KR20130093369A

KR20130093369A - 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법

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Publication number: KR20130093369A
Application number: KR1020120014924A
Authority: KR
Inventors: 정경호; 김진환; 김경배; 오수희; 육기경; 정용철
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2013-08-22
Also published as: US20130208020A1

Abstract

표시 장치는 표시 패널, 시점 추적부, 표시 패널 구동부 및 광 변환 부재를 포함한다. 표시 패널은 각각 다른 시점에 대응하는 복수의 서브 픽셀들을 포함하는 3차원 픽셀을 포함한다. 시점 추적부는 관찰자의 시점을 검출한다. 표시 패널 구동부는 검출된 시점을 기초로 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성한다. 광 변환 부재는 서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심에 순차적으로 대응하는 광 변환 축을 갖는다. 광 변환 부재는 표시 패널 상에 표시되는 영상을 3차원 영상으로 변환한다.

Description

표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법 {DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DISPLAYING THREE DIMENSIONAL IMAGE USING THE SAME}

본 발명은 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법에 관한 것이다.

일반적으로 표시 장치는 2차원 영상을 표시한다. 최근 게임, 영화 등과 같은 분야에서 3차원 영상에 대한 수요가 증가함에 따라, 상기 표시 장치를 이용하여 3차원 영상을 표시한다.

일반적으로, 사람의 두 눈을 통한 양안시차(binocular parallax)의 원리를 이용하여 입체 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 사람의 두 눈은 일정 정도 떨어져 존재하기 때문에 각각의 눈으로 다른 각도에서 관찰한 영상은 뇌에 입력된다.

상기 양안시차를 이용하는 방식으로는, 안경 방식(stereoscopic)과 무안경 방식(autostereoscopic)이 있다. 상기 안경 방식은 애너그러프(anaglyph) 방식 및 셔터 안경(Shutter Glass) 방식 등이 있다. 상기 무안경 방식은 렌티큘러(lenticular) 방식, 배리어 방식, 액정 렌즈 방식 및 액정 배리어 방식 등이 있다.

상기 무안경 방식의 3차원 영상 표시 장치는 복수의 시점 영상들을 생성한다. 시점이 많아지게 되면 입체 영상 표시 영역이 증가하는 장점이 있는 반면, 표시 영상의 해상도가 감소하는 문제점이 있다.

또한, 시점을 추적하여 서브 픽셀 렌더링을 수행하는 입체 영상 표시 장치에서 시점의 위치와 서브 픽셀 렌더링 영상이 약간만 어긋나더라도, 색의 변화가 인지되는 색 분리 현상이 발생하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 입체 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치를 이용하여 입체 영상을 표시하는 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 시점 추적부, 표시 패널 구동부 및 광 변환 부재를 포함한다. 상기 표시 패널은 각각 다른 시점에 대응하는 복수의 서브 픽셀들을 포함하는 3차원 픽셀을 포함한다. 상기 시점 추적부는 관찰자의 시점을 검출한다. 상기 표시 패널 구동부는 상기 검출된 시점을 기초로 상기 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성한다. 상기 광 변환 부재는 서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심에 순차적으로 대응하는 광 변환 축을 갖는다. 상기 광 변환 부재는 상기 표시 패널 상에 표시되는 영상을 3차원 영상으로 변환한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 제1 3차원 픽셀, 상기 제1 3차원 픽셀과 상기 광 변환 축 방향으로 이웃하는 제2 3차원 픽셀 및 상기 제2 3차원 픽셀과 상기 광 변환 축 방향으로 이웃하는 제3 3차원 픽셀을 포함할 수 있다. 상기 광 변환 축은 제1 3차원 픽셀의 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 중심, 상기 제2 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 중심 및 상기 제3 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 중심을 연결하는 선과 평행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 상기 서브 픽셀은 제1 색을 가질 수 있다. 상기 제2 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 상기 서브 픽셀은 상기 제1 색과 다른 제2 색을 가질 수 있다. 상기 제3 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 상기 서브 픽셀은 상기 제1 색 및 상기 제2 색과 다른 제3 색을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 색은 적색일 수 있다. 상기 제2 색은 녹색일 수 있다. 상기 제3 색은 청색일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 색의 서브 픽셀, 제2 색의 서브 픽셀 및 제3 색의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 짝수 번째 서브 픽셀 행은 상기 홀수 번째 서브 픽셀 행과 서브 픽셀의 제1 방향의 폭만큼 어긋날 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 서브 픽셀의 상기 제1 방향의 폭이 a이고, 상기 서브 픽셀의 제2 방향의 폭이 b일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 2b/a일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 색의 서브 픽셀, 제2 색의 서브 픽셀 및 제3 색의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 상기 짝수 번째 서브 픽셀 행은 홀수 번째 서브 픽셀 행과 서브 픽셀의 제1 방향의 폭의 절반만큼 어긋날 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 서브 픽셀의 상기 제1 방향의 폭이 a이고, 상기 서브 픽셀의 제2 방향의 폭이 b일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 b/a일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 색의 서브 픽셀, 제2 색의 서브 픽셀 및 제3 색의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 서브 픽셀 행들은 서로 동일한 색상 배치를 갖고, 제3 및 제4 서브 픽셀 행들은 서로 동일한 색상 배치를 가지며, 제5 및 제6 서브 픽셀 행들은 서로 동일한 색상 배치를 가질 수 있다. 상기 제3 및 제4 서브 픽셀 행들은 제1 및 제2 서브 픽셀 행들과 서브 픽셀의 제1 방향의 폭만큼 어긋나고, 상기 제5 및 제6 서브 픽셀 행들은 제3 및 제4 서브 픽셀 행들과 서브 픽셀의 상기 제1 방향의 폭만큼 어긋날 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 서브 픽셀의 상기 제1 방향의 폭이 a이고, 상기 서브 픽셀의 제2 방향의 폭이 b일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 2b/3a일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널 구동부는 상기 검출된 시점에 대응하는 서브 픽셀들 및 상기 검출된 시점에 이웃하는 시점들에 대응하는 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 시점의 개수는 6 이상의 자연수일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 변환 부재는 2차원 모드 및 3차원 모드의 전환이 가능한 렌즈 모듈 또는 배리어 모듈일 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 방법은 관찰자의 시점을 검출하는 단계, 상기 검출된 시점을 기초로 3차원 픽셀 내에서 각각 다른 시점에 대응하는 복수의 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성하는 단계 및 서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심에 순차적으로 대응하는 광 변환 축을 갖는 광 변환 부재를 이용하여 표시 패널 상에 표시되는 영상을 3차원 영상으로 변환하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 계조 데이터를 생성하는 단계는 상기 검출된 시점에 대응하는 서브 픽셀들 및 상기 검출된 시점에 이웃하는 시점들에 대응하는 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 변환 부재는 2차원 모드 및 3차원 모드의 전환이 가능한 렌즈 또는 배리어일 수 있다.

이와 같은 표시 장치 및 이를 이용한 입체 영상 표시 방법에 따르면, 표시 패널은 서브 픽셀 단위로 렌더링되므로 입체 영상의 해상도를 증가시킬 수 있다. 또한, 광 변환 부재의 광 변환 축은 서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들에 순차적으로 대응하므로 색 분리 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 입체 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 동일한 데이터 전압이 인가될 때 시점에 따른 도 2의 서브 픽셀을 통과하는 광의 강도를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1의 표시 패널 구동부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7은 동일한 데이터 전압이 인가될 때 시점에 따른 도 6의 서브 픽셀을 통과하는 광의 강도를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 광 변환 부재(200), 표시 패널 구동부(300) 및 시점 추적부(400)를 포함한다.

상기 표시 패널(100)은 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)은 제1 기판, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판 및 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 배치되는 액정층을 포함할 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들 및 상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들 각각에 연결되는 복수의 서브 픽셀들을 포함한다.

각 서브 픽셀들은 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된 액정 캐패시터를 포함한다. 상기 각 서브 픽셀들은 스토리지 캐패시터를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 기판 상에 상기 게이트 라인들, 상기 데이터 라인들, 픽셀 전극들, 스토리지 전극들이 배치되고, 상기 제2 기판 상에 공통 전극이 배치될 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라 서로 다른 영상을 표시할 수 있다.

상기 표시 패널(100)의 픽셀 구조에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

상기 광 변환 부재(200)는 상기 표시 패널(100) 상에 배치된다. 상기 광 변환 부재(200)는 상기 표시 패널(100)의 영상을 3차원 영상으로 변환한다. 예를 들어, 상기 광 변환 부재(200)는 상기 표시 패널(100)의 서브 픽셀에 표시된 영상을 각각의 시점으로 전달할 수 있다.

상기 광 변환 부재(200)는 광 변환 축을 갖는다. 상기 광 변환 축은 상기 표시 패널(100)의 데이터 라인을 기준으로 기울어진 각도를 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 광 변환 부재(200)는 복수의 렌티큘러 렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 렌티큘러 렌즈들을 상기 표시 패널(100)의 서브 픽셀에 표시된 영상을 각 시점으로 굴절시킬 수 있다. 상기 렌티큘러 렌즈들은 제1 방향을 따라 배치되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장될 수 있다. 이와는 달리, 상기 렌티큘러 렌즈들은 상기 제2 방향으로부터 일정 각도로 기울어져 연장될 수 있다. 이 때, 상기 광 변환 축은 상기 렌티큘러 렌즈의 연장 방향인 렌티큘러 렌즈 축일 수 있다.

예를 들어, 상기 광 변환 부재(200)는 복수의 배리어들을 포함할 수 있다. 상기 배리어들은 상기 표시 패널(100)의 서브 픽셀에 표시된 영상을 선택적으로 차단하여 각 시점으로 전달할 수 있다. 상기 배리어들은 제1 방향을 따라 배치되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장될 수 있다. 이와는 달리, 상기 배리어들은 상기 제2 방향으로부터 일정 각도로 기울어져 연장될 수 있다. 이 때, 상기 광 변환 축은 상기 배리어의 연장 방향인 배리어 축일 수 있다.

예를 들어, 상기 광 변환 부재(200)는 2차원 모드 및 3차원 모드의 전환이 가능한 렌즈 모듈일 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환 부재(200)는 액정 렌즈 모듈일 수 있다. 상기 렌즈 모듈은 구동 신호에 따라 턴 온 및 턴 오프된다. 예를 들어, 상기 렌즈 모듈은 2차원 모드에서 턴 오프되어, 상기 표시 장치는 2차원 영상을 표시한다. 상기 렌즈 모듈은 3차원 모드에서 턴 온되어, 상기 표시 장치는 3차원 영상을 표시한다.

상기 렌즈 모듈은 제1 렌즈 기판, 상기 제1 렌즈 기판과 마주보는 제2 렌즈 기판 및 상기 제1 및 제2 렌즈 기판들 사이에 배치되는 액정층을 포함할 수 있다.

3차원 모드에서 상기 렌즈 모듈은 상기 렌티큘러 렌즈들과 같이 동작하는 복수의 단위 렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 단위 렌즈들은 상기 표시 패널(100)의 서브 픽셀에 표시된 영상을 각 시점으로 굴절시킬 수 있다. 이 때, 상기 광 변환 축은 상기 단위 렌즈의 연장 방향인 단위 렌즈 축일 수 있다.

예를 들어, 상기 단위 렌즈들은 복수의 분할된 렌즈 영역들을 포함하는 프레넬 렌즈일 수 있다. 상기 각 렌즈 영역들은 복수의 렌즈 전극들을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 광 변환 부재(200)는 2차원 모드 및 3차원 모드의 전환이 가능한 배리어 모듈일 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환 부재(200)는 액정 배리어 모듈일 수 있다. 상기 배리어 모듈은 구동 신호에 따라 턴 온 및 턴 오프된다. 예를 들어, 상기 배리어 모듈은 2차원 모드에서 턴 오프되어, 상기 표시 장치는 2차원 영상을 표시한다. 상기 배리어 모듈은 3차원 모드에서 턴 온되어, 상기 표시 장치는 3차원 영상을 표시한다.

상기 배리어 모듈은 제1 배리어 기판, 상기 제1 배리어 기판과 마주보는 제2 배리어 기판 및 상기 제1 및 제2 배리어 기판들 사이에 배치되는 액정층을 포함할 수 있다.

3차원 모드에서 상기 배리어 모듈은 상기 배리어들과 같이 동작하는 복수의 단위 배리어들을 포함할 수 있다. 상기 단위 배리어들은 상기 표시 패널(100)의 서브 픽셀에 표시된 영상을 선택적으로 차단하여 각 시점으로 전달할 수 있다. 이 때, 상기 광 변환 축은 상기 단위 배리어의 연장 방향인 단위 배리어 축일 수 있다.

이와는 달리, 상기 광 변환 부재(200)는 광의 경로를 변경하는 복수의 프리즘을 포함할 수 있다. 이와는 달리, 상기 광 변환 부재(200)는 광의 경로를 변경하는 홀로그래픽 소자를 포함할 수 있다.

상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 표시 패널(100)과 연결되어 상기 표시 패널(100)을 구동한다.

상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 시점 추적부(400)로부터 시점을 입력 받는다. 상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 시점을 기초로 상기 표시 패널(100)의 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성한다. 상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 표시 패널(100)의 상기 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 신호를 생성하여 상기 게이트 라인들에 출력한다. 상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 서브 픽셀들의 계조 데이터를 기초로 상기 표시 패널(100)의 상기 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 전압을 생성하여 상기 데이터 라인들에 출력한다.

상기 표시 패널 구동부(300)의 구성에 대해서는 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

상기 시점 추적부(400)는 관찰자의 좌안 및 우안의 위치를 센싱한다. 상기 시점 추적부(400)는 상기 좌안 및 우안의 위치를 기초로 시점을 검출한다. 상기 시점 추적부(400)는 상기 시점을 상기 표시 패널 구동부(300)에 출력한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 시점 추적부(400)는 상기 시점을 검출하기 위해 관찰자의 시선의 방향을 더 센싱할 수 있다.

예를 들어, 상기 시점 추적부(400)는 카메라를 포함할 수 있다. 상기 시점 추적부(400)는 상기 표시 패널(100)의 수납 용기의 베젤에 배치될 수 있다.

도 2는 도 1의 표시 패널(100)의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 상기 표시 패널(100)은 복수의 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 복수의 서브 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치된다.

예를 들어, 각각의 서브 픽셀은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 각각의 서브 픽셀은 제1 방향(D1)의 단변을 갖고, 제2 방향(D2)의 장변을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 제1 색을 갖는 제1 컬러 서브 픽셀, 상기 제1 색과 다른 제2 색을 갖는 제2 컬러 서브 픽셀 및 상기 제1 및 제2 색과 다른 제3 색을 갖는 제3 컬러 서브 픽셀을 포함한다.

도 2에서, 상기 제1 컬러 서브 픽셀은 일정한 간격의 사선으로 채워진 직사각형으로 표현하고, 상기 제2 컬러 서브 픽셀은 가로선으로 채워진 직사각형으로 표현하며, 상기 제3 컬러 서브 픽셀은 세로 선으로 채워진 직사각형으로 표현한다.

예를 들어, 상기 제1 색은 적색일 수 있다. 상기 제2 색은 녹색일 수 있다. 상기 제3 색은 청색일 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 복수의 3차원 픽셀들(3DP1, 3DP2, 3DP3)을 포함한다. 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내의 서브 픽셀들은 각각 다른 시점에 대응한다.

상기 표시 장치의 시점 수는 6 이상의 자연수일 수 있다. 본 실시예에서는 상기 표시 장치는 3차원 영상을 표시하기 위해 12 시점을 갖는다. 따라서, 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3)은 각각 다른 시점에 대응하는 12개의 서브 픽셀들을 포함한다.

상기 시점들(1 내지 12)의 방향은 상기 광 변환 부재(200)의 광 변환 축의 방향과 일치한다. 상기 시점들(1 내지 12)은 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내의 서브 픽셀들의 중심을 지난다. 상기 시점들(1 내지 12)은 일정한 간격을 가질 수 있다. 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내에서 서브 픽셀은 이웃한 시점에 대응하는 서브 픽셀과 서로 다른 색을 갖는다.

예를 들어, 제1 3차원 픽셀(3DP1)은 평행 사변형 내에 배치되는 12개의 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내에서, 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제1 시점에 이웃한 제2 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제2 시점에 이웃한 제3 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제3 시점에 이웃한 제4 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제4 시점에 이웃한 제5 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제5 시점에 이웃한 제6 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제6 시점에 이웃한 제7 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제7 시점에 이웃한 제8 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제8 시점에 이웃한 제9 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제9 시점에 이웃한 제10 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제10 시점에 이웃한 제11 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제11 시점에 이웃한 제12 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이다.

제2 3차원 픽셀(3DP2)은 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1)과 상기 광 변환 축의 방향으로 이웃하게 배치된다. 상기 제2 3차원 픽셀(3DP2)은 평행 사변형 내에 배치되는 12개의 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 제2 3차원 픽셀(3DP2) 내에서, 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제1 시점에 이웃한 제2 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제2 시점에 이웃한 제3 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제3 시점에 이웃한 제4 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제4 시점에 이웃한 제5 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제5 시점에 이웃한 제6 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제6 시점에 이웃한 제7 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제7 시점에 이웃한 제8 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제8 시점에 이웃한 제9 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제9 시점에 이웃한 제10 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제10 시점에 이웃한 제11 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제11 시점에 이웃한 제12 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이다.

제3 3차원 픽셀(3DP3)은 상기 제2 3차원 픽셀(3DP2)과 상기 광 변환 축의 방향으로 이웃하게 배치된다. 상기 제3 3차원 픽셀(3DP3)은 평행 사변형 내에 배치되는 12개의 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 제3 3차원 픽셀(3DP3) 내에서, 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제1 시점에 이웃한 제2 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제2 시점에 이웃한 제3 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제3 시점에 이웃한 제4 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제4 시점에 이웃한 제5 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제5 시점에 이웃한 제6 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제6 시점에 이웃한 제7 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제7 시점에 이웃한 제8 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제8 시점에 이웃한 제9 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제9 시점에 이웃한 제10 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제10 시점에 이웃한 제11 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제11 시점에 이웃한 제12 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이다.

상기 광 변환 부재(200)의 상기 광 변환 축은 서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심에 순차적으로 대응한다. 예를 들어, 상기 제1 시점은 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내의 제1 컬러 서브 픽셀의 중심, 상기 제2 3차원 픽셀(3DP2) 내의 제2 컬러 서브 픽셀의 중심 및 상기 제3 3차원 픽셀(3DP3) 내의 제3 컬러 서브 픽셀의 중심을 지난다. 예를 들어, 상기 제2 시점은 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내의 제3 컬러 서브 픽셀의 중심, 상기 제2 3차원 픽셀(3DP2) 내의 제1 컬러 서브 픽셀의 중심 및 상기 제3 3차원 픽셀(3DP3) 내의 제2 컬러 서브 픽셀의 중심을 지난다.

상기 표시 패널(100)의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 컬러 서브 픽셀, 제2 컬러 서브 픽셀 및 제3 컬러 서브 픽셀을 포함한다. 상기 표시 패널(100)의 짝수 번째 서브 픽셀 행은 상기 표시 패널(100)의 상기 홀수 번째 서브 픽셀 행과 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭(a)만큼 어긋난다.

본 실시예에서, 상기 짝수 번째 서브 픽셀 행은 상기 홀수 번째 서브 픽셀 행으로부터 좌측으로 상기 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭(a)만큼 어긋난다.

상기 제1 서브 픽셀 행은 제1 컬러 서브 픽셀, 제2 컬러 서브 픽셀, 제3 컬러 서브 픽셀 순으로 반복되는 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 제2 서브 픽셀 행은 제2 컬러 서브 픽셀, 제3 컬러 서브 픽셀, 제1 컬러 서브 픽셀 순으로 반복되는 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 제3 서브 픽셀 행은 상기 제1 서브 픽셀 행과 마찬가지로 제1 컬러 서브 픽셀, 제2 컬러 서브 픽셀, 제3 컬러 서브 픽셀 순으로 반복되는 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 제4 서브 픽셀 행은 상기 제2 서브 픽셀 행과 마찬가지로 제2 컬러 서브 픽셀, 제3 컬러 서브 픽셀, 제1 컬러 서브 픽셀 순으로 반복되는 서브 픽셀들을 포함한다.

상기 제1 컬러 서브 픽셀은 상기 제2 방향(D2)을 따라 지그재그 형태로 배치된다. 상기 제2 컬러 서브 픽셀은 상기 제2 방향(D2)을 따라 지그재그 형태로 배치된다. 상기 제3 컬러 서브 픽셀은 상기 제2 방향(D2)을 따라 지그재그 형태로 배치된다.

각 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭은 a이고 상기 제2 방향(D2)의 폭은 b이다. 예를 들어, a:b는 약 1:3일 수 있다.

본 실시예에서, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 2b/a일 수 있다. 상기 광 변환 축의 기울기는 -2b/a일 수 있다. a:b가 1:3일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 6이고, 상기 광 변환 축의 기울기는 -6일 수 있다.

본 실시예에서, 12개의 서브 픽셀들을 포함하는 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3)의 상기 제1 방향(D1)의 폭 및 상기 제2 방향(D2)의 폭은 실질적으로 동일할 수 있다.

도 2에서는 6행 9열의 서브 픽셀들을 도시하였으나, 이는 상기 표시 패널(100)의 일부를 나타낸다. 예를 들어, 6행 9열의 서브 픽셀들은 상기 표시 패널(100) 내에서 상기 제1 및 제2 방향(D1, D2)을 따라 반복될 수 있다.

도 3은 동일한 데이터 전압이 인가될 때 시점에 따른 도 2의 서브 픽셀을 통과하는 광의 강도를 나타내는 그래프이다.

도 3에서, 상기 제1 색을 갖는 광의 강도는 점선으로, 상기 제2 색을 갖는 광의 강도는 실선으로, 상기 제3 색을 갖는 광의 강도는 1점 쇄선으로 표현한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내에서 상기 제1 시점은 상기 제1 컬러 서브 픽셀의 중심을 지나므로, 상기 제1 시점에서 상기 제1 색을 갖는 광의 강도가 가장 강하다. 또한, 상기 제1 시점에 바로 이웃한 상기 제2 시점에 대응하는 상기 제3 컬러 서브 픽셀의 영향으로, 상기 제3 색을 갖는 광이 상기 제1 시점에서 시인된다. 상기 제1 시점에서 다소 떨어진 상기 제3 시점에 대응하는 상기 제2 컬러 서브 픽셀의 영향은 거의 받지 않는다. 반면 도시하지는 않았으나, 이웃한 다른 3차원 픽셀의 제12 시점에 대응하는 제2 컬러 서브 픽셀의 영향으로 상기 제2 색을 갖는 광이 상기 제1 시점에서 시인될 수 있다.

상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내에서 상기 제2 시점은 상기 제3 컬러 서브 픽셀의 중심을 지나므로, 상기 제2 시점에서 상기 제3 색을 갖는 광의 강도가 가장 강하다. 또한, 상기 제2 시점에 바로 이웃한 상기 제1 시점에 대응하는 상기 제1 컬러 서브 픽셀의 영향으로, 상기 제1 색을 갖는 광이 상기 제2 시점에서 시인된다. 또한, 상기 제2 시점에 바로 이웃한 상기 제3 시점에 대응하는 상기 제2 컬러 서브 픽셀의 영향으로, 상기 제2 색을 갖는 광이 상기 제2 시점에서 시인된다. 상기 제2 시점에서 다소 떨어진 상기 제4 시점에 대응하는 상기 제1 컬러 서브 픽셀의 영향은 거의 받지 않는다.

상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내에서 상기 제3 시점은 상기 제2 컬러 서브 픽셀의 중심을 지나므로, 상기 제3 시점에서 상기 제2 색을 갖는 광의 강도가 가장 강하다. 또한, 상기 제3 시점에 바로 이웃한 상기 제2 시점에 대응하는 상기 제1 컬러 서브 픽셀의 영향으로, 상기 제3 색을 갖는 광이 상기 제3 시점에서 시인된다. 또한, 상기 제3 시점에 바로 이웃한 상기 제4 시점에 대응하는 상기 제1 컬러 서브 픽셀의 영향으로, 상기 제1 색을 갖는 광이 상기 제3 시점에서 시인된다. 상기 제3 시점에서 다소 떨어진 상기 제1 시점에 대응하는 상기 제1 컬러 서브 픽셀 및 상기 제5 시점에 대응하는 제3 컬러 서브 픽셀의 영향은 거의 받지 않는다.

상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 시점 추적부(400)에서 검출된 시점에 대응하는 서브 픽셀들 및 상기 검출된 시점에 이웃한 시점들에 대응하는 서브 픽셀들의 계조 데이터를 적절히 조절하여 상기 검출된 시점에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.

예를 들어, 관찰자의 좌안이 제4 시점을 갖는 경우, 상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 제4 시점에 대응하는 상기 제1 컬러 서브 픽셀의 계조 데이터, 상기 제4 시점에 이웃하는 상기 제3 시점에 대응하는 상기 제2 컬러 서브 픽셀의 계조 데이터 및 상기 제4 시점에 이웃하는 상기 제5 시점에 대하는 상기 제3 컬러 서브 픽셀의 계조 데이터를 조절하여, 상기 제4 시점의 영상을 표시할 수 있다.

이와는 달리, 관찰자의 좌안이 제4 시점을 갖는 경우, 상기 표시 패널 구동부(300)는 상기 제4 시점에 대응하는 상기 제1 컬러 서브 픽셀의 계조 데이터, 상기 제4 시점에 이웃하는 상기 제2, 제3, 제5, 제6 시점에 대응하는 서브 픽셀들의 계조 데이터를 조절하여, 상기 제4 시점의 영상을 표시할 수 있다.

상기 제2 3차원 픽셀(3DP2) 내에서 상기 제1 시점은 상기 제2 컬러 서브 픽셀의 중심을 지나므로, 상기 제1 시점에서 상기 제2 색을 갖는 광의 강도가 가장 강하다.

상기 제3 3차원 픽셀(3DP3) 내에서 상기 제1 시점은 상기 제3 컬러 서브 픽셀의 중심을 지나므로, 상기 제1 시점에서 상기 제3 색을 갖는 광의 강도가 가장 강하다.

이와 같이, 상기 제1 시점은 서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심을 순차적으로 통과한다. 따라서, 시점 추적의 미세한 오차 및 서브 픽셀 렌더링의 오차 등에 의해 상기 시점 영상이 정확하지 않은 경우라도 색 분리 현상이 일어나지 않는다. 예를 들어, 상기 오차에 의해 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1)에서 상기 제1 색이 우세하게 보이는 경우, 상기 제2 3차원 픽셀(3DP2)에서는 상기 제2 색이 우세하게 보이고, 상기 제3 3차원 픽셀(3DP3)에서는 상기 제3 색이 우세하게 보인다. 따라서, 전체적으로 볼 때 관찰자는 색 분리 오류를 감지하지 못한다.

도 4는 도 1의 표시 패널 구동부(300)를 나타내는 블록도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 표시 패널 구동부(300)는 타이밍 컨트롤러(320), 게이트 구동부(340) 및 데이터 구동부(360)를 포함한다.

상기 타이밍 컨트롤러(320)는 서브 픽셀 렌더링부(322) 및 신호 생성부(324)를 포함한다.

상기 서브 픽셀 렌더링부(322)는 외부의 장치로부터 입력 영상 데이터(RGB)를 수신하고, 상기 시점 추적부(400)로부터 상기 시점(VP)을 수신한다. 상기 입력 영상 데이터는 적색 영상 데이터(R), 녹색 영상 데이터(G) 및 청색 영상 데이터(B)를 포함할 수 있다. 상기 시점(VP)은 관찰자의 좌안에 대응하는 좌안 시점 및 상기 관찰자의 우안에 대응하는 우안 시점을 포함할 수 있다.

상기 서브 픽셀 렌더링부(322)는 상기 입력 영상 데이터(RGB) 및 상기 시점(VP)을 기초로 서브 픽셀의 계조 데이터를 생성한다. 상기 서브 픽셀 렌더링부(322)는 상기 시점 추적부(400)에서 검출된 시점(VP)에 대응하는 서브 픽셀들 및 상기 검출된 시점(VP)에 이웃한 시점들에 대응하는 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성한다.

상기 신호 생성부(324)는 외부의 장치로부터 상기 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 포함할 수 있다.

상기 신호 생성부(324)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 기초로 상기 게이트 구동부(340)의 동작을 제어하기 위한 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(340)에 출력한다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.

상기 신호 생성부(324)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 기초로 상기 데이터 구동부(360)의 동작을 제어하기 위한 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(360)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(320)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 보정하기 위한 영상 보정부를 더 포함할 수 있다. 상기 영상 보정부는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 보정하기 위해 색 특성 보상(Adaptive Color Correction, ACC) 및 능동 캐패시턴스 보상(Dynamic Capacitance Compensation, DCC) 등을 수행할 수 있다.

상기 게이트 구동부(340)는 상기 신호 생성부(324)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 표시 패널(100)의 상기 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 신호들(GS)을 생성한다. 상기 게이트 구동부(340)는 상기 게이트 신호들(GS)을 상기 게이트 라인들에 순차적으로 출력한다.

상기 게이트 구동부(340)는 상기 표시 패널(100)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 게이트 구동부(340)는 상기 표시 패널(100)에 집적(integrated)될 수도 있다.

상기 데이터 구동부(360)는 상기 신호 생성부(324)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 계조 데이터(DATA)를 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(360)는 상기 신호 생성부(324)로부터 입력 받은 상기 제2 제어 신호(CONT2)에 응답하여 상기 계조 데이터(DATA)를 감마 기준 전압을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압(DV)으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(360)는 상기 데이터 전압(DV)을 상기 데이터 라인들에 순차적으로 출력한다.

상기 데이터 구동부(360)는 상기 표시 패널(100)에 직접 실장되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 데이터 구동부(360)는 상기 표시 패널(100)에 집적될 수도 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 서브 픽셀 렌더링부(322)는 관찰자의 시점에 대응하는 시점 영상을 생성하기 위해 서브 픽셀 단위의 렌더링을 수행하므로 3차원 영상의 해상도를 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 광 변환 부재(200)의 상기 광 변환 축은 서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심을 지나므로, 색 분리 현상을 방지할 수 있다. 결과적으로, 입체 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100A)의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.

본 실시예에 따른 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법은 표시 패널(100A)의 픽셀 구조 및 광 변환 부재(200)의 광 변환 축을 제외하고는, 도 1 내지 도 4의 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 상기 표시 패널(100A)은 복수의 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 복수의 서브 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치된다.

상기 표시 패널(100A)은 복수의 3차원 픽셀들(3DP1, 3DP2, 3DP3)을 포함한다. 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내의 서브 픽셀들은 각각 다른 시점에 대응한다.

상기 시점들(1 내지 12)의 방향은 광 변환 부재(200)의 광 변환 축의 방향과 일치한다. 상기 시점들(1 내지 12)은 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내의 서브 픽셀들의 중심을 지난다. 상기 시점들(1 내지 12)은 일정한 간격을 가질 수 있다. 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내에서 서브 픽셀은 이웃한 시점에 대응하는 서브 픽셀과 서로 다른 색을 갖는다.

제2 3차원 픽셀(3DP2)은 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1)과 상기 광 변환 축의 방향으로 이웃하게 배치된다. 제3 3차원 픽셀(3DP3)은 상기 제2 3차원 픽셀(3DP2)과 상기 광 변환 축의 방향으로 이웃하게 배치된다.

상기 광 변환 부재(200)의 상기 광 변환 축은 서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심에 순차적으로 대응한다. 예를 들어, 상기 제1 시점은 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내의 제1 컬러 서브 픽셀의 중심, 상기 제2 3차원 픽셀(3DP2) 내의 제3 컬러 서브 픽셀의 중심 및 상기 제3 3차원 픽셀(3DP3) 내의 제2 컬러 서브 픽셀의 중심을 지난다.

상기 표시 패널(100A)의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 컬러 서브 픽셀, 제2 컬러 서브 픽셀 및 제3 컬러 서브 픽셀을 포함한다. 상기 표시 패널(100A)의 짝수 번째 서브 픽셀 행은 상기 표시 패널(100A)의 상기 홀수 번째 서브 픽셀 행과 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭(a)만큼 어긋난다.

본 실시예에서, 상기 짝수 번째 서브 픽셀 행은 상기 홀수 번째 서브 픽셀 행으로부터 우측으로 상기 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭(a)만큼 어긋난다.

본 실시예에서, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 2b/a일 수 있다. 상기 광 변환 축의 기울기는 2b/a일 수 있다. a:b가 1:3일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 6이고, 상기 광 변환 축의 기울기는 6일 수 있다.

표시 패널 구동부(300)의 서브 픽셀 렌더링부(322)는 시점 추적부(400)에서 검출된 시점에 대응하는 서브 픽셀들 및 상기 검출된 시점에 이웃한 시점들에 대응하는 서브 픽셀들의 계조 데이터를 적절히 조절하여 상기 검출된 시점에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100B)의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.

본 실시예에 따른 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법은 표시 장치의 시점 수를 제외하고는, 도 1 내지 도 4의 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.

도 6을 참조하면, 상기 표시 패널(100B)은 복수의 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 복수의 서브 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치된다.

상기 표시 패널(100B)은 복수의 3차원 픽셀들(3DP1, 3DP2, 3DP3)을 포함한다. 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내의 서브 픽셀들은 각각 다른 시점에 대응한다.

상기 표시 장치의 시점 수는 6 이상의 자연수일 수 있다. 본 실시예에서는 상기 표시 장치는 3차원 영상을 표시하기 위해 6 시점을 갖는다. 따라서, 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3)은 각각 다른 시점에 대응하는 6개의 서브 픽셀들을 포함한다.

상기 시점들(1 내지 6)의 방향은 광 변환 부재(200)의 광 변환 축의 방향과 일치한다. 상기 시점들(1 내지 6)은 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내의 서브 픽셀들의 중심을 지난다. 상기 시점들(1 내지 6)은 일정한 간격을 가질 수 있다. 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내에서 서브 픽셀은 이웃한 시점에 대응하는 서브 픽셀과 서로 다른 색을 갖는다.

예를 들어, 제1 3차원 픽셀(3DP1)은 평행 사변형 내에 배치되는 12개의 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내에서, 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제1 시점에 이웃한 제2 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제2 시점에 이웃한 제3 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제3 시점에 이웃한 제4 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제1 컬러 서브 픽셀이며, 상기 제4 시점에 이웃한 제5 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제3 컬러 서브 픽셀이고, 상기 제5 시점에 이웃한 제6 시점에 대응하는 서브 픽셀은 제2 컬러 서브 픽셀이다.

상기 광 변환 부재(200)의 상기 광 변환 축은 서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심에 순차적으로 대응한다. 예를 들어, 상기 제1 시점은 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내의 제1 컬러 서브 픽셀의 중심, 상기 제2 3차원 픽셀(3DP2) 내의 제2 컬러 서브 픽셀의 중심 및 상기 제3 3차원 픽셀(3DP3) 내의 제3 컬러 서브 픽셀의 중심을 지난다.

상기 표시 패널(100B)의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 컬러 서브 픽셀, 제2 컬러 서브 픽셀 및 제3 컬러 서브 픽셀을 포함한다. 상기 표시 패널(100B)의 짝수 번째 서브 픽셀 행은 상기 표시 패널(100B)의 상기 홀수 번째 서브 픽셀 행과 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭(a)만큼 어긋난다.

도 7은 동일한 데이터 전압이 인가될 때 시점에 따른 도 6의 서브 픽셀을 통과하는 광의 강도를 나타내는 그래프이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제1 3차원 픽셀(3DP1) 내에서 상기 제1 시점은 상기 제1 컬러 서브 픽셀의 중심을 지나므로, 상기 제1 시점에서 상기 제1 색을 갖는 광의 강도가 가장 강하다. 또한, 상기 제1 시점에 바로 이웃한 상기 제2 시점에 대응하는 상기 제3 컬러 서브 픽셀의 영향으로, 상기 제3 색을 갖는 광이 상기 제1 시점에서 시인된다. 상기 제1 시점에서 다소 떨어진 상기 제3 시점에 대응하는 상기 제2 컬러 서브 픽셀의 영향은 거의 받지 않는다. 반면 도시하지는 않았으나, 이웃한 다른 3차원 픽셀의 제6 시점에 대응하는 제2 컬러 서브 픽셀의 영향으로 상기 제2 색을 갖는 광이 상기 제1 시점에서 시인될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100C)의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.

본 실시예에 따른 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법은 표시 패널(100C)의 픽셀 구조 및 광 변환 부재(200)의 광 변환 축을 제외하고는, 도 1 내지 도 4의 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.

도 8을 참조하면, 상기 표시 패널(100C)은 복수의 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 복수의 서브 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치된다.

상기 표시 패널(100C)은 복수의 3차원 픽셀들(3DP1, 3DP2, 3DP3)을 포함한다. 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내의 서브 픽셀들은 각각 다른 시점에 대응한다.

상기 표시 패널(100C)의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 컬러 서브 픽셀, 제2 컬러 서브 픽셀 및 제3 컬러 서브 픽셀을 포함한다. 상기 표시 패널(100C)의 짝수 번째 서브 픽셀 행은 상기 표시 패널(100C)의 상기 홀수 번째 서브 픽셀 행과 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭(a)의 절반만큼 어긋난다.

본 실시예에서, 상기 짝수 번째 서브 픽셀 행은 상기 홀수 번째 서브 픽셀 행으로부터 좌측으로 상기 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭(a)의 절반만큼 어긋난다.

본 실시예에서, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 b/a일 수 있다. 상기 광 변환 축의 기울기는 -b/a일 수 있다. a:b가 1:3일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 3이고, 상기 광 변환 축의 기울기는 -3일 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100D)의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.

본 실시예에 따른 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법은 표시 패널(100D)의 픽셀 구조 및 광 변환 부재(200)의 광 변환 축을 제외하고는, 도 1 내지 도 4의 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.

도 9를 참조하면, 상기 표시 패널(100D)은 복수의 서브 픽셀들을 포함한다. 상기 복수의 서브 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치된다.

상기 표시 패널(100D)은 복수의 3차원 픽셀들(3DP1, 3DP2, 3DP3)을 포함한다. 상기 3차원 픽셀(3DP1, 3DP2, 3DP3) 내의 서브 픽셀들은 각각 다른 시점에 대응한다.

상기 표시 패널(100D)의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 컬러 서브 픽셀, 제2 컬러 서브 픽셀 및 제3 컬러 서브 픽셀을 포함한다.

상기 표시 패널(100D)의 제1 및 제2 서브 픽셀 행들은 서로 동일한 색상 배치를 갖고, 상기 표시 패널(100D)의 제3 및 제4 서브 픽셀 행들은 서로 동일한 색상 배치를 가지며, 상기 표시 패널(100D)의 제5 및 제6 서브 픽셀 행들은 서로 동일한 색상 배치를 갖는다.

상기 제3 및 제4 서브 픽셀 행들은 제1 및 제2 서브 픽셀 행들과 서브 픽셀의 제1 방향(D1)의 폭(a)만큼 어긋나고, 상기 제5 및 제6 서브 픽셀 행들은 제3 및 제4 서브 픽셀 행들과 서브 픽셀의 제1 방향(D1)의 폭(a)만큼 어긋난다.

본 실시예에서, 상기 제3 및 제4 서브 픽셀 행들은 제1 및 제2 서브 픽셀 행으로부터 좌측으로 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭(a)만큼 어긋나고, 상기 제5 및 제6 서브 픽셀 행들은 제3 및 제4 서브 픽셀 행으로부터 좌측으로 서브 픽셀의 상기 제1 방향(D1)의 폭(a)만큼 어긋난다.

본 실시예에서, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 2b/3a일 수 있다. 상기 광 변환 축의 기울기는 -2b/3a일 수 있다. a:b가 1:3일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 2이고, 상기 광 변환 축의 기울기는 -2일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법에 따르면, 해상도를 증가시키고, 색 분리 현상을 방지하여 입체 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100, 100A, 100B, 100C, 100D: 표시 패널
200: 광 변환 부재 300: 표시 패널 구동부
320: 타이밍 컨트롤러 322: 서브 픽셀 렌더링부
324: 신호 생성부 340: 게이트 구동부
360: 데이터 구동부 400: 시점 추적부

Claims

각각 다른 시점에 대응하는 복수의 서브 픽셀들을 포함하는 3차원 픽셀을 포함하는 표시 패널;
관찰자의 시점을 검출하는 시점 추적부;
상기 검출된 시점을 기초로 상기 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성하는 표시 패널 구동부; 및
서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심에 순차적으로 대응하는 광 변환 축을 갖고 상기 표시 패널 상에 표시되는 영상을 3차원 영상으로 변환하는 광 변환 부재를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 패널은 제1 3차원 픽셀, 상기 제1 3차원 픽셀과 상기 광 변환 축 방향으로 이웃하는 제2 3차원 픽셀 및 상기 제2 3차원 픽셀과 상기 광 변환 축 방향으로 이웃하는 제3 3차원 픽셀을 포함하고,
상기 광 변환 축은 제1 3차원 픽셀의 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 중심, 상기 제2 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 중심 및 상기 제3 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 중심을 연결하는 선과 평행한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 상기 서브 픽셀은 제1 색을 갖고,
상기 제2 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 상기 서브 픽셀은 상기 제1 색과 다른 제2 색을 가지며,
상기 제3 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 상기 서브 픽셀은 상기 제1 색 및 상기 제2 색과 다른 제3 색을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 색은 적색이고,
상기 제2 색은 녹색이며,
상기 제3 색은 청색인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 패널의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 색의 서브 픽셀, 제2 색의 서브 픽셀 및 제3 색의 서브 픽셀을 포함하고,
짝수 번째 서브 픽셀 행은 상기 홀수 번째 서브 픽셀 행과 서브 픽셀의 제1 방향의 폭만큼 어긋나는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 서브 픽셀의 상기 제1 방향의 폭이 a이고, 상기 서브 픽셀의 제2 방향의 폭이 b일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 2b/a인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 패널의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 색의 서브 픽셀, 제2 색의 서브 픽셀 및 제3 색의 서브 픽셀을 포함하고,
짝수 번째 서브 픽셀 행은 홀수 번째 서브 픽셀 행과 서브 픽셀의 제1 방향의 폭의 절반만큼 어긋나는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 서브 픽셀의 상기 제1 방향의 폭이 a이고, 상기 서브 픽셀의 제2 방향의 폭이 b일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 b/a인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 패널의 서브 픽셀 행은 교대로 배치되는 제1 색의 서브 픽셀, 제2 색의 서브 픽셀 및 제3 색의 서브 픽셀을 포함하고,
제1 및 제2 서브 픽셀 행들은 서로 동일한 색상 배치를 갖고, 제3 및 제4 서브 픽셀 행들은 서로 동일한 색상 배치를 가지며, 제5 및 제6 서브 픽셀 행들은 서로 동일한 색상 배치를 갖고,
상기 제3 및 제4 서브 픽셀 행들은 제1 및 제2 서브 픽셀 행들과 서브 픽셀의 제1 방향의 폭만큼 어긋나고, 상기 제5 및 제6 서브 픽셀 행들은 제3 및 제4 서브 픽셀 행들과 서브 픽셀의 상기 제1 방향의 폭만큼 어긋나는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 서브 픽셀의 상기 제1 방향의 폭이 a이고, 상기 서브 픽셀의 제2 방향의 폭이 b일 때, 상기 광 변환 축의 기울기의 절대값은 2b/3a인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 패널 구동부는
상기 검출된 시점에 대응하는 서브 픽셀들 및 상기 검출된 시점에 이웃하는 시점들에 대응하는 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 시점의 개수는
6 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 광 변환 부재는
2차원 모드 및 3차원 모드의 전환이 가능한 렌즈 모듈 또는 배리어 모듈인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
관찰자의 시점을 검출하는 단계;
상기 검출된 시점을 기초로 3차원 픽셀 내에서 각각 다른 시점에 대응하는 복수의 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성하는 단계; 및
서로 다른 색을 갖는 서브 픽셀들의 중심에 순차적으로 대응하는 광 변환 축을 갖는 광 변환 부재를 이용하여 표시 패널 상에 표시되는 영상을 3차원 영상으로 변환하는 단계를 포함하는 입체 영상의 표시 방법.
제14항에 있어서, 상기 표시 패널은 제1 3차원 픽셀, 상기 제1 3차원 픽셀과 상기 광 변환 축 방향으로 이웃하는 제2 3차원 픽셀 및 상기 제2 3차원 픽셀과 상기 광 변환 축 방향으로 이웃하는 제3 3차원 픽셀을 포함하고,
상기 광 변환 축은 제1 3차원 픽셀의 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 중심, 상기 제2 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 중심 및 상기 제3 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 서브 픽셀의 중심을 연결하는 선과 평행한 것을 특징으로 하는 입체 영상의 표시 방법.
제15항에 있어서, 상기 제1 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 상기 서브 픽셀은 제1 색을 갖고,
상기 제2 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 상기 서브 픽셀은 상기 제1 색과 다른 제2 색을 가지며,
상기 제3 3차원 픽셀의 상기 제1 시점에 대응하는 상기 서브 픽셀은 상기 제1 색 및 상기 제2 색과 다른 제3 색을 갖는 것을 특징으로 하는 입체 영상의 표시 방법.
제16항에 있어서, 상기 제1 색은 적색이고,
상기 제2 색은 녹색이며,
상기 제3 색은 청색인 것을 특징으로 하는 입체 영상의 표시 방법.
제14항에 있어서, 상기 계조 데이터를 생성하는 단계는
상기 검출된 시점에 대응하는 서브 픽셀들 및 상기 검출된 시점에 이웃하는 시점들에 대응하는 서브 픽셀들의 계조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 입체 영상의 표시 방법.
제14항에 있어서, 상기 광 변환 부재는
2차원 모드 및 3차원 모드의 전환이 가능한 렌즈 또는 배리어인 것을 특징으로 하는 입체 영상의 표시 방법.
제14항에 있어서, 상기 시점의 개수는
6 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 입체 영상의 표시 방법.