DE102011055927B4

DE102011055927B4 - Bildanzeigevorrichtung und Verfahren zu deren Ansteuerung

Info

Publication number: DE102011055927B4
Application number: DE102011055927.2A
Authority: DE
Inventors: Kwangjo Hwang; Donghoon Lee
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2019-04-18
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: US8654159B2; KR20120069346A; DE102011055927A1; CN102540599B; KR101268966B1; CN102540599A; US20120154467A1

Abstract

Bildanzeigevorrichtung, aufweisend:ein Anzeigepaneel (10), das eine Vielzahl von Subpixeln (SPr, SPg, SPb) aufweist, um wahlweise ein 2D-Bild oder ein 3D-Bild aufzubauen; undeine strukturierte Retardierungsvorrichtung (18), die einfallendes Licht von dem Anzeigepaneel (10) in eine erste Polarisationskomponente und eine zweite Polarisationskomponente aufteilt,wobei das Subpixel (SPr, SPg, SPb) ein Hauptsubpixel (SPr1, SPg1, SPb1), ein Hilfssubpixel (SPr2, SPg2, SPb2) und einen Steuer-TFT (CT) zum Steuern einer Anzeigegraustufe des Hilfssubpixels (SPr2, SPg2, SPb2) aufweist,wobei das Hauptsubpixel (SPr1, SPg1, SPb1) eine erste Flüssigkristallzelle (Clc1), einen ersten Schalt-TFT (ST1), der einen Strompfad zwischen einer Datenleitung (DL) und der ersten Flüssigkristallzelle (Clcl) in Antwort auf einen k-ten Scan-Impuls (SCAN(k)), welcher von einer k-ten Gate-Leitung (GLk) zugeführt wird, ein- oder ausschaltet, und einen ersten Speicherkondensator (Cstl), der durch einen Überlapp einer gemeinsamen Leitung (CL1), an die eine erste gemeinsame Spannung (Vcom1) angelegt wird, mit einer Pixelelektrode (EP1) der ersten Flüssigkristallzelle (Clcl) gebildet wird, aufweist,wobei das Hilfssubpixel (SPr2, SPg2, SPb2) eine zweite Flüssigkristallzelle (Clc2), einen zweiten Schalt-TFT (ST2), der einen Strompfad zwischen der Datenleitung (DL) und der zweiten Flüssigkristallzelle (Clc2) in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls (SCAN(k)) ein- oder ausschaltet, und einen zweiten Speicherkondensator (Cst2), der durch einen Überlapp einer zweiten gemeinsamen Leitung (CL2), an die eine zweite gemeinsame Spannung (Vcom2) angelegt wird, mit einer Pixelelektrode (EP) der zweiten Flüssigkristallzelle (Clc2) gebildet wird, aufweist,wobei der Steuer-TFT (CT) den Strompfad zwischen der zweiten gemeinsamen Leitung (CL2) und dem zweiten Speicherkondensator (Cst2) in Antwort auf einen (k+1)-ten Scan-Impuls (SCAN(k+1)), welcher von einer (k+1)-ten Gate-Leitung (GLk+1) zugeführt wird, ein- oder ausschaltet, so dass die Anzeigegraustufe des Hilfssubpixels (SPr2, SPg2, SPb2) gesteuert wird,wobei, wenn ein 2D-Bild aufgebaut wird, die erste und die zweite gemeinsame Spannung (Vcom1, Vcom2) mit demselben Gleichspannungspegel beaufschlagt werden und, wenn ein 3D-Bild aufgebaut wird, die erste gemeinsame Spannung (Vcom1) mit dem Gleichspannungspegel beaufschlagt wird und die zweite gemeinsame Spannung (Vcom2) mit einem von der ersten Spannung verschiedenen Spannungspegel beaufschlagt wird.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 20. Dezember 2010 eingereichten koreanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer KR 10 2012 0 069 346 A .
Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf eine Bildanzeigevorrichtung, die dazu geeignet ist, ein zweidimensionales Bild in einer Ebene (nachstehend als „2D-Bild“ bezeichnet) und ein dreidimensionales räumliches Bild (stereoskopisches Bild) (nachstehend als „3D-Bild“ bezeichnet) zu realisieren.
Diskussion des Standes der Technik
Mit einer Bildanzeigevorrichtung wird ein 3D-Bild unter Verwendung einer stereoskopischen Technik oder einer autostereoskopischen Technik realisiert.
Die stereoskopische Technik, welche ein Parallaxenbild zwischen dem linken und dem rechten Auge eines Anwenders mit einem starken stereoskopischen Effekt verwendet, umfasst ein Verfahren, bei dem eine Brille zum Einsatz kommt, und ein Verfahren, bei dem keine Brille zum Einsatz kommt, wobei beide zur praktischen Anwendung gebracht wurden. Eine solche stereoskopische Technik ist aus DE 10 2009 034 092 A1 bekannt. Bei dem Verfahren mit Brille wird ein Parallaxenbild zwischen dem linken und dem rechten Auge auf einer Direktansicht-Anzeige oder einem Projektor durch die Änderung der Polarisationsrichtung des Parallaxenbildes oder auf zeitversetzte Art und Weise angezeigt und ein stereoskopisches Bild wird unter Verwendung einer Polarisationsbrille oder einer Flüssigkristallblendenbrille (Flüssigkristall-Shutterbrille) realisiert. Bei dem Verfahren ohne Brille wird eine optische Platte, wie zum Beispiel eine Parallaxenbarriere, zum Trennen der optischen Achse des Parallaxenbildes zwischen dem linken und dem rechten Auge üblicherweise vor oder hinter einem Bildschirm installiert.
Wie in 1 gezeigt, kann eine Bildanzeigevorrichtung unter Verwendung des Verfahrens mit Brille eine strukturierte Retardierungsvorrichtung 5 (Retarder) an einem Anzeigepaneel (display panel) 3 zum Wandeln von Polarisationseigenschaften von auf die Polarisationsbrille 6 einfallendem Licht aufweisen. Bei dem Verfahren mit Brille wird ein Bild L für das linke Auge und ein Bild R für das rechte Auge abwechselnd auf dem Anzeigepaneel 3 angezeigt und die Polarisationseigenschaften des auf die Polarisationsbrille 6 fallenden Lichts werden durch die strukturierte Retardierungsvorrichtung 5 (Retarder) gewandelt. Durch solch einen Betrieb einer Bildanzeigevorrichtung unter Verwendung des Verfahrens mit Brille können das Bild L für das linke Auge und das Bild R für das rechte Auge räumlich getrennt werden, wodurch ein 3D-Bild realisiert wird. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die Licht dem Anzeigepaneel 3 bereitstellt, und die Bezugszeichen 2 und 4 bezeichnen jeweilige polarisierende Platten, die an der oberen und der unteren Fläche des Anzeigepaneels 3 angebracht sind, um eine lineare Polarisation auszuwählen.
Bei dem Verfahren mit Brille, kann die Sichtbarkeit eines 3D-Bildes aufgrund von Crosstalk (z.B. Geisterbilder, Doppelbilder), der an Stellen mit einem vertikalen Betrachtungswinkel erzeugt wird, verringert werden. Folglich ist bei dem allgemeinen Brillen-Verfahren der Bereich des vertikalen Betrachtungswinkels, bei dem der Anwender das 3D-Bild in guter Bildqualität sehen kann, sehr schmal. Crosstalk wird erzeugt, weil an Stellen des vertikalen Betrachtungswinkels das Bild L für das linke Auge den Bereich einer strukturierten Retardierungsvorrichtung für das rechte Auge sowie den Bereich einer strukturierten Retardierungsvorrichtung für das linke Auge passiert und das Bild R für das rechte Auge den Bereich der strukturierten Retardierungsvorrichtung für das linke Auge ebenso wie den Bereich der strukturierten Retardierungsvorrichtung für das rechte Auge passiert. Daher offenbart, wie in 2 gezeigt, die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-185983 ein Verfahren zum Erhalten eines breiteren vertikalen Betrachtungswinkels durch Ausbilden von schwarzen Streifen BS in einem Bereich einer strukturierten Retardierungsvorrichtung, der mit den schwarzen Matrizen (anders ausgedrückt, Schwarzmatrizen oder Schwarz-Rastermustern) (black matrixes) BM eines Anzeigepaneels korrespondiert, um dadurch die Sichtbarkeit eines 3D-Bildes zu verbessern. In 2 hängt ein vertikaler Betrachtungswinkel α, bei dem der Crosstalk theoretisch nicht erzeugt wird, wenn der Anwender das 3D-Bild in einem vorbestimmten Abstand D betrachtet, von der Größe der schwarzen Matrizen BM des Anzeigepaneels, der Größe der schwarzen Streifen BS der strukturierten Retardierungsvorrichtung und dem Abstand S zwischen dem Anzeigepaneel und der strukturierten Retardierungsvorrichtung ab. Der vertikale Betrachtungswinkel α erweitert sich, wenn die Größe der schwarzen Matrizen BM und die Größe der schwarzen Streifen BS zunimmt und der Abstand S zwischen dem Anzeigepaneel und der strukturierten Retardierungsvorrichtung abnimmt.
Jedoch weist die Bildanzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik mit den schwarzen Streifen die folgenden Probleme auf.
Erstens wechselwirken die schwarzen Streifen der strukturierten Retardierungsvorrichtung, welche verwendet werden, um einen breiten vertikalen Sichtwinkel zu erhalten und die Sichtbarkeit des 3D-Bildes zu verbessern, mit den schwarzen Matrizen des Anzeigepaneels, wodurch ein Marmoriereffekt (Moire-Effekt) erzeugt wird. Wenn ein 2D-Bild realisiert wird, verringern die schwarzen Streifen der strukturierten Retardierungsvorrichtung die Sichtbarkeit des 2D-Bildes beträchtlich. 3 veranschaulicht den Moire-Effekt, der erzeugt wird, wenn zum Beispiel eine 47-Zoll-Bildanzeigevorrichtung, die schwarze Streifen aufweist, an einer Stelle, die 4 Meter von der 47-Zoll-Bildanzeigevorrichtung entfernt liegt, betrachtet wird. Wie in 3 gezeigt, waren Moire-Muster von 90 mm, 150 mm bzw. 355 mm bei Betrachterpositionen A, B bzw. C zu sehen, wenn ein 2D-Bild realisiert wurde.
Zweitens bewirken die schwarzen Streifen der strukturierten Retardierungsvorrichtung, welche verwendet werden, um einen breiten vertikalen Betrachtungswinkel zu erhalten und die Sichtbarkeit des 3D-Bildes zu verbessern, einen Nebeneffekt, der eine starken Reduktion der Helligkeit (Luminanz) des 2D-Bildes ergibt. Der Nebeneffekt wird erzeugt, weil vorbestimmte Bereiche von Pixeln des Anzeigepaneels von dem Muster der schwarzen Streifen abgedeckt werden, wie in 4(b) gezeigt. Folglich ist, wenn ein 2D-Bild realisiert wird, die Menge des transmittierten Lichts um etwa 30% geringer verglichen mit einer wie in 4(a) gezeigten Bildanzeigevorrichtung, die keine schwarzen Streifen aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß Ausführungsformen der Erfindung werden eine Bildanzeigevorrichtung und ein Verfahren zu deren Ansteuerung bereitgestellt, welche in der Lage sind, die Sichtbarkeit sowohl eines 2D-Bildes als auch eines 3D-Bildes zu verbessern und die Reduktion der Helligkeit eines 2D-Bildes zu verhindern, wenn ein 2D-Bild realisiert wird.
Gemäß einem Aspekt wird eine Bildanzeigevorrichtung bereitgestellt, die ein Anzeigepaneel aufweist, das eine Vielzahl von Subpixeln, um wahlweise ein 2D-Bild und ein 3D-Bild aufzubauen, und eine strukturierte Retardierungsvorrichtung, die einfallendes Licht von dem Anzeigepaneel in eine erste Polarisationskomponente und eine zweite Polarisationskomponente trennt, aufweist, wobei das (zum Beispiel jedes) Subpixel ein Hauptsubpixel, ein Hilfssubpixel und einen Steuer-TFT zum Steuern einer Anzeigegraustufe des Hilfssubpixels aufweist, wobei das Hauptsubpixel eine erste Flüssigkristallzelle, einen ersten Schalt-TFT, der einen Strompfad zwischen einer Datenleitung und der ersten Flüssigkristallzelle in Antwort auf einen k-ten Scan-Impuls, welcher von einer k-ten Gate-Leitung zugeführt wird, ein- oder ausschaltet, und einen ersten Speicherkondensator aufweist, der durch einen Überlapp einer gemeinsamen Leitung, an die eine erste gemeinsame Spannung angelegt wird, mit einer Pixelelektrode der ersten Flüssigkristallzelle gebildet wird, wobei das Hilfssubpixel eine zweite Flüssigkristallzelle, einen zweiten Schalt-TFT, der einen Strompfad zwischen der Datenleitung und der zweiten Flüssigkristallzelle in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls ein- oder ausschaltet, und einen zweiten Speicherkondensator, der durch einen Überlapp einer zweiten gemeinsamen Leitung, an die eine zweite gemeinsame Spannung angelegt wird, mit einer Pixelelektrode der zweiten Flüssigkristallzelle, gebildet wird, aufweist, wobei der Steuer-TFT einen Strompfad zwischen der zweiten gemeinsamen Leitung und dem zweiten Speicherkondensator in Antwort auf einen (k+1)-ten Scan-Impuls, welcher von einer (k+1)-ten Gate-Leitung zugeführt wird, ein- oder ausschaltet, so dass eine Anzeigegraustufe des Hilfssubpixels gesteuert wird, wobei, wenn ein 2D-Bild aufgebaut wird, die erste und die zweite gemeinsame Spannung mit demselben Gleichspannungspegel (DC-Spannungspegel) angelegt werden und, wenn ein 3D-Bild aufgebaut wird, die erste gemeinsame Spannung mit dem Gleichspannungspegel (DC-Spannungspegel) angelegt wird und die zweite gemeinsame Spannung mit einem zu der ersten Spannung unterschiedlichen Spannungspegel angelegt wird.
Gemäß einer Ausführungsform schwingt die zweite gemeinsame Spannung beim Aufbauen des 3D-Bildes zwischen vorbestimmten Spannungspegeln bezüglich der ersten gemeinsamen Spannung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigen, wenn ein 2D-Bild aufgebaut wird, das Hauptsubpixel und das Hilfssubpixel kontinuierlich das gleiche 2D-Bild in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls an und, wenn ein 3D-Bild aufgebaut wird, zeigt das Hauptsubpixel kontinuierlich das 3D-Bild in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls und eine schwarze Graustufe in Antwort auf den (k+1)-ten Scan-Impuls unter Kontrolle des Steuer-TFTs an.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Gate-Elektroden des ersten und zweiten Schalt-TFTs an die k-te Gate-Leitung angeschlossen und die Gate-Elektrode des Steuer-TFTs ist an die (k+1)-te Gate-Leitung angeschlossen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erhöht der zweite Speicherkondensator, wenn ein 3D-Bild aufgebaut wird, den Spannungspegel der Pixelelektrode der zweiten Flüssigkristallzelle, wobei die (k+1)-te Gate-Leitung aktiviert ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Anzeige-Paneel ein oberes Substrat auf, auf dem eine gemeinsame Elektrode ausgebildet ist, an die die erste gemeinsame Spannung angelegt wird, und ein unteres Substrat, und die erste und die zweite gemeinsame Leitung sind auf dem unteren Substrat ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Bildanzeigevorrichtung ferner einen Haltekondensator auf, der zwischen die Drain-Elektrode des Steuer-TFTs und die gemeinsame Elektrode geschaltet ist, welcher die zweite gemeinsame Spannung an der zweiten gemeinsamen Leitung aufrechterhält.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet die gemeinsame Elektrode zusammen mit den Pixelelektroden der ersten und der zweiten Flüssigkristallzelle ein vertikales elektrisches Feld.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die erste und die zweite Flüssigkristallzelle in einem normalen Weiß-Modus angesteuert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der Steuer-TFT und der Haltekondensator in einem Nicht-Anzeige-Bereich, in dem kein Bild angezeigt wird, ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt das Verhältnis der vertikalen Höhe des Hilfssubpixels zu der vertikalen Höhe des Hauptsubpixels 1:2.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren bereitgestellt zum Ansteuern einer Bildanzeigevorrichtung, welche ein Subpixel aufweist, das ein Hauptsubpixel und ein Hilfssubpixel und einen Steuer-TFT zum Steuern einer Anzeigegraustufe des Hilfssubpixels aufweist, und wobei das Hauptsubpixel eine erste Flüssigkristallzelle und das Hilfssubpixel eine zweite Flüssigkristallzelle aufweist, wobei das Verfahren aufweist:

wenn ein 2D-Bild aufgebaut wird, Anlegen einer ersten und einer zweiten gemeinsamen Spannung mit demselben Gleichspannungspegel, wobei die erste gemeinsame Spannung an eine gemeinsame Elektrode angelegt wird und die zweite gemeinsame Spannung an einen Anschluss eines Speicherkondensators des Hilfssubpixels mittels des Steuer-TFTs angelegt wird, Einschalten des Schalt-TFTs sowohl des Hauptsubpixels als auch des Hilfssubpixels in Antwort auf einen k-ten Scan-Impuls, welcher von einer k-ten Gate-Leitung zugeführt wird, so dass es ermöglicht wird, ein 2D-Bild sowohl auf dem Hauptsubpixel als auch auf dem Hilfssubpixel anzuzeigen, und Ausschalten des Schalt-TFTs sowohl des Hauptsubpixels als auch des Hilfssubpixels und Einschalten des Steuer-TFTs in Antwort auf einen (k+1)-ten Scan-Impuls, welcher von einer (k+1)-ten Gate-Leitung zugeführt wird, so dass ein 2D-Bild sowohl auf dem Hauptsubpixel als auch auf dem Hilfssubpixel kontinuierlich angezeigt werden kann;
wenn ein 3D-Bild aufgebaut wird, Anlegen der ersten und zweiten gemeinsamen Spannung, wobei die erste gemeinsame Spannung an die gemeinsame Elektrode angelegt wird und die zweite gemeinsame Spannung an einen Anschluss eines Speicherkondensators des Hilfssubpixels mittels des Steuer-TFTs angelegt wird, wobei die erste gemeinsame Spannung ein Gleichspannungspegel (DC-Spannungspegel) ist und die zweite gemeinsame Spannung ein von der ersten Spannung verschiedener Spannungspegel ist, Einschalten des Schalt-TFTs sowohl des Hauptsubpixels als auch des Hilfssubpixels in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls, so dass ein 3D-Bild sowohl auf dem Hauptsubpixel als auch auf dem Hilfssubpixel angezeigt werden kann, und Ausschalten des Schalt-TFTs sowohl des Hauptsubpixels als auch des Hilfssubpixels und Einschalten des Steuer-TFTs in Antwort auf den (k+1)ten Scan-Impuls, so dass ein 3D-Bild kontinuierlich auf dem Haupt-Subpixel angezeigt werden kann und ein schwarzes Bild auf dem Hilfssubpixel angezeigt werden kann.

Figurenliste
Die beigefügte Zeichnungen, welche einbezogen sind, um ein tieferes Verständnis der Erfindung zu gewährleisten, und einbezogen in diese Patentanmeldungsschrift ist und einen Teil dieser Patentanmeldungsschrift darstellt, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
In den Zeichnungen gilt:

1 veranschaulicht schematisch eine Bildanzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik, bei der eine Brille zur Betrachtung eines dreidimensionalen Bildes verwendet wird.
2 veranschaulicht eine Bildanzeigevorrichtung mit schwarzen Streifen gemäß dem Stand der Technik.
3 veranschaulicht ein Moire-Muster, das von schwarzen Streifen einer Bildanzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik erzeugt wird.
4 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Menge des transmittierten Lichtes von schwarzen Streifen einer Bildanzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik reduziert wird.
Die 5 und 6 sind Blockdiagramme einer Bildanzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
7 veranschaulicht eine Struktur eines Einheitspixels.
8A veranschaulicht das Erzeugen von Pegeln einer ersten gemeinsamen Spannung und einer zweiten gemeinsamen Spannung in einem 2D-Modus.
8B veranschaulicht das Erzeugen von Pegeln einer ersten gemeinsamen Spannung und einer zweiten gemeinsamen Spannung in einem 3D-Modus.
9 veranschaulicht eine Anschlusskonfiguration eines Subpixels.
10A veranschaulicht einen Anzeigezustand eines Subpixels in einem 2D-Modus.
10B veranschaulicht einen Anzeigezustand eines Subpixels in einem 3D-Modus.
11 ist ein Ersatzschaltbild eines Hilfssubpixels bei einem Ausschaltzeitpunkt eines zweiten Schalt-TFTs und einem Einschaltzeitpunkt eines Steuer-TFTs.
12 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Lichtdurchlässigkeit (Transmittanz, Transmission) und einer Spannungspegeldifferenz in einem normalen Weiß-Modus veranschaulicht.
13A veranschaulicht ein Bild, das auf dem Einheitspixel in einem 2D-Modus angezeigt wird.
13B veranschaulicht eine Bild, das auf dem Einheitspixel in einem 3D-Modus angezeigt wird.
14 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen der vertikalen Höhe eines Hilfssubpixels und einem 3D-Betrachtungswinkel veranschaulicht.
15 veranschaulicht schematisch den Betrieb der Bildanzeigevorrichtung in einem 3D-Modus.
16 veranschaulicht schematisch den Betrieb der Bildanzeigevorrichtung in einem 2D-Modus.
17 ist ein Schaubild, das einen Crosstalk-Wert eines 3D-Bildes basierend auf einem 3D-Betrachtungswinkel veranschaulicht; und
18 ist ein Schaubild, das einen Vergleich zwischen einem vertikalen Betrachtungswinkel eines 3D-Bildes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und einem vertikalen Betrachtungswinkel eines 3D-Bildes gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht.

Ausführliche Beschreibung der veranschaulichten Ausführungsformen
Es wird jetzt ausführlich auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht sind.
Die 5 und 6 sind Blockdiagramme einer Bildanzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. 7 veranschaulicht die Struktur eines Einheitspixels der Bildanzeigevorrichtung. 8A veranschaulicht das Erzeugen von Pegeln einer ersten gemeinsamen Spannung und einer zweiten gemeinsamen Spannung in einem 2D-Modus. 8B veranschaulicht das Erzeugen von Pegeln einer ersten gemeinsamen Spannung und einer zweiten gemeinsamen Spannung in einem 3D-Modus.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, weist eine Bildanzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein Anzeigelement 11, eine Steuervorrichtung (Controller) 12, eine Paneelansteuerschaltung (panel driving circuit) 14, eine strukturierte Retardierungsvorrichtung (patterned retarder) 18 und eine Polarisationsbrille 20 auf. Die strukturierte Retardierungsvorrichtung 18 und die Polarisationsbrille 20 dienen als 3D-Ansteuerelement und trennen somit das Bild des linken Auges und das Bild des rechten Auges räumlich, wodurch eine binokulare Disparität realisiert wird.
Das Anzeigeelement 11 kann als Flüssigkristallanzeigeelement realisiert sein. Das Flüssigkristallanzeigeelement weist ein Anzeigepaneel (display panel) 10, eine obere Polarisationsschicht 16a, die zwischen dem Anzeigepaneel 10 und der strukturierten Retardierungsvorrichtung 18 angeordnet ist, und eine untere Polarisationsschicht 16b auf, die auf der Rückseite des Anzeigepaneels 10 angeordnet ist.
Das Anzeigepaneel 10 weist ein unteres Glassubstrat 10A, ein oberes Glassubstrat 10B und eine Flüssigkristallschicht auf, die zwischen dem unteren Glassubstrat 10A und dem oberen Glassubstrat 10B eingefügt ist. Eine Dünnschichttransistormatrix (TFT-Matrix) ist an dem unteren Glassubstrat 10A ausgebildet. Die TFT-Matrix weist eine Vielzahl von Datenleitungen DL, denen R(Rot)-, G(Grün)- und B(Blau)-Datenspannungen zugeführt werden, eine Vielzahl von Gate-Leitungen GL (oder Scan-Leitungen), die die Datenleitungen DL kreuzen und einen Gate-Impuls (oder Scan-Impuls) empfangen, eine Vielzahl von TFTs, die an Schnittpunkten der Datenleitungen DL und der Gate-Leitungen GL ausgebildet sind, eine Vielzahl von Pixelelektroden von Flüssigkristallzellen zum Beaufschlagen der Flüssigkristallzellen mit der Datenspannung, eine Vielzahl von Speicherkondensatoren, die an die jeweiligen Pixelelektroden angeschlossen sind und die Spannung der Flüssigkristallzellen aufrechterhalten, und dergleichen auf. Eine Farbfiltermatrix ist auf dem oberen Glassubstrat 10B ausgebildet. Die Farbfiltermatrix weist schwarze Matrizen (anders ausgedrückt, Schwarzmatrizen) (black matrixes), Farbfilter und dergleichen auf. Die Flüssigkristallzellen werden in einem normalen Weiß-Modus angesteuert, in dem sich die Lichtdurchlässigkeit oder der Graupegel verringern, wenn die Spannungspegeldifferenz zwischen der Datenspannung und der gemeinsamen Spannung steigt. Die obere Polarisationsschicht 16a ist an dem oberen Glassubstrat 10B angebracht, und die untere Polarisationsschicht 16b ist an dem unteren Glassubstrat 10A angebracht. Ausrichtungsschichten zum Einstellen von Vorneigungswinkeln von Flüssigkristallen sind innerhalb des oberen bzw. des unteren Glassubstrats 10A bzw. 10B, die die Flüssigkristalle berühren, ausgebildet. Ein Spaltenabstandshalter kann zwischen dem oberen und dem unteren Glassubstrat 10A und 10B ausgebildet sein, um Zellenabstände zwischen den Flüssigkristallzellen konstant zu halten.
Weil die Flüssigkristallzellen auf Vertikaleselektrisches-Feld-Ansteuern-Weise angesteuert werden, ist in der Ausführungsform der Erfindung eine gemeinsame Elektrode, an die die gemeinsame Spannung angelegt wird, auf dem oberen Glassubstrat 10B angeordnet, so dass sie der Pixelelektrode gegenüberliegt, und sie bildet zusammen mit der Pixelelektrode ein vertikales elektrisches Feld.
Wie in 7 gezeigt, weist ein Einheitspixel P, das auf dem Anzeigepaneel 10 ausgebildet ist, ein R (Rot) - Subpixel SPr, ein G (Grün) - Subpixel SPg und ein B (Blau) - Subpixel SPb auf. Das R-Subpixel SPR weist ein R-Hauptpixel SPr1 und ein R-Hilfssubpixel SPr2 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten einer Gate-Leitung Glj angeordnet sind. Wenn die Gate-Leitung GLj aktiviert ist, sind das R-Hauptsubpixel SPr1 und das R-Hilfssubpixel SPr2 an eine erste Datenleitung DLj elektrisch angeschlossen. Das G-Subpixel SPg weist ein G-Hauptsubpixel SPg1 und ein G-Hilfssubpixel SPg2 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der Gate-Leitung GLj angeordnet sind. Wenn die Gate-Leitung Glj aktiviert ist, sind das G-Hauptpixel SPgl und das G-Hilfssubpixel SPg2 an die zweite Datenleitung DL(j+1) elektrisch angeschlossen. Das B-Subpixel SPb weist ein B-Hauptsubpixel SPb1 und ein B-Hilfssubpixel SPb2 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der Gate-Leitung GLj angeordnet sind. Wenn die Gate-Leitung GLj aktiviert ist, sind das B-Hauptpixel SPb1 und das B-Hilfssubpixel SPb2 an eine dritte Datenleitung DL(j+2) elektrisch angeschlossen.
Das Einheitspixel P bildet einen Speicherkondensator in der Art eines gemeinsamen Speichers. Jedes der R-, G- und B-Hauptsubpixel SPr1, SPg1 und SPb1 weist einen ersten Speicherkondensator Cst1 auf und jedes der R-, G- und B-Hilfssubpixel SPr2, SPg2 und SPb2 weist einen zweiten Speicherkondensator Cst2 auf. Eine erste gemeinsame Leitung CL1 ist auf den Hauptsubpixeln SPr1, SPg1 und SPb1 angeordnet und überlappt die Pixelelektrode jedes der Hauptsubpixel SPr1, SPg1 und SPb1, wodurch der erste Speicherkondensator Cst1 jedes der Hauptsubpixel SPr1, SPg1 und SPb2 gebildet wird. Eine zweite gemeinsame Leitung CL2 ist auf den Hilfssubpixeln SPr2, SPg2 und SPb2 angeordnet und überlappt die Pixelelektrode jedes der Hilfssubpixel SPr2, SPg2 und SPb2, wodurch der zweite Speichkondensator Cst2 jedes der Hilfssubpixel SPr2, SPg2 und SPb2 gebildet wird.
Die Anschlussstruktur und die Wirkung im Betrieb der R-, G- und B-Subpixel werden unten ausführlich mit Bezug auf die 9 bis 14 beschrieben. Das Flüssigkristallelement gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann als irgendein Typ von Flüssigkristallanzeige realisiert sein, was eine Flüssigkristallanzeige mit Hintergrundbeleuchtung, eine transflektive Flüssigkristallanzeige und eine reflektive Flüssigkristallanzeige umfasst. Eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 17 ist bei der Flüssigkristallanzeige mit Hintergrundbeleuchtung und bei der transflektiven Flüssigkristallanzeige notwendig. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 17 kann als Direkttyp-Hintergrundbeleuchtungseinheit und als Kantentyp-Hintergrundbeleuchtungseinheit realisiert sein.
Die Paneelansteuerschaltung 14 weist einen Datentreiber 14A zum Ansteuern der Datenleitungen DL des Anzeigepaneels 10, einen Gate-Treiber 14B zum Ansteuern der Gate-Leitungen GL des Anzeigepaneels 10 und eine Versorgungseinheit 14C für die gemeinsame Spannung zum Anlegen der gemeinsamen Spannung an das Anzeigepaneel 10 auf.
Der Datentreiber 14A weist eine Vielzahl von integrierten Source-Treiber-Schaltkreisen (ICs) auf. Jeder Source-Treiber-IC weist ein Schieberegister, ein Auffangregister (Latch), einen Digital-Analog-Wandler (DAC), einen Ausgangspuffer und dergleichen auf. Der Datentreiber 14A wandelt unter Kontrolle der Steuervorrichtung (Controller) 12 digitale RGB-Videodaten von 2D- und 3D-Datenformaten in eine analoge Gammaspannung und erzeugt die R-, G- und B-Datenspannungen. Der Datentreiber 14A führt dann die R-, G- und B-Datenspannungen den Datenleitungen DL zu.
Der Datentreiber 14B weist ein Schieberegister, eine Multiplexermatrix (Multiplexer-Array), einen Pegelverschieber (level shifter) und dergleichen auf. Der Gate-Treiber 14B erzeugt den Scan-Impuls unter Kontrolle der Steuervorrichtung 12 und aktiviert sequentiell die Gate-Leitungen GL unter Verwendung des Scan-Impulses.
Die gemeinsame Spannungsversorgungseinheit 14C erzeugt eine erste gemeinsame Spannung Vcom1 unter Kontrolle der Steuervorrichtung 12 und legt die erste gemeinsame Spannung Vcom1 an die gemeinsamen Elektroden des oberen Glassubstrats 10B und die ersten gemeinsamen Leitungen CL1 des unteren Glassubstrats 10A an. Ferner erzeugt die gemeinsame Spannungsversorgungseinheit 14C eine zweite gemeinsame Spannung Vcom2 unter Kontrolle der Steuervorrichtung 12 und legt die zweite gemeinsame Spannung Vcom2 an die zweiten gemeinsamen Leitungen CL2 des unteren Glassubstrats 10A an. Wie in 8A gezeigt, weist in einem 2D-Modus Modus-2D die zweite gemeinsame Spannung Vcom2, die von der gemeinsamen Spannungsversorgungseinheit 14C erzeugt wird, denselben Gleichstromspannungspegel (DC-Spannungspegel) (zum Beispiel etwa 5V) wie die erste gemeinsame Spannung Vcom1 auf. Wie in 8B gezeigt, weist in einem 3D-Modus Modus-3D die zweite gemeinsame Spannung Vcom2, die von der gemeinsamen Spannungsversorgungseinheit 14C erzeugt wird, einen von der ersten Spannung verschiedenen Spannungspegel auf. Mit anderen Worten weist in einem 3D-Modus Modus-3D die von der gemeinsamen Spannungsversorgungseinheit 14C erzeugte zweite gemeinsame Spannung Vcom2 einen Wechselstromspannungspegel (AC-Spannungspegel) auf, der zwischen vorbestimmten Spannungspegeln (zum Beispiel zwischen -5V und 15V) bezüglich der ersten gemeinsamen Spannung Vcom1 jede vorbestimmte Zeitdauer (Periode) (d.h. in Einheiten einer Vollbilddauer (Frame-Periode)) schwingt.
Die Steuervorrichtung 12 steuert die Paneelansteuereinheit 14 in dem 2D-Modus Modus-2D oder dem 3D-Modus Modus-3D in Antwort auf ein Modusauswahlsignal, das durch eine Benutzerschnittstelle (nicht gezeigt) oder einen 2D/3D-Identifikationscode, der aus einem Eingangsbildsignal extrahiert wurde, eingegeben wird.
In dem 3D-Modus Modus-3D trennt die Steuervorrichtung 12 die digitalen RGB-Videodaten des 3D-Datenformats, die von einem Systemboard (nicht gezeigt) empfangen werden, in Linkes-Auge-RGB-Daten (nachstehend als „Bilddaten des linken Auges“ bezeichnet) des 3D-Datenformats und Rechtes-Auge-RGB-Daten (nachstehend als „Bilddaten des rechten Auges“ bezeichnet) des 3D-Datenformats in Übereinstimmung mit der Auflösung des Anzeigepaneels 10. Die Steuervorrichtung 12 führt dann abwechselnd die Bilddaten des linken Auges, die einer horizontalen Zeile entsprechen, und die Bilddaten des rechten Auges, die einer horizontalen Zeile entsprechen, dem Datentreiber 14A zu. In dem 2D-Modus Modus-2D ordnet die Steuervorrichtung 12 die digitalen RGB-Videodaten des 2D-Datenformats, die von einer Videoquelle empfangen wurden, in Übereinstimmung mit der Auflösung des Anzeigepaneels 10 an und führt die angeordneten digitalen RGB-Videodaten des 2D-Formats dem Datentreiber 14A zu.
Die Steuervorrichtung 12 erzeugt Taktsteuersignale (timing control signals) zum Steuern eines Betriebstakts der Paneelsteuerschaltung 14 unter Verwendung von Taktsignalen wie zum Beispiel einem vertikalen Sync-Signal, einem horizontalen Sync-Signal, einem Pixeltakt und einer Datenaktivierung, die von dem Systemboard empfangen werden. Die Steuervorrichtung 12 kann die Frequenz der Taktsteuersignale mit N multiplizieren und kann den Betrieb der Paneelsteuerschaltung 14 bei einer Vollbildfrequenz (Frame-Frequenz) von (N*f) Hz steuern, wobei N eine positive ganze Zahl >= 2 ist und f eine Eingangsvollbild-Frequenz ist.
Die strukturierte Retardierungsvorrichtung 18 kann auf einem Glassubstrat, einem transparenten Plastiksubstrat und einer Schicht strukturiert sein. Das Substrat, etc., mit der darauf ausgebildeten strukturierten Retardierungsvorrichtung 18, ist an der oberen polarisierenden Schicht 16a unter Verwendung eines Haftmittels angebracht. Die strukturierte Retardierungsvorrichtung 18 weist eine erste und eine zweite Retardierungsvorrichtung auf, deren Lichtabsorptionsachsen senkrecht zueinander sind, und teilt das 3D-Bild in Polarisationskomponenten. Die erste Retardierungsvorrichtung ist auf ungeradzahligen Zeilen der strukturierten Retardierungsvorrichtung 18 ausgebildet und transmittiert eine erste Polarisationskomponente (z.B. zirkulare Polarisation oder lineare Polarisation) des durch die obere Polarisationsschicht 16a einfallenden Lichts. Die zweite Retardierungsvorrichtung ist auf geradzahligen Zeilen der strukturierten Retardierungsvorrichtung 18 ausgebildet und transmittiert eine zweite Polarisationskomponente (z.B. zirkulare Polarisation oder lineare Polarisation) des durch die obere Polarisationsschicht 16a einfallenden Lichts. Zum Beispiel kann die erste Retardierungsvorrichtung als Polarisationsfilter, der links zirkular polarisiertes Licht transmittiert, realisiert sein und die zweite Retardierungsvorrichtung kann als Polarisationsfilter, der rechts zirkular polarisiertes Licht transmittiert, realisiert sein.
Die Polarisationsbrille 20 ist so realisiert, dass ihre Lichtabsorptionsachse in Abhängigkeit von den Polarisationskomponenten, die von der strukturierten Retardierungsvorrichtung 18 emittiert werden, variiert. Zum Beispiel transmittiert ein linkes Brillenglas der Polarisationsbrille 20 das links zirkular polarisierte Licht, das von der ersten Retardierungsvorrichtung der strukturierten Retardierungsvorrichtung 18 transmittiert wird, und blockiert Licht von anderen Polarisationskomponenten. Ferner transmittiert das rechte Brillenglas der Polarisationsbrille 20 das rechts zirkular polarisierte Licht, das von der zweiten Retardierungsvorrichtung der strukturierten Retardierungsvorrichtung 18 transmittiert wird, und blockiert Licht mit anderen Polarisationskomponenten. In diesem Fall kann das linke Brillenglas der Polarisationsbrille 20 einen Filter für links zirkular polarisiertes Licht aufweisen und das rechte Brillenglas der Polarisationsbrille 20 kann einen Filter für rechts zirkular polarisiertes Licht aufweisen.
Die 9 bis 14 veranschaulichen die Anschlussstruktur und die Wirkung eines Subpixels im Betrieb. Die Anschlussstruktur und die Wirkung des Subpixels im Betrieb, die in den 9 bis 14 veranschaulicht sind, werden sowohl auf das R-Subpixel als auch auf das G-Subpixel als auch auf das B-Subpixel abgewandt.
9 veranschaulicht eine Anschlusskonfiguration eines Subpixels.
Wie in 9 gezeigt, weist ein Subpixel SP ein Hauptsubpixel SP1 und ein Hilfssubpixel SP2, die auf gegenüberliegenden Seiten einer k-ten Gate-Leitung Glk angeordnet sind, wobei k eine positive ganze Zahl ist, und einen Steuer-TFT CT zum Steuern einer Anzeigegraustufe des Hilfssubpixels SP2 auf.
Das Hauptsubpixel SP1 weist eine erste Flüssigkristallzelle Clc1, einen ersten Schalt-TFT ST1 und einen ersten Speicherkondensator Cst1 auf.
Die erste Flüssigkristallzelle Clc1 weist eine erste Pixelelektrode EP1 und eine gemeinsame Elektrode EC auf, die einander gegenüberliegend mit der dazwischen eingefügten Flüssigkristallschicht angeordnet sind. Der erste Schalt-TFT ST1 schaltet einen Strompfad zwischen einer k-ten Datenleitung DLk und der ersten Pixelelektrode EP1 in Antwort auf einen k-ten Scan-Impuls SCAN(k) ein oder aus. Dafür ist die Gate-Elektrode des ersten Schalt-TFTs ST1 an die k-te Gate-Leitung Glk angeschlossen, ist die Source-Elektrode des ersten Schalt-TFTs ST1 an die k-te Datenleitung DLk angeschlossen und ist die Drain-Elektrode des ersten Schalt-TFTs ST1 an die erste Pixelelektrode EP1 angeschlossen. Die erste gemeinsame Spannung Vcom1 ist an die gemeinsame Elektrode EC angelegt. Der erste Speicherkondensator Cst1 ist durch einen Überlapp der ersten gemeinsamen Leitung CL1, an die die erste gemeinsame Spannung Vcom1 angelegt ist, mit der ersten Pixelelektrode EP1, an die die Datenspannung Vdata angelegt ist, ausgebildet. Der erste Speicherkondensator Cst1 hält die Datenspannung Vdata, mit der die erste Pixelelektrode EP1 beaufschlagt ist, während einer Vollbilddauer (Frame-Periode) konstant.
Das Hilfssubpixel SP2 weist eine zweite Flüssigkristallzelle Clc2, einen zweiten Schalt-TFT ST2 und einen zweiten Speicherkondensator Cst2 auf.
Die zweite Flüssigkristallzelle Clc2 weist eine zweite Pixelelektrode EP2 und eine gemeinsame Elektrode EC auf, die einander gegenüberliegend mit der dazwischen eingefügten Flüssigkristallschicht angeordnet sind. Der zweite Schalt-TFT ST2 schaltet einen Strompfad zwischen der k-ten Datenleitung DLk und der zweiten Pixelelektrode EP2 in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls SCAN(k) ein oder aus. Dafür ist die Gate-Elektrode des zweiten Schalt-TFTs ST2 an die k-te Gate-Leitung Glk angeschlossen, ist die Source-Elektrode des zweiten Schalt-TFTs ST2 an die k-te Datenleitung DLk angeschlossen und ist die Drain-Elektrode des zweiten Schalt-TFTs ST2 an die zweite Pixelelektrode EP2 angeschlossen. Die erste gemeinsame Spannung Vcom1 ist an die gemeinsame Elektrode EC angelegt. Der zweite Speicherkondensator Cst2 ist durch einen Überlapp der zweiten gemeinsamen Leitung CL2, an die die zweite gemeinsame Spannung Vcom2 angelegt ist, mit der zweiten Pixelelektrode EP2, an die die Datenspannung Vdata angelegt ist, ausgebildet. Der zweite Speicherkondensator Cst2 hält die Datenspannung Vdata, die an die zweite Pixelelektrode EP2 angelegt ist, während einer Vollbilddauer (Frame-Periode) konstant oder erhöht (boostet) die Datenspannung Vdata, mit der die zweite Pixelelektrode EP2 beaufschlagt ist, um eine wahrgenommene Graustufe des Hilfssubpixels SP2 als schwarze Graustufe zu realisieren, basierend auf dem Pegel der zweiten gemeinsamen Spannung Vcom2.
Der Steuer-TFT CT schaltet einen Strompfad zwischen der zweiten gemeinsamen Leitung CL2, an die die zweite gemeinsame Spannung Vcom2 angelegt ist, und dem zweiten Speicherkondensator Cst2 in Antwort auf einen (k+1)-ten Scan-Impuls SCAN(k+1) ein oder aus. Dafür ist die Gate-Elektrode des Steuer-TFTs CT an eine (k+1)-te Gate-Leitung GL(k+1) angeschlossen, ist die Source-Elektrode des Steuer-TFTs CT an die zweite gemeinsame Leitung CL2 angeschlossen und ist die Drain-Elektrode des Steuer-TFTs CT an den zweiten Speicherkondensator Cst2 angeschlossen. Ein Haltekondensator Ch ist zwischen die Drain-Elektrode des Steuer-TFTs CT und die gemeinsame Elektrode EC der zweiten Flüssigkristallzelle Clc2 geschaltet. Der Haltekondensator Ch hält die zweite gemeinsame Spannung Vcom2 auf der zweiten gemeinsamen Leitung CL2 konstant.
Der Steuer-TFT CT und der Haltekondensator Ch können in einem Nicht-Anzeige-Bereich NAA außerhalb des Anzeigebereichs AA des Anzeigepaneels 10 ausgebildet sein.
10A veranschaulicht den Anzeigezustand des Subpixels SP in dem 2D-Modus Modus-2D.
Der Betrieb und die Wirkung des Subpixels SP im 2D-Modus Modus-2D werden mit Bezug auf eine Signalwellenform und eine Beaufschlagungswellenform (Aufladungswellenform), die in 10A dargestellt sind, zusammen mit der in 9 veranschaulichten Anschlusskonfiguration beschrieben.
In dem 2D-Modus Modus-2D werden die erste gemeinsame Spannung Vcom1 und die zweite gemeinsame Spannung Vcom2 mit demselben Gleichspannungspegel, zum Beispiel etwa 5V, eingegeben.
Der erste Schalt-TFT ST1 und der zweite Schalt-TFT ST2 werden während einer Zeitdauer, in der der k-te Scan-Impuls SCAN(k) eingegeben wird, eingeschaltet. Die k-te Datenspannung Vdata wird an die erste Pixelelektrode EP1 des Hauptsubpixels SP1 durch den Einschaltvorgang des Schalt-TFT ST1 angelegt. Folglich weist die erste Flüssigkristallzelle Clc1 des Hauptsubpixels SP1, wie in 12 gezeigt, eine Lichtdurchlässigkeit auf, die umgekehrt proportional zu der Spannungsdifferenz zwischen der k-ten Spannung Vdata und der ersten gemeinsamen Spannung Vcom1 ist. Zum Beispiel zeigt das Hauptsubpixel SP1 eine weiße Graustufe an, wenn die k-te Datenspannung Vdata den gleichen Spannungspegel (zum Beispiel etwa 5V) wie die erste gemeinsame Spannung Vcom1 aufweist. Ferner wird die k-te Datenspannung Vdata an die zweite Pixelelektrode EP2 des Hilfssubpixels SP2 durch den Einschaltvorgang des zweiten Schalt-TFTs ST2 angelegt. Folglich weist die zweite Flüssigkristallzelle Clc2 des Hilfssubpixels SP2, wie in 12 gezeigt, eine Lichtdurchlässigkeit auf, die umgekehrt proportional zu der Spannungspegeldifferenz zwischen der k-ten Datenspannung Vdata und der ersten gemeinsamen Spannung Vcom1 ist. Zum Beispiel zeigt das Hilfssubpixel SP2 eine weiße Graustufe an, wenn die k-te Datenspannung Vdata den gleichen Spannungspegel (zum Beispiel etwa 5V) wie die erste gemeinsame Spannung Vcom1 aufweist.
Nachfolgend werden der erste Schalt-TFT ST1 und der zweite Schalt-TFT ST2 ausgeschaltet und der Steuer-TFT CT wird während einer Zeitdauer, in der der (k+1)-te Scan-Impuls SCAN(k+1) eingegeben wird, eingeschaltet. Obwohl der erste Schalt-TFT ST1 ausgeschaltet ist, wird die Spannungspegeldifferenz der ersten Flüssigkristallzelle Clc1 durch den ersten Speicherkondensator Cst1 konstant gehalten. Wenn der zweite Schalt-TFT ST2 ausgeschaltet ist, hängt die Spannungspegeldifferenz der zweiten Flüssigkristallzelle Clc2 von der zweiten gemeinsamen Spannung Vcom2 ab, die an einen Anschluss des zweiten Speicherkondensators Cst2 durch den Steuer-TFT CT angelegt ist. Jedoch wird die Spannungspegeldifferenz der zweiten Flüssigkristallzelle Clc2 durch den zweiten Speicherkondensator Cst2 konstant gehalten, weil die erste und die zweite gemeinsame Spannung Vcom1 und Vcom2, in dem 2D-Modus Modus-2D mit demselben Gleichspannungspegel (DC-Spannungspegel) eingegeben werden. Somit zeigt das Hilfssubpixel SP2 kontinuierlich eine weiße Graustufe an.
Folglich zeigen, wie in 13A gezeigt, das Hauptsubpixel SP1 und das Hilfssubpixel SP2 eine weiße Graustufe kontinuierlich an, wodurch das gleiche 2D-Bild angezeigt wird. Das 2D-Bild, das auf dem Hilfssubpixel SP2 angezeigt wird, spielt eine Rolle beim Erhöhen der Helligkeit (Luminanz) des 2D-Bildes. Daher kann bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Helligkeitsreduktion (Luminanzreduktion) und ein Moire-Effekt vermieden werden, wenn das 2D-Bild realisiert wird, und somit kann die Sichtbarkeit des 2D-Bilds beträchtlich verbessert werden.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben, dass das 2D-Bild in einem Beispiel mit einer weißen Graustufe realisiert wird. Andere Graustufen können für das 2D-Bild verwendet werden. Die Graustufe des 2D-Bildes kann basierend auf der Höhe der Datenspannung Vdata variieren. Zum Beispiel kann das 2D-Bild mit einer mittleren Graustufe zwischen der weißen Graustufe und der schwarzen Graustufe realisiert werden, wenn die Datenspannung Vdata einen vorbestimmten Spannungspegel zwischen der ersten gemeinsamen Spannung Vcom1 und der zweiten gemeinsamen Spannung Vcom2 aufweist.
10B veranschaulicht einen Anzeigezustand des Subpixels SP im 3D-Modus Modus-3D. 11 ist ein Ersatzschaltbild des Hilfssubpixels SP2 zu einem Ausschaltzeitpunkt des zweiten Schalt-TFTs ST2 und zu einem Ausschaltzeitpunkt des Steuer-TFTs CT.
Der Betrieb und die Wirkung des Subpixels SP im 3D-Modus Modus-3D werden mit Bezug auf eine in der 10B veranschaulichte Signalwellenform und Beaufschlagungswellenform zusammen mit der in 9 veranschaulichten Anschlusskonfiguration beschrieben.
Im 3D-Modus Modus-3D wird die erste gemeinsame Spannung Vcom1 mit einem DC-Spannungspegel (zum Beispiel etwa 5V) eingegeben, und die zweite gemeinsame Spannung Vcom2 wird mit einem Wechselspannungspegel (AC-Spannungspegel), der zwischen vorbestimmten Spannungspegeln (zum Beispiel zwischen -5V und 15V) bei jeder einzelnen Vollbilddauer (Frame-Periode) schwankt, eingegeben. Ein Grund, warum die zweite gemeinsame Spannung Vcom2 in der Ausführungsform der Erfindung schwankt, besteht darin, ein fest stehendes DC-Bild (DC-Image-Sticking) von dem Hilfssubpixel zu entfernen, indem der Verschleiß (degradation) der Flüssigkristalle verhindert wird. Bei der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die zweite gemeinsame Spannung Vcom2 von 15V in einer vorbestimmten Vollbilderdauer (Frame-Periode) eingegeben wird.
Der erste Schalt-TFT ST1 und der zweite Schalt-TFT ST2 werden während der Zeitdauer, in der der k-te Scan-Impuls SCAN(k) eingegeben wird, eingeschaltet. Die k-te Datenspannung Vdata wird durch den Einschaltvorgang des ersten Schalt-TFTs ST1 an die erste Pixelelektrode EP1 des Hauptsubpixels SP1 angelegt. Folglich weist die erste Flüssigkristallzelle Clc1 des Hauptsubpixels SP1, wie in 12 gezeigt, eine Lichtdurchlässigkeit auf, die umgekehrt proportional zu der Spannungspegeldifferenz zwischen der k-ten Datenspannung Vdata und der ersten gemeinsamen Spannung Vcom1 ist. Zum Beispiel zeigt das Hauptsubpixel SP1 eine weiße Graustufe an, wenn die k-te Datenspannung Vdata den gleichen Spannungspegel (zum Beispiel etwa 5V) wie die erste gemeinsame Spannung Vcom1 aufweist. Ferner wird die k-te Datenspannung Vdata durch den Einschaltvorgang des zweiten Schalt-TFTs ST2 an die zweite Pixelelektrode EP2 des Hilfssubpixels SP2 angelegt. Folglich weist die zweite Flüssigkristallzelle Clc2 des Hilfssubpixels SP2, wie in 12 gezeigt, eine Lichtdurchlässigkeit auf, die umgekehrt proportional zu der Spannungspegeldifferenz zwischen der k-ten Datenspannung Vdata und der ersten gemeinsamen Spannung Vcom1 ist. Zum Beispiel zeigt das Hilfssubpixel SP2 eine weiße Graustufe an, wenn die k-te Datenspannung Vdata den gleichen Spannungspegel (zum Beispiel etwa 5V) wie die erste gemeinsame Spannung Vcom1 aufweist.
Nachfolgend werden der erste Schalt-TFT ST1 und der zweite Schalt-TFT ST2 ausgeschaltet und der Steuer-TFT CT wird während der Zeitdauer, in der der (k+1)-te Scan-Impuls SCAN(k+1) eingegeben wird, eingeschaltet. Obwohl der erste Schalt-TFT ST1 ausgeschaltet ist, wird die Spannungspegeldifferenz der ersten Flüssigkristallzelle Clc1 durch den ersten Speicherkondensator Cst1 konstant gehalten. Wenn der zweite Schalt-TFT ST2 ausgeschaltet ist, hängt die Spannungspegeldifferenz der zweiten Flüssigkristallzelle Clc2 von der zweiten gemeinsamen Spannung Vcom2 ab, die durch den Steuer-TFT CT an einen Anschluss des zweiten Speicherkondensators Cst2 angelegt wird. Weil die zweite gemeinsame Spannung Vcom2 mit einem von der ersten gemeinsamen Spannung Vcom1 verschiedenen Spannungspegel (zum Beispiel etwa 15V in 10B) in dem 3D-Modus Modus-3D eingegeben wird, erhöht sich, wie in 11 gezeigt, die Spannung eines floatenden Knotens (der Knoten hat keine Verbindung zur Masse) der zweiten Flüssigkristallzelle Clc2 von etwa 5V auf 15V durch einen Anhebungseffekt (Boost-Effekt), der sich durch den zweiten Speicherkondensator Cst2 ergibt. Daher zeigt das Hilfssubpixel SP2 durch die Spannungspegeldifferenz der zweiten Flüssigkristallzelle Clc2, die sich von etwa 0V auf 10V erhöht, basierend auf der umgekehrt proportionalen Beziehung zwischen der Spannungspegeldifferenz und der Lichtdurchlässigkeit, eine schwarze Graustufe an, die in 12 veranschaulicht ist.
Folglich zeigt das Hauptsubpixel SP1, wie in 13B gezeigt, eine weiße Graustufe an, um ein 3D-Bild anzuzeigen, und das Hilfssubpixel SP2 zeigt eine schwarze Graustufe nach einer vorbestimmten Zeitdauer (zum Beispiel einer horizontalen Periode) an, die von einem Beaufschlagungszeitpunkt an durchlaufen wurde, um ein schwarzes Bild anzuzeigen. In dem 3D-Modus Modus-3D spielt das schwarze Bild eine Rolle beim Vergrößern eines Anzeigeabstands zwischen den 3D-Bildern, die einander in vertikaler Richtung benachbart sind. Daher kann die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung durch das schwarze Bild einen breiten 3D-vertikalen Betrachtungswinkel ohne ein getrenntes schwarzes Streifenmuster gewährleisten und somit die Sichtbarkeit des 3D-Bildes im Vergleich zum Stand der Technik beträchtlich verbessern.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein 3D-Bild beschrieben, das beispielhaft mit einer weißen Graustufe realisiert ist. Andere Graustufen können für das 3D-Bild verwendet werden. Die Graustufe des 3D-Bildes kann basierend auf der Größe der Datenspannung Vdata variieren. Zum Beispiel kann das 3D-Bild mit einer mittleren Graustufe zwischen der weißen Graustufe und der schwarzen Graustufe realisiert werden, wenn die Datenspannung Vdata einen vorbestimmten Spannungspegel zwischen der ersten gemeinsamen Spannung Vcom1 und der zweiten gemeinsamen Spannung Vcom2 aufweist.
Wie in 14 gezeigt, steht die vertikale Höhe P2 des Hilfssubpixels SP2 eng in Beziehung mit dem 3D-Vertikal-Betrachtungswinkel. Genauer erhöht sich der 3D-Vertikal-Betrachtungswinkel, wenn sich ein Prozentanteil (P2*100)/P1 der vertikalen Höhe P2 des Hilfssubpixels SP2 basierend auf der vertikalen Höhe P1 des Subpixels SP erhöht, und verringert sich, wenn der Prozentanteil (P2*100)/P1 abnimmt. Andererseits nimmt die Helligkeit (Luminanz) des 3D-Bildes ab, wenn sich der Prozentanteil (P2*100)/P1 erhöht, und erhöht sich, wenn der Prozentanteil (P2*100)/P1 abnimmt. Gemäß einem Experiment erreichten der 3D-Vertikal-Betrachtungswinkel und die Helligkeit (Luminanz) des 3D-Bildes ein zufriedenstellendes Niveau, wenn das Verhältnis der vertikalen Höhe P2 des Hilfssubpixels SP2 zu der vertikalen Höhe des Hauptsubpixels SP1 1:2 betrug. Jedoch kann die vertikale Höhe P2 des Hilfssubpixels SP2 mit einer passenden Größe mit Rücksicht auf die Beziehung zwischen dem 3D-Vertikal-Betrachtungswinkel und der Helligkeit des 3D-Bildes ausgewählt werden, weil das Verhältnis in Abhängigkeit von geforderten Festlegungen der 3D-Eigenschaften variieren kann.
15 veranschaulicht den Betrieb der Bildanzeigevorrichtung in dem 3D-Modus Modus-3D.
Wie in 15 gezeigt, wird in dem 3D-Modus Modus-3D ein RGB-Bild L für das linke Auge auf den Hauptsubpixeln, die auf ungeradzahligen horizontalen Zeilen des Anzeigepaneels 10 angeordnet sind, angezeigt, und ein RGB-Bild R für das rechte Auge wird auf den Hauptsubpixeln, die auf geradzahligen horizontalen Zeilen des Anzeigepaneels 10 angeordnet sind, angezeigt. Das RGB-Bild L für das linke Auge und das RGB-Bild für das rechte Auge sind durch die erste und die zweite Retardierungsvorrichtung in Polarisationskomponenten geteilt, die abwechselnd auf horizontalen Zeilen der strukturierten Retardierungsvorrichtung 18 ausgebildet sind. Das RGB-Bild L für das linke Auge, das durch die ersten Retardierungsvorrichtung transmittiert wird, wird in das linke Brillenglas der Polarisationsbrille 20 transmittiert und das RGB-Bild R für das rechte Auge, das durch die zweite Retardierungsvorrichtung transmittiert wird, wird in das rechte Brillenglas der Polarisationsbrille 20 transmittiert. Somit wird ein 3D-Bild realisiert.
In dem 3D-Modus Modus-3D wird ein schwarzes Bild auf jedem der Hilfssubpixel des Anzeigepaneels 10 angezeigt. Das schwarze Bild spielt eine Rolle beim Erhöhen eines Anzeigeabstands zwischen dem RGB-Bild L für das linke Auge und dem RGB-Bild für das rechte Auge, die nahe beieinander in einer vertikalen Richtung angeordnet sind.
16 veranschaulicht schematisch den Betrieb der Bildanzeigevorrichtung in dem 2D-Modus Modus-2D.
Wie in 16 gezeigt, wird bei dem 2D-Modus Modus-2D das gleiche RGB-Bild auf den Hauptsubpixeln und den Hilfssubpixeln des Anzeigepaneels 10 angezeigt. Das RGB-Bild, das auf den Hilfssubpixeln angezeigt wird, spielt eine Rolle beim Erhöhen der Helligkeit (Luminanz) des 2D-Bildes.
17 ist ein Schaubild, das einen Crosstalk-Wert des 3D-Bildes basierend auf dem 3D-Vertikal-Betrachtungswinkel veranschaulicht. In 17 zeigt eine horizontale Achse Betrachtungswinkel (Einheit: Grad) des 3D-Bildes in Aufwärtsrichtung nach oben (+) und in Abwärtsrichtung nach unten (-) an, und die vertikale Achse zeigt einen 3D-Crosstalk-Wert (Einheit: %) an.
In einer Bildanzeigevorrichtung, die ein Anzeigepaneel, welches abwechselnd ein Bild für das linke Auge und ein Bild für das rechte Auge in Einheiten einer horizontalen Zeile anzeigt, und eine strukturierte Retardierungsvorrichtung aufweist, welche von dem Anzeigepaneel in einem vorbestimmten Abstand entfernt angeordnet ist und die Polarisationseigenschaften in Einheiten einer horizontalen Zeile ändert, darf das Bild für das linke Auge nur durch die Retardierungsvorrichtung für das linke Auge der strukturierten Retardierungsvorrichtung hindurch laufen und darf das Bild für das rechte Auge nur durch die Retardierungsvorrichtung für das rechte Auge der strukturierten Retardierungsvorrichtung hindurch laufen, so dass ein 3D-Bild mit guter Bildqualität realisiert wird. Jedoch wenn der Anwender das 3D-Bild nicht von der Vorderseite der Bildanzeigevorrichtung betrachtet, sondern an einer Stelle eines vertikalen Betrachtungswinkels, kann das Bild für das linke Auge die Retardierungsvorrichtung für das rechte Auge sowie die Retardierungsvorrichtung für das linke Auge passieren und das Bild für das rechte Auge die Retardierungsvorrichtung für das linke Auge sowie die Retardierungsvorrichtung für das rechte Auge passieren. Daher wird ein 3D-Crosstalk C/T erzeugt. Der 3D-Crosstalk C/T kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden:
$C / T [%] = \frac{L_{B l a c k} R_{W h i t e} - B l a c k}{L_{W h i t e} R_{B l a c k} - B l a c k} * 100$
In der Gleichung 1 ist „L_BlackR_White“ ein Helligkeitswert eines Musters, das ein schwarzes Bild auf den Pixeln für das linke Auge und ein weißes Bild auf den Pixeln für das rechte Auge anzeigt, ist „L_WhiteR_Black“ ein Helligkeitswert eines Musters das ein weißes Bild auf den Pixeln für das linke Auge und ein schwarzes Bild auf den Pixeln für das rechte Auge anzeigt, und ist „Black“ ein Helligkeitswert, der gemessen wird, nachdem das schwarze Bild auf allen Pixeln angezeigt wurde. Allgemein ist der Betrachtungswinkel, der erhalten wird, wenn der 3D-Crosstalk-Wert C/T, der anhand der Gleichung 1 berechnet wird, kleiner oder gleich etwa 7% ist, definiert als 3D-Vertikal-Betrachtungswinkel, der geeignet ist zum Realisieren eines 3D-Bildes mit einer guten Bildqualität. Folglich ist der 3D-Crosstalk-Wert C/T von etwa 7% ein kritischer Wert zum Festlegen des 3D-Vertikal-Betrachtungswinkels, mit dem ein gutes 3D-Bild realisiert werden kann. Der kritische Wert von etwa 7% kann in Abhängigkeit von Modellen der Bildanzeigevorrichtung variieren.
Wie durch das Schaubild von 17 angezeigt, kann der Anwender das 3D-Bild mit guter Bildqualität innerhalb eines vertikalen Betrachtungswinkelbereichs VA1 betrachten, in dem der 3D-Crosstalk-Wert gleich oder kleiner ist als ein vorher festgelegter kritischer Wert (zum Beispiel etwa 7%). Andererseits kann der Anwender kein 3D-Bild mit guter Bildqualität innerhalb eines vertikalen Betrachtungswinkelbereichs VA2, in dem der 3D-Crosstalk-Wert größer als der vorher festgelegte kritische Wert ist, betrachten aufgrund eines Überlapps der Bilder des linken Auges mit den Bildern des rechten Auges.
18 ist ein Schaubild, das einen Vergleich zwischen einem aufwärts gerichteten Betrachtungswinkel des 3D-Bilds gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und einem aufwärts gerichteten Betrachtungswinkel eines 3D-Bildes im Stand der Technik veranschaulicht. In 18 zeigt die horizontale Achse den aufwärts gerichteten Betrachtungswinkel (Einheit: Grad) des 3D-Bildes und die vertikale Achse zeigt einen Crosstalk-Wert (Einheit: %) des 3D-Bildes an.
In 18 zeigt eine Kurve „A“ einen Betrachtungswinkel in Aufwärtsrichtung im Stand der Technik 1 an, wobei die Bilder für das linke Auge und das rechte Auge einen Anzeigeabstand von etwa 80 µm durch schwarze Matrizen aufweisen und die strukturierte Retardierungsvorrichtung keine schwarzen Streifen aufweist. Gemäß der Kurve „A“, die den Stand der Technik 1 veranschaulicht, beträgt der Betrachtungswinkel in Aufwärtsrichtung, der dem kritischen Wert (zum Beispiel etwa 7%) des 3D-Crosstalk genügt, etwa 0° bis 4° und ist sehr eng. Eine Kurve „C“ zeigt einen Betrachtungswinkel in Aufwärtsrichtung des Standes der Technik 2 an, wobei die Bilder für das linke Auge und das rechte Auge einen Anzeigeabstand von etwa 80 µm durch schwarze Matrizen aufweisen und die strukturierte Retardierungsvorrichtung ein schwarzes Streifenmuster mit einer Breite von etwa 210 µm aufweist. Gemäß der Kurve „C“, die den Stand der Technik 2 veranschaulicht, beträgt der Betrachtungswinkel in Aufwärtsrichtung, der dem kritischen Wert (zum Beispiel etwa 7%) des 3D-Crosstalk genügt, etwa 0° bis 10° und verbreitert sich ziemlich. Jedoch sind im Stand der Technik 2 die Sichtbarkeit und die Helligkeit (Luminanz) des 2D-Bildes aufgrund der Anwesenheit des schwarzen Streifenmusters zum Gewährleisten des Betrachtungswinkels reduziert.
Andererseits kann bei der Ausführungsform der Erfindung der Anzeigeabstand zwischen dem Bild für das linke Auge und dem Bild für das recht Auge des 3D-Bildes ohne ein getrenntes schwarzes Streifenmuster hinreichend gewährleistet werden. Somit kann, wie durch eine Kurve „B“ der 18 angezeigt, der Betrachtungswinkel in Aufwärtsrichtung, der dem kritischen Wert (zum Beispiel etwa 7%) des 3D-Crosstalk genügt, auf etwa 0° bis 7° erhöht werden, ohne die Sichtbarkeit und die Helligkeit des 2D-Bildes zu reduzieren.
Wie oben beschrieben, kann mit der Bildanzeigevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Sichtbarkeit sowohl des 2D-Bildes als auch des 3D-Bildes verbessert werden und insbesondere, wenn das 2D-Bild realisiert wird, eine Helligkeitsreduktion des 2D-Bildes verhindert werden.
Obwohl Ausführungsbeispiele mit Bezug auf eine Anzahl von diese veranschaulichenden Ausführungsformen beschrieben wurden, ist zu verstehen, dass zahlreiche andere Änderungen und Ausführungsformen von Fachleuten entwickelt werden können, die in den Bereich der Prinzipien dieser Offenbarung fallen. Insbesondere sind verschiedene Variationen und Änderungen in den Elementteilen und/oder Anordnungen der Kombinationsanordnung des Gegenstands innerhalb des Bereichs der Offenbarung, der Zeichnung und der beigefügten Ansprüche möglich. Zusätzlich zu Variationen und Änderungen in den Elementteilen und/oder Anordnungen werden für Fachleute auch alternative Verwendungen ersichtlich sein.

Claims

Bildanzeigevorrichtung, aufweisend: ein Anzeigepaneel (10), das eine Vielzahl von Subpixeln (SPr, SPg, SPb) aufweist, um wahlweise ein 2D-Bild oder ein 3D-Bild aufzubauen; und eine strukturierte Retardierungsvorrichtung (18), die einfallendes Licht von dem Anzeigepaneel (10) in eine erste Polarisationskomponente und eine zweite Polarisationskomponente aufteilt, wobei das Subpixel (SPr, SPg, SPb) ein Hauptsubpixel (SPr1, SPg1, SPb1), ein Hilfssubpixel (SPr2, SPg2, SPb2) und einen Steuer-TFT (CT) zum Steuern einer Anzeigegraustufe des Hilfssubpixels (SPr2, SPg2, SPb2) aufweist, wobei das Hauptsubpixel (SPr1, SPg1, SPb1) eine erste Flüssigkristallzelle (Clc1), einen ersten Schalt-TFT (ST1), der einen Strompfad zwischen einer Datenleitung (DL) und der ersten Flüssigkristallzelle (Clcl) in Antwort auf einen k-ten Scan-Impuls (SCAN(k)), welcher von einer k-ten Gate-Leitung (GLk) zugeführt wird, ein- oder ausschaltet, und einen ersten Speicherkondensator (Cstl), der durch einen Überlapp einer gemeinsamen Leitung (CL1), an die eine erste gemeinsame Spannung (Vcom1) angelegt wird, mit einer Pixelelektrode (EP1) der ersten Flüssigkristallzelle (Clcl) gebildet wird, aufweist, wobei das Hilfssubpixel (SPr2, SPg2, SPb2) eine zweite Flüssigkristallzelle (Clc2), einen zweiten Schalt-TFT (ST2), der einen Strompfad zwischen der Datenleitung (DL) und der zweiten Flüssigkristallzelle (Clc2) in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls (SCAN(k)) ein- oder ausschaltet, und einen zweiten Speicherkondensator (Cst2), der durch einen Überlapp einer zweiten gemeinsamen Leitung (CL2), an die eine zweite gemeinsame Spannung (Vcom2) angelegt wird, mit einer Pixelelektrode (EP) der zweiten Flüssigkristallzelle (Clc2) gebildet wird, aufweist, wobei der Steuer-TFT (CT) den Strompfad zwischen der zweiten gemeinsamen Leitung (CL2) und dem zweiten Speicherkondensator (Cst2) in Antwort auf einen (k+1)-ten Scan-Impuls (SCAN(k+1)), welcher von einer (k+1)-ten Gate-Leitung (GLk+1) zugeführt wird, ein- oder ausschaltet, so dass die Anzeigegraustufe des Hilfssubpixels (SPr2, SPg2, SPb2) gesteuert wird, wobei, wenn ein 2D-Bild aufgebaut wird, die erste und die zweite gemeinsame Spannung (Vcom1, Vcom2) mit demselben Gleichspannungspegel beaufschlagt werden und, wenn ein 3D-Bild aufgebaut wird, die erste gemeinsame Spannung (Vcom1) mit dem Gleichspannungspegel beaufschlagt wird und die zweite gemeinsame Spannung (Vcom2) mit einem von der ersten Spannung verschiedenen Spannungspegel beaufschlagt wird.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite gemeinsame Spannung (Vcom2) bei dem Aufbauen des 3D-Bildes zwischen vorbestimmten Spannungspegeln bezüglich der ersten gemeinsamen Spannung (Vcom1) schwingt.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn ein 2D-Bild aufgebaut wird, das Hauptsubpixel (SPr1, SPg1, SPb1) und das Hilfssubpixel (SPr2, SPg2, SPb2) das gleiche 2D-Bild in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls (SCAN(k)) kontinuierlich anzeigen, und wenn ein 3D-Bild aufgebaut wird, das Hauptsubpixel (SPr1, SPg1, SPb1) das 3D-Bild in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls (SCAN(k)) kontinuierlich anzeigt und das Hilfssubpixel (SPr2, SPg2, SPb2) eine schwarze Graustufe in Antwort auf den (k+1)-ten Scan-Impuls (SCAN(k+1)) unter Kontrolle des Steuer-TFTs (CT) anzeigt.
Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gate-Elektroden des ersten und zweiten Schalt-TFTs (ST1, ST2) an die k-te Gate-Leitung (GLk) angeschlossen sind und die Gate-Elektrode des Steuer-TFTs (CT) an die (k+1)-te Gate-Leitung (GLk+1) angeschlossen ist.
Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn ein 3D-Bild aufgebaut wird, der zweite Speicherkondensator (Cst2) den Spannungspegel der Pixelelektrode (EP2) der zweiten Flüssigkristallzelle (Clc2) erhöht, wobei die (k+1)-te Gate-Leitung (Glk+1) aktiviert ist.
Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Anzeige-Paneel (10) ein oberes Substrat (10B) aufweist, auf dem eine gemeinsame Elektrode (EC) ausgebildet ist, an die die erste gemeinsame Spannung (Vcom1) angelegt wird, und ein unteres Substrat (10A) aufweist, und die erste und die zweite gemeinsame Leitung (CL1, CL2) an dem unteren Substrat (10A) ausgebildet sind.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 6, ferner aufweisend: einen Haltekondensator (Ch), der zwischen die Drain-Elektrode des Steuer-TFTs (CT) und die gemeinsame Elektrode (EC) geschaltet ist, welcher die zweite gemeinsame Spannung (Vcom2) an der zweiten gemeinsamen Leitung (CL2) konstant aufrechterhält.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die gemeinsame Elektrode (EC) zusammen mit den Pixelelektroden (EP1, EP2) der ersten und der zweiten Flüssigkristallzelle (Clc1, Clc2) ein vertikales elektrisches Feld bildet.
Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste und die zweite Flüssigkristallzelle (Clc1, Clc2) in einem normalen Weiß-Modus angesteuert werden.
Bildanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Steuer-TFT (CT) und der Halte-Kondensator (Ch) in einem Nicht-Anzeige-Bereich ausgebildet sind, wo kein Bild angezeigt wird.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Verhältnis der vertikalen Höhe des Hilfssubpixels (SPr2, SPg2, SPb2) zu der vertikalen Höhe des Hauptsubpixels (SPr1, SPg1, SPb1) 1:2 beträgt.
Verfahren zum Ansteuern einer Bildanzeigevorrichtung, welche ein Subpixel (SPr, SPg, SPb) aufweist, das ein Hauptsubpixel (SPr1, SPg1, SPb1) und ein Hilfssubpixel (SPr2, SPg2, SPb2) und einen Steuer-TFT (CT) zum Steuern einer Anzeigegraustufe des Hilfssubpixels (SPr2, SPg2, SPb2) aufweist, und wobei das Hauptsubpixel (SPr, SPg, SPb) eine erste Flüssigkristallzelle (Clc1) und das Hilfssubpixel (SPr2, SPg2, SPb2) eine zweite Flüssigkristallzelle (Clc2) aufweist, wobei das Verfahren aufweist: wenn ein 2D-Bild aufgebaut wird, Anlegen einer ersten und einer zweiten gemeinsamen Spannung (Vcom1, Vcom2) mit demselben Gleichspannungspegel, wobei die erste gemeinsame Spannung (Vcom1) an eine gemeinsame Elektrode (EC) angelegt wird und die zweite gemeinsame Spannung (Vcom2) mittels des Steuer-TFTs (CT) an einen Anschluss eines Speicherkondensators (Cst2) des Hilfssubpixels (SPr2, SPg2, SPb2) angelegt wird; Einschalten des Schalt-TFTs (ST1, ST2) sowohl des Hauptsubpixels als auch des Hilfssubpixels in Antwort auf einen k-ten Scan-Impuls (SCAN(k)), welcher von einer k-ten Gate-Leitung (GLk) zugeführt wird, so dass es ermöglicht wird, ein 2D-Bild sowohl auf dem Hauptsubpixel als auch auf dem Hilfssubpixel anzuzeigen; und Ausschalten der Schalt-TFTs (ST1, ST2) sowohl des Hauptsubpixels als auch des Hilfssubpixels und Einschalten des Steuer-TFTs (CT) in Antwort auf einen (k+1)-ten Scan-Impuls (SCAN(k+1)), welcher von einer (k+1)-ten Gate-Leitung (GLk+1) zugeführt wird, so dass ein 2D-Bild sowohl auf dem Hauptsubpixel als auch auf dem Hilfssubpixel kontinuierlich angezeigt werden kann; und, wenn ein 3D-Bild aufgebaut wird, Anlegen der ersten und zweiten gemeinsamen Spannung (Vcom1, Vcom2), wobei die erste gemeinsame Spannung (Vcom1) an die gemeinsame Elektrode (EC) angelegt wird und die zweite gemeinsame Spannung (Vcom2) mittels des Steuer-TFTs (CT) an einen Anschluss eines Speicherkondensators (Cst2) des Hilfssubpixels angelegt wird, wobei die erste gemeinsame Spannung (Vcom1) ein Gleichspanungspegel ist und die zweite gemeinsame Spannung ein gegenüber der ersten Spannung unterschiedlicher Spannungspegel ist; Einschalten des Schalt-TFTs (ST1, ST2) sowohl des Hauptsubpixels als auch des Hilfssubpixels in Antwort auf den k-ten Scan-Impuls (SCAN(k)), so dass ein 3D-Bild sowohl auf dem Hauptsubpixel als auch auf dem Hilfssubpixel angezeigt werden kann, und Ausschalten des Schalt-TFTs (ST1, ST2) sowohl des Hauptsubpixels als auch des Hilfssubpixels und Einschalten des Steuer-TFTs (CT) in Antwort auf den (k+1)-ten Scan-Impuls, so dass ein 3D-Bild auf dem Hauptsubpixel kontinuierlich angezeigt werden kann und ein Schwarzbild auf dem Hilfssubpixel angezeigt werden kann.
Ansteuerverfahren nach Anspruch 12, wobei die zweite gemeinsame Spannung (Vcom2) bei dem Aufbauen des 3D-Bildes zwischen vorbestimmten Spannungspegeln bezüglich der ersten gemeinsamen Spannung (Vcom1) schwingt.
Ansteuerverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei, wenn das 3D-Bild aufgebaut wird, der Speicherkondensator des Hilfssubpixels den Spannungspegel der Pixelelektrode der zweiten Flüssigkristallzelle (Clc2) erhöht, wobei die (k+1)-te Gate-Leitung (GLk+1) aktiviert ist.
Ansteuerverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die gemeinsame Elektrode (EC) zusammen mit den Pixelelektroden (EP1, EP2) der ersten und zweiten Flüssigkristallzelle (Clc1, Clc2) ein vertikales elektrisches Feld ausbildet.
Ansteuerverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die erste und die zweite Flüssigkristallzelle (Clc1, Clc2) in einem normalen Weiß-Modus angesteuert werden.