KR20190027539A - 전환형 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 빛을 공급하는 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛 상부에 배치되고, 다수의 블록을 포함하는 배리어패널로서, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2배리어기판과, 상기 제1배리어기판 내면에 배치되는 다수의 제1배리어전극과, 상기 다수의 제1배리어전극 상부에 상기 다수의 제1배리어전극 사이에 대응되도록 배치되는 다수의 제2배리어전극과, 상기 제2배리어기판 내면에 배치되는 다수의 제3배리어전극과, 상기 다수의 제3배리어전극 하부에 상기 다수의 제3배리어전극 사이에 대응되도록 배치되는 다수의 제4배리어전극과, 상기 다수의 제2배리어전극과 상기 다수의 제4배리어전극 사이에 배치되는 배리어액정층을 포함하는 상기 배리어패널과, 상기 배리어패널 상부에 배치되고, 상기 배리어패널로부터 방출되는 빛을 이용하여 2차원영상용 단일영상 또는 3차원영상용 우안영상 또는 좌안영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 전환형 표시장치를 제공한다.

Description

전환형 표시장치 및 그 구동방법 {Switchable Type Display Device And Method Of Driving The Same}

본 발명은 전환형 표시장치에 관한 것으로, 특히 전체 영역의 투과율이 블록 별로 조절되는 배리어패널을 이용하여 고대조비의 2차원영상 또는 3차원영상을 표시하는 전환형 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

2차원영상으로부터 3차원의 깊이감과 입체감을 느낄 수 있도록 하는 3차원영상의 구현기술은 디스플레이(display) 등의 직접적인 관련분야를 비롯해서 가전이나 통신산업은 물론 우주항공, 예술산업, 자동차 사업분야 등에 광범위하게 영향을 미치고 있으며, 그 기술적 파급효과는 현재 각광받고 있는 HDTV(High Definition Television) 이상이 될 것으로 기대되고 있다.

3차원영상 구현기술은, 통상 부피표현방식(volumetric type), 3차원표현방식(holographic type), 입체감표현방식(stereoscopic type)으로 구분된다.

이 중에서, 입체감표현방식은 양안(兩眼)의 생리적 요인을 이용하여 입체감을 느끼게 하는 방식으로, 구체적으로 약 65㎜정도 떨어져 존재하는 인간의 좌우안(左右眼)에 시차정보가 포함된 평면의 연관 영상이 보일 경우에 뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것이다.

이러한 입체감표현방식은, 관찰자 측의 특수안경을 이용하는 안경방식과, 표시면 측의 패럴랙스 베리어(parallax barrier)나 렌티큘러(lenticular) 또는 인테그럴(integral) 등의 렌즈 어레이(lens array)를 이용하는 무안경 방식으로 구분될 수 있다.

최근에는, 액정층을 포함하는 패럴랙스 배리어를 이용하여 2차원(2D)영상 및 3차원(3D)영상을 선택적으로 표시하는 전환형 표시장치가 제안되었는데, 이러한 전환형 표시장치를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 전환형 표시장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 전환형 표시장치의 배리어 패널을 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 전환형 표시장치(10)는, 백라이트 유닛(20), 표시패널(30) 및 배리어패널(40)을 포함하며, 2차원영상을 표시하는 2차원모드 또는 3차원영상을 표시하는 3차원모드로 구동된다.

백라이트 유닛(20)은 표시패널(30)로 빛을 공급한다.

표시패널(30)은, 백라이트 유닛(20) 상부에 배치되어 백라이트 유닛(20)의 빛을 이용하여 2차원영상용 단일영상 또는 3차원영상용 우안영상 및 좌안영상을 표시한다.

이를 위하여, 표시패널(30)은 우안화소(PR) 및 좌안화소(PL)를 포함하는데, 2차원모드에서는 표시패널(30)의 우안화소(PR) 및 좌안화소(PL)가 모두 2차원영상용 단일영상을 표시하고, 3차원모드에서는 표시패널(30)의 우안화소(PR) 및 좌안화소(PL)가 각각 3차원영상용 우안영상 및 좌안영상을 표시한다.

배리어패널(40)은, 표시패널(30) 상부에 배치되어 표시패널(30)로부터 방출되는 빛을 영역 별로 투과시키거나 차단한다.

이를 위하여, 배리어패널(40)은 다수의 배리어전극(42)을 포함하는데, 다수의 배리어전극(42)은 각각 배리어패널(40)의 단변에 대응되는 길이를 갖는 바(bar) 형상을 갖고, 다수의 배리어전극(42)에 대응되는 영역은 전압인가 여부에 따라 빛을 투과시키거나 차단할 수 있다.

예를 들어, 2차원모드에서는 다수의 배리어전극(42)에 대응되는 영역과 다수의 배리어전극(42) 사이의 영역이 모두 표시패널(20)의 2차원영상용 단일영상을 투과시키고, 3차원모드에서는 다수의 배리어전극(42)에 대응되는 영역은 표시패널(20)의 3차원영상용 우안영상 및 좌안영상을 차단하고 다수의 배리어전극(42) 사이의 영역은 표시패널(20)의 3차원영상용 우안영상 및 좌안영상을 투과시킨다.

따라서, 전환형 표시장치(10)는, 다수의 배리어전극(42)에 대한 전압인가 여부에 따라 2차원영상 및 3차원영상을 선택적으로 표시한다.

예를 들어, 전환형 표시장치(10)는, 2차원모드에서 사용자가 표시패널(30)의 2차원영상용 단일영상을 인지하도록 하여 2차원영상을 표시하고, 3차원모드에서 사용자가 표시패널(30)의 3차원영상용 우안영상 및 좌안영상을 합성하여 인지하도록 하여 3차원영상을 표시한다.

그런데, 이러한 종래의 전환형 표시장치(10)에서는, 2차원모드에서 배리어패널(40)의 다수의 배리어전극(42)에 대응되는 영역이 단순히 표시패널(30)의 빛을 투과시키는 역할을 하므로, 배리어패널(40)의 투과율이 감소되어 2차원영상의 휘도가 감소되는 문제가 있다.

그리고, 2차원모드 및 3차원모드에서 배리어패널(40)의 다수의 배리어전극(42) 사이의 영역이 항상 표시패널의 빛을 투과시키므로, 배리어패널(40) 전체영역을 차단영역으로 이용하지 못하여 다양한 기능을 구현하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 제1 내지 제4배리어전극을 이용하여 배리어패널의 전체 영역의 투과율을 블록 별로 조절함으로써, 대조비가 개선된 2차원영상과 무안경 3차원영상을 표시하는 전환형 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은, 제1 내지 제4배리어전극을 이용하여 배리어패널의 전체 영역의 투과율을 블록 별로 조절함으로써, 백라이트 유닛의 빛에 대한 로컬디밍(local dimming)을 구현하여 동영상 응답시간(moving picture response time: MPRT)이 개선되는 전환형 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 빛을 공급하는 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛 상부에 배치되고, 다수의 블록을 포함하는 배리어패널로서, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2배리어기판과, 상기 제1배리어기판 내면에 배치되는 다수의 제1배리어전극과, 상기 다수의 제1배리어전극 상부에 상기 다수의 제1배리어전극 사이에 대응되도록 배치되는 다수의 제2배리어전극과, 상기 제2배리어기판 내면에 배치되는 다수의 제3배리어전극과, 상기 다수의 제3배리어전극 하부에 상기 다수의 제3배리어전극 사이에 대응되도록 배치되는 다수의 제4배리어전극과, 상기 다수의 제2배리어전극과 상기 다수의 제4배리어전극 사이에 배치되는 배리어액정층을 포함하는 상기 배리어패널과, 상기 배리어패널 상부에 배치되고, 상기 배리어패널로부터 방출되는 빛을 이용하여 2차원영상용 단일영상 또는 3차원영상용 우안영상 또는 좌안영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 전환형 표시장치를 제공한다.

그리고, 상기 다수의 제1배리어전극은 서로 상하좌우로 이격되고, 상기 다수의 제2배리어전극은 서로 상하좌우로 이격되고, 상기 다수의 제3배리어전극은 서로 상하좌우로 이격되고, 상기 다수의 제4배리어전극은 서로 상하좌우로 이격될 수 있다.

또한, 상기 다수의 제1배리어전극과 상기 다수의 제3배리어전극은 서로 정렬되고, 상기 다수의 제2배리어전극과 상기 다수의 제4배리어전극은 서로 정렬될 수 있다.

그리고, 상기 다수의 제1배리어전극과 상기 다수의 제2배리어전극에는 상기 다수의 블록으로 구분되어 제1배리어전압이 인가되고, 상기 다수의 제3배리어전극과 상기 다수의 제4배리어전극에는 상기 다수의 블록으로 구분되어 제2배리어전압이 인가될 수 있다.

또한, 상기 배리어패널은, 상기 제1 및 제2배리어기판 중 하나의 내면에 배치되고, 서로 교차하여 상기 다수의 블록을 정의하는 배리어게이트배선 및 배리어데이터배선과, 상기 배리어게이트배선 및 상기 배리어데이터배선에 연결되고, 상기 제1 및 제2배리어전압의 인가를 스위칭 하는 배리어박막트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 표시패널은 우안화소 및 좌안화소를 포함하고, 상기 우안화소 및 좌안화소는 각각 적, 녹, 청 서브화소를 포함할 수 있다.

또한, 상기 표시패널은, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2표시기판과, 상기 제1표시기판 내면의 상기 적, 녹, 청 서브화소에 각각 배치되는 화소전극과, 상기 제2표시기판 내면의 상기 적, 녹, 청 서브화소에 각각 배치되는 적, 녹, 청 컬러필터와, 상기 적, 녹, 청 컬러필터 하부에 배치되는 공통전극과, 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 배치되는 표시액정층을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명은, 백라이트 유닛, 다수의 블록을 포함하는 배리어패널 및 표시패널을 포함하는 전환형 표시장치의 구동방법으로서, 2차원영상을 표시하는 2차원모드에서, 상기 다수의 블록 전부에 동일한 제1 및 제2배리어전압을 인가하는 단계와, 3차원영상을 표시하는 3차원모드에서, 상기 다수의 블록 중 제1부분에 동일한 상기 제1 및 제2배리어전압을 인가하고, 상기 다수의 블록 중 바 형상의 나머지 제2부분에 최대 전압차의 상기 제1 및 제2배리어전압을 인가하는 단계를 포함하는 전환형 표시장치의 구동방법을 제공한다.

다른 한편, 본 발명은, 백라이트 유닛, 다수의 블록을 포함하는 배리어패널 및 표시패널을 포함하는 전환형 표시장치의 구동방법으로서, 2차원영상을 표시하는 2차원모드에서, 상기 다수의 블록에 상기 2차원영상에 따라 변화하는 제1 및 제2배리어전압을 인가하는 단계와, 3차원영상을 표시하는 3차원모드에서, 상기 다수의 블록 중 제1부분에 동일한 상기 제1 및 제2배리어전압을 인가하고, 상기 다수의 블록 중 바 형상의 나머지 제2부분에 최대 전압차의 상기 제1 및 제2배리어전압을 인가하는 단계를 포함하는 전환형 표시장치의 구동방법을 제공한다.

본 발명은, 제1 내지 제4배리어전극을 이용하여 배리어패널의 전체 영역의 투과율을 블록 별로 조절함으로써, 대조비가 개선된 2차원영상과 무안경 3차원영상을 표시할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명은, 제1 내지 제4배리어전극을 이용하여 배리어패널의 전체 영역의 투과율을 블록 별로 조절함으로써, 백라이트 유닛의 빛에 대한 로컬디밍(local dimming)을 구현하여 동영상 응답시간(moving picture response time: MPRT)이 개선되는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 전환형 표시장치를 도시한 단면도.
도 2는 종래의 전환형 표시장치의 배리어 패널을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치의 배리어패널을 도시한 평면도.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치의 배리어패널의 2차원모드에서의 동작상태를 도시한 도면.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치의 배리어패널의 3차원모드에서의 동작상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치의 로컬디밍 방식의 동작상태를 도시한 사시도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전환형 표시장치 및 그 구동방법을 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치의 배리어패널을 도시한 평면도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치(110)는, 백라이트 유닛(120), 배리어패널(130) 및 표시패널(160)을 포함하며, 2차원영상을 표시하는 2차원모드 또는 3차원영상을 표시하는 3차원모드로 구동된다.

백라이트유닛(120)은 배리어패널(130)로 빛을 공급하는데, 이를 위하여 백라이트유닛(120)은 광원, 도광판, 광학시트, 반사판 등을 포함할 수 있다.

배리어패널(130)은, 백라이트 유닛(120) 상부에 배치되어 백라이트 유닛(120)으로부터 방출되는 빛을 사각형 형상의 블록 별로 투과시키거나 차단한다.

구체적으로, 배리어패널(130)은, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2배리어기판(140, 148)과, 제1 및 제2배리어기판(140, 148) 사이에 배치되는 배리어액정층(156)을 포함한다.

제1배리어기판(130)의 내면에는 다수의 제1배리어전극(142)이 배치되고, 다수의 제1배리어전극(142) 상부에는 제1절연층(144)이 배치되고, 제1절연층(144) 상부에는 다수의 제2배리어전극(146)이 배치된다.

다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)은 각각 1변이 우안화소 및 좌안화소(PR, RL)의 1변에 대응되는 길이를 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있는데, 다수의 제1배리어전극(142)은 서로 상하좌우로 이격되고, 다수의 제2배리어전극(146)은 서로 상하좌우로 이격된다.

그리고, 다수의 제2배리어전극(146)은 다수의 제1배리어전극(142) 사이에 대응되어 배치되고, 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)은 서로 중첩되는데, 다른 실시예에서는 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)이 서로 이격되거나, 단부가 일치하도록 정렬될 수 있다.

제2배리어기판(148)의 내면에는 다수의 제3배리어전극(150)이 배치되고, 다수의 제3배리어전극(150) 하부에는 제2절연층(152)이 배치되고, 제2절연층(152) 하부에는 다수의 제4배리어전극(154)이 배치된다.

다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(154)은 각각 1변이 화소(P)의 1변에 대응되는 길이를 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있는데, 다수의 제3배리어전극(150)은 서로 상하좌우로 이격되고, 다수의 제4배리어전극(154)은 서로 상하좌우로 이격된다.

그리고, 다수의 제4배리어전극(152)은 다수의 제3배리어전극(150) 사이에 대응되도록 배치되고, 다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(152)은 서로 중첩되는데, 다른 실시예에서는 다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(154)이 서로 이격되거나, 단부가 일치하도록 정렬될 수 있다.

한편, 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제3배리어전극(150)은 서로 정렬되도록 배치되고, 다수의 제2배리어전극(146)과 다수의 제4배리어전극(154)은 서로 정렬되도록 배치되는데, 다른 실시예에서는 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제4배리어전극(154)이 서로 정렬되도록 배치되고, 다수의 제2배리어전극(146)과 다수의 제3배리어전극(150)이 서로 정렬되도록 배치될 수 있다.

다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)에는 제1배리어전압이 인가되고, 다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(154)에는 제2배리어전압이 인가되며, 배리어액정층(156)의 배리어액정분자(도 5a 및 도 5b의 158)는 제1 및 제2배리어전압에 따라 재정렬되어 배리어액정층(156)의 투과율이 변화된다.

그리고, 제1배리어전압이 인가되는 다수의 제1배리어전극(142) 및 다수의 제2배리어전극(146)과 제2배리어전압이 인가되는 다수의 제3배리어전극(150) 및 다수의 제4배리어전극(154)은, 다수의 블록(BL)으로 구분되어 구동될 수 있다.

예를 들어, 배리어패널(130)이 노멀리 화이트(normally white) 타입인 경우, 동일한 값의 제1 및 제2배리어전압이 인가되는 블록(BL)의 배리어액정층(156)은 최대 투과율(화이트)을 갖고, 최대 전압차의 제1 및 제2배리어전압이 인가되는 블록(BL)의 배리어액정층(156)은 최소 투과율(블랙)을 갖고, 최대 전압차보다 작은 상이한 값의 제1 및 제2배리어전압이 인가되는 블록(BL)의 배리어액정층(156)은 최대 투과율과 최소 투과율 사이의 값을 가질 수 있다.

도시하지는 않았지만, 블록(BL) 별 구동을 위하여, 제1 및 제2배리어기판(140, 148) 중 하나의 내면에는 서로 교차하여 다수의 블록(BL)을 정의하는 배리어게이트배선 및 배리어데이터배선이 배치되고, 각 블록(BL)에는 배리어게이트배선 및 배리어데이터배선에 연결되어 제1 또는 제2배리어전압 인가를 스위칭 하는 배리어박막트랜지스터가 배치될 수 있다.

배리어액정층(156)은, 다수의 배리어액정분자(도 5a 및 도 5b의 158)를 포함하고, 다수의 제2배리어전극(146)과 다수의 제4배리어전극(154) 사이에 배치된다.

도시하지는 않았지만, 제1 및 제2배리어기판(140, 148)의 외면에는 각각 편광판이 배치될 수 있고, 다수의 제2배리어전극(146)과 배리어액정층(156) 사이와 다수의 제4배리어전극(154)과 배리어액정층(156) 사이에는 각각 배향층이 배치될 수 있다.

표시패널(160)은, 배리어패널(130) 상부에 배치되어 배리어패널(130)로부터 방출되는 빛을 이용하여 2차원영상용 단일영상 또는 3차원영상용 우안영상 및 좌안영상을 표시한다.

이를 위하여, 표시패널(160)은 우안화소(PR) 및 좌안화소(PL)를 포함하고, 우안화소(PR) 및 좌안화소(PL)는 각각 적, 녹, 청 서브화소(SPR, SPG, SPB)를 포함하는데, 2차원모드에서는 표시패널(160)의 우안화소(PR) 및 좌안화소(PL)가 모두 2차원영상용 단일영상을 표시하고, 3차원모드에서는 표시패널(30)의 우안화소(PR) 및 좌안화소(PL)가 각각 3차원영상용 우안영상 및 좌안영상을 표시한다.

구체적으로, 표시패널(160)은, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2표시기판(170, 174)과, 제1 및 제2표시기판(170, 174) 사이에 배치되는 표시액정층(184)을 포함한다.

제1표시기판(170) 내면의 적, 녹, 청 서브화소(SPR, SPG, SPB)에는 각각 화소전극(172)이 배치된다.

제2표시기판(174) 내면의 적, 녹, 청 서브화소(SPR, SPG, SPB)에는 각각 적, 녹, 청 컬러필터(176, 178, 180)이 배치되고, 적, 녹, 청 컬러필터(176, 178, 180) 하부에는 공통전극(182)이 배치된다.

화소전극(172) 및 공통전극(182)에는 각각 화소전압 및 공통전압이 인가되며, 표시액정층(184)의 표시액정분자는 화소전압 및 공통전압에 따라 재정렬되어 표시액정층(184)의 투과율이 변화된다.

이때, 배리어패널(130)의 제1 및 제2배리어전압 중 하나는 표시패널(160)의 화소전압과 동일하고, 배리어패널(130)의 제1 및 제2배리어전압 중 나머지 하나는 표시패널(160)의 공통전압과 동일할 수 있다.

예를 들어, 표시패널(160)이 노멀리 화이트(normally white) 타입인 경우, 동일한 값의 화소전압 및 공통전압이 인가되는 적, 녹, 청 서브화소(SPR, SPG, SPB)의 표시액정층(184)은 최대 투과율(화이트)을 갖고, 최대 전압차의 화소전압 및 공통전압이 인가되는 적, 녹, 청 서브화소(SPR, SPG, SPB)의 표시액정층(184)은 최소 투과율(블랙)을 갖고, 최대 전압차보다 작은 상이한 값의 화소전압 및 공통전압이 인가되는 적, 녹, 청 서브화소(SPR, SPG, SPB)의 표시액정층(184)은 최대 투과율과 최소 투과율 사이의 값을 갖고 다양한 계조를 표시할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 제1표시기판(170) 내면에는 서로 교차하여 적, 녹, 청 서브화소(SPR, SPG, SPB) 각각을 정의하는 표시게이트배선 및 표시데이터배선이 배치되고, 적, 녹, 청 서브화소(SPR, SPG, SPB) 각각에는 표시게이트배선 및 표시데이터배선에 연결되어 화소전압 인가를 스위칭 하는 표시박막트랜지스터가 배치될 수 있다.

표시액정층(184)은, 다수의 표시액정분자를 포함하고, 화소전극(172)과 공통전극(182) 사이에 배치된다.

도시하지는 않았지만, 제1 및 제2표시기판(170, 174)의 외면에는 각각 편광판이 배치될 수 있고, 화소전극(172)과 표시액정층(184) 사이와 공통전극(182)과 표시액정층(184) 사이에는 각각 배향층이 배치될 수 있다.

이러한 전환형 표시장치(110)는, 다수의 제1배리어전극(142), 다수의 제2배리어전극(146), 다수의 제3배리어전극(150), 다수의 제4배리어전극(154)에 인가되는 제1 및 제2배리어전압에 따라 2차원영상 및 3차원영상을 선택적으로 표시할 수 있다.

구체적으로, 2차원모드에서, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 전부에 동일한 값의 제1 및 제2배리어전압을 인가함으로써, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 전부가 백라이트 유닛(120)의 빛을 그대로 투과시켜 표시패널(160)에 공급하고, 그 결과 2차원영상용 단일영상이 전달되어 사용자가 2차원영상을 인지할 수 있다.

그리고, 3차원모드에서, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 중 제1부분에 동일한 값의 제1 및 제2배리어전압을 인가하고, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 중 바(bar) 형상의 나머지 제2부분에 최대 전압차의 제1 및 제2배리어전압을 인가함으로써, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 중 제1부분은 백라이트 유닛(120)의 빛을 그대로 투과시켜 표시패널(160)에 공급하고 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 중 제2부분은 백라이트 유닛(120)의 빛을 차단하고, 그 결과 3차원영상용 우안영상 및 좌안영상이 전달되어 사용자가 3차원영상을 인지할 수 있다.

이러한 전환형 표시장치(110)의 2차원모드 및 3차원모드에서의 배리어패널(130)의 동작상태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치의 배리어패널의 2차원모드에서의 동작상태를 도시한 도면이고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치의 배리어패널의 3차원모드에서의 동작상태를 도시한 도면으로, 도 3 및 도 4를 함께 참조하여 설명한다.

도 5a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치(110)가 2차원모드로 동작하는 경우, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 전체의 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)에는 제1배리어전압이 인가되고, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 전체의 다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(154)에는 제1배리어전압과 동일한 제2배리어전압이 인가되고, 배리어액정층(156)의 배리어액정분자(158)는 초기상태(예를 들어, TN타입 또는 STN타입인 경우의 꼬인상태)를 유지한다.

이에 따라, 다수의 블록(BL) 전부는 백라이트 유닛(120)의 빛을 그대로 통과시키는 투과부(TA) 역할을 하므로, 표시패널(160)의 2차원영상용 단일영상이 사용자에게 전달되어 전환형 표시장치(110)가 2차원영상을 표시한다.

도 5b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치(110)가 3차원모드로 동작하는 경우, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 중 제1부분의 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)에는 제1배리어전압이 인가되고 다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(154)에는 제1배리어전압과 동일한 제2배리어전압이 인가되어 배리어액정층(156)의 배리어액정분자(158)는 초기상태(예를 들어, TN타입 또는 STN타입인 경우의 꼬인상태)를 유지한다.

그리고, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 중 바(bar) 형상의 나머지 제2부분의 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)에는 제1배리어전압이 인가되고 다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(154)에는 제1배리어전압과 최대 전압차인 제2배리어전압이 인가되어 배리어액정층(156)의 배리어액정분자(158)는 장축이 수직방향으로 배열된 재정렬상태가 된다.

이에 따라, 다수의 블록(BL) 중 제1부분은 백라이트 유닛(120)의 빛을 그대로 통과시키는 투과부(TA) 역할을 하고 다수의 블록(BL) 중 제2부분은 백라이트 유닛(120)의 빛을 차단하는 차단부(SA) 역할을 하므로, 표시패널(160)의 3차원영상용 우안영상 및 좌안영상이 사용자에게 전달되어 전환형 표시장치(110)가 3차원영상을 표시한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치(110)는 배리어패널(130)에 의하여 백라이트 유닛(120)의 빛을 2차원영상에 따라 블록 별로 조절하는 로컬디밍(local dimming) 방식으로 구동될 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치의 로컬디밍 방식의 동작상태를 도시한 사시도로서, 도 3, 도 4, 도 5a 및 도 5b를 함께 참조하여 설명한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전환형 표시장치(110)는, 2차원모드에서, 표시패널(160)이 표시하는 2차원영상용 단일영상에 따라 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL)의 투과율을 조절함으로써, 2차원영상의 대조비(contrast ratio)를 개선할 수 있다.

구체적으로, 전환형 표시장치(110)의 표시패널(160)의 2차원영상을 다수의 휘도영역으로 구분하고, 전환형 표시장치(110)의 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL)의 투과율을 표시패널(160)의 다수의 휘도영역에 따라 조절할 수 있다.

예를 들어, 표시패널(160)의 2차원영상의 다수의 휘도영역이 최소휘도영역, 중간휘도영역, 최대휘도영역을 포함할 경우, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 중 최저휘도영역에 대응되는 제1블록(BL1)의 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)에는 제1배리어전압이 인가되고 다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(154)에는 제1배리어전압과 최대 전압차인 제2배리어전압이 인가되어, 배리어액정층(156)의 배리어액정분자(158)는 장축이 수직방향으로 배열된 재정렬상태가 되고, 그 결과 배리어패널(130)의 제1블록(BL1)은 최소투과율을 갖는다.

그리고, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 중 중간휘도영역에 대응되는 제2블록(BL2)의 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)에는 제1배리어전압이 인가되고 다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(154)에는 제1배리어전압과 중간 전압차인 제2배리어전압이 인가되어, 배리어액정층(156)의 배리어액정분자(158)는 장축이 수직방향과 경사지게 배열된 재정렬상태가 되고, 그 결과 배리어패널(130)의 제2블록(BL2)은 최소투과율보다 큰 중간투과율을 갖는다.

또한, 배리어패널(130)의 다수의 블록(BL) 중 최고휘도영역에 대응되는 제3블록(BL3)의 다수의 제1배리어전극(142)과 다수의 제2배리어전극(146)에는 제1배리어전압이 인가되고 다수의 제3배리어전극(150)과 다수의 제4배리어전극(154)에는 제1배리어전압과 동일한 제2배리어전압이 인가되어, 배리어액정층(156)의 배리어액정분자(158)는 초기상태(예를 들어, TN타입 또는 STN타입인 경우의 꼬인상태)를 유지하고, 그 결과 배리어패널(130)의 제3블록(BL3)은 중간투과율보다 큰 최대투과율을 갖는다.

따라서, 전환형 표시장치(110)는 2차원모드에서 배리어패널(130)을 이용하여 로컬디밍 방식으로 구동되어, 2차원영상의 밝은 부분에는 더 큰 휘도의 빛을 공급하여 더 밝게 표시하고, 2차원영상의 어두운 부분에는 더 작은 휘도의 빛을 공급하여 더 어둡게 표시함으로써, 대조비가 개선될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110: 전환형 표시장치 120: 백라이트 유닛
130: 배리어패널 160: 표시패널

Claims (9)

1. 빛을 공급하는 백라이트 유닛과;
   상기 백라이트 유닛 상부에 배치되고, 다수의 블록을 포함하는 배리어패널로서,
   서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2배리어기판과;
   상기 제1배리어기판 내면에 배치되는 다수의 제1배리어전극과;
   상기 다수의 제1배리어전극 상부에 상기 다수의 제1배리어전극 사이에 대응되도록 배치되는 다수의 제2배리어전극과;
   상기 제2배리어기판 내면에 배치되는 다수의 제3배리어전극과;
   상기 다수의 제3배리어전극 하부에 상기 다수의 제3배리어전극 사이에 대응되도록 배치되는 다수의 제4배리어전극과;
   상기 다수의 제2배리어전극과 상기 다수의 제4배리어전극 사이에 배치되는 배리어액정층
   을 포함하는 상기 배리어패널과;
   상기 배리어패널 상부에 배치되고, 상기 배리어패널로부터 방출되는 빛을 이용하여 2차원영상용 단일영상 또는 3차원영상용 우안영상 또는 좌안영상을 표시하는 표시패널
   을 포함하는 전환형 표시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 다수의 제1배리어전극은 서로 상하좌우로 이격되고,
   상기 다수의 제2배리어전극은 서로 상하좌우로 이격되고,
   상기 다수의 제3배리어전극은 서로 상하좌우로 이격되고,
   상기 다수의 제4배리어전극은 서로 상하좌우로 이격되는 전환형 표시장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 다수의 제1배리어전극과 상기 다수의 제3배리어전극은 서로 정렬되고, 상기 다수의 제2배리어전극과 상기 다수의 제4배리어전극은 서로 정렬되는 전환형 표시장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 다수의 제1배리어전극과 상기 다수의 제2배리어전극에는 상기 다수의 블록으로 구분되어 제1배리어전압이 인가되고,
   상기 다수의 제3배리어전극과 상기 다수의 제4배리어전극에는 상기 다수의 블록으로 구분되어 제2배리어전압이 인가되는 전환형 표시장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 배리어패널은,
   상기 제1 및 제2배리어기판 중 하나의 내면에 배치되고, 서로 교차하여 상기 다수의 블록을 정의하는 배리어게이트배선 및 배리어데이터배선과;
   상기 배리어게이트배선 및 상기 배리어데이터배선에 연결되고, 상기 제1 및 제2배리어전압의 인가를 스위칭 하는 배리어박막트랜지스터
   를 더 포함하는 전환형 표시장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 표시패널은 우안화소 및 좌안화소를 포함하고,
   상기 우안화소 및 좌안화소는 각각 적, 녹, 청 서브화소를 포함하는 전환형 표시장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 표시패널은,
   서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2표시기판과;
   상기 제1표시기판 내면의 상기 적, 녹, 청 서브화소에 각각 배치되는 화소전극과;
   상기 제2표시기판 내면의 상기 적, 녹, 청 서브화소에 각각 배치되는 적, 녹, 청 컬러필터와;
   상기 적, 녹, 청 컬러필터 하부에 배치되는 공통전극과;
   상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 배치되는 표시액정층
   을 포함하는 전환형 표시장치.
   
8. 백라이트 유닛, 다수의 블록을 포함하는 배리어패널 및 표시패널을 포함하는 전환형 표시장치의 구동방법으로서,
   2차원영상을 표시하는 2차원모드에서, 상기 다수의 블록 전부에 동일한 제1 및 제2배리어전압을 인가하는 단계와;
   3차원영상을 표시하는 3차원모드에서, 상기 다수의 블록 중 제1부분에 동일한 상기 제1 및 제2배리어전압을 인가하고, 상기 다수의 블록 중 바 형상의 나머지 제2부분에 최대 전압차의 상기 제1 및 제2배리어전압을 인가하는 단계
   를 포함하는 전환형 표시장치의 구동방법.
   
9. 백라이트 유닛, 다수의 블록을 포함하는 배리어패널 및 표시패널을 포함하는 전환형 표시장치의 구동방법으로서,
   2차원영상을 표시하는 2차원모드에서, 상기 다수의 블록에 상기 2차원영상에 따라 변화하는 제1 및 제2배리어전압을 인가하는 단계와;
   3차원영상을 표시하는 3차원모드에서, 상기 다수의 블록 중 제1부분에 동일한 상기 제1 및 제2배리어전압을 인가하고, 상기 다수의 블록 중 바 형상의 나머지 제2부분에 최대 전압차의 상기 제1 및 제2배리어전압을 인가하는 단계
   를 포함하는 전환형 표시장치의 구동방법.

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