KR101840876B1

KR101840876B1 - 입체영상 표시장치와 그 구동방법

Info

Publication number: KR101840876B1
Application number: KR1020110091466A
Authority: KR
Inventors: 안충환; 이재우; 박준하
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2018-03-21
Also published as: KR20130027932A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 2D 영상, 3D 영상 및 이들이 혼합된 혼합영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 복수의 블록 단위로 배치되고, 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 그대로 통과시키거나 부분적으로 차단하여 2D 영상, 3D 영상 및 혼합영상을 구현하는 스위쳐블 광학판, 2D 모드에서 입력된 2D 영상 데이터를 그대로 출력하고, 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터를 제어 신호들과 함께 출력하고, 혼합 모드에서 입력된 혼합 영상 데이터를 분석하여 혼합 영상 데이터 중 2D 영상의 위치 및 크기를 확인하여 2D 영상에 해당되는 영역을 제어하는 영상 처리부 및 상기 2D 모드에서 빛을 모두 투과하도록 상기 스위쳐블 배리어의 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 3D 모드에서 빛을 부분적으로 차단하도록 상기 스위쳐블 배리어의 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 혼합 모드에서 빛을 부분적으로 차단함과 동시에 일부에서 투과하도록 상기 스위쳐블 배리어의 분할전극들에 구동 전압을 공급하는 스위쳐블 광학판 구동부를 포함할 수 있다.

Description

입체영상 표시장치와 그 구동방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 스위쳐블 방식의 입체영상 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나뉘어진다. 양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광을 바꿔서 표시하고 편광안경을 사용하여 입체영상을 구현하거나, 좌우 시차 영상을 시분할방식으로 표시하고 셔터안경을 사용하여 입체영상을 구현한다. 무안경방식은 일반적으로 스위쳐블 배리어, 스위쳐블 렌즈 등의 스위쳐블 광학판을 사용하여 좌우시차 영상의 광축을 분리하여 입체영상을 구현한다.

스위쳐블 광학판은 액정에 전계를 가하여 2D 및 3D 영상을 선택적으로 시청할 수 있다. 그러나, 스위쳐블 광학판을 구비한 입체영상 표시장치는 전체 화면에서 2D 영상과 3D 영상의 전환은 가능하였으나, 한 화면에서 동시에 부분적으로 2D와 3D를 구현하는 것이 불가능한 문제점이 있다. 이에 따라, 3D 게임, 영화 등 다양한 어플리케이션에서 텍스트 등의 일부 영상은 3D로 구현시 판독이 용이하지 않은 문제점이 있다. 따라서, 입체영상 표시장치에서 동시에 부분적으로 2D 영상과 3D 영상을 구현할 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 한 화면에 2D 영상과 3D 영상을 동시에 구현하고, 시청자의 수에 따라 입체영상의 뷰의 수를 조절할 수 있는 입체영상 표시장치와 그 구동방법을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 2D 영상, 3D 영상 및 이들이 혼합된 혼합영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 복수의 블록 단위로 배치되고, 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 그대로 통과시키거나 부분적으로 차단하여 2D 영상, 3D 영상 및 혼합영상을 구현하는 스위쳐블 광학판, 2D 모드에서 입력된 2D 영상 데이터를 그대로 출력하고, 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터를 제어 신호들과 함께 출력하고, 혼합 모드에서 입력된 혼합 영상 데이터를 분석하여 혼합 영상 데이터 중 2D 영상의 위치 및 크기를 확인하여 2D 영상에 해당되는 영역을 제어하는 영상 처리부 및 상기 2D 모드에서 빛을 모두 투과하도록 상기 스위쳐블 배리어의 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 3D 모드에서 빛을 부분적으로 차단하도록 상기 스위쳐블 배리어의 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 혼합 모드에서 빛을 부분적으로 차단함과 동시에 일부에서 투과하도록 상기 스위쳐블 배리어의 분할전극들에 구동 전압을 공급하는 스위쳐블 광학판 구동부를 포함할 수 있다.

상기 영상 처리부는 상기 혼합 영상 데이터 중 2D 영상의 위치 및 크기를 확인하고, 상기 2D 영상의 위치에 2D 영상 데이터를 렌더링하고, 상기 2D 영상의 위치 외에는 3D 영상 데이터를 렌더링할 수 있다.

상기 3D 영상 데이터를 통해 화면 전체에 3D 영상을 구현하고, 상기 2D 영상의 위치에 2D 영상을 덮을 수 있다.

상기 2D 영상의 위치에 해당하는 상기 스위쳐블 광학판의 블록의 구동을 오프(off)할 수 있다.

상기 스위쳐블 광학판은 상기 3D 모드에서 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 부분적으로 차단하여 멀티뷰 영상을 구현하고, 상기 영상 처리부는 상기 3D 모드에서 뷰 제어신호에 따라 제1 및 제2 뷰 모드 각각에서 미리 설정된 뷰의 수대로 상기 3D 영상 데이터를 멀티뷰 영상 데이터로 변환하고, 상기 스위쳐블 광학판 구동부는 상기 3D 모드에서 상기 뷰 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 뷰 모드 각각에서 상기 미리 설정된 뷰의 수대로 배리어를 형성하도록 상기 스위쳐블 광학판의 분할전극들에 구동 전압을 공급할 수 있다.

상기 영상 처리부는, 상기 입력 영상 데이터로부터 뎁스 맵을 추출하고, 상기 뎁스 맵에서 입체감을 나타내는 뎁스를 이용하여 디스패러티를 산출하며, 상기 디스패러티를 적용하여 상기 3D 모드에서 상기 뷰 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 뷰 모드 중 어느 하나의 모드의 미리 설정된 뷰의 수대로 제1 내지 제n(n은 자연수) 뷰 영상 데이터를 생성하고, 상기 제1 내지 제n 뷰 영상 데이터를 패널 뷰 맵에 따라 배열하여 멀티뷰 영상 데이터를 출력할 수 있다.

상기 패널 뷰 맵은 상기 제1 내지 제n 뷰 영상 데이터 각각을 수직으로 일렬로 배열하는 버티컬 뷰 맵 또는 상기 제1 내지 제n 뷰 영상 데이터 각각을 비스듬하게 사선으로 배열하는 슬랜티드 뷰 맵일 수 있다.

상기 스위쳐블 광학판은 기판 상에 각각 따로 구동 가능한 적어도 64개 이상의 블록 단위로 형성될 수 있다.

상기 스위쳐블 광학판은 공통전극과 분할전극들 각각의 전압 차에 따라 하부 기판과 상부 기판 사이의 액정층에 존재하는 액정분자들을 회동시켜 렌즈 또는 배리어를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법은 2D 영상, 3D 영상 및 이들이 혼합된 혼합영상을 표시하는 표시패널 및 상기 표시패널 상에 복수의 블록 단위로 배치되고, 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 그대로 통과시키거나 부분적으로 차단하여 2D 영상, 3D 영상 및 혼합영상을 구현하는 스위쳐블 광학판을 포함하는 입체영상 표시장치에 있어서, 2D 모드에서 입력된 2D 영상 데이터를 그대로 출력하고, 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터를 제어 신호들과 함께 출력하고, 혼합 모드에서 입력된 혼합 영상 데이터를 분석하여 혼합 영상 데이터 중 2D 영상의 위치 및 크기를 확인하여 2D 영상에 해당되는 영역을 제어하는 단계 및 상기 2D 모드에서 빛을 모두 투과하도록 상기 스위쳐블 배리어의 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 3D 모드에서 빛을 부분적으로 차단하도록 상기 스위쳐블 배리어의 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 혼합 모드에서 빛을 부분적으로 차단함과 동시에 일부에서 투과하도록 상기 스위쳐블 배리어의 분할전극들에 구동 전압을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치 및 그 구동방법은 복수의 블록 단위로 분할된 스위쳐블 광학판을 구비하여 한 화면에서 2D 영상과 3D 영상을 동시에 구현할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치 및 그 구동방법은 입력된 영상 데이터를 미리 설정된 최적 뷰의 수에 따라 변환함으로써, 입체영상의 해상도와 입체영상 품질을 최적으로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2a 및 도 2b는 2D 및 3D 모드에서 본 발명의 스위쳐블 렌즈를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 스위쳐블 배리어를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 스위쳐블 렌즈를 나타낸 평면도.
도 5는 도 1의 영상 처리부의 2D, 3D 및 이들의 혼합 영상 구현방법을 보여주는 다이어그램.
도 6은 도 1의 영상 처리부의 영상변환방법을 보여주는 흐름도.
도 7a 내지 도 7d는 원본 영상 이미지, 뎁스 맵 영상 이미지, 제1 내지 제3 뷰 영상 이미지, 및 입체영상 이미지를 보여주는 도면들.
도 8은 제1 내지 제4 뷰 영상 데이터를 수직으로 일렬로 배열하는 버티컬 뷰 맵을 나타낸 도면.
도 9는 제1 내지 제4 뷰 영상 데이터를 비스듬하게 사선으로 배열하는 슬랜티드 뷰 맵을 나타낸 도면.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 2a 및 도 2b는 2D 및 3D 모드에서 본 발명의 스위쳐블 렌즈를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 스위쳐블 배리어를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 스위쳐블 렌즈를 나타낸 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 스위쳐블 광학판(40), 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 타이밍 콘트롤러(130), 스위쳐블 광학판 구동부(140), 스위쳐블 광학판 제어부(150), 영상 처리부(170) 및 호스트 시스템(160) 등을 포함한다.

표시패널(10)은 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광다이오드 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등의 평판 표시소자로 구현될 수 있다. 본 발명은 아래의 실시예에서 액정표시소자를 중심으로 예시하였지만, 액정표시소자에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다. 액정표시소자는 대표적으로 백라이트 유닛으로부터의 빛을 변조하는 투과형 액정표시패널이 선택될 수 있다.

투과형 액정표시패널은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, "TFT"라 함) 기판과 컬러필터 기판을 포함한다. TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에는 액정층이 형성된다. TFT 기판상에는 데이터라인들과 게이트라인들(또는 스캔라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 정의된 셀영역들에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 형성된 TFT는 게이트라인으로부터의 게이트펄스(또는 스캔펄스)에 응답하여 데이터라인들을 경유하여 공급되는 데이터전압을 액정셀의 화소전극에 전달하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트전극은 게이트라인에 접속되며, 소스전극은 데이터라인에 접속된다. TFT의 드레인전극은 액정셀의 화소전극 및 스토리지 캐패시터(Storage Capacitor)에 접속된다. 스토리지 캐패시터는 화소전극에 전달된 데이터 전압을 다음 데이터 전압이 들어올 때까지 일정시간 동안 유지해주는 기능을 한다. 화소전극과 대향하는 공통전극에는 공통전압이 공급된다.

컬러필터 기판상에는 공통전극, 블랙매트릭스, 및 컬러필터 등이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 TFT 기판상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 컬러필터 기판상에 형성된다.

표시패널(10)은 2D 모드에서 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 2D 영상 데이터를 표시한다. 표시패널(10)은 3D 모드에서 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 제1 내지 제n(n은 2 이상의 자연수) 뷰(view) 영상을 표시한다. 입체영상의 뷰는 일반인의 양안 간격만큼 카메라들을 이격하고 객체에 대한 이미지를 촬영하여 생성한다. 예를 들어, 9 대의 카메라를 이용하여 객체를 촬영하는 경우, 표시패널(10)은 9 뷰의 입체영상을 표시할 수 있다. 스위쳐블 광학판(40)이 액정렌즈일 경우, 액정렌즈의 피치(pitch)마다 제1 내지 제n 뷰의 영상이 표시되고, 액정렌즈는 제1 내지 제n 뷰 영상을 제1 내지 제n 뷰 영역(Viewpoint)으로 굴절시킴으로써, 입체영상을 구현한다. 스위쳐블 광학판(40)이 액정 배리어일 경우, 액정 배리어의 피치마다 제1 내지 제n 뷰의 영상이 표시되고, 액정 배리어는 제1 내지 제n 뷰 영상을 제1 내지 제n 뷰 영역으로 배리어함으로써, 입체영상을 구현한다. 제1 내지 제n 뷰 영역(Viewpoint)은 실질적으로 입체영상이 구현되는 영역으로, 사용자는 제1 내지 제n 뷰 영역(Viewpoint)에 위치하여야 최적의 입체영상을 시청할 수 있다.

한편, 표시패널(10)이 투과형 액정표시패널로 구현되는 경우, 백라이트 유닛을 필요로 한다. 백라이트 유닛은 백라이트 유닛 구동부로부터 공급되는 구동전류에 따라 점등하는 광원, 도광판(또는 확산판), 다수의 광학시트 등을 포함한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛, 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.

백라이트 유닛 구동부는 백라이트 유닛의 광원들을 점등시키기 위한 구동전류를 발생한다. 백라이트 유닛 구동부는 백라이트 제어부의 제어 하에 광원들에 공급되는 구동전류를 온/오프(ON/OFF)한다. 백라이트 제어부는 호스트 시스템(160) 또는 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 글로벌/로컬 디밍신호(DIM)에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 신호의 듀티비 조정값을 포함한 백라이트 제어 데이터를 SPI(Serial Peripheral Interface) 데이터 포맷으로 백라이트 구동부에 전송한다. 백라이트 제어부는 타이밍 콘트롤러(130) 내에 내장될 수 있다.

데이터 구동부(120)는 다수의 소스 드라이브 IC를 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 3D 모드에서 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 3D 영상 데이터를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들은 2D 모드에서 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 2D 영상 데이터를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들은 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급된다.

게이트 구동부(110)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성된다. 게이트 구동부(110)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 데이터전압에 동기되는 게이트펄스를 표시패널(10)의 게이트라인들에 순차적으로 공급한다.

타이밍 콘트롤러(130)는 소정의 프레임 주파수로 표시패널(10)을 구동시키고, 소정의 프레임 주파수를 기준으로 게이트 구동부(110) 제어신호, 데이터 구동부(120) 제어신호를 발생할 수 있다. 게이트 구동부(110) 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동부(110)의 출력 타이밍을 제어한다.

데이터 구동부(120) 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(120)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동부(120)의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동부(120)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동부(120)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 L(L은 자연수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다.

한편, 본 발명의 스위쳐블 광학판(40)의 예로 스위쳐블 렌즈에 대해 설명하면, 스위쳐블 렌즈(40)는 표시패널(10)상에 배치된다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 스위쳐블 렌즈(40)는 제1 분할전극(41A)들, 제2 분할전극(41B)들, 액정층(42), 공통전극(43), 절연막(44), 하부 기판(45), 및 상부 기판(46)을 포함한다. 하부 기판(45)과 상부 기판(46)은 글래스(Glass), 플라스틱(Plastic), 및 필름(Film) 중 어느 하나로 구현될 수 있다.

하부 기판(45)에는 제1 및 제2 분할전극(41A, 41B)들이 패터닝된다. 제1 및 제2 분할전극(41A, 41B)들은 절연막(44)을 사이에 두고 이층(二層)으로 형성된다. 절연막(44)은 제1 분할전극(41A)들과 제2 분할전극(41B)들 간에 단락이 일어나는 것을 방지한다. 제1 분할전극(41A)들은 제2 분할전극(41B)들의 간격 사이마다 위치한다. 상부 기판(46)에는 공통전극(43)이 단일 막으로 패터닝된다.

스위쳐블 렌즈(40)의 하부 기판(45)과 상부 기판(46) 사이에는 액정층(42)이 형성된다. 액정층(42)의 액정분자는 공통전극(43)과 제1 및 제2 분할전극(41A, 41B)들 사이의 전압 차에 의하여 회동한다. 2D 모드에서, 도 2a와 같이 공통전극(43)과 제1 및 제2 분할전극(41A, 41B)들 사이의 전압 차에 의해 액정층(42)의 액정분자는 표시패널(10)로부터 입사되는 빛을 굴절 없이 그대로 통과시킨다. 따라서, 사용자는 좌우 눈의 시차가 없는 2차원 영상을 보게 된다. 3D 모드에서는 도 2b와 같이, 공통전극(43)과 제1 및 제2 분할전극(41A, 41B)들 사이의 전압 차에 의해 액정층(42)의 액정분자는 액정렌즈(47)를 형성하여 제1 내지 제9 뷰 영상 각각을 제1 내지 제9 뷰 영역(Viewpoint)으로 굴절시킨다. 따라서, 사용자는 양안 시차로 인해 3차원 영상을 보게 된다. 본 실시예에서는 뷰의 개수를 9개를 예로 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않음에 유의해야 할 것이다.

또한, 본 발명의 스위쳐블 광학판(40)은 스위쳐블 배리어를 사용할 수도 있다. 도 3을 참조하면, 스위쳐블 배리어(30)는 제1 기판(31), 제2 기판(32), 제1 선편광자(33A), 제2 선편광자(33B), 분할전극(34)들, 액정층(35) 및 공통전극(36)을 포함한다. 스위쳐블 배리어(30)의 제1 기판(31)과 제2 기판(32)은 서로 대향된다. 제1 기판(31)과 제2 기판(32)은 글래스(glass) 또는 필름 등으로 구현될 수 있다. 제1 기판(31)에는 제1 선편광자(33A)가 부착되고, 제2 기판(32)에는 제2 선편광자(33B)가 부착된다. 제1 선편광자(33A)의 광축과 제2 선편광자(33B)의 광축은 서로 직교된다. 제1 기판(31)에는 다수의 분할전극(34)들이 형성된다. 제2 기판(32)에는 공통전극(36)이 하나의 막으로 형성된다. 스위쳐블 배리어(30)는 제1 기판(31)과 제2 기판(32) 사이에 형성된 액정층(35)을 포함한다. 액정층(35)의 액정분자들은 공통전극(36)과 분할전극(34)들 사이의 전압 차에 의하여 회동한다.

스위쳐블 배리어(30)는 액정층(35)의 액정을 전기적으로 제어하여 2D 모드에서 표시패널(10)로부터 발생한 빛을 그대로 통과시키고, 3D 모드에서 표시패널(10)로부터 발생한 빛을 부분적으로 차단한다. 먼저, 2D 모드에서 스위쳐블 배리어(30)의 공통전극(36)과 분할전극(34)들간의 전압 차로 인해, 액정층(35)의 액정분자들은 제1 선편광자(33A)를 통과한 빛의 편광특성을 변경한다. 따라서, 제1 선편광자(33A)를 통과한 빛은 액정층(35)의 액정분자들에 의해 편광특성이 변하므로, 제2 선편광자(33B)를 통과할 수 있다. 결국, 스위쳐블 배리어(30)는 2D 모드에서 배리어를 형성하지 않으므로, 표시패널(10)의 영상은 그대로 통과되며, 시청자는 양안 시차가 없는 영상을 시청한다.

3D 모드에서 스위쳐블 배리어(30)의 공통전극(36)과 분할전극(34) 중 일부의 분할전극들 간의 전압 차로 인해, 공통전극(36)과 분할전극(34) 중 일부의 분할전극들 사이의 액정분자들만이 제1 선편광자(33A)를 통과한 빛의 편광특성을 변경한다. 따라서, 액정층(35)의 액정분자들 중 일부는 제1 선편광자(33A)를 통과한 빛의 편광특성을 변경하지 않으며, 이러한 액정분자들에 의해 제1 선편광자(33A)를 통과한 빛의 일부는 제2 선편광자(33B)를 통과하지 못한다. 즉, 제2 선편광자(33B)는 제1 선편광자(33A)를 통과한 빛 중 편광특성이 변경되지 않은 빛에 대하여 배리어로서 기능하게 된다. 결국, 스위쳐블 배리어(30)는 3D 모드에서 배리어를 형성하므로, 표시패널(10)의 영상은 분리되며, 시청자는 양안 시차의 입체영상을 시청할 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 전술한 본 발명의 스위쳐블 광학판(40)은 복수의 블록(B) 단위로 분할배치되고, 독립적으로 각 블록(B)을 제어한다. 따라서, 2D와 3D 영상이 혼합된 혼합 모드의 경우, 3D 영상의 위치에 해당되는 블록(B)들은 모두 On 구동하고, 2D 영상의 위치에 해당하는 블록(B)들은 Off 구동하여 2D와 3D 영상이 혼합된 혼합 영상을 구현하게 된다. 도 4에서는 가로 8블록과 세로 8블록의 64블록을 예로 도시하였지만, 본 발명의 스위쳐블 광학판(40)은 이에 한정되지 않으며 64블록 이상으로 형성될 수도 있다.

다시, 도 1, 도 2b 및 도 4를 참조하면, 스위쳐블 광학판 구동부(140)는 스위쳐블 광학판(40)의 각 블록(B)들에 해당하는 공통전극(43)과 제1 및 제2 분할전극(41A, 41B)들 각각에 전압을 공급한다. 스위쳐블 광학판 구동부(140)는 공통전극(43)에 공통전압(Vcom)을 공급하고, 제1 및 제2 분할전극(41A, 41B)들 각각에 공급되는 구동전압의 극성을 주기적으로 반전시킨다. 이는 액정의 직류화 잔상을 방지하기 위한 것으로, 직류 구동을 하는 경우 액정분자의 하전입자가 배향막에 쌓이게 되어 액정분자의 프리틸트각(pre-tilt angle)이 변경될 수 있으므로, 이를 방지하기 위함이다. 스위쳐블 광학판 구동부(140)는 스위쳐블 광학판 제어부(150)의 제어하에 2D 모드, 3D 모드 및 혼합 모드에서 구동전압을 다르게 공급한다. 2D 모드에서, 스위쳐블 광학판 구동부(140)는 스위쳐블 광학판(40)이 도 2a와 같이 표시패널(10)로부터 입사한 빛을 그대로 통과시키도록 전압을 공급한다. 3D 모드에서, 스위쳐블 광학판 구동부(140)는 스위쳐블 광학판(40)이 도 2b와 같이 액정렌즈(47)를 형성하도록 전압을 공급한다. 혼합 모드에서, 스위쳐블 광학판 구동부(140)는 3D 영상이 위치하는 스위쳐블 광학판(40)의 블록(B)이 액정렌즈(47)를 형성하도록 전압을 공급하고, 2D 영상이 위치하는 스위쳐블 광학판(40)의 블록(B)이 입사한 빛을 그대로 통과시키도록 전압을 공급한다.

스위쳐블 광학판 제어부(150)는 사용자 감지 정보(D_S), 모드 신호(MODE)를 호스트 시스템(160)으로부터 입력받는다.

호스트 시스템(160)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 영상 데이터(RGB)와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK) 등을 영상 처리부(170)에 공급한다. 호스트 시스템(160)은 2D 모드에서 2D 영상 데이터를 영상 처리부(170)에 공급하는 반면, 3D 모드에서 제1 내지 제n 뷰 영상을 포함한 3D 영상 데이터를 영상 처리부(170)에 공급한다. 또한, 혼합 모드에서 2D 영상 데이터와 3D 영상 데이터를 영상 처리부(170)에 공급한다. 또한, 호스트 시스템(160)은 영상 데이터(RGB)를 분석하여 그 분석 결과에 따라 표시영상의 콘트라스트 특성을 높이기 위하여 글로벌/로컬 디밍값을 산출하여 디밍신호(DIM)를 발생할 수 있다. 또한, 호스트 시스템(160)은 2D 모드, 3D 모드 및 혼합 모드인지를 구분할 수 있는 모드 신호(MODE)를 영상 처리부(170)와 스위쳐블 광학판 제어부(150)에 공급한다.

영상 처리부(170)는 호스트 시스템(160)으로부터 영상 데이터(RGB) 모드 신호(MODE) 및 뷰 제어신호(Cview)를 입력받는다. 영상 처리부(170)는 영상 데이터(RGB)와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK) 등을 타이밍 콘트롤러(130)에 공급한다. 영상 처리부(170)는 모드 신호(MODE)에 따라 2D 모드, 3D 모드 및 혼합 모드를 판단할 수 있다. 또한, 영상 처리부(170)는 뷰 제어신호(Cview)에 따라 3D 모드에서 입체영상의 뷰의 개수를 판단할 수 있다. 영상 처리부(170)는 2D 모드에서 영상 데이터(RGB)를 변환하지 않고 그대로 출력한다. 영상 처리부(170)는 3D 모드에서 뷰 제어신호(Cview)에 따라 영상 데이터(RGB)를 설정된 뷰의 수에 맞게 변환한다. 영상 처리부(170)는 혼합 모드에서 3D 영상 중 2D 영상으로 구현될 2D 영상의 위치와 크기를 확인하여 스위쳐블 광학판 제어부(150)에 구동제어신호를 공급하고, 2D 영상과 3D 영상이 동시에 구현되도록 처리한다. 영상 처리부(170)의 2D, 3D 및 이들의 혼합 영상 구현방법 및 멀티뷰 영상변환방법에 대한 자세한 설명은 후술한다.

도 5는 도 1의 영상 처리부의 2D, 3D 및 이들의 혼합 영상 구현방법을 보여주는 다이어그램이다.

도 5를 참조하면, 영상 처리부(170)는 호스트 시스템(160)으로부터 영상 데이터(RGB) 및 모드 신호(MODE)를 입력받는다. 영상 처리부(170)는 모드 신호(MODE)에 따라 2D 모드인지 3D 모드인지 2D와 3D가 혼합된 혼합 모드인지를 판단한다. 먼저, 영상 처리부(170)는 입력된 모드 신호(MODE)가 2D 모드로 판단되면, 2D 영상 데이터를 데이터 렌더링 블록에서 변환하지 않고 그대로 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 그리고, 3D셀 제어 블록에서는 스위쳐블 광학판을 전체 OFF 구동하여 2D 영상을 구현한다.

반면, 영상 처리부(170)는 입력된 모드 신호(MODE)가 3D 모드로 판단되면, 3D 영상 데이터를 3D 영상 데이터의 포맷이 사이드 바이 사이드(side by side)인지 탑 앤드 바텀(top and bottom)인지 모자이크(mosaic)인지를 판단하고, 데이터 렌더링 블록에서 3D 영상 데이터를 변환하여 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 그리고, 3D셀 제어 블록에서는 스위쳐블 광학판을 전체 On 구동하여 3D 영상을 구현한다.

한편, 영상 처리부(170)는 입력된 모드 신호(MODE)가 2D와 3D가 혼합된 혼합 모드로 판단되면, 혼합 영상 데이터 중 2D 영상의 위치 및 크기를 확인한다. 2D 영상의 위치 및 크기는 좌표 혹은 벡터 값으로 주어진다. 전체 표시패널에서 2D 영상의 위치와 크기를 확인한 후, 데이터 렌더링 블록에서 표시패널의 2D 영상의 위치에 2D 영상 데이터를 렌더링하고, 2D 영상의 위치 외의 위치에 3D 영상 데이터를 렌더링하여 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 그리고, 3D셀 제어 블록에서는 2D 영상의 위치에 해당하는 스위쳐블 광학판의 블록(B)들을 Off 구동하고 나머지 스위쳐블 광학판의 블록(B)들을 On 구동하여, 한 화면에 2D와 3D 영상을 동시에 구현한다.

한편, 본 발명의 영상 처리부는 3D 모드에서 뷰 제어신호(Cview)에 따라 영상 데이터(RGB)를 설정된 뷰의 수에 맞게 변환한다. 이하, 영상 처리부의 멀티뷰 영상변환방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 6은 도 1의 영상 처리부의 영상변환방법을 보여주는 흐름도이다. 도 7a 내지 도 7d는 원본 영상 이미지, 뎁스 맵 영상 이미지, 제1 내지 제3 뷰 영상 이미지, 및 입체영상 이미지를 보여주는 도면들이다. 이하에서, 도 1, 도 6, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 영상 처리부(170)의 영상변환방법을 상세히 살펴본다.

도 6을 참조하면, 영상 처리부(170)는 호스트 시스템(160)으로부터 영상 데이터(RGB), 모드 신호(MODE), 및 뷰 제어신호(Cview)를 입력받는다. 영상 처리부(170)는 모드 신호(MODE)에 따라 2D 모드인지 3D 모드인지를 판단할 수 있다.

첫 번째로, 영상 처리부(170)는 2D 모드 신호(MODE)가 입력되는 경우, 입력된 2D 영상 데이터를 변환하지 않고 그대로 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. (S101, S102)

두 번째로, 영상 처리부(170)는 3D 모드 신호(MODE)가 입력되는 경우, 3D 모드에서 로우 로직 레벨의 뷰 제어신호(Cview)가 입력된다면 제1 뷰 모드로 판단하고, 하이 로직 레벨의 뷰 제어신호(Cview)가 입력된다면 제2 뷰 모드로 판단할 수 있다. 예를 들어, 시청자의 수가 1명인 경우 2 뷰로 구동되는 제1 뷰 모드로 설정되고, 시청자의 수가 2명 이상인 경우 4 뷰로 구동되는 제2 뷰 모드로 설정될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 시청자의 수가 3명 이하인 경우 4뷰로 구동되는 제1 뷰 모드로 설정되고, 시청자의 수가 4명 이상인 경우 6뷰로 구동되는 제2 뷰 모드로 설정될 수 있다. 이하에서, 설명의 편의를 위해 시청자의 수가 1명인 경우 2 뷰로 구동되는 제1 뷰 모드로 설정되고, 시청자의 수가 2명 이상인 경우 4 뷰로 구동되는 제2 뷰 모드로 설정된 것을 중심으로 설명하나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다.

영상 처리부(170)는 3D 모드에서 제1 뷰 모드로 설정된 경우 입력된 영상 데이터(RGB)를 2 뷰 모드의 영상 데이터로 변환하여 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 영상 처리부(170)는 3D 모드에서 제2 뷰 모드로 설정된 경우 입력된 영상 데이터(RGB)를 4 뷰 모드의 영상 데이터로 변환하여 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 영상 처리부(170)로 입력된 영상 데이터(RGB)는 2D 영상 데이터일 수도 있고, 3D 영상 데이터일 수도 있다. 이하에서, 3D 모드에서 제2 뷰 모드로 설정된 경우를 중심으로 영상 처리부(170)의 영상변환방법을 설명한다. (S103)

세 번째로, 영상 처리부(170)는 입력된 영상 데이터(RGB)로부터 뎁스 맵(Depth map)을 추출한다. 영상 처리부(170)는 2D 영상 데이터 또는 3D 영상 데이터를 이용하여 뎁스 맵을 추출할 수 있다. 이하에서, 설명의 편의를 위해 영상 처리부(170)가 2D 영상 데이터를 이용하여 뎁스 맵을 추출하는 것을 중심으로 설명하였다.

영상 처리부(170)는 뎁스를 추출하기 위해 객체 감지(Object Detection)을 통해 객체(Object)를 찾아내고, 객체에 따라 뎁스에 차이를 준다. 이때, 영상 처리부(170)는 다양한 뎁스 큐(Depth cues)를 이용하여 뎁스를 추출할 수 있다. 뎁스 큐는 영상의 뎁스를 알 수 있는 여러 종류의 정보를 의미하며, 중첩(겹쳐 있는 물체간의 전후 뎁스 판단), 직선 원근법 영상(소실점을 감지하고, 소실점 위치를 백 뎁스(Back Depth) 처리하여 원근감을 표현), 그림자 분석(음영을 구분하여 밝은 부분을 깊게 표현), 움직임 시차 영상(모션(Motion)을 감지하여 움직임의 상대성으로 뎁스 판단), 대기 원근법(윤곽의 선명성에 따른 상대적 뎁스 판단), 상대적 크기 영상(사물간 상대 크기로 뎁스 판단) 등을 포함할 수 있다.

도 7a에는 영상 처리부(170)에 입력되는 2D 영상 이미지가 나타나 있고, 도 7b에는 영상 처리부(170)에 의해 추출된 뎁스 맵 이미지가 나타나 있다. 2D 영상 데이터의 픽셀별 뎁스(Depth)가 뎁스 맵에 나타나 있으며, 뎁스(Depth)는 도 7b와 같이 8비트의 0 내지 255의 그레이 레벨(Gray level)로 표현될 수 있다. 뎁스(Depth)는 도 7b와 같이 블랙에 가까울수록 깊고, 화이트에 가까울수록 깊지 않도록 표현될 수 있다. 또한, 멀티뷰 영상 변환부(150)는 추가적으로 뎁스맵 영상 이미지의 경계부를 완만하게 보정할 수도 있다. (S104)

네 번째로, 영상 처리부(170)는 추출된 뎁스 맵을 이용하여 디스패러티(Disparity)를 산출한다. 디스패러티(Disparity)는 입체감을 형성하기 위해 2D 영상 데이터를 왼쪽 또는 오른쪽으로 쉬프트시키기 위한 값을 의미한다. 추출된 뎁스 맵의 그레이 레벨이 낮을수록 디스패러티는 커지고, 뎁스 맵의 그레이 레벨이 높을수록 디스패러티는 작아진다. (S105)

다섯 번째로, 영상 처리부(170)는 산출된 디스패러티를 2D 영상 데이터에 적용하여 도 7c와 같이 제1 내지 제4 뷰 영상을 생성해낸다. 영상 처리부(170)는 2D 영상 데이터를 산출된 디스패러티만큼 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시킴으로써 제1 내지 제4 뷰 영상을 생성할 수 있다.

한편, 제1 내지 제4 뷰 영상은 디스패러티만큼 왼쪽 또는 오른쪽을 영상이 쉬프트되기 때문에, 2D 영상 데이터에서 존재하던 데이터가 삭제되거나 존재하지 않던 데이터가 추가되는 Occlusion 영역과 쉬프트로 인해 손실되는 홀(Hole) 영역이 발생하게 된다. 이러한 Occlusion 영역과 홀 영역을 보정하지 않는다면, 시청자가 왜곡된 입체영상을 시청하게 되는 문제가 있다. 따라서, 영상 처리부(170)는 이미 공지된 인페이팅(In-painting) 기법을 활용하여 Occlusion 영역과 홀 영역의 데이터를 보정할 수 있다. (S106)

여섯 번째로, 영상 처리부(170)는 4 뷰 모드의 패널 뷰 맵(panel view map)에 맞춰 제1 내지 제4 뷰 영상 데이터를 배열하여 멀티뷰 영상 데이터를 생성한다. 영상 처리부(170)는 생성된 멀티뷰 영상 데이터를 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 영상 처리부(170)에 의해 생성된 멀티뷰 영상 이미지는 도 7d와 같다.

한편, 4 뷰 모드의 패널 뷰 맵은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같다. 도 8에는 제1 내지 제4 뷰 영상 데이터 각각을 수직으로 일렬로 배열하는 버티컬 뷰 맵(vertical view map)이 나타나 있다. 버티컬 뷰 맵 방식으로 제1 내지 제4 뷰 영상 데이터를 배열하는 경우, 도 8과 같이 시청자의 위치에 따라 시청자가 제1 뷰(View1), 제2 뷰(View2), 제3 뷰(View3), 및 제4 뷰(View4) 영상을 시청할 수 있도록 배리어 또한 수직으로 형성된다. 도 9에는 제1 내지 제4 뷰 영상 데이터 각각을 비스듬하게 사선으로 배열하는 슬랜티드 뷰 맵(slanted view map)이 나타나 있다. 슬랜티드 뷰 맵 방식으로 제1 내지 제4 뷰 영상 데이터를 배열하는 경우, 도 9과 같이 시청자의 위치에 따라 시청자가 제1 뷰(View1), 제2 뷰(View2), 제3 뷰(View3), 및 제4 뷰(View4) 영상을 시청할 수 있도록 배리어 또한 비스듬하게 사선으로 형성된다.

본 발명에서는 2D와 3D가 혼합된 혼합 영상의 구현방법과, 멀티뷰 영상변환방법에 대해 분리하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 2D와 3D가 혼합된 혼합 영상에서 3D 영상 데이터를 렌더링하는 과정에서 멀티뷰 영상변환방법이 사용될 수도 있다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치 및 그 구동방법은 복수의 블록 단위로 분할된 스위쳐블 광학판을 구비하여 한 화면에서 2D 영상과 3D 영상을 동시에 구현할 수 있는 이점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 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 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 표시패널 40 : 스위쳐블 광학판
110 : 게이트 구동부 120 : 데이터 구동부
130 : 타이밍 콘트롤러 140 : 스위쳐블 광학판 구동부
150 : 스위쳐블 광학판 제어부 160 : 호스트 시스템
170 : 영상 처리부

Claims

2D 영상, 3D 영상 및 이들이 혼합된 혼합영상을 표시하는 표시패널;
상기 표시패널 상에 복수의 블록 단위로 배치되고, 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 그대로 통과시키거나 부분적으로 차단하여 2D 영상, 3D 영상 및 혼합영상을 구현하는 스위쳐블 광학판;
2D 모드에서 입력된 2D 영상 데이터를 그대로 출력하고, 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터를 제어 신호들과 함께 출력하고, 혼합 모드에서 입력된 혼합 영상 데이터를 분석하여 혼합 영상 데이터 중 2D 영상의 위치 및 크기를 확인하여 2D 영상에 해당되는 영역을 제어하는 영상 처리부; 및
상기 2D 모드에서 빛을 모두 투과하도록 상기 스위쳐블 광학판의 제1 및 제2 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 3D 모드에서 빛을 부분적으로 차단하도록 상기 스위쳐블 광학판의 상기 제1 및 제2 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 혼합 모드에서 빛을 부분적으로 차단함과 동시에 일부에서 투과하도록 상기 스위쳐블 광학판의 상기 제1 및 제2 분할전극들에 구동 전압을 공급하는 스위쳐블 광학판 구동부를 포함하며,
상기 스위쳐블 광학판은 상기 3D 모드에서 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 부분적으로 차단하여 멀티뷰 영상을 구현하고,
상기 영상 처리부는 상기 3D 모드에서 뷰 제어신호에 따라 제1 및 제2 뷰 모드 각각에서 미리 설정된 뷰의 수대로 상기 3D 영상 데이터를 멀티뷰 영상 데이터로 변환하고,
상기 스위쳐블 광학판 구동부는 상기 3D 모드에서 상기 뷰 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 뷰 모드 각각에서 상기 미리 설정된 뷰의 수대로 배리어를 형성하도록 상기 스위쳐블 광학판의 분할전극들에 구동 전압을 공급하며,
상기 스위쳐블 광학판은,
하부 기판 상에 위치하는 상기 제1 분할전극;
상기 제1 분할전극 상에 위치하는 절연막;
상기 절연막 상에 위치하며 상기 제1 분할전극들의 사이마다 위치하는 상기 제2 분할전극;
상기 제2 분할전극 상에 위치하는 액정층;
상기 액정층 상에 위치하는 공통전극; 및
상기 공통전극 상에 위치하는 상부 기판을 포함하는 입체영상 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 영상 처리부는
상기 혼합 영상 데이터 중 2D 영상의 위치 및 크기를 확인하고, 상기 2D 영상의 위치에 2D 영상 데이터를 렌더링하고, 상기 2D 영상의 위치 외에는 3D 영상 데이터를 렌더링하는 입체영상 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 3D 영상 데이터를 통해 화면 전체에 3D 영상을 구현하고, 상기 2D 영상의 위치에 2D 영상을 덮는 입체영상 표시장치.
제2 항 또는 제3 항에 있어서,
상기 2D 영상의 위치에 해당하는 상기 스위쳐블 광학판의 블록의 구동을 오프(off)하는 입체영상 표시장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 영상 처리부는,
상기 입력된 3D 영상 데이터로부터 뎁스 맵을 추출하고, 상기 뎁스 맵에서 입체감을 나타내는 뎁스를 이용하여 디스패러티를 산출하며, 상기 디스패러티를 적용하여 상기 3D 모드에서 상기 뷰 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 뷰 모드 중 어느 하나의 모드의 미리 설정된 뷰의 수대로 제1 내지 제n(n은 자연수) 뷰 영상 데이터를 생성하고, 상기 제1 내지 제n 뷰 영상 데이터를 패널 뷰 맵에 따라 배열하여 멀티뷰 영상 데이터를 출력하는 입체영상 표시장치.
제6 항에 있어서,
상기 패널 뷰 맵은 상기 제1 내지 제n 뷰 영상 데이터 각각을 수직으로 일렬로 배열하는 버티컬 뷰 맵 또는 상기 제1 내지 제n 뷰 영상 데이터 각각을 비스듬하게 사선으로 배열하는 슬랜티드 뷰 맵인 입체영상 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 스위쳐블 광학판은 기판 상에 각각 따로 구동 가능한 적어도 64개 이상의 블록 단위로 형성되는 입체영상 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 스위쳐블 광학판은 상기 공통전극과 상기 제1 및 제2 분할전극들 각각의 전압 차에 따라 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이의 상기 액정층에 존재하는 액정분자들을 회동시켜 렌즈 또는 배리어를 구현하는 입체영상 표시장치.
2D 영상, 3D 영상 및 이들이 혼합된 혼합영상을 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널 상에 복수의 블록 단위로 배치되고, 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 그대로 통과시키거나 부분적으로 차단하여 2D 영상, 3D 영상 및 혼합영상을 구현하는 스위쳐블 광학판; 2D 모드에서 입력된 2D 영상 데이터를 그대로 출력하고, 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터를 제어 신호들과 함께 출력하고, 혼합 모드에서 입력된 혼합 영상 데이터를 분석하여 혼합 영상 데이터 중 2D 영상의 위치 및 크기를 확인하여 2D 영상에 해당되는 영역을 제어하는 영상 처리부; 및 상기 2D 모드에서 빛을 모두 투과하도록 상기 스위쳐블 광학판의 제1 및 제2 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 3D 모드에서 빛을 부분적으로 차단하도록 상기 스위쳐블 광학판의 상기 제1 및 제2 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 혼합 모드에서 빛을 부분적으로 차단함과 동시에 일부에서 투과하도록 상기 스위쳐블 광학판의 상기 제1 및 제2 분할전극들에 구동 전압을 공급하는 스위쳐블 광학판 구동부를 포함하는 입체영상 표시장치에 있어서,
2D 모드에서 입력된 2D 영상 데이터를 그대로 출력하고, 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터를 제어 신호들과 함께 출력하고, 혼합 모드에서 입력된 혼합 영상 데이터를 분석하여 혼합 영상 데이터 중 2D 영상의 위치 및 크기를 확인하여 2D 영상에 해당되는 영역을 제어하는 단계; 및
상기 2D 모드에서 빛을 모두 투과하도록 상기 스위쳐블 광학판의 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 3D 모드에서 빛을 부분적으로 차단하도록 상기 스위쳐블 광학판의 분할전극들에 구동 전압을 공급하고, 상기 혼합 모드에서 빛을 부분적으로 차단함과 동시에 일부에서 투과하도록 상기 스위쳐블 광학판의 분할전극들에 구동 전압을 공급하는 단계를 포함하며,
상기 스위쳐블 광학판은 상기 3D 모드에서 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 부분적으로 차단하여 멀티뷰 영상을 구현하고,
상기 영상 처리부는 상기 3D 모드에서 뷰 제어신호에 따라 제1 및 제2 뷰 모드 각각에서 미리 설정된 뷰의 수대로 상기 3D 영상 데이터를 멀티뷰 영상 데이터로 변환하고,
상기 스위쳐블 광학판 구동부는 상기 3D 모드에서 상기 뷰 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 뷰 모드 각각에서 상기 미리 설정된 뷰의 수대로 배리어를 형성하도록 상기 스위쳐블 광학판의 분할전극들에 구동 전압을 공급하며,
상기 스위쳐블 광학판은,
하부 기판 상에 위치하는 상기 제1 분할전극;
상기 제1 분할전극 상에 위치하는 절연막;
상기 절연막 상에 위치하며 상기 제1 분할전극들의 사이마다 위치하는 상기 제2 분할전극;
상기 제2 분할전극 상에 위치하는 액정층;
상기 액정층 상에 위치하는 공통전극;
상기 공통전극 상에 위치하는 상부 기판을 포함하는 입체영상 표시장치의 구동방법.