KR20130011712A

KR20130011712A - 멀티영상표시장치

Info

Publication number: KR20130011712A
Application number: KR1020110073056A
Authority: KR
Inventors: 최대정; 노소영; 김정오; 신동수; 이지혜
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2013-01-30
Also published as: KR101878978B1

Abstract

본 발명의 실시예는, 제1영상과 제2영상을 생성하는 영상공급부; 영상공급부로부터 공급된 제1영상과 제2영상을 제어하여 프레임마다 교번하여 출력하는 타이밍제어부; 타이밍제어부의 제어하에 제1영상과 제2영상을 출력하는 데이터구동부; 데이터구동부로부터 공급된 제1영상과 제2영상을 프레임마다 교번하여 표시하는 표시부; 표시부 상에 위치하며 외부로부터 공급된 구동전압에 따라 제1편광 상태와 제2편광 상태로 프레임마다 교번 구동하여 제1영상과 제2영상을 구분하여 투과시키는 액티브리타더부; 및 액티브리타더부를 통해 투과된 제1영상을 양안에 모두 투과시키는 제1편광안경과 제2영상을 양안에 모두 투과시키는 제2편광안경을 포함하는 편광안경부를 포함하는 멀티영상표시장치를 제공한다.

Description

멀티영상표시장치{MULTI VIEW DISPLAY DEVICE}

본 발명의 실시예는 멀티영상표시장치에 관한 것이다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마표시패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다.

통상, 앞서 설명한 바와 같은 평판표시장치는 입체영상표시장치로 구현되어 여러 명의 사용자가 동일한 입체 영상을 감상할 수 있도록 표시한다. 입체영상표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나누어진다.

양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용한다. 양안시차방식에는 안경방식과 무안경방식이 있고 현재 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경방식은 직시형 액정패널이나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 시분할 방식으로 표시하고, 편광안경 또는 액정셔터안경을 사용하여 입체영상을 구현한다.

그러나 최근에는 입체영상표시장치를 통해 복잡 다양한 영상 정보를 표시하는 이른바 멀티영상표시의 시대가 도래되고 있는 실정이다.

이에 부흥하여, 입체영상표시장치의 표시화면에 이차원 영상, 삼차원 영상 및 분할된 영상을 표시하는 멀티영상표시장치가 제안 및 개발되고 있는 추세이다. 멀티영상표시장치는 다수의 사용자가 각자의 취향에 맞게 서로 다른 영상을 감상할 수 있는 장점이 있다.

종래 멀티영상표시장치는 분할된 영상이 경로를 따라 일정한 공간에서 표시되는 공간 분할 방식이 주를 이룬다. 공간 분할 방식은 패널에 표시되는 영상을 영역별로 분할해주는 베리어를 이용한다.

그런데, 종래 멀티영상표시장치의 기술은 동일한 패널에서 영상을 공간 분할하여 표시하기 때문에 해상도가 저하되는 문제(예컨대 패널 해상도의 1/2 이하로 저하)가 있어 이의 개선이 요구된다.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, 서로 다른 투과 특성을 갖는 편광안경들을 착용한 사용자들이 해상도의 저하 없이 각기 구분되는 두 개의 멀티영상을 동시에 감상할 수 있는 멀티영상표시장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 제1영상과 제2영상을 생성하는 영상공급부; 영상공급부로부터 공급된 제1영상과 제2영상을 제어하여 프레임마다 교번하여 출력하는 타이밍제어부; 타이밍제어부의 제어하에 제1영상과 제2영상을 출력하는 데이터구동부; 데이터구동부로부터 공급된 제1영상과 제2영상을 프레임마다 교번하여 표시하는 표시부; 표시부 상에 위치하며 외부로부터 공급된 구동전압에 따라 제1편광 상태와 제2편광 상태로 프레임마다 교번 구동하여 제1영상과 제2영상을 구분하여 투과시키는 액티브리타더부; 및 액티브리타더부를 통해 투과된 제1영상을 양안에 모두 투과시키는 제1편광안경과 제2영상을 양안에 모두 투과시키는 제2편광안경을 포함하는 편광안경부를 포함하는 멀티영상표시장치를 제공한다.

제1편광안경은 제1편광 기능만 갖는 좌안안경과 우안안경으로 구성되고, 제2편광안경은 제2편광 기능만 갖는 좌안안경과 우안안경으로 구성될 수 있다.

영상공급부는 프레임마다 서로 같거나 다른 영상으로 제1영상과 제2영상을 생성할 수 있다.

액티브리타더부는 두 개의 필름에 구분되어 형성된 일측전극과 타측전극 사이에 형성된 액정층이 일측전극과 타측전극에 공급된 구동전압에 의하여 제1편광 상태와 제2편광 상태로 프레임마다 교번 구동할 수 있다.

액티브리타더부는 일측전극과 타측전극 중 하나에 제1구동전압이 공급되면 제1영상을 투과시키고, 제2구동전압이 공급되면 제2영상을 투과시킬 수 있다.

액티브리타더부는 제1필름과, 제1필름의 일면에 형성된 상기 일측전극과, 제1필름과 합착되는 제2필름과, 제2필름의 일면에 형성되고 일측전극과 마주보는 타측전극과, 제1필름과 제2필름 사이에 형성된 액정층과, 제2필름의 타면에 형성된 λ/4판을 포함하되, 일측전극과 타측전극 중 하나는 표시부의 스캔라인 방향으로 구분되도록 N개(N은 2 이상 정수)의 블록으로 분할될 수 있다.

N개(N은 2 이상 정수)의 블록의 개수는 표시부에 광을 제공하는 백라이트유닛의 광원 블록의 개수에 대응될 수 있다.

N개(N은 2 이상 정수)의 블록은 광원 블록의 스캔시간에 동기되어 구동될 수 있다.

광원 블록은 표시부의 스캔시간에 동기되어 제1블록부터 제M(M은 2 이상 정수)블록까지 순차적으로 스캔될 수 있다.

광원 블록은 표시부의 스캔시간에 동기되어 제1블록부터 제M(M은 2 이상 정수)블록까지 동일하게 스캔될 수 있다.

본 발명의 실시예는, 서로 다른 투과 특성을 갖는 편광안경들을 착용한 사용자들이 해상도의 저하 없이 각기 구분되는 두 개의 멀티영상을 동시에 감상할 수 있는 멀티영상표시장치를 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 두 개의 멀티영상을 감상할 때 느껴지는 크로스토크를 방지할 수 있는 멀티영상표시장치를 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 이차원 영상은 물론 통상의 편광안경을 착용함으로써 삼차원 영상을 감상할 수 있는 멀티영상표시장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티영상표시장치의 개략적인 구성도.
도 2는 서브 픽셀의 회로 구성 예시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브리타더부의 구성도.
도 4는 도 3에 도시된 액티브리타더부의 동작을 설명하기 위한 단면도.
도 5는 액티브리타더부의 블록에 인가되는 구동전압을 설명하기 위한 도면.
도 6은 제1실시예에 따른 백라이트유닛의 광원 블록과 액티브리타더부의 블록의 동기화 구동을 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 6에 설명된 동기화 구동에 의한 액티브리타더부의 편광 상태를 나타낸 도면.
도 8은 제2실시예에 따른 백라이트유닛의 광원 블록과 액티브리타더부의 블록의 동기화 구동을 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 8에 설명된 동기화 구동에 의한 액티브리타더부의 편광 상태를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 액티부리타더부의 구성도.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티영상표시장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 서브 픽셀의 회로 구성 예시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티영상표시장치에는 영상공급부(SBD), 타이밍제어부(TCN), 구동부(DRV), 표시부(PNL), 액티브리타더부(ARF), 액티브리타더 제어부(CON) 및 편광안경부(GLS1, GLS2)가 포함된다.

영상공급부(SBD)는 사용자의 선택에 따라 이차원 영상 데이터, 삼차원 영상 데이터 및 멀티영상 데이터 중 하나를 생성한다. 영상공급부(SBD)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블신호(DE) 및 메인 클럭(Main Clock) 등의 타이밍 신호와 영상 데이터를 타이밍제어부(TCN)에 공급한다. 영상공급부(SBD)는 유저 인터페이스를 통해 입력되는 사용자의 선택에 따라 이차원 모드, 삼차원 모드 및 멀티영상 모드 중 하나로 선택되어 이에 대응되는 영상 데이터를 생성하고 이를 타이밍제어부(TCN)에 공급한다. 유저 인터페이스는 OSD(On screen display), 리모콘(Remote controller), 키보드, 마우스 등의 사용자 입력 수단을 포함한다. 이하에서는 영상공급부(SBD)가 멀티영상 모드로 선택되어 멀티영상 데이터를 타이밍제어부(TCN)에 공급하는 것을 일례로 설명한다. 영상공급부(SBD)가 멀티영상 모드로 선택된 경우, 이는 프레임마다 서로 같거나 다른 영상으로 제1영상 데이터와 제2영상 데이터를 생성한다. 여기서, 서로 다른 영상이라 함은 동일한 화면을 표시하기 위한 영상이 아닌 예컨대, 사람(제1영상 데이터)과 동물(제2영상 데이터)과 같이 각기 다른 화면을 표시하기 위한 영상을 의미한다.

타이밍제어부(TCN)는 영상공급부(SBD)로부터 제1영상 데이터와 제2영상 데이터를 포함하는 멀티영상 데이터를 공급받는다. 타이밍제어부(TCN)는 120Hz 이상의 프레임 주파수로 제1영상 데이터와 제2영상 데이터를 구동부(DRV)에 교번하여 공급한다. 또한, 타이밍제어부(TCN)는 제1 및 제2영상 데이터에 대응되는 제어신호를 구동부(DRV)에 공급한다.

구동부(DRV)는 데이터라인들에 연결되어 데이터신호를 공급하는 데이터구동부와, 게이트라인들에 연결되어 게이트신호를 공급하는 게이트구동부를 포함한다. 구동부(DRV)에 포함된 데이터구동부는 타이밍제어부(TCN)의 제어하에 디지털 형태의 제1영상 및 제2영상 데이터를 아날로그 형태의 제1영상 및 제2영상 데이터로 변환하여 이를 데이터라인들에 공급한다. 또한, 구동부(DRV)에 포함된 게이트구동부는 타이밍제어부(TCN)의 제어하에 게이트라인들에 게이트신호를 순차적으로 공급한다.

표시부(PNL)는 구동부(DRV)로부터 게이트신호 및 데이터신호를 공급받고 이에 대응하여 제1영상 데이터와 제2영상 데이터를 프레임마다 교번하여 표시한다. 표시부(PNL)는 액정표시패널, 플라즈마표시패널, 유기발광표시패널 등으로 구성될 수 있으나 이하에서는 액정표시패널을 일례로 설명한다.

표시부(PNL)에는 백라이트유닛(BLU), 액정표시패널(LCD) 및 편광필름들(PL1, PL2)이 포함된다. 액정표시패널(LCD)은 구동부(DRV)로부터 게이트신호 및 데이터신호를 공급받고 이에 대응하여 제1영상 데이터와 제2영상 데이터를 프레임마다 교번하여 표시한다. 액정표시패널(LCD)에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor) 및 커패시터 등이 형성된 박막트랜지스터기판(이하, "TFT기판"이라 함)과 컬러필터 및 블랙매트릭스 등이 형성된 컬러필터기판이 포함된다. 액정표시패널(LCD)에는 TFT기판과 컬러필터기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 서브 픽셀(SP)이 매트릭스 형태로 형성된다. 서브 픽셀(SP)은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함한다.

서브 픽셀(SP)의 일반적인 회로 구성은 도 2와 같이 박막트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터(Cst) 및 액정층(Clc)이 포함된다. 박막트랜지스터(TFT)는 데이터신호가 공급되는 데이터라인(DL)에 소오스전극이 연결되고 게이트신호가 공급되는 게이트라인(GL)에 게이트전극이 연결된다. 그리고 스토리지 커패시터(Cst) 및 액정층(Clc)은 박막트랜지스터(TFT)의 드레인전극에 연결되며 이들은 공통전압배선(Vcom)을 통해 공급되는 공통전압을 공급받게 된다. 이와 같은 구성에 의해, 액정층(Clc)은 화소전극(1)에 공급된 데이터전압과 공통전극(2)에 공급된 공통전압의 차에 의해 구동을 하게 된다. 공통전극의 경우 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서는 컬러필터기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서는 화소전극(1)과 함께 TFT기판 상에 형성된다. 액정표시부의 액정모드는 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.

편광필름들(PL1, PL2)은 액정표시패널(LCD)에 입사되는 광과 출사되는 광을 편광하는 역할을 한다. 제1편광필름(PL1)은 액정표시패널(LCD)의 TFT기판에 부착되고 제2편광필름(PL2)은 액정표시패널(LCD)의 컬러필터기판에 부착된다.

백라이트유닛(BLU)은 영상공급부(SBD) 또는 타이밍제어부(TCN)의 제어하에 구동되어 액정표시패널(LCD)에 광을 제공한다. 백라이트유닛(BLU)은 광을 출사하는 광원, 광원으로부터 출사된 광을 액정표시패널(LCD) 방향으로 안내하는 도광판, 도광판으로부터 출사된 광을 확산 및 집광 등을 수행하는 광학부재 등을 포함한다. 백라이트유닛(BLU)의 광원은 제M(M은 2 이상 정수)개의 광원 블록으로 분할될 수 있고, 이는 액정표시패널(LCD)의 스캔시간에 동기되어 점등과 소등을 하게 된다. 백라이트유닛(BLU)은 엣지형, 듀얼형, 쿼드형 및 직하형 등으로 구성된다. 엣지형은 광원이 액정표시패널(LCD)의 일측에 배치된 형태이고, 듀얼형은 광원이 액정표시패널(LCD)의 양측에 대향 배치된 형태이고, 쿼드형은 광원이 액정표시패널(LCD)의 사방에 배치된 형태이며, 직하형은 광원이 액정표시패널(LCD)의 하부에 배치된 형태이다.

액티브리타더 제어부(CON)는 타이밍제어부(TCN) 또는 영상공급부(SBD) 등의 제어하에 액티브리타더부(ARF)의 편광 특성을 변경하는 역할을 한다. 액티브리타더 제어부(CON)는 백라이트유닛(BLU)의 스캔시간에 동기되어 액티브리타더부(ARF)의 편광 특성이 변경되도록 구동전압을 생성하고 이를 액티브리타더부(ARF)에 공급한다.

액티브리타더부(ARF)는 제1편광 상태와 제2편광 상태로 프레임마다 교번 구동하여 제1영상 데이터와 제2영상 데이터를 구분하여 투과시키는 역할을 한다. 액티브리타더부(ARF)는 액티브리타더 제어부(CON)로부터 공급된 구동전압에 따라 제1편광 상태와 제2편광 상태로 프레임마다 교번 구동한다. 그러므로, 제1영상 데이터는 제1프레임 동안 액티브리타더부(ARF)에 의해 모두 투과되고, 제2영상 데이터는 제2프레임 동안 액티브리타더부(ARF)에 의해 모두 투과되므로 해상도의 저하가 발생하지 않는다.

편광안경부(GLS1, GLS2)는 액티브리타더부(ARF)를 통해 투과된 제1영상 데이터와 제2영상 데이터를 각각 구분하여 투과시키는 역할을 한다. 편광안경부(GLS1, GLS2)에는 제1영상 데이터를 양안에 모두 투과시키는 제1편광안경(GLS1)과 제2영상 데이터를 양안에 모두 투과시키는 제2편광안경(GLS2)이 포함된다. 따라서, 제1편광안경(GLS1)은 제1편광(예컨대, 좌원편광) 기능만 갖는 좌안안경(LEFT) 및 우안안경(RIGHT)으로 구성되고, 제2편광안경(GLS2)은 제2편광(예컨대, 우원편광) 기능만 갖는 좌안안경(LEFT) 및 우안안경(RIGHT)으로 구성된다.

위와 같은 구조에 따라, 표시부(PNL)에 프레임마다 제1영상 데이터와 제2영상 데이터가 교번하여 표시되면 액티브리타더부(ARF)는 제1영상 데이터와 제2영상 데이터를 분리하여 출사시키게 된다. 그리고 제1편광안경(GLS1)을 착용한 제1사용자(USR1)는 제1영상만 감상하게 되고, 제2편광안경(GLS2)을 착용한 제2사용자(USR2)는 제2영상만 감상하게 된다.

한편, 표시부(PNL)가 이차원 영상 데이터를 표시하는 경우 제1 및 제2사용자(USR1, USR2)는 동일한 이차원 영상을 감상하게 된다. 그리고 표시부(PNL)가 삼차원 영상 데이터를 표시하는 경우 제1 및 제2사용자(USR1, USR2)는 제1 및 제2편광안경(GLS1, GLS2)과 다른 제3편광안경(미도시)을 착용함으로써 삼차원 영상을 감상하게 된다. 여기서, 제3편광안경은 좌안안경과 우안안경의 편광 기능이 다른 예컨대, 좌안안경은 좌원편광을 하고 우안안경은 우원편광을 하는 안경으로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 입체영상표시장치에 대해 더욱 자세히 설명한다.

<제1실시예>

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브리타더부의 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 액티브리타더부의 동작을 설명하기 위한 단면도이며, 도 5는 액티브리타더부의 블록에 인가되는 구동전압을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 액티브리타더부(ARF)에는 제1필름(151)과, 제1필름(151)의 일면에 형성된 일측전극(153)과, 제1필름(151)과 합착되는 제2필름(155)과, 제2필름(155)의 일면에 형성되고 일측전극(153)과 마주보는 타측전극(157)과, 제1필름(151)과 제2필름(155) 사이에 형성된 액정층(LC)과, 제2필름(155)의 타면에 형성된 λ/4판(QWP; Quater Wave Plate)이 포함된다.

액티브리타더부(ARF)는 제1필름(151)의 일면에 일측전극(153)을 형성하고, 제2필름(155)의 일면에 일측전극(153)과 마주보는 타측전극(157)을 형성하고, 제1필름(151)과 제2필름(155) 사이에 액정층(LC)을 형성하고 제1필름(151)과 제2필름(155)을 합착하고, 제2필름(155)의 타면에 λ/4판(QWP)을 부착함으로써 제작될 수 있다. 여기서, λ/4판(QWP)의 경우 제1필름(151)과 제2필름(155)을 합착하기 전에 제2필름(155)의 타면에 부착될 수도 있다. 이와 같이 액티브리타더부(ARF)가 제작되면, 제작된 액티브리타더부(ARF)를 표시부(PNL)의 표시면에 부착한다.

액티브리타더부(ARF)는 두 개의 제1 및 제2필름(151, 155)에 구분되어 형성된 일측전극(153)과 타측전극(157) 사이에 형성된 액정층(LC)이 일측전극(153)과 타측전극(157)에 공급된 구동전압에 의하여 프레임마다 제1편광 상태(예컨대 좌원편광)과 제2편광 상태(예컨대 우원편광)로 편광 특성이 변한다.

이와 같이 액티브리타더부(ARF)는 일측전극(153)과 타측전극(157)에 공급된 구동전압에 의하여 편광 특성이 변하게 된다. 액티브리타더부(ARF)에 포함된 액정층(LC)의 경우, 통상적으로 사용되는 액정물질, 강유전성 액정물질, 액정의 유동성을 이용한 고분자 등과 같이 전계의 방향에 따라 액정의 배열이 달라지는 물질로 전계 광학 효과가 큰 등방성 물질이면 가능하다.

액티브리타더부(ARF)의 타측전극(157)은 액정표시패널(LCD)의 스캔라인 방향으로 구분되도록 N개(N은 2 이상 정수)의 블록으로 분할된다. 이하, 제1실시예에서는 액티브리타더부(ARF)에 포함된 타측전극(157)이 5개의 블록(Block1 ~ Block5)으로 분할되어 5개의 타측전극(157a ~ 157e)으로 구성된 것을 일례로 설명한다.

액티브리타더부(ARF)는 도 4와 같이 일측전극(153)과 타측전극(157)에 공급된 구동전압에 의하여 프레임마다 제1편광 상태와 제2편광 상태로 편광 특성이 변한다. 더욱 상세히 설명하면, 액티브리타더부(ARF)는 일측전극(153)과 타측전극(157) 중 하나에 제1구동전압(V>0)이 공급되면 제1영상 데이터를 투과시키고, 제2구동전압(V<0)이 공급되면 제2영상 데이터를 투과시킨다. 달리 설명하면, 액티브리타더부(ARF)는 제1구동전압(V>0)이 공급되면 λ/2(Half Wave Plate; HWP)의 리타데이션(Retardation)이 발생하게 된다. 그리고, 액티브리타더부(ARF)는 제2구동전압(V<0)이 공급되면 리타데이션(Retardation)이 미발생하게 된다.

액티브리타더부(ARF)는 블록별 순차 구동이 수행되도록 5개의 블록(Block1 ~ Block5)으로 구분된다. 이 경우, 도 1에 도시된 액티브리타더 제어부(CON)에는 도 5와 같이 5개의 블록(Block1 ~ Block5)에 대응되는 출력 채널(출력1 ~ 출력5)을 갖는 먹스부(MUX)가 포함된다. 따라서, 액티브리타더부(ARF)는 액티브리타더 제어부(CON)의 먹스부(MUX)로부터 출력된 구동전압에 의하여 5개의 블록(Block1 ~ Block5)이 순차적으로 제1편광 상태와 제2편광 상태로 프레임마다 교번하여 변경된다.

이하, 액티브리타더부(ARF)의 구동 특성에 대해 설명한다.

도 6은 제1실시예에 따른 백라이트유닛의 광원 블록과 액티브리타더부의 블록의 동기화 구동을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6에 설명된 동기화 구동에 의한 액티브리타더부의 편광 상태를 나타낸 도면이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 액티브리타더부(ARF)에 분할된 제1 내지 제5블록(Block1 ~ Block5)은 백라이트유닛(BLU)의 제1 내지 제5광원 블록(Block1 ~ Block5)의 스캔시간에 블록 단위로 동기되어 순차적으로 구동된다. 이를 위해, 액티브리타더부(ARF)에 분할된 블록의 개수는 백라이트유닛(BLU)의 광원 블록의 개수(스캔되는 블록단위의 개수)에 대응된다. 여기서, 백라이트유닛(BLU)의 제1 내지 제5광원 블록(Block1 ~ Block5)에 포함되는 광원의 개수는 각각 I개(I는 2 이상 정수)로 구성된다.

이하, 백라이트유닛의 광원 블록과 액티브리타더부의 블록의 동기화 구동 및 액티브리타더부의 편광 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1영상 데이터(first Image)가 표시되는 제1프레임(1 Frame) 동안 백라이트유닛(BLU)의 제1광원 블록(Block1)이 스캔되어 턴온되면 이와 동기되어 액티브리타더부(ARF)의 제1블록(Block1) 또한 스캔되어 제1영상 데이터(first Image)를 투과시키도록 편광 특성이 변한다. 이후, 액티브리타더부(ARF)의 제2 내지 제5블록(Block2 ~ Block5)은 백라이트유닛(BLU)의 제2 내지 제5광원 블록(Block2 ~ Block5)의 스캔시간에 각각 동기되어 순차적으로 제1영상 데이터(first Image)를 투과시키도록 편광 특성이 변한다.

다음, 제2영상 데이터(second Image)가 표시되는 제2프레임(2 Frame) 동안 백라이트유닛(BLU)의 제1광원 블록(Block1)이 스캔되어 턴온되면 이와 동기되어 액티브리타더부(ARF)의 제1블록(Block1) 또한 스캔되어 제2영상 데이터(second Image)를 투과시키도록 편광 특성이 변한다. 이후, 액티브리타더부(ARF)의 제2 내지 제5블록(Block2 ~ Block5)은 백라이트유닛(BLU)의 제2 내지 제5광원 블록(Block2 ~ Block5)의 스캔시간에 각각 동기되어 순차적으로 제2영상 데이터(second Image)를 투과시키도록 편광 특성이 변한다.

앞서 설명한 바와 같이, 액티브리타더부(ARF)에 분할된 제1 내지 제5블록들(Block1 ~ Block5)과 백라이트유닛(BLU)의 제1 내지 제5광원 블록들(Block1 ~ Block5)은 블록 단위로 동기되어 순차적으로 차례차례 구동하며 편광 상태가 변하게 된다.

이와 같은 방식으로 멀티영상표시장치가 구동하면, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 제1편광안경(GLS1)을 착용한 제1사용자(USR1)는 제1영상 데이터(first Image)에 의해 구현된 제1영상(예컨대 제S채널을 통해 방송되는 다큐멘터리 등)을 감상하게 되고, 제2편광안경(GLS2)을 착용한 제2사용자(USR2)는 제2영상 데이터(second Image)에 의해 구현된 제2영상(예컨대 제K채널을 통해 방송되는 뉴스 등)을 감상하게 된다.

<제2실시예>

도 8은 제2실시예에 따른 백라이트유닛의 광원 블록과 액티브리타더부의 블록의 동기화 구동을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 8에 설명된 동기화 구동에 의한 액티브리타더부의 편광 상태를 나타낸 도면이다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 액티브리타더부(ARF)에 분할된 제1 내지 제5블록(Block1 ~ Block5)은 백라이트유닛(BLU)의 제1 내지 제5광원 블록(Block1 ~ Block5)의 스캔시간에 블록 단위로 동기되어 동일하게 구동된다. 이를 위해, 액티브리타더부(ARF)에 분할된 블록의 개수는 백라이트유닛(BLU)의 광원 블록의 개수(스캔되는 블록단위의 개수)에 대응된다. 여기서, 백라이트유닛(BLU)의 제1 내지 제5광원 블록(Block1 ~ Block5)에 포함되는 광원의 개수는 각각 I개(I는 2 이상 정수)로 구성된다.

먼저, 제1영상 데이터(first Image)가 표시되는 제1프레임(1 Frame) 동안 백라이트유닛(BLU)의 제1 내지 제5광원 블록(Block1 ~ Block5)이 스캔되어 모두 턴온되면 이와 동기되어 액티브리타더부(ARF)의 제1 내지 제5블록(Block1 ~ Block5) 또한 스캔되어 제1영상 데이터(first Image)를 투과시키도록 모두 편광 특성이 변한다.

다음, 제2영상 데이터(second Image)가 표시되는 제2프레임(2 Frame) 동안 백라이트유닛(BLU)의 제1 내지 제5광원 블록(Block1 ~ Block5)이 스캔되어 모두 턴온되면 이와 동기되어 액티브리타더부(ARF)의 제1 내지 제5블록(Block1 ~ Block5) 또한 스캔되어 제2영상 데이터(second Image)를 투과시키도록 모두 편광 특성이 변한다.

앞서 설명한 바와 같이, 액티브리타더부(ARF)에 분할된 제1 내지 제5블록들(Block1 ~ Block5)과 백라이트유닛(BLU)의 제1 내지 제5광원 블록들(Block1 ~ Block5)은 블록 단위로 동기되어 동일한 시간에 한꺼번에 모두 구동하며 편광 상태가 변하게 된다.

<제3실시예>

도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 액티부리타더부의 구성도이다.

도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 액티브리타더부(ARF)에는 제1필름(151)과, 제1필름(151)의 일면에 형성된 일측전극(153)과, 제1필름(151)과 합착되는 제2필름(155)과, 제2필름(155)의 일면에 형성되고 일측전극(153)과 마주보는 타측전극(157)과, 제1필름(151)과 제2필름(155) 사이에 형성된 액정층(LC)과, 제2필름(155)의 타면에 형성된 λ/4판(QWP)이 포함된다.

액티브리타더부(ARF)는 두 개의 제1 및 제2필름(151, 155)에 구분되어 형성된 일측전극(153)과 타측전극(157) 사이에 형성된 액정층(LC)이 일측전극(153)과 타측전극(157)에 공급된 구동전압에 의하여 프레임마다 제1편광 상태와 제2편광 상태로 편광 특성이 변한다. 여기서, 액티브리타더부(ARF)의 타측전극(157)은 표시부(PNL)의 스캔라인 방향으로 구분되도록 N개(N은 2 이상 정수)의 블록으로 분할된다. 제3실시예에서는 5개의 블록(Block1 ~ Block5)으로 분할된 것을 일례로 한다.

액티브리타더부(ARF)는 일측전극(153)과 타측전극(157) 중 하나에 제1구동전압(V>0)이 공급되면 제1영상 데이터를 투과시키고, 제2구동전압(V<0)이 공급되면 제2영상 데이터를 투과시킨다.

액티브리타더부(ARF)는 블록별 순차 구동이 수행되도록 5개의 블록(Block1 ~ Block5)으로 구분된다. 그리고, 5개의 블록(Block1 ~ Block5)은 해당 라인에서 적어도 두 개의 서브 블록(Bloack1a ~ Bloack5b)으로 분할된다. 따라서, 제1블록(Block1)은 제1a서브블록(Block1a)과 제1b서브블록(Block1b)과 같은 형태로 분할된다. 제3실시에에서는 제1 내지 제5블록(Block1 ~ Block5)이 두 개의 서브블록(Block1a ~ Block5b)으로 구분된 것을 일례로 하였으나, 이는 J개(J는 2 이상 정수)의 서브 블록으로 분할될 수도 있다.

제3실시예와 같이 액티브리타더부(ARF)에 포함된 하나의 블록이 J개의 서브 블록으로 분할된 형태는 직하형의 백라이트유닛(BLU)을 사용할 때 적용될 수 있다. 이 경우, J개의 서브 블록의 개수는 백라이트유닛(BLU)의 광원 블록의 개수에 대응되거나 백라이트유닛(BLU)의 광원 블록의 개수보다 적을 수 있다. (서브 블록의 개수와 광원 블록의 개수에 대한 비율을 조절함으로써 가능)

제3실시예에 따른 액티브리타더부(ARF)는 위와 같이 하나의 블록이 J개의 서브 블록으로 분할되는 것을 제외하고 제1 및 제2실시예와 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위해 이하 생략한다.

앞서 설명한 바와 같은 구성 및 동작 특성에 의해, 본 발명에 따른 액티브리타더형 멀티영상표시장치는 공간 분할 방식으로 영상을 분리하는 패턴드리타더형 멀티영상표시장치 대비 해상도를 향상시킬 수 있다. 그 이유는 패턴드리타더형 멀티영상표시장치는 패턴드리타더에 의해 화면이 1/2만 투과되기 때문이다.

또한, 본 발명에 따른 액티브리타더형 멀티영상표시장치는 시분할 방식으로 영상을 분리하는 셔터글라스형 멀티영상표시장치 대비 크로스토크를 저감할 수 있다. 그 이유는 셔터글라스형 멀티영상표시장치는 셔터안경과 표시부의 동기화시 수신지역(거리에 따른 동기화 문제 등)에 따른 크로스토크가 발생하기 때문이다.

이상 본 발명의 실시예는 서로 다른 투과 특성을 갖는 편광안경들을 착용한 사용자들이 해상도의 저하 없이 각기 구분되는 두 개의 멀티영상을 동시에 감상할 수 있는 멀티영상표시장치를 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 두 개의 멀티영상을 감상할 때 느껴지는 크로스토크를 방지할 수 있는 멀티영상표시장치를 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 이차원 영상은 물론 통상의 편광안경을 착용함으로써 삼차원 영상을 감상할 수 있는 멀티영상표시장치를 제공하는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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.

SBD: 영상공급부 TCN: 타이밍제어부
DRV: 구동부 PNL: 표시부
ARF: 액티브리타더부 CON: 액티브리타더 제어부
GLS1, GLS2: 편광안경부 153: 일측전극
157: 타측전극
first Image: 제1영상 데이터 second Image: 제2영상 데이터

Claims

제1영상과 제2영상을 생성하는 영상공급부;
상기 영상공급부로부터 공급된 상기 제1영상과 상기 제2영상을 제어하여 프레임마다 교번하여 출력하는 타이밍제어부;
상기 타이밍제어부의 제어하에 상기 제1영상과 상기 제2영상을 출력하는 데이터구동부;
상기 데이터구동부로부터 공급된 상기 제1영상과 상기 제2영상을 프레임마다 교번하여 표시하는 표시부;
상기 표시부 상에 위치하며 외부로부터 공급된 구동전압에 따라 제1편광 상태와 제2편광 상태로 프레임마다 교번 구동하여 상기 제1영상과 상기 제2영상을 구분하여 투과시키는 액티브리타더부; 및
상기 액티브리타더부를 통해 투과된 제1영상을 양안에 모두 투과시키는 제1편광안경과 상기 제2영상을 양안에 모두 투과시키는 제2편광안경을 포함하는 편광안경부를 포함하는 멀티영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1편광안경은 제1편광 기능만 갖는 좌안안경 및 우안안경으로 구성되고, 제2편광안경은 제2편광 기능만 갖는 좌안안경 및 우안안경으로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 영상공급부는 프레임마다 서로 같거나 다른 영상으로 상기 제1영상과 상기 제2영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 액티브리타더부는
두 개의 필름에 구분되어 형성된 일측전극과 타측전극 사이에 형성된 액정층이 상기 일측전극과 상기 타측전극에 공급된 상기 구동전압에 의하여 상기 제1편광 상태와 상기 제2편광 상태로 프레임마다 교번 구동하는 것을 특징으로 하는 멀티영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 액티브리타더부는
상기 일측전극과 상기 타측전극 중 하나에 제1구동전압이 공급되면 상기 제1영상을 투과시키고, 제2구동전압이 공급되면 상기 제2영상을 투과시키는 것을 특징으로 하는 멀티영상표시장치.
제1항에 있어서,
상기 액티브리타더부는
제1필름과,
상기 제1필름의 일면에 형성된 상기 일측전극과,
상기 제1필름과 합착되는 제2필름과,
상기 제2필름의 일면에 형성되고 상기 일측전극과 마주보는 타측전극과,
상기 제1필름과 상기 제2필름 사이에 형성된 액정층과,
상기 제2필름의 타면에 형성된 λ/4판을 포함하되,
상기 일측전극과 상기 타측전극 중 하나는 상기 표시부의 스캔라인 방향으로 구분되도록 N개(N은 2 이상 정수)의 블록으로 분할된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 멀티영상표시장치.
제6항에 있어서,
상기 N개(N은 2 이상 정수)의 블록의 개수는
상기 표시부에 광을 제공하는 백라이트유닛의 광원 블록의 개수에 대응되는 것을 특징으로 하는 멀티영상표시장치.
제7항에 있어서,
상기 N개(N은 2 이상 정수)의 블록은
상기 광원 블록의 스캔시간에 동기되어 구동되는 것을 특징으로 하는 멀티영상표시장치.
제7항에 있어서,
상기 광원 블록은
상기 표시부의 스캔시간에 동기되어 제1블록부터 제M(M은 2 이상 정수)블록까지 순차적으로 스캔되는 것을 특징으로 하는 멀티영상표시장치.
제7항에 있어서,
상기 광원 블록은
상기 표시부의 스캔시간에 동기되어 제1블록부터 제M(M은 2 이상 정수)블록까지 동일하게 스캔되는 것을 특징으로 하는 멀티영상표시장치.