KR20120074914A

KR20120074914A - 전환방식 영상표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR20120074914A
Application number: KR1020100136902A
Authority: KR
Inventors: 서승표; 김현우; 강정호
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-06

Abstract

본 발명은, 영상신호 및 시역신호를 생성하는 시스템부와; 상기 영상신호 및 상기 시역신호에 각각 대응되는 데이터 신호 및 시역 구동신호를 생성하는 소스 구동부를 포함하는 패널 구동부와; 상기 데이터 신호를 이용하여 영상을 표시하는 표시패널과; 상기 시역 구동신호에 따라 광투과 수단 또는 시역생성 수단으로 작동하는 시역패널을 포함하는 전환방식 영상표시장치를 제공한다.

Description

전환방식 영상표시장치 및 그 구동방법 {SWITCHABLE TYPE IMAGE DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}

본 발명은 전환방식 영상표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시패널 및 시역패널을 모두 구동하는 소스 구동집적회로를 포함하는 전환방식 영상표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

인간이 영상의 깊이와 입체를 느끼는 요인으로는 두 눈 사이 간격에 의한 양안시차 외에도 심리적, 기억적 요인이 있으며, 이에 따라 3차원 입체영상 표시기술 역시 관찰자에게 어느 정도의 3차원 영상정보를 제공할 수 있는지를 기준으로 통상 부피표현방식(volumetric type), 3차원표현방식(holographic type), 입체감표현방식(stereoscopic type)으로 구분된다.

부피표현방식은 심리적인 요인과 흡입효과에 의해 깊이 방향에 대한 원근감이 느껴지도록 하는 방법으로서, 투시도법, 중첩, 음영과 명암, 움직임 등을 계산에 의해 표시하는 3차원 컴퓨터그래픽 또는 관찰자에게 시야각이 넓은 대화면을 제공하여 그 공간 내로 빨려 들어가는 것 같은 착시현상을 불러일으키는 이른바 아이맥스 영화 등에 응용되고 있다.

그리고, 3차원표현방식은 가장 완전한 입체영상 표시기술로서, 레이저광 재생 홀로그래피 내지 백색광 재생 홀로그래피로 대표될 수 있다.

또한, 입체감표현방식은 양안의 생리적 요인을 이용하는 입체감을 느끼는 방식으로, 구체적으로 약 65㎜정도 떨어져 있는 좌우안에 시차정보가 포함된 평면의 연관영상을 제공하면뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것이다.

이러한 입체감표현방식은 다안상 표시방식이라 불리며, 실질적인 입체감 생성위치에 따라 관찰자가 특수안경을 착용하는 안경방식 또는 표시면 측의 패럴랙스 베리어(parallax barrier)나 렌티큘러(lenticular) 또는 인테그럴(integral) 등의 렌즈 어레이(lens array)를 이용하는 무안경 방식으로 구분될 수 있다.

특히 무안경 방식의 3차원 영상표시장치는, 좌우안 영상을 표시하는 표시패널과, 표시패널의 상부 또는 하부에 배치되는 패럴랙스 베리어 또는 렌즈 어레이를 포함하는데, 사용자가 별도의 도구 없이 입체영상을 볼 수 있다는 점에서 활발히 개발되고 있다.

여기서, 패럴랙스 베리어 또는 렌즈 어레이는, 전극이 형성된 2개의 기판과. 2개의 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성되는 시역(viewing zone)패널의 형태로 형성할 수 있으며, 이 경우 인가되는 전압에 따라 시역패널이 단순한 광투과수단 또는 시역생성수단의 역할을 하도록 함으로써, 3차원 영상표시장치가 2차원 영상 또는 3차원 영상을 선택적으로 표시하도록 할 수 있다.

이러한 2차원 영상 및 3차원 영상의 전환방식 영상표시장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 전환방식 영상표시장치를 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 전환방식 영상표시장치(10)는, 시스템부(20), 표시패널 구동부(30), 시역패널 구동부(40), 표시패널(50) 및 시역패널(60)을 포함한다.

시스템부(20)는, 영상신호(RGB), 수직동기신호(VSY), 수평동기신호(HSY), 데이터인에이블 신호(DE) 및 클럭신호(CLK)를 생성하여 표시패널 구동부(30)로 전달하고, 인터페이스 신호(IS)를 생성하여 시역패널 구동부(40)로 전달하며, 예를 들어 TV 시스템 또는 그래픽 카드일 수 있다.

표시패널 구동부(30)는 영상신호(RGB), 수직동기신호(VSY), 수평동기신호(HSY), 데이터인에이블 신호(DE) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터신호(DS)를 생성하고, 생성된 제어신호(GCS) 및 데이터신호(DS)를 표시패널(50)로 전달한다.

이러한 표시패널 구동부(30)는 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB)에 장착될 수 있다.

시역패널 구동부(40)는 인터페이스 신호(IS)를 이용하여 시역 구동신호(VDS)를 생성하고, 생성된 시역 구동신호(VDS)를 시역패널(60)로 전달한다.

여기서, 인터페이스 신호(IS)는, I2C 또는 SPI와 같은 직렬 인터페이스(serial interface) 프로토콜(protocol)에서 데이터 전송을 위하여 사용되는 신호이며, I2C의 경우 클럭신호(SCL) 및 데이터신호(SDA)로 구성되고 SPI의 경우 클럭신호(SCK), 입력데이터신호(SDI) 및 출력데이터신호(SDO)로 구성된다.

이러한 시역패널 구동부(40)는 집적회로(integrated circuit: IC)의 형태로 형성되어 인쇄회로기판(PCB)에 장착될 수 있다.

표시패널(50)은 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 신호(DS)를 이용하여 영상을 표시하는데, 이를 위하여 다수의 적, 녹, 청 화소(R, G, B)을 포함하며, 게이트 제어신호(GSC)를 이용하여 게이트 신호를 생성하는 스캔(scan) 구동부가 게이트-인-패널(gate-in-panel: GIP)의 형태로 표시패널(50)에 내장된다.

따라서, 표시패널(50)은 게이트 신호에 따라 다수의 수평라인의 적, 녹, 청 화소(R, G, B)에 순차적으로 데이터 신호를 인가하여 영상을 표시한다.

시역패널(60)은 시역 구동신호(VDS)에 따라 광투과 수단 또는 시역생성 수단으로 작동하는데, 도시하지는 않았지만 각각 전극이 형성된 2개의 기판과. 2개의 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성된다.

이러한 전환방식 영상표시장치(10)는, 표시패널(50) 및 시역패널(60)을 제어하여 2차원 영상모드 또는 3차원 영상모드로 동작할 수 있다.

즉, 2차원 영상모드에서는, 표시패널(50)의 모든 적, 녹, 청 화소(R, G, B)가 하나의 2차원 영상을 표시하고, 시역패널(60)은 단순한 광투과 수단으로 작동하여 하나의 2차원 영상을 모두 투과시킴으로써, 전환방식 영상표시장치(10)는 2차원 영상을 표시할 수 있다.

한편, 3차원 영상모드에서는, 표시패널(50)의 적, 녹, 청 화소(R, G, B)가 좌안영상 및 우안영상을 번갈아 표시하고, 시역패널(60)은 시역생성 수단으로 작동하여 좌안영상 및 우안영상을 분리하여 상이한 시역으로 전달함으로써, 전환방식 영상표시장치(10)는 3차원 영상을 표시할 수 있다.

그런데, 이와 같은 전환방식 영상표시장치(10)에서는, 표시패널(50) 및 시역패널(60)을 구동하기 위한 표시패널 구동부(30) 및 시역패널 구동부(40)를 별도로 구비해야 하므로, 표시패널 구동부(30) 및 시역패널 구동부(40)가 장착되는 인쇄회로기판(PCB)의 크기가 증가하고 그에 따라 전환방식 영상표시장치(10)의 제조비용이 증가하는 문제가 있다.

또한, 시역패널 구동부(40)를 제어하기 위하여, 시스템부(20)와 시역패널 구동부(40) 사이에 I2C 또는 SPI와 같은 직렬 인터페이스를 위한 별도의 연성인쇄회로(flexible printed circuit: FPC)와 같은 배선 및 주변회로가 추가적으로 필요하고, 직렬 인터페이스를 통한 인터페이스 신호(IS)의 주파수 한계가 발생하는 문제가 있다.

본 발명은, 단일 패널 구동부를 이용하여 표시패널 및 시역패널의 구동신호를 생성함으로써, 구동집적회로, 배선 및 주변회로를 저감하여 인쇄회로기판의 크기가 감소되고 제조비용이 절감된 전환방식 영상표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 표시패널의 구동에 사용되는 내부 인터페이스를 이용하여 시역신호를 전달함으로써, 고속 구동이 가능하고 3차원 영상의 깊이가 변화되는 전환방식 영상표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 영상신호 및 시역신호를 생성하는 시스템부와; 상기 영상신호 및 상기 시역신호에 각각 대응되는 데이터 신호 및 시역 구동신호를 생성하는 소스 구동부를 포함하는 패널 구동부와; 상기 데이터 신호를 이용하여 영상을 표시하는 표시패널과; 상기 시역 구동신호에 따라 광투과 수단 또는 시역생성 수단으로 작동하는 시역패널을 포함하는 전환방식 영상표시장치를 제공한다.

여기서, 상기 시스템부는 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 합성하여 영상/시역신호를 생성하는 신호 합성부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 소스 구동부는, 상기 영상/시역신호로부터 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 추출하는 쉬프트 레지스터부와; 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 저장하는 래치부와; 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 변환하여 상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 생성하는 디지털-아날로그 변환부와; 상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 안정화하여 출력하는 출력 버퍼부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 소스 구동부는 다수의 감마전압을 생성하는 감마전압 생성부를 더 포함하고, 상기 디지털-아날로그 변환부는, 상기 데이터 신호를 상기 다수의 감마전압 중에서 선택하여 생성하는 제1디지털-아날로그 변환부와, 상기 시역 구동신호를 상기 다수의 감마전압 중에서 선택하여 생성하는 제2디지털-아날로그 변환부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 패널 구동부는, 상기 시스템부로부터 전달 받은 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 합성하여 영상/시역신호를 생성하고, 생성된 상기 영상/시역신호를 상기 소스 구동부에 전달하는 타이밍 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 영상/시역신호는 상기 타이밍 제어부와 상기 소스 구동부 사이의 내부 인터페이스를 통하여 전달될 수 있다.

그리고, 상기 시역패널은 액정 렌즈 또는 액정 베리어로 동작할 수 있다.

한편, 본 발명은, 시스템부가, 영상신호 및 시역신호를 생성하는 단계와; 소스 구동부가, 상기 영상신호 및 상기 시역신호에 각각 대응되는 데이터 신호 및 시역 구동신호를 생성하는 단계와; 표시패널이, 상기 데이터 신호를 이용하여 영상을 표시하는 단계와; 시역패널이, 상기 시역 구동신호에 따라 상기 영상을 통과시키거나 서로 다른 시역으로 출사하는 단계를 포함하는 전환방식 영상표시장치의 구동방법을 제공한다.

여기서, 상기 전환방식 영상표시장치의 구동방법은, 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 합성하여 영상/시역신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 소스 구동부가 상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 생성하는 단계는, 쉬프트 레지스터부가, 상기 영상/시역신호로부터 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 추출하는 단계와; 래치부가, 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 저장하는 단계와; 디지털-아날로그 변환부가, 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 변환하여 상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 생성하는 단계와; 출력 버퍼부가 상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 안정화하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전환방식 영상표시장치 및 그 구동방법에서는, 단일 패널 구동부를 이용하여 표시패널 및 시역패널의 구동신호를 생성함으로써, 구동집적회로, 배선 및 주변회로를 저감하여 인쇄회로기판의 크기를 감소시키고 제조비용을 절감할 수 있다.

또한, 표시패널의 구동에 사용되는 내부 인터페이스를 이용하여 시역신호를 전달함으로써, 고속 구동이 가능하고 3차원 영상의 깊이(depth)를 프레임(frame) 별 또는 라인(line) 별로 변경할 수 있다.

도 1은 종래의 전환방식 영상표시장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전환방식 영상표시장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전환방식 영상표시장치의 소스 구동부를 도시한 도면.
도 4a 및 4b는 각각 2차원 영상모드 및 3차원 영상모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 전환방식 영상표시장치의 표시패널 및 시역패널을 도시한 도면.
도 5a 및 5b는 각각 2차원 영상모드 및 3차원 영상모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 전환방식 영상표시장치의 표시패널 및 시역패널을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 대형 사이즈의 전환방식 영상표시장치를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 소형 사이즈의 전환방식 영상표시장치를 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전환방식 영상표시장치를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전환방식 영상표시장치의 소스 구동부를 도시한 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 전환방식 영상표시장치(110)는, 시스템부(120), 패널구동부(130), 표시패널(150) 및 시역패널(160)을 포함한다.

시스템부(120)는, 영상신호(RGB), 시역신호(VZS), 수직동기신호(VSY), 수평동기신호(HSY), 데이터인에이블 신호(DE) 및 클럭신호(CLK)를 생성하여 패널 구동부(130)로 전달하며, 예를 들어 TV 시스템 또는 그래픽 카드일 수 있다.

영상신호(RGB)는 표시패널(150)이 표시하는 영상에 대한 디지털 신호로서 각 화소가 표시할 단위영상에 대한 색상 및 휘도 등에 대한 정보를 포함하고, 시역신호(VZS)는 시역패널(160)을 광투과 수단 또는 시역생성 수단으로 동작하게 하는 디지털 신호로서 시역 구동신호에 대응된다.

여기서, 시스템부(120)는 생성된 영상신호(RGB) 및 시역신호(VZS)를 합성하여 영상/시역신호(RGB/VZS)로 출력하며, 이를 위하여 신호 합성부(122)를 포함한다.

제1실시예에서는 신호 합성부(122)가 시스템부(120)에 형성되고, 시스템부(120)가 영상/시역신호(RGB/VZS)를 패널 구동부(130)에 전달하지만, 다른 실시예에서는, 시스템부(120)가 영상신호(RGB) 및 시역신호(VZS)를 패널 구동부(130)에 전달하고, 신호 합성부(122)가 패널 구동부(130)에 형성되어, 패널 구동부(130)의 신호 합성부(122)가 영상신호(RGB) 및 시역신호(VZS)를 합성하여 영상/시역신호(RGB/VZS)를 생성할 수 있다.

패널 구동부(130)는, 영상/시역신호(RGB/VZS), 수직동기신호(VSY), 수평동기신호(HSY), 데이터인에이블 신호(DE) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트 제어신호(GCS), 데이터 신호(DS) 및 시역 구동신호(VDS)를 생성하고, 생성된 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터신호(DS)는 표시패널(150)에 전달하고 생성된 시역 구동신호(VDS)는 시역패널(160)에 전달한다.

이러한 패널 구동부(130)는 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB)에 장착될 수 있으며, 타이밍 제어부(132) 및 소스(source) 구동부(134)를 포함할 수 있다.

즉, 타이밍 제어부(132)는 수직동기신호(VSY), 수평동기신호(HSY), 데이터인에이블 신호(DE) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 영상/시역신호(RGB/VZS)를 재배열하고, 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다.

소스 구동부(134)는 mini-LVDS(low voltage differential signaling) 또는 EPI(clock embedded point-to-point interface)와 같은 내부 인터페이스(internal interface)를 통하여 타이밍 제어부(132)로부터 영상/시역신호(RGB/VZS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 전달 받고, 영상/시역신호(RGB/VZS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 이용하여 데이터 신호(DS) 및 시역 구동신호(VDS)를 생성하고, 게이트 제어신호(GDC)를 표시패널(150)로 전달하는데, 이러한 소스 구동부(134)는 적어도 하나의 구동집적회로(driving integrated circuit: D-IC)의 형태로 형성될 수 있다.

제1실시예에서는, 패널 구동부(130)가 타이밍 제어부(132)를 포함하지만, 다른 실시예에서는 타이밍 제어부(132)가 생략되고 소스 구동부(134)가 시스템부(120)로부터 영상/시역신호(RGB/VZS), 수직동기신호(VSY), 수평동기신호(HSY), 데이터인에이블 신호(DE) 및 클럭신호(CLK)를 전달 받아 데이터 신호(DS), 게이트 제어신호(GCS) 및 시역 구동신호(VDS)를 생성할 수 있다.

이러한 소스 구동부(134)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 쉬프트 레지스터(shift register)부(142), 래치(latch)부(144), 디지털-아날로그 변환부(digital to analog converter: DAC)(146) 및 출력 버퍼(output buffer)부(148)를 포함한다.

쉬프트 레지스터부(142)는 영상/시역신호(RGB/VZS)로부터 표시패널(150) 및 시역패널(160)의 해당 수평라인에 대응되는 영상신호(RGB) 및 시역신호(VZS)를 추출하는 부분으로, 영상신호(RGB)를 추출하는 제1쉬프트 레지스터부(142a)와 시역신호(VZS)를 추출하는 제2쉬프트 레지스터부(142b)를 포함한다.

래치부(144)는 추출된 영상신호(RGB) 및 시역신호(VZS)를 다음 수평라인의 신호가 입력될 때까지, 즉 1수평라인구간 동안 저장하는 부분으로, 영상신호(RGB)를 저장하는 제1래치부(144a)와 시역신호(VZS)를 저장하는 제2래치부(144b)를 포함한다.

디지털-아날로그 변환부(146)는 영상신호(RGB) 및 시역신호(VZS)에 대응되는 아날로그 신호를 생성하는 부분으로, 영상신호(RGB)에 대응되는 데이터 신호(DS)를 생성하는 제1디지털-아날로그 변환부(146a)와 시역신호(VZS)에 대응되는 시역구동신호(VDS)를 생성하는 제2디지털-아날로그 변환부(146b)를 포함한다.

도시하지는 않았지만, 소스 구동부(134)는 다수의 감마전압을 출력하는 감마전압 생성부를 포함하며, 제1 및 제2디지털-아날로그 변환부(146)는 감마전압 생성부로부터 출력되는 다수의 감마전압 중 영상신호(RGB) 및 시역신호(VZS)에 대응되는 전압을 선택하여 데이터 신호(DS) 및 시역 구동신호(VDS)로 출력한다.

여기서, 표시패널(150) 및 시역패널(160) 각각은 액정표시장치로 구성되므로, 데이터 신호(DS) 및 시역 구동신호(VDS)는 모두 액정층을 구동할 수 있는 전압 범위 내의 값이며, 구체적으로 시역생성수단으로 동작하는 시역패널(160)에 사용되는 시역 구동신호(VDS)의 다수의 전압은, 다수의 계조를 표시하는 표시패널(150)에 사용되는 데이터 신호(DS)의 다수의 전압 중 일부에 대응될 수 있다.

예를 들어, 데이터 신호(DS)가 8비트에 대응되는 256종류의 아날로그 전압으로 구성되고 표시패널(150)이 256계조의 영상을 표시할 경우, 렌즈 어레이 역할을 하는 시역패널(160)에 사용되는 시역 구동신호(VDS)는 256종류의 아날로그 전압 중 7종류 내지 16종류의 아날로그 전압으로 구성될 수 있으며, 베리어 역할을 하는 시역패널(160)에 사용되는 시역 구동신호(VDS)는 256종류의 아날로그 전압 중 블랙 및 화이트에 해당하는 2종류의 아날로그 전압으로 구성될 수 있다.

따라서, 제1 및 제2디지털-아날로그 변환부(146a, 146b)는 하나의 감마전압 생성부를 이용하여 데이터 신호(DS) 및 시역 구동신호(VDS)를 생성할 수 있다.

출력 버퍼부(148)는 데이터 신호(DS) 및 시역 구동신호(VDS)를 안정화하여 출력하는 부분으로, 데이터 신호(DS)를 출력하는 제1출력 버퍼부(148a)와 시역 구동신호(VDS)를 출력하는 제2출력 버퍼부(148b)를 포함한다.

다시, 도 2를 참조하면, 표시패널(150)은 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 신호(DS)를 이용하여 영상을 표시하는데, 이를 위하여 다수의 적, 녹, 청 화소(R, G, B)을 포함하며, 게이트 제어신호(GSC)를 이용하여 게이트 신호를 생성하는 스캔(scan) 구동부가 게이트-인-패널(gate-in-panel: GIP)의 형태로 표시패널(150)에 내장될 수 있다.

따라서, 표시패널(150)은 게이트 신호에 따라 다수의 수평라인의 적, 녹, 청 화소(R, G, B)에 순차적으로 데이터 신호(DS)를 인가하여 영상을 표시한다.

제1실시예에서는, 스캔 구동부가 표시패널(150)에 형성되지만, 다른 실시예에서는 패널 구동부(130)가 스캔 구동부를 포함하고, 스캔 구동부가 게이트 제어신호를 이용하여 게이트 신호를 생성하여 표시패널(150)에 전달할 수 있다.

시역패널(160)은 시역 구동신호(VDS)에 따라 광투과 수단 또는 시역생성 수단으로 작동하는데, 각각 전극이 형성된 2개의 기판과. 2개의 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성되며 이러한 시역패널(160)의 구성과 동작에 대해서는 후술한다.

이와 같이, 제1실시예에 따른 전환 방식 영상표시장치(110)에서는, 하나의 소스 구동부(140)가 영상/시역신호(RGB/VZS)로부터 데이터 신호(DS) 및 시역 구동신호(VDS)를 생성하여 각각 표시패널(150) 및 시역패널(160)에 전달하므로, 시역패널(160)의 구동을 위한 별도의 구동집적회로, 배선 및 표시패널을 생략하여 제조비용을 절감할 수 있으며, 표시패널(150)에 사용되는 데이터 신호(DS)와 동일한 개수의 아날로그 전압을 시역패널(160)의 시역 구동신호(VDS)로 사용할 수 있다.

또한, 타이밍 제어부(132)와 소스 구동부(134) 사이에 영상신호(RGB) 등을 전달하기 위하여 사용되는 mini-LVDS 또는 EPI와 같은 내부 인터페이스를 통하여 영상/시역신호(RGB/VZS)를 전달하므로, 주파수 한계를 극복하고 시역패널(160)을 프레임(frame) 별 또는 라인(line) 별로 고속구동 할 수 있으며, 그 결과 3차원 영상의 깊이(depth)를 변경할 수 있다.

이러한 전환방식 영상표시장치(110)의 표시패널(150) 및 시역패널(160)의 구성 및 동작에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 4a 및 4b는 각각 2차원 영상모드 및 3차원 영상모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 전환방식 영상표시장치의 표시패널 및 시역패널을 도시한 도면이다.

도 4a 및 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 전환방식 영상표시장치(110)의 표시패널(150)은, 서로 마주보며 이격된 제1 및 제2기판(152, 154)과, 제1 및 제2기판(152, 154) 사이에 형성된 제1액정층(156)을 포함하며, 예를 들어, 표시패널(150)에는 제1 내지 제6화소(P1 내지 P6)가 정의된다.

도시하지는 않았지만, 제1 및 제2기판(152, 154) 내면에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성될 수 있으며, 화소전극에는 데이터 신호(도 3의 DS)에 대응되는 데이터 전압이 인가되고 공통전극에는 공통전압이 인가되어 제1액정층(156)이 구동된다.

그리고, 시역패널(160)은, 서로 마주보며 이격된 제3 및 제4기판(162, 164)과, 제3 및 제4기판(162, 164) 사이에 형성된 제2액정층(166)을 포함한다.

제3기판(162) 상부에는 서로 이격되는 다수의 제1전극(168)이 형성되고, 다수의 제1전극(168) 상부에는 절연층(170)이 형성되고, 절연층(170) 상부에는 서로 이격되는 다수의 제2전극(172)이 형성된다.

여기서, 다수의 제1전극(168)은 다수의 제2전극(172)의 이격구간에 대응되고, 다수의 제2전극(172)은 다수의 제1전극(168)의 이격구간에 대응되도록 형성된다.

즉, 다수의 제1전극(168)과 다수의 제2전극(172)은 서로 교대로 배치된다.

제4기판(164) 하부 전면에는 제3전극(174)이 형성되고, 제2액정층(166)은 제3기판(162) 상부의 다수의 제2전극(172)과 제4기판(164) 하부의 제3전극(174) 사이에 형성된다.

다수의 제1전극(168), 다수의 제2전극(172) 및 제3전극(174)에는 각각 시역 구동신호(도 3의 VDS)에 대응되는 제1, 제2 및 제3시역 구동전압이 인가되는데, 제1, 제2 및 제3시역 구동전압을 적절하게 조절하여 제2액정층(166)이 단순히 입사광을 투과시키는 역할을 하도록 하거나, 입사광을 분리하여 상이한 방향으로 출사하는 가상의 액정렌즈(176)의 역할을 하도록 할 수 있으며, 그 결과 전환방식 영상표시장치(110)를 2D 모드 또는 3D 모드로 구동할 수 있다.

예를 들어, 전환방식 영상표시장치(110)가 2차원 영상모드로 구동될 경우, 표시패널(150)의 제1 내지 제6화소(P1 내지 P6)는 각각 2차원 영상의 단위영상인 제1 내지 제6영상(I1 내지 I6)을 표시하고, 모두 동일한 값으로 설정된 제1, 제2 및 제3시역 구동전압이 다수의 제1전극(168), 다수의 제2전극(172) 및 제3전극(174)에 각각 인가되어 전기장이 생성되지 않으며, 시역패널(160)은 단순 유리판과 같이 표시패널(150)의 제1 내지 제6영상(I1 내지 I6)을 그대로 투과시킴으로써, 2차원 영상을 표시하게 된다.

그리고, 전환방식 액정표시장치(110)가 3차원 영상모드로 구동될 경우, 표시패널(150)의 제1 내지 제6화소(P1 내지 P6)는 각각 좌안 영상의 단위영상인 제1, 제3 및 제5영상(I1, I3, I5)와 우안 영상의 단위영상인 제2, 제4 및 제6영상(I2, I4, I6)을 번갈아 표시하고, 서로 상이한 값으로 설정된 제1, 제2 및 제3시역 구동전압이 다수의 제1전극(168), 다수의 제2전극(172) 및 제3전극(174)에 각각 인가되어 전기장이 생성되며, 시역패널(160)은 액정렌즈(176)와 같이 표시패널(150)의 제1 내지 제6영상을 분리하여 좌안 영상인 제1, 제3 및 제5영상(I1, I3, I5)은 좌안 시역으로 전달하고 우안 영상인 제2, 제4 및 제6영상(I2, I4, I6)은 우안 시역으로 전달함으로써, 좌안 영상 및 우안 영상의 합성에 의한 3차원 영상을 표시하게 된다.

여기서, 시역패널(160)에 공급되는 제1 내지 제3시역 구동전압은 표시패널(150)에 공급되는 화소전압 및 공통전압 중 일부일 수 있으며, 예를 들어 제1 및 제2시역 구동전압은 화소전압 중 2개에 해당하고 제3시역 구동전압은 공통전압에 해당할 수 있다.

또한, 다수의 제1전극(168) 및 다수의 제2전극(172)을 영역별로 구분하여 다수의 시역 구동전압을 인가할 수 있으며, 이때 다수의 시역 구동전압의 개수는 화소전압이 표시할 수 있는 계조수 이하일 수 있다.

한편, 다른 실시예에서는 시역패널이 액정 베리어로 동작할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 5a 및 5b는 각각 2차원 영상모드 및 3차원 영상모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 전환방식 영상표시장치의 표시패널 및 시역패널을 도시한 도면이다.

도 5a 및 5b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 전환방식 영상표시장치의 표시패널(250)은, 서로 마주보며 이격된 제1 및 제2기판(252, 254)과, 제1 및 제2기판(252, 254) 사이에 형성된 제1액정층(256)을 포함하며, 예를 들어, 표시패널(250)에는 제1 내지 제6화소(P1 내지 P6)가 정의된다.

도시하지는 않았지만, 제1 및 제2기판(252, 254) 내면에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성될 수 있으며, 화소전극에는 데이터 신호에 대응되는 데이터 전압이 인가되고 공통전극에는 공통전압이 인가되어 제1액정층(256)이 구동된다.

그리고, 시역패널(260)은, 서로 마주보며 이격된 제3 및 제4기판(262, 264)과, 제3 및 제4기판(262, 264) 사이에 형성된 제2액정층(266)을 포함한다.

제3기판(262) 상부에는 서로 이격되는 다수의 제1전극(268)이 형성되고, 제4기판(264) 하부 전면에는 제2전극(270)이 형성되고, 제2액정층(266)은 제3기판(262) 상부의 다수의 제1전극(268)과 제4기판(264) 하부의 제2전극(270) 사이에 형성된다.

다수의 제1전극(268)에는 시역 구동신호에 대응되는 제1 및 제2시역 구동전압이 번갈아 인가되고, 제2전극(270)에는 시역 구동신호에 대응되는 제3시역 구동전압이 인가되는데, 제1 내지 제3시역 구동전압을 적절하게 조절하여 제2액정층(266)이 단순히 입사광을 투과시키는 역할을 하도록 하거나, 입사광을 분리하여 상이한 방향으로 출사하는 가상의 액정 베리어의 역할을 하도록 할 수 있으며, 그 결과 전환방식 영상표시장치를 2D 모드 또는 3D 모드로 구동할 수 있다.

예를 들어, 전환방식 영상표시장치가 2차원 영상모드로 구동될 경우, 표시패널(250)의 제1 내지 제6화소(P1 내지 P6)는 각각 2차원 영상의 단위영상인 제1 내지 제6영상(I1 내지 I6)을 표시하고, 모두 동일한 값으로 설정된 제1 내지 제3시역 구동전압이 다수의 제1전극(268)과 제2전극(270)에 인가되어 전기장이 생성되지 않으며, 시역패널(260)은 단순 유리판과 같이 표시패널(250)의 제1 내지 제6영상(I1 내지 I6)을 그대로 투과시킴으로써, 2차원 영상을 표시하게 된다.

그리고, 전환방식 액정표시장치가 3차원 영상모드로 구동될 경우, 표시패널(250)의 제1 내지 제6화소(P1 내지 P6)는 각각 좌안 영상의 단위영상인 제1, 제3 및 제5영상(I1, I3, I5)와 우안 영상의 단위영상인 제2, 제4 및 제6영상(I2, I4, I6)을 번갈아 표시하고, 서로 상이한 값으로 설정된 제1 내지 제3시역 구동전압이 다수의 제1전극(268)과 제2전극(270)에 각각 인가되어 전기장이 생성되며, 시역패널(260)은 투과부(266a) 및 차단부(266b)를 포함하는 베리어와 같이 표시패널(250)의 제1 내지 제6영상을 분리하여 좌안 영상인 제1, 제3 및 제5영상(I1, I3, I5)은 좌안 시역으로 전달하고 우안 영상인 제2, 제4 및 제6영상(I2, I4, I6)은 우안 시역으로 전달함으로써, 좌안 영상 및 우안 영상의 합성에 의한 3차원 영상을 표시하게 된다.

여기서, 시역패널(260)에 공급되는 제1 내지 제3시역 구동전압은 표시패널(250)에 공급되는 화소전압 및 공통전압 중 일부일 수 있으며, 예를 들어 제1 및 제2시역 구동전압은 화소전압 중 2개에 해당하고 제3시역 구동전압은 공통전압에 해당할 수 있다.

특히, 투과부(266a)에 대응되는 제1전극(268)에 인가되는 제1시역 구동전압은 화이트에 대응되는 화소전압이고, 차단부(266b)에 대응되는 제1전극(268)에 인가되는 제2시역 구동전압은 블랙에 대응되는 화소전압일 수 있다.

한편, 이러한 전환방식 영상표시장치의 연결구성에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 대형 사이즈의 전환방식 영상표시장치를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 소형 사이즈의 전환방식 영상표시장치를 도시한 도면이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 대형 사이즈의 전환방식 영상표시장치(310)는, 표시패널(350), 시역패널(360), 다수의 소스 구동집적회로(340), 인쇄회로기판(370), 제1 및 제2연성인쇄회로(FPC)(380, 382)를 포함한다.

도시하지 않았지만, 인쇄회로기판(370)은 시스템부와 연결되며, 인쇄회로기판(370)에는 타이밍 제어부가 장착될 수 있다.

제1연성인쇄회로(380)는 인쇄회로기판(370)과 표시패널(350) 사이에 연결되어 신호를 전송하고, 제2연성인쇄회로(382)는 인쇄회로기판(370)과 시역패널(360) 사이에 연결되어 신호를 전송한다.

다수의 소스 구동집적회로(340)는 제1연성인쇄회로(380)에 장착되어, 인쇄회로기판(370)으로부터 영상/시역신호(도 3의 RGB/VZS) 등을 전달 받아 데이터 신호(도 3의 DS) 및 시역 구동신호(VDS)를 생성하여 각각 표시패널(350) 및 시역패널(360)로 전달한다.

이를 위하여, 다수의 소스 구동집적회로(340) 각각의 다수의 출력단자 중 일부는 시역패널(360)에 연결되고 나머지는 표시패널(350)에 연결된다.

예를 들어, 다수의 소스 구동집적회로(340) 각각의 다수의 출력단자 중 양단의 3개씩, 각 소스 구동집적회로(340)당 총 6개의 단자는 시역패널(360)에 연결되고 나머지는 표시패널(350)에 연결될 수 있다.

이때, 시역패널(360)이 액정렌즈로 동작하는 경우라면, 다수의 시역 구동전압을 다수의 그룹으로 구분하여 다수의 소스 구동집적회로(340)에 각각 할당하여 생성하도록 할 수 있으며, 시역패널(360)이 액정 베리어로 동작하는 경우라면, 2개의 시역 구동전압을 시역패널(360)의 부하(load)를 고려하여 다수의 소스 구동집적회로(340)가 각각 생성하도록 할 수 있다.

그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 소형 사이즈의 전환방식 영상표시장치(410)는, 표시패널(450), 시역패널(460), 소스 구동집적회로(440), 제1 내지 제3연성인쇄회로(FPC)(480, 482, 484)를 포함한다.

도시하지 않았지만, 제1연성인쇄회로(480)는 시스템부와 연결될 수 있다.

제1연성인쇄회로(480)는 시스템부와과 표시패널(450) 사이에 연결되어 신호를 전송하고, 제2연성인쇄회로(482)는 제1연성인쇄회로(480)와 시역패널(460) 사이에 연결되어 신호를 전송하고, 제3연성인쇄회로(484)는 제1연성인쇄회로(480)와 백라이트 유닛(미도시) 사이에 연결되어 신호를 전송한다.

소스 구동집적회로(440)는 COG(chip on glass) 방식으로 표시패널(450)에 장착되어, 제1연성인쇄회로(480)을 통하여 시스템부로부터 영상/시역신호(도 3의 RGB/VZS) 등을 전달 받아 데이터 신호(도 3의 DS) 및 시역 구동신호(VDS)를 생성하여 각각 표시패널(450) 및 시역패널(460)로 전달한다.

이를 위하여, 소스 구동집적회로(440)의 다수의 출력단자 중 일부는 시역패널(460)에 연결되고 나머지는 표시패널(450)에 연결된다.

예를 들어, 소스 구동집적회로(440)의 다수의 출력단자 중 양단의 8개씩, 총 16개의 단자는 시역패널(460)에 연결되고 나머지는 표시패널(450)에 연결될 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

110: 전환방식 영상표시장치 120: 시스템부
130: 패널 구동부 132: 타이밍 제어부
134: 소스 구동부 150: 표시패널
160: 시역패널

Claims

영상신호 및 시역신호를 생성하는 시스템부와;
상기 영상신호 및 상기 시역신호에 각각 대응되는 데이터 신호 및 시역 구동신호를 생성하는 소스 구동부를 포함하는 패널 구동부와;
상기 데이터 신호를 이용하여 영상을 표시하는 표시패널과;
상기 시역 구동신호에 따라 광투과 수단 또는 시역생성 수단으로 작동하는 시역패널
을 포함하는 전환방식 영상표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시스템부는 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 합성하여 영상/시역신호를 생성하는 신호 합성부를 포함하는 전환방식 영상표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 소스 구동부는,
상기 영상/시역신호로부터 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 추출하는 쉬프트 레지스터부와;
상기 영상신호 및 상기 시역신호를 저장하는 래치부와;
상기 영상신호 및 상기 시역신호를 변환하여 상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 생성하는 디지털-아날로그 변환부와;
상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 안정화하여 출력하는 출력 버퍼부
를 포함하는 전환방식 영상표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 소스 구동부는 다수의 감마전압을 생성하는 감마전압 생성부를 더 포함하고,
상기 디지털-아날로그 변환부는, 상기 데이터 신호를 상기 다수의 감마전압 중에서 선택하여 생성하는 제1디지털-아날로그 변환부와, 상기 시역 구동신호를 상기 다수의 감마전압 중에서 선택하여 생성하는 제2디지털-아날로그 변환부를 포함하는 전환방식 영상표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 패널 구동부는, 상기 시스템부로부터 전달 받은 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 합성하여 영상/시역신호를 생성하고, 생성된 상기 영상/시역신호를 상기 소스 구동부에 전달하는 타이밍 제어부를 더 포함하는 전환방식 영상표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 영상/시역신호는 상기 타이밍 제어부와 상기 소스 구동부 사이의 내부 인터페이스를 통하여 전달되는 전환방식 영상표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시역패널은 액정 렌즈 또는 액정 베리어로 동작하는 액정표시장치로 구성되는 전환방식 영상표시장치.
시스템부가, 영상신호 및 시역신호를 생성하는 단계와;
소스 구동부가, 상기 영상신호 및 상기 시역신호에 각각 대응되는 데이터 신호 및 시역 구동신호를 생성하는 단계와;
표시패널이, 상기 데이터 신호를 이용하여 영상을 표시하는 단계와;
시역패널이, 상기 시역 구동신호에 따라 상기 영상을 통과시키거나 서로 다른 시역으로 출사하는 단계
를 포함하는 전환방식 영상표시장치의 구동방법.
제 8 항에 있어서,
상기 영상신호 및 상기 시역신호를 합성하여 영상/시역신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 전환방식 영상표시장치의 구동방법.
제 9 항에 있어서,
상기 소스 구동부가 상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 생성하는 단계는,
쉬프트 레지스터부가, 상기 영상/시역신호로부터 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 추출하는 단계와;
래치부가, 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 저장하는 단계와;
디지털-아날로그 변환부가, 상기 영상신호 및 상기 시역신호를 변환하여 상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 생성하는 단계와;
출력 버퍼부가 상기 데이터 신호 및 상기 시역 구동신호를 안정화하여 출력하는 단계
를 포함하는 전환방식 영상표시장치의 구동방법.