KR20150080354A - 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3D 크로스토크의 발생을 방지하고, 렌티큘러 필름의 밴딩에 자유로운 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 제1 방향으로 형성된 복수의 데이터 라인; 제2 방향으로 형성된 복수의 게이트 라인; 상기 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교체에 의해 정의되는 복수의 서브픽셀; 및 상기 복수의 서브픽셀 상부에 형성된 렌티큘러 필름;을 포함하고, 상기 복수의 서브픽셀은 수평 2 도메인 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법{STEREOPSIS IMAGE DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 렌티큘러 필름(lenticular film)을 적용하여 멀티뷰(multi view)로 3D 영상을 표시하는 무안경 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 두께 및 제조 비용을 줄이고, 3D 크로스토크의 발생을 방지하여 3D 표시 품질을 높일 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법에 관한 것이다.
실감 있는 영상에 대한 사용자들의 요구가 증대되어, 2차원(2D) 영상뿐만 아니라, 3차원(3D) 영상을 표시할 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치가 개발되고 있다.
2차원 영상 디스플레이 장치는 그 해상도와 시야각 등 표시 영상 품질 면에서 큰 발전을 하였으나, 2차원의 영상을 디스플레이 함으로 인해 영상의 깊이 정보는 디스플레이 할 수 없는 제약이 있다.
반면에, 3차원 영상 디스플레이 장치는 2차원 평면이 아닌 영상을 3차원의 입체 영상으로 표시할 수 있으므로, 물체 본래의 3차원 정보를 온전히 사용자에게 전달해 줄 수 있다. 따라서, 기존의 2차원 디스플레이 장치보다 훨씬 현실감 있고 실감 있는 입체 영상의 표현이 가능하다.
3D 영상 디스플레이 장치는 크게 입체용 특수 안경을 이용하는 3D 안경 방식과 입체용 특수 안경을 이용하지 않는 무 안경식으로 구분할 수 있다. 무 안경 방식의 3D 디스플레이 장치는 양안 시차를 이용하여 시청자에게 영상의 입체감을 준다는 측면에서는 특수 안경 방식과 동일하지만, 3D 안경을 착용할 필요가 없다는 점에서 차별화된다.
도 1은 종래 기술에 따른 무안경 입체 영상 디스플레이 장치의 멀티뷰(multi view) 구현 방법을 나타내는 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 무안경 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 무안경 입체 영상 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(20), 상기 디스플레이 패널의 하부와 상부에 배치된 편광 필름(10, 30), 갭 글라스(40, 또는 갭 필름), 베리어층(50), 상기 베리어층(50) 상에 배치된 편광 필름(60) 및 렌티큘러 필름(70)을 포함한다.
종래 기술에 따른 무안경 입체 영상 디스플레이 장치는 R, G, B 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 디스플레이 패널을 통해 화상을 표시하고, 디스플레이 패널(20) 상에 베리어층(50) 및 렌티큘러 필름(70)을 배치하여 멀티뷰(multi view)로 3D 영상의 시청이 가능하도록 한다.
렌티큘러 렌즈의 한 피치(pitch) 내에 N개의 픽셀(pixel)로 영상을 분리하여 표시함으로써, N개의 시점에서 시청자가 3D 영상을 시청하도록 한다. 시청자는 정해진 뷰 위치에 있을 경우 시청자의 좌안과 우안에 서로 다른 영상이 투사되어 양안시차에 의하여 입체감을 느끼게 된다.
이러한, 렌티큘러 방식의 3D 디스플레이 장치는 멀티뷰의 개수만큼 3D 영상의 해상도가 감소하며, 뷰를 증가시키면 3D 크로스토크가 증가하고, 3D 영상의 입체감이 감소하는 문제점이 있다.
3D 입체감을 증가시키고, 3D 크로스토크를 줄이기 위해서 베리어층(50)과 다수의 편광 필름 및 렌티큘러 렌즈(70)를 배치하였지만, 장치가 두꺼워지고 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.
도 3은 종래 기술에 따른 무안경 입체 영상 디스플레이 장치의 픽셀 배치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 종래 기술에 따른 픽셀 배치 구조에서 아이 트렉킹(eye tracking) 기술을 적용 시, 고정된 베리어나 스위치 베리어를 적용할 경우 기본적으로 1뷰(1view) 단위로 컨트롤이 가능하기 때문에 시청자의 위치를 검출(detect)하기가 어렵고 트렉킹 변화가 큰 단점이 있다.
한편, 무빙 베리어(moving barrier)를 적용하는 경우에는 베리어 전극을 미세하게 분할해야 함으로, 수평 전계 빈도수가 증가하고 이로 인해 3D 크로스토크가 증가하는 다른 문제점이 있다.
또한, 렌티큘러 필름(70)의 밴딩에 자유롭지 못하고, 3D 영상의 풍부한 깊이감을 적용할 수 없어 안경 방식의 3D 영상 대비 실감나는 3D 영상을 구현하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 영상의 표시 품질을 높일 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 크로스토크의 발생을 방지할 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 영상의 휘도를 높일 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 영상의 적정 시청거리를 유지해 적용되었던 갭 글라스(gap glass) 또는 갭 필름(gap film)을 삭제하여 제조 비용 및 두께를 줄일 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 렌티큘러 필름의 밴딩에 자유로운 입체 영상 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 제1 방향으로 형성된 복수의 데이터 라인; 제2 방향으로 형성된 복수의 게이트 라인; 상기 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교체에 의해 정의되는 복수의 서브픽셀; 및 상기 복수의 서브픽셀 상부에 형성된 렌티큘러 필름;을 포함하고, 상기 복수의 서브픽셀은 수평 2 도메인 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 2 도메인 중에서 제1 도메인에는 R, G, B 영상 데이터가 입력되어 영상을 표시하고, 제2 도메인에는 블랙 데이터가 입력되어 블랙 화면을 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 상기 2 도메인 중에서 하나의 도메인이 베리어가 되고, 다른 하나의 도메인이 영상을 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 블랙화면을 표시하는 도메인과 영상을 표시하는 도메인을 서로 반대로 변경하여 1/2뷰 간격으로 아이 트렉킹이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 상기 렌티큘러 필름의 렌즈는 2 서브픽셀 형태의 2뷰(2view) 기준으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 상기 렌즈는 2 서브픽셀 기준으로 2중첩 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 상기 렌티큘러 필름에 형성된 복수의 렌즈는 상기 서브픽셀의 수직방향으로 배열된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 상기 렌티큘러 필름에 형성된 복수의 렌즈는 기울어져 배열된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법은 서브픽셀에 형성된 수평 2도메인 중에서 제1 도메인에는 R, G, B 영상 데이터를 입력하여 영상을 표시하고, 제2 도메인에는 블랙 데이터를 입력하여 블랙 화면을 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법은 상기 2 도메인 중에서 하나의 도메인은 베리어로 기능시키고, 다른 하나의 도메인은 영상을 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법은 블랙 화면을 표시하는 도메인과 영상을 표시하는 도메인을 서로 반대로 변경하여 1/2뷰 간격으로 아이 트렉킹이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법은 3D 크로스토크의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명은 렌티큘러 필름의 밴딩에 자유로운 입체 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 3D 영상의 적정 시청거리를 유지해 적용되었던 갭 글라스(gap glass) 또는 갭 필름(gap film)을 삭제하여 제조 비용 및 두께를 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법은 깊이감이 풍부한 고품질의 3D 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법은 3D 영상의 휘도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 3D 영상의 적정 시청거리를 유지해 적용되었던 갭 글라스(gap glass) 또는 갭 필름(gap film)을 삭제하여 제조 비용을 줄일 수 있다.
본 발명은 렌티큘러 필름의 밴딩에 자유로운 입체 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 무안경 입체 영상 디스플레이 장치의 멀티뷰(multi view) 구현 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 무안경 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 무안경 입체 영상 디스플레이 장치의 픽셀 배치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 픽셀 배치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 통해 3D 영상이 인지되는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 2D 모드 구동을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 3D 모드 구동을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 2뷰(2view) 3D 모드 구동 시, 양안 인지 영상(좌안 영상과 우안 영상)과 해상도를 나타내는 도면이다.
도 10은 2뷰 3D 모드에서 아이 트렉킹(eye tracking)을 적용하여 뷰잉 존(viewing zone)를 변화시키는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 4뷰 3D 모드의 구동 방법 및 아이 트렉킹(eye tracking)을 적용하여 뷰잉 존(viewing zone)를 변화시키는 것을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 4뷰(4view) 3D 모드 구동 시, 양안 인지 영상(좌안 영상과 우안 영상)과 해상도를 나타내는 도면이다.
도 13은 4뷰 3D 모드에서 아이 트렉킹(eye tracking)을 적용하여 뷰잉 존(viewing zone)를 변화시키는 것을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 픽셀 구조 및 2D 모드의 구동 방법을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 픽셀 구조 및 3D 모드의 구동 방법을 나타내는 도면이다.
도 16은 2D 모드 및 3D 모드의 구동을 위한 입력 데이터를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 픽셀 구조를 나타내는 도면이다.
도 18은 렌즈가 기울어져 배치되고, 2D 영상을 표시하는 것을 나타내는 도면이다.
도 19는 렌즈가 기울어져 배치되고, 3D 영상을 표시하는 것을 나타내는 도면이다.
도 20 및 도 21은 렌즈가 기울어져 배치되는 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(120), 상기 디스플레이 패널(120)의 하부 및 상부에 배치된 편광 필름(110, 130), 갭 글라스(140, 또는 갭 필름) 및 복수의 렌즈(152)가 형성된 렌티큘러 필름(150)을 포함한다.
여기서, 디스플레이 패널(120)은 액정 패널 또는 유기발광 다이오드 패널이 적용될 수 있다. 시청거리를 제어하기 위한 갭 글라스(140, 또는 갭 필름)는 선택적으로 포함될 수도 있고, 제외될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 종래의 구성에서 베리어층과 1매의 편광 필름이 제외되었다. 따라서 기기의 두께가 얇고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 픽셀 배치를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 패널에 형성된 픽셀의 배치 구조는 하나의 픽셀의 2개의 서브픽셀로 구성되어 2도메인을 가지도록 형성되어 있다.
이웃하는 2도메인의 서브픽셀들이 하나의 데이터 라인을 공유하고, 서로 다른 게이트 라인에 의해 서브픽셀들의 TFT가 턴온(turn on)되도록 형성되어 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 통해 3D 영상이 인지되는 것을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 2도메인의 서브픽셀들이 독립적으로 구동시켜 3D 영상을 표시할 수 있으며, 3D 시청 시 단안 수평 해상도는 1/2이 되고, 양안 해상되는 풀(full)이 된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 2D 모드 구동을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 3D 모드 구동을 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 2D 모드에서는 일반적인 디스플레이와 동일하게 2 도메인이 모두 온(on) 상태가 된다.
반면, 3D 모드에서는 2 도메인 중 하나의 도메인은 오프(off)시키고, 다른 하나의 도메인은 온(on)시킨다.
예로서, 2 도메인 중에서 좌측에 형성된 제1 도메인은 온(on)시키고, 우측에 형성된 제2 도메인은 오프시킨다. 오프된 도메인은 블랙 영상을 표시함으로 베리어가 된다. 2 도메인 중에서 1/2만 블랙 처리 되므로, 시청자는 모든 서브 픽셀을 시청하게 되고, 2D 영상 및 3D 영상의 해상도는 동등하다.
여기서, 디스플레이 패널 위에 형성된 고정된 렌티큘러 필름의 렌즈(152)는 2개의 서브 픽셀 형태의 2뷰(2view) 기준으로 형성되며, 2 서브 픽브픽셀(4 도메인) 기준으로 2중첩 구조로 형성된다.
입력되는 데이터는 수평 라인을 기준으로 홀수 번째 서브 픽셀 마다 좌안 이미지 데이터 또는 우안 이미지 데이터를 입력하고, 짝수 번째 서브 픽셀마다 그 반대의 데이터가 입력될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 2뷰(2view) 3D 모드 구동 시, 양안 인지 영상(좌안 영상과 우안 영상)과 해상도를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 디스플레이 패널에서 표시된 좌안 영상과 우안 영상은 렌티큘러 필름을 거치면서 굴절되어 뷰잉 존(viewing zone)을 형성하고, 시청자는 각각 좌안과 우안에 해상하는 영상을 입력받아 3D 영상인 인지하게 된다. 디스플레이 패널에서 2뷰(2view) 3D 영상을 표시한 경우, 시청자는 풀 해상도를 인지할 수 있다.
일반적인 베리어 형태의 무아경 입체 표시 장치는 25~35% 수준의 개구율을 형성하나, 본 발명에서는 2 도메인 중에서 1 도메인만 블랙 처리되므로 약 50%의 개구율을 형성할 수 있다. 따라서, 종래 기술의 베리어 방식 대비 휘도를 2배 가량 높일 수 있고, FPR 안경을 착용하여 3D 영상을 구현하는 방식과 대비해도 25% 정도 휘도가 향상된다.
도 10은 2뷰 3D 모드에서 아이 트렉킹(eye tracking)을 적용하여 뷰잉 존(viewing zone)를 변화시키는 것을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 아이 트렉킹(eye tracking) 적용 시, 1서브 픽셀에서 블랙 처리되는 도메인과 영상을 표시하는 도메인을 변경해 줌으로써 1/2 뷰 단위로 트렉킹을 컨트롤 할 수 있다. 이에 따라, 종래 기술의 영상 대비 1/2만큼 영상의 변화가 발생함으로 자연스러운 트렉킹이 가능해진다. 즉, 2뷰(2view) 형태의 구조에서 4뷰(4view) 기준의 트렉킹이 가능해져 종래 기술대비 트렉킹 성능이 2배 향상된다.
또한, 2뷰(2view) 기준으로 입체 표시장치가 형성되므로, 3D 영상의 입체감은 FPR이나 셔터글라스(shutter glass) 수준으로 향상된다.
또한, 멀티-뷰(multi-view) 입체 표시 장치에 비해 3D 크로스토크가 현저히 줄어들게 되고, 2 도메인 구조에서 하나의 도메인을 블랙 처리함으로 인해 3D 크로스토크를 감소시킬 수 있다.
도 11은 4뷰 3D 모드의 구동 방법 및 아이 트렉킹(eye tracking)을 적용하여 뷰잉 존(viewing zone)를 변화시키는 것을 나타내는 도면이고, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 4뷰(4view) 3D 모드 구동 시, 양안 인지 영상(좌안 영상과 우안 영상)과 해상도를 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 4뷰(4view)로 2D/3D 영상을 시청할 수 있도록 배열된 픽셀 구조를 도시하고 있다. 렌티큘러 필름이 적용된 무안경 디스플레이 장치로 2D/3D 영상을 시청 시 3D 크로스토크 없이 고 품질을 영상을 표시할 수 있다.
3D 모드에서는 2 도메인 중 하나의 도메인은 오프(off)시키고, 다른 하나의 도메인은 온(on)시킨다. 예로서, 2 도메인 중에서 좌측에 형성된 제1 도메인은 온(on)시키고, 우측에 형성된 제2 도메인은 오프시킨다.
오프된 도메인은 블랙 영상을 표시함으로 베리어가 된다. 2 도메인 중에서 1/2만 블랙 처리 되므로, 시청자는 모든 서브 픽셀을 시청하게 되고, 2D 영상 및 3D 영상의 해상도는 동등하다.
입력되는 데이터는 수평 라인을 기준으로 홀수 번째 서브 픽셀 마다 좌안 이미지 데이터 또는 우안 이미지 데이터를 입력하고, 짝수 번째 서브 픽셀마다 그 반대의 데이터가 입력될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 4뷰(4view) 3D 모드 구동 시, 양안 인지 영상(좌안 영상과 우안 영상)과 해상도를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 디스플레이 패널에서 표시된 좌안 영상과 우안 영상은 렌티큘러 필름을 거치면서 굴절되어 뷰잉 존(viewing zone)을 형성하고, 시청자는 각각 좌안과 우안에 해상하는 영상을 입력받아 3D 영상인 인지하게 된다. 디스플레이 패널에서 2뷰(2view) 3D 영상을 표시한 경우, 시청자는 풀 해상도를 인지할 수 있다.
도 13은 4뷰 3D 모드에서 아이 트렉킹(eye tracking)을 적용하여 뷰잉 존(viewing zone)를 변화시키는 것을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 4뷰(4view) 3D 영상 모드에서, 디스플레이 패널에서 블랙 데이터를 삽입하는 위치를 제1 도메인에서 제2 도메인으로 변경하고, 제2 도메인에서 제1 도메인으로 변경하여 아이 트렉킹을 실행할 수 있다.
종래 기술의 영상 대비 1/2만큼 영상의 변화가 발생함으로 자연스러운 트렉킹이 가능해진다. 즉, 2뷰(2view) 형태의 구조에서 4뷰(4view) 기준의 트렉킹이 가능해져 종래 기술대비 트렉킹 성능이 2배 향상된다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 픽셀 구조 및 2D 모드의 구동 방법을 나타내는 도면이고, 도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 픽셀 구조 및 3D 모드의 구동 방법을 나타내는 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 하나의 서브픽셀이 2 도메인 구조로 형성되어 있고, 2 도메인은 하나의 데이터 라인을 공유한다. 2 도메인은 서로 다른 게이트 라인에 접속되고, 각 도메인에 형성된 TFT는 독립적으로 구동된다.
여기서, 공통된 데이터 라인으로 2 도메인의 데이터를 입력하기 위해서, 데이터 라인의 기본 주파수는 120Hz 프레임 레이트(frame rate)를 기준으로 형성되다. 게이트 라인의 기본 주파수도 120Hz 프레임 레이트(frame rate)를 기준으로 형성되거나, 더블 게이트 방식을 활용하는 경우 60Hz로도 구성될 수 있다.
2D 모드에서는 일반적인 디스플레이 구동 방식과 동일하게 2 도메인이 모두 온(on) 상태가 되어 2 도메인에서 화상이 표시된다. 반면, 3D 모드에서는 2 도메인 중 좌측 또는 우측의 1 도메인에는 블랙 데이터가 공급되어 오프(off)가 되고, 베리어가 된다.
도 16은 2D 모드 및 3D 모드의 구동을 위한 입력 데이터를 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 디스플레이 패널의 좌측 및 우측에 게이트 드라이버가 형성된 더블 게이트 구조를 기준으로 한 시그널 타이밍을 도시하고 있다.
하나의 서브픽셀에 2 도메인이 형성되어 있음으로, 각 2개씩의 게이트 타이밍 신호(gate timing signal)가 필요하고, 2 도메인의 TFT를 개별적으로 온(on) 시키고, 데이터를 입력하기 위해서는 이정한 시간 차가 발생하게 된다.
이에 따라 각 GSP 시그널은 1tclk 만큼 시간차가 발생하여 순차적으로 형성되며, 이를 기준으로 다른 게이트 시그널이 형성된다.
기본적인 시그널 타이밍은 2D 모드와 3D 모드가 동일하지만, 데이터 입력 값은 2D 모드와 3D 모드에서 상이하다. 3D 모드에서 하나의 도메인에 블랙 데이터를 입력하기 위해서 입력 데이터는 2 tclk 마다 블랙 데이터를 입력한다. 그리고, 블랙 데이터가 입력된 후 1 tclk 이후에 R, G, B 영상 데이터가 입력되며, R, G, B 영상 데이터의 입력된 2 tclk 마다 이루어진다.
즉, 영상 데이터와 블랙 데이터가 교번적으로 입력되어, 하나의 도메인에는 영상 데이터가 입력되는 다른 하나의 도메인에는 블랙데이터가 입력되게 된다.
또한, 아이 트렉킹 기술을 적용하여 뷰잉 존(viewing zone)의 위치를 변경하기 위해서는 블랙 데이터가 입력되는 도메인과 영상 데이터가 입력되는 도메인을 반대로 변경하면 된다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 픽셀 구조를 나타내는 도면이다.
도 17을 참조하면, 도 15에 도시된 픽셀 구조를 기준으로, 수평 2 도메인 픽셀 구조에서 데이터 라인과 게이트 라인의 위치를 반대로 형성하였다.
이렇게 픽셀을 구성한 경우에는 하나의 게이트 라인을 2 도메인이 공유하고, 2 도메인이 독립적인 데이터 라인으로부터 영상 데이터를 공급받는다.
이와 같이, 픽셀 구조를 변경하면, 디스플레이 패널 전체의 라인 개수를 감소시켜 기생 캡(cap) 및 픽셀의 개구율을 높일 수 있는 장점이 있다. 그러나, 데이터 라인의 주파수가 증가해야 함으로 소형 모델에 적합하며, 대형 모델에는 적용이 제한적일 수 있다.
도 18은 렌즈가 기울어져 배치되고, 2D 영상을 표시하는 것을 나타내는 도면이고, 도 19는 렌즈가 기울어져 배치되고, 3D 영상을 표시하는 것을 나타내는 도면이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 서브픽셀이 수평 2도메인 구조를 가지도록 형성되어 있다. 2 도메인이 하나의 데이터 라인을 공유하고, 2 도메인이 독립된 게이트 라인에 접속되어 각 도메인의 TFT가 개별적으로 구동된다.
렌티큘러 필름은 기울임 각을 갖고 디스플레이 패널에 부착되며, 좌안 영상과 우안 영상을 시청자의 양안에 입력하기 위한 렌즈(152) 또는 3D 필터가 형성되어 있다.
3D 모드 구동에서 2 도메인 중 한 도메인은 좌안 영상 또는 우안 영상을 표시하고, 다른 한 도메인은 블랙 영상을 표시하여 베리어가 된다.
이를 통해, 해상도 절감 없이 좌안 영상과 우안 영상을 한 라인에 출력할 수 있고, 블랙 영상이 표시되는 부분은 베리어와 편광 필름의 역할을 대신하여 기존의 베리어층, 편광필름을 제외시킬 수 있게 된다.
렌즈(152)는 특정한 기울임 각을 갖고 픽셀 위에 형성되며, 블랙 영상의 표시부를 경계로 좌안 영상의 서브픽셀과 우안 영상의 서브픽셀을 분리하므로 3D 크로스토크를 원천적으로 제거할 수 있다. 또한, 렌티큘러 필름의 벤딩에 의한 불량 요인을 제거할 수 있다.
도 18 및 도 19에 도시된 픽셀 및 렌즈(152)의 구조는 제작 공정 측면에서는 장점이 있지만, R, G, B 서브픽셀이 기울어져 2D 및 3D 텍스트의 가동석에 불리할 수 있다.
도 20 및 도 21은 렌즈가 기울어져 배치되는 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 서브픽셀이 수형 2도메인 구조를 가지도록 픽셀이 배치되어 있다. 하나의 데이터 라인을 2 도메인이 공유하고, 서로 다른 게이트 라인에 의해 2 도메인이 독립적으로 구동된다.
디스플레이 패널의 좌안 영상과 우안 영상을 시청자의 양안에 입력하기 위한 렌즈(152)가 기울일 각을 갖고 배치되어 있다.
여기서, 렌즈(152)는 수직 2라인 또는 그 배수마다 동일한 위치에 반복적으로 형성된 형태를 가진다.
이와 같이, 수직 2라인 또는 그 배수 마다 동일한 위치에서 렌즈(152)가 반복적으로 형성되는 형태의 기울어진 렌티큘러 필름을 구성함으로써, R, G, B 서브픽셀이 기존 디스플레이 패널과 동일하게 수직하게 형성될 수 있다.
따라서, 2D 및 3D 텍스트의 가독성이 떨어지는 문제를 해결한다. 특정 기울임 각을 갖고 형성되며 블랙 영상 표시부를 경계로 좌안 영상의 서브픽셀과 우안 영상의 서브픽셀을 분리함으로 3D 크로스토크가 발생하지 않는 장점이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법은 3D 크로스토크의 발생을 방지하고, 렌티큘러 필름의 밴딩에 자유롭다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 3D 영상의 적정 시청거리를 유지해 적용되었던 갭 글라스(gap glass) 또는 갭 필름(gap film)을 삭제하여 제조 비용 및 두께를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동 방법은 깊이감이 풍부한 고품질의 3D 영상을 표시하고, 3D 영상의 휘도를 높일 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 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 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 제1 방향으로 형성된 복수의 데이터 라인;
    제2 방향으로 형성된 복수의 게이트 라인;
    상기 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교체에 의해 정의되는 복수의 서브픽셀; 및
    상기 복수의 서브픽셀 상부에 형성된 렌티큘러 필름;을 포함하고,
    상기 복수의 서브픽셀은 수평 2 도메인 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 2 도메인 중에서 제1 도메인에는 R, G, B 영상 데이터가 입력되어 영상을 표시하고,
    제2 도메인에는 블랙 데이터가 입력되어 블랙 화면을 표시하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 2 도메인 중에서 하나의 도메인이 베리어가 되고, 다른 하나의 도메인이 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    블랙 화면을 표시하는 도메인과 영상을 표시하는 도메인을 서로 반대로 변경하여 1/2뷰 간격으로 아이 트렉킹이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 렌티큘러 필름의 렌즈는 2 서브픽셀 형태의 2뷰(2view) 기준으로 형성된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 렌즈는 2 서브픽셀 기준으로 2중첩 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 렌티큘러 필름에 형성된 복수의 렌즈는 상기 서브픽셀의 수직방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 렌티큘러 필름에 형성된 복수의 렌즈는 기울어져 배열된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  9. 서브픽셀에 형성된 수평 2도메인 중에서 제1 도메인에는 R, G, B 영상 데이터를 입력하여 영상을 표시하고,
    제2 도메인에는 블랙 데이터를 입력하여 블랙 화면을 표시하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 2 도메인 중에서 하나의 도메인은 베리어로 기능시키고,
    다른 하나의 도메인은 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    블랙 화면을 표시하는 도메인과 영상을 표시하는 도메인을 서로 반대로 변경하여 1/2뷰 간격으로 아이 트렉킹이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방법.
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