KR101957997B1

KR101957997B1 - 입체영상 표시장치

Info

Publication number: KR101957997B1
Application number: KR1020120110747A
Authority: KR
Inventors: 정경호; 김진환; 성정민; 윤일용; 윤해영; 정용철
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2019-03-15
Also published as: US20140098087A1; US9093014B2; KR20140044593A

Abstract

입체영상 표시장치는 표시패널 및 액정 렌즈 패널을 포함한다. 상기 표시패널은 정 프레임 영상 및 부 프레임 영상을 표시한다. 상기 액정 렌즈 패널은 상기 정 프레임 영상 및 상기 부 프레임 영상 중 우안 영상을 사용자의 우안에 제공하고, 좌안 영상을 상기 사용자의 좌안에 제공한다. 상기 표시패널은 n번째 프레임 구간 동안 상기 정 프레임 영상 및 상기 부 프레임 영상을 순서대로 표시하고, n+1번째 프레임 구간 동안 상기 부 프레임 영상 및 상기 정 프레임 영상을 순서대로 표시한다. 상기 액정 렌즈 패널의 구동 주파수는 상기 표시패널의 구동 주파수의 1/4 보다 작거나 같을 수 있다.

Description

입체영상 표시장치{3D DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 무안경 방식으로 3차원 영상을 제공하는 표시장치에 관한 것이다.

입체영상 표시장치는 사용자의 좌안과 우안에 각각 서로 다른 영상을 제공하는 양안시차방식(Binocular Disparity Techique) 을 이용하여 3차원 영상을 구현한다.

상기 양안시차방식은 안경방식과 무안경방식이 있다. 상기 안경방식은 패턴 리타더(Patterned Retarder)를 이용하여 좌안 영상과 우안 영상의 편광 방향을 바꾸거나, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 소정의 시간간격을 두고 표시하여 사용자에게 3차원 영상을 제공한다.

상기 무안경방식은 좌안 영상과 우안 영상의 광축을 분리하기 위해 배리어 패널 또는 액정 렌즈 패널을 구비한다. 상기 액정 렌즈 패널을 구비한 입체영상 표시장치는 상기 액정 렌즈 패널의 동작 모드를 제어하여 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 사용자의 좌안과 우안에 각각 제공한다.

한편, 상기 액정 렌즈 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판에 마주하는 제2 기판, 상기 제1 기판 상에 제공된 제1 전극, 상기 제2 기판 상에 제공된 제2 전극, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함할 수 있다. 상기 액정 렌즈 패널은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가되는 전압을 조절하여 상기 액정층의 액정 분자의 배열상태를 변경시켜 상기 동작 모드를 제어한다. 하지만, 상기 액정층은 응답속도가 느려 상기 액정 렌즈 패널의 동작 모드가 변경되는 속도 역시 느리므로, 상기 사용자의 우안에 상기 좌안 영상이 시인되고, 상기 사용자의 우안에 상기 좌안 영상이 시인되는 혼선 현상이 발생된다.

본 발명은 사용자에게 시인되는 영상의 혼선 및 휘도가 개선된 입체영상 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

입체영상 표시장치는 표시패널 및 액정 렌즈 패널을 포함한다.

상기 표시패널은 서로 다른 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 프레임 영상을 표시할 수 있다. 상기 프레임 영상은 정 프레임 영상 및 부 프레임 영상을 포함할 수 있다. 상기 정 프레임 영상은 상기 제1 화소에서 표시되는 제1 우안 영상 및 상기 제2 화소에서 표시되는 제1 좌안 영상으로 이루어지고, 상기 부 프레임 영상은 상기 제1 화소에서 표시되는 제2 좌안 영상 및 상기 제2 화소에서 표시되는 제2 우안 영상으로 이루어진다.

상기 액정 렌즈 패널은 상기 표시패널 상부에 구비되고, 상기 제1 및 제2 우안 영상들을 사용자의 우안에 제공하고, 상기 제1 및 제2 좌안 영상들을 상기 사용자의 좌안에 제공한다.

상기 표시패널은 n번째(n은 자연수) 프레임 구간 동안 상기 정 프레임 영상 및 상기 부 프레임 영상을 순서대로 표시하고, n+1번째 프레임 구간 동안 상기 부 프레임 영상 및 상기 정 프레임 영상을 순서대로 표시한다.

상기 액정 렌즈 패널의 구동 주파수는 상기 표시패널의 구동 주파수의 1/4 보다 작을 수 있다.

상기 액정 렌즈 패널은 상기 정 프레임 영상에서 상기 부 프레임 영상으로 변경되는 시점 및 상기 부 프레임 영상에서 상기 정 프레임 영상으로 변경되는 시점에 동작 모드를 변경시킨다.

상기 입체영상 표시장치는 상기 정 프레임 영상이 표시되는 시간 중 일부 및 상기 부 프레임 영상이 표시되는 시간 중 일부 동안 상기 표시패널에 광을 제공하는 백라이트유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 입체영상 표시장치에 의하면, 종래에 비해 액정 렌즈 패널의 동작 모드를 변경하는 횟수가 줄어들어, 상기 액정 렌즈 패널 내에 포함된 액정층의 느린 응답속도에 의해 발생되는 혼선이 개선될 수 있다.

또한, 상기 입체영상 표시장치에 의하면, 혼선이 종래와 동일하게 유지된 경우, 표시패널의 휘도가 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 개략적인 구조와 사용자에게 입체영상이 시인되는 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 입체영상 표시장치의 블록도이다.
도 3은 도 2의 표시패널의 일부를 도시한 도면이다.
도 4a는 도 3의 표시패널에서 표시되는 상기 정 프레임 영상을 도시한 도면이다.
도 4b는 도 3의 표시패널에서 표시되는 상기 부 프레임 영상을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 액정 렌즈 패널의 단면도이다.
도 6a은 제1 모드로 동작하는 액정 렌즈 패널과 제1 구동 전압을 도시한 도면이다.
도 6b는 제2 모드로 동작하는 액정 렌즈 패널과 제2 구동 전압을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 수직개시신호, 게이트 신호들, 프레임 데이터, 모드 변경 신호, 액정 렌즈 패널의 동작 모드, 및 백라이트 온 신호(BLU_ON)를 도시한 타이밍도이다.
도 8은 도 7의 프레임 데이터가 표시된 프레임 영상을 도시한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 액정 렌즈 패널에 의한 혼선과 백라이트 온 신호의 온 구간을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 수직개시신호, 게이트 신호들, 프레임 데이터, 모드 변경 신호, 액정 렌즈 패널의 동작 모드, 및 백라이트 온 신호를 도시한 타이밍도이다.
도 11은 도 10의 프레임 데이터가 표시된 프레임 영상을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 표시패널의 일부를 도시한 도면이다.
도 13a는 도 12의 표시패널에서 표시되는 상기 정 프레임 영상을 도시한 도면이다.
도 13b는 도 12의 표시패널에서 표시되는 상기 부 프레임 영상을 도시한 도면이다.
도 14a 및 도 14b는 사용자가 제1 위치에 있는 경우, 액정 렌즈 패널의 동작 모드에 따라 사용자에게 시인되는 영상을 도시한 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 사용자가 제2 위치에 있는 경우, 상기 액정 렌즈 패널의 동작 모드에 따라 사용자에게 시인되는 영상을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 개략적인 구조와 사용자에게 입체영상이 시인되는 과정을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 입체영상 표시장치의 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 입체영상 표시장치(1000)는 표시패널(100), 액정 렌즈 패널(200), 백라이트유닛(300), 및 구동부를 포함할 수 있다.

상기 표시패널(100)은 사용자의 선택에 따라 입력되는 신호에 의해 2차원 모드 또는 3차원 모드로 동작한다. 상기 표시패널(100)은 상기 2차원 모드에서 2차원 영상을 표시하고, 상기 3차원 모드에서 3차원 영상을 표시한다. 상기 2차원 영상은 사용자에게 평면영상으로 인식되고, 상기 3차원 영상은 사용자에게 입체영상으로 인식된다.

이하, 상기 표시패널(100)이 상기 3차원 모드로 동작하는 경우를 자세히 설명하고, 상기 2차원 모드로 동작하는 경우는 본 발명의 특징에 해당하지 않으므로 설명을 생략한다.

상기 표시패널(100)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 액정 표시패널(liquid crystal display panel), 유기발광 표시패널(organic light emitting display panel), 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), 일렉트로웨팅 표시패널(electrowetting display panel) 등이 채용될 수 있다.

이하, 본 실시예에서는 2개의 기판 사이에 액정 표시층을 구비한 액정표시패널을 예시적으로 설명한다. 한편, 도시되지는 않았으나, 상기 액정표시패널을 포함하는 표시장치는 상기 액정표시패널을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 편광판을 더 포함할 수 있다.

상기 표시패널(100)은 게이트 신호를 수신하는 복수의 게이트라인들(G1~Gk)과 데이터 전압을 수신하는 복수의 데이터라인들(D1~Dm)을 포함한다. 상기 게이트라인들(G1~Gk)과 상기 데이터라인들(D1~Dm)은 서로 절연되며 교차한다. 상기 표시패널(100)에는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 화소 영역들이 정의되고, 상기 다수의 화소 영역들에는 다수의 화소들이 각각 구비된다. 도 2에는 상기 화소들 중 하나의 화소(PX)의 등가회로를 예시적으로 도시하였다. 상기 화소(PX)는 박막트랜지스터(110), 액정 커패시터(120), 및 스토리지 커패시터(130)를 포함한다.

도시하지는 않았지만, 상기 박막트랜지스터(110)는 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함한다. 상기 게이트 전극은 상기 게이트라인들(G1~Gk) 중 첫번째 게이트라인(G1)에 연결된다. 상기 소스 전극은 상기 데이터라인들(D1~Dm) 중 첫번째 데이터 라인(D1)에 연결된다. 상기 드레인 전극은 상기 액정 커패시터(120) 및 상기 스토리지 커패시터(130)에 연결된다. 상기 액정 커패시터(120) 및 상기 스토리지 커패시터(130)는 상기 드레인 전극에 병렬로 연결된다.

또한, 상기 표시패널(100)은 제1 표시기판, 상기 제1 표시기판과 대향하는 제2 표시기판, 및 상기 제1 표시기판과 상기 제2 표시기판 사이에 개재된 액정 표시층을 포함할 수 있다.

상기 제1 표시기판에는 상기 게이트라인들(G1~Gk), 상기 데이터라인들(D1~Dm), 상기 박막트랜지스터(110) 및 상기 액정 커패시터(120)의 제1 전극(미도시)이 형성된다. 상기 박막트랜지스터(110)는 상기 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 전압을 상기 제1 전극에 인가한다.

상기 제2 표시기판에는 상기 액정 커패시터(120)의 제2 전극(미도시)이 형성되고, 상기 제2 전극에는 기준 전압이 인가된다. 상기 액정 표시층은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에서 유전체 역할을 수행한다. 상기 액정 커패시터(120)에는 상기 데이터 전압과 상기 기준 전압의 전위차에 대응하는 전압이 충전된다.

도 3은 도 2의 표시패널(100)의 일부를 도시한 도면이다. 도 3에는 6 x 6의 매트릭스 형태로 배열된 36개의 화소들을 일 예로 도시하였다.

상기 표시패널(100)은 서로 다른 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)를 포함할 수 있다. 도 3에서 상기 제1 화소(PX1) 및 상기 제2 화소(PX2) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연속적으로 배치되고, 상기 제1 화소(PX1) 및 상기 제2 화소(PX2)는 제2 방향(DR2)으로 교대로 배치된 것을 일 예로 도시하였다.

도 4a는 도 3의 표시패널(100)에서 표시되는 상기 정 프레임 영상(RL)을 도시한 도면이고, 도 4b는 도 3의 표시패널(100)에서 표시되는 상기 부 프레임 영상(LR)을 도시한 도면이다.

도 3, 도 4a, 및 도 4b를 참조하면, 상기 표시패널(100)은 프레임 영상을 표시한다. 상기 프레임 영상은 정 프레임 영상 및 부 프레임 영상을 포함할 수 있다.

상기 정 프레임 영상(RL)은 상기 제1 화소(PX1)에서 표시되는 제1 우안 영상(R1) 및 상기 제2 화소(PX2)에서 표시되는 제1 좌안 영상(L1)으로 이루어질 수 있다.

상기 부 프레임 영상(LR)은 상기 제1 화소(PX1)에서 표시되는 제2 좌안 영상(L2) 및 상기 제2 화소(PX2)에서 표시되는 제2 우안 영상(R2)으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 제1 우안 영상(R1) 및 상기 제2 우안 영상(R2)은 사용자의 우안에 제공되는 영상이고, 상기 제1 좌안 영상(L1) 및 상기 제2 좌안 영상(L2)은 상기 사용자의 좌안에 제공되는 영상이다.

상기 정 프레임 영상(RL) 및 상기 부 프레임 영상(LR)이 표시되는 순서는 후술된다.

도 1, 도 2, 도 4a, 및 도 4b를 참조하면, 상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 표시패널(100)의 상부에 구비될 수 있다. 상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 제1 우안 영상(R1) 및 상기 제2 우안 영상(R2)을 상기 사용자의 우안(EY2)에 제공하고, 상기 제1 좌안 영상(L1) 및 상기 제2 좌안 영상(L2)을 상기 사용자의 좌안(EY1)에 제공한다. 즉, 상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 표시패널(100)에서 표시되는 영상을 빛의 회절 현상을 이용하여 굴절시켜 상기 좌안(EY1) 또는 상기 우안(EY2)에 상이 맺히도록 한다.

상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 표시패널(100)이 2차원 모드로 동작하는 경우 오프되고, 상기 표시패널(100)이 3차원 모드로 동작하는 경우 온 될 수 있다.

상기 백라이트유닛(300)은 상기 표시패널(100)의 하부에 구비되어, 상기 표시패널(100)에 광을 제공하는 역할을 한다.

상기 백라이트유닛(300)은 블링킹 동작을 수행하여 일정 시간 동안 상기 표시패널(100)에 상기 광을 제공한다. 구체적으로, 상기 백라이트유닛(300)은 상기 정 프레임 영상(RL)이 표시되는 시간 중 일부 및 상기 부 프레임 영상(LR)이 표시되는 시간 중 일부 동안 상기 표시패널(100)에 상기 광을 제공한다.

상기 구동부는 타이밍 컨트롤러(TCP), 게이트 드라이버(GCP), 및 데이터 드라이버(DCP)를 포함한다.

상기 타이밍 컨트롤러(TCP)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 영상신호(RGB) 및 제어신호(CS)를 수신한다. 상기 영상신호(RGB)는 2차원 영상에 대응하는 신호일 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(TCP)는 상기 영상신호(RGB)를 근거로 정 프레임 데이터(RL_data), 부 프레임 데이터(LR_data)를 생성하여 상기 데이터 드라이버(DCP)에 제공한다.

상기 타이밍 컨트롤러(TCP)는 상기 제어신호(CS), 예를 들면 수직동기신호, 수평동기신호, 메인클럭, 데이터 인에이블신호 등을 입력받아 제1 제어신호(CT1), 제2 제어신호(CT2), 제3 제어신호(CT3), 및 제4 제어신호(CT4)를 출력한다.

이때, 상기 제1 제어신호(CT1)는 상기 게이트 드라이버(GCP)의 동작을 제어하기 위한 신호이다. 상기 제1 제어신호(CT1)는 상기 게이트 구동부(GCP)의 동작을 개시하는 수직개시신호, 게이트 전압의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭신호 및 게이트 전압의 온 펄스폭을 결정하는 출력 인에이블 신호, 및 3차원 동기신호 등을 포함한다.

또한, 상기 제2 제어신호(CT2)는 상기 데이터 드라이버(DCP)의 동작을 제어하는 신호이다. 상기 제2 제어신호(CT2)는 상기 데이터 구동부(DCP)의 동작을 개시하는 수평개시신호, 데이터 전압의 극성을 반전시키는 반전신호, 상기 데이터 구동부(DCP)로부터 상기 데이터 전압이 출력되는 시기를 결정하는 출력지시신호, 및 3차원 동기신호 등을 포함한다.

상기 제3 제어신호(CT3)는 상기 액정 렌즈 패널(200)의 동작을 제어하는 신호이다. 상기 제3 제어신호(CT3)은 상기 액정 렌즈 패널(200)을 상기 표시패널(100)에 동기화하기 위한 3차원 동기신호 및 상기 액정 렌즈 패널(200)의 동작 모드를 변경하기 위한 모드 변경 신호 등을 포함한다.

상기 제4 제어신호(CT4)는 상기 백라이트유닛(300)의 동작을 제어하는 신호이다. 상기 제4 제어신호(CT4)는 상기 백라이트유닛(300)의 온 구간을 결정하는 백라이트 온 신호 등을 포함한다.

상기 게이트 드라이버(GCP)는 상기 표시패널(100)에 구비된 상기 게이트라인들(G1~Gk)과 전기적으로 연결되어 상기 게이트라인들(G1~Gk)에 게이트 신호를 제공한다. 구체적으로, 상기 게이트 드라이버(GCP)는 상기 제1 제어신호CT1)에 기초하여 상기 게이트라인들(G1~Gk)을 구동하기 위한 상기 게이트 신호를 생성하고, 상기 생성된 게이트 신호를 상기 게이트라인들(G1~Gk)에 순차적으로 출력한다.

상기 데이터 드라이버(DCP)는 상기 정 프레임 데이터(RL_data), 부 프레임 데이터(LR_data) 각각을 데이터 변환하여 상기 데이터라인들(D1~Dm)에 출력한다. 그 결과, 상기 표시패널(100)에는 상기 정 프레임 데이터(RL_data)에 대응되는 상기 정 프레임 영상(RL) 및 상기 부 프레임 데이터(LR_data)에 대응되는 상기 부 프레임 영상(LR)이 표시된다.

도 5는 도 1에 도시된 액정 렌즈 패널(200)의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 액정 렌즈 패널(200)은 제1 기판(210), 상기 제1 기판(210)에 마주하는 제2 기판(220), 상기 제1 기판(210) 및 상기 제2 기판(220) 사이에 배치된 액정층(230), 제1 전극층(240), 및 제2 전극층(250)을 포함한다.

상기 제1 전극층(240)은 상기 제1 기판(210) 상에 형성된다. 상기 제1 전극층(240)은 서로 이격된 복수 개의 구동 전극들(DE1~DE10)로 이루어질 수 있다. 상기 구동 전극들(DE1~DE10)은 구동 전압을 수신한다. 상기 제1 전극층(240)은 투명 도전 물질로 이루어질 수 있다. 도 5에서 상기 구동 전극들(DE1~DE10)은 서로 이격된 10개로 이루어진 것을 일 예로 도시하였다.

상기 제2 전극층(250)은 상기 제2 기판(220) 상에 형성되고, 상기 제1 전극층(240)에 마주한다. 상기 제2 전극층(250)은 상기 제2 기판(220) 전면에 형성될 수 있다. 상기 제2 전극층(250)은 일정한 공통 전압을 수신한다. 상기 제2 전극층(250)은 투명 도전 물질로 이루어질 수 있다.

도시하지는 않았으나, 상기 액정 렌즈 패널(200)은 제1 배향막 및 제2 배향막을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 배향막은 상기 제1 전극층(240) 상에 배치되고, 상기 액정층(230)에 접촉하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 배향막은 상기 제2 전극층(250) 상에 배치되고, 상기 액정층(230)에 접촉하게 배치될 수 있다.

상기 액정 렌즈 패널(200)은 서로 다른 제1 모드 또는 제2 모드로 동작할 수 있다.

상기 액정층(230)은 상기 구동 전압 및 상기 공통 전압에 따라 액정 분자의 배열을 변경시킴으로써 상기 액정 렌즈 패널(200)의 동작 모드를 변경시킨다.

상기 액정 렌즈 패널(200)은 초점을 갖는 복수 개의 볼록렌즈로서 기능한다. 상기 액정 렌즈 패널(200)의 상기 초점은 상기 상기 액정 렌즈 패널(200)의 동작 모드에 따라 변경될 수 있다. 여기서 상기 액정 렌즈 패널(200)의 초점은 상기 표시패널(100)에서 표시되는 영상이 상기 액정층(230)에 의해 굴절되어 상이 맺히는 점으로 정의될 수 있다.

상기 구동 전압은 상기 액정 렌즈 패널(200)의 상기 동작 모드가 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드 상호간 변경되는 시점에서 변경될 수 있다.

도 6a은 제1 모드로 동작하는 액정 렌즈 패널(200)과 제1 구동 전압을 도시한 도면이고, 도 6b는 제2 모드로 동작하는 액정 렌즈 패널(200)과 제2 구동 전압을 도시한 도면이다.

도 6a를 참조하면, 상기 액정 렌즈 패널(200)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우, 상기 구동 전극들(DE1~DE10)에는 제1 구동 전압(V1)이 인가된다. 상기 제1 구동 전압(V1)은 첫번째 구동 전극(DE1)에서 네번째 구동 전극(DE4)로 갈수록 전압의 크기가 계단형으로 증가하고, 상기 네번째 구동 전극(DE4)에서 7번째 구동 전극(DE7)으로 갈수록 전압의 크기가 계단형으로 감소하고, 상기 7번째 구동 전극(DE7)에서 10번째 구동 전극(DE10)으로 갈수록 전압의 크기가 다시 계단형으로 증가하는 형태를 가질 수 있다.

상기 구동 전극들(DE1~DE10) 각각에 대응되는 액정층(230)의 액정 분자는 상기 제1 구동 전압(V1)에 따라 수평 배향에서 수직 배향으로 또는 반대로 점점 변화한다. 일 예로, 상기 액정 렌즈 패널(200)이 상기 제1 모드로 동작하는 경우, 상기 액정층(230)의 액정 분자는 첫번째 구동 전극(DE1)에 대응되는 영역에서 수평하게 배향되고, 점점 수직 배향되기 시작하여 네번째 구동 전극(DE4)에 대응되는 영역에서 수직하게 배향된다. 하지만, 상기 액정층(230)의 액정 분자의 배향 방향은 상기 액정층(230)의 초기 배향 방향에 따라 달라질 수 있다.

상기 제1 모드로 동작하는 액정 렌즈 패널(200)은 도 3에 도시된 상기 제1 화소(PX1)에서 표시되는 영상을 사용자의 우안에 제공하고, 상기 제2 화소(PX2)에서 표시되는 영상을 상기 사용자의 좌안에 제공할 수 있다.

도 6b를 참조하면, 상기 액정 렌즈 패널(200)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우, 상기 구동 전극들(DE1~DE10)에는 제2 구동 전압(V2)이 인가된다. 상기 제2 구동 전압(V2)은 첫번째 구동 전극(DE1)에서 4번째 구동 전극(DE4)로 갈수록 전압의 크기가 계단형으로 감소하고, 상기 네번째 구동 전극(DE4)에서 7번째 구동 전극(DE7)으로 갈수록 전압의 크기가 계단형으로 증가하고, 상기 7번째 구동 전극(DE7)에서 10번째 구동 전극(DE10)으로 갈수록 전압의 크기가 다시 계단형으로 감소하는 형태를 가질 수 있다.

상기 구동 전극들(DE1~DE10) 각각에 대응되는 액정층(230)의 액정 분자는 상기 제2 구동 전압(V2)에 따라 수평 배향에서 수직 배향으로 또는 반대로 점점 변화한다. 일 예로, 상기 액정 렌즈 패널(200)이 상기 제2 모드로 동작하는 경우, 상기 액정층(230)의 액정 분자는 첫번째 구동 전극(DE1)에 대응되는 영역에서 수직하게 배향되고, 점점 수평 배향되기 시작하여 네번째 구동 전극(DE4)에 대응되는 영역에서 수평하게 배향된다.

제2 모드로 동작하는 액정 렌즈 패널(200)은 도 3에 도시된 상기 제2 화소(PX2)에서 표시되는 영상을 사용자의 우안에 제공하고, 상기 제1 화소(PX1)에서 표시되는 영상을 상기 사용자의 좌안에 제공한다.

도 5, 도 6a, 및 도 6b에 도시한 액정 렌즈 패널(200) 및 구동 전압은 일 예로 도시한 것에 불과하고, 상기 액정 렌즈 패널(200) 및 구동 전압은 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드에서 서로 다른 화소에서 표시되는 영상을 사용자의 좌안 또는 우안에 제공한다면, 변경될 수 있다.

도 4a 내지 도 6b를 참조하면, 상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 표시패널(100)이 상기 정 프레임 영상(RL)을 표시하는 경우, 상기 제1 모드로 동작하고, 상기 표시패널(100)이 상기 부 프레임 영상(LR)을 표시하는 경우 상기 제2 모드로 동작할 수 있다.

상기 표시패널(100)이 상기 정 프레임 영상(RL)을 표시하는 경우, 상기 제1 모드로 동작하는 상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 제1 우안 영상(R1)을 상기 사용자의 우안에 제공하고 상기 제1 좌안 영상(L1)을 상기 사용자의 좌안에 제공할 수 있다.

또한, 상기 표시패널(100)이 상기 부 프레임 영상(LR)을 표시하는 경우, 상기 제2 모드로 동작하는 상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 제2 우안 영상(R2)을 상기 사용자의 우안에 제공하고 상기 제2 좌안 영상(L2)을 상기 사용자의 좌안에 제공할 수 있다.

이하, 도 2, 도 7, 및 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 동작을 설명한다.

도 7은 상기 입체영상 표시장치의 수직개시신호(STV), 게이트 신호들(GS1~GSk), 프레임 데이터(DATA), 모드 변경 신호(LMS), 액정 렌즈 패널(200)의 동작 모드, 및 백라이트 온 신호(BLU_ON)를 도시한 타이밍도이고, 도 8은 도 7의 프레임 데이터(DATA)가 표시된 프레임 영상을 도시한 도면이다.

도 7 및 도 8에서 상기 표시패널(100)의 구동 주파수는 240㎐인 것을 일 예로 도시하였다. 따라서, 상기 표시패널(100)은 1/240 초 동안 하나의 프레임 영상을 표시할 수 있다.

먼저, 상기 수직개시신호(STV)의 펄스는 1/240 초 간격으로 출력된다. 상기 수직개시신호(STV)가 출력되면, 상기 게이트 드라이버(GCP)는 한 프레임(1/240 초) 동안 상기 게이트라인들(G1~Gk)에 상기 게이트 신호들(GS1~GSk)을 순차적으로 제공한다.

상기 프레임 데이터(DATA)는 정 프레임 데이터(RL_data) 및 부 프레임 데이터(LR_data)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 정 프레임 데이터(RL_data)는 제1 정 프레임 데이터(RL1_data), 제2 정 프레임 데이터(RL2_data)를 포함하고, 상기 부 프레임 데이터(LR_data)는 제1 부 프레임 데이터(LR1_data) 및 제2 부 프레임 데이터(LR2_data)를 포함한다. 상기 정 프레임 데이터(RL_data) 및 상기 부 프레임 데이터(LR_data)가 표시된 영상은 각각 정 프레임 영상(RL) 및 부 프레임 영상(LR)일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 정 프레임 데이터(RL1_data), 상기 제2 정 프레임 데이터(RL2_data), 상기 제1 부 프레임 데이터(LR1_data), 및 상기 제2 부 프레임 데이터(LR2_data)가 표시된 영상은 각각 제1 정 프레임 영상(RL1), 제2 정 프레임 영상(RL2), 제1 부 프레임 영상(LR1), 및 제2 부 프레임 영상(LR2)일 수 있다.

상기 표시패널(100)은 n번째(n은 자연수) 프레임 구간 동안 상기 제1 정 프레임 영상(RL1) 및 상기 제1 부 프레임 영상(LR1)을 순서대로 표시하고, n+1번째 프레임 구간 동안 상기 제2 부 프레임 영상(LR2) 및 상기 제2 정 프레임 영상(RL2)을 순서대로 표시한다. 이때, 상기 프레임 구간은 연속하는 4개의 프레임으로 정의될 수 있다.

상기 n번째 프레임 구간 또는 상기 n+1번째 프레임 구간 내에서 상기 제1 정 프레임 영상(RL1) 및 상기 제1 부 프레임 영상(LR1) 사이의 표시 순서의 변화는 한 번이고, 상기 제2 정 프레임 영상(RL2) 및 상기 제2 부 프레임 영상(LR2) 사이의 표시 순서의 변화는 한 번일 수 있다.

구체적으로, 상기 n번째 프레임 구간 동안 상기 제1 정 프레임 데이터(RL1_data)가 두 번 출력된 후, 상기 제1 부 프레임 데이터(LR1_data)가 두 번 출력될 수 있다. 또한, 상기 n+1번째 프레임 구간 동안 상기 제2 부 프레임 데이터(LR2_data)가 두 번 출력된 후, 상기 제2 정 프레임 데이터(RL2_data)가 두 번 출력될 수 있다.

도시하지는 않았으나, n-1번째 프레임 구간 동안 제3 부 프레임 데이터가 두 번 출력된 후, 제3 정 프레임 데이터가 두 번 출력될 수 있다. 또한, n+2번째 프레임 구간 동안 제4 정 프레임 데이터가 두 번 출력된 후, 제4 부 프레임 데이터가 두 번 출력될 수 있다.

상기 액정 렌즈 패널(200)이 동일한 동작 모드를 유지하는 시간을 한 주기로 정의할 때, 상기 액정 렌즈 패널(200)의 구동 주파수는 상기 표시패널(100)의 구동 주파수의 1/4일 수 있다. 도 7에서 상기 액정 렌즈 패널(200)의 구동 주파수는 60㎐인 것을 일 예로 도시하였다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서 상기 액정 렌즈 패널(200)은 1/60초 마다 한 번씩 동작 모드를 변경할 수 있다.

상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 정 프레임 영상(RL)에서 상기 부 프레임 영상(LR)으로 변경되는 시점 및 상기 부 프레임 영상(LR)에서 상기 정 프레임 영상으로 변경되는 시점에 동작 모드를 변경시킨다.

상기 모드 변경 신호(LMS)는 상기 정 프레임 영상(RL)에서 상기 부 프레임 영상(LR)으로 변경되는 시점 직전 및 상기 부 프레임 영상(LR)에서 상기 정 프레임 영상(RL)으로 변경되는 시점 직전에 출력될 수 있다. 상기 n번째 프레임 구간 또는 상기 n+1번째 프레임 구간 동안 상기 정 프레임 영상(RL) 및 상기 부 프레임 영상(LR)은 각각 두 번씩 출력되므로, 상기 모드 변경 신호(LMS)는 상기 n번째 프레임 구간 및 상기 n+1번째 프레임 구간 각각의 절반이 되는 시점 직전에 출력될 수 있다.

도 7에서, 상기 모드 변경 신호(LMS)는 상기 제1 부 프레임 데이터(LR1_data)가 출력되는 시점인 2/240 초 직전에 출력되고, 상기 제2 정 프레임 데이터(RL2_data)가 출력되는 시점인 6/240 초 직전에 출력된다.

상기 모드 변경 신호(LMS)가 출력되면, 상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드 사이의 동작 모드를 변경한다. 도 7에서 상기 액정 렌즈 패널(200)은 0초 ~ 2/240 초 동안 제1 모드로 동작하고, 2/240 초 ~ 6/240 초 동안 제2 모드로 동작하고, 6/240 초 ~ 8/240 초 동안 다시 제1 모드로 동작하는 것을 일 예로 도시하였다. 상기 액정 렌즈 패널(200)의 동작 모드 변경에 의해 전체 프레임 구간 동안 사용자의 좌안에 좌안 영상이 시인되고, 사용자의 우안에 우안 영상이 시인될 수 있다.

상기 백라이트 온 신호(BLU_ON)는 상기 정 프레임 영상(RL)이 표시되는 시간 중 일부 및 상기 부 프레임 영상(LR)이 표시되는 시간 중 일부 동안 출력된다. 상기 백라이트 온 신호(BLU_ON)가 출력되면, 상기 백라이트유닛(300)은 상기 백라이트 온 신호(BLU_ON)의 펄스 폭인 온 구간(Δt) 동안 상기 표시패널(100)에 광을 제공한다.

상기 제1 정 프레임 영상(RL1), 제2 정 프레임 영상(RL2), 제1 부 프레임 영상(LR1), 및 제2 부 프레임 영상(LR2)은 각각 표시 순서에 따라 처음 프레임 영상 및 나중 프레임 영상을 포함할 수 있다.

상기 백라이트 온 신호(BLU_ON)의 상기 온 구간(Δt)은 상기 나중 프레임 영상이 표시되는 시간 중 적어도 일부일 수 있다. 도 7 및 도 8에서 상기 온 구간(Δt)은 1/240 초~2/240 초 중 일부, 3/240 초~4/240 초 중 일부, 5/240 초~6/240 초 중 일부, 7/240 초~8/240초 중 일부 인 것을 일 예로 도시하였다.

상기 온 구간(Δt)은 상기 액정 렌즈 패널(200)의 응답속도에 따른 혼선 및 상기 프레임 영상의 딜레이 정도 등을 고려하여 결정될 수 있다.

도 7 및 도 8에서는 상기 제1 정 프레임 영상(RL1), 제2 정 프레임 영상(RL2), 제1 부 프레임 영상(LR1), 및 제2 부 프레임 영상(LR2)이 각각 두 번씩 출력되는 것을 일 예로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 상기 제1 정 프레임 영상(RL1), 제2 정 프레임 영상(RL2), 제1 부 프레임 영상(LR1), 및 제2 부 프레임 영상(LR2)이 각각 세 번 이상씩 출력될 수도 있다.

이 경우에도, 상기 액정 렌즈 패널(200)은 상기 정 프레임 영상(RL)에서 상기 부 프레임 영상(LR)으로 변경되는 시점 및 상기 부 프레임 영상(LR)에서 상기 정 프레임 영상(RL)으로 변경되는 시점에 동작 모드를 변경시킨다.

다만, 상기 액정 렌즈 패널(200)의 구동 주파수는 60㎐보다 더 작은 값을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 정 프레임 영상(RL1), 제2 정 프레임 영상(RL2), 제1 부 프레임 영상(LR1), 및 제2 부 프레임 영상(LR2)이 각각 세 번씩 출력되는 경우, 상기 액정 렌즈 패널(200)의 구동 주파수는 40㎐일 수 있고, 1/40초 마다 한 번씩 동작 모드를 변경할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 액정 렌즈 패널(200)에 의한 혼선과 백라이트 온 신호의 온 구간을 도시한 도면이다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상기 액정 렌즈 패널(200)은 비교적 느린 응답속도를 갖는 액정층을 포함하므로, 혼선 현상을 발생시킨다. 그 결과, 사용자의 우안에 좌안 영상의 일부가 시인되고, 사용자의 좌안에 우안 영상의 일부가 시인될 수 있다.

상기 혼선은 상기 액정 렌즈 패널(200)의 동작 모드가 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드 상호간 변경될 때 최대치를 갖고 점차 감소된다. 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상기 액정 렌즈 패널(200)에 의한 혼선은 2/240 초 및 6/240 초에서 최대치를 갖고 점차 감소된다.

종래의 입체영상 표시장치는 n번째 프레임 구간 및 n+1번째 프레임 구간을 구분하지 않고, 정 프레임 영상 및 부 프레임 영상을 교대로 표시하였다. 따라서, 240㎐로 구동되는 표시패널(100)을 기준으로, 상기 액정 렌즈 패널은 120㎐의 구동 주파수를 갖고, 2/240 초 마다 동작 모드를 변경하였다. 이로 인해, 액정 렌즈 패널에 의한 혼선이 높게 나타났다.

본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 n번째 프레임 구간에서 정 프레임 영상 및 부 프레임 영상을 순서대로 표시하고, n+1번째 프레임 구간에서 부 프레임 영상 및 정 프레임 영상을 순서대로 표시하므로, 액정 렌즈 패널(200)은 60㎐의 구동 주파수를 갖고, 1/240 초 마다 동작 모드를 변경할 수 있다. 상기 액정 렌즈 패널(200)은 종래에 비해 동작 모드를 변경하는 횟수가 줄어듬으로 혼선도 개선될 수 있다.

도 9a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치에서 백라이트 온 신호(BLU_ON)의 온 구간(Δt1)을 종래와 동일하게 설정한 경우, 시뮬레이션 결과 액정 렌즈 패널(200)에 의한 혼선은 4.6% 감소되었다.

도 9b를 참조하면, 혼선은 액정 렌즈 패널(200)뿐만 아니라, 상기 백라이트 온 신호(BLU_ON)의 온 구간에 의해서도 영향을 받는다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치에서 상기 백라이트 온 신호(BLU_ON)의 온 구간(Δt2)을 종래에 비해 더 크게 설정하고, 혼선은 종래와 동일하게 유지한 경우, 시뮬레이션 결과 표시패널(100)의 휘도가 15% 향상되었다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 일 실시예와 비교하여 프레임 영상 및 백라이트 온 신호에 차이가 있고, 나머지는 실질적으로 동일하다. 이하에서는 상기 프레임 영상 및 백라이트 온 신호에 대해 구체적으로 설명하고, 설명되지 않은 부분은 일 실시예에 따른다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 수직개시신호(STV), 게이트 신호들(GS1~GSk), 프레임 데이터(DATA1), 모드 변경 신호(LMS), 액정 렌즈 패널(200)의 동작 모드, 및 백라이트 온 신호(BLU_ON1)를 도시한 타이밍도이고, 도 11은 도 10의 프레임 데이터(DATA)가 표시된 프레임 영상을 도시한 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 프레임 데이터(DATA1)는 정 프레임 데이터(RL_data), 부 프레임 데이터(LR_data), 및 블랙 데이터(B_data)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 정 프레임 데이터(RL_data)는 제1 정 프레임 데이터(RL1_data), 제2 정 프레임 데이터(RL2_data)를 포함하고, 상기 부 프레임 데이터(LR_data)는 제1 부 프레임 데이터(LR1_data) 및 제2 부 프레임 데이터(LR2_data)를 포함한다. 상기 정 프레임 데이터(RL_data), 상기 부 프레임 데이터(LR_data), 및 상기 블랙 데이터(B_data)가 표시된 영상은 각각 정 프레임 영상(RL), 부 프레임 영상(LR), 및 블랙 영상(BL)일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 정 프레임 데이터(RL1_data), 상기 제2 정 프레임 데이터(RL2_data), 상기 제1 부 프레임 데이터(LR1_data), 및 상기 제2 부 프레임 데이터(LR2_data)가 표시된 영상은 각각 제1 정 프레임 영상(RL1), 제2 정 프레임 영상(RL2), 제1 부 프레임 영상(LR1), 및 제2 부 프레임 영상(LR2)일 수 있다.

상기 표시패널(100)은 상기 정 프레임 영상(RL) 및 상기 부 프레임 영상(LR) 사이에 상기 블랙 영상(BL)을 표시할 수 있다.

구체적으로, n번째 프레임 구간 동안 순서대로 상기 제1 정 프레임 데이터(RL1_data), 상기 블랙 데이터(B_data), 상기 제1 부 프레임 데이터(LR1_data), 및 상기 블랙 데이터(B_data)가 출력될 수 있다. 또한, n+1번째 프레임 구간 동안 순서대로 상기 제2 부 프레임 데이터(LR2_data), 상기 블랙 데이터(B_data), 상기 제2 정 프레임 데이터(RL2_data), 및 상기 블랙 데이터(B_data)가 출력될 수 있다.

상기 백라이트 온 신호(BLU_ON1)는 상기 블랙 영상(BL)이 표시되는 시간, 상기 정 프레임 영상(RL)이 표시되는 시간의 적어도 일부, 및 상기 부 프레임 영상(LR)이 표시되는 시간의 적어도 일부 동안 출력된다. 상기 백라이트 온 신호(BLU_ON1)가 출력되면, 상기 백라이트유닛(300)은 상기 백라이트 온 신호(BLU_ON1)의 펄스 폭인 온 구간(Δt3) 동안 상기 표시패널(100)에 광을 제공한다.

즉, 상기 백라이트 온 신호(BLU_ON1)는 적어도 상기 블랙 영상(BL)이 표시되는 시간 동안 출력된다. 도 10 및 도 11에서 상기 온 구간(Δt3)은 0/240초~1/240초 중 일부, 1/240초~2/240초, 2/240초~3/240초 중 일부, 3/240초~4/240초, 4/240초~5/240초 중 일부, 5/240초~6/240초, 6/240초~7/240초 중 일부, 및 7/240~8/240초인 것을 일 예로 도시하였다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 상기 정 프레임 데이터(RL_data) 및 상기 부 프레임 데이터(LR_data) 사이에 블랙 데이터(B_data)가 출력됨으로써, 일 실시예에 비해 혼선이 더 개선될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 백라이트 온 신호(BLU_ON1)는 일 실시예 보다 더 큰 온 구간(Δt3)을 가지므로, 블랙 영상(BL)이 표시되더라도 실질적으로 일 실시예에 비해 휘도가 떨어지지 않는다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 설명한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 일 실시예와 비교하여 표시패널에서 표시되는 프레임 영상을 제외하고 실질적으로 서로 동일하다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 프레임 영상은 좌안 영상 및 우안 영상의 2 시점 영상을 포함하지만, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 프레임 영상은 다시점 영상을 포함한다. 여기서, 다시점 영상이란 동일한 피사체를 서로 다른 각도에서 촬상한 영상들이 조합된 영상을 의미한다. 이하에서는 상기 프레임 영상에 대해 구체적으로 설명하고, 설명되지 않은 부분은 일 실시예에 따른다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 표시패널(100’)의 일부를 도시한 도면이다.

상기 표시패널(100’)은 서로 다른 h개(h은 2 이상의 자연수)의 화소들을 포함할 수 있다. 이하에서는 h이 4인 경우를 가정하여 설명한다. 도 12에는 상기 표시패널(100’)은 제1 화소(PX1’), 제2 화소(PX2’), 제3 화소(PX3’), 및 제4 화소(PX4’)를 포함하는 것으로 도시하였다.

도 12에서 상기 제1 화소(PX1’), 제2 화소(PX2’), 제3 화소(PX3’), 및 제4 화소(PX4’) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연속적으로 배치되고, 상기 제1 화소(PX1’), 제2 화소(PX2’), 제3 화소(PX3’), 및 제4 화소(PX4’)는 제2 방향(DR2)으로 순차적으로 배치된 것을 일 예로 도시하였다. 도시하지는 않았으나, 상기 화소들은 4개의 화소들 단위로 상기 제2 방향(DR2)으로 반복될 수 있다.

도 13a는 도 12의 표시패널(100’)에서 표시되는 상기 정 프레임 영상(PI)을 도시한 도면이고, 도 13b는 도 12의 표시패널(100’)에서 표시되는 상기 부 프레임 영상(NI)을 도시한 도면이다.

도 12, 도 13a, 및 도 13b를 참조하면, 상기 표시패널(100’)은 프레임 영상을 표시한다. 상기 프레임 영상은 정 프레임 영상(PI) 및 부 프레임 영상(NI)을 포함할 수 있다.

상기 정 프레임 영상(PI) 및 상기 부 프레임 영상(NI)은 각각 다시점 영상들로 이루어질 수 있다.

상기 정 프레임 영상(PI)은 상기 h개의 화소들에서 제1 순서로 표시되고 서로 다른 시점을 갖는 제1 내지 제h 정 다시점 영상들로 이루어질 수 있다. 도 13a에서 상기 정 프레임 영상(PI)은 상기 제1 내지 제4 화소들(PX1~PX4)에서 제1 순서로 표시되고 서로 다른 시점을 갖는 제1 내지 제4 정 다시점 영상들(PI1~PI4)로 이루어진 것을 일 예로 도시하였다.

상기 부 프레임 영상(NI)은 상기 h개의 화소들에서 상기 제1 순서와 서로 다른 제2 순서로 표시되고 서로 다른 시점을 갖는 제1 내지 제h 부 다시점 영상들(NI1~NI4)로 이루어질 수 있다. 도 13b에서 상기 부 프레임 영상(NI)은 상기 제1 내지 제4 화소들(PX1~PX4)에서 상기 제2 순서로 표시되고 서로 다른 시점을 갖는 제1 내지 제4 부 다시점 영상들(NI1~NI4)로 이루어진 것을 일 예로 도시하였다.

상기 제1 순서는 오름차순일 수 있다. 따라서, 상기 제1 내지 제4 정 다시점 영상들(PI1~PI4)은 순서대로 상기 제1 내지 제4 화소들(PX1~PX4)에서 표시될 수 있다.

한편, 상기 제2 순서는 1 이상 h-1 이하 개의 부 다시점 영상이 쉬프트된 오름차순일 수 있다. 도 13b에서 상기 제2 순서는 1개의 부 다시점 영상이 왼쪽으로 쉬프트된 오름차순인 것을 일 예로 도시하였고, 따라서, 상기 제2 부 다시점 영상(NI2), 상기 제3 부 다시점 영상(NI3), 상기 제4 부 다시점 영상(NI4), 및 상기 제1 다시점 영상(NI1) 순서대로 상기 제1 내지 제4 화소들(PX1~PX4)에서 표시될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 렌즈 패널(미도시)은 제1 내지 제h 정 다시점 영상들 중 제i 정 다시점 영상(i는 1 이상 h이하의 자연수) 및 상기 제1 내지 제h 부 다시점 영상들 중 제j 부 다시점 영상(j는 1 이상 h 이하의 자연수, j≠i)을 사용자의 우안에 제공한다. 또한, 상기 액정 렌즈 패널(미도시)은 상기 제1 내지 제h 정 다시점 영상들 중 제j 정 다시점 영상 및 상기 제1 내지 제h 부 다시점 영상들 중 제i 부 다시점 영상을 상기 사용자의 좌안에 제공한다.

다시 말해, 서로 일대일 대응되는 상기 제1 내지 제4 정 다시점 영상들(PI1~PI4) 중 하나 및 상기 제1 내지 제4 부 다시점 영상들(NI1~NI4) 중 하나는 사용자의 좌안 또는 우안으로 제공될 수 있다. 일 예로, 제2 정 다시점 영상(PI2)이 상기 사용자의 우안으로 제공되고, 상기 제3 정 다시점 영상(PI3)이 상기 사용자의 좌안으로 제공되는 경우, 상기 제2 부 다시점 영상(NI2)은 상기 사용자의 우안으로 제공되고, 상기 제3 정 다시점 영상(NI3)은 상기 사용자의 좌안으로 제공된다. 이때, 상기 제1 정 다시점 영상(PI1), 상기 제4 정 다시점 영상(PI4), 상기 제1 부 다시점 영상(NI1), 및 상기 제4 부 다시점 영상(NI4)는 사용자에게 시인되지 않을 수 있다.

이하, 액정 렌즈 패널의 동작 모드에 따라 사용자에게 시인되는 프레임 영상을 설명한다.

상기 액정 렌즈 패널은 서로 다른 제1 모드 또는 제2 모드로 동작한다. 한편, 상기 사용자의 위치는 변경될 수 있다.

도 14a 및 도 14b는 사용자가 제1 위치에 있는 경우, 액정 렌즈 패널(200’)의 동작 모드에 따라 사용자에게 시인되는 영상을 도시한 도면이고, 도 15a 및 도 15b는 사용자가 제2 위치에 있는 경우, 상기 액정 렌즈 패널(200’)의 동작 모드에 따라 사용자에게 시인되는 영상을 도시한 도면이다.

도 14a에는 상기 액정 배리어 패널(200’)이 상기 제1 모드로 동작하는 것을 도시하였고, 도 14b에는 상기 액정 배리어 패널(200’)이 상기 제2 모드로 동작하는 것을 도시하였다.

도 14a를 참조하면, 상기 제1 모드로 동작하는 액정 배리어 패널(200’)은 상기 제2 화소(PX2)에서 표시되는 상기 제2 정 다시점 영상(PI2)를 사용자의 우안(E2)에 제공하고, 상기 제3 화소(PX3)에서 표시되는 상기 제3 정 다시점 영상(PI3)을 사용자의 좌안(E1)에 제공한다. 도 14b를 참조하면, 상기 제2 모드로 동작하는 액정 배리어 패널(200’)은 상기 제1 화소(PX2)에서 표시되는 상기 제2 부 다시점 영상(NI2)를 사용자의 우안(E2)에 제공하고, 상기 제2 화소(PX2)에서 표시되는 상기 제3 부 다시점 영상(NI3)을 사용자의 좌안(E1)에 제공한다. 이로써, 사용자는 완전한 입체 영상을 시인할 수 있다.

한편, 사용자는 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동될 수 있다. 도 15a 및 도 15b에는 상기 사용자가 제1 위치에서 왼쪽으로 양안 사이의 간격만큼 이동된 것을 일 예로 도시하였다. 도 15a에는 상기 액정 배리어 패널(200’)이 상기 제1 모드로 동작하는 것을 도시하였고, 도 15b에는 상기 액정 배리어 패널(200’)이 상기 제2 모드로 동작하는 것을 도시하였다.

도 15a를 참조하면, 상기 제1 모드로 동작하는 액정 배리어 패널(200’)은 상기 제2 화소(PX)에서 표시되는 상기 제3 정 다시점 영상(PI3)을 사용자의 우안(E2’)에 제공하고, 상기 제4 화소(PX4)에서 표시되는 상기 제4 정 다시점 영상(PI4)을 사용자의 좌안(E1’)에 제공한다. 도 15b를 참조하면, 상기 제2 모드로 동작하는 액정 배리어 패널(200’)은 상기 제2 화소(PX2)에서 표시되는 상기 제3 부 다시점 영상(NI3)을 사용자의 우안(E2’)에 제공하고, 상기 제3 화소(PX3)에서 표시되는 상기 제4 부 다시점 영상(NI4)을 사용자의 좌안(E1’)에 제공한다. 이로써, 사용자는 완전한 입체 영상을 시인할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 다시점 영상을 표시함으로써 사용자의 위치가 변경되더라도, 사용자는 표시되는 피사체의 각도만 다르게 시인될 뿐 여전히 크로스토크 없는 입체영상을 시인할 수 있다. 한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

100: 표시패널 200: 액정 렌즈 패널
300: 백라이트유닛 TCP: 타이밍 컨트롤러
DCP: 데이터 드라이버 GCP: 게이트 드라이버
RL: 정 프레임 영상 LR: 부 프레임 영상
LMS: 모드 변경 신호 BLU_ON: 백라이트 온 신호

Claims

서로 다른 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 프레임 영상을 표시하고, 상기 프레임 영상은,
상기 제1 화소에서 표시되는 제1 우안 영상 및 상기 제2 화소에서 표시되는 제1 좌안 영상으로 이루어진 정 프레임 영상; 및
상기 제1 화소에서 표시되는 제2 좌안 영상 및 상기 제2 화소에서 표시되는 제2 우안 영상으로 이루어진 부 프레임 영상을 포함하는 표시 패널; 및
상기 표시패널 상부에 구비되고, 상기 제1 및 제2 우안 영상들을 사용자의 우안에 제공하고, 상기 제1 및 제2 좌안 영상들을 상기 사용자의 좌안에 제공하는 액정 렌즈 패널을 포함하고,
상기 표시패널은 n번째(n은 자연수) 프레임 구간 동안 상기 정 프레임 영상 및 상기 부 프레임 영상을 순서대로 표시하고, n+1번째 프레임 구간 동안 상기 부 프레임 영상 및 상기 정 프레임 영상을 순서대로 표시하고,
상기 액정 렌즈 패널이 동일한 동작 모드를 유지하는 시간을 한 주기로 정의할 때,
상기 액정 렌즈 패널의 구동 주파수는 상기 표시패널의 구동 주파수의 1/4 보다 작거나 같은 입체영상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 n번째 프레임 구간 또는 상기 n+1번째 프레임 구간 내에서 상기 정 프레임 영상 및 상기 부 프레임 영상 사이의 표시 순서의 변화는 한 번인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 액정 렌즈 패널은 상기 정 프레임 영상에서 상기 부 프레임 영상으로 변경되는 시점 및 상기 부 프레임 영상에서 상기 정 프레임 영상으로 변경되는 시점에 동작 모드를 변경시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 액정 렌즈 패널은 상기 n번째 프레임 구간 및 상기 n+1번째 프레임 구간 각각의 절반이 되는 시점에 동작 모드를 변경시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 액정 렌즈 패널은
제1 기판;
상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판;
상기 제1 기판 상에 형성되고, 구동 전압을 수신하며, 서로 이격된 복수 개의 구동 전극들로 이루어진 제1 전극층;
상기 제2 기판 상에 형성되고, 상기 제1 전극층과 마주하며, 일정한 공통 전압을 수신하는 제2 전극층; 및
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 액정 렌즈 패널은 제1 모드 또는 제2 모드로 동작하고,
상기 제1 모드로 동작하는 상기 액정 렌즈 패널은 상기 제1 화소에서 표시된 영상을 상기 사용자의 우안에 제공하고, 상기 제2 화소에서 표시된 영상을 상기 사용자의 좌안에 제공하고,
상기 제2 모드로 동작하는 상기 액정 렌즈 패널은 상기 제2 화소에서 표시된 영상을 상기 사용자의 우안에 제공하고, 상기 제1 화소에서 표시되는 영상을 상기 사용자의 좌안에 제공하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제7항에 있어서,
상기 구동 전압은 상기 액정 렌즈 패널의 동작 모드가 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드 상호간 변경되는 시점에서 변경되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 정 프레임 영상이 표시되는 시간 중 일부 및 상기 부 프레임 영상이 표시되는 시간 중 일부 동안 상기 표시패널에 광을 제공하는 백라이트유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제9항에 있어서,
상기 정 프레임 영상은 서로 다른 제1 정 프레임 영상 및 제2 정 프레임 영상을 포함하고,
상기 부 프레임 영상은 서로 다른 제1 부 프레임 영상 및 제2 부 프레임 영상을 포함하고,
상기 표시패널은
상기 n번째 프레임 구간 동안 상기 제1 정 프레임 영상 및 상기 제1 부 프레임 영상을 순서대로 표시하고, 상기 n+1번째 프레임 구간 동안 상기 제2 부 프레임 영상 및 상기 제1 정 프레임 영상을 순서대로 표시하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제10항에 있어서,
상기 표시패널은 상기 제1 정 프레임 영상, 상기 제2 정 프레임 영상, 상기 제1 부 프레임 영상, 및 상기 제2 부 프레임 영상을 각각 두 번씩 연속하여 표시하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 정 프레임 영상, 상기 제2 정 프레임 영상, 상기 제1 부 프레임 영상, 및 상기 제2 부 프레임 영상은 각각 표시 순서에 따라 처음 프레임 영상 및 나중 프레임 영상을 포함하고,
상기 백라이트유닛은 상기 나중 프레임 영상이 표시되는 시간 중 적어도 일부 동안 상기 표시패널에 상기 광을 제공하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제9항에 있어서,
상기 표시패널은 상기 정 프레임 영상 및 상기 부 프레임 영상 사이에 블랙 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 백라이트유닛은 상기 블랙 영상이 표시되는 시간, 상기 정 프레임 영상이 표시되는 시간의 적어도 일부, 및 상기 부 프레임 영상이 표시되는 시간의 적어도 일부 동안 상기 표시패널에 상기 광을 제공하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 표시패널의 구동 주파수는 240㎐이고, 상기 액정 렌즈 패널의 구동 주파수는 60㎐인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 표시패널의 구동 주파수는 360㎐이고, 상기 액정 렌즈 패널의 구동 주파수는 40㎐인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
서로 다른 h개(h은 2 이상의 자연수)의 화소들을 포함하고, 프레임 영상을 표시하고, 상기 프레임 영상은,
상기 h개의 화소들에서 제1 순서로 표시되고 서로 다른 시점을 갖는 제1 내지 제h 정 다시점 영상들로 이루어진 정 프레임 영상; 및
상기 h개의 화소들에서 상기 제1 순서와 서로 다른 제2 순서로 표시되고 서로 다른 시점을 갖는 제1 내지 제h 부 다시점 영상들로 이루어진 부 프레임 영상을 포함하는 표시 패널; 및
상기 표시패널 상부에 구비되고, 상기 제1 내지 제h 정 다시점 영상들 중 제i 정 다시점 영상(i는 1 이상 h 이하의 자연수) 및 상기 제1 내지 제h 부 다시점 영상들 중 제j 부 다시점 영상(j는 1 이상 h 이하의 자연수, j≠i)을 사용자의 우안에 제공하고, 상기 제1 내지 제h 정 다시점 영상들 중 제j 정 다시점 영상 및 상기 제1 내지 제h 부 다시점 영상들 중 제i 부 다시점 영상을 상기 사용자의 좌안에 제공하는 액정 렌즈 패널을 포함하고,
상기 표시패널은 n번째(n은 자연수) 프레임 구간 동안 상기 정 프레임 영상 및 상기 부 프레임 영상을 순서대로 표시하고, n+1번째 프레임 구간 동안 상기 부 프레임 영상 및 상기 정 프레임 영상을 순서대로 표시하는 입체영상 표시장치.
제17항에 있어서,
서로 일대일 대응되는 상기 제1 내지 제h 정 다시점 영상들 중 하나 및 상기 제1 내지 제h 부 다시점 영상들 중 하나는 상기 사용자의 좌안 또는 우안으로 제공되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제18항에 있어서,
상기 제1 순서는 오름차순이고, 상기 제2 순서는 1 이상 h-1 이하 개의 부다시점 영상이 쉬프트된 오름차순인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제19항에 있어서,
상기 n번째 프레임 구간 또는 상기 n+1번째 프레임 구간 내에서 상기 정 프레임 영상 및 상기 부 프레임 영상 사이의 표시 순서의 변화는 한 번인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제17항에 있어서,
상기 액정 렌즈 패널이 동일한 동작 모드를 유지하는 시간을 한 주기로 정의할 때,
상기 액정 렌즈 패널의 구동 주파수는 상기 표시패널의 구동 주파수의 1/4 보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제21항에 있어서,
상기 액정 렌즈 패널은 상기 정 프레임 영상에서 상기 부 프레임 영상으로 변경되는 시점 및 상기 부 프레임 영상에서 상기 정 프레임 영상으로 변경되는 시점에 동작 모드를 변경시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.