KR101724023B1

KR101724023B1 - 입체영상 표시 장치 및 그 구동 방법, 입체영상 표시 장치를 위한 데이터 구동 장치 및 셔터 안경

Info

Publication number: KR101724023B1
Application number: KR1020100109834A
Authority: KR
Inventors: 황영인
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2017-04-07
Also published as: US9407905B2; CN102469325B; US20120113234A1; JP2012105245A; CN102469325A; KR20120048281A

Abstract

입체영상 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 및 상기 복수의 화소에 제1 시점(view point)을 위한 제1 영상 데이터를 입력하고, 상기 제1 영상 데이터를 입력한 후 상기 복수의 화소에 제2 시점을 위한 제2 영상 데이터를 입력하고, 상기 제2 영상 데이터를 입력한 후 상기 복수의 화소에 상기 제2 시점을 위한 제3 영상 데이터를 입력하며, 상기 제3 영상 데이터를 입력한 후 상기 복수의 화소에 상기 제1 시점을 위한 제4 영상 데이터를 입력하는 데이터 구동부를 포함한다. 셔터 안경을 이용하는 시분할 방식의 입체영상 표시 장치는 입체영상을 표시하기 위한 데이터를 입력하는 구동 속도를 낮출 수 있고, 블랙 데이터에 의한 휘도 감소를 줄일 수 있으며, 소비전력을 낮출 수 있다.

Description

입체영상 표시 장치 및 그 구동 방법, 입체영상 표시 장치를 위한 데이터 구동 장치 및 셔터 안경{Three-dimensional display device and driving method thereof, and data driving apparatus and shutter glasses for three-dimensional display device}

본 발명은 입체영상 표시 장치 및 그 구동 방법, 입체영상 표시 장치를 위한 데이터 구동 장치 및 셔터 안경에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 구동 장치의 구동 속도를 낮추고 휘도를 높일 수 있는 입체영상 표시 장치 및 그 구동 방법, 입체영상 표시 장치를 위한 데이터 구동 장치 및 셔터 안경에 관한 것이다.

입체영상 표시 장치는 사물이 사람과 가까이 있으면 양쪽 눈의 시차가 커지고 멀리 있으면 양쪽 눈의 시차가 작아진다는 양안 시차의 원리를 이용하여 2차원 영상에서 3차원 입체감을 구현한다. 예를 들어, 화면에 좌우영상을 일치시켜 표시하면 물체가 화면 위에 있는 것처럼 느껴지는데, 좌안영상을 좌측에 배치하고 우안영상을 우측에 배치하면 물체가 화면 뒤쪽에 있는 것처럼 느껴지며, 좌안영상을 우측에 배치하고 우안영상을 좌측에 배치하면 물체가 화면 앞쪽에 있는 것처럼 느껴진다. 이때, 물체의 깊이감은 화면에 배치된 좌우영상 사이의 간격에 의해 결정된다.

입체영상을 표시하는 가장 잘 알려진 방법으로 보색관계에 있는 색필터를 이용하는 색안경으로 적챙색으로 표시되는 좌안영상과 우안영상을 분리 선택하는 방식이 있다. 그리고 좌안영상과 우안영상이 서로 다른 편광으로 표시되고, 이를 편광안경으로 분리 선택하는 방식이 있다. 색안경을 이용하는 방식은 물체가 천연색으로 표시되지 않는 단점이 있으며, 편광안경을 이용하는 방식은 편광능에 따라 좌안영상이 우안에 보이거나 우안영상이 좌안에 보이게 되어 입체감이 떨어지는 단점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 셔터 안경을 이용하는 시분할 방식의 입체영상 표시 장치의 구동 속도를 낮추고 영상의 휘도를 높일 수 있는 입체영상 표시 장치 및 그 구동 방법, 입체영상 표시 장치를 위한 데이터 구동 장치 및 셔터 안경을 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 및 상기 복수의 화소에 제1 시점(view point)을 위한 제1 영상 데이터를 입력하고, 상기 제1 영상 데이터를 입력한 후 상기 복수의 화소에 제2 시점을 위한 제2 영상 데이터를 입력하고, 상기 제2 영상 데이터를 입력한 후 상기 복수의 화소에 상기 제2 시점을 위한 제3 영상 데이터를 입력하며, 상기 제3 영상 데이터를 입력한 후 상기 복수의 화소에 상기 제1 시점을 위한 제4 영상 데이터를 입력하는 데이터 구동부를 포함한다.

상기 제1 영상 데이터 및 상기 제2 영상 데이터는 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터이고, 상기 제3 영상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터는 상기 입체영상 한 프레임에 후속하는 다른 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터일 수 있다.

상기 데이터 구동부는 상기 제1 영상 데이터를 입력한 후, 상기 제2 영상 데이터가 입력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 입력할 수 있다.

상기 데이터 구동부는 상기 제3 영상 데이터를 입력한 후, 상기 제4 영상 데이터가 입력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 입력할 수 있다.

상기 제1 영상 데이터 및 상기 제2 영상 데이터에 따라 한 프레임의 제1 입체영상이 표시되고, 상기 제3 영상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터에 따라 상기 제1 입체영상에 후속하는 한 프레임의 제2 입체 영상이 표시될 수 있다.

상기 복수의 화소는 상기 표시부에 매트릭스 형태로 배열되고, 상기 제1 영상 데이터, 상기 제2 영상 데이터, 상기 제3 영상 데이터, 상기 제4 영상 데이터 및 상기 블랙 데이터는 상기 복수의 화소에 순차적으로 입력될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시 장치의 구동 방법은 디스플레이 패널에 제1 시점을 위한 제1 영상을 표시하는 단계, 상기 제1 영상을 표시한 후, 상기 디스플레이 패널에 제2 시점을 위한 제2 영상을 표시하는 단계, 상기 제2 영상을 표시한 후, 상기 디스플레이 패널에 상기 제2 시점을 위한 제3 영상을 표시하는 단계, 및 상기 제3 영상을 표시한 후, 상기 디스플레이 패널에 상기 제1 시점을 위한 제4 영상을 표시하는 단계를 포함한다.

상기 디스플레이 패널은 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소에 영상의 표시를 위한 데이터를 순차적으로 입력하여 영상을 표시할 수 있다.

상기 복수의 화소에 상기 제1 영상의 표시를 위한 제1 영상 데이터가 입력된 후, 상기 제2 영상의 표시를 위한 제2 영상 데이터가 입력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 입력할 수 있다.

상기 복수의 화소에 상기 제3 영상의 표시를 위한 제3 영상 데이터가 입력된 후, 상기 제4 영상의 표시를 위한 제4 영상 데이터가 입력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 입력할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 화소를 포함하는 표시부를 구동하는 데이터 구동 장치는 상기 복수의 화소에 제1 시점을 위한 제1 영상 데이터를 출력하고, 상기 제1 영상 데이터를 출력한 후 상기 제1 시점을 위한 제2 영상 데이터를 출력하는 제1 데이터 구동부, 및 상기 제2 영상 데이터가 출력된 후, 상기 복수의 화소에 제2 시점을 위한 제3 영상 데이터를 출력하고, 상기 제3 영상 데이터를 출력한 후 상기 제2 시점을 위한 제4 영상 데이터를 출력하는 제2 데이터 구동부를 포함한다.

상기 제2 영상 데이터가 출력된 후, 상기 제3 영상 데이터가 출력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 출력하는 블랙 데이터 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 블랙 데이터에 의해 구분되는 상기 제2 영상 데이터와 상기 제3 영상 데이터는 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 표시 장치를 위한 셔터 안경은 입체영상 표시 장치에서 표시되는 제1 시점을 위한 영상이 가시화되도록 개폐되는 제1 셔터, 상기 입체영상 표시 장치에서 표시되는 제2 시점을 위한 영상이 가시화되도록 개폐되는 제2 셔터, 및 상기 입체영상 표시 장치에 동기되어 상기 제1 셔터 및 상기 제2 셔터를 구동시키는 셔터 구동부를 포함하고, 상기 셔터 구동부는 상기 제1 시점을 위한 제1 영상이 가시화되도록 상기 제1 셔터를 개방시키고, 상기 제1 영상이 가시화된 후 상기 제2 시점을 위한 제2 영상이 가시화되도록 상기 제2 셔터를 개방시키고, 상기 제2 영상이 가시화된 후 상기 제2 시점을 위한 제3 영상이 가시화되도록 상기 제2 셔터를 개방시키고, 상기 제3 영상이 가시화된 후 상기 제1 시점을 위한 제4 영상이 가시화되도록 상기 제1 셔터를 개방시킨다.

본 발명에 따른 셔터 안경을 이용하는 시분할 방식의 입체영상 표시 장치는 입체영상을 표시하기 위한 데이터를 입력하는 구동 속도를 낮출 수 있고, 블랙 데이터에 의한 휘도 감소를 줄일 수 있으며, 소비전력을 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 화소를 나타내는 회로도이다.
도 3은 영상 단위 교대 방식의 입체영상 표시 장치의 구동 동작의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 단위 교대 방식의 입체영상 표시 장치의 구동 동작을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 일 실시예에 따른 프레임 단위 교대 방식의 입체영상 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 단위 교대 방식과 영상 단위 교대 방식을 비교하여 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시 장치를 위한 셔터 안경을 간략히 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시 장치를 위한 셔터 안경의 동작을 나타낸다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 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 실시예들에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 입체영상 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display) 등의 다양한 평판표시장치로 구현될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 유기발광 표시 장치를 예로 들어 설명하지만, 본 발명에 따른 입체영상 표시 장치는 이에 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 입체영상 표시 장치는 표시부(400) 및 이에 연결된 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 각 구동부(200, 300)를 제어하는 신호 제어부(100)를 포함한다.

신호 제어부(100)는 외부 장치로부터 입력되는 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들어 1024(=2¹⁰), 256(=2⁸) 또는 64(=2⁶)개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.

신호 제어부(100)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 표시부(500) 및 데이터 구동부(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 주사 제어신호(CONT1), 데이터 제어신호(CONT2) 및 영상 데이터 신호(DAT)를 생성한다. 신호 제어부(100)는 주사 제어신호(CONT1)를 주사 구동부(200)에 전달한다. 신호 제어부(100)는 데이터 제어신호(CONT2) 및 영상 데이터 신호(DAT)를 데이터 구동부(300)에 전달한다. 영상 데이터 신호(DAT)는 좌안영상 데이터 신호 및 우안영상 데이터 신호를 포함한다.

표시부(400)는 복수의 주사선(S1~Sn), 복수의 데이터선(D1~Dm), 및 복수의 신호선(S1~Sn, D1~Dm)에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열되는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 주사선(S1~Sn)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하고, 복수의 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 주사선(S1~Sn)은 주사 구동부(200)에 연결되고, 복수의 데이터선(D1~Dm)은 데이터 구동부(300)에 연결된다. 표시부(500)의 복수의 화소(PX)는 외부로부터 제1 전원전압(ELVDD) 및 제2 전원전압(ELVSS)을 공급받는다.

주사 구동부(200)는 복수의 주사선(S1~Sn)에 연결되고, 주사 제어신호(CONT1)에 따라 스위칭 트랜지스터(도2의 M1 참조)를 턴-온(turn on)시키는 게이트 온 전압(Von)과 턴-오프(turn off)시키는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 주사 신호를 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가한다. 주사 구동부(200)는 복수의 화소(PX)에 데이터 신호가 인가되도록 주사 신호를 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가한다.

데이터 구동부(300)는 복수의 데이터선(D1~Dm)에 연결되고, 영상 데이터 신호(DAT)에 따른 계조 전압을 선택한다. 데이터 구동부(300)는 데이터 제어신호(CONT2)에 따라 선택한 계조 전압을 데이터 신호로서 복수의 데이터선(D1~Dm)에 인가한다. 데이터 신호는 좌안영상을 표시하기 위한 좌안영상 데이터 및 우안영상을 표시하기 위한 우안영상 데이터를 포함한다. 데이터 구동부(300)는 좌안영상을 표시하기 위한 좌안영상 데이터 및 우안영상을 표시하기 위한 우안영상 데이터를 프레임 단위 교대 방식으로 복수의 데이터선(D1~Dm)에 인가한다. 프레임 단위 교대 방식에 대해서는 후술한다.

상술한 구동 장치(100, 200, 300) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시부(400) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film) 위에 장착되거나 TCP(tape carrier package)의 형태로 표시부(400)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 위에 장착될 수 있다. 또는 구동 장치들(100, 200, 300)은 신호선들(S1~Sn, D1~Dm)과 함께 표시부(400)에 집적될 수도 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 화소를 나타내는 회로도이다.

도 2를 참조하면, 유기발광 표시 장치의 화소(PX)는 유기발광 다이오드(OLED) 및 유기발광 다이오드(OLED)를 제어하기 위한 화소 회로(10)를 포함한다. 화소 회로(10)는 스위칭 트랜지스터(M1), 구동 트랜지스터(M2) 및 유지 커패시터(Cst)를 포함한다.

여기서는 화소 회로(10)가 2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터로 구성되는 것을 예로 들어 설명하지만, 유기발광 표시 장치의 화소 회로는 다양하게 구성되어 동작할 수 있으며, 본 발명에 따른 입체영상 표시 장치는 화소 회로의 구성에 제한되지 않는다.

스위칭 트랜지스터(M1)는 주사선(Si)에 연결되는 게이트 전극, 데이터선(Dj)에 연결되는 일단 및 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극에 연결되는 타단을 포함한다.

구동 트랜지스터(M2)는 스위칭 트랜지스터(M1)의 타단에 연결되는 게이트 전극, 제1 전원(ELVDD)에 연결되는 일단 및 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결되는 타단을 포함한다.

유지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(M2)의 게이트전극에 연결되는 일단 및 구동 트랜지스터(M2)의 일단에 연결되는 타단을 포함한다. 유지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극에 인가되는 데이터 전압을 충전하고 스위칭 트랜지스터(M1)가 턴-오프된 뒤에도 이를 유지한다.

유기발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(M2)의 타단에 연결되는 애노드 전극 및 제2 전원(ELVSS)에 연결되는 캐소드 전극을 포함한다.

스위칭 트랜지스터(M1) 및 구동 트랜지스터(M2)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 이때, 스위칭 트랜지스터(M1) 및 구동 트랜지스터(M2)를 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 로우 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 하이 레벨 전압이다.

여기서는 p-채널 전계 효과 트랜지스터를 나타내었으나, 스위칭 트랜지스터(M1) 및 구동 트랜지스터(M2) 중 적어도 어느 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있으며, 이때 n-채널 전계 효과 트랜지스터를 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 하이 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 로우 레벨 전압이다.

주사선(Si)으로 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 스위칭 트랜지스터(M1)는 턴-온되고, 데이터선(Dj)으로 인가되는 데이터 신호는 턴-온된 스위칭 트랜지스터(M1)를 통해 유지 커패시터(Cst)의 일단으로 인가되어 유지 커패시터(Cst)를 충전시킨다. 구동 트랜지스터(M2)는 유지 커패시터(Cst)에 충전된 전압값에 대응하여 제1 전원(ELVDD)으로부터 유기발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류량을 제어한다. 제1 전원(ELVDD)으로부터 구동 트랜지스터(M2)를 통하여 흐르는 전류가 유기발광 다이오드(OLED)로 흐른다. 유기발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(M2)를 통하여 흐르는 전류량에 대응하는 빛을 생성한다.

유기발광 다이오드(OLED)는 기본색(primary color) 중 하나의 빛을 낼 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며, 이들 삼원색의 공간적 합 또는 시간적 합으로 원하는 색상을 표시한다. 이 경우에 일부 유기발광 다이오드(OLED)는 백색의 빛을 낼 수 있으며 이렇게 하면 휘도가 높아진다. 이와는 달리, 모든 화소(PX)의 유기발광 다이오드(OLED)가 백색의 빛을 낼 수 있으며, 일부 화소(PX)는 유기발광 다이오드(OLED)에서 나오는 백색광을 기본색광 중 어느 하나로 바꿔주는 색필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.

입체영상 표시 장치에서, 좌안영상 데이터, 우안영상 데이터 및 블랙 데이터 중 어느 하나가 표시부(400)에 포함되는 복수의 화소에 입력되는 과정은 다음과 같이 수행된다.

주사 구동부(200)는 신호 제어부(100)에서 전달되는 주사 제어신호(CONT1)에 따라 복수의 주사선(S1~Sn)에 순차적으로 게이트 온 전압의 주사신호를 인가한다. 게이트 온 전압의 주사신호는 스위칭 트랜지스터(M1)를 턴-온시킨다. 이때, 데이터 구동부(300)는 게이트 온 전압이 인가되는 주사선에 연결된 복수의 화소에 데이터 신호(좌안영상 데이터, 우안영상 데이터 및 블랙 데이터 중 어느 하나)를 인가한다. 데이터 신호는 턴-온된 스위칭 트랜지스터(M1)를 통하여 유지 커패시터(Cst)의 일단으로 흘러 유지 커패시터(Cst)를 충전시킨다. 구동 트랜지스터(M2)는 유지 커패시터(Cst)에 충전된 전압값에 대응하여 제1 전원(ELVDD)으로부터 유기발광 다이오드(OLED)로 전류를 흘러 보낸다. 유기발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(M2)를 통하여 흐르는 전류량에 대응하는 빛을 생성한다.

이러한 방식으로 첫 번째 주사선(S1)에서 n번째 주사선(Sn) 각각에 연결된 복수의 화소에 순차적으로 데이터 신호(좌안영상 데이터, 우안영상 데이터 및 블랙 데이터 중 어느 하나)가 입력된다.

이제, 셔터 안경을 이용하는 시분할 방식의 입체영상 표시 장치의 구동 동작에 대하여 설명한다.

한 프레임이란 입체영상 표시 장치에 표시되는 영상을 구분하는 단위이다. 입체영상을 표시하기 위해서는 좌안영상 및 우안영상이 시간적으로 구분되어 표시되거나, 공간적으로 분리되어 표시되어야 한다.

본 발명의 실시 예에서는 좌안영상 및 우안영상을 시간적으로 구분하여 입체영상을 표시한다. 좌안영상 및 우안영상을 시간적으로 구분하여 입체영상을 표시하는 방식을 시분할 방식이라 한다. 시분할 방식에서 입체영상의 한 프레임이란 좌안영상 및 우안영상이 화면 전체에 시간적으로 분리되어 표시되는 입체 영상의 단위 영상을 의미한다. 한 프레임 상의 서로 대응되는 좌안영상과 우안영상은 시청자에게 입체영상으로 인식된다.

도 3은 영상 단위 교대 방식의 입체영상 표시 장치의 구동 동작의 일 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 셔터 안경을 이용하는 시분할 방식의 입체영상 표시 장치에서의 좌우영상 표시 방식은 영상 단위 교대 방식을 포함한다. 영상 단위 교대 방식은 좌안영상과 우안영상을 교대로 표시하는 방식이다. 이때, 좌안영상 데이터와 우안영상 데이터 사이, 및 우안영상 데이터와 좌안영상 데이터 사이에는 좌우영상을 분리하기 위한 블랙 데이터가 복수의 화소에 입력된다. 블랙 데이터는 좌안영상이 우안에 보이거나 우안영상이 좌안에 보이게 되어 입체감이 떨어지는 것을 방지하기 위해 입력된다.

예를 들어, 도시한 바와 같이, 제n 프레임에서 좌안영상 데이터(Ln)가 복수의 화소에 순차적으로 입력되고, 블랙 데이터(B)가 복수의 화소에 입력된다. 블랙 데이터(B)가 입력된 후, 좌안영상 데이터(Ln)와 겹치지 않는 시점에서 우안영상 데이터(Rn)가 복수의 화소에 순차적으로 입력된다. 우안영상 데이터(Rn)가 입력된 후, 블랙 데이터(B)가 입력된다. 즉, 제n 프레임에서 좌안영상 데이터(Ln), 블랙 데이터(B), 우안영상 데이터(Rn) 및 블랙 데이터(B)가 순서대로 복수의 화소에 입력된다. 제n+1 프레임에서도 제n 프레임에서와 같은 순서로 좌안영상 데이터(Ln+1), 블랙 데이터(B), 우안영상 데이터(Rn+1) 및 블랙 데이터(B)가 복수의 화소에 입력된다.

다시 말해, 영상 단위 교대 방식은 제1 시점(view point)를 위한 영상과 제2 시점을 위한 영상이 모든 프레임에서 동일한 순서로 교대로 표시되는 방식이다.

이하, 제1 시점은 좌안 및 우안 중 어느 하나를 지시하며, 제2 시점은 제1 시점과 다른 어느 하나를 지시한다. 제1 시점을 위한 영상을 제1 시점 영상, 제2 시점을 위한 영상을 제2 시점 영상이라 한다. 제1 시점 영상을 위한 데이터를 제1 시점 영상 데이터, 제2 시점 영상을 위한 데이터를 제2 시점 영상 데이터라 한다.

영상 단위 교대 방식에서는 하나의 입체영상을 표시하기 위한 한 프레임 상에서 제1 시점 영상 데이터, 블랙 데이터, 제2 시점 영상 데이터, 블랙 데이터 순으로 4번의 데이터 입력이 수행된다. 이에 따라, 입체영상 표시 장치는 2D 표시 장치보다 4배 빠른 구동 속도로 복수의 화소에 데이터를 입력하여야 한다. 예를 들어, 2D 표시 장치에서 60Hz로 표시되는 영상을 입체영상 표시 장치에서는 240Hz로 표시하여야 한다. 또한, 입체영상 표시 장치는 블랙 데이터의 삽입에 의해 2D 표시 장치에 비하여 영상의 휘도가 1/2로 감소할 수 있다. 이를 보완하기 위해서 입체영상 표시 장치는 2배의 휘도로 영상을 출력해야 하는데, 이에 따라 전력 소비량이 상승하게 된다.

이하, 제안하는 프레임 단위 교대 방식에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 단위 교대 방식의 입체영상 표시 장치의 구동 동작을 나타낸다. 도 5는 본 발명에 일 실시예에 따른 프레임 단위 교대 방식의 입체영상 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 4 및 5를 참조하면, 셔터 안경을 이용하는 시분할 방식의 입체영상 표시 장치에서의 좌우영상 표시 방식은 프레임 단위 교대 방식을 포함한다. 프레임 단위 교대 방식은 서로 대응하는 제1 시점 영상과 제2 시점 영상을 교대로 표시하되, 프레임 단위로 제1 시점 영상과 제2 시점 영상의 순서를 바꿔서 표시하는 방식이다.

입체영상 표시 장치는 표시부(400)에 제1 시점을 위한 제1 영상을 표시한다(S110). 즉, 표시부(400)에 포함된 복수의 화소에 제1 시점을 위한 제1 영상 데이터가 순차적으로 입력되어 제1 영상이 표시된다.

제1 영상을 표시한 후, 입체영상 표시 장치는 표시부(400)에 제2 시점을 위한 제2 영상을 표시한다(S120). 즉, 표시부(400)에 포함된 복수의 화소에 제2 시점을 위한 제2 영상 데이터가 순차적으로 입력되어 제2 영상이 표시된다. 입체영상의 표시를 위해, 제1 영상은 제2 영상에 대응되는 영상으로서, 사용자는 제1 영상 및 제2 영상에 의해 하나의 입체영상을 인식한다. 즉, 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터는 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터이다.

한편, 제1 영상 데이터를 입력한 후, 제2 영상 데이터가 입력되기 전에 복수의 화소에 블랙 데이터가 입력된다. 블랙 데이터는 복수의 화소에 순차적으로 입력될 수 있다.

제2 영상을 표시한 후, 입체영상 표시 장치는 표시부(400)에 제2 시점을 위한 제3 영상을 표시한다(S130). 즉, 표시부(400)에 포함된 복수의 화소에 제2 시점을 위한 제3 영상 데이터가 순차적으로 입력되어 제3 영상이 표시된다.

제3 영상을 표시한 후, 입체영상 표시 장치는 표시부(400)에 제1 시점을 위한 제4 영상을 표시한다(S140). 즉, 표시부(400)에 포함된 복수의 화소에 제1 시점을 위한 제4 영상 데이터가 순차적으로 입력되어 제4 영상이 표시된다. 입체영상의 표시를 위해, 제3 영상은 제4 영상에 대응되는 영상으로서, 사용자는 제3 영상 및 제4 영상에 의해 다른 하나의 입체영상을 인식한다. 즉, 제3 영상 데이터 및 제4 영상 데이터는 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터에 의한 입체영상 한 프레임과 다른 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터이다.

한편, 제3 영상 데이터를 입력한 후, 제4 영상 데이터가 입력되기 전에 복수의 화소에 블랙 데이터가 입력된다.

이와 같이, 프레임 단위 교대 방식에 따라 입체영상 표시 장치는 n번째 프레임에서 제1 시점 영상 데이터, 블랙 데이터, 제2 시점 영상 데이터 순으로 복수의 화소에 순차적으로 입력하고, n+1번째 프레임에서 제2 시점 영상 데이터, 블랙 데이터, 제1 시점 영상 데이터 순으로 복수의 화소에 입력한다.

예를 들어, 도 4에서 도시한 바와 같이, 제n 프레임에서는 좌안영상 데이터(Ln)가 복수의 화소에 입력된 후 블랙 데이터(B)가 입력되고, 블랙 데이터(B)가 입력된 후 좌안영상 데이터(Ln)에 대응하는 우안영상 데이터(Rn)가 입력된다. 그리고 제n+1 프레임에서는 우안영상 데이터(Rn+1)가 복수의 화소에 입력한 후 블랙 데이터(B)가 입력되고, 블랙 데이터(B)가 입력된 후 우안영상 데이터(Rn+1)에 대응하는 좌안영상 데이터(Ln+1)가 입력된다. 제n+2 프레임에서는 좌안영상 데이터(Ln+2)가 복수의 화소에 입력된 후 블랙 데이터(B)가 입력되고, 블랙 데이터(B)가 입력된 후 좌안영상 데이터(Ln+2)에 대응하는 우안영상 데이터(Rn+2)가 입력된다.

블랙 데이터는 각 프레임에서 입체영상 표시를 위해 서로 대응하는 좌안영상 데이터와 우안영상 데이터 사이에 한 번씩 입력된다. 제n 프레임에서 우안영상 데이터(Rn)가 복수의 화소에 입력된 후, 제n+1 프레임에서 우안영상 데이터(Rn+1)가 복수의 화소에 입력되므로, 좌우영상을 분리하기 위한 블랙 데이터가 입력될 필요가 없다. 그리고, 제n+1 프레임에서 좌안영상 데이터(Ln+1)가 복수의 화소에 입력된 후, 제n+2 프레임에서 좌안영상 데이터(Ln+2)가 복수의 화소에 입력되므로, 좌우영상을 분리하기 위한 블랙 데이터가 입력될 필요가 없다. 즉, 프레임 간에는 동일한 시점의 영상 데이터가 복수의 화소에 입력되므로 블랙 데이터가 입력될 필요가 없으며, 이에 따라 입체영상을 표시하기 위한 한 프레임 상에는 제1 시점 영상 데이터, 블랙 데이터, 제2 시점 영상 데이터의 3번의 데이터 입력이 수행된다.

한편, 표시부(400)에 포함되는 복수의 화소에 프레임 단위 교대 방식으로 좌안영상 데이터 및 우안영상 데이터를 입력하는 데이터 구동부(300)는 제1 시점을 위한 데이터를 출력하는 제1 데이터 구동부, 제2 시점을 위한 데이터를 출력하는 제2 데이터 구동부, 및 제1 데이터 구동부와 제2 데이터 구동부의 출력 사이에 블랙 데이터를 출력하는 블랙 데이터 구동부로 구성될 수 있다.

제1 데이터 구동부는 복수의 화소에 제1 시점을 위한 제1 영상 데이터를 출력하고, 제1 영상 데이터를 출력한 후 제1 시점을 위한 제2 영상 데이터를 출력한다. 제2 데이터 구동부는 제1 데이터 구동부에서 제2 영상 데이터가 출력된 후 복수의 화소에 제2 시점을 위한 제3 영상 데이터를 출력하고, 제3 영상 데이터를 출력한 후 제2 시점을 위한 제4 영상 데이터를 출력한다. 블랙 데이터 구동부는 제1 데이터 구동부에서 제2 영상 데이터가 출력된 후, 제2 데이터 구동부에서 제3 데이터가 출력되기 전에 복수의 화소에 블랙 데이터를 출력한다. 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터는 블랙 데이터에 의해 구분되는 제2 영상 데이터와 제3 영상 데이터이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 단위 교대 방식과 영상 단위 교대 방식을 비교하여 나타낸다.

도 6을 참조하면, 영상 단위 교대 방식에서는 한 프레임 동안 좌안영상 데이터, 우안영상 데이터 및 2개의 블랙 데이터가 복수의 화소에 입력된다. 프레임 단위 교대 방식에서는 한 프레임 동안 좌안영상 데이터, 우안영상 데이터 및 하나의 블랙 데이터가 복수의 화소에 입력된다.

영상 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치는 한 프레임 동안 데이터 입력을 4회 수행하여야 하는 반면, 프레임 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치는 한 프레임 동안 데이터 입력을 3회 수행한다.

이에 따라, 프레임 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치는 영상 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치에 비하여 복수의 화소에 데이터를 입력하는 구동 속도를 낮출 수 있다. 예를 들어, 2D 표시 장치에서 60Hz로 표시되는 영상이 영상 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치에서는 240Hz로 표시되는 반면, 프레임 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치에서는 180Hz로 표시될 수 있다.

또한, 영상 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치에서는 한 프레임 동안 블랙 데이터가 2회 입력되어 휘도가 1/2로 감소하는 반면, 프레임 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치에서는 한 프레임 동안 블랙 데이터가 1회 입력되어 휘도가 1/3 감소한다. 즉, 프레임 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치는 영상 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치에 비하여 휘도 감소를 줄일 수 있다. 휘도 감소가 줄어들므로, 프레임 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치는 휘도 감소를 보완하기 위해 높여야 되는 영상의 출력을 영상 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치보다 적게 높여도 되므로 소비전력을 낮출 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시 장치를 위한 셔터 안경을 간략히 도시한 블록도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시 장치를 위한 셔터 안경의 동작을 나타낸다.

도 7 및 8을 참조하면, 입체영상 표시 장치(10)는 시분할 방식으로 제1 시점 영상 및 제2 시점 영상을 표시하고, 제1 시점 영상 및 제2 시점 영상이 표시되는 시간을 지시하는 동기신호를 셔터 안경(20)으로 전달한다. 셔터 안경(20)은 입체영상 표시 장치(10)로부터 동기신호를 수신하고, 동기신호에 따라 제1 시점 영상을 사용자의 제1 시점에 가시화시키고 제2 시점 영상을 사용자의 제2 시점에 가시화시킨다.

이를 위해, 셔터 안경(20)은 입체영상 표시 장치(10)에서 표시되는 제1 시점 영상이 가시화되도록 개폐되는 제1 셔터(21), 제2 시점 영상이 가시화되도록 개폐되는 제2 셔터(22) 및 입체영상 표시 장치(10)에 동기되어 제1 셔터(21) 및 제2 셔터(22)를 구동시키는 셔터 구동부(25)를 포함한다. 셔터 구동부(25)는 동기신호에 따라 제1 셔터(21) 및 제2 셔터(22)를 교대로 개폐시키는 개폐 신호를 제1 셔터(21) 및 제2 셔터(22)에 전달하고, 제1 셔터(21) 및 제2 셔터(22)는 개폐 신호에 따라 교대로 개방된다.

입체영상 표시 장치(10)에서 프레임 단위 교대 방식으로 제1 시점 영상 및 제2 시점 영상이 표시되고, 이를 지시하는 동기신호가 셔터 안경(20)으로 전달된다고 하자. 프레임 단위 교대 방식에 따라, 셔터 구동부(25)는 제1 시점을 위한 제1 영상이 가시화되도록 상기 제1 셔터(21)를 개방시키고, 제1 영상이 가시화된 후 제2 시점을 위한 제2 영상이 가시화되도록 제2 셔터(22)를 개방시킨다. 그리고 셔터 구동부(25)는 제2 영상이 가시화된 후 제2 시점을 위한 제3 영상이 가시화되도록 상기 제2 셔터(22)를 개방시키고, 제3 영상이 가시화된 후 제1 시점을 위한 제4 영상이 가시화되도록 제1 셔터(21)를 개방시킨다.

예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 제n 프레임에서 좌안영상(Ln)이 표시되는 t1 시점까지 좌측(L) 셔터가 개방된다. 우측(R) 셔터는 t1 시점 이후 우안영상(Rn)이 표시될 때 개방되어 제n+1 프레임에서 연속해서 표시되는 우안영상(Rn+1)이 표시되는 t2 시점까지 개방된다. 좌측(L) 셔터는 t2 시점 이후 제n+1 프레임에서 좌안영상(Ln+1)이 표시될 때 개방되어 제n+2 프레임에서 연속해서 표시되는 좌안영상(Ln+2)이 표시되는 t3 시점까지 개방된다.

영상 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치에 동기되어 양측 셔터를 개폐하는 셔터 안경의 경우, 한 프레임 당 양측의 셔터를 한 번씩 개폐해야 한다. 그러나, 프레임 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치에 동기되어 제1 셔터(21) 및 제2 셔터(22)를 교대로 개방하는 셔터 안경(20)은 한 프레임 당 제1 셔터(21) 및 제2 셔터(22) 중 어느 하나만을 개폐한다.

즉, 영상 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치에 비하여 프레임 단위 교대 방식으로 구동하는 입체영상 표시 장치는 셔터 안경(20)은 셔터의 개폐 구동 속도를 낮출 수 있다.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 신호 제어부
200 : 주사 구동부
300 : 데이터 구동부
400 : 표시부
20 : 셔터 안경
21 : 제1 셔터
22 : 제2 셔터
25 : 셔터 구동부

Claims

복수의 화소를 포함하는 표시부; 및
상기 복수의 화소에 제1 시점(view point)을 위한 제1 영상 데이터를 입력하고, 상기 제1 영상 데이터를 입력한 후 상기 복수의 화소에 제2 시점을 위한 제2 영상 데이터를 입력하고, 상기 제2 영상 데이터를 입력한 후 상기 복수의 화소에 상기 제2 시점을 위한 제3 영상 데이터를 입력하며, 상기 제3 영상 데이터를 입력한 후 상기 복수의 화소에 상기 제1 시점을 위한 제4 영상 데이터를 입력하는 데이터 구동부를 포함하고,
상기 제1 영상 데이터 및 상기 제2 영상 데이터는 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터이고, 상기 제3 영상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터는 상기 입체영상 한 프레임에 후속하는 다른 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터인 입체영상 표시 장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 데이터 구동부는 상기 제1 영상 데이터를 입력한 후, 상기 제2 영상 데이터가 입력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 입력하는 입체영상 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 데이터 구동부는 상기 제3 영상 데이터를 입력한 후, 상기 제4 영상 데이터가 입력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 입력하는 입체영상 표시 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제1 영상 데이터 및 상기 제2 영상 데이터에 따라 한 프레임의 제1 입체영상이 표시되고, 상기 제3 영상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터에 따라 상기 제1 입체영상에 후속하는 한 프레임의 제2 입체 영상이 표시되는 입체영상 표시 장치.
제4 항에 있어서,
상기 복수의 화소는 상기 표시부에 매트릭스 형태로 배열되고,
상기 제1 영상 데이터, 상기 제2 영상 데이터, 상기 제3 영상 데이터, 상기 제4 영상 데이터 및 상기 블랙 데이터는 상기 복수의 화소에 순차적으로 입력되는 입체영상 표시 장치.
디스플레이 패널에 제1 시점을 위한 제1 영상을 표시하는 단계;
상기 제1 영상을 표시한 후, 상기 디스플레이 패널에 제2 시점을 위한 제2 영상을 표시하는 단계;
상기 제2 영상을 표시한 후, 상기 디스플레이 패널에 상기 제2 시점을 위한 제3 영상을 표시하는 단계; 및
상기 제3 영상을 표시한 후, 상기 디스플레이 패널에 상기 제1 시점을 위한 제4 영상을 표시하는 단계를 포함하고,
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상은 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상이고, 상기 제3 영상 및 상기 제4 영상은 상기 입체영상 한 프레임에 후속하는 다른 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상인 입체영상 표시 장치의 구동 방법.
제7 항에 있어서,
상기 디스플레이 패널은 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소에 영상의 표시를 위한 데이터를 순차적으로 입력하여 영상을 표시하는 입체영상 표시 장치의 구동 방법.
제8 항에 있어서,
상기 복수의 화소에 상기 제1 영상의 표시를 위한 제1 영상 데이터가 입력된 후, 상기 제2 영상의 표시를 위한 제2 영상 데이터가 입력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 입력하는 입체영상 표시 장치의 구동 방법.
제9 항에 있어서,
상기 복수의 화소에 상기 제3 영상의 표시를 위한 제3 영상 데이터가 입력된 후, 상기 제4 영상의 표시를 위한 제4 영상 데이터가 입력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 입력하는 입체영상 표시 장치의 구동 방법.
제10 항에 있어서,
상기 제1 영상 데이터 및 상기 제2 영상 데이터는 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터이고, 상기 제3 영상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터는 상기 입체영상 한 프레임에 후속하는 다른 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터인 입체영상 표시 장치의 구동 방법.
복수의 화소를 포함하는 표시부를 구동하는 데이터 구동 장치에 있어서,
상기 복수의 화소에 제1 시점을 위한 제1 영상 데이터를 출력하고, 상기 제1 영상 데이터를 출력한 후 상기 제1 시점을 위한 제2 영상 데이터를 출력하는 제1 데이터 구동부; 및
상기 제2 영상 데이터가 출력된 후, 상기 복수의 화소에 제2 시점을 위한 제3 영상 데이터를 출력하고, 상기 제3 영상 데이터를 출력한 후 상기 제2 시점을 위한 제4 영상 데이터를 출력하는 제2 데이터 구동부를 포함하고,
상기 제1 영상 데이터는 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터이고, 상기 제2 영상 데이터 및 상기 제3 영상 데이터는 상기 입체영상 한 프레임에 후속하는 다른 입체 영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터이고, 상기 제4 영상 데이터는 상기 다른 입체 영상 한 프레임에 후속하는 또 다른 입체 영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터인 데이터 구동 장치.
제12 항에 있어서,
상기 제2 영상 데이터가 출력된 후, 상기 제3 영상 데이터가 출력되기 전에 상기 복수의 화소에 블랙 데이터를 출력하는 블랙 데이터 구동부를 더 포함하는 데이터 구동 장치.
삭제
입체영상 표시 장치에서 표시되는 제1 시점을 위한 영상이 가시화되도록 개폐되는 제1 셔터;
상기 입체영상 표시 장치에서 표시되는 제2 시점을 위한 영상이 가시화되도록 개폐되는 제2 셔터; 및
상기 입체영상 표시 장치에 동기되어 상기 제1 셔터 및 상기 제2 셔터를 구동시키는 셔터 구동부를 포함하고,
상기 셔터 구동부는 상기 제1 시점을 위한 제1 영상이 가시화되도록 상기 제1 셔터를 개방시키고, 상기 제1 영상이 가시화된 후 상기 제2 시점을 위한 제2 영상이 가시화되도록 상기 제2 셔터를 개방시키고, 상기 제2 영상이 가시화된 후 상기 제2 시점을 위한 제3 영상이 가시화되도록 상기 제2 셔터를 개방시키고, 상기 제3 영상이 가시화된 후 상기 제1 시점을 위한 제4 영상이 가시화되도록 상기 제1 셔터를 개방시키고,
상기 제1 영상 및 상기 제2 영상은 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상이고, 상기 제3 영상 및 상기 제4 영상은 상기 입체영상 한 프레임에 후속하는 다른 입체영상 한 프레임을 표시하기 위한 영상인 입체영상 표시 장치를 위한 셔터 안경.