KR20150027604A - 입체 영상 표시 장치 및 그것의 구동 방법 - Google Patents

입체 영상 표시 장치 및 그것의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

입체 영상 표시 장치는, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결되고, 각각이 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 우안 영상 신호가 상기 표시 패널에 표시되는 제1 프레임 동안 좌안 영상 신호를 상기 표시 패널에 제공하고, 상기 좌안 영상 신호가 상기 표시 패널에 표시되는 제2 프레임동안 상기 우안 영상 신호를 상기 표시 패널로 제공하도록 상기 복수의 게이트 라인들 및 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 영상 표시 제어부, 및 상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 픽셀들 각각은, 상기 제1 프레임 동안 상기 제2 커패시터로 상기 우안 영상 신호를 제공하고, 상기 제1 커패시터로 상기 좌안 영상 신호를 제공하며, 상기 제2 프레임 동안 상기 제2 커패시터로 상기 좌안 영상 신호를 제공하고, 제1 커패시터로 상기 우안 영상 신호를 제공하며, 상기 백라이트 유닛은 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 동안 턴 온 상태를 유지한다.

Description

입체 영상 표시 장치 및 그것의 구동 방법{3D IMAGE DISPLAY APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 입체 영상을 표시할 수 있는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 2차원 평면 영상을 표시한다. 최근 영화, 의료영상, 게임, 광고, 교육, 군사 등 여러 분야에서 3차원 입체 영상에 대한 수요가 증가함에 따라 입체 영상 표시 장치가 개발되고 있다.
입체 영상 표시 장치는 사람의 두 눈을 통한 양안 시차(binocular parallax)의 원리를 이용하여 3차원 영상을 표시한다. 예를 들어, 사람의 두 눈은 일정 정도 떨어져 존재하기 때문에 각각의 눈으로 다른 각도에서 관찰한 영상은 뇌에 입력된다. 입체 영상 표시 장치는 이러한 과정을 거쳐 관찰자로 하여금 입체감을 느끼게 하여 공간감을 인식할 수 있게 한다.
이러한 입체 영상 표시 장치는 관찰자의 특수 안경의 착용 여부에 따라 안경식(stereo-scopic) 및 비안경식(auto stero-scopic)으로 구분할 수 있다. 비안경식에는 배리어(barrier) 방식, 렌티큘라(lenticular) 방식 등이 있다. 안경식은 편광 방식과 셔터 글래스 방식 등을 포함하고, 비안경식은 페러렉스 베리어(parallax barrier)방식 및 렌티큘라(lenticular) 방식 등을 포함한다.
특히 셔터 글래스 방식은 표시 패널에 좌안 영상과 우안 영상이 프레임 단위로 표시될 때 그에 동기하여 셔터 안경의 좌안 셔터와 우안 셔터를 번갈아 개폐함으로써 입체 영상을 구현한다. 액정 표시 장치를 입체 영상 표시 장치로 구현할 경우, 좌안 구간 동안 좌안 영상이 표시 패널에 표시된 후 우안 구간 동안 우안 영상이 표시될 때 액정의 느린 응답 속도로 인해 좌안 구간의 좌안 영상이 우안 구간의 우안 영상에 영향을 줄 수 있다. 이와 같이 이전 프레임의 영상이 다음 프레임의 영상에 영향을 주는 경우 화질이 저하되는 문제가 발생한다. 화질 저하 방지를 위한 입체 영상 표시 방법 가운데 하나는 좌안 영상과 우안 영상 사이에 블랙 영상을 삽입하는 것이다. 그러나 이는 입체 영상의 휘도를 저하시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 입체 영상 표시시 휘도 저하를 방지할 수 있는 입체 영상 표시 장치 및 그것의 구동 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 입체 영상 표시 장치는: 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결되고, 각각이 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 제1 프레임 동안 좌안 영상 신호가 상기 표시 패널에 표시되도록 제어하고, 제2 프레임동안 우안 영상 신호가 상기 표시 패널에 표시되도록 상기 복수의 게이트 라인들 및 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 영상 표시 제어부, 및 상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 픽셀들 각각은, 상기 제1 프레임 동안 상기 제1 커패시터로 상기 좌안 영상 신호를 제공한 후, 제2 커패시터로 상기 좌안 영상 신호를 제공하고, 상기 제2 프레임 동안 상기 제1 커패시터로 상기 우안 영상 신호를 제공한 후, 제2 커패시터로 상기 우안 영상 신호를 제공하며, 상기 백라이트 유닛은 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 동안 턴 온 상태를 유지한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 프레임 동안 우안 셔터를 개방하고, 상기 제2 프레임동안 좌안 셔터를 개방하는 셔터 안경을 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 영상 표시 제어부는, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버와, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와, 영상 신호를 입력받고, 제1 제어 신호 및 상기 제1 프레임동안 상기 좌안 영상 신호를, 그리고 상기 제2 프레임동안 상기 우안 영상 신호를 상기 데이터 드라이버로 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어 하기 위한 제2 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 픽셀들 각각은, 상기 복수의 데이터 라인들 중 대응하는 데이터 라인과 제1 노드 사이에 연결되고, 상기 복수의 게이트 라인들 중 대응하는 게이트 라인과 연결된 게이트 단자를 갖는 제1 트랜지스터와, 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결되고, 인에이블 신호에 연결된 게이트 단자를 갖는 제2 트랜지스터, 및 공통 전압과 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 리셋 신호에 연결된 게이트 단자를 갖는 제3 트랜지스터를 더 포함한다. 상기 제1 커패시터는 상기 제1 노드와 상기 공통 전압 사이에 연결되고, 상기 제2 커패시터는 상기 제2 노드와 상기 공통 전압 사이에 연결된다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 트랜지스터는 액정 커패시터이다.
이 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 출력되는 제1 제어 신호는 상기 인에이블 신호 및 상기 리셋 신호를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 리셋 신호는 상기 복수의 게이트 라인들이 순차적으로 게이트 온 전압으로 구동되는 스캔 구간 이후 리셋 구간 동안 활성화된다.
이 실시예에 있어서, 상기 인에이블 신호는 상기 리셋 구간 이후 인에이블 구간동안 활성화된다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각은 상기 인에이블 구간, 상기 스캔 구간 및 상기 리셋 구간을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 셔터 안경의 상기 좌안 셔터 및 상기 우안 셔터를 제어하기 위한 좌안 셔터 제어 신호 및 우안 셔터 제어 신호를 더 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 제1 프레임동안 상기 우안 셔터를 개방하고, 상기 제2 프레임동안 상기 좌안 셔터를 개방하도록 상기 좌안 셔터 제어 신호 및 우안 셔터 제어 신호를 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 프레임들은 연속하는 프레임들이다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 프레임은 홀수 번째 프레임이고, 상기 제2 프레임은 짝수 번째 프레임이다.
이 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 백라이트 유닛을 제어하기 위한 백라이트 제어 신호를 더 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 동안 상기 백라이트 유닛이 턴 온되도록 상기 백라이트 제어 신호를 출력한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은: 영상 신호를 수신하는 단계, 상기 영상 신호를 좌안 영상 신호 및 우안 영상 신호로 분리하는 단계, 백라이트를 턴 온시키는 단계, 상기 좌안 영상 신호를 제1 커패시터로 전달하는 단계, 상기 제1 커패시터에 저장된 상기 좌안 영상 신호를 제2 커패시터로 전달하는 단계, 상기 우안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달하는 단계, 및 상기 제2 커패시터에 저장된 상기 우안 영상 신호를 상기 제2 커패시터로 전달하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 좌안 영상 신호가 상기 제1 커패시터를 통해 상기 제2 커패시터로 전달되고, 상기 우안 영상 신호가 상기 제1 커패시터를 통해 상기 제2 커패시터로 전달되는 동안 턴 온 상태를 유지한다.
이 실시예에 있어서, 상기 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 상기 좌안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달한 후 상기 제2 커패시터를 리셋하는 단계를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 상기 우안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달한 후 상기 제2 커패시터를 리셋하는 단계를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 상기 좌안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달한 후 상기 제2 커패시터를 리셋하는 동안 셔터 안경의 우안 셔터를 개방하고, 상기 우안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달한 후 상기 제2 커패시터를 리셋하는 동안 상기 셔터 안경의 좌안 셔터를 개방하는 단계를 더 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면 우안 영상이 표시되는 제1 프레임과 좌안 영상이 표시되는 제2 프레임 사이에 블랙 영상을 삽입하지 않아도 되므로 입체 영상 표시 장치에 표시되는 입체 영상의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4 내지 도 6은 도 2에 도시된 픽셀의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 플로우차트이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 입체 영상 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(140), 전압 발생기(150) 그리고 백라이트 유닛(160)을 포함한다. 입체 영상 표시 장치(100)는 셔터 안경(170)을 더 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 드라이버(130) 및 데이터 드라이버(140)는 표시 패널(110)에 영상이 표시되도록 제어하는 영상 표시 제어부로서 기능한다.
표시 패널(110)은 영상을 표시한다. 표시 패널(110)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 유기 전계 발광 표시패널(organic light emitting display panel), 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), 일렉트로웨팅 표시패널(electrowetting display panel) 등이 채용될 수 있다. 이 실시예에서 표시 패널(110)은 액정 표시패널인 것을 예로써 설명한다.
표시 패널(110)은 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)에 교차하여 배열된 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm) 그리고 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)과 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)은 서로 절연되어 있다. 복수의 픽셀들(PX) 각각은 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 대응하는 하나의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 하나의 데이터 라인과 연결된다. 복수의 픽셀들(PX)은 동일한 구조로 이루어진다. 따라서, 하나의 픽셀의 구성을 설명함으로써, 픽셀들(PX) 각각에 대한 설명은 생략한다.
타이밍 컨트롤러(120)는 외부로부터 입력되는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호들(CTRL) 예를 들면, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 제공받는다. 타이밍 컨트롤러(120)는 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CTRL1)를 데이터 드라이버(140)로 제공하고, 제2 제어 신호(CTRL2)를 게이트 드라이버(130)로 제공한다. 제1 제어 신호(CTRL1)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호, 라인 래치 신호, 리셋 신호(RST) 및 인에이블 신호(EN)를 포함한다. 이 실시예에서, 리셋 신호(RST) 및 인에이블 신호(EN)가 제2 제어 신호(CTRL2)에 포함되어 데이터 드라이버(140)를 통해 표시 패널(110)로 제공되나, 타이밍 컨트롤러(120)로부터 출력되는 리셋 신호(RST) 및 인에이블 신호(EN)는 표시 패널(110)로 직접 제공될 수 있다.
제2 제어 신호(CTRL2)는 수직 동기 시작 신호, 출력 인에이블 신호 및 게이트 펄스 신호를 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(120)로부터 출력되는 데이터 신호(DATA)는 좌안 영상 신호 및 우안 영상 신호를 포함한다. 타이밍 컨트롤러(120)는 제1 프레임(F(K)) 동안 좌안 영상 신호를 데이터 신호(DATA)로서 출력하고, 제2 프레임(F(K+1)) 동안 우안 영상 신호를 데이터 신호(DATA)로서 출력한다. 제1 프레임(F(K)) 및 제2 프레임(F(K+1))은 시간적으로 연속한다. 예컨대, 제1 프레임(F(K))은 홀수 번째 프레임이고, 제2 프레임(F(K+1))은 짝수 번째 프레임이다. 반대로 제1 프레임(F(K))은 짝수 번째 프레임이고, 제2 프레임(F(K+1))은 홀수 번째 프레임일 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)로부터 출력되는 데이터 신호(DATA)의 주파수는 영상 신호(RGB)의 주파수보다 2배 빠르다. 예컨대, 영상 신호(RGB)의 주파수가 60Hz인 경우, 데이터 신호(DATA)의 주파수는 120Hz이다.
타이밍 컨트롤러(120)는 백라이트 유닛(160)을 제어하기 위한 백라이트 제어 신호(BLC)와 셔터 안경(170)의 좌안 셔터 및 우안 셔터를 각각 제어하기 위한 좌안 셔터 제어 신호(STLC) 및 우안 셔터 제어 신호(STRC)를 출력한다.
데이터 드라이버(140)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CTRL1)에 응답해서 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동한다. 데이터 라인들(DL1~DLm)은 데이터 신호(DATA)에 대응하는 데이터 전압으로 구동될 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 제2 제어 신호(CTRL2)에 응답해서 게이트 라인들(GL1~GLn)을 구동한다. 게이트 드라이버(130)는 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 또는 칩 온 필름(chip on film: COF)으로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 게이트 드라이버130)은 비정질-실리콘 박막 트랜지스터(amorphous Silicon Thin Film Transistor a-Si TFT)를 이용한 ASG(Amorphous silicon gate), 산화물 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로 구현되어서 표시 패널(110)의 일부 영역에 집적될 수 있다.
전압 발생기(150)는 공통 전압(VCOM)을 발생한다. 전압 발생기(150)는 공통 전압(VCOM)뿐만 아니라 입체 영상 표시 장치(100)의 동작에 필요한 다양한 전압들을 발생할 수 있다.
백라이트 유닛(160)은 표시 패널(110)의 하부에 픽셀들(PX)에 대향하여 배열된다. 백라이트 유닛(160)은 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 온/오프될 수 있다.
셔터 안경(170)은 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 좌안 셔터 제어 신호(STLC)에 응답해서 좌안 셔터(STL)를 개폐하고, 및 우안 셔터 제어 신호(STRC)에 응답해서 우안 셔터(STR)를 개폐한다. 타이밍 컨트롤러(120)는 좌안 셔터 제어 신호(STLC) 및 우안 셔터 제어 신호(STRC)를 무선으로 전송하기 위한 무선 전송부를 포함할 수 있고, 셔터 안경(170)은 좌안 셔터 제어 신호(STLC) 및 우안 셔터 제어 신호(STRC)를 수신하기 위한 무선 수신부를 포함할 수 있다. 표시 패널(110)에 좌안 영상이 표시되는 동안 셔터 안경(170)의 좌안 셔터(STL)는 열리고, 우안 셔터(STR)는 닫힌다. 또한 표시 패널(110)에 우안 영상이 표시되는 동안 셔터 안경(170)의 좌안 셔터(STL)는 닫히고, 우안 셔터(STR)는 열린다. 그러므로 셔터 안경(170)을 착용한 사용자는 3차원 영상을 감상할 수 있게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 픽셀(PX)은 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1, T2, T3) 그리고 제1 및 제2 커패시터들(CST, CLC)을 포함한다. 제1 트랜지스터(T1)는 도 1에 도시된 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 데이터 라인(DLi)과 제1 노드(N1) 사이에 연결되고, 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 대응하는 게이트 라인(GLj)과 연결된 게이트 단자를 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결되고, 인에이블 신호(EN)에 연결된 게이트 단자를 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 공통 전압(VCOM)과 제2 노드(N2) 사이에 연결되고, 리셋 신호(RST)에 연결된 게이트 단자를 포함한다.
제1 커패시터(CST)는 제1 노드(N1)와 공통 전압(VCOM) 사이에 연결되고, 제2 커패시터(CLC)는 제2 노드(N2)와 공통 전압(VCOM) 사이에 연결된다. 이 실시예에서, 제2 커패시터(CLC)는 액정 커패시터이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍 도이고, 도 4 내지 도 6은 도 2에 도시된 픽셀의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 제1 프레임(F(K)) 및 제2 프레임(F(K+1) 각각은 인에이블 구간(ENP), 스캐닝 구간(SCP) 및 리셋 구간(RSP)을 포함한다. 먼저 제1 프레임(F(K))의 스캐닝 구간(SCP)부터 설명하면, 스캐닝 구간(SCP) 동안 게이트 라인들(GL1~GLn)이 순차적으로 게이트 온 전압으로 구동된다. 도 2에 도시된 게이트 라인(GLj)이 게이트 온 전압으로 구동될 때 픽셀(PX) 내 제1 트랜지스터(T1)가 턴 온되어서 데이터 라인(DLi)을 통해 입력되는 데이터 전압이 제1 커패시터(CST)에 전달된다.
모든 게이트 라인들(GL1~GLn)이 스캐닝된 후 제1 프레임(F(K))의 리셋 구간(RSP) 동안 리셋 신호(RST)가 하이 레벨로 천이하면, 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온된다. 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온됨에 따라서 제2 노드(N2)는 공통 전압(VCOM)과 동일한 전압으로 설정된다.
계속해서, 제2 프레임(F(K+1))의 인에이블 구간(ENP)에서 인에이블 신호(EN)가 하이 레벨로 천이하면, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온된다. 따라서, 제1 노드(N1)의 데이터 전압은 제2 노드(N2)와 연결된 제2 커패시터(C2)로 전달된다. 도 1에 도시된 표시 패널(110)에 구비된 모든 픽셀들(PX) 내 제1 커패시터(CST)에 축적된 전하는 인에이블 신호(EN)가 하이 레벨로 활성화됨에 따라서 동시에 제2 커패시터(CLC)로 전달된다.
앞서 제1 프레임(F(K))의 스캐닝 구간(SCP) 동안 데이터 라인들(DL1~DLm)을 통해 전달된 데이터 전압이 좌안 영상 신호에 대응하면, 제2 프레임(F(K+1))동안 표시 패널(110)에 표시되는 영상은 좌안 영상 신호이다. 따라서, 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(110)는 제2 프레임(F(K+1)) 동안 셔터 안경(170)의 좌안 셔터(STL)가 개방되고, 우안 셔터(STR)가 닫히도록 좌안 셔터 제어 신호(STLC) 및 우안 셔터 제어 신호(STRC)를 출력한다.
제2 프레임(F(K+1))의 스캐닝 구간(SCP) 동안 우안 영상 신호에 대응하는 데이터 전압이 픽셀(PX) 내 제1 커패시터(CST)에 저장된다. 제2 프레임(F(K+1))의 리셋 구간(RSP) 동안 리셋 신호(RST)에 응답해서 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온된다.
제3 프레임(F(K+2))의 인에이블 구간(ENP)에서 인에이블 신호(EN)가 하이 레벨로 천이하면, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온된다. 따라서, 제1 노드(N1)의 데이터 전압은 제2 노드(N2)와 연결된 제2 커패시터(C2)로 전달된다. 제3 프레임(F(K+2))동안 표시 패널(110)에 표시되는 영상은 우안 영상 신호이다. 따라서, 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(110)는 제3 프레임(F(K+2)) 동안 셔터 안경(170)의 좌안 셔터(STL)가 닫히고, 우안 셔터(STR)가 개방되도록 좌안 셔터 제어 신호(STLC) 및 우안 셔터 제어 신호(STRC)를 출력한다.
표시 장치(100)가 동작하는 시간동안 타이밍 컨트롤러(120)는 백라이트 제어 신호(BLC)를 하이 레벨(H)로 출력한다. 따라서 백라이트 유닛(160)이 항상 온 상태를 유지한다.
도 2에 도시된 구성을 갖는 픽셀(PX)을 포함하는 표시 장치(100)는 우안 영상이 표시되는 제1 프레임(F(K))과 좌안 영상이 표시되는 제2 프레임(F(K+1)) 사이에 블랙 영상을 표시할 필요가 없으며, 백라이트 유닛(160)을 주기적으로 턴 온 및 턴 오프할 필요가 없다. 그러므로, 표시 패널(110)에 표시되는 입체 영상의 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 4 내지 도 6을 참조하면, 제1 커패시터(CST)에 저장된 전하는 차지 쉐어링 방식으로 제2 커패시터(CLC)로 전달된다. 계산의 편의를 위하여 공통 전압(VCOM)이 0V인 것으로 가정하고, 스캐닝 구간(SCP) 동안 제1 노드(N1)로 전달된 데이터 전압을 V1이라 하면, 제1 커패시터(CST)에 충전되는 전하(Q)는 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
Q = C(CST) × V1
수학식 1에서 C(CST)는 제1 커패시터(CST)의 커패시턴스이다.
리셋 구간(RSP)에서 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온됨에 따라서 제2 노드(N2)의 전압(V2)은 공통 전압(VCOM)과 동일한 0V로 설정된다.
인에이블 구간(ENP)에서 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온 됨에 따라서 제1 커패시터(CST)에 축적된 전하는 제2 커패시터(CLC)로 전달된다. 이때 제2 노드(N2)의 전압(V2)은 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
V2 = C(CST) / {C(CST) + C(CLC)} × V1
수학식 2에서 C(CST)는 제1 커패시터(CST)의 커패시턴스이고, C(CLC)는 제2 커패시터(CLC)의 커패시턴스이다.
이러한 차지 쉐어링 특성상 제2 노드(N2)로 전달되는 전압(V2)은 제1 노드(N1)의 전압(V1)보다 낮은 레벨로 설정된다. 이와 같은 문제는 제1 커패시터(CST)의 커패시턴스를 크게 하거나 데이터 드라이버(140)로부터 제공되는 데이터 전압의 전압 레벨을 상승시키는 것에 의해 해소될 수 있다.
한편, 인에이블 구간(ENP)의 시간은 제1 커패시터(CST)의 커패시터 용량을 고려하여 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 커패시터(CST)에 충전된 전하가 방전되는 시간과 제2 커패시터(CLC)에 전하가 충전되는 시간을 만족하는 범위로 인에이블 구간(ENP)의 시간 폭을 설정하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 플로우차트이다. 설명의 편의를 위하여 도 1 및 도 2에 도시된 입체 영상 표시 장치를 참조하여 입체 영상 표시 장치의 구동 방법을 설명한다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(120)는 외부로부터 영상 신호(RGB)를 수신한다(단계 S210). 타이밍 컨트롤러(120)는 외부로부터 입력되는 영상 신호(RGB)를 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호로 분리한다(단계 S220). 타이밍 컨트롤러(120)는 제1 프레임(F(K)) 동안 좌안 영상 신호를 데이터 신호(DATA)로서 출력하고, 제2 프레임(F(K+1)) 동안 우안 영상 신호를 데이터 신호(DATA)로서 출력한다. 제1 프레임(F(K)) 및 제2 프레임(F(K+1))은 시간적으로 연속한다. 예컨대, 제1 프레임(F(K))은 홀수 번째 프레임이고, 제2 프레임(F(K+1))은 짝수 번째 프레임이다.
백라이트 유닛(160)이 턴 온된다(단계 S230). 백라이트 유닛(160)은 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 온/오프될 수 있다.
먼저, 타이밍 컨트롤러(120)는 좌안 영상 신호를 데이터 신호(DATA)로서 출력한다. 도 2에 도시된 픽셀(PX) 내 제1 트랜지스터(T1)가 턴 온되면, 좌안 영상 신호는 제1 커패시터(CST)로 전달된다(단계 S240).
타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 리셋 신호(RST)가 하이 레벨로 천이하면, 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온되어서 제2 커패시터(CLC)의 제2 노드(N2)는 공통 전압(VCOM)과 동일한 전압으로 리셋된다(단계 S250).
인에이블 신호(EN)가 하이 레벨로 천이하면, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되어서 제1 커패시터(CST)에 축적된 좌안 영상 신호에 대응하는 전하가 제2 커패시터(CLC)로 전달된다(단계 S260).
계속해서, 타이밍 컨트롤러(120)는 우안 영상 신호를 데이터 신호(DATA)로서 출력한다. 도 2에 도시된 픽셀(PX) 내 제1 트랜지스터(T1)가 턴 온되면, 좌안 영상 신호는 제1 커패시터(CST)로 전달된다(단계 S270).
타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 리셋 신호(RST)가 하이 레벨로 천이하면, 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온되어서 제2 커패시터(CLC)의 제2 노드(N2)는 공통 전압(VCOM)과 동일한 전압으로 리셋된다(단계 S280).
인에이블 신호(EN)가 하이 레벨로 천이하면, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되어서 제1 커패시터(CST)에 축적된 우안 영상 신호에 대응하는 전하가 제2 커패시터(CLC)로 전달된다(단계 S290).
좌안 영상 신호를 제1 커패시터(CST)로 전달한 후 제2 커패시터(CLC)를 리셋하는 동안 표시 패널(110)에는 우안 영상 신호 표시되고 있으므로, 타이밍 컨트롤러(120)는 셔터 안경(170)의 우안 셔터(STR)를 개방하고, 좌안 셔터(STL)를 닫도록 좌안 셔터 제어 신호(STLC) 및 우안 셔터 제어 신호(STRC)를 출력한다.
한편, 우안 영상 신호를 제1 커패시터(CST)로 전달한 후 제2 커패시터(CLC)를 리셋하는 동안 표시 패널(110)에는 좌안 영상 신호 표시되고 있으므로, 타이밍 컨트롤러(120)는 셔터 안경(170)의 좌안 셔터(STL)를 개방하고, 우안 셔터(STR)를 닫도록 좌안 셔터 제어 신호(STLC) 및 우안 셔터 제어 신호(STRC)를 출력한다.
표시 장치(100)가 동작하는 시간동안 타이밍 컨트롤러(120)는 백라이트 제어 신호(BLC)를 하이 레벨(H)로 출력한다. 따라서 백라이트 유닛(160)이 항상 온 상태를 유지한다.
이와 같은 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 우안 영상이 표시되는 제1 프레임(F(K))과 좌안 영상이 표시되는 제2 프레임(F(K+1)) 사이에 블랙 영상을 표시할 필요가 없으며, 백라이트 유닛(160)을 주기적으로 턴 온 및 턴 오프할 필요가 없다. 그러므로, 표시 패널(110)에 표시되는 입체 영상의 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 입체 영상 표시 장치 110: 표시 패널
120: 타이밍 컨트롤러 130: 게이트 드라이버
140: 데이터 드라이버 150: 전압 발생기
160: 백라이트 유닛 170: 셔터 안경

Claims (20)

  1. 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결되고, 각각이 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과;
    우안 영상 신호가 상기 표시 패널에 표시되는 제1 프레임 동안 좌안 영상 신호를 상기 표시 패널에 제공하고, 상기 좌안 영상 신호가 상기 표시 패널에 표시되는 제2 프레임동안 상기 우안 영상 신호를 상기 표시 패널로 제공하도록 상기 복수의 게이트 라인들 및 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 영상 표시 제어부; 및
    상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하되;
    상기 픽셀들 각각은,
    상기 제1 프레임 동안 상기 제2 커패시터로 상기 우안 영상 신호를 제공하고, 상기 제1 커패시터로 상기 좌안 영상 신호를 제공하며, 상기 제2 프레임 동안 상기 제2 커패시터로 상기 좌안 영상 신호를 제공하고, 제1 커패시터로 상기 우안 영상 신호를 제공하며,
    상기 백라이트 유닛은 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 동안 턴 온 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 프레임 동안 우안 셔터를 개방하고, 상기 제2 프레임동안 좌안 셔터를 개방하는 셔터 안경을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 표시 제어부는,
    상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버와;
    상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와;
    영상 신호를 입력받고, 제1 제어 신호 및 상기 제1 프레임동안 상기 좌안 영상 신호를, 그리고 상기 제2 프레임동안 상기 우안 영상 신호를 상기 데이터 드라이버로 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 각각은,
    상기 복수의 데이터 라인들 중 대응하는 데이터 라인과 제1 노드 사이에 연결되고, 상기 복수의 게이트 라인들 중 대응하는 게이트 라인과 연결된 게이트 단자를 갖는 제1 트랜지스터와;
    상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결되고, 인에이블 신호에 연결된 게이트 단자를 갖는 제2 트랜지스터; 및
    공통 전압과 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 리셋 신호에 연결된 게이트 단자를 갖는 제3 트랜지스터를 더 포함하되;
    상기 제1 커패시터는 상기 제1 노드와 상기 공통 전압 사이에 연결되고, 상기 제2 커패시터는 상기 제2 노드와 상기 공통 전압 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 트랜지스터는 액정 커패시터인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 출력되는 제1 제어 신호는 상기 인에이블 신호 및 상기 리셋 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 리셋 신호는 상기 복수의 게이트 라인들이 순차적으로 게이트 온 전압으로 구동되는 스캔 구간 이후 리셋 구간 동안 활성화되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 인에이블 신호는 상기 리셋 구간 이후 인에이블 구간동안 활성화되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각은 상기 인에이블 구간, 상기 스캔 구간 및 상기 리셋 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 셔터 안경의 상기 좌안 셔터 및 상기 우안 셔터를 제어하기 위한 좌안 셔터 제어 신호 및 우안 셔터 제어 신호를 더 출력하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 제1 프레임동안 상기 우안 셔터를 개방하고, 상기 제2 프레임동안 상기 좌안 셔터를 개방하도록 상기 좌안 셔터 제어 신호 및 우안 셔터 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 프레임들은 연속하는 프레임들인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 홀수 번째 프레임이고, 상기 제2 프레임은 짝수 번째 프레임인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 백라이트 유닛을 제어하기 위한 백라이트 제어 신호를 더 출력하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 동안 상기 백라이트 유닛이 턴 온되도록 상기 백라이트 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  16. 영상 신호를 수신하는 단계와;
    상기 영상 신호를 좌안 영상 신호 및 우안 영상 신호로 분리하는 단계와;
    백라이트를 턴 온시키는 단계와;
    상기 좌안 영상 신호를 제1 커패시터로 전달하는 단계와;
    상기 제1 커패시터에 저장된 상기 좌안 영상 신호를 제2 커패시터로 전달하는 단계와;
    상기 우안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달하는 단계와;
    상기 제2 커패시터에 저장된 상기 우안 영상 신호를 상기 제2 커패시터로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 좌안 영상 신호가 상기 제1 커패시터를 통해 상기 제2 커패시터로 전달되고, 상기 우안 영상 신호가 상기 제1 커패시터를 통해 상기 제2 커패시터로 전달되는 동안 턴 온 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,

    상기 좌안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달한 후 상기 제2 커패시터를 리셋하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 우안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달한 후 상기 제2 커패시터를 리셋하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 좌안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달한 후 상기 제2 커패시터를 리셋하는 동안 셔터 안경의 우안 셔터를 개방하고, 상기 우안 영상 신호를 상기 제1 커패시터로 전달한 후 상기 제2 커패시터를 리셋하는 동안 상기 셔터 안경의 좌안 셔터를 개방하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
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