[发明专利]图像显示设备

说明书

本申请要求于2009年5月15日在韩国提交的专利申请No.10-2009-0042407的优先权，通过参考将其整个内容引入到这里。

技术领域

该文档涉及一种用于显示二维平面图像(在下文中称为″2D图像″)和三维立体图像(在下文中称为″3D图像″)的图像显示设备。

背景技术

图像显示设备通过利用立体技术或自动立体技术来显示3D图像。

使用具有高立体效果的用户的左右眼的视差图像的立体技术包括眼镜方式以及已经进行实际应用的非眼镜方式。在眼镜方式中，通过改变左右视差图像的偏振方向或者按照时分方法来在基于直接视图的显示设备或投影仪上显示左右视差图像，并且通过利用偏振眼镜或液晶立体眼镜来实现立体图像。在非眼镜方式中，通常将诸如视差屏障等等这样的用于使左右视差图像的光轴分离的光板安装在显示屏的前面或后面。

如图1所示，眼镜方式包括用于对入射在显示面板3上的偏光眼镜6上的光的偏振特征进行转换的图案延迟器(retarder)5。在眼镜方式中，在显示面板3上交替地显示左眼图像(L)和右眼图像(R)，并且通过图案延迟器5对入射到偏光眼镜6上的偏振特征进行转换。通过该操作，眼镜方式通过在空间上对左眼图像(L)和右眼图像(R)进行划分来实现3D图像。在图1中，附图标记1表示使光照射到显示面板3的背光，并且2和4表示分别附装在显示面板3的上下表面上的用于选择线偏振的偏振器。

利用这种眼镜方式，由于在上/下视角的位置所产生的串扰而使3D图像的可视性降低了，这会导致在一般眼镜方式中允许观看很好图像质量的3D图像的上/下视角非常窄。因为在上/下视角位置，左眼图像(L)穿过右眼图案延迟器区域以及左眼图案延迟器区域，并且右眼图像(R)穿过上/下左眼图案延迟器区域和右眼图案延迟器区域，因此产生了串扰。因此，如图2所示，日本特开公开No.2002-185983公开了一种通过在与显示面板的黑矩阵(BM)相对应的图案延迟器区域上形成黑条纹(BS)而获得更宽的上/下视角，从而提高3D图像的可视性的方法。在图2中，当以某个距离(D)观察时，理论上不会产生串扰的视角(α)依赖于显示面板的黑矩阵(BM)的大小、图案延迟器的黑条纹(BS)的大小、以及显示面板与图案延迟器之间的间隔物(S)。随着黑矩阵和黑条纹的大小增大，并且随着显示面板与图案延迟器之间的间隔物(S)减小，视角(α)变宽。

然而，现有技术具有以下问题。

也就是说，首先，用于通过增大视角来提高3D图像的可视性的图案延迟器的黑条纹与显示面板的黑矩阵相互作用，这产生了摩尔纹，因此当显示2D图像时，2D图像的可视性大大地降低了。图3示出了通过在距施加了黑条纹的显示设备4米的位置，观察47英寸大小的显示设备样品所获得的结果。当显示2D图像时，根据观察位置A、B、以及C可分别看得见90mm、150mm、以及355mm的摩尔纹。

其次，用于通过增大视角来提高3D图像的可视性的黑条纹会引起2D图像的亮度显著降低的副作用。这是因为如图4(b)所示，在现有技术中黑条纹图案覆盖了显示面板的像素的某些部分，因此，当显示2D图像时，与如图4(a)所示的没有形成黑条纹的情况相比透光量降低了大约30％。

发明内容

本文档的一个方面提供了一种可提高二维(2D)图像和三维(3D)图像的可视性并且在显示2D图像的过程中使亮度的降低最小化的图像显示设备。

在一个方面中，一种图像显示设备包括：图像显示面板，用四边形结构的多个像素显示2D图像或3D图像；驱动电路，用于将2D图像格式的数据电压或者3D图像格式的数据电压施加给图像显示面板；控制器，按照显示2D图像的2D模式或者显示3D图像的3D模式控制驱动电路；以及图案延迟器，设置在图像显示面板的前面并且在3D模式下将来自图像显示面板的光分成第一偏振光和第二偏振光，其中每个像素包括水平相邻地设置的第一至第三子像素以及设置在第一至第三子像素之下的以与第一至第三子像素一起构成四边形像素第四子像素；在2D模式下，2D图像格式的数据电压被施加到第一至第三子像素并且亮度补偿电压被施加到第四子像素，在3D模式下，3D图像格式的数据电压被施加到第一至第三子像素并且黑灰电压被施加到第四子像素上。

与水平相邻的第一至第三数据线垂直相邻的第一和第二栅极线被分配给每个像素，第一子像素通过单个薄膜晶体管(TFT)与第一数据线和第一栅极线相连，第二子像素通过单个TFT与第二数据线和第一栅极线相连，第三子像素通过单个TFT与第三数据线和第一栅极线相连，并且第四子像素通过三个TFT与第二栅极线和第一至第三数据线相连。