顯示設備和驅動該顯示設備的方法
2023-05-18 00:33:36
專利名稱：顯示設備和驅動該顯示設備的方法
技術領域：
本發明的實施例涉及一種平板顯示器。更具體地，本發明的實施例涉及一種能夠提高顯示質量的顯示設備以及用於驅動所述顯示設備的方法。
背景技術：
三維圖像顯示設備呈現將通過觀看者的左眼和右眼分別觀看的兩幅二維圖像 (即，左眼圖像和右眼圖像)。所述兩幅圖像具有雙眼視差，從而用戶在觀看所述兩幅圖像時感受到三維效果。通常的三維圖像顯示設備通過在其顯示面板上交替顯示左眼圖像和右眼圖像來顯示三維圖像。當顯示在顯示面板上的圖像從左眼圖像改變為右眼圖像，或者反過來時，由於顯示面板不能在圖像之間進行瞬時切換，導致左眼圖像和右眼圖像彼此混合在一起持續一段特定時間。這種混合會造成顯示質量的惡化。
發明內容
本發明的示例性實施例提供了一種能夠消除餘象(afterimage)以提高圖像質量的顯示設備。本發明的示例性實施例還提供了一種驅動所述顯示設備的方法。根據本發明的示例性實施例，顯示設備包括幀率轉換器、時序控制器、數據驅動器以及顯示面板。幀率轉換器將圖像信號劃分為針對左眼的第一圖像幀和針對右眼的第二圖像幀， 並產生分別接連第一圖像幀和第二圖像幀的第一中間圖像幀和第二中間圖像幀，以將圖像信號轉換為四倍速圖像信號。時序控制器分別從第一圖像幀和第二圖像幀產生第一補償幀和第二補償幀，以順序輸出第一補償幀、第一中間圖像幀、第二補償幀和第二中間圖像幀。 數據驅動器將來自時序控制器的第一補償幀和第二補償幀分別轉換為左眼數據電壓和右眼數據電壓，響應於黑插入控制信號將第一中間圖像幀和第二中間圖像幀轉換為與預定黑灰度對應的黑數據電壓，並響應於反相信號對左眼數據電壓和右眼數據電壓的極性進行每如幀反相(其中，η是等於或大於1的自然數)。顯示面板順序接收左眼數據電壓、黑數據電壓、右眼數據電壓和黑數據電壓，以交替顯示左眼圖像和右眼圖像。根據本發明的示例性實施例，顯示設備包括時序控制器、數據驅動器和顯示面板。時序控制器在3-D模式期間接收與第一控制信號同步的針對左眼的第一圖像幀和針對右眼的第二圖像幀，並在2-D模式期間接收與第二控制信號同步的2-D圖像幀。在 3-D模式期間，數據驅動器將第一圖像幀轉換為第一數據電壓並將第二圖像幀轉換為第二數據電壓，以交替輸出第一數據電壓和第二數據電壓。在2-D模式期間，數據驅動器將2-D圖像幀轉換為數據電壓以輸出所述數據電壓。在3-D模式期間，顯示面板交替接收第一數據電壓和第二數據電壓，以交替顯示左眼圖像和右眼圖像。在2-D模式期間，顯示面板接收所述數據電壓以顯示2-D圖像。在3-D模式期間，數據驅動器從時序控制器接收反相信號，並響應於所述反相信號對第一數據電壓和第二數據電壓的極性進行每如幀反相(其中，η是等於或大於1的自然數)。在2-D模式期間，數據驅動器對數據電壓進行每η幀反相。根據本發明的示例性實施例，如下提供了一種驅動顯示設備的方法。圖像信號被劃分為針對左眼的第一圖像幀和針對右眼的第二圖像幀。分別接連第一圖像幀和第二圖像幀的第一中間圖像幀和第二中間圖像幀被產生。第一圖像幀被轉換為第一補償幀，第二圖像幀被轉換為第二補償幀。第一補償幀被轉換為左眼數據電壓，第二補償幀被轉換為右眼數據電壓。響應於黑插入控制信號，第一中間圖像幀和第二中間圖像幀被轉換為與預定黑灰度對應的黑數據電壓。左眼數據電壓、黑數據電壓、右眼數據電壓和黑數據電壓被順序提供給顯示設備，以交替顯示左眼圖像和右眼圖像。根據示例性實施例，左眼數據電壓和右眼數據電壓的極性被每如幀反相(其中， η是等於或大於1的自然數)。根據上述，當顯示3-D圖像時產生分別接連左眼圖像幀和右眼圖像幀的中間圖像幀，並且數據驅動器將所述中間圖像幀轉換為黑數據電壓，從而防止左眼圖像和右眼圖像彼此混合。另外，由於當圖像信號被轉換為四倍速圖像信號以顯示3-D圖像時，左眼數據電壓和右眼數據電壓的極性被控制為被每4幀反相，因此可防止當左眼圖像和右眼圖像顯示在顯示面板上時產生殘留DC分量，從而消除餘象。
通過在考慮結合附圖時參照下面進行的詳細描述，本發明的上述和其他優點將變得更加明顯，其中圖1是示出根據本發明的示例性實施例的顯示設備的框圖；圖2是示出圖1的幀率轉換器的框圖；圖3是示出圖1的時序控制器的框圖；圖4是示出圖1的數據驅動器的框圖；圖5是示出圖4的D/A轉換器中布置的電阻器串的示圖；圖6是示出參照圖1到圖4的顯示設備的操作的波形圖；圖7Α是示出顯示面板上顯示的左眼圖像的平面圖；圖7Β是示出顯示面板上顯示的右眼圖像的平面圖；圖7C是示出用戶察覺的圖像的平面圖；圖8Α是示出按時間順序施加到圖7C的第一區域的信號的波形圖；圖8Β是示出按時間順序施加到圖7C的第二區域的信號的波形圖；圖8C是示出按時間順序施加到圖7C的第三區域的信號的波形圖；圖8D是示出按時間順序施加到圖7C的第四區域的信號的波形圖；圖9是示出根據本發明的另一示例性實施例的顯示設備的框圖10是示出在圖1的顯示設備上顯示3-D圖像的方法的流程圖。
具體實施例方式應該理解，當元件或層被稱作在另一元件或層「之上」、「連接到」或「結合到」另一元件或層時，該元件或層可直接在所述另一元件或層之上、連接或結合到另一元件或層，或者可能存在中間元件或層。相反，當元件被稱作「直接」在另一元件或層「之上」、「直接連接至IJ」或「直接結合到」另一元件或層時，不存在中間元件或層。相同的標號始終表示相同的元件。如在此所使用的，術語「和/或」包括一個或多個相關列出的項的任何以及全部組合。將理解，儘管在這裡可使用術語「第一」、「第二」等來描述各種元件、組件、區域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區域、層和/或部分不應被這些術語所限制。這些術語僅用於將一個元件、組件、區域、層或部分與另一區域、層或部分進行區分。因此，在不脫離本發明的教導的情況下，下面討論的第一元件、組件、區域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區域、層或部分。在這裡可為了描述方便而使用空間相對術語(例如「在...之下」、「在...下方」、 「下面的」、「在...之上」、「上面的」等)，以描述在附圖中示出的一個元件或特徵與另外的元件或特徵的關係。將理解，除了附圖中描述的方位之外，空間相對術語還意圖包括在使用或運行中的裝置的不同方位。例如，如果附圖中的裝置被翻轉，則被描述為在其他元件或特徵「之下」或「下方」的元件將隨後被定位為在所述其他元件或特徵「之上」。因此，示例性術語「在...下方」可包括上面和下面兩種方位。可將裝置定位為另外的方位(旋轉90度或在其他方位)，並相應地解釋在這裡使用的空間相對的描述符。在這裡使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，而不是意圖限制本發明。如在此所使用的，單數形式也意圖包括複數形式，除非上下文另有清楚的指示。還將理解，當在本說明中使用術語「包括」和/或「包含」時，表示存在敘述的特徵、整體、步驟、操作、元件和 /或組件，但不排除存在或添加一個或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。除非另有定義，否則這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的含義相同的含義。還將理解，除非這裡確切地定義，否則術語(諸如在常用詞典中定義的那些術語)應被解釋為具有與所述術語在相關領域的上下文中的含義一致的含義，而不應被理想化或過於正式地解釋。在下文中，將參照附圖詳細解釋本發明。圖1是示出根據本發明的示例性實施例的顯示設備的框圖。參照圖1，顯示設備50包括顯示圖像的顯示面板100 ；驅動顯示面板100的柵極驅動器120和數據驅動器140 ；連接到數據驅動器140的伽馬電壓產生器(gamma voltage generator) 150 ；控制柵極驅動器120和數據驅動器140的時序控制器160。顯示設備50還可包括轉發器170、幀率轉換器180、幀存儲器310、三維(3-D)時序轉換器330以及一副快門眼鏡300。轉發器170從視頻系統(未示出)接收二維0-D)圖像信號DATA。轉發器170 可以以低電壓差分信令(LVDQ方法接收2-D圖像信號DATA。轉發器170將2-D圖像信號 DATA發送到幀率轉換器180。
幀率轉換器180從轉發器170接收2-D圖像信號DATA，並將2_D圖像信號DATA轉換為3-D圖像信號。另外，幀率轉換器180轉換3-D圖像信號的幀率，以滿足顯示面板100 的幀率。例如，幀率轉換器180可將具有約60Hz的頻率的2-D圖像信號DATA劃分為針對左眼的圖像幀L(在下文中，稱為左眼圖像幀)以及針對右眼的圖像幀R(在下文中，稱為右眼圖像幀)，以生成具有約240Hz的頻率的四倍速圖像信號LLRR。在本示例性實施例中，幀率轉換器180可具有約MOHz的驅動頻率，但其不應限於此，或者不應因此而受到限制。例如，幀率轉換器180可具有約120Hz的驅動頻率或約360Hz的驅動頻率，而不是約240Hz的驅動頻率(或者除了約240Hz的驅動頻率以外，幀率轉換器180還可具有約120Hz的驅動頻率或約360Hz的驅動頻率)。60Hz的2-D圖像信號DATA可包括多個幀，其中，每個幀可在1/60秒期間被輸出。 同樣，四倍速圖像信號LLRR可包括多個幀，其中，每個幀可在1/240秒期間被輸出。為了輸出四倍速圖像信號LLRR，幀率轉換器180將從轉發器170接收的2_D圖像信號DATA劃分為左眼圖像幀L和右眼圖像幀R，從而產生雙倍速圖像信號。然後，幀率轉換器180產生接連左眼圖像幀L的第一中間圖像幀L以及接連右眼圖像幀R的第二中間圖像幀R。第一中間圖像幀L可具有與左眼圖像幀L相同的值，第二中間圖像幀R可具有與右眼圖像幀R相同的值。因此，幀率控制器180可通過複製L幀和R幀來將雙倍速圖像信號轉換為四倍速圖像信號LLRR。另外，儘管在圖1中僅示出一個幀率轉換器180，但顯示設備50可包括兩個幀率轉換器。在顯示設備50包括兩個幀率轉換器的情況下，第一幀率轉換器可從轉發器170接收2-D圖像信號DATA並輸出與顯示面板100的左側對應的左側圖像信號，其中，這裡參照顯示面板100的中間線來定義「左」。第二幀率轉換器可從轉發器170接收2-D圖像信號 DATA並輸出與顯示面板100的右側對應的右側圖像信號，其中，這裡參照所述中間線來定義「右」。同時，時序控制器160從幀率轉換器180接收四倍速圖像信號LLRR，並還從轉發器170接收控制信號CONTl。時序控制器160通過數據補償方法來對四倍速圖像信號LLRR 進行補償，以對每個像素的電荷率(charge rate)進行補償。時序控制器160還可輸出四倍速補償圖像信號L』 LR' R0詳細地，時序控制器160通過輸出左眼補償幀L』來對左眼圖像幀L進行補償，並通過輸出右眼補償幀R』來對右眼圖像幀R進行補償。另外，時序控制器160在沒有對第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R進行補償的情況下輸出第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R。該操作的淨效果是為了時序控制器160輸出四倍速補償圖像信號L』 LR' R0下面進一步描述這些幀L』和R』被描述為分別對幀L和幀R進行補償的原因。施加到時序控制器160的控制信號CONTl可包括主時鐘信號MCLK、垂直同步信號VSYNC、水平同步信號HSYNC以及數據使能信號DE。時序控制器160產生柵極控制信號 C0NT2以控制柵極驅動器120的操作，產生數據控制信號C0NT3以控制數據驅動器140的操作。時序控制器160將柵極控制信號C0NT2以及數據控制信號C0NT3分別提供給柵極驅動器120和數據驅動器140。時序控制器160接收3-D使能信號3D_EN，並響應於3-D使能信號3D_EN產生伽馬選擇控制信號C0NT4。伽馬選擇控制信號C0NT4被施加到伽馬電壓產生器150。伽馬電壓產生器150響應於具有高電平的伽馬選擇控制信號C0NT4而輸出3-D伽馬參考電壓VGMAl 至VGMA18。儘管在圖1中未示出，但是在時序控制器160接收到2-D使能信號的情況下，伽馬電壓產生器150可響應於具有低電平的伽馬選擇控制信號C0NT4而輸出具有與3-D伽馬參考電壓VGMAl至VGMA18不同的電壓電平的2-D伽馬參考電壓。顯示面板100包括多條柵極線GLl至GLn，每條柵極線接收柵極電壓；多條數據線DLl至DLm，每條數據線接收數據電壓。通過可在顯示面板100中以矩陣結構布局的柵極線GL 1至GLn以及數據線DL 1以及DLm來限定多個像素區域，並且像素103被布置在每個像素區域中。每個像素103包括薄膜電晶體105、液晶電容器107以及存儲電容器109。薄膜電晶體105包括連接到第一柵極線GL 1的柵極電極、連接到第一數據線DL 1 的源極電極以及連接到液晶電容器107和存儲電容器109的漏極電極。液晶電容器107和存儲電容器109並連到漏極電極。儘管圖1中沒有示出，但是顯示面板100可包括第一顯示基底(未示出)、面向第一顯示基底的第二顯示基底(未示出)以及介於第一顯示基底和第二顯示基底之間的液晶層(未示出)。第一顯示基底包括柵極線GLl至GLru數據線DLl至DLm、薄膜電晶體105以及用作液晶電容器107的第一電極的像素電極。薄膜電晶體105響應於柵極電壓將數據電壓施加到像素電極。第二顯示基底包括用作形成在第二顯示基底上的液晶電容器107的第二電極的公共電極(未示出)，並且參考電壓被施加到所述公共電極。介於像素電極和公共電極之間的液晶層用作液晶電容器107的介電材料。使用與數據電壓和參考電壓之間的電勢差對應的電壓來對液晶電容器107充電。柵極驅動器120電連接到柵極線GLl至GLn，以將柵極電壓施加到柵極線GLl至 GLn。具體地，柵極驅動器120響應於柵極控制信號C0NT2產生包括柵極導通電壓VON和柵極截止電壓VOFF的柵極信號，並將所述柵極信號順序輸出到柵極線GLl至GLn以驅動柵極線GLl至GLn。柵極控制信號C0NT2可包括垂直開始信號STV,指示柵極驅動器120的操作的開始；柵極時鐘信號GCLK，確定柵極電壓的輸出時序；輸出使能信號0E，確定柵極電壓的ON脈衝寬度。數據驅動器140從時序控制器160接收四倍速補償圖像信號L』 LR' R，並響應於數據控制信號C0NT3，將左眼補償幀L』和右眼補償幀R』分別轉換為左眼數據電壓和右眼數據電壓。左眼數據電壓和右眼數據電壓被施加到顯示面板100。具體地，數據驅動器140 可基於3-D伽馬參考電壓VGMAl至VGMA18，分別將左眼補償幀L』轉換為左眼數據電壓，並將右眼補償幀R』轉換為右眼數據電壓。數據控制信號C0NT3可包括水平開始信號STH， 指示數據驅動器140的操作的開始；反相信號(inversion signal)P0L，控制左眼數據電壓和右眼數據電壓的極性；負載信號TP，確定左眼數據電壓和右眼數據電壓的輸出時序。同時，數據驅動器140響應於黑插入控制信號BIC將四倍速補償圖像信號L』LR』R 的第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R轉換為預定黑數據電壓，以將所述黑數據電壓提供給顯示面板100。數據驅動器140電連接到數據線DLl至DLm，並將左眼數據電壓、黑數據電壓、右眼數據電壓和黑數據電壓順序提供給數據線DLl至DLm。
顯示設備50還包括幀存儲器310，連接到時序控制器160以存儲先前的圖像幀； 3-D時序轉換器330，將黑插入控制信號BIC提供給數據驅動器140。幀存儲器310順序地存儲施加到時序控制器160的四倍速圖像信號L』 LR' R0作為示例，在右眼圖像幀R被提供給時序控制器160的情況下，幀存儲器310存儲作為先前幀的第一中間圖像幀L，並根據來自時序控制器160的請求，將所述第一中間圖像幀L提供給時序控制器160。然後，時序控制器160可基於第一中間圖像幀L的數據，將右眼圖像幀R 轉換為右眼補償幀R』。3-D時序轉換器330從視頻系統接收3-D同步信號3D_Sync，並響應於3-D同步信號3D_Sync將黑插入控制信號BIC提供給數據驅動器140。另外，3-D時序轉換器330將反相控制信號PCS提供給時序控制器160。時序控制器160響應於反相控制信號PCS改變反相信號POL的周期(所述反相信號POL用於控制左眼數據電壓和右眼數據電壓的極性)，並將反相信號POL提供給數據驅動器140。例如，當產生了 2-D同步信號時，時序控制器160 可將反相信號POL的反相周期改變為η幀(η是等於或大於1的自然數)，當產生了 3-D同步信號3D_Sync時，時序控制器160可將反相信號POL的反相周期改變為如幀(η是等於或大於1的自然數)。顯示設備50還包括快門眼鏡300，所述快門眼鏡300用於觀看顯示在顯示面板 100上的圖像。快門眼鏡300包括左眼快門(未示出)和右眼快門(未示出)。快門眼鏡300接收3-D同步信號3D_Sync，並響應於3-D同步信號3D_Sync順序操作左眼快門和右眼快門。 因此，當用戶佩戴了快門眼鏡300時，用戶順序地察覺左眼圖像和右眼圖像，產生3-D圖像的印象。圖2是示出圖1的幀率轉換器的框圖。參照圖2，幀率轉換器180可包括數據劃分器181、縮放器(scaler) 182和中間圖像插入器183。數據劃分器181從轉發器170接收2-D圖像信號DATA，並響應於3-D使能信號3D_ EN將所述2-D圖像信號DATA劃分為左眼圖像幀L和右眼圖像幀R。然後，數據劃分器181 將雙倍速圖像信號L/R輸出到縮放器182。縮放器182轉換左眼圖像幀L和右眼圖像幀R的格式，以允許左眼圖像幀L和右眼圖像幀R的解析度滿足顯示面板100的解析度。中間圖像插入器183產生具有與第η左眼圖像幀L相同的值的第一中間圖像幀L， 並將第一中間圖像幀L布置在從縮放器182接收的第η左眼圖像幀L和第η右眼圖像幀R 之間。另外，中間圖像插入器183產生具有與第η右眼圖像幀R相同的值的第二中間圖像幀R，並將第二中間圖像幀R布置在從縮放器182接收的第η右眼圖像幀R和第η+1左眼圖像幀L之間(即，將第二中間圖像幀R布置在第η右眼圖像幀R之後)。因此，中間圖像插入器183可順序輸出第η左眼圖像幀L、第一中間圖像幀L、第η 右眼圖像幀R和第二中間圖像幀R，從而雙倍速圖像信號L/R可被轉換為四倍速圖像信號 LLRR。儘管在圖中沒有示出，但是在幀率轉換器180接收到約60Hz的頻率的2_D圖像信號的情況下，幀率轉換器180可在不將所述2-D圖像信號劃分為針對左眼的圖像幀和針對右眼的圖像幀的情況下，僅改變所述2-D圖像信號的幀率。也就是說，幀率轉換器180可將具有約60Hz的頻率的2-D圖像信號轉換為具有約240Hz的頻率的四倍速2-D圖像信號，以輸出四倍速2-D圖像信號。圖3是示出圖1的時序控制器的框圖。參照圖3，時序控制器160包括數據補償塊161、第一查找表3D_LUT和第二查找表 2D_LUT。第一查找表3D_LUT存儲3-D補償值，第二查找表2D_LUT存儲2-D補償值。因此， 數據補償塊161在3-D模式期間參考第一查找表3D_LUT，並在2-D模式期間參考第二查找表 2D_LUT0如圖3中所示，當數據補償塊161接收到四倍速圖像信號LLRR時，數據補償塊161 參考第一查找表3D_LUT，以將四倍速圖像信號LLRR轉換為四倍速補償圖像信號L』 LR' R0幀存儲器310順序存儲四倍速圖像信號LLRR的幀。作為示例，當數據補償塊161 接收到左眼圖像幀L時，作為先前圖像幀的最後圖像幀的第二中間圖像幀R被存儲在幀存儲器310中，因此當數據補償塊161請求所述第二中間圖像幀R時，所述第二中間圖像幀R 被提供給數據補償塊161。數據補償塊161可基於第二中間圖像幀R的數據(S卩，基於將被存儲在幀存儲器310中的最後圖像幀)將左眼圖像幀L轉換為左眼補償幀L』。另外，在數據補償塊161接收到右眼圖像幀R的情況下，作為先前圖像幀的最後圖像幀的第一中間圖像幀L被存儲在幀存儲器310中。在被數據補償塊161請求時，幀存儲器310會因此將第一中間圖像幀L提供給數據補償塊161。數據補償塊161可基於第一中間圖像幀L的數據將右眼圖像幀R轉換為右眼補償幀R』。在數據補償塊161接收到第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R的情況下，數據補償塊161在沒有進行補償的情況下輸出第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R。由於第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R沒有被實質上提供給顯示面板100，因此不需要對第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R進行數據補償。因此，時序控制器160可按照左眼補償幀L』、第一中間圖像幀L、右眼補償幀R』和第二中間圖像幀R的順序輸出四倍速補償圖像信號 L，LR，R0如上所述，第一中間圖像幀L具有與左眼圖像幀L相同的值，第二中間圖像幀R具有與右眼圖像幀R相同的值。因此，當數據補償塊161對右眼圖像幀R進行補償時，數據補償塊161可參考第一中間圖像幀L，所述第一中間圖像幀L是右眼圖像幀R的先前幀。類似地，當數據補償塊161對左眼圖像幀L進行補償時，數據補償塊161可參考第二中間圖像幀 R，所述第二中間圖像幀R是左眼圖像幀L的先前幀。在第一中間圖像幀L具有與左眼圖像幀L相同的值並且第二中間圖像幀R具有與右眼圖像幀R相同的值的情況下，幀存儲器310僅需要存儲與用於數據補償的一幀對應的數據。然而，當第一中間圖像幀L具有與左眼圖像幀L不同的值並且第二中間圖像幀R具有與右眼圖像幀R不同的值的情況下，幀存儲器310需要存儲與兩幀對應的數據，從而最好採用兩個幀存儲器。因此，在如上所述的本示例性實施例中，第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R分別具有與左眼圖像幀L和右眼圖像幀R相同的值，因此，僅使用單個幀存儲器。圖4是示出圖1的數據驅動器的框圖，圖5是示出在圖4的D/A轉換器中布置的電阻器串的示圖。參照圖4，數據驅動器140包括移位寄存器142、鎖存器143、D/A轉換器144、黑數據選擇器145、邏輯控制器147和輸出緩衝器146。移位寄存器142包括彼此順次連接的多個級(stage)(未示出)。每一級接收水平時鐘信號CKH，並且所述多個級中的第一級接收水平開始信號STH。當第一級響應於水平開始信號STH而開始其操作時，所述多個級響應於水平時鐘信號CKH順序地輸出控制信號。鎖存器143從時序控制器160接收四倍速補償圖像信號L』LR』R，並響應於來自所述多個級的控制信號而鎖存與一條線的四倍速補償圖像信號L』 LR』 R對應的數據。鎖存器 143將鎖存的數據提供給D/A轉換器144。D/A轉換器144接收從鎖存器143提供的數據，並基於伽馬參考電壓VGMAl至 VGMA18將接收的數據轉換為數據電壓。參照圖5，D/A轉換144可包括將十八個伽馬參考電壓VGMAl至VGMA 18轉換為 2X2k個灰度(gray-scale)電壓(k是等於或大於1的自然數)的電阻器串IMa。在本示例性實施例中，「k」可被定義為數據的比特數量。也就是說，當數據是8比特的數據時，電阻器串14 可將8比特的數據轉換為512個灰度電壓。另外，電阻器串14 包括正極性電阻器串144b和負極性電阻器串144c，從而灰度電壓可具有極性。更具體地，正極性電阻器串144b可基於第一伽馬參考電壓VGMAl至第九伽馬參考電壓VGMA9產生256個正灰度電壓Vl至V256，而負極性電阻器串IMc可基於第十伽馬參考電壓VGMAlO至第十八伽馬參考電壓VGMA18產生256個負灰度電壓-Vl至-V256。 在本示例性實施例中，伽馬參考電壓VGMAl至VGMA18的電壓電平可按照從第一伽馬參考電壓VGMAl到第十八伽馬參考電壓VGMA18的順序逐漸降低。正灰度電壓Vl至V256相對於預定參考電壓(在下文中，稱為公共電壓Vcom)具有正極性，負灰度電壓-Vl至-V256相對於公共電壓Vcom具有負極性。在本示例性實施例中，正灰度電壓Vl至V256具有隨著與公共電壓Vcom的距離而增加的灰度。也就是說，較高序號的正灰度電壓表示較白的灰度，較低序號的正灰度電壓表示較黑的灰度。類似地，負灰度電壓-Vl至-V256隨著與公共電壓Vcom的較大距離而具有較高灰度(即，白灰度)。再次參照圖4，D/A轉換器144基於反相信號POL選擇正極性電阻器串144b或負極性電阻器串144c，從自選擇的電阻器串144b或IMc輸出的256個灰度電壓之中選擇與數據對應的灰度電壓，並將選擇的灰度電壓輸出為數據電壓。數據電壓輸出被施加到黑數據選擇器145。邏輯控制器147基於反相信號POL和黑插入控制信號BIC產生第一控制信號CTl 和第二控制信號CT2，並將第一控制信號CTl和第二控制信號CT2施加到黑數據選擇器 145。黑數據選擇器145接收第一控制信號CTl和第二控制信號CT2，接收從伽馬電壓產生器150輸出的第九伽馬參考電壓VGMA9和第十伽馬參考電壓VGMAlO。因此，黑數據選擇器145響應於第一控制信號CTl和第二控制信號CT2，將第九伽馬參考電壓VGMA9或第十伽馬參考電壓VGMAlO輸出為黑數據電壓。具體地，當第一控制信號CTl處於高狀態並且第二控制信號CT2處於低狀態時，第九伽馬參考電壓VGMA9 (相對於公共電壓Vcom具有正極性並具有最接近於公共電壓Vcom 的黑灰度)被輸出為具有正極性的第一黑數據電壓+VB。同時，當第一控制信號CTl處於低狀態並且第二控制信號CT2處於高狀態時，第十伽馬參考電壓VGMAlO (相對於公共電壓Vcom具有負極性並具有最接近於公共電壓Vcom的黑灰度)被輸出為具有負極性的第二黑數據電壓-VB。輸出緩衝器146包括多個運算放大器(未示出)，並臨時存儲從黑數據選擇器145 輸出的第一黑數據電壓+VB、第二黑數據電壓-VB和數據電壓的中一個，以響應於負載信號 TP基本上同時輸出這些存儲的電壓。圖6是示出參照圖1至圖4的顯示設備的操作的波形圖。參照圖6，幀率轉換器180從轉發器170接收2_D圖像信號DATA，並響應於3-D使能信號3D_EN將2-D圖像信號DATA轉換為3-D圖像信號LLRR。具體地，幀率轉換器180將 2-D圖像數據DATA劃分為左眼圖像幀L和右眼圖像幀R，並將中間圖像幀插入在左眼圖像幀L與右眼圖像幀R之間，以輸出四倍速圖像信號LLRR作為3-D圖像信號。如圖6中所示，當3-D使能信號3D_EN在第N_3幀周期移到高狀態時，幀率轉換器 180使用第N-2幀和第N-I幀作為緩衝周期，以將2-D圖像信號DATA劃分為3-D圖像信號 LLRR，並在第N幀周期的開始處輸出所述3-D圖像信號LLRR。作為示例，左眼圖像幀L在第N幀周期期間被輸出，具有與左眼圖像幀L相同的值的第一中間圖像幀L在第N+1幀周期期間被輸出，右眼圖像幀R在第N+2幀周期期間被輸出，具有與右眼圖像幀R相同的值的第二中間圖像幀R在第N+3幀周期期間被輸出。3-D時序控制器330響應於從視頻系統提供的3-D圖像同步信號3D_Sync，將反相控制信號PCS施加到時序控制器160。在本示例性實施例中，3-D圖像同步信號3D_Sync在與左眼圖像幀L和第一中間圖像幀L對應的兩個幀期間可被維持在高電平，並在與右眼圖像幀R和第二中間圖像幀R對應的兩個幀期間可被維持在低電平。時序控制器160響應於反相控制信號PCS控制反相信號POL的反相周期。詳細地， 在第N-3幀周期、第N-2幀周期以及第N-I幀周期期間，對反相信號POL進行每幀反相。然後，當基於3-D同步信號3D_Sync產生的反相控制信號PCS被施加到時序控制器160時，對反相信號POL進行每四幀反相。也就是說，當3-D同步信號3D_Sync被產生時，在第N幀周期的開始處開始對反相信號POL進行每四幀反相。另外，3-D時序轉換器330在第N+1幀周期期間將處於高電平的黑插入控制信號 BIC施加到數據驅動器140，以響應於3-D同步信號3D-Sync在兩幀周期期間具有高電平而將第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R轉換為黑數據電壓。數據驅動器140響應於反相信號P0L，在第N幀周期期間將正極性左眼數據電壓 +VL提供給數據線DLl至DLm。該數據電壓+VL與左眼圖像幀L對應。然後，數據驅動器140 將第一中間圖像幀L轉換為正極性第一黑數據電壓+VB，其中，響應於第一控制信號CTl和第二控制信號CT2 (圖4中示出)在第N+1幀周期期間將所述第一黑數據電壓+VB施加到數據線DLl至DLm。如上，根據黑插入控制信號BIC和反相信號POL發送CTl和CT2。另外，數據驅動器140響應於反相信號P0L，在第N+2幀周期期間將正極性右眼數據電壓+VR提供給數據線DLl至DLm。所述電壓+VR與右眼圖像幀R對應。然後，數據驅動器140將第二中間圖像幀R轉換為正極性第一黑數據電壓+VB，其中，響應於第一控制信號 CTl和第二控制信號CT2 (圖4中示出)在第N+3幀周期期間將所述正極性第一黑數據電壓 +VB施加到數據線DLl至DLm。如上，基於黑插入控制信號BIC和反相信號POL產生CTl和 CT2。
因此，在連續的第N幀周期、第N+1幀周期、第N+2幀周期、第N+3幀周期期間，正極性左眼數據電壓+VL、正極性第一黑數據電壓+VB、正極性右眼數據電壓+VR以及正極性第一黑數據電壓+VB被順序輸出。接下來，當反相信號POL被反相時，數據驅動器140在第N+4幀周期期間將與左眼圖像幀L對應的負極性左眼數據電壓-VL提供給數據線DLl至DLm。數據驅動器140將第一中間圖像幀L轉換為負極性第二黑數據電壓-VB，並響應於第一控制信號CTl和第二控制信號CT2在第N+5幀周期期間將-VB提供給數據線DLl至DLm。如上，CTl和CT2基於黑插入控制信號BIC和反相信號POL。另外，數據驅動器140響應於反相信號P0L，在第N+6幀周期期間將與右眼圖像幀 R對應的負極性右眼數據電壓-VR提供給數據線DLl至DLm。然後，數據驅動器140將第二中間圖像幀R轉換為負極性第二黑數據電壓-VB，並響應於第一控制信號CTl和第二控制信號CT2在第N+7幀周期期間將-VB提供給數據線DLl至DLm。CTl和CT2基於黑插入控制信號BIC和反相信號POL。因此，在連續的第N+4幀周期、第N+5幀周期、第N+6幀周期、第N+7幀周期期間， 負極性左眼數據電壓-VL、負極性第二黑數據電壓-VB、負極性右眼數據電壓-VR以及負極性第二黑數據電壓-VB被順序輸出。如上所述，根據本示例性實施例，顯示設備在顯示3-D圖像時將中間圖像幀插入在左眼圖像幀和右眼圖像幀之間，並將該中間圖像幀轉換為第一黑數據電壓+VB或第二黑數據電壓-VB，從而實質上防止左眼圖像與右眼圖像彼此混合。另外，當圖像信號被轉換為四倍速圖像信號以顯示3-D圖像時，可對施加到顯示面板的左眼圖像數據電壓和右眼圖像數據電壓的極性進行每四幀反相。因此，可防止當左眼圖像和右眼圖像顯示在顯示面板上時產生殘留DC分量，從而消除或降低餘像。圖7A是示出顯示在顯示面板上的左眼圖像的平面圖，圖7B是示出顯示在顯示面板上的右眼圖像的平面圖，圖7C是示出用戶察覺的圖像的平面圖。參照圖7A，參照圖7C中顯示的顯示屏幕在第一區域Al和第四區域A4中以白灰度顯示左眼圖像，並在第二區域A2和第三區域A3中以黑灰度顯示左眼圖像。參照圖7B，參照圖7C中顯示的顯示屏幕在第一區域Al和第二區域A2中以白灰度顯示右眼圖像，並在第三區域A3和第四區域A4中以黑灰度顯示右眼圖像。參照圖7C，用戶察覺到合成圖像，在所述合成圖像中左眼圖像和右眼圖像彼此混合。因此，用戶在第一區域Al中察覺到白灰度，在第二區域A2和第四區域A4中察覺到灰的灰度，並在第三區域A3中察覺到黑灰度。圖8A是示出施加到圖7C的第一區域Al的信號的波形圖，圖8B是示出施加到圖 7C的第二區域A2的信號的波形圖，圖8C是示出施加到圖7C的第三區域A3的信號的波形圖，圖8D是示出施加到圖7C的第四區域A4的信號的波形圖。參照圖8A，由於在第一區域Al中以白灰度顯示左眼圖像和右眼圖像兩者，因此左眼數據電壓和右眼數據電壓兩者具有與白灰度對應的灰度電平。更具體地，具有與白灰度對應的灰度電平的正極性左眼數據電壓+VL在第N幀周期期間被施加到第一區域Al，正極性第一黑數據電壓+VB在第N+1幀周期期間被施加到第一區域Al，具有與白灰度對應的灰度電平的正極性右眼數據電壓+VR在第N+2幀周期期間被施加到第一區域Al，並且正極性第一黑數據電壓+VB在第N+3幀周期期間被施加到第一區域Al。隨後，具有與白灰度對應的灰度電平的負極性左眼數據電壓-VL、負極性第二黑數據電壓-VB，具有與白灰度對應的灰度電平的負極性右眼數據電壓-VR以及負極性第二黑數據電壓-VB分別在第N+4幀周期、第N+5幀周期、第N+6幀周期和第N+7幀周期期間被施加到第一區域Al。同時，參照圖8B，由於在圖7C的第二區域A2中以黑灰度顯示左眼圖像，並在圖7C 的第二區域A2中以白灰度顯示右眼圖像，因此左眼數據電壓具有與黑灰度對應的灰度電平，右眼數據電壓具有與白灰度對應的灰度電平。更具體地，具有與黑灰度對應的灰度電平的正極性左眼數據電壓+VL在第N幀周期期間被施加到第二區域A2，正極性第一黑數據電壓+VB在第N+1幀周期期間被施加到第二區域A2，具有與白灰度對應的灰度電平的正極性右眼數據電壓+VR在第N+2幀周期期間被施加到第二區域A2，並且正極性第一黑數據電壓+VB在第N+3幀周期期間被施加到第二區域A2。此後，具有與黑灰度對應的灰度電平的負極性左眼數據電壓-VL、負極性第二黑數據電壓-VB，具有與白灰度對應的灰度電平的負極性右眼數據電壓-VR以及負極性第二黑數據電壓-VB分別在第N+4幀周期、第N+5幀周期、第N+6幀周期和第N+7幀周期期間被施加到第二區域A2。參照圖8C，由於在圖7C的第三區域A3中以黑灰度顯示左眼圖像和右眼圖像兩者， 因此左眼數據電壓和右眼數據電壓具有與黑灰度對應的灰度電平。具體地，具有與黑灰度對應的灰度電平的正極性左眼數據電壓+VL在第N幀周期期間被施加到第三區域A3，正極性第一黑數據電壓+VB在第N+1幀周期期間被施加到第三區域A3，具有與黑灰度對應的灰度電平的正極性右眼數據電壓+VR在第N+2幀周期期間被施加到第三區域A3，並且正極性第一黑數據電壓+VB在第N+3幀周期期間被施加到第三區域A3。接下來，具有與黑灰度對應的灰度電平的負極性左眼數據電壓-VL、負極性第二黑數據電壓-VB，具有與黑灰度對應的灰度電平的負極性右眼數據電壓-VR以及負極性第二黑數據電壓-VB分別在第N+4幀周期、第N+5幀周期、第N+6幀周期和第N+7幀周期期間被施加到第三區域A3。參照圖8D，由於在圖7C的第四區域A4中以白灰度顯示左眼圖像，並在圖7C的第四區域A4中以黑灰度顯示右眼圖像，因此左眼數據電壓具有與白灰度對應的灰度電平，右眼數據電壓具有與黑灰度對應的灰度電平。更詳細地，具有與白灰度對應的灰度電平的正極性左眼數據電壓+VL在第N幀周期期間被施加到第四區域A4，正極性第一黑數據電壓+VB在第N+1幀周期期間被施加到第四區域A4，具有與黑灰度對應的灰度電平的正極性右眼數據電壓+VR在第N+2幀周期期間被施加到第四區域A4，並且正極性第一黑數據電壓+VB在第N+3幀周期期間被施加到第四區域A4。隨後，具有與白灰度對應的灰度電平的負極性左眼數據電壓-VL、負極性第二黑數據電壓-VB，具有與黑灰度對應的灰度電平的負極性右眼數據電壓-VR以及負極性第二黑數據電壓-VB分別在第N+4幀周期、第N+5幀周期、第N+6幀周期和第N+7幀周期期間被施加到第四區域A4。如上所述，當對左眼數據電壓和右眼數據電壓中的每一個的極性進行每四幀反相時，可防止左眼圖像和右眼圖像以相同極性被顯示，從而消除或減小由殘留DC分量造成的餘象。另外，當黑圖像被插入在左眼圖像和右眼圖像之間時，黑數據電壓可具有與先前的幀周期中的數據電壓的極性相同的極性。另外，如圖5中所示，黑數據電壓可使用具有黑灰度電平的兩個伽馬參考電壓VGMA9和VGMAlO。所述兩個伽馬參考電壓VGMA9和VGMAlO具有彼此不同的極性。因此，黑數據電壓可通過使用所述兩個伽馬參考電壓VGMA9和VGMAlO 而具有極性。圖9是示出根據本發明的另一示例性實施例的顯示設備的框圖。在圖9中，相同的標號表示圖1中的相同的元件，因此將省略所述相同元件的詳細描述。參照圖9，顯示設備55包括顯示面板100、驅動顯示面板100的柵極驅動器120和數據驅動器140、連接到數據驅動器140的伽馬電壓產生器150以及控制柵極驅動器120和數據驅動器140的時序控制器190。顯示設備55還可包括轉發器170和幀率轉換器180。除了 3-D時序轉換器330和幀存儲器310被內置在時序控制器190之中以外，圖 9中顯示的顯示設備55大體具有與圖1中顯示的顯示設備50相同的結構和功能。時序控制器190從幀率轉換器180接收四倍速圖像信號LLRR，從轉發器170接收控制信號C0NT1。時序控制器190通過數據補償方法對四倍速圖像信號LLRR進行補償來對每個像素的電荷率進行補償，以輸出四倍速補償圖像信號L』 LR' R0更具體地，時序控制器 190對左眼圖像幀L進行補償以輸出左眼補償幀L』，並對右眼圖像幀R進行補償以輸出右眼補償幀R』。另外，時序控制器190在沒有進行補償的情況下輸出第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R。時序控制器190可包括順序存儲四倍速圖像信號LLRR的幀的幀存儲器310。另夕卜，時序控制器190從視頻系統接收3-D同步信號3D_Sync，並響應於所述3-D同步信號3D_ Sync將黑插入控制信號BIC提供給數據驅動器140。在本示例性實施例中，圖1中顯示的3-D時序轉換器330和幀存儲器310的功能通過時序控制器190來處理，從而減少了顯示設備55中的部件的數量。圖10是示出使用圖1的顯示設備顯示3-D圖像的方法的流程圖。參照圖1和圖10，幀率轉換器180從外部視頻系統接收2-D圖像信號DATA(Sll)。幀率轉換器180通過圖2的數據劃分器181將所述2_D圖像信號DATA劃分為左眼圖像幀L和右眼圖像幀R(S21)。幀率轉換器180在中間圖像插入器183接收左眼圖像幀L和右眼圖像幀R，以產生分別接連左眼圖像幀L和右眼圖像幀R的第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R(S31)。 第一中間圖像幀L可具有與左眼圖像幀L相同的值，第二中間圖像幀R可具有與右眼圖像幀R相同的值。幀率轉換器180將四倍速圖像信號LLRR提供給時序控制器160，其中，所述四倍速圖像信號LLRR包括左眼圖像幀L、第一中間圖像幀L、右眼圖像幀R和第二中間圖像幀R。時序控制器160通過上面的數據補償方法對四倍速圖像信號LLRR進行補償，以通過輸出四倍速補償圖像信號L』 LR' R來對每個像素的電荷率進行補償。具體地，時序控制器160通過輸出左眼補償幀L』來對左眼圖像幀L進行補償，並通過輸出右眼補償幀R』來對右眼圖像幀R進行補償(S41)。另外，時序控制器160在沒有對第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R進行補償的情況下輸出第一中間圖像幀L和第二中間圖像幀R。因此，時序控制器160將四倍速補償圖像信號L』 LR' R提供給數據驅動器140。數據驅動器140將左眼補償幀L』轉換為左眼數據電壓，並將右眼補償幀R』轉換為右眼數據電壓。另外，數據驅動器140響應於黑插入控制信號BIC，將第一中間圖像幀L 和第二中間圖像幀R轉換為預定的黑數據電壓。根據本示例性實施例，數據驅動器140響應於反相信號，對左眼數據電壓和右眼數據電壓中的每一個的極性進行每如幀反相。然後，數據驅動器140將左眼數據電壓、黑數據電壓、右眼數據電壓和黑數據電壓順序提供給顯示面板100 (S61)。顯示面板100順序接收左眼數據電壓、黑數據電壓、右眼數據電壓和黑數據電壓，以顯示3-D圖像。如上所述，根據顯示3-D圖像的方法，分別接連左眼圖像幀和右眼圖像幀的第一中間圖像幀和第二中間圖像幀被插入，並且第一中間圖像幀和第二中間圖像幀被轉換為黑數據電壓，從而防止左眼圖像和右眼圖像彼此混合。儘管已經描述了本發明的示例性實施例，但是應該理解，本發明不應限於這些示例性實施例，而是本領域的普通技術人員可在所要求保護的本發明的精神和範圍內進行各種改變和修改。
權利要求
1.一種顯示設備，包括幀率轉換器，被配置為將圖像信號劃分為針對左眼的第一圖像幀和針對右眼的第二圖像幀，並產生分別接連第一圖像幀和第二圖像幀的第一中間圖像幀和第二中間圖像幀，以將圖像信號轉換為四倍速圖像信號；時序控制器，被配置為分別從第一圖像幀和第二圖像幀產生第一補償幀和第二補償幀，並順序輸出第一補償幀、第一中間圖像幀、第二補償幀和第二中間圖像幀；數據驅動器，被配置為將第一補償幀和第二補償幀分別轉換為左眼數據電壓和右眼數據電壓，響應於黑插入控制信號將第一中間圖像幀和第二中間圖像幀轉換為與預定黑灰度對應的黑數據電壓，並響應於反相信號對左眼數據電壓和右眼數據電壓的極性進行每如幀反相，其中，η是等於或大於1的自然數；以及顯示面板，順序接收左眼數據電壓、黑數據電壓、右眼數據電壓和黑數據電壓，以按照交替的方式顯示左眼圖像和右眼圖像。
2.如權利要求1所述的顯示設備，其中，左眼數據電壓和右眼數據電壓相對於預定參考電壓具有相同的極性。
3.如權利要求2所述的顯示設備，其中，所述黑數據電壓包括第一黑數據電壓，相對於參考電壓具有正極性；第二黑數據電壓，相對於所述參考電壓具有負極性，其中，數據驅動器根據左眼數據電壓和右眼數據電壓的極性，將第一中間圖像幀和第二中間圖像幀中的每一個轉換為第一黑數據電壓或第二黑數據電壓。
4.如權利要求1所述的顯示設備，其中，第一中間圖像幀具有與第一圖像幀相同的值， 第二中間圖像幀具有與第二圖像幀相同的值。
5.如權利要求1所述的顯示設備，還包括幀存儲器，被配置為順序存儲四倍速圖像信號的幀，其中，時序控制器被配置為基於先前圖像幀對當前圖像幀進行補償。
6.如權利要求1所述的顯示設備，還包括3-D時序轉換器，被配置為響應於3-D同步信號產生黑插入控制信號，並將所述黑插入控制信號提供給數據驅動器。
7.如權利要求6所述的顯示設備，其中，3-D時序轉換器還被配置為響應於3-D同步信號產生反相控制信號以控制左眼數據電壓和右眼數據電壓的極性反相，並將所述反相控制信號提供給時序控制器，其中，所述時序控制器還被配置為響應於反相控制信號來改變反相信號的周期。
8.如權利要求7所述的顯示設備，其中，對反相信號進行每四幀反相。
9.如權利要求1所述的顯示設備，其中，時序控制器還包括3-D時序轉換器，響應於3-D同步信號產生黑插入控制信號，以將所述黑插入控制信號提供給數據驅動器；以及幀存儲器，被配置為順序存儲包括在四倍速圖像信號中的幀。
10.如權利要求1所述的顯示設備，還包括伽馬電壓產生器，被配置為將伽馬參考電壓提供給數據驅動器，其中，數據驅動器基於所述伽馬參考電壓，將第一補償幀轉換為左眼數據電壓，並將第二補償幀轉換為右眼數據電壓。
全文摘要
提供一種顯示設備和驅動所述顯示設備的方法。在所述顯示設備中，幀率轉換器將圖像信號劃分為針對左眼的第一圖像幀和針對右眼的第二圖像幀，並產生第一中間圖像幀和第二中間圖像幀。時序控制器分別將第一圖像幀和第二圖像幀轉換為第一補償幀和第二補償幀，並將第一補償幀、第一中間圖像幀、第二補償幀和第二中間圖像幀順序地提供給數據驅動器。數據驅動器將第一補償幀和第二補償幀分別轉換為左眼數據電壓和右眼數據電壓，並將第一中間圖像幀和第二中間圖像幀轉換為預定的黑數據電壓。
文檔編號G09G3/20GK102469340SQ20111037490
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月17日 優先權日2010年11月17日
發明者李濬表, 金善紀, 金江旼, 金鉦沅 申請人:三星電子株式會社