KR20120116551A - 입체영상표시장치 - Google Patents

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채희영
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Abstract

본 발명의 실시예는, 2D모드와 3D모드 중 하나로 전환되는 액정패널; 액정패널의 표시면에 위치하는 패턴 리타더; 액정패널 상에 정의된 표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀과 보조서브 픽셀로 구획된 서브 픽셀; 액정패널 상에 정의된 제1비표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀의 메인게이트라인에 연결되어 제1게이트신호를 공급하는 메인게이트 구동부; 및 액정패널 상에 정의된 제2비표시영역 내에 형성되며 보조서브 픽셀의 보조게이트라인에 연결되어 제2게이트신호를 공급하는 보조게이트 구동부를 포함하는 입체영상표시장치를 제공한다.

Description

입체영상표시장치{Stereoscopic Image Display Device}
본 발명의 실시예는 입체영상표시장치에 관한 것이다.
입체영상표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나누어진다.
양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용한다. 양안시차방식에는 안경방식과 무안경방식이 있고 현재 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경방식은 직시형 액정패널이나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 시분할 방식으로 표시하고, 편광안경 또는 액정셔터안경을 사용하여 입체영상을 구현한다. 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 베리어 등의 광학판을 액정패널의 앞에 또는 뒤에 설치하는 방식이다.
패턴드 리타더는 좌안영상과 우안영상을 라인 바이 라인(line-by-line)으로 섞어 인터레이스(interlace) 방식으로 표시하는 역할을 한다. 이를 위해, 패턴드 리타더는 홀수라인은 우원편광으로 짝수라인은 좌원편광(혹은 그 반대)으로 편광시켜 액정패널에 표시된 영상을 분리시킨다.
패턴드 리타더는 홀수라인과 짝수라인 사이를 구분하는 블랙스트라이프가 형성되어 있어 이차원영상 표현시 휘도 저하를 유발한다. 그리하여, 종래에는 하나의 서브 픽셀을 메인서브 픽셀과 보조서브 픽셀로 분할하고 이차원 영상 표현시에는 메인서브 픽셀과 보조서브 픽셀에 영상 데이터를 입력하고 삼차원 영상 표현시에는 메인서브 픽셀에는 영상 데이터를 보조서브 픽셀에는 블랙 데이터를 입력하는 방식으로 블랙스트라이프를 구현하였다.
그런데 하나의 서브 픽셀을 메인서브 픽셀과 보조서브 픽셀로 분할하여 삼차원 영상을 표현하는 입체영상표시장치의 경우, 게이트구동부를 GIP(Gate In Panel) 방식으로 형성할 때 소비전력을 감소시키며 성능과 신뢰성을 향상시키기 위한 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, 개구율을 증가시킴과 더불어 게이트라인 검사를 용이하게 하고 게이트인패널 방식으로 형성된 게이트구동부의 신뢰성을 증가시키면서 소비전력을 감소시킬 수 있는 입체영상표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 2D모드와 3D모드 중 하나로 전환되는 액정패널; 액정패널의 표시면에 위치하는 패턴 리타더; 액정패널 상에 정의된 표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀과 보조서브 픽셀로 구획된 서브 픽셀; 액정패널 상에 정의된 제1비표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀의 메인게이트라인에 연결되어 제1게이트신호를 공급하는 메인게이트 구동부; 및 액정패널 상에 정의된 제2비표시영역 내에 형성되며 보조서브 픽셀의 보조게이트라인에 연결되어 제2게이트신호를 공급하는 보조게이트 구동부를 포함하는 입체영상표시장치를 제공한다.
메인게이트 구동부와 보조게이트 구동부는 제1비표시영역과 제2비표시영역에 동일한 크기로 형성될 수 있다.
액정패널이 2D모드로 구동하면 메인게이트 구동부 및 보조게이트 구동부는 함께 구동하고, 액정패널이 3D모드로 구동하면 메인게이트 구동부만 구동할 수 있다.
메인서브 픽셀에 연결된 메인게이트라인은 메인서브 픽셀의 하부와 보조서브 픽셀의 상부 사이의 영역에 배치되고, 보조서브 픽셀에 연결된 보조게이트라인은 보조서브 픽셀의 하부 영역에 배치될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 실시예는 2D모드와 3D모드 중 하나로 전환되는 액정패널; 액정패널의 표시면에 위치하는 패턴 리타더; 액정패널 상에 정의된 표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀과 보조서브 픽셀로 구획된 서브 픽셀; 액정패널 상에 정의된 제1비표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀의 제1메인게이트라인에 연결되어 제1게이트신호를 공급하는 제1메인게이트 구동부; 액정패널 상에 정의된 제1비표시영역 내에 형성되며 보조서브 픽셀의 제1보조게이트라인에 연결되어 제2게이트신호를 공급하는 제1보조게이트 구동부; 액정패널 상에 정의된 제2비표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀의 제2메인게이트라인에 연결되어 제1게이트신호를 공급하는 제2메인게이트 구동부; 및 액정패널 상에 정의된 제2비표시영역 내에 형성되며 보조서브 픽셀의 제2보조게이트라인에 연결되어 제2게이트신호를 공급하는 제2보조게이트 구동부를 포함하는 입체영상표시장치를 제공한다.
제1 및 제2메인게이트 구동부와 제1 및 제2보조게이트 구동부는 제1비표시영역 및 제2비표시영역 내에 각각 구분되어 형성되되, 제1 및 제2메인게이트 구동부는 제1 및 제2보조게이트 구동부보다 크게 형성될 수 있다.
액정패널이 2D모드로 구동하면 제1 및 제2메인게이트 구동부와 제1 및 제2보조게이트 구동부는 함께 구동하고, 액정패널이 3D모드로 구동하면 제1 및 제2메인게이트 구동부만 구동할 수 있다.
메인서브 픽셀에 연결된 제1 및 제2메인게이트라인은 메인서브 픽셀의 하부와 보조서브 픽셀의 상부 사이의 영역에 배치되고, 보조서브 픽셀에 연결된 제1 및 제2보조게이트라인은 보조서브 픽셀의 하부 영역에 배치될 수 있다.
표시영역 내의 동일한 행에 위치하는 제1메인게이트라인과 제2메인게이트라인은 상호 접속되고, 표시영역 내의 동일한 행에 위치하는 제1보조게이트라인과 제2보조게이트라인은 상호 접속될 수 있다.
액정패널이 2D모드로 구동하면, 메인서브 픽셀 및 보조서브 픽셀은 영상을 표시하고, 액정패널이 3D모드로 구동하면, 메인서브 픽셀은 영상을 표시하는 반면 보조서브 픽셀은 블랙 상태가 될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 개구율을 증가시킴과 더불어 게이트라인 검사를 용이하게 하고 게이트인패널 방식으로 형성된 게이트구동부의 신뢰성을 증가시키면서 소비전력을 감소시킬 수 있는 입체영상표시장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상표시장치의 개략적인 구성도.
도 2는 서브 픽셀의 회로 구성도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정패널의 개략적인 구성도.
도 4는 1개의 서브 픽셀을 기준으로 구성한 게이트구동부들의 배치도.
도 5는 3개의 서브 픽셀을 기준으로 구성한 게이트구동부들의 배치도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정패널의 개략적인 구성도.
도 7은 1개의 서브 픽셀을 기준으로 구성한 게이트구동부들의 배치도.
도 8은 3개의 서브 픽셀을 기준으로 구성한 게이트구동부들의 배치도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상표시장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 서브 픽셀의 회로 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상표시장치에는 영상 공급부(SBD), 타이밍 제어부(TCN), 구동부(DRV), 액정패널(LCD), 리타더 필름(PRF) 및 편광안경(GLS)이 포함된다.
영상 공급부(SBD)는 이차원 모드(2D 모드)에서는 2D 영상 프레임 데이터를 생성하고, 삼차원 모드(3D 모드)에서는 3D 영상 프레임 데이터를 생성한다. 영상 공급부(SBD)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블신호(DE) 및 메인 클럭(Main Clock) 등의 타이밍 신호와 영상 프레임 데이터를 타이밍 제어부(TCN)에 공급한다.
영상 공급부(SBD)는 유저 인터페이스를 통해 입력되는 사용자 선택에 따라 2D 또는 3D 모드로 선택되어 이에 대응되는 영상 프레임 데이터를 생성하고 이를 타이밍 제어부(TCN)에 공급한다. 유저 인터페이스는 OSD(On screen display), 리모콘(Remote controller), 키보드, 마우스 등의 사용자 입력 수단을 포함한다. 이하에서는 영상 공급부(SBD)가 3D 모드로 선택되어 3D 영상 프레임 데이터를 타이밍 제어부(TCN)에 공급하는 것을 일례로 설명한다.
타이밍 제어부(TCN)는 영상 공급부(SBD)로부터 좌안영상 프레임 데이터와 우안영상 프레임 데이터를 포함하는 3D 영상 프레임 데이터를 공급받는다. 타이밍 제어부(TCN)는 120Hz 이상의 프레임 주파수로 좌안영상 프레임 데이터와 우안영상 프레임 데이터를 구동부(DRV)에 교번하여 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(TCN)는 영상 프레임 데이터에 대응되는 제어신호를 구동부(DRV)에 공급한다.
구동부(DRV)는 데이터라인들에 연결되어 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와, 게이트라인들에 연결되어 게이트신호를 공급하는 게이트 구동부를 포함한다. 구동부(DRV)는 타이밍 제어부(TCN)의 제어하에 디지털 형태의 좌안 및 우안영상 프레임 데이터를 아날로그 형태의 좌안 및 우안영상 프레임 데이터로 변환하여 이를 데이터라인들에 공급한다. 또한, 구동부(DRV)는 타이밍 제어부(TCN)의 제어하에 게이트라인들에 게이트신호를 순차적으로 공급한다.
액정패널(LCD)은 구동부(DRV)로부터 게이트신호 및 데이터신호를 공급받고 이에 대응하여 이차원 영상 또는 삼차원 영상을 표시한다. 액정패널(LCD)에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor) 및 커패시터 등이 형성된 박막트랜지스터기판(이하, "TFT기판"이라 함)과 컬러필터 및 블랙매트릭스 등이 형성된 컬러필터기판이 포함된다. 액정패널(LCD)에는 TFT기판과 컬러필터기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 서브 픽셀(SP)이 매트릭스 형태로 형성된다.
서브 픽셀(SP)은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함한다. 서브 픽셀(SP)은 도 2와 같이 액정패널(LCD) 상에 정의된 표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀(MSP)과 보조서브 픽셀(BSP)로 구획된다.
메인서브 픽셀(MSP)에는 메인스위칭트랜지스터(TSW1), 메인화소전극(MPXL), 메인공통전극(MVCOM)이 포함된다. 메인스위칭트랜지스터(TSW1)는 메인게이트라인(MSCAN)을 통해 공급된 게이트신호에 의해 스위칭되고 데이터라인(DATA)을 통해 공급된 데이터전압을 메인화소전극(MPXL)에 전달하는 역할을 한다. 메인공통전극(MVCOM)은 메인공통전압배선(VCOM1)을 통해 공급된 메인공통전압을 전달한다. 메인서브 픽셀(MSP)은 메인화소전극(MPXL)에 전달된 데이터전압과 메인공통전극(MVCOM)에 전달된 메인공통전압으로 액정을 제어한다.
보조서브 픽셀(BSP)에는 보조스위칭트랜지스터(TSW2), 제어트랜지스터(TCNT), 보조화소전극(BPXL), 보조공통전극(BVCOM)이 포함된다. 보조스위칭트랜지스터(TSW2)는 메인게이트라인(MSCAN)을 통해 공급된 게이트신호에 의해 스위칭되고 데이터라인(DATA)을 통해 공급된 데이터전압을 보조화소전극(BPXL)에 전달하는 역할을 한다. 보조공통전극(BVCOM)은 메인공통전극(MVCOM)을 통해 공급된 메인공통전압을 전달한다. 보조서브 픽셀(BSP)은 보조화소전극(BPXL)에 전달된 데이터전압과 보조공통전극(BVCOM)에 전달된 메인공통전압으로 액정을 제어한다.
메인서브 픽셀(MSP)의 경우 메인게이트라인(MSCAN)을 통해 공급된 게이트신호에 의해 메인스위칭트랜지스터(TSW1)가 스위칭되면 영상을 표시한다. 하지만, 보조서브 픽셀(BSP)의 경우 보조게이트라인(BSCAN)을 통해 공급된 게이트신호에 의해 제어트랜지스터(TCNT)가 스위칭되면 보조공통전압배선(VCOM2)에 전달된 보조공통전압이 보조화소전극(BPXL)에 인가되므로 영상을 미표시하는 블랙 상태가 된다. 따라서, 액정패널(LCD)이 2D모드로 구동하면, 메인서브 픽셀(MSP) 및 보조서브 픽셀(BSP)은 영상을 표시한다. 이와 달리, 액정패널(LCD)이 3D모드로 구동하면, 메인서브 픽셀(MSP)은 영상을 표시하는 반면 보조서브 픽셀(BSP)은 블랙 상태가 된다.
이와 같이, 보조서브 픽셀(BSP)의 경우 3D모드 구동시 액티브 블랙스트라이프 역할을 하도록 동작한다. 따라서, 보조서브 픽셀(BSP)은 2D모드 구동시 휘도 저하 등을 방지하기 위한 보조역할을 하고 3D모드 구동시 블랙스트라이프 역할을 하므로 이는 메인서브 픽셀(MSP)의 크기보다 작게 형성된다.
보조서브 픽셀(BSP) 및 메인서브 픽셀(MSP)은 IPS(In Plane Switching) 모드또는 FFS(Fringe Field Switching)로 도시하였으나 이 밖에 TN(Twisted Nematic) 모드나 VA(Vertical Alignment) 모드 등으로 구현될 수도 있다.
액정패널(LCD)의 TFT기판과 컬러필터기판에는 하부편광판(POL1)과 상부편광판(POL2)이 각각 부착된다. 이와 같이 구성된 액정패널(LCD)은 백라이트유닛(BLU)으로부터 제공된 광에 의해 영상을 표시할 수 있게 된다.
백라이트유닛(BLU)은 영상 공급부(SBD) 또는 타이밍 제어부(TCN)의 제어하에 구동되어 액정패널(LCD)에 광을 제공한다. 백라이트유닛(BLU)은 광을 출사하는 광원, 광원으로부터 출사된 광을 액정패널(LCD) 방향으로 안내하는 도광판, 도광판으로부터 출사된 광을 확산 및 집광 등을 수행하는 광학부재 등을 포함한다.
백라이트유닛(BLU)은 엣지형, 듀얼형, 쿼드형 및 직하형 등으로 구성된다. 엣지형은 광원이 액정패널(LCD)의 일측에 배치된 형태이고, 듀얼형은 광원이 액정패널(LCD)의 양측에 대향 배치된 형태이고, 쿼드형은 광원이 액정패널(LCD)의 사방에 배치된 형태이며, 직하형은 광원이 액정패널(LCD)의 하부에 배치된 형태이다.
리타더 필름(PRF)은 액정패널(LCD)에 표시된 좌안영상과 우안영상을 라인 바이 라인(line-by-line)으로 섞어 인터레이스(interlace) 방식으로 표시한다. 이를 위해, 리타더 필름(PRF)은 홀수 라인은 우원편광(R)으로 짝수라인은 좌원편광(L)(혹은 그 반대)으로 편광시켜 액정패널(LCD)에 표시된 영상을 분리시킨다.
위의 설명에서 백라이트유닛(BLU), 액정패널(LCD) 및 리타더 필름(PRF)은 영상을 표시하는 통합적인 장치이므로 본 발명의 설명에서는 이들을 이미지 패널(PNL)로 정의하여 설명한다.
편광안경(GLS)은 이미지 패널(PNL)에 표시된 영상을 좌안영상과 우안영상으로 분리하는 역할을 한다. 편광안경(GLS)의 좌측 안경(LEFT)은 리타더 필름(PRF)을 통해 표시된 홀수 번째의 서브 픽셀만 투과시키므로 사용자는 좌안영상만 보게 된다. 이와 달리, 편광안경(GLS)의 우측 안경(RIGHT)은 리타더 필름(PRF)을 통해 표시된 짝수 번째의 서브 픽셀만 투과시키므로 사용자는 우안영상만 보게 된다.
위와 같은 구조에 따라, 이미지 패널(PNL)에는 프레임별로 좌안영상과 우안영상이 교번하여 표시되고, 사용자는 편광안경(GLS)을 통해 삼차원 입체 영상을 감상할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 입체영상표시장치에 대해 더욱 자세히 설명한다.
<제1실시예>
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정패널의 개략적인 구성도이고, 도 4는 1개의 서브 픽셀을 기준으로 구성한 게이트구동부들의 배치도이며, 도 5는 3개의 서브 픽셀을 기준으로 구성한 게이트구동부들의 배치도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 액정패널(LCD) 상에는 표시영역(A/A), 제1비표시영역(N/A1) 및 제2비표시영역(N/A2)이 정의된다. 액정패널(LCD) 상에 정의된 표시영역(A/A) 내에는 메인서브 픽셀(MSP)과 보조서브 픽셀(BSP)로 구획된 서브 픽셀(SP)이 형성된다.
액정패널(LCD) 상에 정의된 제1비표시영역(N/A1) 내에는 메인서브 픽셀(MSP)의 메인게이트라인(MSCAN)에 연결되어 제1게이트신호(예컨대 게이트하이전압; Vgh)를 공급하는 메인게이트 구동부(GIP1)가 형성된다.
액정패널(LCD) 상에 정의된 제2비표시영역(N/A2) 내에는 보조서브 픽셀(BSP)의 보조게이트라인(BSCAN)에 연결되어 제2게이트신호(예컨대 게이트하이전압; Vgh)를 공급하는 보조게이트 구동부(GIP2)가 형성된다.
제1비표시영역(N/A1) 및 제2비표시영역(N/A2) 내에 각각 구분되어 형성된 메인게이트 구동부(GIP1) 및 보조게이트 구동부(GIP2)는 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 서브 픽셀 공정과 함께 형성된다.
메인게이트 구동부(GIP1) 및 보조게이트 구동부(GIP2)는 제1비표시영역(N/A1) 및 제2비표시영역(N/A2)의 전체를 각각 차지하도록 형성된다. 이 구조는, 액정패널(LCD)이 2D모드로 구동하면 메인게이트 구동부(GIP1) 및 보조게이트 구동부(GIP2)는 함께 구동한다. 이와 달리, 액정패널(LCD)이 3D모드로 구동하면 메인게이트 구동부(GIP1)만 구동한다.
이와 같은 형태로 메인게이트 구동부(GIP1) 및 보조게이트 구동부(GIP2)를 형성하면, 게이트인패널 방식으로 이들을 형성할 때 동일한 크기로 형성할 수 있어 게이트 구동부의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 3D모드로 구동시 메인게이트 구동부만 구동하므로 소비전력을 감소할 수 있다.
도 4는 액정패널(LCD)의 표시영역(A/A)에 1개의 서브 픽셀(SP)이 형성된 것을 일례로 한다. 도 4를 통해 알 수 있듯이, 제1비표시영역(N/A1) 및 제2비표시영역(N/A2) 내에 각각 구분되어 형성된 메인게이트 구동부(GIP1) 및 보조게이트 구동부(GIP2)는 하나의 행에 위치하는 서브 픽셀(SP)을 구동하도록 형성된다. 따라서, 메인게이트 구동부(GIP1)는 메인게이트라인(MSCAN)을 통해 메인서브 픽셀(MSP)을 구동하고, 보조게이트 구동부(GIP2)는 보조게이트라인(BSCAN)을 통해 보조서브 픽셀(BSP)을 구동한다.
메인서브 픽셀(MSP)에 연결된 메인게이트라인(MSCAN)은 메인서브 픽셀(MSP)의 하부와 보조서브 픽셀(BSP)의 상부 사이의 영역에 배치되고, 보조서브 픽셀(BSP)에 연결된 보조게이트라인(BSCAN)은 보조서브 픽셀(BSP)의 하부 영역에 배치된다. 이와 같이 메인게이트라인(MSCAN)과 보조게이트라인(BSCAN)을 이격시키면 서브 픽셀(SP)의 개구를 증가시킬 수 있고 장비를 통한 게이트라인 검사(숏트 등)가 용이하다.
도 4의 예의 경우, 액정패널(LCD)이 2D모드로 구동하면 메인게이트 구동부(GIP1) 및 보조게이트 구동부(GIP2)는 함께 구동한다. 이와 달리, 액정패널(LCD)이 3D모드로 구동하면 메인게이트 구동부(GIP1)만 구동한다.
도 5는 액정패널(LCD)의 표시영역(A/A)에 3개의 서브 픽셀(SP)이 형성된 것을 일례로 한다. 도 5를 통해 알 수 있듯이, 제1비표시영역(N/A1) 및 제2비표시영역(N/A2) 내에 각각 구분되어 형성된 메인게이트 구동부들(GIP1A ~ GIP1C) 및 보조게이트 구동부들(GIP2A ~ GIP2C)은 각 행에 위치하는 서브 픽셀(SP)을 구동하도록 형성된다. 따라서, 메인게이트 구동부들(GIP1A ~ GIP1C)은 각 행에 위치하는 메인게이트라인을 통해 각 행에 위치하는 메인서브 픽셀을 구동하고, 보조게이트 구동부들(GIP2A ~ GIP2C)은 각 행에 위치하는 보조게이트라인을 통해 각 행에 위치하는 보조서브 픽셀을 구동한다.
도 5의 예의 경우, 액정패널(LCD)이 2D모드로 구동하면 메인게이트 구동부들(GIP1A ~ GIP1C) 및 보조게이트 구동부들(GIP2A ~ GIP2C)은 함께 구동한다. 이와 달리, 액정패널(LCD)이 3D모드로 구동하면 메인게이트 구동부들(GIP1A ~ GIP1C)만 구동한다.
위의 설명에서 보조게이트 구동부들(GIP2A ~ GIP2C)의 경우, 3D모드 구동시 보조서브 픽셀을 블랙 상태로 구현하기 위해 보조게이트 구동부들(GIP2A ~ GIP2C)을 턴오프(Turn Off)의 개념이 아닌 게이트로우전압(Vgl)을 출력하도록 구동시킬 수도 있다.
<제2실시예>
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정패널의 개략적인 구성도이고, 도 7은 1개의 서브 픽셀을 기준으로 구성한 게이트구동부들의 배치도이며, 도 8은 3개의 서브 픽셀을 기준으로 구성한 게이트구동부들의 배치도이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 액정패널(LCD) 상에는 표시영역(A/A), 제1비표시영역(N/A1) 및 제2비표시영역(N/A2)이 정의된다. 액정패널(LCD) 상에 정의된 표시영역(A/A) 내에는 메인서브 픽셀(MSP)과 보조서브 픽셀(BSP)로 구획된 서브 픽셀(SP)이 형성된다.
액정패널(LCD) 상에 정의된 제1비표시영역(N/A1) 내에는 메인서브 픽셀(MSP)의 제1메인게이트라인(MSCAN1A)에 연결되어 제1게이트신호를 공급하는 제1메인게이트 구동부(GIP1A)가 형성된다. 이와 더불어, 액정패널(LCD) 상에 정의된 제1비표시영역(N/A1) 내에는 보조서브 픽셀(BSP)의 제1보조게이트라인(BSCAN2A)에 연결되어 제2게이트신호를 공급하는 제1보조게이트 구동부(GIP2A)가 형성된다.
액정패널(LCD) 상에 정의된 제2비표시영역(N/A2) 내에는 메인서브 픽셀(MSP)의 제2메인게이트라인(MSCAN1B)에 연결되어 제1게이트신호를 공급하는 제2메인게이트 구동부(GIP1B)가 형성된다. 이와 더불어, 액정패널(LCD) 상에 정의된 제2비표시영역(N/A2) 내에는 보조서브 픽셀(BSP)의 제2보조게이트라인(BSCAN2B)에 연결되어 제2게이트신호를 공급하는 제2보조게이트 구동부(GIP2B)가 형성된다.
제1비표시영역(N/A1) 및 제2비표시영역(N/A2) 내에 각각 구분되어 형성된 제1메인게이트 구동부(GIP1A), 제1보조게이트 구동부(GIP2A), 제2메인게이트 구동부(GIP1B) 및 제2보조게이트 구동부(GIP2B)는 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 서브 픽셀 공정과 함께 형성된다.
제1메인게이트 구동부(GIP1A)와 제1보조게이트 구동부(GIP2A) 그리고 제2메인게이트 구동부(GIP1B)와 제2보조게이트 구동부(GIP2B)는 제1비표시영역(N/A1) 및 제2비표시영역(N/A2)을 각각 차지하도록 구분되어 형성된다. 다만, 제1메인게이트 구동부(GIP1A) 및 제2메인게이트 구동부(GIP1B)는 제1보조게이트 구동부(GIP2A) 및 제2보조게이트 구동부(GIP2B)의 크기보다 크게 형성된다. 이 구조는, 액정패널(LCD)이 2D모드로 구동하면 제1 및 제2메인게이트 구동부(GIP1A, GIP1B)와 제1 및 제2보조게이트 구동부(GIP2A, GIP2B)는 함께 구동한다. 이와 달리, 액정패널(LCD)이 3D모드로 구동하면 제1 및 제2메인게이트 구동부(GIP1A, GIP1B)만 구동하거나 이들 중 하나만 구동한다.
이와 같은 형태로 제1 및 제2메인게이트 구동부(GIP1A, GIP1B)와 제1 및 제2보조게이트 구동부(GIP2A, GIP2B)를 형성하면, 게이트인패널 방식으로 이들을 형성할 때 동일한 크기로 형성할 수 있어 게이트 구동부의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 3D모드로 구동시 메인게이트 구동부만 구동하므로 소비전력을 감소할 수 있다.
도 7은 액정패널(LCD)의 표시영역(A/A)에 1개의 서브 픽셀(SP)이 형성된 것을 일례로 한다. 도 7을 통해 알 수 있듯이, 제1비표시영역(N/A1) 및 제2비표시영역(N/A2) 내에 각각 구분되어 형성된 제1메인게이트 구동부(GIP1A)와 제1보조게이트 구동부(GIP2A) 그리고 제2메인게이트 구동부(GIP1B)와 제2보조게이트 구동부(GIP2B)는 하나의 행에 위치하는 서브 픽셀(SP)을 구동하도록 형성된다. 따라서, 일측에 형성된 제1메인게이트 구동부(GIP1A)와 제1보조게이트 구동부(GIP2A)는 제1메인게이트라인(MSCAN1A)과 제1보조게이트라인(BSCAN2A)을 통해 메인서브 픽셀(MSP)과 보조서브 픽셀(BSP)을 구동한다. 그리고 타측에 형성된 제2메인게이트 구동부(GIP1B)와 제2보조게이트 구동부(GIP2B)는 제2메인게이트라인(MSCAN1B)과 제2보조게이트라인(BSCAN2B)을 통해 메인서브 픽셀(MSP)과 보조서브 픽셀(BSP)을 구동한다.
메인서브 픽셀(MSP)에 연결된 제1 및 제2메인게이트라인(MSCAN1A, MSCAN1B)은 메인서브 픽셀(MSP)의 하부와 보조서브 픽셀(BSP)의 상부 사이의 영역에 배치되고, 보조서브 픽셀(BSP)에 연결된 제1 및 제2보조게이트라인(BSCAN2A, MSCAN2B)은 보조서브 픽셀(BSP)의 하부 영역에 배치된다. 여기서, 제1메인게이트라인(MSCAN1A)과 제2메인게이트라인(MSCAN1B) 및 제1보조게이트라인(BSCAN2A)과 제2보조게이트라인(MSCAN2B)은 표시영역(A/A) 내에서 상호 접속된다. 이와 같이 제1 및 제2메인게이트라인(MSCAN1A, MSCAN1B)과 제1 및 제2보조게이트라인(BSCAN2A, MSCAN2B)을 이격시키면 서브 픽셀(SP)의 개구를 증가시킬 수 있고 장비를 통한 게이트라인 검사(숏트 등)가 용이하다.
도 7의 예의 경우, 액정패널(LCD)이 2D모드로 구동하면 제1 및 제2메인게이트 구동부(GIP1A, GIP1B)와 제1 및 제2보조게이트 구동부(GIP2A, GIP2B)는 함께 구동한다. 이와 달리, 액정패널(LCD)이 3D모드로 구동하면 제1 및 제2메인게이트 구동부(GIP1A, GIP1B)만 구동하거나 이들 중 하나만 구동한다.
도 8은 액정패널(LCD)의 표시영역(A/A)에 3개의 서브 픽셀(SP)이 형성된 것을 일례로 한다. 도 8을 통해 알 수 있듯이, 제1메인게이트 구동부들(GIP1A, GIP1C, GIP1E)과 제2메인게이트 구동부들(GIP1B, GIP1D, GIP1F)은 각 행에 위치하는 제1메인게이트라인을 통해 각 행에 위치하는 메인서브 픽셀을 구동한다. 그리고 제1보조게이트 구동부들(GIP2A, GIP2C, GIP2E)과 제2보조게이트 구동부들(GIP2B, GIP2D, GIP2F)은 각 행에 위치하는 보조게이트라인을 통해 각 행에 위치하는 보조서브 픽셀을 구동한다.
도 8의 예의 경우, 액정패널(LCD)이 2D모드로 구동하면 제1 및 제2메인게이트 구동부들(GIP1A ~ GIP1F)과 제1 및 제2보조게이트 구동부들(GIP2A ~ GIP2F)은 함께 구동한다. 이와 달리, 액정패널(LCD)이 3D모드로 구동하면 제1 및 제2메인게이트 구동부들(GIP1A ~ GIP1F)만 구동하거나 이들 중 하나만 구동한다.
위의 설명에서 보조게이트 구동부들(GIP2A ~ GIP2F)의 경우, 3D모드 구동시 보조서브 픽셀을 블랙 상태로 구현하기 위해 보조게이트 구동부들(GIP2A ~ GIP2F)을 턴오프(Turn Off)의 개념이 아닌 게이트로우전압(Vgl)을 출력하도록 구동시킬 수도 있다.
이상 본 발명은 개구율을 증가시킴과 더불어 게이트라인 검사를 용이하게 하고 게이트인패널 방식으로 형성된 게이트구동부의 신뢰성을 증가시키면서 소비전력을 감소시킬 수 있는 입체영상표시장치를 제공하는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
SBD: 영상 공급부 TCN: 타이밍 제어부
DRV: 구동부 LCD: 액정패널
PRF: 리타더 필름 GLS: 편광안경
A/A: 표시영역 N/A1: 제1비표시영역
N/A2: 제2비표시영역 MSP: 메인서브 픽셀
BSP: 보조서브 픽셀 GIP1: 메인게이트 구동부
GIP2: 보조게이트 구동부

Claims (10)

  1. 2D모드와 3D모드 중 하나로 전환되는 액정패널;
    상기 액정패널의 표시면에 위치하는 패턴 리타더;
    상기 액정패널 상에 정의된 표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀과 보조서브 픽셀로 구획된 서브 픽셀;
    상기 액정패널 상에 정의된 제1비표시영역 내에 형성되며 상기 메인서브 픽셀의 메인게이트라인에 연결되어 제1게이트신호를 공급하는 메인게이트 구동부; 및
    상기 액정패널 상에 정의된 제2비표시영역 내에 형성되며 상기 보조서브 픽셀의 보조게이트라인에 연결되어 제2게이트신호를 공급하는 보조게이트 구동부를 포함하는 입체영상표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인게이트 구동부와 상기 보조게이트 구동부는 상기 제1비표시영역과 상기 제2비표시영역에 동일한 크기로 구분되어 형성되는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액정패널이 상기 2D모드로 구동하면 상기 메인게이트 구동부 및 보조게이트 구동부는 함께 구동하고,
    상기 액정패널이 상기 3D모드로 구동하면 상기 메인게이트 구동부만 구동하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인서브 픽셀에 연결된 메인게이트라인은 상기 메인서브 픽셀의 하부와 상기 보조서브 픽셀의 상부 사이의 영역에 배치되고,
    상기 보조서브 픽셀에 연결된 보조게이트라인은 상기 보조서브 픽셀의 하부 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  5. 2D모드와 3D모드 중 하나로 전환되는 액정패널;
    상기 액정패널의 표시면에 위치하는 패턴 리타더;
    상기 액정패널 상에 정의된 표시영역 내에 형성되며 메인서브 픽셀과 보조서브 픽셀로 구획된 서브 픽셀;
    상기 액정패널 상에 정의된 제1비표시영역 내에 형성되며 상기 메인서브 픽셀의 제1메인게이트라인에 연결되어 제1게이트신호를 공급하는 제1메인게이트 구동부;
    상기 액정패널 상에 정의된 제1비표시영역 내에 형성되며 상기 보조서브 픽셀의 제1보조게이트라인에 연결되어 제2게이트신호를 공급하는 제1보조게이트 구동부;
    상기 액정패널 상에 정의된 제2비표시영역 내에 형성되며 상기 메인서브 픽셀의 제2메인게이트라인에 연결되어 제1게이트신호를 공급하는 제2메인게이트 구동부; 및
    상기 액정패널 상에 정의된 제2비표시영역 내에 형성되며 상기 보조서브 픽셀의 제2보조게이트라인에 연결되어 제2게이트신호를 공급하는 제2보조게이트 구동부를 포함하는 입체영상표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2메인게이트 구동부와 상기 제1 및 제2보조게이트 구동부는 상기 제1비표시영역 및 상기 제2비표시영역 내에 각각 구분되어 형성되되,
    상기 제1 및 제2메인게이트 구동부는 상기 제1 및 제2보조게이트 구동부보다 큰 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 액정패널이 상기 2D모드로 구동하면 상기 제1 및 제2메인게이트 구동부와 상기 제1 및 제2보조게이트 구동부는 함께 구동하고,
    상기 액정패널이 상기 3D모드로 구동하면 상기 제1 및 제2메인게이트 구동부만 구동하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 메인서브 픽셀에 연결된 제1 및 제2메인게이트라인은 상기 메인서브 픽셀의 하부와 상기 보조서브 픽셀의 상부 사이의 영역에 배치되고,
    상기 보조서브 픽셀에 연결된 제1 및 제2보조게이트라인은 상기 보조서브 픽셀의 하부 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 표시영역 내의 동일한 행에 위치하는 상기 제1메인게이트라인과 상기 제2메인게이트라인은 상호 접속되고,
    상기 표시영역 내의 동일한 행에 위치하는 상기 제1보조게이트라인과 상기 제2보조게이트라인은 상호 접속되는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 액정패널이 상기 2D모드로 구동하면 상기 메인서브 픽셀 및 상기 보조서브 픽셀은 영상을 표시하고,
    상기 액정패널이 상기 3D모드로 구동하면 상기 메인서브 픽셀은 영상을 표시하는 반면 상기 보조서브 픽셀은 블랙 상태가 되는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
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