TWI460708B - 影像顯示裝置及驅動該影像顯示裝置的方法 - Google Patents

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Description

影像顯示裝置及驅動該影像顯示裝置的方法
本發明的實施例涉及一種影像顯示裝置及其驅動方法，能夠選擇性地實現二維平面影像(以下簡稱為“2D影像”)和三維立體影像(以下簡稱為“3D影像”)。
近年來，由於各種電路技術和其相關內容的發展，一種影像顯示裝置可選擇性地實現2D影像和3D影像。該影像顯示裝置通過使用一立體技術或者一自動立體技術實現3D影像。
使用使用者的左眼與右眼之間具有高立體效果的視差影像的立體技術包括：眼鏡式方法和非眼鏡式方法，這兩種方法已被投入實際應用中。在非眼鏡式方法中，一光板如用於分離左眼與右眼之間的視差影像的光軸的視差屏障通常安裝在顯示螢幕的前面或後面。在眼鏡式方法中，分別具有不同的偏振方向的左眼影像和右眼影像顯示在顯示面板上，且使用偏振眼鏡或液晶快門眼鏡實現立體影像。
一種液晶快門眼鏡式影像顯示裝置每隔一圖框交替地顯示左眼影像和右眼影像在顯示元件上，且與顯示時序同步地開啟和關閉液晶快門眼鏡的左眼眼鏡與右眼眼鏡，從而實現3D影像。液晶快門眼鏡在奇數的圖框週期期間僅開啟左眼眼鏡，其中顯示左眼影像；在偶數的框週期期間僅開啟右眼眼鏡，其中顯示右眼影像，從而以時間劃分方法產生雙目視差。在液晶快門眼鏡式影像顯示裝置中，由於液晶快門眼鏡在短時間週期內開啟，3D影像的亮度降低。此外，由於在顯示元件與液晶快門眼鏡之間的同步以及開啟/關閉轉換響應性質，3D干擾極強烈地產生。
如第1圖所示，偏振眼鏡式影像顯示裝置包括附於顯示面板1上的圖案相位差膜2。偏振眼鏡式影像顯示裝置在顯示面板1上每隔一水平線交替地顯示左眼影像資料L和右眼影像資料R，且使用圖案相位差膜2轉換入射在偏振眼鏡3上的光線的偏振特性。通過偏振眼鏡式影像顯示裝置的這種操作，左眼影像和右眼影像可用空間劃分，從而實現3D影像。
在偏振眼鏡式影像顯示裝置中，由於左眼影像和右眼影像相鄰地顯示在顯示面板1的相鄰的水平線上，不產生干擾的垂直視角的範圍非常小。當左眼影像和右眼影像的雙倍影像在垂直視角的位置顯示時，會產生干擾。為了防止在偏振眼鏡式影像顯示裝置中的干擾，如第2圖所示，日本專利申請案公開第2002-185983號提出了在圖案相位差膜2的區域中形成黑色條紋BS，從而加寬3D影像的垂直視角的方法。然而，用於加寬垂直視角的圖案相位差膜2的黑色條紋BS造成副作用，導致大幅降低2D影像的亮度。
本發明的實施例提供一種影像顯示裝置及其驅動方法，能夠在不降低2D影像的亮度的情況下，加寬3D影像的垂直視角。
本發明的實施例還提供了一種影像顯示裝置及其驅動方法，能夠改善閘驅動器的可靠性。
在一方面，提供一種影像顯示裝置，包括配置以選擇性地顯示2D影像和3D影像的顯示面板，該顯示面板包括：一子像素，排列在一對閘極線與一資料線之間的交錯部分；一面板驅動器，包括用於驅動該對閘極線的一閘驅動器以及用於驅動該資料線的一資料驅動器；一控制器，配置以不同地控制該面板驅動器，以響應一模式選擇信號；以及一圖案相位差膜，配置以將來自該顯示面板的光線分為第一偏振光和第二偏振光，其中在一2D模式中，子像素的一輔助顯示單元接上一共同電壓，以響應提供給該對閘極線的一輔助閘極線的一輔助掃描脈衝，然後通過提供給該對閘極線的一主閘極線的一主掃描脈衝為該子像素的該輔助顯示單元和一主顯示單元接上用於2D影像的一D資料電壓；其中在一3D模式中，該主顯示單元和該輔助顯示單元接上用於3D影像的一3D資料電壓，以響應該主掃描脈衝，然後該輔助顯示單元通過該輔助掃描脈衝接上該共同電壓。
在另一方面，提供一種驅動影像顯示裝置的方法，該影像顯示裝置包括一顯示面板，該顯示面板包括一子像素，排列在一對閘極線與一資料線之間的交錯部分，以選擇性地顯示一2D影像和一3D影像；一面板驅動器，用於驅動該對閘極線與該資料線；以及一圖案相位差膜，用於將來自該顯示面板的光線分為第一偏振光和第二偏振光；該方法包括：接收一模式選擇信號；確定一2D模式和一3D模式，以響應該模式選擇信號；為該子像素的一輔助顯示單元接上一共同電壓，以響應提供給該對閘極線的一輔助閘極線的一輔助掃描脈衝，然後在該2D模式中，通過提供給該對閘極線的一主閘極線的一主掃描脈衝為該子像素的該輔助顯示單元和一主顯示單元接上用於該2D影像的一2D資料電壓，在該3D模式中，為該主顯示單元和該輔助顯示單元接上用於該3D影像的一3D資料電壓，以響應該主掃描脈衝，然後通過該輔助掃描脈衝為該輔助顯示單元接上該共同電壓。
現在參考本發明的實施例，並參考所附圖式作出詳細說明。無論如何，相似的附圖標記在這裏用於代表相同或相似的組成部分。需要注意的是，如果確定現有技術可誤解本發明的實施例，將忽略對現有技術的詳細描述。
下面將參考第3圖至第15B圖對本發明的典型實施例進行描述。
第3圖和第4圖為說明根據本發明典型實施例中之偏振眼鏡式影像顯示裝置。
如第3圖和第4圖所示，根據本發明的實施例中的影像顯示裝置包括：顯示元件10、圖案相位差膜20、控制器30、面板驅動器40、以及偏振眼鏡50。
顯示元件10可實現為平板顯示裝置如液晶顯示裝置(LCD)、場致發射顯示器(FED)、電漿顯示面板(PDP)顯示裝置、電致發光元件(EL)包括無機電致發光元件和有機發光二極體(OLED)、以及電泳顯示裝置(EPD)。在下面的描述中，通過使用液晶顯示裝置作為顯示元件10的方式描述根據本發明的實施例中的影像顯示裝置。
顯示元件10包括：顯示面板11、上層偏振光膜11a、以及下層偏振光膜11b。
顯示面板11包括：上層玻璃基板、下層玻璃基板、以及上層玻璃基板與下層玻璃基板之間的液晶層。複數個資料線DL以及與資料線DL相互交錯的複數個閘極線PGL對排列在顯示面板11的下層玻璃基板上。每一個閘極線PGL對包括主閘極線GLa與輔助閘極線GLb。複數個像素PIX以矩陣形式排列在顯示面板11之有效的顯示區域AA中，其中每一個像素均包含一液晶單元，且所述矩陣形式基於資料線DL與閘極線PGL對之間的交錯結構，從而構成一像素陣列。黑色陣列、濾色器、以及共用電極均形成在顯示面板11的上層玻璃基板上。每一個像素PIX包括：一紅色子像素、一綠色子像素、以及一藍色子像素。
上層偏振光膜11a附接於顯示面板11的上層玻璃基板上，下層偏振光膜11b附接於顯示面板11的下層玻璃基板上。用於設置液晶的預傾角的校準層分別形成在顯示面板11的上層玻璃基板和下層玻璃基板上。在垂直電場驅動方式如扭轉向列(TN)模式和垂直對齊(VA)模式中，被提供共同電壓Vcom的共用電極形成在上層玻璃基板上。在水平電場驅動方式如平面切換(IPS)模式和邊緣電場切換(FFS)模式中，共用電極與像素電極一起形成在下層玻璃基板上。柱間隔物可形成在上層玻璃基板與下層玻璃基板之間，以保持顯示面板11的液晶單元的單元間隔為常數。
由像素電極與共用電極之間的電壓差確定通過液晶層的光線的數量。隨著像素電極與共用電極之間的電壓差增加，通過液晶層的光線的數量增加，從而表現為白色灰階。相反，隨著像素電極與共用電極之間的電壓差降低，通過液晶層的光線的數量降低，從而表現為黑色灰階。
根據本發明實施例中的顯示元件10可實現為任何類型的液晶顯示裝置，包括背光液晶顯示裝置、半透射式液晶顯示裝置、以及反射式液晶顯示裝置。在背光液晶顯示裝置和半透射式液晶顯示裝置中需要背光單元12。背光單元12可實現為直下式背光單元或邊緣式背光單元。
圖案相位差膜20附接於顯示面板11的上層偏振光膜11a上。圖案相位差膜20包括：複數個第一相位差膜RT1，分別形成在圖案相位差膜20的奇數線上；以及複數個第二相位差膜RT2，分別形成於圖案相位差膜20的偶數線上。第一相位差膜RT1的光吸收軸垂直於第二相位差膜RT2的光吸收軸。第一相位差膜RT1傳送自像素陣列入射的光線的第一偏振光(例如，左圓偏振光)。第二相位差膜RT2傳送自像素陣列入射的光線的第二偏振光(例如，右圓偏振光)。因此，第一相位差膜RT1可實現為傳送左圓偏振光的偏光濾光鏡，第二相位差膜RT2可實現為傳送右圓偏振光的偏光濾光鏡。
控制器30控制2D模式和3D模式中面板驅動器40的操作，以響應模式選擇信號SEL。控制器30通過使用者介面如觸摸螢幕、字幕顯示器(OSD)、鍵盤、滑鼠、以及遙控控制器來接收模式選擇信號SEL。控制器30可在2D模式的操作與3D模式的操作之間進行轉換，以響應模式選擇信號SEL。控制器30檢測編碼至輸入影像的資料的2D/3D識別密碼，例如，一種能夠為數位廣播標準的電子節目功能表(EPG)或電子服務指南(ESG)加密的2D/3D識別密碼，從而區分2D模式與3D模式。
在3D模式中，控制器30將從視頻源接收的3D影像資料分為左眼影像的RGB資料和右眼影像的RGB資料。然後，控制器30交替地向面板驅動器40提供對應一水平線的左眼影像的RGB資料和對應一水平線的右眼影像的RGB資料。在2D模式中，控制器30有順序地向面板驅動器40提供從視頻源接收的2D影像的RGB資料。
控制器30藉由使用時序信號如垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、資料致能(data enable，DE)、以及點時脈DCLK來產生控制信號，用於控制面板驅動器40的操作時序。
用於控制面板驅動器40的資料驅動器40A的操作時序的資料控制信號包括源啟動脈衝SSP、源採樣時脈SSC、源輸出致能SOE、極性控制信號POL等。源啟動脈衝SSP表示對應一水平週期中的一水平線的資料的電源開啟時間點，在此期間，顯示對應於一水平線的資料。源採樣時脈SSC控制基於其上升緣或下降緣的資料的鎖存操作。源輸出致能SOE控制資料驅動器40A的輸出。極性控制信號POL控制要提供給顯示面板11的液晶單元的資料電壓的極性。
用於控制面板驅動器40的閘驅動器40B的操作時序的閘極控制信號包括：閘啟動脈衝GSP、閘移位時脈GSC、閘輸出致能GOE等。閘啟動脈衝GSP表示一垂直週期中掃描操作的開啟水平線，在此期間，顯示一螢幕。閘移位時脈GSC被輸入至閘驅動器40B內部的移位寄存器，且有順序移位閘啟動脈衝GSP。閘輸出致能GOE控制閘驅動器40B的輸出。閘啟動脈衝GSP包括第一閘啟動信號VST1和第二閘啟動信號VST2。在2D模式中，在晚於第二閘啟動信號VST2一預定時間週期可產生第一閘啟動信號VST1。在另一方面，在3D模式中，在早於第二閘啟動信號VST2一預定時間週期可產生第一閘啟動信號VST1。
控制器30將與輸入圖框頻率同步的時序信號Vsync、Hsync、DE、以及DCLK的頻率乘以N，以得到(f×N)Hz的圖框頻率，其中N為等於或大於2的正整數，f為輸入圖框頻率。因此，控制器30可控制基於圖框頻率為(f×N)Hz的面板驅動器40的操作。輸入圖框頻率在逐行倒相(phase alternate line，PAL)方案中為50Hz，在國家電視標準委員會(NTSC)方案中為60Hz。
面板驅動器40包括：用於驅動顯示面板11的資料線DL的資料驅動器40A以及用於驅動顯示面板11的閘極線PGL對的閘驅動器40B。
資料驅動器40A包括複數個源驅動器積體電路(ICs)。每一個源驅動器ICs包括一移位寄存器、一鎖存器、一數位-類比轉換器(DAC)、一輸出緩衝器等。資料驅動器40A鎖存2D或3D影像的RGB資料，以響應資料控制信號SSP、SSC、以及SOE。資料驅動器40A將2D/3D影像的RGB資料轉換為類比正負伽瑪補償電壓，以響應極性控制信號POL，且反轉資料電壓的極性。資料驅動器40A輸出資料電壓至資料線DL，以使資料電壓與自閘驅動器40B輸出的主掃描脈衝同步。資料驅動器40A的源驅動器ICs可通過帶捲帶式自動接合(TAB)過程與顯示面板11的下層玻璃基板連接。
閘驅動器40B包括一移位寄存器陣列等。閘驅動器40B的移位寄存器陣列可形成在顯示面板11之有效的顯示區域AA外部的一非顯示區域NA中，其中像素陣列通過閘極-面板(GIP)方式形成。在像素陣列的薄膜電晶體(TFT)過程中，包含在移位寄存器陣列中的複數個閘移位寄存器可通過GIP方式與像素陣列一起形成。
閘驅動器40B驅動該對閘極線PGL，以響應閘極控制信號GSP、GSC、以及GOE。閘驅動器40B有順序地提供開啟位準的主掃描脈衝至該對閘極線PGL的主閘極線GLa。閘驅動器40B有順序地提供開啟位準的輔助掃描脈衝至該對閘極線PGL的輔助閘極線GLb。
偏振眼鏡50包括：具有左眼偏振濾光鏡(或第一偏振濾光鏡)的左眼眼鏡50L和具有右眼偏振濾光鏡(或第二偏振濾光鏡)的右眼眼鏡50R。左眼偏振濾光鏡具有與圖案相位差膜20的第一相位差膜RT1相同的光吸收軸，以及右眼偏振濾光鏡具有與圖案相位差膜20的第二相位差膜RT2相同的光吸收軸。例如，左圓偏振濾光鏡可選擇為偏振眼鏡50的左眼偏振濾光鏡，右圓偏振濾光鏡可選擇為偏振眼鏡50的右眼偏振濾光鏡。使用者可通過偏振眼鏡50觀看3D影像，其中該3D影像以空間劃分方式顯示在顯示元件10上。
第5圖為示意性地說明排列在像素陣列中第一資料線DL1與第一對閘極線PGL(1)之間的交錯部分(1,1)的子像素SP。第一對閘極線PGL(1)包括第一主閘極線GLa(1)和第一輔助閘極線GLb(1)。
如第5圖所示，子像素SP可為紅色子像素、綠色子像素、以及藍色子像素的其中之一。
子像素SP包括：主子像素SP1、輔助子像素SP2、以及插入於其間的第一對閘極線PGL(1)。當第一主閘極線GLa(1)被啟動時，主子像素SP1與第一資料線DL1電連接。當第一主閘極線GLa(1)被啟動時，輔助子像素SP2與第一資料線DL1電連接，以及當第一輔助閘極線GLb(1)被啟動時，輔助子像素SP2與公用線CL電連接。
在第5圖中，輔助子像素SP2選擇性地顯示取決於驅動模式的黑色影像，從而在不降低2D影像的亮度的情況下，加寬3D影像的垂直視角。
第6圖為詳細地說明第4圖所示的閘驅動器40B。
如第6圖所示，閘驅動器40B包括複數個GIP電路對，以分別地驅動閘極線PGL對。每一個GIP電路對包括主GIP電路GIPa以及輔助GIP電路GIPb。
在每一個2D模式和3D模式中，主GIP電路GIPa#1至GIPa#n有順序地產生開啟位準的主掃描脈衝VGa(1)至VGa(n)，以響應第一閘啟動信號VST1和閘移位時脈CLKs，且提供開啟位準的主掃描脈衝VGa(1)至VGa(n)至主閘極線GLa(1)至GLa(n)。
在每一個2D模式和3D模式中，輔助GIP電路GIPb#1至GIPb#n有順序地產生開啟位準的輔助掃描脈衝VGb(1)至VGb(n)，以響應第二閘啟動信號VST2和閘移位元時脈CLKs，且提供開啟位準的輔助掃描脈衝VGb(1)至VGb(n)至輔助閘極線GLb(1)至GLb(n)。
第7圖為詳細說明第5圖所示之子像素SP的連接配置。第8A圖和第8B圖為分別說明在2D模式和3D模式中子像素SP的顯示狀態。第9圖為說明在3D模式中加寬垂直視角的原理。
如第7圖所示，子像素SP的主子像素SP1包括第一像素電極Ep1和與第一像素電極Ep1相反的共用電極Ec。第一像素電極Ep1通過第一TFT ST1與資料線DL1連接。第一TFT ST1開啟，以響應主掃描脈衝VGa(1)，從而施加資料線DL1上的資料電壓Vdata於第一像素電極Ep1。第一TFT ST1的閘電極與主閘極線GLa(1)連接，第一TFT ST1的源電極與資料線DL1連接，第一TFT ST1的汲電極與第一像素電極Ep1連接。共用電極Ec與接上共同電壓Vcom的公用線CL連接。
此外，子像素SP的輔助子像素SP2包括第二像素電極Ep2和與第二像素電極Ep2相反的共用電極Ec。第二像素電極Ep2通過第二TFT ST2與資料線DL1連接。第二TFT ST2開啟，以響應主掃描脈衝VGa(1)，從而施加資料線DL1上的資料電壓Vdata至第二像素電極Ep2。第二TFT ST2的閘電極與主閘極線GLa(1)連接，第二TFT ST2的源電極與資料線DL1連接，第二TFT ST2的汲電極與第二像素電極Ep2連接。
第三TFT ST3連接於第二像素電極Ep2與輔助子像素SP2的共用電極Ec之間。第三TFT ST3開啟，以響應輔助掃描脈衝VGb(1)，從而施加共用電極Ec上的共同電壓Vcom於第二像素電極Ep2。第三TFT ST3的閘電極與輔助閘極線GLb(1)連接，第三TFT ST3的源電極與共用電極Ec連接，第三TFT ST3的汲電極與第二像素電極Ep2連接。
如第8A圖所示，在2D模式中，具有上述連接配置的子像素SP的主子像素SP1與輔助子像素SP2接上相同的2D資料電壓，從而顯示2D影像。輔助子像素SP2顯示與主子像素SP1相同的2D影像，從而增加2D影像的顯示亮度。
如第8B圖所示，在3D模式中，子像素SP的主子像素SP1接上3D資料電壓，從而顯示3D影像。此外，子像素SP的輔助子像素SP2接上共同電壓，從而顯示黑色影像。如第9圖所示，當左眼影像L和右眼影像R交替地顯示像素陣列中的每一條線時，在輔助子像素SP2上顯示的黑色影像增加了左眼影像L與右眼影像R之間的顯示距離D，其中左眼影像L與右眼影像R在垂直方向上彼此相鄰。因此，不產生干擾的3D垂直視角可通過在輔助子像素SP2上顯示的不具有分離的黑色條紋圖案的黑色影像被廣泛地實現。
GIP電路對可以以第11圖至第12B圖所示的方法驅動，或者以第14圖至第15B圖所示的方法驅動，以獲得基於第7圖所示之子像素SP的連接配置的第8A圖和第8B圖所示的顯示影像。
第10圖為詳細說明第6圖所示的GIP電路對。
如第10圖所示，GIP電路對包括主GIP電路GIPa和輔助GIP電路GIPb。
主GIP電路GIPa包括主邏輯單元141A以及具有主拉升電晶體Tpu1和主下拉電晶體Tpd1的主輸出單元142A。主邏輯單元141A控制Q1節點和QB1節點的每一個的充電和放電操作，以響應第一閘啟動信號VST1。當Q1節點接上啟動位準的電壓時，主輸出單元142A的主拉升電晶體Tpu1輸出開啟位準的主掃描脈衝VGa。當QB1節點接上啟動位準的電壓時，主輸出單元142A的主下拉電晶體Tpd1輸出關閉位準的主掃描脈衝VGa。
Q1節點和QB1節點相對地充電和放電。例如，當Q1節點接上啟動位準的電壓時，QB1節點放電至非啟動位準的電壓。相反地，當Q1節點放電至非啟動位準的電壓時，QB1節點接上啟動位準的電壓。當Q1節點被啟動時，主拉升電晶體Tpu1輸出閘移位時脈CLKs的其中之一作為開啟位準的主掃描脈衝VGa。主拉升電晶體Tpu1的閘電極與Q1節點連接，主拉升電晶體Tpu1的源電極與閘移位時脈CLKs的輸入端連接，主下拉電晶體Tpu1的汲電極與主輸出節點No1連接。當QB1節點被啟動時，主下拉電晶體Tpd1輸出低位準電壓VSS作為關閉位準的主掃描脈衝VGa。主下拉電晶體Tpd1的閘電極與QB1節點連接，主下拉電晶體Tpd1的源電極與低位準電壓VSS的輸入端連接，主下拉電晶體Tpd1的汲電極與主輸出節點No1連接。
輔助GIP電路GIPb包括輔助邏輯單元141B以及具有輔助上拉電晶體Tpu2和輔助下拉電晶體Tpd2的輔助輸出單元142B。輔助邏輯單元141B控制每一個Q2節點和QB2節點的充電和放電操作，以響應第二閘啟動信號VST2。當Q2節點接上啟動位準的電壓時，輔助輸出單元142B的輔助上拉電晶體Tpu2輸出開啟位準的輔助掃描脈衝VGb。當QB2節點接上啟動位準的電壓時，輔助輸出單元142B的輔助下拉電晶體Tpd2輸出關閉位準的輔助掃描脈衝VGa。
Q2節點和QB2節點相對地充電和放電。例如，當Q2節點接上啟動位準的電壓時，QB2節點放電至非啟動位準的電壓。相反，當Q2節點放電至非啟動位準的電壓時，QB2節點接上啟動位準的電壓。當Q2節點被啟動時，輔助上拉電晶體Tpu2輸出閘移位時脈CLKs的其中之一作為開啟位準的輔助掃描脈衝VGb。輔助上拉電晶體Tpu2的閘電極與Q2節點連接，輔助上拉電晶體Tpu2的源電極與閘移位時脈CLKs的輸入端連接，輔助上拉電晶體Tpu2的汲電極與輔助輸出節點No2連接。當QB2節點被啟動時，輔助下拉電晶體Tpd2輸出低位準電壓VSS作為關閉位準的輔助掃描脈衝VGb。輔助下拉電晶體Tpd2的閘電極與QB2節點連接，輔助下拉電晶體Tpd2的源電極與低位準電壓VSS的輸入端連接，輔助下拉電晶體Tpd2的汲電極與輔助輸出節點No2連接。
第11圖至第12B圖為說明驅動第10圖的GIP電路對的方法，以獲得第8A圖和第8B圖所示的顯示影像。
在2D模式中，主GIP電路GIPa和輔助GIP電路GIPb通過由第11圖的左側圖顯示的方法驅動，以獲得第8A圖所示的顯示影像。如第11圖所示，主GIP電路GIPa為Q1節點接上啟動位準Lon的電壓，同時為QB1節點放電至非啟動位準Loff的電壓，以響應開啟位準Lon的第一閘啟動信號VST1。因此，如第12A圖所示，產生開啟位準Lon的主掃描脈衝VGa。此外，輔助GIP電路GIPb為Q2節點放電至非啟動位準Loff的電壓，以響應關閉位準Loff的第二閘啟動信號VST2，然後繼續為Q2節點保持非啟動位準Loff的電壓。同時，輔助GIP電路GIPb為QB2節點接上啟動位準Lon的電壓，然後繼續為QB2節點保持啟動位準Lon的電壓，以響應關閉位準Loff的第二閘啟動信號VST2。因此，如第12A圖所示，輔助掃描脈衝VGb保持在關閉位準Loff。第12A圖說明在2D模式中通過兩對GIP電路產生的主掃描脈衝VGa和輔助掃描脈衝VGb。
在3D模式中，主GIP電路GIPa和輔助GIP電路GIPb通過由第11圖的右側圖顯示的方法驅動，以獲得第8B圖所示的顯示影像。如第11圖所示，主GIP電路GIPa為Q1節點接上啟動位準Lon的電壓，同時為QB1節點放電至非啟動位準Loff的電壓，以響應開啟位準Lon的第一閘啟動信號VST1。因此，如第12B圖所示，產生開啟位準Lon的主掃描脈衝VGa。此外，輔助GIP電路GIPb為Q2節點接上啟動位準Lon的電壓，同時為QB2節點放電至非啟動位準Loff的電壓，以響應在開啟位準Lon處晚於第一閘啟動信號VST1一預定時間週期Td而輸入的第二閘啟動信號VST2。因此，如第12B圖所示，在晚於主掃描脈衝VGa該預定時間週期Td產生開啟位準Lon的輔助掃描脈衝VGb。第12B圖說明在3D模式中通過兩對GIP電路所產生的主掃描脈衝VGa和輔助掃描脈衝VGb。
根據第11圖至第12B圖所示的驅動方法，在2D模式中，輔助GIP電路GIPb的Q2節點繼續保持非啟動位準Loff的電壓，輔助GIP電路GIPb的QB2節點繼續保持啟動位準Lon的電壓。因此，負閘偏壓應力積聚到與Q2節點連接的輔助上拉電晶體Tpu2，正閘偏壓積聚到與QB2節點連接的輔助下拉電晶體Tpd2。如第13圖所示，由於正負閘偏壓應力，輔助GIP電路GIPb的輸出電晶體Tpu2和Tpd2的臨界電壓V1和V2被轉移至自參考值Vr的左或右。因此，在2D模式中輸出電晶體Tpu2和Tpd2的操作特性是衰減的。
當輔助GIP電路GIPb的輸出電晶體Tpu2和Tpd2的衰減相對地大於主GIP電路GIPa的輸出電晶體Tpu1和Tpd1的衰減時，可造成在2D模式中輔助GIP電路GIPb的錯誤操作以及在3D模式中輔助GIP電路GIPb的異常黑色影像顯示。
第14圖至第15B圖說明驅動第10圖的該對GIP電路的另一方法，以獲得第8A圖和第8B圖所示的顯示影像。
在2D模式中，主GIP電路GIPa和輔助GIP電路GIPb通過由第14圖的左側圖顯示的方法驅動，以獲得第8A圖所示的顯示影像。如第14圖所示，在2D模式中，在開啟位準Lon處早於第一閘啟動信號VST1該預定時間週期Td輸入第二閘啟動信號VST2。
在2D模式中，輔助GIP電路GIPb為Q2節點接上啟動位準Lon的電壓，同時為QB2節點放電至非啟動位準Loff的電壓，以響應開啟位準Lon的第二閘啟動信號VST2。因此，如第15A圖所示，產生開啟位準Lon的輔助掃描脈衝VGb。此外，主GIP電路GIPa為Q1節點接上啟動位準Lon的電壓，同時為QB1節點放電至非啟動位準Loff的電壓，以響應在開啟位準Lon處晚於第二閘啟動信號VST2該預定時間週期Td而輸入的第一閘啟動信號VST1。因此，如第15A圖所示，在晚於輔助掃描脈衝VGb該預定時間週期Td產生開啟位準Lon的主掃描脈衝VGa。因此，如第15A圖所示，在該預定時間週期Td期間，輔助子像素SP2接上共同電壓，以響應輔助掃描脈衝VGb，從而顯示黑色影像。然後，輔助子像素SP2和主子像素SP1接上相同的2D資料電壓，以響應主掃描脈衝VGa，從而顯示2D影像。第15A圖說明在2D模式中通過兩對GIP電路所產生的主掃描脈衝VGa和輔助掃描脈衝VGb。
在3D模式中，主GIP電路GIPa和輔助GIP電路GIPb通過第14圖的右側圖顯示的方法驅動，以獲得第8B圖所示的顯示影像。如第14圖所示，在3D模式中，在開啟位準Lon處早於第二閘啟動信號VST2該預定時間週期Td輸入第一閘啟動信號VST1。
在3D模式中，主GIP電路GIPa為Q1節點接上啟動位準Lon的電壓，同時為QB1節點放電至非啟動位準Loff的電壓，以響應開啟位準Lon的第一閘啟動信號VST1。因此，如第15B圖所示，產生開啟位準Lon的主掃描脈衝VGa。此外，輔助GIP電路GIPb為Q2節點接上啟動位準Lon的電壓，同時為QB2節點放電至非啟動位準Loff的電壓，以響應在開啟位準Lon處晚於第一閘啟動信號VST1該預定時間週期Td而輸入的第二閘啟動信號VST2。因此，如第15B圖所示，在晚於主掃描脈衝VGa該預定時間週期Td產生開啟位準Lon的輔助掃描脈衝VGb。因此，如第15B圖所示，輔助子像素SP2和主子像素SP1接上相同的3D資料電壓，以響應主掃描脈衝VGa，從而顯示3D影像。然後，輔助子像素SP2在該預定時間週期Td期間接上共同電壓，以響應輔助掃描脈衝VGb，從而顯示黑色影像。第15B圖說明在3D模式中通過兩對GIP電路所產生的主掃描脈衝VGa和輔助掃描脈衝VGb。
根據第14圖至第15B圖所示的驅動方法，取決於驅動模式來改變主掃描脈衝VGa和輔助掃描脈衝VGb的輸出順序。即，在3D模式中，在晚於主掃描脈衝VGa該預定時間週期Td產生輔助掃描脈衝VGb。相反地，在2D模式中，在早於主掃描脈衝VGa該預定時間週期Td產生輔助掃描脈衝VG。因此，由於在2D模式中輔助GIP電路GIPb的輸出電晶體Tpu2和Tpd2的衰減大大地降低，在2D模式中輔助GIP電路GIPb的錯誤操作和在3D模式中輔助GIP電路GIPb的異常黑色影像顯示被解決。此外，很大地改善了閘驅動器的可靠性。
如上所述，根據本發明實施例中的影像顯示裝置及其驅動方法將每一個子像素分為主子像素和輔助子像素，在2D模式中，在主子像素和輔助子像素上顯示相同的2D影像；在3D模式中，在主子像素上顯示3D影像，在輔助子像素上顯示黑色影像，從而增加了3D影像的垂直視角，該3D影像不降低2D影像的亮度。
此外，根據本發明實施例中的影像顯示裝置及其驅動方法取決於驅動模式改變了用於驅動主子像素的主掃描脈衝和用於驅動輔助子像素的輔助掃描脈衝的輸出順序。在2D模式中，輔助子像素顯示黑色影像，以響應輔助掃描脈衝，然後通過晚於輔助掃描脈衝該預定時間週期而輸入的主掃描脈衝與主子像素一起顯示相同的2D影像。在3D模式中，輔助子像素與主子像素一起顯示相同的3D影像，以響應主掃描脈衝，然後通過晚於主掃描脈衝該預定時間週期而輸入的輔助掃描脈衝顯示黑色影像。因此，由於在2D模式和3D模式中閘驅動器的可靠性彼此相平衡，在2D模式中閘驅動器的衰減特性與在3D模式中閘驅動器的衰減特性之間的差異大大地降低。
儘管已參考大量的說明性實施例對本發明的實施例進行描述，可以理解地是，在本發明的原則的範圍內，熟悉本領域的技術人員可以設計很多其他的變換和實施例。尤其是，在本發明，所附圖式及所附申請專利範圍的範疇內，在組成部分及/或本發明的結合方式的安排上可以作出各種修改及變換。此外，在組成部分及/或排列方式上的變換和修改，選擇性使用對本領域的技術人員是顯而易見的。
1．．．顯示面板
2．．．圖案相位差膜
3．．．偏振眼鏡
10．．．顯示元件
20．．．圖案相位差膜
30．．．控制器
40．．．面板驅動器
50．．．偏振眼鏡
11．．．顯示面板
11a．．．上層偏振光膜
11b．．．下層偏振光膜
12．．．背光單元
40A．．．資料驅動器
40B．．．閘驅動器
50L．．．左眼眼鏡
50R．．．右眼眼鏡
141A．．．主邏輯單元
142A．．．主輸出單元
141B．．．輔助邏輯單元
142B．．．輔助輸出單元
所附圖式，其中提供關於本發明的進一步理解並且結合與構成本說明書的一部份，說明本發明的實施例並且描述一同提供對於本發明之原則的解釋。
圖式中：
第1圖為說明現有技術中的偏振眼鏡式影像顯示裝置；
第2圖為說明在現有技術的偏振眼鏡式影像顯示裝置中，通過用於加寬垂直視角的黑色條紋降低2D影像的亮度；
第3圖和第4圖為說明根據本發明典型實施例中的偏振眼鏡式影像顯示裝置；
第5圖為示意性地說明排列在像素陣列中的子像素；
第6圖為說明第4圖所示的閘驅動器；
第7圖為說明第5圖所示之子像素的連接配置；
第8A圖和第8B圖為分別說明在2D模式和3D模式中子像素的顯示狀態；
第9圖為說明在3D模式中加寬垂直視角的原理；
第10圖為說明第6圖所示的一對GIP電路；
第11圖至第12B圖為說明驅動第10圖的一對GIP電路的方法，以獲得第8A圖和第8B圖所示的顯示影像；
第13圖為說明第11圖至第12B圖說明的驅動方法的問題；以及
第14圖至第15B圖為說明驅動第10圖的一對GIP電路的另一方法，以獲得第8A圖和第8B圖所示的顯示影像。
10．．．顯示元件
11．．．顯示面板
11a．．．上層偏振光膜
11b．．．下層偏振光膜
12．．．背光單元
20．．．圖案相位差膜
30．．．控制器
40．．．面板驅動器
50．．．偏振眼鏡
50L．．．左眼眼鏡
50R．．．右眼眼鏡
RT1．．．第一相位差膜
RT2．．．第二相位差膜

Claims (8)

  1. 一種影像顯示裝置，包括：一顯示面板，配置以選擇性地顯示一二維平面(2D)影像和一三維立體(3D)影像，該顯示面板包括一子像素，該子像素排列在一對閘極線與一資料線之間的交錯部分；一面板驅動器，包括用於驅動該對閘極線的一閘驅動器以及用於驅動該資料線的一資料驅動器；一控制器，配置以不同地控制該面板驅動器，以響應一模式選擇信號；以及一圖案相位差膜，配置以將來自該顯示面板的光線分為第一偏振光和第二偏振光，其中，在一2D模式中，在該子像素的一輔助顯示單元接上一共同電壓，以響應提供給該對閘極線的一輔助閘極線的一輔助掃描脈衝之後，然後該子像素的該輔助顯示單元和一主顯示單元通過提供給該對閘極線的一主閘極線的一主掃描脈衝接上用於該2D影像的一2D資料電壓，其中，在一3D模式中，在該主顯示單元和該輔助顯示單元接上用於該3D影像的一3D資料電壓，以響應該主掃描脈衝之後，然後該輔助顯示單元通過該輔助掃描脈衝接上該共同電壓。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的影像顯示裝置，其中，該閘驅動器包括：一主閘極-面板電路，配置以產生該主掃描脈衝，以響應一第一閘啟動信號，並向該主閘極線提供該主掃描脈衝；以及一輔助閘極-面板電路，配置以產生該輔助掃描脈衝，以響應一第二閘啟動信號，並向該輔助閘極線提供該輔助掃描脈衝。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述的影像顯示裝置，其中，在該2D模式中，在晚於該第二閘啟動信號一預定時間週期產生該第一閘啟動信號，其中，在該3D模式中，在早於該第二閘啟動信號該預定時間週期產生該第一閘啟動信號。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述的影像顯示裝置，其中，該子像素包括：該主顯示單元，包括一第一像素電極和與該第一像素電極相反的一共用電極；一輔助顯示單元，包括一第二像素電極和與該第二像素電極相反的該共用電極；一第一薄膜電晶體，配置以開啟或關閉在該第一像素電極與該資料線之間的一電流通路，以響應該主掃描脈衝；一第二薄膜電晶體，配置以開啟或關閉在該第二像素電極與該資料線之間的一電流通路，以響應該主掃描脈衝；以及一第三薄膜電晶體，配置以開啟或關閉該輔助顯示單元的該第二像素電極與該共用電極之間的一電流通路，以響應該輔助掃描脈衝。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述的影像顯示裝置，其中，在該2D模式中，該輔助顯示單元顯示一黑色影像，以響應該輔助掃描脈衝，然後通過在晚於該輔助掃描脈衝該預定時間週期而輸入的該主掃描脈衝與該主顯示單元一起顯示相同的該2D影像，其中，在該3D模式中，該輔助顯示單元與該主顯示單元一起顯示相同的該3D影像，以響應該主掃描脈衝，然後通過在晚於該主掃描脈衝該預定時間週期而輸入的該輔助掃描脈衝顯示一黑色影像。
  6. 一種用於驅動影像顯示裝置的方法，該驅動影像顯示裝置包括一顯示面板，該顯示面板包括一子像素，排列在一對閘極線與一資料線之間的交錯部分，以選擇性地顯示一2D影像和一3D影像；一面板驅動器，用於驅動該對閘極線和該資料線；以及一圖案相位差膜，用於將來自該顯示面板的光線分為第一偏振光和第二偏振光，該方法包括：接收一模式選擇信號；確定一2D模式和一3D模式，以響應該模式選擇信號；在該2D模式中，在為該子像素的一輔助顯示單元接上一共同電壓，以響應提供給該對閘極線的一輔助閘極線的一輔助掃描脈衝之後，然後，通過提供給該對閘極線的一主閘極線的一主掃描脈衝為該子像素的該輔助顯 示單元和一主顯示單元接上用於該2D影像的一2D資料電壓；以及在該3D模式中，在為該主顯示單元和該輔助顯示單元接上用於該3D影像的一3D資料電壓，以響應該主掃描脈衝之後，然後，通過該輔助掃描脈衝為該輔助顯示單元接上該共同電壓。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之用於驅動影像顯示裝置的方法，其中，在該2D模式中，在晚於用於產生該輔助掃描脈衝的一第二閘啟動信號一預定時間週期產生用於產生該主掃描脈衝的一第一閘啟動信號，在該3D模式中，在早於該第二閘啟動信號該預定時間週期產生該第一閘啟動信號。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述之用於驅動影像顯示裝置的方法，其中，在該2D模式中，該輔助顯示單元顯示一黑色影像，以響應該輔助掃描脈衝，然後通過在晚於該輔助掃描脈衝該預定時間週期而輸入的該主掃描脈衝與該主顯示單元一起顯示相同的該2D影像，其中，在該3D模式中，該輔助顯示單元與該主顯示單元一起顯示相同的該3D影像，以響應該主掃描脈衝，然後通過在晚於該主掃描脈衝該預定時間週期而輸入的該輔助掃描脈衝顯示一黑色影像。
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