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KR20120122049A - 입체영상 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

입체영상 표시장치와 그 구동방법 Download PDF

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KR20120122049A
KR20120122049A KR1020110040013A KR20110040013A KR20120122049A KR 20120122049 A KR20120122049 A KR 20120122049A KR 1020110040013 A KR1020110040013 A KR 1020110040013A KR 20110040013 A KR20110040013 A KR 20110040013A KR 20120122049 A KR20120122049 A KR 20120122049A
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KR
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gate
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pixel
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lines
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Application number
KR1020110040013A
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English (en)
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황광조
손현호
김석
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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Filing date
Publication date
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Priority to US13/455,823 priority patent/US20120274748A1/en
Priority to JP2012101328A priority patent/JP2012234176A/ja
Priority to CN2012101298108A priority patent/CN102760418A/zh
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Abstract

본 발명은 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명의 입체영상 표시장치는 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들이 형성되고, 상기 데이터 라인들 및 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀영역에 형성되는 다수의 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널; 입력된 디지털 비디오 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부; 및 상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 구비하고, 상기 서브 픽셀들 각각은, 제k(k는 1≤k≤n을 만족하는 자연수, n은 상기 표시패널의 게이트 라인 수) 게이트 라인의 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 라인의 데이터 전압을 상기 제1 화소 전극에 공급하는 제1 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 및 3D 모드에서 영상을 표시하는 제1 픽셀; 및 상기 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 전압을 상기 제2 화소 전극에 공급하는 제2 스캔 TFT와, 제k+1 게이트 라인의 제k+1 게이트 펄스에 응답하여 공통 라인의 공통 전압을 상기 제2 화소 전극에 공급하는 제3 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 모드에서 상기 영상을 표시하고, 3D 모드에서 블랙 계조를 표시하는 제2 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

입체영상 표시장치와 그 구동방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 입체영상을 표시한다. 양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식으로 나뉘어질 수 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 표시하고, 편광 안경을 사용하여 입체영상을 구현한다. 또는, 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상을 시분할하여 표시하고, 액정셔터안경을 사용하여 입체영상을 구현한다. 무안경 방식은 일반적으로 패럴렉스 베리어, 렌티큘러 렌즈 등의 광학판을 사용하여 좌우시차 영상의 광축을 분리하여 입체영상을 구현한다.
도 1은 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치를 나타낸 도면이다. 도 1의 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치는 표시패널(3) 상에 배치된 패턴 리타더(Patterned Retarder)(5)의 편광 특성과, 사용자가 착용한 편광 안경(6)의 편광특성을 이용하여 입체영상을 구현한다. 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치는 표시패널(3)에서 이웃하는 라인들에 좌안 이미지(L)와 우안 이미지(R)를 표시하고 패턴 리타더(5)를 통해 편광 안경(6)에 입사되는 편광특성을 스위칭한다. 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치는 좌안 이미지(L)의 편광 특성과 우안 이미지(R)의 편광 특성을 다르게 하여 사용자가 보는 좌안 이미지(L)와 우안 이미지(R)를 공간적으로 분할함으로써, 3D 영상을 구현할 수 있다. 도 1에서 도면부호 '1'은 표시패널(3)에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을, 도면부호 '2' 및 '4'는 선편광을 선택하기 위해 표시패널(3)의 상판과 하판에 각각에 부착되는 편광필름을 나타낸다.
패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치는 상하 시야각 위치에서 발생되는 크로스토크(Crosstalk)로 인해 3D 영상의 시인성이 떨어지는 단점이 있다. 사용자의 좌안에 좌안 이미지의 빛만 통과하고 사용자의 우안에 우안 이미지의 빛만 통과하여야 사용자는 최적의 입체영상을 시청할 수 있다. 하지만, 사용자의 좌안(또는 우안)에 좌안 이미지의 빛과 우안 이미지의 빛이 모두 입사될 때 사용자는 좌안(또는 우안)을 통해 좌안 영상과 우안 영상의 빛을 동시에 보는 3D 크로스토크(Crosstalk)를 느끼게 된다. 사용자가 표시패널(3)을 정면이 아닌 위 또는 아래에서 바라볼 때, 정면 시야각 대비 소정의 각도 이상으로 큰 상하 시야각에서부터 크로스토크가 발생한다. 따라서, 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치에서 크로스토크 없는 3D 영상을 볼 수 있는 상하 시야각은 좁다는 단점이 있었다.
일본 공개특허공보 제2002-185983호는 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치의 상하 시야각을 넓히기 위한 방법으로 도 2와 같이 패턴 리타더(5)에 블랙 스트라이프(Black Stripe, BS)를 형성하는 방법을 제안한 바 있다. 사용자가 입체영상 표시장치로부터 일정 거리(D)만큼 떨어진 위치에서 그 입체영상 표시장치를 관찰할 때, 이론적으로 크로스토크가 발생하지 않는 상하 시야각(α)은 표시패널(3)에 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM)의 사이즈, 패턴 리타더(5)에 형성된 블랙 스트라이프(BS)의 사이즈, 및 표시패널(3)과 패턴 리타더(5) 간의 거리(S)에 의존한다. 상하 시야각(α)은 블랙 매트릭스(BM)의 사이즈와 블랙 스트라이프(BS)의 사이즈가 커질수록 넓어지며, 표시패널(3)과 패턴 리타더(5) 간의 거리가 작을수록 넓어진다.
하지만, 패턴 리타더(5)에 블랙 스트라이프(BS)가 형성된 입체영상 표시장치는 블랙 스트라이프(BS)로 인하여 기존의 2D만을 표시하는 표시장치보다 휘도가 많이 낮아지게 된다. 또한, 패턴 리타더(5)에 블랙 스트라이프(BS)가 형성된 입체영상 표시장치는 표시패널(3)에 패턴 리타더(5)를 부착시 정밀한 정렬이 요구된다. 패턴 리타더(5)가 정확히 정렬되지 않으면, 블랙 스트라이프(BS)가 제역할을 못하기 때문에, 좌안 영상이 우안에 보여지거나 우안 영상이 좌안에 보여지게 된다. 따라서, 좌안 영상과 우안 영상이 겹쳐보이는 크로스토크가 발생할 수 있다.
이러한 일본 공개특허공보 제2002-185983호에 개시된 입체영상 표시장치의 문제점들을 해결하기 위해, 표시패널의 픽셀들 중 일부를 액티브(active) 블랙 스트라이프(BS)로 제어하는 기술이 제안되고 있다. 하지만, 표시패널의 픽셀들 중 일부를 액티브(active) 블랙 스트라이프(BS)로 제어하는 기술은 데이터를 표시하는 픽셀들과 블랙 스트라이프(BS)를 구현하는 픽셀에 따로 신호를 공급해야 하므로, 게이트 구동부의 구동 주파수가 증가하는 문제가 있다. 게이트 구동부의 구동 주파수 증가로 인해, 게이트 구동부의 회로 비용이 상승하게 된다.
본 발명은 게이트 구동부의 구동 주파수를 증가하지 않고 표시패널의 픽셀들 중 일부를 액티브 블랙 스트라이프로 제어할 수 있는 입체영상 표시장치와 그 구동방법을 제공한다.
본 발명의 입체영상 표시장치는 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들이 형성되고, 상기 데이터 라인들 및 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀영역에 형성되는 다수의 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널; 입력된 디지털 비디오 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부; 및 상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 구비하고, 상기 서브 픽셀들 각각은, 제k(k는 1≤k≤n을 만족하는 자연수, n은 상기 표시패널의 게이트 라인 수) 게이트 라인의 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 라인의 데이터 전압을 제1 화소 전극에 공급하는 제1 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 및 3D 모드에서 영상을 표시하는 제1 픽셀; 및 상기 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 전압을 제2 화소 전극에 공급하는 제2 스캔 TFT와, 제k+1 게이트 라인의 제k+1 게이트 펄스에 응답하여 공통 라인의 공통 전압을 상기 제2 화소 전극에 공급하는 제3 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 모드에서 상기 영상을 표시하고, 3D 모드에서 블랙 계조를 표시하는 제2 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 입체영상 표시장치의 구동방법은 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들이 형성되고, 상기 데이터 라인들 및 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀영역에 형성되는 다수의 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널을 구비하는 입체영상 표시장치에 있어서, 입력된 디지털 비디오 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 단계; 상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 단계; 제k(k는 1≤k≤n을 만족하는 자연수, n은 상기 표시패널의 게이트 라인 수) 게이트 라인의 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 라인의 데이터 전압을 제1 화소 전극에 공급하는 제1 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 및 3D 모드에서 영상을 상기 서브 픽셀들 각각의 제1 픽셀에 표시하는 단계; 및 상기 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 전압을 제2 화소 전극에 공급하는 제2 스캔 TFT와, 제k+1 게이트 라인의 제k+1 게이트 펄스에 응답하여 공통 라인의 공통 전압을 상기 제2 화소 전극에 공급하는 제3 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 모드에서 상기 영상을 상기 서브 픽셀들 각각의 제2 픽셀에 표시하고, 3D 모드에서 블랙 계조를 상기 제2 픽셀에 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명은 2D 및 3D 모드에서 영상을 표시하는 제1 픽셀을 제k 게이트 라인으로 제어하고, 2D 모드에서 영상을 표시하고 3D 모드에서 블랙 계조를 표시하는 제2 픽셀을 제k 및 제k+1 게이트 라인으로 제어한다. 또한, 본 발명은 2D 모드에서 역방향으로 게이트 펄스를 공급하며, 3D 모드에서 순방향으로 게이트 펄스를 공급한다. 그 결과, 본 발명은 게이트 구동부의 구동 주파수 증가 없이 2D 모드에서 제1 픽셀 및 제2 픽셀에 영상을 표시하며, 3D 모드에서 제1 픽셀에 영상을 표시하고 제2 픽셀에 블랙 계조를 표시할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 게이트 구동부의 회로 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 패턴 리타더에 블랙 스트라이프가 형성된 입체영상 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 표시패널, 패턴 리타더 및 편광 안경을 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시패널의 픽셀들 중 일부를 상세히 보여주는 회로도이다.
도 6은 3D 모드에서 도 5의 서브 픽셀에 공급되는 게이트 펄스, 데이터 전압, 및 제1 픽셀과 제2 픽셀 각각의 화소 전극과 공통 전극의 전압을 보여주는 파형도이다.
도 7은 3D 모드에서 픽셀의 표시 내용을 보여주는 도면이다.
도 8은 2D 모드에서 도 5의 서브 픽셀에 공급되는 게이트 펄스, 데이터 전압, 및 제1 픽셀과 제2 픽셀 각각의 화소 전극과 공통 전극의 전압을 보여주는 파형도이다.
도 9는 2D 모드에서 픽셀의 표시 내용을 보여주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 4는 표시패널, 패턴 리타더 및 편광 안경을 보여주는 분해 사시도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 편광안경(20), 백라이트 유닛(30), 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 백라이트 구동부(130), 백라이트 제어부(140), 프레임 메모리(150), 타이밍 컨트롤러(160), 및 호스트 시스템(170) 등을 포함한다. 본 발명의 입체영상 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광다이오드 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등의 평판 표시소자로 구현될 수 있다. 본 발명은 아래의 실시예에서 액정표시소자를 중심으로 예시하였지만, 액정표시소자에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다.
표시패널(10)은 타이밍 컨트롤러(160)의 제어 하에 영상을 표시한다. 표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(10)의 하부 유리기판 상에는 데이터 라인들과 게이트 라인들(또는 스캔 라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터 라인들과 게이트 라인들에 의해 정의된 셀영역들에 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 TFT 어레이가 형성된다. 표시패널(10)의 픽셀들 각각은 박막 트랜지스터에 접속되어 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의해 구동된다.
표시패널(10)의 픽셀들 각각은 제1 내지 제p(p는 2 이상의 자연수) 색의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시패널(10)의 픽셀들 각각은 제1 내지 제3 색의 서브 픽셀들을 포함하고, 제1 색의 서브 픽셀은 적색 서브픽셀, 제2 색의 서브 픽셀은 녹색 서브픽셀, 제3 색의 서브 픽셀은 청색 서브픽셀로 구현될 수 있다. 서브픽셀들 각각은 2D 모드 및 3D 모드에서 영상을 표시하는 제1 픽셀과 2D 모드에서 영상을 표시하고, 3D 모드에서 블랙 계조를 표시함으로써 블랙 스트라이프 역할을 하는 제2 픽셀로 분할된다. 디지털 비디오 데이터(RGB)가 8비트로 입력되는 경우, 디지털 비디오 데이터(RGB)는 0 내지 255의 계조(Gray level, G0~G255)로 표현될 수 있다. 여기서, 블랙 계조는 '0' 계조(G0)를 의미한다. 본 발명의 실시예에 따른 표시패널의 픽셀들에 대한 자세한 설명은 도 5를 결부하여 후술한다.
표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터, 공통전극 등을 포함하는 컬러필터 어레이가 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 이하에서, 본 발명은 IPS 모드인 경우를 중심으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 표시패널(10)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.
표시패널(10)은 대표적으로 백라이트 유닛(30)으로부터의 빛을 변조하는 투과형 액정표시패널이 선택될 수 있다. 백라이트 유닛(30)은 백라이트 유닛 구동부(130)로부터 공급되는 구동전류에 따라 점등하는 광원, 도광판(또는 확산판), 다수의 광학시트 등을 포함한다. 백라이트 유닛(30)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛, 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛(30)의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛 구동부(130)는 백라이트 유닛(30)의 광원들을 점등시키기 위한 구동전류를 발생한다. 백라이트 유닛 구동부(130)는 백라이트 제어부(140)의 제어 하에 광원들에 공급되는 구동전류를 온/오프(ON/OFF)한다. 백라이트 제어부(140)는 호스트 시스템(170)으로부터 입력되는 글로벌/로컬 디밍신호(DIM)에 따라 백라이트 휘도와 점등 타이밍을 조정한 백라이트 제어 데이터를 SPI(Serial Pheripheral Interface) 데이터 포맷으로 백라이트 유닛 구동부(130)에 출력한다. 백라이트 제어부(140)는 타이밍 컨트롤러(160)에 포함될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 표시패널(10)의 상부 유리기판에는 상부 편광판(11a)가 부착되고, 하부 유리기판에는 하부 편광판(11b)이 부착된다. 상부 편광판(11a)의 광투과축(r1)과 하부 편광판(11b)의 광투과축(r2)은 직교된다. 또한, 상부 유리기판과 하부 유리기판에는 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에는 액정층의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다.
2D 모드에서, 표시패널(10)의 기수 라인들의 픽셀들과 우수 라인들의 픽셀들은 2D 영상을 표시한다. 3D 모드에서, 표시패널(10)의 기수 라인들의 픽셀들은 좌안 영상(또는 우안 영상)을 표시하고 우수 라인들의 픽셀들은 우안 영상(또는 좌안 영상)을 표시한다. 표시패널(10)의 픽셀들에 표시된 영상의 빛은 상부 편광필름을 통해 표시패널(10) 상에 배치된 패턴 리타더(Patterned Retarder)(40)에 입사된다.
패턴 리타더(40)의 기수 라인들에는 제1 리타더(41)가 형성되고, 우수 라인들에는 제2 리타더(42)가 형성된다. 따라서, 표시패널(10)의 기수 라인들의 픽셀들은 패턴 리타더(40)의 기수 라인들에 형성되는 제1 리타더(41)와 대향되고, 표시패널(10)의 우수 라인들의 픽셀들은 패턴 리타더(40)의 우수 라인들에 형성되는 제2 리타더(42)와 대향된다.
제1 리타더(41)는 표시패널(10)로부터의 빛의 위상값을 +λ/4(λ는 빛의 파장) 만큼 지연시킨다. 제2 리타더(42)는 표시패널(10)로부터의 빛의 위상값을 -λ/4 만큼 지연시킨다. 제1 리타더(41)의 광축(optic axis)(r3)과 제2 리타더(42)의 광축(r4)은 서로 직교된다. 패턴 리타더(40)의 제1 리타더(41)는 제1 원편광(좌원편광)만을 통과시키도록 구현될 수 있다. 제2 리타더(42)는 제2 원편광(우원편광)만을 통과시키도록 구현될 수 있다.
편광 안경(20)의 좌안 편광필터는 패턴 리타더(40)의 제1 리타더(41)와 동일한 광축을 가진다. 편광 안경(20)의 우안 편광필터는 패턴 리타더(40)의 제2 리타더(42)와 동일한 광축을 가진다. 예를 들어, 편광 안경(20)의 좌안 편광필터는 좌원편광 필터로 선택될 수 있고, 편광 안경(20)의 우안 편광필터는 우원편광 필터로 선택될 수 있다. 사용자는 3D 영상을 감상할 때 편광 안경을 쓰고, 2D 영상을 감상할 때 편광 안경을 벗어야 한다.
결국, 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치에서, 표시패널(10)의 기수 라인들의 픽셀들에 표시되는 좌안 영상은 제1 리타더(41)를 통과하여 좌원편광으로 변환되고, 우수 라인들의 픽셀들에 표시되는 우안 영상은 제2 리타더(42)를 통과하여 우원편광으로 변환된다. 좌원편광은 편광 안경(20)의 좌안 편광필터를 통과하여 사용자의 좌안에 도달하게 되고, 우원편광은 편광 안경(20)의 우안 편광필터를 통과하여 사용자의 우안에 도달하게 된다. 따라서, 사용자는 좌안을 통하여 좌안 영상만을 보게 되고, 우안을 통하여 우안 영상만을 보게 된다.
데이터 구동부(120)는 다수의 소스 드라이브 IC들을 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 프레임 메모리(150)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들은 표시패널(10)의 데이터 라인(DL)들에 공급된다.
게이트 구동부(110)는 타이밍 컨트롤러(160)의 제어 하에 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 표시패널(10)의 게이트 라인(GL)들에 순차적으로 공급한다. 또한, 게이트 구동부(110)는 3D 모드에서 게이트 펄스(GP)를 제1 게이트 라인(GL1)부터 제n 게이트 라인(GLn)까지 순방향으로 출력한다. 게이트 구동부(110)는 2D 모드에서 게이트 펄스(GP)를 제n 게이트 라인(GLn)부터 제1 게이트 라인(GL1)까지 역방향으로 출력한다.
게이트 구동부(110)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성될 수 있다. 또는, 게이트 구동부(110)는 GIP(Gate Drive IC in Panel) 방식으로 표시패널(10)의 하부 기판상에 직접 형성될 수도 있다. GIP 방식의 경우, 레벨 쉬프터는 PCB(Printed Circuit Board)상에 실장되고, 쉬프트 레지스터는 표시패널(10)의 하부 기판상에 형성될 수 있다.
프레임 메모리(150)는 타이밍 컨트롤러(160)로부터 디지털 비디오 데이터(RGB)와 모드 신호(MODE)를 입력받는다. 프레임 메모리(150)는 1 프레임 기간 동안의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 저장한다. 프레임 메모리(150)는 모드 신호(MODE)로부터 2D 모드 및 3D 모드를 판단할 수 있다. 프레임 메모리(150)는 3D 모드에서 입력된 순서로 디지털 비디오 데이터(RGB)를 출력한다. 프레임 메모리(150)는 2D 모드에서 입력된 순서와 반대로 디지털 비디오 데이터(RGB)를 출력한다. 프레임 메모리(150)는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(120)로 출력한다.
타이밍 컨트롤러(160)는 호스트 시스템(170)으로부터 출력된 디지털 비디오 데이터(RGB)와 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 구동부 제어신호를 게이트 구동부(110)로 출력하고, 데이터 구동부 제어신호를 데이터 구동부(120)로 출력한다. 게이트 구동부 제어신호는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 및 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동부(110)의 출력 타이밍을 제어한다.
데이터 구동부 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(120)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동부(120)의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동부(120)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동부(120)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 L(L은 자연수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
호스트 시스템(170)은 스케일러(scaler)가 내장된 시스템 온 칩(System on Chip, 이하 "SoC"라 함)을 포함하여 외부 비디오 소스 기기로부터 입력된 영상 데이터들을 표시패널(10)에 표시하기에 적합한 해상도의 데이터 포맷으로 변환할 수 있다. 또한, 호스트 시스템(170)은 3D 포맷터를 포함하여 외부 비디오 소스 기기로부터 입력된 영상 데이터들을 3D 모드에서 3D 포맷으로 변환할 수 있다. 호스트 시스템(170)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 디지털 비디오 데이터(RGB)를 타이밍 컨트롤러(160)에 공급한다. 호스트 시스템(170)은 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)과 2D 모드와 3D 모드를 구분할 수 있는 모드신호(MODE) 등을 타이밍 컨트롤러(160)에 공급한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시패널의 픽셀들 중 일부를 상세히 보여주는 회로도이다. 도 5를 참조하면, 표시패널(10)의 하부기판상에 게이트 라인(GLk, k는 1≤k≤n을 만족하는 자연수)과 데이터 라인(DLj, j는 1≤j≤m을 만족하는 자연수, m은 표시패널의 데이터 라인의 수)의 교차로 형성된 셀 영역에 픽셀(200)들이 형성된다. 또한, 데이터 라인(DLj)과 나란한 방향으로 공통전압 라인(Vcom Line)이 형성된다.
픽셀(200)들 각각은 적색 서브 픽셀(R), 녹색 서브 픽셀(G), 및 청색 서브 픽셀(B)을 포함하는 것을 중심으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 적색 서브 픽셀(R), 녹색 서브 픽셀(G), 및 청색 서브 픽셀(B) 각각은 제1 픽셀(210)과 제2 픽셀(220)을 포함한다. 제1 픽셀(210)은 2D 및 3D 모드에서 영상을 표시한다. 제2 픽셀(220)은 2D 모드에서 영상을 표시하는 반면, 3D 모드에서 블랙 계조를 표시한다. 즉, 제2 픽셀(220)은 3D 모드에서 블랙 스트라이프의 역할을 한다.
제1 픽셀(210)은 제1 스캔 TFT(211)에 접속되어 제1 화소 전극(240)들과 공통 전극(250)들 사이의 전계에 의해 구동된다. 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)들은 제1 스캔 TFT(211)의 드레인 전극에 접속되고, 공통 전극(250)들은 공통전압 라인(Vcom Line)에 접속된다. 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)과 공통 전극(250)은 수평전계가 형성될 수 있도록 서로 나란하게 형성된다.
제1 스캔 TFT(211)는 제k 게이트 라인(GLk)의 제k 게이트 펄스(GPk)에 응답하여 제j 데이터 라인(DLj)의 데이터 전압을 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)에 공급한다. 제1 스캔 TFT(211)의 게이트 전극은 제k 게이트 라인(GLk)에 접속되고, 소스 전극은 제j 데이터 라인(DLj)에 접속되며, 드레인 전극은 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)에 접속된다.
제2 픽셀(220)은 제2 및 제3 스캔 TFT(221, 222)에 접속되어 제2 화소 전극(260)들과 공통 전극(250)들 사이의 전계에 의해 구동된다. 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)들은 제2 스캔 TFT(221)의 드레인 전극과 제3 스캔 TFT(222)의 소스 전극에 접속되고, 공통 전극(250)들은 공통전압 라인(Vcom Line)에 접속된다. 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)과 공통 전극(250)은 수평전계가 형성될 수 있도록 서로 나란하게 형성된다.
제2 스캔 TFT(221)는 제k 게이트 라인(GLk)의 제k 게이트 펄스(GPk)에 응답하여 제j 데이터 라인(DLj)의 데이터 전압을 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)에 공급한다. 제2 스캔 TFT(221)의 게이트 전극은 제k 게이트 라인(GLk)에 접속되고, 소스 전극은 제j 데이터 라인(DLj)에 접속되며, 드레인 전극은 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)에 접속된다. 제3 스캔 TFT(222)는 제k+1 게이트 라인(GLk+1)의 제k+1 게이트 펄스(GPk+1)에 응답하여 공통전압 라인(Vcom Line)의 공통전압을 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)에 공급한다. 제3 스캔 TFT(222)의 게이트 전극은 제k+1 게이트 라인(GLk+1)에 접속되고, 소스 전극은 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)에 접속되며, 드레인 전극은 공통전압 라인(Vcom Line)에 접속된다.
도 5에서, 본 발명의 실시예에 따른 표시패널(10)의 적색, 녹색, 및 청색 서브 픽셀들(R, G, B) 각각은 IPS 모드로 구현되는 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 표시패널(10)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 이하에서, 도 6 내지 도 9를 참조하여 2D 모드 및 3D 모드 각각에서 서브 픽셀들(R, G, B) 각각에 입력되는 신호 및 서브 픽셀들(R, G, B)의 동작에 대하여 살펴본다.
도 6은 3D 모드에서 도 5의 서브 픽셀에 공급되는 게이트 펄스, 데이터 전압, 및 제1 픽셀과 제2 픽셀 각각의 화소 전극과 공통 전극의 전압을 보여주는 파형도이다. 도 7은 3D 모드에서 픽셀의 표시 내용을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 게이트 펄스(GPk)는 3D 모드에서 대략 1 수평기간(1H) 동안 게이트 하이 전압(VGH)으로 발생한다. 1 수평기간(1H)은 표시패널(10)에서 1 라인의 픽셀들에 데이터가 기입되는 1 라인 스캐닝 시간을 의미한다. 게이트 하이 전압(VGH)은 제1 내지 제3 스캔 TFT(211, 221, 222)의 문턱 전압보다 높게 설정되고, 게이트 로우 전압(VGL)은 제1 내지 제3 스캔 TFT(211, 221, 222)의 문턱 전압보다 낮게 설정될 수 있다. 게이트 구동부(110)는 3D 모드에서 게이트 펄스(GP)를 제1 게이트 라인(GL1)부터 제n 게이트 라인(GLn)까지 순방향으로 출력한다. 즉, 게이트 구동부(110)는 도 6과 같이 제k-1 게이트 펄스(GPk-1), 제k 게이트 펄스(GPk), 및 제k+1 게이트 펄스(GPk+1)를 순차적으로 출력한다.
프레임 메모리(150)는 3D 모드에서 입력된 순서로 디지털 비디오 데이터(RGB)를 출력한다. 디지털 비디오 데이터(RGB)는 제1 내지 제n 게이트 펄스(GP1~GPn)와 동기되어 공급될 제1 내지 제n 디지털 비디오 데이터(RGB1~RGBn)를 포함한다. 프레임 메모리(150)는 3D 모드에서 제1 게이트 펄스(GP1)와 동기되어 공급될 제1 디지털 비디오 데이터(RGB1)부터 제n 게이트 펄스와 동기되어 공급될 제n 디지털 비디오 데이터(RGBn)의 순으로 출력한다. 데이터 구동부(120)는 프레임 메모리(150)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 데이터 라인(DL)들에 공급한다. 따라서, 데이터 구동부(120)는 도 6과 같이 제1 게이트 펄스(GP1)와 동기되는 제1 데이터 전압(V1)부터 제n 게이트 펄스(GPn)와 동기되는 제n 데이터 전압(Vn)의 순으로 제j 데이터 라인(DLj)에 순차적으로 출력한다.
제j 데이터 라인(DLj)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)은 제k 게이트 펄스와 동기되어 공급된다. 즉, 제j 데이터 라인(DLj)에는 제k-1 게이트 펄스(GPk-1)와 동기되는 기간 동안 제k-1 데이터 전압(Vk-1)이 공급되고, 제k 게이트 펄스(GPk)와 동기되는 기간 동안 제k 데이터 전압(Vk)이 공급되며, 제k+1 게이트 펄스(GPk+1)와 동기되는 기간 동안 제k+1 데이터 전압(Vk+1)이 공급된다. 도 6에서는, 1 프레임 기간 동안 공통전압(Vcom) 레벨보다 높은 정극성 전압들이 제j 데이터 라인(DLj)에 연속적으로 인가되고, 다음 1 프레임 기간 동안 공통전압(Vcom) 레벨보다 낮은 부극성 전압들이 제j 데이터 라인(DLj)에 연속적으로 인가되는 것을 중심으로 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도트 인버전 방식, 2 수평 인버전 방식, 2 수직 인버전 방식, 라인 인버전 방식, 및 프레임 인버전 방식 등 어떠한 구동 방식으로도 구현될 수 있음에 주의하여야 한다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 제1 스캔 TFT(211)가 제k 게이트 라인(GLk)에 접속되고, 제2 스캔 TFT(221)가 제k 게이트 라인(GLk)에 접속되며, 제3 스캔 TFT(222)가 제k+1 게이트 라인(GLk+1)에 접속된 것을 중심으로 3D 모드에서 제1 픽셀(210)과 제2 픽셀(220)의 동작을 상세히 설명한다.
제k 게이트 펄스(GPk)가 게이트 하이 전압(VGH)으로 발생하는 t1 기간 동안, 제1 스캔 TFT(211)는 제k 게이트 라인(GLk)의 제k 게이트 펄스(GPk)에 응답하여 턴-온되어 제k 데이터 전압(Vk)을 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)에 공급한다. 따라서, 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)의 전압(Vp1)은 공통전압(Vcom) 대비 정극성의 화이트 계조 전압까지 상승한다. 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)과 공통 전극(250) 간에 전압 차가 발생하므로, 제1 픽셀(210)은 도 7과 같이 영상을 표시한다. 제1 픽셀(210)은 제1 화소 전극(240)과 공통 전극(250) 간의 전압 차에 따라 '0' 내지 '255'의 계조(G0 내지 G255)를 표시할 수 있다.
제2 스캔 TFT(211)는 제k 게이트 라인(GLk)의 제k 게이트 펄스(GPk)에 응답하여 턴-온되어 제k 데이터 전압(Vk)을 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)에 공급한다. 따라서, 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)의 전압(Vp2)은 공통전압(Vcom) 대비 정극성의 화이트 계조 전압까지 상승한다. 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)과 공통 전극(250) 간의 전압 차가 발생하므로, 제2 픽셀(220)은 영상을 표시한다.
제k+1 게이트 펄스(GPk+1)가 게이트 하이 전압(VGH)으로 발생하는 t2 기간 동안, 제3 스캔 TFT(222)는 제k+1 게이트 라인(GLk+1)의 제k+1 게이트 펄스(GPk+1)에 응답하여 턴-온되어 공통전압(Vcom)을 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)에 공급한다. 따라서, 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)의 전압(Vp2)은 공통전압(Vcom)까지 하강한다. 제2 픽셀(220)은 제2 화소 전극(260)과 공통 전극(250) 간의 전압 차가 거의 없으므로, 블랙 계조(G0)를 표시한다. 즉, 제2 픽셀(220)은 도 7과 같이 블랙 스트라이프로서 역할을 한다.
t3 기간 동안, 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)은 스토리지 캐패시터에 의해 데이터 전압을 그대로 유지하므로, 제1 픽셀(210)은 대략 1 프레임 기간 동안 영상을 표시한다. 또한, 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)은 스토리지 캐패시터에 의해 데이터 전압을 그대로 유지하므로, 제2 픽셀(220)은 대략 1 프레임 기간 동안 블랙 계조(G0)를 표시한다.
종합해보면, 3D 모드에서 도 7과 같이 R 서브 픽셀(R)의 제1 픽셀(210)은 R 영상(Red)을 표시하고, G 서브 픽셀(G)의 제1 픽셀(210)은 G 영상(Green)을 표시하며, B 서브 픽셀(B)의 제1 픽셀(210)은 B 영상(Blue)를 표시한다. 또한, R 서브 픽셀(R)의 제2 픽셀(220), G 서브 픽셀(G)의 제2 픽셀(220), 및 B 서브 픽셀(B)의 제2 픽셀(220)은 블랙 계조(Black)를 표시한다. 즉, 3D 모드에서 R 서브 픽셀(R)의 제2 픽셀(220), G 서브 픽셀(G)의 제2 픽셀(220), 및 B 서브 픽셀(B)의 제2 픽셀(220)은 블랙 스트라이프로서 역할을 한다.
도 8은 2D 모드에서 도 5의 서브 픽셀에 공급되는 게이트 펄스, 데이터 전압, 및 제1 픽셀과 제2 픽셀 각각의 화소 전극과 공통 전극의 전압을 보여주는 파형도이다. 도 9는 2D 모드에서 픽셀의 표시 내용을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 게이트 펄스(GPk)는 2D 모드에서 대략 1 수평기간(1H) 동안 게이트 하이 전압(VGH)으로 발생한다. 게이트 하이 전압(VGH)은 제1 내지 제3 스캔 TFT(211, 221, 222)의 문턱 전압보다 높게 설정되고, 게이트 로우 전압(VGL)은 제1 내지 제3 스캔 TFT(211, 221, 222)의 문턱 전압보다 낮게 설정될 수 있다. 게이트 구동부(110)는 2D 모드에서 게이트 펄스(GP)를 제n 게이트 라인(GLn)부터 제1 게이트 라인(GL1)까지 역방향으로 출력한다. 즉, 게이트 구동부(110)는 도 8과 같이 제k+1 게이트 펄스(GPk+1), 제k 게이트 펄스(GPk), 및 제k-1 게이트 펄스(GPk-1)를 순차적으로 출력한다.
프레임 메모리(150)는 2D 모드에서 입력된 순서와 반대로 디지털 비디오 데이터(RGB)를 출력한다. 디지털 비디오 데이터(RGB)는 제1 내지 제n 게이트 펄스(GP1~GPn)와 동기되어 공급될 제1 내지 제n 디지털 비디오 데이터(RGB1~RGBn)를 포함한다. 프레임 메모리(150)는 2D 모드에서 제n 게이트 펄스(GPn)와 동기되어 공급될 제n 디지털 비디오 데이터(RGBn)부터 제1 게이트 펄스(GP1)와 동기되어 공급될 제1 디지털 비디오 데이터(RGB1)의 순으로 출력한다. 데이터 구동부(120)는 프레임 메모리(150)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 데이터 라인(DL)들에 공급한다. 따라서, 데이터 구동부(120)는 도 8과 같이 제n 게이트 펄스(GPn)와 동기되는 제n 데이터 전압(Vn)부터 제1 게이트 펄스(GP1)와 동기되는 제1 데이터 전압(Vn)의 순으로 제j 데이터 라인(DLj)에 순차적으로 출력한다.
제j 데이터 라인(DLj)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)은 제k 게이트 펄스와 동기되어 공급된다. 즉, 제j 데이터 라인(DLj)에는 제k-1 게이트 펄스(GPk-1)와 동기되는 기간 동안 제k-1 데이터 전압(Vk-1)이 공급되고, 제k 게이트 펄스(GPk)와 동기되는 기간 동안 제k 데이터 전압(Vk)이 공급되며, 제k+1 게이트 펄스(GPk+1)와 동기되는 기간 동안 제k+1 데이터 전압(Vk+1)이 공급된다. 도 8에서, 제j 데이터 라인(DLj)에는 1 프레임 기간 동안 공통전압(Vcom) 레벨보다 높은 정극성 전압들이 연속하여 인가되고, 다음 1 프레임 기간 동안 공통전압(Vcom) 레벨보다 낮은 부극성 전압들이 연속하여 인가되는 라인 인버전 방식인 것을 중심으로 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 도트 인버전 방식, 2 수평 인버전 방식, 2 수직 인버전 방식, 및 프레임 인버전 방식 등 어떠한 구동 방식으로도 구현될 수 있음에 주의하여야 한다.
도 5 및 도 8을 참조하여, 제1 픽셀(210)에 접속된 제1 스캔 TFT(211)가 제k 게이트 라인(GLk)에 접속되고, 제2 픽셀(220)에 접속된 제2 스캔 TFT(221)가 제k 게이트 라인(GLk)에 접속되며, 제2 픽셀(220)에 접속된 제3 스캔 TFT(222)가 제k+1 게이트 라인(GLk+1)에 접속된 것을 중심으로 2D 모드에서 제1 픽셀(210)과 제2 픽셀(220)의 동작을 상세히 설명한다.
제k+1 게이트 펄스(GPk+1)가 게이트 하이 전압(VGH)으로 발생하는 t1 기간 동안, 제3 스캔 TFT(222)는 제k+1 게이트 라인(GLk+1)의 제k+1 게이트 펄스(GPk+1)에 응답하여 턴-온되어 공통전압(Vcom)을 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)에 공급한다. 따라서, 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)의 전압(Vp2)은 공통전압(Vcom)으로 상승한다. 제2 픽셀(220)은 제2 화소 전극(260)과 공통 전극(250) 간의 전압 차가 거의 없으므로, 블랙 계조(G0)를 표시한다.
제k 게이트 펄스(GPk)가 게이트 하이 전압(VGH)으로 발생하는 t2 기간 동안, 제1 스캔 TFT(211)는 제k 게이트 라인(GLk)의 제k 게이트 펄스(GPk)에 응답하여 턴-온되어 제k 데이터 전압(Vk)을 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)에 공급한다. 따라서, 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)의 전압(Vp1)은 공통전압(Vcom) 대비 정극성의 화이트 계조 전압까지 상승한다. 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)과 공통 전극(250) 간에 전압 차가 발생하므로, 제1 픽셀(210)은 도 9와 같이 영상을 표시한다. 제1 픽셀(210)은 제1 화소 전극(240)과 공통 전극(250) 간의 전압 차에 따라 '0' 내지 '255'의 계조(G0 내지 G255)를 표시할 수 있다.
제2 스캔 TFT(211)는 제k 게이트 라인(GLk)의 제k 게이트 펄스(GPk)에 응답하여 턴-온되어 제k 데이터 전압(Vk)을 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)에 공급한다. 따라서, 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)의 전압(Vp2)은 공통전압(Vcom) 대비 정극성의 화이트 계조 전압까지 상승한다. 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)과 공통 전극(250) 간의 전압 차가 발생하므로, 제2 픽셀(210)은 도 9와 같이 영상을 표시한다. 제2 픽셀(220)은 제2 화소 전극(260)과 공통 전극(250) 간의 전압 차에 따라 '0' 내지 '255'의 계조(G0 내지 G255)를 표시할 수 있다.
t3 기간 동안, 제1 픽셀(210)의 제1 화소 전극(240)은 스토리지 캐패시터에 의해 데이터 전압을 그대로 유지하므로, 제1 픽셀(210)은 대략 1 프레임 기간 동안 영상을 표시한다. 또한, 제2 픽셀(220)의 제2 화소 전극(260)은 스토리지 캐패시터에 의해 데이터 전압을 그대로 유지하므로, 제2 픽셀(220)은 대략 1 프레임 기간 동안 '0' 내지 '255'의 계조(G0 내지 G255)를 표시한다.
종합해보면, 2D 모드에서 도 9와 같이 R 서브 픽셀(R)의 제1 픽셀(210)은 R 영상(Red)을 표시하고, G 서브 픽셀(G)의 제1 픽셀(210)은 G 영상(Green)을 표시하며, B 서브 픽셀(B)의 제1 픽셀(210)은 B 영상(Blue)를 표시한다. 또한, R 서브 픽셀(R)의 제2 픽셀(220)은 R 영상(Red)을 표시하고, G 서브 픽셀(G)의 제2 픽셀(220)은 G 영상(Green)을 표시하며, B 서브 픽셀(B)의 제2 픽셀(220)은 B 영상(Blue)를 표시한다. 즉, 2D 모드에서 R 서브 픽셀(R)의 제1 및 제2 픽셀(210, 220), G 서브 픽셀(G)의 제1 및 제2 픽셀(210, 220), 및 B 서브 픽셀(B)의 제1 및 제2 픽셀(210, 220) 모두 영상을 표시하므로, 종래 블랙 스트라이프를 패턴 리타더(40)에 형성했던 경우에 비하여 2D 영상의 휘도를 높일 수 있는 장점이 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 2D 및 3D 모드에서 영상을 표시하는 제1 픽셀(210)을 제k 게이트 라인(GLk)으로 제어하고, 2D 모드에서 영상을 표시하고 3D 모드에서 블랙 계조 영상을 표시하는 제2 픽셀(220)을 제k 및 제k+1 게이트 라인(GLk, GLk+1)으로 제어한다. 또한, 본 발명은 2D 모드에서 역방향으로 게이트 펄스를 공급하며, 3D 모드에서 순방향으로 게이트 펄스를 공급한다. 그 결과, 본 발명은 게이트 구동부의 구동 주파수 증가 없이 2D 모드에서 제1 픽셀(210) 및 제2 픽셀(220)에 데이터 영상을 표시하며, 3D 모드에서 제1 픽셀(210)에 데이터 영상을 표시하고 제2 픽셀(220)에 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 게이트 구동부의 회로 비용을 절감할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 표시패널 11a: 상부 편광판
11b: 하부 편광판 20: 편광안경
30: 백라이트 유닛 40: 패턴 리타더
41: 제1 리타더 42: 제2 리타더
110: 게이트 구동부 120: 데이터 구동부
130: 백라이트 구동부 140: 백라이트 제어부
150: 프레임 메모리 160: 타이밍 콘트롤러
170: 호스트 시스템 200: 픽셀
210: 제1 픽셀 211: 제1 스캔 TFT
220: 제2 픽셀 221: 제2 스캔 TFT
222: 제3 스캔 TFT 240: 제1 화소 전극
250: 공통 전극 260: 제2 화소 전극

Claims (9)

  1. 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들이 형성되고, 상기 데이터 라인들 및 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀영역에 형성되는 다수의 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널;
    입력된 디지털 비디오 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 구비하고,
    상기 서브 픽셀들 각각은,
    제k(k는 1≤k≤n을 만족하는 자연수, n은 상기 표시패널의 게이트 라인 수) 게이트 라인의 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 라인의 데이터 전압을 제1 화소 전극에 공급하는 제1 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 및 3D 모드에서 영상을 표시하는 제1 픽셀; 및
    상기 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 전압을 제2 화소 전극에 공급하는 제2 스캔 TFT와, 제k+1 게이트 라인의 제k+1 게이트 펄스에 응답하여 공통 라인의 공통 전압을 상기 제2 화소 전극에 공급하는 제3 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 모드에서 상기 영상을 표시하고, 3D 모드에서 블랙 계조를 표시하는 제2 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 구동부는,
    상기 3D 모드에서 상기 게이트 펄스를 제1 게이트 라인부터 제n 게이트 라인까지 순방향으로 출력하고, 상기 2D 모드에서 상기 게이트 펄스를 제n 게이트 라인부터 제1 게이트 라인까지 역방향으로 출력하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    입력된 상기 디지털 비디오 데이터를 저장하고, 상기 3D 모드에서 상기 디지털 비디오 데이터를 입력된 순서로 출력하고, 상기 2D 모드에서 상기 디지털 비디오 데이터를 입력된 순서와 반대로 출력하는 프레임 메모리를 더 포함하는 입체영상 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는,
    상기 3D 모드에서 제1 게이트 펄스에 동기되는 제1 데이터 전압부터 제n 게이트 펄스에 동기되는 제n 데이터 전압의 순으로 상기 데이터 라인들 각각에 순차적으로 출력하고, 상기 2D 모드에서 제n 게이트 펄스에 동기되는 제n 데이터 전압부터 제1 게이트 펄스에 동기되는 제1 데이터 전압의 순으로 상기 데이터 라인들 각각에 순차적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스캔 TFT의 게이트 전극은 상기 제k 게이트 라인에 접속되고, 소스 전극은 제j(j는 1≤j≤m을 만족하는 자연수, m은 상기 표시패널의 데이터 라인의 수) 데이터 라인에 접속되며, 드레인 전극은 상기 제1 픽셀의 제1 화소 전극에 접속되고,
    상기 제2 스캔 TFT의 게이트 전극은 상기 제k 게이트 라인에 접속되고, 소스 전극은 제j 데이터 라인에 접속되며, 드레인 전극은 상기 제2 픽셀의 제2 화소 전극에 접속되고,
    상기 제3 스캔 TFT의 게이트 전극은 상기 제k+1 게이트 라인에 접속되고, 소스 전극은 상기 제2 픽셀의 제2 화소 전극에 접속되며, 드레인 전극은 상기 공통 라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  6. 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들이 형성되고, 상기 데이터 라인들 및 게이트 라인들의 교차에 의해 정의되는 셀영역에 형성되는 다수의 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널을 구비하는 입체영상 표시장치에 있어서,
    입력된 디지털 비디오 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 단계;
    상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 단계;
    제k(k는 1≤k≤n을 만족하는 자연수, n은 상기 표시패널의 게이트 라인 수) 게이트 라인의 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 라인의 데이터 전압을 제1 화소 전극에 공급하는 제1 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 및 3D 모드에서 영상을 상기 서브 픽셀들 각각의 제1 픽셀에 표시하는 단계; 및
    상기 제k 게이트 펄스에 응답하여 상기 데이터 전압을 제2 화소 전극에 공급하는 제2 스캔 TFT와, 제k+1 게이트 라인의 제k+1 게이트 펄스에 응답하여 공통 라인의 공통 전압을 상기 제2 화소 전극에 공급하는 제3 스캔 TFT를 이용함으로써, 2D 모드에서 상기 영상을 상기 서브 픽셀들 각각의 제2 픽셀에 표시하고, 3D 모드에서 블랙 계조를 상기 제2 픽셀에 표시하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 단계는,
    상기 3D 모드에서 상기 게이트 펄스를 제1 게이트 라인부터 제n 게이트 라인까지 순방향으로 출력하고, 상기 2D 모드에서 상기 게이트 펄스를 제n 게이트 라인부터 제1 게이트 라인까지 역방향으로 출력하는 단계인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    입력된 상기 디지털 비디오 데이터를 저장하고, 상기 3D 모드에서 상기 디지털 비디오 데이터를 입력된 순서로 출력하고, 상기 2D 모드에서 상기 디지털 비디오 데이터를 입력된 순서와 반대로 출력하는 단계를 더 포함하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 입력된 디지털 비디오 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 단계는,
    상기 3D 모드에서 제1 게이트 펄스에 동기되는 제1 데이터 전압부터 제n 게이트 펄스에 동기되는 제n 데이터 전압의 순으로 상기 데이터 라인들 각각에 순차적으로 출력하고, 상기 2D 모드에서 제n 게이트 펄스에 동기되는 제n 데이터 전압부터 제1 게이트 펄스에 동기되는 제1 데이터 전압의 순으로 상기 데이터 라인들 각각에 순차적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치의 구동방법.
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