KR20110121826A - 입체영상 표시장치 - Google Patents

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KR20110121826A
KR20110121826A KR1020100041299A KR20100041299A KR20110121826A KR 20110121826 A KR20110121826 A KR 20110121826A KR 1020100041299 A KR1020100041299 A KR 1020100041299A KR 20100041299 A KR20100041299 A KR 20100041299A KR 20110121826 A KR20110121826 A KR 20110121826A
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류승만
박준영
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Abstract

본 발명은 입체영상 표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 입체영상 표시장치는 입체영상을 표시하는 표시패널; 상기 표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛; 상기 표시패널의 온도를 감지하는 온도센서; 및 상기 온도센서로부터 입력되는 온도 데이터에 응답하여 백라이트 유닛 점등 시간을 조정하는 백라이트 유닛 제어부를 포함한다. 본 발명은 3차원 영상에서 3D 크로스토크를 개선할 수 있는 입체영상 표시장치를 제공한다.

Description

입체영상 표시장치{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 입체영상 표시장치에 관한 것이다.
입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나뉘어진다.
양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광을 바꿔서 또는 시분할방식으로 표시한다. 안경방식은 편광안경 또는 액정셔터안경을 사용하여 입체영상을 구현한다. 무안경방식은 일반적으로 패럴렉스 배리어, 렌티큘러 렌즈 등의 광학판을 사용하여 좌우시차 영상의 광축을 분리하여 입체영상을 구현한다.
도 1은 표시패널의 표면온도에 따른 3D 크로스토크 비율을 나타내는 그래프이다. 3D 크로스토크는 3차원 영상에서 좌안영상과 우안영상이 겹쳐보이는 것을 말한다. 도 1을 참조하면, 표시패널의 표면온도가 높을수록 모든 계조에서 3D 크로스토크 비율이 낮아진다. 표시패널의 표면온도는 초기 구동시 27℃에 불과하지만, 에이징(Aging) 2시간 후 약 33℃까지 올라간다. 또한, 표시패널의 표면온도는 세트 체결시 약 38℃까지 올라가므로, 온도의 변동폭은 더욱 커진다.
도 1과 같이, 표시패널의 표면온도에 따라 액정의 응답특성이 변하므로, 3D 크로스토크 비율은 표시패널의 표면온도에 따라 달라진다. 하지만, 백라이트 유닛은 표시패널의 표면온도가 변화하는 것을 고려하지 않고 고정된 설정 값으로 구동된다. 이 경우, 표시패널의 액정의 응답특성 변화에 무관하게 백라이트 유닛이 구동되므로, 3D 크로스토크가 발생할 수 있다.
본 발명은 3차원 영상에서 3D 크로스토크를 개선할 수 있는 입체영상 표시장치를 제공한다.
본 발명의 입체영상 표시장치는 입체영상을 표시하는 표시패널; 상기 표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛; 상기 표시패널의 온도를 감지하는 온도센서; 및 상기 온도센서로부터 입력되는 온도 데이터에 응답하여 백라이트 유닛 점등 시간을 조정하는 백라이트 유닛 제어부를 포함한다.
본 발명의 입체영상 표시장치는 입체영상을 표시하는 표시패널; 상기 표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛; 상기 표시패널의 온도를 감지하는 온도센서; 및 상기 온도센서로부터 입력되는 온도 데이터에 응답하여 백라이트 유닛 점등 시간을 조정하는 백라이트 유닛 제어부를 포함하며, 상기 백라이트 유닛은 상기 표시패널의 데이터 스캔 방향을 따라 적어도 2개 이상의 블록들로 분할되고, 상기 블록들은 상기 백라이트 유닛의 광원들의 점등에 의해 상기 데이터의 스캔 방향을 따라 순차적으로 점등되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 온도보상회로를 통해 표시패널의 표면온도에 따른 액정의 응답특성을 고려하여 최적의 타이밍에 백라이트 유닛을 점등하고, 백라이트 유닛의 밝기를 조절한다. 나아가, 본 발명은 백라이트 유닛을 블록들로 분할하고, 블록들을 순차적으로 점등한다. 그 결과, 본 발명은 3D 크로스토크를 개선할 수 있다.
도 1은 표시패널의 표면온도에 따른 크로스토크 비율을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시패널의 온도 상승시 액정의 응답특성과 백라이트 유닛의 구동을 보여주는 파형도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시패널의 온도 하강시 액정의 응답특성과 백라이트 유닛의 구동을 보여주는 파형도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시패널의 온도 상승시 액정의 응답특성과 백라이트 유닛의 구동을 보여주는 파형도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시패널의 온도 하강시 액정의 응답특성과 백라이트 유닛의 구동을 보여주는 파형도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정의 응답특성과 백라이트 유닛의 구동을 보여주는 파형도이다.
도 13은 백라이트 유닛 구동방식에 따른 3D 크로스토크의 비율을 나타내는 그래프이다.
도 14는 도 13의 블링킹 백라이트 유닛 구동방식을 보여주는 도면이다.
도 15는 도 13의 스캐닝 백라이트 유닛의 구동방식을 보여주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 백라이트 유닛(20), 액정셔터안경(30), 온도센서(50), 룩-업 테이블(60), 표시패널 구동부(110), 백라이트 유닛 구동부(120), 액정셔터안경 제어신호 수신부(130), 액정셔터안경 제어신호 송신부(140), 온도보상회로(150), 백라이트 유닛 제어부(160), 타이밍 컨트롤러(170) 및 시스템 보드(180)를 구비한다.
표시패널(10)은 타이밍 컨트롤러(170)의 제어 하에 좌안 영상 데이터(RGBL)와 우안 영상 데이터(RGBR)를 교대로 표시한다. 표시패널(10)은 타이밍 컨트롤러(170)의 제어 하에 좌안 영상과 우안 영상의 구분이 없는 2차원 영상 데이터(RGB)를 표시할 수도 있다. 표시패널(10)은 백라이트 유닛(20)을 필요로 하는 홀드 타입 표시소자로 선택될 수 있다. 홀드 타입 표시소자는 대표적으로 백라이트 유닛(20)으로부터의 빛을 변조하는 투과형 액정표시패널이 선택될 수 있다.
투과형 액정표시패널은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, "TFT"라 함) 기판과 컬러필터 기판을 포함한다. TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에는 액정층이 형성된다. TFT 기판 상에는 하부 유리기판 상에 데이터라인들과 게이트라인들(또는 스캔라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 정의된 셀영역들에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 형성된 TFT는 게이트라인으로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들을 경유하여 공급되는 데이터전압을 액정셀의 화소전극에 전달하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트전극은 게이트라인에 접속되며, 소스전극은 데이터라인에 접속된다. TFT의 드레인전극은 액정셀의 화소전극에 접속된다. 화소전극과 대향하는 공통전극에는 공통전압이 공급된다. 컬러필터 기판은 상부 유리기판 상에 형성된 블랙매트릭스, 컬러필터를 포함한다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 투과형 액정표시패널의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 투과형 액정표시패널의 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에는 액정층의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다. 투과형 액정표시패널의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.
표시패널 구동부(110)는 데이터 구동회로와 게이트 구동회로를 포함한다. 데이터 구동회로는 3차원 영상에서 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력되는 좌안 영상과 우안 영상의 데이터들(RGBL, RGBR)을 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 데이터 구동회로로부터 출력되는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들은 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급된다. 게이트 구동회로는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 표시패널(10)의 게이트라인들에 순차적으로 공급한다.
백라이트 유닛(20)은 미리 설정된 소정의 시간 동안 점등하여 표시패널(10)에 빛을 조사하고 그 이외의 기간 동안 소등한다. 백라이트 유닛(20)은 백라이트 유닛 구동부(120)로부터 공급되는 구동전력에 따라 점등하는 광원, 도광판(또는 확산판), 다수의 광학시트 등을 포함한다. 백라이트 유닛(20)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛(20)의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛 구동부(120)는 백라이트 유닛(20)의 광원들을 점등시키기 위한 구동전력을 발생한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 백라이트 유닛 제어부(160)의 제어 하에 광원들에 공급되는 구동전력을 주기적으로 온/오프(ON/OFF)한다.
액정셔터안경(30)은 전기적으로 개별 제어되는 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR)를 구비한다. 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR) 각각은 제 1 투명기판, 제 1 투명기판 상에 형성된 제 1 투명전극, 제 2 투명기판, 제 2 투명기판 상에 형성된 제 2 투명전극, 및 제 1 과 제 2 투명기판 상에 협지된 액정층을 포함한다. 제 1 투명전극에는 기준전압이 공급되고 제 2 투명전극에는 ON/OFF 전압이 공급된다. 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR) 각각은 제 2 투명전극에 ON 전압이 공급될 때 표시패널(10)로부터의 빛을 투과시키는 반면, 제 2 투명전극에 OFF 전압이 공급될 때 표시패널(10)로부터의 빛을 차단한다.
액정셔터안경 제어신호 송신부(140)는 타이밍 컨트롤러(170)에 접속되어 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력되는 액정셔터안경 제어신호(CST)를 유/무선 인터페이스를 통해 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)에 전송한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 액정셔터안경(30)에 설치되어 유/무선 인터페이스를 통해 액정셔터 제어신호(CST)를 수신하고, 액정셔터 제어신호(CST)에 따라 액정셔터 안경(30)의 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR)를 교대로 개폐한다.
액정셔터 제어신호(CST)가 제 1 논리값으로 액정셔터 제어신호 수신부(130)에 입력될 때, 좌안 셔터(STL)의 제 2 투명전극에 ON 전압이 공급되는 반면에 우안 셔터(STR)의 제 2 투명전극에 OFF 전압이 공급된다. 액정셔터 제어신호(CST)가 제 2 논리값으로 액정셔터 제어신호 수신부(130)에 입력될 때, 좌안 셔터(STL)의 제 2 투명전극에 OFF 전압이 공급되는 반면에 우안 셔터(STR)의 제 2 투명전극에 ON 전압이 공급된다. 따라서, 액정셔터 안경(30)의 좌안 셔터(STL)는 액정셔터 제어신호(CST)가 제 1 논리값으로 발생될 때 개방되고, 액정셔터 안경(30)의 우안 셔터(STR)는 액정셔터 제어신호(CST)가 제 2 논리값으로 발생될 때 개방된다. 제 1 논리값은 하이논리전압(High logic voltage)으로, 제 2 논리값은 로우논리전압(High logic voltage)으로 설정될 수 있다.
온도센서(50)는 표시패널(10)의 온도를 감지하고, 감지된 온도를 전기적인 신호(TP)로 변환하여 온도보상회로(150)에 전송한다. 온도보상회로(150)는 온도센서(50)로부터 감지된 표시패널(10)의 온도를 수신하고, 표시패널(10)의 온도를 룩-업 테이블(60)로 전송한다.
룩-업 테이블(60)은 표시패널(10)의 온도, 및 온도에 따라 최적 타이밍으로 미리 결정된 백라이트 유닛 점등 타이밍에 관한 데이터를 저장하고 있다. 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)는 표시패널(10)의 온도 변화에 따른 액정의 응답특성의 변화에 대하여 실험을 통해 결정된다. 이에 대하여는 도 4 및 도 5를 결부하여 후술한다.
룩-업 테이블(60)은 온도보상회로(150)로부터 표시패널(10)의 온도를 입력 어드레스로 입력받아 그 어드레스에 저장된 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 선택한다. 룩-업 테이블(60)은 선택된 백라이트 유닛 점등 타이밍 테이터(DT)를 온도보상회로(150)로 전송한다.
온도보상회로(150)는 룩-업 테이블(60)로부터 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 수신하고, 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)을 백라이트 유닛 제어부(160)로 전송한다.
타이밍 컨트롤러(170)는 프레임 주파수를 입력 프레임 주파수의 L 배, 바람직하게는 4 배 이상으로 체배하고, 체배된 프레임 주파수 기준으로 표시패널 제어신호(CDIS), 백라이트 유닛 제어신호(CBLU), 및 액정셔터안경 제어신호(CST)를 발생한다. 입력 프레임 주파수는 PAL(Phase Alternate Line) 방식에서 50Hz 이고, NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz 이다. 따라서, 타이밍 컨트롤러(170)는 입력 프레임 주파수를 4 배로 체배할 때, 200Hz 이상의 프레임 주파수 기준으로 표시패널 제어신호(CDIS), 백라이트 유닛 제어신호(CBLU), 및 액정셔터안경 제어신호(CST)의 주파수를 체배한다. 프레임 주파수가 200Hz 일 때 1 프레임기간은 5 msec 이고, 프레임 주파수가 240Hz 일 때 1 프레임기간은 대략 4.16 msec 이다.
표시패널 제어신호(CDIS)는 데이터 구동회로의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호와, 게이트 구동회로의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호를 포함한다. 데이터 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동회로의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동회로에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동회로로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 L(L은 양의 정수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동회로의 출력 타이밍을 제어한다.
게이트 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동회로의 출력 타이밍을 제어한다.
타이밍 컨트롤러(170)는 프레임 카운터(Frame Counter), 라인 카운터(Line Counter), 및 메모리(Memory) 등을 포함할 수 있다. 프레임 카운터는 수직 동기신호(Vsync), 또는 게이트 스타트 펄스(GSP)와 같이 1 프레임 기간(1 수직 기간)에 1회 펄스가 발생되는 신호를 카운트하여 프레임 카운트 신호를 발생한다. 라인 카운터는 수평 동기신호(Hsync), 또는 데이터 인에이블신호(DE)와 같이 1 수평기간에 1회 펄스가 발생되는 신호를 카운트하여 라인 카운트 신호를 발생한다.
백라이트 유닛 제어부(160)는 온도보상회로(150)로부터 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 수신하고, 타이밍 컨트롤러(170)로부터 프레임 카운트 신호와 라인 카운트 신호를 수신한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 프레임 카운터 신호, 라인 카운터 신호, 및 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 통해 프레임 기간과 백라이트 유닛(20)의 점소등 기간을 판단할 수 있다.
백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 백라이트 유닛 구동부(120)로 출력한다. 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)는 백라이트 유닛 구동부(120)를 제어하여, 도 4 및 도 5와 같이 백라이트 유닛(20)의 광원들을 주기적으로 점등 및 소등시킨다.
타이밍 컨트롤러(170)는 프레임 카운터 신호, 및 라인 카운터 신호를 통해 액정셔터안경 제어신호(CST)를 판단할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(170)는 액정셔터안경 제어신호(CST)를 액정셔터안경 제어신호 송신부(140)로 출력한다. 액정셔터안경 제어신호(CST)는 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)에 전송되어 액정셔터안경(30)의 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR)를 교대로 개폐시킨다.
백라이트 유닛 제어부(160)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력 디지털 비디오 데이터(RGB)를 수신한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 디밍(Dimming)에 따라 발생될 수 있는 계조 포화문제를 완화하기 위해 입력 디지털 비디오 데이터(RGB)에 소정의 게인(Gain) 값을 곱하여 타이밍 컨트롤러(170)에 전송한다.
타이밍 컨트롤러(170)는 백라이트 유닛 제어부(160)로부터 소정의 게인(Gain) 값이 곱하여진 입력 디지털 비디오 데이터(RGB)를 수신하고, 이를 메모리(Memory)에 일시 저장한다. 3차원 영상에서는 좌안 영상 데이터(RGBL)와 우안 영상 데이터(RGBR)가 1 프레임 단위로 교대로 인코딩된다.
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+1(N은 자연수) 및 제 N+2 프레임 기간 동안 동일한 좌안 영상 데이터(RGBL)를 연속적으로 전송하고, 제 N+3 및 제 N+4 프레임 기간 동안 동일한 우안 영상 데이터(RGBR)를 연속적으로 전송한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(170)는 좌안 영상 데이터(RGBL)의 감마 특성을 1 프레임 기간 단위로 다르게 변환하고, 연속되는 우안 영상 데이터(RGBR)의 감마 특성을 1 프레임 기간 단위로 다르게 변환할 수 있다.
시스템 보드(180)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)의 해상도를 표시패널(10)의 해상도에 맞게 변환하고, 각종 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK 등)을 타이밍 컨트롤러(170)에 전송한다. 시스템 보드(180)는 입력영상의 분석결과를 바탕으로 디밍(Dimming) 신호를 생성하여 백라이트 유닛 제어부(160)에 전송한다.
백라이트 유닛 제어부(160)는 시스템 보드(180)로부터 디밍 신호를 수신한다. 디밍 신호는 글로벌 디밍(Global Dimming) 신호, 및/또는 로컬 디밍(Local Dimming) 신호를 포함한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법을 보여주는 흐름도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 표시패널(10)의 온도에 따른 액정의 응답특성과 백라이트 유닛(20)의 구동을 보여주는 파형도이다. 이에 대하여는 도 2에 도시된 입체영상 표시장치와 결부하여 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 온도센서(50)은 표시패널(10)의 온도를 감지한다. 온도센서(50)는 감지된 표시패널(10)의 온도를 전기적인 신호(TP)로 변환하여 온도보상회로(150)로 전송한다. 온도센서(50)가 전송하는 온도는 1 프레임 기간의 평균값일 수도 있고, 해당 시점에서의 온도일 수도 있다. (S101)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+1 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+1 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 하이 논리로 발생한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생한다.
데이터 구동회로는 제 N+1 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 좌안 영상 데이터(RGBL)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 하이 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 좌안 셔터(STL)를 개방한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 로우 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+1 프레임 기간 동안 백라이트 유닛(20)의 광원들을 소등시킨다. (S102, S103)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+2 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+2 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 하이 논리로 유지한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 제 N+2 프레임 기간의 시작과 함께 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생하고, Toff 만큼 경과된 시점에 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다.
데이터 구동회로는 제 N+2 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 좌안 영상 데이터(RGBL)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 하이 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 좌안 셔터(STL)를 개방한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 하이 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+2 프레임 기간의 시작 지점으로부터 Toff 만큼 경과된 시점부터 백라이트 유닛(20)의 광원들을 점등시킨다. (S104 내지 S107)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+3 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+3 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 로우 논리로 발생한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생한다.
데이터 구동회로는 제 N+3 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 우안 영상 데이터(RGBR)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 로우 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 우안 셔터(STR)를 개방한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 로우 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+3 프레임 기간 동안 백라이트 유닛(20)의 광원들을 소등시킨다. (S108, S109)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+4 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+4 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 로우 논리로 유지한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 제 N+4 프레임 기간의 시작과 함께 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생하고, Toff 만큼 경과된 시점에 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다.
데이터 구동회로는 제 N+4 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 우안 영상 데이터(RGBR)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 로우 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 우안 셔터(STR)를 개방한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 하이 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+4 프레임 기간의 시작 지점으로부터 Toff 만큼 경과된 시점부터 백라이트 유닛(20)의 광원들을 점등시킨다. (S110 내지 S113)
도 4 및 도 5를 참조하면, T off 는 제 N+2 또는 제 N+4 프레임 구간의 시점을 기준으로 백라이트 유닛 점등 지연시간을 의미한다. T off 는 표시패널(10)의 액정이 응답하여 목표치(P)에 도달할 때까지의 시간이다. 목표치(P)는 데이터 전압의 계조 값에 해당하는 목표 휘도 대비 90% 이상으로 설정될 수 있다.
도 4에서, 표시패널(10)의 온도가 높을수록 액정의 응답속도가 올라가므로, 표시패널(10)의 액정이 목표치(P)에 도달하는 시간은 짧아진다. 따라서, 백라이트 유닛 점등 지연시간(Toff)은 온도 상승 전보다 앞으로 시프트(Shift) 되며, 백라이트 유닛 점등시간(Ton)은 길어진다.(Ton → T'on) 백라이트 유닛 점등시간(Ton)의 스타트 시점은 표시패널의 온도가 상승함에 따라 빨라진다.
도 5에서, 표시패널(10)의 온도가 낮을수록 액정의 응답속도가 낮아지므로, 표시패널(10)의 액정이 목표치(P)에 도달하는 시간은 길어진다. 따라서, 백라이트 유닛 점등 지연시간(Toff)은 온도 상승 전보다 뒤로 시프트(Shift) 되며, 백라이트 유닛 점등시간(Ton)은 짧아진다.(Ton → T"on) 백라이트 유닛 점등시간(Ton)의 스타트 시점은 표시패널의 온도가 하강함에 따라 느려진다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 블록도이다. 도 6을 참조하면, 룩-업 테이블(60)은 표시패널(10)의 온도, 표시패널(10)의 온도에 따라 최적 타이밍으로 미리 결정된 백라이트 유닛 점등 타이밍, 및 표시패널(10)의 온도에 따라 최적으로 미리 결정된 백라이트 유닛(20)의 구동전류에 관한 데이터를 저장하고 있다. 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)는 표시패널(10)의 온도 변화에 따른 액정의 응답특성의 변화에 대하여 실험을 통해 결정되며, 이에 대하여는 도 4 및 도 5를 결부하여 설명하였다. 백라이트 유닛(20)의 구동전류 데이터(DI)에 대한 자세한 설명은 도 8 및 도 9를 결부하여 후술한다.
룩-업 테이블(60)은 온도보상회로(150)로부터 표시패널(10)의 온도를 입력 어드레스로 입력받아 그 어드레스에 저장된 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT), 및 구동전류 데이터(DI)를 선택한다. 룩-업 테이블(60)은 선택된 백라이트 유닛 점등 타이밍 테이터(DT), 및 구동전류 데이터(DI)를 온도보상회로(150)로 전송한다.
온도보상회로(150)는 룩-업 테이블(60)로부터 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT), 및 구동전류 데이터(DI)를 수신하고, 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT), 및 구동전류 데이터(DI)를 백라이트 유닛 제어부(160)로 전송한다.
백라이트 유닛 제어부(160)는 온도보상회로(150)로부터 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT), 및 구동전류 데이터(DI)를 수신하고, 타이밍 컨트롤러(170)로부터 프레임 카운트 신호와 라인 카운트 신호를 수신한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 프레임 카운터 신호, 라인 카운터 신호, 및 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 통해 프레임 기간과 백라이트 유닛(20)의 점소등 기간을 판단할 수 있다.
백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 백라이트 유닛 구동부(120)로 출력한다. 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)는 백라이트 유닛 구동부(120)를 제어하여, 도 8 및 도 9와 같이 백라이트 유닛(20)의 광원들을 주기적으로 점등 및 소등시킨다.
또한, 백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)와 함께 구동전류 데이터(DI)를 백라이트 유닛 구동부(120)로 출력한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 구동전류 데이터(DI)에 따라 백라이트 유닛(20)의 밝기를 조절한다. 이에 대한 자세한 설명은 도 8 및 도 9를 결부하여 후술한다.
이 외에 본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체영상 표시장치에 대한 다른 설명은 도 2와 같다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법을 보여주는 흐름도이며, 도 8 및 도 9는 본 발명의 표시패널(10)의 온도에 따른 액정의 응답특성과 백라이트 유닛(20)의 구동을 보여주는 파형도이다. 이에 대하여는 도 6에 도시된 입체영상 표시장치와 결부하여 상세히 설명한다.
도 7을 참조하면, 온도센서(50)은 표시패널(10)의 온도를 감지한다. 온도센서(50)는 감지된 표시패널(10)의 온도를 전기적인 신호(TP)로 변환하여 온도보상회로(150)로 전송한다. 온도센서(50)가 전송하는 온도는 1 프레임 기간의 평균값일 수도 있고, 해당 시점에서의 온도일 수도 있다. (S201)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+1 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+1 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 하이 논리로 발생한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생한다.
데이터 구동회로는 제 N+1 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 좌안 영상 데이터(RGBL)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 하이 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 좌안 셔터(STL)를 개방한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 로우 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+1 프레임 기간 동안 백라이트 유닛(20)의 광원들을 소등시킨다. (S202, S203)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+2 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+2 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 하이 논리로 유지한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 제 N+2 프레임 기간의 시작과 함께 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생하고, T1 만큼 경과된 시점에 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 유닛(20)의 밝기를 조절하는 백라이트 유닛(20)의 구동전류를 백라이트 유닛 구동부(120)에 전송한다.
데이터 구동회로는 제 N+2 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 좌안 영상 데이터(RGBL)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 하이 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 좌안 셔터(STL)를 개방한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 하이 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+2 프레임 기간의 시작 지점으로부터 T1 만큼 경과된 시점부터 백라이트 유닛(20)의 광원들을 점등시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 백라이트 유닛 제어부(160)로부터 수신한 백라이트 유닛(20)의 구동전류에 따라 백라이트 유닛(20)의 밝기를 조절한다. (S204 내지 S207)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+3 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+3 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 로우 논리로 발생한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생한다.
데이터 구동회로는 제 N+3 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 우안 영상 데이터(RGBR)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 로우 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 우안 셔터(STR)를 개방한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 로우 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+3 프레임 기간 동안 백라이트 유닛(20)의 광원들을 소등시킨다. (S208, S209)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+4 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+4 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 로우 논리로 유지한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 제 N+4 프레임 기간의 시작과 함께 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생하고, T1 만큼 경과된 시점에 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 백라이트 유닛(20)의 밝기를 조절하는 백라이트 유닛(20)의 구동전류를 백라이트 유닛 구동부(120)에 전송한다.
데이터 구동회로는 제 N+4 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 우안 영상 데이터(RGBR)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 로우 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 우안 셔터(STR)를 개방한다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 하이 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+4 프레임 기간의 시작 지점으로부터 T1 만큼 경과된 시점부터 백라이트 유닛(20)의 광원들을 점등시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 백라이트 유닛 제어부(160)로부터 수신한 백라이트 유닛(20)의 구동전류에 따라 백라이트 유닛(20)의 밝기를 조절한다. (S210 내지 S213)
도 8 및 도 9를 참조하면, Toff 는 제 N+2 또는 제 N+4 프레임 구간의 시점을 기준으로 백라이트 유닛 점등 지연시간을 의미한다. Toff 는 표시패널(10)의 액정이 응답하여 목표치(P)에 도달할 때까지의 시간이다. 목표치(P)는 표시패널(10)의 최대 휘도 값의 90%로 설정될 수 있다.
도 8에서, 표시패널(10)의 온도가 높을수록 액정의 응답속도가 올라가므로, 표시패널(10)의 액정이 목표치(P)에 도달하는 시간은 짧아진다. 따라서, 백라이트 유닛 점등 지연시간(Toff)은 온도 상승 전보다 앞으로 시프트(Shift) 되며, 백라이트 유닛 점등시간(Ton)은 길어진다.(Ton → T'on) 백라이트 유닛 점등시간(Ton)의 스타트 시점은 표시패널의 온도가 상승함에 따라 빨라진다.
표시패널(10)의 온도 상승시 백라이트 유닛 점등시간(Ton)이 길어지므로, 백라이트 유닛(20)의 휘도는 도 8과 같이 온도 상승 전보다 높아진다. 따라서, 표시패널(10)의 온도 상승시 백라이트 유닛(20)의 구동전류를 낮춤으로써(IBLU → I'BLU), 표시패널(10)의 휘도를 일정하게 유지할 수 있다.
도 9에서, 표시패널(10)의 온도가 낮을수록 액정의 응답속도가 낮아지므로, 표시패널(10)의 액정이 목표치(P)에 도달하는 시간은 길어진다. 따라서, 백라이트 유닛 점등 지연시간(Toff)은 온도 상승 전보다 뒤로 시프트(Shift) 되며, 백라이트 유닛 점등시간(Ton)은 짧아진다.(Ton → T"on) 백라이트 유닛 점등시간(Ton)의 스타트 시점은 표시패널의 온도가 하강함에 따라 느려진다.
표시패널(10)의 온도 하강시 백라이트 유닛 점등시간(Ton)이 짧아지므로, 백라이트 유닛(20)의 휘도는 도 8과 같이 온도 하강 전보다 낮아진다. 따라서, 표시패널(10)의 온도 하강시 백라이트 유닛(20)의 구동전류를 높임으로써(IBLU → I"BLU), 표시패널(10)의 휘도 저하를 보상할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 블록도이다. 도 10을 참조하면, 백라이트 유닛(20)은 제 1 내지 제 M(M은 2 이상의 정수) 블록들로 분할될 수 있다. 각 블록들은 동일한 크기로 분할될 수도 있다. 도 10에서, 본 발명의 일 실시예로서, 백라이트 유닛(20)은 제 1 내지 제 4 블록(Block 1, 2, 3, 4)으로 분할되었다.
룩-업 테이블(60)은 표시패널(10)의 온도, 및 표시패널(10)의 온도에 따라 최적의 타이밍으로 미리 결정된 제 1 내지 제 4 블록 각각의 백라이트 유닛 점등 타이밍에 관한 데이터를 저장하고 있다. 제 1 내지 제 4 블록 각각의 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)는 표시패널(10)의 온도 변화에 따른 액정의 응답특성의 변화에 대하여 실험을 통해 결정되며, 이에 대한 자세한 설명은 도 12를 결부하여 후술한다.
룩-업 테이블(60)은 온도보상회로(150)로부터 표시패널(10)의 온도를 입력 어드레스로 입력받아 그 어드레스에 저장된 제 1 내지 제 4 블록 각각의 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 선택한다. 룩-업 테이블(60)은 선택된 백라이트 유닛 점등 타이밍 테이터(DT)를 온도보상회로(150)로 전송한다.
온도보상회로(150)는 룩-업 테이블(60)로부터 제 1 내지 제 4 블록 각각의 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 수신하고, 제 1 내지 제 4 블록 각각의 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 백라이트 유닛 제어부(160)로 전송한다.
백라이트 유닛 제어부(160)는 온도보상회로(150)로부터 제 1 내지 제 4 블록 각각의 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 수신하고, 타이밍 컨트롤러(170)로부터 프레임 카운트 신호와 라인 카운트 신호를 수신한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 프레임 카운터 신호, 라인 카운터 신호, 및 제 1 내지 제 4 블록 각각의 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터(DT)를 통해 프레임 기간과 제 1 내지 제 4 블록 각각의 점소등 기간을 판단할 수 있다.
백라이트 유닛 제어부(160)는 제 1 내지 제 4 블록 각각의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU1~CBLU4)를 백라이트 유닛 구동부(120)로 출력한다. 제 1 내지 제 4 블록 각각의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU1~CBLU4)는 백라이트 유닛 구동부(120)를 제어하여, 도 12와 같이 제 1 내지 제 4 블록 각각의 광원들을 주기적으로 점등 및 소등시킨다.
이 외에 본 발명의 제 3 실시예에 따른 입체영상 표시장치에 대한 다른 설명은 도 2와 같다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법을 보여주는 흐름도이며, 도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정의 응답특성과 백라이트 유닛(20)의 구동을 보여주는 파형도이다. 이에 대하여는 도 10에 도시된 입체영상 표시장치와 결부하여 상세히 설명한다.
도 11을 참조하면, 온도센서(50)은 표시패널(10)의 온도를 감지한다. 온도센서(50)는 감지된 표시패널(10)의 온도를 전기적인 신호(TP)로 변환하여 온도보상회로(150)로 전송한다. 온도센서(50)가 전송하는 온도는 1 프레임 기간의 평균값일 수도 있고, 해당 시점에서의 온도일 수도 있다. (S301)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+1 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+1 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 로우 논리로 발생한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 제 1 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생하고, 제 2 내지 제 4 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 순차적으로 하이 논리로 발생한다.
데이터 구동회로는 제 N+1 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 좌안 영상 데이터(RGBL)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 로우 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 우안 셔터(STR)를 개방한다.
백라이트 유닛 구동부(120)는 로우 논리의 제 1 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+1 프레임 기간 동안 제 1 블록의 광원들을 소등시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 하이 논리의 제 2 내지 제 4 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 2 내지 제 4 블록의 광원들을 순차적으로 점등시킨다.
구체적으로, 백라이트 유닛 구동부(120)는 도 12와 같이 제 N 프레임 기간의 시작 지점으로부터 W2 만큼 경과된 시점에 제 2 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 제 N 프레임 기간의 시작 지점으로부터 W3 만큼 경과된 시점에 제 3 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 제 N 프레임 기간의 시작 지점으로부터 W4 만큼 경과된 시점에 제 4 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다.
백라이트 유닛 구동부(120)는 제 3 블록의 광원들이 점등하기 전에 또는 점등함과 동시에 제 2 블록의 광원들을 소등시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 제 4 블록의 광원들이 점등하기 전에 또는 점등함과 동시에 제 3 블록의 광원들을 소등시킨다. (S302, S303)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+2 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+2 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 하이 논리로 발생한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 제 N+2 프레임 기간의 시작과 함께 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생하고, W1 만큼 경과된 시점에 제 1 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다.
데이터 구동회로는 제 N+2 프레임 기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBL)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 좌안 영상 데이터(RGBL)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 하이 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 좌안 셔터(STL)를 개방한다.
백라이트 유닛 구동부(120)는 하이 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+2 프레임 기간의 시작 지점으로부터 W1 만큼 경과된 시점부터 제 1 블록의 광원들을 점등시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 제 1 블록의 광원들을 제 N+3 프레임 기간의 시작 이전 또는 시작과 함께 소등시킨다. (S304, S305)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+3 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+3 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 하이 논리로 유지한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 제 1 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생하고, 제 2 내지 제 4 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 순차적으로 하이 논리로 발생한다.
데이터 구동회로는 제 N+3 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 우안 영상 데이터(RGBR)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 하이 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 좌안 셔터(STL)를 개방한다.
백라이트 유닛 구동부(120)는 로우 논리의 제 1 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+3 프레임 기간 동안 제 1 블록의 백라이트 유닛(20)의 광원들을 소등시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 하이 논리의 제 2 내지 제 4 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 2 내지 제 4 블록의 광원들을 순차적으로 점등시킨다.
구체적으로, 백라이트 유닛 구동부(120)는 도 12와 같이 제 N+2 프레임 기간의 시작 지점으로부터 W2 만큼 경과된 시점에 제 2 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 제 N+2 프레임 기간의 시작 지점으로부터 W3 만큼 경과된 시점에 제 3 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 제 N+2 프레임 기간의 시작 지점으로부터 W4 만큼 경과된 시점에 제 4 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다.
백라이트 유닛 구동부(120)는 제 3 블록의 광원들이 점등하기 전에 또는 점등함과 동시에 제 2 블록의 광원들을 소등시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 제 4 블록의 광원들이 점등하기 전에 또는 점등함과 동시에 제 3 블록의 광원들을 소등시킨다. (S306, S307)
타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+4 프레임 기간 동안 표시패널 제어신호(CDIS)를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(170)는 제 N+4 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)를 데이터 구동회로에 공급하고, 액정셔터안경 제어신호(CST)를 로우 논리로 발생한다. 백라이트 유닛 제어부(160)는 제 N+4 프레임 기간의 시작과 함께 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 로우 논리로 발생하고, W1 만큼 경과된 시점에 제 1 블록의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)를 하이 논리로 반전시킨다.
데이터 구동회로는 제 N+4 프레임 기간 동안 우안 영상 데이터(RGBR)의 데이터전압을 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급하여 표시패널(10)의 픽셀들에 우안 영상 데이터(RGBR)를 어드레싱한다. 액정셔터안경 제어신호 수신부(130)는 로우 논리의 액정셔터안경 제어신호(CST)에 응답하여 우안 셔터(STR)를 개방한다.
백라이트 유닛 구동부(120)는 하이 논리의 백라이트 유닛 제어신호(CBLU)에 응답하여 제 N+4 프레임 기간의 시작 지점으로부터 W1 만큼 경과된 시점부터 제 1 블록의 광원들을 점등시킨다. 백라이트 유닛 구동부(120)는 제 1 블록의 광원들을 제 N+5 프레임 기간의 시작 이전 또는 시작과 함께 소등시킨다. (S308, S309)
도 12를 참조하면, 좌안 및 우안 영상 데이터가 표시패널(10)의 상부에서부터 순차적으로 스캔 되므로, 표시패널(10)의 액정의 응답 대기시간은 표시패널(10)의 상부와 하부에서 차이가 나게 된다. 이를 극복하기 위해, 백라이트 유닛(20)은 블록으로 분할되며, 각 블록은 각 블록에 대향하는 표시패널(10)의 액정의 라이징 구간에 맞춰 점등한다.
도 12를 참조하면, W1 내지 W4 는 각 블록들의 목표 휘도에 도달하는 각 블록들의 백라이트 점등 지연시간이다. 구체적으로, W1 내지 W4 는 제 N+2 또는 제 N+4 프레임 기간의 시작 지점을 기준으로 순차적으로 지연되는 각 블록들의 점등 지연시간이다. 백라이트 유닛(20)이 제 1 내지 제 M 블록으로 분할된 경우, W1 내지 WM 은 제 1 내지 제 M 블록의 백라이트 유닛 점등 지연시간이다.
백라이트 유닛(20)을 블록들로 분할하여 순차적으로 구동하는 경우, 상부 블록이 점등되었을 때, 상부 블록의 빛이 다른 하부 블록들에 일부 도달하는 광간섭이 발생할 수 있다. 광간섭이 존재하는 경우, 그 간섭량에 따라 각 블록들의 최적화된 백라이트 유닛 점등 타이밍이 바뀔 수 있다.
도 13은 백라이트 유닛 구동방식에 따른 3D 크로스토크의 비율을 나타내는 그래프이다. 도 14는 도 13의 블링킹 백라이트 유닛 구동방식을 보여주는 도면이고, 도 15는 도 13의 스캐닝 백라이트 유닛의 구동방식을 보여주는 도면이다.
블링킹(Blinking)은 백라이트 유닛(20)을 블록들로 분할하지 않고 전체적으로 동시에 구동하는 것을 말한다. 블링킹 구동방식은 도 14와 같이, 백라이트 유닛(20)의 광원들 전체가 동시에 점등한다. 스캐닝(Scanning)은 백라이트 유닛(20)을 블록들로 분할하여 각 블록을 순차적으로 구동하는 것을 말한다. 스캐닝 구동방식은 도 15와 같이 최상위 블록으로부터 순차적으로 점등한다.
도 13의 그래프는 동일 온도조건에서 백라이트 유닛(20)의 구동방식에 따른 3D 크로스토크 비율을 측정한 그래프이다. 도 13의 그래프에서, X축은 3D 크로스토크의 비율, Y축은 표시패널(10)의 측정위치를 나타낸다. 블링킹 구동방식의 경우, 표시패널(10)의 상부의 3D 크로스토크 비율이 매우 높게 측정되었고, 상부, 중앙, 하부가 많은 편차를 보였다. 스캐닝 구동방식의 경우, 표시패널(10)의 상부, 중앙, 하부에서 3D 크로스토크가 약 13% 내지 14%의 비율로 측정되었다. 따라서, 스캐닝 구동방식이 블링킹 구동방식에 비해 3D 크로스토크 비율이 낮다.
도 13의 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 동일 온도조건에서도 어느 타이밍에 백라이트 유닛(20)의 광원들을 점등하느냐가 중요하다. 표시패널(10)의 온도가 달라지면, 표시패널(10)의 액정의 반응속도가 달라지므로, 표시패널(10)의 온도에 따라 최적화된 백라이트 유닛 점등 타이밍으로 조절되어야 한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 표시패널 20: 백라이트 유닛
30: 액정셔터안경 50: 온도센서
60: 룩-업 테이블
110: 표시패널 구동부 120: 백라이트 유닛 구동부
130: 액정셔터안경 제어신호 수신부
140: 액정셔터안경 제어신호 송신부
150: 온도보상회로 160: 백라이트 유닛 제어부
170: 타이밍 컨트롤러 180: 시스템 보드
STL: 좌안 셔터 STR: 우안 셔터
CST: 액정셔터안경 제어신호 TP: 표시패널의 온도 신호
DT: 백라이트 유닛 점등 타이밍 데이터
DI: 백라이트 유닛 구동전류 데이터
CBLU: 백라이트 유닛 제어신호
Toff: 백라이트 유닛 점등 지연시간
Ton: 백라이트 유닛 점등시간
IBLU: 백라이트 유닛 구동전류

Claims (20)

  1. 입체영상을 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛;
    상기 표시패널의 온도를 감지하는 온도센서; 및
    상기 온도센서로부터 입력되는 온도 데이터에 응답하여 백라이트 유닛 점등 시간을 조정하는 백라이트 유닛 제어부를 포함하는 입체영상 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    제 N+1(N은 자연수) 및 제 N+2 프레임 기간 동안 좌안 영상이 표시되고, 제 N+3 및 제 N+4 프레임 기간 동안 우안 영상이 표시되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 제어부는,
    상기 온도 데이터, 및 상기 온도 데이터에 따라 달라지는 백라이트 유닛 점등시간 데이터를 저장하는 룩-업 테이블을 포함하는 온도보상회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 제어부는,
    상기 백라이트 유닛 점등시간 데이터를 통해 상기 백라이트 유닛을 제어하는 백라이트 유닛 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 룩-업 테이블은 상기 온도 데이터에 따라 달라지는 상기 백라이트 유닛의 밝기를 조절하는 구동전류 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 제어부는,
    상기 구동전류 데이터를 상기 백라이트 유닛 제어신호와 함께 출력하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 제어신호에 응답하여 상기 백라이트 유닛의 광원들을 점등 및 소등시키는 백라이트 유닛 구동부를 더 포함하는 입체영상 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 구동부는 상기 구동전류 데이터에 응답하여 상기 백라이트 유닛의 광원들의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 점등시간은 상기 표시패널의 온도가 상승함에 따라 더 길어지고, 상기 표시패널의 온도가 하강함에 따라 더 짧아지는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 점등시간의 스타트 시점은 상기 표시패널의 온도가 상승함에 따라 더 빨라지고, 상기 표시패널의 온도가 하강함에 따라 더 느려지는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  11. 입체영상을 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛;
    상기 표시패널의 온도를 감지하는 온도센서; 및
    상기 온도센서로부터 입력되는 온도 데이터에 응답하여 백라이트 유닛 점등 시간을 조정하는 백라이트 유닛 제어부를 포함하며,
    상기 백라이트 유닛은 상기 표시패널의 데이터 스캔 방향을 따라 적어도 2개 이상의 블록들로 분할되고, 상기 블록들은 상기 백라이트 유닛의 광원들의 점등에 의해 상기 데이터의 스캔 방향을 따라 순차적으로 점등되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    제 N+1(N은 양의 정수) 및 제 N+2 프레임 기간 동안 좌안 영상이 표시되고, 제 N+3 및 제 N+4 프레임 기간 동안 우안 영상이 표시되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 제어부는,
    상기 온도 데이터, 및 상기 온도 데이터에 따라 달라지는 상기 블록들 각각의 백라이트 유닛 점등시간 데이터를 저장하는 룩-업 테이블을 포함하는 온도보상회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 제어부는,
    상기 백라이트 유닛 점등시간 데이터를 통해 상기 블록들 각각을 제어하는 백라이트 유닛 제어신호들을 출력하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 룩-업 테이블은 상기 온도 데이터에 따라 달라지는 상기 블록들 각각의 밝기를 조절하는 구동전류 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 제어부는,
    상기 구동전류 데이터들을 상기 백라이트 유닛 제어신호들과 함께 출력하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 제어신호들에 응답하여 상기 블록들 각각의 광원들을 점등 및 소등시키는 백라이트 유닛 구동부를 더 포함하는 입체영상 표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛 구동부는 상기 구동전류 데이터들에 응답하여 상기 블록들 각각의 광원들의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 블록들 각각의 상기 백라이트 유닛 점등시간은 상기 표시패널의 온도가 상승함에 따라 더 길어지고, 상기 표시패널의 온도가 하강함에 따라 더 짧아지는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 블록들 각각의 상기 백라이트 유닛 점등시간의 스타트 시점은 상기 표시패널의 온도가 상승함에 따라 더 빨라지고, 상기 표시패널의 온도가 하강함에 따라 더 느려지는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
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