KR101846372B1 - 3차원 영상표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 좌안 영상과 우안 영상으로 구성된 2차원 영상을 출사하는 영상패널과, 상기 영상패널의 상부에 형성되며, 다수의 제 1 전극이 구비되어 시역을 생성하여 상기 2차원 영상을 3차원 영상으로 출사하기 위한 시역생성장치를 포함하는 표시패널과; 상기 시역을 생성하기 위한 배리어생성전압을 상기 다수의 제 1 전극에 순차적으로 출력하는 데이터구동부를 포함하는 3차원 영상표시장치를 제공한다.

Description

3차원 영상표시장치 및 그 구동방법{3D image display device and method of driving the same}

본 발명은 3차원 영상표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3차원 영상표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP: plasma display panel), 유기전계발광소자 (OLED: organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.

이러한 평판표시장치는 최근에 3차원 영상을 표시하는 기능을 제공하고 있다.

일반적으로 3차원을 표현하는 입체 영상은 두 눈을 통한 스트레오 시각의 원리에 의하여 이루어진다. 구체적으로 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에, 하나의 영상을 보더라도 두 눈의 위치의 차이로 왼쪽과 오른쪽 눈은 서로 다른 영상을 보게 된다.

즉, 좌안과 우안은 각각 다른 2차원 영상을 보게 되고, 서로 다른 두 개의 2차원 영상이 뇌로 전달되고, 뇌는 이 두 영상을 서로 융합하여 원래의 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다.

이와 같이 3차원 영상을 구현하는 방법에는 무안경 방식과 안경 방식이 있다.

여기서 무안경 방식은 영상을 표현하는 영상패널과 시청자 사이에 패럴랙스 배리어 또는 렌티큘러 렌즈 등 시역생성장치를 구성하여 시청자가 좌안과 우안으로 서로 다른 영상을 볼 수 있도록 한다.

도 1을 참조하여 일반적인 무안경 3차원 영상표시장치에 대해서 살펴본다. 도 1은 일반적인 무안경 3차원 영상표시장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 3차원 영상표시장치(10)는 좌안영상과 우안영상이 수직 방향으로 연장되어 교번하여 나타나는 2차원 영상을 표시하는 영상패널(34)과, 영상패널(34)과 시청자 사이에 시역생성장치(32)로 구성되는 표시패널(30)을 포함한다.

도시하지는 않았으나, 시역생성장치(32)는 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 배리어 형성 영역에 대응하여 제 1 기판 상면에 형성되는 다수의 제 1 전극과, 제 2 기판 하면에 형성되는 제 2 전극을 포함할 수 있다.

또한, 일반적인 3차원 영상표시장치(10)는 영상패널(34)을 구동하기 위한 영상패널구동부(40)와 시역생성장치(32)를 구동하기 위한 시역생성장치구동부(50)를 포함한다.

시역생성장치구동부(50)는 제 2 전극에 시역공통전압(도 2의 VVC)을 인가하고, 다수의 제 1 전극에 배리어생성전압(도 2의 BV)을 인가함으로써, 배리어(39a)와 슬릿(39b)을 형성하여 시청자로 하여금 3차원 입체 영상을 느낄 수 있도록 한다.

여기서, 영상패널구동부(40)와 시역생성장치구동부(50)는 각각 별개의 칩(chip)으로 구성된다.

이에 따라, 시역생성장치(32)의 제 1 전극과 제 2 전극에는 별개의 칩으로 구성된 시역생성장치구동부(50)로부터 영상패널(34)에 인가되는 신호와 별개의 독립적인 시역공통전압(도 2의 VVC)과 배리어생성전압(도 2의 BV)이 인가 된다.

도 2를 참조하여 일반적인 3차원 영상표시장치에서 시역공통전압 및 배리어생성전압의 인가 방법 및 그에 따른 문제점을 살펴본다.

도 2는 일반적인 3차원 영상표시장치에서 각각 영상패널구동부(40) 및 시역생성장치구동부(50)의 칩으로부터 영상패널에 인가되는 수직동기신호와, 시역생성장치에 인가되는 시역공통전압 및 배리어생성전압의 파형도와 함께 그에 따른 전류 파형도 및 고전위전압과 저전위전압의 전압 강하 현상을 보여주는 전압의 파형도를 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 시역생성장치(도 1의 32)에는 제 2 전극에는 직류전압인 시역공통전압(VVC)이 인가된다.

시역생성장치(도 1의 32)의 다수의 제 1 전극에는 시역공통전압(VVC)을 기준으로 일정한 주기마다 고전압과 저전압으로 반전되는 배리어생성전압(BV)이 인가된다.

이때, 배리어생성전압(BV)은 다수의 제 1 전극에 동시에 출력되며, 수직동기신호(Vsync)의 블랭크 구간(BK)과 무관하게 1 프레임(1F) 기간 중 임의의 시점에서 주기가 시작된다. 다시 말하면, 배리어생성전압(BV)의 상승 에지(edge)와 하강 에지의 시점이 수직동기신호(Vsync)의 블랭크 구간(BK)이 아닌 지점에서 이루어질 수 있다.

이와 같이 배리어생성전압(BV)을 다수의 제 1 전극에 동시에 출력하게 될 경우, 배리어생성전압(BV) 출력 시 발생하는 피크 전류(PK) 값을 매우 크게 하는 문제점이 있다. 또한, 큰 피크 전류(PK)는 고전위전압(VDD)과 저전위전압(VSS)의 강하 현상을 더욱 심하게 하는 문제점이 있다. 이에 따라, 영상패널(34)이 안정적으로 구동되지 못하는 바 화질이 저하된다.

또한, 수직동기신호(Vsync)의 블랭크 구간(BK)이 아닌 다른 지점 즉, 영상패널(34)에 영상이 출력되고 있는 기간에 배리어생성전압(BV)을 반전하여 피크 전류(PK)을 발생하게 하는 바, 화질이 더욱 저하되는 문제점이 있다.

또한, 시역생성장치구동부(50)와 영상패널구동부(40)를 각각 별개의 칩으로 형성하게 되는 바, 제조 비용의 증가 및 생산성의 저하 등의 문제점이 있다.

본 발명은 배리어생성전압 출력 시 발생하는 구동전압의 강하 현상을 개선하여 선명한 화질을 제공하는 3차원 영상표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은, 좌안 영상과 우안 영상으로 구성된 2차원 영상을 출사하는 영상패널과, 상기 영상패널의 상부에 형성되며, 다수의 제 1 전극이 구비되어 시역을 생성하여 상기 2차원 영상을 3차원 영상으로 출사하기 위한 시역생성장치를 포함하는 표시패널과; 상기 시역을 생성하기 위한 배리어생성전압을 상기 다수의 제 1 전극에 순차적으로 출력하는 데이터구동부를 포함하는 3차원 영상표시장치를 제공한다.

상기 데이터구동부는, 상기 영상패널에 상기 2차원 영상에 대응되는 데이터전압을 출력하는 데이터전압구동부와; 상기 다수의 제 1 전극에 순차적으로 상기 배리어생성전압을 출력하는 시역생성장치구동부를 포함한다.

수직동기신호를 포함하는 제어신호를 입력 받아 상기 데이터구동부를 제어하기 위한 데이터제어신호를 생성하는 타이밍제어부를 더욱 포함한다.

상기 배리어생성전압은 상기 수직동기신호의 블랭크 구간 동안 순차적으로 상기 다수의 제 1 전극에 출력된다.

상기 배리어생성전압은 프레임 단위마다 고전압과 저전압으로 교번된다.

좌안 영상과 우안 영상으로 구성된 2차원 영상을 출사하는 영상패널과, 상기 영상패널의 상부에 형성되며, 다수의 제 1 전극이 구비되어 시역을 생성하여 상기 2차원 영상을 3차원 영상으로 출사하기 위한 시역생성장치를 포함하는 표시패널과, 상기 표시패널을 구동하는 데이터구동부를 포함하는 3차원 영상표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 시역을 생성하기 위한 배리어생성전압을 상기 데이터구동부로부터 상기 다수의 제 1 전극에 순차적으로 출력하는 단계를 포함하는 3차원 영상표시장치 구동방법을 제공한다.

상기 데이터구동부로부터 상기 영상패널에 상기 2차원 영상에 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계를 더욱 포함한다.

수직동기신호를 포함하는 제어신호를 입력 받아 상기 데이터구동부를 제어하기 위한 데이터제어신호를 생성하는 단계를 더욱 포함한다.

상기 배리어생성전압은 상기 수직동기신호의 블랭크 구간 동안 순차적으로 상기 다수의 제 1 전극에 출력된다.

상기 배리어생성전압은 프레임 단위마다 고전압과 저전압으로 교번된다.

본 발명에 따른 3차원 영상표시장치는, 배리어생성전압 출력 시 발생하는 구동전압의 강하 현상을 개선하여, 향상된 화질을 제공하는 효과가 있다.

또한, 통합칩을 이용하여 3차원 영상표시장치를 구동하게 되는 바, 생산비 절감 및 생산성 향상 등의 효과를 제공한다.

도 1은 일반적인 3차원 영상표시장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 일반적인 3차원 영상표시장치에서 배리어생성전압과 시역공통전압의 파형도 및 그에 따른 구동전압의 전압강하 현상을 보여주는 파형도.
도 3은 본발명의 실시예에 따른 3차원 영상표시장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본발명의 실시예에 따른 표시패널의 평면도를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본발명의 실시예에 따른 표시패널의 단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본발명의 실시예에 따른 배리어생성전압과 시역공통전압의 파형도 및 수직동기신호의 파형도.
도 7은 도 6의 A부분을 확대한 도면으로서, 제 1 내지 제 3 배리어생성전압의 파형도를 일예로서 도시한 도면.
도 8은 본발명의 실시예에 따라 배리어생성전압을 인가한 경우 고전위전압과 저전위전압의 전압 강하 현상이 개선된 것을 보여주는 고전위전압과 저전위전압의 파형도.

이하, 도면을 참조하여 본발명의 실시예를 설명한다.

도 3은 본발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 3차원 영상 표시장치(100)는, 표시패널(200)과, 백라이트(800)와, 구동부(700)를 포함한다.

먼저, 백라이트(800)는 빛을 표시패널(200)에 공급하는 역할을 하게 된다. 백라이트(800)의 광원으로, 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL), 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등이 사용될 수 있다.

표시패널(200)은 영상패널(234)과 시역생성장치(232)를 포함할 수 있다.

영상패널(234)은 영상을 표시하는 부분으로서 CRT(cathode ray tube), 플라즈마표시패널(plasma display panel: PDP), 액정패널(liquid crystal display panel), 유기발광다이오드패널(organic light emitting diode panel) 등이 이용될 수 있다.

또한, 영상패널(234)에는, 행라인(row line)방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL)과, 열라인(column line)방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL)이 위치한다. 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)이 서로 교차하여, 매트릭스 형태의 화소(P)를 정의한다.

또한 영상패널(234)에는 2차원 영상인 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 열라인 단위로 교대로 표시된다. 즉, 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 라인 바이 라인(line by line) 형태로 교대로 표시된다. 구체적으로 예를 들면, 영상패널(234)의 홀수 번째 열라인에 우안영상(R)이 표시된다면, 짝수 번째 열라인에는 좌안영상(L)이 표시된다.

시역생성장치(232)는 영상패널(234)에서 출사되는 좌안영상(L) 및 우안영상(R) 각각이 시청자의 좌안 및 시청자의 우안으로만 전달 될 수 있도록 하여 시청자로 하여금 2차원 영상을 3차원 입체 영상으로 느낄 수 있도록 한다.

이러한 시역생성장치(232)는 예를 들면 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 방식 또는 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 방식을 이용할 수 있다.

패럴랙스 배리어 방식은 세로 방향으로 향하는 스트라이프(stripe) 형태의 슬릿(slit)과 배리어(barrier)를 번갈아 반복 배치하여 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 선택적으로 투과시키는 방식이다. 구체적으로 영상패널(234)에서 출사된 좌안영상(L)은 패럴랙스 배리어의 슬릿을 통과하여 시청자의 좌안에 도달하고, 영상패널(234)에서 출사된 우안영상(R)은 패럴랙스 배리어의 슬릿을 통과하여 시청자의 우안에 도달한다. 시청자는 좌안과 우안에 각각 도달한 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 결합하여 3차원 영상으로 인지하게 된다.

렌티큘러 렌즈 방식은 다수의 반원통 형상의 렌티큘러 렌즈를 세로 방향을 향하는 스트라이프 형태로 연속적으로 배열하여, 영상패널(234)에서 출사되는 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 각각 선택적으로 굴절시키는 방식이다. 구체적으로 영상패널(234)에서 출사된 좌안영상(L)은 렌티큘러 렌즈를 통과하여 시청자의 좌안에 도달하고, 영상패널(234)에서 출사된 우안영상(R)은 렌티큘러 렌즈를 통과하여 시청자의 우안에 도달한다. 시청자는 좌안과 우안에 각각 도달한 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 결합하여 3차원 영상으로 인지하게 된다.

즉, 시역생성장치(232)는 배리어 및 슬릿, 또는 렌티큘러 렌즈 등의 시역생성수단을 구성하여 3차원 영상을 표현할 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위하여 패럴랙스 배리어 방식을 예로 들어서 설명한다.

시역생성장치(232)에는 수직 방향으로 향하는 배리어(239a)와 슬릿(239b)이 교번하여 반복 배치되어 있다.

이하, 도 4 및 도 5를 더욱 참조하여 본발명의 실시예에 따른 표시장치(100)에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

도 4는 본발명의 실시예에 따른 표시패널(200)의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본발명의 실시예에 따른 표시패널(200)의 단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 표시장치(200)는 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 동시에 표시하는 영상패널(234)과, 영상패널(234)과 시청자(E) 사이에 배치되는 시역생성장치(232)를 포함할 수 있다.

영상패널(234)에는 좌안영상(L)과 우안영상(R)이 교번하여 표시된다.

시역생성장치(232)는 각각 M과 Q의 폭 비를 갖는 배리어(239a)와 슬릿(239b)이 교번 배치되어 좌안영상(L)과 우안영상(R)을 선택적으로 투과시킨다.

구체적으로 영상패널(234)에서 출사된 좌안영상(L)은 시역생성장치(232)의 슬릿(239b)을 통과하여 시청자의 좌안(EL)에 도달하고, 영상패널(234)에서 출사된 우안영상(R)은 패럴랙스 배리어의 슬릿(239b)을 통과하여 시청자의 우안(ER)에 도달한다.

우안영상(R)을 예로 들어 보다 구체적으로 설명하면, 영상패널(234)에서 출사된 우안영상(R)은 슬릿(239b)을 통과하여 시청자(E)의 우안(ER)에 도달한다. 또한 우안영상(R)은 배리어(239a)에 의하여 차단되어 시청자(E)의 좌안(EL)에 도달하지 못한다.

이러한 시역생성장치(232)의 배리어(239a)와 슬릿(239b)의 형성 방법의 일예로서, 배리어(239a) 영역에 대응되는 하부에 제 1 전극(도 5의 230)을 구성하고, 배리어(239a) 및 슬릿(239b) 영역 전체 상부에 제 2 전극(도 5의 236)를 구성한다.

여기서, 제 2 전극(도 5의 236)에 예를 들면 시역공통전압(도 5의 VVC)을 인가하고, 제 1 전극(도 5의 230)에 예를 들면 프레임마다 시역공통전압(도 5의 VVC)을 기준으로 고전압과 저전압으로 반전되는 배리어생성전압(도 5의 BV)을 인가하면, 이들 사이에 전계가 형성되어 빛을 차단하도록 액정(도 5의 235)을 구동하게 된다. 이에 따라 제 1 전극(도 5의 230) 상부에는 배리어(239a)가 형성되며, 제 1 전극(도 5의 230)이 형성되지 않은 상부에는 슬릿(239b)이 형성된다. 이에 대해서는 차후에 보다 상세하게 설명한다.

여기서, 제 1 전극 상부에 배리어 영역이 형성되는 것을 예로 들어서 설명하였으나, 액정층(도 5의 235)의 구동 모드에 따라 제 1 전극 상부에 슬릿이 형성될 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

좌안영상(L)과 우안영상(R)을 표시하는 영상패널(234) 상부에 시역생성장치(232)가 형성된다.

시역생성장치(232)는 액정층(235)을 사이에 두고 서로 대향하는 제 1 기판(233) 및 제 2 기판(231)과, 제 1 기판(233) 상면에 형성되는 다수의 제 1 전극(230)과, 제 2 기판(231) 하면에 형성되는 제 2 전극(236)을 포함할 수 있다.

다수의 제 1 전극(230)의 상부에는 절연층(237)이 형성될 수 있다.

또한, 제 2 기판(231)의 상면에는 편광판(238)과 같은 광학 필름이 형성될 수 있다. 이는 시역생성장치(232)의 제 1 전극(230)과 제 2 전극(231)의 전압 인가에 따라 형성되는 배리어(239a)에 의해서 차단 되어야 할 빛이 완전히 차단되지 않고 출사되는 빛을 차단하기 위함이다.

여기서, 다수의 제 1 전극(230)과, 제 2 전극(236)은 투명 전극으로 구성된다.

다수의 제 1 전극(230)과 제 2 전극(236)은 데이터구동부(도 3의 500)에 구성 된 시역생성전압인가부(도 3의 510)로부터 각각 배리어생성전압(BV)과 시역공통전압(VVC)을 인가 받는다.

구체적으로 제 2 전극(236)에는 예를 들면 직류전압인 시역공통전압(VVC)이 인가되고, 다수의 제 1 전극(230)에는 순차적으로 배리어생성전압(BV)이 인가된다.

이에 따라, 제 1 전극(230) 상부에는 제 2 전극(236)과의 전압차이에 의해 전계가 형성되어 액정층(235)의 액정이 구동되어 다수의 배리어(239a)가 형성된다. 또한, 제 1 전극(230)이 형성되지 않은 상부에는 슬릿(239b)이 형성된다.

여기서, 시역생성장치(232)는 제 1 전극 및 제 2 전극(230, 236)에 전압 인가 여부에 대응하여 3차원 영상 표시 여부를 달리한다.

다시 말하면, 다수의 제 1 전극(230)과 제 2 전극(236)에 전압이 인가되지 않을 경우에는 모두 슬릿(239b)으로 형성된다. 즉, 단순히 빛을 투과시키는 유리기판처럼 동작하게 된다. 이에 따라, 하부의 영상패널(234)로부터 출사되는 2차원 영상이 시청자의 양안으로 도달됨으로써, 시청자는 3차원 입체 영상을 느끼지 못하고 2차원 영상을 감지하게 된다. 반면에, 제 1 전극(230) 및 제 2 전극(236)에 전압이 인가되는 경우에는 슬릿(239b) 및 배리어(239a)가 형성되는 바, 하부의 영상패널(234)로부터 출사되는 좌안영상(L)은 슬릿(239b)을 통과하여 시청자의 좌안으로만 도달하고, 우안영상(R)은 슬릿(239b)을 통과하여 시청자의 우안으로만 도달함으로써 시청자는 3차원 입체 영상을 느끼게 된다.

다시 도 3을 참조하면, 구동부(700)는 타이밍제어부(300)와, 게이트구동부(400)와, 데이터구동부(500)와, 전원전압공급부(600)를 포함할 수 있다.

먼저, 구동부(700)는 예를 들면 통합칩(1 chip)인 하나의 칩에 실장 될 수 있다. 통합칩은 표시패널(200)을 구동하는 구동부(700)를 하나의 칩 내에 집적하여 칩 실장공정 수를 줄이고 3차원 영상표시장치(100)의 제조 비용을 줄이는 기술이다.

예를 들면, 통합칩에는 각종 제어신호를 생성하고 영상데이터를 정렬하는 타이밍제어부(300)와, 영상데이터(RGB)를 아날로그(analog) 데이터로 변환하여 액정패널(200)에 공급하는 데이터구동부(500)와, 다수의 게이트배선(GL)에 게이트전압을 출력하는 게이트구동부(400)가 실장 될 수 있다.

또는, 데이터구동부(500)가 실장되는 칩에 시역생성장치(232)를 구동하는 구동부를 실장할 수 있다.

전원전압공급부(600)는, 외부시스템으로부터 기본전압을 입력 받아 표시패널(200) 및 구동부(700)의 각 요소에 필요한 전압을 생성하여 공급한다. 예를 들면, 타이밍제어부(300)와 게이트구동부(400)와 데이터구동부(500)에 공급되는 고전위 전원전압(VDD) 및 저전위 전원전압(VSS)과, 게이트구동부(400)에 공급되는 게이트하이전압(Vgh)과 게이트로우전압(Vgl) 등을 생성하게 된다.

타이밍제어부(300)는, TV시스템이나 비디오카드와 같은 외부시스템으로부터 영상데이터(RGB)와, 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)와 클럭신호(CLK)와 데이터인에이블신호(DE) 등의 제어신호(TCS)를 입력 받게 된다. 한편, 도시하지는 않았지만, 이와 같은 신호들은, 타이밍제어부(300)에 구성된 인터페이스(interface)를 통해 입력될 수 있다.

여기서, 수직동기신호(Vsync)는 한 프레임(frame)의 화면을 디스플레이(display) 하는데 필요한 시간을 나타내고, 수평동기신호는 화면의 한 수평라인(line)을 디스플레이 하는데 필요한 시간을 나타낸다. 따라서, 수평동기신호는 한 라인에 포함된 화소(P) 수만큼의 펄스(pulse)를 포함한다. 데이터인에이블신호는 화소(P)에 영상데이터(RGB)를 공급하는 시점을 나타낸다. 또한, 수직동기신호(Vsync)는 블랭크 구간(blank period)이 있는데, 이 구간에서는 게이트제어신호(GCS) 및 데이터제어신호(DCS)가 영상패널(234)에 공급되지 않는다.

또한, 외부시스템으로부터 영상데이터(RGB)와 제어신호(TCS) 전송을 위해서 예를 들면, LVDS(low voltage differential signal) 인터페이스(interface)와 TTL 인터페이스 등이 사용되고 있다

또한, 타이밍제어부(300)는, 입력된 제어신호(TCS)를 사용하여, 게이트구동부(400)를 제어하기 위한 게이트제어신호(GCS)와 데이터구동부(500)를 제어하기 위한 데이터제어신호(DCS)를 생성한다.

또한, 타이밍제어부(300)는, 입력 받은 영상데이터(RGB)를 정렬하여 데이터구동부(500)에 전달하게 된다.

게이트구동부(400)는, 타이밍제어부(300)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 스캔(scan)한다.

예를 들면, 매 프레임 동안 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 선택하고, 선택된 게이트배선(GL)에 대해 턴-온(turn on) 전압 예를 들면 게이트하이전압(Vgh)을 출력하게 된다. 게이트하이전압(Vgh)에 의해, 해당 행라인에 위치하는 박막트랜지스터는 턴온 된다. 한편, 다음 프레임의 스캔시까지는 게이트배선(GL)에 턴-오프(turn off) 전압 예를 들면 게이트로우전압(Vgl)이 공급되어, 박막트랜지스터는 턴오프 상태를 유지하게 된다.

데이터구동부(500)는, 데이터전압공급부(520)와 시역생성전압인가부(510)를 포함할 수 있다.

먼저, 데이터구동부(500)의 데이터전압공급부(520)는, 타이밍제어부(300)로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)와 영상데이터(RGB)에 응답하여, 영상데이터(RGB)를 아날로그(analog) 데이터로 변환하여 다수의 데이터배선(DL)에 공급하게 된다. 즉, 감마전압을 사용하여, 영상데이터(RGB)에 대응되는 데이터전압(Vdata)을 생성하고, 생성된 데이터전압(Vdata)을 데이터배선(DL)에 출력하게 된다.

데이터구동부(500)의 시역생성전압인가부(510)는, 시역생성장치(232)에 시역생성을 위한 시역공통전압(VVC)과 배리어생성전압(BV)을 공급한다.

구체적으로, 시역생성전압인가부(510)는 시역생성장치(232)의 제 2 전극(도5의 236)에 시역공통전압(VVC)을 인가한다. 또한, 시역생성장치(232)의 다수의 제 1 전극(도 5의 230)에 배리어생성전압(BV)을 순차적으로 인가한다.

이때, 시역공통전압(VVC)은 예를 들면 직류전압일 수 있으며, 배리어생성전압(BV)은 시역생성장치(234)의 액정층(235)의 열화를 방지하기 위하여 예를 들면 매 프레임 마다 시역공통전압(VVC)을 기준으로 고전압과 저전압이 교번될 수 있다.

또한, 배리어생성전압(BV)은 수직동기신호(Vsync)의 블랭크 구간(blanking period, 도 6의 BK) 동안, 순차적으로 다수의 제 1 전극(도 5의 230)에 공급된다.

여기서, 하나의 제 1 전극(도 5의 230)이 하나의 배리어(239a)에 대응하는 것으로 설명하였으나, 하나의 배리어(239a)를 형성하기 위하여 다수의 제 1 전극을 구성할 수도 있다. 또한, 전술한 바와 같이 액정 구동 모드에 따라, 슬릿(239b)을 형성하기 위하여 슬릿(239b) 하부에 다수의 제 1 전극 또는 하나의 제 1 전극을 구성할 수도 있다.

이때, 하나의 배리어(239a)를 형성하기 위한 제 1 전극을 채널(channel)이라고 칭할 수 있다.

이하, 도 6 및 도 7을 더욱 참조하여 본발명의 실시예에 따른 시역공통전압과 배리어생성전압의 인가 방법에 대해서 살펴본다.

도 6은 본발명의 실시예에 따른 시역공통전압 및 배리어생성전압과 수직공통전압의 파형도이고, 도 7은 도 6의 A부분을 확대한 도면으로서 제 1 내지 제 3 배리어생성전압을 일예로서 도시한 도면이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 시역생성장치(도 5의 232)의 제 2 전극(도 5의236)에는 예를 들면 직류전압인 시역공통전압(VVC)이 인가된다.

시역생성장치(도 5의 232)의 다수의 제 1 전극(도 5의 230) 예를 들면 n개의 제 1 전극(도 5의 230)에는 순차적으로 제 1내지 제 n 배리어생성전압(BV1 내지 BVn)이 인가된다.

다시 말하면, 다수의 제 1 전극(도 5의 230) 중 첫 번째 제 1 전극에 제 1 배리어생성전압(BV1)이 인가 된 후, 두 번째 제 1 전극에 제 2 배리어생성전압(BV2)을 인가한다. 이와 같은 순서로 제 n 번째 제 1 전극에 제 n 배리어생성전압(BVn)을 인가한다.

또한, 다수의 제 1 전극(도 5의 230)에 인가되는 제 1 내지 제 n 배리어생성전압(BV1 내지 BVn)은 수직동기신호(Vsync)의 블랭크 구간(BK) 동안에 출력된다. 다시 말하면, 1 프레임(1 frame) 기간 중, 영상을 표현하지 않는 구간 예를 들면 수직동기신호(Vsync)의 전압 파형도가 로우레벨(low level) 기간 동안, 제 1 내지 제 n 배리어생성전압(BV1 내지 BVn)이 순차적으로 대응되는 제 1 전극(도 5의 230)에 인가된다. 이에 따라, 제 1 내지 제 n 배리어생성전압(BV1 내지 BVn)의 상승 에지와 하강 에지는 수직동기신호(Vsync)의 블랭크 구간(BK)에 순차적으로 위치하게 된다.

도 7을 더욱 참조하여 구체적으로 예를 든다. 첫 번째 제 1 전극에 인가되는 제 1 배리어생성전압(BV1)은 수직동기신호(Vsync)의 하강 에지(edge) 시점 후에 출력될 수 있다. 즉, 제 1 배리어생성전압(BV1)의 상승 에지는 수직동기신호(Vsync)의 하강 에지 시점보다 늦게 발생한다. 이어서, 두 번째 제 1 전극에 인가되는 제 2 배리어생성전압(BV2)은 제 1 배리어생성전압(BV1)이 출력 된 후, 약 30μs 후에 출력된다. 즉, 제 2 배리어생성전압(BV2)의 상승 에지 시점은 제 1 배리어생성전압(BV1)의 상승 에지 시점보다 약 30 μs 후다. 이어서, 세 번째 제 1 전극에 인가되는 제 3 배리어생성전압(BV3)은 제 2 배리어생성전압(BV2)이 출력 된 후, 약 30 μs 후에 출력된다. 즉, 제 3 배리어생성전압(BV3)의 상승 에지 시점은 제 2 배리어생성전압(BV2)의 상승 에지 시점보다 약 30 μs 후다.

여기서, 30 μs 는 일예로서, 수직동기신호(Vsync)의 블랭크 구간(BK)의 시간과 다수의 제 1 전극의 수 다시 말하면 채널의 수에 따라 달리 설정될 수 있다.

다시 도 6을 참조하면, 제 1 내지 제 n 배리어생성전압(BV1 내지 BVn)은 매 프레임 마다 시역공통전압(VVC)을 기준으로 고전압과 저전압으로 서로 반전된다. 이는 시역생성장치(도 5의 232)의 액정층(도 5의 235)의 열화를 방지하기 위함이다.

이하, 도 8을 참조하여 본발명의 실시예에 따른 효과를 살펴본다.

도 8은 본발명의 실시예에 따라 배리어생성전압을 인가한 경우 고전위전압과 저전위전압의 전압 강하 현상이 개선된 것을 보여주는 고전위전압과 저전위전압의 파형도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에서는 수직동기신호(Vsync)의 블랭크 구간(BK) 동안, 예를 들면 n개의 제 1 전극에 순차적으로 제 1 내지 제 n 배리어생성전압(BV1 내지 BVn)을 인가한다.

이와 같이 배리어생성전압(BV1 내지 BVn)을 순차적으로 출력함에 따라, 배리어생성전압 출력시 발생하는 피크 전류(peak current)을 분산시킬 수 있는 바, 각각의 배리어생성전압 출력시 발생하는 피크 전류의 값이 작아진다.

다시 말하면, 종래에는 동시에 다수의 제 1 전극에 배리어생성전압을 출력함에 따라 약 50mA 피크 전류가 발생하나, 본발명의 실시예에서는 약 5mA 피크 전류가 발생한다.

이에 따라, 피크 전류에 의해서 발생하던 고전위전압(VDD)과 저전위전압(VSS)의 전압 강하 현상을 개선할 수 있다. 즉, 종래에는 높은 피크 전류에 의하여 고전위전압(VDD)과 저전위전압(VSS)의 전압 강하(DV2) 현상이 매우 심하였으나, 본발명의 실시예에서는 피크 전류가 분산 및 감소됨에 따라 고전위전압(VDD)과 저전위전압(VSS)의 전압 강하(DV1) 현상도 분산 및 감소된다.

이와 같이, 구동부를 구동하기 위한 고전위전압(VDD)과 저전위전압(VSS)의 전압 강하 현상이 개선되는 바, 영상데이터를 안정적으로 출력할 수 있다. 즉, 화질이 개선된다.

또한, 본발명의 실시예에서는 1프레임(1 frame) 기간 중, 구동부의 부하가 작은 블랭크 구간(BK) 동안에 제 1 내지 제 n 배리어생성전압(BV1 내지 BVn)을 순차적으로 출력하는 바, 영상데이터를 안정적으로 영상패널에 출력할 수 있다. 이에 따라, 화질이 더욱 향상된다.

또한, 본발명의 실시예에서는 시역생성장치를 구동하기 위한 구동부가 별도의 칩에 형성되는 것이 아니라, 데이터구동부 내에 형성됨으로써 하나의 칩으로 영상패널과 시역생성장치를 구동할 수 있다. 이에 따라, 재료비 절감 및 생산성 증가 등의 효과를 제공한다.

여기서 본발명의 실시예에서는 패럴렉스 배리어를 일예로 설명하였으나, 렌티큘러 렌즈를 이용하는 3차원 영상표시장치에도 이용될 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

200: 표시패널 232: 시역생성장치 234: 영상패널
233: 제 1 기판 231: 제 2 기판 230: 제 1 전극
236: 제 2 전극 VVC: 시역공통전압 BV: 배리어생성전압
239a: 배리어 영역 239b: 슬릿 영역 235: 액정층
500: 데이터구동부 510: 시역생성전압인가부 520: 데이터전압공급부

Claims (14)

1. 좌안 영상과 우안 영상으로 구성된 2차원 영상을 출사하는 영상패널과, 상기 영상패널의 상부에 형성되며, 다수의 제 1 전극이 구비되어 시역을 생성하여 상기 2차원 영상을 3차원 영상으로 출사하기 위한 시역생성장치를 포함하는 표시패널과;
   상기 시역을 생성하기 위한 배리어생성전압을 상기 다수의 제 1 전극에 순차적으로 출력하는 데이터구동부와;
   수직동기신호를 포함하는 제어신호를 입력 받아 상기 데이터구동부를 제어하기 위한 데이터제어신호를 생성하는 타이밍제어부를 포함하고,
   상기 배리어생성전압은 상기 수직동기신호의 블랭크 구간 동안 순차적으로 상기 다수의 제 1 전극에 출력되는
   3차원 영상표시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 데이터구동부는,
   상기 영상패널에 상기 2차원 영상에 대응되는 데이터전압을 출력하는 데이터전압구동부와;
   상기 다수의 제 1 전극에 순차적으로 상기 배리어생성전압을 출력하는 시역생성장치구동부를 포함하는
   3차원 영상표시장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 배리어생성전압은 프레임 단위마다 고전압과 저전압으로 교번되는
   3차원 영상표시장치.
   
6. 좌안 영상과 우안 영상으로 구성된 2차원 영상을 출사하는 영상패널과, 상기 영상패널의 상부에 형성되며, 다수의 제 1 전극이 구비되어 시역을 생성하여 상기 2차원 영상을 3차원 영상으로 출사하기 위한 시역생성장치를 포함하는 표시패널과, 상기 표시패널을 구동하는 데이터구동부를 포함하는 3차원 영상표시장치의 구동방법에 있어서,
   상기 시역을 생성하기 위한 배리어생성전압을 상기 데이터구동부로부터 상기 다수의 제 1 전극에 순차적으로 출력하는 단계와;
   수직동기신호를 포함하는 제어신호를 입력 받아 상기 데이터구동부를 제어하기 위한 데이터제어신호를 생성하는 단계를 포함하고,
   상기 배리어생성전압은 상기 수직동기신호의 블랭크 구간 동안 순차적으로 상기 다수의 제 1 전극에 출력되는
   3차원 영상표시장치 구동방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 데이터구동부로부터 상기 영상패널에 상기 2차원 영상에 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계를 더욱 포함하는
   3차원 영상표시장치 구동방법.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 배리어생성전압은 프레임 단위마다 고전압과 저전압으로 교번되는
    3차원 영상표시장치 구동방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 시역생성장치는, 액정층을 사이에 두고 상기 다수의 제 1 전극에 대응하며 시역공통전압을 인가받는 제 2 전극을 구비하는
    3차원 영상표시장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 시역공통전압은 직류전압이고, 상기 배리어생성전압은 상기 시역공통전압을 기준으로 프레임 단위로 고전압과 저전압으로 교번되는
    3차원 영상표시장치.
    
13. 제 6 항에 있어서,
    상기 시역생성장치는, 액정층을 사이에 두고 상기 다수의 제 1 전극에 대응하며 시역공통전압을 인가받는 제 2 전극을 구비하는
    3차원 영상표시장치 구동방법.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 시역공통전압은 직류전압이고, 상기 배리어생성전압은 상기 시역공통전압을 기준으로 프레임 단위로 고전압과 저전압으로 교번되는
    3차원 영상표시장치 구동방법.

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