KR20120111649A

KR20120111649A - 액정 렌즈 구동 방법, 이를 수행하기 위한 액정 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치

Info

Publication number: KR20120111649A
Application number: KR1020110030267A
Authority: KR
Inventors: 정지웅; 김주영; 박철우; 박문산
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-10-10
Also published as: KR101811642B1; US20120249506A1; US9341871B2

Abstract

액정 렌즈의 구동 방법은 2차원 모드 및 3차원 모드를 포함하는 구동 모드를 판단하는 단계 및 3차원 모드에서 복수의 단위 렌즈들을 포함하는 액정 렌즈의 단위 렌즈들을 서로 다른 타이밍으로 구동하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 2차원 영상 및 3차원 영상을 효과적으로 표시할 수 있다.

Description

액정 렌즈 구동 방법, 이를 수행하기 위한 액정 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치 {METHOD OF DRIVING LIQUID CRYSTAL LENS, LIQUID CRYSTAL MODULE FOR PERFORMING THE SAME AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 액정 렌즈의 구동 방법, 이를 수행하기 위한 액정 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2차원 영상 및 3차원 영상을 표시하기 위한 액정 렌즈의 구동 방법, 이를 수행하기 위한 액정 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 2차원 영상을 표시한다. 최근 게임, 영화 등과 같은 분야에서 3차원 영상에 대한 수요가 증가함에 따라, 상기 액정 표시 장치를 이용하여 3차원 영상을 표시한다.

일반적으로, 사람의 두 눈을 통한 양안시차(binocular parallax)의 원리를 이용하여 입체 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 사람의 두 눈은 일정 정도 떨어져 존재하기 때문에 각각의 눈으로 다른 각도에서 관찰한 영상은 뇌에 입력된다.

상기 양안시차를 이용하는 방식으로는, 안경 방식(stereoscopic)과 비안경 방식(autostereoscopic)이 있다. 상기 안경 방식은 애너그러프(anaglyph) 방식 및 셔터 안경(Shutter Glass) 방식 등이 있다. 상기 비안경 방식은 배리어 방식, 렌티큘라(lenticular) 방식 및 액정 렌즈 방식 등이 있다.

상기 액정 렌즈 방식에서는 액정 패널을 이용하여 광을 굴절시키는 렌즈를 구현한다. 액정 렌즈는 렌즈 전극을 포함하는 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향하며 공통 전극을 포함하는 제2 기판 및 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 개제되는 액정층을 포함한다. 상기 액정 패널의 상기 제1 및 제2 기판들에 전압을 인가하면 상기 액정층의 액정 분자들의 배열이 조절된다. 상기 액정 분자들의 배열을 적절히 조절하면 상기 액정 패널은 렌즈의 기능을 할 수 있다.

상기 액정 렌즈의 대형화 추세에 따라, 상기 렌즈 전극 및 공통 전극의 응답 시간 지연, 상기 렌즈 전극 및 공통 전극 간의 커플링 현상 등이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 상기 렌즈 전극들에 인가되는 구동 전류가 증가하는 문제점 등이 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 2차원 영상 및 3차원 영상을 효과적으로 표시하기 위한 액정 렌즈의 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 액정 렌즈의 구동 방법을 수행하는 데에 적합한 액정 렌즈 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 액정 렌즈 모듈을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 액정 렌즈의 구동 방법은 2차원 모드 및 3차원 모드를 포함하는 구동 모드를 판단하는 단계 및 상기 3차원 모드에서 복수의 단위 렌즈들을 포함하는 액정 렌즈의 상기 단위 렌즈들을 서로 다른 타이밍으로 구동하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단위 렌즈들을 구동하는 단계는 서로 다른 타이밍을 갖는 렌즈 제어 신호들을 생성하는 단계 및 상기 렌즈 제어 신호들을 복수의 렌즈 전극들과 연결되는 각각의 렌즈 구동 칩들에 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단위 렌즈들을 구동하는 단계는 렌즈 전극의 제1 단에 렌즈 전압을 출력하고, 상기 렌즈 전극의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에 렌즈 전압을 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단위 렌즈들을 구동하는 단계는 공통 전압을 생성하는 단계 및 상기 공통 전압을 공통 전극에 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 공통 전압을 생성하는 단계는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 선택할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공통 전압을 생성하는 단계는 입력 영상 데이터의 수직 동기 신호 및 반전 신호를 이용하여 상기 제1, 제2 및 제3 전압들을 선택할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전압은 정상 상태의 공통 전압이고, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 크며, 상기 제3 전압은 상기 제1 전압보다 작을 수 있다. 상기 제2 전압은 렌즈 전극에 인가되는 렌즈 전압의 폴링 에지에서 출력될 수 있다. 상기 제3 전압은 상기 렌즈 전압의 라이징 에지에서 출력될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 액정 렌즈의 구동 방법은 상기 구동 모드에 따라 광원 구동 전압의 레벨을 선택적으로 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 3차원 모드의 상기 광원 구동 전압은 상기 2차원 모드의 광원 구동 전압보다 클 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단위 렌즈들을 구동하는 단계는 공통 전압을 생성하는 단계 및 상기 공통 전압을 공통 전극에 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 2차원 모드에서 상기 공통 전압을 0V로 설정할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 액정 렌즈 모듈은 액정 렌즈 및 제어부를 포함한다. 상기 액정 렌즈는 복수의 렌즈 전극들을 포함하는 제1 기판, 공통 전극을 포함하는 제2 기판, 및 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 개제된 액정층에 의해 형성되는 복수의 단위 렌즈들을 포함한다. 상기 제어부는 2차원 모드 및 3차원 모드를 포함하는 구동 모드를 판단한다. 상기 제어부는 상기 3차원 모드에서 상기 단위 렌즈들을 서로 다른 타이밍으로 구동한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 서로 다른 타이밍을 갖는 렌즈 제어 신호들을 생성할 수 있다. 상기 제어부는 상기 렌즈 제어 신호들을 상기 렌즈 전극들과 연결되는 각각의 렌즈 구동 칩들에 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 액정 렌즈 모듈은 상기 제1 기판의 제1 변에 인접하여 배치되는 제1 렌즈 구동부 및 상기 제1 기판의 제2 변에 인접하여 배치되는 제2 렌즈 구동부를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 렌즈 구동부는 상기 렌즈 전극의 제1 단에 렌즈 전압을 출력하고, 상기 제2 렌즈 구동부는 상기 렌즈 전극의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에 렌즈 전압을 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 공통 전압을 생성하여 상기 공통 전극에 출력할 수 있다. 상기 공통 전압은 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압 중 선택적으로 생성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 입력 영상 데이터의 수직 동기 신호 및 반전 신호를 이용하여 상기 제1, 제2 및 제3 전압들을 선택할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전압은 정상 상태의 공통 전압이고, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 크며, 상기 제3 전압은 상기 제1 전압보다 작을 수 있다. 상기 제2 전압은 상기 렌즈 전극에 인가되는 렌즈 전압의 폴링 에지에서 출력될 수 있다. 상기 제3 전압은 상기 렌즈 전압의 라이징 에지에서 출력될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동 모드에 따라 광원 구동 전압의 레벨을 선택적으로 결정하는 디밍부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 공통 전압을 생성하여 상기 공통 전극에 출력할 수 있다. 상기 2차원 모드에서 상기 공통 전압을 0V로 설정할 수 있다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 광원부, 액정 렌즈 및 제어부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시한다. 상기 광원부는 상기 표시 패널에 광을 공급한다. 상기 액정 렌즈는 상기 표시 패널 상에 배치된다. 상기 액정 렌즈는 복수의 렌즈 전극들을 포함하는 제1 기판, 공통 전극을 포함하는 제2 기판, 및 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 개제된 액정층에 의해 형성되는 복수의 단위 렌즈들을 포함한다. 상기 제어부는 2차원 모드 및 3차원 모드를 포함하는 구동 모드를 판단한다. 상기 제어부는 상기 3차원 모드에서 상기 단위 렌즈들을 서로 다른 타이밍으로 구동한다.

이와 같은 액정 렌즈의 구동 방법, 이를 수행하기 위한 액정 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치에 따르면, 2차원 영상 및 3차원 영상을 효과적으로 표시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 액정 렌즈의 제1 기판 및 렌즈 구동부를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 제1 렌즈 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 3의 제1 서브 구동 칩을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 5의 신호 생성부에서 생성되는 렌즈 제어 신호 및 도 5의 전원 생성부에서 생성되는 렌즈 전원 전류를 나타내는 파형도이다.
도 8은 도 5의 공통 전압 생성부의 동작을 나타내는 개념도이다.
도 9는 도 2의 렌즈 구동 칩에서 출력되는 렌즈 전압 및 도 5의 공통 전압 생성부에서 생성되는 공통 전압을 나타내는 파형도이다.
도 10은 도 4의 디밍부의 동작을 나타내는 개념도이다.
도 11은 도 5의 공통 전압 생성부 및 상기 공통 전압 생성부에 연결되는 공통 전압 차단부를 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 11의 공통 전압 차단부의 동작을 나타내는 개념도이다.
도 13은 도 4의 영상 처리부에서 판단되는 구동 모드, 도 2의 렌즈 구동 칩에서 출력되는 렌즈 전압 및 도 11의 공통 전압 차단부를 통과하는 공통 전압을 나타내는 파형도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 표시 장치는 광원 모듈, 표시 패널 모듈 및 액정 렌즈 모듈을 포함한다. 상기 광원 모듈은 광원부(100), 광원 제어부 및 광원 구동부(500)를 포함한다. 상기 표시 패널 모듈은 표시 패널(200), 패널 제어부 및 패널 구동부(600)를 포함한다. 상기 액정 렌즈 모듈은 액정 렌즈(300), 렌즈 제어부 및 렌즈 구동부(700)를 포함한다.

상기 표시 장치는 광원부(100), 표시 패널(200), 액정 렌즈(300), 제어부(400), 광원 구동부(500), 패널 구동부(600) 및 렌즈 구동부(700)를 포함한다.

상기 광원부(100)는 상기 표시 패널(200)에 광을 제공한다. 상기 광원부(100)는 광을 발생시키는 광원을 포함한다. 예를 들어, 상기 광원은 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL), 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp, EEFL), 평판 형광램프(flat fluorescent lamp, FFL), 발광 다이오드(light emitting diode, LED)를 포함할 수 있다. 상기 광원부(100)는 백라이트 어셈블리일 수 있다.

상기 광원부(100)는 상기 표시 패널(200)의 하부에 배치되어, 상기 표시 패널(200)로 광을 제공하는 직하형 광원부일 수 있다. 상기 광원부(100)는 상기 표시 패널(200)의 측변에 대응하게 배치되어, 표시 패널(200)로 광을 제공하는 에지형 광원부일 수 있다. 상기 광원부(100)가 에지형 광원부인 경우 상기 광원부(100)는 도광판(미도시)을 더 포함할 수 있다.

상기 표시 패널(200)은 상기 광원부(100) 상에 배치된다. 상기 표시 패널(200)은 제1 패널 기판(210) 및 제2 패널 기판(220)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 패널 기판들(210, 220) 사이에는 액정층(미도시)이 개제된다.

상기 표시 패널(200)은 복수의 게이트 배선들(미도시), 복수의 데이터 배선들(미도시) 및 상기 게이트 배선들과 상기 데이터 배선들 각각에 연결되는 복수의 화소들(미도시)을 포함한다.

각 화소는 스위칭 소자(미도시), 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된 액정 캐패시터(미도시) 및 스토리지 캐패시터(미도시)를 포함한다.

상기 제1 패널 기판(210) 상에 상기 게이트 배선들, 상기 데이터 배선들, 화소 전극들(미도시), 스토리지 전극들(미도시)이 배치되고, 상기 제2 패널 기판(220) 상에 공통 전극(미도시)이 배치될 수 있다.

상기 표시 패널(200)은 2차원 모드에서 2차원 영상을 표시할 수 있다. 상기 표시 패널(200)은 3차원 모드에서 3차원 영상을 표시할 수 있다.

상기 액정 렌즈(300)는 상기 표시 패널(200) 상에 배치된다. 상기 액정 렌즈(300)는 제1 기판(310) 및 제2 기판(320)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 기판들(310, 320) 사이에는 액정층(미도시)이 개제된다.

상기 액정 렌즈(300)는 복수의 단위 렌즈들을 포함한다. 상기 단위 렌즈들은 제1 방향(D1)을 따라 배치된다. 각각의 단위 렌즈들은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)을 따라 연장된다. 상기 단위 렌즈들은 상기 제2 방향(D2)으로부터 일정 각도로 기울어져 연장될 수 있다.

상기 제1 기판(310) 상에는 복수의 렌즈 전극들이 배치된다. 상기 제2 기판(320) 상에는 공통 전극이 배치된다.

상기 렌즈 전극들 및 상기 공통 전극은 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO)을 포함할 수 있다.

상기 렌즈 전극들 및 상기 공통 전극에 구동 전압이 인가되면, 상기 액정층의 액정 분자들의 배열이 조절되어 상기 액정 렌즈(300)는 렌즈의 굴절률 분포를 갖는다.

상기 액정 렌즈(300)는 2차원 모드 또는 3차원 모드로 구동된다. 예를 들면, 상기 2차원 모드에서 상기 액정 렌즈(300)는 상기 표시 패널(200)로부터 제공된 영상을 굴절 없이 그대로 통과시킨다. 따라서, 관찰자는 2차원 영상을 시인한다.

상기 3차원 모드에서 상기 액정 렌즈(300)는 렌즈로 동작하여 상기 표시 패널(200)로부터 제공된 영상을 굴절시키다. 따라서, 관찰자는 3차원 영상을 시인한다.

상기 제어부(400)는 외부로부터 입력 영상 데이터, 입력 렌즈 데이터 및 입력 제어 신호를 수신한다.

상기 입력 영상 데이터는 2차원 영상 데이터 및 3차원 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 렌즈 데이터는 상기 액정 렌즈(300)의 굴절률을 나타내기 위해 상기 렌즈 전극들에 제공되는 전압일 수 있다. 상기 입력 제어 신호는 마스터 클럭 신호, 수직 동기 신호, 반전 신호 등을 포함할 수 있다.

상기 제어부(400)는 상기 입력 영상 데이터를 기초로 상기 2차원 모드 및 상기 3차원 모드를 포함하는 구동 모드를 판단할 수 있다. 이와는 달리, 상기 제어부(400)는 상기 구동 모드를 외부로부터 수신할 수 있다.

상기 제어부(400)는 상기 광원 제어부, 상기 패널 제어부 및 상기 렌즈 제어부를 포함한다. 상기 광원 제어부, 상기 패널 제어부 및 상기 렌즈 제어부는 논리적으로(logically) 구분될 뿐 물리적으로는(physically) 구분되지 않을 수 있다.

상기 광원 제어부는 광원 제어 신호를 생성하여 상기 광원 구동부(500)에 출력한다. 상기 광원 제어부는 상기 구동 모드에 따라 서로 다른 광원 제어 신호를 생성할 수 있다.

상기 패널 제어부는 상기 구동 모드, 상기 입력 제어 신호 및 상기 입력 영상 데이터를 기초로 패널 제어 신호 및 패널 데이터 신호를 생성하여 패널 구동부(600)에 출력한다.

상기 패널 제어 신호는 상기 표시 패널(200)의 게이트 구동부의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제1 제어 신호 및 상기 표시 패널(200)의 데이터 구동부의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제2 제어 신호들을 포함할 수 있다.

상기 렌즈 제어부는 상기 구동 모드, 상기 입력 제어 신호 및 상기 입력 렌즈 데이터를 기초로 렌즈 제어 신호 및 렌즈 데이터 신호를 생성하여 상기 렌즈 구동부(700)에 출력한다.

상기 렌즈 제어 신호는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.

상기 제어부(400)에 대해서는 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.

상기 광원 구동부(500)는 상기 광원 제어 신호를 수신한다. 상기 광원 구동부(500)는 상기 광원을 구동하기 위한 광원 구동 전압을 생성하여 상기 광원부(100)에 출력한다. 상기 광원 구동부(500)는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.

상기 광원 구동부(500)는 상기 광원부(100)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 광원 구동부(500)는 수납 용기(미도시)의 외부에 상기 수납 용기의 하면과 마주보게 배치될 수 있다.

상기 패널 구동부(600)는 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함한다.

상기 게이트 구동부는 상기 패널 제어부로부터 상기 제1 제어 신호를 수신한다. 상기 게이트 구동부는 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 표시 패널(200)의 게이트 배선들을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 배선들에 순차적으로 출력한다.

상기 게이트 구동부는 게이트 인쇄 회로 기판(610) 및 게이트 구동 칩(620)을 포함할 수 있다. 상기 게이트 인쇄 회로 기판(610)은 상기 제어부(400)에 연결된다. 상기 게이트 인쇄 회로 기판(610)은 케이블 또는 배선을 통해 상기 제어부(400)에 연결될 수 있다. 상기 게이트 구동 칩(620)은 상기 게이트 인쇄 회로 기판(610) 및 상기 표시 패널(200)의 상기 제1 패널 기판(210)을 연결하는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, TCP) 상에 배치될 수 있다.

이와는 달리, 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널(200)에 직접 실장될 수 있다. 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널(200)에 집적될 수도 있다.

상기 데이터 구동부는 상기 패널 제어부로부터 상기 패널 데이터 신호 및 상기 제2 제어 신호를 수신한다. 상기 데이터 구동부는 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 아날로그 형태의 데이터 전압들로 변환한다. 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 전압들을 상기 표시 패널(200)의 데이터 배선들에 순차적으로 출력한다.

상기 데이터 구동부는 패널 데이터 인쇄 회로 기판(630) 및 패널 데이터 구동 칩(640)을 포함할 수 있다. 상기 패널 데이터 인쇄 회로 기판(630)은 상기 제어부(400)에 연결된다. 상기 패널 데이터 인쇄 회로 기판(630)은 케이블 또는 배선을 통해 상기 제어부(400)에 연결될 수 있다. 상기 패널 데이터 구동 칩(640)은 상기 패널 데이터 인쇄 회로 기판(630) 및 상기 표시 패널(200)의 상기 제1 패널 기판(210)을 연결하는 테이프 캐리어 패키지 상에 배치될 수 있다.

이와는 달리, 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널(200)에 직접 실장될 수 있다. 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널(200)에 집적될 수도 있다.

상기 렌즈 구동부(700)는 상기 렌즈 제어부로부터 상기 렌즈 데이터 신호 및 상기 렌즈 제어 신호를 수신한다. 상기 렌즈 구동부(700)는 상기 렌즈 제어 신호에 응답하여 상기 렌즈 데이터 신호를 아날로그 형태의 렌즈 전압들로 변환한다. 상기 렌즈 구동부(700)는 상기 렌즈 전압들을 상기 액정 렌즈(300)의 렌즈 전극들에 순차적으로 출력한다.

상기 렌즈 구동부(700)는 상기 액정 렌즈(300)의 제1 변에 이웃하여 배치되는 제1 렌즈 구동부 및 상기 액정 렌즈(300)의 상기 제1 변과 마주보는 제2 변에 이웃하여 배치되는 제2 렌즈 구동부를 포함한다.

상기 제1 렌즈 구동부는 제1 렌즈 인쇄 회로 기판(710) 및 제1 렌즈 구동 칩(720)을 포함할 수 있다. 상기 제1 렌즈 인쇄 회로 기판(710)은 상기 제어부(400)에 연결된다. 상기 제1 렌즈 인쇄 회로 기판(710)은 케이블 또는 배선을 통해 상기 제어부(400)에 연결될 수 있다. 상기 제1 렌즈 구동 칩(640)은 상기 렌즈 인쇄 회로 기판(710) 및 상기 액정 렌즈(300)의 상기 제1 기판(310)을 연결하는 테이프 캐리어 패키지 상에 배치될 수 있다.

상기 제2 렌즈 구동부는 제2 렌즈 인쇄 회로 기판(730) 및 제2 렌즈 구동 칩(740)을 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈 인쇄 회로 기판(730)은 상기 제어부(400)에 연결된다. 상기 제2 렌즈 인쇄 회로 기판(730)은 케이블 또는 배선을 통해 상기 제어부(400)에 연결될 수 있다. 상기 제2 렌즈 구동 칩(740)은 상기 렌즈 인쇄 회로 기판(730) 및 상기 액정 렌즈(300)의 상기 제1 기판(310)을 연결하는 테이프 캐리어 패키지 상에 배치될 수 있다.

이와는 달리, 상기 제1 및 제2 렌즈 구동부들은 상기 액정 렌즈(300)에 직접 실장될 수 있다. 상기 제1 및 제2 렌즈 구동부들은 상기 액정 렌즈(300)에 집적될 수도 있다.

도 3은 도 1의 액정 렌즈(300)의 제1 기판(310) 및 렌즈 구동부(700)를 나타내는 평면도이다.

상기 제1 기판(310) 상에는 복수의 렌즈 전극들이 배치된다. 상기 렌즈 전극들은 서로 다른 폭을 가질 수 있다. 상기 렌즈 전극들은 하나의 단위 렌즈를 형성하기 위한 그룹을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 그룹 내에서 가장 자리의 상기 렌즈 전극들은 상대적으로 좁은 폭을 갖고, 중심부의 상기 렌즈 전극들은 상대적으로 넓은 폭을 가질 수 있다. 이와는 달리, 상기 렌즈 전극들은 동일한 폭을 가질 수도 있다.

상기 렌즈 전극들은 제1 방향(D1)을 따라 배치된다. 상기 렌즈 전극들은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)을 따라 연장된다. 상기 렌즈 전극들은 상기 제2 방향(D2)으로부터 일정 각도로 기울어져 연장될 수 있다.

상기 액정 렌즈(300)의 크기에 따라 상기 제1 렌즈 구동부 및 상기 제1 렌즈 구동부는 복수의 서브 렌즈 구동부들을 포함할 수 있다.

도 3에서, 상기 제1 기판(310)의 제1 변에 이웃하여 배치되는 제1 렌즈 구동부는 제1 서브 렌즈 구동부 및 제2 서브 렌즈 구동부를 포함한다. 상기 제1 기판(310)의 상기 제1 변과 마주보는 제2 변에 이웃하여 배치되는 상기 제2 렌즈 구동부는 제3 서브 렌즈 구동부 및 제4 서브 렌즈 구동부를 포함한다.

제1 서브 렌즈 구동부는 제1 서브 인쇄 회로 기판(711), 제2 서브 인쇄 회로 기판(712), 제1 서브 구동 칩(721) 및 제2 서브 구동 칩(722)을 포함한다. 제2 서브 렌즈 구동부는 제3 서브 인쇄 회로 기판(731), 제2 서브 인쇄 회로 기판(732), 제3 서브 구동 칩(741) 및 제4 서브 구동 칩(742)을 포함한다.

상기 제1 내지 제4 서브 구동 칩(721, 722, 741, 742)들의 개수는 상기 액정 렌즈(300)의 크기에 따라 결정될 수 있다.

상기 제1 렌즈 구동부는 상기 렌즈 전극들의 제1 단에 연결되어 렌즈 전압을 출력하고, 상기 제2 렌즈 구동부는 상기 렌즈 전극들의 제1 단에 반대되는 제2 단에 연결되어 렌즈 전압을 출력한다.

본 실시예에 따르면, 상기 렌즈 전극들은 상기 제1 렌즈 구동부 및 상기 제2 렌즈 구동부에 의해 구동되므로 상기 렌즈 전극들의 RC 응답 지연을 보상할 수 있다.

도 4는 도 1의 제어부(400)를 나타내는 블록도이다.

상기 제어부(400)는 영상 처리부(410), 렌즈 제어부, 패널 제어부(460), 광원 인버터(470)를 포함한다.

상기 렌즈 제어부는 상기 서브 렌즈 구동부의 개수에 대응하는 복수의 서브 렌즈 제어부를 포함할 수 있다. 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 렌즈 구동부가 4개의 서브 렌즈 구동부를 갖는 경우, 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 렌즈 제어부는 제1 렌즈 제어부(420), 제2 렌즈 제어부(430), 제3 렌즈 제어부(440) 및 제4 렌즈 제어부(450)를 포함한다.

상기 제어부(400)는 상기 구동 모드에 따라 상기 광원 인버터(470)의 동작을 제어하는 디밍부(480)를 더 포함할 수 있다. 상기 디밍부(480) 및 상기 광원 인버터(470)가 상기 제4 렌즈 제어부(450)에 연결되는 것을 도시하였으나, 상기 디밍부(480) 및 상기 광원 인버터(470)는 상기 제1 내지 제3 렌즈 제어부(420 내지 440) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 또한, 상기 디밍부(480) 및 상기 광원 인버터(470)는 복수의 상기 렌즈 제어부들에 연결될 수 있다.

상기 영상 처리부(410)는 외부로부터 상기 입력 영상 데이터, 상기 입력 렌즈 데이터 및 상기 입력 제어 신호를 수신한다. 상기 영상 처리부(410)는 상기 입력 영상 데이터를 기초로 상기 구동 모드를 판단할 수 있다. 이와는 달리, 상기 영상 처리부(410)는 상기 구동 모드를 외부로부터 수신할 수 있다. 또한, 상기 구동 모드를 판단하는 구동 모드 판단부는 상기 영상 처리부(410)와 독립적으로 형성될 수 있다.

상기 영상 처리부(410)는 상기 입력 제어 신호 및 상기 구동 모드를 상기 패널 제어부(600)에 출력한다.

상기 구동 모드가 2차원 모드일 때, 상기 영상 처리부(410)는 상기 입력 영상 데이터를 상기 패널 제어부(600)에 출력한다.

상기 구동 모드가 3차원 모드일 때, 상기 영상 처리부(410)는 상기 입력 영상 데이터를 렌더링하여 상기 3차원 영상 데이터를 생성한다. 상기 영상 처리부(410)는 상기 3차원 영상 데이터를 상기 패널 제어부(600)에 출력한다.

상기 영상 처리부(410)는 상기 입력 제어 신호 및 상기 구동 모드 및 상기 입력 렌즈 데이터를 상기 제1 내지 제4 렌즈 제어부들(420 내지 450)에 출력한다.

상기 구동 모드가 2차원 모드일 때, 상기 제1 내지 제4 렌즈 제어부들(420 내지 450)은 동작하지 않는다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 렌즈 제어부들(420 내지 450)은 0V의 렌즈 데이터 신호를 상기 제1 내지 제4 서브 인쇄 회로 기판들(711, 712, 731, 732)에 출력할 수 있다.

상기 구동 모드가 3차원 모드일 때, 상기 제1 내지 제4 렌즈 제어부들(420 내지 450)은 상기 입력 렌즈 데이터를 재배치하여 상기 렌즈 데이터 신호를 생성한다. 또한, 상기 입력 제어 신호를 기초로 상기 렌즈 제어 신호를 생성한다. 상기 제1 내지 제4 렌즈 제어부들(420 내지 450)은 상기 렌즈 데이터 신호 및 상기 렌즈 제어 신호를 상기 제1 내지 제4 서브 인쇄 회로 기판들(711, 712, 731, 732)에 출력한다.

예를 들어, 상기 렌즈 제어 신호는 수평 개시 신호 및 로드 신호일 수 있다. 상기 수평 개시 신호는 상기 입력 영상 데이터의 상기 수직 동기 신호와 동일한 주기를 가질 수 있다. 상기 수평 개시 신호의 주기는 상기 입력 영상 데이터의 프레임 주기와 동일할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 렌즈 제어부들(420 내지 450)의 동작은 실질적으로 동일하다. 상기 제1 렌즈 제어부(420)의 동작에 대해 도 5를 참조하여 자세히 설명한다.

상기 패널 제어부(460)는 상기 구동 모드, 상기 입력 제어 신호 및 상기 입력 영상 데이터를 기초로 패널 제어 신호 및 패널 데이터 신호를 생성하여 패널 구동부(600)에 출력한다.

상기 광원 인버터(470)는 상기 광원 제어 신호를 생성하여 상기 광원 구동부(500)에 출력한다. 상기 광원 제어 신호는 전압일 수 있다.

상기 디밍부(480)는 상기 제4 렌즈 제어부(450) 및 상기 광원 인버터(470)에 연결된다. 상기 디밍부(480)는 상기 제4 렌즈 제어부(450)로부터 상기 구동 모드를 수신하여, 상기 광원 제어 신호의 레벨을 제어한다. 상기 디밍부(480)의 동작에 대해서는 도 10을 참조하여 자세히 설명한다.

도 5는 도 4의 제1 렌즈 제어부(420)를 나타내는 블록도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 렌즈 제어부(420)는 신호 생성부(421), 전원 생성부(422), 공통 전압 생성부(423) 및 데이터 처리부(424)를 포함한다.

상기 신호 생성부(421)는 상기 영상 처리부(410)로부터 상기 구동 모드 및 상기 입력 제어 신호를 수신한다. 상기 구동 모드가 3차원 모드일 때, 상기 신호 생성부(421)는 상기 렌즈 제어 신호를 생성한다. 상기 신호 생성부(421)는 상기 렌즈 제어 신호를 상기 제1 서브 렌즈 구동부에 출력한다.

상기 전원 생성부(422)는 상기 제1 렌즈 제어부(420)에 연결된 상기 제1 서브 렌즈 구동부에서 요구되는 전원을 생성하여, 상기 제1 서브 렌즈 구동부에 출력한다.

상기 공통 전압 생성부(423)는 상기 액정 렌즈(300)의 상기 제2 기판(320)의 공통 전극에 인가되는 공통 전압을 생성한다. 상기 공통 전압 생성부(423)는 상기 공통 전압을 상기 제2 기판(320)에 출력한다. 상기 공통 전압은 상기 제1 서브 렌즈 구동부를 거쳐 상기 제2 기판(320)에 인가될 수 있다. 상기 공통 전압 생성부(423)는 상기 제1 렌즈 제어부(420)에 배치되는 것을 도시하였으나, 상기 공통 전압 생성부(423)는 상기 제2 내지 제4 렌즈 제어부(430 내지 450) 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 또한, 상기 공통 전압 생성부(423)는 복수의 렌즈 제어부들에 배치될 수 있다.

상기 데이터 처리부(424)는 상기 영상 처리부(410)로부터 상기 구동 모드 및 상기 입력 렌즈 데이터를 수신한다. 상기 구동 모드가 3차원 모드일때, 상기 데이터 처리부(424)는 상기 입력 렌즈 데이터를 재배치하여 상기 렌즈 데이터 신호를 생성한다. 상기 데이터 처리부(424)는 상기 렌즈 데이터 신호를 상기 제1 서브 렌즈 구동부에 출력한다.

도 6은 도 3의 제1 서브 구동 칩(721)을 나타내는 블록도이다.

도 6을 참조하면, 상기 제1 서브 구동 칩(721)은 상기 제1 렌즈 제어부(420)로부터 상기 렌즈 제어 신호 및 상기 렌즈 데이터 신호(DATA)를 수신한다. 상기 렌즈 제어 신호는 상기 수평 개시 신호(STH) 및 상기 로드 신호(TP)를 포함한다.

상기 제1 서브 구동칩(721)은 쉬프트 레지스터(SR), 래치(LATCH), 신호 처리부(DAC) 및 버퍼부(BUFFER)를 포함한다. 상기 쉬프트 레지스터(SR)는 상기 수평 개시 신호(STH)를 수신하여 래치 펄스를 상기 래치에 출력한다. 상기 래치(LATCH)는 상기 렌즈 데이터 신호(DATA)를 일시 저장한다. 상기 래치(LATCH)는 상기 로드 신호(TP)에 응답하여 상기 렌즈 데이터 신호(DATA)를 출력한다. 상기 신호 처리부(DAC)는 상기 디지털 형태인 상기 렌즈 데이터 신호(DATA)를 아날로그 형태의 렌즈 전압(VD)으로 변환하여 출력한다. 상기 버퍼부(BUFFER)는 상기 신호 처리부(DAC)에서 출력되는 상기 렌즈 전압(VD)의 레벨을 보상하여 상기 렌즈 전압(VD)을 출력한다.

도 7은 도 5의 신호 생성부(421)에서 생성되는 렌즈 제어 신호(STH, TP) 및 도 5의 전원 생성부(422)에서 생성되는 렌즈 전원 전류(IL)를 나타내는 파형도이다.

도 7을 참조하면, 상기 수평 개시 신호(STH)는 프레임 단위로 온이 되는 펄스파를 갖는다. 상기 로드 신호(TP)는 복수 개의 펄스파를 갖는다. 상기 렌즈 전원 전류(IL)는 상기 렌즈 구동부로 전달되는 전원 전류를 나타낸다. 상기 렌즈 전원 전류(IL)는 상기 로드 신호(TP)의 라이징 에지에서 상기 렌즈 구동부에 순간적으로 제공되고, 시간의 흐름에 따라 점차적으로 줄어든다.

상기 로드 신호(TP)의 복수 개의 펄스파는 도 3의 서브 구동 칩들의 개수에 대응한다.

예를 들어, 제1 렌즈 제어부(420)의 신호 생성부(421)에서 생성하는 상기 로드 신호(TP)는 한 프레임 내에서 8개의 펄스파를 가지면, 상기 제1 서브 렌즈 구동부는 제1 서브 인쇄 회로 기판(711)과 연결되는 8개의 제1 서브 구동 칩(721)을 포함한다. 상기 로드 신호(TP)의 첫번째 펄스파는 상기 제1 서브 렌즈 구동부의 첫 번째 구동 칩과 대응하고, 상기 로드 신호(TP)의 두 번째 펄스파는 상기 제1 서브 렌즈 구동부의 두 번째 구동 칩과 대응한다.

결과적으로, 상기 첫 번째 구동 칩에 연결되는 단위 렌즈들과 상기 두 번째 구동 칩에 연결되는 단위 렌즈들은 서로 다른 타이밍에 구동된다.

본 실시예에 따르면, 상기 단위 렌즈들의 구동 타이밍을 서로 다르게 조절하여 상기 렌즈 전원 전류(IL)의 피크 값을 낮출 수 있다. 따라서, 상기 전원 생성부(422) 및 상기 렌즈 구동부가 파괴되는 것을 방지할 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 제1 서브 구동 칩들(721)은 모두 1 프레임 이내에 구동되므로, 상기 액정 렌즈(300)가 정상적으로 동작할 수 있다.

도 8은 도 5의 공통 전압 생성부(423)의 동작을 나타내는 개념도이다. 도 9는 도 2의 렌즈 구동 칩(720, 740)에서 출력되는 렌즈 전압(VD) 및 도 5의 공통 전압 생성부(423)에서 생성되는 공통 전압(VCOM)을 나타내는 파형도이다.

도 2, 도 5, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 공통 전압 생성부(423)는 상기 공통 전압(VCOM)을 생성하여 상기 액정 렌즈(300)의 상기 제2 기판(320)의 상기 공통 전극에 인가한다. 상기 렌즈 전극과 상기 공통 전극은 상대적으로 큰 커플링 캐패시턴스를 갖는다.

그러므로, 상기 공통 전압 생성부(423)가 일정한 레벨을 갖는 공통 전압(VCOM)을 생성하면, 상기 렌즈 전극에 인가되는 상기 렌즈 전압(VD)의 라이징 에지 및 폴링 에지에서 상기 공통 전압(VCOM)의 레벨이 상기 렌즈 전압(VD)에 따라 변하게 된다.

예를 들어, 상기 렌즈 전압(VD)이 로우 렌즈 전압(VDL)에서 하이 렌즈 전압(VDH)으로 증가하는 라이징 에지에서 상기 공통 전압(VCOM)의 레벨이 증가할 수 있다. 상기 렌즈 전압(VD)이 상기 하이 렌즈 전압(VDH)에서 상기 로우 렌즈 전압(VDL)으로 감소하는 폴링 에지에서 상기 공통 전압(VCOM)의 레벨이 감소할 수 있다. 따라서, 상기 액정 렌즈(300)의 기능이 악화된다.

본 실시예의 상기 공통 전압 생성부(423)는 제1 전압(VC), 제2 전압(VCH) 및 제3 전압(VCL)을 갖는 공통 전압(VCOM)을 선택적으로 생성한다.

상기 제1 전압(VC)은 정상 상태의 공통 전압이고, 상기 제2 전압(VCH)은 상기 제1 전압(VC)보다 크며, 상기 제3 전압(VCL)은 상기 제1 전압(VC)보다 작다.

상기 공통 전압 생성부(423)는 상기 렌즈 전압(VD)의 폴링 에지에서 상기 제2 전압(VCH)의 레벨을 갖는 상기 공통 전압(VCOM)을 생성한다. 상기 공통 전압 생성부(423)는 상기 렌즈 전압(VD)의 라이징 에지에서 상기 제3 전압(VCL)의 레벨을 갖는 상기 공통 전압(VCOM)을 생성한다. 상기 공통 전압 생성부(423)는 상기 라이징 에지 및 폴링 에지를 제외하면, 상기 제1 전압(VC)의 레벨을 갖는 상기 공통 전압(VCOM)을 생성한다.

상기 제2 전압(VCH) 및 상기 제3 전압(VCL)의 레벨은 상기 입력 렌즈 데이터를 고려하여 결정할 수 있다.

상기 공통 전압 생성부(423)는 스위치를 포함할 수 있다. 상기 공통 전압 생성부(423)는 아날로그 멀티플렉서(Multiplexer, MUX)를 포함할 수 있다. 상기 공통 전압 생성부(423)는 카운터를 더 포함할 수 있다.

상기 공통 전압 생성부(423)의 제어 신호(CONT)는 상기 입력 영상 데이터의 수직 동기 신호 및 반전 신호를 이용하여 생성할 수 있다. 상기 제어 신호(CONT)는 상기 카운터의 출력 신호를 이용하여 생성할 수 있다. 상기 카운터는 상기 폴링 에지로부터 상기 제2 전압(VCH)을 출력할 시간을 설정하기 위해 사용될 수 있다. 상기 카운터는 상기 라이징 에지로부터 상기 제3 전압(VCL)을 출력할 시간을 설정하기 위해 사용될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 렌즈 전극 및 상기 공통 전극 간의 커플링 캐패시턴스에 의한 상기 공통 전압의 증가 및 감소를 보상하여, 일정한 공통 전압(VCOM)을 출력할 수 있다.

도 10은 도 4의 디밍부(480)의 동작을 나타내는 개념도이다.

상기 액정 렌즈(300)는 상기 2차원 모드에서는 상기 표시 패널(200)의 영상을 그대로 통과시키고, 상기 3차원 모드에서는 표시 패널(200)의 영상을 굴절시켜 통과시킨다. 그러므로, 상기 3차원 모드에서 상기 표시 장치의 휘도는 상기 2차원 모드에 비해 낮은 값을 갖는다.

도 4 및 도 10을 참조하면, 상기 디밍부(480)는 상기 구동 모드(MODE)에 따라 서로 다른 광원 제어 신호(DS)를 출력한다. 상기 디밍부(480)는 상기 구동 모드(MODE)가 2차원 모드일 때, 상기 2차원 디밍 신호(V2D)를 출력한다. 상기 디밍부(480)는 상기 구동 모드(MODE)가 3차원 모드일 때, 상기 3차원 디밍 신호(V3D)를 출력한다.

상기 3차원 디밍 신호(V3D)는 상기 2차원 디밍 신호(V2D)보다 큰 값을 갖는다. 예를 들어, 상기 3차원 디밍 신호(V3D)는 상기 2차원 디밍 신호(V2D)보다 10% 큰 값을 가질 수 있다.

상기 디밍부(480)에 의해 상기 광원 구동부(500)는 상기 구동 모드(MODE)에 따라 서로 다른 광원 구동 전압을 상기 광원부(100)에 인가한다. 상기 3차원 모드의 광원 구동 전압은 상기 2차원 모드의 광원 구동 전압보다 큰 값을 갖는다.

상기 디밍부(480)는 스위치를 포함할 수 있다. 상기 디밍부(480)는 아날로그 멀티플렉서를 포함할 수 있다. 상기 디밍부(480)의 제어 신호는 상기 구동 모드(MODE)일 수 있다.

상기 제4 렌즈 제어부(732) 및 상기 디밍부(480) 사이에는 접지 분리기가 더 형성될 수 있다. 상기 접지 분리기는 상기 제4 렌즈 제어부(732)의 접지와 상기 디밍부(480)의 접지를 분리한 상태에서 상기 구동 모드(MODE)를 상기 제4 렌즈 제어부(732)로부터 상기 디밍부(480)로 전달한다.

상기 영상 처리부(410) 및 상기 제1 내지 제4 렌즈 제어부(420 내지 450)는 상대적으로 작은 전압에 의해 제어되는 반면, 상기 광원 인버터(470)는 상대적으로 큰 전압에 의해 제어되므로, 상기 접지를 서로 분리하여, 더욱 안정적으로 상기 액정 렌즈(300)를 구동할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 표시 장치는 상기 디밍부(480)에 의해 상기 구동 모드에 관계 없이 균일한 휘도를 가질 수 있다.

도 11은 도 5의 공통 전압 생성부(423) 및 상기 공통 전압 생성부(423)에 연결되는 공통 전압 차단부(425)를 나타내는 블록도이다. 도 12는 도 11의 공통 전압 차단부(425)의 동작을 나타내는 개념도이다. 도 13은 도 4의 영상 처리부(410)에서 판단되는 구동 모드(MODE), 도 2의 렌즈 구동 칩(720, 740)에서 출력되는 렌즈 전압(VD) 및 도 11의 공통 전압 차단부(425)를 통과하는 공통 전압(VCOM)을 나타내는 파형도이다.

상기 구동 모드(MODE)가 3차원 모드에서 2차원 모드로 변경되면, 상기 렌즈 전극의 렌즈 전압은 상기 렌즈 구동부의 동작에 의해 즉시 0V로 떨어지는 반면, 상기 공통 전극은 서서히 0V로 떨어지므로, 상기 액정 렌즈(300)에 잔상이 남을 수 있다. 이로 인해, 상기 2차원 모드에서의 표시 품질이 악화될 수 있다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 공통 전압 생성부(423)는 상기 공통 전압(VCOM)을 생성하여, 상기 액정 렌즈(300)의 상기 제2 기판(320)의 공통 전극에 인가한다. 상기 공통 전압 차단부(425)는 상기 구동 모드(MODE)에 따라 상기 공통 전압을 선택적으로 출력할 수 있다.

상기 3차원 모드에서 상기 공통 전압 차단부(425)는 상기 공통 전압 생성부(423)에서 생성한 상기 공통 전압(VCOM)을 그대로 통과시킨다.

상기 2차원 모드에서 상기 공통 전압 차단부(425)는 상기 공통 전압(VCOM)을 0V로 설정한다.

상기 공통 전압 차단부(425)는 스위치를 포함할 수 있다. 상기 공통 전압 차단부(425)는 파워 MOSFET을 포함할 수 있다. 상기 공통 전압 차단부(425)의 제어 신호는 상기 구동 모드(MODE)일 수 있다.

도 13을 참조하면, 상기 구동 모드(MODE)가 상기 3차원 모드(3D)에서 상기 2차원 모드(2D)로 변화하는 즉시, 하이 렌즈 전압(VDH) 및 로우 렌즈 전압(VDL) 사이에서 증가 및 감소하고 있는 상기 렌즈 전압(VD)은 0V로 감소한다.

상기 구동 모드(MODE)가 상기 3차원 모드(3D)에서 상기 2차원 모드(2D)로 변화하는 즉시, 상기 공통 전압(VOCM)은 0V로 감소한다.

본 실시예에 따르면, 상기 구동 모드(MODE)가 상기 3차원 모드에서 상기 2차원 모드로 변할 때, 상기 공통 전압(VCOM)을 0V로 즉시 설정하므로, 상기 액정 렌즈(300)의 잔상을 제거하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 액정 렌즈의 구동 방법, 액정 렌즈 모듈 및 표시 장치에 따르면, 렌즈 전극들은 제1 렌즈 구동부 및 제2 렌즈 구동부에 의해 구동되므로 상기 렌즈 전극들의 RC 응답 지연을 보상할 수 있다.

또한, 단위 렌즈들의 구동 타이밍을 서로 다르게 조절하여 전원 생성부 및 렌즈 구동부가 파괴되는 것을 방지할 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 렌즈 전극 및 공통 전극 간의 커플링 캐패시턴스에 의한 공통 전압의 증가 및 감소를 보상하여, 일정한 공통 전압(VCOM)을 출력할 수 있다.

또한, 디밍부에 의해 표시 장치는 구동 모드에 관계 없이 균일한 휘도를 가질 수 있다.

또한, 3차원 모드에서 상기 2차원 모드로 변할 때 상기 액정 렌즈의 잔상을 제거하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 광원부 200: 표시 패널
300: 액정 렌즈 400: 제어부
410: 영상 처리부 420: 제1 렌즈 제어부
430: 제2 렌즈 제어부 440: 제3 렌즈 제어부
450: 제4 렌즈 제어부 460: 패널 제어부
470: 광원 인버터 480: 디밍부
500: 광원 구동부 600: 패널 구동부
700: 렌즈 구동부

Claims

2차원 모드 및 3차원 모드를 포함하는 구동 모드를 판단하는 단계; 및
상기 3차원 모드에서 복수의 단위 렌즈들을 포함하는 액정 렌즈의 상기 단위 렌즈들을 서로 다른 타이밍으로 구동하는 단계를 포함하는 액정 렌즈의 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 단위 렌즈들을 구동하는 단계는
서로 다른 타이밍을 갖는 렌즈 제어 신호들을 생성하는 단계; 및
상기 렌즈 제어 신호들을 복수의 렌즈 전극들과 연결되는 각각의 렌즈 구동 칩들에 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈의 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 단위 렌즈들을 구동하는 단계는
렌즈 전극의 제1 단에 렌즈 전압을 출력하고, 상기 렌즈 전극의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에 렌즈 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈의 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 단위 렌즈들을 구동하는 단계는 공통 전압을 생성하는 단계 및 상기 공통 전압을 공통 전극에 출력하는 단계를 더 포함하고,
상기 공통 전압을 생성하는 단계는 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 선택하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈의 구동 방법.
제4항에 있어서, 상기 공통 전압을 생성하는 단계는
입력 영상 데이터의 수직 동기 신호 및 반전 신호를 이용하여 상기 제1, 제2 및 제3 전압들을 선택하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈의 구동 방법.
제5항에 있어서, 상기 제1 전압은 정상 상태의 공통 전압이고, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 크며, 상기 제3 전압은 상기 제1 전압보다 작고,
상기 제2 전압은 렌즈 전극에 인가되는 렌즈 전압의 폴링 에지에서 출력되고, 상기 제3 전압은 상기 렌즈 전압의 라이징 에지에서 출력되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈의 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 구동 모드에 따라 광원 구동 전압의 레벨을 선택적으로 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈의 구동 방법.
제7항에 있어서, 상기 3차원 모드의 상기 광원 구동 전압은
상기 2차원 모드의 광원 구동 전압보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 렌즈의 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 단위 렌즈들을 구동하는 단계는 공통 전압을 생성하는 단계 및 상기 공통 전압을 공통 전극에 출력하는 단계를 더 포함하고,
상기 2차원 모드에서 상기 공통 전압을 0V로 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈의 구동 방법.
복수의 렌즈 전극들을 포함하는 제1 기판, 공통 전극을 포함하는 제2 기판, 및 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 개제된 액정층에 의해 형성되는 복수의 단위 렌즈들을 포함하는 액정 렌즈; 및
2차원 모드 및 3차원 모드를 포함하는 구동 모드를 판단하고, 상기 3차원 모드에서 상기 단위 렌즈들을 서로 다른 타이밍으로 구동하는 제어부를 포함하는 액정 렌즈 모듈.
제10항에 있어서, 상기 제어부는 서로 다른 타이밍을 갖는 렌즈 제어 신호들을 생성하고,
상기 렌즈 제어 신호들을 상기 렌즈 전극들과 연결되는 각각의 렌즈 구동 칩들에 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 모듈.
제10항에 있어서, 상기 제1 기판의 제1 변에 인접하여 배치되는 제1 렌즈 구동부 및 상기 제1 기판의 제2 변에 인접하여 배치되는 제2 렌즈 구동부를 더 포함하고,
상기 제1 렌즈 구동부는 상기 렌즈 전극의 제1 단에 렌즈 전압을 출력하고, 상기 제2 렌즈 구동부는 상기 렌즈 전극의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에 렌즈 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 모듈.
제10항에 있어서, 상기 제어부는 공통 전압을 생성하여 상기 공통 전극에 출력하고,
상기 공통 전압은 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압 중 선택적으로 생성되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 모듈.
제13항에 있어서, 상기 제어부는
입력 영상 데이터의 수직 동기 신호 및 반전 신호를 이용하여 상기 제1, 제2 및 제3 전압들을 선택하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 모듈.
제14항에 있어서, 상기 제1 전압은 정상 상태의 공통 전압이고, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 크며, 상기 제3 전압은 상기 제1 전압보다 작고,
상기 제2 전압은 상기 렌즈 전극에 인가되는 렌즈 전압의 폴링 에지에서 출력되고, 상기 제3 전압은 상기 렌즈 전압의 라이징 에지에서 출력되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 모듈.
제10항에 있어서, 상기 제어부는
상기 구동 모드에 따라 광원 구동 전압의 레벨을 선택적으로 결정하는 디밍부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 모듈.
제16항에 있어서, 상기 3차원 모드의 상기 광원 구동 전압은
상기 2차원 모드의 광원 구동 전압보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 모듈.
제10항에 있어서, 상기 제어부는 공통 전압을 생성하여 상기 공통 전극에 출력하고,
상기 2차원 모드에서 상기 공통 전압을 0V로 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 모듈.
영상을 표시하는 표시 패널;
상기 표시 패널에 광을 공급하는 광원부;
상기 표시 패널 상에 배치되고, 복수의 렌즈 전극들을 포함하는 제1 기판, 공통 전극을 포함하는 제2 기판, 및 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 개제된 액정층에 의해 형성되는 복수의 단위 렌즈들을 포함하는 액정 렌즈; 및
2차원 모드 및 3차원 모드를 포함하는 구동 모드를 판단하고, 상기 3차원 모드에서 상기 단위 렌즈들을 서로 다른 타이밍으로 구동하는 제어부를 포함하는 표시 장치.
제19항에 있어서, 상기 제어부는 서로 다른 타이밍을 갖는 렌즈 제어 신호들을 생성하고,
상기 렌즈 제어 신호들을 상기 렌즈 전극들과 연결되는 각각의 렌즈 구동 칩들에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.