KR101945867B1 - 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로서 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 프레임 단위로 영상을 표시하는 복수의 화소행을 포함하는 표시 장치에서, 한 화소가 하나 이상의 프레임을 포함하는 제1 프레임 세트 동안 상기 좌안 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계, 그리고 상기 화소가 하나 이상의 연속한 프레임을 포함하는 제2 프레임 세트 동안 상기 우안 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임은 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하는 적어도 한 프레임 및 상기 제1 감마 곡선과 다른 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하는 적어도 한 프레임을 포함하고, 상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고, 상기 시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임은 상기 제2 영상을 연속하여 표시하는 두 프레임을 포함한다.

Description

표시 장치의 구동 방법{DRIVING METHOD OF DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display) 등의 표시 장치는 일반적으로 스위칭 소자를 포함하는 복수의 화소 및 복수의 신호선이 구비된 표시판, 계조 기준 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 그리고 계조 기준 전압을 이용하여 복수의 계조 전압을 생성하고 생성된 계조 전압 중 입력 영상 신호에 해당하는 계조 전압을 데이터 신호로서 데이터선에 인가하는 데이터 구동부 등을 포함한다.
이 중 액정 표시 장치는 화소 전극 및 대향 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 대향 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 화소 전극 및 대향 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계 를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻을 수 있다.
액정 표시 장치 중에서 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode) 액정 표시 장치는 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하다. 그러나 액정 표시 장치는 전면 시인성에 비하여 측면 시인성이 떨어질 수 있는데, 이를 해결하기 위하여 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고 두 개의 부화소의 전압을 달리하는 방법이 제시되었다. 이와 같이 하나의 화소를 두 개의 부화소 분할하면 빛이 투과할 수 있는 개구부가 작아져 투과율이 저하될 수 있다.
한편, 최근에 표시 장치 기술의 발전에 따라서 3차원(3 dimensional, 3D)의 입체 영상을 표시할 수 있는 표시 장치가 관심을 끌고 있으며, 다양한 3차원 영상 표시 방법이 연구되고 있다.
일반적으로, 3D 영상 표시 기술에서는 근거리에서 입체감을 인식하는 가장 큰 요인인 양안 시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 표현한다. 즉, 왼쪽 눈(좌안)과 오른쪽 눈(우안)에는 각각 서로 다른 2D 영상이 비춰지고, 좌안에 비춰지는 영상(이하, "좌안 영상(left eye image) "이라 함)과 우안에 비춰지는 영상(이하, "우안 영상(right eye image) "이라 함)이 뇌로 전달되면, 좌안 영상과 우안 영상은 뇌에서 융합되어 깊이감(depth perception) 또는 입체감을 갖는 3D 영상으로 인식된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 3D 영상의 투과율 및 측면 시인성을 향상시켜 표시 품질을 높일 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 프레임 단위로 영상을 표시하는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치에서, 한 화소가 하나 이상의 프레임을 포함하는 제1 프레임 세트 동안 좌안 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계, 그리고 상기 화소가 하나 이상의 연속한 프레임을 포함하는 제2 프레임 세트 동안 우안 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임은 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하는 적어도 한 프레임 및 상기 제1 감마 곡선과 다른 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하는 적어도 한 프레임을 포함하고, 상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고, 상기 시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임은 상기 제2 영상을 연속하여 표시하는 두 프레임을 포함한다.
상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트는 각각 상기 제1 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임을 포함할 수 있다.
연속한 상기 제1 프레임 세트에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 표시하는 순서는 서로 반대일 수 있다.
상기 복수의 화소는 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 한 프레임 동안 상기 제1 화소가 상기 제1 영상을 표시할 때 상기 제2 화소는 상기 제2 영상을 표시할 수 있다.
상기 제1 프레임 세트에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 표시하는 순서는 상기 제2 프레임 세트에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 표시하는 순서와 다를 수 있다.
연속한 상기 제1 프레임 세트에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 표시하는 순서는 서로 반대일 수 있다.
시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임에서 상기 제1 영상을 표시하는 프레임의 수와 상기 제2 영상을 표시하는 프레임의 수의 비는 1:3일 수 있다.
상기 제1 영상을 표시하는 두 프레임 사이에는 상기 제2 영상을 표시하는 네 개의 프레임이 위치할 수 있다.
상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트 각각은 동일한 감마 곡선을 따르는 영상을 표시하는 복수의 프레임을 포함할 수 있다.
상기 시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임이 표시하는 영상은 동일한 감마 곡선을 따를 수 있다.
상기 복수의 화소는 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 한 프레임 동안 상기 제1 화소가 상기 제1 영상을 표시할 때 상기 제2 화소는 상기 제2 영상을 표시할 수 있다.
상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트는 각각 하나의 프레임을 포함하고, 시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트는 동일한 감마 곡선을 따르는 영상을 표시할 수 있다.
상기 복수의 화소는 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 한 프레임 동안 상기 제1 화소가 상기 제1 영상을 표시할 때 상기 제2 화소는 상기 제2 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 프레임 단위로 영상을 표시하는 복수의 화소행을 포함하는 표시 장치에서, 제1 화소행에 해당하는 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 전압으로 상기 제1 화소행 및 상기 제1 화소행과 다른 제2 화소행을 동시에 충전하는 예비 충전 단계, 상기 예비 충전 단계 이후 상기 제1 화소행의 충전 전압은 유지하고, 상기 제2 화소행에 해당하는 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 전압으로 상기 제2 화소행을 충전하는 제1 메인 충전 단계, 그리고 상기 제1 메인 충전 단계 이후 상기 제2 화소행의 충전 전압은 유지하고, 상기 제1 화소행에 해당하는 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 전압으로 상기 제1 화소행을 충전하는 제2 메인 충전 단계를 포함하고, 각 프레임은 상기 예비 충전 단계, 상기 제1 메인 충전 단계 및 상기 제2 메인 충전 단계를 포함하고, 제1 프레임의 예비 충전 단계에서 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행이 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 상기 제1 프레임의 상기 제1 메인 충전 단계에서 상기 제1 화소행이 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 다르다.
제1 프레임의 상기 예비 충전 단계에서 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행이 표시하는 영상이 제1 감마 곡선을 따를 때, 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임의 상기 예비 충전 단계에서 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행이 표시하는 영상은 상기 제1 감마 곡선과 다른 제2 감마 곡선을 따를 수 있다.
상기 제2 프레임의 상기 제1 메인 충전 단계에서 상기 제1 화소행이 표시하는 영상은 상기 제2 감마 곡선을 따를 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 복수의 도트를 포함하고, 각 도트는 프레임 단위로 영상을 표시하는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치에서, 제1 화소가 제1 프레임 동안 제1 감마 곡선에 따르는 좌안 영상을 표시하는 단계, 상기 제1 화소와 열 방향으로 이웃하는 제2 화소가 상기 제1 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선과 다른 제2 감마 곡선에 따르는 좌안 영상을 표시하는 단계, 상기 제1 화소가 상기 제1 프레임 다음의 상기 제2 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선에 따르는 우안 영상을 표시하는 단계, 그리고 상기 제2 화소가 상기 제2 프레임 동안 상기 제2 감마 곡선에 따르는 우안 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 화소 중 서로 이웃하며 동일한 색을 나타내는 두 화소가 표시하는 영상은 서로 다른 감마 곡선을 따른다.
하나의 도트가 포함하는 상기 복수의 화소는 동일한 감마 곡선에 따르는 영상을 표시할 수 있다.
하나의 화소행에 위치하는 화소들은 동일한 감마 곡선에 따르는 영상을 표시할 수 있다.
행 방향으로 이웃하는 도트가 포함하는 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따르는 영상을 표시할 수 있다.
하나의 도트가 포함하는 상기 복수의 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따르는 영상을 표시하는 적어도 두 화소를 포함할 수 있다.
행 방향으로 이웃하는 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따르는 영상을 표시할 수 있다.
상기 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시하거나 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수 있는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 3D 영상을 표시하는 표시 장치의 투과율 및 측면 시인성을 향상하여 표시 품질을 높일 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 3D 영상을 표시할 수 있는 표시 장치의 블록도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 간략한 회로도이고,
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소가 포함하는 두 부화소를 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이고,
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 평면도이고,
도 10은 도 9의 표시 장치의 X-X 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이고,
도 12a 및 도 12b는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 평면도이고,
도 13은 도 12a의 표시 장치의 XIII-XIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 14, 도 15 및 도 16은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이고,
도 17 내지 도 24는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 3D 영상을 표시할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 타이밍도이고,
도 25는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 화소의 간략한 배치도이고,
도 26 내지 도 35는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 3D 영상을 표시할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 타이밍도이고,
도 36 내지 도 47은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이고,
도 48 내지 도 50은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 복수의 화소의 휘도를 도시한 도면이고,
도 51은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 표시판의 간략한 회로도이고,
도 52는 본 발명의 한 실시예에 따른 3D 영상을 표시할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 타이밍도이고,
도 53a 내지 도 53e는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 두 화소행의 화소의 시간에 따른 휘도 변화를 도시한 도면이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 3D 영상을 표시할 수 있는 표시 장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 간략한 회로도이고, 도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 통합 제어부(integration controller)(700), 입체 영상 변혼 부재(60), 표시판(display panel)(300), 표시판(300)에 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 신호 제어부(600), 그리고 신호 제어부(600)와 연결된 메모리(650)를 포함한다.
통합 제어부(700)는 외부로부터 영상 정보(DATA) 및 모드 선택 정보(SEL) 등을 입력받는다. 모드 선택 정보(SEL)는 영상을 2D 모드로 표시할 것인지 3D 모드로 표시할 것인지에 대한 2D/3D 모드에 대한 선택 정보 등을 포함할 수 있다. 통합 제어부(700)는 영상 정보(DATA) 및 모드 선택 정보(SEL)를 바탕으로 입력 영상 신호(IDAT) 및 입력 영상 신호(IDAT)의 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON)를 생성한다. 통합 제어부(700)는 모드 선택 정보(SEL)가 3D 모드를 선택하라는 정보를 포함하는 경우 3D 동기 신호(3D_sync) 및 3D 인에이블 신호(3D_en)를 더 생성할 수 있다. 입력 영상 신호(IDAT) 및 입력 제어 신호(CONT1)와 3D 인에이블 신호(3D_en)는 신호 제어부(600)에 전달되고, 3D 동기 신호(3D_sync)는 입체 영상 변환 부재(60)로 전달된다.
입력 영상 신호(IDAT)는 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효의 계조(gray)를 가질 수 있다. 3D 인에이블 신호(3D_en)는 표시 장치가 3D 모드로 동작하도록 지시하고, 3D 동기 신호(3D_sync)는 3D 모드인 경우 입체 영상 변환 부재(60)의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. 입력 제어 신호(ICON)는 영상 표시와 관련하여 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 포함할 수 있다.
표시판(300)은 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우 표시판(300)은 단면 구조로 보면, 서로 마주 보는 하부 및 상부 표시판(도시하지 않음)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
신호선은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하며 행 방향(D1)으로 뻗는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 전압을 전달하며 열 방향(D2)으로 뻗는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 한 화소(PX)는 적어도 한 데이터선(Dj) 및 적어도 한 게이트선(Gi)에 연결되어 있는 적어도 하나의 스위칭 소자(Q) 및 이에 연결된 적어도 하나의 화소 전극(191)을 포함할 수 있다. 스위칭 소자(Q)는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있고, 게이트선(Gi)이 전달하는 게이트 신호(Vg)에 따라 제어되어 데이터선(Dj)이 전달하는 데이터 전압(Vd)을 화소 전극(191)에 전달할 수 있다.
각 화소(PX)는 색 표시를 구현하기 위해서 기본색(primary color) 중 하나를 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하여(시간 분할) 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 할 수 있다. 서로 다른 기본색을 표시하는 인접한 복수의 화소(PX)는 함께 하나의 세트(도트라 함)를 이룰 수 있다. 하나의 도트는 백색의 영상을 표시할 수 있다.
게이트 구동부(400)는 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호(Vg)를 열 방향(D2)으로 차례대로 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
메모리(650)는 신호 제어부(600)와 연결되어 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 기억하고 있다가 신호 제어부(600)로 내보낸다. 감마 곡선이란 입력 영상 신호(IDAT)의 계조에 대한 휘도 또는 투과율을 나타낸 곡선으로서 이를 바탕으로 계조 전압 또는 기준 계조 전압을 정할 수 있다. 메모리(650)가 저장하는 감마 데이터는 서로 다른 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 포함할 수 있다.
예를 들어 도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 데이터는 제1 감마 곡선(GH) 및 제2 감마 곡선(GL)에 대한 감마 데이터를 포함할 수 있다. 여기서 제1 감마 곡선(GH)에 따른 영상의 휘도는 제2 감마 곡선(GL)에 따른 영상의 휘도보다 높거나 같을 수 있다. 제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)은 표시 장치의 측면 시인성을 향상하기 위해 제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)의 정면에서의 합성 감마 곡선이 표시 장치에 가장 적합하도록 정해진 정면 감마 곡선(예를 들어 감마 값이 2.2인 감마 곡선)(Gf)과 일치하도록 하고 측면에서의 합성 감마 곡선이 정면 감마 곡선(Gf)에 최대한 가깝게 되도록 조정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 감마 데이터는 서로 다른 적어도 세 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 한 실시예에 따른 감마 데이터는 제1 감마 곡선(GH), 제2 감마 곡선(GL) 및 제3 감마 곡선(GM)에 대한 감마 데이터를 포함할 수 있다. 여기서 제1 감마 곡선(GH)에 따른 영상의 휘도는 제3 감마 곡선(GM)에 따른 영상의 휘도보다 높거나 같을 수 있고, 제3 감마 곡선(GM)에 따른 영상의 휘도는 제2 감마 곡선(GL)에 따른 영상의 휘도보다 높거나 같을 수 있다. 제1 내지 제3 감마 곡선(GH, GL, GM)은 측면 시인성을 향상하기 위해 한 프레임 세트 동안 표시되는 영상의 합성 감마 곡선이 표시 장치에 가장 적합하도록 정해진 정면 감마 곡선(Gf)과 일치하도록 하고 측면에서의 합성 감마 곡선이 정면 감마 곡선(Gf)에 최대한 가깝게 되도록 조정될 수 있다. 이때 합성 감마 곡선이 최대한 변곡점을 가지지 않으면서 정면 감마 곡선(Gf)에 가깝게 되도록 제1 내지 제3 감마 곡선(GH, GL, GM)을 선택하여 표시 품질을 높일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 메모리(650)는 신호 제어부(600) 또는 계조 전압 생성부(800) 안에 포함될 수도 있고 데이터 구동부(500) 안에 포함될 수 있다.
계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 전체 계조 전압 또는 한정된 수효의 계조 전압(기준 계조 전압이라 함)을 생성한다. (기준) 계조 전압은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함할 수 있다. 계조 전압 생성부(800)는 신호 제어부(600)로부터 감마 데이터를 입력 받아 감마 데이터를 바탕으로 (기준) 계조 전압을 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 계조 전압 생성부(800)는 데이터 구동부(500)에 포함될 수 있다.
데이터 구동부(500)는 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압(Vd)으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 계조 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 한정된 수효의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 전압(Vd)을 선택할 수도 있다.
신호 제어부(600)는 통합 제어부(700)로부터 입력 영상 신호(IDAT)와 입력 제어 신호(CONT1), 그리고 3D 인에이블 신호(3D_en)를 입력받고 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 계조 전압 생성부(800) 등의 동작을 제어한다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)와 입력 제어 신호(ICON)를 기초로 입력 영상 신호(IDAT)를 표시판(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하여 출력 영상 신호(DAT)를 생성하고, 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 감마 제어 신호(CONT3) 등을 생성한다.
신호 제어부(600)는 통합 제어부(700)로부터 입력 받은 3D 인에이블 신호(3D_en)에 따라 2D 영상을 표시하는 2D 모드 또는 3D 영상을 표시하는 3D 모드로 동작할 수 있다. 3D 모드에서, 출력 영상 신호(DAT)는 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 포함할 수 있다. 이에 따라 표시판(300)의 한 화소(PX)는 우안 영상 신호에 대응하는 우안 영상용 데이터 전압(“우안 데이터 전압”이라 함)과 좌안 영상용 데이터 전압(“좌안 데이터 전압”이라 함)을 교대로 표시할 수 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)를 프레임 단위로 저장할 수 있는 프레임 메모리(660)를 더 포함할 수도 있다.
입체 영상 변환 부재(60)는 입체 영상 표시를 구현하기 위한 것으로서, 좌안에 좌안용 영상(“좌안 영상”이라 함)이 입사하도록 하고 우안에 우안용 영상(“우안 영상”이라 함)이 입사하도록 하여 양안 시차가 발생할 수 있다. 즉, 입체 영상 변환 부재(60)는 양쪽 눈에 각각 다른 각도에서 관찰된 영상이 입력되도록 함으로써 관찰자가 입체감을 느낄 수 있도록 한다.
도 3을 참조하면, 입체 영상 변환 부재(60)의 한 예로서 좌안 셔터 및 우안 셔터를 포함하는 셔터 안경(60a), 차광부 및 투광부가 교대로 형성되어 있는 패럴랙스 배리어(60b) 등이 있다.
셔터 안경(60a)을 사용하는 경우 표시판(300)이 좌안 영상과 우안 영상을 번갈아 표시하면 셔터 안경(60a)이 포함하는 좌안 셔터 및 우안 셔터가 이에 동기하여 번갈아 가며 빛을 차단할 수 있다. 그러면 관찰자는 셔터 안경(60a)을 통해 표시판(300)의 영상을 입체 영상으로 인식할 수 있다.
패럴랙스 배리어(60b)를 사용하는 경우, 표시판(300)의 앞 또는 뒤에 패럴랙스 배리어(60b)가 위치하고 표시판(300)은 좌안 영상과 우안 영상을 수평 방향으로 교대로 표시할 수 있다. 패럴랙스 배리어(60b)에는 빛이 통과하지 않는 차광부와 빛이 통과하는 투광부가 교대로 형성되어 있을 수 있다. 패럴랙스 배리어(60b)의 투광부를 통해 표시판(300)으로부터의 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 나누어 관찰자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 각각 들어가도록 할 수 있다.
입체 영상 변환 부재(60)는 통합 제어부(700)로부터 3D 동기 신호(3D_sync)를 입력 받아 이에 동기하여 동작할 수 있다. 3D 동기 신호(3D_sync)는 신호 제어부(600)에서 생성되어 입체 영상 변환 부재(60)로 전달될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시판(300)에 빛을 제공하는 백라이트(900) 및 백라이트(900)를 제어하는 백라이트 제어부(950)를 더 포함할 수 있다.
백라이트(900)는 표시판(300)의 뒤쪽에 위치할 수 있으며 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다. 광원의 예로는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)과 같은 형광 램프, LED(light emitting diode) 등을 포함할 수 있다. 백라이트(900)가 포함하는 광원은 백라이트 제어 신호(CONT4)에 따른 백라이트 제어부(950)의 제어에 따라 소정 시간 켜지거나 꺼질 수 있다. 백라이트(900)는 복수의 블록으로 나뉘어 구동될 수 있으며, 이 경우 백라이트(900)는 표시판(300)과 마주하는 적어도 하나의 직진성 도광판을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면 신호 제어부(600)는 백라이트 제어 신호(CONT4)를 더 생성하여 백라이트 제어부(950)로 보낼 수 있다. 또한 통합 제어부(700)는 3D 인에이블 신호(3D_en) 및 3D 타이밍 신호(3D_TM)를 백라이트 제어부(950)에 전달할 수 있다.
백라이트 제어부(950)는 통합 제어부(700)로부터 3D 타이밍 신호(3D_TM)와 3D 인에이블 신호(3D_en) 등을 입력 받아 이들을 바탕으로 백라이트 제어 신호를 생성하고 이를 백라이트(900)에 전송한다. 백라이트(900)는 백라이트 제어 신호의 제어에 따라 소정 시간 켜지거나 꺼질 수 있다.
도 2에 도시한 바와 달리 백라이트 제어부(950)는 신호 제어부(600)로부터 백라이트 제어 신호(CONT4)를 입력 받을 수도 있다.
그러면 이러한 표시 장치의 표시 구동 방법에 대하여 설명한다.
신호 제어부(600)가 통합 제어부(700)로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON)를 수신하고, 3D 모드인 경우 3D 인에이블 신호(3D_en)를 수신하여 3D 모드로 동작한다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT), 입력 제어 신호(ICON)를 기초로 입력 영상 신호(IDAT)를 처리하여 출력 영상 신호(DAT)로 변환하고 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 감마 제어 신호(CONT3) 등을 생성한다. 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 출력 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보내며 감마 제어 신호(CONT3)를 계조 전압 생성부(800)로 내보낸다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압(Vd)의 극성(데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호를 더 포함할 수 있다. 감마 제어 신호(CONT3)는 메모리(650)에 저장되어 있던 감마 데이터를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 백라이트(900)를 더 포함하는 경우 신호 제어부(600)는 백라이트 제어 신호(CONT4)를 더 생성하여 이를 백라이트 제어부(950)로 보낼 수 있다.
계조 전압 생성부(800)는 감마 제어 신호(CONT3)에 따라 계조 전압 또는 한정된 수효의 기준 계조 전압을 생성하여 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 계조 전압은 서로 다른 감마 곡선에 대해 각각 마련될 수도 있고, 별도의 선택 과정을 거쳐 선택된 감마 곡선에 대해서 계조 전압이 생성될 수도 있다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압(Vd)으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
데이터 구동부(500)가 데이터선(D1-Dm)에 데이터 전압(Vd)을 출력하여 각 화소(PX)에 한 영상을 표시하는 프레임 주파수(입력 주파수 또는 감마 주파수라고도 함)는 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 영상을 표시하는 연속한 2개 이상의 프레임(프레임 세트라 함)을 단위로 하는 영상 주파수(출력 주파수라고도 함)와 다를 수 있다. 구체적으로, 영상 주파수는 프레임 주파수의 1/n (n은 2 이상의 자연수)일 수 있다. 예를 들어 프레임 주파수가 120Hz일 때 영상 주파수는 60Hz 등일 수 있고, 프레임 주파수가 240Hz일 때 영상 주파수는 60Hz, 80Hz, 120Hz 등일 수 있다.
3D 모드인 경우, 각 화소(PX)는 프레임 세트를 단위로 좌안 데이터 전압과 우안 데이터 전압을 교대로 인가받을 수 있고, 각 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임에서는 서로 다르거나 동일한 감마 곡선에 따른 좌안/우안 데이터 전압을 인가받을 수 있다. 그러나 3D 모드에서 화소(PX)가 영상을 표시하는 방식은 입체 영상 변환 부재(60)의 종류에 따라서 또는 3D 모드에 따라서 다양하게 바뀔 수 있다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압(Vd)이 턴온된 스위칭 소자를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다. 화소(PX)에 데이터 전압(Vd)이 인가되면 화소(PX)는 다양한 광학 변환 소자를 통해 데이터 전압(Vd)에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다. 예를 들어 액정 표시 장치의 경우 액정층의 액정 분자들의 기울어진 정도를 제어하여 빛의 편광을 조절하여 입력 영상 신호(IDAT)의 계조에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다.
특히 표시 장치가 백라이트(900)를 포함하는 경우, 백라이트(900)는 백라이트 제어부(950)의 제어에 따라 화소(PX)가 해당 데이터 전압(Vd)으로 충전되는 데 맞추어 발광 구간(ON) 동안 발광할 수 있다. 이에 따라 각 화소(PX)는 해당 데이터 전압(Vd)에 대응하는 계조의 영상을 표시할 수 있다.
백라이트(900)의 발광 구간(ON)은 화소(PX)에 데이터 전압(Vd) 인가된 후 소정 시간 후에 시작할 수 있다. 이러한 백라이트(900)의 발광 구간(ON)의 위치는 액정층 등의 광학 변환 소자의 응답 속도에 따라 적절히 정해질 수 있다. 예를 들어 백라이트(900)의 발광 구간(ON)은 광학 변환 소자의 반응이 거의 완료된 시점에 위치함으로써 응답 속도가 느린 광학 변환 소자의 반응이 거의 끝난 부분이 시인되도록 하여 크로스토크 등의 표시 불량을 막을 수 있다.
3D 모드의 경우, 입체 영상 변환 부재(60)는 통합 제어부(700)로부터 3D 동기 신호(3D_sync)를 입력받아 이에 동기하여 동작하여 표시판(300)에 의해 표시되는 좌안 영상은 좌안으로 우안 영상은 우안으로 보내어 관찰자는 입체 영상을 인식할 수 있다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압(Vd)을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 한 화소(PX)는 한 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임 동안 서로 다른 감마 곡선에 따른 데이터 전압(Vd)을 인가받아 영상을 표시할 수 있으며 이를 시분할 구동이라 한다.
한 화소(PX)가 두 부화소(PXa, PXb)를 포함하는 경우 공간 분할 구동 및 시분할 구동이 함께 적용되어 한 프레임 동안에 두 부화소(PXa, PXb)를 통해 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수 있고 또한 연속한 프레임에서 각 부화소(PXa, PXb)가 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수 있다. 따라서 두 부화소(PXa, PXb)에 대해 한 프레임 세트 동안의 측면에서의 합성 감마 곡선이 정면 감마 곡선(Gf)에 최대한 가깝게 하여 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
그러면 도 7을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소가 포함하는 두 부화소를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소(PX)는 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함할 수 있다. 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)는 하나의 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있고 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있다. 또한 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)의 면적은 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다.
제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함하는 화소(PX)의 다양한 구조에 대해 도 8 내지 도 16을 참조하여 설명한다.
먼저 도 8, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이고, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 평면도이고, 도 10은 도 9의 표시 장치의 X-X 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
먼저 도 8을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치로서 게이트선(121), 감압 게이트선(123), 그리고 데이터선(171)을 포함하는 신호선과 이에 연결된 화소(PX)를 포함한다.
각 화소(PX)는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함한다. 제1 부화소(PXa)는 제1 스위칭 소자(Qa), 제1 액정 축전기(Clca), 그리고 제1 유지 축전기(Csta)를 포함하고, 제2 부화소(PXb)는 제2 및 제3 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc), 제2 액정 축전기(Clca, Clcb), 제2 유지 축전기(Csta, Cstb), 그리고 감압 축전기(Cstd)를 포함한다.
제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)는 각각 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 제3 스위칭 소자(Qc)는 감압 게이트선(123)에 연결되어 있다.
제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(121)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)와 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)에 각각 연결되어 있다.
제3 스위칭 소자(Qc) 역시 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 제어 단자는 감압 게이트선(123)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 감압 축전기(Cstd)와 연결되어 있다.
감압 축전기(Cstd)는 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자와 공통 전압에 연결되어 있다.
이러한 화소(PX)의 동작에 대해 설명하면, 먼저 게이트선(121)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 이에 연결된 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 턴 온된다. 이에 따라 데이터선(171)의 데이터 전압은 턴 온된 제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)를 통하여 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)에 인가되어 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)는 데이터 전압(Vd)과 공통 전압(Vcom)의 차이로 충전된다. 이 때 감압 게이트선(123)에는 게이트 오프 전압(Voff)이 인가된다.
다음, 게이트선(121)에 게이트 오프 전압(Voff)이 인가됨과 동시에 감압 게이트선(123)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 게이트선(121)에 연결된 제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)는 턴 오프되고, 제3 스위칭 소자(Qc)는 턴 온된다. 이에 따라 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자와 연결된 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전 전압이 하강한다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치가 프레임 반전으로 구동되고 현재 프레임에서 데이터선(171)에 공통 전압(Vcom)을 기준으로 극성이 양(+)인 데이터 전압(Vd)이 인가되는 경우를 예로 하여 설명하면, 이전 프레임이 끝난 후에 감압 축전기(Cstd)에는 음(-)의 전하가 모여있게 된다. 현재 프레임에서 제3 스위칭 소자(Qc)가 턴 온되면 제2 액정 축전기(Clcb)의 양(+)의 전하가 제3 스위칭 소자(Qc)를 통해 감압 축전기(Cstd)로 흘러 들어와 감압 축전기(Cstd)에는 양(+)의 전하가 모이게 되고 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전 전압은 하강하게 된다. 다음 프레임에서는 반대로 제2 액정 축전기(Clcb)에 음(-)의 전하가 충전된 상태에서 제3 스위칭 소자(Qc)가 턴 온됨에 따라 제2 액정 축전기(Clcb)의 음(-)의 전하가 감압 축전기(Cstd)로 흘러 들어 감압 축전기(Cstd)에는 음(-)의 전하가 모이고 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압은 역시 하강하게 된다.
이와 같이 본 실시예에 따르면 데이터 전압(Vd)의 극성에 상관없이 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전 전압을 제1 액정 축전기(Clca)의 충전 전압보다 항상 낮게 할 수 있다. 따라서 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)의 충전 전압을 다르게 하여 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상할 수 있다.
그러면 도 9 및 도 10을 참조하여 도 8에 도시한 액정 표시 장치의 구체적인 구조에 대해 설명한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200), 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다. 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(도시하지 않음)가 구비되어 있을 수 있다.
먼저 상부 표시판(200)에 대하여 설명하면, 절연 기판(210) 위에 대향 전극(opposing electrode)(270)이 형성되어 있다. 대향 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 또는 금속 따위로 만들어질 수 있다. 대향 전극(270) 위에는 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있을 수 있다.
하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에 들어 있는 액정층(3)은 유전율 이방성을 가지는 액정 분자를 포함하며 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있을 수 있다. 액정층(3)의 액정 분자들은 장축이 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 미세 가지부(199a, 199b)의 길이 방향에 대략 평행하도록 선경사(pretilt)를 이룰 수 있다. 이를 위해 액정층(3)은 반응성 메소겐(reactive mesogen)을 포함하는 배향 보조제를 더 포함할 수 있다.
다음 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(121), 복수의 감압 게이트선(123) 및 복수의 유지 전극선(125)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121) 및 감압 게이트선(123)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 게이트선(121)은 위아래로 돌출한 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)을 포함하고, 감압 게이트선(123)은 위로 돌출한 제3 게이트 전극(124c)을 포함할 수 있다. 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)은 서로 연결되어 하나의 돌출부를 이룰 수 있다.
유지 전극선(125)도 주로 가로 방향으로 뻗을 수 있고 게이트선(121)의 바로 위에 위치할 수 있으며 공통 전압(Vcom) 등의 정해진 전압을 전달한다. 유지 전극선(125)은 유지 확장부(126), 게이트선(121)에 대략 수직하게 위로 뻗은 한 쌍의 세로부(128), 그리고 한 쌍의 세로부(128를 연결하는 가로부(127)를 포함할 수 있으나 유지 전극선(125)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니다.
게이트 도전체(121, 123, 125) 위에는 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 비정질 또는 결정질 규소 등으로 만들어질 수 있는 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗을 수 있으며 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 뻗어 나와 있으며 서로 연결되어 있는 제1 및 제2 반도체(154a, 154b), 그리고 제2 반도체(154b)와 연결된 제3 반도체(154c)를 포함할 수 있다.
선형 반도체(151) 위에는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161)가 형성되어 있고, 제1 반도체(154a) 위에는 저항성 접촉 부재(163a, 165a)가 형성되어 있고, 제2 반도체(154b) 및 제3 반도체(154c)위에도 각각 저항성 접촉 부재가 형성되어 있을 수 있다. 저항성 접촉 부재(165a)는 선형 저항성 접촉 부재(161)로부터 돌출되어 있을 수 있다. 그러나 반도체(151)의 종류에 따라 저항성 접촉 부재(161, 165a)는 생략될 수도 있다.
저항성 접촉 부재(161, 165a) 위에는 복수의 데이터선(171), 복수의 제1 드레인 전극(175a), 복수의 제2 드레인 전극(175b), 그리고 복수의 제3 드레인 전극(175c)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 감압 게이트선(123)과 교차할 수 있다. 각 데이터선(171)은 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)을 향하여 뻗은 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)을 포함할 수 있다.
제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b) 및 제3 드레인 전극(175c)은 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함할 수 있다. 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)의 막대형 끝 부분은 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)으로 일부 둘러싸여 있다. 제2 드레인 전극(175b)의 넓은 한 쪽 끝 부분은 다시 연장되어 ‘U’ 자 형태로 굽은 제3 소스 전극(173c)을 이룰 수 있다. 제3 드레인 전극(175c)의 넓은 끝 부분(177c)은 유지 확장부(126)와 중첩하여 감압 축전기(Cstd)를 이루며, 막대형 끝 부분은 제3 소스 전극(173c)으로 일부 둘러싸여 있다.
제1/제2/제3 게이트 전극(124a/124b/124c), 제1/제2/제3 소스 전극(173a/173b/173c) 및 제1/제2/제3 드레인 전극(175a/175b/175c)은 제1/제2/제3 반도체(154a/154b/154c)와 함께 하나의 제1/제2/제3 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Qa/Qb/Qc)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 각 소스 전극(173a/173b/173c)과 각 드레인 전극(175a/175b/175c) 사이의 각 반도체(154a/154b/154c)에 형성된다.
데이터 도전체(171, 175a, 175b, 175c) 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 질화규소 또는 산화규소 따위의 무기 절연물로 만들어질 수 있는 하부 보호막(180p)이 형성되어 있다.
하부 보호막(180) 위에는 색필터(230) 및 차광 부재(220)가 위치할 수 있다. 차광 부재(220)는 제1 박막 트랜지스터(Qa), 제2 박막 트랜지스터(Qb) 및 제3 박막 트랜지스터(Qc) 등이 위치하는 영역을 덮는 부분 및 데이터선(171)을 따라 뻗는 부분을 포함할 수 있다. 차광 부재(220)는 제1 박막 트랜지스터(Qa) 및 제2 박막 트랜지스터(Qb) 위에 위치하는 개구부(227), 제1 드레인 전극(175a)의 넓은 끝 부분 위에 위치하는 개구부(226a), 제2 드레인 전극(175b)의 넓은 끝 부분 위에 위치하는 개구부(226b), 그리고 제3 박막 트랜지스터(Qc) 위에 위치하는 개구부(228)를 포함할 수 있다. 이와 달리 색필터(230) 및 차광 부재(220) 중 적어도 하나는 상부 표시판(200)에 위치할 수도 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 상부 보호막(180q)이 형성될 수 있다.
하부 보호막(180p) 및 상부 보호막(180q)에는 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(185a, 185b)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(185a, 185b)은 차광 부재(220)의 개구부(226a, 226b) 안에 위치할 수 있다.
상부 보호막(180q) 위에는 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)을 포함하는 화소 전극이 형성되어 있다.
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 열 방향으로 인접할 수 있고, 제2 부화소 전극(191b)의 높이는 제1 부화소 전극(191a)의 높이보다 높을 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)의 전체적인 모양은 사각형이며, 외곽을 정의하는 외곽부, 그 내부의 가로 줄기부 및 세로 줄기부를 포함하는 십(十)자 줄기부(195a), 그리고 십자 줄기부(195a)로부터 바깥쪽으로 비스듬하게 뻗는 복수의 미세 가지부(199a)를 포함한다. 이웃한 미세 가지부(199a) 사이에는 미세 슬릿(91a)이 위치한다.
제2 부화소 전극(191b)의 전체적인 모양도 사각형이며, 외곽을 정의하는 외곽부 및 그 내부의 가로 줄기부 및 세로 줄기부를 포함하는 십(十)자 줄기부(195b), 그리고 십자 줄기부(195b)로부터 바깥쪽으로 비스듬하게 뻗는 복수의 미세 가지부(199b)를 포함한다. 이웃한 미세 가지부(199b) 사이에는 미세 슬릿(91b)이 위치한다.
제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b) 각각은 각각의 십자 줄기부(195a 195b)에 의해 네 개의 부영역으로 나뉘어진다. 도 9를 참조하면, 제2 부화소 전극(191b)의 각 부영역은 미세 가지부(199b) 사이의 간격이 위치에 따라 다른 영역을 포함할 수 있으나 이와 달리 미세 가지부(199b) 사이의 간격은 일정할 수 있다. 또한 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 구체적인 구조는 도 9에 도시한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있으며 각 부분의 크기도 액정층(3)의 셀갭, 종류 및 특성 등 설계 요소에 따라 달라질 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)은 접촉 구멍(185a)을 통해 제1 드레인 전극(175a)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 제2 부화소 전극(191b)은 접촉 구멍(185b)을 통해 제2 드레인 전극(175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받을 수 있다.
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b), 그리고 상부 보호막(180q) 위에는 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있을 수 있다.
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 상부 표시판(200)의 대향 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 액정 분자가 기울어진 정도에 따라 액정층(3)에 입사된 빛의 편광의 변화 정도가 달라지며 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 투과율 변화로 나타나며 이를 통하여 액정 표시 장치는 영상을 표시한다.
한편 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)이 포함하는 미세 가지부(199a, 199b) 또는 미세 슬릿(91a, 91b)의 변들은 전기장을 왜곡하여 미세 가지부(199a, 199b) 또는 미세 슬릿(91a, 91b)의 변에 수직인 수평 성분을 만들어 내고 액정 분자들의 경사 방향은 수평 성분에 의하여 결정되는 방향으로 결정된다. 따라서 액정 분자들이 처음에는 미세 가지부(199a, 199b) 또는 미세 슬릿(91a, 91b)의 변에 수직인 방향으로 기울어지려 하나 이웃하는 미세 가지부(199a, 199b) 또는 미세 슬릿(91a, 91b)의 변에 의한 전기장의 수평 성분의 방향이 반대이고 미세 가지부(199a, 199b) 또는 미세 슬릿(91a, 91b)의 폭이 좁기 때문에 서로 반대 방향으로 기울어지려는 액정 분자들이 함께 미세 가지부(199a, 199b) 또는 미세 슬릿(91a, 91b)의 길이 방향에 평행한 방향으로 기울어지게 된다.
본 발명의 실시예에서 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 미세 가지부(199a, 199a)의 길이 방향이 서로 다른 네 개의 부영역을 포함하므로 액정층(3)의 액정 분자들이 기울어지는 방향도 총 네 방향이 되고 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커질 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)과 대향 전극(270)은 그 사이의 액정층(3)과 함께 제1 액정 축전기(Clca)를 이루고, 제2 부화소 전극(191b)과 대향 전극(270)은 그 사이의 액정층(3)과 함께 제2 액정 축전기(Clcb)를 이루어 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 유지 전극선(125)과 중첩하여 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)를 이룰 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구체적인 동작 및 시인성 개선 방법은 도 8을 참조한 설명에 따른다.
다음 도 11 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이고, 도 12a 및 도 12b는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 평면도이고, 도 13은 도 12a의 표시 장치의 XIII-XIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
먼저 도 11을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치로서 게이트 신호를 전달하는 게이트선(121), 데이터 신호를 전달하는 데이터선(171), 기준 전압을 전달하는 기준 전압선(178)을 신호선과 이에 연결된 화소(PX)를 포함한다.
각 화소(PX)는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함한다. 제1 부화소(PXa)는 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제1 액정 축전기(Clca)를 포함하고, 제2 부화소(PXb)는 제2 및 제3 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc), 그리고 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)를 포함한다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 각각 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 제3 스위칭 소자(Qc)는 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자 및 기준 전압선(178)에 연결되어 있다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(121)에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)과 연결되어 있으며, 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca)에 연결되어 있고, 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제3 스위칭 소자(Qc)의 입력 단자에 연결되어 있다.
제3 스위칭 소자(Qc) 역시 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 제어 단자는 게이트선(121)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 기준 전압선(178)에 연결되어 있다.
도 11에 도시한 화소(PX)의 동작에 대해 설명하면, 먼저 게이트선(121)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 이에 연결된 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qb), 그리고 제3 스위칭 소자(Qc)가 턴 온 된다. 이에 따라 데이터선(171)에 인가된 데이터 전압은 턴 온 된 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통해 각각 제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)에 인가되어 제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)는 데이터 전압(Vd) 및 공통 전압(Vcom)의 차이만큼 충전된다. 이 때, 제1 액정 축전기(Clcb) 및 제2 액정 축전기(Clcb)에는 제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)를 통해 동일한 데이터 전압(Vd)이 전달되나 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전 전압은 제3 스위칭 소자(Qc)를 통해 분압이 된다. 따라서, 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전 전압은 제1 액정 축전기(Clca)의 충전 전압보다 작아지므로 두 부화소(PXa, Pxb)의 휘도가 달라질 수 있다. 따라서, 제1 액정 축전기(Clca)에 충전되는 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전되는 전압을 적절히 조절하면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 되도록 할 수 있고, 이에 따라 측면 시인성을 개선할 수 있다.
그러면, 도 12a 및 도 13을 참고하여 도 11에서 도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구체적인 구조에 대하여 설명한다.
도 12a 및 도 13을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200), 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 개재되어 있는 액정층(3) 및 표시판(100, 200) 바깥 면에 부착되어 있는 한 쌍의 편광자(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
먼저 하부 표시판(100)에 대하여 설명하면, 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)이 위치한다. 게이트선(121)은 제1 게이트 전극(124a), 제2 게이트 전극(124b), 제3 게이트 전극(124c)을 포함한다.
게이트선(121) 위에 게이트 절연막(140)이 위치하고, 그 위에는 제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b), 및 제3 반도체(154c)가 위치한다.
제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b), 및 제3 반도체(154c) 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(163a, 165a, 163b, 165b, 163c, 165c)가 위치할 수 있다.
저항성 접촉 부재(163a, 165a, 163b, 165b, 163c, 165c) 및 게이트 절연막(140) 위에는 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)을 포함하는 복수의 데이터선(171), 제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b), 제3 소스 전극(173a) 및 제3 드레인 전극(175c), 그리고 기준 전압선(178)을 포함하는 데이터 도전체(171, 173c, 175a, 175b, 175c, 178)가 위치한다.
기준 전압선(178)은 데이터선(171)과 대체로 평행한 두 줄기부(178a)와 두 줄기부(178a)를 서로 연결하는 연결부(178b)를 포함할 수 있다. 기준 전압선(178)의 두 줄기부(178a)를 연결부(178b)로 연결함으로써 기준 전압선(178)에 흐르는 신호의 지연을 방지할 수 있다. 그러나 기준 전압선(178)의 모양은 이에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a), 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 반도체(154a)와 함께 제1 박막 트랜지스터(Qa)를 형성하며, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b), 및 제2 드레인 전극(175b)은 제2 반도체(154b)와 함께 제2 박막 트랜지스터(Qb)를 형성하며, 제3 게이트 전극(124c), 제3 소스 전극(173c), 및 제3 드레인 전극(175c)은 제3 반도체(154c)와 함께 제3 박막 트랜지스터(Qc)를 형성할 수 있다.
데이터 도전체(171, 173c, 175a, 175b, 175c, 177) 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 보호막(180)이 위치할 수 있다. 보호막(180)은 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(185a, 185b)을 포함할 수 있다.
보호막(180) 위에는 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함하는 화소 전극(191)이 위치한다.
화소 전극(191)은 게이트선(121)에 평행한 제1변과 데이터선(171)과 평행한 제2변을 포함할 수 있다. 게이트선(121)과 평행한 제1변은 데이터선(171)과 평행한 제2변보다 길수 있다. 이 경우 표시판(300)에 위치하는 데이터선(171)의 수를 줄일 수 있으므로 데이터 구동부(500)가 포함하는 데이터 구동 회로용 칩의 개수를 줄일 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 가로 방향으로 이웃할 수 있다. 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b) 각각은 십자 줄기부(195) 및 복수의 미세 가지부(199)를 포함할 수 있다.
제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)은 접촉 구멍(185a, 185b)을 통하여 각각 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받을 수 있다. 이때, 제2 드레인 전극(175b)에 인가된 데이터 전압 중 일부는 제3 소스 전극(173c)을 통해 분압되어 제2 부화소 전극(191b)에 인가되는 전압의 크기는 제1 부화소 전극(191a)에 인가되는 전압의 크기보다 작을 수 있다.
제2 부화소 전극(191b)의 면적은 제1 부화소 전극(191a)의 면적보다 같거나 클 수 있다.
한편, 기준 전압선(178)에 인가되는 전압은 공통 전압(Vcom)보다 클 수 있고, 그 차이의 절대값은 약 1V 내지 약 4V일 수 있다.
이제, 상부 표시판(200)에 대하여 설명하면, 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220) 및 색필터(230)가 위치할 수 있다. 차광 부재(220)와 색필터(230) 중 적어도 하나는 하부 표시판(100)에 위치할 수도 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 위치할 수 있으나, 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 대향 전극(270)이 형성되어 있다.
표시판(100, 200)의 양쪽 면에는 배향막이 형성되어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다.
액정 분자(31)를 포함하는 액정층(3) 및 화소(PX)의 영상 표시 방법은 앞에서 설명한 실시예와 유사하므로 여기서 자세한 설명은 생략한다.
도 12b를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 앞에서 설명한 도 12a에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 게이트선(121)은 가로 방향으로 뻗고 데이터선(171)은 세로 방향으로 뻗으며 게이트선(121)과 교차할 수 있다.
또한 화소 전극(191)이 변 중 게이트선(121)에 대체로 평행한 변은 데이터선(171)에 대체로 평행한 변보다 짧을 수 있다. 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 세로 방향으로 이웃할 수 있다.
다음 도 14를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)과 게이트선(121)을 포함하는 신호선과 이에 연결된 화소(PX)를 포함한다.
각 화소(PX)는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함한다. 제1 부화소(PXa)는 제1 스위칭 소자(Qa), 제1 액정 축전기(Clca) 및 제1 유지 축전기(Csta)를 포함하고, 제2 부화소(PXb)는 제2 스위칭 소자(Qb), 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제2 유지 축전기(Cstb)를 포함한다.
제1 스위칭 소자(Qa)는 게이트선(121)에 연결된 제어 단자 및 제1 데이터선(171a)에 연결된 입력 단자를 포함한다. 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca) 및 제1 유지 축전기(Csta)와 연결되어 있다.
제2 스위칭 소자(Qb)는 게이트선(121)에 연결된 제어 단자 및 제2 데이터선(171b)에 연결된 입력 단자를 포함한다. 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제2 유지 축전기(Cstb)와 연결되어 있다.
제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)는 서로 다른 데이터선(171a, 171b)에 연결된 제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)를 통해 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 서로 다른 데이터 전압(Vd)을 각각 인가받을 수 있다.
다음 도 15를 참조하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 데이터선(171)과 제1 및 제2 게이트선(121a, 121b)을 포함하는 신호선과 이에 연결된 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함한다.
제1 부화소(PXa)가 포함하는 제1 스위칭 소자(Qa)는 제1 게이트선(121a)에 연결된 제어 단자 및 데이터선(171)에 연결된 입력 단자를 포함한다. 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca) 및 제1 유지 축전기(Csta)와 연결되어 있다.
제2 스위칭 소자(Qb)는 제2 게이트선(121b)에 연결된 제어 단자 및 데이터선(171)에 연결된 입력 단자를 포함한다. 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제2 유지 축전기(Cstb)와 연결되어 있다.
제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)는 서로 다른 게이트선(121a, 121b)에 연결되어 있는 제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)를 통해 데이터선(171)이 전달하는 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 서로 다른 데이터 전압(Vd)을 다른 시간에 인가받을 수 있다.
다음 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 데이터선(171)과 게이트선(121)을 포함하는 신호선과 이에 연결된 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)와 두 부화소(PXa, PXb) 사이에 연결되어 있는 결합 축전기(Ccp)를 포함할 수 있다.
제1 부화소(PXa)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 제1 액정 축전기(Clca) 및 제1 유지 축전기(Csta)를 포함하며, 제2 부화소(PXb)는 결합 축전기(Ccp)와 연결되어 있는 제2 액정 축전기(Clcb)를 포함한다.
스위칭 소자(Q)의 제어 단자는 게이트선(121)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca), 제1 유지 축전기(Csta) 및 결합 축전기(Ccp)와 연결되어 있다. 스위칭 소자(Q)는 게이트선(121)으로부터의 게이트 신호에 따라 데이터선(171)의 데이터 전압(Vd)을 제1 액정 축전기(Clca) 및 결합 축전기(Ccp)에 전달하고, 결합 축전기(Ccp)는 이 전압의 크기를 바꾸어 제2 액정 축전기(Clcb)에 전달할 수 있다. 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압(Va)과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압(Vb)은 다음과 같은 관계를 가질 수 있다.
Vb=Va×[Ccp/(Ccp+Clcb)]
여기서 Ccp는 결합 축전기(Ccp)의 정전 용량, Clcb는 제2 액정 축전기(Clcb)의 정전 용량이다. 따라서 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압(Vb)은 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압(Va)에 비하여 항상 작을 수 있다. 결합 축전기(Ccp)의 정전 용량을 적절히 조절하면 제1 액정 축전기(Clca)이 충전 전압(Va)과 제2 액정 축전기(Clcb) 충전 전압(Vb)의 비율을 조절하여 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
그러면 앞에서 설명한 여러 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법의 여러 예에 대해 도 17 내지 도 24를 참조하여 설명한다.
도 17 내지 도 24는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 타이밍도이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 앞에서 설명한 제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)을 이용해 측면 시인성을 향상할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 세 개 이상의 다른 감마 곡선을 이용할 수도 있다.
먼저 도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 3D 모드로 동작하는 경우 통합 제어부(700)는 3D 모드로 동작하라는 3D 인에이블 신호(3D_en)를 신호 제어부(600)로 입력하고 입력 영상 신호(IDAT)를 신호 제어부(600)에 전송한다. 3D 모드에서 입력 영상 신호(IDAT)는 앞에서 설명한 영상 주파수에 따라 입력될 수 있고, 좌안 입력 영상 신호와 우안 입력 영상 신호를 포함할 수 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)를 표시판(300)의 동작 조건에 맞게 처리하여 출력 영상 신호(DAT)를 생성한다. 출력 영상 신호(DAT)는 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)를 포함하고, 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)은 데이터 구동부(500)로 교대로 출력될 수 있다. 데이터 구동부(500)는 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호(DAT) 및 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 바탕으로 데이터 전압(Vd)을 생성한다.
연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대응하는 데이터 전압(Vd)이 입력되는 한 프레임 세트는 둘 이상의 감마 곡선에 따른 데이터 전압을 포함한다.
도 17 및 도 18은 좌안 영상 신호(L)가 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 좌안 데이터 전압(L-hi)과 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 좌안 데이터 전압(L-lo)으로 변환되고, 우안 영상 신호(R)가 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 우안 데이터 전압(R-hi)과 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 우안 데이터 전압(R-lo)으로 변환되는 예를 도시한다. 여기서 제1 감마 곡선(GH)과 제2 감마 곡선(GL)은 서로 다른 감마값을 가지는 감마 곡선이다. 도 17 및 도 18에 도시한 바와 달리 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R) 각각은 제1 감마 곡선(GH), 제2 감마 곡선(GL) 및 제3 감마 곡선(GM)에 따른 데이터 전압으로 변환되어 한 프레임 세트 동안 표시될 수도 있다.
각 데이터 전압(Vd)은 앞에서 설명한 프레임 주파수에 따라 표시판(300)의 데이터선(D1-Dm)에 입력될 수 있으며, 각 데이터 전압(Vd)이 열 방향(D2)을 따라 차례대로 해당 화소(PX)에 입력되면 한 프레임(1 Frame)의 영상이 표시된다. 제1 좌안 데이터 전압(L-hi)이 입력된 화소(PX)는 제1 좌안 영상을 표시하고, 제2 좌안 데이터 전압(L-lo)이 입력된 화소(PX)는 제2 좌안 영상을 표시하고, 제1 우안 데이터 전압(R-hi)이 입력된 화소(PX)는 제1 우안 영상을 표시하며, 제2 우안 데이터 전압(R-lo)이 입력된 화소(PX)는 제2 우안 영상을 표시한다.
좌안 영상 신호(L)에 대한 제1 좌안 영상과 제2 좌안 영상의 표시 순서 및 우안 영상 신호(R)에 대한 제1 우안 영상과 제2 우안 영상의 표시 순서는 다양하게 바뀔 수 있다. 도 17 및 도 18은 좌안 영상 신호(L)에 대한 좌안 데이터 전압(L-hi, L-lo)이 따르는 감마 곡선의 적용 순서가 우안 영상 신호(R)에 대한 우안 데이터 전압(R-hi, R-lo)이 따르는 감마 곡선의 적용 순서가 동일한 예를 도시한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 백라이트(900)를 포함하는 경우, 백라이트(900)의 발광 구간(ON)은 화소(PX)에 제2 좌안 데이터 전압(L-lo) 또는 제2 우안 데이터 전압(R-lo)이 입력된 후 제1 시간(t1) 후에 시작하여 데이터 전압(Vd)의 입력 완료 후 제2 시간(t2) 후에 끝날 수 있다. 여기서 제1 시간(t1) 및 제2 시간(t2)은 표시 장치의 응답 속도를 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 백라이트(900)의 발광 구간(ON)의 대부분이 제2 좌안 데이터 전압(L-lo) 또는 제2 우안 데이터 전압(R-lo)의 입력 구간과 중첩하고 있으나 표시판(300)의 응답 속도를 고려하면 백라이트(900)의 발광 구간(ON)은 제1 좌안 데이터 전압(L-hi) 또는 제1 우안 데이터 전압(R-hi)의 입력 구간과 중첩할 수도 있다. 따라서 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R) 각각에 대해 제1 감마 곡선(GH)에 따른 영상과 제2 감마 곡선(GL)에 따른 영상이 연속해서 보여지므로 3D 영상의 측면 시인성을 향상할 수 있다.
그러나 백라이트(900)의 발광 구간(ON)의 위치 및 시간은 액정의 응답 속도 등 표시판(300)의 여러 특성, 목표로 하는 크로스토크 정도, 목표로 하는 측면 시인성 및 목표 휘도를 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 시인성을 극대화하기 위해 액정 분자의 하강 응답 속도가 빠를 필요가 있다. 예를 들어, 영상이 고휘도에서 저휘도로 변화할 때 두 휘도 차이의 99%부터 1%까지 영상의 휘도가 변화할 때의 액정 분자의 하강 응답 속도는 프레임 주파수가 240Hz일 때 4.17ms 이하이고, 프레임 주파수가 120Hz일 때 8.3ms 이하일 수 있다.
입체 영상 변환 부재(60)가 셔터 안경을 포함하는 경우, 셔터 안경의 좌안 셔터의 열림 구간(Left-On)은 제2 좌안 영상이 표시되는 구간에 대응한 백라이트(900)의 발광 구간(ON)과 적어도 일부 중첩할 수 있고, 셔터 안경의 우안 셔터의 열림 구간(Right-On)은 제2 우안 영상이 표시되는 구간에 대응한 백라이트(900)의 발광 구간(ON)과 적어도 일부 중첩할 수 있다. 더 구체적으로 우안 셔터 또는 좌안 셔터의 열림 구간(Left-On, Right-On)의 시작점은 대응하는 백라이트(900)의 발광 구간(ON)의 시작점보다 제3 시간(t3) 앞서 위치할 수 있고, 종료점은 대응하는 백라이트(900)의 발광 구간(ON)의 종료점보다 제4 시간(t4) 늦게 위치할 수 있다.
이와 같이 표시판(300) 및 백라이트(900)에 의해 제1 좌안 영상 및 제2 좌안 영상이 표시되는 동안 좌안 셔터를 열고 제1 우안 영상 및 제2 우안 영상이 표시되는 동안 우안 셔터를 열어 제1 및 제2 좌안 영상과 제1 및 제2 우안 영상을 구별하여 볼 수 있고, 관찰자는 3D 영상을 인식할 수 있다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 본 실시예는 도 17 및 도 18에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 백라이트(900)가 복수의 블록으로 구분되어 표시판(300)의 게이트 신호의 스캐닝에 따라 차례대로 켜질 수 있다.
도 19를 참조하면, 백라이트(900)의 각 발광 구간(ON)은 대응하는 표시판(300)의 화소(PX)에 제2 좌안 데이터 전압(L-lo) 또는 제2 우안 데이터 전압(R-lo)이 입력된 후 제1 시간(t1) 후에 시작하여 데이터 전압(Vd)의 입력 완료 후 제2 시간(t2) 후에 끝날 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 도 20에 도시한 바와 같이 백라이트(900)의 각 블록의 발광 구간(ON)은 제1 좌안 데이터 전압(L-hi) 또는 제1 우안 데이터 전압(R-hi)의 입력 구간과 적어도 일부분 중첩할 수도 있다. 이때 백라이트(900)의 발광 구간(ON)의 시작점과 제2 좌안 데이터 전압(L-lo) 또는 제2 우안 데이터 전압(R-lo)의 입력 시작점 사이의 간격은 제1 시간(t1)일 수 있다.
입체 영상 변환 부재(60)가 셔터 안경을 포함하는 경우, 셔터 안경의 좌안 셔터 또는 우안 셔터는 해당하는 백라이트(900)의 발광 구간(ON)의 스캐닝 시간과 중첩하는 열림 시간(Left-On, Right-On) 동안 열려 제1 및 제2 좌안 영상과 제1 및 제2 우안 영상을 구별하여 볼 수 있다.
본 발명의 여러 실시예에 따르면 연속하는 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 표시되는 복수의 프레임은 제2 감마 곡선(GL)에 따르는 영상을 연속하여 표시하는 두 프레임을 포함한다.
특히 도 21 및 도 22를 참조하면, 좌안 영상 신호(L)에 대한 좌안 데이터 전압(L-hi, L-lo)이 따르는 감마 곡선의 적용 순서가 우안 영상 신호(R)에 대한 우안 데이터 전압(R-hi, R-lo)가 따르는 감마 곡선의 적용 순서와 반대가 될 수 있다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 좌안 영상 신호(L)에 대해 제1 좌안 데이터 전압(L-hi)이 먼저 입력되고 제2 좌안 데이터 전압(L-lo)이 나중에 입력될 경우 우안 영상 신호(R)에 대해서는 제2 우안 데이터 전압(R-lo)이 먼저 입력되고 제1 우안 데이터 전압(R-hi)이 나중에 입력될 수 있다. 또한 좌안 영상 신호(L)에 대해 제2 좌안 데이터 전압(L-lo)이 먼저 입력되고 제1 좌안 데이터 전압(L-hi)이 나중에 입력될 경우 우안 영상 신호(R)에 대해서는 제1 우안 데이터 전압(R-hi)이 먼저 입력되고 제2 우안 데이터 전압(R-lo)이 나중에 입력될 수 있다.
하나의 우안 영상 신호(R)를 사이에 두고 이웃하는 두 좌안 영상 신호(L)에 대해 제1 좌안 데이터 전압(L-hi)과 제2 좌안 데이터 전압(L-lo)의 입력 순서는 도 21 및 도 22에 도시한 바와 같이 일정할 수도 있고, 도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이 서로 반대일 수도 있다. 이는 하나의 좌안 영상 신호(L)를 사이에 두고 이웃하는 두 우안 영상 신호(R)에 대해서도 마찬가지이다.
백라이트(900)의 발광 구간(ON)은 좌안 영상 신호(L)에 대해서는 제2 좌안 영상 표시 구간과 대부분 중첩하고 우안 영상 신호(R)에 대해서는 제1 우안 영상 표시 구간과 대부분 중첩할 수 있다. 이 경우 좌안 영상 신호(L)에 대해서는 제2 감마 곡선(GL)을 따르는 영상이 대부분 시인되고 우안 영상 신호(R)에 대해서는 제1 감마 곡선(GH)을 따르는 영상이 대부분 시인될 수 있다. 따라서 좌안 및 우안이 서로 다른 감마 특성에 따른 영상을 시인하게 된다. 이를 방지하기 위해 좌안용 감마 곡선 및 우안용 감마 곡선으로 별도로 마련할 필요가 있다. 즉 제1 감마 곡선(GH)은 서로 다른 좌안용 제1 감마 곡선 및 우안용 감마 곡선을 포함할 수 있고, 제2 감마 곡선(GL도 서로 다른 좌안용 제2 감마 곡선 및 우안용 감마 곡선을 포함할 수 있다. 이 경우 좌안용 제2 감마 곡선과 우안용 제1 감마 곡선의 특성은 서로 유사할 수 있고, 좌안용 제1 감마 곡선과 우안용 제2 감마 곡선의 특성은 서로 유사할 수 있다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)를 표시하는 연속한 두 프레임 세트 중 적어도 세 프레임 동안은 제2 감마 곡선(GL)에 따르는 데이터 전압(Vd)이 표시판(300)에 입력될 수 있다. 이때 각 프레임 세트에서 제2 감마 곡선(GL)에 따르는 데이터 전압(Vd)이 입력되는 시기는 서로 다를 수 있다. 본 실시예에서도 연속하는 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 표시되는 복수의 프레임은 제2 감마 곡선(GL)에 따르는 영상을 연속하여 표시하는 두 프레임을 포함한다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 좌안 영상 신호(L)에 대해 연속한 두 프레임에서 제1 좌안 데이터 전압(L-hi)과 제2 좌안 데이터 전압(L-lo)이 입력되면 우안 영상 신호(R)에 대해서는 연속한 두 프레임 동안 제2 우안 데이터 전압(R-lo)이 입력될 수 있다. 이때 이웃한 좌안 영상 신호(L)에 대해 제1 좌안 데이터 전압(L-hi) 및 제2 좌안 데이터 전압(L-lo)의 입력 순서는 서로 다를 수 있다. 마찬가지로 좌안 영상 신호(L)의 연속한 두 프레임 모두에서 제2 좌안 데이터 전압(L-lo)이 입력되면 우안 영상 신호(R)에 대해서는 제1 우안 데이터 전압(R-hi)과 제2 우안 데이터 전압(R-lo)이 연속하여 입력될 수 있다. 이때 이웃한 우안 영상 신호(R)에 대해 제1 우안 데이터 전압(R-hi) 및 제2 우안 데이터 전압(R-lo)의 입력 순서는 서로 다를 수 있다.
더 구체적으로 설명하면, 처음 연속한 좌우 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 제1 좌안 영상, 제2 좌안 영상, 제2 우안 영상 및 제2 우안 영상이 차례대로 입력되고, 그 다음의 연속한 좌우 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 제2 좌안 영상, 제1 좌안 영상, 제2 우안 영상 및 제2 우안 영상이 차례대로 입력되고, 그 다음의 연속한 좌우 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 제2 좌안 영상, 제2 좌안 영상, 제1 우안 영상 및 제2 우안 영상이 차례대로 입력되고, 그 다음의 연속한 좌우 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 제2 좌안 영상, 제2 좌안 영상, 제2 우안 영상 및 제1 우안 영상이 차례대로 입력될 수 있고, 이는 이후 계속 반복될 수 있다.
본 실시예에 따르면 연속한 두 프레임 세트에서 제1 감마 곡선(GH)에 따른 데이터 전압(Vd)의 입력 회수와 제2 감마 곡선(GL)에 따른 데이터 전압(Vd)의 입력 회수의 비가 대략 1:3이 되어 제2 감마 곡선(GL)에 따른 영상이 더 많이 시인될 수 있다. 따라서 3D 모드의 측면 시인성이 더욱 향상될 수 있다. 본 실시예의 경우 플리커 방지를 위해 480Hz 이상의 프레임 주파수를 적용할 수 있다.
그러면, 도 25 내지 도 35를 참조하여 본 발명의 여러 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략하며, 이는 이후 실시예에 대한 설명에서도 동일하게 적용된다.
도 25는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 화소의 간략한 배치도이고, 도 26 내지 도 35는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 3D 영상을 표시할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 타이밍도이다.
도 25를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 표시판(300)은 복수의 화소(PX)를 포함하고, 복수의 화소(PX)는 행 방향(D1) 또는 열 방향(D2)으로 이웃하는 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)를 포함한다.
도 26 내지 도 35를 참조하면, 연속한 두 프레임 세트 동안 서로 다른 감마 곡선에 따른 데이터 전압(Vd)이 입력되는 경우 제1 화소(PX1)에 입력되는 데이터 전압(Vd)에 적용된 감마 곡선과 제2 화소(PX2)에 입력되는 데이터 전압(Vd)에 적용되는 감마 곡선은 서로 다를 수 있다. 즉, 제1 화소(PX1)에 입력되는 데이터 전압(Vd)이 제1 감마 곡선(GH)에 따를 경우 제2 화소(PX2)에 입력되는 데이터 전압(Vd)은 제2 감마 곡선(GL)에 따를 수 있고, 그 반대일 수도 있다. 따라서 매 프레임이 하나의 감마 곡선에 따른 영상을 표시하는 경우에 비해 휘도 차이로 인해 발생하는 플리커 등의 표시 불량을 없앨 수 있다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 17 내지도 20에 도시한 실시예의 구동 방법과 대부분 동일하다. 그러나 하나의 화소(PX1, PX2)에 대해 살펴보면, 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 제1 감마 곡선(GH), 제2 감마 곡선(GL), 제1 감마 곡선(GH) 및 제2 감마 곡선(GL)의 순서로 감마 곡선이 적용되면, 다음 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해서는 제2 감마 곡선(GL), 제1 감마 곡선(GH), 제2 감마 곡선(GL) 및 제1 감마 곡선(GH)의 순서로 감마 곡선이 적용될 수 있다. 이에 따르면 백라이트(900)의 발광 구간(ON)이 각 프레임 세트의 마지막 프레임의 표시 구간과 대부분 중첩하는 경우 제2 감마 곡선(GL)에 따르는 제2 좌안 데이터 전압(L-lo) 및 제2 우안 데이터 전압(R-lo)을 시인한 후 제1 감마 곡선(GH)에 따르는 제1 좌안 데이터 전압(L-hi) 및 제1 우안 데이터 전압(R-hi)을 시인할 수 있어 한 화소(PX1, PX2)에 대한 측면 시인성이 좋아질 수 있다.
도 28 및 도 29를 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 21 및 도 22에 도시한 실시예의 구동 방법과 대부분 동일하다. 그러나 하나의 화소(PX1, PX2)에 대해 살펴보면, 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 제1 감마 곡선(GH), 제2 감마 곡선(GL), 제2 감마 곡선(GL) 및 제1 감마 곡선(GH)의 순서로 감마 곡선이 적용되면, 다음 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해서는 제2 감마 곡선(GL), 제1 감마 곡선(GH), 제1 감마 곡선(GH) 및 제2 감마 곡선(GL)의 순서로 감마 곡선이 적용될 수 있다. 이에 따르면 백라이트(900)의 발광 구간(ON)이 각 프레임 세트의 마지막 프레임의 표시 구간과 대부분 중첩하는 경우 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R) 모두에 대해 제1 감마 곡선(GH)에 따르는 데이터 전압(L-hi, R-hi) 및 제2 감마 곡선(GL)에 따르는 데이터 전압(L-lo, R-lo)이 연속하여 표시될 수 있으므로 한 화소(PX1, PX2)에 대한 3D 영상의 측면 시인성이 좋아질 수 있다. 또한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 동일한 제1 감마 곡선(GH) 및 제2 감마 곡선(GL)을 적용할 수 있다.
도 30 및 도 31을 참조하면, 본 실시예에 따른 구동 방법은 앞에서 설명한 도 23 및 도 24에 도시한 실시예의 구동 방법과 대부분 동일하다. 그러나 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 제1 화소(PX1)에 입력되는 데이터 전압(Vd)이 따르는 제1 감마 곡선(GH) 및 제2 감마 곡선(GL)의 순서는 제2 화소(PX2)에 입력되는 데이터 전압(Vd)이 따르는 제1 감마 곡선(GH) 및 제2 감마 곡선(GL)의 순서는 서로 다를 수 있다. 또한 제1 화소(PX1)가 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 좌안 영상을 표시할 때 제2 화소(PX2)는 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 좌안 영상을 표시할 수 있고, 그 반대일 수도 있다.
도 32 및 도 33을 참조하면, 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대한 데이터 전압(Vd)은 제1 감마 곡선(GH)에 따른 것과 제2 감마 곡선(GL)에 따른 것을 포함하나, 한 프레임 세트에 표시판(300)에 입력되는 데이터 전압(Vd)은 동일한 감마 곡선에 따를 수 있다. 또한 두 프레임 세트 동안 적용되는 감마 곡선의 순서는 그 다음 두 프레임 세트 동안 적용되는 감마 곡선의 순서와 반대일 수 있다.
구체적으로, 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 제1 좌안 데이터 전압(L-hi)을 두 프레임 동안 연속하여 입력하고 제2 우안 데이터 전압(R-lo)을 두 프레임 동안 연속하여 입력한 후, 다음 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해서는 제2 좌안 데이터 전압(L-lo)을 두 프레임 동안 연속하여 입력하고 제1 우안 데이터 전압(R-hi)을 두 프레임 동안 연속하여 입력할 수 있다. 이에 따르면 연속한 좌안 영상 신호(L)가 서로 다른 감마 곡선에 따라 데이터 전압(Vd)으로 변환되어 표시되고 연속한 우안 영상 신호(R)도 서로 다른 감마 곡선에 따라 데이터 전압(Vd)으로 변환되어 표시되므로 3D 영상의 측면 시인성이 더욱 향상될 수 있다.
도 34 및 도 35를 참조하면, 본 실시예에 따른 구동 방법은 앞에서 설명한 실시예와 달리 좌안 영상 신호(L) 또는 우안 영상 신호(R)에 대한 영상을 표시하는 한 프레임 세트 동안에 적용되는 감마 곡선은 하나일 수 있고 한 프레임 세트는 하나의 프레임만을 포함할 수 있다. 또한 한 쌍의 연속한 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 동일한 감마 곡선이 적용될 수 있다.
구체적으로 한 화소(PX1, PX2)에 대해 살펴보면, 하나의 좌안 영상 신호(L)에 대해 표시판(300)에 제1 좌안 영상 데이터 전압(L-hi)을 입력하고 우안 영상 신호(R)에 대해 제1 우안 영상 데이터 전압(R-hi)을 입력한 후 다음 좌안 영상 신호(L)에 대해 제2 좌안 영상 데이터 전압(L-lo)을 입력하고 우안 영상 신호(R)에 대해 제2 우안 영상 데이터 전압(R-lo)을 순차적으로 입력할 수 있다. 이때 서로 이웃하는 두 화소(PX1, PX2)에 적용되는 감마 곡선은 서로 다르다.
본 실시예에서 백라이트(900)의 발광 구간(ON)은 각 데이터 전압(Vd)의 입력 구간의 후반부의 일부와 중첩할 수 있고 다음 프레임의 데이터 전압(Vd)의 입력 구간의 처음 부분과도 중첩할 수 있다.
그러면, 도 36 내지 도 47을 참조하여 도 25에 도시한 화소(PX1, PX2)를 포함하는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법의 예에 대해 설명한다. 도 36 내지 도 47에서는 ‘H’제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 영상을 표시하고, ‘L’은 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상을 표시하며, ‘M’은 제3 감마 곡선(GM)에 따른 제3 영상을 표시하는 것으로 한다.
도 36 내지 도 47은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 행 방향 또는 열 방향으로 이웃한다. 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 연속한 두 개 이상의 프레임을 한 프레임 세트로 하여 좌안 영상신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 해당하는 영상을 교대로 표시할 수 있다. 도 36 내지 도 47은 예를 들어 네 개의 프레임 세트를 도시하며 각 프레임 세트는 연속한 두 프레임(1F-2F, 3F-4F, 5F-6F, 7F-8F)을 포함할 수 있다.
한 화소(PX1, PX2)가 포함하는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)는 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있고 서로 같은 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있다. 이때 감마 곡선은 다양할 수 있으며 예를 들어 앞에서 설명한 도 5 또는 도 6에 도시한 감마 곡선일 수 있다. 본 실시예에 대한 설명에서는 도 5 및 도 6에 도시한 감마 곡선을 예로 들어 설명한다.
먼저 도 36을 참조하면, 한 프레임 세트(1F, 2F)가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 제1 화소(PX1)의 제1 부화소(PXa)는 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제3 감마 곡선(GM)에 따른 제3 영상(M)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 화소(PX1)의 제1 부화소(PXa)는 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상(L)을 표시하고 제2 부화소(PXb)도 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 다음 프레임 세트(3F, 4F)는 앞선 프레임 세트(1F, 2F)와 동일하게 영상이 표시될 수 있고, 이후 두 개의 프레임 세트(5F-8F)에서는 앞선 두 개의 프레임 세트(1F-4F)에서와 반대 순서로 감마 곡선을 적용한 영상을 표시할 수 있다.
이때 제2 화소(PX2)는 제1 화소(PX1)와 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 각 프레임 세트에서 제2 화소(PX2)가 표시하는 영상의 감마 곡선의 프레임에 따른 순서는 제1 화소(PX1)가 표시하는 영상의 감마 곡선의 프레임에 따른 순서와 반대일 수 있다. 이는 이후에 설명할 도 37 내지 도 47에도 동일하게 적용된다.
도 37을 참조하면, 한 프레임 세트(1F, 2F)의 첫 번째 프레임에서 제1 화소(PX1)의 제1 부화소(PXa)가 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)가 제3 영상(M)을 표시하고, 두 번째 프레임에서 제1 화소(PX1)의 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)가 제2 영상(L)을 표시한 경우, 다음 프레임 세트(3F, 4F)의 첫 번째 프레임에서 제1 화소(PX1)의 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)가 제2 영상(L)을 표시하고 두 번째 프레임에서 제1 화소(PX1)의 제1 부화소(PXa)가 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)가 제3 영상(M)을 표시할 수 있다. 이후 두 개의 프레임 세트(5F-8F)에서는 앞선 두 개의 프레임 세트(1F-4F)에서와 반대 순서로 감마 곡선을 적용한 영상을 표시할 수 있다.
본 실시예에 따르면 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되고 휘도가 높은 제1 영상(H)도 연속한 프레임에서 표시될 수 있으므로 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상할 수 있으므로 측면 시인성을 더욱 향상할 수 있다.
도 38 및 도 39를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 각 화소(PX1, PX2)의 제1 부화소(PXa)는 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 도 38은 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 동일한 예를 도시하고, 도 39는 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 반대인 예를 도시한다.
본 실시예에서도 처음 두 개의 프레임 세트(1F-4F) 이후의 두 프레임 세트(5F-8F)에서는 앞선 두 개의 프레임 세트(1F-4F)에서와 반대 순서로 감마 곡선을 적용한 영상을 표시할 수 있다. 그러나 도 39에 도시한 실시예와 같이 세 번째 프레임 세트(5F, 6F)는 두 번 째 프레임 세트(3F, 4F)와 동일하고 네 번째 프레임 세트(7F, 8F)는 첫 번째 프레임 세트(1F, 2F)와 동일할 수도 있다.
특히 도 39에 도시한 실시예에 따르면 휘도가 상대적으로 낮은 제3 영상(M)이 연속한 프레임에서 표시되고 휘도가 높은 제1 영상(H)도 연속한 프레임에서 표시될 수 있으므로 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상할 수 있고 측면 시인성을 더욱 향상할 수 있다.
도 40 및 도 41을 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 각 화소(PX1, PX2)의 제1 부화소(PXa)는 제2 영상(L)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제1 영상(H)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 도 40은 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 동일한 예를 도시하고, 도 41은 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 반대인 예를 도시한다.
본 실시예에서도 처음 두 개의 프레임 세트(1F-4F) 이후의 두 프레임 세트(5F-8F)에서는 앞선 두 개의 프레임 세트(1F-4F)에서와 반대 순서로 감마 곡선을 적용한 영상을 표시할 수 있다. 그러나 도 41에 도시한 실시예와 같이 세 번째 프레임 세트(5F, 6F)는 두 번 째 프레임 세트(3F, 4F)와 동일하고 네 번째 프레임 세트(7F, 8F)는 첫 번째 프레임 세트(1F, 2F)와 동일할 수도 있다.
도 42 및 도 43을 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 각 화소(PX1, PX2)의 제1 부화소(PXa)는 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제3 영상(M)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 도 42는 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 동일한 예를 도시하고, 도 43은 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 반대인 예를 도시한다.
본 실시예에서도 처음 두 개의 프레임 세트(1F-4F) 이후의 두 프레임 세트(5F-8F)에서는 앞선 두 개의 프레임 세트(1F-4F)에서와 반대 순서로 감마 곡선을 적용한 영상을 표시할 수 있다. 그러나 도 43에 도시한 실시예와 같이 세 번째 프레임 세트(5F, 6F)는 두 번 째 프레임 세트(3F, 4F)와 동일하고 네 번째 프레임 세트(7F, 8F)는 첫 번째 프레임 세트(1F, 2F)와 동일할 수도 있다.
도 44 및 도 45를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 각 화소(PX1, PX2)의 제1 부화소(PXa)는 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제3 영상(M)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제2 영상(L)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제3 영상(M)을 표시할 수 있다. 도 44는 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 동일한 예를 도시하고, 도 45는 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 반대인 예를 도시한다.
본 실시예에서도 처음 두 개의 프레임 세트(1F-4F) 이후의 두 프레임 세트(5F-8F)에서는 앞선 두 개의 프레임 세트(1F-4F)에서와 반대 순서로 감마 곡선을 적용한 영상을 표시할 수 있다. 그러나 도 45에 도시한 실시예와 같이 세 번째 프레임 세트(5F, 6F)는 두 번 째 프레임 세트(3F, 4F)와 동일하고 네 번째 프레임 세트(7F, 8F)는 첫 번째 프레임 세트(1F, 2F)와 동일할 수도 있다.
도 46 및 도 47을 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 각 화소(PX1, PX2)의 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제1 영상(H)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 도 46은 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 동일한 예를 도시하고, 도 47은 한 쌍의 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대해 이웃한 두 프레임 세트에서 감마 곡선이 적용되는 순서가 서로 반대인 예를 도시한다.
본 실시예에서도 처음 두 개의 프레임 세트(1F-4F) 이후의 두 프레임 세트(5F-8F)에서는 앞선 두 개의 프레임 세트(1F-4F)에서와 반대 순서로 감마 곡선을 적용한 영상을 표시할 수 있다. 그러나 도 47에 도시한 실시예와 같이 세 번째 프레임 세트(5F, 6F)는 두 번 째 프레임 세트(3F, 4F)와 동일하고 네 번째 프레임 세트(7F, 8F)는 첫 번째 프레임 세트(1F, 2F)와 동일할 수도 있다.
이 밖에도 두 부화소(PXa, PXb)에 대해 한 프레임 세트에서 표시되는 영상이 따르는 감마 곡선은 앞에서 설명한 제1 내지 제3 감마 곡선(GH, GL, GM) 중에서 다양하게 선택될 수 있다. 또한 한 프레임 세트는 세 개 이상의 연속된 프레임을 포함할 수도 있다. 또한 네 개 이상의 감마 곡선에 따르는 영상을 다양하게 배치할 수 있다.
예를 들어 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 4개 이상의 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수 있고, 이 경우 도 36 내지 도 47에 도시한 실시예에서 행 방향 또는 열 방향으로 이웃한 두 화소(PX1, PX2)의 부화소(PXa, PXb)가 표시하는 제3 영상(M)은 서로 다른 감마 곡선에 따를 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 36 내지 도 47에 도시한 실시예에서 각 화소(PX1, PX2)가 포함하는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)의 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 바뀔 수도 있다. 이 경우에도 두 화소(PX1, PX2)의 부화소(PXa, PXb)가 표시하는 제3 영상(M)은 서로 다른 감마 곡선에 따를 수도 있다.
공간 분할 구동에서 도 5에 도시된 바와 같은 제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)을 이용할 경우에는 도 36 내지 도 47에 도시된 제3 영상(M)은 도 5에 도시된 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상(L)으로 바뀌어 구동될 수 있다.
이에 따르면 공간 분할 구동 및 시분할 구동이 함께 적용되어 한 프레임 동안에 두 부화소(PXa, PXb)를 통해 한 입력 영상 신호(L, R)에 대한 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수 있고 또한 연속한 프레임에서 각 부화소(PXa, PXb)가 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수 있다. 따라서 두 부화소(PXa, PXb)에 대해 두 개 이상의 연속한 프레임을 포함하는 프레임 세트 동안의 측면에서의 합성 감마 곡선이 정면 감마 곡선(Gf)에 최대한 가깝게 하여 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
다음 도 48 내지 도 50을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명한다. 도 48 내지 도 50에서는 ‘H’는 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 영상을 표시하고, ‘L’은 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상을 표시하는 것으로 한다.
도 48 내지 도 50은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 복수의 화소의 휘도를 도시한 도면이다.
도 48 내지 도 50을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 표시판(300)은 행렬 형태로 배열된 복수의 도트(Dot1, Dot2, Dot3, Dot4)를 포함하고, 각 도트(Dot1, Dot2, Dot3, Dot4)는 적색, 녹색 및 청색 등과 같은 서로 다른 기본색을 각각 표시하는 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)를 포함한다. 하나의 도트(Dot1-Dot4)가 포함하는 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3)는 각각 서로 다른 삼원색, 예를 들어 적색, 녹색 및 청색을 나타낼 수 있다. 각 도트(Dot1-Dot4)가 포함하는 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)는 행 방향 또는 열 방향으로 배치될 수 있고, 각각 서로 다른 입력 영상 신호(IDAT)에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 2D 모드에서 각 화소(PX1, PX2, PX3)는 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 영상(H)과 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상(L)을 한 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임 동안 표시할 수 있다. 3D 모드에서 각 화소(PX1, PX2, PX3)는 좌안 영상 신호(L)에 대응하는 좌안 데이터 전압과 우안 영상 신호(R)에 대응하는 우안 데이터 전압을 교대로 입력 받아 좌안 영상 및 우안 영상을 프레임마다 교대로 표시할 수 있다. 특히 3D 모드에서 각 화소(PX1, PX2, PX3)는 하나의 감마 곡선에 따른 데이터 전압(Vd)을 입력받을 수 있고, 이웃한 화소(PX1, PX2, PX3)는 서로 다른 감마 곡선에 따른 데이터 전압(Vd)을 입력받을 수 있다. 이로써 3D 모드에서 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로 도 48을 참조하면, 한 프레임에서 한 화소행의 화소(PX)들은 동일한 감마 곡선에 따른 데이터 전압(Vd)을 입력받아 제1 영상(H) 또는 제2 영상(L)을 표시할 수 있고, 열 방향(D2)으로 이웃하는 화소(PX)는 서로 다른 감마 곡선에 따른 데이터 전압(Vd)을 입력받을 수 있다. 이때 한 도트(Dot1-Dot4)가 포함하는 화소(PX1, PX2, PX3)는 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수 있다. 다음 프레임에서 각 화소(PX)의 영상이 따르는 감마 곡선은 이전 프레임과 다를 수 있다.
도 49를 참조하면, 한 프레임에서 한 도트(Dot1-Dot4)의 화소(PX1, PX2, PX3)는 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시하나 행 방향(D1) 또는 열 방향(D2)으로 이웃하는 도트(Dot-Dot4)는 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상(H, L)을 표시할 수 있다. 이때 대각선 방향으로 마주하는 두 도트(Dot1-Dot4)는 서로 동일한 감마 곡선에 따른 영상(H, L)을 표시할 수 있고, 이웃한 두 프레임에서 각 도트(Dot1-Dot4)가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 바뀔 수 있다. 다음 프레임에서 각 화소(PX)의 영상이 따르는 감마 곡선은 이전 프레임과 다를 수 있다.
도 50을 참조하면, 한 프레임에서 행 방향(D1) 및 열 방향(D2)으로 이웃한 화소(PX1, PX2, PX3)는 서로 다른 감마 곡선에 따르는 데이터 전압(Vd)을 입력받아 영상(H, L)을 표시할 수 있다. 따라서 한 도트(Dot1-Dot4)는 서로 다른 감마 곡선에 따르는 영상을 표시하는 화소(PX1, PX2, PX3)를 포함할 수 있다. 다음 프레임에서 각 화소(PX)의 영상이 따르는 감마 곡선은 이전 프레임과 다를 수 있다.
다음 도 51 내지 도 53e를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명한다.
도 51는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 표시판의 간략한 회로도이고, 도 52는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 영상을 표시할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 타이밍도이고, 도 53a 내지 도 53e는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 두 화소행의 화소의 시간에 따른 휘도 변화를 도시한 도면이다.
먼저 도 51을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소행을 포함한다. (2i-1)번째 화소행(i는 자연수)의 화소(PX1)와 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)는 서로 다른 게이트선(GL1, GL2) 및 한 데이터선(DL)에 스위칭 소자(Q)를 통해 연결될 수 있다. 제1 화소(PX1)는 (2i-1)번째 화소행에 포함된 화소이고 제2 화소(PX2)는 (2i)번째 화소행에 포함된 화소이다. 두 게이트선(GL1, GL2)은 열 방향으로 서로 이웃한 게이트선일 수 있다. 또한 두 게이트선(GL1, GL2)은 서로 다른 시간에 게이트 온 전압(Von)을 전달할 수도 있고 동시에 게이트 온 전압(Von)을 전달할 수도 있다.
도 52를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 있어서 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R) 각각에 대한 한 프레임의 영상 표시 구간은 예비 충전 단계(f1), 메인 충전 단계(f2, f3) 및 블랙 영상 단계(f4)를 포함한다. 도 52는 일부 화소행에 대해서만 도시하였으나 화소행 수는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 두 개 이상의 화소행은 짝을 이루어 구동될 수 있다.
예비 충전 단계(f1)에서는 (2i-1)번째 화소행에 해당하는 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 데이터 전압(Vd)으로 (2i-1)번째 화소행 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX)를 동시에 충전한다. 즉, 제1 화소행 및 제2 화소행의 화소(PX)들은 제1 화소행에 해당하는 출력 영상 신호(DAT)의 데이터 전압(Vd)으로 충전되며, 제3 화소행 및 제4 화소행의 화소(PX)들은 제3 화소행에 해당하는 출력 영상 신호(DAT)의 데이터 전압(Vd)으로 충전되며, 이후 화소행도 유사한 방법으로 충전될 수 있다.
메인 충전 단계(f2)에서는 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX)는 충전 전압을 유지(hold)하고 (2i)번째 화소행의 화소(PX)는 (2i)번째 화소행에 해당하는 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 데이터 전압(Vd)으로 충전된다.
메인 충전 단계(f3)에서는 (2i)번째 화소행의 화소(PX)는 충전 전압을 유지(hold)하고 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX)는 (2i-1)번째 화소행에 해당하는 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 데이터 전압(Vd)으로 충전된다.
블랙 영상 단계(f4)에서는 모든 화소행의 화소(PX)에 블랙 영상에 해당하는 블랙 데이터 전압(b)이 충전되거나 이전 충전 전압이 유지(hold)될 수 있다.
백라이트(900)의 발광 구간(ON)은 각 프레임에 대해 첫 번째 화소행의 메인 충전 단계(f2)의 중간 부분부터 시작하여 마지막 화소행의 메인 충전 단계(f3)까지 지속될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 적절한 휘도 및 크로스토크 감소를 위해 조절될 수 있다.
이러한 표시 장치의 구동 방법에서 예비 충전 단계(f1)에서 적용되는 감마 곡선과 메인 충전 단계(f2, f3)에서 적용되는 감마 곡선을 서로 다르게 하여 3D 영상의 측면 시인성을 향상할 수 있다. 여기서 감마 곡선의 적용 순서는 앞에서 설명한 여러 실시예와 같을 수 있다.
예를 들어 도 53a를 참조하면, 각 좌안 영상 신호(L) 및 우안 영상 신호(R)에 대한 프레임의 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)에는 제1 감마 곡선(GH)에 따른 데이터 전압(Vd)이 충전되어 제1 영상(hi)이 표시될 수 있다. 메인 충전 단계(f2, f3)에서는 (2i-1)번째 화소행 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX)에 제2 감마 곡선(GL)에 따른 데이터 전압(Vd)이 충전되어 제2 영상(lo)이 표시되거나 이전 충전 전압이 유지(-)될 수 있다. 블랙 영상 단계(f4)에서는 모든 화소행의 화소(PX)에 블랙 데이터 전압(b)이 충전되어 블랙 영상(B)이 표시되거나 이전 영상이 유지될 수 있다.
도 53b를 참조하면, 도 53a와 반대로 각 프레임의 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)에는 제2 감마 곡선(GL)에 따른 데이터 전압(Vd)이 충전되어 제2 영상(lo)이 표시될 수 있다. 메인 충전 단계(f2, f3)에서는 (2i-1)번째 화소행 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX)에 제1 감마 곡선(GH)에 따른 데이터 전압(Vd)이 충전되어 제1 영상(hi)이 표시되거나 이전 충전 전압이 유지(-)될 수 있다.
도 53c를 참조하면, 한 프레임의 우안 영상 신호(R) 또는 좌안 영상 신호(L)에 대해서는 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)는 제1 영상(hi)을 표시하고 메인 충전 단계(f2, f3)에서는 제2 영상(lo)을 표시하거나 이전 영상이 유지(-)될 수 있다. 그 다음 프레임의 좌안 영상 신호(L) 또는 우안 영상 신호(R)에 대해서는 이전 프레임과 반대로 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)는 제2 영상(lo)을 표시하고 메인 충전 단계(f2, f3)에서는 제1 영상(hi)을 표시하거나 이전 영상이 유지(-)될 수 있다.
도 53d를 참조하면, 한 프레임의 우안 영상 신호(R) 또는 좌안 영상 신호(L)에 대해서 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)가 제1 영상(hi)을 표시하고 메인 충전 단계(f2, f3)에서는 제2 영상(lo)을 표시하거나 이전 영상이 유지(-)될 수 있다. 그 다음 프레임의 좌안 영상 신호(L) 또는 우안 영상 신호(R)에 대해서는 우안 영상 신호(R)의 경우와 달리 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)는 제2 영상(lo)을 표시하고 메인 충전 단계(f2, f3)에서도 제2 영상(lo)을 표시하거나 이전 영상이 유지(-)될 수 있다.
도 53e를 참조하면, 한 프레임의 우안 영상 신호(R) 또는 좌안 영상 신호(L)에 대해서 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)가 제1 영상(hi)을 표시하고 메인 충전 단계(f2, f3)에서는 제2 영상(lo)을 표시하거나 이전 영상이 유지(-)될 수 있다. 그 다음 프레임의 좌안 영상 신호(L) 또는 우안 영상 신호(R)에 대해서는 이전 프레임과 달리 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)는 제2 영상(lo)을 표시하고 메인 충전 단계(f2, f3)에서도 제2 영상(lo)을 표시하거나 이전 영상이 유지(-)될 수 있다. 그 다음 두 프레임에서 감마 곡선의 적용 순서는 이전 두 프레임에서의 감마 곡선의 적용 순서와 반대일 수 있다. 즉, 다음 프레임의 우안 영상 신호(R) 또는 좌안 영상 신호(L)에 대해서 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)는 제2 영상(lo)을 표시하고 메인 충전 단계(f2, f3)에서도 제2 영상(lo)을 표시하거나 이전 영상을 유지(-)하고, 그 다음 프레임의 좌안 영상 신호(L) 또는 우안 영상 신호(R)에 대해서는 예비 충전 단계(f1)에서 (2i-1)번째 화소행의 화소(PX1) 및 (2i)번째 화소행의 화소(PX2)는 제2 영상(lo)을 표시하고 메인 충전 단계(f2, f3)에서는 제1 영상(hi)을 표시하거나 이전 영상이 유지(-)될 수 있다.
본 발명의 여러 실시예에 대한 설명 및 도면에서는 좌안 영상 신호(L)가 우안 영상 신호(R)보다 먼저 입력되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니고 우안 영상 신호(R)가 좌안 영상 신호(L)보다 먼저 입력되는 것으로 설명할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
60: 입체 영상 변환 부재
300: 표시판 191: 화소 전극
400: 게이트 구동부 500: 데이터 구동부
600: 신호 제어부 650: 메모리
660: 프레임 메모리 700: 통합 제어부
800: 계조 전압 생성부 900: 백라이트
950: 백라이트 제어부

Claims (25)

  1. 프레임 단위로 영상을 표시하는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치에서,
    한 화소가 둘 이상의 프레임을 포함하는 제1 프레임 세트 동안 좌안 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계, 그리고
    상기 화소가 둘 이상의 연속한 프레임을 포함하는 제2 프레임 세트 동안 우안 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계
    를 포함하고,
    시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임은 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하는 적어도 한 프레임 및 상기 제1 감마 곡선과 다른 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하는 적어도 두 프레임을 포함하고,
    상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고,
    상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트는 상기 시간적으로 연속하고,
    상기 제2 감마 곡선에 따른 상기 제2 영상을 표시하는 상기 적어도 두 프레임은, 상기 좌안 영상 신호에 대응하는 상기 제2 영상 및 상기 우안 영상 신호에 대응하는 상기 제2 영상을 표시하는 연속적인 두 프레임을 포함하는
    표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트는 각각 상기 제1 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임을 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제2항에서,
    연속한 상기 제1 프레임 세트에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 표시하는 순서는 서로 반대인 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 복수의 화소는 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    한 프레임 동안 상기 제1 화소가 상기 제1 영상을 표시할 때 상기 제2 화소는 상기 제2 영상을 표시하는
    표시 장치의 구동 방법.
  5. 제2항에서,
    상기 제1 프레임 세트에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 표시하는 순서는 상기 제2 프레임 세트에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 표시하는 순서와 다른 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제5항에서,
    연속한 상기 제1 프레임 세트에서 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 표시하는 순서는 서로 반대인 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 복수의 화소는 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    한 프레임 동안 상기 제1 화소가 상기 제1 영상을 표시할 때 상기 제2 화소는 상기 제2 영상을 표시하는
    표시 장치의 구동 방법.
  8. 제1항에서,
    시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임에서 상기 제1 영상을 표시하는 프레임의 수와 상기 제2 영상을 표시하는 프레임의 수의 비는 1:3인 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 영상을 표시하는 두 프레임 사이에는 상기 제2 영상을 표시하는 네 개의 프레임이 위치하는 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 복수의 화소는 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    한 프레임 동안 상기 제1 화소가 상기 제1 영상을 표시할 때 상기 제2 화소는 상기 제2 영상을 표시하는
    표시 장치의 구동 방법.
  11. 제1항에서,
    상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트 각각은 동일한 감마 곡선을 따르는 영상을 표시하는 복수의 프레임을 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 시간적으로 연속하는 상기 제1 프레임 세트 및 상기 제2 프레임 세트가 포함하는 복수의 프레임이 표시하는 영상은 동일한 감마 곡선을 따르는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 복수의 화소는 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    한 프레임 동안 상기 제1 화소가 상기 제1 영상을 표시할 때 상기 제2 화소는 상기 제2 영상을 표시하는
    표시 장치의 구동 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 프레임 단위로 영상을 표시하는 복수의 화소행을 포함하는 표시 장치에서,
    제1 화소행에 해당하는 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 전압으로 상기 제1 화소행 및 상기 제1 화소행과 다른 제2 화소행을 동시에 충전하는 예비 충전 단계,
    상기 예비 충전 단계 이후 상기 제1 화소행의 충전 전압은 유지하고, 상기 제2 화소행에 해당하는 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 전압으로 상기 제2 화소행을 충전하는 제1 메인 충전 단계, 그리고
    상기 제1 메인 충전 단계 이후 상기 제2 화소행의 충전 전압은 유지하고, 상기 제1 화소행에 해당하는 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 전압으로 상기 제1 화소행을 충전하는 제2 메인 충전 단계
    를 포함하고,
    각 프레임은 상기 예비 충전 단계, 상기 제1 메인 충전 단계 및 상기 제2 메인 충전 단계를 포함하고,
    제1 프레임의 예비 충전 단계에서 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행이 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 상기 제1 프레임의 상기 제1 메인 충전 단계에서 상기 제1 화소행이 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 다른
    표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에서,
    제1 프레임의 상기 예비 충전 단계에서 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행이 표시하는 영상이 제1 감마 곡선을 따를 때, 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임의 상기 예비 충전 단계에서 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행이 표시하는 영상은 상기 제1 감마 곡선과 다른 제2 감마 곡선을 따르는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 제2 프레임의 상기 제1 메인 충전 단계에서 상기 제1 화소행이 표시하는 영상은 상기 제2 감마 곡선을 따르는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 복수의 도트를 포함하고, 각 도트는 프레임 단위로 영상을 표시하는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치에서,
    제1 화소가 제1 프레임 동안 제1 감마 곡선에 따르는 좌안 영상을 표시하는 단계,
    상기 제1 화소와 열 방향으로 이웃하는 제2 화소가 상기 제1 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선과 다른 제2 감마 곡선에 따르는 좌안 영상을 표시하는 단계,
    상기 제1 화소가 상기 제1 프레임 다음의 상기 제2 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선에 따르는 우안 영상을 표시하는 단계, 그리고
    상기 제2 화소가 상기 제2 프레임 동안 상기 제2 감마 곡선에 따르는 우안 영상을 표시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 화소 중 서로 이웃하며 동일한 색을 나타내는 두 화소가 표시하는 영상은 서로 다른 감마 곡선을 따르는
    표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19항에서,
    하나의 도트가 포함하는 상기 복수의 화소는 동일한 감마 곡선에 따르는 영상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법.
  21. 제20항에서,
    하나의 화소행에 위치하는 화소들은 동일한 감마 곡선에 따르는 영상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법.
  22. 제20항에서,
    행 방향으로 이웃하는 도트가 포함하는 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따르는 영상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법.
  23. 제19항에서,
    하나의 도트가 포함하는 상기 복수의 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따르는 영상을 표시하는 적어도 두 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  24. 제23항에서,
    행 방향으로 이웃하는 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따르는 영상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법.
  25. 제19항에서,
    상기 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시하거나 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수 있는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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