KR20170079041A

KR20170079041A - Autostereoscopic 3d display device and method for driving the same

Info

Publication number: KR20170079041A
Application number: KR1020150189156A
Authority: KR
Inventors: 탁윤성; 이승철; 주성환
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2017-07-10

Abstract

본 발명의 실시예는 스위쳐블 배리어, 스위쳐블 렌즈와 같이 액정층을 포함하는 3D 광 제어장치를 이용하지 않고도 3D 영상을 구현할 수 있는 무안경 3D 표시장치와 그의 구동방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 무안경 3D 표시장치는 화소들을 포함하는 표시패널과 상기 표시패널 아래에 배치되어 상기 표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 구비한다. 상기 백라이트 유닛은 도광판, 상기 도광판의 일 측에 배치되어 가시광선을 출력하는 제1 광원들, 상기 도광판의 타 측에 배치되어 자외선을 출력하는 제2 광원들, 및 상기 도광판의 상부에 배치되며 입사되는 빛을 그대로 통과시키는 투과부와 양자 점(quantum dot)들을 포함하는 양자 점 패턴부를 포함하는 3D 광 제어 시트를 포함한다.An embodiment of the present invention relates to a spectacle-free 3D display device capable of implementing a 3D image without using a 3D light control device including a liquid crystal layer such as a switchable barrier and a switchable lens, and a driving method thereof. An eyeglass 3D display device according to an embodiment of the present invention includes a display panel including pixels and a backlight unit disposed under the display panel and irradiating light to the display panel. The backlight unit includes a light guide plate, first light sources disposed on one side of the light guide plate to output visible light, second light sources disposed on the other side of the light guide plate to output ultraviolet light, And a 3D light control sheet including a quantum dot pattern portion including a transmissive portion and quantum dots that pass light as it is.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a 3D display device,

본 발명의 실시예는 무안경 3D 표시장치와 그의 구동방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a spectacles 3D display device and a driving method thereof.

3D 표시장치는 안경 방식(stereoscopic 3d display technique)과 무안경 방식(autostereoscopic 3d display technique)으로 구분되고, 최근에는 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경 방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광을 바꿔서 표시하고 편광안경을 사용하여 3D 영상을 구현하는 편광 안경 방식과 좌우 시차 영상을 시분할하여 표시하고 셔터안경을 사용하여 3D 영상을 구현하는 셔터 안경 방식으로 구분된다.The 3D display device is divided into a stereoscopic 3d display technique and an autostereoscopic 3d display technique. Recently, both of these methods are put into practical use. The polarizing glasses system, which implements a 3D image using polarized glasses, displays time-division images of left and right parallax images, and implements 3D images by using shutter glasses, by changing the polarizations of left and right parallax images on a direct view type display device or a projector. The shutter glasses are divided into two types.

무안경 방식은 표시패널의 화소들로부터의 광을 적절히 제어함으로써 최적 시청거리에 시청 영역(viewing zone)을 형성함으로써, 3D 영상을 구현한다. 시청 영역은 x(x는 2 이상의 정수) 개의 뷰들을 포함할 수 있다.The non-eyeglass system implements a 3D image by forming a viewing zone at the optimum viewing distance by appropriately controlling the light from the pixels of the display panel. The viewing area may include x (x is an integer greater than or equal to 2) views.

무안경 방식은 스위쳐블 배리어(switchable barrier), 스위쳐블 렌즈(switchable lens)와 같이 액정층을 이용하여 표시패널의 화소들로부터의 광을 제어하는 3D 광 제어장치를 필요로 한다. 스위쳐블 배리어는 액정층을 이용하여 2D 모드에서 표시패널의 화소들로부터의 광을 그대로 통과시키고 3D 모드에서 표시패널의 화소들로부터의 광의 일부를 차단함으로써 2D 모드에서 2D 영상을 구현하고, 3D 모드에서 3D 영상을 구현한다. 스위쳐블 렌즈는 액정층을 이용하여 2D 모드에서 표시패널의 화소들로부터의 광을 그대로 통과시키고 3D 모드에서 표시패널의 화소들로부터의 광을 렌즈와 같이 굴절시킴으로써 2D 모드에서 2D 영상을 구현하고, 3D 모드에서 3D 영상을 구현한다. 하지만, 스위쳐블 배리어, 스위쳐블 렌즈와 같은 3D 광 제어장치는 액정층으로 인해 제조 비용이 높은 문제가 있다.The glassesless system requires a 3D light control device that controls light from the pixels of the display panel using a liquid crystal layer, such as a switchable barrier or a switchable lens. The switchable barrier implements the 2D image in the 2D mode by passing light from the pixels of the display panel intact in the 2D mode using the liquid crystal layer and blocking part of the light from the pixels of the display panel in the 3D mode, The 3D image is implemented. The switchable lens uses a liquid crystal layer to pass light from the pixels of the display panel in a 2D mode as it is and to refract the light from the pixels of the display panel in a 3D mode to form a 2D image in a 2D mode, 3D images are implemented in 3D mode. However, 3D light control devices such as switchable barriers and switchable lenses have a problem of high manufacturing cost due to the liquid crystal layer.

본 발명의 실시예는 스위쳐블 배리어, 스위쳐블 렌즈와 같이 액정층을 포함하는 3D 광 제어장치를 이용하지 않고도 3D 영상을 구현할 수 있는 무안경 3D 표시장치와 그의 구동방법을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a spectacle-free 3D display device and a driving method thereof that can implement a 3D image without using a 3D light control device including a liquid crystal layer such as a switchable barrier and a switchable lens.

본 발명의 실시예에 따른 무안경 3D 표시장치는 화소들을 포함하는 표시패널과 상기 표시패널 아래에 배치되어 상기 표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 구비한다. 상기 백라이트 유닛은 도광판, 상기 도광판의 일 측에 배치되어 가시광선을 출력하는 제1 광원들, 상기 도광판의 타 측에 배치되어 자외선을 출력하는 제2 광원들, 및 상기 도광판의 상부에 배치되며 입사되는 빛을 그대로 통과시키는 투과부와 양자 점(quantum dot)들을 포함하는 양자 점 패턴부를 포함하는 3D 광 제어 시트를 포함한다.An eyeglass 3D display device according to an embodiment of the present invention includes a display panel including pixels and a backlight unit disposed under the display panel and irradiating light to the display panel. The backlight unit includes a light guide plate, first light sources disposed on one side of the light guide plate to output visible light, second light sources disposed on the other side of the light guide plate to output ultraviolet light, And a 3D light control sheet including a quantum dot pattern portion including a transmissive portion and quantum dots that pass light as it is.

본 발명의 실시예에 따른 무안경 3D 표시장치의 구동방법은 2D 모드에서 2D 영상 데이터에 의해 화소들에 2D 영상을 표시하는 단계, 상기 2D 모드에서 가시광선을 출력하는 제1 광원들을 발광하여 도광판에 빛을 조사하는 단계, 3D 모드에서 3D 영상 데이터에 의해 화소들에 좌안 영상과 우안 영상을 표시하는 단계, 및 상기 3D 모드에서 자외선을 출력하는 제2 광원들을 발광하여 상기 도광판에 빛을 조사하는 단계를 포함한다.A method of driving a spectacle-free 3D display according to an exemplary embodiment of the present invention includes displaying 2D images on pixels by 2D image data in a 2D mode, emitting first light sources outputting visible light in the 2D mode, Displaying the left eye image and the right eye image on the pixels by the 3D image data in the 3D mode, and irradiating the light guide plate with light by emitting the ultraviolet light from the second light source in the 3D mode, .

본 발명의 실시예는 3D 모드에서 3D 광 제어 시트의 양자 점 패턴부에서만 가시광선을 출력함으로써 투과부들이 배리어로 역할을 하도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 3D 모드에서 3D 광 제어 시트가 3D 광 제어장치의 역할을 하도록 할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 스위쳐블 배리어, 스위쳐블 렌즈와 같이 액정층을 포함하는 3D 광 제어장치를 이용하지 않고도 3D 영상을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 자외선을 조사하는 제2 광원들과 3D 광 제어 시트의 추가만으로 3D 모드를 구현할 수 있으므로, 제조 비용을 크게 줄일 수 있다.The embodiment of the present invention can output visible light only in the quantum dot pattern portion of the 3D light control sheet in the 3D mode so that the transparent portions serve as a barrier. That is, the embodiment of the present invention may allow the 3D light control sheet to function as a 3D light control device in the 3D mode. As a result, embodiments of the present invention can implement a 3D image without using a 3D light control device including a liquid crystal layer such as a switchable barrier or a switchable lens. Therefore, the embodiment of the present invention can realize the 3D mode only by adding the second light sources for irradiating the ultraviolet rays and the 3D light control sheet, thereby greatly reducing the manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무안경 3D 표시장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 화소를 보여주는 회로도이다.
도 3은 도 1의 백라이트 유닛을 보여주는 일 예시도면이다.
도 4는 양자점 크기에 따른 광 출력 파장을 보여주는 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 2D 모드와 3D 모드에서 백라이트 유닛의 광의 출력을 보여주는 예시도면들이다.
도 6은 3D 모드에서 3D 구현 방법을 보여주는 일 예시도면이다.
도 7은 도 1의 백라이트 유닛을 보여주는 또 다른 예시도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7의 제2 광원의 광 파장 범위와 UV 차단층의 광 투과 파장 범위를 보여주는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무안경 3D 표시장치의 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating an eyeglass 3D display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram showing the pixel of FIG.
3 is an exemplary view showing the backlight unit of FIG.
4 is a graph showing the optical output wavelength according to the quantum dot size.
5A and 5B are exemplary diagrams showing output of light of a backlight unit in a 2D mode and a 3D mode.
6 is an exemplary view showing a 3D implementation method in 3D mode.
7 is another exemplary view showing the backlight unit of FIG.
8A and 8B are graphs showing the light wavelength range of the second light source and the light transmission wavelength range of the UV blocking layer in FIG.
9 is a flowchart illustrating a method of driving a spectacles 3D display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are illustrative, and thus the present invention is not limited thereto. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. Where the terms "comprises," "having," "consisting of," and the like are used in this specification, other portions may be added as long as "only" is not used. Unless the context clearly dictates otherwise, including the plural unless the context clearly dictates otherwise.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is construed to include the error range even if there is no separate description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship between two parts is described as 'on', 'on top', 'under', and 'next to' Or " direct " is not used, one or more other portions may be located between the two portions.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if the temporal relationship is described by 'after', 'after', 'after', 'before', etc., May not be continuous unless they are not used.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.The first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.

"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다. The terms "X-axis direction "," Y-axis direction ", and "Z-axis direction" should not be construed solely by the geometric relationship in which the relationship between them is vertical, It may mean having directionality.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다. It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, May refer to any combination of items that may be presented from more than one.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other, partially or wholly, technically various interlocking and driving, and that the embodiments may be practiced independently of each other, It is possible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무안경 3D 표시장치를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무안경 3D 표시장치(100)는 표시패널(110), 표시패널 구동부, 표시패널 제어부(140), 호스트 시스템(150), 백라이트 유닛(210), 백라이트 구동부(220), 및 백라이트 제어부(230)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating an eyeglass 3D display device according to an embodiment of the present invention. 1, a spectacle-free 3D display 100 according to an embodiment of the present invention includes a display panel 110, a display panel driver, a display panel controller 140, a host system 150, a backlight unit 210, A backlight driver 220, and a backlight controller 230.

본 발명의 실시예에 따른 무안경 3D 표시장치(100)는 백라이트 유닛(210)을 이용하여 3D 영상을 표시하기 위한 배리어를 구현하므로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)로 구현되는 것이 바람직하다.Since the non-spectacle 3D display apparatus 100 according to the embodiment of the present invention implements a barrier for displaying a 3D image using the backlight unit 210, it is preferably implemented as a liquid crystal display (LCD) Do.

표시패널(110)은 화소(P)들을 이용하여 화상을 표시한다. 표시패널(110)은 하부기판, 상부기판, 및 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 표시패널(110)의 하부기판에는 데이터라인(D)들, 게이트라인(G)들이 형성된다. 데이터라인(D)들은 게이트라인(G)들과 교차될 수 있다.The display panel 110 displays an image using the pixels P. [ The display panel 110 includes a lower substrate, an upper substrate, and a liquid crystal layer interposed between the lower substrate and the upper substrate. On the lower substrate of the display panel 110, data lines D and gate lines G are formed. The data lines D may intersect the gate lines G. [

화소(P)들은 도 1과 같이 데이터라인(D)들과 게이트라인(G)들의 교차부들에 형성될 수 있다. 화소(P)들 각각은 데이터라인(D)과 게이트라인(G)에 접속될 수 있다. 화소(P)들 각각은 도 2와 같이 트랜지스터(T), 화소전극(11), 공통전극(12), 액정층(13) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 트랜지스터(T)는 게이트라인(G)의 게이트신호에 의해 턴-온되어 데이터라인(D)의 데이터전압을 화소전극(11)에 공급한다. 공통전극(12)은 공통라인에 접속되어 공통라인으로부터 공통전압을 공급받는다. 이로 인해, 화소(P)들 각각은 화소전극(11)에 공급된 데이터전압과 공통전극(12)에 공급된 공통전압의 전위차에 의해 발생되는 전계에 의해 액정층(13)의 액정을 구동하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛의 투과량을 조정할 수 있다. 그 결과, 화소(P)들은 화상을 표시할 수 있다. 또한, 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극(11)과 공통전극(12) 사이에 마련되어 화소전극(11)과 공통전극(12) 간의 전위차를 일정하게 유지한다.The pixels P may be formed at intersections of the data lines D and the gate lines G as shown in FIG. Each of the pixels P may be connected to the data line D and the gate line G. [ Each of the pixels P may include a transistor T, a pixel electrode 11, a common electrode 12, a liquid crystal layer 13, and a storage capacitor Cst as shown in FIG. The transistor T is turned on by the gate signal of the gate line G to supply the data voltage of the data line D to the pixel electrode 11. [ The common electrodes 12 are connected to a common line to receive a common voltage from the common line. Each of the pixels P drives the liquid crystal of the liquid crystal layer 13 by an electric field generated by a potential difference between the data voltage supplied to the pixel electrode 11 and the common voltage supplied to the common electrode 12 The amount of light transmitted from the backlight unit can be adjusted. As a result, the pixels P can display an image. The storage capacitor Cst is provided between the pixel electrode 11 and the common electrode 12 to keep the potential difference between the pixel electrode 11 and the common electrode 12 constant.

공통전극(12)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직 전계 구동방식에서 상부기판상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평 전계 구동방식에서 화소 전극과 함께 하부기판상에 형성된다. 표시패널(110)의 액정 모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.The common electrode 12 is formed on the upper substrate in a vertical electric field driving mode such as a TN (Twisted Nematic) mode and a VA (Vertical Alignment) mode. The common electrode 12 is formed of a material such as an In Plane Switching (IPS) mode and a Fringe Field Switching And is formed on the lower substrate together with the pixel electrode in the horizontal electric field driving method. The liquid crystal mode of the display panel 110 may be implemented in any liquid crystal mode as well as the TN mode, the VA mode, the IPS mode, and the FFS mode described above.

표시패널(110)의 상부기판에는 블랙 매트릭스(black matrix)와 컬러필터들(color filter) 등이 형성될 수 있다. 컬러필터들은 블랙 매트릭스에 의해 가려지지 않는 개구부에 형성될 수 있다. 표시패널(110)이 COT(Color filter On TFT) 구조로 형성되는 경우, 블랙 매트릭스와 컬러필터들은 표시패널(110)의 하부기판에 형성될 수 있다.A black matrix, a color filter, and the like may be formed on the upper substrate of the display panel 110. The color filters may be formed in openings that are not covered by the black matrix. When the display panel 110 is formed of a COT (Color Filter On TFT) structure, the black matrix and the color filters may be formed on the lower substrate of the display panel 110.

표시패널(110)의 하부기판과 상부기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성될 수 있다. 표시패널(110)의 하부기판과 상부기판 사이에는 액정층의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다.An alignment film may be formed on each of the lower substrate and the upper substrate of the display panel 110 to attach a polarizing plate and set a pre-tilt angle of the liquid crystal. A column spacer may be formed between the lower substrate and the upper substrate of the display panel 110 to maintain a cell gap of the liquid crystal layer.

표시패널 구동부는 데이터 구동부(120)와 게이트 구동부(130)를 포함한다.The display panel driver includes a data driver 120 and a gate driver 130.

데이터 구동부(120)는 표시패널 제어부(140)로부터 데이터 제어신호(DCS)와 2D 데이터(DATA2D) 또는 3D 데이터(DATA3D)를 입력받는다. 데이터 구동부(120)는 2D 모드에서 2D 데이터(DATA2D)를 입력받고, 3D 모드에서 3D 데이터(DATA3D)를 입력받을 수 있다. 데이터 구동부(120)는 데이터 제어신호(DCS)에 따라 2D 데이터(DATA2D) 또는 3D 데이터(DATA3D)를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 아날로그 데이터전압들은 표시패널(110)의 데이터 라인(D)들에 공급된다.The data driver 120 receives the data control signal DCS and the 2D data DATA2D or the 3D data DATA3D from the display panel controller 140. [ The data driver 120 receives the 2D data (DATA2D) in the 2D mode and the 3D data (DATA3D) in the 3D mode. The data driver 120 converts the 2D data DATA2D or the 3D data DATA3D to a positive / negative gamma compensation voltage according to the data control signal DCS to generate analog data voltages. The analog data voltages output from the source drive ICs are supplied to the data lines D of the display panel 110.

게이트 구동부(130)는 표시패널 제어부(140)로부터 게이트 제어신호(GCS)를 입력받는다. 게이트 구동부(130)는 게이트 제어신호(GCS)에 따라 게이트 신호들을 생성하며, 게이트 신호들을 표시패널(110)의 게이트 라인(G)들에 순차적으로 공급한다. 이에 따라, 게이트 신호들이 공급되는 화소(P)에는 데이터 라인(D)의 데이터 전압이 공급될 수 있다.The gate driver 130 receives the gate control signal GCS from the display panel controller 140. The gate driver 130 generates gate signals according to the gate control signal GCS and sequentially supplies the gate signals to the gate lines G of the display panel 110. [ Accordingly, the data voltage of the data line D can be supplied to the pixel P to which the gate signals are supplied.

표시패널 제어부(140)는 호스트 시스템(150)으로부터 2D 모드에서 2D 데이터(DATA2D)를 입력받고, 3D 모드에서 3D 데이터(DATA3D)를 입력받는다. 또한, 표시패널 제어부(140)는 호스트 시스템(150)으로부터 타이밍 신호들과 모드 신호(MODE)를 입력받는다. 타이밍 신호들은 수평동기신호(horizontal synchronization signal), 수직동기신호(vertical synchronization signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal), 및 도트 클럭(dot clock) 등을 포함할 수 있다. 표시패널 제어부(140)는 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 제어신호(GCS), 데이터 제어신호(DCS)를 생성할 수 있다.The display panel control unit 140 receives the 2D data DATA2D in the 2D mode from the host system 150 and receives the 3D data DATA3D in the 3D mode. The display panel control unit 140 receives the timing signals and the mode signal MODE from the host system 150. The timing signals may include a horizontal synchronization signal, a vertical synchronization signal, a data enable signal, and a dot clock. The display panel control section 140 can generate the gate control signal GCS and the data control signal DCS based on the timing signals.

표시패널 제어부(140)는 게이트 제어신호(GCS)를 게이트 구동부(130)로 공급하고, 데이터 구동부 제어신호(DCS)와 2D 데이터(DATA2D) 또는 3D 데이터(DATA3D)를 데이터 구동부(120)로 공급한다. 표시패널 제어부(140)는 2D 모드에서 2D 데이터(DATA2D)를 데이터 구동부(120)로 공급하고, 3D 모드에서 3D 데이터(DATA3D)를 데이터 구동부(120)로 공급할 수 있다.The display panel control unit 140 supplies the gate control signal GCS to the gate driving unit 130 and supplies the data driving unit control signal DCS and the 2D data DATA2D or the 3D data DATA3D to the data driver 120 do. The display panel control unit 140 may supply the 2D data DATA2D to the data driver 120 in the 2D mode and the 3D data DATA3D in the 3D mode to the data driver 120. [

호스트 시스템(150)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 2D 데이터(DATA2D) 또는 3D 데이터(DATA3D)를 표시패널 제어부(140)에 공급한다. 또한, 호스트 시스템(150)은 모드 신호(MODE)와 타이밍 신호들 등을 표시패널 제어부(140)에 공급하고, 모드 신호(MODE)를 백라이트 제어부(230)에 공급한다. 모드 신호(MODE)는 현재 모드가 2D 모드와 3D 모드 중 어떠한 모드인지를 지시하는 신호이다. 예를 들어, 모드 신호(MODE)가 제1 로직 레벨 전압을 갖는 경우 2D 모드를 지시하고, 제2 로직 레벨 전압을 갖는 경우 3D 모드를 지시하는 것으로 설정될 수 있다.The host system 150 supplies 2D data DATA2D or 3D data DATA3D to the display panel control unit 140 via an interface such as a Low Voltage Differential Signaling (LVDS) interface or a TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) interface. The host system 150 supplies the mode signal MODE and the timing signals to the display panel control unit 140 and supplies the mode signal MODE to the backlight control unit 230. [ The mode signal MODE is a signal indicating whether the current mode is the 2D mode or the 3D mode. For example, it may be set to indicate the 2D mode when the mode signal MODE has the first logic level voltage and to indicate the 3D mode if the mode signal MODE has the second logic level voltage.

무안경 3D 표시장치는 일반적으로 2D 모드에서 표시패널(110)에 표시되는 2D 영상을 그대로 표시하고, 3D 모드에서 표시패널(110)에 표시되는 3D 영상을 시청 영역(viewing zone)에 복수 개의 뷰들로 표시하기 위한 3D 광 제어장치가 필요하다. 3D 광 제어장치는 스위쳐블 배리어(switchable barrier), 스위쳐블 렌즈(switchable lens)와 같이 액정층을 이용하여 표시패널의 화소들로부터의 광을 제어하는 것이 일반적이다. 하지만, 스위쳐블 배리어, 스위쳐블 렌즈와 같은 3D 광 제어장치는 액정층으로 인해 제조 비용이 높은 문제가 있다. 본 발명의 실시예에서는 백라이트 유닛(210)이 3D 광 제어장치의 역할을 대신하므로, 별도의 3D 광 제어장치가 필요없으며, 이로 인해 제조 비용을 줄일 수 있다.The non-spectacle 3D display device generally displays a 2D image displayed on the display panel 110 in a 2D mode as it is and displays a 3D image displayed on the display panel 110 in a 3D mode in a viewing zone with a plurality of views A 3D light control device is required to display the image data. The 3D light control device generally controls the light from the pixels of the display panel using a liquid crystal layer, such as a switchable barrier or a switchable lens. However, 3D light control devices such as switchable barriers and switchable lenses have a problem of high manufacturing cost due to the liquid crystal layer. In the embodiment of the present invention, since the backlight unit 210 plays the role of the 3D light control device, a separate 3D light control device is not needed, thereby reducing the manufacturing cost.

백라이트 유닛(210)은 제1 광원(211)들이 발광하는 경우, 표시패널(110)에 균일한 면광을 공급할 수 있다. 백라이트 유닛(210)은 제2 광원(212)들이 발광하는 경우, 양자 점 시트(216)의 광 변환부(216b)들에서만 광이 출사되고 투과부(216a)들에서는 광이 출력되지 않으므로, 투과부(216a)들이 배리어(barrier)로 역할을 하도록 표시패널(10)에 빛을 제공할 수 있다. 백라이트 유닛(210)에 대한 자세한 설명은 도 3을 결부하여 후술한다.The backlight unit 210 can supply uniform light to the display panel 110 when the first light sources 211 emit light. When the second light sources 212 emit light, the backlight unit 210 emits light only in the light conversion portions 216b of the quantum dot sheet 216 and does not output light in the transmission portions 216a, 216a may act as a barrier to provide light to the display panel 10. A detailed description of the backlight unit 210 will be given later with reference to FIG.

백라이트 구동부(220)는 백라이트 제어부(230)으로부터 백라이트 제어 데이터(BCD)를 입력받는다. 백라이트 구동부(220)는 백라이트 제어 데이터(BCD)에 따라 백라이트 유닛(210)의 제1 광원(211)들을 발광시키기 위한 제1 구동전류(DC1), 및 제2 광원(212)들을 발광시키기 위한 제2 구동전류(DC2)를 발생한다. 백라이트 구동부(220)는 제1 구동전류(DC1)를 제1 광원(211)들에 공급하고, 제2 구동전류(DC2)를 제2 광원(212)들에 공급한다.The backlight driver 220 receives the backlight control data BCD from the backlight controller 230. The backlight driver 220 generates a first driving current DC1 for causing the first light sources 211 of the backlight unit 210 to emit light in accordance with the backlight control data BCD and a second driving current DC2 for driving the second light sources 212 to emit light 2 drive current (DC2). The backlight driver 220 supplies the first driving current DC1 to the first light sources 211 and the second driving current DC2 to the second light sources 212. [

백라이트 제어부(230)는 호스트 시스템(150)로부터 모드 신호(MODE)를 입력받는다. 백라이트 제어부(230)는 모드 신호(MODE)에 따라 백라이트 제어 데이터(BCD)를 생성하여 백라이트 구동부(220)에 공급함으로써, 백라이트 구동부(220)를 제어할 수 있다. 백라이트 제어 데이터는 SPI(Serial Peripheral Interface) 데이터 포맷으로 전송될 수 있다.The backlight control unit 230 receives the mode signal MODE from the host system 150. The backlight control unit 230 may generate the backlight control data BCD according to the mode signal MODE and supply the backlight control data BCD to the backlight driving unit 220 to control the backlight driving unit 220. The backlight control data can be transmitted in the SPI (Serial Peripheral Interface) data format.

구체적으로, 백라이트 제어부(230)는 2D 모드에서 제1 광원(211)들이 발광되도록 백라이트 구동부(220)를 제어한다. 그러므로, 백라이트 구동부(220)는 2D 모드에서 제1 구동 전류(DC1)를 제1 광원(211)들에 공급한다. 백라이트 제어부(230)는 3D 모드에서 제2 광원(212)들이 발광하도록 백라이트 구동부(220)를 제어한다. 그러므로, 백라이트 구동부(220)는 3D 모드에서 제2 구동 전류(DC1)를 제2 광원(212)들에 공급한다. 또한, 백라이트 제어부(230)는 액정의 응답 특성을 고려하여 2D 모드와 3D 모드에서 제1 및 제2 광원들(211, 212)을 소정의 듀티비로 제어할 수 있다. Specifically, the backlight controller 230 controls the backlight driver 220 so that the first light sources 211 emit light in the 2D mode. Therefore, the backlight driver 220 supplies the first driving current DC1 to the first light sources 211 in the 2D mode. The backlight control unit 230 controls the backlight driving unit 220 so that the second light sources 212 emit light in the 3D mode. Therefore, the backlight driver 220 supplies the second driving current DC1 to the second light sources 212 in the 3D mode. Also, the backlight controller 230 can control the first and second light sources 211 and 212 at a predetermined duty ratio in the 2D mode and the 3D mode in consideration of the response characteristics of the liquid crystal.

백라이트 제어부(230)는 표시패널 제어부(140)에 포함될 수 있다. 즉, 표시패널 제어부(140)와 백라이트 제어부(230)는 하나의 IC로 형성될 수 있다.The backlight control unit 230 may be included in the display panel control unit 140. That is, the display panel control unit 140 and the backlight control unit 230 may be formed of one IC.

도 3은 도 1의 백라이트 유닛을 보여주는 일 예시도면이다. 도 3에는 백라이트 유닛의 측단면도가 나타나 있다.3 is an exemplary view showing the backlight unit of FIG. 3 is a side cross-sectional view of the backlight unit.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(210)은 제1 광원(211)들, 제2 광원(212)들, 도광판(213), 광학 시트들(214), 반사 시트(215), 3D 광 제어 시트(216), 제1 광원 회로보드(217), 및 제2 광원 회로보드(218)를 포함한다.3, a backlight unit 210 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first light source 211, a second light source 212, a light guide plate 213, optical sheets 214, A first light source circuit board 215, a 3D light control sheet 216, a first light source circuit board 217, and a second light source circuit board 218.

제1 광원(211)들은 도광판(213)의 일 측면에 배치되어 도광판(211)에 가시광선을 조사한다. 제2 광원(212)들은 도광판(213)의 타 측면에 배치되어 도광판(213)에 자외선을 조사한다. 도광판(213)의 타 측면은 도광판(213)의 일 측면의 반대 측면을 가리킨다. 제1 및 제2 광원들(211, 212)은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.The first light sources 211 are disposed on one side of the light guide plate 213 to irradiate the light guide plate 211 with visible light. The second light sources 212 are disposed on the other side of the light guide plate 213 and emit ultraviolet rays to the light guide plate 213. The other side surface of the light guide plate 213 indicates the opposite side of one side surface of the light guide plate 213. The first and second light sources 211 and 212 may be formed of a material selected from the group consisting of a Hot Cathode Fluorescent Lamp (HCFL), a Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL), an External Electrode Fluorescent Lamp (EEFL), a Light Emitting Diode Or two or more types of light sources.

제1 광원(211)들 각각은 제1 광원 회로보드(217) 상에 실장되며, 제1 광원회로보드(218)로부터 제1 구동 전류(DC1)를 공급받아 발광할 수 있다. 제2 광원(212)들 각각은 제2 광원 회로보드(217) 상에 실장되며, 제2 광원 회로보드(217)로부터 제2 구동 전류(DC2)를 공급받아 발광할 수 있다. 제1 및 제2 광원 회로보드들(218, 219) 각각은 백라이트 구동부(220)에 연결되어, 백라이트 구동부(220)로부터 제1 및 제2 구동전류들(DC1, DC2)을 각각 공급받는다.Each of the first light sources 211 is mounted on the first light source circuit board 217 and can receive the first driving current DC1 from the first light source circuit board 218 and emit light. Each of the second light sources 212 may be mounted on the second light source circuit board 217 and may receive the second driving current DC2 from the second light source circuit board 217 to emit light. Each of the first and second light source circuit boards 218 and 219 is connected to the backlight driver 220 and receives the first and second driving currents DC1 and DC2 from the backlight driver 220, respectively.

제1 광원(211)들 또는 제2 광원(212)들로부터 도광판(213)으로 입사되는 빛은 도 4 및 도 5와 같이 도광판(213)의 상부로 면광(面光, surface light)으로 출력될 수 있다. 도광판(213)은 더욱 균일한 면광으로 출력되기 위해 하부에 출광 패턴(213a)들을 포함할 수 있다.The light incident from the first light sources 211 or the second light sources 212 to the light guide plate 213 is outputted as surface light to the upper portion of the light guide plate 213 as shown in FIGS. . The light guide plate 213 may include light output patterns 213a at the bottom to output light with a more uniform surface light.

도광판(213)으로부터의 빛을 표시패널(10)에 더욱 균일한 면광(面光, surface light)으로 출력하기 위해 도광판(213) 상에는 광학 시트들(214)이 배치될 수 있다. 광학 시트들(214)은 적어도 하나의 확산 시트와 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트들(214)은 도 3과 같이 확산 시트(214a), 프리즘 시트(214b), 및 이중휘도강화필름(dual brightness enhncement film(DBEF), 214c)을 포함할 수 있다.The optical sheets 214 may be disposed on the light guide plate 213 to output light from the light guide plate 213 to the display panel 10 with more uniform surface light. The optical sheets 214 may include at least one diffusion sheet and a prism sheet. For example, the optical sheets 214 may include a diffusion sheet 214a, a prism sheet 214b, and a dual brightness enhancement film (DBEF) 214c, as shown in FIG.

도광판(213)의 아래에는 반사 시트(215)가 배치될 수 있다. 반사 시트(215)는 도광판(213)으로부터 아래로 향하는 광을 도광판(213)으로 반사시킴으로써 빛의 손실을 줄일 수 있다.A reflective sheet 215 may be disposed below the light guide plate 213. The reflective sheet 215 can reduce the loss of light by reflecting the light directed downward from the light guide plate 213 to the light guide plate 213.

광학 시트들(214) 상에는 3D 광 제어 시트(216)가 배치될 수 있다. 3D 광 제어 시트(216)는 양자 점(quantum dot)들을 포함하는 양자 점 패턴부(216a)와 입사되는 광을 그대로 투과시키는 투과부(216b)를 포함한다.On the optical sheets 214, a 3D light control sheet 216 may be disposed. The 3D light control sheet 216 includes a quantum dot pattern portion 216a including quantum dots and a transmissive portion 216b that directly transmits incident light.

양자 점들은 자외선과 같이 단파장의 강한 에너지를 갖는 빛이 입사되는 경우, 입자 크기가 작을수록 단파장의 빛을 출력하며, 입자의 크기가 커질수록 장파장의 빛을 출력한다. 예를 들어, 도 4와 같이 양자 점(QD)들 각각의 폭이 2㎚인 경우 대략 500㎚의 피크(peak)를 갖는 광을 출력하고, 양자 점(QD)들 각각의 폭이 2.5㎚인 경우 대략 550㎚의 피크(peak)를 갖는 광을 출력하며, 양자 점(QD)들 각각의 폭이 3㎚인 경우 대략 570㎚의 피크(peak)를 갖는 광을 출력한다. 또한, 양자 점(QD)들 각각의 폭이 5㎚인 경우 대략 620㎚의 피크(peak)를 갖는 광을 출력하며, 양자 점(QD)들 각각의 폭이 6㎚인 경우 대략 650㎚의 피크(peak)를 갖는 광을 출력한다.The quantum dots emit light of short wavelength as the particle size becomes small when light having a strong energy of a short wavelength such as ultraviolet light is incident, and output light of long wavelength as the particle size becomes larger. For example, as shown in FIG. 4, when each of the quantum dots QD has a width of 2 nm, light having a peak of about 500 nm is output, and each of the quantum dots QD has a width of 2.5 nm And outputs light having a peak of approximately 550 nm when the width of each of the quantum dots QD is 3 nm and outputs light having a peak of approximately 570 nm when the width of each of the quantum dots QD is 3 nm. Further, when each of the quantum dots QD has a width of 5 nm, light having a peak of about 620 nm is output, and when each of the quantum dots QD has a width of 6 nm, (peak).

양자 점 패턴부(216a)는 도 4에 도시된 것보다 더 다양한 크기를 갖는 양자 점들을 포함할 수 있다. 이로 인해, 양자 점 패턴부(216a)는 자외선이 입사되는 경우 청색 내지 적색을 모두 포함하는 350㎚ 내지 750㎚ 범위의 가시광선을 출력할 수 있다.The quantum dot pattern portion 216a may include quantum dots having more various sizes than those shown in FIG. As a result, the quantum dot pattern portion 216a can output visible light in the range of 350 nm to 750 nm including both blue and red when ultraviolet light is incident.

3D 모드에서 양자 점 패턴부(216a)는 개구 영역(OA)으로 역할을 하고 투과부(216b)는 배리어(B)로 역할을 한다. 3D 모드에서 화소(P)들이 표시하는 좌안 영상을 시청자의 좌안으로 향하게 하고, 화소(P)들이 표시하는 우안 영상을 시청자의 우안으로 향하게 하기 위해서, 양자 점 패턴부(216a)와 투과부(216b)는 도 3과 같이 교대로 배치될 수 있으며, 양자 점 패턴부(216a)의 폭(w1)과 투과부(216b)의 폭(w2)은 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 6을 결부하여 후술한다.In the 3D mode, the quantum dot pattern portion 216a serves as an aperture region OA and the transmissive portion 216b serves as a barrier B. [ In order to direct the left eye image displayed by the pixels P to the left eye of the viewer and to direct the right eye image displayed by the pixels P to the right eye of the viewer in the 3D mode, the quantum dot pattern portion 216a and the transmission portion 216b, And the width w1 of the quantum dot pattern portion 216a and the width w2 of the transmission portion 216b may be substantially equal to each other. A detailed description thereof will be given later with reference to FIG.

이하에서는, 도 5a 및 도 5b를 결부하여 2D 모드와 3D 모드에서 백라이트 유닛(210)의 광의 출력을 상세히 설명한다.Hereinafter, the output of the light of the backlight unit 210 in the 2D mode and the 3D mode will be described in detail with reference to FIGS. 5A and 5B. FIG.

도 5a 및 도 5b는 2D 모드와 3D 모드에서 백라이트 유닛의 광의 출력을 보여주는 예시도면들이다.5A and 5B are exemplary diagrams showing output of light of a backlight unit in a 2D mode and a 3D mode.

먼저, 2D 모드에서 도 5a와 같이 제1 광원(211)들이 가시광선을 도광판(213)으로 발광한다. 도광판(213)으로 입사된 가시광선은 출광 패턴(213a)에 의해 도광판(213)의 상부로 출력된다. 광학 시트들(214)은 도광판(213)으로부터의 광을 균일한 가시광선 면광(面光, surface light)(VSL)으로 출력한다.First, in the 2D mode, the first light sources 211 emit visible light to the light guide plate 213 as shown in FIG. 5A. The visible light incident on the light guide plate 213 is output to the upper portion of the light guide plate 213 by the light emission pattern 213a. The optical sheets 214 output light from the light guide plate 213 in a uniform visible light surface light (VSL).

3D 광 제어 시트(216)에는 가시광선의 면광(VSL)이 입력된다. 3D 광 제어 시트(216)의 양자점 패턴부(216a)는 광학시트들(214)로부터의 가시광선을 거의 그대로 출력한다. 3D 광 제어 시트(216)의 투과부(216b)는 광학시트들(214)로부터의 가시광선을 그대로 통과시킨다. 따라서, 백라이트 유닛(210)은 2D 모드에서 표시패널(10)에 균일한 면광(SL)을 출력할 수 있다.(VSL) of visible light is input to the 3D light control sheet 216. [ The quantum dot pattern portion 216a of the 3D light control sheet 216 outputs substantially the visible light from the optical sheets 214 as it is. The transmissive portion 216b of the 3D light control sheet 216 allows the visible light from the optical sheets 214 to pass through. Therefore, the backlight unit 210 can output a uniform plane light SL to the display panel 10 in the 2D mode.

두 번째로, 3D 모드에서 도 5b와 같이 제2 광원(212)들이 자외선을 도광판(213)으로 발광한다. 도광판(213)으로 입사된 자외선은 출광 패턴(213a)에 의해 도광판(213)의 상부로 출력된다. 광학 시트들(214)은 도광판(213)으로부터의 광을 균일한 자외선 면광(USL)으로 출력한다.Secondly, in the 3D mode, the second light sources 212 emit ultraviolet rays to the light guide plate 213 as shown in FIG. 5B. The ultraviolet light incident on the light guide plate 213 is output to the upper portion of the light guide plate 213 by the light emission pattern 213a. The optical sheets 214 output light from the light guide plate 213 with uniform ultraviolet light (USL).

3D 광 제어 시트(216)에는 자외선의 면광(USL)이 입력된다. 3D 광 제어 시트(216)의 양자 점 패턴부(216a)는 다양한 크기의 양자 점들을 포함하므로, 자외선이 입사되는 경우 청색 내지 적색을 모두 포함하는 400㎚ 내지 700㎚ 범위의 가시광선을 출력한다. 3D 광 제어 시트(216)의 투과부(216b)는 광학시트들(214)로부터의 자외선을 그대로 출력한다. 즉, 가시광선(VL)은 도 5b와 같이 양자 점 패턴부(216a)에서만 출력되며, 자외선은 시청자의 눈에 보이지 않기 때문에 투과부(216b)는 배리어(barrier)로 역할을 한다. 따라서, 백라이트 유닛(210)의 3D 광 제어 시트(216)는 3D 모드에서 3D 광 제어장치의 역할을 한다.The 3D light control sheet 216 receives the surface light USL of ultraviolet light. Since the quantum dot pattern portion 216a of the 3D light control sheet 216 includes quantum dots of various sizes, visible light in the range of 400 nm to 700 nm including both blue and red light is output when ultraviolet light is incident. The transmission portion 216b of the 3D light control sheet 216 outputs the ultraviolet rays from the optical sheets 214 as they are. That is, the visible light VL is output only from the quantum dot pattern portion 216a as shown in FIG. 5B, and since the ultraviolet light is not visible to the viewer's eyes, the transmitting portion 216b serves as a barrier. Thus, the 3D light control sheet 216 of the backlight unit 210 serves as a 3D light control device in the 3D mode.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 3D 모드에서 3D 광 제어 시트(216)의 양자 점 패턴부(216a)에서만 가시광선(VL)을 출력함으로써 투과부(216b)들이 배리어로 역할을 하도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 3D 모드에서 3D 광 제어 시트(216)가 3D 광 제어장치의 역할을 하도록 할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 스위쳐블 배리어, 스위쳐블 렌즈와 같이 액정층을 포함하는 3D 광 제어장치를 이용하지 않고도 3D 영상을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 자외선을 조사하는 제2 광원(212)들과 3D 광 제어 시트(216)의 추가만으로 3D 모드를 구현할 수 있으므로, 제조 비용을 크게 줄일 수 있다.As described above, the embodiment of the present invention outputs the visible light VL only in the quantum dot pattern portion 216a of the 3D light control sheet 216 in the 3D mode so that the transmissive portions 216b serve as a barrier . That is, embodiments of the present invention may allow the 3D light control sheet 216 to act as a 3D light control device in 3D mode. As a result, embodiments of the present invention can implement a 3D image without using a 3D light control device including a liquid crystal layer such as a switchable barrier or a switchable lens. Therefore, the embodiment of the present invention can realize the 3D mode only by adding the second light sources 212 and the 3D light control sheet 216 for irradiating the ultraviolet rays, thereby greatly reducing the manufacturing cost.

도 6은 3D 모드에서 3D 구현 방법을 보여주는 일 예시도면이다.6 is an exemplary view showing a 3D implementation method in 3D mode.

도 6에서 S는 배면 거리로서, 표시패널(110)의 액정층으로부터 3D 광 제어 시트(216)까지의 거리를 나타내며, OD는 3D 영상 최적 시청거리를 나타내며, E는 양안 사이의 거리로서, 65mm일 수 있다. 화소(P)의 폭, 배면 거리(S), 양안 사이의 거리(E)에 의해 3D 영상 최적 시청거리(OD)가 설계될 수 있다. 6, S denotes a back distance, a distance from the liquid crystal layer of the display panel 110 to the 3D light control sheet 216, OD denotes a 3D image optimum viewing distance, E denotes a distance between both eyes, Lt; / RTI > The 3D image optimum viewing distance OD can be designed by the width of the pixel P, the back face distance S, and the distance E between the both eyes.

제2 광원(212)들이 자외선을 발광하는 경우, 도 5b와 같이 가시광선(VL)은 양자 점 패턴부(216a)에서만 출력되며, 투과부(216b)에서는 자외선이 출력된다. 이때, 자외선은 시청자의 눈에 보이지 않기 때문에, 투과부(216b)는 배리어(barrier)로 역할을 한다. 도 6에서는 양자 점 패턴부(216a)에 의해 가시광선(VL)이 출력되는 영역을 개구 영역(OA)으로 정의하고, 투과부(216b)를 통과하여 자외선이 출력되는 영역을 배리어(B)로 정의하였다.When the second light sources 212 emit ultraviolet light, the visible light VL is output only from the quantum dot pattern portion 216a as shown in FIG. 5B, and ultraviolet light is output from the transmissive portion 216b. At this time, since the ultraviolet rays are not visible to the viewer, the transmissive portion 216b serves as a barrier. 6, the region where the visible light VL is output by the quantum dot pattern portion 216a is defined as the aperture region OA and the region through which the ultraviolet light passes through the transmission portion 216b is defined as the barrier B Respectively.

양자 점 패턴부(216a)와 투과부(216b)는 교대로 배치되므로, 개구 영역(OA)과 배리어(B)는 도 6과 같이 교대로 배치된다. 이에 따라, 개구 영역(OA)과 배리어(B)의 배치로 인해, 사용자의 좌안(LE)에는 화소(P)들의 좌안 영상만이 입력되고, 사용자의 우안(RE)에는 화소(P)들의 우안 영상만이 입력될 수 있다. 따라서, 사용자는 3D 영상을 볼 수 있다.Since the quantum dot pattern portion 216a and the transmissive portion 216b are alternately arranged, the aperture region OA and the barrier B are alternately arranged as shown in Fig. Accordingly, only the left eye image of the pixels P is input to the left eye LE of the user and the left eye image of the right eye of the pixels P is input to the right eye RE of the user due to the arrangement of the aperture area OA and the barrier B. [ Only video can be input. Thus, the user can view the 3D image.

한편, 개구 영역(OA)의 폭은 수학식 1과 같이 산출될 수 있으며, 배리어(B)의 폭은 수학식 2와 같이 산출될 수 있다.On the other hand, the width of the opening area OA can be calculated as shown in equation (1), and the width of the barrier (B) can be calculated as shown in equation (2).

수학식 1과 2에서, Q는 개구 영역(OA)의 폭, M은 배리어(B)의 폭, P는 화소(P)의 피치(pitch), B는 블랙 매트릭스의 폭, 2R은 시청 마진(margin)을 나타낸다. 수학식 1과 2에서,

와

가 실질적으로 동일하다면, 개구 영역(OA)의 폭(Q)와 배리어(B)의 폭(M)은 실질적으로 동일할 수 있다.In the equations (1) and (2), Q is the width of the aperture area OA, M is the width of the barrier B, P is the pitch of the pixel P, B is the width of the black matrix, margin). In equations (1) and (2)

Wow

The width Q of the opening area OA and the width M of the barrier B may be substantially the same, provided that the width Q of the barrier B is substantially the same.

도 7은 도 1의 백라이트 유닛을 보여주는 또 다른 예시도면이다. 도 7에는 백라이트 유닛의 측단면도가 나타나 있다.7 is another exemplary view showing the backlight unit of FIG. 7 is a side sectional view of the backlight unit.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(210)은 제1 광원(211)들, 제2 광원(212)들, 도광판(213), 광학 시트들(214), 반사 시트(215), 3D 광 제어 시트(216), 제1 광원 회로보드(217), 제2 광원 회로보드(218), 및 자외선 차단층(219)를 포함한다.7, the backlight unit 210 according to another embodiment of the present invention includes a first light source 211, a second light source 212, a light guide plate 213, optical sheets 214, A first light source circuit board 215, a 3D light control sheet 216, a first light source circuit board 217, a second light source circuit board 218, and an ultraviolet blocking layer 219.

도 7의 제1 광원(211)들, 제2 광원(212)들, 도광판(213), 광학 시트들(214), 반사 시트(215), 3D 광 제어 시트(216), 제1 광원 회로보드(217), 및 제2 광원 회로보드(218)는 도 3을 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.The first light source 211, the second light source 212, the light guide plate 213, the optical sheets 214, the reflection sheet 215, the 3D light control sheet 216, The second light source circuit board 217, and the second light source circuit board 218 are substantially the same as those described with reference to FIG. 3, and a detailed description thereof will be omitted.

도 5b와 같이 가시광선(VL)은 양자 점 패턴부(216a)에서만 출력되며, 투과부(216b)에서는 자외선이 출력된다. 자외선 차단층(219)은 투과부(216b)를 통과하여 출력되는 자외선을 차단할 수 있다.As shown in FIG. 5B, the visible light VL is output only from the quantum dot pattern portion 216a, and ultraviolet light is output from the transmissive portion 216b. The ultraviolet ray blocking layer 219 can block ultraviolet rays passing through the transmissive portion 216b.

예를 들어, 제2 광원(212)들로부터 출력되는 자외선은 도 8a와 같이 300㎚ 내지 400㎚ 파장 범위로 출력될 수 있다. 자외선 차단층(219)은 도 8b와 같이 가시광선 파장 범위인 400㎚ 내지 700㎚를 투과시키고, 400㎚ 이하 파장 범위를 갖는 광을 차단할 수 있다. 따라서, 투과부(216b)를 통과하여 출력되는 자외선은 자외선 차단층(219)에 의해 차단될 수 있다. 도 8a 및 도 8b에서 가로축은 빛의 파장, 세로 축은 빛의 강도를 나타낸다. For example, ultraviolet rays output from the second light sources 212 may be output in a wavelength range of 300 nm to 400 nm as shown in FIG. 8A. As shown in FIG. 8B, the ultraviolet blocking layer 219 can transmit visible light having a wavelength range of 400 nm to 700 nm and block light having a wavelength range of 400 nm or less. Therefore, the ultraviolet rays that pass through the transmissive portion 216b and are output can be blocked by the ultraviolet barrier layer 219. 8A and 8B, the horizontal axis represents the wavelength of light, and the vertical axis represents the intensity of light.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무안경 3D 표시장치의 구동 방법을 보여주는 흐름도이다. 9 is a flowchart illustrating a method of driving a spectacles 3D display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

첫 번째로, 표시패널 제어부(140)는 호스트 시스템(150)으로부터 모드 신호(MODE)와 2D 데이터(DATA2D) 또는 3D 데이터(DATA3D)를 입력받는다. 또한, 백라이트 제어부(230)는 호스트 시스템(150)으로부터 모드 신호(MODE)를 입력받는다. 표시패널 제어부(140)와 백라이트 제어부(230)는 모드 신호(MODE)에 따라 2D 모드인지 3D 모드인지를 판단할 수 있다. (도 9의 S101)First, the display panel controller 140 receives the mode signal MODE, the 2D data DATA2D, or the 3D data DATA3D from the host system 150. Also, the backlight control unit 230 receives the mode signal MODE from the host system 150. The display panel control unit 140 and the backlight control unit 230 may determine whether the display mode is the 2D mode or the 3D mode according to the mode signal MODE. (S101 in Fig. 9)

두 번째로, 표시패널 제어부(140)는 2D 모드에서 2D 데이터(DATA2D)와 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 구동부(120)에 공급하고, 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 구동부(130)에 공급한다. 데이터 구동부(120)는 2D 데이터(DATA2D)와 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 데이터 전압들을 데이터 라인(D)들에 공급한다. 게이트 구동부(130)는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 신호들을 게이트 라인(G)들에 공급한다. 이로 인해, 표시패널(110)의 화소(P)들은 2D 영상을 표시한다.Secondly, the display panel controller 140 supplies the 2D data DATA2D and the data control signal DCS to the data driver 120 in the 2D mode and supplies the gate control signal GCS to the gate driver 130 do. The data driver 120 supplies the data voltages to the data lines D according to the 2D data DATA2D and the data control signal DCS. The gate driver 130 supplies the gate signals to the gate lines G according to the gate control signal GCS. As a result, the pixels P of the display panel 110 display a 2D image.

백라이트 제어부(230)는 2D 모드에서 제1 광원(211)들이 발광하도록 백라이트 제어 데이터(BCD)를 백라이트 구동부(220)에 공급한다. 백라이트 구동부(220)는 백라이트 제어 데이터(BCD)에 따라 제1 광원(211)들에 제1 구동 전류(DC1)들을 공급하며, 이로 인해 제1 광원(211)들은 발광한다.The backlight control unit 230 supplies backlight control data (BCD) to the backlight driving unit 220 so that the first light sources 211 emit light in the 2D mode. The backlight driver 220 supplies the first driving currents DC1 to the first light sources 211 according to the backlight control data BCD so that the first light sources 211 emit light.

제1 광원(211)들의 발광에 의해 도광판(213)은 표시패널(110)에 도 5a와 같이 면광(SL)을 출력하므로, 표시패널(110)은 2D 영상을 표시한다. 따라서, 사용자는 2D 영상을 볼 수 있다. (도 9의 S102)The light guide plate 213 outputs the surface light SL to the display panel 110 by the light emission of the first light sources 211 so that the display panel 110 displays the 2D image. Thus, the user can view the 2D image. (S102 in Fig. 9)

세 번째로, 표시패널 제어부(140)는 3D 모드에서 3D 영상 데이터(DATA3D)와 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 구동부(120)에 공급하고, 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 구동부(130)에 공급한다. 데이터 구동부(120)는 3D 영상 데이터(DATA3D)와 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 데이터 전압들을 데이터 라인(D)들에 공급한다. 게이트 구동부(130)는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 신호들을 게이트 라인(G)들에 공급한다. 표시패널(110)에 3D 영상 데이터(DATA3D)가 공급되는 경우, 표시패널(110)의 화소들 일부는 좌안 영상을 표시하고, 나머지 일부는 우안 영상을 표시한다.Thirdly, the display panel control unit 140 supplies the data driver 120 with the 3D image data DATA3D and the data control signal DCS in the 3D mode, and supplies the gate control signal GCS to the gate driver 130 Supply. The data driver 120 supplies the data voltages to the data lines D according to the 3D image data DATA3D and the data control signal DCS. The gate driver 130 supplies the gate signals to the gate lines G according to the gate control signal GCS. When the 3D image data (DATA3D) is supplied to the display panel 110, a part of the pixels of the display panel 110 displays a left eye image, and the remaining part displays right eye images.

백라이트 제어부(230)는 3D 모드에서 제2 광원(212)들이 발광하도록 백라이트 제어 데이터(BCD)를 백라이트 구동부(220)에 공급한다. 백라이트 구동부(220)는 백라이트 제어 데이터(BCD)에 따라 제2 광원(212)들에 제2 구동 전류(DC2)들을 공급하며, 이로 인해 제2 광원(212)들이 발광한다.The backlight control unit 230 supplies backlight control data (BCD) to the backlight driving unit 220 so that the second light sources 212 emit light in the 3D mode. The backlight driver 220 supplies the second driving currents DC2 to the second light sources 212 in accordance with the backlight control data BCD so that the second light sources 212 emit light.

제2 광원(212)들의 발광에 의해 도광판(213)은 도 5b 및 도 6과 같이 제1 개구부(OA1)들과 제1 배리어(B1)들이 형성되도록 빛을 출력한다. 그 결과, 3D 모드에서 사용자의 좌안(LE)에는 좌안 영상이 입사되고, 우수 프레임 기간 동안 사용자의 우안(RE)에는 우안 영상이 입사된다. 따라서, 사용자는 3D 영상을 볼 수 있다. (도 9의 S103)The light guide plate 213 outputs light so that the first openings OA1 and the first barriers B1 are formed as shown in FIGS. 5B and 6 by the light emission of the second light sources 212. FIG. As a result, the left eye image is incident on the user's left eye LE in the 3D mode, and the right eye image is incident on the user's right eye RE during the excellent frame period. Thus, the user can view the 3D image. (S103 in Fig. 9)

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to those embodiments and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 무안경 3D 표시장치 110: 표시패널
120: 데이터 구동부 130: 게이트 구동부
140: 표시패널 제어부 150: 호스트 시스템
210: 백라이트 유닛 211: 제1 광원
212: 제2 광원 213: 도광판
213a: 출광 패턴 214: 광학 시트들
215: 반사 시트 216: 3D 광 제어 시트
217: 제1 광원 회로보드 218: 제2 광원 회로보드
219: 자외선 차단층 220: 백라이트 구동부
230: 백라이트 제어부100: Glasses free 3D display device 110: Display panel
120: Data driver 130: Gate driver
140: Display panel control unit 150: Host system
210: backlight unit 211: first light source
212: second light source 213: light guide plate
213a: Exposure pattern 214: Optical sheets
215: reflective sheet 216: 3D light control sheet
217: first light source circuit board 218: second light source circuit board
219: ultraviolet blocking layer 220: backlight driving part
230: backlight control unit

Claims

A display panel including pixels; And
And a backlight unit disposed below the display panel and irradiating light to the display panel,
The backlight unit includes:
A light guide plate;
A first light source disposed at one side of the light guide plate and outputting visible light;
A second light source disposed on the other side of the light guide plate and outputting ultraviolet light; And
And a 3D light control sheet disposed on the light guide plate and including a quantum dot pattern portion including a transmission portion and a quantum dot for allowing incident light to pass therethrough.

The method according to claim 1,
Wherein the quantum dot pattern portion includes at least two quantum dots having different sizes.

The method according to claim 1,
The backlight unit includes:
Wherein the 3D light control sheet further comprises an ultraviolet blocking layer blocking ultraviolet rays.

The method according to claim 1,
The backlight unit includes:
Optical sheets disposed on the light guide plate; And
And a reflective sheet disposed under the light guide plate.

The method according to claim 1,
Wherein the transmissive portion and the quantum dot pattern portion are alternately arranged.

The method according to claim 1,
Wherein the width of the transmissive portion and the width of the quantum dot pattern portion are the same.

The method according to claim 1,
Wherein only the first light source emits light in a 2D mode in which pixels of the display panel display a 2D image by 2D image data.

The method according to claim 1,
Wherein only the second light sources emit light in a 3D mode in which pixels of the display panel display 3D images by 3D image data.

Displaying a 2D image on pixels by 2D image data in a 2D mode;
Emitting light to the light guide plate by emitting first light sources for outputting visible light in the 2D mode;
Displaying a left eye image and a right eye image on pixels by 3D image data in a 3D mode; And
And irradiating the light guide plate with light by emitting a second light source that outputs ultraviolet light in the 3D mode.