KR20120035825A - 3ｄ 디스플레이 패널 및 이를 이용하는 3ｄ 디스플레이 장치와 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

3D 디스플레이 장치가 개시된다. 본 장치는, 영상을 표시하는 영상 표시 패널, 영상 표시 패널에서 출력되는 빛의 편광 방향을 교번적으로 쉬프트시키는 위상 변환 패널, 백라이트를 제공하는 백라이트 유닛 및 위상 변환 패널이 쉬프트 동작을 수행하는 크로스토크 구간 동안 백라이트 유닛을 턴 오프시키고, 크로스토크 구간 이후의 안정화 구간 동안 백라이트 유닛을 턴 온시키는 제어부를 포함한다.

Description

3Ｄ 디스플레이 패널 및 이를 이용하는 3Ｄ 디스플레이 장치와 그 구동 방법{3D DISPLAY PANEL, 3D DISPLAY APPARATUS FOR USING IT, AND DRIVING METHODS THEREOF}
본 발명은 3D 디스플레이 패널 및 이를 이용하는 3D 디스플레이 장치와 그 구동 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 편광 타입의 3D 디스플레이 패널 및 이를 이용하는 3D 디스플레이 장치와 그 구동 방법에 대한 것이다.
최근, 3D 기술의 발달에 힘입어 극장이나, 일반 가정 용 TV, 휴대형 단말 기기 등에서도 3D 컨텐츠를 시청할 수 있도록 하는 기술에 대한 개발 노력이 가속화되고 있다.
3D 디스플레이 장치는, 사용자가 입체감을 느낄 수 있도록, 객체 간의 변위를 조정하여 깊이 감을 부여한다.
3D 디스플레이 장치는 안경의 착용 유무를 기준으로 안경식 및 비안경식으로 구분한다. 비 안경식이란 안경 없이도 입체감을 느낄 수 있도록 영상 신호를 다시점 영상으로 변환하여 출력하는 방식을 의미한다.
안경식이란 디스플레이 장치에서 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 출력하는 경우, 좌안 영상은 좌안으로 인식하고, 우안 영상은 우안으로 인식하도록 처리하여 사용자가 좌안 및 우안 영상 간의 변위로 인한 입체감을 느낄 수 있도록 하는 방식을 의미한다.
안경식은 다시 셔터 글래스 방식 및 편광 방식으로 구분될 수 있다.
셔터 글래스 방식이란 안경 장체에서 글래스의 셔터를 스위칭하여 좌안 영상 출력시에는 좌안 글래스가 턴 온되고, 우안 영상 출력시에는 우안 글래스가 턴 온되도록 조정하는 방식을 의미한다.
편광 방식이란 편광 방향이 상이한 안경을 착용한 사용자를 대상으로, 디스플레이 장치에서 출력되는 빛의 편광 방향을 0도 또는 90도로 교번적으로 쉬프트하는 방식을 의미한다.
셔터 글래스 방식은 최근의 가정용 TV에서 주로 채택되고 있는 방식이나, 안경의 가격이 편광 방식에 비해 비싸다는 단점이 있다.
이에 비해, 편광 방식은 안경의 가격이 상대적으로 싸다는 장점이 있다. 하지만, 좌안 영상 및 우안 영상이 스위칭되면서 출력되는 시점에서 편광 쉬프트가 이루어지는 경우, 완전한 쉬프트가 이루어지기 전까지는 좌안 영상 및 우안 영상이 모두 사용자의 양안으로 각각 입력되는 크로스토크 구간이 있을 수 있다. 이에 따라, 좌우 영상이 서로 겹치게 되어 왜곡된 화면을 보여주게 되며, 이에 따라 사용자 만족도가 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점 없이, 편광 방식을 좀 더 효과적으로 이용할 수 있도록 하는 기술에 대한 개발 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 발명의 목적은 편광 방식을 이용하면서도 사용자 만족도를 향상시킬 수 있는 3D 디스플레이 패널 및 이를 이용하는 3D 디스플레이 장치 및 그 구동 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 3D 디스플레이 장치는, 영상을 표시하는 영상 표시 패널, 상기 영상 표시 패널에서 출력되는 빛의 편광 방향을 교번적으로 쉬프트시키는 위상 변환 패널, 백라이트를 제공하는 백라이트 유닛 및 상기 위상 변환 패널이 쉬프트 동작을 수행하는 크로스토크 구간 동안 상기 백라이트 유닛을 턴 오프시키고, 상기 크로스토크 구간 이후의 안정화 구간 동안 상기 백라이트 유닛을 턴 온시키는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 상기 위상 변환 패널의 동작 주파수보다 클 수 있다.
그리고, 상기 위상 변환 패널은 프레임 단위로 상기 쉬프트 동작을 수행할 수 있다.
한편, 3D 디스플레이 장치는, 상기 위상 변환 패널이 상기 쉬프트 동작을 개시한 시점부터 기 설정된 시간 동안 상기 위상 변환 패널을 오버 드라이브시키는 위상 변환 패널 구동부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 위상 변환 패널의 동작 주파수는 120Hz이고, 상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 180Hz, 240Hz, 360Hz 및 480Hz 중 하나가 될 수 있다.
여기서, 상기 영상 표시 패널은 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 출력하고, 상기 위상 변환 패널은 상기 좌안 영상이 출력되는 시점부터는 제1 편광 상태로 쉬프트하고, 상기 우안 영상이 출력되는 시점부터는 상기 제1 편광 상태에 수직한 제2 편광 상태로 쉬프트할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 3D 디스플레이 패널은, 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 출력하는 영상 표시 패널, 상기 좌안 영상이 출력되는 시점부터는 제1 편광 상태로 쉬프트하고, 상기 우안 영상이 출력되는 시점부터는 제2 편광 상태로 쉬프트하는 위상 변환 패널, 상기 위상 변환 패널이 쉬프트 동작을 수행하는 크로스토크 구간 동안 턴-오프되고, 상기 크로스토크 구간 이후의 안정화 구간 동안 턴-온되는 백라이트 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 상기 위상 변환 패널의 동작 주파수보다 크다.
또한, 상기 위상 변환 패널은 프레임 단위로 상기 쉬프트 동작을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 위상 변환 패널은, 상기 쉬프트 동작을 개시한 시점부터 기 설정된 시간 동안 오버 드라이브될 수 있다.
한편, 상기 위상 변환 패널의 동작 주파수는 120Hz이고, 상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 180Hz, 240Hz, 360Hz 및 480Hz 중 하나가 될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 영상 표시 패널, 상기 영상 표시 패널에서 출력되는 빛의 편광 방향을 교번적으로 쉬프트시키는 위상 변환 패널 및 백라이트 유닛을 구비한 3D 디스플레이 장치의 구동 방법은, 상기 영상 표시 패널이 쉬프트 동작을 수행하는 크로스토크 구간 동안 상기 백라이트 유닛을 턴-오프시키는 단계, 상기 위상 표시 패널이 상기 쉬프트 동작을 완료하여 안정화 구간으로 들어가면, 상기 백라이트 유닛을 턴 온시키는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 위상 표시 패널은 프레임 단위로 상기 쉬프트 동작을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 위상 변환 패널이 상기 쉬프트 동작을 개시하면, 기 설정된 시간 동안 상기 위상 변환 패널을 오버 드라이브시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 위상 변환 패널의 동작 주파수는 120Hz이고, 상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 180Hz, 240Hz, 360Hz 및 480Hz 중 하나가 될 수 있다.
한편, 본 방법은, 상기 영상 표시 패널이 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 출력하는 단계, 상기 좌안 영상이 출력되는 시점부터는 상기 위상 변환 패널이 제1 편광 상태로 쉬프트하고, 상기 우안 영상이 출력되는 시점부터는 상기 위상 변환 패널이 상기 제1 편광 상태에 수직한 제2 편광 상태로 쉬프트하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자는 편광 방식에 따른 안경을 이용하면서도 3D 디스플레이 방식의 컨텐츠를 효과적으로 시청할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 디스플레이 패널 및 이를 이용하는 3D 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 디스플레이 패널 및 3D 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 3은 위상 변환 패널을 오버드라이브하는 방식을 설명하기 위한 도면,
도 4는 위상 변환 패널을 오버드라이브시키면서 백라이트유닛의 구동을 제어하는 실시 예에 따른 3D 디스플레이 패널 및 3D 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 5는 프레임 단위로 위상 변환 패널이 쉬프트 동작을 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 디스플레이 패널 및 3D 디스플레이 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 블럭도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 디스플레이 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 따르면, 3D 디스플레이 장치는 3D 디스플레이 패널(100) 및 제어부(200)를 포함한다. 본 3D 디스플레이 장치는 TV로만 국한되는 것은 아니며, 노트북 PC, 모니터, 휴대폰, PDA, 전자 액자, 전자 책 등과 같은 다양한 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.
3D 디스플레이 패널(100)은 위상 변환 패널(110), 영상 표시 패널(120), 백라이트 유닛(130)을 포함한다.
영상 표시 패널(120)은 영상을 표시하는 패널이다. 구체적으로, 영상 표시 패널(120)은 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 디스플레이한다. 여기서 좌안 영상 및 우안 영상이란 동일한 피사체를 서로 다른 각도에서 촬영하여 생성한 영상을 의미한다. 즉, 사용자의 좌안과 우안 사이의 거리만큼 이격된 상태로 피사체를 촬영하여, 변위(disparity)를 가지도록 생성한 영상을 의미한다. 좌안 영상 및 우안 영상의 배치 순서는 동작 주파수 등에 따라 상이하게 결정될 수 있다. 즉, 좌안, 좌안, 우안, 우안, 좌안, 좌안, 우안, 우안 등과 같이 각 영상이 복수 개 반복 배치될 수도 있고, 그 사이에 블랭크 구간이 삽입될 수도 있다.
백라이트 유닛(130)은 영상 표시 패널(120)의 후면에 배치되어, 영상 표시 패널(120)로 백라이트를 제공한다. 백라이트 유닛(130)은 광원의 종류에 따라 다양한 유형으로 구분될 수 있다. 백라이트 유닛(130)에는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps), LED(Light Emitting diode), FFL(Flat Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamps) 등과 같은 다양한 종류의 광원이 사용될 수 있다. 실시 예에 따라, 이들 광원은 백라이트 유닛(130)의 전면에 걸쳐서 고르게 분포되는 직하형으로 구성될 수도 있고, 에지 부분에만 집중적으로 배치되는 직하형으로 구성될 수도 있다. 백라이트 유닛(130)에 대해서는 이미 공지된 바 있으므로, 그에 대한 세부적인 도시 및 설명은 생략한다.
위상 변환 패널(phase shift panel)(110)은 영상 표시 패널(120)에서 출력되는 빛의 편광 방향을 교번적으로 쉬프트시키는 동작을 수행한다. 즉, 위상 변환 패널(110)은 좌안 영상 및 우안 영상 중 어느 하나의 영상이 출력되는 시점부터는 제1 편광 상태로 쉬프트하고, 다른 하나의 영상이 출력되는 시점부터는 제2 편광 상태로 쉬프트할 수 있다. 제1 편광 상태 및 제2 편광 상태는 서로 90도의 각도차이를 가질 수 있다. 가령, 제1 편광 상태가 0도를 의미한다면, 제2 편광 상태는 90도를 의미하고, 제1 편광 상태가 -45도를 의미한다면 제2 편광 상태는 +45도를 의미한다.
쉬프트 동작은 위상 변환 패널(110)의 타입 또는 구성에 따라 상이한 방식으로 이루어질 수 있다.
일 예로, 위상 변환 패널(110)은 LCD 패널로 구성될 수 있다. 이 경우, 각 액정은 일 방향으로 배열되어 있다가 전계가 인가되면 그 전계의 크기 및 방향에 따라 이전 배열 방향과 수직한 방향으로 빛이 편광되도록 재 배열된다. 이에 따라, 빛의 편광 방향이 90도 각도로 변경되는 쉬프트 동작이 수행된다.
다른 예로, 위상 변환 패널(110)은 서로 90도의 편광 방향을 가지면서 나란히 배치되는 제1 편광기(polarizer) 및 제2 편광기를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 편광기 및 제2 편광기를 교번적으로 턴온/턴오프시켜, 편광 방향을 90도 각도로 변경하는 쉬프트 동작을 수행할 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(130)은 위상 변환 패널(110)이 쉬프트 동작을 완료하기 이전까지인 크로스토크 구간 동안에는 턴 오프 되고, 크로스토크 구간 이후의 안정화 구간 동안에는 턴 온 된다.
이러한 백라이트 유닛(130)의 구동은 3D 디스플레이 패널(100) 외부의 제어부(200)에 의해 제어될 수 있다.
제어부(200)는 백라이트 유닛(130) 제어 신호를 백라이트 유닛(130) 자체 또는 백라이트 유닛(130)을 구동하는 구동 회로(미도시)에 전달하여, 백라이트 유닛(130)이 크로스토크 구간 동안 턴오프되도록 제어한다. 이에 따라, 좌안 영상 및 우안 영상이 서로 겹치게 되는 구간 동안에는 백라이트가 제공되지 않아 화면이 왜곡되는 현상이 방지될 수 있다.
한편, 도 1에서는 제어부(200)가 3D 디스플레이 패널(100)의 외부에 마련된 것처럼 도시하였으나, 제어부(200)는 3D 디스플레이 패널(100) 내부에 함께 마련될 수도 있다. 또한, 백라이트 유닛(130)을 제외하고, 위상 변환 패널(110) 및 영상 표시 패널(120) 만으로 3D 디스플레이 패널(100)을 구성할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 디스플레이 장치의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 (a)는 180Hz의 동작 주파수에 따라 데이터 인에이블(Data Enable : DE) 구간이 형성되는 것을 나타낸다.
도 2의 (b)는 각 데이터 인에이블 구간 마다의 영상 표시 패널(120)의 동작을 나타낸다. 도 2의 (b)에 따르면, 영상 표시 패널(120)은 하나의 데이터 인에이블 구간에서 하나의 영상 프레임을 출력한다. 영상 프레임은 라인 단위로 순차적으로 주사된다. 따라서, 하나의 영상 프레임의 마지막 라인에 대한 주사가 개시되고 난 이후의 다음 데이터 인에이블 구간에서는 다시 첫번째 라인부터 다음 영상 프레임이 출력된다. 이 경우, 좌안 영상(L)이 기 설정된 개수의 프레임만큼 출력되고 나면, 그 다음 데이터 인에이블 구간에서는 우안 영상(R)을 출력한다. 이와 같은 타입 스위칭은 위상 변환 패널(110)의 동작 주파수와, 영상 표시 패널(120)의 동작 주파수 간의 차이에 따라 하나의 데이터 인에이블 구간 내에 이루어질 수 있다. 즉, 도 2의 (b)에 따르면, 두번째 데이터 인에이블 구간 중간에 우안 영상(R)의 출력이 개시되게 된다. 그 이후에, 5번째 데이터 인에이블 구간 중간에 다시 좌안 영상(L)의 출력이 개시된다.
위상 변환 패널(110)은 좌안 영상 및 우안 영상의 출력 시점에 맞추어 빛의 편광 방향을 바꾸는 쉬프트 동작을 수행한다. 구체적인 예를 들면, 위상 변환 패널(110)은 우안 영상의 출력이 개시되면 그에 맞추어 +90 편광을 만들어서, 사용자가 착용한 안경의 글래스 중 +90 편광만 통과시키는 우측 글래스를 통해서만 빛이 전달되도록 한다. 이 경우, 좌측 글래스에서는 빛이 전달되지 않는다. 반면, 좌안 영상의 출력이 개시되면 그에 맞추어 0도 편광을 만들어서, 0도 편광만 통과시키는 좌측 글래스를 통해서만 빛이 전달되도록 하고, 우측 글래스를 통과하는 빛은 차단시킨다.
도 2의 (d)는 위상 변환 패널(110)로 공급되는 제어 신호의 형태를 나타내고, 도 2의 (c)는 그 제어 신호에 의한 위상 변환 패널(110)의 쉬프트 상태를 나타낸다. 도 2의 (c)에 따르면, 위상 변환 패널(110)은 쉬프트가 개시된 시점부터 어느 정도 이상 쉬프트가 이루어지는 시점까지는 좌안 영상의 빛과 우안 영상의 빛이 모두 출력될 수 있는 크로스토크 구간을 가지게 된다. 크로스토크 구간 이후에는 좌안 영상의 빛과 우안 영상의 빛 중 어느 하나가 차단되는 안정화 구간을 가지게 된다.
도 2의 (e)에 따르면, 백라이트 유닛(130)은 크로스토크 구간 동안에는 턴-오프되고, 안정화 구간 동안에는 턴-온 된다. 따라서, 크로스토크 구간 동안에 좌안 영상 및 우안 영상이 겹치게 되는 현상은 방지되고, 안정화 구간 동안에는 현재 영상 표시 패널(120)에 표시되고 있는 영상의 빛이 그대로 시청자 측으로 투사되게 된다. 백라이트 유닛(130)은 안정화 구간이 지나고 다시 위상 변환 패널(110)의 쉬프트 동작이 개시되면 다시 턴-온 된다.
도 2에 도시된 바와 같이 영상 표시 패널(120)은 180Hz의 동작 주파수에 맞추어 좌안 영상 및 우안 영상을 출력하게 되지만, 위상 변환 패널(110)은 그보다 상대적으로 낮은 동작 주파수에 맞추어 쉬프트 동작을 수행하게 된다. 구체적으로는, 위상 변환 패널(110)의 동작 주파수는 120Hz이고, 상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 180Hz, 240Hz, 360Hz, 480Hz 등이 될 수 있다.
이와 같이 위상 변환 패널(110)의 동작 주파수를 영상 표시 패널(120)의 동작 주파수보다 상대적으로 낮게 설정하게 되면, 안정화 구간을 일정 길이 이상 확보될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 위상 변환 패널(110)의 동작 주파수는 영상 표시 패널(120)의 동작 주파수보다 작게 설정되게 되지만, 영상 표시 패널(120)의 영상 표시 시점과 동일한 시점부터 쉬프트를 개시할 수 있다. 즉, 영상 표시 패널(120)의 수직 동기 시점에 맞추어 쉬프트를 최초 개시할 수 있다. 이 경우, 동작 주파수가 상이하여 수직 동기를 매번 맞추지는 못하지만, 일정 시간이 경과되면 다시 수직 동기가 맞게 된다. 일 예로, 위상 변환 패널(110)의 동작 주파수가 120Hz이고, 영상 표시 패널(120)의 동작 주파수가 180Hz라면, 영상 표시 패널(120)에서 네번째 프레임이 출력되는 시점에 위상 변환 패널(110)은 3번째 쉬프트 동작을 수행하게 된다.
한편, 안정화 구간을 좀 더 길게 확보하기 위해서는 위상 변환 패널(110)을 오버드라이브시킬 수도 있다. 즉, 위상 변환 패널(110)이 LCD로 구현된 경우, 액정은 전압에 따라 구동되기 때문에 전압이 높을수록 응답속도가 빨라진다. 따라서, 쉬프트 동작을 개시한 시점부터 기 설정된 시간 동안 일반적인 상태보다 높은 전압, 즉, 오버 드라이브 전압을 위상 변환 패널(110)로 인가하게 되면, 크로스토크 구간이 상대적으로 짧아지게 되어 안정화 구간이 길어진다.
오버 드라이브 전압의 크기는 임의로 설정될 수 있다. 일 예로, 위상 변환 패널(110)이 풀화이트(full white) 상태가 될 때의 전압을 오버드라이브 전압으로 활용하여 인가한 후, 일정 시간이 경과하면 정상적인 크기의 유지 전압을 인가하도록 할 수 있다. 즉, 255 계조의 특성을 가지는 위상 변환 패널(110)이라면, 255 계조를 표현하기 위한 전압을 오버드라이브 전압으로 공급하고, 이후에는 240 계조에 해당하는 전압을 유지 전압으로 공급할 수 있다.
도 3은 위상 변환 패널(110)을 오버드라이브하기 위한 제어 신호 및 그에 따른 위상 변환 패널(110)의 쉬프트 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3의 (a)에 따르면, 제어 신호는 + 오버 드라이브 전압 크기만큼 라이징된 후 일정 시간이 경과되면 유지 전압 수준으로 강하된다. 이후, 다음 쉬프트 구간 시에는 기준 전압인 Vcom 수준으로 더 많이 폴링되고 다시 일정 시간이 경과되면 조금 증대시킨다. 다음 주기에서는 기준 전압을 기준으로 리버스 형태의 제어 신호를 공급하여, 쉬프트 동작을 수행한다. 도 3에서 기준 전압 Vcom을 기준으로 높은 값을 가지는 구간 및 낮은 값을 가지는 구간에서는 위상 변환 패널(110)의 액정이 이동되어 블랙 상태가 된다. 즉, 제1 편광 상태가 된다. 반면, 기준 전압 Vcom 수준으로 맞추어지는 구간에서는 위상 변환 패널(110)의 액정이 원 상태로 복귀하여 화이트 상태가 된다. 즉, 제1 편광 상태에 수직하게 편광되는 제2 편광 상태가 된다. 이와 같이, 기준 전압을 기준으로 +, - 값을 가지는 제어 신호를 이용하게 되면, 액정에 반대 극성의 전압을 교번적으로 인가하게 되므로, 액정의 열화 속도도 최소화시킬 수 있다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 오버 드라이브 전압을 이용하면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 위상 변환 패널(110)이 좀 더 빨리 안정화 구간으로 진입하게 된다.
도 4는 오버 드라이브를 실시하였을 때의 3D 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서 (a), (b)는 도 2와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 4의 (c)에 따르면, 오버 드라이브로 인하여 크로스토크 구간이 상대적으로 짧아지고, 안정화 구간이 상대적으로 길어진 상태임을 알 수 있다.
이에 따라, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 백라이트 유닛(130)의 턴-온 시간이 도 2에 비해 더 길어지게 된다.
한편, 이상과 같은 여러 실시 예들에서, 위상 변환 패널(110)은 복수의 세그먼트로 구분되어 쉬프트 동작을 수행하는 것이 아니라, 하나의 프레임 단위로 쉬프트 동작을 수행한다. 하나의 위상 변환 패널(110)을 복수의 세그먼트로 구분하고, 영상 표시 패널(120)의 영상 표시 정도에 따라 세그먼트들의 쉬프트 동작을 상이하게 개시하게 되면, 세그먼트 들 간의 경계면이 띠(line)의 형태로 보이게 될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 여러 실시 예들에서는 위상 변환 패널(110)은 하나의 프레임 단위로 한번의 쉬프트를 수행하게 된다.
도 5는 프레임 단위로 위상 변환 패널이 쉬프트 동작을 수행하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (a)에 따르면, 하나의 위상 변환 패널(110)을 세개의 세그먼트로 구분하여 쉬프트시키는 과정을 나타낸다. 이에 따르면, 위상 변환 패널(110)의 첫번째 세그먼트 부분을 쉬프트 시킨 후, 일정 시간이 경과하게 되면 두번째 세그먼트, 세번째 세그먼트 등을 순차적으로 쉬프트시킨다.
반면, 도 5의 (b)에 따르면, 하나의 위상 변환 패널(110)은 하나의 프레임이 출력되는 동안 쉬프트시킨다. 이에 따라, 세그먼트들 간의 경계면이 띠 형태로 보이게 되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 디스플레이 장치의 세부 구성의 일 예를 나타내는 블럭도이다. 도 6에 따르면, 3D 디스플레이 장치는 위상 변환 패널(110), 영상 표시 패널(120), 백라이트 유닛(130), 위상 변환 패널 구동부(310), 패널 구동부(320), 백라이트 구동부(330), 제어부(200)를 포함한다.
위상 변환 패널(110), 영상 표시 패널(120), 백라이트 유닛(130)에 대한 설명은 도 1과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
위상 변환 패널 구동부(310)는 위상 변환 패널(110)의 쉬프트 동작을 제어하는 구성이다. 위상 변환 패널 구동부(310)는 위상 변환 패널(110)을 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다. 제어 신호는 제어 펄스의 형태로 위상 변환 패널(110)로 인가될 수 있다. 이 경우, 위상 변환 패널(110)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 제어 신호를 생성하여 공급함으로써, 위상 변환 패널(110)을 오버드라이브시킬 수 있다.
패널 구동부(320)는 영상 표시 패널(120)의 동작을 제어하는 구성이다. 구체적으로, 패널 구동부(320)는 이미지 프로세서(미도시)에서 처리된 이미지를 영상 표시 패널(120) 내의 각 액정을 통해 표시하기 위하여 어드레스 전압, 데이터 전압 등과 같은 각종 제어 신호를 공급한다.
백라이트 구동부(330)는 백라이트 유닛(130)을 구동시키기 위한 구성이다. 백라이트 구동부(330)는 백라이트 유닛(130)이 위상 변환 패널(110)의 크로스토크 구간 동안에는 턴-오프되고, 위상 변환 패널(110)이 안정화 구간에 있는 동안에는 턴-온되도록 제어한다.
도 6에서 위상 변환 패널 구동부(310), 패널 구동부(320), 백라이트 구동부(330) 등의 동작은 제어부(200)에 의해 제어될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 3D 디스플레이 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7에 따르면, 3D 디스플레이 장치는 영상 표시 패널의 구동에 따라 위상 변환 패널이 편광 방향을 변경하는 쉬프트 동작을 수행한다(S710). 이 경우, 실시 예에 따라서는 쉬프트 동작이 개시된 시점부터 일정 시간 동안에는 위상 변환 패널을 오버드라이브시켜서 크로스토크 구간이 짧아지도록 할 수 있다. 또한, 위상 변환 패널은 하나의 프레임 단위로 쉬프트 동작을 수행하도록 구현할 수 있다.
이에 따라 쉬프트 동작이 개시되어 크로스토크 구간이 되면(S720 : Y), 백라이트 유닛을 턴-오프시킨다(S730).
이후에 크로스토크 구간이 경과되어 안정화 구간이 되면(S720 : N), 백라이트 유닛을 턴온시킨다(S740).
그리고 나서, 다시 쉬프트 동작을 수행하여야 하는 조건이 도래한다면(S750 : Y) 상술한 단계들을 반복적으로 수행한다. 반면, 영상 출력이 종료되어 쉬프트 동작을 수행할 필요가 없어지면, 동작을 정지한다((S750 : N).
이상과 같이, 위상 변환 패널 및 백라이트 유닛을 영상 표시 패널의 영상 표시 상태 및 위상 변환 패널의 쉬프트 상태 등을 고려하여 적절히 제어하여, 편광 방식의 3D 디스플레이 장치에서도 좌안 영상 및 우안 영상이 서로 겹쳐서 보이는 현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 프레임 단위로 쉬프트 동작을 수행하여 화면에 띠와 같은 노이즈가 표시되는 것을 방지할 수도 있다.
한편, 이상과 같은 구동 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드는 다양한 유형의 기록 매체에 저장될 수 있다. 구체적으로는, RAM(Random Access Memory), 플레시메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, 메모리 카드, USB 메모리, CD-ROM 등과 같이, 단말기에서 판독 가능한 다양한 유형의 기록 매체에 저장되어 있을 수 있다.
이에 따라, 3D 디스플레이 장치에, 상술한 프로그램 코드가 기록된 기록 매체가 연결되거나 탑재된다면, 상술한 구동 방법이 지원될 수 있게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 위상 변환 패널 120 : 영상 표시 패널
130 : 백라이트 유닛 200 : 제어부
310 : 위상 변환 패널 구동부 320 : 패널 구동부
330 : 백라이트 구동부

Claims (16)

  1. 영상을 표시하는 영상 표시 패널;
    상기 영상 표시 패널에서 출력되는 빛의 편광 방향을 교번적으로 쉬프트시키는 위상 변환 패널;
    백라이트를 제공하는 백라이트 유닛; 및,
    상기 위상 변환 패널이 쉬프트 동작을 수행하는 크로스토크 구간 동안 상기 백라이트 유닛을 턴 오프시키고, 상기 크로스토크 구간 이후의 안정화 구간 동안 상기 백라이트 유닛을 턴 온시키는 제어부;를 포함하는 3D 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 상기 위상 변환 패널의 동작 주파수보다 큰 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위상 변환 패널은 프레임 단위로 상기 쉬프트 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 변환 패널이 상기 쉬프트 동작을 개시한 시점부터 기 설정된 시간 동안 상기 위상 변환 패널을 오버 드라이브시키는 위상 변환 패널 구동부;를 더 포함하는 3D 디스플레이 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 변환 패널의 동작 주파수는 120Hz이고, 상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 180Hz, 240Hz, 360Hz 및 480Hz 중 하나인 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 표시 패널은 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 출력하고,
    상기 위상 변환 패널은 상기 좌안 영상이 출력되는 시점부터는 제1 편광 상태로 쉬프트하고, 상기 우안 영상이 출력되는 시점부터는 상기 제1 편광 상태에 수직한 제2 편광 상태로 쉬프트하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 장치.
  7. 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 출력하는 영상 표시 패널;
    상기 좌안 영상이 출력되는 시점부터는 제1 편광 상태로 쉬프트하고, 상기 우안 영상이 출력되는 시점부터는 제2 편광 상태로 쉬프트하는 위상 변환 패널;
    상기 위상 변환 패널이 쉬프트 동작을 수행하는 크로스토크 구간 동안 턴-오프되고, 상기 크로스토크 구간 이후의 안정화 구간 동안 턴-온되는 백라이트 유닛;를 포함하는 3D 디스플레이 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 상기 위상 변환 패널의 동작 주파수보다 큰 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 위상 변환 패널은 프레임 단위로 상기 쉬프트 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 패널.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 변환 패널은,
    상기 쉬프트 동작을 개시한 시점부터 기 설정된 시간 동안 오버 드라이브되는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 패널.
  11. 제7항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 변환 패널의 동작 주파수는 120Hz이고, 상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 180Hz, 240Hz, 360Hz 및 480Hz 중 하나인 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 패널.
  12. 영상 표시 패널, 상기 영상 표시 패널에서 출력되는 빛의 편광 방향을 교번적으로 쉬프트시키는 위상 변환 패널 및 백라이트 유닛을 구비한 3D 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 영상 표시 패널이 쉬프트 동작을 수행하는 크로스토크 구간 동안 상기 백라이트 유닛을 턴-오프시키는 단계;
    상기 위상 표시 패널이 상기 쉬프트 동작을 완료하여 안정화 구간으로 들어가면, 상기 백라이트 유닛을 턴 온시키는 단계;를 포함하는 3D 디스플레이 장치의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 위상 표시 패널은 프레임 단위로 상기 쉬프트 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 장치의 구동 방법.
  14. 제12항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 변환 패널이 상기 쉬프트 동작을 개시하면, 기 설정된 시간 동안 상기 위상 변환 패널을 오버 드라이브시키는 단계;를 더 포함하는 3D 디스플레이 장치의 구동 방법.
  15. 제12항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 변환 패널의 동작 주파수는 120Hz이고, 상기 영상 표시 패널의 동작 주파수는 180Hz, 240Hz, 360Hz 및 480Hz 중 하나인 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 장치의 구동 방법.
  16. 제12항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 표시 패널이 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 출력하는 단계;
    상기 좌안 영상이 출력되는 시점부터는 상기 위상 변환 패널이 제1 편광 상태로 쉬프트하고, 상기 우안 영상이 출력되는 시점부터는 상기 위상 변환 패널이 상기 제1 편광 상태에 수직한 제2 편광 상태로 쉬프트하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이 장치의 구동 방법.
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