KR101735804B1 - 입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체 영상 표시 장치와 그 구동 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는, 복수의 주사선에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부; 복수의 데이터선에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부; 복수의 발광 제어선에 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 발광 구동부; 대응하는 주사선, 데이터선, 및 발광 제어선에 연결된 화소로 구성된 화소 라인이 복수 개 포함된 복수의 화소 영역으로 구분된 표시부; 및 상기 주사 구동부, 상기 데이터 구동부, 및 상기 발광 구동부를 제어하고, 좌안 영상 데이터 신호 및 우안 영상 데이터 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 공급하는 제어부를 포함하고, 상기 발광 구동부는 상기 복수의 화소 영역 각각에 대응하는 복수의 발광 회로부를 포함하고, 상기 복수의 발광 회로부 각각은, 순차적으로 대응하는 화소 영역의 복수의 발광 제어선에 동일한 복수의 발광 제어 신호를 전달한다.

Description

입체 영상 표시 장치 및 그의 구동 방법{STEREOPSIS DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 입체 영상 표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크로스토크(crosstalk) 현상을 방지하고 스캔 시간을 충분히 확보하여 3차원 입체 영상을 고화질로 선명하게 구현하는 입체 영상 표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.

근래에 와서, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 평판 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display: FED), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode Display) 등이 있다.

평판 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 이용하여 영상을 표시하는 것으로서, 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되고 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어난 장점이 있어 주목 받고 있다.

통상적으로, 유기 발광 표시 장치에서 발광하는 복수의 화소는 유기 발광 다이오드를 포함하고 상기 유기 발광 다이오드가 화소 회로로부터 공급되는 데이터 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.

유기 발광 표시 장치의 계조 표현 방식 중 하나인 디지털 구동은 화소의 유기 발광 다이오드가 켜져 있는 시간을 조절한다. 디지털 구동 방식에 따르는 유기 발광 표시 장치의 경우 한 프레임을 복수의 서브 프레임으로 구분하고, 각 서브 프레임의 발광 기간은 계조 표시를 위해 적절하게 설정된다. 한 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임 중 계조 표현을 위한 영상 신호에 따라 선택된 서브 프레임 동안 화소가 발광한다.

한편, 입체 영상을 표시하기 위해서는 적어도 두 개의 다른 시점(view point)에 대응하는 적어도 두 개의 영상이 한 프레임 표시 기간 내에 표시되어야 한다. 일반적으로, 입체 영상 표시 장치는 사람의 양안 즉, 좌안 및 우안에 대응하는 좌안 영상과 우안 영상을 한 프레임 기간 내에 표시한다.

즉, 한 프레임의 기간을 좌안 영상 구간 및 우안 영상 구간으로 구분하고, 좌안 영상 구간 내에 좌안 영상을 표시하는 좌안 영상 표시 기간을 포함하고, 뒤이어 우안 영상 구간 내에 우안 영상을 표시하는 우안 영상 표시 기간을 포함한다.

필드 순차 구동 방식에 따르면 표시 패널의 주사 방식이 상부부터 하부에 이르기까지 순차적으로 스캔되므로 좌안 영상과 우안 영상의 혼재(crosstalk)될 수 있다.

최근 들어 크로스토크 현상을 방지하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있는데, 크로스토크 현상을 완전히 개선하기 어려우며, 또한 그 과정에서 휘도 손실로 인한 본래 영상 데이터 신호에 따른 계조 표현에 어려움이 있거나 충분한 데이터 신호에 따른 데이터 충전 기간을 확보하기 어려운 문제점 등이 도출되고 있는 실정이다.

따라서, 3차원 입체 영상을 구현함에 있어, 크로스토크 현상이 완전하게 개선됨과 동시에 데이터 기입을 위한 충분한 시간 확보 및 휘도 보상으로 고화질의 선명한 입체 영상을 표시할 수 있는 표시 장치와 그 구동 방법에 대한 연구가 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 크로스토크 현상이 제거되고 동시에 휘도 손실을 줄일 수 있어 고화질의 선명한 3차원 입체 영상을 구현하는 입체 영상 표시 장치를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 종래 기술에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동 방식을 개선하여 좌안 영상과 우안 영상의 혼재를 완전히 제거한 선명한 3D 화질을 구현하고, 데이터 기입 시간과 비발광 시간을 적절하게 확보하여 대면적 표시 패널에서도 정확한 데이터 충전이 가능하고, 휘도 저하를 최대한 보상하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법을 제공하고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 복수의 주사선에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부; 복수의 데이터선에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부; 복수의 발광 제어선에 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 발광 구동부; 대응하는 주사선, 데이터선, 및 발광 제어선에 연결된 화소로 구성된 화소 라인이 복수 개 포함된 복수의 화소 영역으로 구분된 표시부; 및 상기 주사 구동부, 상기 데이터 구동부, 및 상기 발광 구동부를 제어하고, 상기 좌안 영상 데이터 신호 및 상기 우안 영상 데이터 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 공급하는 제어부를 포함한다. 이때 상기 발광 구동부는 상기 복수의 화소 영역에 대응하는 복수의 발광 회로부를 포함할 수 있다. 상기 복수의 발광 회로부 각각은, 순차적으로 대응하는 화소 영역의 복수의 발광 제어선에 동일한 복수의 발광 제어 신호를 전달한다.

본 발명에서 상기 발광 구동부는 상기 복수의 발광 회로부 중 주사 시작 시점에 동기되어 대응하는 화소 영역의 발광을 차단하는 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 제1 발광 회로부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 발광 회로부가 상기 대응하는 화소 영역을 발광시키는 복수의 발광 제어 신호를 전달하기 전에 다른 복수의 발광 회로부 각각이 대응하는 화소 영역의 발광을 차단하는 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 제1 기간이 존재할 수 있다.

상기 복수의 화소 영역 중 대응하는 화소 영역에 전달되는 복수의 발광 제어 신호는 동일한 시점에 동일한 온 듀티비를 가지다. 따라서, 4개의 화소 영역을 포함하는 실시 예의 경우 4개의 화소 영역 각각에 전달되는 4개 그룹의 복수의 발광 제어 신호는 각 그룹 내에서 동일한 신호이다.

이때 상기 복수의 발광 회로부 각각은, 상기 복수의 화소 영역 중 대응하는 화소 영역에 전달하는 복수의 발광 제어 신호를 상위 화소 영역부터 하위 화소 영역에 순차적으로 제2 기간만큼 시프트하여 전달한다. 상기 실시 예의 경우 복수의 화소 영역 중 상위의 제1 화소 영역부터 마지막 제4 화소 영역에 전달되는 4개 그룹의 복수의 발광 제어 신호는 대응하는 4개의 발광 회로부를 통하여 게이트 온 전압 레벨로 전달되는데, 그 시점이 순차적으로 상기 제2 기간만큼 시프트 되는 것이다.

따라서 상기 복수의 화소 영역별로 게이트 온 전압 레벨로 전달되는 복수의 발광 제어 신호에 응답하여 화소 영역별로 좌안 영상 기간 또는 우안 영상 기간이 각각 제2 기간만큼 단계적으로 시프트 된다.

본 발명에서 상기 복수의 화소 영역에 포함된 모든 화소는 상기 복수의 화소 영역에 포함된 복수의 화소 라인별로 순차적으로 활성화된다.

따라서, 순차적으로 활성화되는 복수의 화소 각각은 화소 라인별로 서로 다른 기간 동안 해당 시점(view point)의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 충전하다가 상기 화소 영역별로 동시에 해당 시점 영상을 발광한다.

본 발명에서 상기 한 프레임은 상기 좌안 영상 데이터 신호에 따른 좌안 영상 표시 기간과 상기 우안 영상 데이터 신호에 따른 우안 영상 표시 기간을 포함한다. 상기 좌안 영상 표시 기간은, 순차적으로 발광하는 상기 복수의 화소 영역 각각의 좌안 영상 기간으로 이루어지고, 상기 우안 영상 표시 기간은, 순차적으로 발광하는 상기 복수의 화소 영역 각각의 우안 영상 기간으로 이루어진다.

본 발명에서 상기 제1 기간은, 상기 복수의 화소 영역에 포함된 모든 화소의 발광이 공통적으로 차단되는 비발광 기간일 수 있다.

상기 비발광 기간은, 특별히 제한되지 않지만, 상기 복수의 화소 영역별 좌안(또는 우안) 영상 기간의 최종 종료 시점과 상기 복수의 화소 영역별 우안(또는 좌안) 영상 기간의 최초 개시 시점 사이에 위치할 수 있다.

상기 비발광 기간은 상기 좌안 영상 데이터 신호 또는 상기 우안 영상 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압이 상기 복수의 화소 영역에 포함된 화소에 충전되어 유지되는 기간에 포함된다.

상기 비발광 기간은, 상기 복수의 화소 영역의 개수가 증가할수록 짧아질 수 있다. 반대로 화소 영역의 개수가 줄어들면 상기 비발광 기간은 길어질 수 있다.

상기 비발광 기간 동안, 셔터 안경의 좌안 글래스와 우안 글래스가 개폐된다. 따라서 상기 비발광 기간은 셔터 안경의 좌안 글래스와 우안 글래스가 개폐되는 변이 시간의 함수이다. 즉, 셔터 안경의 변이 시간이 짧을수록 상기 비발광 기간의 길이가 짧아진다. 비발광 길이가 짧아지면 표시부의 상기 복수의 화소 영역의 개수를 증가시킬 수 있다.

본 발명에서 상기 주사 구동부는, 상기 복수의 화소 영역 각각의 복수의 주사선에, 화소 라인별로 화소를 순차적으로 활성화시키는 복수의 주사 신호를 전달한다.

상기 복수의 주사 신호의 주사 속도는, 주사 시작 시점부터 상기 복수의 화소 영역 중 첫 번째 화소 영역의 발광 시작 시점까지 상기 복수의 화소 영역 전체에 상기 복수의 주사 신호가 전달되는 주사 속도와, 상기 주사 시작 시점부터 상기 복수의 화소 영역 중 마지막 화소 영역의 발광 시작 시점까지 상기 복수의 화소 영역 전체에 상기 복수의 주사 신호가 전달되는 주사 속도의 선택 범위 내에서 결정될 수 있다.

상기 선택 범위는 상기 복수의 화소 영역의 개수에 따라 달라진다. 즉, 화소 영역의 개수가 증가할수록 상기 주사 속도의 선택 범위는 저주파수 영역 쪽으로 이동하고, 반대인 경우 상기 주사 속도의 선택 범위는 고주파수 영역 쪽으로 이동한다.

본 발명에서 상기 복수의 화소 영역 전체에 상기 좌안 영상 데이터 신호 또는 상기 우안 영상 데이터 신호가 기입되는 기간은, 상기 좌안 영상 데이터 신호에 따른 좌안 영상 표시 기간 또는 상기 우안 영상 데이터 신호에 따른 우안 영상 표시 기간보다 길다.

본 발명에서 상기 복수의 화소 영역 전체에 전달되는 상기 복수의 주사 신호의 구동 주파수는 상기 복수의 화소 영역별로 전달되는 복수의 발광 제어 신호의 전체 구동 주파수보다 낮다.

또한 상기 복수의 화소 영역 중 대응하는 화소 영역에 전달되는 상기 복수의 발광 제어 신호가 상기 대응하는 화소 영역의 발광을 차단하는 기간은 상기 대응하는 화소 영역을 발광시키는 기간보다 길다.

한편 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 화소 라인으로 구성된 복수의 화소 영역을 포함하고, 한 프레임 시간을 좌안 영상 데이터 신호 기입 기간, 상기 좌안 영상 데이터 신호에 따른 좌안 영상 표시 기간, 우안 영상 데이터 신호 기입 기간, 및 상기 우안 영상 데이터 신호에 따른 우안 영상 표시 기간의 서브 프레임을 포함하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 구동 방법은, 상기 복수의 화소 라인 각각에 대응하는 주사 신호가 전달되어 화소 라인별로 화소를 순차적으로 활성화하는 단계; 상기 화소가 상기 좌안 영상 데이터 신호 또는 상기 우안 영상 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압을 충전하는 단계; 및 상기 복수의 화소 영역 각각에 해당 화소 영역의 발광을 제어하는 동일한 복수의 발광 제어 신호가 전달되어 상기 데이터 전압에 따른 좌안 영상 또는 우안 영상을 동시에 표시하는 단계를 포함한다.

본 발명의 구동 방법에서, 상기 주사 신호의 전달 시작 시점에 동기되어 상기 복수의 화소 영역 중 대응하는 첫 번째 화소 영역의 발광을 차단하는 복수의 발광 제어 신호를 전달한 후 상기 첫 번째 화소 영역을 발광시키는 복수의 발광 제어 신호를 전달하여 상기 첫 번째 화소 영역이 영상을 표시하기 전에, 다른 복수의 화소 영역의 발광을 차단하는 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 기간이 존재할 수 있다.

상기 좌안 영상 표시 기간 또는 상기 우안 영상 표시 기간의 서브 프레임은 상기 복수의 화소 영역별로 동시에 표시되는 좌안 영상 기간 또는 우안 영상 기간으로 구성된다. 즉, 상기 좌안 영상 표시 기간은, 순차적으로 발광하는 상기 복수의 화소 영역 각각의 좌안 영상 기간으로 이루어지고, 상기 우안 영상 표시 기간은, 순차적으로 발광하는 상기 복수의 화소 영역 각각의 우안 영상 기간으로 이루어질 수 있다.

이때 상기 복수의 화소 영역 각각의 좌안 영상 기간 또는 상기 복수의 화소 영역 각각의 우안 영상 기간은 상기 복수의 화소 영역 중 상위 화소 영역부터 하위 화소 영역까지 순차적으로 소정의 기간만큼 시프트되면서 동시에 표시될 수 있다.

상기 기간은 복수의 화소 영역에 포함된 모든 화소의 발광이 공통적으로 차단되는 비발광 기간이다.

상기 화소를 활성화하는 단계 및 상기 데이터 전압을 충전하는 단계는, 상기 데이터 전압에 따른 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시하는 단계보다 기간이 길다.

상기 복수의 화소 라인별로 전달되는 상기 주사 신호의 전체 구동 주파수는 상기 복수의 화소 영역별로 전달되는 복수의 발광 제어 신호의 전체 구동 주파수보다 낮다.

본 발명에 의하면 입체 영상을 표시하는 표시 장치에서 좌안 영상과 우안 영상이 혼재하여 일어나는 크로스토크 현상을 완전하게 제거하여 선명한 3차원 입체 영상을 구현하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면 크로스토크를 해결하는 과정에서 발생되는 휘도 손실을 보상하고, 데이터 기입 기간과 비발광 시간을 적절히 확보하여 대면적 영상 표시 장치에서도 선명한 고품질의 3차원 입체 영상 화면을 제공할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 의한 입체 영상 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 프레임 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 입체 영상 표시 장치의 블록도.
도 4는 도 3의 입체 영상 표시 장치의 일 실시 예에 의한 배치도.
도 5는 도 3의 입체 영상 표시 장치의 화소 회로의 구성을 나타낸 회로도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 입체 영상 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 프레임 구성도.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 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 실시 예들에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시 예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시 예에서 설명하고, 그 외의 실시 예에서는 제1 실시 예와 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.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 의한 입체 영상 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 프레임 구성도이다.

도 1과 도 2는 필드 순차(progressive) 구동 방식에 따른 입체 영상 표시 장치에서 프레임 단위로 구현되는 안경 방식의 3차원 입체 영상의 구현을 나타낸다.

안경 방식의 3차원 입체 영상을 표시하기 위해서는 한 프레임(예를 들어 구동 주파수가 60Hz) 안에 좌안 영상과 우안 영상을 번갈아 보여 주어야 한다.

도 1에 제시된 종래 기술에서는 좌안 영상 구간(L1, L2) 및 우안 영상 구간(R1, R2) 각각으로 구성되는 서브 프레임 동안 표시 패널 전체에 대한 스캔과 해당 시점(view point)의 영상 표시를 위한 발광이 이루어진다. 즉, 수직 동기 신호(Vsync)가 전달된 시점에 동기되어 표시 패널에 대한 스캔이 개시된다. 각 시점의 영상 표시를 위한 스캔 기간은 도 1에서 한 프레임이 60Hz이므로 시점 a1 내지 a2의 기간인 120Hz일 수 있다. 표시 패널 전체의 스캔이 순차적으로 이루어지면서 동시에 해당 시점에 대한 영상 데이터 신호에 따라 순차적으로 발광하여 해당 시점 영상이 표시되는데, 각각의 시점 영상의 발광 기간 역시 120Hz가 된다. 이러한 종래 기술에 따르면 하나의 표시 패널에 좌안 영상과 우안 영상이 동시에 보이게 되어 영상이 혼재되는 크로스 토크 현상이 발생하게 된다.

도 1의 입체 영상 구동 방식에서 발생하는 크로스토크 현상을 방지하기 위해 좌안 영상과 우안 영상을 동시에 보이는 구간을 없애야 하는데, 도 2에는 종래 기술에 따른 크로스토크 현상을 방지하기 위한 구동 방식을 나타낸다. 즉, 도 2에서는 좌안 영상과 우안 영상 사이에 비발광 구간을 두어 좌우 영상을 분리하는데, 이러한 비발광 구간 동안 해당 시점의 데이터 신호를 표시 패널에 기입하는 것이다. 따라서 한 프레임은 좌안 영상 구간과 우안 영상 구간의 서브 프레임으로 구성되되, 각각의 영상 구간은 해당 시점 영상 데이터 신호가 기입되는 기간과 그에 따라 해당 시점 영상이 발광하는 기간으로 구성된다. 즉, 도 2의 경우 1 프레임은 좌안 영상 구간(L1) 및 우안 영상 구간(R1)의 서브 프레임으로 구성되고, 다시 좌안 영상 구간(L1)은 좌안 영상 데이터 신호 기입 기간(다시 말하면, 좌안 영상에 대한 비발광 구간)(LN1)과 좌안 영상 발광 기간(LE1)으로 구성된다. 이후, 우안 영상 데이터 신호 기입 기간(다시 말하면, 우안 영상에 대한 비발광 구간)(RN1)과 우안 영상 발광 기간(RE1)으로 이루어진 우안 영상 구간(R1)이 이어진다.

도 2에서 한 프레임은 60Hz이므로, 상기 좌안 영상 데이터 신호 기입 기간(LN1), 좌안 영상 발광 기간(LE1), 우안 영상 데이터 신호 기입 기간(RN1), 및 우안 영상 발광 기간(RE1) 각각은 240Hz로 구동된다.

크로스토크 현상을 방지하기 위하여 도 2와 같이 비발광 구간을 좌우 영상 사이에 둘 수도 있으나, 다른 기술로서 좌안 영상과 우안 영상이 발광하는 사이에 블랙 영상을 삽입하여 좌우 영상의 혼재를 막도록 할 수 있는 기술도 제안되고 있다.

그러나 상기와 같은 기술들은 표시 패널에 한 프레임의 데이터를 기입하게 되는 기간이 상대적으로 줄어들고 구동 주파수가 매우 높아져서 정해진 시간 내에 표시 패널의 각 화소의 저장 커패시터에 정확한 데이터 신호에 따른 전압을 충전하기가 어렵다. 도 2의 경우 구동 주파수가 240Hz로 매우 높아져서 현재의 경향인 대면적 표시 패널에 영상 데이터 신호에 따른 전압을 충분히 기입하여 데이터 신호에 따른 계조 표현을 정확하게 할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 또한 블랙 영상을 삽입하는 기술 역시 블랙 데이터로 인한 휘도의 감소로 인해 정확한 계조 표현을 위해서는 휘도를 높여야 하고 그로 인해 소비 전력이 높아지는 문제점을 유발하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 크로스토크 현상을 완전히 제거하면서도 동시에 대면적 추세에 있는 입체 영상 표시 장치에서 데이터 기입 시간을 충분히 확보하고 계조 표현 시 휘도가 손실되지 않는 저전력 구동의 입체 영상 표시 장치를 제안하고자 하는 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 입체 영상 표시 장치의 블록도이고, 도 4는 상기 입체 영상 표시 장치의 각 구성의 배치도를 간략하게 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 입체 영상 표시 장치는 주사선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm), 발광 제어선들(EM1 내지 EMn)에 각각 연결된 복수의 화소(도면 미도시)를 포함하는 표시부(10), 주사선들(S1 내지 Sn)에 주사 신호를 생성하여 공급하는 주사 구동부(20), 데이터선들(D1 내지 Dm)에 외부에서 입력된 영상 신호에 따른 영상 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부(30), 발광 제어선들(EM1 내지 EMn)에 발광 제어 신호를 생성하여 공급하는 발광 구동부(40), 및 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 및 발광 구동부(40)를 제어하기 위한 제어부(50)를 구비한다.

표시부(10)의 각 화소에는 전원 공급선이 연결되어 외부 전원 전압(ELVDD, ELVSS)이 공급된다.

본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 표시부(10)는 입체 영상을 표시하기 위해 양안에 대응하는 좌안 영상 및 우안 영상을 순차적으로 표현한다. 한 프레임마다 좌안 영상 및 우안 영상이 번갈아 표시될 때 이를 받아들여 3차원 입체 영상으로 인지하기 위해서는 본 발명의 입체 영상 표시 장치와 별개로 셔터 안경이 필요하다.

즉, 사용자는 좌안 영상이 표시되는 기간 동안 좌안에만 영상이 투영되도록 하고, 우안 영상이 표시되는 기간 동안 우안에만 영상이 투영되도록 하는 안경을 착용해야 3차원 입체 영상을 인지할 수 있다.

셔터 안경은 입체 영상 표시 장치의 좌안 영상과 우안 영상이 바뀌는 기간에 좌안 글래스와 우안 글래스의 셔터 개폐가 이루어지기 때문에 셔터 안경의 반응 속도는 좌안 영상과 우안 영상의 표시 속도에 대응한다.

표시부(10)는 대략 행렬 형태로 배치된 복수의 화소로 구성된다. 복수의 화소가 하나의 라인으로 배치된 것을 화소 라인으로 볼 때 표시부(10)는 복수의 화소 라인을 포함한다. 화소 라인의 개수는 특별히 제한되지 않지만 시판되는 표시 패널은 1080의 화소 라인으로 구성된다.

본 발명의 일 실시 예에서 입체 영상 표시 장치의 표시부(10)는 복수의 화소 라인을 소정의 개수로 묶은 화소 영역을 적어도 두 개 이상 포함할 수 있다. 표시부(10)에서 구획되는 상기 화소 영역의 개수는 입체 영상 표시 장치로부터 입체 영상을 인지하도록 구성되는 셔터 안경의 반응 속도에 따른 변이 기간에 따라 결정할 수 있다. 즉, 셔터 안경이 입체 영상 표시 장치의 좌우 영상이 바뀌는 속도에 반응하여 좌안 글래스와 우안 글래스가 개폐하는 변이 기간이 짧을수록 표시부(10)의 화소 영역 개수는 증가한다.

바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 4개의 화소 영역으로 구분할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 표시부(10)는 제1 화소 영역(101), 제2 화소 영역(102), 제3 화소 영역(103), 및 제4 화소 영역(104)로 구성되는데, 이들 각 화소 영역을 구성하는 화소 라인의 개수는 동일한 것이 바람직하다.

제1 화소 영역(101)의 각 화소 라인으로 주사선 S1 내지 Si, 및 발광 제어선 EM1 내지 EMi가 각각 연결된다.

제2 화소 영역(102)의 각 화소 라인으로 주사선 Si+1 내지 Sj, 및 발광 제어선 EMi+1 내지 EMj가 각각 연결된다.

제3 화소 영역(103)의 각 화소 라인으로 주사선 Sj+1 내지 Sk, 및 발광 제어선 EMj+1 내지 EMk가 각각 연결된다.

마지막으로 제4 화소 영역(104)의 각 화소 라인으로 주사선 Sk+1 내지 Sn, 및 발광 제어선 EMk+1 내지 EMn가 각각 연결된다.

이하 도 6의 프레임 구성도에서 보다 구체적으로 설명하겠지만, 상기 각 화소 영역에 연결된 주사선들을 통해 순차적으로 전달되는 주사 신호에 대응하여 각 화소 영역에 포함된 화소들이 순차적으로 활성화된 후, 각 화소 영역별로 발광하게 된다. 즉, 각 화소 영역별로 화소 영역에 연결된 발광 제어선들을 통해 전달되는 발광 제어 신호에 대응하여 동시에 발광하게 되며, 각 화소 영역 단위로 이루어진 동시 발광은 순차적으로 이어질 수 있다.

제어부(50)는 외부로부터 공급되는 동기 신호들에 대응하여 데이터 구동 제어 신호(DCS), 주사 구동 제어 신호(SCS), 발광 구동 제어 신호(ECS)를 생성한다. 제어부(50)에서 생성된 데이터 구동 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(30)로 공급되고, 주사 구동 제어 신호(SCS)는 주사 구동부(20)로 공급되며, 발광 구동 제어 신호(ECS)는 발광 구동부(40)로 공급된다.

그리고, 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 영상 신호를 영상 데이터 신호(Data)로 변환하여 데이터 구동부(30)로 공급한다. 영상 데이터 신호(Data)는 좌안 영상 데이터 신호 및 우안 영상 데이터 신호를 포함한다.

구체적으로 좌안 영상 데이터 신호는 셔터 안경의 좌안부(좌안 글래스)를 통해 사용자의 좌안에 영상이 전달되어 인식되는 영상 데이터 신호이다.

또 우안 영상 데이터 신호는 셔터 안경의 우안부(우안 글래스)를 통해 사용자의 우안에 영상이 전달되어 인식되는 영상 데이터 신호이다.

데이터 구동부(30)는 한 프레임 중 좌안 영상 구간과 우안 영상 구간에 해당하는 서브 프레임 각각의 데이터 기입 기간에 복수의 데이터선(D1 내지 Dm)으로 복수의 영상 데이터 신호를 공급한다. 구체적으로 데이터 구동부(30)는 제어부(50)로부터 전달되는 데이터 구동 제어 신호(DCS)에 따라 전달받은 복수의 좌안 영상 데이터 신호 및 복수의 우안 영상 데이터 신호를 복수의 데이터선으로 공급한다.

데이터 구동부(30)는 각각의 서브 프레임 중 데이터 기입 기간에 게이트 온 전압 레벨의 주사 신호가 공급되는 시점(時點)에 동기되어 복수의 화소 각각이 활성화될 때 대응하는 소정의 시점(view point) 영상 데이터 신호를 복수의 데이터선을 통해 전달한다. 게이트 온 전압이란 화소에 포함된 유기 발광 다이오드에 구동 전류를 전달하는 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 영상 데이터 신호가 전달되도록 스위칭 트랜지스터를 턴 온 시키는 레벨을 의미한다. 이에 대해서는 도 5의 화소 구조에서 후술하기로 한다.

좌안 영상 구간의 좌안 영상 데이터 신호 기입 기간에 복수의 데이터선을 통해 복수의 좌안 영상 데이터 신호가 전달되고, 우안 영상 구간의 우안 영상 데이터 신호 기입 기간에 복수의 우안 영상 데이터 신호가 전달된다.

주사 구동부(20)는 한 프레임의 각 서브 프레임, 즉 좌안 영상 구간 또는 우안 영상 구간의 시작 시점에 동기되어 게이트 온 전압 레벨의 주사 신호를 복수의 주사선(S1 내지 Sn) 중 대응하는 주사선에 공급한다. 복수의 주사선(S1 내지 Sn) 중 대응하는 주사선에 연결된 화소 라인에 포함된 복수의 화소는 게이트 온 전압을 가지는 주사 신호에 의하여 활성화된다. 주사 신호에 의하여 선택된 각 화소 라인의 복수의 화소는 복수의 데이터선(DA1 내지 DAm)으로부터 좌안 영상 데이터 신호 또는 우안 영상 데이터 신호를 공급 받는다.

주사 신호의 주파수는 주사 제어 신호(SCS)에 의해 제어된다. 이때 주사 신호의 주파수는 표시부(10)의 화소 영역의 개수, 각 화소 영역별 데이터 기입 기간(비발광 기간) 등에 따라 소정의 값으로 설정될 수 있다.

또한 주사 구동부(20)는 주사 제어 신호(SCS)에 따라 서브 프레임 단위로 복수의 주사 신호를 공급한다. 이때 주사 제어 신호(SCS)는 복수의 서브 프레임 각각을 구분하는 수직 동기 신호(Vsync)(도 1 참조) 및 복수의 주사 신호 각각의 전달 시점을 결정하는 수평 동기 신호를 포함할 수 있다.

발광 구동부(40)는 복수의 발광 회로부를 포함한다. 즉, 표시부(10)의 화소 영역의 개수만큼의 대응되는 발광 회로부를 포함한다. 도 3의 실시 예에서 발광 구동부(40)는 표시부(10)의 화소 영역이 4개이므로 4개의 발광 회로부를 포함한다. 제1 화소 영역(101)에 연결된 발광 제어선 EM1 내지 EMi 에 연결된 제1 발광 회로부(401), 제2 화소 영역(102)에 연결된 발광 제어선 EMi+1 내지 EMj 에 연결된 제2 발광 회로부(402), 제3 화소 영역(103)에 연결된 발광 제어선 EMj+1 내지 EMk 에 연결된 제3 발광 회로부(403), 및 제4 화소 영역(104)에 연결된 발광 제어선 EMk+1 내지 EMn 에 연결된 제4 발광 회로부(404)를 포함한다. 실시 예에 따라서는, 상기 표시부(10)의 화소 영역의 개수가 셔터 안경의 반응 속도에 따른 변이 기간에 따라 결정되기 때문에 그러한 화소 영역의 개수가 설정된 후 발광 구동부(40)의 발광 회로부의 개수가 설정될 수 있다.

발광 구동부(40)는 제어부(50)로부터 전달된 발광 구동 제어 신호(ECS)에 대응하여 표시부(10)에 포함된 각 화소 영역의 복수의 화소가 영상 데이터 신호에 따라 발광하는 것을 제어한다. 즉, 발광 구동부(40)는 발광 제어 구동 신호(ECS)에 대응하여 복수의 화소 각각에 연결된 발광 제어선(EM1 내지 EMn)으로 발광 제어 신호를 생성하여 전달한다. 발광 제어 구동 신호(ECS)는 발광 구동부(40) 내의 복수의 발광 회로부 각각의 구동을 제어할 수 있다.

복수의 발광 회로부 각각의 구동으로 인해 생성된 복수의 발광 제어 신호는 대응하는 화소 영역에 포함된 복수의 화소에 게이트 온 전압 레벨로 전달되고, 상기 복수의 화소는 영상 데이터 신호에 따른 구동 전류로 발광되어 영상을 표시한다. 발광 제어 신호가 게이트 오프 전압 레벨로 전달되면 복수의 화소는 유기 발광 다이오드에 공급되는 구동 전류가 차단되어 발광하지 않는다.

발광 구동부(40)의 발광 회로부들 각각은 대응하는 표시부(10)의 화소 영역에 포함된 화소 각각이 영상 데이터 신호에 따른 전압을 충전한 상태에서 소정의 발광 기간 동안 동시에 발광할 수 있도록 게이트 온 전압 레벨의 발광 제어 신호를 대응하는 발광 제어선에 전달한다.

구체적인 예로서, 제1 화소 영역(101)에 연결된 발광 제어선 EM1 내지 EMi 으로 제1 발광 회로부(401)가 복수의 발광 제어 신호를 생성하여 전달하는데, 상기 발광 제어 신호들은 동일한 형태의 펄스로서 제1 화소 영역(101)에 포함된 복수의 화소들을 동시에 동일한 기간 동안 발광 시킨다.

마찬가지로 제2 발광 회로부(402), 제3 발광 회로부(403), 및 제4 발광 회로부(404)은 각각 동일한 형태의 펄스인 발광 제어 신호들을 대응하는 화소 영역으로 전달한다.

한편, 전원 공급부(도면 미도시)는 복수의 화소가 동작하는 데 필요한 두 개의 구동 전압, 즉 제1 전원전압(ELVDD) 및 제2 전원전압(ELVSS)을 공급한다. 제1 전원전압(ELVDD)은 소정의 하이 레벨의 전압이고, 제2 전원전압(ELVSS)은 제1 전원전압(ELVDD)보다 낮은 전압인 소정의 로우 레벨의 전압이다.

도 4의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 배치도는 표시부(10)가 가운데 위치하고 양 가장자리에 주사 구동부(20') 및 발광 구동부(40')를 배치한 것을 나타낸다. 특히 도 4의 실시 예는, 표시부(10)가 대면적화 됨에 따라 표시부(10)을 2등분으로 나누고, 각각에 배선된 주사 구동부(20') 및 발광 구동부(40')를 나타내었다. 이는 배선 저항으로 인한 전압 강하 현상을 방지하여 정확한 데이터 신호에 따른 데이터 전압으로 표시부(10)의 계조 표현을 구현하기 위함이다.

또한 도 4에서 발광 구동부(40')는 도 3의 블록도에서처럼 4개의 발광 회로부(401', 402', 403', 404')를 포함하고, 각각의 발광 회로부는 일렬로 배치된 형태이다.

도 5는 도 3의 입체 영상 표시 장치의 각 화소 영역(101 내지 104)에 포함된 복수의 화소의 일 실시 예에 따른 구조를 나타낸 회로도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 화소는 구동 트랜지스터(Md), 스위칭 트랜지스터(M1), 발광 제어 트랜지스터(M2), 스토리지 커패시터(Cst), 및 유기 발광 다이오드(OLED)로 구성될 수 있다. 도 5에서는 기본적인 화소의 구동 회로로서 3개의 트랜지스터와 1개의 커패시터(3T1C) 구조를 도시하였으나 이는 하나의 실시 예일 뿐이고, 이러한 구성에 반드시 제한되는 것은 아니다.

도 5의 화소는 복수의 화소 라인 중 n번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 중 m번째 화소 열에 위치한 화소를 일례로 하였다.

따라서 도 5의 화소는 복수의 주사선 중 대응하는 n번째 주사선과 복수의 발광 제어선 중 n번째 발광 제어선, 및 복수의 데이터선 중 m번째 데이터선에 연결된다.

구체적으로 화소의 구동 트랜지스터(Md)는 제1 노드(N1)에 연결된 게이트 전극, 제1 전원전압(ELVDD)을 공급하는 전원 공급선과 연결된 제2 노드(N2)에 연결된 소스 전극, 및 발광 제어 트랜지스터(M2)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.

구동 트랜지스터(Md)는 게이트 온 전압 레벨 이상의 전압을 게이트 전극에 전달받아 턴 온 되며, 게이트 전극에 인가된 전압에 대응하는 구동 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 흘려주어 유기 발광 다이오드(OLED)를 발광시킨다. 구동 트랜지스터(Md)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 연결되고 제1 노드(N1)에 인가되는 영상 데이터 신호에 따른 데이터 전압은 스토리지 커패시터(Cst)에 의해 유지되므로 구동 트랜지스터(Md)는 턴 온 되어 데이터 전압에 따른 구동 전류 경로를 형성하여 영상을 표시하게 한다.

또한 화소의 스위칭 트랜지스터(M1)는 화소가 연결된 n번째 주사선과 연결된 게이트 전극, 화소가 연결된 m번째 데이터선과 연결된 소스 전극, 및 제1 노드(N1)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.

스위칭 트랜지스터(M1)는 게이트 전극에 전달되는 n번째 주사 신호(S[n])에 응답하여 턴 온 되고, m번째 데이터선을 통해 전달되는 데이터 신호(D[m])에 대응하는 데이터 전압을 제1 노드(N1)에 스위칭한다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에서 표시부에 포함된 각 화소는 주사 신호에 의해 활성화되면 해당 프레임의 대응하는 시점(view point)의 영상 데이터 신호에 따른 전압을 제1 노드(N1), 즉 구동 트랜지스터(Md)의 게이트 전극이 연결된 노드로 전달하게 된다.

제1 노드(N1)는 스토리지 커패시터(Cst)의 일전극이 연결되고, 구동 트랜지스터(Md)의 소스 전극이 연결된 노드인 제2 노드(N2)는 스토리지 커패시터(Cst)의 타전극이 연결되어 있다. 제2 노드(N2)는 제1 전원전압(ELVDD)을 공급하는 전원 공급선과도 연결된다. 따라서, 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)로 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 인가되면 소정의 기간 동안 제1 노드(N1)의 전압을 유지한다. 즉, 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)의 전압과 제2 노드(N2)에 전달되는 제1 전원전압(ELVDD)과의 전압 차이(구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 간의 전압 차이)에 대응하는 전압을 소정의 기간 동안 저장함으로써 데이터를 기입하게 된다. 상술하였듯이, 구동 트랜지스터(Md)가 턴 온 될 때 스토리지 커패시터(Cst)에 의해 제1 노드(N1)에 기입된 데이터 전압에 대응하는 구동 전류로 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광한다.

도 5의 화소는 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광에 의해 영상이 표시되는 시점과 기간을 제어하기 위하여 구동 트랜지스터(Md)의 드레인 전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극 사이에 발광 제어 트랜지스터(M2)를 구비한다.

구체적으로 발광 제어 트랜지스터(M2)는 n번째 발광 제어선에 연결된 게이트 전극, 구동 트랜지스터(Md)의 드레인 전극에 연결된 소스 전극, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 드레인 전극을 포함한다.

발광 제어 트랜지스터(M2)가 n번째 발광 제어선을 통해 전달되는 n번째 발광 제어 신호(EM[n])에 응답하여 턴 온 되는 기간 동안 구동 트랜지스터(Md)와 유기 발광 다이오드(OLED) 간에 구동 전류 경로가 형성되어 구동 전류가 흐르게 되고 유기 발광 다이오드(OLED)가 데이터 신호에 따른 영상을 표시한다.

즉, 발광 제어 신호(EM[n])가 게이트 온 전압 레벨(즉, 도 5에 도시된 화소와 같이 트랜지스터가 피모스(PMOS)형으로 구현되는 경우는 로우 전압 레벨)로 전달되는 기간은, 데이터 신호에 따른 화소의 발광이 이루어지는 발광 기간이다.

한편 역으로 발광 제어 신호(EM[n])가 게이트 오프 전압 레벨(도 5의 경우 하이 전압 레벨)로 전달되는 기간은, 화소의 발광이 차단되고 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되는 데이터 기입 기간으로서, 비발광 기간이다.

유기 발광 다이오드(OLED)는 발광 제어 트랜지스터(M2)의 드레인 전극에 연결된 애노드 전극과 제2 전원전압(ELVSS)을 공급하는 전원 공급선에 연결된 캐소드 전극을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 한 프레임 동안 좌안 영상과 우안 영상이 번갈아 표시되어야 하기 때문에 발광 제어 트랜지스터(M2)에 전달되는 발광 제어 신호(EM[n])가 그에 따라 발광을 제어할 수 있도록 조정된다. 즉, 한 프레임의 기간 동안 두 번의 영상 표시 기간인 발광 기간을 포함하고, 상기 발광 기간 직전에 각각 영상 데이터를 기입하는 기간으로서 두 번의 비발광 기간을 포함하도록 발광 제어 신호(EM[n])가 조정된다.

일례로 도 5의 화소 구조에서 트랜지스터가 피모스(PMOS)형이므로, 한 프레임 기간 동안 전달되는 발광 제어 신호(EM[n])의 펄스 전압은, 좌안 또는 우안 영상 데이터 신호를 기입하기 위한 비발광 기간 동안 하이 전압이었다가 좌안 또는 우안 영상 발광 기간 동안 로우 전압으로 저정되어 표시부의 복수의 화소 각각에 전달된다.

또한 도 3에 개시된 본 발명의 일 실시 예에 의하면 표시부(10)의 각 화소 영역 별로 전달되는 복수의 발광 제어 신호는, 각 화소 영역에 포함된 복수의 화소 별로 동일한 데이터 기입 기간(비발광 기간)과 발광 기간을 가질 수 있도록 동일할 수 있다. 즉, 하나의 화소 영역에 포함된 화소들에 전달되는 복수의 발광 제어 신호는 모두 동일 시점에 동일한 온 듀티비를 가지므로, 게이트 온 전압 레벨 기간과 게이트 오프 전압 레벨 기간이 모두 동일하다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 입체 영상 표시 장치의 구체적인 구동 방법을 도 6의 프레임 구성도를 통해 설명한다.

도 6의 실시 예에 의한 본 발명의 입체 영상 표시 장치의 한 프레임은 4개의 서브 프레임으로 구성되고, 프레임 주파수는 60Hz이다.

즉, 도 6에서 각 단위 프레임은 좌안 영상 데이터 신호 기입 기간(LD1, LD2), 좌안 영상 표시 기간(LE1, LE2), 우안 영상 데이터 신호 기입 기간(RD1, RD2), 우안 영상 표시 기간(RE1, RE2)으로 구성된다.

좌안 영상 구간(L1, L2)은 좌안 영상 데이터 신호 기입 기간(LD1, LD2)과 좌안 영상 표시 기간(LE1, LE2)을 포함한다. 우안 영상 구간(R1, R2)은 우안 영상 데이터 신호 기입 기간(RD1, RD2)과 우안 영상 표시 기간(RE1, RE2)을 포함한다. 따라서 좌안 영상 구간(L1, L2)과 우안 영상 구간(R1, R2) 각각의 구동 주파수는 120Hz이다.

도 6에서 각 시점의 영상 데이터 신호 기입 기간은 해당 영상 데이터 신호에 따라 발광하는 영상 표시 기간보다 길 수 있다.

도 6의 각 시점의 영상 데이터 신호 기입 기간, 즉 좌안 영상 데이터 신호 기입 기간(LD1, LD2) 또는 우안 영상 데이터 신호 기입 기간(RD1, RD2)은 표시부(10)에 포함된 화소들의 발광이 차단된 비발광 구간이다.

본 발명의 일 실시 예에서 인접하는 좌안 영상 표시 기간(LE1, LE2)과 우안 영상 표시 기간(RE1, RE2)이 서로 중첩되지 않도록 상기 영상 데이터 신호 기입 기간이 설정된다. 즉, 영상 데이터 신호에 대한 기입 기간 동안 각 화소는 발광 제어 신호에 의해 발광이 차단되어 비발광되므로, 인접하는 좌안 영상 표시 기간과 우안 영상 표시 기간이 서로 중첩하지 않도록 상기 두 영상 표시 기간 사이에 설정되는 영상 데이터 신호 기입 기간을 설정하여 좌우 표시 영상을 완전하게 분리할 수 있다. 그로 인해 좌우 영상 혼재로 인한 크로스토크 현상을 방지할 수 있다.

구체적으로 도 6에서는 인접하는 좌안 영상 표시 기간과 우안 영상 표시 기간이 구간 B1 내지 B4 각각을 사이에 두고 번갈아 설정되므로 좌우 영상이 혼재되지 않는다. 상기 구간 B1 내지 B4 각각은 영상 데이터 신호 기입 기간 중 표시부(10)의 전체 영역에 걸쳐 비발광하는 구간으로서, 블랙 구간이라고 정의할 수 있다. 이들 블랙 구간 B1 내지 B4 각각의 길이는 제한되지 않으며 좌우 영상을 분리할 수 있는 길이로 설정하면 족할 것이다.

도 6의 실시 예에서 영상 데이터 신호 기입 기간과 영상 표시 기간이 3:1의 비율로 설정된다. 이때 좌안 영상 구간(L1, L2) 또는 우안 영상 구간(R1, R2)은 120Hz이므로, 좌안 영상 데이터 신호 기입 기간(LD1, LD2) 또는 우안 영상 데이터 신호 기입 기간(RD1, RD2)은 160Hz, 좌안 영상 표시 기간(LE1, LE2)과 우안 영상 표시 기간(RE1, RE2)은 480Hz이다. 영상 데이터 신호 기입 기간을 영상 표시 기간의 1/3만큼 낮은 주파수로 설정함으로써 대면적 표시부를 가지는 입체 영상 표시 장치에서 정확한 데이터 전압의 충전 시간을 충분하게 확보할 수 있다.

한편, 좌우 영상을 분리하는 블랙 구간 B1 내지 B4 각각의 길이는 표시부(10)의 화소 라인 별로 분획한 복수의 화소 영역의 개수에 따라 달라진다.

영상 데이터 신호 기입 기간과 해당 영상 표시 기간의 비를 동일하게 고정한 경우, 입체 영상 표시 장치의 표시부(10)의 화소 영역의 개수를 적게 설정할수록 블랙 구간 B1 내지 B4 각각의 길이가 증가하고, 반대로 화소 영역의 개수를 많게 설정할수록 블랙 구간 B1 내지 B4 각각의 길이가 줄어든다.

또한 화소 영역의 개수에 따라서 상기 블랙 구간의 길이 이외에도 표시부(10)의 전체 주사 속도의 범위가 달라질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 표시부(10)의 화소 영역을 4개로 상정하여 설명하고 있는데, 표시부(10)의 화소 라인이 총 1080개라면, 각 화소 영역은 270개의 화소 라인을 포함하게 된다. 도 6에 개시된 본 발명의 입체 영상 표시 장치의 구동 방법에서, 각 화소 영역의 270개의 화소 라인에 순차적으로 주사 신호가 전달되고, 결과적으로 전체 4개 화소 영역의 1080개의 화소 라인에 순차적으로 주사 신호가 전달된다. 그러면 순차적으로 전달되는 주사 신호에 대응하여 화소들이 활성화되고 해당 영상 데이터 신호가 기입된다. 그런데, 이들 4 개의 화소 영역에 포함된 복수의 화소에 데이터가 기입된 후 발광하는 기간은 각 화소 영역별로 이루어진다. 첫 번째 화소 영역(401)(표시부의 최상단의 화소 영역)에 포함된 복수의 화소가 데이터 신호에 따른 전압으로 소정의 기간 동안 유지되었다가 동시에 발광한다. 화소 영역별로 발광하여 영상이 표시되는 구간을 서브 영상 표시 기간으로 명명하는데, 첫 번째 화소 영역(401)의 발광 기간을 제1 서브 영상 표시 기간으로 정한다. 이어서 두 번째 화소 영역(402)에 포함된 복수의 화소 역시 데이터가 기입된 후 소정의 기간이 경과한 후 동시에 발광하는데, 상기 제1 서브 영상 표시 기간의 개시 시점에 뒤이어 제2 서브 영상 표시 기간을 개시한다.

이러한 과정으로 마지막 화소 영역(404)의 제4 서브 영상 표시 기간에 이르기까지 각 화소 영역별로 동시 발광하되, 순차적으로 동시 발광이 진행된다. 제1 서브 영상 표시 기간 내지 제4 서브 영상 표시 기간을 포함하여 영상 표시 기간을 구성하게 된다. 이때 영상은 좌안 영상과 우안 영상을 포함하고 좌우안 영상이 모두 동일한 과정으로 표시되므로 편의상 반복되는 설명은 생략한다.

한편, 표시부(10)의 총 화소 라인을 순차적으로 주사(scan)하는 주사 신호의 구동 주파수, 즉 주사 속도는 영상 데이터 신호 기입 기간의 주파수 범위 내에서 결정될 수 있다.

구체적으로 도 6을 참조하면 4개의 화소 영역은 점선으로 표시된 구동 주파수와 실선으로 표시된 구동 주파수의 범위 내에서 선택한 주사 속도로 순차적으로 스캔된다. 실선이 점선보다 고주파수를 나타내므로 본 발명에 의하면 데이터 신호 기입 기간 내에 주사 속도를 충분히 저속으로(점선의 주파수에 가깝게) 선택하여, 정확한 데이터를 충분한 시간 동안 기입할 수 있게 된다. 도 6에서 영상 데이터 신호 기입 기간은 160Hz이므로 이 주파수 범위 내에서 주사 속도가 결정될 수 있다. 즉, 고속의 실선 주사 속도로 스캔한 경우 주사 시간은 6.25ms이고, 저속의 점선 주사 속도로 스캔한 경우 주사 시간은 8.4ms가 된다. 도 6의 실시 예에 따른 영상 데이터 신호 기입 기간에 의하면 주사 시간은 최소 6.25ms 내지 최대 8.4ms의 범위 내에서 선택될 수 있다. 블랙 데이터를 삽입하는 종래 입체 영상 표시 장치의 구동 과정에서 주사 속도는 보통 240Hz로 매우 고속인데, 이때 주사 기간은 4.2ms이다. 따라서 종래 기술에 비하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 주사 시간을 더 오랫동안 확보할 수 있어 데이터 기입을 충분히 정확하게 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서 주사 속도의 선택 범위, 즉 저속의 점선 속도와 고속의 실선 속도 간의 범위는 화소 영역의 개수에 따라 달라진다. 영상 데이터 신호 기입 기간과 해당 영상 표시 기간 사이의 비를 동일하게 고정한 경우, 화소 영역의 개수를 많이 설정한 표시부(10)의 주사 속도의 선택 범위가 상대적으로 화소 영역의 개수를 적게 설정한 표시부(10)의 주사 속도의 선택 범위보다 저속이다.

일례로, 도 6과 같이 영상 데이터 신호 기입 기간 대 해당 영상 표시 기간의 비를 3:1로 동일하게 고정한 경우, 도 6의 화소 영역보다 2배 많은 8개의 화소 영역으로 표시부(10)를 구획할 때 8개의 화소 영역의 표시부의 주사 속도 선택 범위는 도 6의 4개 화소 영역의 표시부의 주사 속도의 선택 범위보다 느린 것이 특징이다. 반대로 도 6의 화소 영역의 절반인 2개의 화소 영역으로 표시부를 구획한다면, 2개의 화소 영역의 표시부의 주사 속도 선택 범위는 도 6의 4개 화소 영역의 표시부의 주사 속도 선택 범위보다 빠른 것이 특징이다.

도 6을 참조하면, 실선과 점선 사이의 주파수 영역 내에서 선택된 주파수에 따라 표시부(10)의 모든 화소 영역이 순차적으로 스캔된 후, 해당 시점 영상 데이터 신호 기입 기간 동안 데이터 신호에 따른 전압이 충전된다. 상기 데이터 전압에 따른 영상은 상술한 바와 같이 화소 영역별로 동시 발광을 단계적으로 수행함으로써 표시된다.

도 6에서 4개의 서브 영상 표시 기간을 포함하는 영상 표시 기간의 개시 시점에 대응하여 셔터 안경의 해당 시점 글래스가 개방된다.

즉, 입체 영상 표시 장치에 대응하여 셔터 안경의 좌안 글래스와 우안 글래스가 번갈아 개폐되는데, 4 개의 서브 좌안 영상 표시 기간으로 이루어진 좌안 영상 표시 기간(LE1, LE2)은 셔터 안경의 좌안 글래스가 개방되는 구간(LP)이다. 또한, 4 개의 서브 우안 영상 표시 기간으로 이루어진 우안 영상 표시 기간(RE1, RE2)은 셔터 안경의 우안 글래스가 개방되는 구간(RP)이다. 이때 블랙 구간 B1 내지 B4 각각 동안 셔터 안경의 좌우 글래스의 개폐가 이루어진다.

따라서, 본 발명에 의하면 셔터 안경의 좌우 글래스가 개폐되는 변이 구간인 블랙 구간 B1 내지 B4을 조정하여 입체 영상 표시 장치의 크로스토크 현상을 방지할 수 있고, 동시에 표시부의 화소 영역의 개수를 결정하여 표시부의 주사 속도를 충분히 저속으로 설정할 수 있다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 명세서에서 설명한 각 구성요소의 물질은 당업자가 공지된 다양한 물질로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

10: 표시부 20: 주사 구동부
30: 데이터 구동부 40: 발광 구동부
401, 402, 403, 404: 발광 회로부 50: 제어부

Claims (30)

1. 복수의 주사선에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부;
   복수의 데이터선에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부;
   복수의 발광 제어선에 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 발광 구동부;
   대응하는 주사선, 데이터선, 및 발광 제어선에 연결된 화소로 구성된 화소 라인이 복수 개 포함된 복수의 화소 영역으로 구분된 표시부; 및
   상기 주사 구동부, 상기 데이터 구동부, 및 상기 발광 구동부를 제어하고, 좌안 영상 데이터 신호 및 우안 영상 데이터 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 공급하는 제어부를 포함하고,
   상기 발광 구동부는 상기 복수의 화소 영역 각각에 대응하는 복수의 발광 회로부 및 상기 복수의 발광 회로부 중 주사 시작 시점에 동기되어 대응하는 화소 영역의 발광을 차단하는 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 제1 발광 회로부를 포함하고,
   상기 복수의 발광 회로부 각각은, 순차적으로 대응하는 화소 영역의 복수의 발광 제어선에 동일한 복수의 발광 제어 신호를 전달하며,
   상기 제1 발광 회로부가 상기 대응하는 화소 영역을 발광시키는 복수의 발광 제어 신호를 전달하기 전에 다른 복수의 발광 회로부 각각이 대응하는 화소 영역의 발광을 차단하는 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 제1 기간이 존재하는 입체 영상 표시 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기간은,
   상기 복수의 화소 영역에 포함된 모든 화소의 발광이 공통적으로 차단되는 비발광 기간인 입체 영상 표시 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기간은,
   상기 좌안 영상 데이터 신호 또는 상기 우안 영상 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압이 상기 복수의 화소 영역에 포함된 화소에 충전되어 유지되는 기간에 포함되는 입체 영상 표시 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기간은,
   상기 복수의 화소 영역의 개수가 증가할수록 짧아지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기간 동안, 셔터 안경의 좌안 글래스와 우안 글래스가 개폐되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기간은, 셔터 안경의 좌안 글래스와 우안 글래스가 개폐되는 변이 시간의 함수인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 표시부는 한 프레임 동안 상기 좌안 영상 데이터 신호에 따른 좌안 영상과 상기 우안 영상 데이터 신호에 따른 우안 영상을 표시하고
   좌안 영상 표시 기간은, 순차적으로 발광하는 상기 복수의 화소 영역 각각의 좌안 영상 기간으로 이루어지고,
   우안 영상 표시 기간은, 순차적으로 발광하는 상기 복수의 화소 영역 각각의 우안 영상 기간으로 이루어지는 입체 영상 표시 장치.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 대응하는 화소 영역에 전달되는 복수의 발광 제어 신호는 동일한 시점에 동일한 온 듀티비를 가지는 입체 영상 표시 장치.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 발광 회로부 각각은,
    상기 복수의 화소 영역 중 대응하는 화소 영역에 전달하는 복수의 발광 제어 신호를 상위 화소 영역부터 하위 화소 영역에 순차적으로 제2 기간만큼 시프트하여 전달하는 입체 영상 표시 장치.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 복수의 화소 영역은 좌안 영상 데이터 신호에 따른 좌안 영상 또는 우안 영상 데이터 신호에 따른 우안 영상을 화소 영역별로 순차적으로 상기 제2 기간만큼 시프트하여 표시하는 입체 영상 표시 장치.
12. 제 1항에 있어서,
    상기 주사 구동부는,
    상기 복수의 화소 영역 각각의 복수의 주사선에, 화소 라인별로 화소를 순차적으로 활성화시키는 복수의 주사 신호를 전달하는 입체 영상 표시 장치.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 주사 신호의 주사 속도는,
    주사 시작 시점부터 상기 복수의 화소 영역 중 첫 번째 화소 영역의 발광 시작 시점까지 상기 복수의 화소 영역 전체에 상기 복수의 주사 신호가 전달되는 주사 속도와,
    상기 주사 시작 시점부터 상기 복수의 화소 영역 중 마지막 화소 영역의 발광 시작 시점까지 상기 복수의 화소 영역 전체에 상기 복수의 주사 신호가 전달되는 주사 속도의 선택 범위 내에서 결정되는 입체 영상 표시 장치.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 선택 범위는 상기 복수의 화소 영역의 개수에 따라 달라지는 입체 영상 표시 장치.
15. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 화소 영역 전체에 전달되는 상기 복수의 주사 신호의 구동 주파수는 상기 복수의 화소 영역별로 전달되는 복수의 발광 제어 신호의 전체 구동 주파수보다 낮은 입체 영상 표시 장치.
16. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 화소 영역 중 대응하는 화소 영역에 전달되는 상기 복수의 발광 제어 신호가 상기 대응하는 화소 영역의 발광을 차단하는 기간은 상기 대응하는 화소 영역을 발광시키는 기간보다 긴 입체 영상 표시 장치.
17. 복수의 화소 라인으로 구성된 복수의 화소 영역을 포함하고, 한 프레임 시간을 좌안 영상 데이터 신호 기입 기간, 상기 좌안 영상 데이터 신호에 따른 좌안 영상 표시 기간, 우안 영상 데이터 신호 기입 기간, 및 상기 우안 영상 데이터 신호에 따른 우안 영상 표시 기간의 서브 프레임을 포함하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 복수의 화소 라인 각각에 대응하는 주사 신호가 전달되어 화소 라인별로 화소를 순차적으로 활성화하는 단계;
    상기 화소가 상기 좌안 영상 데이터 신호 또는 상기 우안 영상 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압을 충전하는 단계; 및
    상기 복수의 화소 영역 각각에 해당 화소 영역의 발광을 제어하는 동일한 복수의 발광 제어 신호가 전달되어 상기 데이터 전압에 따른 좌안 영상 또는 우안 영상을 동시에 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 주사 신호의 전달 시작 시점에 동기되어 상기 복수의 화소 영역 중 대응하는 첫 번째 화소 영역의 발광을 차단하는 복수의 발광 제어 신호를 전달한 후 상기 첫 번째 화소 영역을 발광시키는 복수의 발광 제어 신호를 전달하여 상기 첫 번째 화소 영역이 영상을 표시하기 전에, 다른 복수의 화소 영역의 발광을 차단하는 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 기간이 존재하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
18. 삭제
19. 제17항에 있어서,
    상기 기간은 복수의 화소 영역에 포함된 모든 화소의 발광이 공통적으로 차단되는 비발광 기간인 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
20. 제17항에 있어서,
    상기 기간은 좌안 영상 데이터 신호 또는 우안 영상 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압이 상기 복수의 화소 영역에 포함된 화소에 충전되어 유지되는 기간에 포함되는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
21. 제17항에 있어서,
    상기 기간은 상기 복수의 화소 영역의 개수가 증가할수록 짧아지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
22. 제17항에 있어서,
    상기 기간 동안, 셔터 안경의 좌안 글래스와 우안 글래스가 개폐되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
23. 제17항에 있어서,
    상기 기간은, 셔터 안경의 좌안 글래스와 우안 글래스가 개폐되는 변이 시간의 함수인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
24. 제 17항에 있어서,
    상기 좌안 영상 표시 기간은, 순차적으로 발광하는 상기 복수의 화소 영역 각각의 좌안 영상 기간으로 이루어지고,
    상기 우안 영상 표시 기간은, 순차적으로 발광하는 상기 복수의 화소 영역 각각의 우안 영상 기간으로 이루어지는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
25. 제 17항에 있어서,
    상기 복수의 화소 영역 중 대응하는 화소 영역에 전달되는 복수의 발광 제어 신호는 동일한 시점에 동일한 온 듀티비를 가지는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
26. 제 17항에 있어서,
    상기 좌안 영상 또는 우안 영상은,
    상기 복수의 화소 영역 중 상위 화소 영역부터 하위 화소 영역까지 순차적으로 제2 기간만큼 시프트되어 동시에 표시되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
27. 제 17항에 있어서,
    상기 주사 신호의 주사 속도는,
    주사 시작 시점부터 상기 복수의 화소 영역 중 첫 번째 화소 영역의 발광 시작 시점까지 상기 복수의 화소 영역 전체에 상기 복수의 주사 신호가 전달되는 주사 속도와,
    상기 주사 시작 시점부터 상기 복수의 화소 영역 중 마지막 화소 영역의 발광 시작 시점까지 상기 복수의 화소 영역 전체에 상기 복수의 주사 신호가 전달되는 주사 속도의 선택 범위 내에서 결정되는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
28. 제 27항에 있어서,
    상기 선택 범위는 상기 복수의 화소 영역의 개수에 따라 달라지는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
29. 제 17항에 있어서,
    상기 화소를 활성화하는 단계 및 상기 데이터 전압을 충전하는 단계는, 상기 데이터 전압에 따른 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시하는 단계보다 기간이 긴 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
30. 제 17항에 있어서,
    상기 복수의 화소 라인별로 전달되는 상기 주사 신호의 전체 구동 주파수는 상기 복수의 화소 영역별로 전달되는 복수의 발광 제어 신호의 전체 구동 주파수보다 낮은 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.

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