KR20120068440A - 입체영상 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

입체영상 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120068440A
KR20120068440A KR1020100130064A KR20100130064A KR20120068440A KR 20120068440 A KR20120068440 A KR 20120068440A KR 1020100130064 A KR1020100130064 A KR 1020100130064A KR 20100130064 A KR20100130064 A KR 20100130064A KR 20120068440 A KR20120068440 A KR 20120068440A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrodes
image
voltage
switchable barrier
barrier cell
Prior art date
Application number
KR1020100130064A
Other languages
English (en)
Inventor
임희진
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020100130064A priority Critical patent/KR20120068440A/ko
Publication of KR20120068440A publication Critical patent/KR20120068440A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/25—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type using polarisation techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
    • H04N13/315—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers the parallax barriers being time-variant

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치는 2D 영상과 3D 영상을 한 화면 내에서 함께 표시하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 탑재되고 서로 교차하는 제 1 전극들과 제 2 전극들 사이에 액정층이 개재되는 스위쳐블 배리어셀 및 상기 스위쳐블 배리어셀의 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 2D 영상 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에 등전위의 전압을 인가하고, 상기 스위쳐블 배리어셀의 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 3D 영상 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에(1/3)T주기만큼 지연된 전압들을 인가하는 스위쳐블 배리어셀 구동부를 포함할 수 있다.

Description

입체영상 표시장치 및 그 구동방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING OF THE SAME}
본 발명은 입체영상 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 2D 영상과 3D 영상을 동시에 부분적으로 구동할 수 있는 입체영상 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
입체영상 표시장치는 스테레오스코픽 방식(stereoscopic technique)과 오토스테레오스코픽 방식(autostereoscopic technique)으로 나뉘어진다.
스테레오스코픽 방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식으로 나뉘어진다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다. 무안경 방식은 일반적으로 스위쳐블 배리어, 패럴렉스 베리어, 렌티큘라 렌즈 등의 광학판을 이용하여 좌우 시차 영상의 광축을 분리하여 입체 영상을 구현한다.
상기 스위쳐블 배리어는 제 1 기판에 스트라입 형상의 복수의 제 1 전극들이 배치되고, 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판에 일체형의 제 2 전극이 배치되어, 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층이 개재되어 이루어진다.
스위쳐블 배리어를 구비한 입체영상 표시장치는 표시패널로부터 출사된 편광된 빛이 스위쳐블 배리어를 투과하는 영역에서 2D 영상이 구현된다. 그리고, 제 1 전극과 제 2 전극에 전계가 가해져 액정층에서 빛을 차단하여 배리어 역할을 하고, 전계가 가해지지 않는 부분에서는 빛을 투과하여 슬릿 역할을 하여 3D 영상이 구현된다.
그러나, 스위쳐블 배리어를 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 2D 영상과 3D 영상을 한 화면에서 동시에 부분적으로 구현할 수 있는 입체영상 표시장치 및 그 구동방법을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치는 2D 영상과 3D 영상을 한 화면 내에서 함께 표시하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 탑재되고 서로 교차하는 제 1 전극들과 제 2 전극들 사이에 액정층이 개재되는 스위쳐블 배리어셀 및 상기 스위쳐블 배리어셀의 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 2D 영상 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에 등전위의 전압을 인가하고, 상기 스위쳐블 배리어셀의 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 3D 영상 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에 1/3주기만큼 지연된 전압들을 인가하는 스위쳐블 배리어셀 구동부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들은 각각 분할된 분할 전극일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법은 2D 영상과 3D 영상을 한 화면 내에서 함께 표시하는 표시패널, 및 상기 표시패널 상에 탑재되고 서로 교차하는 제 1 전극들과 제 2 전극들 사이에 액정층이 개재되는 스위쳐블 배리어셀을 포함하는 입체영상 표시장치에 있어서, 상기 표시패널에 2D 영상이 표시될 2D 영역과 3D 영상이 표시될 3D 영역을 구분하여 상기 표시패널의 한 화면 내에 2D 영상과 3D 영상을 함께 표시하는 단계, 상기 스위쳐블 배리어셀의 상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 2D 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에 등전위의 전압을 인가하는 단계 및 상기 스위쳐블 배리어셀의 상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 3D 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에 (1/3)T주기만큼 지연된 전압들을 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극들에 (1/3)T의 주기만큼 시간차를 갖는 VC 전압과 VCcom 전압이 공급되고, 상기 제 2 전극들에도 (1/3)T의 주기만큼 시간차를 갖는 VR 전압과 VRcom 전압이 공급될 수 있다.
상기 VCcom 전압과 상기 VRcom 전압은 동일한 전압이 인가되고, 상기 VR 전압은 상기 VC 전압의 위상보다 (1/3)T 시간만큼 지연될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법은 스위쳐블 배리어셀의 영역 별로 선택적으로 구동할 수 있으며, 이들 영역의 2D 영상 또는 3D 영상의 전환이 가능하다. 따라서, 한 화면에서 2D 영상 및 3D 영상을 동시에 부분적으로 구동할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 단면도.
도 2는 스위쳐블 배리어셀의 전극들의 구조를 나타낸 평면도.
도 3 및 도 4는 스위쳐블 배리어셀이 2D 및 3D 영상을 구현하는 방법을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위쳐블 배리어의 구동전압을 보여주는 파형도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치의 각 영역별 구동시 전압 차와 2D/3D 영역을 나타낸 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 스위쳐블 배리어셀의 전극들의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치(1)는 표시패널(10) 및 스위쳐블 배리어셀(30)을 포함한다.
표시패널(10)은 서로 대향하는 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)을 포함한다. 제 1 기판(101)에는 영상을 표시하기 위한 다수의 픽셀들을 포함하는 화소어레이(11)를 포함한다. 화소어레이(11)에는 액티브 매트릭스 형태로 다수의 픽셀들이 형성되고, 픽셀들 각각은 R, G, B 서브픽셀들을 포함한다.
화소어레이(11)에는 다수의 픽셀들에 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터라인들이 존재하며, 다수의 픽셀들에 스캔펄스를 공급하기 위한 스캔라인들이 존재한다. 픽셀들 각각은 게이트 라인에 게이트 신호가 공급될 때 데이터 라인으로부터의 아날로그 데이터 신호를 공급받아 그 데이터 신호에 상응하는 빛을 발생한다.
3차원 영상을 표시하기 위해서, 픽셀들 각각은 우안영상을 표시하는 우안영상의 RGB 픽셀(RGBR)과, 좌안영상을 표시하는 좌안영상의 RGB 픽셀(RGBL)로 구분된다. 스위쳐블 배리어셀(30)은 2D 영상과 3D 영상에서 빛의 진행경로를 스위칭한다. 따라서, 픽셀들 각각은 2D 영상이 구현 가능하도록 설계될 수 있다.
표시패널(10)의 제 2 기판(102)에는 백색의 빛을 R, G, B로 변환하는 컬러필터(12)가 위치하고, 컬러필터(12)들 사이마다 블랙 매트릭스(13)가 위치한다. 그리고, 컬러필터(12) 및 블랙 매트릭스(13) 상에는 오버코트층(14)이 위치한다.
상기 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)의 사이에 제 1 액정층(15)이 개재된다. 그리고, 제 1 기판(101)의 외면 및 제 2 기판(102)의 외면에는 제 1 편광판(16A, 16B)이 배치된다.
상기와 같은 표시패널(10)은 화소어레이(11)에서 인가되는 전압에 따라 제 1 액정층(15)의 배열을 조절하여, R, G, B를 구현함으로써 영상을 구현하게 된다.
본 실시 예에서 표시패널(10)은 액정표시장치를 예로 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 전계 방출 표시소자(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광다이오드 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자로 구현될 수 있다.
그리고, 표시패널(10) 상에 위치한 스위쳐블 배리어셀(30)은 서로 대향하는 제 3 기판(103) 및 제 4 기판(104)을 포함한다. 제 3 기판(103)에는 복수의 제 1 전극들(31A, 31B)이 배치되고, 제 4 기판(104)에 복수의 제 2 전극들(33A)이 배치된다.
도 2를 참조하면, 제 3 기판(103)에는 제 1 방향으로 배열된 스트라입 형상의 제 1 전극들(31A, 31B)이 배치된다. 제 4 기판(104)에는 상기 제 1 전극들(31A, 31B)이 배치된 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 배열된 스트라입 형상의 제 2 전극들(33A, 33B)이 배치된다.
그리고, 제 3 기판(103)과 제 4 기판(104) 사이에는 제 2 액정층(32)이 개재되고, 제 3 기판(103)의 외면 및 제 4 기판(104)의 외면에는 제 2 편광판(34A, 34B)이 배치된다.
본 발명에서는 제 1 전극들(31A, 31B)과 제 2 전극들(33A, 33B)이 교차되는 영역에서 제 2 액정층(32)의 액정분자들이 제 1 전극들(31A, 31B)과 제 2 전극들(33A)의 사이의 전압 차에 의하여 구동하게 된다.
따라서, 제 1 전극들(31A, 31B)과 제 2 전극들(33A)이 교차하도록 배치됨으로써, 제 2 액정층(32)의 액정분자들이 구동 가능한 영역을 원하는대로 설정할 수 있다.
본 발명에서 표시패널(10)과 스위쳐블 배리어셀(30)을 접합하기 위한 접합부재는 실런트(71)를 사용한다. 실런트(71)는 자외선 경화성 실런트 또는 열 경화성 실런트 모두 가능하다.
도 3 및 도 4는 스위쳐블 배리어셀이 2D 및 3D 영상을 구현하는 방법을 보여주는 도면들이다.
도 3과 같이, 2D 영상에서는 스위쳐블 배리어셀(30)의 제 2 전극들(33A)과 제 1 전극들(31A, 31B) 사이에 전압 차가 실질적으로 발생하지 않으므로, 액정분자는 구동하지 않는다. 따라서, 빛은 스위쳐블 배리어셀(30)의 제 2 액정층(32)을 그대로 통과하며, 사용자는 좌우 눈의 시차가 없는 2D 영상을 보게 된다.
도 4과 같이, 3D 영상에서는 스위쳐블 배리어셀(30)의 제 2 전극(33A)과 제 1 전극들(31A, 31B)에 인가된 전압에 의해 전압 차가 발생한다. 예를 들어, 제 2 전극(33A)과 제 1 전극들(31B)에 전압 차가 실질적으로 발생하지 않으면, 액정분자는 구동하지 않는다. 그리고, 제 2 전극(33A)과 제 1 전극들(31A)에 전압 차가 발생하면, 제 2 전극(33A)과 제 1 전극들(31A) 사이에 있는 액정은 90도 회동한다.
스위쳐블 배리어셀(30)의 제 3 기판(103)에 부착된 제 2 편광판(34A)과 제 4 기판(104)에 부착된 제 2 편광판(34B)은 광축이 서로 직교된다.
제 2 전극(33A)과 제 1 전극들(31B) 사이에 존재하는 액정분자는 구동하지 않기 때문에 제 2 전극(33A)과 제 1 전극들(31B) 사이의 영역에서, 하부에 위치한 제 2 편광판(34A)을 통과한 빛은 편광특성이 변하여 상부에 위치한 제 2 편광판(34B)을 통과할 수 있다.
그리고, 제 2 전극(33A)과 제 1 전극들(31A) 사이에 존재하는 액정분자는 90도 구동하기 때문에 제 2 전극(33)과 제 1 전극들(31A) 사이의 영역에서, 하부에 위치한 제 2 편광판(34A)을 통과한 빛은 편광특성이 변하지 않으므로, 제 2 편광판(34B)을 통과하지 못한다. 따라서, 제 2 전극(33A)과 제 1 전극들(31A) 사이의 영역은 빛을 차단하는 배리어 역할을 하게 된다.
스위쳐블 배리어셀(30)에서 제 2 액정층(32)의 빛을 차단하는 영역으로 인하여, 우측 영상 RGB(RGBR)의 빛은 사용자의 우안으로 진행하고, 좌측 영상 RGB(RGBL)의 빛은 사용자의 좌안으로 진행한다. 따라서, 사용자의 좌우 눈이 시차를 느낄 수 있게 되므로 3D 영상을 구현하게 된다.
이하, 전술한 입체영상 표시장치의 구동방법에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 스위쳐블 배리어셀(30), 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 스위쳐블 배리어 구동부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
상기 데이터 구동부(120)는 제어부(150)로부터 입력된 디지털 데이터 신호를 아날로그 데이터 신호로 변환한다. 데이터 구동부(120)는 아날로그 데이터 신호를 게이트 신호가 공급될 때마다 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급한다. 게이트 구동부(110)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스를 표시패널(10)의 게이트라인들에 순차적으로 공급한다.
데이터 구동부(120)는 3D 영상에서 제어부(150)로부터 입력되는 좌안 영상과 우안 영상의 데이터들(RGBL, RGBR)을 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 데이터 구동부(120)로부터 출력되는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들은 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급된다.
스위쳐블 배리어 구동부(140)는 스위쳐블 배리어셀(30)의 제 1 전극들 및 제 2 전극들에 각각 구동전압을 공급한다. 스위쳐블 배리어 구동부(140)는 제어부(150)의 제어하에 2D 및 3D 영상에서 구동전압을 다르게 공급한다. 2D 영상을 구현하는 경우, 스위쳐블 배리어 구동부(140)는 제 1 전극들과 제 2 전극들 간에 실질적으로 전압 차가 발생하지 않도록 구동전압을 공급한다.
3D 영상을 구현하는 경우, 스위쳐블 배리어 구동부(140)는 2m(m은 1이상의 정수)번째 위치하는 제 2 전극들과 1n(n은 1이상의 정수)번째 위치하는 제 1 전극들에 인가되는 전압은 전압 차가 실질적으로 발생하지 않도록 구동전압을 공급하며, 2m-1번째 위치하는 제 2 전극과 2n-1번째 위치하는 제 1 전극들에 인가되는 전압은 전압 차가 발생하도록 구동전압을 공급한다.
또한, 스위쳐블 배리어 구동부(140)는 2D 영상과 3D 영상을 한 화면에 동시에 구동할 수 있다. 즉, 스위쳐블 배리어셀의 제 1 전극들과 제 2 전극들 중에서 2D 영상 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 제 1 전극들과 제 2 전극들에 등전위 전압을 인가하여 2D 영상을 구현한다. 또한, 스위쳐블 배리어셀의 제 1 전극들과 제 2 전극들 중에서 3D 영상 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 제 1 전극들과 제 2 전극들에 (1/3)T주기만큼 지연된 구동전압을 인가하여 3D를 구현한다.
제어부(150)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부(110)에 공급하고, 데이터 제어신호를 데이터 구동부(120)에 공급한다. 또한, 제어부(150)는 스위쳐블 배리어 구동부(140)에 2D 및 3D 영상에서 구동전압을 다르게 제어하는 제어신호(CB)를 공급한다.
게이트 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 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 구동회로의 출력 타이밍을 제어한다.
데이터 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 구동회로의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동회로의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동회로에 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 구동회로로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 L(L은 양의 정수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동회로의 출력 타이밍을 제어한다.
2D/3D 구분신호(미도시)는 2D 및 3D 영상을 구분하는 신호를 의미한다. 제어부(150)는 RGB 데이터에 부가된 식별코드, 또는 2D 및 3D 영상을 구분하는 다른 식별코드를 통해 2D 영상인지 3D 영상인지를 판단할 수 있다. 제어부(150)는 2D 영상인 경우 2D 영상이라는 신호를 출력하고, 3D 영상이라면 3D이라는 신호를 출력한다.
제어부(150)는 상기 표시패널(10)에서 2D 영상으로 표현될 2D 영역의 데이터를 2D 데이터 포맷으로 변환하여 상기 표시패널(10)에 공급하고, 상기 표시패널(10)에서 3D 영상으로 표현될 3D 영역의 데이터를 3D 데이터 포맷으로 변환하여 상기 표시패널(10)에 공급하여 상기 표시패널(10)에서 상기 2D 영상과 상기 3D 영상을 한 화면 내에서 함께 표시하도록 제어한다.
그리고, 제어부(150)에서 생성된 스위쳐블 배리어 구동 제어신호(CB)는 스위쳐블 배리어 구동부(140)로 공급되어 스위쳐블 배리어 구동부(140)를 제어한다. 스위쳐블 배리어 구동 제어신호(CB)를 입력받은 스위쳐블 배리어 구동부(140)는 2D 및 3D 영상에서 스위쳐블 배리어셀(30)에 구동전압을 다르게 공급한다.
본 발명의 2D 및 3D의 동시 구현하는 스위쳐블 배리어셀에서는 제어부(150)에 입력영상과 텍스트(text)가 분리 입력될 경우, 제어부(150)에서 텍스트 표시위치를 2D 영역으로 할당하고 2D 영역 식별코드를 제어신호(CB)로서 스위쳐블 배리어 구동부(140)에 전송한다. 2D 영역을 제외한 나머지 영역에 대해서는 3D 영역 식별코드를 제어신호(CB)로서 스위쳐블 배리어 구동부(140)에 전송한다.
또한, 제어부(150)에서 입력영상에 텍스트가 포함되어 입력될 경우, 공지된 텍스트 검출 알고리즘을 이용하여 텍스트를 분리하고 그 텍스트 위치를 2D 영역으로 할당하여 2D 영역 식별코드를 제어신호(CB)로서 스위쳐블 배리어 구동부(140)에 전송한다. 2D 영역을 제외한 나머지 영역에 대해서는 3D 영역 식별코드를 제어신호(CB)로서 스위쳐블 배리어 구동부(140)에 전송한다.
여기서, 2D 영역은 텍스트를 포함한 일정한 영역이고, 3D 영역은 한 화면에서 2D 영역을 제외한 나머지 표시영역이다.
따라서, 제어부(150)는 2D 영역의 비디오 데이터에 동기시켜 2D 식별 코드를 스위쳐블 배리어 구동부(140)에 전송한다. 그리고, 3D 영역 식별코드를 3D 영역의 비디오 데이터에 동기시켜 스위쳐블 배리어 구동부(140)에 전송한다.
하기에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법을 설명하기로 한다.
앞선 도 2를 참조하면, 본 발명의 스위쳐블 배리어셀은 제 3 기판(103)에 서로 분할되어 제 1 방향으로 배열된 제 1 전극들(31A, 31B)이 배치되고, 제 3 기판(103)과 대향하는 제 4 기판에는 서로 분할되어 제 2 방향으로 배열된 제 2 전극들(33A, 33B)이 배치된다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제 1 전극들(31A, 31B) 및 상기 제 2 전극들(33A, 33B)은 각각 구동전압을 인가하는 스위쳐블 배리어 구동부에 의해 구동된다. 따라서, 스위쳐블 배리어셀은 제 3 기판(103)과 제 4 기판(104)의 전압 차에 의한 수직전계에 의해 액정층이 구동된다.
여기서, 상기 제 1 전극들(31A, 31B)에 인가되는 구동전압을 VC 및 VCcom이라고 하고, 상기 제 2 전극들(33A, 33B)에 인가되는 전압을 VR 및 VRcom이라고 하면, 각각에 의해 액정에 인가되는 ㅿV는 하기와 같이 4가지로 가능하고, 한 주기(T)에서 액정에 인가되는 평균전압(rms)는 하기와 같다.
Figure pat00001
여기서, 제 1 전극들(31A, 31B)에 인가되는 전압 VCcom과 제 2 전극들(33A, 33B)에 인가되는 전압 VRcom을 Vcom과 각각 동일한 기준 전압으로 설계하고, V1rms, V2rms, V3rms 및 V4rms가 같으므로, 전술한 식을 적용하면, 1주기(T) 동안 인가되는 전압은 다음과 같다.
Figure pat00002
Figure pat00003
따라서, VR, VC, Vcom은 동일한 크기(=V_driving)의 극성이 '+''-'로 변하는 교류 전압이지만, Vrms인 │VR-VC│, │Vcom-VC│, │Vcom-VR│이 최대가 되기 위해서는 3개의 구동 전압은 동일한 시간 간격을 두고 구동하고, 이에 따라 3개의 RMS 전압 중 2개는 극성이 같고 1개는 극성이 다르도록 구동된다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위쳐블 배리어의 구동전압을 보여주는 파형도이다.
도 6을 참조하면, 제 1 전극들(31A, 31B)에 인가되는 전압은 3D 모드를 구현할 때 VR이 인가되고, 2D 모드를 구현할 때 Vcom이 인가된다. 그리고, 제 2 전극들(33A, 33B)에 인가되는 전압은 3D 모드를 구현할 때 VC가 인가되고, 2D 모드를 구현할 때 Vcom이 인가된다. 여기서, 3D 모드를 구현할 때 인가되는 전압 Vcom은 3D 모드를 구현하기 위한 영역을 제어하는 전압이다.
VR, VC 및 Vcom 각각은 정극성 전압 +V과 부극성 전압 -V 사이에서 스윙(swing)하는 교류전압으로 발생되고, (1/2)T 단위로 전압이 반전된다. 그리고, VR, VC 및 Vcom은 각각 1/3주기만큼((1/3)T) 위상차가 존재한다. 즉, VC의 위상은 VR의 위상보다 (1/3)T 시간만큼 지연되고, Vcom의 위상은 VC의 위상보다 (1/3)T 시간만큼 지연된다.
따라서, 3D 영역에서는 VR-VC, VR-Vcom 및 Vcom-VC만큼 전압 차가 존재하기 때문에 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 액정층에 전계를 인가하게 된다. 이에 따라 3D 영역의 액정층은 VR, VC 및 Vcom의 전압 차에 의해 구동되어 입사광을 차단하여 배리어 역할을 한다.
2D 영역은 Vcom과 Vcom이 인가되는 제 1 전극과 제 2 전극의 교점으로 지정된다. 2D 영역에서는 전압 차가 Vcom-Vcom으로 제 1 전극과 제 2 전극은 등전위를 유지한다. 따라서, 2D 영역의 액정분자들은 노멀리 화이트 모드 상태를 유지하여 입사광을 투과시킨다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체영상 표시장치의 각 영역별 구동시 전압 차와 2D/3D 영역을 나타낸 도면이다.
스위쳐블 배리어셀의 각 영역(P)은 n개의 열과 m개의 행으로 구획된다. 예를 들어, P(i, j) 영역을 2D로 구현하고 나머지 영역을 3D로 구현할 경우, 제 1 전극(i)행과 제 2 전극(j)열에 Vcom을 인가하고, 제 1 전극(i)행을 제외한 나머지 제 1 전극 행들에 VR을 인가하고, 제 2 전극(j)열을 제외한 나머지 제 2 전극 열들에 VC를 인가한다.
따라서, 제 1 전극(i)행과 제 2 전극(j)열에 해당하지 않는 모든 영역에 │VR-VC│의 전압 차가 발생하여 3D 영상이 구현되고, P(i, j) 영역을 제외한 제 1 전극(i)행 영역에는 │VR-Vcom│의 전압 차가 발생하여 3D 영상이 구현되고, P(i, j) 영역을 제외한 제 2 전극(j)열 영역에는 │VC-Vcom│의 전압 차가 발생하여 3D영상이 구현된다. 그리고, P(i, j) 영역에는 │Vcom-Vcom│의 전압 차 즉, 등전위를 유지하기 때문에 2D 영상이 구현된다.
한편, 한 화면에 모두 3D 영상을 구현할 경우에는, 제 1 전극들 전체에 VR을 인가하고 제 2 전극들 전체에 VC를 인가하거나, 제 1 전극들 전체에 Vcom을 인가하고 제 2 전극들 전체에 VC를 인가하여 구현할 수 있다. 또한, 제 1 전극들 전체에 VR을 인가하고 제 2 전극들 전체에 Vcom을 인가하여 3D 영상을 구현할 수도 있다.
상기와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입체영상 표시장치의 구동방법은 스위쳐블 배리어셀의 제 1 전극들과 제 2 전극들을 모두 분할 전극으로 교차하도록 형성하고, 복수 개의 전압 인가 조건을 (1/3)T주기만큼 시간차를 주는 스위쳐블 배리어 구동부를 구비한다.
이에 따라, 각 스위쳐블 배리어셀의 영역 별로 선택적으로 구동할 수 있으며, 이들 영역의 2D 영상 또는 3D 영상의 전환이 가능하다. 따라서, 한 화면에서 2D 영상 및 3D 영상을 동시에 부분적으로 구동할 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.

Claims (5)

  1. 2D 영상과 3D 영상을 한 화면 내에서 함께 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널 상에 탑재되고 서로 교차하는 제 1 전극들과 제 2 전극들 사이에 액정층이 개재되는 스위쳐블 배리어셀; 및
    상기 스위쳐블 배리어셀의 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 2D 영상 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에 등전위의 전압을 인가하고, 상기 스위쳐블 배리어셀의 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 3D 영상 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에 (1/3)T주기만큼 지연된 전압들을 인가하는 스위쳐블 배리어셀 구동부를 포함하는 입체영상 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들은 각각 분할된 분할 전극인 입체영상 표시장치.
  3. 2D 영상과 3D 영상을 한 화면 내에서 함께 표시하는 표시패널, 및 상기 표시패널 상에 탑재되고 서로 교차하는 제 1 전극들과 제 2 전극들 사이에 액정층이 개재되는 스위쳐블 배리어셀을 포함하는 입체영상 표시장치에 있어서,
    상기 표시패널에 2D 영상이 표시될 2D 영역과 3D 영상이 표시될 3D 영역을 구분하여 상기 표시패널의 한 화면 내에 2D 영상과 3D 영상을 함께 표시하는 단계;
    상기 스위쳐블 배리어셀의 상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 2D 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에 등전위의 전압을 인가하는 단계: 및
    상기 스위쳐블 배리어셀의 상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들 중에서 상기 3D 영역을 교점으로 하고 서로 대향하는 전극들에 (1/3)T주기만큼 지연된 전압들을 인가하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 전극들에 (1/3)T의 주기만큼 시간차를 갖는 VC 전압과 VCcom 전압이 공급되고, 상기 제 2 전극들에 (1/3)T의 주기만큼 시간차를 갖는 VR 전압과 VRcom 전압이 공급되는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 VCcom 전압과 상기 VRcom 전압은 동일한 전압이 인가되고, 상기 VR 전압은 상기 VC 전압의 위상보다 (1/3)T 시간만큼 지연되는 입체영상 표시장치의 구동방법.
KR1020100130064A 2010-12-17 2010-12-17 입체영상 표시장치 및 그 구동방법 KR20120068440A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100130064A KR20120068440A (ko) 2010-12-17 2010-12-17 입체영상 표시장치 및 그 구동방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100130064A KR20120068440A (ko) 2010-12-17 2010-12-17 입체영상 표시장치 및 그 구동방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120068440A true KR20120068440A (ko) 2012-06-27

Family

ID=46687120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100130064A KR20120068440A (ko) 2010-12-17 2010-12-17 입체영상 표시장치 및 그 구동방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120068440A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104079911A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 乐金显示有限公司 立体图像显示装置及其驱动方法
US9420267B2 (en) 2013-12-13 2016-08-16 Samsung Display Co., Ltd. Display device and liquid crystal lens panel device for the same
US10162225B2 (en) 2013-12-24 2018-12-25 Samsung Display Co., Ltd. Image controlling panel for display device displaying one of two dimensional image and three dimensional stereoscopic image

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104079911A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 乐金显示有限公司 立体图像显示装置及其驱动方法
US9420267B2 (en) 2013-12-13 2016-08-16 Samsung Display Co., Ltd. Display device and liquid crystal lens panel device for the same
US10162225B2 (en) 2013-12-24 2018-12-25 Samsung Display Co., Ltd. Image controlling panel for display device displaying one of two dimensional image and three dimensional stereoscopic image

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100859694B1 (ko) 평면/입체 액정 표시장치 및 그 구동방법
KR101310377B1 (ko) 영상표시장치
US8878842B2 (en) Stereoscopic image display device and method for driving the same
KR101236519B1 (ko) 입체 영상 표시장치와 그 구동 방법
KR102199610B1 (ko) 영상 표시 장치
KR101446379B1 (ko) 영상표시장치
US10627641B2 (en) 3D display panel assembly, 3D display device and driving method thereof
KR101446381B1 (ko) 영상표시장치
US9591298B2 (en) System and method for two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) display
KR20080056592A (ko) 입체 영상 표시 장치
KR101981527B1 (ko) 무안경 입체 영상 표시장치와 그 구동 방법
JP2007163709A (ja) 立体画像表示装置
JP5755318B2 (ja) 立体映像表示装置及びその駆動方法
KR101864448B1 (ko) 영상표시장치
KR20130027932A (ko) 입체영상 표시장치와 그 구동방법
KR101296909B1 (ko) 입체 영상 표시장치
KR20120068440A (ko) 입체영상 표시장치 및 그 구동방법
KR20120012197A (ko) 입체영상 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101924621B1 (ko) 영상표시장치
KR101705902B1 (ko) 입체영상 표시장치 및 그 구동방법
KR20150080354A (ko) 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법
KR101798236B1 (ko) 입체 영상 표시장치와 그 휘도 조절 방법
KR101904472B1 (ko) 입체 영상 표시장치
KR101773191B1 (ko) 영상표시장치
KR101957997B1 (ko) 입체영상 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application