KR20120060569A - 2ｄ／3ｄ 겸용 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

2ｄ／3ｄ 겸용 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 게이트 라인과 하나의 데이터 라인을 이용하여 하나의 화소를 2개의 부화소로 나누어 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시함으로써 화소의 개구율을 향상시키고, 3차원 영상의 화질을 향상시킴과 아울러 2차원 영상의 휘도를 향상시킬 수 있는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 2D/3D 겸용 디스플레이 장치는 m(단, m은 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인과 n(단, n은 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성되어 2차원 표시 모드에 따른 2차원 영상 또는 3차원 표시 모드에 따른 3차원 영상을 표시하는 복수의 화소를 가지는 디스플레이 패널을 포함하여 구성되며, 상기 복수의 화소 각각은 상기 2차원 표시 모드시, i(단, i는 제 1 내지 m-1인 자연수)번째 게이트 라인에 공급되는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 라인에 공급되는 i+1번째 게이트 신호에 따라 상기 2차원 영상을 표시하고, 상기 3차원 표시 모드시, 상기 i번째 게이트 신호에 따라 상기 3차원 영상을 표시함과 동시에 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 블랙 영상을 표시하는 것을 특징으로 한다.

Description

2Ｄ／3Ｄ 겸용 디스플레이 장치 및 그 구동 방법{2D/3D CONVERTIBLE DISPLAY DEVICE, AND DRIVING METHOD THE SAME}
본 발명은 2D/3D 겸용 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 하나의 게이트 라인과 하나의 데이터 라인을 이용하여 하나의 화소를 2개의 부화소로 나누어 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시함으로써 화소의 개구율을 향상시키고, 3차원 영상의 화질을 향상시킴과 아울러 2차원 영상의 휘도를 향상시킬 수 있는 2D/3D 겸용 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 3D용 디스플레이 장치가 개발되고 있다.
3D 디스플레이 장치는 양안시차(Binocular Parallax)를 가지는 좌안용 영상과 우안용 영상을 시청자의 좌안과 우안 각각에 분리하여 보여주는 장치이다. 즉, 3D 디스플레이 장치는 좌안용 영상이 시청자의 좌안에서만 인지되도록 하고, 우안용 영상이 시청자의 우안에서만 인지하도록 함으로써 시청자가 입체감 있는 3차원 영상을 시청할 수 있도록 한다.
그러나, 종래의 3D 디스플레이 장치에서는 좌안용 영상이 시청자의 좌안에만 인지됨과 아울러 우안용 영상이 시청자의 우안에만 인지되어야 하는데도 불구하고 시청자의 좌안에 우안용 영상이 인지되거나, 시청자의 우안에 좌안용 영상이 인지되는 경우가 발생하게 된다. 이에 따라, 종래의 3D 디스플레이 장치는 좌안용 영상과 우안용 영상의 혼선(Cross Talk)으로 인하여 화질이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 3D 디스플레이 장치는 화소의 상부 및 하부를 블랙 스트립(Black Strip)으로 가림으로써 좌안용 영상과 우안용 영상의 혼선을 최소화하고 시야각을 증가시킬 수 있으나, 이 경우 2D 구동시 화소의 개구율이 감소되어 휘도가 감소된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 게이트 라인과 하나의 데이터 라인을 이용하여 하나의 화소를 2개의 부화소로 나누어 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시함으로써 화소의 개구율을 향상시키고, 3차원 영상의 화질을 향상시킴과 아울러 2차원 영상의 휘도를 향상시킬 수 있는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치는 m(단, m은 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인과 n(단, n은 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성되어 2차원 표시 모드에 따른 2차원 영상 또는 3차원 표시 모드에 따른 3차원 영상을 표시하는 복수의 화소를 가지는 디스플레이 패널을 포함하여 구성되며, 상기 복수의 화소 각각은 상기 2차원 표시 모드시, i(단, i는 제 1 내지 m-1인 자연수)번째 게이트 라인에 공급되는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 라인에 공급되는 i+1번째 게이트 신호에 따라 상기 2차원 영상을 표시하고, 상기 3차원 표시 모드시, 상기 i번째 게이트 신호에 따라 상기 3차원 영상을 표시함과 동시에 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 블랙 영상을 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 화소 각각은 상기 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인에 공급되는 2차원 영상 데이터 신호 또는 3차원 영상 데이터 신호를 출력하는 제 1 박막 트랜지스터; 상기 제 1 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상 또는 상기 3차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 3차원 영상을 표시하는 제 1 액정셀; 상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 i번째 게이트 신호를 출력하는 제 2 박막 트랜지스터; 상기 제 2 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인에 공급되는 상기 2차원 영상 데이터 신호 또는 블랙 영상 데이터 신호를 출력하는 제 3 박막 트랜지스터; 및 상기 제 3 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상 또는 상기 블랙 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 블랙 영상을 표시하는 제 2 액정셀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 화소 각각은 상기 i번째 게이트 신호에 따라 상기 2차원 영상 또는 상기 3차원 영상을 표시하는 제 1 부화소; 및 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 상기 2차원 영상 또는 상기 블랙 영상을 표시하는 제 2 부화소를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 부화소는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인에 공급되는 2차원 영상 데이터 신호 또는 3차원 영상 데이터 신호를 출력하는 제 1 박막 트랜지스터; 및 상기 제 1 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상 또는 상기 3차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 3차원 영상을 표시하는 제 1 액정셀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 부화소는 상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 i번째 게이트 신호를 출력하는 제 2 박막 트랜지스터; 상기 제 2 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인에 공급되는 상기 2차원 영상 데이터 신호 또는 블랙 영상 데이터 신호를 출력하는 제 3 박막 트랜지스터; 및 상기 제 3 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상 또는 상기 블랙 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 블랙 영상을 표시하는 제 2 액정셀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 신호는 3수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 1 구간; 상기 제 1 구간 이후 2 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 오프(Off)시키기 위한 제 2 구간; 및 상기 제 2 구간 이후 1 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 3 구간을 포함하여 구성되며, 상기 m개의 게이트 라인 각각에 공급되는 게이트 신호는 2수평 구간만큼 순차적으로 쉬프트되는 것을 특징으로 한다.
상기 2D/3D 겸용 디스플레이 장치는 상기 2차원 표시 모드에 따라 상기 2차원 영상 데이터 신호 또는 상기 3차원 표시 모드에 따라 상기 3차원 영상 데이터 신호를 생성함과 아울러, 상기 m개의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 제어 신호와 상기 n개의 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부; 상기 게이트 제어 신호에 따라 상기 게이트 신호를 생성하여 상기 m개의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부; 및 상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 2차원 영상 데이터 신호 또는 상기 3차원 영상 데이터 신호를 아날로그 형태로 변환하여 상기 n개의 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 3차원 표시 모드시, 상기 타이밍 제어부는 상기 3차원 영상에 대응되는 좌안 영상 데이터 신호와 우안 영상 데이터 신호를 생성함과 아울러 상기 좌안 영상 데이터 신호와 상기 우안 영상 데이터 신호 사이마다 상기 블랙 영상 데이터 신호를 삽입하여 상기 3차원 영상 데이터 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 3차원 표시 모드시, 상기 데이터 구동회로부는 상기 i번째 게이트 신호의 제 3 구간에 동기되도록 상기 좌안 영상 데이터 신호 또는 상기 우안 영상 데이터 신호를 상기 n개의 데이터 라인 각각에 공급하고, 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 중첩 구간에 동기되도록 상기 블랙 영상 데이터 신호를 상기 n개의 데이터 라인 각각에 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 2D/3D 겸용 디스플레이 장치는 상기 화소에 표시되는 영상을 서로 다른 광축으로 변경하도록 상기 게이트 라인의 길이 방향에 대응되는 수평 라인 단위로 교번되도록 형성된 복수의 좌안 리타더 및 복수의 우안 리타더를 가지는 광축 변경 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 방법은 2차원 표시 모드에 따라 m(단, m은 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인 중 i(단, i는 제 1 내지 m-1인 자연수)번째 게이트 라인에 공급되는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 라인에 공급되는 i+1번째 게이트 신호에 따라 2차원 영상을 표시하는 단계; 및 3차원 표시 모드에 따라 상기 i번째 게이트 신호에 따라 3차원 영상을 표시함과 동시에 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호에 응답하여 블랙 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 2차원 영상을 표시하는 단계는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 제 1 박막 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제 1 박막 트랜지스터를 포함하는 제 1 부화소에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계; 및 상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 제 2 박막 트랜지스터를 턴-온시킴과 아울러 상기 턴-온된 제 2 박막 트랜지스터를 경유하는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 제 3 박막 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터를 포함하는 제 2 부화소에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 신호는 3수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 1 구간; 상기 제 1 구간 이후 2 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 오프(Off)시키기 위한 제 2 구간; 및 상기 제 2 구간 이후 1 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 3 구간을 포함하여 구성되며, 상기 i번째 및 상기 i+1번째 게이트 신호는 2수평 구간만큼 순차적으로 쉬프트되는 것을 특징으로 한다.
상기 2차원 표시 모드시 상기 제 1 부화소는 상기 i번째 게이트 신호의 제 3 구간에 동기되는 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상을 표시하거나, 상기 i+1번째 게이트 신호의 제 3 구간에 동기되는 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상을 표시하고, 상기 제 2 부화소는 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 중첩 구간에 동기되는 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상을 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 3차원 영상을 표시하는 단계는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 제 1 박막 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제 1 박막 트랜지스터를 포함하는 제 1 부화소에 상기 3차원 영상을 표시하는 단계; 및 상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 제 2 박막 트랜지스터를 턴-온시킴과 아울러 상기 턴-온된 제 2 박막 트랜지스터를 경유하는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 제 3 박막 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터를 포함하는 제 2 부화소에 상기 블랙 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 방법은 상기 3차원 표시 모드에 따라 상기 3차원 영상에 대응되는 좌안 영상 데이터 신호와 우안 영상 데이터 신호를 생성함과 아울러 상기 좌안 영상 데이터 신호와 상기 우안 영상 데이터 신호 사이마다 상기 블랙 영상 데이터 신호를 삽입하여 상기 3차원 영상 데이터 신호를 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 3차원 표시 모드시 상기 제 1 부화소는 상기 i번째 게이트 신호의 제 3 구간에 동기되는 상기 좌안 영상 데이터 신호 또는 상기 우안 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 3차원 영상을 표시하고, 상기 제 2 부화소는 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 중첩 구간에 동기되는 상기 블랙 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 블랙 영상을 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 3차원 표시 모드시, 리타더(Retarder)를 통해 상하로 인접한 화소에 표시되는 영상들의 광축을 서로 다른 광축으로 변경하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법은 하나의 게이트 라인과 하나의 데이터 라인을 이용하여 각 화소를 제 1 및 제 2 부화소로 나누어 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시함으로써 화소의 개구율을 향상시키고, 3차원 영상의 화질을 향상시킴과 아울러 2차원 영상의 휘도를 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 패널의 화소 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 화소를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 디스플레이 패널을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 타이밍 제어부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 게이트 라인에 공급되는 게이트 신호를 나타내는 파형도이다.
도 7은 2차원 표시 모드시 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하기 위한 파형도이다.
도 8은 3차원 표시 모드시 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하기 위한 파형도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 패널의 화소 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 타이밍 제어부(200), 게이트 구동회로부(300), 및 데이터 구동회로부(400)를 포함하여 구성된다.
디스플레이 패널(100)은 m(단, m은 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인(GL_m), n(단, n은 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인(DLn)의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성되어 2차원 표시 모드에 따른 2차원 영상 또는 3차원 표시 모드에 따른 3차원 영상을 표시하는 복수의 화소(P)를 포함하여 구성된다.
2차원 표시 모드시, 복수의 화소(P) 각각은 i(단, i는 제 1 내지 m-1인 자연수)번째 게이트 라인(GL_i)에 공급되는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 라인(GL_i+1)에 공급되는 i+1번째 게이트 신호에 응답하여 2차원 영상을 표시한다. 반면에, 3차원 표시 모드시, 복수의 화소(P) 각각은 i번째 게이트 신호에 따라 3차원 영상을 표시함과 동시에 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 신호에 따라 블랙 영상을 표시한다. 이를 위해, 복수의 화소(P) 각각은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 박막 트랜지스터(T1), 제 1 액정셀, 제 2 박막 트랜지스터(T2), 제 3 박막 트랜지스터(T3), 및 제 2 액정셀을 포함하여 구성된다.
제 1 박막 트랜지스터(T1)는 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 2차원 영상 데이터 신호 또는 3차원 영상 데이터 신호를 제 1 화소 전극(PE1)에 공급한다. 이를 위해, 제 1 박막 트랜지스터(T1)는 i번째 게이트 라인(GL_i)에 접속된 게이트 전극, 데이터 라인(DL)에 접속된 소스 전극, 및 제 1 화소 전극(PE1)에 접속된 드레인 전극을 포함하여 구성된다.
제 1 액정셀은 제 1 화소 전극(PE1)과 공통 전극(미도시) 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된다. 이러한, 제 1 액정셀은 제 1 화소 전극(PE1)에 공급되는 2차원 영상 데이터 신호 또는 3차원 영상 데이터 신호와 공통 전극에 공급되는 공통 전압의 전압 차에 따라 액정층을 구동함으로써 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시한다. 여기서, 제 1 액정셀은 회로적으로 데이터 신호를 충전하는 액정 커패시터(Clc) 및 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 다음의 데이터 신호가 공급될 때까지 유지시키는 스토리지 커패시터(Cst)로 정의될 수 있다.
상술한 제 1 박막 트랜지스터(T1)와 제 1 액정셀은 화소(P)의 제 1 부화소(SP1), 즉 기수번째 화소를 구성한다. 이러한, 제 1 부화소(SP1)는 2차원 표시 모드에 따른 2차원 영상 데이터 신호와 공통 전압을 이용하여 2차원 영상을 표시하거나, 3차원 표시 모드에 따른 3차원 영상 데이터 신호와 공통 전압을 이용하여 3차원 영상을 표시한다.
제 2 박막 트랜지스터(T2)는 i+1번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 i번째 게이트 라인(GL_i)에 공급되는 i번째 게이트 신호를 제 3 박막 트랜지스터(T3)에 공급한다. 이를 위해, 제 2 박막 트랜지스터(T2)는 i+1번째 게이트 라인(GL_i+1)에 접속된 게이트 전극, i번째 게이트 라인(GL_i)에 접속된 소스 전극, 및 제 3 박막 트랜지스터(T3)에 접속된 드레인 전극을 포함하여 구성된다.
제 3 박막 트랜지스터(T3)는 제 2 박막 트랜지스터(T2)로부터 공급되는 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 2차원 영상 데이터 신호 또는 블랙 영상 데이터 신호를 제 2 화소 전극(PE2)에 공급한다. 즉, 제 3 박막 트랜지스터(T3)는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 구간에서만 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 2차원 영상 데이터 신호 또는 블랙 영상 데이터 신호를 제 2 화소 전극(PE2)에 공급한다. 이를 위해, 제 3 박막 트랜지스터(T3)는 제 2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극에 접속된 게이트 전극, 데이터 라인(DL)에 접속된 소스 전극, 및 제 2 화소 전극(PE2)에 접속된 드레인 전극을 포함하여 구성된다.
제 2 액정셀은 제 2 화소 전극(PE2)과 공통 전극(미도시) 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된다. 이러한, 제 2 액정셀은 제 2 화소 전극(PE2)에 공급되는 2차원 영상 데이터 신호 또는 블랙 영상 데이터 신호에 대응되는 데이터 신호와 공통 전극에 공급되는 공통 전압의 전압 차에 따라 액정층을 구동함으로써 2차원 영상 또는 블랙 영상을 표시한다. 여기서, 제 2 액정셀은 회로적으로 데이터 신호를 충전하는 액정 커패시터(Clc) 및 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 다음의 데이터 신호가 공급될 때까지 유지시키는 스토리지 커패시터(Cst)로 정의될 수 있다.
상술한 제 2 박막 트랜지스터(T2), 제 3 박막 트랜지스터(T3), 및 제 2 액정셀은 화소(P)의 제 2 부화소(SP2), 즉 우수번째 화소를 구성한다. 이러한, 제 2 부화소(SP2)는 2차원 표시 모드시 2차원 영상 데이터 신호와 공통 전압을 이용하여 제 1 부화소(SP1)에 표시되는 2차원 영상과 동일하거나 다른 2차원 영상을 표시한다. 반면에, 제 2 부화소(SP2)는 3차원 표시 모드시 블랙 영상 데이터 신호와 공통 전압을 이용하여 블랙 영상을 표시함으로써 상하로 인접한 제 1 부화소(SP1)에 표시되는 3차원 영상을 분리한다. 예를 들어, 3차원 표시 모드시 제 2 부화소(SP2)의 상측에 인접한 제 1 부화소(SP1)는 3차원 영상의 좌안 영상을 표시하게 되고, 제 2 부화소(SP2)의 하측에 인접한 제 1 부화소(SP1)는 3차원 영상의 우안 영상을 표시하게 된다. 이에 따라, 3차원 표시 모드시 제 2 부화소(SP2)는 블랙 영상을 표시함으로써 상하로 인접한 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1) 각각에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상을 분리하게 된다.
한편, 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2)는, 화소(P)의 개구율을 향상시켜 2차원 영상의 휘도를 향상시킴과 아울러 3차원 영상의 화질을 향상시키기 위하여, 서로 다른 면적비를 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 부화소(SP2)의 면적은 블랙 영상을 통해 좌안 영상과 우안 영상을 분리하여 혼선을 방지할 수 있는 범위 내에서 최적화될 수 있다.
상술한 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2)를 포함하는 디스플레이 패널(100)의 해상도는 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2)에 표시되는 2차원 영상에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2)에 동일한 2차원 영상이 표시될 경우, 디스플레이 패널(100)의 수직 해상도는 m/2인 반면에, 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2)에 독립적으로 서로 다른 2차원 영상을 표시할 경우, 디스플레이 패널(100)의 수직 해상도는 m이 된다. 이에 따라, 2D 표시 모드시, 각 화소(P)의 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2)에 서로 다른 2차원 영상을 독립적으로 표시하는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 디스플레이 패널(100)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 편광판(110), 상부 편광판(120) 및 광축 변경 부재(130)를 더 포함하여 구성된다.
하부 편광판(110)은 백 라이트 유닛(미도시)으로부터 디스플레이 패널(100)로 조사되는 광을 편광시킨다.
상부 편광판(120)은 디스플레이 패널(100)로부터 광축 변경 부재(130)로 조사되는 광을 편광시킨다.
광축 변경 부재(130)는 디스플레이 패널(100)에 정의된 좌안 표시 영역 및 우안 표시 영역 각각을 투과하는 좌안 영상과 우안 영상을 서로 다른 광축으로 변경한다. 이를 위해, 광축 변경 부재(130)는 복수의 좌안 리타더(Retarder; 132L) 및 복수의 우안 리타더(132R)를 포함하여 구성된다. 이때, 복수의 좌안 리타더(132L) 및 복수의 우안 리타더(132R)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, 베이스 부재는 디스플레이 패널(100)의 상부 편광판(120) 상에 배치되거나 부착된다.
복수의 좌안 리타더(132L) 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 라인의 각 화소(P)에 중첩되도록 형성될 수 있다. 이러한, 복수의 좌안 리타더(132L)는 좌안 표시 영역을 투과하는 광의 광축을 변경시킴으로써 3차원 표시 모드시 좌안 영상을 시청자의 좌안에 제공한다. 여기서, 복수의 좌안 리타더(132)는 좌안 표시 영역을 투과하는 광을 좌편광으로 변경할 수 있다.
복수의 우안 리타더(132R) 각각은 3차원 표시 모드시 우안 영상이 표시되는 디스플레이 패널(100)의 우안 표시 영역에 대응되도록 복수의 좌안 리타더(132L) 사이마다 형성된다. 여기서, 우안 표시 영역은 디스플레이 패널(100)에 형성된 짝수번째 수평 라인의 각 화소(P)에 중첩되도록 형성될 수 있다. 이러한, 복수의 우안 리타더(132R)는 우안 표시 영역을 투과하는 광의 광축을 변경시킴으로써 3차원 표시 모드시 우안 영상을 시청자의 우안에 제공한다. 여기서, 복수의 우안 리타더(132R)는 우안 표시 영역을 투과하는 광을 우편광으로 변경할 수 있다.
한편, 광축 변경 부재(130)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.
상술한 디스플레이 패널(100)은 2차원 표시 모드시 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2) 각각에 2차원 영상을 표시하고, 3차원 표시 모드시 제 1 부화소(SP1)에 3차원 영상을 표시함과 동시에 제 2 부화소(SP2)에 블랙 영상을 표시함으로써 2차원 영상의 휘도를 향상시키거나 해상도를 증가시킬 수 있으며, 3차원 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
다시 도 1에서, 타이밍 제어부(200)는 2차원 표시 모드에 따라 2차원 영상에 대응되는 2차원 영상 데이터 신호(2D) 또는 3차원 표시 모드에 따라 3차원 영상에 대응되는 3차원 영상 데이터 신호(LD, RD, BD)를 생성한다. 또한, 타이밍 제어부(200)는 m개의 게이트 라인(GL_1 내지 GL_m)을 구동하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)와 n개의 데이터 라인(DL1 내지 DLn)을 구동하기 위한 데이터 제어 신호를 생성한다. 이를 위해, 타이밍 제어부(200)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 표시 모드 신호 생성부(210), 데이터 처리부(220), 및 타이밍 제어 신호 생성부(230)를 포함하여 구성된다.
표시 모드 신호 생성부(210)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(RGB)에 따라 2차원 표시 모드 또는 3차원 표시 모드에 대응되는 표시 모드 신호(DMS)를 생성하거나, 사용자의 입력에 따라 표시 모드 신호(DMD)를 생성한다. 이때, 표시 모드 신호(DMS)는 2차원 표시 모드시 제 1 논리 상태를 가지고, 3차원 표시 모드시 제 2 논리 상태를 가질 수 있다.
데이터 처리부(220)는 표시 모드 신호 생성부(210)로부터 제공되는 표시 모드 신호(DMS)에 따라 입력 데이터(RGB)에 기초한 2차원 영상 데이터 신호(2D) 또는 3차원 영상 데이터 신호(LD, RD, BD)를 생성한다.
구체적으로, 2차원 표시 모드시, 데이터 처리부(220)는 입력 데이터(RGB)를 디스플레이 패널(100)의 구동에 알맞도록 정렬하여 2차원 영상 데이터 신호(2D)를 생성하고, 생성된 2차원 영상 데이터 신호(2D)를 데이터 구동회로부(400)에 공급한다.
반면에, 3차원 표시 모드시, 데이터 처리부(220)는 입력 데이터(RGB)에 기초하여 1수평 라인 단위의 좌안 영상 데이터 신호(LD)와 우안 영상 데이터 신호(RD)를 생성함과 아울러 좌안 영상 데이터 신호(LD)와 우안 영상 데이터 신호(RD) 사이마다 1수평 라인 단위의 블랙 영상 데이터 신호(BD)를 삽입하여 3차원 영상 데이터 신호(LD, RD, BD)를 생성한다. 그리고, 3차원 표시 모드시, 데이터 처리부(220)는 디스플레이 패널(100)에 설정된 화소(P)에 알맞도록 블랙 영상 데이터 신호(BD), 좌안 영상 데이터 신호(LD), 블랙 영상 데이터 신호(BD), 및 우안 영상 데이터 신호(RD)의 순서로 정렬하여 데이터 구동회로부(400)에 공급한다. 이때, 3차원 영상 데이터 신호(LD, RD, BD)의 순서는 화소(P)의 구동 타이밍에 대응되도록 변경될 수 있다.
타이밍 제어 신호 생성부(230)는 외부로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블(DE), 클럭(DCLK) 등의 타이밍 동기신호(TSS)를 이용하여 게이트 구동회로부(300)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)와 데이터 구동회로부(400)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 여기서, 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 복수의 게이트 클럭 신호(Gate Clock Signal) 등이 될 수 있다. 그리고, 데이터 제어 신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(Source Output Enable), 및 극성 제어 신호(POL) 등이 될 수 있다.
다시 도 1에서, 게이트 구동회로부(300)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 타이밍 제어부(200)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 순차적으로 쉬프트되는 m개의 게이트 신호를 생성하여 m개의 게이트 라인(GL_1 내지 GL_m) 각각에 순차적으로 공급한다.
m개의 게이트 신호 각각은 3수평 구간 동안 상술한 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(T1, T2)를 온(On)시키기 위한 제 1 구간(P1), 제 1 구간(P1) 이후 2 수평 구간 동안 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(T1, T2)를 오프(Off)시키기 위한 제 2 구간(P2), 및 제 2 구간(P2) 이후 1 수평 구간 동안 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(T1, T2)를 온(On)시키기 위한 제 3 구간(P3)을 포함하여 구성된다. 이러한, m개의 게이트 신호 각각은 2수평 구간만큼 순차적으로 쉬프트된다. 이에 따라, i번째 게이트 신호의 제 1 구간(P1)과 i+1번째 게이트 신호의 제 1 구간(P1)은 1 수평 구간 동안 중첩되는 중첩 구간(OP)을 갖는다.
다시 도 1에서, 데이터 구동회로부(400)는 타이밍 제어부(200)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 타이밍 제어부(200)로부터 공급되는 2차원 영상 데이터 신호(2D) 또는 3차원 영상 데이터 신호(LD, BD, RD)에 대응되는 아날로그 형태로 변환하여 게이트 신호에 동기되도록 데이터 라인(DL)에 공급한다. 즉, 데이터 구동회로부(400)는 2차원 영상 데이터 신호(2D) 또는 3차원 영상 데이터 신호(LD, BD, RD)를 순차적으로 래치한 후, 래치된 2차원 영상 데이터 신호(2D) 또는 3차원 영상 데이터 신호(LD, BD, RD)를 아날로그 형태로 변환하여 데이터 라인(DL)에 공급한다.
구체적으로, 2차원 표시 모드시, 데이터 구동회로부(400)는 1수평 구간 단위로 2차원 영상 데이터 신호를 n개의 데이터 라인(DL1 내지 DLn) 각각에 공급한다. 이에 따라, i번째 게이트 신호의 제 3 구간(P3) 동안 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 2차원 영상을 표시하고, i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 신호의 중첩 구간(OP) 동안 각 화소(P)의 제 2 부화소(SP2)는 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 2차원 영상을 표시한다. 이때, 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2) 각각에 표시되는 2차원 영상은 서로 다르거나 동일할 수 있다.
또한, 3차원 표시 모드시, 데이터 구동회로부(400)는 1수평 구간 단위로 블랙 영상 데이터 신호, 좌안 영상 데이터 신호, 블랙 영상 데이터 신호, 우안 영상 데이터 신호의 순서를 가지는 3차원 영상 데이터 신호를 n개의 데이터 라인(DL1 내지 DLn) 각각에 공급한다. 예를 들어, 데이터 구동회로부(400)는 i번째 게이트 신호의 제 3 구간(P3)에 동기되도록 좌안 영상 데이터 신호(LD)를 n개의 데이터 라인 각각에 공급하고, i+1번째 게이트 신호의 제 3 구간(P3)에 동기되도록 우안 영상 데이터 신호(RD)를 n개의 데이터 라인(DL1 내지 DLn) 각각에 공급하며, i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 중첩 구간(OP)에 동기되도록 블랙 영상 데이터 신호(BD)를 n개의 데이터 라인(DL1 내지 DLn) 각각에 공급할 수 있다.
이에 따라, i번째 게이트 신호의 제 3 구간(P3) 동안 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 좌안 영상 데이터 신호에 대응되는 좌안 영상을 표시하고, i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 신호의 중첩 구간(OP) 동안 각 화소(P)의 제 2 부화소(SP2)는 블랙 영상 데이터 신호에 대응되는 블랙 영상을 표시한다. 그리고, i+1번째 게이트 신호의 제 3 구간(P3) 동안 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 우안 영상 데이터 신호에 대응되는 우안 영상을 표시하고, i+1번째 게이트 신호와 i+2번째 게이트 신호의 중첩 구간(OP) 동안 각 화소(P)의 제 2 부화소(SP2)는 블랙 영상 데이터 신호에 대응되는 블랙 영상을 표시한다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치는 하나의 게이트 라인(GL)과 하나의 데이터 라인(DL)을 이용하여 각 화소(P)를 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2)로 나누어 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시함으로써 화소의 개구율을 향상시키고, 3차원 영상의 화질을 향상시킴과 아울러 2차원 영상의 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 7은 2차원 표시 모드시 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하기 위한 파형도이다.
도 7을 도 1 내지 도 4와 결부하여 2차원 표시 모드시 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, m개의 게이트 라인(GL_1 내지 GL_m)에 게이트 신호를 순차적으로 공급함과 동기되도록 n개의 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 1수평 구간 단위로 2차원 영상 데이터 신호(2D)를 공급함으로써 각 화소(P)의 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2)에 서로 동일하거나 다른 2차원 영상을 표시한다.
구체적으로, 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 각 게이트 신호에 따라 제 1 박막 트랜지스터(T1)가 턴-온됨으로써 턴-온된 제 1 박막 트랜지스터(T1)를 통해 데이터 라인(DL1 내지 DLn)으로부터 공급되는 2차원 영상 데이터 신호(2D)에 대응되는 2차원 영상을 표시한다. 이때, 제 1 박막 트랜지스터(T1)는 게이트 신호의 제 1 구간(P1) 동안 턴-온된 다음, 게이트 신호의 제 2 구간(P2) 동안 턴-오프된 후, 게이트 신호의 제 3 구간(P3) 동안 턴-온된다. 이로 인하여, 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 게이트 신호의 제 1 구간(P1) 동안 2차원 데이터 신호(2D)를 예비 충전한 후, 게이트 신호의 제 3 구간(P3) 동안 실제 2차원 데이터 신호(2D)를 본 충전하여 다음 프레임까지 충전된 2차원 영상을 표시한다.
그리고, 각 화소(P)의 제 2 부화소(SP2)는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 중첩 구간(OP)에 따라 제 2 박막 트랜지스터(T2)가 턴-온되고, 턴-온된 제 2 박막 트랜지스터(T2)를 경유하는 i번째 게이트 신호에 따라 제 3 박막 트랜지스터(T3)가 턴-온됨으로써 턴-온된 제 3 박막 트랜지스터(T3)를 통해 데이터 라인(DL1 내지 DLn)으로부터 공급되는 2차원 영상 데이터 신호(2D)를 충전하여 다음 프레임까지 충전된 2차원 영상을 표시한다.
한편, 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2) 각각에 표시되는 2차원 영상은 서로 다르거나 동일할 수 있다.
따라서, 2차원 표시 모드시 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법은 i번째 게이트 라인(GL_i)에 공급되는 i번째 게이트 신호를 이용하여 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)에 2차원 영상을 표시하고, i번째 게이트 라인(GL_i)에 공급되는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 라인(GL_i+1)에 공급되는 i+1번째 게이트 신호를 이용하여 각 화소(P)의 제 2 부화소(SP2)에 2차원 영상을 표시한다.
도 8은 3차원 표시 모드시 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하기 위한 파형도이다.
도 8을 도 1 내지 도 4와 결부하여 3차원 표시 모드시 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, m개의 게이트 라인(GL_1 내지 GL_m)에 게이트 신호를 순차적으로 공급함과 동기되도록 n개의 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 1수평 구간 단위로 블랙 영상 데이터 신호(BD), 좌안 영상 데이터 신호(LD), 블랙 영상 데이터 신호(BD), 및 우안 영상 데이터 신호(RD)의 순서를 가지는 3차원 영상 데이터 신호(BD, LD, BD, RD)를 공급함으로써 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)에 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시함과 동시에 각 화소(P)의 제 2 부화소(SP2)에 블랙 영상을 표시한다.
구체적으로, 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 각 게이트 신호에 따라 제 1 박막 트랜지스터(T1)가 턴-온됨으로써 턴-온된 제 1 박막 트랜지스터(T1)를 통해 데이터 라인(DL1 내지 DLn)으로부터 공급되는 좌안 영상 데이터 신호(LD) 또는 우안 영상 데이터 신호(RD)에 대응되는 3차원 영상을 표시한다. 이때, 제 1 박막 트랜지스터(T1)는 게이트 신호의 제 1 구간(P1) 동안 턴-온된 다음, 게이트 신호의 제 2 구간(P2) 동안 턴-오프된 후, 게이트 신호의 제 3 구간(P3) 동안 턴-온된다. 이로 인하여, 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 게이트 신호의 제 1 구간(P1) 동안 3차원 영상 데이터 신호(BD, LD, BD)(BD, RD, BD)를 예비 충전한 후, 게이트 신호의 제 3 구간(P3) 동안 실제 좌안 영상 데이터 신호(LD) 또는 우안 영상 데이터 신호(RD)를 본 충전하여 다음 프레임까지 충전된 3차원 영상을 표시한다.
i번째 게이트 라인(GL_i)에 접속된 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 좌안 영상 데이터 신호(LD)에 대응되는 좌안 영상을 표시하고, i+1번째 게이트 라인(GL_i+1)에 접속된 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 우안 영상 데이터 신호(RD)에 대응되는 우안 영상을 표시한다. 이와 반대로, 3차원 영상 데이터 신호(BD, LD, BD, RD)의 순서를 변경할 경우, i번째 게이트 라인(GL_i)에 접속된 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 우안 영상 데이터 신호(RD)에 대응되는 우안 영상을 표시하고, i+1번째 게이트 라인(GL_i+1)에 접속된 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)는 좌안 영상 데이터 신호(LD)에 대응되는 좌안 영상을 표시할 수도 있다.
상하로 인접한 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1) 각각에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상은 디스플레이 패널(100)에 형성된 광축 변경 부재(130)에 의해 서로 다른 광축을 가지도록 변경됨으로써 입체 안경을 통해 사용자에게 제공된다.
한편, 각 화소(P)의 제 2 부화소(SP2)는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 중첩 구간(OP)에 따라 제 2 박막 트랜지스터(T2)가 턴-온되고, 턴-온된 제 2 박막 트랜지스터(T2)를 경유하는 i번째 게이트 신호에 따라 제 3 박막 트랜지스터(T3)가 턴-온됨으로써 턴-온된 제 3 박막 트랜지스터(T3)를 통해 데이터 라인(DL1 내지 DLn)으로부터 공급되는 블랙 영상 데이터 신호(BD)에 대응되는 블랙 영상을 충전하여 다음 프레임까지 충전된 블랙 영상을 표시한다.
이와 같이, 각 화소(P)의 제 2 부화소(SP2)에 표시되는 블랙 영상은 상하로 인접한 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1) 각각에 표시되는 3차원 영상을 분리한다.
따라서, 3차원 표시 모드시 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법은 i번째 게이트 라인(GL_i)에 공급되는 i번째 게이트 신호를 이용하여 각 화소(P)의 제 1 부화소(SP1)에 3차원 영상을 표시하고, i번째 게이트 라인(GL_i)에 공급되는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 라인(GL_i+1)에 공급되는 i+1번째 게이트 신호를 이용하여 각 화소(P)의 제 2 부화소(SP2)에 블랙 영상을 표시한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법은 하나의 게이트 라인(GL)과 하나의 데이터 라인(DL)을 이용하여 각 화소(P)를 제 1 및 제 2 부화소(SP1, SP2)로 나누어 2차원 영상 또는 3차원 영상을 표시함으로써 화소의 개구율을 향상시키고, 3차원 영상의 화질을 향상시킴과 아울러 2차원 영상의 휘도를 향상시킬 수 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 110: 하부 편광판
120: 상부 편광판 130: 광축 변경 부재
132L: 좌안 리타더 132R: 우안 리타더
200: 타이밍 제어부 300: 게이트 구동회로부
400: 데이터 구동회로부

Claims (19)

  1. m(단, m은 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인과 n(단, n은 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성되어 2차원 표시 모드에 따른 2차원 영상 또는 3차원 표시 모드에 따른 3차원 영상을 표시하는 복수의 화소를 가지는 디스플레이 패널을 포함하여 구성되며,
    상기 복수의 화소 각각은,
    상기 2차원 표시 모드시, i(단, i는 제 1 내지 m-1인 자연수)번째 게이트 라인에 공급되는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 라인에 공급되는 i+1번째 게이트 신호에 따라 상기 2차원 영상을 표시하고,
    상기 3차원 표시 모드시, 상기 i번째 게이트 신호에 따라 상기 3차원 영상을 표시함과 동시에 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 블랙 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은,
    상기 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인에 공급되는 2차원 영상 데이터 신호 또는 3차원 영상 데이터 신호를 출력하는 제 1 박막 트랜지스터;
    상기 제 1 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상 또는 상기 3차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 3차원 영상을 표시하는 제 1 액정셀;
    상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 i번째 게이트 신호를 출력하는 제 2 박막 트랜지스터;
    상기 제 2 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인에 공급되는 상기 2차원 영상 데이터 신호 또는 블랙 영상 데이터 신호를 출력하는 제 3 박막 트랜지스터; 및
    상기 제 3 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상 또는 상기 블랙 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 블랙 영상을 표시하는 제 2 액정셀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은,
    상기 i번째 게이트 신호에 따라 상기 2차원 영상 또는 상기 3차원 영상을 표시하는 제 1 부화소; 및
    상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 상기 2차원 영상 또는 상기 블랙 영상을 표시하는 제 2 부화소를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 부화소는,
    상기 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인에 공급되는 2차원 영상 데이터 신호 또는 3차원 영상 데이터 신호를 출력하는 제 1 박막 트랜지스터; 및
    상기 제 1 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상 또는 상기 3차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 3차원 영상을 표시하는 제 1 액정셀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 부화소는,
    상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 i번째 게이트 신호를 출력하는 제 2 박막 트랜지스터;
    상기 제 2 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인에 공급되는 상기 2차원 영상 데이터 신호 또는 블랙 영상 데이터 신호를 출력하는 제 3 박막 트랜지스터; 및
    상기 제 3 박막 트랜지스터로부터 출력되는 상기 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상 또는 상기 블랙 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 블랙 영상을 표시하는 제 2 액정셀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 게이트 신호는,
    3수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 1 구간;
    상기 제 1 구간 이후 2 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 오프(Off)시키기 위한 제 2 구간; 및
    상기 제 2 구간 이후 1 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 3 구간을 포함하여 구성되며,
    상기 m개의 게이트 라인 각각에 공급되는 게이트 신호는 2수평 구간만큼 순차적으로 쉬프트되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 2차원 표시 모드에 따라 상기 2차원 영상 데이터 신호 또는 상기 3차원 표시 모드에 따라 상기 3차원 영상 데이터 신호를 생성함과 아울러, 상기 m개의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 제어 신호와 상기 n개의 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부;
    상기 게이트 제어 신호에 따라 상기 게이트 신호를 생성하여 상기 m개의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부; 및
    상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 2차원 영상 데이터 신호 또는 상기 3차원 영상 데이터 신호를 아날로그 형태로 변환하여 상기 n개의 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 3차원 표시 모드시, 상기 타이밍 제어부는 상기 3차원 영상에 대응되는 좌안 영상 데이터 신호와 우안 영상 데이터 신호를 생성함과 아울러 상기 좌안 영상 데이터 신호와 상기 우안 영상 데이터 신호 사이마다 상기 블랙 영상 데이터 신호를 삽입하여 상기 3차원 영상 데이터 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 3차원 표시 모드시, 상기 데이터 구동회로부는,
    상기 i번째 게이트 신호의 제 3 구간에 동기되도록 상기 좌안 영상 데이터 신호 또는 상기 우안 영상 데이터 신호를 상기 n개의 데이터 라인 각각에 공급하고,
    상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 중첩 구간에 동기되도록 상기 블랙 영상 데이터 신호를 상기 n개의 데이터 라인 각각에 공급하는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소에 표시되는 영상을 서로 다른 광축으로 변경하도록 상기 게이트 라인의 길이 방향에 대응되는 수평 라인 단위로 교번되도록 형성된 복수의 좌안 리타더 및 복수의 우안 리타더를 가지는 광축 변경 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치.
  11. 2차원 표시 모드에 따라 m(단, m은 2 이상의 자연수)개의 게이트 라인 중 i(단, i는 제 1 내지 m-1인 자연수)번째 게이트 라인에 공급되는 i번째 게이트 신호와 i+1번째 게이트 라인에 공급되는 i+1번째 게이트 신호에 따라 2차원 영상을 표시하는 단계; 및
    3차원 표시 모드에 따라 상기 i번째 게이트 신호에 따라 3차원 영상을 표시함과 동시에 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호에 응답하여 블랙 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 2차원 영상을 표시하는 단계는,
    상기 i번째 게이트 신호에 따라 제 1 박막 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제 1 박막 트랜지스터를 포함하는 제 1 부화소에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계; 및
    상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 제 2 박막 트랜지스터를 턴-온시킴과 아울러 상기 턴-온된 제 2 박막 트랜지스터를 경유하는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 제 3 박막 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터를 포함하는 제 2 부화소에 상기 2차원 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 게이트 신호는,
    3수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 1 구간;
    상기 제 1 구간 이후 2 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 오프(Off)시키기 위한 제 2 구간; 및
    상기 제 2 구간 이후 1 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 3 구간을 포함하여 구성되며,
    상기 i번째 및 상기 i+1번째 게이트 신호는 2수평 구간만큼 순차적으로 쉬프트되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 2차원 표시 모드시,
    상기 제 1 부화소는 상기 i번째 게이트 신호의 제 3 구간에 동기되는 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상을 표시하거나, 상기 i+1번째 게이트 신호의 제 3 구간에 동기되는 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상을 표시하고,
    상기 제 2 부화소는 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 중첩 구간에 동기되는 2차원 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 2차원 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 3차원 영상을 표시하는 단계는,
    상기 i번째 게이트 신호에 따라 제 1 박막 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제 1 박막 트랜지스터를 포함하는 제 1 부화소에 상기 3차원 영상을 표시하는 단계; 및
    상기 i+1번째 게이트 신호에 따라 제 2 박막 트랜지스터를 턴-온시킴과 아울러 상기 턴-온된 제 2 박막 트랜지스터를 경유하는 상기 i번째 게이트 신호에 따라 제 3 박막 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터를 포함하는 제 2 부화소에 상기 블랙 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 게이트 신호는,
    3수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 1 구간;
    상기 제 1 구간 이후 2 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 오프(Off)시키기 위한 제 2 구간; 및
    상기 제 2 구간 이후 1 수평 구간 동안 상기 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터를 온(On)시키기 위한 제 3 구간을 포함하여 구성되며,
    상기 i번째 및 상기 i+1번째 게이트 신호는 2수평 구간만큼 순차적으로 쉬프트되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 3차원 표시 모드에 따라 상기 3차원 영상에 대응되는 좌안 영상 데이터 신호와 우안 영상 데이터 신호를 생성함과 아울러 상기 좌안 영상 데이터 신호와 상기 우안 영상 데이터 신호 사이마다 상기 블랙 영상 데이터 신호를 삽입하여 상기 3차원 영상 데이터 신호를 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 3차원 표시 모드시,
    상기 제 1 부화소는 상기 i번째 게이트 신호의 제 3 구간에 동기되는 상기 좌안 영상 데이터 신호 또는 상기 우안 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 3차원 영상을 표시하고,
    상기 제 2 부화소는 상기 i번째 게이트 신호와 상기 i+1번째 게이트 신호가 중첩되는 중첩 구간에 동기되는 상기 블랙 영상 데이터 신호에 대응되는 상기 블랙 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 3차원 표시 모드시, 리타더(Retarder)를 통해 상하로 인접한 화소에 표시되는 영상들의 광축을 서로 다른 광축으로 변경하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2D/3D 겸용 디스플레이 장치의 구동 방법.
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