KR20130116694A - 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법 - Google Patents

Abstract

표시 장치는 표시 패널, 표시 패널 구동부, 광원부, 광 변환 부재 및 배리어 구동부를 포함한다. 표시 패널은 1 프레임이 N개의 서브 프레임들로 시분할 구동된다. 여기서, N은 자연수이다. 표시 패널 구동부는 표시 패널에 제1 서브 프레임 동안 제1 영상 데이터를 제공하고 제2 서브 프레임 동안 제2 영상 데이터를 제공한다. 광원부는 표시 패널에 광을 제공한다. 광 변환 부재는 표시 패널 및 광원부 사이에 배치된다. 광 변환 부재는 복수의 제1 전극들 및 제1 전극들과 교차하는 복수의 제2 전극들을 포함하는 배리어부 및 배리어부 상에 배치되는 렌즈부를 포함한다. 배리어 구동부는 배리어부의 제1 배리어가 제1 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖고, 제1 배리어와 이웃한 배리어부의 제2 배리어가 제2 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖도록 배리어부를 제어한다.

Description

표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법 {DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DISPLAYING THREE DIMENSIONAL IMAGE USING THE SAME}

본 발명은 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 2차원 평면 영상을 표시한다. 최근 게임, 영화 등과 같은 분야에서 3차원 입체 영상에 대한 수요가 증가함에 따라, 상기 액정 표시 장치를 이용하여 3차원 입체 영상을 표시한다.

일반적으로, 상기 액정 표시 장치는 사람의 두 눈을 통한 양안시차(binocular parallax)의 원리를 이용하여 입체 영상을 표시한다. 예를 들어, 사람의 두 눈은 일정 정도 떨어져 있기 때문에 각각의 눈으로 다른 각도에서 관찰한 영상들이 뇌에 입력된다. 사람의 뇌는 상기 영상들을 혼합하여 상기 입체 영상을 인식한다.

상기 양안시차를 이용하는 방식으로는, 안경 방식(stereoscopic)과 비안경 방식(autostereoscopic)이 있다. 상기 안경 방식은 양안에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰는 애너그러프(anaglyph) 방식과, 시간 분할되어 좌안 영상과 우안 영상을 주기적으로 표시하고, 이 주기에 동기된 좌안 셔터와 우안 셔터를 개폐하는 안경을 쓰는 셔터 안경(Shutter Glass) 방식 등이 있다.

상기 비안경 방식은 렌티큘러 방식 및 배리어 방식을 포함한다. 상기 렌티큘러 방식은 복수의 초점들을 갖는 렌티큘러 렌즈를 이용한다. 평면 영상은 상기 복수의 초점들에서 굴절하여 복수의 입체 영상들을 출사한다. 상기 배리어 방식은 표시 패널을 선택적으로 커버하는 복수의 배리어들을 이용한다. 상기 배리어들에 의해 관찰자의 좌안과 우안에 시인되는 영상이 서로 달라지므로 상기 평면 영상은 입체 영상으로 변환된다.

평면 영상을 입체 영상으로 변환하면, 액정 표시 장치의 해상도가 감소하여 표시 품질이 떨어지고, 좌안 영상이 우안에서 시인되거나 우안 영상이 좌안에서 시인되는 크로스 토크 현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 크로스 토크 현상을 방지하기 위해 백라이트를 점등하는 경우, 표시 패널의 휘도가 감소할 수 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 입체 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치를 이용하여 입체 영상을 표시하는 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 표시 패널 구동부, 광원부, 광 변환 부재 및 배리어 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 1 프레임이 N개의 서브 프레임들로 시분할 구동된다. 여기서, N은 자연수이다. 상기 표시 패널 구동부는 상기 표시 패널에 제1 서브 프레임 동안 제1 영상 데이터를 제공하고 제2 서브 프레임 동안 제2 영상 데이터를 제공한다. 상기 광원부는 상기 표시 패널에 광을 제공한다. 상기 광 변환 부재는 상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치된다. 상기 광 변환 부재는 복수의 제1 전극들 및 상기 제1 전극들과 교차하는 복수의 제2 전극들을 포함하는 배리어부 및 상기 배리어부 상에 배치되는 렌즈부를 포함한다. 상기 배리어 구동부는 상기 배리어부의 제1 배리어가 상기 제1 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖고, 상기 제1 배리어와 이웃한 상기 배리어부의 제2 배리어가 상기 제2 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖도록 상기 배리어부를 제어한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어 구동부는 상기 표시 패널의 스캐닝에 동기하여 상기 배리어부를 스캐닝 구동할 수 있다. 상기 배리어는 스캐닝 초기 구간 동안 차단 상태를 갖고, 상기 스캐닝 초기 구간 이후에는 투과 상태를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스캐닝 초기 구간은 상기 표시 패널의 액정층의 과도 응답 구간에 대응할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 스캐닝 방향 및 상기 배리어부의 스캐닝 방향은 일치할 수 있다. 상기 표시 패널의 상기 스캐닝 방향 및 상기 배리어의 연장 방향은 일치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극들은 상기 표시 패널의 상기 스캐닝 방향과 수직하게 연장될 수 있다. 상기 제2 전극들은 상기 표시 패널의 상기 스캐닝 방향을 따라 연장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들에 인가되는 전압은 각각 0V, 양의 차단 전압 및 음의 차단 전압 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 홀수 번째 제2 전극들에는 서로 동일한 전압이 인가될 수 있다. 짝수 번째 제2 전극들에는 서로 동일한 전압이 인가될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압은 상기 짝수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압에 대해 반전될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어부의 배리어의 제1 방향의 폭은 상기 렌즈부의 단위 렌즈의 상기 제1 방향의 폭의 절반보다 작거나 같을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어부는 제1 배리어 기판, 상기 제1 배리어 기판과 마주보는 제2 배리어 기판 및 상기 제1 배리어 기판 및 상기 제2 배리어 기판 사이에 배치되는 배리어 액정층을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원부의 광원은 상기 표시 장치가 동작 중일 때에 항시 턴 온 될 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 방법은 1 프레임이 N개의 서브 프레임들로 시분할 구동되는 표시 패널에 제1 서브 프레임 동안 제1 영상 데이터를 제공하고 제2 서브 프레임 동안 제2 영상 데이터를 제공하는 단계, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 단계 및 상기 표시 패널 및 광원부 사이에 배치되고 복수의 제1 전극들 및 상기 제1 전극들과 교차하는 복수의 제2 전극들을 포함하는 배리어부의 제1 배리어가 상기 제1 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖고, 상기 제1 배리어와 이웃한 제2 배리어가 상기 제2 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖도록 상기 배리어부를 제어하는 단계를 포함한다. 여기서, N은 자연수이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어부는 상기 표시 패널의 스캐닝에 동기되어 스캐닝 구동될 수 있다. 상기 배리어부의 배리어는 스캐닝 초기 구간 동안 차단 상태를 갖고 스캐닝 후기 구간 동안 투과 상태를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스캐닝 초기 구간은 상기 표시 패널의 액정층의 과도 응답 구간에 대응할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 스캐닝 방향 및 상기 배리어부의 스캐닝 방향은 일치할 수 있다. 상기 표시 패널의 상기 스캐닝 방향 및 상기 배리어의 연장 방향은 일치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들에 인가되는 전압은 각각 0V, 양의 차단 전압 및 음의 차단 전압 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 홀수 번째 제2 전극들에는 서로 동일한 전압이 인가될 수 있다. 짝수 번째 제2 전극들에는 서로 동일한 전압이 인가될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압은 상기 짝수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압에 대해 반전될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배리어부의 배리어의 제1 방향의 폭은 상기 배리어부 상에 배치되는 렌즈부의 단위 렌즈의 상기 제1 방향의 폭의 절반보다 작거나 같을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원부의 광원은 표시 장치가 동작 중일 때에 항시 턴 온 될 수 있다.

이와 같은 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법에 따르면, 상기 배리어부를 스캐닝 구동하고 스캐닝 초기 구간 동안 상기 배리어가 차단 상태를 갖도록 하여 크로스 토크 현상을 방지하고 휘도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 입체 영상의 표시 품질이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2a는 홀수 프레임에서 도 1의 표시 패널 및 광 변환 부재에 의해 관찰자의 우안에 영상이 시인되는 과정을 나타내는 개념도이다.
도 2b는 짝수 프레임에서 도 1의 표시 패널 및 광 변환 부재에 의해 상기 관찰자의 좌안에 영상이 시인되는 과정을 나타내는 개념도이다.
도 3은 도 1의 표시 패널, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 배리어부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 1의 표시 패널 및 배리어부의 스캐닝 구동을 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 1의 배리어 구동부에서 출력되는 배리어 구동 신호들을 나타내는 파형도이다.
도 7은 도 1의 배리어부의 전압에 따른 투과율 곡선을 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하며, 상기 표시 장치는 광원부(100), 표시 패널(200), 광 변환 부재(300), 광원 구동부(400), 표시 패널 구동부(500) 및 배리어 구동부(600)를 포함한다.

상기 광원부(100)는 상기 표시 패널(200)에 광을 제공한다. 상기 광원부(100)는 광을 발생시키는 광원을 포함한다. 예를 들어, 상기 광원은 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL), 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp, EEFL), 평판 형광램프(flat fluorescent lamp, FFL), 발광 다이오드(light emitting diode, LED)를 포함할 수 있다. 상기 광원부(100)는 백라이트 어셈블리일 수 있다.

본 실시예에서, 상기 광원부(100)의 광원은 상기 표시 장치가 동작 중일 때에 항시 턴 온 되어 있을 수 있다. 이와는 달리, 상기 광원은 스캐닝 구동되거나, 블링킹 구동될 수 있다. 이와는 달리, 상기 광원부(100)는 복수의 광원 블록들을 갖고, 상기 표시 패널(200)에 표시되는 영상에 따라 상기 광원 블록들을 독립적으로 제어하는 로컬 디밍 방식으로 구동될 수 있다.

상기 광원부(100)는 상기 표시 패널(200)의 하부에 배치되어, 상기 표시 패널(200)로 광을 제공하는 직하형 광원부일 수 있다. 상기 광원부(100)는 상기 표시 패널(200)의 측변에 대응하게 배치되어, 표시 패널(200)로 광을 제공하는 에지형 광원부일 수 있다. 상기 광원부(100)가 에지형 광원부인 경우 상기 광원부(100)는 도광판(미도시)을 더 포함할 수 있다.

상기 표시 패널(200)은 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(200)은 상기 광원부(100) 상에 배치된다. 상기 표시 패널(200)은 복수의 화소들을 포함한다. 상기 화소들은 매트릭스 형상으로 배치될 수 있다. 상기 표시 패널(200)은 제1 패널 기판(미도시), 상기 제1 패널 기판과 마주보는 제2 패널 기판(미도시) 및 상기 제1 및 제2 패널 기판들 사이에 배치되는 액정층(미도시)을 포함한다.

상기 표시 패널(200)의 구조에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 후술한다.

상기 광 변환 부재(300)는 상기 광원부(100) 및 상기 표시 패널(200) 사이에 배치된다. 상기 광 변환 부재(300)는 배리어부(320) 및 렌즈부(340)를 포함한다. 상기 광 변환 부재(300)는 상기 광원부(100)의 광을 조절하여 2차원 영상을 3차원 영상으로 변환한다.

상기 광 변환 부재(300)가 3차원 영상을 구현하는 방법에 대해서는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상세히 후술한다.

상기 배리어부(320)는 상기 광원부(100) 상에 배치된다. 상기 배리어부(320)는 상기 광원부(100)를 선택적으로 커버하는 복수의 배리어들을 포함한다. 상기 배리어들은 상기 광원부(100)에서 출력되는 광을 선택적으로 상기 렌즈부(340)로 전달한다.

상기 배리어부(320)는 제1 배리어 기판, 상기 제1 배리어 기판과 마주보는 제2 배리어 기판 및 상기 제1 및 상기 제2 배리어 기판들 사이에 배치되는 배리어 액정층을 포함한다.

상기 제1 배리어 기판 상에는 제1 전극이 형성되고, 상기 제2 배리어 기판 상에는 제2 전극이 형성될 수 있다. 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가되는 전압에 의해 상기 배리어부(320)의 배리어는 투과 상태 및 차단 상태를 갖는다.

상기 배리어는 일방향으로 길게 연장되는 형상을 갖는다. 상기 배리어는 제2 방향(D2)으로 길게 연장될 수 있다. 상기 배리어부(320)의 상기 배리어들은 스트라이프 형상을 가질 수 있고, 상기 배리어부(320)의 상기 배리어들은 매트릭스 형상을 가질 수 있다.

상기 배리어부(320)의 구조에 대해서는 도 4를 참조하여 상세히 후술한다.

상기 렌즈부(340)는 상기 배리어부(320) 상에 배치된다. 상기 렌즈부(340)는 상기 배리어부(320)를 통과한 광을 상기 표시 패널(200)에 전달한다.

상기 렌즈부(340)는 복수의 단위 렌즈들을 갖는다. 상기 단위 렌즈들은 상기 제1 방향(D1)을 따라 배치된다. 상기 단위 렌즈들은 상기 제2 방향(D2)으로 연장된다.

상기 배리어의 상기 제1 방향(D1)의 폭은 실질적으로 상기 단위 렌즈의 상기 제1 방향(D1)의 폭의 절반일 수 있다. 이때, 상기 렌즈부(340)의 두께로 인한 오차는 무시한다. 상기 렌즈부(340)의 두께를 고려한다면 상기 배리어의 상기 제1 방향(D1)의 폭은 상기 단위 렌즈의 상기 제1 방향(D1)의 폭의 절반보다 미세하게 큰 값을 가질 수 있다.

이와는 달리, 상기 배리어의 상기 제1 방향(D1)의 폭은 상기 단위 렌즈의 상기 제1 방향(D1)의 폭의 절반보다 작을 수 있다.

상기 광원 구동부(400)는 상기 광원부(100)에 연결되어, 상기 광원을 구동하기 위한 광원 구동 전압을 생성한다. 상기 광원 구동부(400)는 외부로부터 광원 제어 신호를 수신한다. 상기 광원 구동부(400)는 상기 광원 제어 신호를 기초로 상기 광원 구동 전압을 생성한다. 상기 광원 구동부(400)는 상기 광원 구동 전압을 상기 광원부(100)에 출력한다. 상기 광원 구동부(400)는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.

상기 광원 구동부(400)는 상기 광원부(100)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 광원 구동부(400)는 수납 용기(미도시)의 외부에 상기 수납 용기의 하면과 마주보게 배치될 수 있다.

상기 표시 패널 구동부(500)는 상기 표시 패널(200)에 연결되어, 상기 표시 패널(200)을 구동하기 위한 패널 구동 신호를 생성한다. 상기 표시 패널 구동부(500)는 1 프레임을 N개의 서브 프레임으로 시분할하여 상기 표시 패널(200)을 구동한다. 여기서 N은 자연수이다.

예를 들어, 상기 표시 패널 구동부(500)는 1 프레임을 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임으로 분할한다. 상기 제1 서브 프레임은 홀수 프레임일 수 있다. 상기 제2 서브 프레임은 짝수 프레임일 수 있다. 상기 표시 패널 구동부(500)는 상기 제1 서브 프레임 동안 제1 영상 데이터를 상기 표시 패널(200)에 제공한다. 상기 표시 패널 구동부(500)는 상기 제2 서브 프레임 동안 제2 영상 데이터를 상기 표시 패널(200)에 제공한다.

상기 표시 패널 구동부(500)는 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함한다.

상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널(200)의 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들에 출력한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들에 순차적으로 출력하여 상기 표시 패널을 스캐닝 구동한다.

상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널(200)의 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 전압들을 생성한다. 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 전압들을 상기 데이터 라인들에 출력한다.

상기 배리어 구동부(600)는 상기 배리어부(320)에 연결되어, 상기 배리어부(320)를 구동하기 위한 배리어 구동 신호를 생성한다. 상기 배리어 구동부(600)는 1 프레임을 N개의 서브 프레임으로 시분할하여 상기 배리어부(320)를 구동한다.

예를 들어, 상기 배리어 구동부(600)는 1 프레임을 상기 제1 서브 프레임 및 상기 제2 서브 프레임으로 분할한다. 상기 배리어 구동부(600)는 상기 제1 서브 프레임 동안 제1 배리어들이 투과 상태를 갖도록 하고, 상기 제2 서브 프레임 동안 상기 제1 배리어들과 이웃하는 제2 배리어들이 투과 상태를 갖도록 상기 배리어부(320)를 구동한다.

상기 배리어 구동부(600)는 상기 배리어 구동 신호를 상기 배리어부(320)에 순차적으로 출력하여 상기 배리어부(320)를 스캐닝 구동한다. 상기 배리어 구동부(300)는 상기 표시 패널(200)의 스캐닝에 동기하여 상기 배리어부(320)를 스캐닝 구동한다. 상기 배리어부(320)의 스캐닝 방향은 상기 표시 패널(200)의 스캐닝 방향과 동일하다.

도 2a는 홀수 프레임에서 도 1의 표시 패널(200) 및 광 변환 부재(300)에 의해 관찰자의 우안에 영상이 시인되는 과정을 나타내는 개념도이다. 도 2b는 짝수 프레임에서 도 1의 표시 패널(200) 및 광 변환 부재(300)에 의해 상기 관찰자의 좌안에 영상이 시인되는 과정을 나타내는 개념도이다.

이하에서 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상기 표시 패널(200)이 상기 홀수 프레임 및 상기 짝수 프레임으로 분할될 때, 상기 표시 장치가 입체 영상을 표시하는 방법을 상세히 설명한다.

도 2a를 참조하면, 상기 홀수 프레임에서 상기 표시 패널(200)은 상기 제1 영상 데이터(RI)를 표시한다. 상기 제1 영상 데이터(RI)는 우안 영상일 수 있다.

상기 홀수 프레임에서 상기 제1 배리어들은 투과 상태를 갖고, 상기 제1 배리어들과 이웃하는 상기 제2 배리어들은 차단 상태를 갖는다. 상기 제1 배리어들 및 상기 제2 배리어들은 제1 방향(D1)을 따라 교대로 형성될 수 있다. 또한, 상기 배리어들은 상기 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있다.

상기 홀수 프레임에서 상기 광원부(100)로부터 출사된 광은 투과 상태를 갖는 상기 제1 배리어 및 상기 렌즈부(340)의 상기 단위 렌즈들에 의해 관찰자의 우안으로 향하는 제1 경로를 갖는다.

따라서, 상기 홀수 프레임에서 상기 관찰자의 우안에는 상기 제1 경로의 광을 통해 상기 우안 영상(RI)이 시인된다.

도 2b를 참조하면, 상기 짝수 프레임에서 상기 표시 패널(200)은 상기 제2 영상 데이터(LI)를 표시한다. 상기 제2 영상 데이터(LI)는 좌안 영상일 수 있다.

상기 짝수 프레임에서 상기 제1 배리어들은 차단 상태를 갖고, 상기 제1 배리어들과 이웃하는 상기 제2 배리어들은 투과 상태를 갖는다. 상기 제1 배리어들 및 상기 제2 배리어들은 제1 방향(D1)을 따라 교대로 형성될 수 있다. 또한, 상기 배리어들은 상기 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있다.

상기 짝수 프레임에서 상기 광원부(100)로부터 출사된 광은 투과 상태를 갖는 상기 제2 배리어 및 상기 렌즈부(340)의 상기 단위 렌즈들에 의해 관찰자의 좌안으로 향하는 제2 경로를 갖는다.

따라서, 상기 짝수 프레임에서 상기 관찰자의 좌안에는 상기 제2 경로의 광을 통해 상기 좌안 영상(LI)이 시인된다.

결과적으로, 상기 관찰자의 뇌는 상기 홀수 프레임에 시인되는 상기 관찰자의 우안을 통해 시인되는 상기 우안 영상(RI) 및 상기 짝수 프레임에 상기 관찰자의 좌안을 통해 시인되는 상기 좌안 영상(LI)을 혼합하여 입체 영상을 인식하게 된다.

본 실시예에서, 상기 홀수 프레임에 상기 우안 영상이 시인되고 상기 짝수 프레임에 상기 좌안 영상이 시인되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 홀수 프레임에 상기 좌안 영상이 시인되고, 상기 짝수 프레임에 상기 우안 영상이 시인될 수 있다.

도 3은 도 1의 표시 패널(200), 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 나타내는 평면도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 표시 패널(200)은 직사각형 형상을 갖는다. 예를 들어, 상기 표시 패널(200)은 상기 제1 방향(D1)의 장변 및 상기 제2 방향(D2)의 단변을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다.

상기 표시 패널(200)은 상기 게이트 라인들(GL), 상기 게이트 라인들(GL)과 교차하는 상기 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL) 및 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 연결되는 복수의 단위 픽셀들(R, G, B)을 포함한다.

상기 게이트 라인들(GL)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장된다. 상기 게이트 라인들(GL)은 상기 제2 방향(D2)으로 배치된다. 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D2)으로 배치된다.

상기 단위 픽셀은 적색 픽셀(R), 녹색 픽셀(G) 및 청색 픽셀(B) 중 하나일 수 있다. 이와는 달리, 상기 단위 픽셀은 백색 픽셀, 황색 픽셀, 마젠타 픽셀, 시안 픽셀 등을 포함할 수 있다.

상기 단위 픽셀은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 단위 픽셀은 상기 제1 방향(D1)의 단변을 갖고 상기 제2 방향(D2)의 장변을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이와는 달리, 상기 단위 픽셀은 상기 제2 방향(D2)의 단변을 갖고 상기 제1 방향(D1)의 장변을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다.

상기 단위 픽셀들(R, G, B)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 픽셀 열은 적색 픽셀(R)들을 포함하고, 제2 픽셀 열은 녹색 픽셀(G)들을 포함하고, 제3 픽셀 열은 청색 픽셀(B)들을 포함한다. 이와는 달리, 상기 제1 내지 제3 픽셀 열들은 서로 교대로 배치되는 상기 적색 픽셀(R), 상기 녹색 픽셀(G), 상기 청색 픽셀(B)들을 포함할 수 있다.

이와는 달리, 제1 픽셀 행은 적색 픽셀(R)들을 포함하고, 제2 픽셀 행은 녹색 픽셀(G)들을 포함하고, 제3 픽셀 행은 청색 픽셀(B)들을 포함할 수 있다. 이와는 달리, 상기 제1 내지 제3 픽셀 행들은 서로 교대로 배치되는 상기 적색 픽셀(R), 상기 녹색 픽셀(G), 상기 청색 픽셀(B)들을 포함할 수 있다.

이와는 달리, 상기 적색 픽셀(R), 녹색 픽셀(G) 및 청색 픽셀(B)들은 행 방향을 따라 서로 교대로 배치되고, 열 방향을 따라 서로 교대로 배치되는 구조를 가질 수 있다.

상기 표시 패널 구동부(500)는 상기 게이트 구동부(510) 및 상기 데이터 구동부(520)를 포함한다.

상기 게이트 구동부(510)는 상기 표시 패널(200)의 측부에 배치될 수 있다. 상기 데이터 구동부(520)는 상기 표시 패널(200)의 상부에 배치될 수 있다.

상기 게이트 구동부(510)는 타이밍 컨트롤러(미도시)로부터 제1 제어 신호를 수신한다. 상기 게이트 구동부(510)는 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 표시 패널(200)의 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(510)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다. 이때, 상기 표시 패널(200)의 스캐닝 방향은 상기 제2 방향(D2)으로 정의된다.

상기 게이트 구동부(510)는 게이트 인쇄 회로 기판(미도시) 및 게이트 구동 칩(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 게이트 구동 칩은 상기 게이트 인쇄 회로 기판 및 상기 표시 패널(200)의 상기 제1 패널 기판을 연결하는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, TCP) 상에 배치될 수 있다.

이와는 달리, 상기 게이트 구동부(510)는 상기 표시 패널(200)에 직접 실장될 수 있다. 상기 게이트 구동부(510)는 상기 표시 패널(200)에 집적될 수도 있다.

상기 데이터 구동부(520)는 상기 타이밍 컨트롤러(미도시)로부터 데이터 신호 및 제2 제어 신호를 수신한다. 상기 데이터 구동부(520)는 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 아날로그 형태의 데이터 전압들로 변환한다. 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 전압들을 상기 표시 패널(200)의 데이터 라인들(DL)에 순차적으로 출력한다.

상기 데이터 구동부(520)는 데이터 인쇄 회로 기판(미도시) 및 데이터 구동 칩(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 데이터 구동 칩은 상기 데이터 인쇄 회로 기판 및 상기 표시 패널(200)의 상기 제1 패널 기판을 연결하는 테이프 캐리어 패키지 상에 배치될 수 있다.

이와는 달리, 상기 데이터 구동부(520)는 상기 표시 패널(200)에 직접 실장될 수 있다. 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널(200)에 집적될 수도 있다.

도 4는 도 1의 배리어부(320)를 나타내는 평면도이다.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 배리어부(320)는 상기 제1 배리어 기판(322), 상기 제1 배리어 기판(322)과 마주보는 제2 배리어 기판(324) 및 상기 제1 및 상기 제2 배리어 기판들(330, 340) 사이에 배치되는 배리어 액정층(미도시)을 포함한다.

상기 제1 배리어 기판(322)은 복수의 제1 전극들(BX1, BX2, BX3, ...)을 포함한다. 상기 제2 배리어 기판(324)은 복수의 제2 전극들(BY1, BY2, BY3, ...)을 포함한다. 상기 배리어들은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극들의 교차하는 영역으로 정의된다. 상기 배리어들은 매트릭스 형상을 갖는다. 상기 배리어부(320)는 패시브 매트릭스 형식으로 구동될 수 있다.

상기 배리어의 연장 방향은 상기 표시 패널(200)의 스캐닝 방향과 일치할 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어의 연장 방향은 상기 제2 방향(D2)일 수 있다.

도 5는 도 1의 표시 패널(200) 및 배리어부(320)의 스캐닝 구동을 나타내는 개념도이다. 도 6은 도 1의 배리어 구동부(600)에서 출력되는 배리어 구동 신호들을 나타내는 파형도이다. 도 7은 도 1의 배리어부(320)의 전압에 따른 투과율 곡선을 나타내는 그래프이다.

도 5를 참조하면, 홀수 프레임의 후기 구간을 참조하면, 상기 표시 패널(200)의 전 영역에는 상기 제1 영상 데이터(RI)가 표시된다.

짝수 프레임의 초기 구간을 참조하면, 상기 스캐닝 방향의 시작점에 대응하는 상기 표시 패널(200)의 상측에는 상기 제2 영상 데이터(LI)가 표시된다. 상기 스캐닝 방향의 종료점에 대응하는 상기 표시 패널(200)의 하측에는 여전히 상기 제1 영상 데이터(RI)가 표시된다.

상기 표시 패널(200)의 상측에 배치된 단위 픽셀들에서는 상기 제1 영상 데이터(RI)가 상기 제2 영상 데이터(LI)로 변경된다. 상기 단위 픽셀에 데이터 전압이 방전되거나, 데이터 전압이 충전될 때에는 상기 표시 패널(200)의 상기 액정층의 과도 응답으로 인해 정확한 데이터가 표시되지 않을 수 있다. 상기 표시 패널(200)의 상측에 배치된 단위 픽셀들에서는 상기 제1 영상 데이터(RI) 및 상기 제2 영상 데이터(LI)가 혼합되어 좌안 영상이 우안에서 시인되거나 우안 영상이 좌안에서 시인되는 크로스 토크 현상이 발생할 수 있다.

상기 배리어 구동부(600)는 상기 표시 패널(200)의 상측에 배치된 단위 픽셀들의 상기 스캐닝 초기 구간(BP) 동안 상기 표시 패널(200)의 상측에 대응하는 상기 배리어부(320)를 차단 상태로 유지하여 상기 크로스 토크 현상을 방지할 수 있다. 상기 배리어부(320)를 차단 상태로 유지하는 상기 스캐닝 초기 구간(BP)은 상기 표시 패널(200)의 상기 액정층의 과도 응답 구간에 대응한다.

짝수 프레임의 중기 구간을 참조하면, 상기 스캐닝 방향의 시작점에 대응하는 상기 표시 패널(200)의 상측 및 상기 스캐닝 방향의 중간점에 대응하는 상기 표시 패널(200)의 중심부에는 상기 제2 영상 데이터(LI)가 표시된다. 상기 스캐닝 방향의 종료점에 대응하는 상기 표시 패널(200)의 하측에는 여전히 상기 제1 영상 데이터(RI)가 표시된다.

상기 표시 패널(200)의 중심부에 배치된 단위 픽셀들에서는 상기 제1 영상 데이터(RI)가 상기 제2 영상 데이터(LI)로 변경된다. 상기 표시 패널(200)의 중심부에 배치된 단위 픽셀들에서는 상기 제1 영상 데이터(RI) 및 상기 제2 영상 데이터(LI)가 혼합되어 좌안 영상이 우안에서 시인되거나 우안 영상이 좌안에서 시인되는 크로스 토크 현상이 발생할 수 있다.

상기 배리어 구동부(600)는 상기 표시 패널(200)의 중심부에 배치된 단위 픽셀들의 스캐닝 초기 구간(BP) 동안 상기 표시 패널(200)의 중심부에 대응하는 상기 배리어부(320)를 차단 상태로 유지하여 상기 크로스 토크 현상을 방지할 수 있다. 상기 배리어부(320)를 차단 상태로 유지하는 상기 스캐닝 초기 구간(BP)은 상기 표시 패널(200)의 상기 액정층의 과도 응답 구간에 대응한다.

짝수 프레임의 후기 구간을 참조하면, 상기 표시 패널(200)의 전 영역에는 상기 제2 영상 데이터(LI)가 표시된다.

상기 표시 패널(200)의 스캐닝 방향의 종료점에 대응하는 상기 표시 패널(200)의 하측에 배치된 단위 픽셀들에서는 상기 제1 영상 데이터(RI)가 상기 제2 영상 데이터(LI)로 변경된다. 상기 표시 패널(200)의 하측에 배치된 단위 픽셀들에서는 상기 제1 영상 데이터(RI) 및 상기 제2 영상 데이터(LI)가 혼합되어 좌안 영상이 우안에서 시인되거나 우안 영상이 좌안에서 시인되는 크로스 토크 현상이 발생할 수 있다.

상기 배리어 구동부(600)는 상기 표시 패널(200)의 하측에 배치된 단위 픽셀들의 스캐닝 초기 구간(BP) 동안 상기 표시 패널(200)의 하측에 대응하는 상기 배리어부(320)를 차단 상태로 유지하여 상기 크로스 토크 현상을 방지할 수 있다. 상기 배리어부(320)를 차단 상태로 유지하는 상기 스캐닝 초기 구간(BP)은 상기 표시 패널(200)의 상기 액정층의 과도 응답 구간에 대응한다.

도 6은 도 5의 스캐닝 구동을 구현하기 위해 도 4의 제1 및 제2 전극들(BX1, BY1, BY2)에 인가되는 전압의 파형도, 그에 따른 상기 배리어의 투과율 및 상기 배리어에 대응되는 단위 픽셀들의 투과율을 나타낸다.

도 6 및 도 7을 참조하면, VBX1은 상기 제1 전극(BX1)에 인가되는 전압을 나타낸다. VBYO는 홀수 번째 제2 전극들(BY1, BY3, BY5, ...)에 인가되는 전압을 나타낸다. VBYE는 짝수 번째 제2 전극들(BY2, BY4, BY6, ...)에 인가되는 전압을 나타낸다.

예를 들어, 홀수 번째 제2 전극들(BY1, BY3, BY5, ...)에는 모두 동일한 전압(VBYO)이 인가될 수 있다. 짝수 번째 제2 전극들(BY2, BY4, BY6, ...)에는 모두 동일한 전압(VBYE)이 인가될 수 있다. 홀수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압(VBYO)은 짝수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압(VBYE)에 대해 반전될 수 있다.

상기 VBX1, VBYO, VBYE은 각각 3개의 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 VBX1, VBYO, VBYE은 0V, 양의 차단 전압(Vt), 음의 차단 전압(-Vt)의 레벨을 가질 수 있다.

VBX1YO는 상기 VBYO-VBX1에 대응하는 전압 값이다. VBX1YE는 상기 VBYE-VBX1에 대응하는 전압 값이다.

TBX1YO는 상기 첫 번째 제1 전극(BX1) 및 홀수 번째 제2 전극들(BY1, BY3, BY5, ...)에 의해 정의되는 제1 배리어들의 투과율을 나타낸다. 상기 제1 배리어들의 투과율(TBX1Y0)은 상기 VBX1YO에 의해 조절된다. 상기 VBX1YO가 0V를 나타낼 때, 상기 제1 배리어들의 투과율(TBX1YO)은 100%가 되어, 상기 제1 배리어들은 투과 상태가 된다. 상기 VBX1YO가 Vt 또는 -Vt를 나타낼 때, 상기 제1 배리어들의 투과율(TBX1YO)은 0%에 가까운 값을 가지므로, 상기 제1 배리어들은 차단 상태가 된다. 상기 VBX1YO가 2Vt 또는 -2Vt를 나타낼 때, 상기 제1 배리어들의 투과율(TBX1YO)은 0%이므로 상기 제1 배리어들은 차단 상태가 된다.

TBX1YE는 상기 첫 번째 제1 전극(BX1) 및 짝수 번째 제2 전극들(BY2, BY4, BY6, ...)에 의해 정의되는 제2 배리어들의 투과율을 나타낸다. 상기 제2 배리어들의 투과율은 상기 VBX1YE에 의해 조절된다. 상기 VBX1YE가 0V를 나타낼 때, 상기 제2 배리어들의 투과율(TBX1YE)은 100%가 되어, 상기 제2 배리어들은 투과 상태가 된다. 상기 VBX1YE가 Vt 또는 -Vt를 나타낼 때, 상기 제2 배리어들의 투과율(TBX1YE)은 0%에 가까운 값을 가지므로, 상기 제2 배리어들은 차단 상태가 된다. 상기 VBX1YE가 2Vt 또는 -2Vt를 나타낼 때, 상기 제2 배리어들의 투과율(TBX1YE)은 0%이므로 상기 제2 배리어들은 차단 상태가 된다.

TIX1은 상기 제1 배리어들 및 상기 제2 배리어들에 대응되는 단위 픽셀들의 투과율을 나타낸다.

홀수 프레임에서 짝수 프레임으로 바뀔 때, 상기 제1 및 제2 배리어들에 대응되는 단위 픽셀들에서는 상기 액정층의 과도 응답으로 인한 크로스 토크 현상이 발생할 수 있다.

상기 제1 배리어들은 상기 단위 픽셀들의 스캐닝 이전에 이미 차단 상태가 된다. 또한, 상기 제2 배리어들은 스캐닝 초기 구간(BP) 동안 차단 상태를 유지한다. 따라서, 상기 스캐닝 초기 구간(BP) 동안 상기 크로스 토크 현상을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 광원부(100) 및 상기 표시 패널(200) 사이에 배치되어 광을 선택적으로 차단하는 상기 배리어부(320)를 스캐닝 구동하고 스캐닝 초기 구간(BP) 동안 상기 배리어가 차단 상태를 갖도록 하여 크로스 토크 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 크로스 토크 현상을 방지하기 위해 상기 광원부(100)를 점등할 필요가 없으므로, 표시 패널(200)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 결과적으로, 입체 영상의 표시 품질이 향상된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 표시 장치의 배리어부를 스캐닝 구동하여 크로스 토크 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 입체 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 광원부 200: 표시 패널
300: 광 변환 부재 320: 배리어부
322: 제1 배리어 기판 324: 제2 배리어 기판
340: 렌즈부 400: 광원 구동부
500: 표시 패널 구동부 510: 게이트 구동부
520: 데이터 구동부 600: 배리어 구동부
RI: 제1 영상 데이터 LI: 제2 영상 데이터
GL: 게이트 라인 DL: 데이터 라인
BX1, BX2, BX3: 제1 전극 BY1, BY2, BY3, BY4: 제2 전극

Claims (20)

1 프레임이 N개의 서브 프레임들로 시분할 구동되는 표시 패널(여기서, N은 자연수);
상기 표시 패널에 제1 서브 프레임 동안 제1 영상 데이터를 제공하고 제2 서브 프레임 동안 제2 영상 데이터를 제공하는 표시 패널 구동부;
상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원부;
상기 표시 패널 및 상기 광원부 사이에 배치되고, 복수의 제1 전극들 및 상기 제1 전극들과 교차하는 복수의 제2 전극들을 포함하는 배리어부 및 상기 배리어부 상에 배치되는 렌즈부를 포함하는 광 변환 부재; 및
상기 배리어부의 제1 배리어가 상기 제1 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖고, 상기 제1 배리어와 이웃한 상기 배리어부의 제2 배리어가 상기 제2 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖도록 상기 배리어부를 제어하는 배리어 구동부를 포함하는 표시 장치.

제1항에 있어서, 상기 배리어 구동부는 상기 표시 패널의 스캐닝에 동기하여 상기 배리어부를 스캐닝 구동하고,
상기 배리어부의 배리어는 스캐닝 초기 구간 동안 차단 상태를 갖고, 상기 스캐닝 초기 구간 이후에는 투과 상태를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

제2항에 있어서, 상기 스캐닝 초기 구간은 상기 표시 패널의 액정층의 과도 응답 구간에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

제1항에 있어서, 상기 표시 패널의 스캐닝 방향 및 상기 배리어부의 스캐닝 방향은 일치하고,
상기 표시 패널의 상기 스캐닝 방향 및 상기 배리어부의 배리어의 연장 방향은 일치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

제4항에 있어서, 상기 제1 전극들은 상기 표시 패널의 상기 스캐닝 방향과 수직하게 연장되고,
상기 제2 전극들은 상기 표시 패널의 상기 스캐닝 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들에 인가되는 전압은 각각 0V, 양의 차단 전압 및 음의 차단 전압 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시 장치.

제1항에 있어서, 홀수 번째 제2 전극들에는 서로 동일한 전압이 인가되고,
짝수 번째 제2 전극들에는 서로 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

제7항에 있어서, 상기 홀수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압은 상기 짝수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압에 대해 반전되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

제1항에 있어서, 상기 배리어부의 배리어의 제1 방향의 폭은 상기 렌즈부의 단위 렌즈의 상기 제1 방향의 폭의 절반보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치.

제1항에 있어서, 상기 배리어부는
상기 제1 전극들을 포함하는 제1 배리어 기판;
상기 제1 배리어 기판과 마주보며 상기 제2 전극들을 포함하는 제2 배리어 기판; 및
상기 제1 배리어 기판 및 상기 제2 배리어 기판 사이에 배치되는 배리어 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

제1항에 있어서, 상기 광원부의 광원은 상기 표시 장치가 동작 중일 때에 항시 턴 온 되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

1 프레임이 N개의 서브 프레임들로 시분할 구동되는 표시 패널에 제1 서브 프레임 동안 제1 영상 데이터를 제공하고 제2 서브 프레임 동안 제2 영상 데이터를 제공하는 단계(여기서, N은 자연수);
상기 표시 패널에 광을 제공하는 단계; 및
상기 표시 패널 및 광원부 사이에 배치되고 복수의 제1 전극들 및 상기 제1 전극들과 교차하는 복수의 제2 전극들을 포함하는 배리어부의 제1 배리어가 상기 제1 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖고, 상기 제1 배리어와 이웃한 제2 배리어가 상기 제2 서브 프레임 동안 투과 상태를 갖도록 상기 배리어부를 제어하는 단계를 포함하는 입체 영상 표시 방법.

제12항에 있어서, 상기 배리어부는 상기 표시 패널의 스캐닝에 동기되어 스캐닝 구동되고,
상기 배리어부의 배리어는 스캐닝 초기 구간 동안 차단 상태를 갖고, 상기 스캐닝 초기 구간 이후에는 투과 상태를 갖는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.

제13항에 있어서, 상기 스캐닝 초기 구간은 상기 표시 패널의 액정층의 과도 응답 구간에 대응하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.

제12항에 있어서, 상기 표시 패널의 스캐닝 방향 및 상기 배리어부의 스캐닝 방향은 일치하고,
상기 표시 패널의 상기 스캐닝 방향 및 상기 배리어부의 배리어의 연장 방향은 일치하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.

제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들에 인가되는 전압은 각각 0V, 양의 차단 전압 및 음의 차단 전압 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.

제12항에 있어서, 홀수 번째 제2 전극들에는 서로 동일한 전압이 인가되고,
짝수 번째 제2 전극들에는 서로 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.

제17항에 있어서, 상기 홀수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압은 상기 짝수 번째 제2 전극들에 인가되는 전압에 대해 반전되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.

제12항에 있어서, 상기 배리어부의 배리어의 제1 방향의 폭은 상기 배리어부 상에 배치되는 렌즈부의 단위 렌즈의 상기 제1 방향의 폭의 절반보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.

제12항에 있어서, 상기 광원부의 광원은 표시 장치가 동작 중일 때에 항시 턴 온 되어 있는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 방법.

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