KR20140092055A

KR20140092055A - 입체영상 표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR20140092055A
Application number: KR1020130004309A
Authority: KR
Inventors: 김의태; 황광조
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2014-07-23

Abstract

본 발명에 따른 입체영상 표시장치 및 그 구동방법은 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는지를 판단하고, 각 픽셀의 상부 및 하부 표시부에 표시될 데이터를 주 시야각에 따라 다르게 제어한다. 본 발명은 3D 크로스토크가 인지되는 하측 및 상측 시야각 범위에서 상부 및 하부 표시부 중 어느 하나에 3D 영상 데이터를 할당하고, 상부 및 하부 표시부 중 나머지 하나에 블랙 계조 데이터를 할당함으로써 3D 크로스토크가 인지되지 않는 시야각 범위를 넓힐 수 있다. 본 발명은 정면 시야각 범위에서 상부 및 하부 표시부에 모두 3D 영상 데이터를 할당함으로써 3D 크로스토크가 인지되지 않는 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도를 높일 수 있다.

Description

입체영상 표시장치 및 그 구동방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 3차원 입체 영상(이하, '3D 영상')을 구현할 수 있는 입체영상 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 입체 영상(이하, "3D 영상"이라 함)을 구현한다.

양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경방식은 표시패널에 편광 방향이 서로 다른 좌우 시차 영상을 표시하고, 편광 안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다.

액정셔터 안경방식은 표시소자에 좌안 이미지와 우안 이미지를 프레임 단위로 교대로 표시하고 이 표시 타이밍에 동기하여 액정셔터 안경의 좌우안 셔터를 개폐함으로써 3D 영상을 구현한다. 액정셔터 안경은 좌안 이미지가 표시되는 기수 프레임 기간 동안 그의 좌안 셔터만을 개방하고, 우안 이미지가 표시되는 우수 프레임 기간 동안 그의 우안 셔터만을 개방함으로써 시분할 방식으로 양안 시차를 만들어낸다. 이러한 액정셔터 안경방식은 액정셔터 안경의 데이터 온 타임이 짧아 3D 영상의 휘도가 낮으며, 표시소자와 액정셔터 안경의 동기, 및 온/오프 전환 응답 특성에 따라 3D 크로스토크의 발생이 심하다.

편광 안경방식은 도 1과 같이 표시패널(1) 위에 부착된 패턴드 리타더(Patterned Retarder)(2)를 포함한다. 편광 안경방식은 표시패널(1)에 좌안 영상 데이터(L)와 우안 영상 데이터(R)를 수평라인 단위로 교대로 표시하고 패턴드 리타더(2)를 통해 편광 안경(3)에 입사되는 편광특성을 절환한다. 이를 통해, 편광 안경방식은 좌안 이미지와 우안 이미지를 공간적으로 분할하여 3D 영상을 구현할 수 있다.

이러한 편광 안경방식에서는 좌안 이미지와 우안 이미지가 라인 단위로 이웃하여 표시되기 때문에 3D 크로스토크(Crosstalk)가 발생되지 않는 수직 시야각(vertical viewing angle)이 좁은 편이다. 3D 크로스토크는 특정 시야각에서 좌안 및 우안 이미지가 중첩적으로 보여질 때 인지되어 3D 영상의 품시 품위를 떨어뜨린다. 3D 크로스토크는 정면 시야각에서는 인지되지 않고, 수직 시야각, 즉 일정 크기의 상측 시야각과 하측 시야각에서 인지된다.

일본 공개특허공보 제2002-185983호에서는 3D 크로스토크가 인지되지 않는 수직 시야각을 넓히기 위해 도 2과 같이 패턴드 리타더(2)에 블랙 스트라이프(BS)를 형성하는 기술을 제안한 바 있다. 하지만, 수직 시야각 개선을 위해 사용되는 블랙 스트라이프(BS)는 3D 영상의 휘도를 떨어뜨림은 물론이거니와, 2차원 평면 영상(이하, '2D 영상')의 휘도를 떨어뜨린다. 또한, 블랙 스트라이프(BS)는 표시패널(1)내에 형성된 블랙 매트릭스와 상호 작용하여 모아레(Moire)를 발생시킨다.

이에, 본원 출원인은 상기 문제점들을 해결하기 위하여, 표시패널의 픽셀들 각각을 2 개로 분할하고 그 중 어느 하나를 액티브 블랙 스트라이프(Active Black Stripe)로 기능시키는 기술을 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0115036호(2010.10.27 공개) 등에서 제안한 바 있다. 본원 출원인에 의해 제안된 입체 영상 표시장치는 2D 모드에서 분할된 픽셀들 모두에 2D 영상을 기입하여 2D 영상의 휘도 저하를 방지하고, 3D 모드에서 분할된 픽셀들 일부에 3D 영상을, 그리고 분할된 픽셀들 나머지에 블랙 영상을 기입하여 3D 영상에서 수직 시야각을 확대하고 2D 영상과 3D 영상 모두에서 시인성을 개선한다. 다만, 본원 출원인에 의해 기 제안된 액티브 블랙 스트라이프 기술에서는 사용자의 주 시야각(main viewing angle)과 상관없이 3D 모드에서 무조건 픽셀들 일부를 블랙 스트라이트로 동작시킨다. 따라서, 이 기술은 사용자의 주 시야각이 3D 크로스토크가 인지되지 않는 정면 시야각인 경우에도 픽셀들 일부에 블랙 영상이 표시하기 때문에, 불필요하게 3D 영상의 휘도를 떨어뜨린다.

따라서, 본 발명의 목적은 사용자의 주 시야각에 따라 선택적으로 3D 영상의 수직 시야각을 넓혀 3D 영상의 휘도 저하를 최소화할 수 있도록 한 입체영상 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 상부 표시부와 하부 표시부를 각각 갖는 다수의 픽셀들을 포함하여 3D 영상을 구현하는 표시소자; 및 사용자의 주 시야각을 판단하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 중앙 영역에 대응되는 정면 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부와 하부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 하부 영역에 대응되는 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당함과 아울러 상기 픽셀들의 하부 표시부에 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터를 할당하며, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 상부 영역에 대응되는 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당함과 아울러 상기 픽셀들의 상부 표시부에 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터를 할당하는 콘트롤러를 구비한다.

상기 콘트롤러는 상기 표시소자에 탑재된 카메라 모듈로부터의 촬상 정보를 기반으로 사용자의 위치 정보를 계산하고, 상기 계산된 사용자의 위치 정보를 기초로 상기 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는 지를 판단한 후, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환한다.

상기 콘트롤러는 유저 인터페이스를 통해 사용자로부터 입력되는 시야각 선택정보를 기초로 상기 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는 지를 판단한 후, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환한다.

상기 콘트롤러는, 상기 하측 시야각 범위에서, 상기 픽셀들의 하부 표시부에 상기 블랙 계조 데이터 이외에 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터를 프레임을 달리하여 더 할당한다.

상기 콘트롤러는, 상기 상측 시야각 범위에서, 상기 픽셀들의 상부 표시부에 상기 블랙 계조 데이터 이외에 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터를 프레임을 달리하여 더 할당한다.

상기 콘트롤러는, 상기 블랙 계조 데이터가 연속적으로 표시되는 제1 표시기간과 상기 휘도 보상 데이터가 연속적으로 표시되는 제2 표시기간을 교번시키되, 상기 제1 표시기간 대 상기 제2 표시기간의 프레임 비율을 M:N(M,N은 양의 정수)으로 제어한다.

상기 휘도 보상 데이터는 상기 블랙 계조 데이터 이외의 특정 계조 데이터로 선택되거나, 또는 상기 특정 계조 데이터를 변조하여 얻어진 보정 계조 데이터로 선택된다.

상기 콘트롤러는, 상기 특정 계조 데이터를 미리 설정된 데이터 스트레치 알고리즘에 적용하여 상기 보정 계조 데이터를 생성한다.

또한, 본 발명의 실시에에 따라 상부 표시부와 하부 표시부를 각각 갖는 다수의 픽셀들을 포함하여 3D 영상을 구현하는 표시소자를 갖는 입체영상 표시장치의 구동방법은, 사용자의 주 시야각을 판단하는 제1 단계; 및 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 중앙 영역에 대응되는 정면 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부와 하부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 하부 영역에 대응되는 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당함과 아울러 상기 픽셀들의 하부 표시부에 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터를 할당하며, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 상부 영역에 대응되는 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당함과 아울러 상기 픽셀들의 상부 표시부에 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터를 할당하는 제2 단계를 포함한다.

본 발명은 3D 크로스토크가 인지되는 하측 및 상측 시야각 범위에서 상부 및 하부 표시부 중 어느 하나에 3D 영상 데이터를 할당하고, 상부 및 하부 표시부 중 나머지 하나에 블랙 계조 데이터를 할당함으로써 3D 크로스토크가 인지되지 않는 시야각 범위를 넓힐 수 있다. 본 발명은 정면 시야각 범위에서 상부 및 하부 표시부에 모두 3D 영상 데이터를 할당함으로써 3D 크로스토크가 인지되지 않는 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도를 높일 수 있다.

나아가, 본 발명은 하측 및 상측 시야각 범위에서 상부 및 하부 표시부 중 나머지 하나에 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터 이외에 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터를 프레임을 달리하여 더 할당함으로써, 하측 및 상측 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도 저하를 최소화할 수 있다.

도 1은 종래 편광 안경방식의 입체영상 표시장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 종래 편광 안경방식의 입체영상 표시장치에서 시야각 개선을 위해 패턴드 리타더에 블랙 스트라이프를 형성한 것을 보여주는 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 편광 안경방식의 입체영상 표시장치를 보여주는 도면.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 픽셀의 일 예를 보여주는 도면들.
도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시된 픽셀의 다른 예를 보여주는 도면들.
도 7은 정면 시야각 범위, 하측 시야각 범위 및 상측 시야각 범위를 보여주는 도면.
도 8은 사용자의 주 시야각을 판단하는데 사용되는 사용자의 위치 정보를 얻기 위한 일 구성을 보여주는 도면.
도 9는 사용자의 주 시야각에 따라 표시소자에 표시될 데이터를 다르게 제어하기 위한 콘트롤러의 일 구성을 보여주는 도면.
도 10은 사용자의 주 시야각을 판단하는데 사용되는 사용자에 의한 시야각 선택 정보를 얻기 위한 일 구성을 보여주는 도면.
도 11은 사용자의 주 시야각에 따라 표시소자에 표시될 데이터를 다르게 제어하기 위한 콘트롤러의 다른 구성을 보여주는 도면.
도 12a 및 도 12b는 정면 시야각 범위에서 데이터의 표시 상태와 그를 위한 구동 파형을 보여주는 도면들.
도 13a 및 도 13b는 하측 시야각 범위에서 데이터의 표시 상태와 그를 위한 구동 파형을 보여주는 도면들.
도 14a 및 도 14b는 상측 시야각 범위에서 데이터의 표시 상태와 그를 위한 구동 파형을 보여주는 도면들.
도 15는 본 발명에 따라 3D 크로스토크가 인지되지 않는 하측 시야각 범위와 상측 시야각 범위를 보여주는 도면.
도 16은 본 발명과 같은 구동에 따라 하측 시야각 범위와 상측 시야각 범위가 넓어지는 것을 보여주는 도면.
도 17 및 도 18은 각각 하측 및 상측 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도 저하를 최소화하기 위한 일 방안을 보여주는 도면들.
도 19는 하측 및 상측 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도 저하를 최소화하기 위한 다른 방안을 보여주는 도면.

이하, 도 3 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 편광 안경방식의 입체영상 표시장치를 보여준다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 이 입체영상 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 두 장의 유리기판들과 이들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 표시패널(11)의 하부 유리기판에는 다수의 데이터라인들(DL), 이 데이터라인들(DL)과 각각 교차되는 다수의 게이트라인쌍들(PGL)이 배치된다. 이러한, 신호라인들(DL,PGL)의 교차 구조에 의해 표시패널(11)의 하부 유리기판에는 다수의 단위 픽셀들(UNIT PIX)을 포함한 픽셀 어레이가 형성된다. 표시패널(11)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함한 컬러필터 어레이가 형성된다. 표시패널(11)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 상부 및 하부 편광필름(11a, 11b)이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 공통전압(Vcom)이 공급되는 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성될 수 있으며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판상에 형성될 수 있다.

단위 픽셀(UNIT PIX)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 구현을 위한 3개의 픽셀들(PIX)을 구비한다. 픽셀들(PIX) 각각에는 1개의 데이터라인(DL)과 1개의 게이트라인쌍(PGL)이 할당된다. 게이트라인쌍(PGL)은 상부 게이트라인(Ga)과 하부 게이트라인(Gb)을 포함한다. 픽셀들(PIX) 각각은 별개로 구동되는 2개의 표시부를 포함한다. 이 2개의 표시부는 상부 게이트라인(Ga)과 데이터라인(DL)에 의해 구동되는 상부 표시부와, 하부 게이트라인(Gb)과 데이터라인(DL)에 의해 구동되는 하부 표시부를 포함한다. 3D 모드에서, 상부 표시부와 하부 표시부는 사용자의 주 시야각에 따라 선택적으로 3D 영상 데이터와 블랙 계조 데이터를 표시한다.

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.

패턴드 리타더(20)는 표시패널(11)의 상부 편광필름(11a)에 부착된다. 패턴드 리타더(20)의 기수 라인들에는 제1 리타더(RT1)가 형성되고, 패턴드 리터더(20)의 우수 라인들에는 제2 리타더(RT2)가 형성된다. 제1 리타더(RT1)의 광흡수축과 제2 리타더(RT2)의 광흡수축은 서로 다르다. 도 12a, 도 13a 및 도 14a에 도시된 바와 같이 패턴드 리타더(20)의 제1 리타더(RT1)는 픽셀 어레이의 기수 픽셀라인들(PL#1,PL#3)과 대향하고, 제2 리타더(RT2)는 픽셀 어레이의 우수 픽셀라인들(PL#2,PL#4)과 대향한다. 제1 리타더(RT1)는 상부 편광필름(11a)을 통해 입사되는 선편광의 위상을 1/4 파장만큼 지연시켜 제1 편광(예컨대, 좌원편광)으로 통과시킨다. 제2 리타더(RT2)는 상부 편광필름(11a)을 통해 입사되는 선편광의 위상을 3/4 파장만큼 지연시켜 제2 편광(예컨대, 우원편광)으로 통과시킨다.

콘트롤러(30)는 구동모드 선택신호에 따라 2D 모드 또는 3D 모드로 패널 구동회로(40)의 동작을 제어한다. 콘트롤러(30)는 유저 인터페이스를 통해 구동모드 선택신호를 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 사용자의 위치 정보 또는 사용자에 의한 시야각 선택 정보로부터 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는지를 판단하고, 표시소자(10)의 상부 및 하부 표시부에 표시될 데이터를 주 시야각에 따라 다르게 제어한다. 정면 시야각 범위에서 콘트롤러(30)는, 표시소자(10)의 상부 및 하부 표시부에 모두 3D 영상 데이터를 할당하여 3D 크로스토크가 인지되지 않는 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도를 높인다.

하측 시야각 범위에서 콘트롤러(30)는, 상부 표시부에 3D 영상 데이터를 그리고, 하부 표시부에 블랙 계조 데이터를 할당하여 3D 크로스토크가 인지되지 않는 시야각 범위를 넓힌다. 한편, 하측 시야각 범위에서 콘트롤러(30)는, 하부 표시부에 블랙 계조 데이터를 계속적으로 할당하지 않고, 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터 이외에 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터를 하부 표시부에 프레임을 달리하여 더 할당할 수 있다.

상측 시야각 범위에서 콘트롤러(30)는, 하부 표시부에 3D 영상 데이터를 그리고, 상부 표시부에 블랙 계조 데이터를 할당하여 3D 크로스토크가 인지되지 않는 시야각 범위를 넓힌다. 한편, 상측 시야각 범위에서 콘트롤러(30)는, 상부 표시부에 블랙 계조 데이터를 계속적으로 할당하지 않고, 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터 이외에 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터를 상부 표시부에 프레임을 달리하여 더 할당할 수 있다.

콘트롤러(30)는 3D 모드 하에서 비디오 소스로부터 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리하고, 분리된 데이터를 주 시야각에 따라 선택적으로 블랙 계조 데이터로 치환하여 시야각 기반 3D 영상 데이터를 생성한 후, 이 시야각 기반 3D 영상 데이터를 데이터 드라이버(40A)에 공급한다. 한편, 콘트롤러(30)는 2D 모드 하에서 비디오 소스로부터 입력되는 2D 영상 데이터를 데이터 드라이버(40A)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(40A)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호는 1 수평라인분의 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(40A)의 출력을 제어하는 소스 출력 인에이블신호(SOE), 및 표시패널(11)의 액정셀들에 공급될 데이터전압의 극성을 제어하는 극성제어신호(POL) 등을 포함한다.

게이트 드라이버(40B)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호는 한 화면이 표시되는 1 수직기간 중에서 스캔이 시작되는 시작 수평라인을 지시하는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 드라이버(40B) 내의 쉬프트 레지스터에 입력되어 게이트 스타트 펄스(GSP)를 순차적으로 쉬프트시키기 위한 게이트 쉬프트 클럭신호(Gate Shift Clock : GSC), 및 게이트 드라이버(40B)의 출력을 제어하는 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 등을 포함한다.

패널 구동회로(40)는 표시패널(11)의 데이터라인들(DL)을 구동시키기 위한 데이터 드라이버(40A)와, 표시패널(11)의 게이트라인쌍들(PGL)을 구동시키기 위한 게이트 드라이버(40B)를 포함한다.

데이터 드라이버(40A)의 구동 IC들 각각은 쉬프트 레지스터(Shift register), 래치(Latch), 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog convertor, DAC), 출력 버퍼(Output buffer) 등을 포함한다. 데이터 드라이버(40A)는 데이터 제어신호(SSP,SSC,SOE)에 따라 콘트롤러(30)로부터 공급되는 2D 영상 데이터 또는, 시야각 기반 3D 영상 데이터를 래치한다. 데이터 드라이버(40A)는 극성제어신호(POL)에 응답하여 래치된 데이터를 아날로그 정극성 감마보상전압과 부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 데이터 드라이버(40A)는 게이트 드라이버(40B)로부터 출력되는 스캔펄스(또는, 게이트펄스)에 동기되도록 데이터전압을 데이터라인들(DL)에 출력한다. 데이터 드라이버(40A)의 구동 IC들은 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 표시패널(11)의 하부 유리기판에 접합될 수 있다.

게이트 드라이버(40B)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 게이트라인쌍들(PGL)에 도 12b, 도 13b 및 도 14b와 같이 라인 순차 방식으로 공급한다. 게이트 드라이버(40B)는 게이트 쉬프트 레지스터 어레이(Gate shift register array)등을 포함한다. 게이트 드라이버(40B)의 게이트 쉬프트 레지스터 어레이는 표시패널(11)에서 픽셀 어레이가 형성된 표시영역 바깥의 비 표시영역에 GIP(Gate 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(40B)의 게이트 쉬프트 레지스터 어레이는 TAB 공정에 의해 표시패널(11)의 하부 유리기판에 접합되는 구동 IC들로 구현될 수도 있다.

편광 안경(50)은 좌안 편광필터를 갖는 좌안(50L)과 우안 편광필터를 갖는 우안(50R)을 구비한다. 좌안 편광필터는 패턴드 리타더(20)의 제1 리타더(RT1)와 동일한 광흡수축을 가지며, 우안 편광필터는 패턴드 리타더(20)의 제2 리타더(RT2)와 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. 사용자는 편광 안경(50)을 통해 표시소자(10)에 공간분할 및 시분할 방식으로 표시되는 3D 영상 데이터를 감상할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 픽셀(PIX)의 일 예를 보여주는 도면들이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상부 표시부(UP)는 제1 스위치(TFT1)을 통해 상부 게이트라인(Ga)과 데이터라인(DL)에 접속되고, 하부 표시부(LP)는 제2 스위치(TFT2)를 통해 상부 게이트라인(Ga)과 데이터라인(DL)에 접속된다. 상부 게이트라인(Ga)은 상부 표시부(UP)와 하부 표시부(LP) 사이를 가로지르도록 배치되고, 하부 게이트라인(Gb)은 하부 표시부(LP)의 하측에서 상부 게이트라인(Ga)과 나란히 배치된다. 제1 스위치(TFT1)의 게이트전극은 상부 게이트라인(Ga)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 드레인전극은 상부 표시부(UP)의 화소전극에 접속된다. 제2 스위치(TFT2)의 게이트전극은 하부 게이트라인(Gb)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 드레인전극은 하부 표시부(LP)의 화소전극에 접속된다.

상부 표시부(UP)의 수직폭(W1)은 도 5a와 같이 하부 표시부(LP)의 수직폭(W2)에 비해 크게 선택되거나 또는, 도 5b와 같이 하부 표시부(LP)의 수직폭(W2)과 동일하게 선택될 수 있다. 한편, 도면으로 도시되지는 않았지만, 하부 표시부(LP)의 수직폭은 상부 표시부(UP)의 수직폭보다 더 크게 선택될 수도 있다.

도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시된 픽셀(PIX)의 다른 예를 보여주는 도면들이다. 도 6a 및 도 6b와 같은 픽셀 구조에서는 한 픽셀(PIX)을 구성하는 상부 표시부(UP)와 하부 표시부(LP) 사이에 게이트라인이 배치되지 않기 때문에, 도 5a 및 도 5b와 같은 픽셀 구조에 비해 픽셀의 개구율이 증가되는 잇점이 있다. 개구율이 증가되면 그만큼 2D 영상과 3D 영상의 휘도가 향상된다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상부 표시부(UP)는 제1 스위치(TFT1)을 통해 상부 게이트라인(Ga)과 데이터라인(DL)에 접속되고, 하부 표시부(LP)는 제2 스위치(TFT2)를 통해 상부 게이트라인(Ga)과 데이터라인(DL)에 접속된다. 상부 게이트라인(Ga)은 상부 표시부(UP)의 상측에 배치되고, 하부 게이트라인(Gb)은 하부 표시부(LP)의 하측에서 상부 게이트라인(Ga)과 나란히 배치된다. 제1 스위치(TFT1)의 게이트전극은 상부 게이트라인(Ga)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 드레인전극은 상부 표시부(UP)의 화소전극에 접속된다. 제2 스위치(TFT2)의 게이트전극은 하부 게이트라인(Gb)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 드레인전극은 하부 표시부(LP)의 화소전극에 접속된다.

상부 표시부(UP)의 수직폭(W1)은 도 6a와 같이 하부 표시부(LP)의 수직폭(W2)에 비해 크게 선택되거나 또는, 도 6b와 같이 하부 표시부(LP)의 수직폭(W2)과 동일하게 선택될 수 있다. 한편, 도면으로 도시되지는 않았지만, 하부 표시부(LP)의 수직폭은 상부 표시부(UP)의 수직폭보다 더 크게 선택될 수도 있다.

도 7은 정면 시야각 범위, 하측 시야각 범위 및 상측 시야각 범위를 보여준다.

도 7을 참조하면, 정면 시야각 범위(CR)는 사용자의 주 시야각이 표시소자(10)의 중앙 영역에 대응될 때의 시야각 범위로 정의된다. 정면 시야각 범위(CR)에서, 도 5a 내지 도 6b의 상부 표시부(UP)와 하부 표시부(LP)는 도 12a에서와 같이 모두 3D 영상 데이터를 표시한다. 3D 영상 데이터는 좌안 영상 구현을 위한 좌안 영상 데이터(L1,L2,L3,L4)와 우안 영상 구현을 위한 우안 영상 데이터(R1,R2,R3,R4)를 포함한다. 정면 시야각범위(CR)에서, 동일 픽셀(PIX)을 이루는 상부 표시부(UP)와 하부 표시부(LP)에는 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터 중 어느 하나가 공통으로 표시된다.

하측 시야각 범위(DR)는 사용자의 주 시야각이 표시소자(10)의 하부 영역에 대응될 때의 시야각 범위로 정의된다. 하측 시야각 범위(DR)에서, 도 13a에서와 같이 하부 표시부(LP)는 블랙 계조 데이터(BD)를, 그리고 상부 표시부는 좌안 영상 데이터(L1,L3) 및 우안 영상 데이터(R1,R3) 중 어느 하나를 표시한다.

상측 시야각 범위(UR)는 사용자의 주 시야각이 표시소자(10)의 상부 영역에 대응될 때의 시야각 범위로 정의된다. 상측 시야각 범위(UR)에서, 도 14a에서와 같이 상부 표시부(UP)는 블랙 계조 데이터(BD)를, 그리고 하부 표시부(LP)는 좌안 영상 데이터(L2,L4) 및 우안 영상 데이터(R2,R4) 중 어느 하나를 표시한다.

도 8은 사용자의 주 시야각을 판단하는데 사용되는 사용자의 위치 정보를 얻기 위한 일 구성을 보여준다. 그리고, 도 9는 사용자의 주 시야각에 따라 표시소자(10)에 표시될 데이터를 다르게 제어하기 위한 콘트롤러(30)의 일 구성을 보여준다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 표시소자(10)에는 사용자의 눈을 촬상하기 위한 카메라 모듈(100)이 탑재된다. 카메라 모듈(100)은 아이 트래킹(eye tracking)을 위한 것으로, 사용자 눈을 촬상하여 그 촬상 정보를 콘트롤러(30)에 전송한다.

콘트롤러(30)는 3D 포맷터(31), 위치 데이터 추출부(32), 시야각 판단부(33), 및 이미지 데이터 처리부(34)를 포함한다.

3D 포맷터(31)는 비디오 소스로부터 입력되는 3D 영상 데이터를 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터로 분리한 후, 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 2라인분씩 교대로 정렬하여 이미지 데이터 처리부(34)에 공급한다.

위치 데이터 추출부(32)는 위치 추출 알고리즘을 포함하여, 카메라 모듈(100)로부터의 촬상 정보를 기반으로 사용자의 눈이 어디에 위치하는지를 나타내는 위치 데이터(X,Y,Z,θ)를 계산하여 시야각 판단부(33)에 공급한다.

시야각 판단부(33)는 위치 데이터 추출부(32)로부터의 위치 데이터(X,Y,Z,θ)를 기초로 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는지를 판단하여 이미지 데이터 처리부(34)에 공급한다.

이미지 데이터 처리부(34)는 사용자의 주 시야각이 표시소자(10)의 중앙 영역에 대응되는 정면 시야각 범위에서, 3D 포맷터(31)로부터 2라인분씩 교대로 정렬되어 입력되는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 그대로 시야각 기반 3D 영상 데이터로서 출력한다.

이미지 데이터 처리부(34)는 사용자의 주 시야각이 표시소자(10)의 하부 영역에 대응되는 하측 시야각 범위에서, 3D 포맷터(31)로부터 2라인분씩 교대로 정렬되어 입력되는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 중에서 하부 표시부들에 표시될 라인 데이터를 블랙 계조 데이터로 치환하여 시야각 기반 3D 영상 데이터를 출력한다.

이미지 데이터 처리부(34)는 사용자의 주 시야각이 표시소자(10)의 상부 영역에 대응되는 상측 시야각 범위에서, 3D 포맷터(31)로부터 2라인분씩 교대로 정렬되어 입력되는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 중에서 상부 표시부들에 표시될 라인 데이터를 블랙 계조 데이터로 치환하여 시야각 기반 3D 영상 데이터를 출력한다.

도 10은 사용자의 주 시야각을 판단하는데 사용되는 사용자에 의한 시야각 선택 정보를 얻기 위한 일 구성을 보여준다. 그리고, 도 11은 사용자의 주 시야각에 따라 표시소자(10)에 표시될 데이터를 다르게 제어하기 위한 콘트롤러(30)의 다른 구성을 보여준다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 입체영상 표시장치는 구동모드 선택신호를 입력받기 위한 유저 인터페이스(200)를 통해 시야각 선택을 위한 선택 정보를 사용자로부터 더 입력받을 수 있다. 유저 인터페이스(200)는 터치 스크린, 온 스크린 디스플레이(On screen display, OSD), 키보드, 마우스, 리모트 콘트롤러(Remote controller) 등으로 구현될 수 있다.

콘트롤러(30)는 3D 포맷터(31), 시야각 판단부(35), 및 이미지 데이터 처리부(34)를 포함한다.

시야각 판단부(35)는 유저 인터페이스(200)를 통해 공급되는 사용자에 의한 시야각 선택 정보를 기초로 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는지를 판단하여 이미지 데이터 처리부(34)에 공급한다.

3D 포맷터(31)와 이미지 데이터 처리부(34)는 도 9에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다.

도 12a는 정면 시야각 범위에서 데이터의 표시 상태를 보여준다. 그리고, 도 12b는 도 12a를 위한 구동 파형을 보여준다.

도 12a를 참조하면, 표시패널(11)의 제1 픽셀라인(PL#1)에는 다수의 제1 픽셀들(PIX1)이 배치되고, 제2 픽셀라인(PL#2)에는 다수의 제2 픽셀들(PIX2)이 배치되고, 제3 픽셀라인(PL#3)에는 다수의 제3 픽셀들(PIX3)이 배치되며, 제4 픽셀라인(PL#4)에는 다수의 제4 픽셀들(PIX4)이 배치된다. 패턴드 리타더(20)의 제1 리타더(RT1)는 표시패널(11)의 기수 픽셀라인들(PL#1,PL#3)과 대향하여 기수 픽셀라인들(PL#1,PL#3)로부터 입사되는 빛을 좌안 이미지(L)로 투과시킨다. 패턴드 리타더(20)의 제2 리타더(RT2)는 표시패널(11)의 우수 픽셀라인들(PL#2,PL#4)과 대향하여 우수 픽셀라인들(PL#2,PL#4)로부터 입사되는 빛을 우안 이미지(R)로 투과시킨다.

정면 시야각 범위에서, 제1 픽셀라인(PL#1)에 배치된 제1 픽셀들(PIX1) 각각의 상부 표시부(UP)는 제1 좌안 영상 데이터(L1)를 표시하고, 제1 픽셀들(PIX1) 각각의 하부 표시부(LP)는 제2 좌안 영상 데이터(L2)를 표시한다. 제2 픽셀라인(PL#2)에 배치된 제2 픽셀들(PIX2) 각각의 상부 표시부(UP)는 제1 우안 영상 데이터(R1)를 표시하고, 제2 픽셀들(PIX2) 각각의 하부 표시부(LP)는 제2 우안 영상 데이터(R2)를 표시한다. 제3 픽셀라인(PL#3)에 배치된 제3 픽셀들(PIX3) 각각의 상부 표시부(UP)는 제3 좌안 영상 데이터(L3)를 표시하고, 제3 픽셀들(PIX3) 각각의 하부 표시부(LP)는 제4 좌안 영상 데이터(L4)를 표시한다. 제4 픽셀라인(PL#4)에 배치된 제4 픽셀들(PIX4) 각각의 상부 표시부(UP)는 제3 우안 영상 데이터(R3)를 표시하고, 제4 픽셀들(PIX4) 각각의 하부 표시부(LP)는 제4 우안 영상 데이터(R4)를 표시한다.

이를 위해, 도 12b와 같이 제1 내지 제4 게이트라인쌍(PGL1~PGL4)을 구성하는 게이트라인들에는 스캔펄스가 라인 순차 방식으로 공급될 수 있다. 데이터라인(DL)에는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터가 2 수평기간씩 교대로 공급된다. 데이터라인(DL)에는 좌안 영상 데이터(L1,L2,L3,L4)가 기수 픽셀라인들(PL#1,PL#3)에 배치된 상부 및 하부 표시부들(UP,LP)에 표시되도록 스캔펄스에 동기하여 공급되고, 우안 영상 데이터(R1,R2,R3,R4)가 우수 픽셀라인들(PL#2,PL#4)에 배치된 상부 및 하부 표시부들(UP,LP)에 표시되도록 스캔펄스에 동기하여 공급된다.

도 13a는 하측 시야각 범위에서 데이터의 표시 상태를 보여준다. 그리고, 도 13b는 도 13a를 위한 구동 파형을 보여준다.

도 13a를 참조하면, 하측 시야각 범위에서, 제1 픽셀라인(PL#1)에 배치된 제1 픽셀들(PIX1) 각각의 상부 표시부(UP)는 제1 좌안 영상 데이터(L1)를 표시하고, 제1 픽셀들(PIX1) 각각의 하부 표시부(LP)는 블랙 계조 데이터(BD)를 표시한다. 제2 픽셀라인(PL#2)에 배치된 제2 픽셀들(PIX2) 각각의 상부 표시부(UP)는 제1 우안 영상 데이터(R1)를 표시하고, 제2 픽셀들(PIX2) 각각의 하부 표시부(LP)는 블랙 계조 데이터(BD)를 표시한다. 제3 픽셀라인(PL#3)에 배치된 제3 픽셀들(PIX3) 각각의 상부 표시부(UP)는 제3 좌안 영상 데이터(L3)를 표시하고, 제3 픽셀들(PIX3) 각각의 하부 표시부(LP)는 블랙 계조 데이터(BD)를 표시한다. 제4 픽셀라인(PL#4)에 배치된 제4 픽셀들(PIX4) 각각의 상부 표시부(UP)는 제3 우안 영상 데이터(R3)를 표시하고, 제4 픽셀들(PIX4) 각각의 하부 표시부(LP)는 블랙 계조 데이터(BD)를 표시한다.

이를 위해, 도 13b와 같이 제1 내지 제4 게이트라인쌍(PGL1~PGL4)을 구성하는 게이트라인들에는 스캔펄스가 라인 순차 방식으로 공급될 수 있다. 데이터라인(DL)에는 좌안 영상 데이터(또는, 우안 영상 데이터)와 블랙 계조 데이터(BD)가 1 수평기간씩 교대로 공급된다. 데이터라인(DL)에는 기수번째 좌안 영상 데이터(L1,L3)가 기수 픽셀라인들(PL#1,PL#3)에 배치된 상부 표시부들(UP)에 표시되도록 스캔펄스에 동기하여 공급되고, 기수번째 우안 영상 데이터(R1,R3)가 우수 픽셀라인들(PL#2,PL#4)에 배치된 상부 표시부들(UP)에 표시되도록 스캔펄스에 동기하여 공급되며, 블랙 계조 데이터(BD)가 모든 픽셀라인들(PL#1~PL#4)의 하부 표시부들(LP)에 표시되도록 스캔펄스에 동기하여 공급될 수 있다.

도 14a는 상측 시야각 범위에서 데이터의 표시 상태를 보여준다. 그리고, 도 14b는 도 14a를 위한 구동 파형을 보여준다.

도 14a를 참조하면, 상측 시야각 범위에서, 제1 픽셀라인(PL#1)에 배치된 제1 픽셀들(PIX1) 각각의 하부 표시부(LP)는 제2 좌안 영상 데이터(L2)를 표시하고, 제1 픽셀들(PIX1) 각각의 상부 표시부(UP)는 블랙 계조 데이터(BD)를 표시한다. 제2 픽셀라인(PL#2)에 배치된 제2 픽셀들(PIX2) 각각의 하부 표시부(LP)는 제2 우안 영상 데이터(R2)를 표시하고, 제2 픽셀들(PIX2) 각각의 상부 표시부(UP)는 블랙 계조 데이터(BD)를 표시한다. 제3 픽셀라인(PL#3)에 배치된 제3 픽셀들(PIX3) 각각의 하부 표시부(LP)는 제4 좌안 영상 데이터(L4)를 표시하고, 제3 픽셀들(PIX3) 각각의 상부 표시부(UP)는 블랙 계조 데이터(BD)를 표시한다. 제4 픽셀라인(PL#4)에 배치된 제4 픽셀들(PIX4) 각각의 하부 표시부(LP)는 제4 우안 영상 데이터(R4)를 표시하고, 제4 픽셀들(PIX4) 각각의 상부 표시부(UP)는 블랙 계조 데이터(BD)를 표시한다.

이를 위해, 도 14b와 같이 제1 내지 제4 게이트라인쌍(PGL1~PGL4)을 구성하는 게이트라인들에는 스캔펄스가 라인 순차 방식으로 공급될 수 있다. 데이터라인(DL)에는 좌안 영상 데이터(또는, 우안 영상 데이터)와 블랙 계조 데이터(BD)가 1 수평기간씩 교대로 공급된다. 데이터라인(DL)에는 우수번째 좌안 영상 데이터(L2,L4)가 기수 픽셀라인들(PL#1,PL#3)에 배치된 하부 표시부들(LP)에 표시되도록 스캔펄스에 동기하여 공급되고, 우수번째 우안 영상 데이터(R2,R4)가 우수 픽셀라인들(PL#2,PL#4)에 배치된 하부 표시부들(LP)에 표시되도록 스캔펄스에 동기하여 공급되며, 블랙 계조 데이터(BD)가 모든 픽셀라인들(PL#1~PL#4)의 상부 표시부들(UP)에 표시되도록 스캔펄스에 동기하여 공급될 수 있다.

도 15는 본 발명에 따라 3D 크로스토크가 인지되지 않는 하측 시야각 범위와 상측 시야각 범위를 보여준다. 도 15에서, "GLS1"은 하부 유리기판을, "GLS2"는 상부 유리기판을, "BM"은 블랙 매트릭스를, "CF"는 컬러필터를 각각 나타낸다. 도 16은 본 발명과 같은 구동에 따라 하측 시야각 범위와 상측 시야각 범위가 넓어지는 것을 보여준다.

3D 크로스토크(C/T)는 좌안 이미지가 좌안 리타더뿐만 아니라 우안 리타더도 통과하고 또한, 우안 이미지가 우안 리타더뿐만 아니라 좌안 리타더도 통과할 때 발생된다. 이러한 3D 크로스토크는 정면 시야각 범위에서 표시패널을 관찰할 때에는 거의 인지되지 않으나, 상측 및 하측 시야각 범위에서 비스듬하게 표시패널을 관찰할 때 크게 인지된다. 3D 크로스토크가 인지되기 시작하는 임계치는 표시패널의 모델에 따라 달라질 수 있으나 통상 10%로 설정될 수 있다.

본 발명은 사용자의 주 시야각이 하측 시야각 범위에 속하는 경우, 도 15와 같이 모든 픽셀라인들의 하부 표시부들에 블랙 계조 데이터(BD)를 표시하여, 3D 크로스토크의 임계치(10%)를 만족하는(즉, 3D 크로스토크가 인지되지 않는) 하측 시야각(α1)을 도 16에서와 같이 대략 -7° ~ -11.5°로 넓게 확보한다. 또한, 본 발명은 사용자의 주 시야각이 상측 시야각 범위에 속하는 경우, 도 15와 같이 모든 픽셀라인들의 상부 표시부들에 블랙 계조 데이터(BD)를 표시하여, 3D 크로스토크의 임계치(10%)를 만족하는(즉, 3D 크로스토크가 인지되지 않는) 상측 시야각(α2)을 도 16에서와 같이 대략 +7° ~ +11.5°로 넓게 확보한다. 한편, 본 발명은 사용자의 주 시야각이 정면 시야각 범위에 속하는 경우, 모든 픽셀라인들의 상부 및 하부 표시부들에 좌안 영상 데이터(또는 우안 영상 데이터)를 표시하여, -7° ~ +7°의 정면 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도를 향상시킨다.

도 17 및 도 18은 각각 하측 및 상측 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도 저하를 최소화하기 위한 일 방안을 보여주고, 도 19는 하측 및 상측 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도 저하를 최소화하기 위한 다른 방안을 보여준다.

도 17을 참조하면, 하측 시야각 범위에서 콘트롤러(30)는, 각 픽셀의 하부 표시부(LP)에 블랙 계조 데이터(BD)만을 계속적으로 할당하지 않고, 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터(BD)와 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터(GD)를 1 프레임을 주기로 교대로 하부 표시부(LP)에 할당한다. 예를 들어, 하측 시야각 범위에서 콘트롤러(30)는, 기수번째 프레임(F1,F3) 동안 각 픽셀의 하부 표시부(LP)에 휘도 보상 데이터(GD)를 할당하고, 우수번째 프레임(F2,F4) 동안 각 픽셀의 하부 표시부(LP)에 블랙 계조 데이터(BD)를 할당할 수 있다.

도 18을 참조하면, 상측 시야각 범위에서 콘트롤러(30)는, 각 픽셀의 상부 표시부(UP)에 블랙 계조 데이터(BD)만을 계속적으로 할당하지 않고, 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터(BD)와 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터(GD)를 1 프레임을 주기로 교대로 상부 표시부(UP)에 할당한다. 예를 들어, 상측 시야각 범위에서 콘트롤러(30)는, 기수번째 프레임(F1,F3) 동안 각 픽셀의 상부 표시부(UP)에 휘도 보상 데이터(GD)를 할당하고, 우수번째 프레임(F2,F4) 동안 각 픽셀의 상부 표시부(UP)에 블랙 계조 데이터(BD)를 할당할 수 있다.

본 발명은 상측 및 하측 시야각 범위에서 블랙 계조 데이터(BD)와 휘도 보상 데이터(GD)는 1 프레임을 주기로 교번되는 것에 한정되지 않는다. 도 19의 'CASE2' 내지 'CASE4'에서와 같이 콘트롤러(30)는, 블랙 계조 데이터(BD)가 연속적으로 표시되는 제1 표시기간과 휘도 보상 데이터(GD)가 연속적으로 표시되는 제2 표시기간을 교번시키되, 제1 표시기간 대 제2 표시기간의 프레임 비율을 M:N(M,N은 양의 정수)으로 제어할 수 있다.

여기서, 휘도 보상 데이터(GD)는 블랙 계조 데이터(BD) 이외의 특정 계조 데이터로 선택될 수 있고, 특히 상기 특정 계조 데이터를 변조하여 얻어진 보정 계조 데이터로 선택될 수도 있다. 콘트롤러(30)는 미리 설정된 데이터 스트레치 알고리즘(data stretch algorithm)을 통해 상기 특정 계조 데이터를 변조하여 보정 계조 데이터를 생성하고, 이 보정 계조 데이터를 상기 휘도 보상 데이터(GD)로 선택할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(30)는 1계조~32계조 영역의 특정 계조 데이터를 데이터 스트레치 알고리즘을 통해 32계조보다 큰 계조까지 감마 보정하여 보정 계조 데이터를 얻고, 이 보정 계조 데이터를 휘도 보상 데이터(GD)로 선택함으로써 영상의 인지적 휘도를 증가시켜 상측 및 하측 시야각 범위에서 3D 영상의 휘도 저하를 최소화할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치 및 그 구동방법은 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는지를 판단하고, 각 픽셀의 상부 및 하부 표시부에 표시될 데이터를 주 시야각에 따라 다르게 제어한다.

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 40A : 데이터 드라이버
40B : 게이트 드라이버 50 : 편광 안경

Claims

상부 표시부와 하부 표시부를 각각 갖는 다수의 픽셀들을 포함하여 3D 영상을 구현하는 표시소자; 및
사용자의 주 시야각을 판단하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 중앙 영역에 대응되는 정면 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부와 하부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 하부 영역에 대응되는 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당함과 아울러 상기 픽셀들의 하부 표시부에 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터를 할당하며, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 상부 영역에 대응되는 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당함과 아울러 상기 픽셀들의 상부 표시부에 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터를 할당하는 콘트롤러를 구비하는 입체영상 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콘트롤러는 상기 표시소자에 탑재된 카메라 모듈로부터의 촬상 정보를 기반으로 사용자의 위치 정보를 계산하고, 상기 계산된 사용자의 위치 정보를 기초로 상기 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는 지를 판단한 후, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콘트롤러는 유저 인터페이스를 통해 사용자로부터 입력되는 시야각 선택정보를 기초로 상기 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는 지를 판단한 후, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콘트롤러는,
상기 하측 시야각 범위에서, 상기 픽셀들의 하부 표시부에 상기 블랙 계조 데이터 이외에 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터를 프레임을 달리하여 더 할당하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콘트롤러는,
상기 상측 시야각 범위에서, 상기 픽셀들의 상부 표시부에 상기 블랙 계조 데이터 이외에 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터를 프레임을 달리하여 더 할당하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 콘트롤러는,
상기 블랙 계조 데이터가 연속적으로 표시되는 제1 표시기간과 상기 휘도 보상 데이터가 연속적으로 표시되는 제2 표시기간을 교번시키되, 상기 제1 표시기간 대 상기 제2 표시기간의 프레임 비율을 M:N(M,N은 양의 정수)으로 제어하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 휘도 보상 데이터는 상기 블랙 계조 데이터 이외의 특정 계조 데이터로 선택되거나, 또는 상기 특정 계조 데이터를 변조하여 얻어진 보정 계조 데이터로 선택되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 7 항에 있어서,
상기 콘트롤러는, 상기 특정 계조 데이터를 미리 설정된 데이터 스트레치 알고리즘에 적용하여 상기 보정 계조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
상부 표시부와 하부 표시부를 각각 갖는 다수의 픽셀들을 포함하여 3D 영상을 구현하는 표시소자를 갖는 입체영상 표시장치의 구동방법에 있어서,
사용자의 주 시야각을 판단하는 제1 단계; 및
상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 중앙 영역에 대응되는 정면 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부와 하부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 하부 영역에 대응되는 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당함과 아울러 상기 픽셀들의 하부 표시부에 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터를 할당하며, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 표시소자의 상부 영역에 대응되는 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 3D 영상 데이터를 할당함과 아울러 상기 픽셀들의 상부 표시부에 시야각 확장을 위한 블랙 계조 데이터를 할당하는 제2 단계를 포함하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 단계는, 상기 표시소자에 탑재된 카메라 모듈로부터의 촬상 정보를 기반으로 사용자의 위치 정보를 계산하고, 상기 계산된 사용자의 위치 정보를 기초로 상기 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는 지를 판단하는 단계이고;
상기 제2 단계는, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하는 단계인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 단계는, 유저 인터페이스를 통해 사용자로부터 입력되는 시야각 선택정보를 기초로 상기 사용자의 주 시야각이 어느 시야각 범위에 속하는 지를 판단하는 단계이고;
상기 제2 단계는, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 하측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 하부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하고, 상기 사용자의 주 시야각이 상기 상측 시야각 범위에 속하는 경우 상기 픽셀들의 상부 표시부에 입력될 3D 영상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터로 치환하는 단계인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제2 단계에서는,
상기 하측 시야각 범위에서, 상기 픽셀들의 하부 표시부에 상기 블랙 계조 데이터 이외에 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터를 프레임을 달리하여 더 할당하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제2 단계에서는,
상기 상측 시야각 범위에서, 상기 픽셀들의 상부 표시부에 상기 블랙 계조 데이터 이외에 휘도 향상을 위한 휘도 보상 데이터를 프레임을 달리하여 더 할당하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 제2 단계에서는,
상기 블랙 계조 데이터가 연속적으로 표시되는 제1 표시기간과 상기 휘도 보상 데이터가 연속적으로 표시되는 제2 표시기간을 교번시키되, 상기 제1 표시기간 대 상기 제2 표시기간의 프레임 비율을 M:N(M,N은 양의 정수)으로 제어하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 제2 단계에서는,
상기 휘도 보상 데이터를 상기 블랙 계조 데이터 이외의 특정 계조 데이터로 선택하거나, 또는 상기 특정 계조 데이터를 변조하여 얻어진 보정 계조 데이터로 선택하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
제 15 항에 있어서,
상기 제2 단계에서는, 상기 특정 계조 데이터를 미리 설정된 데이터 스트레치 알고리즘에 적용하여 상기 보정 계조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.