KR20070023906A - 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 입체 영상 표시 장치는 이미지 표시부 및 이미지 표시부의 어느 일면에 대향 배치되는 광 제어기 를 포함하고, 광 제어기는 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 2시점 전극층과 다시점 전극층 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 2시점 전극층 또는 다시점 전극층에 인가되는 구동전압에 따라 광 차단부와 광 투과부를 형성하는 액정층을 포함한다.
입체영상, 3차원영상, 패럴랙스베리어, 액정셔터, 다시점방식, 2D/3D변환, 오토스테레오스코피

Description

입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법{THREE-DIMENSIONAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 부분 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 2시점 전극층의 평면도이다.
도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다시점 전극층의 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제1 모드에서 동작을 나타내는 개략도이다.
도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제2 모드에서 동작을 나타내는 개략도이다.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제1 모드에서 동작을 나타내는 개략도이다.
도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제2 모드에서 동작을 나타내는 개략도이다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제1 모드에서 동작을 나타내는 개략도이다.
도 5b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제2 모드에서 동작을 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 부분 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 2시점 전극층의 평면도이다.
도 7b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 다시점 전극층의 평면도이다.
도 7c는 본 발명의 제4 실시예에 따른 공통 전극층의 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 2시점 전극층의 평면도이다.
도 8b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 다시점 전극층의 평면도이다.
도 8c는 본 발명의 제5 실시예에 따른 공통 전극층의 평면도이다.
본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패럴랙스 베리어(parallax barrier)를 사용하는 오토스테레오스코피(autostereoscopy) 방식의 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
입체 영상 표시 장치는 사용자의 좌안과 우안에 서로 다른 이미지를 제공하여 사용자가 보는 영상에 거리감과 입체감을 느끼도록 하는 방식으로서, 여기에는 스테레오스코피 방식과 오토스테레오스코피 방식이 있다. 최근에는 장치 사용자가 편광 안경과 같은 장비를 착용하지 않고도 입체 영상을 시청할 수 있는 오토스테레오스코피 방식이 활발히 개발되고 있다.
통상의 오토스테레오스코피 장치는 이미지 표시부 전면에 패럴랙스 베리어, 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 또는 마이크로렌즈 어레이(microlens array) 등을 구비하여 이미지 표시부에서 구현된 이미지를 공간 분할하는 방식을 채택하고 있다.
특히, 패럴랙스 베리어는 투과형 액정 표시소자를 응용한 액정 셔터로 제작될 수 있으며, 이 경우 2차원 모드와 3차원 모드의 변환이 가능한 장점이 있어 노트북이나 모바일 폰 등에 용이하게 적용될 수 있다.
통상의 패럴랙스 베리어는 이미지 표시부에 제공된 서브 픽셀들 어레이의 일 방향을 따라 길게 배열된 스트라이프 형상의 광 차단부들과 광 투과부들을 포함한다. 이러한 패럴랙스 베리어는 이미지 표시부에서 서브 픽셀별 또는 픽셀별로 구분되어 구현된 좌안 이미지와 우안 이미지를 광 투과부를 통해 선택적으로 분리시켜 사용자의 좌안 방향과 우안 방향에 제공되도록 한다.
전술한 패럴랙스 베리어를 이용하는 방식 중 가장 일반적인 방식은 픽셀별로 대응하여 이미지 표시부에 구현되는 좌우영상을 페럴랙스 베리어로 분리시켜 입체 영상을 형성하도록 하는 것이다.
이러한 방식은 이미지 표시부에서 구현되는 영상을 2시점으로 분리하는 방식으로서 가장 많이 쓰이고 있다. 그러나 이러한 2시점 방식의 경우, 사용자가 정위치를 유지하면서 화면을 시청하여야 이를 입체 영상으로 느낄 수 있기 때문에 시야 범위가 작아지는 문제가 있다.
따라서 이러한 좁은 시야 범위 문제를 해결하고, 보다 자연스러운 입체감을 얻기 위해서 영상을 3 이상의 다시점(multi-view)으로 분리하는 방식에 대한 연구도 함께 진행되고 있다.
그러나 이러한 다시점 방식의 경우 2시점 방식에 비해 해상도가 떨어지는 문제가 있다.
즉, 종래의 입체 영상 표시 장치는 이와 같은 2시점 방식과 다시점 방식의 단점을 동시에 극복하기 어려운 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 선택적으로 넓은 시야 범위의 입체 영상 또는 고해상도의 입체 영상을 표시하는 입체 영상 표시 장치와 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 입체 영상 표시 장치는 이미지 표시부 및 이미지 표시부의 어느 일면에 대향 배치되는 광 제어기 를 포함하고, 광 제어기는 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 2시점 전극층과 다시점 전극층 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 2시점 전극층 또는 다시점 전극층에 인가되는 구동전압에 따라 광 차단부와 광 투과부를 형성하는 액정층을 포함한다.
이 때, 2시점 전극층은 소정의 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제1 전극들과 제2 전극들, 제1 전극들의 일측에 배치되어 제1 전극들을 전기적으로 연결하는 제1 연결 전극 및 제2 전극들의 일측에 배치되어 제2 전극들을 전기적으로 연결하는 제2 연결 전극을 포함하고, 다시점 전극층은 2시점 전극층의 피치보다 큰 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제 제3 전극들과 제4 전극들, 제3 전극들의 일측에 배치되어 제3 전극들을 전기적으로 연결하는 제3 연결 전극 및 제4 전극들의 일측에 배치되어 제4 전극들을 전기적으로 연결하는 제4 연결 전극을 포함할 수 있다.
또한, 이미지 표시부는 복수의 서브 픽셀들을 포함하며, 서로 인접하는 한 쌍의 제1 전극과 제2 전극마다 2개의 서브 픽셀이 대응 배치되고, 서로 인접하는 한 쌍의 제3 전극과 제4 전극마다 3개 이상의 서브 픽셀이 대응 배치될 수 있다.
또한, 이미지 표시부는 2개의 서브 픽셀을 포함하는 서브 픽셀군들을 포함하며, 서로 인접하는 한 쌍의 제1 전극과 제2 전극마다 2개의 서브 픽셀군이 대응 배치되고, 서로 인접하는 한 쌍의 제3 전극과 제4 전극마다 3개 이상의 서브 픽셀군이 대응 배치될 수 있다.
또한, 이미지 표시부는 적색, 녹색, 청색의 서브 픽셀을 포함하는 픽셀들을 포함하며, 서로 인접하는 한 쌍의 제1 전극과 제2 전극마다 2개의 픽셀이 대응 배치되고, 서로 인접하는 한 쌍의 제3 전극과 제4 전극마다 3개 이상의 픽셀이 대응 배치될 수 있다.
한편, 제1 전극들, 제2 전극들, 제3 전극들 및 제4 전극들은 스트라이프 패턴으로 형성되고 액정층이 2시점 전극층과 다시점 전극층 사이에 배치될 수 있다.
또한, 광제어기는제1 기판의 내측에 배치되는 공통 전극층을 더 포함하고, 제2 기판의 내측에 2시점 전극층 및 다시점 전극층이 배치되며, 액정층은 공통 전 극층과 2시점 전극층 및 다시점 전극층 사이에 배치되고, 2시점 전극층과 다시점 전극층 사이에는 절연층이 배치될 수 있다.
이때, 2시점 전극층은 소정의 피치를 형성하며 배치되는 제1 투과부들을 포함하고, 다시점 전극층은 2시점 전극층의 피치보다 큰 피치를 형성하며 배치되는 제2 투과부들을 포함하며, 공통 전극층은 통전극으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동 방법은 광 제어기가 2시점 영상을 구현하는 제1 모드에서 다시점 전극층에 기준 전압(reference voltage)을 인가하는 동안, 2시점 전극층에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고, 광 제어기가 다시점 영상을 구현하는 제2 모드에서 2시점 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 다시점 전극층에 다시점의 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함한다.
이 경우, 제1 모드에서 제3 전극 세트 및 제4 전극 세트에 기준 전압을 인가하는 동안, 제1 전극 세트 또는 제2 전극 세트에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고, 제2 모드에서 제1 전극 세트 및 제2 전극 세트에 기준 전압을 인가하는 동안, 제3 전극 세트 또는 제4 전극 세트에 다시점의 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함할 수 있다.
또한, 광 제어기가 2시점 영상을 구현하는 제1 모드에서 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 2시점 전극층에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고, 광 제어기가 다시점 영상을 구현하는 제2 모드에서 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 다시점 전극층에 다시점의 영상을 분리하기 위 한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함할 수 있다.
또한, 제1 모드에서 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 제1 전극 세트 또는 제2 전극 세트에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고, 제2 모드에서 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 제3 전극 세트 또는 제4 전극 세트에 다시점의 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함할 수 있다.
또한, 제1 모드에서 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 2시점 전극층에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고, 제2 모드에서 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 다시점 전극층에 다시점의 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 단면을 도시하였다. 도시한 바와 같이, 이 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 이미지 표시부(100)와 그 일면에 배치되는 광 제어기(200)를 포함한다.
이미지 표시부(100)로는 지금까지 개발된 모든 표시 장치가 사용될 수 있다. 일례로, 이미지 표시부(100)는 음극선관(CRT), 액정 표시소자(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 방출 표시 장치(FED) 및 유기전계 발광소자(OLED) 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
본 제1 실시예에서 광 제어기(200)은 노말리 화이트(normally white) 모드의 액정 셔터(liquid crystal shutter)로 형성된다. 보다 구체적으로 광 제어기(200)의 구성을 설명하면, 광 제어기는(200)는 임의의 간격을 사이에 두고 배치되는 제1 기판(10)과 제2 기판(12)을 포함한다. 본 제1 실시예에서 제1 기판(10)과 제2 기판(12)은 한 쌍의 단변들과 장변들을 갖는 직사각형의 형태의 글라스로 구성된다.
제1 기판(10)의 내면에는 영상을 좌우로 분리시키는 2시점 전극층(14)이 형성되고, 제2 기판(12)의 내면에는 영상을 3 이상의 다시점으로 분리시키는 다시점 전극층(16)이 형성된다.
이러한 2시점 전극층(14)과 다시점 전극층(16) 사이에는 액정층(18)이 구비되며, 액정층(18)은 2시점 전극층(14) 또는 다시점 전극층(16)에 인가되는 구동전압에 의하여 작동된다. 또한, 2시점 전극층(14)과 다시점 전극층(16)을 덮는 한 쌍의 배향막(19)이 형성될 수 있다. 이때, 2시점 전극층(14)과 다시점 전극층(16)은 인듐 틴 옥사이드(ITO)와 같은 투명 재질로 이루어 질 수 있다. 이하에서는 상기한 전극층의 구조에 대해 좀더 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2a에는 2시점 전극층(14)이 형성된 제1 기판(10)을 도시하였고, 도 2b에는 다시점 전극층(16)이 형성된 제2 기판(12)을 도시하였다. 또한, 도 3a와 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 작용을 설명하기 위해 도시한 개략도로서, 도3a는 2시점으로 작용하는 제1 모드의 작용 상태를, 도 3b는 다시점으로 작용하는 제2 모드의 작용 상태를 도시하고 있다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 제1 기판(10)의 일면에 형성되는 2시점 전극층 (14)은 제1 기판(10)의 일 방향을 따라 배치되는 복수의 제1 전극들(14a)을 포함한다. 제1 전극들(14a)은 스트라이프 패턴으로 형성되면서 그들 사이에 임의의 간격을 두고 제1 기판(10)에 배열된다.
이러한 제1 전극들(14a)은 제1 기판(10)의 일측(도면 기준으로 위쪽)에 배치되는 제1 연결 전극(14b)에 연결되어 제1 연결 전극(14b)과 함께 제1 전극 세트(140)를 구성한다.
이와 같은 방식으로 제1 기판(10) 상에는 제2 전극 세트(142)가 더욱 형성된다. 제2 전극 세트(142)는, 제1 기판(10)의 일 방향을 따라 제1 전극들(14a) 사이에 배치되는 제2 전극들(14c)과, 제2 전극들(14c)과 연결되어 제1 연결 전극(14b)에 대향하는 제1 기판(10)의 다른 일측(도면 기준으로 아래쪽)에 배치되는 제2 연결 전극(14d)을 포함한다.
이러한 제1 전극 세트(140) 및 제2 전극 세트(142)는, 이미지 표시부(100)의 액티브 영역에 대응하는 영역 전체를 실질적으로 가리도록 제1 기판(10)상에 형성된다.
이와 같은 방식으로 제2 기판(12) 상에는 제1 기판(10)을 마주하는 면으로 다시점 전극층(16)이 제3 전극 세트(160)와 제4 전극 세트(162)의 형태로서 형성된다.
이때, 제3 전극 세트(160) 및 제4 전극 세트(4) 역시, 제2 기판(12)의 일 방향을 따라 임의의 간격을 사이에 두고 배치되는 다수의 제3 전극들(16a), 제4 전극들(16c) 및 각각 제3 전극들(16a)과 제4 전극들(16c)에 연결되는 제3 연결 전극 (16b) 및 제4 연결 전극(16d)을 포함한다.
이 경우, 제3 전극들(16a)과 제4 전극들(16c)이 이루는 피치(P2)는 전술한 제1 전극들(14a)과 제2 전극들(14c)이 이루는 피치(P1) 보다 크게 형성된다.
제2 기판(12) 상에 있어서도, 제3 전극 세트(160) 및 제4 전극 세트(162)는, 이미지 표시부(100)의 액티브 영역에 대응하는 영역 전체를 실질적으로 가리도록 제2 기판(12)에 형성된다.
이에 상기와 같이 구성되는 광 제어기(200)를 포함하는 입체 영상 표시 장치의 제1 모드에서의 작용을 설명하면, 사용자가 제1 모드 상태를 선택하게 되면, 커먼 전극들 즉, 제3 전극 세트(160) 및 제4 전극 세트(162)로는 도 2b에 도시한 바와 같이, 기준(reference) 전압이 인가된다.
이 기준 전압은 제3 전극 세트(160)의 제3 연결 전극(16b)과 제4 전극 세트(162)의 제4 연결 전극(16d)을 통해 각각 제3 전극 세트(160)의 제3 전극들(16a) 및 제4 전극 세트(162)의 제4 전극들(16c)로 인가되며, 이는 전극을 그라운드(ground) 처리하여 이루어질 수 있다.
이와 동시에 이미지 표시부(100)에서 구현되는 영상이 사용자의 좌안과 우안에 좌안용 영상과 우안용 영상으로 구분되어 사용자에게 제공될 수 있도록 제1 전극 세트(140) 또는 제2 전극 세트(142) 중 어느 하나의 전극 세트로 데이터 전압이 인가된다.
여기에서는 도 2a에 도시한 바와 같이, 제1 전극 세트(140)로 소정의 전압치 를 갖는 데이터 전압이 인가되는 것을 도시하였다.
이처럼 제3 전극 세트(160) 및 제4 전극 세트(162)로는 기준(reference) 전압이 인가되고, 제1 전극 세트(140)로 데이터 전압이 인가되면, 제1 전극 세트(140)의 제1 전극들(14a) 라인에 대응하는 액정이 구동된다.
한편, 도 3a에 도시한 바와 같이 이미지 표시부(100)가 갖는 서브 픽셀들에는 좌안용 영상 신호와 우안용 영상 신호가 교대로 제공되므로 서브 픽셀들은 좌안용 서브 픽셀들(RL, GL, BL)과 우안용 서브 픽셀들(RR, GR, BR)로 구분될 수 있다.
따라서 이미지 표시부(100)의 좌안용 서브픽셀들(RL, GL, BL)과 우안용 서브 픽셀들(RR, GR, BR)로부터 발광되는 이미지는 액정이 구동되는 부위(제1 전극들 라인 부위)에서 차단되고, 액정이 구동되지 않는 부위(제2 전극들 라인 부위)에서 투과된다.
즉, 도 3a에 도시한 바와 같이, 이미지 표시부(100)의 좌안용 서브픽셀들(RL, GL, BL)과 우안용 서브 픽셀들(RR, GR, BR)로부터 발광된 빛은 상기한 광 제어기(200)의 작용으로 인해, 좌안용 영상과 우안용 영상으로 구분되어 사용자의 좌안과 우안에 각기 제공될 수 있으며, 이것으로 사용자는 3차원의 영상을 느낄 수 있게 된다.
한편, 상기에서 데이터 전압이 2시점 전극층(140)의 제2 전극 세트(142)로 인가되는 경우에는, 제2 전극 세트(142)의 제2 전극들(14c)의 위치에 대응하는 액정이 구동하게 된다.
즉, 이 경우에는 구동 액정의 위치가 상기의 경우에 비해 제1 전극들(14a)의 위치만큼 이동하게 되므로, 이에 실질적인 광 제어기(200)의 광 차단부와 광 투과부의 위치도 상기한 경우와 달라져 사용자는 상기한 경우와는 다른 위치에서 각각의 좌안과 우안에 해당하는 영상을 제공받아 3차원을 영상을 최종적으로 얻을 수 있게 된다.
다음으로는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치가 제2 모드로 변환되었을 경우의 작용에 대해 설명하도록 한다. 본 제1 실시예에서는 일례로 4시점으로 영상이 분리되는 것을 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명은 3 이상의 다시점으로 분리되는 입체 영상의 경우에도 적용이 가능하다. 사용자가 입체 영상 표시 장치를 제2 모드로 변환하면, 기준(reference) 전압과 데이터 전압이 전술한 제1 모드의 경우와 반대로 인가된다.
즉, 제2 모드에서는, 2시점 전극층(14)의 제1 전극 세트(140) 및 제2 전극 세트(142)로 기준(reference) 전압이 인가되며, 다시점 전극층(16)의 제3 전극 세트(160) 또는 제4 전극 세트(162) 중 어느 하나의 전극 세트로 상기한 데이터 전압이 인가된다.
이에 따라, 제2 모드에서는 다시점 전극층(16)의 제3 전극 세트(160)의 제3 전극(16a) 라인 또는 제4 전극 세트(162)의 제4 전극(16c) 라인에 대응하는 액정들이 구동하게 되며, 이의 액정 구동에 의해 광 제어기(200)의 광 차단부와 광 투과부를 설정한다.
또한, 도 3b에 도시한 바와 같이 이미지 표시부(100)의 서브 픽셀들에는 제1 내지 제4 영상 신호가 교대로 반복 제공되므로 서브 픽셀들은 제1 서브 픽셀들(R1, G1, B1), 제2 서브 픽셀들(R2, G2, B2), 제3 서브 픽셀들(R3, G3, B3) 및 제4 서브 픽셀들(R4, G4, B4)로 구분된다.
따라서 이미지 표시부(100)의 제1 서브 픽셀들(R1, G1, B1), 제2 서브 픽셀들(R2, G2, B2), 제3 서브 픽셀들(R3, G3, B3) 및 제4 서브 픽셀들(R4, G4, B4)로부터 발광되는 이미지는 액정이 구동되는 부위에서 차단되고, 액정이 구동되지 않는 부위에서는 투과된다. 이에 따라 4개의 다른 영상을 제공하여 사용자가 입체 영상을 감상할 수 있도록 한다.
이 경우, 서로 인접하는 한 쌍의 제1 전극(14a)과 제2 전극(14c)마다 2개의 서브 픽셀이 대응 배치되고, 서로 인접하는 한 쌍의 제3 전극(16a)과 제4 전극(16c)마다 4개의 서브 픽셀이 대응 배치된다.
이처럼 본 발명의 광 제어기(200)는 제1 기판(10) 및 제2 기판(12)들 상에 형성되는 전극들의 구조와 이에 인가되는 전압 방식에 따라, 선택적으로 2시점 방식 또는 다시점 방식의 입체 영상을 사용자에게 제공할 수 있게 된다.
도 4a와 도 4b는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제1 및 제2 모드에서의 작용을 도시한 것이다. 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 제1 모드에서는 도 4a에 도시한 바와 같이 이미지 표시부(100)의 2개 의 서브 픽셀로 이루어지는 서브 픽셀군들에 교대로 좌안용 영상 신호와 우안용 영상 신호가 제공되므로 서브 픽셀군들은 좌안용 서브 픽셀군들(20a)과 우안용 서브 픽셀군들(20b)으로 구분된다. 이때, 전술한 제1 실시예의 제1 모드에서와 같은 방식으로 2시점 전극층과 다시점 전극층이 구동된다.
따라서 이미지 표시부(100)의 좌안용 서브 픽셀군들(20a)과 우안용 서브 픽셀군들(20b)로부터 발광되는 이미지는 액정이 구동되는 부위에서 차단되고, 액정이 구동되지 않는 부위에서는 투과된다. 이에 따라, 2개의 서브 픽셀마다 좌안과 우안용 영상으로 분리되는 입체 영상이 사용자에게 제공된다.
한편, 제2 모드에서는 도 4b에 도시한 바와 같이 이미지 표시부(100)의 서브 픽셀군들에는 제1 내지 제4 영상 신호가 순서대로 반복 인가되므로 서브 픽셀군들은 제1 서브 픽셀군들(22a), 제2 서브 픽셀군들(22b), 제3 서브 픽셀군들(22c) 그리고 제4 서브 픽셀군들(22d)로 구분된다. 이때, 2시점 전극층과 다시점 전극층은 전술한 제1 실시예의 제2 모드에서와 같은 방식으로 구동한다.
따라서 이미지 표시부(100)의 제1 서브 픽셀군들(22a), 제2 서브 픽셀군들(22b), 제3 서브 픽셀군들(22c) 및 제4 서브 픽셀군들(22d)로부터 발광되는 이미지는 액정이 구동되는 부위에서 차단되고, 액정이 구동되지 않는 부위에서는 투과된다. 이에 따라 4개의 다른 영상을 제공하여 사용자가 입체 영상을 감상할 수 있도록 한다.
이 경우, 제1 모드에서는 액정층의 구동에 의하여 형성되는 하나의 광 투과부마다 2개의 서브 픽셀군이 대응 배치되고, 제2 모드에서는 액정층의 구동에 의하 여 형성되는 하나의 광 투과부마다 4개의 서브 픽셀군이 대응 배치된다.
도 5a와 도 5b는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제1 및 제2 모드에서의 작용을 도시한 것이다. 도면을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 제1 모드에서는 도 5a에 도시한 바와 같이 이미지 표시부(100)의 3개의 서브 픽셀로 이루어지는 픽셀들에 교대로 좌안용 영상 신호와 우안용 영상 신호가 제공되므로 픽셀들은 좌안용 픽셀들(24a)과 우안용 픽셀들(24b)로 분리된다. 이때, 전술한 제1 실시예의 제1 모드에서와 같은 방식으로 2시점 전극층과 다시점 전극층이 구동된다.
따라서 이미지 표시부(100)의 좌안용 픽셀들(24a)과 우안용 픽셀들(24b)로부터 발광되는 이미지는 액정이 구동되는 부위에서 차단되고, 액정이 구동되지 않는 부위에서는 투과된다. 이에 따라, 2개의 서브 픽셀마다 좌안과 우안용 영상으로 분리되는 입체 영상이 사용자에게 제공된다.
한편, 제2 모드에서는 도 5b에 도시한 바와 같이 이미지 표시부(100)의 픽셀들에 제1 내지 제4 영상 신호가 순서대로 반복 제공되므로 픽셀들은 제1 픽셀들(26a), 제2 픽셀들(26b), 제3 픽셀들(26c) 그리고 제4 픽셀들(26d)로 분리된다. 이때, 2시점 전극층과 다시점 전극층은 전술한 제1 실시예의 제2 모드에서와 같은 방식으로 구동된다.
따라서 이미지 표시부(100)의 제1 픽셀들(26a), 제2 픽셀들(26b), 제3 픽셀들(26c) 및 제4 픽셀들(26d)로부터 발광되는 이미지는 액정이 구동되는 부위에서 차단되고, 액정이 구동되지 않는 부위에서는 투과된다. 이에 따라 4개의 다른 영상을 제공하여 사용자가 입체 영상을 감상할 수 있도록 한다.
이 경우, 제1 모드에서는 액정층의 구동에 의하여 형성되는 하나의 광 투과부마다 2개의 픽셀이 대응 배치되고, 제2 모드에서는 액정층의 구동에 의하여 형성되는 하나의 광 투과부마다 4개의 픽셀이 대응 배치된다.
도 6에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 단면을 도시하였고, 도 7a 내지 도 7c에는 각 전극층들의 평면을 도시하였다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치는 이미지 표시부(100)와 그 일면에 배치되는 광 제어기(300)를 포함한다.
광 제어기(300)는 임의의 간격을 사이에 두고 배치되는 제1 기판(30) 및 제2 기판(32)을 포함한다. 제1 기판(30)의 내면에는 통전극 형태의 공통 전극층(40)이 형성되고, 제2 기판(32)의 내면에는 영상을 3 이상의 다시점으로 분리시키기 위한 다시점 전극층(36)이 형성된다. 또한, 그 위로는 절연층(42)과 영상을 좌우로 분리시키기 위한 2시점 전극층(34)이 형성된다. 이 경우, 한 쌍의 배향막(39)이 각각 공통 전극층(40)과 2시점 전극층(34)을 덮도록 형성될 수 있다. 2시점 전극층(34)과 공통 전극층(40) 사이에는 액정층(38)이 구비된다.
이하에서는 전술한 전극층의 구조에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 제2 기판(32)의 일면에 형성되는 2시점 전극층(34)과 다시점 전극층(36)은 전술한 본 발명의 제1 실 시예와 마찬가지의 구성을 이루며 형성된다. 이 경우에도 다시점 전극층(36)의 제3 전극들(36a)과 제4 전극들(36c)이 이루는 피치(P4)는 2시점 전극층(34)의 제1 전극들(34a)과 제2 전극들(34c)이 이루는 피치(P3) 보다 크게 형성된다. 또한, 도 7c에 도시한 바와 같이, 공통 전극층(40)은 제1 기판(30) 상에 통전극의 형태로 구비된다.
본 제4 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 구동을 설명하면, 도 7c에 도시한 바와 같이, 제1 모드에서는 공통 전극층(40)에 기준 전압이 인가되고, 2시점 전극층(34)의 제1 전극 세트(340) 또는 제2 전극 세트(342)에 구동 전압이 인가된다. 도면에는 일례로 제1 전극 세트(340)에 구동 전압이 인가되는 경우를 도시하였다. 이에 따라 액정층(38)의 액정이 구동함으로써 광 차단부와 광 투과부를 형성하여 이미지 표시부의 영상이 좌안과 우안으로 분리되어 입체 영상이 제공된다.
한편, 제2 모드에서는 제1 모드와 마찬가지로 공통 전극층(40)에 기준 전압이 인가된다. 또한, 다시점 전극층(36)의 제3 전극 세트(360) 또는 제4 전극 세트(362)에 구동 전압을 인가된다. 이에 따라 액정층(38)의 액정이 구동함으로써 광 차단부와 광 투과부를 형성하여 이미지 표시부의 영상이 다시점으로 분리되어 입체 영상이 제공된다.
도 8a, 도 8b 및 도 8C에는 각각 본 발명의 제5 실시예에 따른 2시점 전극층(50), 다시점 전극층(60) 및 공통 전극층(70)의 평면도를 도시하였다. 도시한 바와 같이, 본 제5 실시예에서는 전술한 다른 실시예들과는 달리 전극이 일체형으로 이루어진다.
즉, 2시점 전극층(50) 및 다시점 전극층(60)은 각각의 전극층(50, 60)의 내 부에 스트라이프 패턴을 갖는 제1 및 제2 투과부(54, 64)가 배치되는 구조로 형성된다. 또한, 본 실시예에서는 제4 실시예와 마찬가지로 통전극으로 이루어지는 공통 전극층(70)을 구비한다.
이 경우, 다시점 전극층(60)의 제2 투과부(64)가 이루는 피치(P6)는 2시점 전극층(34)의 제1 투과부(54)가 이루는 피치(P5) 보다 크게 형성된다. 또한, 도 8c에 도시한 바와 같이, 공통 전극층(70)은 통전극의 형태로 구비된다.
본 실시예에서는 전술한 제4 실 시예의 경우처럼 공통 전극층(70)에 기준 전압이 인가된다. 이때, 각각 제1 모드에는 2시점 전극층(50)에 구동 전압이 인가되고, 제2 모드에는 다시점 전극층(60)에 구동 전압이 인가된다. 이에 대응하여 액정층(38)의 액정이 구동하여 광 차단부와 광 투과부가 형성되고 이에 따라 이미지 표시부(100)에서 제공되는 이미지를 선택적으로 투과하여 입체 영상을 구현한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법에 의하면, 사용자는 넓은 시야 범위를 확보하는 다시점 방식의 입체 영상과 고해상도를 갖는 2시점 방식의 입체 영상을 선택적으로 감상할 수 있다.

Claims (15)

  1. 이미지 표시부; 및
    상기 이미지 표시부의 어느 일면에 대향 배치되는 광 제어기
    를 포함하고,
    상기 광 제어기는,
    서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 2시점 전극층과 다시점 전극층; 및
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 2시점 전극층 또는 상기 다시점 전극층에 인가되는 구동전압에 따라 광 차단부와 광 투과부를 형성하는 액정층
    을 포함하는 입체 영상 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 2시점 전극층은,
    소정의 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제1 전극들과 제2 전극들;
    상기 제1 전극들의 일측에 배치되어 상기 제1 전극들을 전기적으로 연결하는 제1 연결 전극; 및
    상기 제2 전극들의 일측에 배치되어 상기 제2 전극들을 전기적으로 연결하는 제2 연결 전극
    을 포함하고,
    상기 다시점 전극층은,
    상기 2시점 전극층의 피치보다 큰 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제 제3 전극들과 제4 전극들;
    상기 제3 전극들의 일측에 배치되어 상기 제3 전극들을 전기적으로 연결하는 제3 연결 전극; 및
    상기 제4 전극들의 일측에 배치되어 상기 제4 전극들을 전기적으로 연결하는 제4 연결 전극
    을 포함하는 입체 영상 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 이미지 표시부는 복수의 서브 픽셀들을 포함하며,
    서로 인접하는 한 쌍의 상기 제1 전극과 제2 전극마다 2개의 상기 서브 픽셀이 대응 배치되고,
    서로 인접하는 한 쌍의 상기 제3 전극과 제4 전극마다 3개 이상의 상기 서브 픽셀이 대응 배치되는 입체 영상 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 이미지 표시부는 2개의 서브 픽셀을 포함하는 서브 픽셀군들을 포함하 며,
    서로 인접하는 한 쌍의 상기 제1 전극과 제2 전극마다 2개의 상기 서브 픽셀군이 대응 배치되고,
    서로 인접하는 한 쌍의 상기 제3 전극과 제4 전극마다 3개 이상의 상기 서브 픽셀군이 대응 배치되는 입체 영상 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 이미지 표시부는 적색, 녹색, 청색의 서브 픽셀을 포함하는 픽셀들을 포함하며,
    서로 인접하는 한 쌍의 상기 제1 전극과 제2 전극마다 2개의 상기 픽셀이 대응 배치되고,
    서로 인접하는 한 쌍의 상기 제3 전극과 제4 전극마다 3개 이상의 상기 픽셀이 대응 배치되는 입체 영상 표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 전극들, 제2 전극들, 제3 전극들 및 제4 전극들이 스트라이프 패턴으로 형성되는 입체 영상 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 액정층이 상기 2시점 전극층과 상기 다시점 전극층 사이에 배치되는 입 체 영상 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 광제어기는,
    상기 제1 기판의 내측에 배치되는 공통 전극층을 더 포함하고,
    상기 제2 기판의 내측에 상기 2시점 전극층 및 상기 다시점 전극층이 배치되며,
    상기 액정층은 상기 공통 전극층과 상기 2시점 전극층 및 상기 다시점 전극층 사이에 배치되고,
    상기 2시점 전극층과 상기 다시점 전극층 사이에는 절연층이 배치되는 입체 영상 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 2시점 전극층은,
    소정의 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제1 전극들과 제2 전극들;
    상기 제1 전극들의 일측에 배치되어 상기 제1 전극들을 전기적으로 연결하는 제1 연결 전극; 및
    상기 제2 전극들의 일측에 배치되어 상기 제2 전극들을 전기적으로 연결하는 제2 연결 전극
    을 포함하고,
    상기 다시점 전극층은,
    상기 2시점 전극층의 피치보다 큰 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제 제3 전극들과 제4 전극들;
    상기 제3 전극들의 일측에 배치되어 상기 제3 전극들을 전기적으로 연결하는 제3 연결 전극; 및
    상기 제4 전극들의 일측에 배치되어 상기 제4 전극들을 전기적으로 연결하는 제4 연결 전극
    을 포함하는 입체 영상 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 2시점 전극층은 소정의 피치를 형성하며 배치되는 제1 투과부들을 포함하고,
    상기 다시점 전극층은 상기 2시점 전극층의 피치보다 큰 피치를 형성하며 배치되는 제2 투과부들을 포함하며,
    상기 공통 전극층은 통전극으로 형성되는 입체 영상 표시 장치.
  11. 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 2시점 전극층과 다시점 전극층 및 액정층을 포함하는 광 제어기를 포함하는 입체 영상 표시 장치에 있어서,
    상기 광 제어기가 2시점 영상을 구현하는 제1 모드에서,
    상기 다시점 전극층에 기준 전압(reference voltage)을 인가하는 동안, 상기 2시점 전극층에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고,
    상기 광 제어기가 다시점 영상을 구현하는 제2 모드에서,
    상기 2시점 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 상기 다시점 전극층에 다시점의 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 2시점 전극층은,
    소정의 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제1 전극들과 제2 전극들;
    상기 제1 전극들의 일측에 배치되어 상기 제1 전극들을 전기적으로 연결하면서 상기 제1 전극들과 함께 제1 전극 세트를 이루는 제1 연결 전극; 및
    상기 제2 전극들의 일측에 배치되어 상기 제2 전극들을 전기적으로 연결하면서 상기 제2 전극들과 함께 제2 전극 세트를 이루는 제2 연결 전극
    을 포함하며,
    상기 다시점 전극층은,
    상기 2시점 전극층의 피치보다 큰 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제 제3 전극들과 제4 전극들;
    상기 제3 전극들의 일측에 배치되어 상기 제3 전극들을 전기적으로 연결하면서 상기 제3 전극들과 함께 제3 전극 세트를 이루는 제3 연결 전극; 및
    상기 제4 전극들의 일측에 배치되어 상기 제4 전극들을 전기적으로 연결하면서 상기 제4 전극들과 함께 제4 전극 세트를 이루는 제4 연결 전극
    을 포함하고,
    상기 제1 모드에서,
    상기 제3 전극 세트 및 상기 제4 전극 세트에 기준 전압을 인가하는 동안, 상기 제1 전극 세트 또는 상기 제2 전극 세트에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고,
    상기 제2 모드에서,
    상기 제1 전극 세트 및 상기 제2 전극 세트에 기준 전압을 인가하는 동안, 상기 제3 전극 세트 또는 상기 제4 전극 세트에 다시점의 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  13. 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 2시점 전극층과 다시점 전극층, 액정층 및 상기 액정층의 어느 일면에 배치되는 공통 전극층을 포함하고,
    상기 광 제어기가 2시점 영상을 구현하는 제1 모드에서,
    상기 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 상기 2시점 전극층에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고,
    상기 광 제어기가 다시점 영상을 구현하는 제2 모드에서,
    상기 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 상기 다시점 전극층에 다시 점의 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 2시점 전극층은,
    소정의 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제1 전극들과 제2 전극들;
    상기 제1 전극들의 일측에 배치되어 상기 제1 전극들을 전기적으로 연결하면서 상기 제1 전극들과 함께 제1 전극 세트를 이루는 제1 연결 전극; 및
    상기 제2 전극들의 일측에 배치되어 상기 제2 전극들을 전기적으로 연결하면서 상기 제2 전극들과 함께 제2 전극 세트를 이루는 제2 연결 전극
    을 포함하며,
    상기 다시점 전극층은,
    상기 2시점 전극층의 피치보다 큰 피치를 형성하며 교대로 반복 배치되는 제 제3 전극들과 제4 전극들;
    상기 제3 전극들의 일측에 배치되어 상기 제3 전극들을 전기적으로 연결하면서 상기 제3 전극들과 함께 제3 전극 세트를 이루는 제3 연결 전극; 및
    상기 제4 전극들의 일측에 배치되어 상기 제4 전극들을 전기적으로 연결하면서 상기 제4 전극들과 함께 제4 전극 세트를 이루는 제4 연결 전극
    을 포함하고,
    상기 제1 모드에서,
    상기 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 상기 제1 전극 세트 또는 상기 제2 전극 세트에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고,
    상기 제2 모드에서,
    상기 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 상기 제3 전극 세트 또는 상기 제4 전극 세트에 다시점의 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 2시점 전극층은,
    소정의 피치를 형성하며 배치되는 제1 투과부들을 포함하며,
    상기 다시점 전극층은,
    상기 2시점 전극층의 피치보다 큰 피치를 형성하며 배치되는 제2 투과부들을 포함하고,
    상기 제1 모드에서,
    상기 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 상기 2시점 전극층에 좌안 영상과 우안 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하고,
    상기 제2 모드에서,
    상기 공통 전극층에 기준 전압을 인가하는 동안, 상기 다시점 전극층에 다시점의 영상을 분리하기 위한 데이터 전압을 인가하는 단계들을 포함하는 입체 영상 표시 장치의 구동 방법.
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