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2D/3D切换立体显示设备、显示切换装置及其驱动装置、方法.pdf

  • 上传人:62****3
  • 文档编号:4962160
  • 上传时间:2018-12-04
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  • 页数:12
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110298067.4

    申请日:

    2011.09.28

    公开号:

    CN102385184A

    公开日:

    2012.03.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    登录超时

    IPC分类号:

    G02F1/133; G02F1/1343; G02F1/29; G02B27/22; H04N13/00

    主分类号:

    G02F1/133

    申请人:

    深圳超多维光电子有限公司

    发明人:

    洪煦; 闫飞

    地址:

    518053 广东省深圳市南山区华侨城东部工业区H-1栋101

    优先权:

    专利代理机构:

    北京银龙知识产权代理有限公司 11243

    代理人:

    许静;赵爱军

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    内容摘要

    本发明提供了一种2D/3D切换立体显示设备、显示切换装置及其驱动装置、方法。所述2D/3D显示切换装置的驱动装置,用于对2D/3D切换立体显示设备的2D/3D显示切换进行驱动,所述2D/3D显示切换装置包括电极组,所述驱动装置包括电压输出模块,所述电压输出模块为所述电极组提供驱动电压;在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,所述电压输出模块同时向所述电极组中的各电极提供相等的驱动电压。本发明可以消除视觉残留,并且能够延长液晶的使用寿命。

    权利要求书

    1.一种2D/3D显示切换装置的驱动装置,用于对2D/3D切换立体显示设
    备的2D/3D显示切换进行驱动,所述2D/3D显示切换装置包括电极组,所述
    驱动装置包括电压输出模块,所述电压输出模块为所述电极组提供驱动电压,
    其特征在于,
    在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,所述
    电压输出模块同时向所述电极组中的各电极提供相等的驱动电压。
    2.如权利要求1所述的2D/3D显示切换装置的驱动装置,其特征在于,
    在所述2D/3D切换立体显示设备开启或关闭时,所述电压输出模块向所述电
    极组中的各电极提供不等于零的驱动电压。
    3.如权利要求1所述的2D/3D显示切换装置的驱动装置,其特征在于,
    在所述2D/3D切换立体显示设备全屏显示2D图像时,所述电压输出模块向所
    述电极组中的各电极提供等于零的驱动电压。
    4.如权利要求1所述的2D/3D显示切换装置的驱动装置,其特征在于,
    所述电极组包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极间隔且相
    对设置。
    5.如权利要求4所述的2D/3D显示切换装置的驱动装置,其特征在于,
    所述电压输出模块包括为所述第一电极提供第一驱动电压的第一电压输
    出模块和为所述第二电极提供第二驱动电压的第二电压输出模块;
    在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,所述
    第一电压输出模块提供的第一驱动电压和所述第二电压输出模块提供的第二
    驱动电压相等。
    6.一种2D/3D显示切换装置,用于对2D/3D切换立体显示设备进行2D/3D
    显示切换,其特征在于,所述2D/3D显示切换装置包括电极组、液晶层、上
    基板、下基板和如权利要求1至5中任一权利要求所述的2D/3D显示切换装
    置的驱动装置,所述电极组设置在所述上基板和/或所述下基板上,所述液晶
    层设置在所述上基板和所述下基板之间。
    7.一种2D/3D切换立体显示设备,其特征在于,包括显示面板和如权利
    要求6所述的2D/3D显示切换装置,所述显示面板与所述2D/3D显示切换装
    置相邻设置。
    8.一种2D/3D显示切换装置的驱动方法,用于对2D/3D切换立体显示设
    备的2D/3D显示切换进行驱动,其特征在于,所述2D/3D显示切换装置的驱
    动方法包括:
    向2D/3D显示切换装置包括的电极组提供驱动电压;其中,在所述2D/3D
    切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,向所述电极组中的各电
    极提供的驱动电压相等。
    9.如权利要求8所述的2D/3D显示切换装置的驱动方法,其特征在于,
    在所述2D/3D切换立体显示设备开启或关闭时,向所述电极组中的各电极提
    供不等于零的驱动电压。
    10.如权利要求9所述的2D/3D显示切换装置的驱动方法,其特征在于,
    在所述2D/3D切换立体显示设备全屏显示2D图像时,向所述电极组中的各电
    极提供等于零的驱动电压。

    说明书

    2D/3D切换立体显示设备、显示切换装置及其驱动装置、方法

    技术领域

    本发明涉及一种立体显示设备、显示切换装置及其驱动装置、方法,尤其
    涉及一种2D/3D切换立体显示设备、显示切换装置及其驱动装置、方法。

    背景技术

    2D/3D切换是显示设备功能的一大趋势,是指显示设备在使用者的要求即
    可以显示2D的画面,又可以显示3D的画面,满足使用者不同的要求。

    当前市场上的显示器基本上都以平面显示为主。随着科技的创新和发展,
    三维(Three-Dimensional,3D)立体显示技术应运而生,其是利用人类通过左
    眼和右眼所看到物体的细微差距,也即视差,来感知物体的深度,从而识别出
    立体影像的规律,采用人为的手段来制造左右眼的视差,分别给左右眼送去有
    视差的两副图像,使得观看者的大脑在获取了左右眼带有视差的两副图像后,
    产生看到了三维图像的感觉。并且,该三维立体显示技术最初需要观看者佩戴
    各种辅助设备才能观看立体图像效果,比如通过佩戴3D头盔、3D偏光眼镜
    或者快门眼镜等辅助设备看到立体图像,而目前已出现了无需辅助设备即可观
    看立体影像的裸眼立体显示装置。该裸眼立体显示装置主要是光栅式3D立体
    显示器,由通常的二维(Two-Dimensional,2D)平面显示器(包括液晶显示
    器、等离子显示器、场发射显示器以及有机电致发光显示器等)配合光栅组装
    而成。根据配合使用的光栅可分为狭缝光栅和柱面光栅,对应地,光栅式3D
    立体显示器也有两种实现方式:狭缝光栅式立体显示装置和微透镜阵列立体显
    示装置。

    然而,狭缝光栅式立体显示装置利用屏障将光线分离成左眼和右眼方向光
    以形成双眼视差来实现立体图像,却不可避免地将部分光线遮挡,导致光利用
    率的降低。微透镜阵列立体显示装置由于对光线没有遮挡,相对于狭缝光栅式
    立体显示装置,其光利用率较高。不过,微透镜阵列立体显示装置所使用的柱
    面光栅由于自身材质的缘故,焦距、栅距等参数都是固定而不可调的。

    针对上述缺陷,业界提出了一种使用电驱动液晶透镜的立体显示装置。如
    1996年2月20日公开的专利文献US5493427提出的一种使用电驱动液晶透镜
    的立体显示装置,该立体显示装置由通常的2D平面显示器配合电驱动液晶透
    镜组装而成。该电驱动液晶透镜包括上基板、下基板、设置在上基板的多个条
    形电极、设置在下基板的电极层,以及在该条形电极和电极层之间的液晶层。
    通过对条形电极和电极层施加各自所需的电压,在上下基板之间产生电场,驱
    动液晶层的液晶分子发生偏转。且,对不同的条形电极施加的电压各不相同,
    使得对应不同电压的条形电极的液晶分子的偏转程度也不同,导致了光线入射
    时对应不同电压的条形电极的液晶分子的折射率的不同,从而可以形成类似于
    柱面光栅的液晶透镜,使得光线射入该液晶透镜后,遇到不同折射率的的液晶
    分子发生不同的折射,最终类似于从柱面光栅射出。该液晶透镜由于是由条形
    电极和电极层加电驱动形成,可以通过灵活地控制施加于条形电极的电压、以
    及电压的分布,能够有效地调整该液晶透镜的焦距、栅距等参数。

    上述立体显示设备中涉及2D/3D显示效果的一个重要模块是对光线导向
    装置的驱动方式,现有的2D/3D切换立体显示设备驱动方式存在着以下问题:

    当2D/3D切换立体显示设备开机的时候,光线导向装置由于上次关闭时
    存在电荷残留问题,会使光线导向装置在2D/3D切换立体显示设备再次开启
    的时候,受残留电荷的影响,局部会出现液晶分子立起来的情况,产生视觉上
    的残留(不规则的条纹或斑点),影响2D和3D的画面品质。

    发明内容

    本发明的主要目的在于提供一种2D/3D切换立体显示设备、显示切换装
    置及其驱动装置、方法,以消除视觉残留,延长液晶的使用寿命。

    为了达到上述目的,本发明提供了一种2D/3D显示切换装置的驱动装置,
    用于对2D/3D切换立体显示设备的2D/3D显示切换进行驱动,所述2D/3D显
    示切换装置包括电极组,所述驱动装置包括电压输出模块,所述电压输出模块
    为所述电极组提供驱动电压;

    在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,所述
    电压输出模块同时向所述电极组中的各电极提供相等的驱动电压。

    实施时,在所述2D/3D切换立体显示设备开启或关闭时,所述电压输出
    模块向所述电极组中的各电极提供不等于零的驱动电压。

    实施时,在所述2D/3D切换立体显示设备全屏显示2D图像时,所述电压
    输出模块向所述电极组中的各电极提供等于零的驱动电压。

    实施时,所述电极组包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二
    电极间隔且相对设置。

    实施时,所述电压输出模块包括为所述第一电极提供第一驱动电压的第一
    电压输出模块和为所述第二电极提供第二驱动电压的第二电压输出模块;

    在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,所述
    第一电压输出模块提供的第一驱动电压和所述第二电压输出模块提供的第二
    驱动电压相等。

    本发明还提供一种2D/3D显示切换装置,用于对2D/3D切换立体显示设
    备进行2D/3D显示切换,包括电极组、液晶层、上基板、下基板和上述的2D/3D
    显示切换装置的驱动装置,所述电极组设置在所述上基板和/或所述下基板上,
    所述液晶层设置在所述上基板和所述下基板之间。

    本发明还提供了一种2D/3D切换立体显示设备,包括显示面板和上述的
    2D/3D显示切换装置,所述显示面板与所述2D/3D显示切换装置相邻设置。

    本发明还提供了一种2D/3D显示切换装置的驱动方法,用于对2D/3D切
    换立体显示设备的2D/3D显示切换进行驱动,所述2D/3D显示切换装置的驱
    动方法包括:

    向2D/3D显示切换装置包括的电极组提供驱动电压;其中,在所述2D/3D
    切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,向所述电极组中的各电
    极提供的驱动电压相等。

    实施时,在所述2D/3D切换立体显示设备开启或关闭时,向所述电极组
    中的各电极提供不等于零的驱动电压。

    实施时,在所述2D/3D切换立体显示设备全屏显示2D图像时,向所述电
    极组中的各电极提供等于零的驱动电压。

    与现有技术相比,本发明所述的2D/3D切换立体显示设备、显示切换装
    置及其驱动装置、方法,在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏
    显示2D图像时向所述电极组中的各电极提供相等的驱动电压,可以使得所述
    电极组中的各电极之间设置的光线导向装置的液晶层中液晶分子两端电压相
    等,从而驱动那些由于受残留电荷影响而立起来的液晶分子平躺下去,消除视
    觉残留,并且能够延长液晶的使用寿命。

    附图说明

    图1是本发明所述的2D/3D显示切换装置包括的电极组的一实施例与上
    基板、下基板和液晶层之间的位置关系图;

    图2是本发明所述的2D/3D显示切换装置包括的电极组的另一实施例与
    上基板、下基板和液晶层之间的位置关系图;

    图3是本发明所述的2D/3D显示切换装置包括的电极组的又一实施例与
    上基板、下基板和液晶层之间的位置关系图;

    图4是本发明所述的2D/3D显示切换装置的驱动装置的一实施例的结构
    示意图;

    图5是本发明所述的2D/3D显示切换装置的驱动装置的另一实施例的结
    构示意图;

    图6是本发明所述的2D/3D显示切换装置的一实施例的示意框图。

    具体实施方式

    本发明提供了一种2D/3D切换立体显示设备、2D/3D显示切换装置、2D/3D
    显示切换装置的驱动装置和2D/3D显示切换装置的驱动方法,以消除视觉残
    留,延长液晶的使用寿命。

    本发明提供了一种2D/3D显示切换装置的驱动装置,用于对2D/3D切换
    立体显示设备的2D/3D显示切换进行驱动,所述2D/3D显示切换装置包括电
    极组,所述驱动装置包括电压输出模块,所述电压输出模块为所述电极组提供
    驱动电压;

    在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,所述
    电压输出模块同时向所述电极组中的各电极提供相等的驱动电压。

    实施时,在所述2D/3D切换立体显示设备开启或关闭时,所述电压输出
    模块向所述电极组中的各电极提供不等于零的驱动电压。

    实施时,在所述2D/3D切换立体显示设备全屏显示2D图像时,所述电压
    输出模块向所述电极组中的各电极提供等于零的驱动电压,这样可以达到省电
    的效果。

    实施时,所述电极组包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二
    电极间隔且相对设置。

    实施时,所述电压输出模块包括为所述第一电极提供第一驱动电压的第一
    电压输出模块和为所述第二电极提供第二驱动电压的第二电压输出模块;

    在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,所述
    第一电压输出模块提供的第一驱动电压和所述第二电压输出模块提供的第二
    驱动电压相等。

    如图1所示,根据一种具体实施方式,所述电极组包括第一电极11和第
    二电极12,液晶层13设置于上基板14和下基板15之间,所述第一电极11
    设置于所述上基板14上,所述第二电极12设置于所述下基板15上。所述第
    一电极11和所述第二电极12的形状为条形,且所述第一电极11和所述第二
    电极12相互垂直。

    如图2所示,根据另一种具体实施方式,所述电极组包括第一电极21和
    第二电极22,液晶层23设置于上基板24和下基板25之间,所述第一电极21
    设置于所述上基板24上,所述第二电极22设置于所述下基板25上。所述第
    一电极21和所述第二电极22的形状为条形,且所述第一电极21和所述第二
    电极22相互平行。

    如图3所示,根据又一种具体实施方式,所述电极组包括第一电极31,
    液晶层32设置于上基板33和下基板34之间,所述第一电极31设置于所述下
    基板34上,所述第一电极31的形状为条形。

    在具体实施时,所述电极组包括的各电极可以为条形、曲形或部分曲形,
    例如,可以为波浪形、折线形、正弦形或余弦形,并且所述电极组包括的各电
    极的宽度可以不一致。

    本发明提供了一种2D/3D显示切换装置,用于对2D/3D切换立体显示设
    备进行2D/3D显示切换,所述2D/3D显示切换装置包括电极组、液晶层、上
    基板、下基板和上述的2D/3D显示切换装置的驱动装置,所述电极组设置在
    所述上基板和/或所述下基板上,所述液晶层设置在所述上基板和所述下基板
    之间。

    如图4所示,根据一种具体实施方式,本发明提供了一种2D/3D显示切
    换装置,用于对2D/3D切换立体显示设备进行2D/3D显示切换,所述2D/3D
    显示切换装置包括第一电极41、第二电极42以及电压输出模块40,所述第一
    电极41与所述第二电极42间隔且相对设置,所述电压输出模块40分别为所
    述第一电极41和所述第二电极42提供驱动电压;

    在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,所述
    电压输出模块40同时向所述第一电极41和所述第二电极42提供相等的驱动
    电压,可以使得所述第一电极41和所述第二电极42之间设置的光线导向装置
    的液晶层中液晶分子两端电压相等,从而驱动那些由于受残留电荷影响而立起
    来的液晶分子平躺下去,使得光线导向装置不会出现视觉残留,并且能够延长
    液晶的使用寿命。

    所述光线导向装置,用于使入射光线向不同方向传播,例如可以为液晶透
    镜、液晶狭缝光栅、液体透镜、液体狭缝光栅、电润湿透镜或电润湿狭缝光栅。

    实施时,所述电压输出模块包括为所述第一电极提供第一驱动电压的第一
    电压输出模块和为所述第二电极提供第二驱动电压的第二电压输出模块;

    在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,所述
    第一电压输出模块提供的第一驱动电压和所述第二电压输出模块提供的第二
    驱动电压相等。

    本发明还提供了一种2D/3D显示切换装置的驱动方法,用于对2D/3D切
    换立体显示设备的2D/3D显示切换进行驱动,所述2D/3D显示切换装置的驱
    动方法包括:向2D/3D显示切换装置包括的电极组提供驱动电压;其中,在
    所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,向所述电极
    组中的各电极提供的驱动电压相等。

    实施时,在所述2D/3D切换立体显示设备开启或关闭时,向所述电极组
    中的各电极提供不等于零的驱动电压。

    实施时,在所述2D/3D切换立体显示设备全屏显示2D图像时,向所述电
    极组中的各电极提供等于零的驱动电压。

    本发明所述的2D/3D显示切换装置的驱动方法,通过在所述2D/3D切换
    立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时向所述电极组中的各电极提供
    相等的驱动电压,可以使得所述电极组的各电极之间设置的光线导向装置的液
    晶层中液晶分子两端电压相等,从而驱动那些由于受残留电荷影响而立起来的
    液晶分子平躺下去,消除视觉残留,并且能够延长液晶的使用寿命。

    根据一种具体实施方式,本发明所述的2D/3D切换立体显示设备、显示
    切换装置及其驱动装置、方法,利用电压调整信号对电压输出模块输出的驱动
    电压进行调整,进而满足各种驱动电压调整需求。

    如图5所示,本发明所述的2D/3D显示切换装置的驱动装置的一实施例
    包括第一电压输出模块53和第二电压输出模块54。第一电压输出模块53可
    在与立体显示设备相连的控制端口19输入的第一使能控制信号的控制下输出
    第一驱动电压至第一电极。同样的,第二电压输出模块54可在与立体显示设
    备相连的控制端口59输入的第二使能控制信号的控制下输出第二驱动电压至
    第二电极。

    如图6所示,图6是一种使用该驱动装置的2D/3D显示切换装置的一实
    施例的示意框图。该实施例所述的2D/3D显示切换装置包括M个第一电极61
    与N个第二电极62,第一电极61与第二电极62间隔且相对设置。第一电极
    61与第二电极62之间设置有液晶层(图未示)。第一电压输出模块53分别为
    每一第一电极61提供第一驱动电压,第二电压输出模块54分别为每一第二电
    极62提供第二驱动电压。第一电极61和第二电极62为交叉设置的条形电极,
    然而,在其他应用中,第一电极61和第二电极62可以采用驱动电极及公共电
    极。第一电极61和第二电极62的作用是通过对液晶层的液晶分子施加不同的
    电场,使得液晶分子处于不同的偏转角度,进而实现2D或3D显示效果。

    第一电压输出模块53进一步接收第一电压调整信号,并根据第一电压调
    整信号调整输出的第一驱动电压。此外,第二电压输出模块54进一步接收第
    二电压调整信号,并根据第二电压调整信号调整输出的第二驱动电压。

    可根据不同的情况产生第一电压调整信号和/或第二电压调整信号,来调
    整第一驱动电压和/或第二驱动电压。

    可根据第一电压输出模块53或第二电压输出模块54输出的第一驱动电压
    或第二驱动电压相对标准电压的偏移值生成第一电压调整信号或第二电压调
    整信号。例如,当检测到第一电压输出模块53或第二电压输出模块54输出的
    第一驱动电压或第二驱动电压的电压值因设计误差或其他原因产生偏移,且其
    相对标准电压的偏移值已超过允许的范围,因而可能导致误切换时,根据该偏
    移值产生第一电压调整信号或第二电压调整信号来调整第一电压输出模块53
    或第二电压输出模块54,以改变其输出的第一驱动电压或第二驱动电压的电
    压值,使得第一电极61和第二电极62之间的电压差始终保持在合理的范围内。

    此外,还可根据立体显示设备所显示的3D显示内容来产生第一电压调整
    信号和第二电压调整信号。对于不同的3D显示内容,其所需要的3D显示效
    果也不尽相同。因此,根据不同的3D显示内容来产生不同的第一电压调整信
    号或第二电压调整信号来改变第一电极和第二电极之间的电压差,进而实现
    2D/3D显示切换装置中的液晶分子的偏转角度的动态调整,产生立体效果的强
    弱对比,并可改善3D画面的清晰度及视觉上的颗粒感。

    进一步,可根据3D显示区域位置信息来产生第一电压调整信号和第二电
    压调整信号,进而根据用户需要改变3D显示区域的位置。

    在所述2D/3D切换立体显示设备开启、关闭或全屏显示2D图像时,电压
    输出模块53和电压输出模块54同时输出两个相等的驱动电压,使光线导向装
    置的液晶层中液晶分子两端电压相等,从而驱动那些由于受残留电荷影响而立
    起来的液晶分子平躺下去,以消除视觉残留,并且能够延长液晶的使用寿命。

    以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人
    员理解,在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修
    改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。

    关 键  词:
    切换 立体 显示 设备 装置 及其 驱动 方法
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