CN102984533A - 立体图像显示器 - Google Patents

Abstract

一种立体图像显示器，该立体图像显示器包括控制电压生成器和控制电压补偿器。控制电压生成器在3D模式中在高于选通低电压并低于选通高电压的略微导通电平处生成要施加于放电控制线的放电控制电压，并且周期性地将放电控制电压降低到所述选通低电压的电平。控制电压补偿器从所述控制电压生成器接收放电控制电压，基于所接收到的放电控制电压来对从显示面板的第一部分供应的反馈放电控制电压进行放大，并且将经放大的反馈放电控制电压作为经补偿的放电控制电压施加于所述显示面板的与所述第一部分相对的第二部分。

Description

立体图像显示器

技术领域

本发明的实施方式涉及能够选择性地实现二维平面图像（以下称为“2D图像”）和三维立体图像（以下称为“3D图像”）的立体图像显示器。

背景技术

由于各种内容和电路技术的发展，能够选择性地实现2D图像和3D图像的立体图像显示器已被开发并投入市场。用于实现立体图像显示器的3D图像的方法主要分为立体技术和自动立体技术。

立体技术利用用户的左眼和右眼之间的视差图像并且具有良好的立体效果，立体技术包括已经投入实际使用的眼镜型方法和非眼镜型方法。在非眼镜型方法中，通常将例如视差屏障的用于分离左眼和右眼之间的视差图像的光轴的光学板安装在显示屏的前面或后面。在眼镜型方法中，各自具有不同的偏振方向的左眼图像和右眼图像显示在显示面板上，并且利用偏振眼镜或液晶（LC）快门眼镜来实现立体图像。

LC快门眼镜型立体图像显示器在显示元件上每一帧交替地显示左眼图像和右眼图像，并且与显示定时同步地打开和关闭LC快门眼镜的左眼快门和右眼快门，从而实现3D图像。在LC快门眼镜型立体图像显示器中，由于LC快门眼镜具有短的数据打开时间，所以3D图像的亮度低。此外，由于在显示元件和LC快门眼镜之间的同步以及开/关转换响应特性，会产生严重的3D串扰。

在偏振眼镜型立体图像显示器中，例如图案化延迟器的偏振分离器件必须附接至显示面板。图案化延迟器分离显示在显示面板上的左眼图像和右眼图像的偏振光。当观看者观看偏振眼镜型立体图像显示器上的立体图像时，观看者佩戴偏振眼镜。由此，观看者通过偏振眼镜的左眼滤光器看见左眼图像的偏振光，并且通过偏振眼镜的右眼滤光器看见右眼图像的偏振光，从而给出立体感觉。

现有的偏振眼镜型立体图像显示器的显示面板可以使用液晶显示面板。由于液晶显示面板的上玻璃基板的厚度和上偏振板的厚度导致在液晶显示面板的像素阵列与图案化延迟器之间产生视差，进而导致较差的垂直视角。当观看者以比与液晶显示面板的正面更高或更低的垂直视角观看显示在偏振眼镜型立体图像显示器上的立体图像时，他或她在用一只眼睛（即，左眼或右眼）观看立体图像时可能感觉到左眼图像与右眼图像彼此交叠的3D串扰。

为了解决偏振眼镜型立体图像显示器中的垂直视角处的3D串扰问题，日本特许公开第2002-185983号提出了一种用于在立体图像显示器的图案化延迟器（或3D膜）上形成黑条（black stripe）的方法。在与该方法不同的方法中，可以增大形成在液晶显示面板上的黑底的宽度。然而，在图案化延迟器上形成黑条会导致2D图像和3D图像的亮度降低，并且黑底会与黑条相互影响，从而产生莫尔波纹（moiré）。此外，黑底的宽度增大可能降低开口率，从而降低2D图像和3D图像的亮度。

为了解决日本特许公开第2002-185983号中公开的偏振眼镜型立体图像显示器的问题，在对应于本申请人的（2009年4月17日提交的）韩国专利申请No.10-2009-0033534和（2009年8月5日提交的）美国申请No.12/536,031（通过引用将其全部内容并入本文）中公开了用于将显示面板的各个像素划分为两部分并利用有源黑条控制该两部分中的一个的技术。由本申请人提出的立体图像显示器将各个像素划分为两部分，在2D模式中将2D图像数据写入各个划分的像素，从而防止2D图像的亮度降低，并且还扩展了3D图像的垂直视角。因此，本申请人提出的立体图像显示器可以改进2D图像和3D图像这二者的可视性，并且可以提供比现有的立体图像显示器更优良的显示质量。有源黑带可以包括薄膜晶体管（TFT）和液晶单元。然而，在本申请人已经提出的有源黑带技术中，选通线的数量由于各个像素被分为两部分而增加，因此，选通驱动器的构造变得复杂。

因此，本申请人在（2010年3月17日提交的）韩国专利申请No.10-2010-0023888中提出了一种用于在3D模式中将有源黑条的液晶单元的电压放电到达到黑色灰度级的电压的技术。在该技术中，在3D模式中，放电控制电压施加于有源黑条的TFT，以使有源黑条进行放电。可以通过控制线向所有有源黑条的TFT共同供应放电控制电压。该放电控制电压可以由于控制线的线路电阻根据显示面板的位置而改变。在该情形下，因为在受线路电阻极大影响位置处施加于有源黑条的TFT的放电控制电压比期望值低，所以难以完全呈现黑色灰度级。为了增加3D模式中的有源黑条技术的完整性，必需补偿放电控制电压，使得整个屏幕上的有源黑条能够完全呈现黑色灰度级。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种被配置为使得整个屏幕的有源黑条能够在3D模式中完全呈现黑色灰度级的立体图像显示器。

在一个方面，一种立体图像显示器，该立体图像显示器包括：显示面板，该显示面板包括数据线、与所述数据线交叉的选通线、放电控制线以及多个像素，所述多个像素中的每个像素被划分为主显示单元和辅显示单元；数据驱动电路，该数据驱动电路被配置为在2D模式中向所述数据线供应2D图像的数据电压并且在3D模式中向所述数据线供应3D图像的数据电压；选通驱动电路，该选通驱动电路被配置为在2D模式和3D模式中顺序地向所述选通线供应在选通低电压和选通高电压之间摆动的扫描脉冲；控制电压生成器，该控制电压生成器被配置为在3D模式中，在高于所述选通低电压并低于所述选通高电压的略微导通（slight-on）电平处生成要施加于所述放电控制线的放电控制电压，并且周期性地将所述放电控制电压降低到所述选通低电压的电平；以及控制电压补偿器，该控制电压补偿器被配置为从所述控制电压生成器接收所述放电控制电压，基于所接收到的放电控制电压对从所述显示面板的第一部分供应的反馈放电控制电压进行放大，并将经放大的反馈放电控制电压作为经补偿的放电控制电压施加于所述显示面板的与所述第一部分相对的第二部分。

附图说明

包括附图以提供对本发明的进一步的理解，附图被并入并组成该说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1和图2例示了根据本发明的示例实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器；

图3是示意性例示图2所示的显示面板的像素阵列的等效电路图；

图4例示了在2D模式中在选通低电压处生成的放电控制电压；

图5例示了在3D模式中生成的放电控制电压；

图6是详细例示图2和图3所示的像素的连接构造的等效电路图；

图7例示了各驱动模式下像素的充电波形和放电波形；

图8和图9分别例示了2D模式和3D模式中的辅显示单元的操作；

图10例示了放电控制线形成在显示面板上的示例；

图11例示了放电控制电压由于放电控制线的线路电阻而根据位置变化的示例；

图12例示了具有最大下降量的放电控制电压的像素的3D显示状态；

图13例示了用于补偿放电控制电压的放电控制电压生成电路的详细构造；

图14例示了图13所示的控制电压补偿器的示例；

图15例示了图13所示的控制电压补偿器的另一示例；以及

图16例示了控制电压补偿器和显示面板的像素之间的连接关系。

具体实施方式

下面将具体描述本发明的实施方式，在附图中例示了其示例。相同的附图标记将尽可能地在整个附图中表示相同的或相似的部件。应注意的是，如果已知技术的具体描述被确定为会误导本发明的实施方式，则省略这些已知技术的具体描述。

将参照图1至图16描述本发明的示例实施方式。

图1和图2例示了根据本发明的示例实施方式的偏振眼镜型立体图像显示器。图3示意性例示了图2所示的显示面板的像素阵列。在图3中，D1至Dm表示数据线，G1至Gn表示选通线。

如图1至图3所示，根据本发明的实施方式的立体图像显示器包括显示元件10、图案化延迟器20、控制器30、面板驱动电路40和偏振眼镜50。

显示元件10可以实现为例如以下各项的平板显示器：液晶显示器（LCD）、场致发射显示器（FED）、等离子显示板（PDP）显示器、包括无机电致发光元件和有机发光二极管（OLED）的电致发光装置（EL）、以及电泳显示器（EPD）。在下面的描述中，利用液晶显示器作为显示元件10来描述根据本发明的实施方式的立体图像显示器。

显示元件10包括显示面板11、上偏振膜11a、下偏振膜11b。

显示面板11在2D模式中显示2D图像，并且在3D模式中显示3D图像。显示面板11包括上玻璃基板、下玻璃基板以及在上玻璃基板和下玻璃基板之间的液晶层。多条数据线DL、与多条数据线DL交叉的多条选通线GL、供应有公共电压Vcom的公共线CL、供应有放电控制电压V3D的放电控制线CONL等形成在显示面板11的下玻璃基板上。黑底和滤色器形成在显示面板11的上玻璃基板上。

上偏振膜11a附接至显示面板11的上玻璃基板，并且下偏振膜11b附接至显示面板11的下玻璃基板。用于设置液晶的预倾角的对准层分别形成在显示面板11的上玻璃基板和下玻璃基板上。在例如扭曲向列（TN）模式和垂直对准（VA）模式的垂直电场驱动方式中，供应有公共电压Vcom的公共电极可以形成在上玻璃基板上。在例如面内切换（IPS）模式和边缘场切换（FFS）模式的水平电场驱动方式中，公共电极可以与像素电极一起形成在下玻璃基板上。柱状间隔体可以形成在上玻璃基板和下玻璃基板之间，以保持显示面板11的液晶单元的单元间隙恒定。

根据本发明的实施方式的显示元件10可以实现为包括透射式液晶显示器、半透射式液晶显示器以及反射式液晶显示器的任何类型的液晶显示器。背光单元12在透射式液晶显示器和半透射式液晶显示器中是必需的。背光单元12可以实现为直下式背光单元或边缘式背光单元。

基于数据线DL和选通线GL之间的交叉结构将多个单元像素按照矩阵形式布置在显示面板11上，从而构成像素阵列。各单元像素包括分别显示红色、绿色和蓝色图像的三个像素PIX。如图3所示，各个像素PIX包括主显示单元MP和充当黑条的辅显示单元SP，像素的辅显示单元SP共同连接到放电控制线CONL。用于控制辅显示单元SP的放电操作的放电控制电压V3D通过放电控制线CONL供应到辅显示单元SP的放电控制开关DST。

主显示单元MP在2D模式下显示2D图像的视频数据，并且在3D模式下显示3D图像的视频数据。另一方面，辅显示单元SP在2D模式下显示2D图像的视频数据，但是在3D模式下显示黑色灰度级的图像。也就是说，辅显示单元在3D模式中充当有源黑条。辅显示单元SP在2D模式下增加开口率和2D图像的亮度，并且在3D模式下扩展3D图像的垂直视角。可以考虑显示面板的驱动特性、显示图像的亮度、3D图像的视角、所应用的产品的特性等来适当地设计一个像素的主显示单元MP和辅显示单元SP的大小和形状。

图案化延迟器20附接至显示面板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和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。第一延迟器RT1的光吸收轴不同于第二延迟器RT2的光吸收轴。第一延迟器RT1与像素阵列的奇数水平像素行相对，并且第二延迟器RT2与像素阵列的偶数水平像素行相对。第一延迟器RT1使通过上偏振膜11a入射的线偏振光的相位延迟四分之一波长，并且透射该线偏振光作为第一偏振光（例如，左圆偏振光）。第二延迟器RT2使通过上偏振膜11a入射的线偏振光的相位延迟四分之三波长，并且透射该线偏振光作为第二偏振光（例如，右圆偏振光）。

控制器30响应于模式选择信号SEL按照2D模式或3D模式控制面板驱动电路40的操作。控制器30通过例如触摸屏、在屏显示（OSD）、键盘、鼠标和遥控器的用户接口接收模式选择信号SEL。控制器30可以响应于模式选择信号SEL在2D操作模式和3D操作模式之间进行切换。控制器30检测编码到输入图像的数据中的2D/3D识别码（例如，能够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），从而在2D模式和3D模式之间进行区分。

在3D模式下，控制器30将从视频源接收到的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。控制器30接着将左眼图像的RGB数据和右眼图像的RGB数据供应至面板驱动电路40的数据驱动器41。在2D模式下，控制器30将从视频源接收到的2D图像的RGB数据供应至数据驱动器41。

控制器30生成用于利用例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能DE和点时钟DCLK的定时信号控制面板驱动电路40的操作定时的控制信号。

用于控制面板驱动电路40的数据驱动器41的操作定时的数据控制信号包括源起始脉冲SSP、源采样时钟SSC、源输出使能SOE、极性控制信号POL等。源起始脉冲SSP指示在显示与一个水平行相对应的数据的一个水平周期中所述与一个水平行相对应的数据的供应起始时间。源采样时钟SSC基于其上升沿或下降沿控制数据的锁存操作。源输出使能SOE控制数据驱动器41的输出。极性控制信号POL控制要供应至显示面板11的液晶单元的数据电压的极性。

用于控制面板驱动电路40的选通驱动器42的操作定时的选通控制信号包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟GSC、选通输出使能GOE等。选通起始脉冲GSP指示在显示一个画面的一个垂直周期中扫描操作的起始水平行。选通移位时钟GSC输入至选通驱动器42内部的移位寄存器，并且顺序地对选通起始脉冲GSP进行移位。选通输出使能GOE控制选通驱动器42的输出。

控制器30将与输入帧频率同步的定时信号Vsync、Hsync、DE和DCLK的频率乘以N以获得(f×N)Hz的帧频率，其中，N是等于或大于2的正整数，并且f是输入帧频率。因此，控制器30可以基于(f×N)Hz的帧频率控制面板驱动电路40的操作。输入帧频率在相位交替行（PAL）方案中是50Hz，而在国家电视标准委员会（NTSC）方案中是60Hz。

面板驱动电路40包括用于驱动显示面板11的数据线DL的数据驱动器41、用于驱动显示面板11的选通线GL的选通驱动器41以及用于驱动显示面板11的放电控制线CONL的放电控制电压生成电路43。

数据驱动器41包括多个驱动器集成电路（IC）。各个驱动器IC包括移位寄存器、锁存器、数模转换器（DAC）、输出缓冲器等。数据驱动器41响应于数据控制信号SSP、SSC和SOE对2D图像或3D图像的RGB数据进行锁存。数据驱动器41响应于极性控制信号POL将2D/3D图像的RGB数据转换为模拟正伽玛补偿电压和模拟负伽玛补偿电压，并且转换数据电压的极性。数据驱动器41将数据电压输出至数据线DL，使得数据电压与从选通驱动器42输出的扫描脉冲（或者选通脉冲）同步。可以通过卷带自动接合（TAB）工艺将数据驱动器41的驱动器IC接合至显示面板11的下玻璃基板。

选通驱动器42响应于选通控制信号GSP、GSC和GOE生成在选通高电压和选通低电压之间摆动的扫描脉冲。选通驱动器42响应于选通控制信号GSP、GSC和GOE以行顺序方式将扫描脉冲供应至选通线GL。选通驱动器42包括选通移位寄存器阵列等。选通驱动器42的选通移位寄存器阵列可以以板内选通（GIP）方式形成在显示面板11的显示区域（其中形成有像素阵列）外部的非显示区域中。包括在选通移位寄存器阵列中的多个选通移位寄存器可以以GIP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。选通驱动器42的选通移位寄存器阵列可以实现为通过TAB工艺接合到显示面板11的下玻璃基板的驱动器IC。

放电控制电压生成电路43响应于模式选择信号SEL来不同地生成放电控制电压V3D。在2D模式中，放电控制电压V3D可以在大致等于选通低电压的电平处生成。在3D模式中，放电控制电压V3D在高于选通低电压并且低于选通高电压的略微导通电平处生成，并且还可以周期性地降低到选通低电压的电平。

偏振眼镜50包括具有左眼偏振滤光器的左眼镜片50L和具有右眼偏振滤光器的右眼镜片50R。左眼偏振滤光器具有与图案化延迟器20的第一延迟器RT1相同的光吸收轴，并且右眼偏振滤光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，可以将左圆偏振滤光器选为偏振眼镜50的左眼偏振滤光器，并且可以将右圆偏振滤光器选为偏振眼镜50的右眼偏振滤光器。用户可以通过偏振眼镜50观看以空分方式显示在显示元件10上的3D图像。

图4例示了2D模式中生成的放电控制电压V3D，图5例示了3D模式中生成的放电控制电压V3D。

如图4和图5所示，在2D模式中，可以在与扫描脉冲SCAN的选通低电压VGL相同的电平处生成放电控制电压V3D。当能够断开显示面板的开关ST1和ST2（参照图6）的扫描脉冲SCAN的选通低电压VGL大约是-5V时，可以在大约-5V处生成2D控制电压V2D。

在3D模式中，在略微导通电平SOL处生成放电控制电压V3D。此外，放电控制电压V3D可以按照预定时间间隔降低到选通低电压VGL，以减小放电控制开关DST的正栅偏压应力。略微导通电平SOL可以被设置为高于公共电压Vcom并低于扫描脉冲SCAN的选通高电压VGH，以最小化放电处理中反冲电压的影响。当能够完全导通（full-on）显示面板11的开关ST1和ST2的扫描脉冲SCAN的选通高电压VGH大约是28V并且公共电压Vcom大约是7.5V时，可以在大约8V至12V处生成略微导通电平SOL的放电控制电压V3D。

在3D模式中，生成略微导通电平SOL的放电控制电压V3D的周期可以对应于各帧的显示周期AP，在显示周期AP中显示有效视频数据。生成选通低电压VGL的放电控制电压V3D的周期可以对应于相邻显示周期AP之间的非显示周期（即，垂直空白周期VB）。生成略微导通电平SOL的放电控制电压V3D的周期的长度可以大于显示周期AP的长度，以确保最低水平像素行的放电周期。

图6详细例示图2和图3所示的像素PIX的连接构造。

如图6所示，主显示单元MP包括第一像素电极Ep1、与第一像素电极Ep1相对以构成第一液晶（LC）电容器Clc1的第一公共电极Ec1、以及第一存储电容器Cst1。第一像素电极Ep1通过第一开关ST1连接到数据线DL。第一开关ST1响应于扫描脉冲SCAN导通，因此数据线DL上的数据电压Vdata施加于第一像素电极Ep1。第一开关ST1的栅极连接到选通线GL，第一开关ST1的源极连接到数据线DL，并且第一开关ST1的漏极连接到第一像素电极Ep1。第一公共电极Ec1连接到充电到公共电压Vcom的公共线CL。第一存储电容器Cst1通过第一像素电极Ep1和公共线CL的交叠而形成，第一像素电极Ep1和公共线CL之间插置有绝缘层。

辅显示单元SP包括第二像素电极Ep2、与第二像素电极Ep2相对以构成第二LC电容器Clc2的第二公共电极Ec2、以及第二存储电容器Cst2。第二像素电极Ep2通过第二开关ST2连接至数据线DL。第二开关ST2响应于扫描脉冲SCAN而导通，因此数据线DL上的数据电压Vdata施加于第二像素电极Ep2。第二开关ST2的栅极连接至选通线GL，第二开关ST2的源极连接到数据线DL，并且第二开关ST2的漏极连接至第二像素电极Ep2。第二公共电极Ec2连接到充电到公共电压Vcom的公共线CL。第二存储电容器Cst2通过第二像素电极Ep2和公共线CL的交叠而形成，第二像素电极Ep2和公共线CL之间插置有绝缘层。

第二像素电极Ep2通过放电控制开关DST连接至公共线CL。放电控制开关DST响应于放电控制电压V3D接通或断开第二像素电极Ep2和公共线CL之间的电流路径。放电控制开关DST的栅极连接至放电控制线CONL，放电控制开关DST的源极连接至第二像素电极Ep2，并且放电控制开关DST的漏极连接至公共线CL。当施加在与选通低电压VGL相同的电平处生成的放电控制电压V3D时，放电控制开关DST完全关闭放电控制开关DST的源漏沟道，并且切断第二像素电极Ep2和公共线CL之间的电流路径。当施加略微导通电平SOL的放电控制电压V3D时，放电控制开关DST部分地打开放电控制开关DST的源漏沟道，并且部分地允许第二像素电极Ep2和公共线CL之间的电流路径。

放电控制开关DST可以被设计为使得它具有与第一开关ST1和第二开关ST2相同的沟道电容。因而，通过将比选通高电压VGH低的略微导通电平SOL的放电控制电压V3D施加至放电控制开关DST，放电控制开关DST在比完全导通电平低的略微导通电平SOL处导通。即使第二开关ST2和放电控制开关DST同时导通，流过放电控制开关DST的电流量也小于流过第二开关ST2的电流量。因为沟道电阻与施加于栅极的电压成反比，所以即使第二开关ST2和放电控制开关DST同时导通，放电控制开关DST的沟道电阻也大于第二开关ST2的沟道电阻。

图7例示了各驱动模式下像素PIX的充电波形和放电波形。图8和图9分别例示了2D模式和3D模式中的辅显示单元的操作。

参照图7至图9描述像素PIX在各驱动模式下的操作和操作效果。

首先，下面描述像素PIX在2D模式下的操作和操作效果。

在周期T1和T2期间，响应于与选通低电压VGL具有相同电平的放电控制电压V3D将放电控制开关DST连续地保持在断开状态。

在周期T1期间，响应于选通高电压VGH的扫描脉冲SCAN，第一TFT ST1和第二TFT ST2以完全导通电平同时导通。

由于第一开关ST1的导通操作，主显示单元MP的第一像素电极Ep1被充电到作为用于显示2D图像的数据电压Vdata的第一像素电压Vp1。由于第二开关ST2的导通操作，辅显示单元SP的第二像素电极Ep2被充电到作为用于显示2D图像的数据电压Vdata的第二像素电压Vp2。因为第一开关ST1和第二开关ST2被等同地设计，所以第二像素电压Vp2基本上等于第一像素电压Vp1。

在周期T2期间，第一开关ST1和第二开关ST2响应于选通低电压VGL的扫描脉冲SCAN同时断开。

当第一开关ST1断开时，已被充电至主显示单元MP的第一像素电极Ep1的第一像素电压Vp1因为反冲电压的影响而偏移预定值，并接着由第一存储电容器Cst1保持在偏移后的值。当第二开关ST2断开时，已被充电至辅显示单元SP的第二像素电极Ep2的第二像素电压Vp2因为反冲电压的影响而偏移预定值，并接着由第二存储电容器Cst2保持在偏移后的值。

在周期T1和T2期间，通过公共线CL将公共电压Vcom施加至主显示单元MP的第一公共电极Ec1和辅显示单元SP的第二公共电极Ec2。第一像素电压Vp1和公共电压Vcom之间的差保持为基本等于第二像素电压Vp2和公共电压Vcom之间的差。在常黑液晶模式下，液晶单元的透射率与像素电极和公共电极之间的电压差成比例。结果，如图8所示，主显示单元MP和辅显示单元SP显示相同灰度级的2D图像。显示在辅显示单元SP上的2D图像用于增加2D图像的亮度。

接下来，下文描述像素PIX在3D模式下的操作和操作效果。

放电控制开关DST响应于放电控制电压V3D以预定时间间隔重复略微导通电平SOL的导通状态和略微导通电平SOL的断开状态。例如，放电控制开关DST在显示周期AP期间保持在略微导通电平SOL的导通状态，并且在显示周期AP之间的垂直空白周期VB期间保持在略微导通电平SOL的断开状态。随后的周期T1和T2属于显示周期AP。

在周期T1期间，响应于选通高电压VGH的扫描脉冲SCAN，第一开关ST1和第二开关ST2以完全导通电平同时导通。

由于第一开关ST1的导通操作，主显示单元MP的第一像素电极Ep1被充电到作为用于显示3D图像的数据电压Vdata的第一像素电压Vp1。由于第二开关ST2的导通操作，辅显示单元SP的第二像素电极Ep2被充电到作为用于显示3D图像的数据电压Vdata的第二像素电压Vp2。在周期T1期间，具有略微导通电平的导通状态的放电控制开关DST的沟道电阻远大于具有完全导通电平的导通状态的第二开关ST2的沟道电阻。因此，从第二像素电极Ep2流出的放电电流量远小于进入第二像素电极Ep2的充电电流量。结果，在周期T1期间，具有略微导通电平的导通状态的放电控制开关DST几乎不影响第二像素电压VEp2的充电特性，并且第二像素电压Vp2类似于第一像素电压Vp1。

在周期T2期间，响应于选通低电压VGL的扫描脉冲SCAN，第一开关ST1和第二开关ST2同时断开。

当第一开关ST1断开时，已被充电至主显示单元MP的第一像素电极Ep1的第一像素电压Vp1因为反冲电压的影响而偏移预定值，并接着由第一存储电容器Cst1保持在偏移后的值。当第二开关ST2断开时，已被充电至辅显示单元SP的第二像素电极Ep2的第二像素电压Vp2因为经由放电控制开关DST流出的放电电流而在预定时段放电至公共电压Vcom的电平。具有略微导通电平的导通状态的放电控制开关DST的沟道电阻远小于具有断开状态的第二开关ST2的沟道电阻。结果，已经通过放电控制开关DST被充电至辅显示单元SP的第二像素电极Ep2的第二像素电压Vp2逐渐放电然后收敛至公共电压Vcom的电平，而不存在反冲电压的影响。

在周期T1和T2期间，公共电压Vcom施加于主显示单元MP的第一公共电极Ec1和辅显示单元SP的第二公共电极Ec2。与第一像素电压Vp1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之间的差在第二像素电极Ep2放电已完成时基本变为零。结果，如图9所示，根据常黑液晶模式下的电压差-透射率特性，主显示单元MP显示预定灰度级的3D图像，并且辅显示单元SP显示黑色灰度级的图像。因此，辅显示单元SP充当有源黑条。

显示在辅显示单元SP上的黑色图像增大了在垂直方向上彼此邻近的3D图像之间（即，左眼图像和右眼图像之间）的显示距离。因此，利用辅显示单元SP的黑色图像可以广泛地确保不产生串扰的3D图像的垂直视角而无需单独的黑色条带图案。

图10例示了放电控制线CONL形成在显示面板11上的示例。图11例示了放电控制电压V3D由于放电控制线CONL的线路电阻根据位置而变化的示例。图12例示了具有最大下降量的放电控制电压V3D的像素的3D显示状态。

如图10所示，形成在显示面板11上的放电控制线CONL被电连接。放电控制线CONL的线路电阻随着放电控制线CONL远离放电控制电压V3D的输入位置IP而增大。当如图10所示，放电控制电压V3D输入到显示面板11的上部时，放电控制线CONL的线路电阻随着放电控制线CONL到达显示面板11的下部而增大。

放电控制电压V3D的下降量与放电控制线CONL的线路电阻成比例。因而，如图11所示，供应至远离放电控制电压V3D的输入位置IP的像素的放电控制电压V3D降低到比期望电平低的电平SOL’（即，略微导通电平SOL）。

因为放电控制电压V3D必须如图5所示在略微导通电平SOL和选通低电压VGL之间摆动，所以辅显示单元SP的放电必须在比垂直空白周期VB短的时段内完成。当放电控制电压V3D降低到低于略微导通电平SOL的电平时，被充电为像素的辅显示单元SP的电压的放电时间变得比预先设计的时间（例如，10至15个水平周期）长。因而，具有最大下降量的放电控制电压V3D的最低水平像素行上的辅显示单元SP由于不足够的放电时间而难以完全呈现黑色灰度级。结果，如图12所示，辅显示单元SP难以充当有源黑条。

图13例示了被配置为使得整个屏幕的辅显示单元能够通过对放电控制电压V3D的补偿来完全呈现黑色灰度级的放电控制电压生成电路43的详细构造。

如图13所示，放电控制电压生成电路43包括控制电压生成器431和控制电压补偿器432。控制电压生成器431和控制电压补偿器432可以安装在3D板100上。

控制电压生成器431响应于模式选择信号SEL不同地生成放电控制电压V3D。控制电压生成器431可以包括电源IC和电平移位器。在2D模式下，控制电压生成器431对由电源IC供应的输入DC电压进行电平移位，从而生成选通低电压VGL的放电控制电压V3D，如图4所示。在3D模式下，控制电压生成器431基于从控制器30接收到的极性控制信号POL、源输出使能SOE等产生包括高周期（即，图5的SOL周期）和低周期（即，图5的VGL周期）的控制脉冲。此外，在3D模式下，控制电压生成器431利用由电源IC供应的输入DC电压对控制脉冲进行电平移位，从而生成使略微导通电平SOL和选通低电压VGL交替的放电控制电压V3D，如图5所示。

控制电压补偿器432从控制电压生成器431接收放电控制电压V3D，并基于所接收到的放电控制电压V3D对从显示面板11的第一部分供应的反馈放电控制电压V3D_F进行差分放大。接着，控制电压补偿器432将经差分放大的反馈放电控制电压V3D_F作为经补偿的放电控制电压V3D_M施加于显示面板11的与第一部分相对的第二部分。在该情况下，显示面板11的第一部分比在显示面板11的第二部分中具有大的、放电控制线CONL的线路电阻，因此可以对应于显示面板11的最低水平像素行HL#n（参照图16）。此外，显示面板11的第二部分可以对应于显示面板11的最高水平像素行HL#1（参照图16）。

经补偿的放电控制电压V3D_M的略微导通电平SOL通过差分放大而高于放电控制电压V3D的略微导通电平SOL，使得最低水平像素行HL#n的辅显示单元SP完全呈现黑色灰度级。

图14例示图13所示的控制电压补偿器432的示例。

如图14所示，控制电压补偿器432可以实现为运算放大器（op-amp）OAP。op-ampOAP包括：反相输入端子（-）、非反相输入端子（+）和输出端子OT，通过输入电阻R向反相输入端子（-）输入反馈放电控制电压V3D_F，非反相输入端子（+）输入有放电控制电压V3D，输出端子OT通过反馈电阻Rf连接到反相输入端子（-）并通过输出节点NO输出经补偿的放电控制电压V3D_M。

op-amp OAP基于根据输入电阻R和反馈电阻Rf确定的反相放大率（-Rf/R）来对输入放电控制电压V3D与反馈放电控制电压V3D_F之间的差进行放大，并输出经补偿的放电控制电压V3D_M。

图15例示图13所示的控制电压补偿器432的另一示例。

如图15所示，控制电压补偿器432可以包括op-amp OAP和推挽（push-pull）放大器PP。

由于图15所示的op-amp OAP的构造和操作基本与图14所示的op-amp OAP相同，所以可以简要进行进一步描述或者可以完全省略进一步描述。

推挽放大器PP连接在op-amp OAP的输出端子OT和输出节点NO之间，并且增大经补偿的放电控制电压V3D_M的幅度。

推挽放大器PP包括两个射极跟随器，该两个射极跟随器共同由施加于op-ampOAP的输出端子OT的电压控制，并在高电势电源电压源VDD和地电平电压源GND之间彼此串联连接。推挽放大器PP包括npn晶体管Q1和pnp晶体管Q2。npn晶体管Q1由施加于op-amp OAP的输出端子OT的输入信号控制，连接在高电势电源电压源VDD和输出节点NO之间，并在输入信号的正周期中导通。pnp晶体管Q2由施加于op-amp OAP的输出端子OT的输入信号控制，连接在输出节点NO和地电平电压源GND之间，并在输入信号的负周期中导通。

图16例示控制电压补偿器432和显示面板11的像素之间的连接关系。在图16中，HL#1至HL#n表示各自包括多个像素的水平像素行。

如图16所示，控制电压补偿器432的输出经补偿的放电控制电压V3D M的输出端子OT利用连接到作为输入位置的最高水平像素行HL#1的像素的放电控制线CONL而连接到放电控制线CONL。

控制电压补偿器432（即，op-amp OAP）的反相输入端子（-）（输入有反馈放电控制电压V3D_F）利用连接到作为反馈位置的最低水平像素行HL#n的像素的放电控制线CONL而连接到放电控制线CONL。

如上所述，根据本发明的实施方式的立体图像显示器包括显示面板中的辅显示单元SP，各个辅显示单元SP在2D模式下显示图像数据，并且在3D模式下呈现黑色灰度级，从而在不降低2D图像的亮度的情况下扩展3D图像的垂直视角。此外，根据本发明的实施方式的立体图像显示器从显示面板接收放电控制电压，并基于该放电控制电压对输入到显示面板的放电控制电压进行补偿，以增加有源黑条技术的完整性。因此，根据本发明的实施方式的立体图像显示器在3D模式下可以通过整个屏幕的所有辅显示单元来完全呈现黑色灰度级。

尽管已经参照实施方式的多个示例实施方式描述了实施方式，但是应理解的是，可以由本领域技术人员设计将落入本公开的原理的范围内的许多其它修改和实施方式。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题组合配置的组件部件和/或配置的各种修改和变化是可行的。除组件部件和/或配置的变化和修改以外，另选的用途对于本领域技术人员也是明显的。

本申请要求2011年9月2日提交的韩国专利申请No.10-2011-0089076的优先权，针对所有目的，通过引用将其并入本文，如同在此进行了完整阐述一样。

Claims (9)

1.一种立体图像显示器，该立体图像显示器包括：

显示面板，该显示面板包括数据线、与所述数据线交叉的选通线、放电控制线以及多个像素，所述多个像素中的每个像素被划分为主显示单元和辅显示单元；

数据驱动电路，该数据驱动电路被配置为在2D模式中向所述数据线供应2D图像的数据电压并且在3D模式中向所述数据线供应3D图像的数据电压；

选通驱动电路，该选通驱动电路被配置为在2D模式和3D模式中顺序地向所述选通线供应在选通低电压和选通高电压之间摆动的扫描脉冲；

控制电压生成器，该控制电压生成器被配置为在3D模式中，在高于所述选通低电压并低于所述选通高电压的略微导通电平处生成要施加于所述放电控制线的放电控制电压，并且周期性地将所述放电控制电压降低到所述选通低电压的电平；以及

控制电压补偿器，该控制电压补偿器被配置为从所述控制电压生成器接收所述放电控制电压，基于所接收到的放电控制电压对从所述显示面板的第一部分供应的反馈放电控制电压进行放大，并将经放大的反馈放电控制电压作为经补偿的放电控制电压施加于所述显示面板的与所述第一部分相对的第二部分。

2.根据权利要求1所述的立体图像显示器，其中，在所述显示面板的所述第一部分中所述放电控制线的线路电阻大于在所述显示面板的所述第二部分中所述放电控制线的线路电阻。

3.根据权利要求1所述的立体图像显示器，其中，所述显示面板的最低水平像素行被选作所述显示面板的所述第一部分，所述显示面板的最高水平像素行被选作所述显示面板的所述第二部分。

4.根据权利要求1所述的立体图像显示器，其中，所述经补偿的放电控制电压的略微导通电平高于所接收到的放电控制电压的略微导通电平。

5.根据权利要求1所述的立体图像显示器，其中，所述控制电压补偿器包括运算放大器，

其中，所述运算放大器包括：

反相输入端子，通过输入电阻向所述反相输入端子输入所述反馈放电控制电压；

非反相输入端子，所述非反相输入端子被输入所述放电控制电压；以及

输出端子，所述输出端子通过反馈电阻连接到所述反相输入端子，并向连接到所述显示面板的所述第二部分的输出节点输出所述经补偿的放电控制电压。

6.根据权利要求5所述的立体图像显示器，其中，所述控制电压补偿器还包括推挽放大器，所述推挽放大器连接在所述运算放大器的所述输出端子和所述输出节点之间，并且增大所述经补偿的放电控制电压的幅度。

7.根据权利要求6所述的立体图像显示器，其中，所述推挽放大器包括两个射极跟随器，所述两个射极跟随器共同由施加于所述运算放大器的所述输出端子的电压控制，并在高电势电源电压源和地电平电压源之间彼此串联连接。

8.根据权利要求1所述的立体图像显示器，其中，所述主显示单元包括第一像素电极和第一公共电极，所述第一像素电极通过第一开关连接到所述数据线，所述第一公共电极与所述第一像素电极相对并连接到公共线，

其中，所述辅显示单元包括第二像素电极、第二公共电极和放电控制开关，所述第二像素电极通过按照与所述第一开关相同的定时驱动的第二开关连接到所述数据线，所述第二公共电极与所述第二像素电极相对并连接到所述公共线，所述放电控制开关响应于所述经补偿的放电控制电压而将所述第二像素电极连接到所述公共线。

9.根据权利要求1所述的立体图像显示器，其中，所述控制电压生成器在2D模式中在所述选通低电压的电平处生成要施加于所述放电控制线的放电控制电压。

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