KR100918065B1 - 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 입력되는 2D/3D 영상 신호가 2D 영상 신호일 경우 제1 감마 보정 곡선을 적용하여 영상 데이터 신호를 생성하고, 3D 영상 신호일 경우 제2 감마 보정 곡선을 적용하여 영상 데이터 신호를 생성한다. 이때, 제1 감마 보정 곡선의 최고 계조의 휘도를 제2 감마 보정 곡선의 최고 계조의 휘도보다 낮게 설정함으로써, 3D 구동모드에서 배리어에 의해 표시 장치의 휘도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
Figure R1020080029750
2D 영상, 3D 영상, 배리어, 감마 보정 곡선

Description

표시 장치 및 그의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND THE DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 사람이 입체감을 느끼는 요인은 생리적인 요인과 경험적인 요인이 있는데, 3차원(3 dimension, 이하 "3D" 이라 함) 영상표시 기술에서는 일반적으로 근거리에서 입체감을 인식하는 가장 큰 요인인 양안시차(Binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 표현한다.
입체 영상을 보는 방식으로서는 크게 일반적으로, 입체 영상을 표시하는 표시 장치는 광학 소자를 이용하여 좌우 영상을 공간적으로 분리하고, 입체 영상을 볼 수 있도록 하는 방식을 사용한다. 대표적으로 렌티큘러 렌즈 어레이(Lenticular lens array)를 이용하는 방식과 패럴랙스 배리어(Parallax barrier)를 이용하는 방식이 있다. 이때, 패럴랙스 배리어 방식을 이용한 표시 장치는 2차원(2 dimension, 이하 "2D"라 함) 영상과 3D 영상을 모두 표시할 수 있다는 장점이 있다.
패럴랙스 배리어 방식을 이용한 표시 장치에서 배리어(barrier)는 표시 패널의 전면에 배치된다. 2D 영상을 표시할 경우, 배리어는 모두 투과 영역으로 형성되 어 표시 패널에 표시된 영상을 그대로 투과시킨다. 반면, 3D 영상을 표시할 경우, 배리어는 투과 영역과 불투과 영역이 혼합된 영역으로 형성되어 좌안 영상용 화소의 영상을 좌안 측으로 투과시키고 우안 영상용 화소의 영상을 우안 측으로 투과시킨다.
그러나, 이와 같은 방법으로 3D 영상을 표시할 경우, 표시 장치는 배리어로 인해 2D 영상을 표시하는 경우에 비해 휘도가 대략 50% 저감하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 저감되는 휘도를 개선할 수 있는 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 복수의 제1 및 제2 화소, 제1 모드에서 상기 복수의 제1 및 제2 화소의 영상을 투과시키며, 제2 모드에서 상기 복수의 제1 화소의 영상과 상기 복수의 제2 화소의 영상이 서로 다른 지점에서 관찰되도록 투과 영역과 불투과 영역이 형성되는 배리어, 그리고 입력되는 영상 신호에 따라 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드를 결정하고, 결정한 모드에 따라 상기 영상 신호를 제1 감마 보정 곡선 및 제2 감마 보정 곡선을 통해 감마 보정하여 영상 데이터를 생성하는 제어부를 포를 포함하는 표시 장치가 제공된다. 이때, 상기 제어부는 상기 제어부는 상기 제1 모드에서 상기 영상 신호를 상기 제1 감마 보정 곡선으로 감마 보정하고, 상기 제2 모드에서 상기 영상 신호를 상기 제2 감마 보정 곡선으로 감마 보정하며, 상기 제1 모드에서 소정 계조의 상기 영상 신호가 감마 보정된 영상 데이터의 제1 휘도와 상기 제2 모드에서 상기 소정 계조의 상기 영상 신호가 감마 보정된 영상 데이터의 제2 휘도를 서로 다르게 설정한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 제1 및 제2 화소를 포함하는 표시부와, 상기 표시부에 표시되는 영상을 투과하거나 불투과하는 영역이 선택적으로 형성될 수 있는 배리어를 포함하는 표시 장치를 구동하는 방법이 제공된다. 이 구동 방법은, 입력되는 영상 신호에 따라 제1 모드 또는 제2 모드를 결정하는 단계, 상기 제1 모드로 결정한 경우, 상기 배리어를 모두 투과 영역으로 형성하고 상기 영상 신호를 제1 감마 보정 곡선을 통해 감마 보정하여 제1 영상 데이터를 생성하는 단계, 그리고 상기 제2 모드로 결정한 경우, 상기 복수의 제1 화소의 영상과 상기 복수의제2 화소의 영상이 서로 다른 지점에서 관찰되도록 상기 배리어를 투과 영역과 불투과 영역으로 형성하고, 상기 영상 신호를 제2 감마 보정 곡선을 통해 감마 보정하여 제2 영상 데이터를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 영상 데이터의 제1 휘도와 상기 제2 영상 데이터의 제2 휘도가 서로 다르다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 입력되는 영상 신호에 따라 구동모드를 결정하고, 2D 구동모드 및 3D 구동모드에 따라 감마 보정 곡선을 다르게 설정함으로써, 3D 구동모드시 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 화이트 밸런스(white balance) 조절이 가능하다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치 및 그의 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시한 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 표시 장치에서 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 자른 배리어부와 표시부의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 표시 장치의 입체 영상 표시 동작을 설명하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 입체 영상 표시 동작을 설명하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시 예에 따른 표시 장치는 표시부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 제어부(400), 배리어부(500) 및 배리어 구동부(600)를 포함한다.
표시부(100)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(S1~Sn, D1~Dm), 복수의 전압선(도시하지 않음), 그리고 이에 연결되어 있으며 대략 형렬의 형태로 배열된 복수의 화소(110)를 포함한다.
신호선(S1~Sn, D1~Dm)은 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선(S1~Sn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1~Dm)을 포함한다. 복수의 주사선(S1~Sn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하며, 복수의 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로 거의 평행하다. 이때, 데이터 신호는 화소(110)의 유형에 따라 전압 신호(이하, "데이터 전압" 이라 함) 또는 전류 신호(이하, "데이터 전류"라 함)가 될 수 있으며, 아래에서는 데이터 신호를 데이터 전 압으로 설명한다.
도 2를 참고하면, 각 화소(100), 예를 들면 i번째(i=1, 2,..., n) 주사선(Si)과 j번째(j=1, 2,..., m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(110)는 유기 발광 소자(organic light emitting element)(OLED), 구동 트랜지스터(M1), 커패시터(Cst) 및 스위칭 트랜지스터(M2)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(M2)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가진다. 제어 단자는 주사선(Si)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 트랜지스터(M1)와 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(M2)는 주사선(Si)에 인가되는 주사 신호에 응답하여 데이터선(Dj)에 인가되는 데이터 신호, 즉 데이터 전압을 전달한다.
구동 트랜지스터(M1) 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가진다. 제어 단자는 스위칭 트랜지스터(M2)와 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압(VDD)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기 발광 소자(OLED)에 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(M1)는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 전류(IOLED)를 흘린다.
커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(M1)의 제어 단자와 입력 단자 사이에 연결되어 있다. 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(M1)의 제어 단자에 인가되는 데이터 전압을 충전하고, 스위칭 트랜지스터(M2)가 턴오프된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 소자(OLED)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)일 수 있으며, 구동 트랜지스터(M1)의 출력 단자와 연결되어 있는 애노드(anode) 및 공통 전압(VSS)과 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(M1)의 출력 전류(IOLED)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다.
유기 발광 소자(OLED)는 기본색(primary color) 중 하나의 빛을 낼 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며 이들 삼원색의 공간적 합 또는 시간적 합으로 원하는 색상을 표시한다. 이 경우 일부 유기 발광 소자(OLED)는 백색의 빛을 낼 수 있으며 이렇게 하면 휘도가 높아진다. 이와는 달리, 모든 화소(110)의 유기 발광 소자(OLED)가 백색의 빛을 낼 수 있으며, 일부 화소(110)는 유기 발광 소자(OLED)에서 나오는 백색광을 기본색광 중 어느 하나로 바꿔주는 색필터(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(M2) 및 구동 트랜지스터(M1)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)이다. 이 경우, 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자는 각각 게이트, 소스 및 드레인에 해당한다. 그러나 스위칭 트랜지스터(M2)와 구동 트랜지스터(M1) 중 적어도 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또한, 트랜지스터(M1, M2), 커패시터(Cst) 및 유기 발광 소자(OLED)의 연결 관계가 바뀔 수 있다.
도 2에 도시한 화소(110)는 표시 장치의 한 화소의 한 예이며, 적어도 두 개의 트랜지스터 또는 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 다른 형태의 화소가 사용 될 수 있다. 또한 앞서 설명한 것처럼 데이터 전류를 데이터 신호로 입력받는 화소가 사용될 수도 있다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 배리어부(500)는 복수의 배리어 화소행(510)을 포함하며, 각 배리어 화소행(510)는 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 배리어 화소(BOP, BEP)를 포함한다. 한 배리어 화소행의 복수의 배리어 화소(BOP, BEP)는 표시부(100)의 한 화소행에서 행 방향으로 배열되어 있는 복수의 화소에 일대일로 대응한다. 이와는 달리, 배리어부(500)는 표시부(100)의 화소행의 개수보다 적은 개수의 배리어 화소행을 포함할 수 있으며, 이 경우 하나의 배리어 화소행이 복수의 화소행에 대응한다.
이러한 배리어 화소(BOP, BEP)는 서로 마주보는 두 기판(도시하지 않음)과 두 기판 사이에 주입되어 있는 액정층(도시하지 않음)으로 형성될 수 있다. 이 경우, 두 기판 또는 두 기판 중 어느 하나의 기판 위에는 편광자가 형성될 수도 있다. 이때, 액정층의 액정 분자들은 두 기판에 각각 형성되어 있는 전극(도시하지 않음) 사이에 걸리는 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 한 실시 예에 따른 표시 장치는 입체 영상 표시 시에 한 프레임을 두 필드(T1, T2)로 시분할하여 구동한다. 두 필드 중 한 필드(T1)에서는 짝수 배리어 화소(BEP)가 빛을 투과하는 투과 영역으로, 홀수 배리어 화소(BOP)가 빛을 차단하는 불투과 영역으로 동작하고, 다른 필드(T2)에서는 짝수 배리어 화소(BEP)가 불투과 영역으로, 홀수 배리어 화소(BOP)가 투과 영역으로 동작한다.
홀수 배리어 화소(BOP)가 불투과 영역으로, 짝수 배리어 화소(BEP)가 투과 영역으로 동작하는 경우, 화소행의 홀수 화소(OPX)가 관찰자의 좌안에 대응하는 화소(이하, "좌안용 화소"라 함)로, 짝수 화소(EPX)가 관찰자의 우안에 대응하는 화소(이하, "우안용 화소"라 함)로 동작한다. 반대로, 홀수 배리어 화소(BOP)가 투과 영역으로, 짝수 배리어 화소(BEP)가 불투과 영역으로 동작하는 경우, 홀수 화소(OPX)가 우안용 화소로, 짝수 화소(EPX)가 좌안용 화소로 동작한다. 이때, 우안용 화소로부터 투사되는 우안용 영상 및 좌안용 화소로부터 투사되는 좌안용 영상을 각각 관찰자의 우안 및 좌안에서 인식할 때, 실제 입체 대상물을 좌안 및 우안을 통해 보는 것과 같은 입체감을 느끼게 된다.
반면, 도 5를 참고하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치는 입체 영상 표시 시에 홀수 배리어 화소(BOP)를 항상 투과 영역으로, 짝수 배리어 화소(BEP)를 항상 불투과 영역으로 설정한다. 그러면, 홀수 화소(OPX)가 항상 우안용 화소로, 짝수 화소(EPX)가 항상 좌안용 화소로 동작한다. 따라서 관찰자는 좌안을 통해 짝수 화소(EPX)의 영상을, 우안을 통해 홀수 화소(OPX)의 영상을 인식하게 되어, 입체감을 느끼게 된다. 이와는 달리 홀수 배리어 화소(BOP)가 항상 불투과 영역으로, 짝수 배리어 화소(BEP)가 항상 투과 영역으로 동작할 수도 있다.
도 3 내지 도 5에서, 배리어부(500)가 복수의 배리어 화소행(510)을 포함하는 경우, 한 배리어 화소행(510)과 다른 배리어 화소행(510)이 동일한 형태로 투과 영역과 불투과 영역이 형성될 수 있고, 반대로 투과 영역과 불투과 영역이 형성될 수도 있다.
한편, 도 3 내지 도 5에서는 하나의 배리어 화소(BOP/BEP)가 하나의 화소(110)에 대응하는 것으로 도시하였지만, 이와는 달리 하나의 배리어 화소(BOP/BEP)가 색상을 표시하는 화소 단위, 예를 들면 적색, 녹색 및 청색을 각각 표시하는 세 개의 화소(110)에 대응할 수도 있다.
그리고 표시 장치가 평면 영상을 표시하는 경우, 도 3 내지 도 5에 도시한 배리어부(500)의 배리어 화소(BOP/BEP)는 모두 투과 영역으로 설정된다.
다시, 도 1을 참고하면, 주사 구동부(200)는 표시부(100)의 주사선(S1~Sn)에 연결되어 있으며, 주사선(S1~Sn)에 순차적으로 주사 신호를 인가한다. 주사 신호는 스위칭 트랜지스터(M2)를 턴온시킬 수 있는 게이트 온 전압(Von)과 스위칭 트랜지스터(M2)를 턴오프시킬 수 있는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진다. 스위칭 트랜지스터(M2)가 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 경우 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)은 각각 저전압과 고전압이다.
데이터 구동부(300)는 표시부(100)의 데이터선(D1~Dm)에 연결되어 있으며, 제어부(400)로부터 입력되는 입력 영상 데이터(DR, DG, DB)를 데이터 전압으로 변환하여 데이터선(D1~Dm)에 인가한다.
제어부(400)는 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300) 및 배리어 구동부(600)를 제어하며, 외부로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호는 각 화소(110)의 휘도 정보를 담 고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=280) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클록 신호(Mclk) 등이 있다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 평면 영상 신호, 그리고 객체의 3차원 공간좌표 및 표면 정보를 포함하여 평면상에 입체적으로 표시되는 입체 그래픽 데이터 및 각 시점(視点) 영상 데이터를 포함하는 입체 영상 신호 중 어느 하나일 수 있으며, 표시부(100)에 평면 영상과 입체 영상이 함께 표시되는 경우 평면 영상 신호 및 입체 영상 신호를 모두 포함할 수 있다.
제어부(400)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 표시부(100) 및 배리어부(500)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하여 주사 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 배리어 제어 신호(CONT3)를 생성한다. 한편, 제어부(400)는 감마 보정 등을 통하여 입력 영상 신호로부터 영상 데이터(DR, DG, DB)를 생성하는데, 평면 영상을 표시하는 모드(이하, "2D 구동 모드"라 함)와 입체 영상을 표시하는 모드(이하, "3D 구동 모드"라 함)에서 서로 다른 감마 보정 곡선을 사용한다. 제어부(400)는 주사 제어 신호(CONT1)을 주사 구동부(200)로 전달하며, 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 데이터(DR, DG, DB)를 데이터 구동부(300)로 전달하고, 배리어 제어 신호(CONT3)를 배리어 구동부(600)로 전달한다.
배리어 구동부(600)는 배리어 제어 신호(CONT3)에 따라 배리어부(500)를 동작시키는 배리어 구동 신호(BDS)를 생성하여 배리어부(500)에 전달한다.
그러면 이러한 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
제어부(400)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(300)는 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DR, DG, DB)를 수신하고, 입력 영상 데이터(DR, DG, DB)를 데이터 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1~Dm)에 인가한다.
주사 구동부(200)는 제어부(400)로부터의 주사 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 주사선(S1~Sn)에 인가하여 이 주사선(S1~Sn)에 연결된 스위칭 트랜지스터(M2)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1~Dm)에 인가된 데이터 전압은 턴온된 스위칭 트랜지스터(M2)를 통하여 해당 화소(110)에 전달된다.
구동 트랜지스터(M1)는 턴온된 스위칭 트랜지스터(M2)를 통하여 데이터 전압을 받고 유기 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(M1)의 출력 전류(IOLED)에 해당하는 세기의 빛을 발광한다.
1 수평 주기[수평 동기 신호(Hsync)의 한 주기와 동일할 수 있음]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 주사선(S1~Sn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(110)에 데이터 전압을 인가하여 한 필드 또는 한 프레임의 영상을 표시한다.
이때, 도 4의 구동 방법에 따르면, 3D 구동모드에서 배리어 구동부(600)는 배리어 제어 신호(CONT3)에 따라 한 필드에서는 배리어부(500)의 홀수 배리어 화소(BOP) 및 짝수 배리어 화소(BEP)를 각각 불투과 영역 및 투과 영역으로 설정하 고, 다음 필드에서는 홀수 배리어 화소(BOP) 및 짝수 배리어 화소(BEP)를 각각 투과 영역 및 불투과 영역으로 설정하여, 한 프레임의 입체 영상을 표시한다.
반면, 도 5의 구동 방법에 따르면, 3D 구동 모드에서 배리어 구동부(600)는 배리어 제어 신호(CONT3)에 따라 배리어부(500)의 홀수 배리어 화소(BOP) 및 짝수 배리어 화소(BEP)를 각각 투과 영역 및 불투과 영역으로 설정하여, 한 프레임의 입체 영상을 표시한다.
한편, 2D 구동 모드에서, 배리어 구동부(600)는 배리어 제어 신호(CONT3)에 따라 배리어부(500)의 홀수 배리어 화소(BOP) 및 짝수 배리어 화소(BEP)를 모두 투과 영역으로 설정하여, 한 프레임에서 평면 영상을 표시한다.
도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(200)의 개략적인 블록도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 2D용 및 3D용 감마 보정 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 제어부(200)는 2D/3D 판단부(210), 배리어 구동모드 결정부(220), 영상 신호 출력부(230), 2D 영상 처리부(240) 및 3D 영상 처리부(250)를 포함한다.
2D/3D 판단부(210)는 영상 신호를 분석하여 2D 또는 3D 영상 신호인지 판단하고, 판단 결과에 따라 구동모드를 결정한다. 예를 들면, 영상 신호는 2D 및 3D 영상 신호에 따라 각각 판별 신호를 포함할 수 있다. 2D/3D 판단부(210)는 2D 및 3D 영상 신호에 따른 별개의 판별 신호를 인식하여 입력되는 영상 신호가 2D 영상 신호인지 3D 영상 신호인지 판단할 수 있다. 영상 신호가 2D 영상 신호일 경우, 2D/3D 판단부(210)는 표시 장치의 구동모드를 2D 구동모드로 결정한다. 영상 신호가 3D 영상 신호일 경우, 2D/3D 판단부(210)는 표시 장치의 구동모드를 3D 구동모드로 결정한다.
배리어 구동모드 결정부(220)는 2D/3D 판단부(210)의 구동모드에 따라 배리어 제어신호(CONT3)를 생성하여 배리어 구동부(500)로 출력한다.
2D 구동모드일 경우, 배리어 구동모드 결정부(220)는 배리어부(500)의 홀수 배리어 화소(BOP) 및 짝수 배리어 화소(BEP)가 모두 투과 영역으로 설정되도록 제어하는 배리어 제어 신호(CONT3)를 생성한다. 그러면, 배리어부(500)는 표시부(100)에 표시되는 모든 화소의 영상을 투과시킨다.
3D 구동모드일 경우 도 4의 구동 방법에 따르면, 배리어 구동모드 결정부(220)는 한 필드에서는 배리어부(500)의 홀수 배리어 화소(BOP) 및 짝수 배리어 화소(BEP)가 각각 불투과 영역 및 투과 영역으로 설정되고, 다음 필드에서는 홀수 배리어 화소(BOP) 및 짝수 배리어 화소(BEP)가 각각 투과 영역 및 불투과 영역으로 설정되도록 제어하는 배리어 제어 신호(CONT3)를 생성한다.
3D 구동 모드일 경우 도 5의 구동 방법에 따르면, 배리어 구동 모드 결정부(220)는 한 프레임 동안 배리어부(500)의 홀수 배리어 화소(BOP) 및 짝수 배리어 화소(BEP)를 각각 투과 영역 및 불투과 영역으로 설정되도록 제어하는 배리어 제어 신호(CONT3)를 생성한다.
그러면, 배리어부(500)는 배리어 제어 신호(CONT3)에 따라 배리어 화소(BOP/BEP)를 투과 영역 또는 불투과 영역으로 설정한다.
영상 신호 출력부(230)는 2D/3D 판단부(210)로부터 전송받은 구동모드에 따라 영상 신호를 2D 영상 처리부(240) 또는 3D 영상 처리부(250)로 출력한다.
2D 영상 처리부(240)는 입력되는 2D 영상 신호를 기초로 2D 영상 데이터를 생성하고, 생성된 영상 데이터 신호(DR, DG, DB)를 데이터 구동부(400)로 출력한다. 보다 구체적으로, 2D 영상 처리부(240)는 2D 영상 신호를 2D용 감마 보정 곡선에 적용하여 2D 영상 데이터(DR, DG, DB)를 생성한다.
3D 영상 처리부(250)는 입력되는 3D 영상 신호를 기초로 3D 영상 데이터 신호를 생성하고, 생성된 영상 데이터 신호(DR, DG, DB)를 데이터 구동부(400)로 출력한다. 보다 구체적으로, 3D 영상 처리부(250)는 3D 영상 신호를 3D용 감마 보정 곡선에 적용하여 3D 영상 데이터(DR, DG, DB)를 생성한다.
이러한 감마 보정 곡선은 룩업 테이블 형태로 메모리에 저장되어 있을 수 있다.
아래에서는 도 7 및 도 8에 도시된 감마 보정 곡선 그래프를 이용하여 영상 데이터 신호를 생성하는 방법에 대해 설명한다. 도 7은 2D용 감마 보정 곡선을 나타내는 그래프이고, 도 8은 3D용 감마 보정곡선을 나타내는 그래프이다. 도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 실시 예에서는 3D용 감마 보정 곡선에 의해 변환되어 출력되는 영상 데이터의 최고 휘도가 2D용 감마 보정 곡선에 의해 변환되어 출력되는 영상 데이터의 최고 휘도의 대략 2배가 되도록 설정한다.
예를 들면, 2D용 감마 보정 곡선이 0부터 255계조의 입력 영상 신호를 0부터 255계조의 영상 데이터로 변환하는 경우, 3D용 감마 보정 곡선은 0부터 255계조의 입력 영상 신호를 0부터 511계조의 영상 데이터로 변환한다. 이와 같이, 제어부(400)는 3D 구동 모드에서의 영상 데이터(DR, DG, DB)의 최고 계조의 휘도를 2D 구동 모드에서의 영상 데이터(DR, DG, DB)의 최고 계조의 휘도보다 높게, 예를 들면 대략 2 배로 설정함으로써, 3D 구동 모드에서 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 2에 도시한 화소에서, 구동 트랜지스터(M1)의 출력 전류(IOLED)는 수학식 1처럼 된다. 따라서, 데이터 구동부(300)는 제어부(400)에서 전달되는 영상 데이터(DR, DG, DB)에 따라 데이터 전압(Vdata)를 변경하여 출력 휘도를 제어할 수 있다.
Figure 112008023273885-pat00001
이때, Vgs 전압은 구동 트랜지스터(M1)의 입력 단자와 제어 단자 사이에 인가되는 전압이고, Vth 전압은 구동 트랜지스터(M1)의 문턱 전압이다.
예를 들면, 구동 전압(VDD) 및 구동 트랜지스터(M1)의 문턱 전압의 절대값(|Vth|)을 각각 5V 및 0.7V라고 가정하고, 0계조에 해당하는 데이터 전압(Vdata)을 4.3V, 255계조에 해당하는 데이터 전압(Vdata)을 2V라고 가정할 경우, 데이터 구동부(300)는 4.3V에서 2V 사이의 전압을 적절히 선택하여 0부터 255 계조를 표현할 수 있다. 이때, 데이터 전압(Vdata)이 1V인 경우의 출력 전류(IOLED)가 데이터 전 압(Vdata)이 2V인 경우의 출력 전류(IOLED)의 대략 2배가 되므로, 데이터 구동부(300)는 511계조에 해당하는 데이터 전압(Vdata)을 1V로 설정함으로써 511계조를 표현할 수 있다. 그리고 데이터 구동부(300)는 2V에서 1V 사이의 전압을 적절히 선택하여 256계조부터 511계조를 표현할 수 있다.
이와 같이, 2D 구동모드에서 4.3V에서 2V의 데이터 전압(Vdata) 범위를 사용할 때 데이터 구동부(300)는 3D 구동모드에서 4.3V에서 1V의 데이터 전압(Vdata) 범위, 2D 구동 모드에서의 데이터 전압 범위보다 넓은 범위를 사용함으로써, 3D 구동모드시 배리어부(150)에 의해 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 별로 색좌표 특성이 다르므로, 제어부(200)는 화이트 밸런스(White balance)를 맞추기 위해 적색, 녹색, 청색 별로 감마 보정 곡선을 다르게 설정할 수 있다. 즉, 3D용 감마 보정 곡선을 적색, 녹색, 청색 영상 신호 별로 따로 설정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 2D/3D 구동모드에 따라 감마 보정 곡선의 최고 계조의 휘도를 다르게 설정함으로써, 화이트 밸런스(White Balance) 조절이 가능하고, 3D 구동모드시 휘도가 저감되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 표시 장치에서 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 자른 배리어부와 표시부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 표시 장치의 입체 영상 표시 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 입체 영상 표시 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 개략적인 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 2D용 감마 보정 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 3D용 감마 보정 곡선을 나타내는 그래프이다.

Claims (15)

  1. 복수의 제1 및 제2 화소,
    제1 모드에서 상기 복수의 제1 및 제2 화소의 영상을 투과시키며, 제2 모드에서 상기 복수의 제1 화소의 영상과 상기 복수의 제2 화소의 영상이 서로 다른 지점에서 관찰되도록 투과 영역과 불투과 영역이 형성되는 배리어, 그리고
    입력되는 영상 신호에 따라 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드를 결정하고, 결정한 모드에 따라 상기 영상 신호를 제1 감마 보정 곡선 및 제2 감마 보정 곡선을 통해 감마 보정하여 영상 데이터를 생성하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제1 모드에서 상기 영상 신호를 상기 제1 감마 보정 곡선으로 감마 보정하고, 상기 제2 모드에서 상기 영상 신호를 상기 제2 감마 보정 곡선으로 감마 보정하며, 상기 제1 모드에서 소정 계조의 상기 영상 신호가 감마 보정된 영상 데이터의 제1 휘도와 상기 제2 모드에서 상기 소정 계조의 상기 영상 신호가 감마 보정된 영상 데이터의 제2 휘도를 서로 다르게 설정하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 휘도가 상기 제1 휘도보다 높은 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 최고 계조의 영상 신호가 감마 보정된 영상 데이터의 휘도는 상기 제1 모드에서 최고 계조의 영상 신호가 감마 보정된 영상 데이터의 휘도의 2배인 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 및 제2 감마 보정 곡선을 룩업 테이블 형태로 저장하고 있는 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부로부터 상기 영상 데이터에 대응하는 신호를 상기 복수의 제1 및 제2 화소로 전달하는 데이터 구동부를 더 포함하며,
    상기 데이터 구동부는 상기 제2 모드에서의 상기 데이터 신호의 범위를 상기 제1 모드에서의 상기 데이터 신호의 범위보다 넓게 설정하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 영상 신호는 적어도 제1색상에 대응하는 제1 영상 신호와 상기 제2 색상에 대응하는 제2 영상 신호를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제1 영상 신호와 상기 제2 영상 신호에 적용하는 상기 제2 감마 보정 곡선을 별도로 설정하는 표시 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 모드는 2D 구동모드이고, 상기 제2 모드는 3D 구동모드인 표시 장치.
  10. 복수의 제1 및 제2 화소를 포함하는 표시부와, 상기 표시부에 표시되는 영상을 투과하거나 불투과하는 영역이 선택적으로 형성될 수 있는 배리어를 포함하는 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    입력되는 영상 신호에 따라 제1 모드 또는 제2 모드를 결정하는 단계,
    상기 제1 모드로 결정한 경우, 상기 배리어를 모두 투과 영역으로 형성하고 상기 영상 신호를 제1 감마 보정 곡선을 통해 감마 보정하여 제1 영상 데이터를 생성하는 단계, 그리고
    상기 제2 모드로 결정한 경우, 상기 복수의 제1 화소의 영상과 상기 복수의제2 화소의 영상이 서로 다른 지점에서 관찰되도록 상기 배리어를 투과 영역과 불투과 영역으로 형성하고, 상기 영상 신호를 제2 감마 보정 곡선을 통해 감마 보정하여 제2 영상 데이터를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 영상 데이터의 제1 휘도와 상기 제2 영상 데이터의 제2 휘도가 서로 다른 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 휘도가 상기 제1 휘도보다 높은 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 영상 데이터의 최고 계조의 휘도는 상기 제1 영상 데이터의 최고 계조의 휘도의 2배인 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 신호는 적어도 제1 색상에 대응하는 제1 영상 신호와 제2 색상에 대응하는 제2 영상 신호를 포함하며,
    상기 제2 영상 데이터를 생성하는 단계는, 상기 제1 영상 신호와 상기 제2 영상 신호 각각에 대한 상기 제2 감마 보정 곡선을 통해 감마 보정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 모드는 2D 구동 모드이고, 상기 제2 모드는 3D 구동 모드인 표시장치의 구동 방법.
  15. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 영상 데이터를 제1 데이터 신호로 변환하여 상기 표시부로 전달하는 단계, 그리고
    상기 제2 영상 데이터를 제2 데이터 신호로 변환하여 상기 표시부로 전달하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제2 데이터 신호의 범위를 상기 제1 데이터 신호의 범위보다 넓게 설정하는 표시 장치의 구동 방법.
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