KR20130115620A

KR20130115620A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20130115620A
Application number: KR1020120038079A
Authority: KR
Inventors: 김수정; 김희섭; 신기철
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2013-10-22
Also published as: US20130271504A1; KR101970537B1; US9418580B2

Abstract

표시 장치는 표시 영상과 블랙 영상을 적어도 한 프레임 단위로 교번적으로 표시한다. 표시 장치의 각 화소는 게이트 신호를 수신하는 게이트 라인, 제1 데이터 신호를 수신하는 제1 데이터 라인, 제1 데이터 신호보다 낮은 계조를 갖고, 반대 극성을 갖는 제2 데이터 신호를 수신하는 제2 데이터 라인, 및 쇼트 게이트 신호를 수신하는 쇼트 게이트 라인을 포함한다. 또한, 각 화소는 게이트 라인과 제1 데이터 라인에 연결되어 제1 데이터 신호에 대응하는 제1 영상을 표시하는 제1 서브 화소, 게이트 라인과 제2 데이터 라인에 연결되어 제2 데이터 신호에 대응하는 제2 영상을 표시하는 제2 서브 화소, 및 쇼트 게이트 신호에 응답하여 제1 및 제2 서브 화소를 전기적으로 연결하여, 블랙 영상을 표시하도록 제1 및 제2 서브 화소를 제어하는 스위칭 소자를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 품질을 개선할 수 있는 입체영상 표시 장치에 관한 것이다.

입체영상 표시장치는 양안 시차(Binocular disparity)를 가지는 좌안 영상과 우안 영상을 관찰자의 좌안과 우안 각각에 분리하여 보여주는 장치이다. 관찰자는 양안을 통해 좌안 영상과 우안 영상을 보게 되고, 좌안 및 우안 영상들을 융합하여 입체감을 시인하게 된다.

양안 시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경 방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경방식 입체영상 표시장치에서 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하고 편광 안경에 입사되는 편광특성을 절환하여 입체 영상을 구현할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 영상 프레임 사이에 블랙 프레임을 삽입하여 입체영상의 화질을 향상시키기 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 표시 장치는 표시 영상과 블랙 영상을 적어도 한 프레임 단위로 교번적으로 표시한다. 상기 표시 장치의 각 화소는, 게이트 신호를 수신하는 게이트 라인; 제1 데이터 신호를 수신하는 제1 데이터 라인; 상기 제1 데이터 신호보다 낮은 계조를 갖고, 반대 극성을 갖는 제2 데이터 신호를 수신하는 제2 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 상기 제1 데이터 라인에 연결되어, 상기 제1 데이터 신호에 대응하는 제1 표시 영상을 표시하는 제1 서브 화소; 상기 게이트 라인과 상기 제2 데이터 라인에 연결되어, 상기 제2 데이터 신호에 대응하는 제2 표시 영상을 표시하는 제2 서브 화소; 쇼트 게이트 신호를 수신하는 쇼트 게이트 라인; 및 상기 쇼트 게이트 신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 서브 화소를 전기적으로 연결하는 스위칭 소자를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 표시 장치는 영상 프레임과 블랙 프레임이 교번적으로 발생되고, 상기 영상 프레임동안 표시 영상을 표시하고, 상기 블랙 프레임 동안 블랙 영상을 표시하는 화소를 포함하고, 상기 화소가 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 상기 블랙 프레임 동안 상기 제1 및 제2 서브 화소를 전기적으로 연결하는 쇼트 회로를 포함하는 표시 패널; 상기 영상 프레임 동안 상기 제1 및 제2 서브 화소에 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부; 상기 영상 프레임 동안 상기 제1 서브 화소에 제1 데이터 신호를 공급하고, 상기 제2 서브 화소에 상기 제1 데이터 신호보다 낮은 계조를 갖고 반대 극성을 갖는 제2 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및 상기 블랙 프레임 동안 상기 쇼트 회로에 쇼트 게이트 신호를 인가하여 상기 제1 및 제2 서브 화소를 전기적으로 연결시키는 쇼트 게이트 구동부를 포함한다.

이와 같은 표시 장치에 따르면, 각 화소에 쇼트 회로를 추가하여, 각 화소에 블랙 데이터를 인가하지 않고서도, 상기 쇼트 회로의 동작을 제어하는 것으로 각 화소가 블랙 영상을 표시할 수 있다. 따라서, 좌안 및 우안 영상 프레임 사이에 블랙 프레임을 삽입하여 입체 영상의 화질을 개선할 수 있다.

또한, 쇼트 게이트 라인들을 묶어주는 개수를 조절하여 상기 블랙 프레임 구간의 폭을 조절함으로써, 각 화소의 충전 시간을 증가시킬 수 있고, 그 결과 표시 장치의 휘도를 전체적으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 구비된 화소의 등가 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소가 구비된 어레이 기판의 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 제1 및 제2 서브 화소 각각의 제1 및 제2 노드의 전위를 나타낸 파형도이다.
도 4는 셔터 안경의 동작과 표시장치에 표시되는 프레임별 영상을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 레이 아웃이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 블럭도이다.
도 7은 도 6에 도시된 입체영상 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 게이트 라인들과 쇼트 게이트 라인들을 나타낸 평면도이다.
도 9는 연속하는 4개의 프레임과 게이트 클럭신호, 제1 및 제2 수직 개시신호를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 블럭도이다.
도 11은 연속하는 4개의 프레임과 게이트 클럭신호 및 수직 개시신호를 나타낸 도면이다.
도 12는 표시 패널과 백라이트 유닛의 블럭들의 대응 관계를 나타낸 평면도이다.
도 13은 백라이트 유닛의 각 블럭의 점등 구간 및 상기 각 블럭의 첫번째 화소행에 충전되는 전압의 변화를 나타낸 파형도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 구비된 화소의 등가 회로도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 다수의 화소(PX)를 포함한다. 그러나, 도 1에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 화소(PX)만을 도시하였으나, 나머지 화소들(PX)도 이와 유사한 구조를 갖는다.

도 1을 참조하면, 상기 화소(PX)는 제1 서브 화소(SPX1) 및 제2 서브 화소(SPX2)를 포함한다. 상기 제1 서브 화소(SPX1)는 제1 박막 트랜지스터(Tr1), 제1 액정 커패시터(Clc1) 및 제1 스토리지 커패시터(Cst1)로 이루어지고, 상기 제2 서브 화소(SPX2)는 제2 박막 트랜지스터(Tr2), 제2 액정 커패시터(Clc2) 및 제2 스토리지 커패시터(Cst2)로 이루어진다.

상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)는 서로 인접하는 두 개의 데이터 라인(이하, 제1 데이터 라인(DL1) 및 제2 데이터 라인(DL2)이라 함) 사이에 구비된다. 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)는 상기 제1 및 제2 데이터 라인(DL1, DL2)에 각각 연결되고, 제1 게이트 라인(GL1)에 공통으로 연결된다.

구체적으로, 상기 제1 서브 화소(SPX1)의 상기 제1 박막 트랜지스터(Tr1)는 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 제1 제어 전극, 상기 제1 데이터 라인(DLm)에 연결된 제1 입력 전극 및 상기 제1 액정 커패시터(Clc1)에 연결된 제1 출력 전극을 포함한다. 또한, 상기 제2 서브 화소(SPX2)의 상기 제2 박막 트랜지스터(Tr2)는 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 제1 제어 전극, 상기 제2 데이터 라인(DL2)에 연결된 제1 입력 전극 및 상기 제2 액정 커패시터(Clc2)에 연결된 제1 출력 전극을 포함한다.

상기 제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제1 출력 전극에는 상기 제1 스토리지 커패시터(Cst1)가 연결되고, 상기 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제2 출력 전극에는 상기 제2 스토리지 커패시터(Cst2)가 연결된다.

상기 제1 게이트 라인(GL1)에 게이트 신호가 인가되면, 상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2)가 동시에 턴-온된다. 상기 제1 데이터 라인(DL1)으로 인가된 제1 데이터 신호는 턴-온된 상기 제1 박막 트랜지스터(Tr1)를 통해 상기 제1 액정 커패시터(Clc1)로 인가되고, 상기 제2 데이터 라인(DL2)으로 인가된 제2 데이터 신호는 턴-온된 상기 제2 박막 트랜지스터(Tr2)를 통해 상기 제2 액정 커패시터(Clc2)로 인가된다.

상기 제1 데이터 신호는 입력 계조보다 상대적으로 높은 계조를 갖는 신호이고, 상기 제2 데이터 신호는 입력 계조보다 상대적으로 낮은 계조를 갖는 신호일 수 있다. 상기 입력 계조는 상기 표시 장치로 제공되는 각 화소(PX)의 영상 정보를 포함하는 영상 신호의 계조로 정의될 수 있다.

상기 제1 액정 커패시터(Clc1)의 제1 전극인 제1 서브 화소 전극은 상기 제1 데이터 신호를 수신하고, 상기 제2 액정 커패시터(Clc2)의 제1 전극인 제2 서브 화소 전극은 상기 제2 데이터 신호를 수신한다. 또한, 상기 제1 및 제2 액정 커패시터(Clc1, Clc2) 각각의 제2 전극인 공통 전극은 기준 신호를 수신한다.

본 발명의 일 예로, 상기 제1 데이터 신호는 기준 신호에 대해서 제1 극성을 갖고, 상기 제2 데이터 신호는 상기 기준 신호에 대해서 상기 제1 극성과 반대인 제2 극성을 가질 수 있다. 즉, 상기 표시 장치에서 상기 제1 및 제2 데이터 신호의 극성은 하나의 서브 화소 단위로 반전될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 2에서는, 본 발명의 일 예로, 2×3 행열 형태로 배열된 5개의 화소를 도시하였으나, 상기 표시 장치에 구비되는 화소의 개수는 여기에 한정되지 않는다.

도 2를 참조하면, 첫번째 화소행에 연결된 제1 게이트 라인(GL1) 및 두번째 화소행에 연결된 제2 게이트 라인(GL2)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 제1 내지 제6 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6)은 상기 제1 방향(D2)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장된다.

상기 첫번째 화소행에 구비된 각 화소의 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)는 상기 제1 게이트 라인(GL1)을 기준으로 상/하에 각각 배치되고, 상기 두번째 화소행에 구비된 각 화소의 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)는 상기 제2 게이트 라인(GL2)을 기준으로 상/하에 각각 배치된다.

상기 제1 및 제2 데이터 라인(DL1, DL2) 사이에는 첫번째 화소열이 구비되고, 상기 제3 및 제4 데이터 라인(DL3, DL4) 사이에는 두번째 화소열이 구비되며, 상기 제5 및 제6 데이터 라인(DL5, DL6) 사이에는 세번째 화소열이 구비된다.

상기 첫번째 화소열의 제1 서브 화소들(SPX1)은 상기 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되고, 상기 첫번째 화소열의 제2 서브 화소들(SPX2)은 상기 제2 데이터 라인(DL2)에 연결된다. 상기 두번째 화소열의 제1 서브 화소들(SPX1)은 상기 제3 데이터 라인(DL3)에 연결되고, 상기 두번째 화소열의 제2 서브 화소들(SPX2)은 상기 제4 데이터 라인(DL4)에 연결된다. 상기 세번째 화소열의 제1 서브 화소들(SPX1)은 상기 제5 데이터 라인(DL5)에 연결되고, 상기 세번째 화소열의 제2 서브 화소들(SPX2)은 상기 제6 데이터 라인(DL6)에 연결된다.

상기 제1 및 제2 데이터 라인(DL1, DL2)에는 서로 반대의 극성을 갖는 제1 및 제2 데이터 신호가 각각 인가되고, 상기 제3 및 제4 데이터 라인(DL3, DL4)에는 서로 반대의 극성을 갖는 제3 및 제4 데이터 신호가 각각 인가된다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 데이터 신호가 (-) 극성을 갖는다면, 상기 제2 데이터 신호는 (+) 극성을 갖는다. 상기 제3 데이터 신호는 상기 제2 데이터 신호와 동일한 극성(즉, (+) 극성)을 갖고, 상기 제4 데이터 신호는 상기 제3 데이터 신호와 반대의 극성(즉, (-) 극성)을 갖는다. 또한, 상기 제5 데이터 신호는 상기 제4 데이터 신호와 동일한 극성(즉, (+) 극성)을 갖고, 상기 제6 데이터 신호는 상기 제5 데이터 신호와 반대의 극성(즉, (-) 극성)을 갖는다.

따라서, 상기 데이터 신호의 극성은 상기 제1 방향(D1)으로 하나의 서브 화소 단위로 반전될 수 있고, 상기 제2 방향(D2)으로 하나의 서브 화소 단위로 반전될 수 있다. 이로써, 서브 도트 반전을 구현할 수 있다.

도면에 도시하지는 않았으나, 상기 제1 내지 제6 데이터 신호의 극성은 적어도 한 프레임 단위로 반전될 수 있다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 첫번째 화소행에 구비된 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2) 사이에는 상기 제1 게이트 라인(GL1)과 평행하게 제1 쇼트 게이트 라인(SGL1)이 제공되고, 상기 두번째 화소행에 구비된 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2) 사이에는 상기 제2 게이트 라인(GL2)과 평행하게 제2 쇼트 게이트 라인(SGL2)이 제공된다.

또한, 상기 각 화소(PX)는 상기 제1 서브 화소(SPX1)와 상기 제2 서브 화소(SPX2)에 전기적으로 연결된 쇼트 회로(SC)를 더 포함한다. 상기 쇼트 회로(SC)는 쇼트 스위칭 소자(Tr3)를 포함할 수 있다. 상기 쇼트 스위칭 소자(Tr3)는 상기 제1 쇼트 게이트 라인(SGL1)에 연결된 제3 제어 전극, 상기 제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제1 출력 전극에 연결된 제1 입력 전극 및 상기 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제2 출력 전극에 연결된 제3 출력 전극을 포함한다.

상기 제1 쇼트 게이트 라인(SGL1)에 제1 쇼트 게이트 신호가 인가되면, 상기 스위칭 소자(Tr3)가 턴-온되어 상기 제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제1 출력 전극(제1 노드(N1))과 상기 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제2 출력 전극(제2 노드(N2))을 전기적으로 도통시킨다.

앞서 기술한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)에는 서로 반대 극성을 갖는 상기 제1 및 제2 데이터 신호가 각각 인가된다. 따라서, 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)가 전기적으로 도통되면, 상기 제1 서브 화소(SPX1)의 상기 제1 노드(N1)와 상기 제2 서브 화소(SPX2)의 상기 제2 노드(N2) 각각은 상기 제1 및 제2 데이터 신호의 평균 전위를 가질 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 제1 및 제2 서브 화소 각각의 제1 및 제2 노드의 전위를 나타낸 파형도이다. 구체적으로, 도 3a는 이전 프레임(N-1)에서 고계조 영상을 표시한 경우를 나타내고, 도 3b는 상기 이전 프레임(N-1)에서 저계조 영상을 표시한 경우를 나타낸다.

도 3a를 참조하면, 상기 제1 서브 화소(SPX1)로 인가된 제1 데이터 신호(DS1)는 상기 기준 신호(Vcom)에 대하여 정극성을 갖고, 상기 제2 서브 화소(SPX2)로 인가된 제2 데이터 신호(DS2)는 상기 기준 신호(Vcom)에 대하여 부극성을 갖는다.

이전 프레임(N-1)에서, 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)가 각각 고계조 영상을 표시하는 경우, 상기 제1 데이터 신호(DS1)와 상기 제2 데이터 신호(DS2)는 상기 기준 신호(Vcom)에 대해서 동일한 크기를 가질 수 있다. 즉, 상기 기준 신호(Vcom)가 OV의 전압인 경우, 상기 제1 서브 화소(SPX1)에는 7V의 상기 제1 데이터 신호(DS1)가 충전되고, 상기 제2 서브 화소(SPX2)에는 -7V의 상기 제2 데이터 신호(DS2)가 충전된다.

이후, 현재 프레임(N)에서, 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)에는 상기 제1 및 제2 데이터 신호(DS1, DS2)가 인가되지 않는다. 다만, 상기 제1 쇼트 게이트 신호에 응답하여 상기 쇼트 스위칭 소자(Tr3)가 턴-온되면, 상기 제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제1 출력 전극과 상기 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제2 출력 전극이 전기적으로 도통된다.

따라서, 상기 제1 노드(N1)의 전위(V_N1)는 상기 이전 프레임(N-1) 동안 상기 제2 서브 화소(SPX2)에 충전된 상기 제2 데이터 신호(DS2)에 의해서 0V까지 다운되고, 상기 제2 노드(N2)의 전위(V_N2)는 상기 이전 프레임(N-1) 동안 상기 제1 서브 화소(SPX1)에 충전된 상기 제1 데이터 신호(DS1)에 의해서 상기 0V까지 상승한다. 즉, 상기 제1 서브 화소 전극과 상기 제2 서브 화소 전극의 면적이 서로 동일한 경우, 상기 제1 및 제2 노드(N1, N2) 각각의 전위(V_N1, V_N2)는 상기 제1 및 제2 데이터 신호(DS1, DS2)의 평균 전압값을 가질 수 있다.

그러나, 상기 제1 서브 화소 전극과 상기 제2 서브 화소 전극의 면적비가 서로 다른 경우, 예를 들어 상기 제2 서브 화소 전극의 면적이 상기 제1 서브 화소 전극보다 큰 경우, 상기 현재 프레임(N)에서 상기 제1 및 제2 노드(N1, N2) 각각의 전위(V_N1, V_N2)는 상기 평균 전위(즉, 0V)보다 상기 제2 데이터 신호(DS2) 측으로 이동될 수 있다.

이처럼, 상기 현재 프레임(N)에서 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)가 서로 전기적으로 도통되면, 상기 제1 및 제2 노드(N1, N2) 각각의 전위(V_N1, V_N2)가 상기 기준 신호(Vcom) 근처의 전위를 갖도록 변화된다. 따라서, 상기 현재 프레임(N)에서 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)는 블랙 계조의 영상을 표시할 수 있다.

다음 프레임(N+1)에서, 상기 쇼트 스위칭 소자(Tr3)가 턴-오프되면, 상기 제1 서브 화소(SPX1)와 상기 제2 서브 화소(SPX2)는 전기적으로 분리된다. 따라서, 상기 제1 서브 화소(SPX1)에는 상기 제1 데이터 신호(DS1)가 인가되고, 상기 제2 서브 화소(SPX2)에는 상기 제2 데이터 신호(DS2)가 인가된다. 이로써, 상기 다음 프레임(N+1)에서는 다시 원하는 영상을 표시할 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 블랙 계조의 영상을 표시하는 프레임(블랙 프레임)은 일반 영상을 표시하는 프레임들(노멀 프레임) 사이에 개재될 수 있다. 즉, 상기 표시장치는 상기 블랙 프레임과 상기 노멀 프레임을 교번적으로 표시할 수 있다.

도 3b를 참조하면, 상기 제1 서브 화소(SPX1)로 인가된 제1 데이터 신호(DS1)는 상기 기준 신호(Vcom)에 대하여 정극성을 갖고, 상기 제2 서브 화소(SPX2)로 인가된 제2 데이터 신호(DS2)는 상기 기준 신호(Vcom)에 대하여 부극성을 갖는다.

상기 이전 프레임(N-1)에서, 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)가 각각 저계조 영상을 표시하는 경우, 상기 제1 서브 화소(SPX1)에는 4.5V의 상기 제1 데이터 신호(DS1)가 충전되고, 상기 제2 서브 화소(SPX2)에는 -3V의 상기 제2 데이터 신호(DS2)가 충전된다. 앞서 기술한 바와 같이, 상기 제1 데이터 신호(DS1)는 입력 계조보다 높은 계조를 갖고, 상기 제2 데이터 신호(DS2)는 상기 입력 계조보다 낮은 계조를 가지므로, 상기 기준 신호(Vcom)에 대한 상기 제1 데이터 신호(DS1)의 절대값은 상기 기준 신호(Vcom)에 대한 상기 제2 데이터 신호(DS2)의 절대값보다 클 수 있다.

이후, 상기 현재 프레임(N)에서,상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)에는 상기 제1 및 제2 데이터 신호(DS1, DS2)가 인가되지 않는다. 다만, 상기 쇼트 게이트 신호에 응답하여 상기 쇼트 스위칭 소자(Tr3)가 턴-온되면, 상기 제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제1 출력 전극과 상기 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제2 출력 전극이 전기적으로 도통된다.

따라서, 상기 제1 노드(N1)의 전위(V_N1)는 상기 이전 프레임(N-1) 동안 상기 제2 서브 화소(SPX2)에 충전된 상기 제2 데이터 신호(DS2)에 의해서 다운되고, 상기 제2 노드(N2)의 전위(V_N2)는 상기 이전 프레임(N-1) 동안 상기 제1 서브 화소(SPX1)에 충전된 상기 제1 데이터 신호(DS1)에 의해서 상승한다. 즉, 상기 제1 서브 화소 전극과 상기 제2 서브 화소 전극의 면적이 서로 동일한 경우, 상기 제1 및 제2 노드(N1, N2) 각각의 전위(V_N1, V_N2)는 상기 제1 및 제2 데이터 신호(DS1, DS2)의 평균 전압값(예를 들어, 0.75V)를 가질 수 있다.

상기 다음 프레임(N+1)에서, 상기 쇼트 스위칭 소자(Tr3)는 턴-오프되면, 상기 제1 서브 화소(SPX1)와 상기 제2 서브 화소(SPX2)는 전기적으로 분리된다. 따라서, 상기 제1 서브 화소(SPX1)에는 상기 제1 데이터 신호(DS1)가 인가되고, 상기 제2 서브 화소(SPX2)에는 상기 제2 데이터 신호(DS2)가 인가된다. 이로써, 상기 다음 프레임(N+1)에서는 다시 원하는 영상을 표시할 수 있다.

도 4는 입체영상 표시장치에 이용되는 셔터 안경의 동작과 입체영상 표시장치에 표시되는 프레임별 영상을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 입체영상 표시장치는 프레임과 동기하여 동작하는 셔터 안경(10)을 구비한다. 상기 셔터 안경(10)은 좌안 셔터(11) 및 우안 셔터(12)를 포함한다.

한편, 상기 입체영상 표시장치는 좌안 영상 프레임(LF) 동안 좌안 영상을 표시하고, 우안 영상 프레임(RF) 동안 우안 영상을 표시한다. 또한, 상기 좌안 영상 프레임(LF)과 상기 우안 영상 프레임(RF)이 시간적으로 중첩되는 것을 방지하기 위하여, 상기 좌안 영상 프레임(LF)과 상기 우안 영상 프레임(RF) 사이에는 블랙 계조의 영상이 표시되는 블랙 프레임(BF1, BF2)이 삽입될 수 있다.

상기 좌안 영상 프레임(LF) 동안 상기 셔터 안경(10)의 상기 좌안 및 우안 셔터(11, 12)는 모두 닫힘 상태에 있고, 상기 좌안 영상 프레임(LF) 다음에 위치하는 제1 블랙 프레임(BF1)동안 상기 셔터 안경(10)의 상기 좌안 셔터(11)가 오픈된다. 따라서, 사용자는 좌안을 통해 상기 좌안 영상 프레임(LF) 동안 표시된 좌안 영상을 인식할 수 있다.

이후, 상기 우안 영상 프레임(RF) 동안 상기 셔터 안경(10)의 상기 좌안 및 우안 셔터(11, 12)는 다시 모두 닫힘 상태로 전환되고, 상기 우안 영상 프레임(RF) 다음에 위치하는 제2 블랙 프레임(BF2)동안 상기 셔터 안경(10)의 상기 우안 셔터(12)가 오픈된다. 따라서, 상기 사용자는 우안을 통해 상기 우안 영상 프레임(RF) 동안 표시된 우안 영상을 인식할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임(BF1, BF2) 동안 도 1에 도시된 상기 제1 쇼트 게이트 라인(SGL1)에는 제1 쇼트 게이트 신호가 인가되어, 상기 쇼트 스위칭 소자(Tr3)를 동작시킨다. 따라서, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임(BF1, BF2) 동안 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)가 전기적으로 도통되고, 그 결과 상기 블랙 계조의 영상이 표시될 수 있다.

즉, 상기 입체 영상 표시장치는 상기 제1 및 제2 블랙 프레임(BF1, BF2)을 구현하기 위하여, 상기 쇼트 회로(SC)를 포함하는 화소(PX, 도 1에 도시됨)를 채용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 레이아웃이다. 단, 표시 장치는 액정층을 사이에 두고 마주하는 제1 및 제2 기판으로 이루어진 표시 패널을 포함한다. 제1 기판에는 상기 공통 전극이 구비되고, 상기 제2 기판에는 상기 공통 전극 및 상기 액정층을 제외한 나머지 구성요소들이 구비된다. 도 5에서는 상기 제2 기판 측의 평면도를 도시한다.

도 5를 참조하면, 제2 기판 상에는 제1 방향(D1)으로 연장된 제1 게이트 라인(GL1) 및 제1 쇼트 게이트 라인(SGL1)이 구비되고, 상기 제2 방향(D2)으로 연장된 제1 및 제2 데이터 라인(DL1, DL2)이 구비된다.

제1 서브 화소(SPX1)는 상기 제1 게이트 라인(GL1)을 기준으로 상측에 위치하고, 상기 제2 서브 화소(SPX2)는 상기 제1 게이트 라인(GL2)을 기준으로 하측에 위치할 수 있다.

상기 제1 서브 화소(SPX1)는 제1 박막 트랜지스터(Tr1), 제1 서브 화소 전극(SPE1), 제1 스토리지 라인(SL1), 제1 및 제2 서브 스토리지 라인(LSL1, RSL1)을 포함한다.

상기 제1 박막 트랜지스터(Tr1)는 상기 제1 게이트 라인(GL1)으로부터 분기된 제1 제어전극(GE1), 상기 제1 데이터 라인(DL1)으로부터 분기된 제1 입력 전극(SE1) 및 상기 제1 제어 전극(GE1) 상에서 상기 제1 입력 전극(SE1)과 소정 간격 이격되어 위치하는 제1 출력 전극(DE1)을 포함한다. 상기 제1 출력 전극(DE1)은 제1 콘택홀(C1)을 통해 상기 제1 서브 화소 전극(SPE1)과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 제1 서브 화소 전극(SPE1)은 상기 제1 스토리지 라인(SL1), 제1 및 제2 서브 스토리지 라인(LSL1, RSL1)과 부분적으로 오버랩되어 상기 제1 스토리지 커패시터(Cst1, 도 1에 도시됨)를 형성한다.

본 발명의 일 예로, 상기 제1 스토리지 라인(SL1)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제1 및 제2 서브 스토리지 라인(LSL1, RSL1)은 상기 제1 스토리지 라인(SL1)으로부터 상기 제2 방향(D2)으로 연장된다.

한편, 상기 제2 서브 화소(SPX2)는 제2 박막 트랜지스터(Tr2), 제2 서브 화소 전극(SPE2), 제2 스토리지 라인(SL2), 제3 및 제4 서브 스토리지 라인(LSL2, RSL2)을 포함한다.

상기 제2 박막 트랜지스터(Tr2)는 상기 제1 게이트 라인(GL1)으로부터 분기된 제2 제어 전극(GE2), 상기 제2 데이터 라인(DL2)으로부터 분기된 제2 입력 전극(SE2) 및 상기 제2 제어 전극(GE2) 상에서 상기 제2 입력 전극(SE2)과 소정 간격 이격되어 위치하는 제2 출력 전극(DE2)을 포함한다. 상기 제2 출력 전극(DE2)은 제2 콘택홀(C2)을 통해 상기 제2 서브 화소 전극(SPE2)과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 제2 서브 화소 전극(SPE2)은 상기 제2 스토리지 라인(SL1), 상기 제3 및 제4 서브 스토리지 라인(LSL2, RSL2)과 부분적으로 오버랩되어 상기 제2 스토리지 커패시터(Cst2, 도 1에 도시됨)를 형성한다.

본 발명의 일 예로, 상기 제2 스토리지 라인(SL2)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제3 및 제4 서브 스토리지 라인(LSL2, RSL2)은 상기 제2 스토리지 라인(SL2)으로부터 상기 제2 방향(D2)으로 연장된다.

상기 쇼트 회로(SC, 도 1에 도시됨)는 쇼트 스위칭 소자(Tr3)를 포함한다. 상기 쇼트 스위칭 소자(Tr3)는 상기 제1 쇼트 게이트 라인(SGL1)으로부터 분기된 제3 제어 전극(GE3), 상기 제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제1 출력 전극(DE1)에 연결된 제3 입력 전극(SE3) 및 상기 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제2 출력 전극(DE2)에 연결된 제3 출력 전극(DE3)을 포함한다. 상기 제3 입력 전극(SE3) 및 상기 제3 출력 전극(DE3)은 상기 제3 제어 전극(GE3) 상부에서 서로 소정 간격 이격되어 위치한다.

상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)의 동작 및 상기 쇼트 회로(SC)의 동작은 도 1 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하였으므로, 생략하기로 한다.

또한, 도 5는 도 1에 도시된 화소(PX)의 일 실시예에 따른 레이 아웃을 도시하였다. 그러나, 본 발명의 화소(PX)는 상기 레이 아웃에 한정되지 않는다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 블럭도이고, 도 7은 도 6에 도시된 입체영상 표시 장치의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 입체영상 표시장치(200)는 영상을 표시하는 표시 패널(100), 상기 표시 패널(100)을 구동하는 데이터 구동부(120)와 게이트 구동부(130), 및 상기 데이터 구동부(120)와 게이트 구동부(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(110)를 포함한다. 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 표시 장치(200)는 리피터(repeater), 프레임 레이트 컨버터, 및 프레임 메모리 등을 더 포함할 수 있다.

상기 리피터는 비디오 시스템(미도시)으로부터 2차원 영상 신호를 수신하고, 수신한 상기 2차원 영상 신호를 상기 프레임 레이트 컨버터로 전송한다.

상기 프레임 레이트 컨버터는 상기 리피터로부터 수신된 상기 2차원 영상 신호를 3차원 영상 신호로 변환한다. 또한, 프레임 레이트 컨버터는 변환된 3차원 영상 신호의 프레임 레이트를 상기 표시 패널(100)의 프레임 레이트에 맞게 변환한다. 예를 들면, 상기 프레임 레이트 컨버터는 60Hz의 주파수를 갖는 상기 2차원 영상 신호를 좌안용 영상 데이터(L) 및 우안용 영상 데이터(R)로 분리하여 상기 3차원 영상 신호를 생성하고, 상기 3차원 영상 신호를 240Hz의 주파수를 갖는 4배속 영상 신호(LLRR)로 변환할 수 있다.

한편, 상기 타이밍 컨트롤러(110)는 상기 프레임 레이트 컨버터로부터 상기 4배속 영상 신호(LLRR)를 수신하고, 상기 리피터로부터 제어 신호(O-CS)를 수신한다. 상기 타이밍 컨트롤러(110)에 수신된 상기 제어 신호(O-CS)는 메인 클럭 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(110)는 상기 제어 신호(O-CS)를 이용하여 상기 데이터 구동부(120)의 동작을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(D-CS) 및 상기 게이트 구동부(130)의 동작을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(G-CS)를 생성한다. 생성된 상기 게이트 제어 신호(G-CS) 및 상기 데이터 제어 신호(D-CS)는 상기 게이트 구동부(130) 및 상기 데이터 구동부(120)에 각각 제공된다.

상기 표시 패널(100)은 게이트 신호를 수신하는 복수의 게이트 라인(GL1~GLn), 데이터 신호를 입력받는 복수의 데이터 라인(DL1~DLm), 및 쇼트 게이트 신호를 수신하는 복수의 쇼트 게이트 라인(SGL1~SGLn)을 구비한다. 상기 표시 패널(100)에는 다수의 화소 영역이 정의되고, 각 화소 영역에는 화소(PX)가 구비된다. 상기 화소(PX)의 구조는 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하였으므로, 상기 화소(PX)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 입체영상 표시장치(200)는 상기 복수의 쇼트 게이트 라인(SGL1~SGLn)으로 상기 쇼트 게이트 신호를 제공하기 위한 쇼트 게이트 구동부(140)를 더 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러(110)는 상기 제어 신호(O-CS)를 이용하여 상기 쇼트 게이트 구동부(140)의 동작을 제어하기 위한 쇼트 게이트 제어 신호(SG-CS)를 생성하여, 상기 쇼트 게이트 구동부(140)로 제공한다.

한편, 상기 데이터 구동부(120)는 상기 타이밍 컨트롤러(110)로부터 상기 4배속 영상 신호(LLRR)를 수신하고, 상기 데이터 제어 신호(D-GS)에 응답하여 4배속 영상 신호(LLRR)를 좌안 데이터 신호 및 우안 데이터 신호로 변환하여 상기 표시 패널(100)에 공급한다.

상기 입체영상 표시장치(200)는 3차원 영상을 표시하는 경우 4배속으로 구동된다. 구체적으로, 2차원 영상을 표시하는 한 프레임(60Hz 구동시)을 4개의 프레임(240Hz 구동시)으로 분할하여, 첫번째 프레임(즉, 좌안 영상 프레임) 동안 좌안 데이터 신호를 이용하여 좌안 영상을 표시하고, 두번째 프레임(즉, 제1 블랙 프레임) 동안 블랙 계조 영상을 표시하며, 세번째 프레임(즉, 우안 영상 프레임) 동안 우안 데이터 신호를 이용하여 우안 영상을 표시하고, 네번째 프레임(즉, 제2 블랙 프레임) 동안 블랙 계조 영상을 표시한다.

상기 좌안 영상 프레임 동안 상기 데이터 구동부(120)는 상기 좌안 데이터 신호를 상기 표시패널(100)의 상기 데이터 라인들(DL1~DLm)로 공급한다. 상기 각 화소(PX)가 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)로 이루어진 경우, 상기 좌안 데이터 신호는 상기 제1 서브 화소(SPX1)로 인가되는 제1 좌안 데이터 신호 및 상기 제2 서브 화소(SPX2)로 인가되는 제2 좌안 데이터 신호로 분리될 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 좌안 데이터 신호의 극성은 서로 반대이다.

상기 우안 영상 프레임 동안 상기 데이터 구동부(120)는 상기 우안 데이터 신호를 상기 표시패널(100)의 상기 데이터 라인들(DL1~DLm)로 공급한다. 상기 각 화소(PX)가 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)로 이루어진 경우, 상기 우안 데이터 신호는 상기 제1 서브 화소(SPX1)로 인가되는 제1 우안 데이터 신호 및 상기 제2 서브 화소(SPX2)로 인가되는 제2 우안 데이터 신호로 분리될 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 우안 데이터 신호의 극성은 서로 반대이다.

본 발명의 일 예로, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임 동안 상기 데이터 구동부(120)는 상기 표시패널(100)의 데이터 라인들(DL1~DLm)로 데이터 신호를 공급하지 않는다.

한편, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 표시 패널(100)에 구비된 상기 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)과 전기적으로 연결되어 상기 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 상기 게이트 신호를 제공한다. 구체적으로, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 타이밍 컨트롤러(110)로부터 수신한 상기 게이트 제어 신호(G-CS)에 기초하여 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)을 구동하는 게이트 신호를 생성하고, 상기 생성된 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 순차적으로 출력한다. 상기 게이트 제어 신호(G-CS)는 상기 게이트 구동부(130)의 동작을 개시하는 제1 수직 개시 신호(STV1), 상기 게이트 신호의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭 신호(CPV)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 좌안 영상 프레임 동안 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 상기 게이트 신호를 순차적으로 제공하고, 상기 우안 영상 프레임 동안 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 상기 게이트 신호를 순차적으로 제공한다. 즉, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 좌안 영상 프레임 동안 각 화소가 좌안 영상을 표시할 수 있도록 상기 각 화소(PX)를 턴-온시키고, 상기 우안 영상 프레임 동안 각 화소가 우안 영상을 표시할 수 있도록 상기 각 화소(PX)를 턴-온시킨다. 그러나, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 제1 및 제2 블랙 프레임 구간에서는 동작하지 않는다.

상기 쇼트 게이트 구동부(140)는 상기 표시 패널(100)에 구비된 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)과 전기적으로 연결되고, 상기 타이밍 컨트롤러(110)로부터 제공되는 상기 쇼트 게이트 제어신호(SG-CS)에 응답하여 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)에 상기 쇼트 게이트 신호를 제공한다. 여기서, 상기 쇼트 게이트 제어 신호(SG-CS)는 상기 쇼트 게이트 구동부(140)의 동작을 개시하는 제2 수직 개시 신호(STV2), 상기 쇼트 게이트 신호의 출력 시기를 결정하는 상기 게이트 클럭 신호(CPV)를 포함할 수 있다.

상기 쇼트 게이트 구동부(140)는 상기 제1 및 제2 블랙 프레임 각각의 구간 동안 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)에 쇼트 게이트 신호를 순차적으로 인가한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임 각각의 구간 동안 상기 각 화소(PX)의 쇼트 스위칭 소자(Tr3)가 동작하여 상기 제1 및 제2 서브 화소(SPX1, SPX2)로 인가된 제1 및 제2 데이터 신호들이 블랙 계조에 대응하는 전위를 갖도록 변화시킨다. 이로써, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임 동안 상기 각 화소(PX1)의 제1 및 제2 서브 화소들(SPX1, SPX2)은 블랙 계조의 영상을 표시할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 입체영상 표시장치(200)는 상기 표시 패널(100)의 하부에 구비되어, 상기 표시 패널(100)로 광을 공급하는 백라이트 유닛(150)을 더 포함한다. 상기 백라이트 유닛(150)은 서로 독립적으로 구동되는 다수의 블럭(B1~B8)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 백라이트 유닛(150)은 8개의 블럭(이하, 제1 내지 제8 블럭(B1~B8))을 포함한다. 상기 백라이트 유닛(150)에서 상기 제1 내지 제8 블럭들(B1~B8)이 분할되는 방향은 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)이 스캔되는 방향과 동일할 수 있다.

또한, 상기 백라이트 유닛(150)의 상기 제1 내지 제8 블럭들(B1~B8)은 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 상기 게이트 신호가 인가되는 시점에 동기하여 구동될 수 있다. 상기 제1 내지 제8 블럭들(B1~B8) 각각의 구동 시점에 대해서는 이후 도 13을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

한편, 상기 표시 장치(50)는 상기 표시 패널(100)에서 표시되는 영상을 관측하기 위한 상기 셔터 안경(10)을 더 포함한다.

상기 셔터 안경(10)은 좌안 셔터(11)와 우안 셔터(12)를 포함한다. 상기 셔터 안경(10)은 상기 좌안 셔터와 상기 우안 셔터를 교번적으로 구동하여 사용자의 좌안에는 좌안 영상이 인식되고, 상기 사용자의 우안에는 우안 영상이 인식되도록 제어한다.

본 발명의 일 예로, 상기 입체영상 표시장치(200)는 상기 표시패널(100)의 제1 기판(101)의 상면에 부착된 제1 편광판(103) 및 상기 표시 패널(100)의 제2 기판(102)의 하면에 부착된 제2 편광판(104)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 편광판(103, 104)의 편광축은 서로 직교한다.

도 8은 도 6에 도시된 게이트 라인들과 쇼트 게이트 라인들을 나타낸 평면도이다.

도 8을 참조하면, 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제2 방향(D2)으로 서로 평행하게 배열된다.

상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제2 방향(D2)으로 서로 평행하게 배열된다. 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn) 각각은 서로 인접하는 두 개의 게이트 라인 사이에 개재된다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 및 제2 게이트 라인(GL1, GL2) 사이에 상기 제1 쇼트 게이트 라인(SGL1)이 개재된다.

상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)은 j개의 그룹(MSGL1~MSGLj)으로 분할될 수 있다. 각 그룹(MSGL1~MSGLj)에는 i개의 쇼트 게이트 라인들이 포함되고, 동일 그룹에 포함된 i개의 쇼트 게이트 라인들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)의 전체 개수 n은 i×j와 동일한 값을 갖는다.

상기 쇼트 게이트 구동부(140)도 6에 도시된)는 상기 j개의 그룹(MSGL1~MSGLj)에 전기적으로 연결되어 상기 j개의 그룹(MSGL1~MSGLj)에 쇼트 게이트 신호를 순차적으로 인가할 수 있다. 따라서, 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)은 i개의 쇼트 게이트 라인 단위로 순차적으로 구동될 수 있다.

상기 게이트 신호 및 상기 쇼트 게이트 신호의 하이 구간이 서로 동일한 경우, 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)을 구동하는데 소요되는 토탈(total) 시간은 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)을 구동하는데 소요되는 토탈 시간의 1/i배로 감소할 수 있다.

상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)은 상기 제1 및 제2 블랙 프레임 구간동안 구동되므로, 상기 i값을 조절함으로써, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임 구간의 폭을 제어할 수 있다.

또한, 상기 게이트 신호의 하이 구간의 폭에 대한 상기 쇼트 게이트 신호의 하이 구간의 폭을 조절함으로써, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임 구간의 폭을 제어할 수 있다.

도 9는 연속하는 4개의 프레임과 게이트 클럭신호, 제1 및 제2 수직 개시신호를 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 좌안 영상 프레임(LF), 제1 블랙 프레임(BF1), 우안 영상 프레임(RF) 및 제2 블랙 프레임(BF2)이 순차적으로 나타난다.

상기 좌안 영상 프레임(LF) 중 제1 구간(F1)은 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)이 스캔되는 구간이고, 제2 구간(F2)은 상기 좌안 영상이 유지되는 구간이다. 상기 우안 영상 프레임(RF) 중 제1 구간(F1)은 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)이 스캔되는 구간이고, 제2 구간(F2)은 상기 우안 영상이 유지되는 구간이다. 상기 입체영상 표시장치가 240Hz로 구동하는 경우, 상기 제1 구간(F1)은 대략 4.17ms의 시간 폭을 가질 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임(BF1, BF2)은 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)이 스캔되는 구간이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)을 i개씩 묶어 j개의 그룹으로 분할하여 구동하는 경우, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임(BF1, BF2) 구간은 상기 좌안 또는 우안 영상 프레임(LF, RF) 구간의 1/i 배의 폭을 가질 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 구동부(130, 도 6에 도시됨)의 구동 시작을 알리는 상기 제1 수직 개시 신호(STV1)는 상기 좌안 영상 프레임(LF)의 시작 시점 및 상기 우안 영상 프레임(RF)의 시작 시점에서 하이 상태로 발생된다. 따라서, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 좌안 영상 프레임(LF)이 시작된 시점 또는 상기 우안 영상 프레임(RF)이 시작된 시점부터 상기 게이트 클럭 신호(CPV)에 응답하여 게이트 신호를 순차적으로 출력한다.

상기 쇼트 게이트 구동부(140)의 구동 시작을 알리는 상기 제2 수직 개시 신호(STV2)는 제1 블랙 프레임(BF1)의 시작 시점 및 상기 제2 블랙 프레임(BF2)의 시작 시점에서 하이 상태로 발생된다. 따라서, 상기 쇼트 게이트 구동부(140)는 상기 제1 블랙 프레임(BF1)이 시작된 시점 또는 상기 제2 블랙 프레임(BF2)이 시작된 시점부터 상기 게이트 클럭 신호(CPV)에 응답하여 쇼트 게이트 신호를 j개의 블럭(MSGL1~MSGLj, 도 8에 도시됨)에 순차적으로 출력한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 클럭 신호(CPV)의 주파수는 상기 연속하는 4개의 프레임 구간동안 동일하므로, 상기 쇼트 게이트 신호의 하이 구간은 상기 게이트 신호의 하이 구간과 동일한 폭을 가질 수 있다.

도 9에서는 상기 쇼트 게이트 구동부(140)의 구동 주파수와 상기 게이트 구동부(130)의 구동 주파수가 동일한 경우를 도시하였다. 그러나, 상기 쇼트 게이트 구동부(140)의 구동 주파수는 상기 게이트 구동부(130)의 구동 주파수보다 크거나 같을 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 블럭도이고, 도 11은 연속하는 4개의 프레임과 게이트 클럭신호 및 수직 개시신호를 나타낸 도면이다. 단, 도 10에 도시된 구성요소 중 도 6에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치(200)는 타이밍 컨트롤러(110), 스위칭부(115), 게이트 구동부(130) 및 쇼트 게이트 구동부(140)를 포함한다.

상기 타이밍 컨트롤러(110)는 상기 제어 신호(O-CS)를 이용하여 수직 개시 신호(STV) 및 게이트 클럭 신호(CPV)를 출력한다.

상기 게이트 클럭 신호(CPV)는 상기 게이트 구동부(130) 및 상기 쇼트 게이트 구동부(140)로 제공된다. 상기 수직 개시 신호(STV)는 상기 스위칭부(115)로 제공된다.

상기 스위칭부(115)는 스위칭 신호(SS)에 응답하여 상기 수직 개시 신호(STV)를 상기 게이트 구동부(130) 및 상기 쇼트 게이트 구동부(140) 중 어디로 제공할 것인지 결정한다.

도 11을 참조하면, 상기 수직 개시 신호(STV)는 상기 좌안 영상 프레임(LF)의 시작 시점 및 상기 우안 영상 프레임(RF)의 시작 시점에서 하이(High) 상태로 발생된다. 또한, 상기 수직 개시 신호(STV)는 상기 제1 블랙 프레임(BF1)의 시작 시점 및 상기 제2 블랙 프레임(BF2)의 시작 시점에서 하이 상태로 발생된다.

상기 스위칭 신호(SS)는 상기 제1 블랙 프레임(BF1) 구간 및 상기 제2 블랙 프레임(BF2) 구간동안 하이 상태로 발생된다. 따라서, 상기 스위칭부(115)는 상기 스위칭 신호(SS)가 로우 상태일 때, 상기 수직 개시 신호(STV)를 상기 게이트 구동부(130)로 제공하고, 상기 스위칭 신호(SS)가 하이 상태일 때, 상기 수직 개시 신호(STV)를 상기 쇼트 게이트 구동부(140)로 제공한다.

따라서, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 좌안 영상 프레임(LF)이 시작된 시점 또는 상기 우안 영상 프레임(RF)이 시작된 시점부터 상기 게이트 클럭 신호(CPV)에 응답하여 게이트 신호를 순차적으로 출력할 수 있다.

또한, 상기 쇼트 게이트 구동부(140)는 상기 제1 블랙 프레임(BF1)이 시작된 시점 또는 상기 제2 블랙 프레임(BF2)이 시작된 시점부터 상기 게이트 클럭 신호(CPV)에 응답하여 쇼트 게이트 신호를 j개의 블럭(MSGL1~MSGLj, 도 8에 도시됨)에 순차적으로 출력한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 클럭 신호(CPV)의 주파수는 상기 연속하는 4개의 프레임 구간동안 동일하므로, 상기 쇼트 게이트 신호의 하이 구간은 상기 게이트 신호의 하이 구간과 동일한 폭을 가질 수 있다.

도면에 도시하지는 않았으나, 상기 게이트 클럭 신호(CPV)는 상기 좌안 및 우안 영상 프레임(LF, RF) 구간보다 상기 제1 및 제2 블랙 프레임(BF1, BF2) 구간에서 높은 주파수를 가질 수도 있다. 즉, 상기 쇼트 게이트 구동부(140)의 구동 주파수는 상기 게이트 구동부(130)의 구동 주파수보다 클 수 있다.

도 12는 표시 패널과 백라이트 유닛의 블럭들의 대응 관계를 나타낸 평면도이고, 도 13은 백라이트 유닛의 각 블럭의 점등 구간 및 상기 각 블럭의 첫번째 화소행에 충전되는 전압의 변화를 나타낸 파형도이다.

도 12를 참조하면, 상기 백라이트 유닛(150)은 상기 표시 패널(100)의 후면에 구비되고, 본 발명의 일 예로, 제1 내지 제8 블럭(B1~B8)을 포함한다. 상기 백라이트 유닛(150)에서 상기 제1 내지 제8 블럭들(B1~B8)은 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)이 스캔되는 방향(D2)으로 분할된다.

이 경우, 상기 표시 패널(100)에 구비된 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)은 n/8개의 게이트 라인들 단위로 각 블럭(B1~B8)에 대응할 수 있다.

또한, 상기 백라이트 유닛(150)의 상기 제1 내지 제8 블럭들(B1~B8)은 각 블럭에 대응하는 첫번째 게이트 라인들에 게이트 신호가 인가되는 시점에 동기하여 구동될 수 있다.

도 13을 참조하면, 상기 좌안 영상 프레임(LF)이 시작되어 상기 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 첫번째 게이트 라인(GL1)에 게이트 신호가 인가되면, 상기 제1 블럭(B1)이 소정 구간 동안 턴-온된다. 상기 표시 패널(100)이 240Hz로 구동되는 경우, 상기 제1 블럭(B1)은 대략 4.17ms 동안 턴-온될 수 있다.

상기 첫번째 게이트 라인에 연결된 첫번째 화소행은 상기 게이트 신호에 의해서 데이터 신호를 수신한 후, 상기 제1 블랙 프레임(BF1)이 시작되는 시점까지 충전 동작을 유지한다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)을 i개씩 묶어서 구동하는 경우, 상기 제1 및 제2 블랙 프레임(BF1, BF2) 구간은 상기 좌안 또는 우안 영상 프레임(LF, RF) 구간의 1/i 배의 폭을 갖는다. 따라서, 상기 좌안 또는 우안 영상 프레임(LF, RF) 구간에서, 상기 첫번째 화소행의 충전 동작은 "4.17ms" 시간에 제1 추가 시간(α1) 만큼 증가된 시간 동안 이루어질 수 있다.

상기 첫번째 화소행의 충전 시간이 상기 제1 추가 시간(α1)만큼 증가되므로, 상기 첫번째 화소행의 휘도가 향상될 수 있다.

상기 좌안 영상 프레임(LF)이 시작되어 상기 제2 블럭(B2)에 대응하는 첫번째 게이트 라인(이하, k+1번째 게이틀 라인(GLk+1))에 게이트 신호가 인가되면, 상기 제2 블럭(B2)이 소정 구간 동안 턴-온된다. 여기서, "k"는 "n/8"과 동일한 값을 가질 수 있다. 상기 표시 패널(100)이 240Hz로 구동되는 경우, 상기 제2 블럭(B2)은 대략 4.17ms 동안 턴-온될 수 있다.

상기 k+1번째 게이트 라인에 연결된 k+1번째 화소행은 상기 게이트 신호에 의해서 데이터 신호를 수신한 후, "4.17ms" 시간에 제2 추가 시간(α2) 만큼 증가된 시간 동안 충전 동작을 유지한다. 상기 첫번째 화소행의 충전 시간이 상기 제2 추가 시간(α2)만큼 증가되므로, 상기 첫번째 화소행의 휘도가 향상될 수 있다.

상기 제3 내지 제8 블럭(B3~B8)의 경우, 상기 제1 내지 제2 블럭(B1, B2)과 동일한 방식으로 구동되며, 상기 제3 내지 제8 블럭(B3~B8)에 동기하여 구동되는 화소행들도 충전 시간이 증가되는 효과를 가질 수 있다. 따라서, 상기 표시 패널(100) 전체적으로 휘도가 향상될 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 제2 추가 시간(α2)은 상기 제1 추가 시간(α1)보다 짧을 수 있다. 즉, 상기 제1 블럭(B1)에 대응하는 게이트 라인들로부터 상기 제8 블럭(B8)에 대응하는 게이트 라인 측으로 갈수록 상기 추가 시간은 감소할 수 있다. 그러나, 상기 추가 시간들 사이의 편차는 상기 표시 패널(100)에 표시되는 영상의 위치별 감마 편차로 나타날 수 있다.

상기 표시 패널(100)에 표시되는 영상의 위치별 감마 편차를 감소시키기 위하여, 상기 제2 방향(D2)으로 상기 표시 패널(100)을 상측, 중앙 및 하측 세 영역으로 구분하고, 각 영역마다 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)을 묶어 주는 개수를 달리할 수 있다.

즉, 상기 추가 시간이 가장 긴 상기 상측 영역에서는 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)을 가장 많은 개수로 묶어주고, 상기 추가 시간이 가장 짧은 상기 하측 영역에서는 상기 쇼트 게이트 라인들(SGL1~SGLn)을 가장 적은 개수로 묶어줄 수 있다.

이로써, 상기 위치별 감마 편차를 개선하면서 상기 표시 패널(100)의 전체적인 휘도를 향상시킬 수 있고, 그 결과 상기 입체영상 표시장치(200)의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 표시 패널 110 : 타이밍 컨트롤러
120 : 데이터 구동부 130 : 게이트 구동부
140 : 쇼트 게이트 구동부 150 : 백라이트 유닛
200 : 입체영상 표시 장치 10 : 셔터 안경

Claims

표시 영상과 블랙 영상을 적어도 한 프레임 단위로 교번적으로 표시하는 표시장치에서,
각 화소는,
게이트 신호를 수신하는 게이트 라인;
제1 데이터 신호를 수신하는 제1 데이터 라인;
상기 제1 데이터 신호보다 낮은 계조를 갖고, 반대 극성을 갖는 제2 데이터 신호를 수신하는 제2 데이터 라인;
상기 게이트 라인과 상기 제1 데이터 라인에 연결되어, 상기 제1 데이터 신호에 대응하는 제1 영상을 표시하는 제1 서브 화소;
상기 게이트 라인과 상기 제2 데이터 라인에 연결되어, 상기 제2 데이터 신호에 대응하는 제2 영상을 표시하는 제2 서브 화소;
쇼트 게이트 신호를 수신하는 쇼트 게이트 라인; 및
상기 쇼트 게이트 신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 서브 화소를 전기적으로 연결하는 스위칭 소자를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 연속하는 네 프레임 중 제1 프레임 동안 좌안 영상을 표시하고, 제2 프레임 동안 상기 블랙 영상을 표시하며, 제3 프레임 동안 우안 영상을 표시하고, 제4 프레임 동안 상기 블랙 영상을 표시하여 입체영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 게이트 라인은 상기 제1 및 제3 프레임 동안 상기 게이트 신호를 수신하고, 상기 쇼트 게이트 라인은 상기 제2 및 제4 프레임 동안 상기 쇼트 게이트 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 서브 화소는,
상기 게이트 라인 및 상기 제1 데이터 라인에 연결된 제1 박막 트랜지스터; 및
상기 제1 박막 트랜지스터의 제1 출력 전극에 연결된 제1 액정 커패시터를 포함하고,
상기 제2 서브 화소는,
상기 게이트 라인 및 상기 제2 데이터 라인에 연결된 제2 박막 트랜지스터; 및
상기 제2 박막 트랜지스터의 제2 출력 전극에 연결된 제2 액정 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 스위칭 소자는,
상기 쇼트 게이트 라인에 연결된 제어 전극;
상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 제1 출력 전극에 연결된 입력 전극; 및
상기 제2 박막 트랜지스터의 상기 제2 출력 전극에 연결된 제3 출력 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 액정 커패시터는 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 제1 출력 전극에 연결된 제1 서브 화소 전극을 포함하고,
상기 제2 액정 커패시터는 상기 제2 박막 트랜지스터의 상기 제2 출력 전극에 연결된 제2 서브 화소 전극을 포함하며,
상기 제2 서브 화소 전극은 상기 제1 서브 화소 전극보다 큰 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 쇼트 게이트 라인은 상기 게이트 라인과 소정 간격 이격되어 평행하게 연장된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
영상 프레임과 블랙 프레임이 교번적으로 발생되고, 상기 영상 프레임동안 표시 영상을 표시하고, 상기 블랙 프레임 동안 블랙 영상을 표시하는 화소를 포함하고, 상기 화소가 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 상기 블랙 프레임 동안 상기 제1 및 제2 서브 화소를 전기적으로 연결하는 쇼트 회로를 포함하는 표시 패널;
상기 영상 프레임 동안 상기 제1 및 제2 서브 화소에 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부;
상기 영상 프레임 동안 상기 제1 서브 화소에 제1 데이터 신호를 공급하고, 상기 제2 서브 화소에 상기 제1 데이터 신호보다 낮은 계조를 갖고 반대 극성을 갖는 제2 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및
상기 블랙 프레임 동안 상기 쇼트 회로에 쇼트 게이트 신호를 인가하여 상기 제1 및 제2 서브 화소를 전기적으로 연결시키는 쇼트 게이트 구동부를 포함하는 표시 장치.
제8항에 있어서, 상기 표시 패널은,
상기 게이트 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 게이트 신호를 순차적으로 수신하는 다수의 게이트 라인;
상기 데이터 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 제1 데이터 신호를 수신하는 다수의 제1 데이터 라인;
상기 데이터 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 제2 데이터 신호를 수신하는 다수의 제2 데이터 라인; 및
상기 쇼트 게이트 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 쇼트 게이트 신호를 순차적으로 수신하는 다수의 쇼트 게이트 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 쇼트 게이트 라인들은 j개의 그룹으로 분할되고, 각 그룹에는 i개의 쇼트 게이트 라인들이 포함되며, 동일 그룹에 포함된 상기 i개의 쇼트 게이트 라인들은 서로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제10항에 있어서, 상기 쇼트 게이트 구동부는 j개의 그룹에 상기 쇼트 게이트 신호를 순차적으로 인가하여, 동일 그룹에 포함된 상기 i개의 쇼트 게이트 라인들을 동시에 구동시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제10항에 있어서, 상기 블랙 프레임 구간의 시간 폭은 상기 표시 프레임 구간의 시간 폭보다 적어도 1/i배 작은 것을 특징으로 하는 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 서브 화소는,
상기 다수의 게이트 라인 중 해당 게이트 라인 및 상기 다수의 제1 데이터 라인 중 해당 제1 데이터 라인에 연결된 제1 박막 트랜지스터; 및
상기 제1 박막 트랜지스터의 제1 출력 전극에 연결된 제1 액정 커패시터를 포함하고,
상기 제2 서브 화소는,
상기 해당 게이트 라인 및 상기 다수의 제2 데이터 라인 중 해당 제2 데이터 라인에 연결된 제2 박막 트랜지스터; 및
상기 제2 박막 트랜지스터의 제2 출력 전극에 연결된 제2 액정 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제13항에 있어서, 상기 쇼트 회로는 상기 쇼트 게이트 라인들 중 해당 쇼트 게이트 라인에 연결된 제어 전극, 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 제1 출력 전극에 연결된 입력 전극, 및 상기 제2 박막 트랜지스터의 상기 제2 출력 전극에 연결된 제3 출력 전극을 포함하는 쇼트 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8항에 있어서, 상기 쇼트 게이트 구동부의 구동 주파수는 상기 게이트 구동부의 구동 주파수보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 표시장치.
제8항에 있어서, 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 쇼트 게이트 구동부의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제16항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 게이트 구동부의 구동을 개시하는 제1 수직 개시 신호 및 상기 다수의 게이트 라인으로 상기 게이트 신호가 인가되는 시점을 결정하는 게이트 클럭 신호를 생성하여 상기 게이트 구동부로 제공하고,
상기 쇼트 게이트 구동부의 구동을 개시하는 제2 수직 개시 신호 및 상기 다수의 쇼트 게이트 라인으로 상기 쇼트 게이트 신호가 인가되는 시점을 결정하는 상기 게이트 클럭 신호를 생성하여 상기 쇼트 게이트 구동부로 제공하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제17항에 있어서, 상기 게이트 클럭 신호는 상기 영상 프레임보다 상기 블랙 프레임에서 높거나 같은 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제8항에 있어서, 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 쇼트 게이트 구동부의 구동을 제어하고, 상기 게이트 구동부 및 상기 쇼트 게이트 구동부의 구동을 개시하는 수직 개시 신호 및 상기 게이트 신호와 상기 쇼트 게이트 신호의 인가 시점을 결정하는 게이트 클럭 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러; 및
스위칭 신호에 응답하여 상기 수직 개시 신호를 상기 게이트 구동부 및 상기 쇼트 게이트 구동부 중 어디로 제공할 것인지 스위칭하는 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제19항에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 영상 프레임 구간에서 상기 수직 개시 신호를 상기 게이트 구동부로 제공하고, 상기 블랙 프레임 구간에서 상기 수직 개시 신호를 상기 쇼트 게이트 구동부로 제공하는 것을 특징으로 하는 표시장치.