(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位フレーム期間を周期に左目イメージと右目イメージを交互に表示し、第１表示面と第２表示面に分割される液晶表示パネルと、
前記第１表示面の複数のデータラインを駆動する第１データ駆動回路と、
前記第２表示面の複数のデータラインを駆動する第２データ駆動回路と、
前記第１表示面をスキャニングするためのゲートパルスを前記第１表示面の複数のゲートラインに順次供給し、前記第２表示面をスキャニングするためのゲートパルスを前記第２表示面の複数のゲートラインに順次供給するゲート駆動回路と、
前記単位フレーム期間を第１及び第２サブフレーム期間に分割し同一であるフレームデータを前記第１及び第２サブフレーム期間の間前記データ駆動回路に繰り返し供給し、入力フレーム周波数より高いフレーム周波数で前記第１及び第２データ駆動回路と前記ゲート駆動回路の動作タイミングを制御するタイミングコントローラと、
前記液晶表示パネルに照射する光を発生する複数のバックライト光源と、
前記第１サブフレーム期間の間、前記複数のバックライト光源を消灯させ、前記第２サブフレーム期間内で、前記液晶表示パネルの液晶がサチュレーション状態で維持される時、前記複数のバックライト光源を同時点灯させる光源駆動回路と
を備え、
前記光源の点灯タイミングは、前記第１表示面の中間部で液晶がサチュレーションされるタイミング、または前記第２表示面の中間部で液晶がサチュレーションされるタイミングのうちいずれか一つを基準にして設定される
ことを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項２】
前記第１表示面に対するスキャニングと前記第２表示面に対するスキャニングは、互いに対向する方向に同時に行う
ことを特徴とする、請求項１記載の立体映像表示装置。
【請求項３】
前記タイミングコントローラは、入力フレーム周波数対比Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）倍で逓倍されたフレーム周波数で前記駆動回路の動作を制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の立体映像表示装置。
【請求項４】
前記光源の点消灯を制御するためのＰＷＭ信号を発生し、前記光源に印加する駆動電流を制御する光源制御回路をさらに備える
ことを特徴とする、請求項１記載の立体映像表示装置。
【請求項５】
前記ＰＷＭ信号の最大デューティー比は５０％以下の範囲内に設定される
ことを特徴とする、請求項４記載の立体映像表示装置。
【請求項６】
前記駆動電流のレベルは、前記ＰＷＭ信号の最大デューティー比に反比例するように設定される
ことを特徴とする、請求項４記載の立体映像表示装置。
【請求項７】
前記左目イメージが表示される単位フレーム期間内で開放される左目シャッターと、前記右目イメージが表示される単位フレーム期間内で開放される右目シャッターを有するシャッターガラスをさらに含む
ことを特徴とする、請求項１記載の立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶の応答速度を向上させ表示品位を高めることができる立体映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体映像表示装置は、両眼視差方式（stereoscopic technique）または複合視差知覚方式（autostereoscopic technique）を利用して立体映像を表示する。
【０００３】
両眼視差方式は、立体効果が大きい左右目の視差映像を利用して、眼鏡方式と無眼鏡方式があって、二つの方式共に実用化されている。無眼鏡方式は、一般的に、左右視差映像の光軸を分離するためのパララックスバリヤなどの光学板を表示画面の前または後に設置する方式である。眼鏡方式は、液晶表示パネルに偏光方向が互いに異なる左右視差映像を表示して、偏光眼鏡または液晶シャッターめがねを使って立体映像を表示する。
【０００４】
眼鏡方式は、パターンドリターダフィルムと偏光めがねを利用する第１偏光フィルター方式と、スイッチング液晶層と偏光めがねを利用した第２偏光フィルター方式と、液晶シャッターめがねを利用したシャッターガラス方式に大別される。
【０００５】
第１偏光フィルター方式は、液晶表示パネルに左目イメージと右目イメージを水平ライン単位で交互に表示して液晶表示パネル上のパターンドリターダフィルムを通じて偏光めがねに入射される偏光特性を切り替えすることで、左目イメージと右目イメージを空間的に分割して３Ｄ映像を表示する。第２偏光フィルター方式は、液晶表示パネルに左目イメージと右目イメージをフレーム単位で交互に表示して液晶表示パネル上のスイッチング液晶層を通じて偏光めがねに入射される偏光特性を切り替えすることで、左目イメージと右目イメージを時空間的に分割して３Ｄ映像を表示する。第１及び第２偏光フィルター方式による場合、偏光フィルター役目のために液晶表示パネル上に配置されたパターンドリターダフィルムまたはスイッチング液晶層によって３Ｄ映像の透過率が低下する。
【０００６】
シャッターガラス方式は、液晶表示パネルに左目イメージと右目イメージをフレーム単位で交互に表示し、この表示タイミングに同期して液晶シャッターめがねの左右の目シャッターを開閉することで３Ｄ映像を表示する。液晶シャッターめがねは、図１のように、液晶表示パネルに左目イメージ（例えば、ホワイト（Ｗ）イメージ）が表示される第１フレーム期間の間その左目シャッターのみを開放し、液晶表示パネルに右目イメージ（例えば、ブラック（Ｂ）イメージ）が表示される第２フレーム期間の間その右目シャッターだけが開放するように制御することで時分割方式で両眼視差を作り出す。
【０００７】
図１の要求仕様のように、各フレームの第２期間Ｔｂでバックライトを点灯して良好な両眼視差を作るためには、各フレームの第１期間Ｔａ内に液晶の応答が完了しなければならない。しかし、実際液晶の応答時間は、第１期間Ｔａ内に完了しなく第２期間Ｔｂまで延長される。このような液晶の遅い応答速度によって、ホワイト状態では輝度が低く、ブラック状態では輝度の高い現象が発生する。言い換えれば、第２期間Ｔｂでバックライトを点灯させると仮定する時、ホワイト状態では液晶がライジングサチュレーション（rising saturation）になる前にバックライトが点灯されて所望の輝度レベルより低い輝度レベルで表示され、ブラック状態では液晶がフェイリングサチュレーション（failing saturation）される前にバックライトが点灯されて所望の輝度レベルより高い輝度レベルで表示される。このように、ホワイトまたはブラックで完全にサチュレーション（saturation）しない期間でバックライトが点灯すればゴースト状の３Ｄクロストークが発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的とするところは、液晶の応答速度を向上させて表示品位を高めるようにした立体映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を果たすために、本発明に係る立体映像表示装置は、単位フレーム期間を周期に左目イメージと右目イメージを交互に表示し、第１表示面と第２表示面に分割される液晶表示パネルと、前記第１表示面の複数のデータラインを駆動する第１データ駆動回路と、前記第２表示面の複数のデータラインを駆動する第２データ駆動回路と、前記第１表示面をスキャニングするためのゲートパルスを前記第１表示面の複数のゲートラインに順次供給し、前記第２表示面をスキャニングするためのゲートパルスを前記第２表示面の複数のゲートラインに順次供給するゲート駆動回路と、前記単位フレーム期間を第１及び第２サブフレーム期間に分割し同一であるフレームデータを前記第１及び第２サブフレーム期間の間前記データ駆動回路に繰り返し供給し、入力フレーム周波数より高いフレーム周波数で前記第１及び第２データ駆動回路と前記ゲート駆動回路の動作タイミングを制御するタイミングコントローラと、前記液晶表示パネルに照射する光を発生する複数のバックライト光源と、前記第１サブフレーム期間の間前記複数のバックライト光源を消灯させ、前記第２サブフレーム期間内で、前記液晶表示パネルの液晶がサチュレーション状態で維持される時、前記複数のバックライト光源を同時点灯させる光源駆動回路とを備え、前記光源の点灯タイミングは、前記第１表示面の中間部で液晶がサチュレーションされるタイミング、または前記第２表示面の中間部で液晶がサチュレーションされるタイミングのうちいずれか一つを基準にして設定される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明に係る立体映像表示装置は、入力フレーム周波数より早い周波数で駆動回路の動作を制御し、単位フレームを第１及び第２サブフレームに分割して同一であるデータを繰り返し表示することで、データが記入された直後から第１サブフレームだけの時間が経過される前に液晶表示パネルの各地点で液晶をすべてサチュレーションさせる。そして、液晶が第２サブフレームだけの時間の間サチュレーション状態で維持される時５０％以下のデューティー比で光源を順次点灯させ、単位フレームを周期に左右の目シャッターを交互に開閉する。また、スキャニング駆動による表示面の輝度低下を光源駆動電流を高めることで償う。その結果、液晶の応答速度が早くなり３Ｄクロストークが防止され、動画で輝度低下なしにＭＰＲＴ性能が改善して全体的に表示品位が大きく向上する効果がある。
【００１２】
また、本発明に係る立体映像表示装置は、入力フレーム周波数より早い周波数で駆動回路の動作を制御して、表示面の上と下で互いに対向する両方向スキャンに同期させてデータを記入するが、単位フレームを第１及び第２サブフレームで分割して同一であるデータを繰り返し表示することで、データが記入された直後から第１サブフレームだけの時間が経過される前に液晶表示パネルの各地点で液晶をすべてサチュレーションさせる。そして、第１サブフレーム期間の間光源をすべて消灯させて第２サブフレーム期間内で光源をすべて点灯させ、単位フレームを周期に左右の目シャッターを交互に開閉する。また、ブリンキング駆動による表示面の輝度低下を光源駆動電流を高めることで償う。その結果、液晶の応答速度が早くなり３Ｄクロストークが防止され、動画で輝度低下なしにＭＰＲＴ性能が改善して全体的に表示品位が大きく向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来、立体映像表示装置において遅い液晶応答によって３Ｄクロストークが発生する原因を説明するための図である。
【図２】本発明の１つの実施の形態に係る立体映像表示装置の構成を示す図である。
【図３】データの記入タイミングを示す図である。
【図４】光源の点消灯タイミングと左右の目シャッターの開放タイミングを示す図である。
【図５】ＰＷＭ信号のデューティー比によって光源の点灯タイミングが変わる例を説明するための図である。
【図６】バックライトスキャニング駆動時に輝度低下を補償するためにＰＷＭ信号のデューティー比によって駆動電流のレベルを調節する例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る立体映像表示装置の構成を示す図である。
【図８】駆動回路と液晶表示パネルを詳しく示す図である。
【図９】データの記入タイミングを示す図である。
【図１０】光源の点消灯タイミングと左右の目シャッターの開放タイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面の図２乃至図１０を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図２は、本発明の１つの実施の形態に係る立体映像表示装置の構成を示す。
【００１６】
図２を参照すれば、本発明の１つの実施の形態に係る立体映像表示装置は、液晶表示パネル１０、タイミングコントローラ１１、データ駆動回路１２、ゲート駆動回路１３、光源制御回路１４、光源駆動回路１５、バックライトユニット１６、シャッター制御回路１７、及びシャッターガラス１８を備える。
【００１７】
液晶表示パネル１０は、二枚のガラス基板と、これらの間に形成された液晶層を含む。液晶表示パネル１０の下部ガラス基板には、複数のデータラインＤＬと複数のゲートラインＧＬが交差する。データラインＤＬとゲートラインＧＬの交差構造によって液晶表示パネル１０には液晶セルＣｌｃがマトリックス状に配置される。また、液晶表示パネル１０の下部ガラス基板には、ＴＦＴ、ＴＦＴに接続された液晶セルＣｌｃの画素電極１、及びストレージキャパシター（Storage Capacitor、Ｃｓｔ）などが形成される。
【００１８】
液晶表示パネル１０の上部ガラス基板上には、ブラックマットリックス、カラーフィルター及び共通電極２が形成される。共通電極２は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードとＶＡ（Vertical Alignment）モードのような垂直電界駆動方式で上部ガラス基板上に形成されＩＰＳ（In Plane Switching）モードとＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードのような水平電界駆動方式で画素電極１と共に下部ガラス基板上に形成される。液晶表示パネル１０の上部ガラス基板と下部ガラス基板それぞれには偏光板が附着して液晶と接する内面に液晶のプレチルト角（pre-tilt angle）を設定するための配向膜が形成される。
【００１９】
タイミングコントローラ１１は、外部のシステムボードからのタイミング信号（Ｖｓｙｎｃ、Ｈｓｙｎｃ、ＤＥ、ＤＣＬＫ）に基づいてデータ駆動回路１２とゲート駆動回路１３の動作タイミングを制御するためのタイミング制御信号（ＤＤＣ、ＧＤＣ）を発生する。タイミングコントローラ１１は、データタイミング制御信号ＤＤＣとゲートタイミング制御信号ＧＤＣを逓倍してＮ（Ｎは２以上の正の整数）倍速フレーム周波数、例えば２４０Ｈｚのフレーム周波数でデータ駆動回路１２とゲート駆動回路１３の動作を制御する。フレーム周波数を逓倍する動作は外部のシステム回路で行うこともできる。
【００２０】
タイミングコントローラ１１は、単位フレーム期間を第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間に時分割する。そして、システム回路から入力される３Ｄデータフォーマットのデジタルビデオデータ（３ＤＤＡＴＡ）をフレームメモリーなどを利用してコピーする。そして、シャッターガラス１８の左目が開放される時表示されるデータ（以下、'左目データ'）を奇数番目単位フレームの第１及び第２サブフレーム期間の間データ駆動回路１２に繰り返し供給して、シャッターガラス１８の右目が開放される時表示されるデータ（以下、'右目データ'）を偶数番目単位フレームの第１及び第２サブフレーム期間の間データ駆動回路１２に繰り返し供給する。
【００２１】
データ駆動回路１２は、複数のデータドライブ集積回路を含む。データドライブ集積回路は、クロック信号をサンプリングするためのシフトレジスタ、タイミングコントローラ１１から入力されるデジタルデータを一時貯蔵するためのレジスタ、シフトレジスタからのクロック信号に応答してデータを１ライン分ずつ貯蔵して貯蔵された１ライン分のデータを同時に出力するためのラッチ、ラッチからのデジタルデータ値に対応してガンマ基準電圧の参照下に正極性／負極性のガンマ電圧を選択するためのデジタル／アナログ変換器、正極性／負極性ガンマ電圧によって変換されたアナログデータが供給されるデータラインＤＬを選択するためのマルチフレクサー及びマルチフレクサーとデータラインＤＬの間に接続された出力バッファーなどを備える。データ駆動回路１２は、１２０×ＮＨｚのデータタイミング制御信号ＤＤＣに基づいて３Ｄデータフォーマットの左目／右目データをアナログデータ電圧に変換して各フレーム内で同一であるデータを二度ずつデータラインＤＬに印加する。
【００２２】
ゲート駆動回路１３は、複数のゲートドライブ集積回路を含む。ゲートドライブ集積回路は、シフトレジスタ、シフトレジスタの出力信号を液晶セルのＴＦＴ駆動に適合したスイング幅に変換するためのレベルシフト、及び出力バッファーなどを備える。ゲート駆動回路１３は、１２０×ＮＨｚのゲートタイミング制御信号ＧＤＣに基づいてスキャンパルス（またはゲートパルス）を順次に出力して各フレーム内で二度ずつゲートラインＧＬに供給する。
【００２３】
バックライトユニット１６は、複数の光源を含み、液晶表示パネル１０に光を照射する。バックライトユニット１６は、直下型（Direct type）とエッジ型（Edge type）の内いずれか一つで実現される。直下型バックライトユニット１６は、液晶表示パネル１０の下に複数の光学シートと拡散板が積層されて拡散板の下に複数の光源が配置される構造を有する。エッジ型バックライトユニット１６は、液晶表示パネル１０の下に複数の光学シートと導光板が積層されて導光板の側面に複数の光源が配置される構造を有する。光源は、冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp:ＣＣＦＬ）または外部電極蛍光ランプ（External Electrode Fluorescent Lamp:ＥＥＦＬ）のような線光源で実現され、発光ダイオード（Light Emitting Diode、ＬＥＤ）のような点光源で実現することもできる。
【００２４】
光源制御回路１４は、タイミングコントローラ１１の制御の下に光源制御信号ＬＣＳを発生して、この光源制御信号ＬＣＳを通じて液晶表示パネル１０のデータスキャニング方向に沿って光源が順次駆動されるように、光源をパルス幅変調（Pulse Width Modulation、ＰＷＭ）により制御する。ＰＷＭ信号の最大デューティー比は、ＭＰＲＴ（Motion Picture Response Time）性能が向上するように５０％以下の範囲内であらかじめ設定される。光源制御回路１４は、入力データ（３Ｄ ＤＡＴＡ）の分析結果に基づいてＰＷＭ信号のデューティー比をあらかじめ設定された最大範囲内で調節することができる。光源制御回路１４は、光源駆動回路１５を制御してあらかじめ設定された駆動電流で光源の動作を制御することができる。駆動電流のレベルはＰＷＭ信号の最大デューティー比に反比例するようにあらかじめ設定される。すなわち、ＰＷＭ信号のデューティー比が小さいほど駆動電流のレベルは高く設定される。これは、ＭＰＲＴ性能改善のために単位フレーム期間内で光源の消灯時間が長くなることに対応して、画面の輝度低下を償うためのものである。光源制御回路１４は、タイミングコントローラ１１に内蔵される。
【００２５】
光源制御信号ＬＣＳは、光源の点消灯タイミングを含む。光源の点灯タイミングはその光源に対応する液晶表示パネル１０の表示面に液晶がサチュレーション（Saturation）された以後に決まる。光源の点灯期間は、液晶がサチュレーションされた以後でＰＷＭ信号のデューティー比に比例して長くなる。
【００２６】
光源駆動回路１５は、光源制御信号ＬＣＳに応答して液晶表示パネル１０のデータスキャニングに同期するように光源を順次駆動する。光源駆動回路１５は、光源制御回路１４の制御の下にＰＷＭ信号の最大デューティー比によって決まる駆動電流を発生して光源に印加する。
【００２７】
シャッター制御回路１７は、システム回路から入力される垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを参照して、現在の単位フレームが左目データが表示される奇数フレームであるのかまたは右目データが表示される偶数フレームであるのかを判断する。そして、奇数フレーム間シャッターガラス１８の左目シャッターを開放制御する左目シャッター制御信号ＳＴＬと、偶数フレーム間シャッターガラス１８の右目シャッターを開放制御する右目シャッター制御信号ＳＴＲを発生する。
【００２８】
シャッターガラス１８は、液晶表示パネル１０に表示される左／右目イメージを立体的に見るために観覧者が着用する装置であり、シャッター制御回路１７からのシャッター制御信号ＳＴＬ、ＳＴＲに同期してその左／右目シャッターを単位フレームを周期に交互に開閉する。左／右目イメージが交互に遮断されることでシャッターガラス１８の左／右目には互いに異なる結像がされるようになりこれを通じて観覧者は立体感を感じるようになる。
【００２９】
図３ないし図５は、表示品位を向上させるためのデータ記入、光源の点消灯タイミング、及び左右の目シャッターの開放タイミングを示す。
【００３０】
図３及び図４を参照すれば、本発明は、Ｎ倍速フレーム周波数を利用して駆動回路を制御することで、単位フレームを第１サブフレームＳＦ１と第２サブフレームＳＦ２に時分割駆動する。奇数フレーム（Odd Frame）の第１及び第２サブフレーム（ＳＦ１、ＳＦ２）期間の間同一である左目データ（ＤＡＴＡ（Ｌ））が重複して液晶表示パネルに表示される。そして、偶数フレーム（Even Frame）の第１及び第２サブフレーム（ＳＦ１、ＳＦ２）期間の間同一である右目データ（ＤＡＴＡ（Ｒ））が重複して液晶表示パネルに表示される。
【００３１】
液晶ＬＣの応答速度は、液晶表示パネル１０に存在するキャパシター成分に大きく左右される。キャパシター成分はフレーム周波数に反比例するので、フレーム周波数を入力対比２倍に逓倍すれば、それだけ液晶（ＬＣ）の応答速度は早くなる。その結果、奇数フレーム（Odd Frame）で左目データＤＡＴＡ（Ｌ）が記入された直後から第１サブフレームＳＦ１だけの時間が経過される前に液晶表示パネル１０の各地点（上部、中間、下部）において液晶ＬＣはサチュレーションされ、第２サブフレームＳＦ２だけの時間の間サチュレーション状態を維持する。奇数フレーム（Odd Frame）で各地点の光源ＢＬは液晶ＬＣが第２サブフレーム（ＳＦ２）だけの時間の間サチュレーション状態で維持される時５０％以下のデューティー比で順次点灯される。そして、奇数フレーム（Odd Frame）期間で左目シャッターは開放され、右目シャッターは閉鎖される。
【００３２】
また、偶数フレーム（Even Frame）で右目データDATA（R）が記入された直後から第１サブフレームＳＦ１だけの時間が経過される前に液晶表示パネル１０の各地点（上部、中間、下部）から液晶（ＬＣ）においてサチュレーションされ、第２サブフレームＳＦ２だけの時間の間サチュレーション状態を維持する。偶数フレーム（Even Frame）で各地点の光源BLは液晶ＬＣが第２サブフレームＳＦ２だけの時間の間サチュレーション状態で維持される時５０％以下のデューティー比で順次点灯される。そして、偶数フレーム（Even Frame）で右目シャッターは開放され左目シャッターは閉鎖される。
【００３３】
光源ＢＬの点灯タイミングは、図５のように、ＰＷＭ信号の最大デューティー比によって異なるよう決まることができる。例えば、光源ＢＬの点灯タイミングは最大デューティー比５０％を実現するために第１時点ｔ１で決めることができ、５０％より小さな最大デューティー比を実現するために第１時点ｔ１より遅れた第２時点ｔ２に決めることができる。
【００３４】
図６は、バックライトスキャニング駆動の時輝度低下を償うためにＰＷＭ信号の最大デューティー比によって駆動電流のレベルを調節する例を示す。
【００３５】
図６を参照すれば、駆動電流のレベルは、ＰＷＭ信号の最大デューティー比に反比例するように調節される。例えば、駆動電流のレベルは、５０％の最大デューティー比に設定されるＰＷＭ信号に対応して基準電流レベルＡの２倍（２Ａ）に、３３％の最大デューティー比に設定されるＰＷＭ信号に対応して基準電流レベルＡの３倍（３Ａ）に、２５％の最大デューティー比に設定されるＰＷＭ信号に対応して基準電流レベルＡの４倍（４Ａ）に、２０％の最大デューティー比に設定されるＰＷＭ信号に対応して基準電流レベルＡの５倍（５Ａ）に調節される。ここで、基準電流レベルＡは、１００％のデューティー比に対応する電流レベルとして、光源制御回路内の特定レジスタにあらかじめ貯蔵される。
【００３６】
図７は、本発明の他の実施の形態に係る立体映像表示装置の構成を示す。
【００３７】
図７を参照すれば、本発明の他の実施の形態に係る立体映像表示装置は、液晶表示パネル１１０、タイミングコントローラ１１１、データ駆動回路１１２、ゲート駆動回路１１３、光源制御回路１１４、光源駆動回路１１５、バックライトユニット１１６、シャッター制御回路１１７、及びシャッターガラス１１８を備える。
【００３８】
液晶表示パネル１１０は、二枚のガラス基板とこれらの間に形成された液晶層を含む。液晶表示パネル１１０の下部ガラス基板には、複数のデータラインＤＬと複数のゲートラインＧＬが交差する。データラインＤＬとゲートラインＧＬの交差構造によって液晶表示パネル１１０には液晶セルＣｌｃがマトリックス状に配置される。また、液晶表示パネル１１０の下部ガラス基板には、ＴＦＴ、ＴＦＴに接続された液晶セルＣｌｃの画素電極１０１、及びストレージキャパシターＣｓｔなどが形成される。
【００３９】
液晶表示パネル１１０の上部ガラス基板上には、ブラックマットリックス、カラーフィルター及び共通電極１０２が形成される。共通電極１０２は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードとＶＡ（Vertical Alignment）モードのような垂直電界駆動方式で上部ガラス基板上に形成され、ＩＰＳ（In Plane Switching）モードとＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードのような水平電界駆動方式で画素電極１０１と共に下部ガラス基板上に形成される。
【００４０】
液晶表示パネル１１０の上部ガラス基板と下部ガラス基板それぞれには偏光板が附着して液晶と接する内面に液晶のプレチルト角を設定するための配向膜が形成される。
【００４１】
液晶表示パネル１１０は、垂直方向に沿って第１表示面１１０Ａと第２表示面１１０Ｂに分割される。
【００４２】
タイミングコントローラ１１１は、外部のシステムボードからのタイミング信号（Ｖｓｙｎｃ、Ｈｓｙｎｃ、ＤＥ、ＤＣＬＫ）に基づいてデータ駆動回路１１２とゲート駆動回路１１３の動作タイミングを制御するためのタイミング制御信号（ＤＤＣ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２）を発生する。タイミングコントローラ１１１は、データタイミング制御信号ＤＤＣとゲートタイミング制御信号ＧＤＣ１、ＧＤＣ２を逓倍してＮ（Ｎは２以上の正の整数）倍速フレーム周波数、例えば２４０Ｈｚのフレーム周波数でデータ駆動回路１１２とゲート駆動回路１１３の動作を制御する。フレーム周波数を逓倍する動作は外部のシステム回路で行うこともできる。
【００４３】
タイミングコントローラ１１１は、単位フレーム期間を第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間に時分割する。そして、システム回路から入力される３Ｄデータフォーマットのデジタルビデオデータ（３Ｄ ＤＡＴＡ）をフレームメモリーなどを利用してコピーする。そして、シャッターガラス１１８の左目が開放される時表示されるデータ（以下‘左目データ'）を奇数フレームの第１及び第２サブフレーム期間の間データ駆動回路１１２に繰り返し供給し、シャッターガラス１１８の右目が開放される時表示されるデータ（以下 '右目データ'）を偶数フレームの第１及び第２サブフレーム期間の間データ駆動回路１１２に繰り返し供給する。
【００４４】
データ駆動回路１１２は、図８に示したように、第１表示面１１０ＡのデータラインＤＬ１１〜ＤＬ１ｍを駆動する第１データ駆動回路１１２Ａと、第２表示面１１０ＢのデータラインＤＬ２１〜ＤＬ２ｍを駆動する第２データ駆動回路１１２Ｂを含む。第１表示面１１０ＡのデータラインＤＬ１１〜ＤＬ１ｍと第２表示面１１０ＢのデータラインＤＬ２１〜ＤＬ２ｍは、表示面１１０Ａ、１１０Ｂ間境界を基準として互いに電気的に分離している。
【００４５】
第１及び第２データ駆動回路１１２Ａ、１１２Ｂは、それぞれ複数のデータドライブ集積回路ＤＩＣ＃１〜ＤＩＣ＃８を含む。データドライブ集積回路は、クロック信号をサンプリングするためのシフトレジスタ、タイミングコントローラ１１１から入力されるデジタルデータを一時貯蔵するためのレジスタ、シフトレジスタからのクロック信号に応答してデータを１ライン分ずつ貯蔵して貯蔵された１ライン分のデータを同時に出力するためのラッチ、ラッチからのデジタルデータ値に対応してガンマ基準電圧の参照下で正極性／負極性のガンマ電圧を選択し、これを利用して正極性／負極性のデータ電圧を発生するデジタル／アナログ変換器、正極性／負極性データ電圧が供給されるデータラインを選択するためのマルチフレクサー、及びマルチフレクサーとデータラインの間に接続された出力バッファーなどを備える。
【００４６】
第１データ駆動回路１１２Ａは、Ｎ倍速フレーム周波数に同期するデータタイミング制御信号ＤＤＣに基づいて３Ｄデータフォーマットの左目／右目データをアナログデータ電圧に変換して単位フレーム内で同一であるデータを反復的に第１表示面１１０ＡのデータラインＤＬ１１〜ＤＬ１ｍに供給する。第２データ駆動回路１１２Ｂは、Ｎ倍速フレーム周波数に同期するデータタイミング制御信号ＤＤＣに基づいて３Ｄデータフォーマットの左目／右目データをアナログデータ電圧に変換して単位フレーム内で同一であるデータを反復的に第２表示面１１０ＢのデータラインＤＬ２１〜ＤＬ２ｍに供給する。
【００４７】
ゲート駆動回路１１３は、図８に示したように、複数のゲートドライブ集積回路ＧＩＣ＃１〜ＧＩＣ＃４を含む。ゲートドライブ集積回路は、シフトレジスタ、シフトレジスタの出力信号を液晶セルのＴＦＴ駆動に適合したスイング幅に変換するためのレベルシフト、及び出力バッファーなどを備える。第１表示面１１０Ａに対するスキャンを担当する第１及び第２ゲートドライブ集積回路ＧＩＣ＃１、ＧＩＣ＃２は、Ｎ倍速フレーム周波数に同期する第１ゲートタイミング制御信号ＧＤＣ１に基づいてゲートパルス（またはスキャンパルス）を第１表示面１１０ＡのゲートラインＧＬ１〜ＧＬ５４０にＹ'方向に沿って順次供給する。第２表示面１１０Ｂに対するスキャンを担当する第３及び第４ゲートドライブ集積回路ＧＩＣ＃３、ＧＩＣ＃４はＮ倍速フレーム周波数に同期する第２ゲートタイミング制御信号ＧＤＣ２に基づいてゲートパルスを第２表示面１１０ＢのゲートラインにＹ方向に沿って順次供給する。
【００４８】
第１表示面１１０Ａに対するスキャンと第２表示面１１０Ｂに対するスキャンは同時に進行され、また、互いに対向する方向に進行される。第１表示面１１０Ａに対するスキャンに同期して第１表示面１１０ＡのデータラインＤＬ１１〜ＤＬ１ｍに供給されたデータ電圧が第１表示面１１０Ａの液晶セルに印加され、第２表示面１１０Ｂに対するスキャンに同期して第２表示面１１０ＢのデータラインＤＬ２１〜ＤＬ２ｍに供給されたデータ電圧が第２表示面１１０Ｂの液晶セルに印加される。
【００４９】
バックライトユニット１１６は、複数の光源を含み、液晶表示パネル１１０に光を照射する。バックライトユニット１１６は、直下型（Direct type）とエッジ型（Edge type）のうちいずれか１つにで実現される。直下型バックライトユニット１１６は、液晶表示パネル１１０の下に複数の光学シートと拡散板が積層され、拡散板の下に複数の光源が配置される構造を有する。エッジ型バックライトユニット１１６は、液晶表示パネル１１０の下に複数の光学シートと導光板が積層され、導光板の側面に複数の光源が配置される構造を有する。光源は、冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp :ＣＣＦＬ）または外部電極蛍光ランプ（External Electrode Fluorescent Lamp :ＥＥＦＬ）のような線光源で実現でき、発光ダイオード（Light Emitting Diode、ＬＥＤ）のような点光源で実現できる。
【００５０】
光源制御回路１１４は、タイミングコントローラ１１１の制御の下に光源制御信号ＬＣＳを発生し、光源が同時にブリンキング（Blinking）駆動されるように光源制御信号ＬＣＳを通じて光源をパルス幅変調（Pulse Width Modulation、ＰＷＭ）で制御する。ＰＷＭ信号の最大デューティー比（Duty ratio）は、ＭＰＲＴ（Motion Picture Response Time）性能が向上するように、５０％以下にあらかじめ設定される。光源制御回路１１４は、入力データ（３Ｄ ＤＡＴＡ）の分析結果に基づいてＰＷＭ信号のデューティー比をあらかじめ設定された最大範囲内で調節することができる。光源制御回路１１４は、光源駆動回路１１５を制御してあらかじめ設定された駆動電流で光源の動作を制御することができる。駆動電流のレベルは、ＰＷＭ信号の最大デューティー比に反比例するようにあらかじめ設定される。すなわち、ＰＷＭ信号のデューティー比が小さいほど駆動電流のレベルは高く設定される。これは、ＭＰＲＴ性能改善のために単位フレーム期間内で光源の消灯時間が長くなることに対応して、画面の輝度低下を償うためである。光源制御回路１１４は、タイミングコントローラ１１１に内蔵することができる。
【００５１】
光源制御信号ＬＣＳは、光源の点消灯タイミングを含む。光源の点灯タイミングは、光干渉を最小化するために第１表示面１１０Ａの中間部分と第２表示面１１０Ｂの中間部分に充電されるデータに応答して液晶がサチュレーション（Saturation）された以後に決まる。光源の点灯期間は、液晶がサチュレーションされた以後にＰＷＭ信号のデューティー比に比例して長くすることができる。
【００５２】
光源駆動回路１１５は、光源制御信号ＬＣＳに応答して第１サブフレーム期間の間光源をすべて消灯させ、第２サブフレーム期間内で光源をすべて点灯させることで、光源をブリンキング（Blinking）駆動させる。光源駆動回路１１５は、光源制御回路１１４の制御の下にＰＷＭ信号の最大デューティー比によって決まる駆動電流を発生して光源に印加する。
【００５３】
シャッター制御回路１１７は、システム回路から入力される垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを参照して現在の単位フレームが左目データが表示される奇数フレームなのかまたは右目データが表示される偶数フレームなのかを判断する。そして、奇数番目単位フレーム間シャッターガラス１１８の左目シャッターを開放制御する左目シャッター制御信号ＳＴＬと、偶数番目単位フレーム間シャッターガラス１１８の右目シャッターを開放制御する右目シャッター制御信号ＳＴＲを発生する。
【００５４】
シャッターガラス１１８は、液晶表示パネル１１０に表示される左／右目イメージを立体的に見るために観覧者が着用する装置であり、シャッター制御回路１１７からのシャッター制御信号ＳＴＬ、ＳＴＲに同期してその左／右目シャッターを単位フレームを周期に交互に開閉する。左／右目イメージが交互に遮断されることでシャッターガラス１１８の左／右目には互いに異なる結像がされるようになりこれを通じて観覧者は立体感を感じるようになる。
【００５５】
図９及び図１０は、表示品位を向上させるためのデータ記入、光源の点消灯タイミング、及び左右の目シャッターの開放タイミングを示す。
【００５６】
図９及び図１０を参照すれば、本発明は、Ｎ倍速フレーム周波数を利用して駆動回路を制御することで、単位フレームを第１サブフレームＳＦ１と第２サブフレームＳＦ２に時分割駆動する。奇数フレーム（Odd Frame）の第１及び第２サブフレームＳＦ１、ＳＦ２期間の間同一である左目データＤＡＴＡ（Ｌ）が重複して液晶表示パネルに表示される。そして、偶数フレーム（Even Frame）の第１及び第２サブフレームＳＦ１、ＳＦ２期間の間同一である右目データＤＡＴＡ（Ｒ）が重複して液晶表示パネルに表示される。
【００５７】
液晶ＬＣの応答速度は、液晶表示パネルに存在するキャパシター成分とゲートスキャンタイムに大きく左右される。キャパシター成分は、フレーム周波数に反比例するので、フレーム周波数を入力対比２倍に逓倍すると、それだけ液晶ＬＣの応答速度は早くなる。また、液晶表示パネルの上下で互いに対向する方向に同時に進行されるスキャンによってゲートスキャンタイムが減るので、液晶ＬＣの応答速度は単方向スキャン時に比べて早くなる。光源の点灯タイミングは、第１表示面１１０Ａの中間部で液晶ＬＣがサチュレーションされるタイミング、及び第２表示面１１０Ｂの中間部で液晶ＬＣがサチュレーションされるタイミング中いずれか一つを基準にして合わせられる。各表示面１１０Ａ、１１０Ｂの中間部で液晶ＬＣがサチュレーションされるタイミングは対向する両方向スキャン動作によって互いに同一になる。
【００５８】
その結果、奇数フレーム（Odd Frame）で左目データＤＡＴＡ（Ｌ）が記入された直後から第１サブフレームＳＦ１だけの時間が経過される前に液晶表示パネルの各地点で液晶ＬＣはサチュレーションされ、第２サブフレームＳＦ２だけの時間の間サチュレーション状態を維持する。奇数フレーム（Odd Frame）から光源ＢＬは各地点の液晶ＬＣがすべてサチュレーション状態で維持される期間の間５０％以下のデューティー比で同時に点灯される。例えば、各地点の光源ＢＬは、第２サブフレームＳＦ２の後半部期間（単位フレームを１秒／１２０で仮定した時、１秒／４８０）内で同時に点灯される。そして、奇数フレーム（Odd Frame）で左目シャッターは開放され右目シャッターは閉鎖される。
【００５９】
偶数フレーム（Even Frame）で右目データＤＡＴＡ（Ｒ）が記入された直後から第１サブフレームＳＦ１だけの時間が経過される前に液晶表示パネルの各地点で、液晶ＬＣはサチュレーションされ、第２サブフレームＳＦ２だけの時間の間サチュレーション状態を維持する。偶数フレーム（Even Frame）から光源ＢＬは各地点の液晶ＬＣがすべてサチュレーション状態で維持される期間の間５０％以下のデューティー比で同時に点灯される。例えば、各地点の光源ＢＬは、第２サブフレームＳＦ２の後半部期間（単位フレームを１秒／１２０で仮定した時、１秒／４８０）内で同時に点灯される。そして、偶数フレーム（Even Frame）期間で右目シャッターは開放され左目シャッターは閉鎖される。
【００６０】
光源ＢＬの点灯期間は、図５のように、ＰＷＭ信号の最大デューティー比によって異なるよう決まることができ、光源ＢＬに印加される駆動電流のレベルは図のようにＰＷＭ信号の最大デューティー比に反比例するようにあらかじめ設定される。
【００６１】
以上説明した内容を通じて当業者なら本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることが分かる。したがって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載した内容に限定されるのではなく特許請求の範囲によって決められなければならないはずである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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