KR20120114020A - 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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문승환
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김윤재
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Abstract

입체 영상 표시 장치는 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하는 표시 장치, 전압 리셋 신호(voltage reset signal)에 동기화되어 있는 공통 전압(common voltage)을 표시 장치에 인가하고, 그리고 전압 리셋 신호는 좌안 영상 또는 우안 영상이 입력되기 전에 미리 정해진 시간(predetermined time) 동안 하이 레벨로 지속된다.

Description

입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법{THREE DIMENSIONAL IMAGE DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법이 제공된다.
일반적으로, 3차원 영상표시 기술에서는 근거리에서 입체감을 인식하는 가장 큰 요인인 양안시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 표현한다. 즉, 왼쪽 눈(좌안)과 오른쪽 눈(우안)에는 각각 서로 다른 2차원 영상이 비춰지고, 좌안에 비춰지는 영상(이하, "좌안 영상(left eye image) "이라 함)과 우안에 비춰지는 영상(이하, "우안 영상(right eye image) "이라 함)이 뇌로 전달되면, 좌안 영상과 우안 영상은 뇌에서 융합되어 깊이감(depth perception)을 갖는 3차원 영상으로 인식된다.
입체 영상 표시 장치는 양안시차를 이용하는 것으로, 셔터 글래스(shutter glasses), 편광 안경(polarized glasses) 등의 안경을 이용하는 안경식(stereoscopic) 방법과, 안경을 이용하지 않고 표시 장치에 렌티큘러 렌즈(lenticular lens), 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 등을 배치하는 비안경식(autostereoscopic) 방법이 있다.
셔터 글래스 방식은 입체 영상 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상이 분리되어 연속적으로 출력되고, 셔터 글래스의 좌안 셔터(left eye shutter)와 우안 셔터(right eye shutter)가 선택적으로 개폐됨으로써, 입체 영상이 표현되는 방법이다. 셔터 글래스 방식은 2D 모드와 3D 모드의 변경이 용이하고, 각각의 모드에서 데이터의 손실이 없다.
본 발명에 따른 한 실시예는 좌안 영상과 우안 영상 간의 크로스토크(crosstalk)를 줄이기 위한 것이다.
본 발명에 따른 한 실시예는 셔터 부재를 통하여 인식되는 표시 장치의 휘도를 개선하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하는 표시 장치, 전압 리셋 신호(voltage reset signal)에 동기화되어 있는 공통 전압(common voltage)을 상기 표시 장치에 인가하고, 그리고 상기 전압 리셋 신호는 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상이 입력되기 전에 미리 정해진 시간(predetermined time) 동안 하이 레벨로 지속된다.
상기 공통 전압은 기준 공통 전압(reference common voltage), 기준 공통 전압에 리셋 전압(reset voltage)이 더해진 제1 전압, 또는 기준 공통 전압으로부터 리셋 전압이 차감된 제2 전압일 수 있다.
상기 전압 리셋 신호가 하이 레벨로 지속되는 동안 상기 공통 전압은 상기 제1 전압 또는 상기 제2 전압이 하이 레벨로 지속될 수 있다.
상기 전압 리셋 신호와 게이트 리셋 신호(gate reset signal) 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 게이트선에 게이트 온 전압이 인가될 수 있다.
상기 전압 리셋 신호와 상기 게이트 리셋 신호 중 적어도 하나가 하이 레벨로 지속되는 시간동안, 상기 게이트 온 전압은 상기 복수의 게이트선에 동시에 인가될 수 있다.
상기 전압 리셋 신호와 상기 게이트 리셋 신호 중 적어도 하나가 로우 레벨로 지속되는 시간동안, 상기 게이트 온 전압은 상기 복수의 게이트선에 순차적으로 인가될 수 있다.
3D 싱크 신호에 기초하여, 상기 좌안 영상의 입력이 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 제1 펄스의 인가가 시작한 시점까지 좌안 셔터가 열린 상태를 유지할 수 있고, 그리고 상기 우안 영상의 입력이 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 제2 펄스의 인가가 시작한 시점까지 우안 셔터가 열린 상태를 유지할 수 있다.
상기 3D 싱크 신호에 기초하여, 상기 전압 리셋 신호의 제3 펄스의 인가가 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 상기 제1 펄스의 인가가 끝난 시점까지 상기 우안 셔터가 닫힌 상태를 유지할 수 있고, 그리고 상기 전압 리셋 신호의 상기 제1 펄스의 인가가 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 상기 제2 펄스의 인가가 끝난 시점까지 좌안 셔터가 닫힌 상태를 유지할 수 있다.
상기 입체 영상 표시 장치는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있고, 상기 백라이트 유닛은 상기 좌안 영상의 입력이 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 제1 펄스의 인가가 시작한 시점까지 켜져 있을 수 있고, 그리고 상기 백라이트 유닛은 상기 우안 영상의 입력이 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 제2 펄스의 인가가 시작한 시점까지 켜져 있을 수 있다.
상기 백라이트 유닛은 상기 전압 리셋 신호가 하이 레벨로 지속되는 시간 동안 꺼져 있을 수 있다.
상기 미리 정해진 시간 동안 상기 표시 장치에 블랙이 표시될 수 있다.
상기 미리 정해진 시간은 0.5 ms 이하일 수 있다.
입체 영상 표시 장치는 상기 전압 리셋 신호에 기초하여 상기 공통 전압을 스위칭하는 공통 전압 스위칭부(common voltage switching unit)를 더 포함할 수 있다.
입체 영상 표시 장치는 상기 전압 리셋 신호와 게이트 리셋 신호 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 게이트선에 게이트 온 전압을 인가하는 게이트 온 전압 스위칭부(gate-on voltage switching unit)를 더 포함할 수 있다.
상기 게이트 온 전압 스위칭부는 제1 출력 단자와 제2 출력 단자를 포함할 수 있고, 상기 제1 출력 단자는 상기 복수의 게이트선에 연결되어 있을 수 있고, 그리고 상기 제2 출력 단자는 게이트 구동부에 연결되어 있을 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하는 단계, 그리고 전압 리셋 신호(voltage reset signal)에 동기화되어 있는 공통 전압(common voltage)을 상기 표시 장치에 인가하는 단계를 포함하고, 상기 전압 리셋 신호는 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상이 입력되기 전에 미리 정해진 시간(predetermined time) 동안 하이 레벨로 지속된다.
본 발명에 따른 한 실시예는 본 발명에 따른 한 실시예는 좌안 영상과 우안 영상 간의 크로스토크를 줄일 수 있고, 셔터 부재를 통하여 인식되는 표시 장치의 휘도를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 동작 타이밍을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 공통 전압의 인가 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 공통 전압을 인가하는 회로부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 게이트 온 전압의 인가 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 게이트 온 전압을 인가하는 회로부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 동작 타이밍을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 셔터 부재(300)는 안경 형의 셔터 글래스(30)일 수 있으나, 특별히 이에 한정되지 않으며, 기계식 셔터 안경 (고글), 광학식 셔터 안경 등을 포함할 수 있다. 셔터 글래스(30)는 표시 장치(100)와 동조되어 일정 주기로 우안 셔터(32, 32')와 좌안 셔터(31, 31')가 번갈아 가면서 빛을 차단하도록 형성되어 있다. 우안 셔터는 닫힌 상태(32) 또는 열린 상태(32')일 수 있으며, 좌안 셔터는 열린 상태(31) 또는 닫힌 상태(31')일 수 있다. 예를 들어, 우안 셔터가 열린 상태인 동안 좌안 셔터는 닫힌 상태일 수 있으며, 반대로 좌안 셔터가 열린 상태인 동안 우안 셔터는 닫힌 상태일 수 있다. 이외에도, 좌안 셔터와 우안 셔터는 모두 열린 상태일 수도 있고, 모두 닫힌 상태일 수도 있다.
셔터 글래스(30)의 셔터는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치 등에 사용된 기술로 형성할 수 있으며, 특별히 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 셔터는 두 개의 투명한 도전막과 그 사이에 위치하는 액정층을 포함할 수 있다. 도전막의 표면에는 편광 필름이 위치할 수 있다. 셔터에 인가되는 전압에 의해 액정 물질이 회전하고, 그 회전에 의해 셔터가 열린 상태가 될 수도 있고, 닫힌 상태가 될 수도 있다.
예를 들어, 표시 장치(100)에 좌안 영상(101, 102)이 출력되고, 셔터 글래스(30)의 좌안 셔터(31)는 빛이 투과되는 열린 상태(OPEN)가 되고, 우안 셔터(32)는 빛을 차단하는 닫힌 상태(CLOSE)가 된다. 또한, 표시 장치(100)에 우안 영상(101', 102')이 출력되고, 셔터 글래스(30)의 우안 셔터(32')는 빛이 투과되는 열린 상태(OPEN)가 되고, 좌안 셔터(31')는 빛을 차단하는 닫힌 상태(CLOSE)가 된다. 따라서, 일정 시간 동안에는 왼쪽 눈에 의해서만 좌안 영상이 인식되고, 그 다음 일정 시간 동안에는 오른쪽 눈에 의해서만 우안 영상이 인식되며, 결국 좌안 영상과 우안 영상의 차이에 의해 깊이감을 갖는 입체 영상이 인식된다.
왼쪽 눈으로 인식되는 영상은 사각형(101) 및 삼각형(102)이 거리 α만큼 떨어져 있는 화상이다. 한편, 오른쪽 눈으로 인식되는 영상은 사각형(101') 및 삼각형(102')이 거리 β만큼 떨어져 있는 화상이다. 여기서 α와 β는 서로 다른 값을 가질 수 있다. 이와 같이 양 눈에서 인식되는 화상 간의 떨어진 거리가 다른 경우, 이로 인하여 사각형과 삼각형에 서로 다른 거리 감을 가지게 되어 사각형 뒤로 삼각형이 떨어져 있다고 인식하게 되어 깊이감을 느끼게 된다. 삼각형과 사각형이 떨어져 있는 거리 α 및 β를 조절함으로써 양 물체가 떨어져 있다고 느끼는 거리(깊이감)를 조절할 수 있다.
도 1을 참고하면, 표시 장치(100)에 도시된 화살표 방향은 대략 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선에 게이트 온 전압이 인가되는 순서를 나타낸다. 즉, 표시 장치(100)의 상부 게이트선에서부터 게이트 온 신호가 인가되어 하부의 게이트선까지 순차적으로 게이트 온 신호가 인가될 수 있다.
예를 들어, 표시 장치(100)는 좌안 영상(101, 102)을 아래와 같이 표시할 수 있다. 순차적으로 게이트선에 게이트 온 전압을 인가하여 해당 게이트선에 연결된 박막 트랜지스터를 통하여 화소 전극에 데이터 전압이 인가되도록 한다. 이 때, 인가되는 데이터 전압은 좌안 영상(101, 102)을 표현하기 위한 데이터 전압(이하 "좌안 데이터 전압"이라 함)이며, 인가된 좌안 데이터 전압은 유지 용량 커패시터에 의하여 일정 시간 동안 유지될 수 있다. 또한, 마찬가지 방식으로 우안 영상(101', 102')을 표현하기 위한 데이터 전압(이하 "우안 데이터 전압"이라 함)이 인가되고, 유지 용량 커패시터에 의하여 일정 시간 동안 유지될 수 있다.
도 2를 참고하면, 표시 장치(100)가 액정 표시 장치이다. 표시 장치(100)는 상부 기판, 하부 기판 그리고 상부 기판과 하부 기판 사이에 주입되어 있는 액정층을 포함할 수 있다. 표시 장치(100)는 두 전극 사이에서 발생하는 전계에 의하여 액정의 배향 방향을 변경시키고, 이에 따라 빛의 투과량을 조절하여 영상을 표시한다.
하부 기판에는 게이트선(GL1-GLn), 데이터선(DL1-DLm), 화소 전극 및 이들에 연결된 박막 트랜지스터(105)가 위치한다. 박막 트랜지스터(105)는 게이트선(GL1-GLn) 및 데이터선(DL1-DLm)에 인가되는 신호에 기초하여 화소 전극에 인가되는 전압을 제어한다. 화소 전극은 투과 영역과 반사 영역을 가지는 반투과형 화소 전극으로 형성될 수도 있다. 또한, 유지 용량 커패시터(107)가 추가로 형성될 수 있으며, 유지 용량 커패시터(107)는 화소 전극에 인가된 전압이 일정 시간동안 유지되도록 한다. 예를 들어, 하나의 화소(103)는 박막 트랜지스터(105), 유지 용량 커패시터(107) 및 액정 용량 커패시터(109)를 포함할 수 있다.
하부 기판에 대향하는 상부 기판에는 블랙 매트릭스, 컬러 필터 및 공통 전극이 위치할 수 있다. 공통 전극에는 공통 전압(Vcom)이 인가된다. 이외에도, 상부 기판에 형성된 컬러 필터, 블랙 매트릭스 및 공통 전극 중 적어도 하나가 하부 기판에 형성될 수 있으며, 공통 전극과 화소 전극이 모두 하부 기판에 형성된 경우에는 양 전극 중 적어도 하나는 선형 전극 형태로 형성될 수 있다.
액정층은 TN 모드의 액정, VA 모드의 액정, ECB 모드의 액정 등을 포함할 수 있다.
상부 기판의 외측면 및 하부 기판의 외측면에는 각각 편광판이 부착되어 있다. 또한, 기판과 편광판의 사이에 보상 필름이 추가될 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 광원을 포함하며, 광원의 예로는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)과 같은 형광 램프, LED 등이 있다. 또한, 백라이트 유닛은 반사판, 도광판, 휘도 향상 필름 등을 추가로 포함할 수 있다.
도 2를 참고하면, 표시 기구(display apparatus)(50)는 표시 장치(display device)(100), 백라이트 유닛(200), 데이터 구동부(140), 게이트 구동부(120), 이미지 신호 처리부(160), 감마 전압 생성부(190), 휘도 제어부(210), 셔터 부재(300), 프레임 메모리(310), 프레임 변환 제어부(330), 스테레오 제어부(400) 등을 포함할 수 있다. 스테레오 제어부(400)는 3D 타이밍 신호와 3D 인에이블 신호(3D_En)를 휘도 제어부(210)로 전송할 수 있다. 휘도 제어부(210)는 백라이트 제어 신호를 백라이트 유닛(200)으로 전송할 수 있다. 백라이트 유닛(200)은 휘도 제어부(210)와 스테레오 제어부(400)를 통하여 백라이트 제어 신호에 의하여 켜질 수 있거나 꺼질 수 있다. 백라이트 유닛(200)으로 전송되는 백라이트 제어 신호는 소정 시간 동안 백라이트 유닛(200)을 켜지게 만들 수 있다.
스테레오 제어부(400)는 3D 싱크 신호(3D_sync)를 셔터 부재(300)와 프레임 변환 제어부(330)로 전송할 수 있다. 셔터 부재(300)는 스테레오 제어부(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 셔터 부재(300)는 무선 적외선 통신에 의하여 3D 싱크 신호(3D_sync)를 전송받을 수 있다. 셔터 부재(300)는 3D 싱크 신호(3D_sync) 또는 변형된 3D 싱크 신호에 반응하여 작동될 수 있다. 3D 싱크 신호(3D_sync)는 좌안 셔터 또는 우안 셔터를 열거나 닫을 수 있는 신호들을 모두 포함할 수 있다. 프레임 변환 제어부(330)는 제어 신호들(PCS, BIC)을 이미지 신호 처리부(160), 데이터 구동부로 전송할 수 있다.
스테레오 제어부(400)는 디스플레이 데이터(DATA), 3D 인에이블 신호(3D_En), 그밖에 제어 신호들(CONT1)을 이미지 신호 처리부(160)로 전송할 수 있다. 이미지 신호 처리부(160)는 표시 장치(100)에 이미지를 표시하기 위하여 게이트 구동부(120), 데이터 구동부(140), 감마 전압 생성부(190) 등을 통하여 다양한 종류의 디스플레이 데이터(DATA')와 다양한 종류의 제어 신호들(CONT2, CONT3, CONT4)을 표시 장치(100)로 전송할 수 있다. 입체 영상 표시 장치에서 디스플레이 데이터(DATA)는 좌안 영상 데이터, 우안 영상 데이터 등을 포함할 수 있다.
입체 표시 장치의 신호 파형의 하나의 예로서, 도 3을 참고하면, 좌안 이미지 데이터(L1, L2)와 우안 이미지 데이터(R1)가 표시 장치(100)에 입력된다. 여기서 이미지 데이터는 이미지(영상 또는 화상)를 표시 장치(100)에 출력하기 위하여 디지털, 아날로그 형식으로 표현된 신호를 의미한다. 좌안 이미지 데이터가 모두 입력되고 우안 이미지 데이터가 입력되기 전에, 또는 우안 이미지 데이터가 모두 입력되고 좌안 이미지 데이터가 입력되기 전에 이미지 데이터가 입력되지 않는 시간이 있으며, 이를 수직 공백(VB, vertical blank)이라고 한다. 예를 들어 VB는 1 프레임 시간의 약 10-60 %의 시간일 수 있으며, 특별히 이에 한정되지 않는다.
전압 리셋 신호(voltage reset signal)(Vcom Reset)는 좌안 이미지 데이터(L1) 또는 우안 이미지 데이터(R1)가 입력되기 전에 인가된다. 예를 들어, 전압 리셋 신호(Vcom Reset)는 좌안 이미지 데이터(L1) 또는 우안 이미지 데이터(R1)가 입력되기 직전에 인가될 수 있다. 도 4를 참고하면, 표시 장치(100)에 인가되는 공통 전압(Vcom)은 전압 리셋 신호(Vcom Reset)에 동기화된다. 예를 들어, 전압 리셋 신호(Vcom Reset)이 하이 레벨인 동안, 공통 전압(Vcom)은 (Vc+Vr) 또는 (Vc-Vr)일 수 있다. 여기서 (Vc+Vr)과 (Vc-Vr)은 복수의 화소의 그레이 값을 모두 블랙으로 바꿀 수 있는 고전압이다. 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 로우 레벨인 동안, 공통 전압(Vcom)은 Vc이다. 여기서 Vc는 기준 공통 전압(reference common voltage)이고, Vr은 리셋 전압(reset voltage)이라고 한다. 구체적으로, 공통 전압(Vcom)은 전압 리셋 신호(Vcom Reset)에 동기화되어 (Vc+Vr)이 인가되거나, (Vc-Vr)이 인가되거나, 또는 (Vc+Vr)과 (Vc-Vr)이 교대로 인가될 수 있다. 공통 전압(Vcom)으로 (Vc+Vr) 또는 (Vc-Vr)이 표시 장치(100)에 인가되는 경우, (Vc+Vr) 또는 (Vc-Vr)이 인가되는 시간 동안 표시 장치(100)는 블랙을 표시함으로써, 좌안 영상과 우안 영상 사이의 크로스토크 현상이 감소될 수 있다. 예를 들어, 수직 공백 시간 중, 좌안 이미지 데이터(L1) 또는 우안 이미지 데이터(R1)가 입력되기 전에, 표시 장치(100)의 화면 전체에 블랙 이미지가 표시됨으로써, 좌안 이미지와 우안 이미지 사이의 크로스토크 현상이 감소될 수 있다. 60 Hz의 좌안 이미지와 60 Hz의 우안 이미지가 출력되는 120 Hz의 입체 영상 표시 장치에서도 화면 전체에 블랙 이미지가 표시될 수 있다.
도 5를 참고하면, 공통 전압(Vcom)을 인가하는 회로부는 전압 리셋 신호(Vcom Reset)에 의해 공통 전압을 스위칭하는 공통 전압 스위칭부(common voltage switching unit)(150)를 포함할 수 있다. 공통 전압 스위칭부는 전압 리셋(Vcom Reset) 신호에 기초하여 Vc, (Vc+Vr), 또는 (Vc-Vr)을 공통 전압(Vcom)으로 인가한다. 구체적으로, 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 하이 레벨인 동안 (Vc+Vr) 또는 (Vc-Vr)이 공통 전압(Vcom)으로 인가될 수 있으며, 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 로우 레벨인 동안 Vc가 공통 전압(Vcom)으로 인가될 수 있다.
다시 도 3을 참고하면, 좌안 셔터는 좌안 이미지 데이터(L1)가 입력되는 때부터 하이 레벨의 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 인가되기 전까지 열린 상태일 수 있다. 또한 좌안 셔터는 하이 레벨의 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 인가되는 때부터 좌안 이미지 데이터(L2)가 입력되기 전까지 닫힌 상태일 수 있다. 우안 셔터는 좌안 이미지 데이터(L1)가 입력되는 때부터 우안 이미지 데이터(R1)가 입력되기 전까지 닫힌 상태일 수 있다. 또한 우안 셔터는 우안 이미지 데이터(R1)가 입력되는 때부터 하이 레벨의 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 인가되기 전까지 열린 상태일 수 있다. 결국, 거의 1 프레임 시간 동안 좌안 셔터 또는 우안 셔터가 열린 상태이므로, 셔터 부재(300)를 통하여 인지되는 입체 영상 표시 장치의 휘도는 증가될 수 있다.
표시 장치(100)가 백라이트를 포함하는 경우, 백라이트는 연속된 하이 레벨의 전압 리셋 신호들(Vcom Reset)의 사이에서 켜져있을 수 있으며, 백라이트가 온(on)되어 있는 시간이 많으므로, 입체 영상 표시 장치의 휘도가 증가될 수 있다. 예를 들어, 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 바뀔 때부터 로우 레벨에서 하이 레벨로 바뀔 때까지 백라이트가 켜져있을 수 있다.
전압 리셋 신호와 게이트 리셋 신호(gate reset signal) 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 게이트선에 게이트 온 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, 전압 리셋 신호와 게이트 리셋 신호 중 적어도 하나가 하이 레벨로 지속되는 시간동안, 복수의 게이트선(GL1-GLn)에 게이트 온 전압(Von)이 인가될 수 있다. 또한, 전압 리셋 신호와 게이트 리셋 신호 중 적어도 하나가 로우 레벨로 지속되는 시간동안, 복수의 게이트선(GL1-GLn)에 게이트 온 전압(Von)이 순차적으로 인가될 수 있다.
복수의 게이트선에 동시에 게이트 온 전압을 인가하기 위한 게이트 리셋 신호(Gate Reset)는 전압 리셋 신호(Vcom Reset)에 동기화될 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참고하면, 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 하이 레벨인 동안 게이트 리셋 신호(gate reset signal)(Gate Reset)도 하이 레벨일 수 있다. 게이트 리셋 신호(Gate Reset)가 하이 레벨인 동안 복수의 게이트선(GL1-GLn)에 거의 동시에 게이트 온 전압이 인가될 수 있으며, 이에 따라 입체 영상 표시 장치의 복수의 화소행(pixel row)에 거의 동시에 블랙이 표시될 수 있다. 게이트 리셋 신호(Gate Reset)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 바뀔 때부터 복수의 게이트선(GL1-GLn)에 순차적으로 게이트 온 전압이 인가될 수 있다. 이외에도, 게이트 리셋 신호(Gate Reset)가 생략될 수 있으며, 이 경우 게이트 리셋 신호(Gate Reset) 대신 전압 리셋 신호(Vcom Resest)가 이용될 수 있다.
도 7을 참고하면, 게이트 온 전압(Von)을 인가하는 회로부는 게이트 리셋 신호(Gate Reset)에 의해 게이트 온 전압을 스위칭하는 게이트 온 전압 스위칭부(gate-on voltage switching unit)(170)를 포함할 수 있다. 게이트 온 전압 스위칭부(170)는 제1 출력 단자와 제2 출력 단자를 포함하고, 제1 출력 단자는 복수의 게이트선(GL1-GLn)에 연결되어 있고, 그리고 제2 출력 단자는 게이트 구동부(120)에 연결되어 있다. 게이트 온 전압 스위칭부(170)는 게이트 리셋(Gate Reset) 신호에 기초하여 게이트 구동부(120) 또는 복수의 게이트선(GL1-GLn)으로 게이트 온 전압(Von)을 인가한다. 구체적으로, 게이트 리셋 신호(Gate Reset)가 하이 레벨인 동안 게이트 온 전압(Von)이 복수의 게이트선(GL1-GLn)으로 거의 동시에 인가될 수 있으며, 게이트 리셋 신호(Gate Reset)가 로우 레벨인 동안 게이트 온 전압(Von)이 게이트 구동부(120)으로 인가될 수 있다. 이외에도 게이트 리셋 신호(Gate Reset) 대신 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 게이트 온 전압 스위칭부에 인가될 수 있다.
게이트 구동부(120)는 표시 장치(100)에 실장되어(integrated) 있을 수 있으며, 서로 종속적으로 연결되어 있는 복수의 스테이지를 포함할 수 있다. 스테이지는 이미지 신호 처리부(160)로부터 다양한 제어 신호(CONT2)를 인가 받을 수 있다. 예를 들어, 제어 신호(CONT2)는 스캔 개시 신호(scanning starting signal) 등이 있다. 이외에도, 제어 신호는 클록 신호, 저전압 신호 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(100)가 TN 형 액정 표시 장치일 때, 화이트-투-블랙(white-to-black)의 TN 형 액정의 응답 속도는 블랙-투-화이트(black-to-white)의 TN 형 액정의 응답 속도보다 빠르다. 예를 들어, 화이트-투-블랙의 TN 형 액정의 응답 속도는 약 1 ms 이하일 수 있으며, 블랙-투-화이트의 TN 형 액정의 응답 속도는 약 3 ms 이상일 수 있다. 한편, 블랙에서 목표 계조(target gray)로 변하는 TN형 액정의 평균 응답 속도는 화이트에서 목표 계조로 변하는 TN형 액정의 평균 응답 속도보다 빠를 수 있다. 결국, TN 형 액정 표시 장치의 화면에 블랙을 표시한 후 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시하는 것이 화면에 화이트를 표시한 후 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시하는 것보다 액정의 응답 속도 면에서 유리할 수 있다.
나아가, 액정 표시 장치에 오버 슈트(over-shoot) 구동 또는 언더 슈트(under-shoot) 구동이 적용되는 경우, 액정의 응답 속도 개선으로 인하여, 동영상의 시인성이 개선될 수 있다.
또한, 액정 표시 장치에 반전 구동이 적용되는 경우, 양의 데이터 전압과 음의 데이터 전압이 모두 양의 블랙 데이터 전압으로 바뀌도록, 공통 전압(Vcom)으로 (Vc+Vr)이 액정 표시 장치에 인가될 수 있다. 또는 양의 데이터 전압과 음의 데이터 전압이 모두 음의 블랙 데이터 전압으로 바뀌도록, 공통 전압(Vcom)으로 (Vc-Vr)이 액정 표시 장치에 인가될 수 있다. 또는 양의 데이터 전압은 양의 블랙 데이터 전압으로 바뀌고, 음의 데이터 전압은 음의 블랙 데이터 전압으로 바뀌도록, 공통 전압(Vcom)으로 (Vc+Vr)과 (Vc-Vr)이 교대로 액정 표시 장치에 인가될 수 있다. 예를 들어, Vc가 약 5 V이고, 양의 블랙 데이터 전압은 약 10 V이고, 음의 블랙 데이터 전압은 약 0 V일 때, Vr은 약 10 V일 수 있다. 전압 리셋 신호(Vcom Reset) 신호가 하이 레벨인 동안, 공통 전압(Vcom)은 약 15 V 또는 약 -5 V가 될 수 있다.
액정 표시 장치에서 패널 전체에 전압이 충전되는 시간은 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 하이 레벨로 지속되는 시간과 비슷할 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소가 블랙 데이터 전압으로 충전되는 시간은 대략 0.5 ms 이하일 수 있으며, 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 하이 레벨로 지속되는 시간은 대략 0.5 ms일 수 있다. 구체적으로, 수직 공백 중에서, 좌안 이미지 데이터 또는 우안 이미지 데이터가 입력되기 전, 약 0.5 ms 동안 고전압의 공통 전압(Vcom)이 인가될 수 있고, 복수의 화소에는 블랙이 표시될 수 있다.
예를 들어, 120 Hz의 프레임 주파수를 갖는 입체 영상 표시 장치는 1 프레임 시간이 약 8.3 ms일 수 있으며, 전압 리셋 신호(Vcom Reset)가 지속되는 시간은 약 0.5 ms일 수 있으며, 좌안 셔터 또는 우안 셔터가 열린 상태가 약 7.83 ms 동안 지속될 수 있으며, 백라이트는 약 7.83 ms 동안 켜져 있을 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 표시 장치 101, 102: 좌안 영상
101', 102': 우안 영상 30: 셔터 글래스
31, 31': 좌안 셔터 32, 32': 우안 셔터
120: 게이트 구동부 150: 공통 전압 스위칭부
170: 게이트 온 전압 스위칭부 300: 셔터 부재

Claims (19)

  1. 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하는 표시 장치,
    전압 리셋 신호(voltage reset signal)에 동기화되어 있는 공통 전압(common voltage)을 상기 표시 장치에 인가하고, 그리고 상기 전압 리셋 신호는 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상이 입력되기 전에 미리 정해진 시간(predetermined time) 동안 하이 레벨로 지속되는 입체 영상 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 공통 전압은 기준 공통 전압(reference common voltage), 기준 공통 전압에 리셋 전압(reset voltage)이 더해진 제1 전압, 또는 기준 공통 전압으로부터 리셋 전압이 차감된 제2 전압인 입체 영상 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 전압 리셋 신호가 하이 레벨로 지속되는 동안 상기 공통 전압은 상기 제1 전압 또는 상기 제2 전압이 하이 레벨로 지속되는 입체 영상 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 전압 리셋 신호와 게이트 리셋 신호(gate reset signal) 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 게이트선에 게이트 온 전압이 인가되는 입체 영상 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 전압 리셋 신호와 상기 게이트 리셋 신호 중 적어도 하나가 하이 레벨로 지속되는 시간동안, 상기 게이트 온 전압은 상기 복수의 게이트선에 동시에 인가되는 입체 영상 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 전압 리셋 신호와 상기 게이트 리셋 신호 중 적어도 하나가 로우 레벨로 지속되는 시간동안, 상기 게이트 온 전압은 상기 복수의 게이트선에 순차적으로 인가되는 입체 영상 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    3D 싱크 신호에 기초하여, 상기 좌안 영상의 입력이 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 제1 펄스의 인가가 시작한 시점까지 좌안 셔터가 열린 상태를 유지하고, 그리고 상기 우안 영상의 입력이 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 제2 펄스의 인가가 시작한 시점까지 우안 셔터가 열린 상태를 유지하는 입체 영상 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 3D 싱크 신호에 기초하여, 상기 전압 리셋 신호의 제3 펄스의 인가가 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 상기 제1 펄스의 인가가 끝난 시점까지 상기 우안 셔터가 닫힌 상태를 유지하고, 그리고 상기 전압 리셋 신호의 상기 제1 펄스의 인가가 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 상기 제2 펄스의 인가가 끝난 시점까지 좌안 셔터가 닫힌 상태를 유지하는 입체 영상 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 입체 영상 표시 장치는 백라이트 유닛을 더 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 상기 좌안 영상의 입력이 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 제1 펄스의 인가가 시작한 시점까지 켜져 있고, 그리고
    상기 백라이트 유닛은 상기 우안 영상의 입력이 시작한 시점부터 상기 전압 리셋 신호의 제2 펄스의 인가가 시작한 시점까지 켜져 있는 입체 영상 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 전압 리셋 신호가 하이 레벨로 지속되는 시간 동안 꺼져 있는 입체 영상 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 미리 정해진 시간 동안 상기 표시 장치에 블랙이 표시되는 입체 영상 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 미리 정해진 시간은 0.5 ms 이하인 입체 영상 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 전압 리셋 신호에 기초하여 상기 공통 전압을 스위칭하는 공통 전압 스위칭부(common voltage switching unit)를 더 포함하는 입체 영상 표시 장치.
  14. 제1항에서,
    상기 전압 리셋 신호와 게이트 리셋 신호 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 게이트선에 게이트 온 전압을 인가하는 게이트 온 전압 스위칭부(gate-on voltage switching unit)를 더 포함하는 입체 영상 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 게이트 온 전압 스위칭부는 제1 출력 단자와 제2 출력 단자를 포함하고, 상기 제1 출력 단자는 상기 복수의 게이트선에 연결되어 있고, 그리고 상기 제2 출력 단자는 게이트 구동부에 연결되어 있는 입체 영상 표시 장치.
  16. 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하는 단계, 그리고
    전압 리셋 신호(voltage reset signal)에 동기화되어 있는 공통 전압(common voltage)을 상기 표시 장치에 인가하는 단계
    를 포함하고, 상기 전압 리셋 신호는 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상이 입력되기 전에 미리 정해진 시간(predetermined time) 동안 하이 레벨로 지속되는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 공통 전압은 기준 공통 전압(reference common voltage), 기준 공통 전압에 리셋 전압(reset voltage)이 더해진 제1 전압, 또는 기준 공통 전압으로부터 리셋 전압이 차감된 제2 전압인 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 전압 리셋 신호가 하이 레벨로 지속되는 동안 상기 공통 전압은 상기 제1 전압 또는 상기 제2 전압이 하이 레벨로 지속되는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제16항에서,
    상기 전압 리셋 신호와 게이트 리셋 신호(gate reset signal) 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 게이트선에 게이트 온 전압이 인가되는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
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