TWI413043B - 2d/3d可切換式顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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2D/3D可切換式顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種2D/3D可切換式顯示裝置及其驅動方法。
由於人之雙眼之間存在一定之間距，因此雙眼看到之物體角度並不相同，造成物體在雙眼之視網膜上之成像有細微之差別，稱為雙眼像差(binocular disparity)。該雙眼像差是人眼判斷物體距離遠近之重要因素，因此只要將對應左右眼之不同影像分別投射在左右眼之視網膜中，經大腦融合處理後人眼便能感受到具有物體遠近之立體影像，即實現立體顯示(也稱3D顯示)。
現有3D顯示技術可以簡單之分為裸眼式與戴眼鏡式，其中戴眼鏡式以快門眼鏡式(Shutter Glasses)及偏光眼鏡式(Polarization Glasses)兩種最為常用且顯示效果較好，特別是偏光眼鏡式由於具有成本優勢而被廣泛應用，並佔據了較大之市場。偏光眼鏡式3D顯示技術主要是通過在顯示面板外部貼附一偏光軸控制元件(也稱相差控制元件)並配合使用偏光式眼鏡來實現之。具體地說，顯示面板之奇數行像素顯示右眼圖像，偶數行像素顯示左眼圖像。相差控制元件對應該顯示面板奇數行像素之部分為左旋偏光片，對應該顯示面板偶數行像素之部分為右旋偏光片，從而使右眼圖像及左眼圖像分別實現不同之偏振態。進一步配合右眼為左旋偏光片且左眼為右旋偏光片之偏光式眼鏡，便可使得使用者之右眼只看到右眼圖像，左眼只看到左眼圖像，經大腦融合處理後使用者便能感受到具有物體遠近之3D影像。
然而，傳統偏光眼鏡式3D顯示裝置易發生左眼圖像與右眼圖像之相互串擾現象，為改善所述串擾現象，通常需要在該相差控制元件對應奇數行像素與偶數行像素之間之部分增加條形之遮光區(如黑色遮光條)，使得右眼圖像與左眼圖像可以相對分離，互不干擾。但是，由於偏光眼鏡式3D顯示裝置通常還具有2D顯示之功能，增加該遮光區不僅導致偏光眼鏡式3D顯示裝置在2D顯示時亮度降低大大降低，而且容易使使用者觀測到亮暗之橫條紋，影響2D顯示之顯示品質。
有鑑於此，提供一種2D顯示品質較好之2D/3D可切換式顯示裝置實為必要。
有鑑於此，提供一種2D顯示品質較好之2D/3D可切換式顯示裝置之驅動方法實為必要。
一種2D/3D可切換式顯示裝置，其包括一顯示面板及一相差控制元件，該顯示面板包括至少一用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域、至少一用於顯示右眼圖像之右眼圖像區域及至少一位於該左眼圖像區域與右眼圖像區域之間之切換區域，該相差控制元件用於調整該顯示面板顯示之左眼圖像及右眼圖像之偏振態，使得調整後之左眼圖像及右眼圖像具有不同之偏振態，進而通過一偏光眼鏡可將該調整後之左眼圖像及右眼圖像分離。其中，該切換區域之光能夠通過該相差控制元件，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該切換區域顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，該切換區域顯示灰階畫面。
一種2D/3D可切換式顯示裝置，其包括一顯示面板及一相差控制元件，該顯示面板包括複數用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域、複數用於顯示右眼圖像之且與該左眼圖像區域交替排列之右眼圖像區域及至少一位於該左眼圖像區域與右眼圖像區域之間之切換區域，該相差控制元件用於調整該顯示面板顯示之左眼圖像及右眼圖像之偏振態，使得調整後之左眼圖像及右眼圖像具有不同之偏振態，進而通過一偏光眼鏡可將該調整後之左眼圖像及右眼圖像分離。該相差控制元件包括至少一對應該切換區域之空置區域，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該切換區域透過該空置區域顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，該切換區域透過該空置區域顯示灰階畫面。
一種2D/3D可切換式顯示裝置之驅動方法，該2D/3D可切換式顯示裝置包括一顯示面板及一相差控制元件，該顯示面板包括至少一用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域、至少一用於顯示右眼圖像之右眼圖像區域及至少一位於該左眼圖像區域與右眼圖像區域之間之切換區域，該相差控制元件用於調整該顯示面板顯示之左眼圖像及右眼圖像之偏振態，使得調整後之左眼圖像及右眼圖像具有不同之偏振態，進而通過一偏光眼鏡可將該調整後之左眼圖像及右眼圖像分離。該切換區域之光能夠通過該相差控制元件。該驅動方法包括如下步驟：
確定該顯示裝置之顯示模式；
若該顯示裝置處於3D顯示模式，則控制該左眼圖像區域顯示左眼圖像，該右眼圖像區域顯示右眼圖像，該切換區域顯示黑畫面；
若該顯示裝置處於2D顯示模式，則控制該左眼圖像區域、該右眼圖像區域及該切換區域均顯示灰階畫面。
與先前技術相比較，本發明2D/3D可切換式顯示裝置及其驅動方法中，通過在顯示面板上左眼圖像區域與右眼圖像區域之間設置切換區域，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該切換區域顯示黑畫面而形成遮光區，進而該相差控制元件不具有遮光區，即可達到改善左眼圖像與右眼圖像串擾之目的。而當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，該切換區域顯示灰階畫面，即該切換區域可以透光，進而不會降低2D畫面之亮度，也不會發生容易使使用者觀測到亮暗之橫條紋之現象，本發明2D/3D可切換式顯示裝置及採用所述驅動方法之2D/3D可切換式顯示裝置2D顯示之顯示品質較好。
本發明第一實施方式提供之2D/3D可切換式顯示裝置包括一顯示面板及一相差控制元件，該顯示面板包括一用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域及一用於顯示右眼圖像之右眼圖像區域，該相差控制元件用於調整該顯示面板顯示之左眼圖像及右眼圖像之偏振態，使得調整後之左眼圖像及右眼圖像具有不同之偏振態，進而通過一偏光眼鏡可將該調整後之左眼圖像及右眼圖像分離。其中，該顯示面板還包括一位於該左眼圖像區域與右眼圖像區域之間之切換區域，且該切換區域之光能夠通過該相差控制元件，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該切換區域顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，該切換區域顯示灰階畫面。
相較于先前技術，本發明2D/3D可切換式顯示裝置通過在顯示面板上左眼圖像區域與右眼圖像區域之間設置切換區域，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該切換區域顯示黑畫面而形成遮光區，進而該相差控制元件不具有遮光區，即可達到改善左眼圖像與右眼圖像串擾之目的。而當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，該切換區域顯示灰階畫面，即該切換區域可以透光，進而不會降低2D畫面之亮度，也不會發生容易使使用者觀測到亮暗之橫條紋之現象，本發明2D/3D可切換式顯示裝置2D顯示之顯示品質較好。
本發明第二實施方式提供之2D/3D可切換式顯示裝置包括一顯示面板及一相差控制元件，該顯示面板包括複數用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域及複數用於顯示右眼圖像之且與該左眼圖像區域交替排列之右眼圖像區域，該相差控制元件用於調整該顯示面板顯示之左眼圖像及右眼圖像之偏振態，使得調整後之左眼圖像及右眼圖像具有不同之偏振態，進而通過一偏光眼鏡可將該調整後之左眼圖像及右眼圖像分離。其中，該顯示面板還包括至少一位於該左眼圖像區域與右眼圖像區域之間之切換區域，該相差控制元件包括至少一對應該切換區域之空置區域，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該切換區域透過該空置區域顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，該切換區域透過該空置區域顯示灰階畫面。
相較于先前技術，本發明2D/3D可切換式顯示裝置通過在顯示面板上左眼圖像區域與右眼圖像區域之間設置切換區域，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該切換區域透過透過顯示黑畫面而形成遮光區，進而達到改善左眼圖像與右眼圖像串擾之目的。而當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，該切換區域顯示灰階畫面，即該切換區域透過該空置區域顯示灰階畫面，進而不會降低2D畫面之亮度，也不會發生容易使使用者觀測到亮暗之橫條紋之現象，本發明2D/3D可切換式顯示裝置2D顯示之顯示品質較好。
優選地，該第二實施方式中，該複數左眼圖像區域及複數右眼圖像區域均為條形，且沿水平方向延伸，該複數左眼圖像區域及複數右眼圖像區域在垂直于該水平方向之方向上交替排列。該至少一切換區域為複數切換區域，並且每個切換區域也為沿水平方向延伸之條形。該相差控制元件包括複數空置區域，每一空置區域對應一切換區域。其中每一切換區域設置于相鄰的左眼圖像區域及右眼圖像區域之間，即將該左眼圖像區域及右眼圖像區域間隔。
進一步地，在一種實施例中，該顯示面板還包括一具有複數像素之像素矩陣，每一左眼圖像區域包括一行像素，每一右眼圖像區域包括一行像素，每一切換區域也包括一行像素，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，每一切換區域之一行像素顯示與其相鄰的左眼圖像區域或者右眼圖像區域之一行像素相同之畫面。當然，在其他變更實施例中，根據實際需要，每一左眼圖像區域、每一右眼區域及每一切換區域也可以包括兩行及以上之像素，又或者，每一左眼圖像區域及每一右眼區域包括兩行及以上之像素，而每一切換區域包括相對較少行數之像素，如一行像素。
更進一步地，在一種實施例中，沿像素矩陣的列的方向上定義一第一側及與該第一側相對之第二側，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，每一切換區域之一行像素被插黑而顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，每一切換區域之一行像素顯示與相鄰的且位於其第一側之一行像素相同之畫面。
具體地，該相差控制元件還包括對應每一左眼圖像區域之第一偏光區域及對應每一右眼圖像區域之第二偏光區域。該第一偏光區域與該第二偏光區域分別用於將對應之左眼圖像及右眼圖像之調整為不同之偏振態。在一種實施例中，該第一偏光區域與該第二偏光區域分別將對應之左眼圖像及右眼圖像之光以偏光軸正交之光射出。在另一種實施例中，該第一偏光區域與該第二偏光區域分別將對應之左眼圖像及右眼圖像之光以偏光軸之旋轉方向相互逆向之圓偏振光射出。
更進一步地，該相差控制元件之空置區域為一透光區域，即該切換區域之光可以通過該空置區域，最好之是，該切換區域之光線經由該空置區域時可以以最大之透光率通過。優選之，該切換區域不屬於偏光區域，即該空置區域對該切換區域之光不進行偏振態之調整。當然，在一種變更實施例中，為使該相差控制元件之設計或製作方便，該空置區域可以為與該第一偏光區或者第二偏光區特性相同，即為一偏光區域。
下面結合附圖對本發明2D/3D可切換式顯示裝置之較佳實施方式進行介紹。
請參閱圖1，圖1是本發明2D/3D可切換式顯示裝置一較佳實施方式之立體分解示意圖。該2D/3D可切換式顯示裝置100包括一顯示面板110及一相差控制元件120。該顯示面板110包括複數用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域111及複數用於顯示右眼圖像之右眼圖像區域112。該相差控制元件120用於調整該顯示面板110顯示之左眼圖像及右眼圖像之偏振態，使得調整後之左眼圖像及右眼圖像具有不同之偏振態，進而通過一偏光眼鏡可將該調整後之左眼圖像及右眼圖像分離。
該左眼圖像區域111與該右眼圖像區域112交替排列。該顯示面板110還包括複數位於該左眼圖像區域111與該右眼圖像區域112之間之切換區域113。其中，該切換區域113之光可以通過該相差控制元件120。該切換區域113用於在該2D/3D可切換式顯示裝置100進行3D顯示時顯示黑畫面，從而形成遮光區，以改善左眼圖像與右眼圖像之串擾；當該2D/3D可切換式顯示裝置100進行2D顯示時，該切換區域113顯示灰階畫面，從而提高該2D/3D可切換式顯示裝置100進行2D顯示之亮度。
具體地，每一左眼圖像區域111與相鄰的一右眼圖像區域112之間設置一切換區域113，即由該切換區域113將該左眼圖像區域111與相鄰的右眼圖像區域112隔離。優選地，該左眼圖像區域111、該右眼圖像區域112及該切換區域113均為沿水平方向延伸條形，且該左眼圖像區域111與該右眼圖像區域112沿垂直于該水平方向之方向依次交替排列，每一切換區域113設置於相鄰的該左眼圖像區域111與右眼圖像區域112之間。
該顯示面板110還包括一具有複數像素114之像素矩陣（未標示），優選地，每一左眼圖像區域111包括一行像素114，每一右眼圖像區域112包括一行像素114，每一切換區域113包括一行像素114。然而，在一種變更實施例中，該每一左眼圖像區域111及每一右眼圖像區域112可以均包括兩行像素114，而每一切換區域113包括一行像素114。在一種實施例中，沿像素矩陣的列的方向上定義一第一側及與該第一側相對之第二側，當該2D/3D可切換式顯示裝置100進行3D顯示時，每一切換區域113之一行像素114被插黑而顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置100進行2D顯示時，每一切換區域113之一行像素114顯示與相鄰的且位於該切換區域113第一側之一行像素114相同之畫面。於本實施例中，該第一側是指圖2所示放置方向下之上側，該第二側指下側。
該相差控制元件120包括複數第一偏光區域121及複數第二偏光區域122。該複數第一偏光區域121與該複數左眼圖像區域111一一對應。該複數第二偏光區域122與該複數右眼圖像區域112一一對應。其中，每一第一偏光區域121與每一第二偏光區域122分別用於將對應之左眼圖像區域111之左眼圖像及對應之右眼圖像區域112之右眼圖像之調整為不同之偏振態。
在一種實施例中，該第一偏光區域121與該第二偏光區域122分別將對應之左眼圖像及右眼圖像之光以偏光軸正交之光射出。具體地，該第一偏光區域121可以是具有一第一偏光軸之第一偏光片，該第二偏光區域122可以是具有一第二偏光軸之第二偏光片，該第一偏光軸與該第二偏光軸正交(即相互垂直)。進一步配合左眼為具有該第一偏光軸之偏光片且右眼為具有該第二偏光軸之偏光片之偏光眼鏡，便可使得使用者之右眼只看到右眼圖像，左眼只看到左眼圖像。
在另一種實施例中，該第一偏光區域121與該第二偏光區域122分別將對應之左眼圖像及右眼圖像之光以偏光軸之旋轉方向相互逆向之圓偏振光射出。該第一偏光區域121為右旋偏光片，該第二偏光區域122左旋偏光片。進一步配合右眼為左旋偏光片且左眼為右旋偏光片之偏光式眼鏡，便可使得使用者之右眼只看到右眼圖像，左眼只看到左眼圖像。
該相差控制元件120還包括複數空置區域123，該複數空置區域123與該複數切換區域113一一對應。其中，該空置區域123為一透光區域，即該切換區域113之光可以通過該空置區域123，最好之是，該切換區域113之光線經由該空置區域123時可以以最大之透光率通過。具體地，在一種實施例中，該空置區域123不屬於偏光區域，即該空置區域123對該切換區域113之光不進行偏振態之調整。當然，在一種變更實施例中，為使該相差控制元件120之設計或製作方便，該空置區域123可以為與該第一偏光區域121或者第二偏光區域122特性相同，即為一偏光區域。
另外，優選地，每一切換區域113之面積小於每一左眼圖像區域111之面積，也小於每一右眼圖像區域112之面積，而每一左眼圖像區域111之面積與每一右眼圖像區域112之面積可以相等。具體地，每一切換區域113之寬度小於每一左眼圖像區域111之寬度，也小於每一右眼圖像區域112之寬度，而每一左眼圖像區域111之寬度與每一右眼圖像區域112之寬度可以相等。更進一步地，當每一左眼圖像區域111、每一右眼圖像區域112及每一切換區域113均只包括一行像素時，該切換區域113之每個像素114比該左眼圖像區域111及右眼圖像區域112之每個像素114之面積小(如：像素114之高度小或者像素114內電極面積小)。在一種實施例中，該切換區域113之每個像素114與該左眼圖像區域111（或者該右眼圖像區域112）之每個像素114之面積比t之取值範圍為0.1≦t≦0.5，優選值為t=0.263。
其中，該顯示面板110可以是液晶顯示面板、等離子顯示面板或者有機電致發光顯示面板。本發明主要以該顯示面板110是液晶顯示面板為例，對本發明2D/3D可切換式顯示裝置100之工作原理進行描述。請參閱圖2，其是該2D/3D可切換式顯示裝置100之等效電路示意圖。除前述之顯示面板110及相差控制元件120(圖2中未示)外，該2D/3D可切換式顯示裝置100還包括一2D/3D切換控制電路130、一時序控制電路140、一掃描驅動電路150及一資料驅動電路160。
該2D/3D切換控制電路130用於輸出一顯示模式控制訊號至該時序控制電路140，以控制該時序控制電路140在2D顯示模式與3D顯示模式之間切換。該時序控制電路140用於接收圖像資料及該顯示模式控制訊號，並根據該顯示模式控制訊號控制當前之顯示模式(如是2D顯示模式還是3D顯示模式)，以及依據當前之顯示模式對接收到之圖像資料進行處理，並產生相應之控制訊號及資料訊號，且將該控制訊號提供至該掃描驅動電路150及該資料驅動電路160以控制其工作與時序，將該資料訊號提供至該資料驅動電路。在一種實施例中，該2D/3D切換控制電路130與該時序控制電路140可以集成於一驅動晶片中。
該掃描驅動電路150及該資料驅動電路160用於驅動該顯示面板110進行顯示。具體地，該掃描驅動電路150用於依據該控制訊號輸出一系列掃描訊號至該顯示面板110。該資料驅動電路160用於將該資料訊號轉換為複數灰階電壓，並在該控制訊號之控制下，將該複數灰階電壓提供至該顯示面板110。其中，該一系列掃描訊號用於控制該複數灰階電壓是否寫入該複數像素114。
該顯示面板110還包括複數沿該水平方向延伸之掃描線115及複數與該掃描線115垂直絕緣相交之資料線116。該複數掃描線115及該複數資料線116用於傳輸該掃描訊號及灰階電壓至該複數像素114以驅動該複數像素114顯示圖像。具體來說，該複數掃描線115用於接收該掃描驅動電路150輸出之掃描訊號，以控制該複數像素114內開關元件(如薄膜電晶體)之導通與截止。該複數資料線116接收該複數灰階電壓，並在該複數像素114內之開關元件導通時，將對應之灰階電壓寫入相應之像素114。
在圖2所示之實施方式中，該顯示面板110中，每一左眼圖像區域111之一行像素114、每一切換區域113之一行像素114及每一右眼圖像區域112之一行像素114分別連接一掃描線115，即分別連接不同之掃描線115。對於每一左眼圖像區域111、每一右眼圖像區域112及每一切換區域113之任意一行像素114來說，該行像素114之每個像素114分別連接一資料線116，即分別連接不同之資料線116，但是對於整個像素矩陣來說，位於同列之複數像素114連接同一資料線116。
請參閱圖3，其是圖2所示2D/3D可切換式顯示裝置100之一種變化型。在一種實施例中，該掃描驅動電路150可以包括一第一掃描驅動單元151及一第二掃描驅動單元152，該第一掃描驅動單元151用於施加掃描訊號至奇數條掃描線115，該第二掃描驅動單元152用於施加掃描訊號至偶數條掃描線115。從另外一個角度來說，該第一掃描驅動單元151用於施加掃描訊號至該複數左眼圖像區域111及複數右眼圖像區域112之像素114連接之掃描線115，該第二掃描驅動單元152用於施加掃描訊號至該複數切換區域113之像素114連接之掃描線115。具體地，在像素矩陣的行的方向上定義一第三側及與該第三側相對之第四側，於本實施例中，該第三側是指圖2所示放置方向下之左側，該第四側指右側。該第一掃描驅動單元151及第二掃描驅動單元152分別設置在該像素矩陣之第三側與第四側。當然，在變更實施例中，該第一掃描驅動單元151及第二掃描驅動單元152可以同時設置在該像素矩陣之同一側(如第三側或第四側)。
請參閱圖4，其是該2D/3D可切換式顯示裝置100之驅動方法之流程圖。該2D/3D可切換式顯示裝置100之工作原理敍述如下：
(一)確定該2D/3D可切換式顯示裝置當前之顯示模式。
具體地，該2D/3D切換控制電路130輸出一顯示模式控制訊號至該時序控制電路140，從而確定當前之顯示模式。在一種實施例中，該2D/3D切換控制電路130可以接收圖像資料，並依據圖像資料判斷該圖像資料是2D顯示資料還是3D顯示資料，及根據判斷結果輸出該顯示模式控制訊號。在一種變更實施例中，該2D/3D切換控制電路130可以接收一外部電路輸出之控制訊號，根據該控制訊號輸出該顯示模式控制訊號，如：可以設定，當該外部電路輸出低電平之控制訊號，代表此時為2D顯示模式，該2D/3D切換控制電路130輸出該顯示模式控制訊號控制該時序控制電路140工作在2D顯示模式下；當該外部電路輸出高電平之控制訊號，代表此時為3D顯示模式，該2D/3D切換控制電路130輸出該顯示模式控制訊號控制該時序控制電路140工作在3D顯示模式下。具體地，該外部電路可以是設置在一主機上之硬體電路，也可以是安裝於該主機上之軟體程式，此處不再一一列舉。
(二)若該2D/3D可切換式顯示裝置處於3D顯示模式，則控制該左眼圖像區域顯示左眼圖像，該右眼圖像區域顯示右眼圖像，該切換區域顯示黑畫面；若2D/3D可切換式顯示裝置處於2D顯示模式，則控制該左眼圖像區域、該右眼圖像區域及該切換區域均顯示灰階畫面。具體步驟如下：
該時序控制電路140接收該顯示模式控制訊號以及圖像資料。
當該時序控制電路140根據該顯示模式控制訊號控制當前為3D顯示模式時，該時序控制電路140對該圖像資料進行資料處理，並產生控制訊號及資料訊號，以及將該控制訊號提供至該掃描驅動電路150及資料驅動電路160，將該資料訊號提供至該資料驅動電路160。
在該3D顯示模式下，該掃描驅動電路150接收該控制訊號，產生並施加複數掃描訊號至該複數掃描線115；該資料驅動電路160接收該控制訊號及資料訊號，產生並施加複數灰階電壓至該複數資料線116。進而，該左眼圖像區域111之複數像素114顯示左眼圖像，該右眼圖像區域112之複數像素114顯示右眼圖像，該切換區域113之複數像素114顯示黑畫面。具體地，當該左眼圖像區域111之一行像素114連接之掃描線115被施加掃描訊號時，該複數資料線116被施加代表左眼圖像之灰階電壓，使得該左眼圖像區域111之複數像素114顯示左眼圖像。當該右眼圖像區域112之一行像素114連接之掃描線115被施加掃描訊號時，該複數資料線116被施加代表右眼圖像之灰階電壓，使得該右眼圖像區域112之複數像素114顯示右眼圖像。當該切換區域113之一行像素114連接之掃描線115被施加掃描訊號時，該複數資料線116被施加代表黑畫面之灰階電壓，使得該切換區域113之複數像素114均顯示黑畫面。
當該時序控制電路140根據該顯示模式控制訊號控制當前為2D顯示模式時，該時序控制電路140對該圖像資料進行資料處理，並產生控制訊號及資料訊號，以及將該控制訊號提供至該掃描驅動電路150及資料驅動電路160，將該資料訊號提供至該資料驅動電路160。
在該2D顯示模式下，該掃描驅動電路150接收該控制訊號，產生並施加複數掃描訊號至該複數掃描線115；該資料驅動電路160接收該控制訊號及資料訊號，產生並施加複數灰階電壓至該複數資料線116。具體地，當任意一掃描線115被施加該掃描訊號時，與該掃描線115連接之複數像素114之開關元件導通，該複數資料線116分別被施加與該掃描線115連接之複數像素114之複數灰階電壓，使得該複數灰階電壓可以寫入該複數像素114。進而，該左眼圖像區域111、該右眼圖像區域112及該切換區域113之複數像素114均顯示有亮暗變化之灰階畫面。
具體地，在該2D顯示模式下，每一切換區域113之一行像素114可以顯示與其相鄰的一行像素114相同之畫面，所述與其相鄰的一行像素114可能是與其相鄰的該左眼圖像區域111之一行像素114，或者其相鄰的該右眼圖像區域112之一行像素114。優選地，每一切換區域113之一行像素114顯示與相鄰的且位於該切換區域113第一側之一行像素114相同之畫面。
相較于先前技術，本發明2D/3D可切換式顯示裝置100通過在顯示面板110之左眼圖像區域111與右眼圖像區域112之間設置切換區域113，當該2D/3D可切換式顯示裝置100進行3D顯示時，該切換區域113透過透過顯示黑畫面而形成遮光區，進而達到改善左眼圖像與右眼圖像串擾之目的。而當該2D/3D可切換式顯示裝置100進行2D顯示時，該切換區域113顯示灰階畫面，即該切換區域113透過該空置區域顯示灰階畫面，進而不會降低2D畫面之亮度，也不會發生容易使使用者觀測到亮暗之橫條紋之現象，本發明2D/3D可切換式顯示裝置100之2D顯示之顯示品質較好。
請參閱圖5，其是該2D/3D可切換式顯示裝置100一第一實施例之掃描訊號時序圖。其中，所有掃描線115均被施加一次掃描訊號之時間定義為一幀時間。該2D/3D可切換式顯示裝置100無論在3D顯示模式還是2D顯示模式下，在一幀時間內，該複數掃描線115依照自該第一側至該第二側之排列順序被施加掃描訊號，即該複數掃描線115依照從上至下之順序被施加掃描訊號。
請參閱圖6，其是該2D/3D可切換式顯示裝置100一第二實施例之掃描訊號時序圖，其中圖6(一)是該2D/3D可切換式顯示裝置在3D顯示模式下之掃描訊號時序圖，圖6(二)是該2D/3D可切換式顯示裝置在2D顯示模式下之掃描訊號時序圖。優選地，該第二實施例採用圖3所示2D/3D可切換式顯示裝置100。該2D/3D可切換式顯示裝置100在3D顯示模式下，在一幀時間內，該複數掃描線115依照自該第一側至該第二側之排列順序被施加掃描訊號，即該複數掃描線115依照從上至下之順序被施加掃描訊號。該2D/3D可切換式顯示裝置100在2D顯示模式下，在一幀時間內，該奇數條掃描線115被順序施加掃描訊號，該偶數條掃描線115也被順序施加掃描訊號，且每一奇數條掃描線115與相鄰的一偶數條掃描線115同時被施加掃描訊號，此時，同時被施加掃描訊號之兩條掃描線115連接之兩行像素114顯示相同之畫面。
從另外一個角度來說，該複數左眼圖像區域111及複數右眼圖像區域112之像素114連接之複數掃描線115被順序施加掃描訊號，該複數切換區域113之像素114連接之複數掃描線115也被順序施加掃描訊號。然而，每一切換區域113之一行像素114連接之掃描線115，與相鄰的一行像素114連接之掃描線115(可能是相鄰的該左眼圖像區域111之一行像素114連接之掃描線115，也可能是相鄰的該右眼圖像區域112之一行像素114連接之掃描線115)被同時施加掃描訊號，進而每一切換區域113之一行像素114與其相鄰的一行像素114顯示相同之畫面。在本實施例中，每一切換區域13之一行像素114連接之掃描線115與相鄰的且位於其第一側之一行像素114連接之掃描線115被同時施加掃描訊號，進而每一切換區域113之一行像素114顯示與相鄰的且位於其第一側之一行像素114相同之畫面。
與第一實施例之掃描時序相比較，該第二實施例中，每一奇數條掃描線115與相鄰的一偶數條掃描線115同時被施加掃描訊號，當第一、第二實施例之掃描線115數目相同且一幀時間固定之情況下，該第二實施例中，每條掃描線115被施加掃描訊號之時間將是第一實施例中之2倍，即長於第一實施例中每條掃描線115被施加掃描訊號之時間，使得第二實施例中每個像素114之充電時間較長，不易出現影像殘留，進而顯示效果較好。
請參閱圖7，其是該2D/3D可切換式顯示裝置100一第三實施例之掃描訊號時序圖，其中圖7(一)是該2D/3D可切換式顯示裝置100在3D顯示模式下之掃描訊號時序圖，圖7(二)是該2D/3D可切換式顯示裝置100在2D顯示模式下之掃描訊號時序圖。該第三實施例與第二實施例之區別主要在於：該第三實施例之2D/3D可切換式顯示裝置100在3D顯示模式下之掃描訊號時序圖與第二實施例中之不同。
具體地，該第三實施例中，該2D/3D可切換式顯示裝置100在3D顯示模式下，在一幀時間內，該奇數條掃描線115依照自該第一側至該第二側之排列順序被施加掃描訊號。在該奇數條掃描線115被施加完掃描訊號之後或者之前，所有偶數條掃描線115被同時施加掃描訊號，此時，該複數資料線116均被施加代表黑畫面之灰階電壓，使得與該偶數條掃描線115相連接之該切換區域113之像素114同時被插黑。換個角度來說，該左眼圖像區域111及右眼圖像區域112之複數掃描線115被依序施加掃描訊號，且在該左眼圖像區域111及右眼圖像區域112之複數掃描線115被依序施加掃描訊號之後或者之前，該複數切換區域113之像素114連接之複數掃描線115同時被施加掃描訊號，此時，該複數資料線116均被施加代表黑畫面之灰階電壓，使得與該偶數條掃描線115相連接之該切換區域113之像素114同時被插黑。
該第三實施例中，該2D/3D可切換式顯示裝置100在2D顯示模式下之掃描時序，優選地與第二實施例中2D顯示模式下之掃描時序相同。當然，在該第三實施例之變更實施例中，該2D/3D可切換式顯示裝置100在2D顯示模式下之掃描時序，也可以與第一實施例中2D顯示模式下之掃描時序相同。
與第一實施例之掃描時序相比較，該第三實施例中，由於該複數切換區域113之像素114連接之複數掃描線115同時被施加掃描訊號，使得該複數切換區域113之像素114同時插黑，當第一、第三實施例之掃描線115數目相同且一幀時間固定之情況下，該第三實施例中，每條掃描線115被施加掃描訊號之時間長於第一實施例中每條掃描線115被施加掃描訊號之時間，使得第三實施例中每個像素114之充電時間較長，不易出現影像殘留，進而顯示效果較好。
請參閱圖8，其是圖2所示2D/3D可切換式顯示裝置之一種變更實施方式。該2D/3D可切換式顯示裝置200與圖2所示2D/3D可切換式顯示裝置100之主要區別在於：顯示面板210之複數資料線216包括複數第一資料線217及複數第二資料線218；每一左眼圖像區域211之一行像素214及每一右眼圖像區域212之一行像素214分別連接一掃描線215，每一左眼圖像區域211之一行像素214及每一右眼圖像區域212之一行像素214之每個像素214分別連接一第一資料線217，且該像素矩陣中位於同列之該複數左眼圖像區域211及複數右眼圖像區域212之像素214連接同一第一資料線217；每一切換區域213之一行像素214與相鄰的且位於其第一側之一行像素214連接同一掃描線215，且每一切換區域213之一行像素214分別連接一第二資料線218，且位於同列之該複數切換區域213之像素214連接同一第二資料線218。
當該2D/3D可切換式顯示裝置200處於3D顯示模式時，該複數掃描線215依序被施加掃描訊號，該複數第一資料線217被施加左眼圖像及右眼圖像對應之灰階電壓，該複數第二資料線218被施加代表黑畫面之灰階電壓，使得該左眼圖像區域211之複數像素214顯示左眼圖像，該右眼圖像區域212之複數像素214顯示右眼圖像，該切換區域213之複數像素214顯示黑畫面。當該2D/3D可切換式顯示裝置200處於2D顯示模式時，該複數掃描線215依序被施加掃描訊號，該複數第一、第二資料線217、218分別被施加複數灰階電壓，使得該左眼圖像區域211、該右眼圖像區域212及該切換區域213均顯示灰階畫面。
與第一實施方式之第一實施例相比較，該變更實施方式中，在像素矩陣相同之情況下，該變更實施方式之掃描線215數目是第一實施例之一半，但資料線216數目是第一實施例之一倍，但是在一幀時間固定之情況下，該變更實施方式中，每條掃描線215被施加掃描訊號之時間長於第一實施例中每條掃描線115被施加掃描訊號之時間，使得變更實施方式中每個像素214之充電時間較長，不易出現影像殘留，進而顯示效果較好。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施例為限，該舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100、200‧‧‧2D/3D可切換式顯示裝置
110、210‧‧‧顯示面板
120‧‧‧相差控制元件
111、211‧‧‧左眼圖像區域
112、212‧‧‧右眼圖像區域
113、213‧‧‧切換區域
114、214‧‧‧像素
121‧‧‧第一偏光區域
122‧‧‧第二偏光區域
123‧‧‧空置區域
130‧‧‧2D/3D切換控制電路
140‧‧‧時序控制電路
150‧‧‧掃描驅動電路
160‧‧‧資料驅動電路
115、215‧‧‧掃描線
116、216‧‧‧資料線
151‧‧‧第一掃描驅動單元
152‧‧‧第二掃描驅動單元
217‧‧‧第一資料線
218‧‧‧第二資料線
圖1是本發明2D/3D可切換式顯示裝置一較佳實施方式之立體分解示意圖。
圖2是圖1所示2D/3D可切換式顯示裝置之等效電路示意圖。
圖3是圖2所示2D/3D可切換式顯示裝置之一種變化型。
圖4是圖2所示2D/3D可切換式顯示裝置之驅動方法之流程圖。
圖5是圖2所示2D/3D可切換式顯示裝置一第一實施例之掃描訊號時序圖。
圖6是圖2所示2D/3D可切換式顯示裝置一第二實施例之掃描訊號時序圖。
圖7是圖2所示2D/3D可切換式顯示裝置一第三實施例之掃描訊號時序圖。
圖8是圖2所示2D/3D可切換式顯示裝置之一種變更實施方式。
100‧‧‧2D/3D可切換式顯示裝置
110‧‧‧顯示面板
120‧‧‧相差控制元件
111‧‧‧左眼圖像區域
112‧‧‧右眼圖像區域
113‧‧‧切換區域
114‧‧‧像素
121‧‧‧第一偏光區域
122‧‧‧第二偏光區域
123‧‧‧空置區域

Claims (22)

  1. 一種2D/3D可切換式顯示裝置，其包括一顯示面板及一相差控制元件，該顯示面板包括至少一用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域、至少一用於顯示右眼圖像之右眼圖像區域及至少一位於該左眼圖像區域與右眼圖像區域之間之切換區域，該相差控制元件用於調整該顯示面板顯示之左眼圖像及右眼圖像之偏振態，使得調整後之左眼圖像及右眼圖像具有不同之偏振態，進而通過一偏光眼鏡可將該調整後之左眼圖像及右眼圖像分離，該切換區域之光能夠通過該相差控制元件，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該切換區域顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，該切換區域顯示灰階畫面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，該顯示面板還包括一像素矩陣，每一左眼圖像區域包括至少一行像素，每一右眼圖像區域包括至少一行像素，每一切換區域包括至少一行像素，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，每一切換區域之至少一行像素顯示與其相鄰的左眼圖像區域或者右眼圖像區域之至少一行像素相同之畫面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，每一左眼圖像區域、每一右眼圖像區域及每一切換區域均對應一行像素，該顯示面板包括複數左眼圖像區域、複數右眼圖像區域及複數切換區域，該左眼圖像區域及該右眼圖像區域交替設置，每一切換區域位於相鄰的該左眼圖像區域及該右眼圖像區域之間。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，在該像素矩陣的列的方向上定義一第一側及與該第一側相對之第二側，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，每一切換區域之一行像素被插黑而顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，每一切換區域之一行像素顯示與相鄰的且位於其第一側之一行像素相同之畫面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，該顯示面板還包括複數沿像素矩陣行之方向上延伸之掃描線與沿像素矩陣列之方向上延伸之複數資料線，該複數掃描線及複數資料線用於驅動該複數像素顯示圖像。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，每一左眼圖像區域之一行像素、每一切換區域之一行像素及每一右眼圖像區域之一行像素分別連接一掃描線，每一行像素之每個像素分別連接一資料線，且位於同列之複數像素連接同一資料線。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，該顯示裝置還包括一掃描驅動電路，該掃描驅動電路用於施加掃描訊號至該複數掃描線。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該複數掃描線依照自該第一側至該第二側之排列順序被施加掃描訊號。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，在一幀時間內，該複數左眼圖像區域對應之複數掃描線及該複數右眼圖像區域對應之複數掃描線依照自該第一側至該第二側之排列順序被施加掃描訊號，該複數切換區域對應之複數掃描線被同時施加掃描訊號。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，在一幀時間內，該複數掃描線依照自該第一側至該第二側之排列順序被施加掃描訊號。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，在一幀時間內，該奇數條掃描線被順序施加掃描訊號，該偶數條掃描線也被順序施加掃描訊號，且每一奇數條掃描線與相鄰的一偶數條掃描線同時被施加掃描訊號。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，該掃描驅動電路包括一第一掃描驅動單元及一第二掃描驅動單元，該第一掃描驅動單元用於施加掃描訊號至奇數條掃描線，該第二掃描驅動單元用於施加掃描訊號至偶數條掃描線。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，在像素矩陣的行的方向上定義一第三側及與該第三側相對之第四側，該第一掃描驅動單元及第二掃描驅動單元分別設置在該像素矩陣之第三側與第四側。
  14. 如申請專利範圍第5項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，該複數資料線包括複數第一資料線及複數第二資料線，每一左眼圖像區域之一行像素及每一右眼圖像區域之一行像素分別連接一掃描線，每一左眼圖像區域之一行像素及每一右眼圖像區域之一行像素之每個像素分別連接一第一資料線，且位於同列之該複數左眼圖像區域及複數右眼圖像區域之像素連接同一第一資料線；每一切換區域之一行像素與相鄰的且位於其第一側之一行像素連接同一掃描線，且每一切換區域之一行像素分別連接一第二資料線，且位於同列之該複數切換區域之像素連接同一第二資料線。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，該相差控制元件包括對應每一左眼圖像區域之第一偏光區域及對應每一右眼圖像區域之第二偏光區域，該第一偏光區域與該第二偏光區域分別用於將對應之左眼圖像區域之左眼圖像及對應之右眼圖像區域之右眼圖像之調整為不同之偏振態。
  16. 如申請專利範圍第1或15項所述之2D/3D可切換式顯示裝置，其中，該相差控制元件還包括對應每一切換區域之空置區域，該空置區域為一透光區域。
  17. 一種2D/3D可切換式顯示裝置，其包括一顯示面板及一相差控制元件，該顯示面板包括複數用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域、複數用於顯示右眼圖像之且與該左眼圖像區域交替排列之右眼圖像區域及至少一位於該左眼圖像區域與右眼圖像區域之間之切換區域，該相差控制元件用於調整該顯示面板顯示之左眼圖像及右眼圖像之偏振態，使得調整後之左眼圖像及右眼圖像具有不同之偏振態，進而通過一偏光眼鏡可將該調整後之左眼圖像及右眼圖像分離，該相差控制元件包括至少一對應該切換區域之空置區域，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，該切換區域透過該空置區域顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，該切換區域透過該空置區域顯示灰階畫面。
  18. 一種2D/3D可切換式顯示裝置之驅動方法，該2D/3D可切換式顯示裝置包括一顯示面板及一相差控制元件，該顯示面板包括至少一用於顯示左眼圖像之左眼圖像區域、至少一用於顯示右眼圖像之右眼圖像區域及至少一位於該左眼圖像區域與右眼圖像區域之間之切換區域，該相差控制元件用於調整該顯示面板顯示之左眼圖像及右眼圖像之偏振態，使得調整後之左眼圖像及右眼圖像具有不同之偏振態，進而通過一偏光眼鏡可將該調整後之左眼圖像及右眼圖像分離，該切換區域之光能夠通過該相差控制元件，該驅動方法包括如下步驟：
    確定該2D/3D可切換式顯示裝置之顯示模式；
    若該2D/3D可切換式顯示裝置處於3D顯示模式，則控制該左眼圖像區域顯示左眼圖像，該右眼圖像區域顯示右眼圖像，該切換區域顯示黑畫面；
    若該2D/3D可切換式顯示裝置處於2D顯示模式，則控制該左眼圖像區域、該右眼圖像區域及該切換區域均顯示灰階畫面。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之2D/3D可切換式顯示裝置之驅動方法，其中，確定該2D/3D可切換式顯示裝置之顯示模式之步驟包括：接收圖像資料，並依據圖像資料判斷該圖像資料是2D顯示資料還是3D顯示資料。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之2D/3D可切換式顯示裝置之驅動方法，其中，確定該2D/3D可切換式顯示裝置之顯示模式之步驟包括：接收一外部電路輸出之控制訊號，根據該控制訊號判斷是該2D/3D可切換式顯示裝置處於3D顯示模式還是2D顯示模式。
  21. 如申請專利範圍第18項所述之2D/3D可切換式顯示裝置之驅動方法，其中，該顯示面板還包括一像素矩陣，每一左眼圖像區域包括至少一行像素，每一右眼圖像區域包括至少一行像素，每一切換區域包括至少一行像素，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，每一切換區域之至少一行像素顯示與其相鄰的左眼圖像區域或者右眼圖像區域之至少一行像素相同之畫面。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之2D/3D可切換式顯示裝置之驅動方法，其中，在該像素矩陣的列的方向上定義一第一側及與該第一側相對之第二側，當該2D/3D可切換式顯示裝置進行3D顯示時，每一切換區域之一行像素被插黑而顯示黑畫面；當該2D/3D可切換式顯示裝置進行2D顯示時，每一切換區域之一行像素顯示與相鄰的且位於其第一側之一行像素相同之畫面。
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