KR20130107910A - 입체 영상 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 입체 영상 표시장치는 다수의 픽셀들이 형성된 픽셀 어레이를 포함하여 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널로부터의 빛을 제1 편광과 제2 편광의 빛들로 분할하는 패턴드 리타더를 구비하고; 상기 픽셀들 각각은, 제1 TFT를 통해 데이터라인에 연결된 제1 화소전극과, 공통전압이 공급되는 제1 공통전극과, 상기 공통전압을 공급하기 위한 공통전압 공급라인과 상기 제1 화소전극 사이에 접속된 제1 스토리지 커패시터를 포함한 메인 표시부와; 제2 TFT를 통해 상기 데이터라인에 연결된 제2 화소전극과, 상기 공통전압이 공급되는 제2 공통전극과, 리셋 제어전압을 공급하기 위한 리셋 제어라인과 상기 제2 화소전극 사이에 접속된 제2 스토리지 커패시터를 포함한 보조 표시부를 포함하고; 상기 제1 TFT와 상기 제2 TFT는 게이트 하이전압과 게이트 로우전압 사이에서 스윙되는 동일한 스캔펄스에 의해 동작되며; 상기 리셋 제어전압은, 상기 2D 영상 구현시 직류 형태를 띠는 제1 리셋 제어전압으로 상기 리셋 제어라인에 공급되고, 상기 3D 영상 구현시 교류 형태를 띠는 제2 리셋 제어전압으로 상기 리셋 제어라인에 공급된다.

Description

입체 영상 표시장치{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY}

본 발명은 2차원 평면 영상(이하, '2D 영상')과 3차원 입체 영상(이하, '3D 영상')을 선택적으로 구현할 수 있는 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.

다양한 콘텐츠 개발 및 회로 기술 발전에 힘입어 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 구현할 수 있는 입체 영상 표시장치가 개발 및 시판되고 있다. 입체 영상 표시장치의 3D 영상 구현 방법은 크게 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. 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 베리어 등의 광학판을 표시 화면의 앞에 또는 뒤에 설치하는 방식이다. 안경방식은 표시패널에 편광 방향이 서로 다른 좌우 시차 영상을 표시하고, 편광 안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다.

편광 안경방식에서는 표시패널에 패턴드 리타더(Patterned retarder)와 같은 편광 분리 소자를 합착된다. 패턴드 리타더는 표시패널에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상의 편광을 분리한다. 시청자는 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상을 감상할 때 편광 안경을 착용하여 편광 안경의 좌안 필터를 통해 좌안 영상의 편광을 보게 되고, 편광 안경의 우안 필터를 통해 우안 영상의 편광을 보게 되므로 입체감을 느낄 수 있다.

기존의 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 표시패널은 액정표시패널로 적용될 수 있다. 액정표시패널의 상부 유리기판 두께와 상부 편광필름의 두께로 인하여 액정표시패널의 픽셀 어레이와 패턴드 리타더 간의 시차(parallax)에 의해 상하 시야각이 나쁘다.

도 1을 참조하면, 액정표시패널은 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)가 형성된 상부 유리기판(G2), TFT(Thin Film Transistor) 어레이가 형성된 하부 유리기판(G1), 상부 유리기판(G2) 상에 접착된 상부 편광필름 등을 포함한다. 액정표시패널의 상부 편광필름에는 패턴드 리타더가 접착된다. 패턴드 리타더는 액정표시패널의 픽셀 어레이에서 기수 번째 수평 픽셀라인과 대향하는 제1 패턴(P1)과, 액정표시패널의 픽셀 어레이에서 우수 번째 수평 픽셀라인과 대향하는 제2 패턴(P2)을 포함한다. 제1 패턴(P1)과 제2 패턴(P2)의 광축은 서로 직교한다. 액정표시패널의 픽셀 어레이에서 기수 번째 수평 픽셀라인은 좌안 영상(L)을 표시할 수 있고 우수 번째 수평 픽셀라인은 우안 영상(R)을 표시할 수 있다. 이 경우에, 픽셀 어레이의 기수 번째 수평 픽셀라인에 표시된 좌안 영상의 빛이 상부 편광필름을 통해 선편광으로 제1 패턴(P1)에 입사되고, 픽셀 어레이의 우수 번째 수평 픽셀라인에 표시된 우안 영상의 빛이 상부 편광필름을 통해 선편광으로 제2 패턴(P2)에 입사된다. 제1 패턴(P1)은 점선으로 표시된 정면 시야각에서 상부 편광필름을 통해 입사되는 선편광의 위상을 1/4 파장 만큼 지연시켜 좌안 영상의 빛을 좌원편광으로 통과시킨다. 제2 패턴(P2)은 점선으로 표시된 정면 시야각에서 상부 편광필름을 통과한 선편광의 위상을 3/4 파장 만큼 지연시켜 우안 영상의 빛을 우원편광으로 통과시킨다. 편광 안경(PG)의 좌안 필터는 좌원 편광만을 통과시키고, 우안 필터는 우원 편광만을 통과시킨다. 시청자가 편광 안경(PG)을 착용하면, 시청자의 좌안에 좌안 영상이 표시되는 픽셀 어레이의 기수 번째 수평 픽셀라인들의 화소들만 보이고 시청자의 우안에 우안 영상이 표시되는 픽셀 어레이의 우수 번째 수평 픽셀라인들의 화소들만 보인다. 따라서, 도 1에서 점선으로 표시한 정면 시야각에서 시청자는 3D 크로스토크(crosstalk) 없는 3D 영상을 감상할 수 있다.

반면, 시청자가 액정표시패널의 정면보다 높거나 낮은 상하 시야각에서 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에 표시된 입체 영상을 감상하면 단안(좌안 또는 우안)으로 볼 때 좌안 및 우안 영상이 겹쳐 보이는 3D 크로스토크를 느낄 수 있다. 도 1에서 실선으로 표시된 상하 시야각에서 픽셀 어레이의 기수 번째 수평 픽셀라인에 표시된 좌안 영상의 빛이 상부 편광필름을 통해 선편광으로 제1 패턴(P1)에 입사되고 그 일부가 제2 패턴(P2)에 입사된다. 또한, 픽셀 어레이의 우수 번째 수평 픽셀라인에 표시된 우안 영상의 빛이 상부 편광필름을 통해 선편광으로 제2 패턴(P2)에 입사되고 그 중 일부가 제1 패턴(P1)에 입사될 수 있다. 제2 패턴(P2)을 통해 출사되는 좌안 영상의 광, 또는 제1 패턴(P1)을 통해 출사되는 우안 영상의 광은 원하지 않는 누설광이 된다. 이 경우, 시청자는 상하 시야각(vertical viewing angle)에서 편광 안경(PG)을 통해 좌안과 우안 각각에서 좌안 영상이 표시되는 픽셀 어레이의 기수 번째 수평 픽셀라인들의 화소들과 함께, 우안 영상이 표시되는 픽셀 어레이의 우수 번째 수평 픽셀라인들의 화소들을 보게 된다. 따라서, 시청자가 상하 시야각에서 편광 안경 방식의 영상표시장치에 표시된 3D 영상을 감상하면 단안(좌안 또는 우안)으로 볼 때 좌안 및 우안 영상이 겹쳐 보이는 3D 크로스토크를 느끼게 된다.

이러한 상하 시야각의 3D 크로스토크 문제를 해결하기 위하여, 일본 공개특허공보 제2002-185983호 등에서는 입체 영상 표시장치의 패턴드 리타더에 블랙 스트라이프를 형성하는 방법을 제안한 바 있다. 이와 다른 방법으로, 액정표시패널에 형성된 블랙 매트릭스의 폭을 증가시킬 수도 있다. 그런데, 패턴드 리타더에 블랙 스트라이프를 형성하면 2D 영상 및 3D 영상에서 휘도가 저하될 뿐만 아니라 블랙 매트릭스와 블랙 스트라이프의 상호 작용으로 인하여 모아레(Moire)를 유발할 수 있다. 블랙 매트릭스의 폭을 증가시키는 방법은 개구율을 떨어 뜨려 2D 영상 및 3D 영상에서 휘도를 저하시킨다.

본원 출원인은 일본 공개특허공보 제2002-185983호에 개시된 입체 영상 표시장치의 문제점들을 해결하기 위하여, 표시패널의 픽셀들 각각을 2 개로 분할하고 그 중 어느 하나를 스위쳐블 블랙 스트라이프(Switchable Black Stripe)로 제어하는 기술을 대한민국 특허출원 제10-2009-0033534호(2009. 04. 17), 미합중국 특허 출원 12/536,031(2009. 08. 05.) 등에서 제안한 바 있다. 본원 출원인에 의해 제안된 입체 영상 표시장치는 도 2와 같이 픽셀들 각각을 2 분할하고 2D 모드에서 분할된 픽셀들 각각에 2D 영상을 기입하여 2D 영상의 휘도 저하를 방지할 수 있고, 3D 모드에서 분할된 픽셀들 중 어느 하나에 3D 영상(L 또는 R)을, 나머지 하나에 블랙 영상(B)을 기입하여 3D 영상에서 누설광을 차단함으로써 상하 시야각을 확대할 수 있다. 다만, 이 스위쳐블 블랙 스트라이프 기술에 의하는 경우, 픽셀들 각각을 2분할 구동시키기 위한 픽셀 및 신호라인 구성이 복잡해지기 때문에 고정세, 고해상도 모델에 적용하기 어려운 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 스위쳐블 블랙 스트라이프 기술을 통해 픽셀들 각각을 2분할 구동시키되, 픽셀 및 신호라인 구성을 간소화하면서도 2D 영상의 휘도와 3D 영상의 상하 시야각을 향상시킬 수 있도록 한 입체 영상 표시장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 다수의 픽셀들이 형성된 픽셀 어레이를 포함하여 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널로부터의 빛을 제1 편광과 제2 편광의 빛들로 분할하는 패턴드 리타더를 구비하고; 상기 픽셀들 각각은, 제1 TFT를 통해 데이터라인에 연결된 제1 화소전극과, 공통전압이 공급되는 제1 공통전극과, 상기 공통전압을 공급하기 위한 공통전압 공급라인과 상기 제1 화소전극 사이에 접속된 제1 스토리지 커패시터를 포함한 메인 표시부와; 제2 TFT를 통해 상기 데이터라인에 연결된 제2 화소전극과, 상기 공통전압이 공급되는 제2 공통전극과, 리셋 제어전압을 공급하기 위한 리셋 제어라인과 상기 제2 화소전극 사이에 접속된 제2 스토리지 커패시터를 포함한 보조 표시부를 포함하고; 상기 제1 TFT와 상기 제2 TFT는 게이트 하이전압과 게이트 로우전압 사이에서 스윙되는 동일한 스캔펄스에 의해 동작되며; 상기 리셋 제어전압은, 상기 2D 영상 구현시 직류 형태를 띠는 제1 리셋 제어전압으로 상기 리셋 제어라인에 공급되고, 상기 3D 영상 구현시 교류 형태를 띠는 제2 리셋 제어전압으로 상기 리셋 제어라인에 공급된다.

상기 제1 리셋 제어전압은 상기 공통전압으로 선택되고;

상기 제2 리셋 제어전압은 제1 레벨과 이보다 낮은 제2 레벨 사이에서 스윙하는 리셋 교류전압으로 선택되며; 상기 제1 레벨과 제2 레벨은 상기 스캔펄스의 게이트 로우전압보다 낮다.

상기 픽셀 어레이의 각 수평 픽셀라인들에서 상기 리셋 교류전압의 폴링 타이밍은, 홀딩 시작을 지시하는 상기 스캔펄스의 폴링 타이밍보다 소정 시간만큼 늦다.

상기 리셋 교류전압이 상기 제2 레벨로 유지될 때마다 상기 제2 화소전극에 홀딩되어 있는 화소전압은 점차적으로 기준 전압으로 리셋되고; 상기 기준 전압은 상기 스캔펄스의 게이트 로우전압에 상기 제2 TFT의 문턱전압의 합산값으로 선택된다.

상기 리셋 제어라인은 다수의 오드 리셋 제어라인들과 다수의 이븐 리셋 제어라인들을 포함하고; 오드 및 이븐 리셋 제어라인들은 전기적으로 서로 분리된다.

상기 오드 리셋 제어라인들에는 공통으로 오드 리셋 교류전압이 공급되고, 상기 이븐 리셋 제어라인들에는 공통으로 이븐 리셋 교류전압이 공급되며; 상기 오드 리셋 교류전압과 상기 이븐 리셋 교류전압은 위상이 서로 다르다.

상기 오드 리셋 교류전압과 상기 이븐 리셋 교류전압은 서로 역위상이다.

상기 오드 리셋 제어라인들은 상기 픽셀 어레이의 기수번째 수평 픽셀라인들에 배치되고; 상기 이븐 리셋 제어라인들은 상기 픽셀 어레이의 우수번째 수평 픽셀라인들에 배치되며; 상기 오드 리셋 교류전압과 상기 이븐 리셋 교류전압은 2 수평기간을 주기로 반복된다.

상기 오드 리셋 제어라인들은 상기 픽셀 어레이의 기수번째 수평 픽셀블록들에 배치되고; 상기 이븐 리셋 제어라인들은 상기 픽셀 어레이의 우수번째 수평 픽셀블록들에 배치되며; 하나의 수평 픽셀블록에는 적어도 2 이상의 수평 픽셀라인들이 포함된다.

상기 오드 리셋 교류전압과 상기 이븐 리셋 교류전압은 k(k는 2보다 큰 자연수) 수평기간을 주기로 반복된다.

상기 제1 및 제2 화소전극은 제1 기판에 형성되고; 상기 제1 및 제2 공통전극은 제2 기판에 형성된다.

상기 픽셀들 각각의 액정들은 노멀리 화이트 모드로 구동된다.

본 발명에 따른 입체 영상 표시장치는 2D 구동시 리셋 제어라인에 공통전압을 인가하여 보조 표시부에 메인 표시부와 동일한 2D 영상을 표시한다. 반면, 본 발명에 따른 입체 영상 표시장치는 3D 구동시 리셋 제어라인에 방전 교류전압을 인가하여 보조 표시부의 충전 전압을 슬라이트 온 리셋시킴으로써 보조 표시부를 블랙 스트라이프로 기능시켜, 메인 표시부에는 3D 영상을 표시하고 보조 표시부에는 블랙 영상을 표시한다.

본 발명은 스위쳐블 블랙 스트라이프 기술을 통해 픽셀들 각각을 2분할 구동시키되, 픽셀 및 신호라인 구성을 간소화하면서도 2D 영상의 휘도와 3D 영상의 상하 시야각을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따르면, 픽셀들 각각을 2분할 구동시키기 위한 픽셀 및 신호라인 구성이 간소해지기 때문에, 고정세, 고해상도 모델로의 적용이 용이해 진다.

도 1은 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 3D 크로스토크가 나타나는 상하 시야각을 보여주는 도면.
도 2는 3D 크로스토크를 줄이기 위한 기존의 스위쳐블 블랙 스트라이프 기술을 보여주는 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 편광 안경방식의 입체 영상 표시장치를 보여주는 도면들.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 표시패널의 세부 구성을 보여주는 도면.
도 6은 도 4에 도시된 픽셀의 등가회로를 보여주는 도면.
도 7은 구동 모드에 따라 다르게 발생되는 리셋 제어전압을 보여주는 도면.
도 8은 한 프레임 내에서 데이터전압의 충전 시점과, 그 충전 전압에 대한 홀딩 기간을 보여주는 도면.
도 9는 2D 모드 및 3D 모드에서 픽셀에 표시되는 영상을 보여주는 도면.
도 10은 2D 모드에서 픽셀의 구동 파형을 보여주는 도면.
도 11은 2D 모드에서 픽셀의 구동 파형을 보여주는 도면.
도 12는 노멀리 화이트 모드에서의 전압-투과율 특성곡선을 보여주는 도면.
도 13 및 도 14는 3D 모드에서 오드 리셋 제어라인과 이븐 리셋 제어라인에 서로 다른 위상의 리셋 교류전압이 인가되는 일 예를 보여주는 도면.
도 15는 도 14를 위한 스캔펄스와 리셋 교류전압의 인가 타이밍을 보여주는 도면.
도 16은 3D 모드에서 오드 리셋 제어라인과 이븐 리셋 제어라인에 서로 다른 위상의 리셋 교류전압이 인가되는 다른 예를 보여주는 도면.
도 17은 도 16을 위한 스캔펄스와 리셋 교류전압의 인가 타이밍을 보여주는 도면.
도 18 내지 도 19b는 3D 모드에서 리셋 교류전압을 인가하여 보조 표시부를 블랙 스트라이프로 기능시키는 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면들.
도 20은 도 4에 도시된 제어전압 발생회로의 세부 구성을 보여주는 도면.

이하, 도 3 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 편광 안경방식의 입체 영상 표시장치를 보여준다. 도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 표시패널의 세부 구성을 보여준다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 이 입체 영상 표시장치는 표시소자(10), 패턴드 리타더(20), 콘트롤러(30), 패널 구동회로(40) 및 편광 안경(50)을 구비한다.

표시소자(10)는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 및 무기 전계발광소자와 유기발광다이오드소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함한 전계발광소자(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자로 구현될 수 있다. 이하에서, 표시소자(10)를 액정표시소자를 중심으로 설명한다.

표시소자(10)는 표시패널(11)과, 상부 편광필름(Polarizer)(11a)과, 하부 편광필름(11b)을 포함한다.

표시패널(11)은 2D 모드에서 2D 영상을 표시하고, 3D 모드에서 3D 영상을 표시한다. 표시패널(11)은 두 장의 유리기판들(G1,G2)과 이들 사이에 형성된 액정층(LC)을 포함한다. 표시패널(11)의 하부 유리기판(G1)에는 다수의 데이터라인들(DL), 이 데이터라인들(DL)과 각각 교차되는 다수의 게이트라인들(GL), 공통전압(Vcom)이 인가되는 공통전압 공급라인, 리셋 제어전압이 인가되는 리셋 제어라인등이 형성된다. 리셋 제어라인에 인가되는 리셋 제어전압은, 2D 모드에서 직류 형태를 띠는 제1 리셋 제어전압과, 3D 모드에서 교류 형태를 띠는 제2 리셋 제어전압을 포함한다. 제1 리셋 제어전압은 공통전압(Vcom)으로 선택되고, 제2 리셋 제어전압은 리셋 교류전압(V3D)으로 선택된다. 표시패널(11)의 하부 유리기판(G1)에는, 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차부마다 TFT(Thin Film Transistor), 액정셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 각 화소전극(Ep), 및 화소전극(Ep)에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등이 형성된다.

표시패널(11)의 상부 유리기판(G2)에는 컬러필터 어레이(Color Filter Array)가 형성된다. 컬러필터 어레이는 블랙매트릭스, 컬러필터(CF) 등을 포함한다. 상부 유리기판(G2)에는 상부 편광필름(11a)이 부착되고 하부 유리기판(G1)에는 하부 편광필름(11b)이 부착되며, 액정층(LC)과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 유리기판들(G1,G2) 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다.

공통전압(Vcom)이 공급되는 공통전극(Ec)은 상부 유리기판(G2) 상에 형성된다. 공통전극(Ec)은 하부 유리기판(G1)에 형성된 공통전압 공급라인에 전기적으로 접촉되어, 공통전압 공급라인으로부터 공통전압(Vcom)을 공급받는다. 공통전극(Ec)과 화소전극(Ep) 사이에는 수직 전계가 형성되고, 이 수직 전계에 의해 액정셀의 투과율이 결정된다. 액정셀은 화소전극(Ep)에 인가되는 데이터전압과 공통전극(Ec)에 인가되는 공통전압(Vcom) 간 전위차가 클수록 투과율 또는 계조가 낮아지는 노멀리 화이트 모드(Normally White Mode)로 구동된다.

이러한 본 발명의 표시소자(10)는 투과형 표시소자, 반투과형 표시소자, 반사형 표시소자 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 표시소자와 반투과형 표시소자에서는 백라이트 유닛(12)이 필요하다. 백라이트 유닛(12)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.

신호라인들(DL,GL)의 교차 구조에 의해 표시패널(11)에는 다수의 단위 픽셀들을 포함한 픽셀 어레이가 형성된다. 단위 픽셀들은 각각 적색(R) 구현을 위한 제1 픽셀(PIX), 녹색(G) 구현을 위한 제2 픽셀(PIX) 및 청색(B) 구현을 제3 픽셀(PIX)을 포함한다. 픽셀들(PIX) 각각은 메인 표시부와 보조 표시부로 2분할된다. 2D 모드에서 메인 표시부와 보조 표시부는 동일한 2D 영상을 표시한다. 2D 모드에서, 보조 표시부는 메인 표시부와 동일한 데이터전압을 충전한 후, 제1 리셋 제어전압(즉, 공통전압(Vcom))에 의해 이 데이터전압을 유지한다. 3D 모드에서 메인 표시부는 3D 영상을 표시하고 보조 표시부는 블랙 영상을 표시한다. 3D 모드에서, 보조 표시부는 메인 표시부와 동일한 데이터전압을 충전한 후, 제2 리셋 제어전압(즉, 리셋 교류전압(V3D))에 의해 소정 기간 내에 이 충전 전압을 블랙 레벨로 리셋 시킴으로써 블랙 영상을 구현한다. 보조 표시부는 3D 모드에서만 블랙 영상을 표시하도록 스위쳐블 블랙 스트라이프로 기능한다.

패턴드 리타더(20)는 표시패널(11)의 상부 편광필름(11a)에 부착된다. 패턴드 리타더(20)의 기수 라인들에는 제1 패턴(22)이 형성되고, 패턴드 리타더(20)의 우수 라인들에는 제2 패턴(24)이 형성된다. 제1 패턴(22)의 광흡수축과 제2 패턴(24)의 광흡수축은 서로 직교한다. 제1 패턴(22)은 픽셀 어레이의 기수번째 수평 픽셀라인과 대향하고, 제2 패턴(24)은 픽셀 어레이의 우수번째 수평 픽셀라인과 대향한다. 제1 패턴(22)은 상부 편광필름(11a)을 통해 입사되는 선편광의 위상을 1/4 파장만큼 지연시켜 제1 편광(예컨대, 좌원편광)으로 통과시킨다. 제2 패턴(24)는 상부 편광필름(11a)을 통해 입사되는 선편광의 위상을 3/4 파장만큼 지연시켜 제2 편광(예컨대, 우원편광)으로 통과시킨다.

콘트롤러(30)는 모드 선택신호(SEL)에 따라 2D 모드 또는 3D 모드로 패널 구동회로(40)의 동작을 제어한다. 콘트롤러(30)는 터치 스크린, 온 스크린 디스플레이(On screen display, OSD), 키보드, 마우스, 리모트 콘트롤러(Remote controller)와 같은 유저 인터페이스를 통해 모드 선택신호(SEL)를 입력받고, 그에 따라 2D 모드 동작과 3D 모드 동작을 전환할 수 있다. 한편, 콘트롤러(30)는 입력 영상의 데이터에 인코딩된 2D/3D 식별 코드 예를 들면, 디지털 방송 규격의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 ESG(Electronic Service Guide)에 코딩될 수 있는 2D/3D 식별코드를 검출하여 2D 모드와 3D 모드를 구분할 수도 있다.

콘트롤러(30)는 3D 모드 하에서 비디오 소스로부터 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상의 RGB 데이터와 우안 영상의 RGB 데이터로 분리한 후, 좌안 영상의 RGB 데이터와 우안 영상의 RGB 데이터를 데이터 드라이버(41)에 공급한다. 이를 위해 콘트롤러(30)는 3D 포맷터(3D formater)를 포함할 수 있다. 콘트롤러(30)는 2D 모드 하에서 비디오 소스로부터 입력되는 2D 영상의 RGB 데이터를 데이터 드라이버(41)에 공급한다.

콘트롤러(30)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(DCLK) 등의 타이밍신호들을 이용하여 패널 구동회로(40)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다.

데이터 드라이버(41)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호는 1 수평 픽셀라인분의 데이터가 표시되는 1 수평기간 중에서 데이터의 시작점을 지시하는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 라이징(Rising) 또는 폴링(Falling) 에지에 기준하여 데이터의 래치동작을 제어하는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock : SSC), 데이터 드라이버(41)의 출력을 제어하는 소스 출력 인에이블신호(SOE), 및 표시패널(11)의 액정셀들에 공급될 데이터전압의 극성을 제어하는 극성제어신호(POL) 등을 포함한다.

게이트 드라이버(42)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호는 한 화면이 표시되는 1 수직기간 중에서 스캔이 시작되는 시작 수평 픽셀라인을 지시하는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 드라이버(42) 내의 쉬프트 레지스터에 입력되어 게이트 스타트 펄스(GSP)를 순차적으로 쉬프트시키기 위한 게이트 쉬프트 클럭신호(Gate Shift Clock : GSC), 및 게이트 드라이버(42)의 출력을 제어하는 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 등을 포함한다.

콘트롤러(30)는 입력 프레임 주파수에 동기되는 타이밍신호들(Vsync,Hsync,DE,DCLK)을 체배하여 N×f(N은 2이상의 양의 정수, f는 입력 프레임 주파수)Hz의 프레임 주파수로 패널 구동회로(40)의 동작을 제어할 수 있다. 입력 프레임 주파수는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다.

패널 구동회로(40)는 표시패널(11)의 데이터라인들(DL)을 구동시키기 위한 데이터 드라이버(41)와, 표시패널(11)의 게이트라인들(GL)을 구동시키기 위한 게이트 드라이버(42)와, 표시패널(11)의 리셋 제어라인들에 공급될 리셋 제어전압을 발생하는 제어전압 발생회로(43)를 포함한다.

데이터 드라이버(41)의 데이터 IC들 각각은 쉬프트 레지스터(Shift register), 래치(Latch), 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog convertor, DAC), 출력 버퍼(Output buffer) 등을 포함한다. 데이터 드라이버(41)는 데이터 제어신호(SSP,SSC,SOE)에 따라 2D 또는 3D 영상의 RGB 데이터를 래치한다. 데이터 드라이버(41)는 극성제어신호(POL)에 응답하여 2D 또는 3D 영상의 RGB 데이터를 아날로그 정극성 감마보상전압과 부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 데이터 드라이버(41)는 게이트 드라이버(42)로부터 출력되는 스캔펄스(또는, 게이트펄스)에 동기하여 데이터전압을 데이터라인들(DL)에 출력한다. 데이터 드라이버(41)의 데이터 IC들은 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 표시패널(11)의 하부 유리기판(G1)에 접합될 수 있다.

게이트 드라이버(42)는 게이트 제어신호(GSP,GSC,GOE)에 따라 게이트 하이 전압과 게이트 로우 전압 사이에서 스윙되는 스캔펄스를 발생한다. 그리고, 게이트 제어신호(GSP,GSC,GOE)에 따라 스캔펄스를 게이트라인들(GL)에 라인 순차 방식으로 공급한다. 게이트 드라이버(42)는 게이트 쉬프트 레지스터 어레이(Gate shift register array)등을 포함한다. 게이트 드라이버(42)의 게이트 쉬프트 레지스터 어레이는 표시패널(11)에서 픽셀 어레이가 형성된 표시영역 바깥의 비 표시영역에 GIP(Gate Driver In Panel) 방식으로 형성될 수 있다. GIP 방식에 의해, 게이트 쉬프트 레지스터들은 픽셀 어레이의 TFT(Thin Film Transistor) 공정에서 픽셀 어레이와 함께 형성될 수 있다. 게이트 드라이버(42)의 게이트 쉬프트 레지스터 어레이는 TAB 공정에 의해 표시패널(11)의 하부 유리기판(G1)에 접합되는 게이트 IC들로 구현될 수도 있다.

제어전압 발생회로(43)는 모드 선택신호(SEL)에 따라 2D 모드에서 공통전압(Vcom)을 제1 리셋 제어전압으로 발생하여 리셋 제어라인에 인가하고, 3D 모드에서 리셋 교류전압(V3D)을 제2 리셋 제어전압으로 발생하여 리셋 제어라인에 인가한다. 제어전압 발생회로(43)는 모드에 상관없이 공통전압(Vcom)을 공통전압 공급라인에 공급한다.

편광 안경(50)은 좌안 편광필터를 갖는 좌안(50L)과 우안 편광필터를 갖는 우안(50R)을 구비한다. 좌안 편광필터는 패턴드 리타더(20)의 제1 패턴(22)과 동일한 광흡수축을 가지며, 우안 편광필터는 패턴드 리타더(20)의 제2 패턴(24)과 동일한 광흡수축을 가진다. 예들 들면, 편광 안경(50)의 좌안 편광필터는 좌원편광 필터로 선택될 수 있고, 편광 안경(50)의 우안 편광필터는 우원편광 필터로 선택될 수 있다. 시청자가 편광 안경(50)을 착용하면, 시청자의 좌안에는 좌안 영상만 보이고, 시청자의 우안에는 우안 영상만 보이게 된다. 그 결과, 시청자는 양안시차를 통해 입체감을 느낄 수 있게 된다.

도 6은 도 4에 도시된 픽셀(PIX)의 등가회로를 보여준다. 그리고, 도 7은 구동 모드에 따라 다르게 발생되는 리셋 제어전압을 보여주고, 도 8은 한 프레임 내에서 데이터전압의 충전 시점과, 그 충전 전압에 대한 홀딩 기간을 보여준다. 도 9는 2D 모드 및 3D 모드에서 픽셀에 표시되는 영상을 보여준다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 픽셀(PIX)은 메인 표시부(MP)와 보조 표시부(SP)로 2 분할된다.

메인 표시부(MP)는 서로 대향하여 제1 액정 커패시터(Clc1)를 이루는 제1 화소전극(Ep1)과 제1 공통전극(Ec1)을 포함한다. 제1 화소전극(Ep1)은 제1 TFT(ST1)를 통해 데이터라인(DL)에 연결된다. 제1 TFT(ST1)는 게이트라인(GL)으로부터의 스캔펄스(SCAN)에 응답하여 턴 온 됨으로써 데이터라인(DL) 상의 데이터전압(Vdata)을 제1 화소전극(Ep1)에 인가한다. 제1 TFT(ST1)의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 소스전극은 제1 화소전극(Ep1)에 접속된다. 제1 TFT(ST1)의 소스전극은 적어도 하나 이상의 절연막을 사이에 두고 공통전압 공급라인(VCL)과 중첩되어 제1 스토리지 커패시터(Cst1)를 형성한다. 제1 스토리지 커패시터(Cst1)는 제1 노드(N1)를 통해 제1 화소전극(Ep1)에 접속되어 소정 기간 동안 제1 액정 커패시터(Clc1)의 충전 전압을 일정하게 유지시킨다. 제1 공통전극(Ec1)은 공통전압(Vcom)으로 충전된 공통전압 공급라인(VCL)에 전기적으로 접속되어 공통전압 공급라인(VCL)으로부터 공통전압(Vcom)을 공급받는다.

보조 표시부(SP)는 서로 대향하여 제2 액정 커패시터(Clc2)를 이루는 제2 화소전극(Ep2)과 제2 공통전극(Ec2)을 포함한다. 제2 화소전극(Ep2)은 제2 TFT(ST2)를 통해 데이터라인(DL)에 연결된다. 제2 TFT(ST2)는 게이트라인(GL)으로부터의 스캔펄스(SCAN)에 응답하여 턴 온 됨으로써 데이터라인(DL) 상의 데이터전압(Vdata)을 제2 화소전극(Ep2)에 인가한다. 제2 TFT(ST2)의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 소스전극은 제2 화소전극(Ep2)에 접속된다. 제2 TFT(ST2)의 소스전극은 적어도 하나 이상의 절연막을 사이에 두고 리셋 제어라인(V3DL)과 중첩되어 제2 스토리지 커패시터(Cst2)를 형성한다. 제2 스토리지 커패시터(Cst2)는 제2 노드(N2)를 통해 제2 화소전극(Ep2)에 접속되어 리셋 제어라인(V3DL)과 제2 액정 커패시터(Clc2)을 커플링시킨다. 제2 공통전극(Ec2)은 공통전압(Vcom)으로 충전된 공통전압 공급라인(VCL)에 전기적으로 접속되어 공통전압 공급라인(VCL)으로부터 공통전압(Vcom)을 공급받는다.

2D 및 3D 모드에서, 제1 TFT(ST1)와 제2 TFT(ST2)가 동시에 턴 오프 되는 시점(T1) 즉, 스캔펄스(SCAN)가 게이트 하이 전압(Vgh)에서 게이트 로우 전압(Vgl)으로 변하는 시점에서, 메인 표시부(MP)의 제1 노드(N1)에는 제1 화소전압(Vp1)이, 그리고 보조 표시부(SP)의 제2 노드(N2)에는 제1 화소전압(Vp1)과 실질적으로 동일한 제2 화소전압(Vp2)이 각각 셋팅된다.

2D 모드에서, 리셋 제어라인(V3DL)에는 공통전압 공급라인(VCL)과 마찬가지로 직류 형태의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 따라서, 다음 프레임에서 제1 및 제2 TFT(ST1,ST2)가 다시 턴 온 될 때까지(즉, 홀딩 기간 동안) 제1 및 제2 화소전압(Vp1,Vp2)은 셋팅시의 레벨로 동일하게 유지된다. 도 9의 (A)에 도시된 바와 같이, 2D 모드에서 보조 표시부(SP)는 메인 표시부(MP)와 동일한 2D 영상을 표시한다.

3D 모드에서, 리셋 제어라인(V3DL)에는 공통전압 공급라인(VCL)과 달리 리셋 교류전압(V3D)이 인가되어 보조 표시부(SP)를 블랙 스트라이프로 기능시킨다. 리셋 교류전압(V3D)은 소정 기간을 주기로 제1 레벨(LV1)과 제2 레벨(LV2) 사이에서 스윙된다. 따라서, 홀딩 기간 동안 제1 화소전압(Vp1)은 셋팅시의 레벨로 유지되지만, 제2 화소전압(Vp2)은 리셋 교류전압(V3D)의 스윙에 동기하여 변한다. 이는 제2 노드(N2)와 리셋 제어라인(V3DL)이 제2 스토리지 커패시터(Cst2)를 통해 서로 커플링되어 있기 때문이다. 리셋 교류전압(V3D)을 설정함에 있어, 제1 및 제2 레벨(LV1,LV2)과 이들(LV1,LV2) 간의 전압차(즉,리셋 교류전압(V3D)의 스윙폭)는 홀딩 기간 동안 제2 TFT(ST2)를 주기적으로 슬라이트 온(slight on) 시킬 수 있도록 미리 설정된다. '슬라이트 온' 상태는 '풀 온(full on)' 상태에 비해 TFT의 채널 저항이 큰 상태(즉, TFT의 소스-드레인 사이에 흐르는 전류량이 작은 상태)를 의미한다. 예를 들어, 게이트 하이전압(Vgh)이 28V, 공통전압(Vcom)이 5V, 게이트 로우전압(Vgl)이 -5V로 설정되어 있는 경우, 홀딩 기간 동안 제1 레벨(-10V) 및 제2 레벨(-30V)로 스윙하는 리셋 교류전압(V3D)이 리셋 제어라인(V3DL)에 인가되면, 제2 TFT(ST2)는 제2 레벨(-30V)의 리셋 교류전압(V3D)에 의해 슬라이트 온 된다. 슬라이트 온 상태에서 제2 TFT(ST2)의 게이트-소스 간 전압(Vgs)은 제2 TFT(ST2)의 문턱전압(Vth)보다 소정치만큼 크다. 제2 TFT(ST2)가 슬라이트 온 되면, 제2 화소전압(Vp2)은 소정 기간 내에서 기준 전압으로 리셋된다. 여기서, 기준 전압은 게이트 로우전압(Vgl)에 제2 TFT(ST2)의 문턱전압(Vth)을 합한 전압으로서, 블랙 영상이 구현될 수 있도록 공통전압(Vcom)보다 충분히 낮다.

도 9의 (B)에 도시된 바와 같이, 3D 모드에서 메인 표시부(MP)가 3D 영상을 표시하는 데 반해, 보조 표시부(SP)는 블랙 영상을 표시한다. 보조 표시부(SP)는 2D 모드에서 2D 영상의 개구율과 휘도를 높이고 3D 모드에서 3D 영상의 상하 시야각을 확대한다. 1 픽셀(PIX) 내에서 메인 표시부(MP)와 서브 표시부(SP)의 상대적 크기와 형태는 패널 구동 특성, 표시 영상의 휘도, 3D 영상의 시야각, 응용 제품 특성 등을 고려하여 적절히 설계될 수 있다.

도 10은 2D 모드에서 픽셀의 구동 파형을 보여주고, 도 11은 2D 모드에서 픽셀의 구동 파형을 보여준다. 도 12는 노멀리 화이트 모드에서의 전압-투과율 특성곡선을 보여준다.

도 6 내지 도 10을 참조하면, 2D 모드에서 홀딩 기간 동안 제2 액정 커패시터(Clc2)에 걸리는 전압(VClc2)은 제1 액정 커패시터(Clc1)에 걸리는 전압(VClc1)과 서로 동일하다. 왜냐하면, 제2 화소전극(Ep2)에 인가되는 제2 화소전압(Vp2)이 제1 화소전극(Ep1)에 인가되는 제1 화소전압(Vp1)과 서로 동일하고 또한, 리셋 제어라인(V3DL)과 공통전압 공급라인(VCL)에 서로 동일한 공통전압(Vcom)이 인가되기 때문이다. 이에 따라, 2D 모드에서 보조 표시부(SP)는 도 12와 같은 전압(V)-투과율(T) 특성에 따라 메인 표시부(MP)와 동일한 계조를 표시하여 2D 영상을 구현한다. 도 12에서 전압(V)은 화소전극에 인가되는 화소전압과 공통전극에 인가되는 공통전압 간 전위차를 의미한다.

3D 모드에서 홀딩 기간 동안 제2 액정 커패시터(Clc2)에 걸리는 전압(VClc2)은 제1 액정 커패시터(Clc1)에 걸리는 전압(VClc1)에 비해 커진다. 3D 모드에서 리셋 제어라인(V3DL)에는 공통전압(Vcom)이 인가되는 공통전압 공급라인(VCL)과 달리 리셋 교류전압(V3D)이 인가되기 때문에, 제2 화소전극(Ep2)에 인가되는 제2 화소전압(Vp2)은 리셋 교류전압(V3D)의 스윙에 동기하여 변한다. 특히 제2 화소전압(Vp2)은, 제2 TFT(ST2)의 슬라이트 온 리셋 동작에 의해 블랙 영상 구현이 가능한 기준레벨(Vref)로 리셋된다. 이에 따라, 3D 모드에서 보조 표시부(SP)는 도 12와 같은 전압-투과율 특성에 따라 메인 표시부(MP)와 다른 블랙 계조를 표시하여 블랙 영상을 구현한다. 3D 모드에서 메인 표시부(MP)는 도 12에 의거하여 제1 액정 커패시터(Clc1)에 걸리는 전압(VClc1)에 따른 계조를 표시하여 3D 영상을 표시한다.

도 13 및 도 14는 3D 모드에서 오드 리셋 제어라인과 이븐 리셋 제어라인에 서로 다른 위상의 리셋 교류전압이 인가되는 일 예를 보여준다. 도 15는 도 14를 위한 스캔펄스와 리셋 교류전압의 인가 타이밍을 보여준다.

3D 모드에서, 리셋 교류전압을 리셋 제어라인에 인가하여 원하는 블랙 영상을 효과적으로 구현하기 위해서는, 스캔펄스의 폴링으로 시작되는 해당 홀딩 기간 내에서 상기 해당 홀딩 기간에 대응되는 리셋 교류전압의 최초 폴링 에지를 최초 라이징 에지에 앞서도록 하는 타이밍 설정이 필요하다. 즉, 각 수평 픽셀라인들에서 리셋 교류전압의 최초 폴링 타이밍은, 홀딩 시작을 지시하는 스캔펄스의 폴링 타이밍보다 소정 시간(Td)만큼 늦되, 리셋 교류전압의 최초 라이징 타이밍보다 빨라야 한다. 이러한 타이밍 조절이 용이하도록, 본 발명에서는 도 15와 같이 오드 리셋 교류전압(V3DO)와 이븐 리셋 교류전압(V3DE)을 서로 다른 위상, 바람직하게는 서로 반대 위상으로 발생시킨다.

그리고, 도 13 및 도 14와 같이 기수번째 수평 픽셀라인들에 배치된 오드 리셋 제어라인들(V3DLO)과 우수번째 수평 픽셀라인들에 배치된 이븐 리셋 제어라인들(V3DLE)은 전기적으로 서로 분리된다. 오드 리셋 제어라인들(V3DLO)에는 공통으로 오드 리셋 교류전압(V3DO)이 공급되고, 이븐 리셋 제어라인들(V3DLE)에는 공통으로 이븐 리셋 교류전압(V3DE)이 공급된다.

오드 리셋 교류전압(V3DO)은 도 15와 같이 기수번째 수평 픽셀라인들에 인가되는 스캔펄스(SCAN1,SCAN3)의 폴링 시점 각각으로부터 소정시간(Td) 경과 후에 폴링된다. 그리고, 이븐 리셋 교류전압(V3DE)은 도 15와 같이 우수번째 수평 픽셀라인들에 인가되는 스캔펄스(SCAN2,SCAN4)의 폴링 시점 각각으로부터 소정시간(Td) 경과 후에 폴링된다. 이 경우, 오드 리셋 교류전압(V3DO)과 이븐 리셋 교류전압(V3DE)은 각각 2 수평기간(2H)을 주기로 반복되고, 서로 반대 위상을 가질 수 있다.

도 16은 3D 모드에서 오드 리셋 제어라인과 이븐 리셋 제어라인에 서로 다른 위상의 리셋 교류전압이 인가되는 다른 예를 보여준다. 도 17은 도 16을 위한 스캔펄스와 리셋 교류전압의 인가 타이밍을 보여준다.

도 16을 참조하면, 픽셀 어레이에서 기수번째 수평 픽셀블록들에 배치된 오드 리셋 제어라인들(V3DLO)과 우수번째 수평 픽셀블록들에 배치된 이븐 리셋 제어라인들(V3DLE)은 전기적으로 서로 분리된다. 하나의 수평 픽셀블록에는 적어도 2 이상의 수평 픽셀라인들이 포함될 수 있다. 오드 리셋 제어라인들(V3DLO)에는 공통으로 오드 리셋 교류전압(V3DO)이 공급되고, 이븐 리셋 제어라인들(V3DLE)에는 공통으로 이븐 리셋 교류전압(V3DE)이 인가된다.

도 17은 3개의 수평 픽셀라인들로 하나의 수평 픽셀블록을 구성하는 경우에 대한 것으로, 이를 참조하면 오드 리셋 교류전압(V3DO)은, 기수번째 수평 픽셀블록에 각각 인가되는 가장 늦은 스캔펄스(SCAN3,SCAN9)의 폴링 시점으로부터 소정시간(Td) 경과 후에 각각 폴링된다. 그리고, 이븐 리셋 교류전압(V3DE)은, 우수번째 수평 픽셀라인에 각각 인가되는 가장 늦은 스캔펄스(SCAN6,SCAN12)의 폴링 시점으로부터 소정시간(Td) 경과 후에 각각 폴링된다. 이 경우, 오드 리셋 교류전압(V3DO)과 이븐 리셋 교류전압(V3DE)은 각각 도 15에 비해 긴 주기(즉, 6 수평기간(6H))로 반복되고, 서로 반대 위상을 가질 수 있다.

도 18 내지 도 19b는 3D 모드에서 리셋 교류전압을 인가하여 보조 표시부를 블랙 스트라이프로 기능시키는 시뮬레이션 결과를 보여준다.

도 18에서, ① 전압 파형은 도 19a의 (+) 블랙 프레임에서 보조 표시부의 화소전압(Vp2)이 리셋 되는 과정을 보여주고, ② 전압 파형은 도 19a의 (+) 화이트 프레임에서 보조 표시부의 화소전압(Vp2)이 리셋 되는 과정을 보여준다. (+) 블랙 프레임에서 보조 표시부의 화소전압(Vp2)은 도 19a와 같이 리셋 교류전압(V3D)에 의해 상하로 스윙하되, 리셋 교류전압(V3D)이 제2 레벨(LV2)이 될 때마다 커패시터 커플링에 의해 게이트 로우 전압(Vgl) 이하로 된 후, 점차적으로 기준전압(Vref) 레벨로 리셋된다. 마찬가지로 (+) 화이트 프레임에서 보조 표시부의 화소전압(Vp2)은 도 19a와 같이 리셋 교류전압(V3D)에 의해 상하로 스윙하되, 리셋 교류전압(V3D)이 제2 레벨(LV2)이 될 때마다 커패시터 커플링에 의해 게이트 로우 전압(Vgl) 이하로 된 후, 점차적으로 기준전압(Vref) 레벨로 리셋된다.

도 18에서, ③ 전압 파형은 도 19b의 (-) 화이트 프레임에서 보조 표시부의 화소전압(Vp2)이 리셋 되는 과정을 보여주고, ④ 전압 파형은 도 19b의 (-) 블랙 프레임에서 보조 표시부의 화소전압(Vp2)이 리셋 되는 과정을 보여준다. (-) 화이트 프레임에서 보조 표시부의 화소전압(Vp2)은 도 19b와 같이 리셋 교류전압(V3D)에 의해 상하로 스윙하되, 리셋 교류전압(V3D)이 제2 레벨(LV2)이 될 때마다 커패시터 커플링에 의해 게이트 로우 전압(Vgl) 이하로 된 후, 점차적으로 기준전압(Vref) 레벨로 리셋된다. 마찬가지로 (-) 블랙 프레임에서 보조 표시부의 화소전압(Vp2)은 도 19b와 같이 리셋 교류전압(V3D)에 의해 상하로 스윙하되, 리셋 교류전압(V3D)이 제2 레벨(LV2)이 될 때마다 커패시터 커플링에 의해 게이트 로우 전압(Vgl) 이하로 된 후, 점차적으로 기준전압(Vref) 레벨로 리셋된다.

도 20은 도 4에 도시된 제어전압 발생회로(43)의 세부 구성을 보여준다.

도 20을 참조하면, 제어전압 발생회로(43)는 제어전압 발생부(431), 제어전압 선택부(432), 및 위상 변조부(433)를 포함한다.

제어전압 발생부(431)는 전원 발생회로를 포함하여 공통전압(Vcom)과 리셋 제어전압(V3D)을 발생한다.

제어전압 선택부(432)는 제어전압 발생부(431)로부터 공통전압(Vcom)과 리셋 제어전압(V3D)을 입력받고, 모드 선택신호(SEL)에 따라 공통전압(Vcom)과 리셋 제어전압(V3D)을 선택적으로 출력한다. 제어전압 선택부(432)는 2D 모드에서 공통전압(Vcom)을 제1 리셋 제어전압으로 선택하여 모든 리셋 제어라인들에 공통으로 출력한다. 제어전압 선택부(432)는 3D 모드에서 리셋 제어전압(V3D)을 오드 리셋 제어전압(V3DO)으로서 오드 리셋 제어라인들에 인가한다.

한편, 3D 모드에서 위상 변조부(433)는 제어전압 선택부(432)로부터 리셋 제어전압(V3D)을 입력받고, 이 리셋 제어전압(V3D)을 위상 지연시켜 이븐 리셋 제어전압(V3DE)을 발생한다. 그리고, 이븐 리셋 제어전압(V3DE)을 이븐 리셋 제어라인들에 인가한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 입체 영상 표시장치는 2D 구동시 리셋 제어라인에 공통전압을 인가하여 보조 표시부에 메인 표시부와 동일한 2D 영상을 표시한다. 반면, 본 발명에 따른 입체 영상 표시장치는 3D 구동시 리셋 제어라인에 방전 교류전압을 인가하여 보조 표시부의 충전 전압을 슬라이트 온 리셋시킴으로써 보조 표시부를 블랙 스트라이프로 기능시켜, 메인 표시부에는 3D 영상을 표시하고 보조 표시부에는 블랙 영상을 표시한다.

본 발명은 스위쳐블 블랙 스트라이프 기술을 통해 픽셀들 각각을 2분할 구동시키되, 픽셀 및 신호라인 구성을 간소화하면서도 2D 영상의 휘도와 3D 영상의 상하 시야각을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따르면, 픽셀들 각각을 2분할 구동시키기 위한 픽셀 및 신호라인 구성이 간소해지기 때문에, 고정세, 고해상도 모델로의 적용이 용이해 진다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 표시소자 11 : 표시패널
20 : 패턴드 리타더 30 : 콘트롤러
40 : 패널 구동회로 41 : 데이터 드라이버
42 : 게이트 드라이버 43 : 제어전압 발생회로
50 : 편광 안경

Claims (12)

1. 다수의 픽셀들이 형성된 픽셀 어레이를 포함하여 2D 영상과 3D 영상을 선택적으로 표시하는 표시패널; 및
   상기 표시패널로부터의 빛을 제1 편광과 제2 편광의 빛들로 분할하는 패턴드 리타더를 구비하고;
   상기 픽셀들 각각은,
   제1 TFT를 통해 데이터라인에 연결된 제1 화소전극과, 공통전압이 공급되는 제1 공통전극과, 상기 공통전압을 공급하기 위한 공통전압 공급라인과 상기 제1 화소전극 사이에 접속된 제1 스토리지 커패시터를 포함한 메인 표시부와;
   제2 TFT를 통해 상기 데이터라인에 연결된 제2 화소전극과, 상기 공통전압이 공급되는 제2 공통전극과, 리셋 제어전압을 공급하기 위한 리셋 제어라인과 상기 제2 화소전극 사이에 접속된 제2 스토리지 커패시터를 포함한 보조 표시부를 포함하고;
   상기 제1 TFT와 상기 제2 TFT는 게이트 하이전압과 게이트 로우전압 사이에서 스윙되는 동일한 스캔펄스에 의해 동작되며;
   상기 리셋 제어전압은, 상기 2D 영상 구현시 직류 형태를 띠는 제1 리셋 제어전압으로 상기 리셋 제어라인에 공급되고, 상기 3D 영상 구현시 교류 형태를 띠는 제2 리셋 제어전압으로 상기 리셋 제어라인에 공급되는 것을 특징으로 입체 영상 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 리셋 제어전압은 상기 공통전압으로 선택되고;
   상기 제2 리셋 제어전압은 제1 레벨과 이보다 낮은 제2 레벨 사이에서 스윙하는 리셋 교류전압으로 선택되며;
   상기 제1 레벨과 제2 레벨은 상기 스캔펄스의 게이트 로우전압보다 낮은 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 픽셀 어레이의 각 수평 픽셀라인들에서 상기 리셋 교류전압의 폴링 타이밍은, 홀딩 시작을 지시하는 상기 스캔펄스의 폴링 타이밍보다 소정 시간만큼 늦은 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 리셋 교류전압이 상기 제2 레벨로 유지될 때마다 상기 제2 화소전극에 홀딩되어 있는 화소전압은 점차적으로 기준 전압으로 리셋되고;
   상기 기준 전압은 상기 스캔펄스의 게이트 로우전압에 상기 제2 TFT의 문턱전압의 합산값으로 선택되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 리셋 제어라인은 다수의 오드 리셋 제어라인들과 다수의 이븐 리셋 제어라인들을 포함하고;
   오드 및 이븐 리셋 제어라인들은 전기적으로 서로 분리된 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 오드 리셋 제어라인들에는 공통으로 오드 리셋 교류전압이 공급되고, 상기 이븐 리셋 제어라인들에는 공통으로 이븐 리셋 교류전압이 공급되며;
   상기 오드 리셋 교류전압과 상기 이븐 리셋 교류전압은 위상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 오드 리셋 교류전압과 상기 이븐 리셋 교류전압은 서로 역위상인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 오드 리셋 제어라인들은 상기 픽셀 어레이의 기수번째 수평 픽셀라인들에 배치되고;
   상기 이븐 리셋 제어라인들은 상기 픽셀 어레이의 우수번째 수평 픽셀라인들에 배치되며;
   상기 오드 리셋 교류전압과 상기 이븐 리셋 교류전압은 2 수평기간을 주기로 반복되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 오드 리셋 제어라인들은 상기 픽셀 어레이의 기수번째 수평 픽셀블록들에 배치되고;
   상기 이븐 리셋 제어라인들은 상기 픽셀 어레이의 우수번째 수평 픽셀블록들에 배치되며;
   하나의 수평 픽셀블록에는 적어도 2 이상의 수평 픽셀라인들이 포함되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 오드 리셋 교류전압과 상기 이븐 리셋 교류전압은 k(k는 2보다 큰 자연수) 수평기간을 주기로 반복되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 화소전극은 제1 기판에 형성되고;
    상기 제1 및 제2 공통전극은 제2 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 픽셀들 각각의 액정들은 노멀리 화이트 모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.

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