KR101689666B1 - 3ｄ 액정 표시장치 및 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셔터 글라스를 이용하여 3D 영상을 구현하는 3D 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것입니다. 본 발명의 3D 액정 표시장치의 카운터는 좌안 영상 및 우안 영상으로 분리된 영상 데이터 프레임(frame)을 카운트하여 영상 데이터의 프레임 카운트 정보를 생성하고, 디스플레이 되는 영상의 프레임 라인을 카운트하여 라인 카운트 정보를 생성합니다. 본 발명의 3D 액정 표시장치의 영상 선택부는 영상 데이터의 프레임 카운트 정보에 기초하여 좌안 영상 및 우안 영상이 일정 개수의 프레임 단위로 연속적으로 표시되도록 메모리로부터의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 선택합니다. 본 발명의 3D 액정 표시장치의 구동방법은 입력된 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리시키는 단계, 분리된 영상 데이터의 프레임과 라인을 카운트하는 단계, 좌안 영상 및 우안 영상을 일정 개수의 프레임 단위로 선택하여 연속적으로 표시하는 단계 및 좌안 셔터 및 우안 셔터의 동작을 제어하는 단계를 포함합니다.

Description

3Ｄ 액정 표시장치 및 구동방법{APPARATUS AND METHOD FOR THREE- DIMENSION LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 셔터 글라스를 이용한 3D 영상의 구현 시 크로스 토크(crosstalk) 및 플리커(flicker)를 개선하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 3D 액정 표시장치 및 구동방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 대형화 및 박형화에 대한 요구에 따라 기술 개발이 이루어지고 있으며, 대형화, 박막화, 경량화, 전력 저소비의 장점을 갖는 평판 형태의 디스플레이 장치에 대한 수요가 증대되고 있다.
평판 형태의 디스플레이 장치로는 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(FED: Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device) 등의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
이러한 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치는 양산 기술, 구동수단의 용이성, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 적용 분야가 확대되고 있다.
액정 표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널과, 상기 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛과, 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동회로를 포함한다.
상기 액정 패널의 액정셀들은 복수 개의 게이트 라인과 복수 개의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되고, 각 액정셀에는 전계를 인가하기 위한 화소전극과 공통전극이 형성된다. 상기 액정셀들 각각은 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 통해 스위칭 된다.
상기 구동회로는 게이트 라인들에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(G-IC); 데이터 라인들에 영상 신호에 따른 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 드라이버(D-IC); 상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버에 제어신호를 공급함과 아울러, 상기 데이터 드라이버에 영상 데이터를 공급하는 타이밍 컨트롤러(T-con); 상기 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛의 광원(백라이트)을 구동시키는 백라이트 구동부를 포함한다.
이러한, 액정 표시장치는 액정셀 별로 화소전극과 공통전극 사이에 형성된 전압에 따라 액정의 배열 상태가 변화되고, 상기 액정의 배열을 통해 백라이트 유닛으로부터 공급되는 광의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.
최근에는 실감 있는 영상에 대한 사용자들의 요구가 증대되어, 2D(2차원) 영상뿐만 아니라 3D(3차원) 영상의 구현이 가능한 액정 표시장치가 개발되고 있다.
3D 영상을 표시하는 액정 표시장치는 일반적으로 사용자의 양안 시차(Binocular Parallax Display)를 이용하여 3D 영상을 구현하며, 입체용 특수 안경을 이용하는 셔터 글라스(shutter glass) 방식, 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 방식, 편광 안경을 이용한 편광 지연(patterned retarder) 방식 등이 제안된바 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 셔터 글라스 방식을 이용한 액정 표시장치의 3D 영상 구현방법을 나타내는 도면.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 셔터 글라스(20)를 이용한 3D 영상의 구현방법은 사용자의 양안 시차를 이용하는 것으로, 사용자의 좌안 및 우안을 통해 서로 다른 2차원의 좌안 영상 및 우안 영상이 인식된 후, 2개의 2차원 영상(좌안 영상, 우안 영상)이 융합되어 시청자에게 3차원 영상으로 인식되게 된다.
이를 위해, 액정 패널(10)은 시차를 두고 좌안 및 우안의 2D 영상을 표시한다. 이때, 셔터 글라스(20)를 통해 좌안 2D 영상이 표시되는 기간에는 우안 2D 영상의 인식을 차단하고, 좌안에서 2D 영상이 인식되도록 한다. 그리고, 우안 2D 영상이 표시되는 기간에는 좌안 2D 영상의 인식을 차단하고, 우안에서 2D 영상이 인식되도록 한다.
이를 통해, 좌안과 우안에서 시차를 두고 서로 다른 2D 영상이 인식된 후, 좌안 및 우안의 2D 영상이 융합되어 사용자는 3D 영상을 인식하게 된다.
상술한 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 정해진 시간(프레임) 동안 좌안과 우안의 2D 영상을 번갈아 표시하고 셔터 글라스(20)의 온-오프(On-Off)를 통해 3D 영상을 구현한다.
그러나, 액정 패널(10)에 형성된 액정의 느린 응답속도 특성과 홀드 타입 특성으로 인해 정해진 시간(프레임) 동안에 액정의 거동(rising, falling)이 완전히 끝나지 않게 된다.
셔터 글라스도 액정을 통해 스위칭이 이루어지는데, 액정의 응답 속도가 늦어 수직 기간이 끝나는 시점에 셔터 글라스가 턴-오프(turn-off)되더라도 셔터 글라스가 완전히 닫히지 않게 된다. 이로 인해, 액정 패널(10)의 상단부와 하단부 간에 액정의 응답 속도에 차이가 발생되고, 휘도 불균일 현상이 발생되는 문제점이 있다.
특히, 액정 표시장치는 액정의 응답 속도의 특성으로 인해 새로운 프레임(Frame)이 화면에 안정적으로 표시(display)되기 위해 일정 시간이 필요하게 된다. 따라서, 좌안의 영상과 우안의 영상이 완전히 분리되지 않고 겹쳐지는 현상 즉, 크로스 토크(crosstalk)가 발생되어 3D 영상의 표시품질이 떨어지고, 크로스 토크 현상이 발생되는 3D 영상을 장시간 시청할 경우 시청자에게 어지럼증이 나타날 수 있는 문제점이 있다.
또한, 시청자 주변의 빛(예를 들어, 거실의 형광등 빛)이 셔터 글라스와 간섭을 일으킬 수 있으며, 이로 인해 시청하는 화면이 깜박거리는 플리커(flicker) 현상이 발생되어 3D 영상의 표시품질이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 3D 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 크로스 토크(crosstalk)를 개선하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플리커(flicker)를 개선하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치는 입력된 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리시키는 메모리, 좌안 영상 및 우안 영상으로 분리된 영상 데이터 프레임(frame)을 카운트하여 영상 데이터의 프레임 카운트 정보를 생성하고, 디스플레이 되는 영상의 프레임 라인을 카운트하여 라인 카운트 정보를 생성하는 카운터, 영상 데이터의 프레임 카운트 정보에 기초하여 좌안 영상 및 우안 영상이 일정 개수의 프레임 단위로 연속적으로 표시되도록 메모리로부터의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 선택하는 영상 선택부, 영상 선택부에서의 좌안 영상 및 우안 영상 데이터의 선택에 기초하여 좌안 셔터 및 우안 셔터의 동작을 제어하는 셔터 글라스 제어부 및 영상 선택부의 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터의 선택에 따라 일정 개수의 프레임 단위로 좌안 영상 및 우안 영상을 표시하는 액정 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치의 구동방법은 입력된 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리시키는 단계, 좌안 영상 및 우안 영상으로 분리된 영상 데이터의 프레임과 라인을 카운트하는 단계, 영상 데이터의 프레임 및 라인 카운트 결과에 기초하여 좌안 영상 및 우안 영상을 일정 개수의 프레임 단위로 선택하여 연속적으로 표시하는 단계 및 일정 개수의 프레임 단위로 표시되는 좌안 영상 및 우안 영상에 대응되도록 좌안 셔터 및 우안 셔터의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 따른 본 발명은 3D 액정 표시장치에서 구현되는 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 3D 영상의 구현에 따른 크로스 토크(crosstalk)를 개선하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 영상의 구현 시 플리커(flicker)를 개선하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 셔터 글라스 방식을 이용한 액정 표시장치의 3D 영상 구현방법을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치의 영상 제어부를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3D 영상 구현 방법을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 3D 영상 구현 방법을 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치 및 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치의 영상 제어부를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치(100)는 액정 패널(110); 게이트 드라이버(120); 데이터 드라이버(130); 백라이트 유닛(140); 백라이트 구동부(150); 타이밍 컨트롤러(160); 영상 제어부(200)를 포함한다. 여기서, 상기 영상 제어부(200)는 타이밍 컨트롤러(160) 내에 구현될 수 있다.
액정 패널(110)은 복수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 복수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)을 포함하고, 상기 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성되는 액정셀(Clc, 화소영역)들을 포함한다.
상기 액정셀들은 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인들을 통해 공급되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인들을 통해 공급되는 아날로그 데이터 신호(데이터 전압)를 액정셀들로 공급한다.
게이트 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(160)로부터의 게이트 제어신호(GCS: Gate Control Signal)에 기초하여 각 액정셀에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)를 구동시키기 위한 스캔신호(게이트 구동신호)를 생성하고, 생성된 스캔신호를 액정 패널(110)의 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 박막 트랜지스터(TFT)를 구동(스위칭)시킨다.
데이터 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(160)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 데이터 신호(데이터 전압)로 변환한다. 그리고, 변환된 아날로그 데이터 신호를 타이밍 컨트롤러(160)로부터의 데이터 제어신호(DCS: Data Control Signal)에 응답하여 데이터 라인들 각각에 공급한다. 즉, 상기 스캔신호에 의해 턴-온된 액정셀들 각각에 아날로그 데이터 신호를 공급한다.
여기서, 상기 데이터 드라이버(130)에 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)는 후술되는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 제어부(200)에 의해 정렬된 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(160)는 수직/수평 동기신호(Vsync/Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트 드라이버(120)의 제어를 위한 게이트 제어신호(GCS)와, 데이터 드라이버(130)의 제어를 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 생성된 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 드라이버(120)에 공급되고, 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 드라이버(130)에 공급된다.
여기서, 상기 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable) 및 극성 제어신호(POL: Polarity) 등을 포함할 수 있다.
상기 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(160)는 외부로부터의 영상 신호를 정렬하여 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하고, 프레임 단위로 정렬된 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이버(130)에 공급한다. 여기서, 상기 디지털 영상 데이터(R, G, B)는 후술되는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 제어부(200)에 의해 정렬된 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 포함한다.
상기 액정 패널(110)은 자발광을 발생시키지 못하므로 백라이트 유닛(140)에서 공급되는 광을 이용하여 화상(영상)을 표시한다.
상기 백라이트 유닛(140)은 백라이트인 광원의 배치 타입에 따라 백라이트가 액정 패널(110)의 측면 방향에 배치되는 에지형과 백라이트가 액정 패널(110)의 배면 방향에 배치되는 직하형으로 구분할 수 있다.
이러한 백라이트 유닛(140)은 상기 액정 패널(110)에 광을 조사하기 위한 것으로, 광을 발생시키는 복수의 백라이트(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp, EEFL: External Electrode Fluorescent Lamp, LED: Light Emitting Diode)와, 상기 백라이트에서 발생된 광을 상기 액정 패널(110) 방향으로 안내함과 아울러 광의 효율을 향상시키기 위한 광학 부재(도광판, 확산판, 광학 시트)를 포함할 수 있다.
백라이트 구동부(150)는 영상 제어부(200)로부터 입력되는 백라이트 제어신호(BCS: Backlight Control Signal)에 따라 상기 광원을 구동시킨다. 여기서, 상기 백라이트 구동부(150)는 상기 백라이트 제어신호(BCS)에 따라 백라이트의 온-오프(On-Off) 및 구동 주파수를 제어할 수 있다. 또한, 액정 패널(110)에서 표시되는 영상이 명확히 표현될 수 있도록 백라이트의 휘도를 제어할 수 있다.
영상 제어부(200)는 3D 영상의 구현 시, 액정 패널(110) 및 셔터 글라스에 형성된 액정의 지연 특성에 따른 크로스 토크 및 플리커 현상을 개선하기 위해 타이밍 컨트롤러(160)에 입력되어 프레임 단위로 정렬되는 디지털 영상 데이터를 제어한다.
일 예로서, 3D 영상의 구현 시, 액정 패널(110)에서 3개 프레임 또는 4개 프레임 동안 좌안 영상이 표시되도록 하고, 이후, 3개 프레임 또는 4개 프레임 동안 우안 영상이 표시되도록 영상 데이터를 제어한다.
또한, 액정의 응답 마진(margin)을 얻기 위해 연속된 3개 또는 4개 프레임 단위로 좌안 영상 및 우안 영상을 표시하고, 연속된 3개 또는 4개 프레임 기간에서, 백라이트의 온(On)-오프(Off)를 제어하고 백라이트가 온(On)되는 시간 즉, 듀티(duty)가 서로 다르도록 백라이트를 구동시킨다.
일 예로서, 4개 프레임 단위로 좌안 영상과 우안 영상을 표시(N 프레임 ~ N+3 프레임은 좌안 영상을 표시, N+4 프레임 ~ N+7 프레임은 우안 영상을 표시)할 수 있다. 이때, 첫번째 프레임과 세 번째 프레임에서는 백라이트를 오프(Off) 시키고, 두번째 프레임과 네 번째 프레임에서 백라이트를 온(On)시킨다. 또한, 백라이트가 온(On)되는 기간을 서로 다르게 하여 플리커 현상의 발생을 개선한다.
이를 위해, 영상 제어부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 메모리(210), 영상 선택부(220), 셔터 글라스 제어부(230), 카운터(240)를 포함한다.
메모리(210)는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)과 같은 비휘발성 메모리로 구현될 수 있으며, 좌안 영상 및 우안 영상을 포함하는 프레임 단위의 영상 데이터를 좌안 영상과 우안 영상으로 분리한다. 좌안 및 우안으로 분리된 영상 데이터는 영상 선택부(220)에 제공된다.
여기서, 메모리(210)는 영상 데이터의 포맷(format)에 따라 필요한 용량 및 형태가 달라질 수 있는데, 영상 데이터가 Top-Down format인 경우에는 프레임 형태의 메모리가 적용되고, Side by Side format인 경우에는 라인 형태의 메모리가 적용될 수 있다.
영상 선택부(220)는 후술되는 카운터(240)로부터의 영상 데이터 프레임 카운트 정보에 기초하여 일정 개수의 연속되는 프레임 단위로 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 데이터 드라이버(130)로 공급한다. 이를 통해, 액정 패널(110)에서 일정 개수의 연속되는 프레임 동안 좌안 영상 및 우안 영상이 표시되도록 한다.
상기 영상 선택부(220)는 일 예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 4개 프레임 동안 좌안 영상이 표시되도록 하고, 이후, 4개 프레임 동안 우안 영상이 표시되도록 할 수 있다.
상기 영상 선택부(220)는 다른 예로서 도 6에 도시된 바와 같이, 3개 프레임 동안 좌안 영상이 표시되도록 하고, 이후, 3개 프레임 동안 우안 영상이 표시되도록 할 수 있다.
카운터(240)는 상기 메모리(210)에서 좌안 및 우안으로 분리되어 영상 선택부(220)에 공급되는 영상 데이터 프레임(frame)을 카운트(count)하고, 영상 데이터의 프레임 카운트 정보를 영상 선택부(220)에 제공한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 연속된 4개 프레임(N 프레임 ~ N+3 프레임)의 좌안 영상과 연속된 4개 프레임(N+4 프레임 ~ N+7 프레임)의 우안 영상을 표시하고자 하는 경우, 좌안 및 우안 각각 4개 프레임씩 총 8개 프레임 단위로 영상 데이터의 프레임을 카운트(000 -> 001-> 010 -> 011 -> 100 -> 101 -> 110 -> 111 -> 000, ‥‥)하고, 카운트 정보를 영상 선택부(220)에 제공한다.
또한, 카운터(240)는 액정 패널(110)에서 디스플레이 되는 영상을 프레임 라인(line)을 카운트한다. 상기 영상 데이터의 프레임 카운터 정보와 라인 카운트 정보에 기초하여 백라이트의 온-오프(On-Off) 제어를 위한 백라이트 제어신호(BCS)를 생성하고, 생성된 백라이트 제어신호를 백라이트 구동부(150)에 공급한다.
또한, 카운터(240)는 수직 동기(V-sync)와 액정의 응답 속도에 따라서 미리 설정된 시간이 경과한 후 백라이트의 온-오프가 이루어지도록 상기 백라이트 제어신호를 생성한다.
일 예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 연속된 4개 프레임(N 프레임 ~ N+3 프레임)의 좌안 영상과 연속된 4개 프레임(N+4 프레임 ~ N+7 프레임)의 우안 영상을 표시하고자 하는 경우 다음과 같이 구동될 수 있다.
프레임의 카운트가 N+1 프레임 또는 N+3 프레임일 때 즉, 좌안의 2번째 프레임 영상 또는 좌안의 4번째 프레임 영상이 공급될 때, 라인 카운트와 액정의 응답속도에 기초하여 상기 백라이트 제어신호를 생성한다.
구체적으로, 상기 라인 카운트를 수행한 시간이 액정 배열이 완료되어 좌안 영상 또는 우안 영상이 안정화되는 시간(T1)보다 클 때 백라이트가 온(On)되도록 백라이트 제어신호를 생성한다.
여기서, 프레임의 카운트가 N+1 프레임, N+3 프레임 즉, 좌안의 2번째 프레임 영상과 좌안의 4번째 프레임 영상이 공급될 때 백라이트가 온(On)되는 시간은 서로 상이하며, N+1 프레임일 때보다 N+3 프레임일 때 백라이트가 온(On)되는 시간이 길어지도록 할 수 있다.
상기 카운터(240)는 다른 예로서 도 6에 도시된 바와 같이, 연속된 3개 프레임(N 프레임 ~ N+2 프레임)의 좌안 영상과 연속된 3개 프레임(N+3 프레임 ~ N+5 프레임)의 우안 영상을 표시하고자 하는 경우 다음과 같이 구동될 수 있다.
좌안 및 우안 각각 3개 프레임씩 총 6개 프레임 단위로 영상 데이터의 프레임을 카운트(000 -> 001-> 010 -> 011 -> 100 -> 101 -> 000, ‥‥)하고, 카운트 정보를 영상 선택부(220)에 제공한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 연속된 3개 프레임(N 프레임 ~ N+2 프레임)의 좌안 영상과 연속된 3개 프레임(N+3 프레임 ~ N+5 프레임)의 우안 영상을 표시하고자 하는 경우, 프레임의 카운트가 N+1 프레임 또는 N+2 프레임일 때 즉, 좌안의 2번째 프레임 영상 또는 좌안의 3번째 프레임 영상이 공급될 때, 라인 카운트와 액정의 응답속도에 기초하여 상기 백라이트 제어신호를 생성한다.
구체적으로, 상기 라인 카운트를 수행한 시간이 액정 배열이 완료되어 좌안의 블랙(Black) 영상 또는 우안의 블랙 영상이 안정화되는 시간(T2)보다 클 때 백라이트가 온(On)되도록 백라이트 제어신호를 생성한다.
여기서, 프레임의 카운트가 N+1 프레임, N+2 프레임 즉, 좌안의 2번째 프레임 영상과 좌안의 3번째 프레임 영상이 공급될 때 백라이트가 온(On)되는 시간은 서로 상이하며, N+1 프레임일 때보다 N+2 프레임일 때 백라이트가 온(On)되는 시간이 길어지도록 할 수 있다.
셔터 글라스 제어부(230)는 2D 모드/3D 모드 입력에 기초하여 액정 패널(110)에서 표시하고자 하는 영상이 3D 영상인 경우, 사용자가 3D 영상을 인식할 수 있도록 셔터 글라스의 제어를 위한 셔터 글라스 제어신호(SCS: Shutter glass Control Signal)를 생성하고, 생성된 셔터 글라스 제어신호(SCS)를 셔터 글라스에 제공한다.
이를 위해, 상기 셔터 글라스 제어부(230)는 셔터 글라스 제어신호(SCS)의 생성 및 전송을 위한 수단(모듈)을 포함하며, 상기 셔터 글라스 제어신호(SCS)는 유선 또는 무선 매체를 통해 셔터 글라스에 제공될 수 있다. 이때, 상기 셔터 글라스 제어신호(SCS)는 상기 수직/수평 동기신호(Vsync/Hsync)를 이용하여 생성 및 전송될 수 있다.
셔터 글라스 제어부(230)는 상기 영상 선택부(220)에서의 좌안 영상 및 우안 영상의 선택에 기초하여 좌안 영상이 디스플레이 될 때에는 좌측 셔터(Left shutter)가 오픈(open) 되고, 우안 영상이 디스플레이 될 때에는 우측 셔터(Right shutter)가 오픈(open) 되도록 상기 셔터 글라스 제어신호를 생성한다. 이때, 상기 셔터 글라스가 30Hz, 60Hz 또는 40Hz, 80Hz로 구동되도록 상기 셔터 글라스 제어신호를 생성할 수 있다.
셔터 글라스는 상기 셔터 글라스 제어신호(SCS)에 따라 구동(우안 및 좌안 글라스 On-Off)되어 액정 패널(110)에서 표시되는 영상이 사용자에게 3D 영상으로 인식되도록 한다.
일 예로서, 셔터 글라스는 영상의 구현 주파수에 동기되어 구동될 수 있으며, 상기 셔터 글라스 제어신호에 따라 30Hz, 60Hz로 구동될 수 있다. 이때, 상기 좌안 셔터와 우안 셔터는 서로 상이하게 오픈(open) 또는 클로즈(close) 된다. 즉, 좌안 셔터와 우안 셔터가 함께 오픈 되거나 클로즈되지 않는다.
다른 예로서, 상기 셔터 글라스는 상기 셔터 글라스 제어신호에 따라 40Hz, 80Hz로 구동될 수 있으며, 이때에서 좌안 셔터와 우안 셔터가 함께 오픈 되거나 클로즈되지 않는다.
상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치 및 구동방법은 크로스 토크(crosstalk) 및 플리커(flicker)를 개선하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
상술한 설명에서는 영상 제어부(200)가 타이밍 컨트롤러(160) 내에 구현되는 것으로 설명하였으나 이는 일 예를 나타낸 것이고, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기 영상 제어부(200)가 액정 표시장치(100)에서 별도의 구성으로 구현될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 3D 액정 표시장치의 구동방법의 설명에서는 연속된 3개 프레임 또는 연속된 4개 프레임을 통해 좌안 영상 및 우안 영상을 표시하는 것으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 여러 실시 예 중 일부를 설명한 것이다. 따라서, 연속된 프레임의 개수, 백라이트의 온-오프의 시점 및 온-오프의 듀티, 셔터 글라스의 구동 주파수는 본 발명의 범위 내에서 자유롭게 변경하여 실시할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 액정 표시장치 110: 액정 패널
120: 게이트 드라이버 130: 데이터 드라이버
140: 백라이트 유닛 150: 백라이트 구동부
160: 타이밍 컨트롤러 200: 영상 제어부
210: 메모리 220: 영상 선택부
230: 셔터 글라스 제어부 240: 카운터

Claims (10)

  1. 입력된 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리시키는 메모리;
    좌안 영상 및 우안 영상으로 분리된 영상 데이터 프레임(frame)을 카운트하여 영상 데이터의 프레임 카운트 정보를 생성하고, 디스플레이 되는 영상의 프레임 라인을 카운트하여 라인 카운트 정보를 생성하는 카운터;
    상기 영상 데이터의 프레임 카운트 정보에 기초하여 좌안 영상 및 우안 영상이 일정 개수의 프레임 단위로 연속적으로 표시되도록 상기 메모리로부터의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 선택하는 영상 선택부;
    상기 영상 선택부에서의 좌안 영상 및 우안 영상 데이터의 선택에 기초하여 좌안 셔터 및 우안 셔터의 동작을 제어하는 셔터 글라스 제어부; 및
    상기 영상 선택부의 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터의 선택에 따라 일정 개수의 프레임 단위로 좌안 영상 및 우안 영상을 표시하는 액정 패널을 포함하며,
    상기 카운터는 상기 영상 선택부에서 상기 좌안 영상 및 상기 우안 영상 데이터가 입력된 후, 첫 번째 프레임을 제외한 프레임에서, 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간이 경과한 후 백라이트를 온 시키는 3D 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 선택부는
    적어도 3개 프레임 동안 좌안 영상 또는 우안 영상이 연속적으로 표시되도록 상기 메모리로부터의 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 선택하는 3D 액정 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터는
    수직 동기(V-sync)와 액정의 응답 속도에 기초하여 백라이트의 온-오프를 제어하는 3D 액정 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 카운터는
    상기 라인 카운트가 상기 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간보다 클 때 상기 백라이트가 온(On)되도록 상기 백라이트의 구동을 제어하며,
    상기 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간은 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상이 안정화되는 시간인 3D 액정 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 카운터는
    상기 라인 카운트가 상기 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간보다 클 때 상기 백라이트가 온(On)되도록 상기 백라이트의 구동을 제어하며,
    상기 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간은 상기 좌안의 블랙 영상 또는 상기 우안의 블랙 영상이 안정화되는 시간인 3D 액정 표시장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    연속되는 좌안 영상 또는 우안 영상의 프레임에서, 상기 백라이트가 온(On)되는 시점 및 기간이 상이하도록 상기 백라이트의 구동을 제어하는 3D 액정 표시장치.
  7. 입력된 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리시키는 단계;
    좌안 영상 및 우안 영상으로 분리된 영상 데이터의 프레임과 라인을 카운트하는 단계;
    상기 영상 데이터의 프레임 및 라인 카운트 결과에 기초하여 좌안 영상 및 우안 영상을 일정 개수의 프레임 단위로 선택하여 연속적으로 표시하는 단계;
    일정 개수의 프레임 단위로 표시되는 좌안 영상 및 우안 영상에 대응되도록 좌안 셔터 및 우안 셔터의 동작을 제어하는 단계; 및
    상기 좌안 영상 데이터 및 상기 우안 영상 데이터가 입력된 후, 첫 번째 프레임을 제외한 프레임에서, 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간이 경과한 후 백라이트를 온 시키는 단계를 포함하는 3D 액정 표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    연속된 4개 프레임 동안 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시하는 경우,
    2번째 프레임 영상 또는 4번째 프레임에서, 상기 라인 카운트를 수행한 시간이 상기 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간보다 클 때 상기 백라이트를 온 시키며,
    상기 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간은 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상이 안정화되는 시간인 3D 액정 표시장치의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    연속된 3개 프레임 동안 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시하는 경우,
    2번째 프레임 영상 또는 3번째 프레임에서, 상기 라인 카운트를 수행한 시간이 상기 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간보다 클 때 상기 백라이트를 온 시키며,
    상기 액정의 응답 속도에 기초하여 미리 설정된 시간은 상기 좌안의 블랙 영상 또는 상기 우안의 블랙 영상이 안정화되는 시간인 3D 액정 표시장치의 구동방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    적어도 3개 프레임 동안 연속적으로 표시되는 좌안 영상 또는 우안 영상에 대응되도록 셔터 글라스의 좌측 셔터 및 우측 셔터를 30Hz, 40Hz, 60Hz, 80Hz로 구동시키는 3D 액정 표시장치의 구동방법.
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