KR100611664B1 - 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치 - Google Patents

3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

3차원모드에서 2차원모드로 전환시 이미지가 2겹으로 겹쳐 보이지 않는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치가 개시된다. 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치는 NMOS트랜지스터 및 PMOS트랜지스터로 구성된 스위칭부로 구성되고, 3차원모드에서 2차원모드로 전환시 우안영상데이터 또는 좌안영상데이터만을 액정디스플레이 패널로 전달함으로써, 이미지가 2겹으로 보이는 것을 방지한다.
입체디스플레이, 액정디스플레이, 양안방식

Description

3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치{Liquid Crystal Display Device for having 3-dimentional mode and 2-dimentional mode}
도 1은 종래의 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 종래의 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치를 2차원와 3차원 디스플레이로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치의 스위칭부를 나타낸 회로도이다.
도 5는 도 3에 도시된 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치의 또 다른 스위칭부를 나타낸 회로도이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 스위칭부와 또 다른 회로도이다.
본 발명은 3차원(3-Dimentional)/2차원(2-Dimentional) 겸용 액정디스플레이 장치로써, 구체적으로는 3차원모드에서 2차원모드로 전환시 이미지가 2겹으로 겹쳐 보이지 않는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에는 디스플레이 되는 영상을 더욱더 현실감 있게 보게 하기 위하여 3차원 입체 영상을 지원하는 3차원 디스플레이가 개발되고 있다. 넓은 의미로 입체 화상과 3차원 화상을 포함하는 개념인 3차원 영상을 표시하는 입체영상디스플레이는 각각 입체 표시방식, 시점(view point), 관찰조건, 관찰자가 별도의 안경을 착용하는지 여부에 따라 분류를 할 수 있다. 디스플레이에서 제공되는 영상을 관찰자로 하여금 입체적으로 인식시키기 위해서 주로 양안시차를 이용하는데, 양쪽 눈에 각각 다른 각도에서 관찰된 영상이 입력되면 두뇌의 작용으로 인하여 공간감을 인식할 수 있다. 이를 양안방식(steroscopic display) 이라고 한다.
도 1은 종래의 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치는 액정디스플레이 패널(10), 데이터구동부(12), 주사구동부(14), 백라이트(20), 백라이트제어부(22), 액정베리어(30), 3차원/2차원제어부(32), 버퍼부(40), 프레임메모리(50), 데이터변환부(60) 및 제어부(70)로 구성된다.
액정디스플레이 패널(10)은 열과 행으로 배열된다수의 화소(미도시)와 상기 다수의 화소를 선택하기 위한 다수의 주사선(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 다수의 주사선과 절연되어 교차하며 계조 데이터에 해당하는 계조 데이터 전압 및 리셋 전압을 전달하기 위한 다수의 데이터선(미도시)이 형성되어 있다.
제어부(70)는 데이터구동부(12), 주사구동부(14), 백라이트제어부(22), 3차원/2차원제어부(32), 버퍼부(40), 프레임메모리(50) 및 데이터변환부(60)의 동작을 제어한다.
제어부(70)의 제어에 따라 동작되는 데이터 변환부(60)는 양안방식으로 촬영된 영상 즉, 우안영상데이터(DR)와 좌안영상데이터(DL) 각각을 적색 데이터, 녹색 데이터 및 청색 데이터로 변환시키고, 제어부(70)로부터의 기입명령신호에 따라 프레임 메모리에(50)에 저장한다.
프레임 메모리(50)에 저장된 각 색상의 우안영상 데이터(DR)와 좌안영상데이터(DL)는 제어부(70)로부터의 판독명령신호에 따라 각 색상별로 버퍼부(40)로 전송된다.
버퍼부(40)에 입력된 각 색상의 우안영상 데이터(DR)와 좌안영상데이터(DL)는 직렬 데이터의 형식으로 데이터 구동부(12)에 입력된다.
데이터구동부(12)는 각 색상별로 입력되는 우안영상 데이터(DR)와 좌안영상데이터(DL)를 액정디스플레이 패널(10)의 다수의 데이터선으로 전달한다. 또한, 주사구동부(14)는 제어부(70)로부터의 타이밍 제어신호에 따라 액정디스플레이 패널(10)의 다수의 주사선을 선택한다.
액정베리어(liquid crystal barrier:30)는 액정베리어제어부(32)의 제어신호에 따라 3차원모드에서는 좌안영상과 우안영상에 따라 영상을 입체적으로 볼수 있 게 액정 베리어를 온시키고, 2차원모드에서는 평면적으로 영상을 볼수 있게 액정 베리어를 오프시킨다.
위에서 살펴본 종래의 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치를 3차원모드와 2차원모드에서 동작시켜면 다음과 같이 나타난다.
도 2는 종래의 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치를 2차원와 3차원 디스플레이로 나타낸 평면도이다.
도 2를 참조하면, 해상도 240×320인 QVGA 이미지를 양안방식에 의하여 해상도 120×320인 좌안영상(80)과 해상도 120×320인 우안영상(82)을 얻는다. 좌안영상(80)과 상기 우안영상(82)인 2개의 이미지가 겹쳐서 해상도 240×320인 한개의 이미지를 구성하여 디스플레이 된다. 이때 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치를 3차원모드로 동작시키면 도 2와 같이 입체영상인 3차원 디스플레이(86)가 구현되지만, 2차원모드로 동작시키면 2개의 이미지가 겹쳐보이는 2차원 디스플레이(84)가 구현된다. 이와 같이 종래의 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치는 도 2에 나타난 바와 같이 양안방식에 의한 3차원 이미지를 2차원 디스플레이로 전환하여 볼 경우 이미지가 2겹으로 겹쳐보이는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명에 따른 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치는 3차원모드에서 2차원모드로 전환시 액정디스플레이 패널에 좌안영상데이터 또는 우안영상데이터만을 전달할 수 있는 스위칭부를 두어 이미지가 2겹 으로 겹쳐보이는 것을 방지하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 3차원 영상데이터인 우안영상데이터와 좌안영상데이터를 프레임단위로 저장하는 프레임 메모리; 3차원모드 또는 2차원모드를 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 3차원/2차원제어부; 상기 3차원모드에서는 상기 프레임 메모리에 저장된 상기 우안영상데이터 및 상기 좌안영상데이터를 입력받고, 상기 2차원모드에서는 상기 우안영상데이터 또는 상기 좌안영상데이터를 입력받아 출력하는 데이터 구동부; 상기 데이터 구동부에서 출력되는 영상데이터에 따라 구동되는 액정디스플레이 패널; 상기 3차원/2차원제어부에서 출력되는 상기 제어신호에 따라 상기 3차원모드에서는 온되고, 상기 2차원모드에서는 오프되는 액정베리어; 및상기 제어신호에 따라 상기 3차원모드에서는 인가되는 상기 영상데이터를 상기 데이터 구동부로 출력하고, 상기 2차원모드에서는 상기 데이터 구동부에서 출력되는 영상데이터를 피드백하여 상기 데이터 구동부로 출력하는 스위칭부를 포함하는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치는 액정디스플레이 패널(110), 데이터구동부(112), 주사구동부(114), 백라이트(120), 백라이트제어부(122), 액정베리어(130), 3차원/2차원제어부(132), 버퍼부(140), 프레임메모리(150), 데이터변환부(160), 제어부(170) 및 스위칭부(180)로 구성된다.
액정디스플레이 패널(110)은 열과 행으로 배열된 다수의 화소(미도시)와 상기 다수의 화소를 선택하기 위한 다수의 주사선(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 다수의 주사선과 절연되어 교차하며 계조 데이터에 해당하는 계조 데이터 전압 및 리셋 전압을 전달하기 위한 다수의 데이터선(미도시)이 형성되어 있다.
제어부(170)는 데이터구동부(112), 주사구동부(114), 백라이트제어부(122), 3차원/2차원제어부(132), 버퍼부(140), 프레임메모리(150) 및 데이터변환부(160)의 동작을 제어한다.
제어부(170)의 제어에 따라 동작되는 데이터 변환부(160)는 양안방식으로 촬영된 영상데이터 즉, 우안영상데이터(DR)와 좌안영상데이터(DL) 각각을 적색 데이터, 녹색 데이터 및 청색 데이터로 변환시키고, 제어부(170)로부터의 기입명령신호에 따라 프레임 메모리에(150)에 저장한다.
프레임 메모리(150)에 저장된 각 색상의 우안영상데이터(DR)와 좌안영상데이터(DL)는 제어부(170)로부터의 판독명령신호에 따라 각 색상별로 버퍼부(140)로 전송된다.
버퍼부(140)에 입력된 각 색상의 우안영상 데이터(DR)와 좌안영상데이터(DL)는 직렬 데이터의 형식으로 데이터 구동부(112)에 입력된다. 상기 버퍼부(140)은 반드시 있어야 되는 것은 아니므로 상기 프레임 메모리(150)에서 바로 데이터 구동부(112)로 전송될 수도 있다.
데이터구동부(112)는 각 색상별로 입력되는 우안영상 데이터(DR)와 좌안영상데이터(DL)를 액정디스플레이 패널(110)의 다수의 데이터선으로 전달한다. 또한, 주사구동부(114)는 제어부(170)로부터의 타이밍 제어신호에 따라 액정디스플레이 패널(110)의 다수의 주사선을 선택한다.
액정베리어(liquid crystal barrier:130)는 3차원/2차원제어부(132)의 제어신호에 따라 3차원모드에서는 좌안영상과 우안영상에 따라 영상을 입체적으로 볼수 있게 액정 베리어(130)를 온시키고, 2차원모드에서는 평면적으로 영상을 볼수 있게 액정 베리어(130)를 오프시킨다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치는 3차원모드, 2차원모드에 따라 다르게 스위칭되는 스위칭부(180)를 더 포함한다.
스위칭부(180)는 상기 3차원/2차원제어부(132)의 제어신호에 따라 3차원모드에서는 프레임메모리(150)에 저장된 좌안영상데이터(DL)를 버퍼부(140)로 전달하고, 2차원모드에서는 버퍼부(140)로 출력되는 우안영상데이터(DR)를 피드백(feedback)시 켜 버퍼부로 전달한다. 따라서, 2차원모드에서 액정디스플레이 패널(110)로 전달되는 영상데이터는 모두 우안영상데이터(DR)로써, 종래의 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치에서 문제되었던 2겹의 이미지가 겹쳐보이는 것을 방지된다.
상기 스위칭부(180)는 도 3에서는 프레임메모리(150)에서 출력되는 좌안영상데이터(DL)와 버퍼부(140)에서 출력되는 우안영상데이터(DR)를 입력으로 하였지만, 이에 한정되지 않고 프레임메모리(150)에서 출력되는 우안영상데이터(DR)와 버퍼부(140)에서 출력되는 좌안영상데이터(DL)를 입력으로 할수 있다. 이하, 스위칭부(150)에 대하여 더 상세히 알아보기로 한다.
도 4는 도 3에 도시된 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치의 스위칭부를 나타낸 회로도이다.
도 4를 참조하면, 스위칭부(180)는 NMOS트랜지스터(M1)와 PMOS트랜지스터(M2)로 구성되어 있다.
NMOS트랜지스터(M1)는 드레인이 좌안영상데이터(DL)를 출력하는 프레임메모리(150)와 연결되고, 소오스가 좌안영상데이터(DL)가 입력되는 버퍼부(140)와 연결된다. PMOS트랜지스터(M2)는 소오스가 우안영상데이터(DR)를 출력하는 버퍼부(140)와 연결되고, 드레인이 좌안영상데이터(DL)가 입력되는 버퍼부(140)와 연결되어 있다. 또한, 상기 NMOS트랜지스터(M1)와 PMOS트랜지스터(M2)는 게이트가 공통으로 3차원/2차원제어부(132)와 연결되어 있다. 따라서, 3차원/2차원제어부(132)에서 출 력되는 신호에 따라 상기 NMOS트랜지스터(M1)와 PMOS트랜지스터(M2)의 온(on)/오프(off)가 결정된다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 3차원모드일때와 2차원모드일때의 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치의 동작을 살펴본다.
먼저, 3차원모드인 경우, 3차원/2차원제어부(132)에서 하이(high)신호가 출력된다. 상기 하이(high)신호에 따라 액정베리어(130)가 온(on)되고, 스위칭부(180)의 NMOS트랜지스터(M1)는 온(on)되며 PMOS트랜지스터(M2)는 오프(off)된다. 즉, 프레임메모리(150)에서 출력되는 우안영상데이터(DR)와 좌안영상데이터(DL) 각각이 버퍼부(140)와 데이터구동부(112)를 통해 액정디스플레이 패널(110)로 입력되어 3차원 입체영상이 디스플레이된다.
다음으로, 2차원모드인 경우, 3차원/2차원제어부(132)에서 로우(low)신호가 출력된다. 상기 로우(low)신호에 따라 액정베리어(130)가 오프(off)되고, 스위칭부(180)의 NMOS트랜지스터(M1)는 오프(off)되며 PMOS트랜지스터(M2)는 (off)된다. 즉, 프레임메모리(150)에서 출력되는 우안영상데이터(DR)은 그대로 버퍼부(140)로 입력되고 좌안영상데이터(DL)는 NMOS트랜지스터(M1)에 의하여 차단된다. 이때, 버퍼부(140)를 통해 출력되는 우안영상데이터(DR)가 피드백(feedback)되어 버퍼부(140)로 다시 입력됨으로써 데이터구동부(112)를 통하여 우안영상데이터(DR)가 다시 액정디스플레이 패널(110)로 입력되어 2차원 평면영상이 디스플레이된다. 이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치는 3차원모드에서 2차원모드로 전환했을때 액정디스플레이 패널(110)로 전달되는 영상데이터는 모두 우안영상데이터(DR)가 전달됨으로써, 좌안,우안영상데이터(DL,DR)가 2겹의 영상으로 겹쳐보이지 않게 된다.
도 5는 도 3에 도시된 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치의 또 다른 스위칭부를 나타낸 회로도이다.
도 5를 참조하면, 도 5는 버퍼부(140)가 없는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치로써, 데이터구동부(112)에서 출력되는 우안영상데이터(DR)가 피드백(feedback)되어 스위칭부(180)의 PMOS트랜지스터(M2)의 소오스로 전달된다. 도 5의 동작은 앞서 설명한 도 3 및 도 4의 동작으로 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 쉽게 이해할 수 있기 때문에 설명을 생략하기로 한다.
도 6은 도 4 및 도 5의 스위칭부와 또 다른 회로도이다.
도 6을 참조하면, 스위칭부(180)의 구성이 도 4와 도 5와는 반대로 구성되어 있다. 즉, PMOS트랜지스터(M1')는 소오스가 좌안영상데이터(DL)를 출력하는 프레임메모리(150)와 연결되고, 드레인이 좌안영상데이터(DL)가 입력되는 버퍼부(140)와 연결된다. NMOS트랜지스터(M2')는 드레인이 우안영상데이터(DR)를 출력하는 버퍼부(140)와 연결되고, 소오스가 좌안영상데이터(DL)가 입력되는 버퍼부(140)와 연결되어 있다. 또한, 상기 PMOS트랜지스터(M1')와 NMOS트랜지스터(M2')는 게이트가 공통 으로 3차원/2차원제어부(132)와 연결되어 있다. 따라서, 3차원/2차원제어부(132)에서 출력되는 신호에 따라 상기 NMOS트랜지스터(M1)와 PMOS트랜지스터(M2)의 온(on)/오프(off)가 결정된다.
도 6의 동작은 앞서 설명한 도 3 및 도 4의 동작과 모두 동일하지만, 3차원모드인경우 3차원/2차원제어부(132)에서 로우(low)신호를 출력하고, 2차원모드인경우 3차원/2차원제어부(132)에서 하이(high)신호를 출력한다는 점이 다르다. 도 6의 동작 또한, 앞서 설명한 도 3 및 도 4의 동작으로 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 쉽게 이해할 수 있기 때문에 설명을 생략하기로 한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
즉, 상기 본 발명의 실시예에서는 스위칭부(180)를 프레임메모리(150)의 좌안영상데이터(DL)가 출력되는 곳에 형성하였지만, 이에 한정되지 않고 스위칭부(180)를 프레임메모리(150)의 우안영상데이터(DR)가 출력되는 곳에 형성할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치는 양안방식 의 3차원 이미지를 3차원모드에서 2차원모드로 전환시 우안 또는 좌안영상데이터를 피드백(feedback)시켜 스위칭부를 통하여 동일한 영상데이터가 출력되게 함으로써 이미지가 2겹으로 겹쳐 보이지 않는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 3차원 영상데이터인 우안영상데이터와 좌안영상데이터를 프레임단위로 저장하는 프레임 메모리;
    3차원모드 또는 2차원모드를 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 3차원/2차원제어부;
    상기 3차원모드에서는 상기 프레임 메모리에 저장된 상기 우안영상데이터 및 상기 좌안영상데이터를 입력받고, 상기 2차원모드에서는 상기 우안영상데이터 또는 상기 좌안영상데이터를 입력받아 출력하는 데이터 구동부;
    상기 데이터 구동부에서 출력되는 영상데이터에 따라 구동되는 액정디스플레이 패널;
    상기 3차원/2차원제어부에서 출력되는 상기 제어신호에 따라 상기 3차원모드에서는 온되고, 상기 2차원모드에서는 오프되는 액정베리어; 및
    상기 제어신호에 따라 상기 3차원모드에서는 인가되는 상기 영상데이터를 상기 데이터 구동부로 출력하고, 상기 2차원모드에서는 상기 데이터 구동부에서 출력되는 영상데이터를 피드백하여 상기 데이터 구동부로 출력하는 스위칭부를 포함하는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭부는,
    소오스가 상기 데이터 구동부의 입력단과 연결되고, 게이트가 상기 3차원/2차원제어부와 연결되며,드레인이 상기 프레임 메모리의 출력단과 연결된 NMOS트랜지스터; 및
    소오스가 상기 데이터 구동부의 출력단과 연결되고, 게이트가 상기 3차원/2차원제어부와 연결되며, 드레인이 상기 데이터 구동부의 입력단과 연결된 PMOS트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 3차원/2차원제어부에서 출력되는 상기 제어신호는,
    상기 3차원모드일때는 하이신호를 출력하고, 상기 2차원모드일때는 로우신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치는 상기 스위칭부의 영상 데이터 및 상기 프레임 메모리의 영상 데이터를 수신하고, 이를 상기 데이터 구동부에 전달하고, 상기 스위칭부에 상기 영상 데이터를 피드백하기 위한 버퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 스위칭부는,
    소오스가 상기 버퍼부의 입력단과 연결되고, 게이트가 상기 3차원/2차원 제어부와 연결되며, 드레인이 상기 프레임 메모리의 출력단과 연결된 NMOS 트랜지스터; 및
    소오스가 상기 버퍼부의 출력단과 연결되고, 게이트가 상기 3차원/2차원 제어부와 연결되며, 드레인이 상기 버퍼부의 입력단과 연결된 PMOS 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 3차원/2차원 제어부에서 출력되는 상기 제어신호는,
    상기 3차원 모드일때는 로우신호를 출력하고, 상기 2차원 모드일때는 하이신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 3차원/2차원 겸용 액정디스플레이 장치.
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