据线DL。
第一垂直开始信号STV1、第一时钟信号CK1和第二时钟信号CK2被提供给第一子栅极电路610,第二垂直开始信号STV2、第三时钟信号CK3和第四时钟信号CK4被提供给第二子栅极电路620。
使用第一子栅极电路610驱动像素部分P的方法与在图7A中描述的方法基本相同。因此将省略任何重复的详细解释。因此,在3D图像模式中的帧的第一周期I1期间,像素部分P的第一子区域SP1和第二子区域SP2具有与数据电压DATA_V相应的第一亮度值H_L。
然而,在帧的第二周期I2期间通过施加第二垂直开始信号STV2来驱动像素部分P的方法在以下内容中不同,其中,所述第二垂直开始信号STV2是低电平的直流信号。
在第一级SRC21的第一输入端IN1中接收第二垂直开始信号STV2,并在第一级SRC21的第二输入端IN2中接收第三时钟信号CK3。低电平的第二垂直开始信号STV2被施加到第一级SRC21,从而第一级SRC基本上不被驱动,因此输出低电平的栅极信号G21和进位信号。在第二级SRC22的第一输入端IN1中接收从第一级SRC21输出的低电平的进位信号,并在第二级SRC22的第二输入端IN2中接收第四时钟信号CK4。低电平的进位信号被施加到第二级SRC22,从而第二级SRC22基本上不被驱动,因此输出低电平的栅极信号G22和进位信号。如上所述,第二子栅极电路620顺序输出低电平的栅极信号G21、G22、...。低电平的栅极信号G21、G22、...中的每一个是被提供给像素部分P的第n+1条栅极线GLn+1的第二子栅极信号。
响应于被提供给像素部分P的第n+1条栅极线GLn+1的第二子栅极信号,连接到第n+1条栅极线GLn+1第三开关元件TR3截止。第三开关元件TR3截止,从而将不与下拉电容器Cd共享充入第二LC电容器CLC2的数据电压DATA_V。因此,在帧的第二周期I2期间在第二LC电容器CLC2中保持数据电压DATA_V。换句话说,第二LC电容器CLC2中的数据电压DATA_V在帧的第一周期I1和第二周期I2期间大致相同。因此,在第二周期I2中,第二子区域SP2可具有与第一子区域SP1的第一亮度值H_L相同的亮度值。
根据上述本发明的示例性实施例,在3D图像模式中,像素部分P的第二LC电容器CLC2未被放电,从而第二子区域SP2可具有与第一子区域SP1的亮度值相同的亮度值。因此,3D立体图像的亮度值可被提高。
图8是示出根据本发明的示例性实施例的时序控制部分200的输入和输出信号的时序图。
参照图1和图8,时序控制部分200接收3D使能信号3D_En(作为控制信号CS)和图像信号IN_DATA。
在本发明的该示例性实施例中,图像信号IN_DATA用于3D图像,并包括以240Hz的驱动频率接收的左眼图像信号L、第一黑色图像信号B1、右眼图像信号R、第二黑色图像信号B2。然而,可以以各种其他驱动频率(诸如,作为示例的360Hz、180Hz和120Hz)来接收图像信号IN_DATA并内部驱动所述图像信号IN_DATA。
时序控制部分200基于3D使能信号3D_En来产生与当前的图像信号IN_DATA相应的时序控制信号。
当3D使能信号3D_En具有低电平时,时序控制部分200确定图像信号IN_DATA是2D图像信号,并产生用于2D图像模式的时序控制信号。用于2D图像模式的时序控制信号可包括第一垂直开始信号STV1和第二垂直开始信号STV2。第一垂直开始信号STV1是具有帧周期的交流信号,第二垂直开始信号STV2是具有帧周期但相对于第一垂直开始信号STV1被延迟的交流信号。
当3D使能信号3D_En具有高电平时,时序控制部分200确定图像信号IN_DATA是3D图像信号,并产生用于3D图像模式的时序控制信号。用于3D图像模式的时序控制信号可包括第一垂直开始信号STV1和第二垂直开始信号STV2。用于3D图像模式的第一垂直开始信号STV1与用于2D图像模式的第一垂直开始信号STV1基本相同(例如,具有帧周期的交流信号)。用于3D图像模式的第二垂直开始信号STV2是低电平的直流信号。
在预设周期之后(所述预设周期可在例如当3D_En信号从低转变为高时开始),时序控制部分200将左眼图像信号L和右眼图像信号R输出为OUT_DATA。更具体地讲,时序控制部分200在第N帧F_N期间输出左眼图像信号L,在第N+1帧F_N+1期间不输出第一黑色图像信号B1,在第N+2帧F_N+2期间输出右眼图像信号R,在第N+3帧F_N+3期间不输出第二黑色图像信号B2。
数据驱动部分300将从时序控制部分200输出的图像信号OUT_DATA转换为数据电压,并将所述数据电压提供给显示面板100。在3D图像模式中,数据驱动部分300在第N帧F_N期间输出左眼数据电压,在第N+1帧F_N+1期间不输出用于第一黑色图像的数据电压,在第N+2帧F_N+2期间输出右眼数据电压,在第N+3帧F_N+3期间不输出用于第二黑色图像的数据电压。换句话说,数据驱动部分300在第N+1帧F_N+1和第N+3帧F_N+3期间阻止数据电压被提供给显示面板100。
如上所述,在2D图像模式中,栅极驱动部分400使用交流信号类型的第一垂直开始信号STV1和第二垂直开始信号STV2在1个水平周期(1H)期间产生具有高电平的第一子栅极信号和第二子栅极信号,并将所述第一子栅极信号和第二子栅极信号提供给显示面板100的像素部分P。在3D图像模式中,栅极驱动部分400使用交流信号类型的第一垂直开始信号STV1在1个水平周期(1H)期间产生具有高电平的第一子栅极信号,并将所述第一子栅极信号提供给显示面板100的像素部分P。此外,栅极驱动部分400使用直流信号类型的第二垂直开始信号STV2产生具有低电平的第二子栅极信号,并将所述第二子栅极信号提供给显示面板100的像素部分P。
因此,在第N帧F_N和第N+2帧F_N+2期间以比2D图像模式的亮度更高的亮度来驱动像素部分P的第二子区域SP2,从而3D立体图像的亮度可被提高。
此外,在第N+1帧F_N+1和第N+3帧F_N+3期间数据电压未被施加到显示面板100,从而与当在第N+1帧F_N+1和第N+3帧F_N+3期间与黑色图像信号相应的黑色数据电压被施加到显示面板100时的响应时间相比,在第N帧F_N和第N+2帧F_N+2中的显示面板100的响应时间会被提高。例如,当在第N+1帧F_N+1期间黑色数据电压被施加到像素部分P时,通过第N帧F_N的左眼数据电压排列的LC被所述黑色数据电压重新排列。此后,当在第N+2帧F_N+2期间右眼数据电压被施加到像素部分P时,通过第N+1帧F_N+1的黑色数据电压排列的LC被所述右眼数据电压重新排列。在这种情况下,上升响应时间会减慢。因此,在第N+1帧F_N+1和第N+3帧F_N+3期间不将黑色数据电压施加到像素部分P,从而响应时间可被加速。
根据本发明的示例性实施例,在2D图像模式中,以高亮度值驱动像素部分P的第一子区域SP1,并以低亮度值驱动像素部分P的第二子区域SP2,从而对像素部分P给予不平均的亮度。然而,在3D图像模式中,以与用于驱动第一子区域SP1的亮度值相同或基本相同的亮度值来驱动第二子区域SP2,从而对像素部分P给予平均的亮度。因此,3D立体图像的亮度值和响应时间会提高。
此外,当3D图像信号包括左眼图像信号、第一黑色图像信号、右眼图像信号、第二黑色图像信号时,通过在第一黑色图像信号帧和第二黑色图像信号帧期间阻止黑色数据电压被提供给像素部分P,在左眼帧或右眼帧期间以与像素部分P的第一子区域SP1的亮度值相同的亮度值来驱动像素部分P的第二子区域SP2。因此,3D立体图像的亮度值和响应时间会提高。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体显示和描述了本发明,但是本领域的普通技术人员应该理解,在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式和细节上的各种改变。