KR20110126944A - 3ｄ 액정 표시장치 및 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 셔터 글라스를 이용하여 3D 영상을 구현하는 액정 표시장치에 있어서, 외부로부터의 영상 신호를 정렬하여 프레임 단위의 영상 데이터로 변환하고, 상기 영상 데이터가 포함된 프레임에 리셋 데이터를 포함하여 데이터 드라이버에 공급하는 타이밍 컨트롤러; 3D 영상의 구현 시 상기 영상 데이터의 최소 휘도 레벨, 최고 휘도 레벨, 평균 휘도 레벨, 연속되는 프레임의 영상들 간의 휘도 레벨 관계, 연속되는 우안 영상과 좌안 영상 간의 휘도 레벨 관계에 기초하여 상기 리셋 데이터를 생성하는 영상 제어부;를 포함한다.

Description

3Ｄ 액정 표시장치 및 구동방법{APPARATUS AND METHOD FOR THREE DIMENSION LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 크로스 토크(crosstalk)를 줄이고 휘도를 향상시켜 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법에 관한 것이다.
액정 표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널과, 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동회로를 포함하며, 입력된 영상 신호에 따라 액정셀 별로 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.
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 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 시차inocular 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 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치에서 셔터 글라스 방식을 이용한 3D 영상 구현방법을 나타내는 도면이고, 2는 종래 기술에 따른 액정 표시장치에서 3D 영상의 구현 시 크로스 토크 발생의 문제점을 나타내는 도면이다.
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 영상이 융합되어 3차원 영상으로 인식되게 된다.
이를 위해, 액정 패널(10)은 시차를 두고 좌안 및 우안의 인식을 위한 2D 영상을 표시한다. 이때, 셔터 글라스(20)를 통해 좌안의 2D 영상이 표시되는 기간에는 우안의 영상 인식을 차단하고, 좌안에서 2D 영상이 인식되도록 한다. 그리고, 우안의 2D 영상이 표시되는 기간에는 좌안의 영상 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.
이러한, 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 셔터 글라스(20)를 이용한 3D 영상의 구현 시 정해진 시간(프레임) 동안 좌안과 우안의 2D 영상을 번갈아 표시하게 된다.
그러나, 종래 기술의 액정 표시장치는 액정의 느린 응답속도 특성으로 인해 정해진 시간(프레임) 동안에 액정의 거동(rising, falling)이 완전히 끝나지 않게 된다. 이로 인해, 좌안의 영상과 우안의 영상이 완전히 분리되지 않고 겹쳐지는 현상 즉, 크로스 토크(crosstalk)가 발생되어 2개의 2D 영상이 겹쳐져 보이게 된다.
액정과 마찬가지로 셔터 글라스(20)도 응답 속도가 느리기 때문에 게이트 라인 방향 즉, 수직 방향으로 스캔이 끝나는 시점에 셔터 글라스(20)가 턴-오프(turn-off)되더라도 셔터 글라스(20)가 완전히 닫히지 않게 된다.
이로 인해, 액정 패널(10)의 좌안 영상 데이터가 디스플레이 되는 시점에 우안 영상 데이터가 디스플레이 되고, 또는 우안 영상 데이터가 디스플레이 되는 시점에 좌안의 영상 데이터가 디스플레이 된다. 따라서, 좌안 영상과 우안 영상상이 겹치는 크로스 토크가 발생되어 좌안 영상과 우안 영상이 겹쳐 보임이게 된다.
상술한 바와 같이, 셔터 글라스(20)를 이용하여 3D 영상을 구현하는 종래 기술의 액정 표시장치에서는 액정의 응답 속도와 셔터 글라스(20)의 응답 속도 특성으로 인해 크로스 토크가 발생되고 이로 인해 3D 영상의 표시품질이 떨어지는 문제점이 있다.
크로스 토크를 줄여 사용자에게 높은 표시품질의 3D 영상을 제공하기 위해서는 액정의 응답 속도를 향상시켜야 하지만, 액정의 응답속도를 높이는 것에는 한계가 있다. 따라서, 응답속도에 영향 없이 크로스 토크를 줄여 3D 영상의 표시물질을 향상시킬 수 액정 표시장치 및 구동방법의 개발이 요구된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 영상에 대한 크로스 토크의 영향을 줄여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 영상의 휘도를 높여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 셔터 글라스를 이용하여 3D 영상을 구현하는 액정 표시장치에 있어서, 외부로부터의 영상 신호를 정렬하여 프레임 단위의 영상 데이터로 변환하고, 상기 영상 데이터가 포함된 프레임에 리셋 데이터를 포함하여 데이터 드라이버에 공급하는 타이밍 컨트롤러; 3D 영상의 구현 시 상기 영상 데이터의 최소 휘도 레벨, 최고 휘도 레벨, 평균 휘도 레벨, 연속되는 프레임의 영상들 간의 휘도 레벨 관계, 연속되는 우안 영상과 좌안 영상 간의 휘도 레벨 관계에 기초하여 상기 리셋 데이터를 생성하는 영상 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 영상 제어부는 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 저 계조인 경우에, 0 휘도 레벨(0 Gray) 또는 영상 데이터의 최소 휘도 레벨(Min Gray)을 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 영상 제어부는 연속적으로 표시되는 영상의 휘도 레벨이 고 계조와 저 계조로 차이가 나는 경우에, 0 휘도 레벨(0 Gray) 또는 영상 데이터의 최소 휘도 레벨(Min Gray)을 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 영상 제어부는 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 저 계조인 경우에, 영상 데이터의 히스토그램 중 저 계조 기준 최대 휘도를 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 영상 제어부는 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 중간 계조인 경우에, 영상 데이터의 최소 휘도 레벨(Min Gray) 또는 영상 데이터의 저 계조 기준 최대 휘도를 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 영상 제어부는 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 높고 전체적으로 밝은 영상이 표시되는 경우에, 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)을 2로 나눈 값의 휘도를 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 셔터 글라스를 이용하여 3D 영상을 표시하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 3D 영상의 구현 시, 외부로부터의 영상 신호를 정렬하여 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 포함하는 영상 데이터를 생성하는 단계; 상기 영상 데이터의 최소 휘도 레벨, 최고 휘도 레벨, 평균 휘도 레벨, 연속되는 프레임의 영상들 간의 휘도 레벨 관계, 연속되는 우안 영상과 좌안 영상 간의 휘도 레벨 관계에 기초하여 리셋 데이터를 생성하는 단계; 상기 영상 데이터 및 리셋 데이터를 포함하여 1프레임을 구성하고, 상기 1프레임의 3D 영상 데이터를 액정 패널에 공급하는 단계; 상기 1프레임의 3D 영상 데이터에 따라 셔터 글라스의 구동을 제어하여 3D 영상을 구현하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 따른 본 발명은 액정 표시장치에서 구현되는 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 영상에 대한 크로스 토크의 영향을 줄여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 영상의 휘도를 높여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치에서 셔터 글라스 방식을 이용한 3D 영상 구현방법을 나타내는 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 액정 표시장치에서 3D 영상의 구현 시 크로스 토크 발생의 문제점을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 개략 적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 영상 제어부를 나타내는 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 3D 영상 구현 방법을 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 구동장치 및 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 개략 적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 영상 제어부를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)는 액정 패널(110), 게이트 드라이버(120), 데이터 드라이버(130), 백라이트 유닛(140), 백라이트 구동부(150), 타이밍 컨트롤러(160), 영상 제어부(170)를 포함한다. 여기서, 상기 영상 제어부(170)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.
액정 패널(110)은 자발광을 발생시키지 못하므로 백라이트 유닛(140)에서 공급되는 광을 이용하여 화상(영상)을 표시한다.
상기 백라이트 유닛(140)은 상기 액정 패널(110)에 광을 조사하기 위한 것으로, 광을 발생시키는 복수의 광원(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp, EEFL: External Electrode Fluorescent Lamp, LED: Light Emitting Diode)과, 상기 광원에서 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 타이밍 컨트롤러(160)로부터 입력되는 백라이트 제어신호(BCS: Backlight Control Signal)에 따라 상기 광원을 구동시킨다. 이때, 상기 백라이트 구동부(150)는 상기 백라이트 제어신호(BCS)에 따라 액정 패널(110)에서 표시되는 영상이 명확히 표현될 수 있도록 광원의 휘도를 제어할 수 있다. 일 예로서, 상기 백라이트 구동부(150)는 영상 제어부(170)의 리셋 데이터와 연계하여 광원의 휘도를 제어할 수 있다.
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 스캔신호를 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.
여기서, 상기 데이터 드라이버(130)에 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)에는 후술되는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 제어부(170)로부터의 리셋 데이터가 포함된다.
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. 또한, 백라이트 구동부(150)의 제어를 위한 백라이트 제어신호(GCS)를 생성한다.
생성된 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 드라이버(120)에 공급되고, 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 드라이버(130)에 공급되며, 백라이트 제어신호(BCS)는 백라이트 구동부(150)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 데이터에 영상 제어부(170)로부터 공급되는 리셋 데이터를 반영하여 데이터 드라이버(120)에 공급한다.
여기서, 타이밍 컨트롤러(160)는 1프레임을 4개의 구간으로 구분하여 디지털 영상 데이터를 생성하게 된다. 일 예로서, 1프레임을 우안 영상 구간, 우안 영상 리셋 기간, 좌안 영상 구간, 좌안 영상 리셋 구간으로 구분하여 1프레임의 디지털 영상 데이터를 생성하고, 생성된 프레임 단위의 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이버(120)에 공급한다. 이때. 1프레임을 4등분하여 상기 4개의 구간의 시간을 모두 동일하게 설정할 수도 있고, 좌안 및 우안 영상을 표시하기 위한 디스플레이 구간과 리셋 구간의 시간이 서로 다르도록 설정할 수도 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(160)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 생성하여 셔터 글라스에 제공한다.
이를 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(160)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 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.
상기 영상 제어부(170)는 3D 영상의 구현 시 크로스 토크 및 휘도를 개선하기 위해, 2D 모드 또는 3D 모드 입력에 따라 타이밍 컨트롤러(160)에서 정렬된 디지털 영상 데이터(R, G, B)에 반영되는 리셋 데이터를 생성하여 타이밍 컨트롤러(160)에 제공한다.
여기서, 상기 리셋 데이터는 좌안 영상 및 우안 영상에 대하여 각각 생성될 수 있으며, 좌안 영상 및 우안 영상이 구현되는 1프레임 내에 포함되어 해당 시간 동안 영상의 휘도 레벨을 제어할 수 있다.
이를 위해, 상기 영상 제어부(170)는 도 4에 도시된 바와 같이, 영상 데이터 분석부(172), 리셋 데이터 생성부(174)를 포함한다.
영상 데이터 분석부(172)는 3D 모드 입력에 기초하여 타이밍 컨트롤러(160)로부터 제공되는 영상 데이터의 휘도 레벨을 분석하고, 영상 데이터의 휘도 레벨 분석 결과를 리셋 데이터 생성부(174)에 제공한다.
리셋 데이터 생성부(174)는 상기 영상 데이터 분석부(172)로부터의 영상 데이터의 휘도 레벨 분석 결과의 히스토그램(Histogram)에 기초하여 리셋 데이터를 생성한다.
여기서, 리셋 데이터는 우안 영상의 리셋 데이터 및 좌안 영상의 리셋 데이터를 포함하며, 우안 영상의 리셋 데이터 및 좌안 영상의 리셋 데이터는 타이밍 컨트롤러(160)에 제공되어 1프레임 내에서 좌안 영상 및 우안 영상과 함께 포함되게 된다.
상기 리셋 데이터는 0 휘도(0 Gray), 영상의 최소 휘도(Min Gray), 임의의 휘도(예를 들어 32 Gray, 또는 48 Gray), 영상의 평균 휘도를 2로 나눈 휘도(Average Gray Value/2)를 가질 수 있다.
이를 위해, 리셋 데이터 생성부(174)는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있으며, 상기 메모리에 저장된 룩업 테이블(LUT)를 이용하여 리셋 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 룩업 테이블은 3D 영상의 패턴(휘도 값)에 따라, 3D 영상이 구현되는 프레임에 삽입되는 리셋 데이터를 생성하기 위해 미리 설정된 값들을 저장할 수 있다.
구체적으로, 리셋 데이터 생성부(174)는 영상 데이터의 히스토그램에 기초하여 리셋 데이터를 생성하게 되는데, 영상 데이터의 최소 휘도 레벨, 최고 휘도 레벨, 평균 휘도 레벨, 연속되는 프레임의 영상들 간의 휘도 레벨 관계, 연속되는 우안 영상과 좌안 영상 간의 휘도 레벨 관계에 따라 리셋 데이터를 생성한다.
영상 데이터의 최소 휘도 레벨이 낮은 경우에는 낮은 휘도 레벨을 가지도록 리셋 데이터를 생성하고, 영상 데이터의 최고 휘도 레벨이 높은 경우에는 높은 휘도 레벨을 가지도록 리셋 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL: Average Picture Level)이 고 계조(예를 들어, 200 Gray 이상)인 경우, 저 계조(예를 들어, 40 Gray 이하)인 경우, 중간 계조(예들 들어, 120 Gray ±80)인 경우에 따라 서로 상이한 휘도 레벨을 가지도록 리셋 데이터를 생성할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 영상 데이터의 최소 휘도 레벨, 최고 휘도 레벨, 평균 휘도 레벨, 연속되는 프레임의 영상들 간의 휘도 레벨 관계, 연속되는 우안 영상과 좌안 영상 간의 휘도 레벨 관계에 따른 리셋 데이터의 생성방법에 대하여 설명하기로 한다.
일 예로서, 좌안 영상 데이터 또는 우안 영상 데이터가 표시되는 기간 뒤에 배치되는 리셋 데이터의 휘도 레벨이 높으면 크로스 토크가 증가될 수 있음으로 이를 고려하여 리셋 데이터를 생성한다.
영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 저 계조인 경우에는 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 0 휘도 레벨(0 Gray)을 가지도록 리셋 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 영상 데이터의 최소 휘도 레벨(Min Gray)을 가지도록 리셋 데이터를 생성할 수 있다.
다른 예로서, 연속적으로 표시되는 영상의 휘도 레벨이 극명하게 차이가 나는 경우, 즉 블랙과 화이트 영상이 연속적으로 표시되는 경우에 리셋 데이터의 휘도 레벨이 높으면 다음 영상과의 크로스 토크가 증가될 수 있다.
이전 프레임 영상의 휘도 레벨이 높더라도 다음 프레임의 영상의 휘도 레벨이 저 계조인 경우에 이전 영상 뒤에 배치되는 리셋 데이터의 휘도 레벨이 높으면 다음 영상과의 크로스 토크가 증가될 수 있다.
또한, 우안 영상의 휘도 레벨이 높더라도 이어서 표시되는 좌안 영상의 휘도 레벨이 저 계조인 경우에 이전 영상 뒤에 배치되는 리셋 데이터의 휘도 레벨이 높으면 다음 영상과의 크로스 토크가 증가될 수 있다. 즉, 현재 표시되는 영상과 다음 영상(우안 영상 다음에 표시되는 좌안 영상, 좌안 영상 다음에 표시되는 우안 영상)의 휘도 레벨의 관계에 따라서 크로스 토크가 증가될 수 있음으로 이를 고려하여 리셋 데이터를 생성한다.
이러한 경우에는 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 0 휘도 레벨(0 Gray)을 가지도록 리셋 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 영상 데이터의 최소 휘도 레벨(Min Gray)을 가지도록 리셋 데이터를 생성할 수 있다.
또 다른 예로서, 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 저 계조이더라도 크로스 토크 보다 피크 휘도(Peak Brightness)가 표시품질에 영향을 줄 수 있다.
이러한 경우에는 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 영상 데이터의 히스토그램 중 저 계조 기준 최대 휘도(예를 들면, 32 Gray 또는 48 Gray)를 가지도록 리셋 데이터를 생성할 수 있다.
또 다른 예로서, 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 중 계조(예를 들면, 120 Gray)인 경우에는 피크 휘도(Peak Brightness) 특성과 크로스 토크 특성을 모두 고려하여 리셋 데이터를 생성한다.
이러한 경우에는 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 영상 데이터의 최소 휘도 레벨(Min Gray)을 가지도록 리셋 데이터를 생성하거나, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 저 계조 기준 최대 휘도(예를 들면, 32 Gray 또는 48 Gray)를 가지도록 리셋 데이터를 생성할 수 있다.
또 다른 예로서, 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 높고 전체적으로 밝은 영상이 표시되는 경우에는 크로스 토크로 인한 표시품질이 저하되는 정도가 낮고, 피크 휘도(Peak Brightness) 특성이 표시품질에 더 중요한 요인이 된다.
이러한 경우에는 아래의 수학식 1에 따라 도 5(d)에 도시된 바와 같이, 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)을 2로 나눈 값의 휘도를 가지도록 리셋 데이터를 생성하여 표시되는 영상의 휘도를 높인다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서 "Average Gray Value"는 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)을 의미한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)는 상기 영상 제어부(170)를 통해 리셋 데이터를 생성하여 타이밍 컨트롤러(160)에 제공한다.
타이밍 컨트롤러(160)는 프레임 단위로 정렬된 디지털 영상 데이터에 영상 제어부(170)로부터 공급되는 리셋 데이터를 반영하여 데이터 드라이버(120)에 공급한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 1프레임을 우안 영상 구간, 우안 영상 리셋 기간, 좌안 영상 구간, 좌안 영상 리셋 구간으로 구분하고, 영상 데이터의 최소 휘도 레벨, 최고 휘도 레벨, 평균 휘도 레벨, 연속되는 프레임의 영상들 간의 휘도 레벨 관계, 연속되는 우안 영상과 좌안 영상 간의 휘도 레벨 관계에 따라 상기 리셋 데이터를 생성한다.
이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)는 영상에 대한 크로스 토크의 영향을 줄여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)는 다음의 표 1과 같이, 영상 데이터에 따라 액정 패널(110)에서 표시되는 영상의 휘도를 높여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
Figure pat00002
상기 표 1은 액정 표시장치를 240Hz로 구동시키고, 화이트 영상의 휘도가 500[nit] 경우에 동일 영상 데이터를 통해 표시되는 영상의 휘도를 측정하여, 종래 기술과 본 발명을 비교하여 나타내고 있다.
종래 기술의 액정 표시장치는 60[nit]의 휘도는 표시하였으나, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 상술한 구성 및 구동방법을 통해 백라이트의 광원을 모두 On 시킨 경우에 125[nit]의 휘도로 영상을 표시하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 액정의 응답시간이 Rising: 5ms, Falling: 7.5ms인 경우에는 140[nit], 액정의 응답시간이 Rising: 3ms, Falling: 7.5ms인 경우에는 158[nit]의 휘도로 영상을 표시하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
상술한 설명에서는 영상 제어부(170)가 타이밍 컨트롤러(160) 내에 구현되는 것으로 설명하였으나 이는 일 예를 나타낸 것이고, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기 영상 제어부(170)가 액정 표시장치(100)에서 별도의 구성으로 구현될 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: 오버드라이빙 제어부
210: 룩업 테이블부 220: 룩업 테이블 선택부
230: ODC 데이터 생성부 240: 셔터 글라스 제어부

Claims (10)

  1. 셔터 글라스를 이용하여 3D 영상을 구현하는 액정 표시장치에 있어서,
    외부로부터의 영상 신호를 정렬하여 프레임 단위의 영상 데이터로 변환하고, 상기 영상 데이터가 포함된 프레임에 리셋 데이터를 포함하여 데이터 드라이버에 공급하는 타이밍 컨트롤러;
    3D 영상의 구현 시 상기 영상 데이터의 최소 휘도 레벨, 최고 휘도 레벨, 평균 휘도 레벨, 연속되는 프레임의 영상들 간의 휘도 레벨 관계, 연속되는 우안 영상과 좌안 영상 간의 휘도 레벨 관계에 기초하여 상기 리셋 데이터를 생성하는 영상 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 제어부는
    3D 모드 입력에 기초하여 상기 영상 데이터의 휘도 레벨을 분석하는 영상 분석부;
    상기 영상 데이터의 휘도 레벨을 분석 결과에 따른 히스토그램(Histogram)에 기초하여 상기 리셋 데이터를 생성하는 리셋 데이터 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 제어부는
    영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 저 계조인 경우에, 0 휘도 레벨(0 Gray) 또는 영상 데이터의 최소 휘도 레벨(Min Gray)을 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 제어부는
    연속적으로 표시되는 영상의 휘도 레벨이 고 계조와 저 계조로 차이가 나는 경우에, 0 휘도 레벨(0 Gray) 또는 영상 데이터의 최소 휘도 레벨(Min Gray)을 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 제어부는
    영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 저 계조인 경우에, 영상 데이터의 히스토그램 중 저 계조 기준 최대 휘도를 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 제어부는
    영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 중간 계조인 경우에, 영상 데이터의 최소 휘도 레벨(Min Gray) 또는 영상 데이터의 저 계조 기준 최대 휘도를 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 제어부는
    영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)이 높고 전체적으로 밝은 영상이 표시되는 경우에, 영상 데이터의 평균 휘도 레벨(APL)을 2로 나눈 값의 휘도를 가지도록 상기 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는
    우안 영상 데이터, 상기 우안 영상의 리셋 데이터, 좌안 영상 데이터, 상기 좌안 영상의 리셋 데이터를 포함하는 1프레임의 3D 영상 데이터를 구성하고, 상기 1프레임의 3D 영상 데이터에 따라 셔터 글라스의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  9. 셔터 글라스를 이용하여 3D 영상을 표시하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
    3D 영상의 구현 시, 외부로부터의 영상 신호를 정렬하여 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 포함하는 영상 데이터를 생성하는 단계;
    상기 영상 데이터의 최소 휘도 레벨, 최고 휘도 레벨, 평균 휘도 레벨, 연속되는 프레임의 영상들 간의 휘도 레벨 관계, 연속되는 우안 영상과 좌안 영상 간의 휘도 레벨 관계에 기초하여 리셋 데이터를 생성하는 단계;
    상기 영상 데이터 및 리셋 데이터를 포함하여 1프레임을 구성하고, 상기 1프레임의 3D 영상 데이터를 액정 패널에 공급하는 단계;
    상기 1프레임의 3D 영상 데이터에 따라 셔터 글라스의 구동을 제어하여 3D 영상을 구현하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 리셋 데이터를 생성하는 단계에 있어서,
    상기 영상 데이터의 휘도 레벨을 분석하고, 상기 영상 데이터의 휘도 레벨을 분석 결과에 따른 히스토그램(Histogram)에 기초하여 좌안 영상의 리셋 데이터 및 우안 영상의 리셋 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
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