KR101290677B1 - 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고해상도(Full HD)의 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현할 수 있도록 한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 입체 영상 디스플레이 장치는 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인에 의해 마련된 화소 영역마다 형성된 복수의 화소를 가지는 디스플레이 패널; 2차원 표시 모드에 따라 상기 디스플레이 패널에 2차원 영상을 표시하거나, 3차원 표시 모드에 따라 상기 디스플레이 패널에 3차원 영상의 좌안 영상과 우안 영상을 인터레이스(Interlace) 방식으로 표시하는 패널 구동부; 및 상기 2차원 표시 모드에 따라 상기 2차원 영상이 상기 디스플레이 패널에 표시되도록 상기 패널 구동부를 제어하거나, 상기 3차원 표시 모드에 따라 상기 2차원 영상과 동일한 해상도를 가지는 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상이 상기 디스플레이 패널에 표시되도록 상기 패널 구동부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동 방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE, AND DRIVING METHOD THE SAME}
본 발명은 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 고해상도(Full HD)의 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현할 수 있도록 한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
현대 사회가 고도로 정보화 되어감에 따라 디스플레이 장치는 대형화 및 박형화에 대한 시장의 요구에 직면하고 있으며, 이러한 요구에 따라 박막화, 경량화, 저소비 전력화의 장점을 갖는 다양한 형태의 평판 형태의 디스플레이 장치에 대한 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
평판 형태의 디스플레이 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 발광 표시 장치(Light Emitting Display Device) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 장점에서 액정 표시 장치가 각광을 받고 있다.
근래에는 시청자가 디스플레이 장치에 표시되는 2차원 영상에서 입체감 있는 3차원 영상을 시청할 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치가 개발되고 있다.
입체 영상 디스플레이 장치는 양안시차(Binocular Parallax)를 가지는 좌안 영상과 우안 영상을 시청자의 좌안과 우안 각각에 분리하여 보여주는 장치이다. 즉, 입체 영상 디스플레이 장치는 좌안 영상이 시청자의 좌안에서만 인지되도록 하고, 우안 영상이 시청자의 우안에서만 인지하도록 함으로써 시청자가 입체감 있는 3차원 영상을 시청할 수 있도록 한다.
그러나, 종래의 입체 영상 디스플레이 장치는 3차원 표시 모드시 인터레이스(Interlace) 구동을 통해 한 프레임에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하는 공간 분할에 의해 3차원 영상을 구현하기 때문에 3차원 영상의 수직 해상도가 절반으로 감소함으로써 고해상도(Full HD)의 3차원 영상을 구현할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고해상도(Full HD)의 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현할 수 있도록 한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인에 의해 마련된 화소 영역마다 형성된 복수의 화소를 가지는 디스플레이 패널; 2차원 표시 모드에 따라 상기 디스플레이 패널에 2차원 영상을 표시하거나, 3차원 표시 모드에 따라 상기 디스플레이 패널에 3차원 영상의 좌안 영상과 우안 영상을 인터레이스(Interlace) 방식으로 표시하는 패널 구동부; 및 상기 2차원 표시 모드에 따라 상기 2차원 영상이 상기 디스플레이 패널에 표시되도록 상기 패널 구동부를 제어하거나, 상기 3차원 표시 모드에 따라 상기 2차원 영상과 동일한 해상도를 가지는 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상이 상기 디스플레이 패널에 표시되도록 상기 패널 구동부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 패널 상에 배치되며, 상기 좌안 영상이 표시되는 복수의 화소들에 대응되도록 형성된 복수의 좌안 리타더와 상기 우안 영상이 표시되는 복수의 화소들에 대응되도록 상기 복수의 좌안 리타더 사이마다 형성된 복수의 우안 리타더를 포함하는 광축 변경 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 패널 구동부는 상기 3차원 표시 모드에 따른 상기 타이밍 제어부의 제어에 응답하여 상기 게이트 라인의 길이 방향에 대응되는 상기 디스플레이 패널의 1 수평 라인 단위로 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교번적으로 표시하고, 상기 2차원 표시 모드에 따른 상기 타이밍 제어부의 제어에 응답하여 상기 디스플레이 패널의 2 수평 라인 단위로 동일한 2차원 영상을 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 타이밍 제어부는 상기 2차원 표시 모드시 상기 2 수평 라인 단위로 동일한 2차원 영상을 표시하기 위한 제 1 소스 출력 인에이블 신호 또는 상기 3차원 표시 모드시 상기 1 수평 라인 단위로 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교번적으로 표시하기 위한 제 2 소스 출력 인에이블 신호를 포함하는 타이밍 제어신호를 생성하여 패널 구동부에 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 타이밍 제어부는 상기 2차원 표시 모드시 입력되는 2차원 입력 데이터에 기초하여 상기 데이터 라인들의 개수에 대응되는 수평 해상도를 가지는 2차원 데이터를 생성하고, 상기 생성된 2차원 데이터를 홀수번째 수평 구간마다 상기 패널 구동부에 공급하며, 상기 3차원 표시 모드시 입력되는 1 수평 라인분의 3차원 입력 데이터에 기초하여 상기 수평 해상도를 가지는 좌안 데이터 및 우안 데이터를 생성하고, 상기 생성된 좌안 데이터 및 우안 데이터를 상기 1 수평 구간 단위로 교번되도록 상기 패널 구동부에 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 패널 구동부는 상기 타이밍 제어신호에 따라 상기 게이트 신호를 생성하여 상기 게이트 라인들에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부; 및 상기 제 1 소스 출력 인에이블 신호에 따라 상기 2차원 데이터에 대응되는 상기 2차원 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 공급하거나, 상기 제 2 소스 출력 인에이블 신호에 따라 상기 좌안 데이터 또는 우안 데이터에 대응되는 상기 3차원 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법은 2차원 표시 모드 또는 3차원 표시 모드에 따라 디스플레이 패널에 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시하는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 2차원 표시 모드에 따라 상기 디스플레이 패널에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계; 및 상기 3차원 표시 모드에 따라 상기 2차원 영상과 동일한 해상도를 가지는 좌안 영상과 우안 영상을 인터레이스(Interlace) 방식으로 상기 디스플레이 패널에 표시하여 상기 디스플레이 패널에 상기 3차원 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 2차원 영상은 상기 디스플레이 패널의 2 수평 라인 단위로 동일하게 표시되고, 상기 좌안 영상과 우안 영상은 상기 디스플레이 패널의 1 수평 라인 단위로 교번되도록 표시되는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이 패널에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계는 입력되는 2차원 입력 데이터에 기초하여 홀수번째 수평 구간마다 2차원 데이터를 생성하는 단계; 상기 2 수평 라인 단위로 상기 2차원 데이터에 대응되는 2차원 데이터 신호를 상기 디스플레이 패널에 공급하기 위한 제 1 소스 출력 인에이블 신호를 생성하는 단계; 및 상기 제 1 소스 출력 인에이블 신호에 따라 상기 2차원 데이터 신호를 상기 2 수평 라인 동안 상기 디스플레이 패널에 공급하여 상기 디스플레이 패널에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이 패널에 상기 3차원 영상을 표시하는 단계는 입력되는 1 수평 라인분의 3차원 입력 데이터에 기초하여 상기 1 수평 구간 단위로 상기 2차원 영상과 동일한 수평 해상도를 가지는 좌안 데이터 및 우안 데이터를 교번적으로 생성하는 단계; 상기 1 수평 라인 단위로 상기 좌안 데이터 및 상기 우안 데이터 각각에 대응되는 3차원 데이터 신호를 상기 디스플레이 패널에 교번적으로 공급하기 위한 제 2 소스 출력 인에이블 신호를 생성하는 단계; 및 상기 제 2 소스 출력 인에이블 신호에 따라 상기 1 수평 라인 단위로 상기 3차원 데이터 신호를 상기 디스플레이 패널에 교번적으로 공급하여 상기 디스플레이 패널에 상기 3차원 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동방법은 1920×2160의 수평 및 수직 해상도를 가지는 디스플레이 패널을 이용하여 3차원 표시 모드시 디스플레이 패널의 1 수평 라인 단위로 좌안 영상과 우안 영상을 교번적으로 표시함으로써 수직 해상도의 저하 없이 고해상도(Full HD)의 3차원 영상을 구현할 수 있으며, 2차원 표시 모드시 디스플레이 패널의 2 수평 라인 단위로 동일한 2차원 영상을 표시함으로써 고해상도(Full HD)의 2차원 영상을 구현할 수 있다는 효과가 있다.를
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 타이밍 제어부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 데이터 생성부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 타이밍 제어부에 공급되는 2차원 입력 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 타이밍 제어부에 공급되는 3차원 입력 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 제어신호 생성부에서 표시 모드에 따라 생성되는 소스 출력 인에이블 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동방법에 의해 디스플레이 패널에 표시되는 3차원 영상을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 광축 변경 부재(200), 타이밍 제어부(300), 및 패널 구동부(400)를 포함하여 구성된다.
디스플레이 패널(100)은 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)의 교차에 의해 마련되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소(P)를 포함하여 구성된다. 여기서, 표시 모드에 따라 고해상도(Full HD)의 2차원 영상 또는 3차원 영상을 구현하기 위하여, 디스플레이 패널(100)은 1920×2160의 수평 및 수직 해상도를 가지도록 1920개의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)과 2160개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 포함하여 구성된다. 이때, 본 발명에 따른 디스플레이 패널(100)의 크기는 일반적인 고해상도(Full HD)의 디스플레이 패널과 동일하게 설정된다.
복수의 화소(P) 각각은 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 데이터 라인(DL1 내지 DLm))에 접속된 박막 트랜지스터(미도시), 및 박막 트랜지스터에 접속된 화소셀을 포함하여 구성된다.
이러한, 디스플레이 패널(100)은 2차원 표시 모드에 따라 패널 구동부(400)로부터 공급되는 2차원 데이터 신호에 대응되는 고해상도(Full HD)의 2차원 영상을 표시하거나, 3차원 표시 모드에 따라 패널 구동부(400)로부터 공급되는 좌안 및 우안 데이터 신호 각각에 대응되는 좌안 영상 및 우안 영상을 한 프레임 동안 인터레이스 방식으로 표시하여 고해상도(Full HD)의 3차원 영상을 표시한다.
한편, 디스플레이 패널(100)은 평판 형태의 디스플레이 패널이 될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(100)이 액정 디스플레이 패널로 구성되는 경우, 3차원 표시 모드시 액정 디스플레이 패널은 각 화소(P)에 공급되는 좌안 및 우안 데이터 신호에 따라 액정셀에 전계를 형성하여 백 라이트 유닛(미도시)으로부터 조사되는 광의 투과율을 조절함으로써 한 프레임 내에 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 표시하여 3차원 영상을 구현하게 된다. 여기서, 액정 디스플레이 패널의 전면 및 배면 각각에는 편광판이 부착된다.
광축 변경 부재(200)는 디스플레이 패널(100)에 정의된 좌안 표시 영역 및 우안 표시 영역 각각을 투과하는 광을 서로 다른 광축을 가지는 좌안 영상과 우안 영상으로 분리한다. 이를 위해, 광축 변경 부재(200)는 복수의 좌안 리타더(Retarder; 210L) 및 복수의 우안 리타더(210R)를 포함하여 구성된다. 이때, 복수의 좌안 리타더(210L) 및 복수의 우안 리타더(210R)는 베이스 부재(미도시)의 배면에 서로 교번되도록 형성되고, 베이스 부재는 소정 두께를 가지는 유리(Glass) 또는 필름(Film)으로 이루어져 디스플레이 패널(100) 상에 배치되거나, 점착성 물질(Adhesive Material)에 의해 디스플레이 패널(100) 상에 부착된다. 여기서, 디스플레이 패널(100)이 액정 디스플레이 패널로 구성되는 경우, 베이스 부재는 액정 디스플레이 패널의 상부 편광판 상에 배치되거나 부착된다.
복수의 좌안 리타더(210L) 각각은 3차원 표시 모드시 좌안 영상이 표시되는 디스플레이 패널(100)의 좌안 표시 영역에 대응되도록 형성된다. 여기서, 좌안 표시 영역은 게이트 라인(GL)의 길이 방향에 대응되도록 디스플레이 패널(100)에 형성된 홀수번째 수평 라인으로 정의될 수 있다. 이러한, 복수의 좌안 리타더(210L)는 좌안 표시 영역을 투과하는 광의 광축을 변경시킴으로써 3차원 표시 모드시 좌안 영상을 시청자의 좌안에 제공한다. 여기서, 복수의 좌안 리타더(210L)는 좌안 표시 영역을 투과하는 광을 좌편광으로 변경할 수 있다.
복수의 우안 리타더(210R) 각각은 3차원 표시 모드시 우안 영상이 표시되는 디스플레이 패널(100)의 우안 표시 영역에 대응되도록 복수의 좌안 리타더(210L) 사이마다 형성된다. 여기서, 우안 표시 영역은 디스플레이 패널(100)에 형성된 짝수번째 수평 라인으로 정의될 수 있다. 이러한, 복수의 우안 리타더(210R)는 우안 표시 영역을 투과하는 광의 광축을 변경시킴으로써 3차원 표시 모드시 우안 영상을 시청자의 우안에 제공한다. 여기서, 복수의 우안 리타더(210R)는 우안 표시 영역을 투과하는 광을 우편광으로 변경할 수 있다.
한편, 광축 변경 부재(200)는 베이스 부재의 전면에 형성된 반사 방지막(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 반사 방지막은 베이스 부재의 전면에 부착되거나 코팅되어 표면 반사를 줄이고, 반사 광에 의해 광의 간섭 또는 산란을 제거한다.
타이밍 제어부(300)는 2차원 표시 모드에 따라 2차원 영상이 디스플레이 패널(100)에 표시되도록 패널 구동부(400)를 제어하거나, 3차원 표시 모드에 따라 한 프레임 동안 2차원 영상과 동일한 해상도를 가지는 좌안 영상과 우안 영상이 디스플레이 패널(100)에 교번적으로 표시되도록 패널 구동부(400)를 제어한다. 이를 위해, 타이밍 제어부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 생성부(310), 및 제어신호 생성부(320)를 포함하여 구성된다.
데이터 생성부(310)는 표시 모드에 따라 외부로부터 입력되는 입력 데이터(Idata2, Idata3)에 기초하여 2차원 데이터(2D), 또는 좌안 및 우안 데이터(LD, RD)를 생성하여 패널 구동부(400)에 공급한다.
2차원 표시 모드시 데이터 생성부(310)는 입력되는 2차원 입력 데이터(Idata2)에 기초하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 개수에 대응되는 수평 해상도를 가지는 2차원 데이터(2D)를 생성하고, 생성된 2차원 데이터(2D)를 홀수번째 수평 구간마다 패널 구동부(400)에 공급한다.
3차원 표시 모드시 데이터 생성부(310)는 입력되는 1 수평 라인(1H)분의 3차원 입력 데이터(Idata3)에 기초하여 수평 해상도를 가지는 좌안 데이터(LD) 및 우안 데이터(RD)를 생성하고, 1 수평 구간(1H) 단위로 교번되도록 생성된 좌안 데이터(LD) 및 우안 데이터(RD)를 패널 구동부(400)에 공급한다.
이를 위해, 데이터 생성부(310)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 모드 신호 생성부(312), 데이터 처리부(314), 및 메모리부(316)를 포함하여 구성된다.
모드 신호 생성부(312)는 사용자의 모드 선택(UMS) 또는 입력 데이터(Idata2, Idata3)에 따라 제 1 논리 상태를 가지는 2차원 모드 신호(MS) 또는 제 2 논리 상태를 가지는 3차원 모드 신호(MS)를 생성한다. 예를 들어, 사용자가 2차원 영상의 표시 모드를 선택할 경우 제 1 논리 상태를 가지는 2차원 모드 신호(MS)를 생성하고, 사용자가 3차원 영상의 표시 모드를 선택할 경우 제 2 논리 상태를 가지는 3차원 모드 신호(MS)를 생성한다. 또한, 모드 신호 생성부(312)는 입력 데이터(Idata2, Idata3)가 좌안 영상과 우안 영상으로 분리되어 입력되는 경우 제 2 논리 상태를 가지는 3차원 모드 신호(MS)를 생성하고, 그렇지 않은 경우에는 제 1 논리 상태를 가지는 2차원 모드 신호(MS)를 생성한다.
데이터 처리부(314)는 모드 신호 생성부(312)로부터 공급되는 2차원 모드 신호(MS)에 따라, 도 4에 도시된 바와 같은, 2차원 영상에 대응되는 2차원 입력 데이터(Idata2)를 디스플레이 패널(100)의 수평 해상도를 가지도록 정렬하여 2차원 데이터(2D)를 생성하고, 홀수번째 게이트 라인이 구동되는 홀수번째 수평 구간마다 생성된 2차원 데이터(2D)를 패널 구동부(400)에 공급한다.
반면에, 데이터 처리부(314)는 3차원 모드 신호(MS)에 따라 1 수평 라인(1H)분의 3차원 입력 데이터(Idata3)에 기초하여 상기 수평 해상도를 가지는 좌안 데이터(LD) 및 우안 데이터(RD)를 생성하고, 1 수평 구간 단위로 교번되도록 생성된 좌안 데이터(LD) 및 우안 데이터(RD)를 패널 구동부(400)에 공급한다.
구체적으로, 3차원 표시 모드시 데이터 처리부(314)에 공급되는 3차원 입력 데이터(Idata3)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 수평 라인의 좌측에 대응되는 좌안 입력 데이터(LIdata)와 각 수평 라인의 우측에 대응되는 우안 입력 데이터(RIdata)로 구분된다. 이에 따라, 데이터 처리부(314)는 먼저 3차원 입력 데이터(Idata3)에서 좌안 입력 데이터(LIdata) 및/또는 우안 입력 데이터(RIdata)를 분리하여 메모리부(316)에 저장한 후, 홀수번째 게이트 라인이 구동되는 홀수번째 수평 구간에서는 입력되는 좌안 입력 데이터(LIdata) 또는 메모리부(316)에 저장된 좌안 입력 데이터(LIdata)를 상기의 수평 해상도를 가지도록 2배로 확장하여 좌안 데이터(LD)를 생성하고, 생성된 좌안 데이터(LD)를 패널 구동부(400)에 공급한다.
또한, 데이터 처리부(314)는 짝수번째 게이트 라인이 구동되는 짝수번째 수평 구간에서는 메모리부(316)에 저장된 우안 입력 데이터(RIdata)를 상기의 수평 해상도를 가지도록 2배로 확장하여 우안 데이터(RD)를 생성하고, 생성된 우안 데이터(RD)를 패널 구동부(400)에 공급한다.
메모리부(316)는 데이터 처리부(314)에 의해 3차원 입력 데이터(Idata3)에서 분리되는 좌안 입력 데이터(LIdata) 및/또는 우안 입력 데이터(RIdata)를 저장하고, 저장된 좌안 입력 데이터(LIdata) 및/또는 우안 입력 데이터(RIdata)를 데이터 처리부(314)에 제공한다.
도 2에서, 제어신호 생성부(320)는 외부(예를 들어, 시스템 본체)로부터 공급되는 타이밍 동기신호(TSS)를 이용하여 2차원 표시 모드 또는 3차원 표시 모드에 대응되는 타이밍 제어신호(GCS, DCS)를 생성하여 패널 구동부(400)의 구동 타이밍을 제어한다. 여기서, 타이밍 제어신호(GCS, DCS)는 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 신호를 공급하기 위한 게이트 제어신호(GCS), 및 게이트 신호에 동기되도록 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 포함하여 구성될 수 있다.
게이트 제어신호(GCS)는 복수의 게이트 라인(GL)에 게이트 신호를 순차적으로 공급하기 위한 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 복수의 게이트 클럭 신호(Gate Clock Signal) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 제어신호(DCS)는 2차원 표시 모드시, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 2 수평 라인(2H) 단위로 동일한 2차원 영상에 대응되는 2차원 데이터 신호를 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하기 위한 제 1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)를 포함하거나, 3차원 표시 모드시, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 1 수평 라인(1H) 단위로 좌안 영상 및 우안 영상에 대응되는 3차원 데이터 신호를 교번적으로 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하기 위한 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)를 포함한다.
제 1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)는 홀수번째 수평 구간마다 2차원 데이터를 래치하기 위한 제 1 논리 상태(High); 및 래치된 2차원 데이터에 대응되는 2차원 데이터 신호를 2 수평 구간(2H) 동안 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하기 위한 제 2 논리 상태(Low)를 갖는다.
제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)는 1 수평 구간(1H)마다 좌안 데이터 또는 우안 데이터를 래치하기 위한 제 1 논리 상태(High); 및 래치된 좌안 데이터 또는 우안 데이터에 대응되는 3차원 데이터 신호를 1 수평 구간(1H)마다 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하기 위한 제 2 논리 상태(Low)를 갖는다.
또한, 데이터 제어신호(DCS)는 표시 모드에 상관없이 동일하게 생성되는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock), 및 극성 제어신호(POL) 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 제어신호 생성부(320)는 데이터 생성부(310)의 모드 신호 생성부(312)로부터 2차원 모드 신호(MS) 또는 3차원 모드 신호(MS)를 제공받아 상술한 제 1 또는 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE1, SOE2)를 생성한다.
도 1에서, 패널 구동부(400)는 2차원 표시 모드 또는 3차원 표시 모드에 따른 타이밍 제어부(300)의 제어에 응답하여 디스플레이 패널(100)에 2차원 영상을 표시하거나, 디스플레이 패널(200)에 3차원 영상의 좌안 영상과 우안 영상을 교번적으로 표시한다. 이를 위해, 패널 구동부(400)는 게이트 구동회로부(410), 및 데이터 구동회로부(420)를 포함하여 구성된다.
게이트 구동회로부(410)는 타이밍 제어부(300)로부터 공급되는 게이트 제어신호(GCS)에 따라 게이트 신호를 생성하여 게이트 라인(GL1 내지 GLm)에 순차적으로 공급한다. 이를 위해, 게이트 구동회로부(400)는 게이트 제어신호(GCS)에 따라 게이트 신호를 생성하여 게이트 라인(GL1 내지 GLm)에 순차적으로 공급하는 복수의 게이트 구동 집적회로(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 복수의 게이트 구동 집적회로는 게이트 회로 필름(미도시)에 실장되어 디스플레이 패널(100)에 접속되거나, 칩 온 글라스(Chip On Glass) 방식에 의해 디스플레이 패널(100) 상에 칩 형태로 실장될 수 있다. 또한, 게이트 구동회로부(410)는 게이트 인 패널(Gate In Panel) 방식에 의해 박막 트랜지스터의 형성 공정과 동시에 디스플레이 패널(100)에 직접 형성될 수도 있다.
데이터 구동회로부(420)는 2차원 모드에 따라 타이밍 제어부(300)로부터 공급되는 제 1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)를 포함하는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 타이밍 제어부(300)로부터 홀수번째 수평 구간마다 공급되는 2차원 데이터(2D)를 아날로그 형태의 2차원 데이터 신호로 변환하고, 변환된 2차원 데이터 신호를 제 1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)에 따라 2 수평 구간 동안 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 즉, 2차원 표시 모드시 데이터 구동회로부(420)는 홀수번째 수평 구간마다 공급되는 2차원 데이터(2D)를 제 1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)의 제 1 논리 상태에 따라 래치하고, 제 1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)의 제 2 논리 상태에 따라 래치된 2차원 데이터(2D)를 아날로그 형태의 2차원 데이터 신호로 변환하여 2 수평 구간 동안 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이에 따라, 디스플레이 패널(100)에는 2 수평 라인 단위로 동일한 2차원 데이터 신호가 공급됨으로써 디스플레이 패널(100)에는 1920×1080의 수평 및 수직 해상도를 가지는 2차원 영상이 표시된다.
반면에, 데이터 구동회로부(420)는 3차원 모드에 따라 타이밍 제어부(300)로부터 공급되는 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)를 포함하는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 타이밍 제어부(300)로부터 수평 구간마다 교번적으로 공급되는 좌안 데이터(LD) 또는 우안 데이터(RD)를 아날로그 형태의 3차원 데이터 신호로 변환하고, 변환된 3차원 데이터 신호를 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)에 따라 1 수평 구간 동안 교번적으로 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 즉, 3차원 표시 모드시 홀수번째 수평 구간 동안 데이터 구동회로부(420)는 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)의 제 1 논리 상태에 따라 좌안 데이터(LD)를 래치하고, 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)의 제 2 논리 상태에 따라 래치된 좌안 데이터(LD)를 아날로그 형태의 좌안 데이터 신호로 변환하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 또한, 3차원 표시 모드시 짝수번째 수평 구간 동안 데이터 구동회로부(420)는 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)의 제 1 논리 상태에 따라 우안 데이터(RD)를 래치하고, 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)의 제 2 논리 상태에 따라 래치된 우안 데이터(RD)를 아날로그 형태의 우안 데이터 신호로 변환하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
이에 따라, 디스플레이 패널(100)에는 좌안 데이터(LD) 및 우안 데이터(RD)에 대응되는 좌안 및 우안 데이터 신호가 1 수평 라인 단위로 교번되게 공급됨으로써 한 프레임 동안 디스플레이 패널(100)에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 좌안 영상(LI)과 우안 영상(RI) 각각이 인터레이스 구동 방식으로 표시된다. 이때, 한 프레임 동안 디스플레이 패널(100)에 표시되는 좌안 영상(LI)과 우안 영상(RI) 각각은 2차원 영상과 동일한 1920×1080의 수평 및 수직 해상도를 가지게 된다. 이러한 좌안 영상(LI)과 우안 영상(RI) 각각은 복수의 좌안 리타더(210L) 및 복수의 우안 리타더(210R)에 의해 서로 다른 광축으로 변경되어 시청자의 좌안 및 우안에 제공된다. 이에 따라, 시청자는 별도의 입체용 안경(500)을 통해 좌안에 인지되는 좌안 영상(LI)과 우안에 인지되는 우안 영상(RI)에 의해 입체감 있는 3차원 영상을 시청하게 된다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 휴대용 통신 단말기, 노트북, 모니터, 텔레비전, 또는 공공 디스플레이(Public Display) 등으로 사용될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.
일 실시 예에 있어서, 2차원 표시 모드에 따라 디스플레이 패널(100)에 2차원 영상을 표시하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 입력되는 2차원 입력 데이터(Idata2)에 기초하여 홀수번째 수평 구간마다 2차원 데이터(2D)를 생성함과 아울러, 2 수평 라인 단위로 2차원 데이터(2D)에 대응되는 2차원 데이터 신호를 디스플레이 패널(100)에 공급하기 위한 제 1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)를 생성한다.
그런 다음, 제 1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)에 따라 2차원 데이터 신호를 2 수평 라인 동안 디스플레이 패널(100)에 공급하여 디스플레이 패널(100)의 2 수평 라인 단위로 동일한 2차원 영상을 표시함으로써 디스플레이 패널(100)에 1920×1080의 수평 및 수직 해상도를 가지는 2차원 영상을 표시한다.
다른 실시 예에 있어서, 3차원 표시 모드에 따라 디스플레이 패널(100)에 3차원 영상을 표시하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 입력되는 1 수평 라인분의 3차원 입력 데이터(Idata3)에 기초하여 1 수평 구간 단위로 2차원 영상과 동일한 수평 해상도를 가지는 좌안 데이터(LD) 및 우안 데이터(RD)를 교번적으로 생성함과 아울러, 1 수평 라인 단위로 좌안 데이터(LD)에 대응되는 좌안 데이터 신호와 우안 데이터(RD)에 대응되는 우안 데이터 신호를 디스플레이 패널(100)에 교번적으로 공급하기 위한 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)를 생성한다.
그런 다음, 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)에 따라 1 수평 라인 단위로 좌안 데이터 신호와 우안 데이터 신호를 인터레이스 방식에 따라 디스플레이 패널(100)에 교번적으로 공급하여 디스플레이 패널(100)의 1 수평 라인 단위로 좌안 영상과 우안 영상을 표시함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 한 프레임 동안 디스플레이 패널(100)에 1920×1080의 수평 및 수직 해상도를 가지는 좌안 영상 및 우안 영상을 표시한다. 이에 따라, 디스플레이 패널(100)에는 2차원 영상과 동일한 해상도를 가지는 좌안 영상 및 우안 영상이 표시되고, 좌안 영상 및 우안 영상 각각은 좌안 리타더(210L)와 우안 리타더(210R)에 의해 서로 다른 광축으로 변경되어 시청자의 좌안과 우안에 제공된다. 이에 따라, 시청자는 입체 안경(500)을 통해 좌안 영상과 우안 영상을 인지함으로써 2차원 영상과 동일한 1920×1080의 수평 및 수직 해상도를 가지는 3차원 영상을 시청하게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동방법은 3차원 표시 모드시 디스플레이 패널(100)의 1 수평 라인 단위로 좌안 영상(LI)과 우안 영상(RI)을 교번적으로 표시함으로써 수직 해상도의 저하 없이 고해상도(Full HD)의 3차원 영상을 구현할 수 있으며, 2차원 표시 모드시 디스플레이 패널(100)의 2 수평 라인 단위로 동일한 2차원 영상을 표시함으로써 고해상도(Full HD)의 2차원 영상을 구현할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동방법에서, 2차원 표시 모드시 타이밍 제어부(300)는 1 수평 라인 단위로 2차원 데이터(2D)를 생성하여 패널 구동부(400)에 공급할 수도 있다. 이 경우, 타이밍 제어부(300)는 입력되는 2차원 입력 데이터(Idata2)에 기초하여 홀수번째 수평 구간의 2차원 데이터(2D)를 생성하는 반면에, 생성된 홀수번째 수평 구간의 2차원 데이터(2D)를 그대로 복사하여 짝수번째 수평 구간의 2차원 데이터(2D)를 생성하게 된다. 또한, 타이밍 제어부(300)는 2차원 데이터(2D)를 디스플레이 패널(100)에 표시하기 위해 2차원 표시 모드 또는 3차원 표시 모드에 상관없이 상술한 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)를 생성하여 패널 구동부(400)에 공급한다.
이에 따라, 패널 구동부(400)는 제 2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)에 따라 1 수평 구간 단위로 2차원 데이터(2D)에 대응되는 2차원 데이터 신호를 생성하여 디스플레이 패널(100)에 2차원 영상을 표시하게 된다. 따라서, 디스플레이 패널(100)은 상술한 바와 같이 2 수평 라인 단위로 동일한 2차원 영상이 1920×1080의 수평 및 수직 해상도를 가지도록 표시된다.
이와 같은, 상술한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 구동방법은 1 수평 라인 단위로 2차원 데이터 신호를 생성하여 디스플레이 패널(100)에 공급하기 때문에 소비전력 측면에서 소비전력이 다소 증가한다는 단점이 있지만, 화질 측면에서 수직 해상도의 저하 없이 고해상도(Full HD)의 3차원 영상을 구현함과 아울러 고해상도(Full HD)의 2차원 영상을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이 패널 200: 광축 변경 부재
210L: 좌안 리타더 210R: 우안 리타더
300: 타이밍 제어부 400: 패널 구동부
410: 게이트 구동회로부 420: 데이터 구동회로부

Claims (12)

  1. 2차원 영상과 동일한 해상도를 가지는 좌안 영상과 우안 영상을 표시하기 위한, 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인의 교차 영역마다 형성된 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널;
    2차원 표시 모드에 따라 상기 디스플레이 패널에 상기 2차원 영상을 표시하거나, 3차원 표시 모드에 따라 상기 디스플레이 패널에 상기 좌안 영상과 우안 영상을 인터레이스(Interlace) 방식으로 표시하는 패널 구동부; 및
    상기 2차원 표시 모드에 따라 상기 2차원 영상이 상기 디스플레이 패널에 표시되도록 상기 패널 구동부를 제어하거나, 상기 3차원 표시 모드에 따라 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상이 상기 디스플레이 패널에 표시되도록 상기 패널 구동부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 상에 배치된 광축 변경 부재를 더 포함하며,
    상기 광축 변경 부재는,
    상기 좌안 영상이 표시되는 화소들에 대응되도록 형성된 복수의 좌안 리타더; 및
    상기 우안 영상이 표시되는 화소들에 대응되도록 상기 복수의 좌안 리타더 사이마다 형성된 복수의 우안 리타더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는,
    상기 3차원 표시 모드에 따른 상기 타이밍 제어부의 제어에 응답하여 상기 게이트 라인의 길이 방향에 대응되는 상기 디스플레이 패널의 1 수평 라인 단위로 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교번적으로 표시하고,
    상기 2차원 표시 모드에 따른 상기 타이밍 제어부의 제어에 응답하여 상기 디스플레이 패널의 2 수평 라인 단위로 동일한 2차원 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 2차원 표시 모드시 상기 2 수평 라인 단위로 동일한 2차원 영상을 표시하기 위한 제 1 소스 출력 인에이블 신호 또는 상기 3차원 표시 모드시 상기 1 수평 라인 단위로 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 교번적으로 표시하기 위한 제 2 소스 출력 인에이블 신호를 포함하는 타이밍 제어신호를 생성하여 패널 구동부에 공급하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 2차원 표시 모드시 입력되는 2차원 입력 데이터에 기초하여 상기 데이터 라인들의 개수에 대응되는 수평 해상도를 가지는 2차원 데이터를 생성하고, 상기 생성된 2차원 데이터를 홀수번째 수평 구간마다 상기 패널 구동부에 공급하며,
    상기 3차원 표시 모드시 입력되는 3차원 입력 데이터에 기초하여 상기 수평 해상도를 가지는 좌안 데이터 및 우안 데이터를 생성하고, 상기 생성된 좌안 데이터 및 우안 데이터를 1 수평 구간 단위로 교번되도록 상기 패널 구동부에 공급하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는,
    상기 타이밍 제어신호에 따라 게이트 신호를 생성하여 상기 게이트 라인들에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부; 및
    상기 제 1 소스 출력 인에이블 신호에 따라 상기 2차원 데이터에 대응되는 2차원 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 공급하거나, 상기 제 2 소스 출력 인에이블 신호에 따라 상기 좌안 데이터 또는 우안 데이터에 대응되는 3차원 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 소스 출력 인에이블 신호는,
    상기 홀수번째 수평 구간마다 상기 2차원 데이터를 래치하기 위한 제 1 논리 상태; 및
    상기 래치된 2차원 데이터에 대응되는 상기 2차원 데이터 신호를 2 수평 구간 동안 상기 데이터 라인에 공급하기 위한 제 2 논리 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 소스 출력 인에이블 신호는,
    상기 1 수평 구간마다 상기 좌안 데이터 또는 우안 데이터를 래치하기 위한 제 1 논리 상태; 및
    상기 래치된 좌안 데이터 또는 우안 데이터에 대응되는 상기 3차원 데이터 신호를 상기 1 수평 구간 동안 상기 데이터 라인에 공급하기 위한 제 2 논리 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  9. 2차원 표시 모드 또는 3차원 표시 모드에 따라 디스플레이 패널에 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시하는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서,
    2차원 표시 모드에 따라 상기 디스플레이 패널에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계; 및
    3차원 표시 모드에 따라 상기 3차원 영상의 좌안 영상과 우안 영상을 인터레이스(Interlace) 방식으로 상기 디스플레이 패널에 표시하는 단계를 포함하며,
    상기 디스플레이 패널은 상기 좌안 영상과 우안 영상 각각을 상기 2차원 영상과 동일한 해상도로 표시하기 위한 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 2차원 영상은 상기 디스플레이 패널의 2 수평 라인 단위로 동일하게 표시되고,
    상기 좌안 영상과 우안 영상은 상기 디스플레이 패널의 1 수평 라인 단위로 교번되도록 표시되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계는,
    입력되는 2차원 입력 데이터에 기초하여 홀수번째 수평 구간마다 2차원 데이터를 생성하는 단계;
    2 수평 구간 단위로 상기 2차원 데이터에 대응되는 2차원 데이터 신호를 상기 디스플레이 패널에 공급하기 위한 제 1 소스 출력 인에이블 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 소스 출력 인에이블 신호에 따라 상기 2차원 데이터 신호를 상기 디스플레이 패널에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 좌안 영상과 우안 영상을 인터레이스(Interlace) 방식으로 상기 디스플레이 패널에 표시하는 단계는,
    입력되는 3차원 입력 데이터에 기초하여 1 수평 구간 단위로 상기 2차원 영상과 동일한 수평 해상도를 가지는 좌안 데이터 및 우안 데이터를 교번적으로 생성하는 단계;
    상기 1 수평 구간 단위로 상기 좌안 데이터 및 상기 우안 데이터 각각에 대응되는 3차원 데이터 신호를 상기 디스플레이 패널에 교번적으로 공급하기 위한 제 2 소스 출력 인에이블 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제 2 소스 출력 인에이블 신호에 따라 상기 3차원 데이터 신호를 상기 디스플레이 패널에 공급하여 상기 디스플레이 패널에 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 상기 1 수평 라인 단위로 교번적으로 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법.
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