KR20130134567A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 발명이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 그리고 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판을 포함하고, 상기 화소는 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 상기 화소가 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상 및 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 포함하고, 상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고, 상기 제2 영상은 연속한 두 프레임에서 표시된다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 시인성을 개선할 수 있는 표시 장치 및 그 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 수직 배향 방식의 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.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 투과율 및 측면 시인성을 향상시켜 표시 품질을 높일 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 그리고 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판을 포함하고, 상기 화소는 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 상기 화소가 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상 및 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 포함하고, 상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고, 상기 제2 영상은 연속한 두 프레임에서 표시된다.
제1 프레임 세트에서 상기 화소가 표시하는 영상의 순서와 상기 제1 프레임 세트에 연속하는 제2 프레임 세트에서 상기 화소가 표시하는 영상의 순서는 서로 반대일 수 있다.
상기 한 프레임 세트는 세 개 이상의 연속된 프레임을 포함하고, 상기 제1 프레임 세트 동안 상기 제1 영상은 한 프레임 동안 표시되고 상기 제2 영상은 연속하는 두 개 이상의 프레임 동안 표시될 수 있다.
상기 메모리는 상기 제1 및 제2 감마 곡선과 다른 제3 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고, 상기 화소는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제3 감마 곡선에 따른 제3 영상을 더 표시하고, 상기 제3 영상의 휘도는 상기 제1 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않을 수 있다.
상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 포함하고, 한 프레임에서 상기 제1 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다를 수 있다.
상기 한 프레임 세트는 세 개 이상의 연속된 프레임을 포함할 수 있다.
상기 한 프레임 세트에서 상기 화소가 상기 제3 영상을 표시하는 프레임은 상기 제1 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임 사이에 위치할 수 있다.
상기 제3 영상은 연속한 두 프레임에서 표시될 수 있다.
상기 메모리는 상기 제1, 제2 및 제3 감마 곡선과 다른 제4 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고, 상기 화소는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제4 감마 곡선에 따른 제4 영상을 더 표시하고, 상기 제4 영상의 휘도는 상기 제3 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않을 수 있다.
상기 한 프레임 세트에서 상기 제4 영상을 표시하는 프레임은 상기 제3 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임 사이에 위치할 수 있다.
상기 화소는 동일한 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소는 각각 상기 한 프레임 세트 동안 상기 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 제1 부화소 및 제2 부화소 중 하나가 표시하는 상기 제2 영상은 연속한 두 프레임에서 표시될 수 있다.
제1 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서와 상기 제1 프레임 세트에 연속하는 제2 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서는 서로 반대일 수 있다.
상기 메모리는 상기 제1 및 제2 감마 곡선과 다른 제3 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제3 감마 곡선에 따른 제3 영상을 더 표시하고, 상기 제3 영상의 휘도는 상기 제1 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않을 수 있다.
상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 상기 하나의 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 상기 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 한 프레임에서 상기 제1 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다를 수 있다.
상기 한 프레임 세트에서 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 어느 하나가 상기 제3 영상을 표시하는 프레임은 상기 제1 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임 사이에 위치할 수 있다.
제1 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서와 상기 제1 프레임 세트에 연속하는 제2 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서는 서로 반대일 수 있다.
제1 부화소 및 제2 부화소 중 하나가 표시하는 상기 제3 영상은 연속한 두 프레임에서 표시될 수 있다.
상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 상기 하나의 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 상기 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 한 프레임에서 상기 제1 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 서로 다를 수 있다.
상기 메모리는 상기 제1, 제2 및 제3 감마 곡선과 다른 제4 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제4 감마 곡선에 따른 제4 영상을 더 표시하고, 상기 제4 영상의 휘도는 상기 제3 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않을 수 있다.
상기 한 프레임 세트에서 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 어느 하나가 상기 제4 영상을 표시하는 프레임은 상기 제3 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임 사이에 위치할 수 있다.
상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 포함하고, 한 프레임에서 상기 제1 화소가 상기 제1 영상을 표시할 때 상기 제2 화소는 상기 제2 영상을 표시할 수 있다.
상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 더 포함하고, 상기 한 프레임 세트는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임을 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 프레임에서 상기 제1 영상을 표시하고 제2 프레임에서 상기 제2 영상을 표시하고, 상기 백라이트부는 상기 제1 프레임에서 제1 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공하고 상기 제2 프레임에서는 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공할 수 있다.
상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도는 0이고, 상기 백라이트부는 상기 제2 프레임 동안 오프되어 빛을 상기 화소에 제공하지 않을 수 있다.
상기 백라이트부는 상기 제2 프레임에서 제1 시간 동안 온되어 빛을 상기 화소에 제공하고, 상기 제1 시간의 듀티비는 1보다 작을 수 있다.
상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 더 포함하고, 상기 한 프레임 세트는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임을 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 프레임에서 상기 제2 영상을 표시하고 제2 프레임에서 상기 제1 영상을 표시하고, 상기 제2 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도는 상기 제1 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도보다 높을 수 있다.
상기 제1 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도가 0이거나 상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제1 영상의 휘도가 최고 휘도일 수 있다.
상기 표시판은 복수의 액정 분자를 포함하는 액정층을 더 포함하고, 이웃한 두 프레임에서 상기 화소가 제1 휘도의 영상을 표시한 후 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 영상을 표시할 때, 상기 화소가 표시하는 영상의 휘도가 상기 제1 및 제2 휘도 영상의 휘도차의 99%부터 1%까지 변할 때의 상기 액정 분자의 하강 응답 속도는 프레임 주파수가 240Hz 일 때 4.17ms 이하일 수 있다.
상기 표시판은 복수의 액정 분자를 포함하는 액정층을 더 포함하고, 이웃한 두 프레임에서 상기 화소가 제1 휘도의 영상을 표시한 후 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 영상을 표시할 때, 상기 화소가 표시하는 영상의 휘도가 상기 제1 및 제2 휘도 영상의 휘도차의 99%부터 1%까지 변할 때의 상기 액정 분자의 하강 응답 속도는 프레임 주파수가 120Hz 일 때 8.3ms 이하일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 그리고 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 각각 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하는 표시판을 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소는 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 2개 이상의 감마 곡선에 따른 영상을 포함하고, 한 프레임에서 상기 제1 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다르다.
상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 상기 하나의 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고, 한 프레임에서 상기 제1 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다를 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 포함하고, 상기 화소는 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 상기 한 프레임 세트는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임을 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 프레임에서 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하고 상기 제2 프레임에서 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하고, 상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고, 상기 백라이트부는 상기 제1 프레임에서 제1 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공하고 상기 제2 프레임에서는 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공한다.
상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도는 0이고, 상기 백라이트부는 상기 제2 프레임 동안 오프되어 빛을 상기 화소에 제공하지 않을 수 있다.
상기 백라이트부는 상기 제2 프레임에서 제1 시간 동안 온되어 빛을 상기 화소에 제공하고, 상기 제1 시간의 듀티비는 1보다 작을 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 포함하고, 상기 화소는 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 상기 한 프레임 세트는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임을 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 프레임에서 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하고 상기 제2 프레임에서 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하고, 상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고, 상기 제2 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도는 상기 제1 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도보다 높다.
상기 제1 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도가 0이거나 상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제1 영상의 휘도가 최고 휘도일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 그리고 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판을 포함하는 표시 장치에서, 상기 화소가 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트의 제1 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하는 단계, 그리고 상기 화소가 상기 한 프레임 세트의 제2 프레임 동안 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고, 상기 제2 영상은 연속한 두 프레임에서 표시된다.
상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 포함하고, 한 프레임에서 상기 제1 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다를 수 있다.
상기 화소는 동일한 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소는 각각 상기 한 프레임 세트 동안 상기 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고, 제1 부화소 및 제2 부화소 중 하나가 표시하는 상기 제2 영상은 연속한 두 프레임에서 표시될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 포함하는 표시 장치에서, 상기 화소가 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트의 제1 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하는 단계, 그리고 상기 화소가 상기 한 프레임 세트의 제2 프레임 동안 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고, 상기 백라이트부는 상기 제1 프레임에서 제1 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공하고 상기 제2 프레임에서는 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공한다.
상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도는 0이고, 상기 백라이트부는 상기 제2 프레임 동안 오프되어 빛을 상기 화소에 제공하지 않을 수 있다.
상기 백라이트부는 상기 제2 프레임에서 제1 시간 동안 온되어 빛을 상기 화소에 제공하고, 상기 제1 시간의 듀티비는 1보다 작을 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 포함하는 표시 장치에서, 상기 화소가 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트의 제1 프레임 동안 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하는 단계, 그리고 상기 화소가 상기 한 프레임 세트의 제2 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고, 상기 제2 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도는 상기 제1 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도보다 높다.
상기 제1 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도가 0이거나 상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제1 영상의 휘도가 최고 휘도일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 표시 장치의 투과율 및 측면 시인성을 향상하여 표시 장치의 표시 품질을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 간략한 회로도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고,
도 4, 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 6은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이고,
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 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고,
도 18a, 도 18b, 도 19a, 도 19b, 도 20a, 도 20b, 도 21a, 도 21b, 도 21c, 도 21d, 도 22a, 그리고 도 22b는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이고,
도 23은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고,
도 24a, 도 24b, 도 24c, 도 24d, 도 25a, 도 25b, 도 26a, 도 26b, 도 27a, 도 27b, 도 28a, 도 28b, 도 29a, 도 29b, 도 30a, 그리고 도 30b는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이고,
도 31a, 도 31b, 도 32a, 도 32b, 도 33a, 그리고 도 33b는 각각 도 2에 도시한 표시 장치의 한 화소의 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이고,
도 34는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 이웃한 두 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이고,
도 35 및 도 36은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 이웃한 네 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이고,
도 37은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고,
도 38 및 도 39는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 백라이트부의 구동 방법을 나타낸 타이밍도이고,
도 40 및 도 41은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 입력 영상 신호에 따라 표시하는 영상의 계조 및 백라이트부의 휘도를 나타낸 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.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판(display panel)(300), 표시판(300)에 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 이들을 제어하는 신호 제어부(600), 그리고 신호 제어부(600)와 연결된 메모리(650)를 포함한다.
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 볼 때, 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 전달하는 복수의 게이트선(도시하지 않음)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(도시하지 않음)을 포함한다.
게이트 구동부(400)는 게이트선에 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호(Vg)를 게이트선에 인가한다.
메모리(650)는 신호 제어부(600)와 연결되어 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 기억하고 있다가 신호 제어부(600)로 내보낸다. 감마 곡선은 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. 도 1에 도시한 바와 달리 메모리(650)는 신호 제어부(600) 또는 계조 전압 생성부(800) 안에 포함될 수도 있고 데이터 구동부(500) 안에 포함될 수도 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.
계조 전압 생성부(800)는 데이터 구동부(500)에 포함될 수도 있다.
데이터 구동부(500)는 데이터선과 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압으로서 데이터선에 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 전압을 선택할 수도 있다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)를 프레임 단위로 저장할 수 있는 프레임 메모리(660)를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시한 바와 같이 표시판(300)에 빛을 제공하는 백라이트부(900) 및 백라이트 제어부(950)를 더 포함할 수 있다.
백라이트 제어부(950)는 신호 제어부(600)로부터 백라이트 제어 신호(CONT4)를 입력받아 이를 바탕으로 백라이트부(900)를 제어할 수 있다. 백라이트 제어 신호(CONT4)는 백라이트부(900)의 일부 또는 전부의 온 시간을 제어하는 PWM 제어 신호를 포함할 수 있다.
그러면 이러한 표시 장치의 표시 동작에 대하여 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON)를 수신한다. 입력 영상 신호(IDAT)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호(ICON)의 예로는 수직 동기 신호와 수평 동기 신호, 메인 클록 신호, 데이터 인에이블 신호 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)와 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.
감마 제어 신호(CONT3)는 메모리(650)에 저장되어 있던 감마 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 백라이트부(900) 및 백라이트 제어부(950)를 더 포함하는 경우, 신호 제어부(600)는 백라이트 제어 신호(CONT4)를 더 생성하여 백라이트 제어부(950)로 내보낼 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 데이터선에 인가한다.
데이터 구동부(500)가 데이터선에 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.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선에 인가하여 이 게이트선에 연결된 스위칭 소자를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다. 화소(PX)에 데이터 전압이 인가되면 화소(PX)는 다양한 광학 변환 소자를 통해 데이터 전압에 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. 이때 백라이트부(900)의 일부 또는 전부는 백라이트 제어부(950)의 제어에 따라 온 또는 오프되어 빛을 표시판(300)에 제공할 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 게이트선에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압(Vd)을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 제어 신호(CONT2)가 포함하는 반전 신호의 상태가 제어될 수 있다(프레임 반전이라 함). 한 프레임 내에서도 반전 신호의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 주기적으로 바뀌거나, 한 화소행의 데이터선에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다.
그러면 앞에서 설명한 도 1과 함께 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 간략한 회로도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이고, 도 4, 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 6은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 한 화소(PX)는 데이터선(171) 및 게이트선(121)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Q) 및 이에 연결된 화소 전극(191)을 포함할 수 있다. 스위칭 소자(Q)는 게이트선(121)이 전달하는 게이트 신호에 따라 제어되어 데이터선(171)이 전달하는 데이터 전압(Vd)을 화소 전극(191)에 전달할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 메모리(650) 또는 데이터 구동부(500)가 포함하는 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. 한 화소(PX)는 하나의 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 연속한 2개 이상의 프레임으로 이루어진 한 프레임 세트 동안 제1 감마 곡선(GH)에 따른 데이터 전압(Vd) 및 제2 감마 곡선(GL)에 따른 데이터 전압(Vd)을 인가받아 영상을 표시할 수 있으며 이를 시분할 구동이라 한다. 따라서 앞에서 설명한 바와 같이 영상 주파수는 프레임 주파수의 1/n (n은 2 이상의 자연수)이 될 수 있다.
제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)은 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.
제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)을 이용해 측면 시인성을 향상하는 구체적인 구동 방법에 대해 도 4 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PX)는 연속한 두 프레임을 한 프레임 세트로 하여 구동될 수 있다. 예를 들어 연속한 두 프레임(1F, 2F)에서는 입력 영상 신호(IDAT1)에 대한 영상을 표시하고 다음 연속한 두 프레임(3F, 4F)에서는 다음 입력 영상 신호(IDAT2)에 대한 영상을 표시할 수 있다.
한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나는 제1 감마 곡선(GH)에 따른 영상(제1 영상(H)이라 함)을 표시하고 나머지 한 프레임은 제2 감마 곡선(GL)에 따른 영상(제2 영상(L)이라 함)을 표시한다. 이와 같이 시분할 구동에 따르면 연속한 프레임에서 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시하여 이들의 측면에서의 합성 감마 곡선이 정면 감마 곡선(Gf)에 최대한 가깝게 하여 측면 시인성을 향상시킬 수 있다. 또한 한 화소(PX)를 분할할 필요가 없으므로 투과율도 향상시킬 수 있다.
특히, 도 4에 도시한 바와 같이 입력 영상 신호(IDAT1)에 대한 프레임 세트의 첫 번째 프레임에서 제1 영상(H)을 표시하고 두 번째 프레임에서 제2 영상(L)을 표시한 경우, 다음 입력 영상 신호(IDAT2)에 대한 프레임 세트에서는 첫 번째 프레임에서 제2 영상(L)을 표시하고 두 번째 프레임에서 제1 영상(H)을 표시한다. 마찬가지로 입력 영상 신호(IDAT2) 다음의 입력 영상 신호에 대한 프레임 세트에서는 제1 영상(H)을 제2 영상(L)보다 먼저 표시할 수 있다.
이와 같이 연속한 프레임 세트에서 제1 영상(H)과 제2 영상(L)을 표시하는 순서를 반대로 하면 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되므로 액정 표시 장치의 경우 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 액정 분자의 기울어진 방향이 영상의 휘도가 높은 쪽에서 휘도가 낮은 쪽으로 변화할 때의 응답 속도(하강 응답 속도라 함)가 일정 수준 이상으로 확보되어야 본 발명의 한 실시예에 따른 시분할 구동 방법을 적용하여 측면 시인성 충분히 향상될 수 있는데, 본 발명의 한 실시예에 따르면 연속한 두 프레임에서 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 표시되므로 시분할 구동에서 저계조를 충분히 표시할 수 있으므로 측면 시인성이 더욱 향상될 수 있다.
특히 본 발명의 한 실시예에서, 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.
또한 이와 같이 연속한 프레임 세트에서 제1 영상(H)과 제2 영상(L)을 표시하는 순서를 반대로 하면 휘도가 높은 제1 영상(H)도 연속한 프레임에서 표시될 수 있다. 따라서 저휘도의 영상을 표시한 후 고휘도의 영상을 표시할 경우 액정 분자의 응답 속도를 보상하여 충분한 고계조를 표시할 수 있다.
다음 도 5a, 도 5b 및 도 5c를 참조하면, 본 실시예에 따른 화소(PX)는 연속한 세 프레임을 한 프레임 세트로 하여 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어 연속한 세 프레임(1F, 2F, 3F)에서는 입력 영상 신호(IDAT1)에 대한 영상을 표시하고 다음 연속한 두 프레임(4F, 5F, 6F)에서는 다음 입력 영상 신호(IDAT2)에 대한 영상을 표시할 수 있다.
예를 들어 도 5a에 도시한 바와 같이 한 프레임 세트가 포함하는 세 프레임 중 첫 번째 프레임은 제1 영상(H)을 표시하고 나머지 두 프레임은 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 이때 연속한 두 프레임이 휘도가 낮은 제2 영상(L)을 표시하므로 앞에서 설명한 바와 같이 액정 표시 장치의 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상하여 측면 시인성을 더욱 향상할 수 있다.
도 5b에 도시한 바와 같이 연속한 프레임 세트에서 제1 영상(H) 및 제2 영상(L)을 표시하는 순서를 반대로 하여 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 최대한 연속하여 표시되고 연속한 두 프레임에서 휘도가 높은 제1 영상(H)이 표시될 수 있도록 할 수도 있다.
도 5c에 도시한 바와 같이 연속한 프레임 세트에서 제1 영상(H) 및 제2 영상(L)이 배치된 순서가 동일할 수도 있다. 예를 들어, 한 프레임 세트가 포함하는 세 프레임 중 첫 번째 프레임 및 마지막 프레임은 제2 영상(L)을 표시하고 두 번째 프레임은 제1 영상(H)을 표시할 수 있다. 이때에도 이웃한 두 프레임 세트 사이의 연속한 두 프레임이 휘도가 낮은 제2 영상(L)을 표시하므로 액정 표시 장치의 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상하여 측면 시인성을 더욱 향상할 수 있다. 또한 연속한 두 프레임에서 휘도가 높은 제1 영상(H)이 표시될 수 있으므로 저휘도에서 고휘도의 영상을 표시할 때 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상할 수도 있다.
다음 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 화소(PX)는 연속한 네 프레임을 한 프레임 세트로 하여 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어 연속한 네 프레임(1F, 2F, 3F, 4F)에서는 입력 영상 신호(IDAT1)에 대한 영상을 표시하고 다음 연속한 두 프레임(5F, 6F, 7F, 8F)에서는 다음 입력 영상 신호(IDAT2)에 대한 영상을 표시할 수 있다. 도 6에 도시한 바와 같이 한 프레임 세트가 포함하는 네 프레임 중 첫 번째 프레임은 제1 영상(H)을 표시하고 나머지 세 프레임은 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 이때 연속한 세 프레임이 휘도가 낮은 제2 영상(L)을 표시하므로 앞에서 설명한 바와 같이 액정 표시 장치의 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상하여 측면 시인성을 더욱 향상할 수 있다.
도 6에 도시한 바와 다르게, 연속한 프레임 세트에서 제1 영상(H) 및 제2 영상(L)을 표시하는 순서를 반대로 하여 연속한 여섯 개의 프레임에서 제2 영상(L)을 표시하고 연속한 두 개의 프레임에서 제1 영상(H)을 표시할 수도 있다.
이 밖에도 다섯 개 이상의 연속한 프레임을 한 프레임 세트로 하여 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 영상을 표시할 수도 있다. 이때 한 프레임 세트에서는 휘도가 낮은 제2 영상(L)의 프레임이 최대한 연속하도록 하여 저계조를 충분히 표현하여 측면 시인성을 더욱 향상할 수 있다.
다음 도 7을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소가 포함하는 두 부화소를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 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 휘도의 영상을 각각 표시할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)가 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시하여 측면 시인성을 향상시킬 수 있으며 이를 공간 분할 구동이라 한다. 제1 부화소(PXa)와 제2 부화소(PXb)의 면적은 서로 동일할 수도 있고, 제2 부화소(PXb)의 면적이 제1 부화소(PXa)의 면적보다 클 수도 있다.
이러한 화소(PX)의 다양한 예에 따른 구체적 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.
이제 도 17 내지 도 22b를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대해 설명한다.
도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고, 도 18a, 도 18b, 도 19a, 도 19b, 도 20a, 도 20b, 도 21a, 도 21b, 도 21c, 도 21d, 도 22a, 그리고 도 22b는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 메모리(650) 또는 데이터 구동부(500)가 포함하는 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.
본 발명의 한 실시예에서 한 화소(PX)는 앞에서 설명한 도 2에 도시한 실시예와 같이 하나의 데이터 전압(Vd)을 인가받을 수도 있고, 도 7 내지 도 16에 도시한 여러 실시예에 따른 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함할 수 있다. 한 화소(PX) 또는 제1 및 제2 부화소(PXa)는 각각 하나의 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 연속한 2개 이상의 프레임, 즉 한 프레임 세트의 각 프레임 동안 제1 감마 곡선(GH), 제2 감마 곡선(GL) 및 제3 감마 곡선(GM) 중 하나에 따른 데이터 전압(Vd)을 인가받아 영상을 표시할 수 있다. 이때 화소(PX) 또는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)에 의해 한 프레임 세트 동안 표시되는 영상은 제1 감마 곡선(GH) 및 제2 감마 곡선(GL)에 따른 영상은 반드시 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 감마 곡선(GH, GL, GM)은 측면 시인성을 향상하기 위해 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)에 의해 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.
예를 들면, 제1 감마 곡선(GH)은 최저 계조부터 대략 중간 계조 부근까지는 점차 휘도가 증가하고 대략 중간 계조 부근 이상에서는 표시 가능한 최고 휘도를 나타낼 수 있다. 제2 감마 곡선(GL)은 이와 반대로 최저 계조부터 대략 중간 계조 부근까지는 최저 휘도를 나타내고 대략 중간 계조 부근 이상에서는 점차 휘도가 증가하여 최고 계조에서는 최고 휘도에 도달할 수 있다. 제3 감마 곡선(GM)은 최저 계조부터 대략 중간 계조 부근까지는 최저 휘도를 나타내다 대략 중간 계조 부근에서 급격히 휘도가 상승하여 그 이상의 계조에서는 최고 휘도를 나타낼 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 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 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.
또한 한 화소(PX)가 분할되지 않은 경우에도 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 서로 다른 3개 이상의 감마 곡선에 따른 영상을 연속한 프레임에서 표시할 수 있으므로 두 개 이상의 연속한 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안의 측면에서의 합성 감마 곡선이 정면 감마 곡선(Gf)에 최대한 가깝게 되도록 감마 곡선을 다양하게 조절하여 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
그러면, 도 17에 도시된 바와 같은 제1 내지 제3 감마 곡선(GH, GL, GM) 또는 도 3에 도시된 바와 같은 제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)을 이용해 측면 시인성을 향상하는 구체적인 구동 방법의 예에 대해 도 18a 내지 도 22b을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PX)는 연속한 두 개 이상의 프레임을 한 프레임 세트로 하여 구동될 수 있다. 예를 들어 연속한 두 개 이상의 프레임(1F, 2F)에서는 입력 영상 신호(IDAT1)에 대한 영상을 표시하고 다음 연속한 두 개 이상의 프레임(3F, 4F)에서는 다음 입력 영상 신호(IDAT2)에 대한 영상을 표시할 수 있다. 도 18a 내지 도 22b에 도시한 실시예들은 한 프레임 세트가 두 프레임을 포함하는 예를 도시하고 있으나 한 프레임 세트가 포함하는 프레임 수는 3개 이상일 수도 있다.
먼저 도 18a 및 도 18b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 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 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. 본 실시예에 따르면 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 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.
특히, 도 18b에 도시한 바와 같이 입력 영상 신호(IDAT1)에 대한 프레임 세트의 첫 번째 프레임에서 제1 부화소(PXa)가 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)가 제3 영상(M)을 표시하고, 두 번째 프레임에서 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)가 제2 영상(L)을 표시한 경우, 다음 입력 영상 신호(IDAT2)에 대한 프레임 세트에서는 첫 번째 프레임에서 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)가 제2 영상(L)을 표시하고, 두 번째 프레임에서 제1 부화소(PXa)가 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)가 제3 영상(M)을 표시한다. 즉, 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되고 휘도가 높은 제1 영상(H)도 연속한 프레임에서 표시될 수 있으므로 앞에서 설명한 바와 같이 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상할 수 있으므로 측면 시인성을 더욱 향상할 수 있다.
다음 도 19a 및 도 19b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 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. 본 실시예에서도 앞에서 설명한 도 18a 및 도 18b에 도시한 실시예와 같이 측면 시인성을 향상할 수 있다. 특히, 도 19b에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되고 제1 부화소(PXa)에 대해서도 휘도가 상대적으로 낮은 제2 영상(L) 및 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.
다음 도 20a 및 도 20b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 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. 본 실시예에서도 앞에서 설명한 도 18a 및 도 18b에 도시한 실시예와 같이 측면 시인성을 향상할 수 있다. 특히, 도 20b에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되고 휘도가 높은 제1 영상(H)도 연속한 프레임에서 표시되며, 제1 부화소(PXa)에 대해서도 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되므로 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상할 수 있고 측면 시인성을 더욱 향상할 수 있다.
다음 도 21a 및 도 21b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 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. 이와 달리 도 21c 및 도 21d에 도시한 바와 같이, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 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 수도 있다. 본 실시예에서도 앞에서 설명한 도 18a 및 도 18b에 도시한 실시예와 같이 측면 시인성을 향상할 수 있다. 특히, 도 21b 및 도 21d에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되고 제1 부화소(PXa)에 대해서도 휘도가 상대적으로 낮은 제3 영상(M)이 연속한 프레임에서 표시되며 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.
다음 도 22a 및 도 22b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 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. 본 실시예에서도 앞에서 설명한 도 18a 및 도 18b에 도시한 실시예와 같이 측면 시인성을 향상할 수 있다. 특히, 도 22b에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 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 있고 측면 시인성을 더욱 향상할 수 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 도 18a 내지 도 22b에 도시한 바와 달리 한 프레임 세트는 세 개 이상의 연속된 프레임을 포함할 수도 있고 이 경우 제1 내지 제3 감마 곡선(GH, GL, GM)에 따르는 영상을 다양하게 배치할 수 있다.
또한 공간 분할 구동에서 도 3에 도시된 바와 같은 제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)을 이용할 경우에는 도 18a 내지 도 22b에 도시된 제3 영상(M)은 도 3에 도시된 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상(L)으로 바뀌어 구동될 수 있다.
이제 도 23 내지 도 30b를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대해 설명한다.
도 23은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고, 도 24a, 도 24b, 도 24c, 도 24d, 도 25a, 도 25b, 도 26a, 도 26b, 도 27a, 도 27b, 도 28a, 도 28b, 도 29a, 도 29b, 도 30a, 그리고 도 30b는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이다.
도 23을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 메모리(650) 또는 데이터 구동부(500)가 포함하는 감마 데이터는 서로 다른 네 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 한 실시예에 따른 감마 데이터는 제1 감마 곡선(GH), 제2 감마 곡선(GL), 제3 감마 곡선(GM1) 및 제4 감마 곡선(GM2)에 대한 감마 데이터를 포함할 수 있으며, 다섯 개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 포함할 수도 있다. 여기서 제1 감마 곡선(GH)에 따른 영상의 휘도는 제3 감마 곡선(GM1)에 따른 영상의 휘도보다 높거나 같을 수 있고, 제3 감마 곡선(GM1)에 따른 영상의 휘도는 제4 감마 곡선(GM2)에 따른 영상의 휘도보다 높거나 같을 수 있고, 제4 감마 곡선(GM2)에 따른 영상의 휘도는 제2 감마 곡선(GL)에 따른 영상의 휘도보다 높거나 같을 수 있다.
본 실시예에서도 한 화소(PX)는 앞에서 설명한 도 7 내지 도 16에 도시한 여러 실시예에 따른 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 부화소(PXa)는 각각 하나의 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 연속한 2개 이상의 프레임, 즉 한 프레임 세트의 각 프레임 동안 제1 내지 제4 감마 곡선(GH, GL, GM1, GM2) 중 하나에 따른 데이터 전압(Vd)을 인가받아 영상을 표시할 수 있다. 이때 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)에 의해 한 프레임 세트 동안 표시되는 영상은 제1 감마 곡선(GH) 및 제2 감마 곡선(GL)에 따른 영상은 반드시 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 감마 곡선(GH, GL, GM1, GM2)은 측면 시인성을 향상하기 위해 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)에 의해 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 제4 감마 곡선(GH, GL, GM1, GM2)을 선택하여 표시 품질을 높일 수 있다. 본 실시예에서는 네 개의 감마 곡선(GH, GL, GM1, GM2)을 이용하므로 세 개의 감마 곡선을 이용하는 실시예에 비해 측면에서의 합성 감마 곡선이 정면 감마 곡선(Gf)에 더욱 가까워지도록 조정하기 용이하다.
예를 들면, 제1 감마 곡선(GH)은 최저 계조부터 대략 중간 계조 부근까지는 점차 휘도가 증가하고 대략 중간 계조 부근 이상에서는 표시 가능한 최고 휘도를 나타낼 수 있다. 제2 감마 곡선(GL)은 이와 반대로 최저 계조부터 대략 N/3 계조(N은 최고 계조) 부근까지는 최저 휘도를 나타내고 대략 N/3 계조 부근 이상에서는 점차 휘도가 증가하여 최고 계조에서는 최고 휘도에 도달할 수 있다. 제3 감마 곡선(GM1)은 최저 계조부터 대략 중간 계조 부근까지는 최저 휘도를 나타내다 대략 중간 계조 부근에서 급격히 휘도가 상승하여 그 이상의 계조에서는 최고 휘도를 나타낼 수 있다. 제4 감마 곡선(GM2)도 최저 계조부터 대략 중간 계조 부근까지는 최저 휘도를 나타내다 대략 중간 계조 부근에서 휘도가 최고 휘도까지 상승하나 그 상승 기울기는 제3 감마 곡선(GM1)보다 작을 수 있다.
그러면, 제1 내지 제4 감마 곡선(GH, GL, GM1, GM2)을 이용해 측면 시인성을 향상하는 구체적인 구동 방법의 예에 대해 도 24a 내지 도 30b을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PX)는 연속한 두 개 이상의 프레임을 한 프레임 세트로 하여 구동될 수 있다. 예를 들어 도 24a 내지 도 26b에 도시한 바와 같이 연속한 두 개의 프레임(1F, 2F)에서는 입력 영상 신호(IDAT1)에 대한 영상을 표시하고 다음 연속한 두 개의 프레임(3F, 4F)에서는 다음 입력 영상 신호(IDAT2)에 대한 영상을 표시할 수 있다.
또는 도 27a 내지 도 30b에 도시한 바와 같이 연속한 세 개의 프레임(1F, 2F, 3F)에서는 입력 영상 신호(IDAT1)에 대한 영상을 표시하고 다음 연속한 세 개의 프레임(4F, 5F, 6F)에서는 다음 입력 영상 신호(IDAT2)에 대한 영상을 표시할 수 있다. 그러나 한 프레임 세트가 포함하는 프레임 수는 다르게 변경될 수도 있다. 한 프레임 세트가 세 개 이상의 프레임을 포함하는 경우 측면에서의 합성 감마 곡선이 정면 감마 곡선(Gf)에 더욱 가까워지도록 조정할 수 있는 프레임의 수가 더욱 많아지므로 감마 곡선을 조절할 수있는 지점이 증가하여 측면 시인성이 더욱 향상될 수 있다.
먼저 도 24a 및 도 24b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 제1 부화소(PXa)는 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제3 감마 곡선(GM1)에 따른 제3 영상(M1)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제4 감마 곡선(GM2)에 따른 제4 영상(M2)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 또한 도 24c 및 도 24d에 도시한 바와 같이, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 제1 부화소(PXa)는 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제3 감마 곡선(GM1)에 따른 제3 영상(M1)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상(L)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제4 감마 곡선(GM2)에 따른 제4 영상(M2)을 표시할 수도 있다. 특히, 도 24b 및 도 24d에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되고 제1 부화소(PXa)에 대해서도 휘도가 상대적으로 낮은 제4 영상(M2)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.
다음 도 25a 및 도 25b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M1)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제1 영상(H)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제4 영상(M2)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 특히, 도 25b에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되고 휘도가 높은 제1 영상(H)도 연속한 프레임에서 표시되며, 제1 부화소(PXa)에 대해서도 휘도가 상대적으로 낮은 제4 영상(M2)이 연속한 프레임에서 표시되므로 액정 분자의 느린 응답 속도를 보상할 수 있고 측면 시인성을 더욱 향상할 수 있다.
다음 도 26a 및 도 26b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M1)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제4 영상(M2)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 특히, 도 26b에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 프레임에서 표시되고 제1 부화소(PXa)에 대해서도 휘도가 상대적으로 낮은 제3 영상(M1)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.
다음 도 27a 및 도 27b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 세 프레임 중 하나에서 제1 부화소(PXa)는 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제3 영상(M1)을 표시할 수 있고, 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제4 영상(M2)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 특히, 도 27b에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 네 프레임에서 표시되고 제1 부화소(PXa)에 대해서도 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 적어도 두 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.
다음 도 28a 및 도 28b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 세 프레임 중 하나에서 제1 부화소(PXa)는 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있고, 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M1)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제4 영상(M2)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 특히, 도 28b에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제1 부화소(PXa)에 대해서 휘도가 상대적으로 낮은 제4 영상(M2)이 연속한 적어도 두 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.
다음 도 29a 및 도 29b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 세 프레임 중 하나에서 제1 부화소(PXa)는 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있고, 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M1)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제4 영상(M2)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 특히, 도 29b에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 두 프레임에서 표시되고 제1 부화소(PXa)에 대해서도 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 두 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.
다음 도 30a 및 도 30b를 참조하면, 한 프레임 세트가 포함하는 세 프레임 중 하나에서 제1 부화소(PXa)는 제1 영상(H)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제3 영상(M1)을 표시할 수 있고, 한 프레임에서 제1 부화소(PXa)는 제3 영상(M1)을 표시하고 제2 부화소(PXb)는 제4 영상(M2)을 표시할 수 있고, 나머지 한 프레임에서 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 특히, 도 30b에 도시한 바와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 제2 부화소(PXb)에 대해 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 두 프레임에서 표시되고 제1 부화소(PXa)에 대해서도 휘도가 낮은 제2 영상(L)이 연속한 두 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.
이 밖에도 두 부화소(PXa, PXb)에 대해 한 프레임 세트에서 표시되는 영상이 따르는 감마 곡선은 앞에서 설명한 제1 내지 제4 감마 곡선(GH, GL, GM1, GM2) 중에서 다양하게 선택될 수 있다.
또한 화소(PX)를 두 부화소(PXa, PXb)로 분할하지 않고 앞에서 도 2와 관련하여 설명한 바와 같이 한 화소(PX)가 하나의 데이터 전압을 인가받는 경우에도 도 17 및 도 24에 도시한 바와 같이 3개 이상의 감마 곡선을 사용하여 시분할 구동할 수도 있다. 이에 대해 도 31a 내지 도 33b를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명한다.
도 31a, 도 31b, 도 32a, 도 32b, 도 33a, 그리고 도 33b는 각각 도 2에 도시한 표시 장치의 한 화소의 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이다.
도 31a 및 도 31b를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PX)는 앞에서 설명한 도 5a 및 도 5b에 도시한 실시예와 유사하게 구동될 수 있으나, 앞에서 설명한 서로 다른 세 감마 곡선(GH, GL, GM)을 이용할 수 있다.
구체적으로, 제1 영상(H)과 제2 영상(L)이 표시되는 두 프레임 사이에는 제3 감마 곡선(GM)에 따르는 제3 영상(M)이 표시되는 프레임이 위치할 수 있다. 이와 같이 휘도가 높은 제1 영상(H)을 표시한 후 휘도가 낮은 제2 영상(L)을 표시할 때 그 중간에 중간 휘도에 해당하는 제3 영상(M)을 표시함으로써 액정 분자를 미리 기울어지게 할 수 있는 선경사(pretilt) 효과가 주어질 수 있고 액정 분자의 하강 응답 속도를 더욱 빠르게 할 수 있다.
다음 도 32a 및 도 32b를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PX)는 앞에서 설명한 도 6에 도시한 실시예와 유사하게 구동될 수 있으나, 도 31a 및 도 31b에서와 마찬가지로 제1 영상(H)과 제2 영상(L)이 표시되는 두 프레임 사이에는 제3 감마 곡선(GM)에 따르는 제3 영상(M)이 표시되는 프레임이 위치할 수 있으며 그 효과도 앞에서와 동일하다. 특히 도 32b와 같이 이웃한 두 프레임 세트에서 화소(PX)가 표시하는 영상의 순서를 반대로 바꾸면 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 더욱 보상할 수 있다.
다음 도 33a 및 도 33b를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PX)는 앞에서 설명한 도 6에 도시한 실시예와 유사하게 구동될 수 있으나, 앞에서 설명한 서로 다른 네 감마 곡선(GH, GL, GM1, GM2)을 이용할 수도 있다.
구체적으로, 제1 영상(H)과 제2 영상(L)이 표시되는 두 프레임 사이에 제3 감마 곡선(GM1) 및 제4 감마 곡선(GM2)에 따르는 제3 영상(M1) 및 제4 영상(M2)을 표시하는 프레임이 차례대로 위치할 수 있다. 이와 같이 휘도가 높은 제1 영상(H)을 표시한 후 휘도가 낮은 제2 영상(L)을 표시할 때 그 중간에 중간 휘도에 해당하는 제3 영상(M1) 및 제4 영상(M2)을 차례대로 표시함으로써 액정 분자의 하강 응답 속도를 더욱 빠르게 할 수 있다.
이제 도 34 내지 도 36을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명한다.
도 34는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 이웃한 두 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이고, 도 35 및 도 36은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 이웃한 네 화소에 적용되는 감마 곡선에 따른 휘도를 프레임 순서에 따라 도시한 도면이다.
먼저 도 34를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 한 화소(PX)는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함할 수도 있고 도 34에 도시한 다르게 분할되어 있지 않을 수도 있다. 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 표시판(300)에서 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호(IDAT)를 표시하는 두 화소일 수 있다.
제1 및 제2 화소(PX1, PX2)는 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트를 단위로 각각의 입력 영상 신호(IDAT)에 대응하는 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)는 연속한 두 프레임(1F, 2F)에서 각각의 입력 영상 신호(IDAT1)에 대한 영상을 표시하고 다음 연속한 두 프레임(3F, 4F)에서는 각각의 다음 입력 영상 신호(IDAT2)에 대한 영상을 표시할 수 있다.
제1 화소(PX1)에 대해 먼저 살펴보면, 한 프레임 세트가 포함하는 두 프레임 중 하나에서 도 3 또는 도 17에 도시된 바와 같은 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 영상(H)을 표시하고 나머지 한 프레임은 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상(L)을 표시할 수 있다. 이때 연속한 두 프레임 세트에서 제1 영상(H)과 제2 영상(L)을 표시하는 순서를 반대로 할 수도 있고 동일하게 할 수도 있다. 이 밖에 제1 화소(PX1)는 앞에서 설명한 여러 실시예(도 4 내지 도 6, 도 18a 내지 도 22b, 도 24a 내지 도 33b 등)에 따라 영상을 표시할 수도 있다.
다음 제2 화소(PX2)에 대해 살펴보면, 동일한 프레임(1F, 2F, 3F, 4F)에서 제2 화소(PX2)가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 제1 화소(PX1)이 따르는 감마 곡선과 다를 수 있다. 예를 들어, 도 34에 도시한 바와 같이 제1 화소(PX1)가 제1 영상(H)을 표시하는 프레임에서 제2 화소(PX2)는 제2 영상(L)을 표시할 수 있고, 그 반대일 수도 있다. 이와 같이 이웃하는 화소(PX1, PX2)가 표시하는 영상에 대한 감마 곡선을 다르게 하면 플리커와 같은 표시 불량을 줄일 수 있다. 특히 데이터 전압(Vd)의 극성이 프레임마다 바뀌는 프레임 반전 구동 또는 열 반전 구동의 경우 생길 수 있는 세로줄 얼룩, 플리커 등을 더욱 줄일 수 있다.
도 35 및 도 36을 참조하면, 본 실시예에서도 한 화소(PX)는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함할 수도 있고 도 35에 도시한 다르게 분할되어 있지 않을 수도 있다. 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3) 및 제4 화소(PX4)는 표시판(300)에서 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호(IDAT)를 표시하는 네 화소일 수 있다. 제1 내지 제4 화소(PX1, PX2, PX3, PX4)는 함꼐 행렬 형태를 이룰 수 있다.
각 화소(PX1, PX2, PX3, PX4)는 앞에서 설명한 도 4 내지 도 6, 도 18a 내지 도 22b, 그리고 도 24a 내지 도 33b 등과 같이 영상을 표시할 수 있다. 도 36은 각 화소(PX1, PX2, PX3, PX4)가 앞에서 설명한 도 18a 또는 도 18b에 도시한 바와 같이 영상을 표시하는 예를 도시하고, 도 35는 도 36에서 제3 영상(M)이 제1 영상(H)으로 대체된 예를 도시한다.
본 실시예에 따르면, 이웃한 프레임 세트에서 행 방향으로 이웃하는 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)가 표시하는 영상의 순서가 반대일 수 있고, 열 방향으로 이웃하는 제1 화소(PX1) 및 제3 화소(PX3)가 표시하는 영상의 순서가 반대일 수 있다. 따라서 한 프레임(1F, 2F, 3F, 4F)에서 대각선 방향으로 이웃하는 두 화소(PX1, PX2, PX3, PX4)가 표시하는 영상이 서로 동일할 수 있다.
이와 같이 이웃하는 화소(PX1, PX2, PX3, PX4)가 표시하는 영상에 대한 감마 곡선을 다르게 하면 플리커와 같은 표시 불량을 줄일 수 있다.
이제 도 37 내지 도 41을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대해 설명한다.
도 37은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고, 도 38 및 도 39는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 백라이트부의 구동 방법을 나타낸 타이밍도이고, 도 40 및 도 41은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 입력 영상 신호에 따라 표시하는 영상의 계조 및 백라이트부의 휘도를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 앞에서 설명한 여러 실시예에 따른 표시 장치와 동일할 수 있고 그 구동 방법도 앞에서 설명한 여러 실시예에 따를 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 표시 장치에 적용되는 감마 곡선은 앞에서 설명한 도 3, 도 17 또는 도 23에 도시한 감마 곡선과 같을 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 표시 장치는 적용되는 감마 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)의 계조에 따라 백라이트부(900)의 온/오프(ON/OFF)를 제어할 수 있다. 백라이트부(900)의 온/오프를 제어하기 위해 신호 제어부(600)는 감마 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)를 분석하여 분석 결과를 바탕으로 백라이트 제어 신호(CONT4)를 생성하여 이를 백라이트 제어부(950)에 내보낼 수 있다.
구체적으로 도 37을 참고하면, 상대적으로 높은 휘도를 나타내는 제1 감마 곡선(GH)과 상대적으로 낮은 휘도를 나타내는 제2 감마 곡선(GL)에 대해, 제1 구간(E)과 제2 구간(F)은 제1 감마 곡선(GH)에 따른 제1 영상(H)의 휘도와 제2 감마 곡선(GL)에 따른 제2 영상(L)의 휘도의 차이가 최고 휘도와 최저 휘도의 차이(전체 휘도라 함)의 대략 70% 이상인 구간으로 정해질 수 있다.
이러한 제1 및 제2 구간(E, F)에서는 고휘도에서 저휘도로 바뀔 때 액정 분자의 응답 속도가 시인성에 영향을 줄 수 있다. 즉, 제1 및 제2 구간(E, F)에서 액정 분자의 하강 응답 속도가 느린 경우 저계조가 충분히 표현되지 않아 시인성이 나빠질 수 있다.
그러나, 본 발명의 한 실시예에 따르면 도 37 및 도 38에 도시한 바와 같이 화소(PX)가 제1 프레임(1F)에서 최고 휘도는 아닌 고휘도의 제1 영상(H)을 표시한 후 다음 제2 프레임(2F)에서 최저 휘도의 제2 영상(L)을 표시할 때(도 37에서 제1 구간(E)), 제2 프레임(2F) 동안에는 백라이트부(900)를 오프하여 완전한 블랙을 표시할 수 있다. 이때 고휘도의 제1 영상(H)의 휘도는 최고 휘도의 대략 70% 이상일 수 있다.
한편, 도 37 및 도 38에서 제2 구간(F)과 같이 화소(PX)가 제1 프레임(1F)에서 최고 휘도의 제1 영상(H)을 표시한 후 제2 프레임(2F)에서 0이 아닌 저휘도의 제2 영상(L)을 표시하는 경우에는, 제2 프레임(2F) 동안에 백라이트부(900)를 완전히 오프하지 않고 일부 시간 동안 온할 수 있다. 이때 저휘도의 제2 영상(L)의 휘도는 최고 휘도의 대략 30% 이하일 수 있다. 본 실시예에 따르면 제2 프레임(2F)에서 백라이트부(900)가 온되어 있는 시간의 PWM 듀티비(PWM duty ratio)를 조절할 수 있고, 백라이트부(900)의 PWM 듀티비(R)는 다음과 같은 [수학식 1]에 의해 정해질 수 있다.
[수학식 1]
R= 1- a/b
[수학식 1]에서 b는 백라이트부(900)에 최고의 구동 전류를 흘려 나타낼 수 있는 최고 휘도를 나타내고, a는 입력 영상 신호(IDAT)의 타깃 휘도와 백라이트부(900)가 온일 경우 실제 표시되는 휘도의 차이를 나타낸다. 이때 백라이트부(900)가 온일 경우 실제 표시되는 휘도와 타깃 휘도의 차이는 미리 측정되어 별도의 메모리에 저장해 놓을 수 있다. 또한 [수학식 1]은 PWM 듀티비(R)에 따라 백라이트부(900)의 휘도가 선형적으로 증가한다는 것을 전제로 한다.
제2 구간(F)에서 백라이트부(900)가 PWM 듀티비(R)에 따라 온되어 있는 구간은 도 38의 제1 케이스(CASE I)와 같이 제2 프레임(2F)의 마지막 부분에 위치할 수도 있고 제2 케이스(CAST II)와 같이 제2 프레임(2F)의 처음 부분에 위치할 수도 있다. 제1 케이스(CASE I)의 경우에 액정 분자의 느린 하강 응답 속도를 먼저 보상하여 저계조를 충분히 표현할 수 있으므로 시인성 향상을 위해 더 바람직할 수 있다.
제2 프레임(2F)에서 도 37의 제1 및 제2 구간(E, F)을 제외한 나머지 구간 및 제2 프레임(2F)을 제외한 나머지 프레임 동안에는 백라이트부(900)는 온되어 있을 수 있다.
도 37 및 도 39를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PX)가 앞에서 설명한 도 37에 도시된 제1 및 제2 구간(E, F)의 감마 곡선에 따라 제3 프레임(3F)에서 저휘도의 제2 영상(L)을 표시한 후 다음 제4 프레임(4F)에서 고휘도의 제1 영상(H)을 표시할 때, 제4 프레임(4F) 동안에는 백라이트부(900)에 기본 구동 전류 외에 추가 구동 전류를 더 흘려주어 백라이트부(900)가 기본 휘도(100%)에서 부스팅 휘도(dU)만큼 더 강한 빛을 내보낼 수 있다. 따라서 제4 프레임(4F)에서 백라이트부(900)가 화소(PX)에 제공하는 빛의 휘도는 제3 프레임(3F)에서 백라이트부(900)가 화소(PX)에 제공하는 빛의 휘도보다 높을 수 있다.
부스팅 휘도(dU)만큼 더 강한 빛을 낼 때의 구동 전류인 부스팅 구동 전류(Id_U)의 크기는 다음 [수학식 2]에 의해 정해질 수 있다.
[수학식 2]
Id_U= (1+ c/d)* Id
[수학식 2]에서 Id는 백라이트부(900)가 100%의 기본 휘도를 낼 때의 구동 전류를 나타내고, d는 100%의 기본 휘도를 나타내고, c는 입력 영상 신호(IDAT)의 타깃 휘도와 백라이트부(900가 기본 휘도를 낼 때 실제 표시되는 휘도와의 차이를 나타낸다. c의 값은 미리 측정되어 별도의 메로리에 저장해 놓을 수 있다.
제4 프레임(4F)에서 도 37의 제1 및 제2 구간(E, F)을 제외한 나머지 구간 및 제4 프레임(4F)을 제외한 나머지 프레임 동안에는 백라이트부(900)는 기본 휘도의 빛을 낼 수 있다.
도 40 및 도 41은 각각 도 38 및 도 39에 도시한 실시예에 따른 표시판(300) 및 백라이트부(900)의 동작의 한 예를 도시한다.
본 실시예에서 백라이트부(900)는 복수의 발광 블록으로 나뉘고 각 발광 블록의 광량을 제어할 수 있는 로컬 디밍 구동 방법에 의해 구동될 수 있다.
도 40을 참조하면, 표시판(300)의 각 화소(PX)에 대해 0계조부터 240계조까지의 입력 영상 신호(IDAT)가 차례대로 입력될 때, 제1 프레임(1F)에서 제1 감마 곡선(GH)에 따라 표시판(300)의 각 화소(PX)는 제1 영상(H)에 해당하는 데이터 전압(Vd)을 인가받고, 백라이트부(900)는 100%의 기본 휘도의 빛을 표시판(300)에 제공할 수 있다.
제2 프레임(2F)에서는 제2 감마 곡선(GL)에 따라 표시판(300)의 각 화소(PX)는 제2 영상(L)에 해당하는 데이터 전압(Vd)을 인가받아 저계조에 대응하는 화소(PX)는 대부분 최저 계조인 0 계조에 대응하는 데이터 전압(Vd)을 인가받는다. 이때 백라이트부(900)는 도 37의 제1 구간(E)에 해당하는 화소(PX), 즉 제2 프레임(2F)에서 0계조에 해당하는 데이터 전압(Vd)을 인가받는 화소(PX)에 대해서는 오프되어 0%의 휘도의 빛을 표시판(300)에 제공할 수 있다. 또한 도 37의 제2 구간(F)에 해당하는 화소(PX)에 대해서는 정해진 PWM 듀티비(R) 동안 온되어 짧은 시간 동안 발광하여 100%보다 작은 휘도의 빛을 표시판(300)에 제공할 수 있다.
도 41을 참조하면, 표시판(300)의 각 화소(PX)에 대해 0계조부터 240계조까지의 입력 영상 신호(IDAT)가 차례대로 입력될 때, 제1 프레임(1F)에서 제2 감마 곡선(GL)에 따라 표시판(300)의 각 화소(PX)는 제2 영상(L)에 해당하는 데이터 전압(Vd)을 인가받고, 백라이트부(900)는 100%의 기본 휘도의 빛을 표시판(300)에 제공할 수 있다.
제2 프레임(2F)에서는 제1 감마 곡선(GH)에 따라 표시판(300)의 각 화소(PX)는 제1 영상(H)에 해당하는 데이터 전압(Vd)을 인가받아 고계조에 대응하는 화소(PX)는 대부분 최고 계조인 255 계조에 대응하는 데이터 전압(Vd)을 인가받는다. 이때 백라이트부(900)는 도 37의 제1 및 제2 구간(E, F)에 해당하는 화소(PX)에 대해서 부스팅 구동 전류(Id_U)를 흘려 기본 휘도에 부스팅 휘도(dU)가 더해진 휘도의 빛을 표시판(300)에 제공할 수 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.
3: 액정층 31: 액정 분자
100, 200, 300: 표시판 110, 210: 기판
121, 121a, 121b: 게이트선 123: 감압 게이트선
140: 게이트 절연막 154a, 154b, 154c: 반도체
171, 171a, 171b: 데이터선 180, 180p, 180q: 보호막
191, 191a, 191b: 화소 전극 220: 차광 부재
230: 색필터 250: 덮개막
270: 대향 전극 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부
650: 메모리 660: 프레임 메모리
800: 계조 전압 생성부 900: 백라이트부
950: 백라이트 제어부

Claims (54)

  1. 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리,
    상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부,
    외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부,
    상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 그리고
    상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판
    을 포함하고,
    상기 화소는 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 화소가 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상 및 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 포함하고,
    상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고,
    상기 제2 영상은 연속한 두 프레임에서 표시되는
    표시 장치.
  2. 제1항에서,
    제1 프레임 세트에서 상기 화소가 표시하는 영상의 순서와 상기 제1 프레임 세트에 연속하는 제2 프레임 세트에서 상기 화소가 표시하는 영상의 순서는 서로 반대인 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 한 프레임 세트는 세 개 이상의 연속된 프레임을 포함하고,
    상기 제1 프레임 세트 동안 상기 제1 영상은 한 프레임 동안 표시되고 상기 제2 영상은 연속하는 두 개 이상의 프레임 동안 표시되는
    표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 메모리는 상기 제1 및 제2 감마 곡선과 다른 제3 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고,
    상기 화소는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제3 감마 곡선에 따른 제3 영상을 더 표시하고,
    상기 제3 영상의 휘도는 상기 제1 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않은
    표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 포함하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다른
    표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 메모리는 상기 제1 및 제2 감마 곡선과 다른 제3 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고,
    상기 화소는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제3 감마 곡선에 따른 제3 영상을 더 표시하고,
    상기 제3 영상의 휘도는 상기 제1 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않은
    표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 한 프레임 세트는 세 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 한 프레임 세트에서 상기 화소가 상기 제3 영상을 표시하는 프레임은 상기 제1 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임 사이에 위치하는 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    제1 프레임 세트에서 상기 화소가 표시하는 영상의 순서와 상기 제1 프레임 세트에 연속하는 제2 프레임 세트에서 상기 화소가 표시하는 영상의 순서는 서로 반대인 표시 장치.
  10. 제6항에서,
    상기 제3 영상은 연속한 두 프레임에서 표시되는 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 포함하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다른
    표시 장치.
  12. 제6항에서,
    상기 메모리는 상기 제1, 제2 및 제3 감마 곡선과 다른 제4 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고,
    상기 화소는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제4 감마 곡선에 따른 제4 영상을 더 표시하고,
    상기 제4 영상의 휘도는 상기 제3 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않은
    표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 한 프레임 세트에서 상기 제4 영상을 표시하는 프레임은 상기 제3 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임 사이에 위치하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    제1 프레임 세트에서 상기 화소가 표시하는 영상의 순서와 상기 제1 프레임 세트에 연속하는 제2 프레임 세트에서 상기 화소가 표시하는 영상의 순서는 서로 반대인 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 포함하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다른
    표시 장치.
  16. 제1항에서,
    상기 화소는 동일한 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고,
    상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소는 각각 상기 한 프레임 세트 동안 상기 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    제1 부화소 및 제2 부화소 중 하나가 표시하는 상기 제2 영상은 연속한 두 프레임에서 표시되는
    표시 장치.
  17. 제16항에서,
    제1 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서와 상기 제1 프레임 세트에 연속하는 제2 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서는 서로 반대인 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 한 프레임 세트는 세 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 메모리는 상기 제1 및 제2 감마 곡선과 다른 제3 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고,
    상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제3 감마 곡선에 따른 제3 영상을 더 표시하고,
    상기 제3 영상의 휘도는 상기 제1 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않은
    표시 장치.
  20. 제19항에서,
    상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 상기 하나의 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 상기 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다른
    표시 장치.
  21. 제16항에서,
    상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 상기 하나의 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 상기 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다른
    표시 장치.
  22. 제16항에서,
    상기 메모리는 상기 제1 및 제2 감마 곡선과 다른 제3 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고,
    상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제3 감마 곡선에 따른 제3 영상을 더 표시하고,
    상기 제3 영상의 휘도는 상기 제1 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않은
    표시 장치.
  23. 제22항에서,
    상기 한 프레임 세트는 세 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 표시 장치.
  24. 제23항에서,
    상기 한 프레임 세트에서 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 어느 하나가 상기 제3 영상을 표시하는 프레임은 상기 제1 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임 사이에 위치하는 표시 장치.
  25. 제24항에서,
    제1 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서와 상기 제1 프레임 세트에 연속하는 제2 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서는 서로 반대인 표시 장치.
  26. 제22항에서,
    제1 부화소 및 제2 부화소 중 하나가 표시하는 상기 제3 영상은 연속한 두 프레임에서 표시되는 표시 장치.
  27. 제26항에서,
    상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 상기 하나의 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 상기 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 서로 다른
    표시 장치.
  28. 제22항에서,
    상기 메모리는 상기 제1, 제2 및 제3 감마 곡선과 다른 제4 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 더 저장하고,
    상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나는 상기 한 프레임 세트 동안 상기 제4 감마 곡선에 따른 제4 영상을 더 표시하고,
    상기 제4 영상의 휘도는 상기 제3 영상의 휘도보다 높지 않고 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않은
    표시 장치.
  29. 제28항에서,
    상기 한 프레임 세트에서 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 어느 하나가 상기 제4 영상을 표시하는 프레임은 상기 제3 영상을 표시하는 프레임 및 상기 제2 영상을 표시하는 프레임 사이에 위치하는 표시 장치.
  30. 제29항에서,
    제1 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서와 상기 제1 프레임 세트에 연속하는 제2 프레임 세트에서 상기 제1 및 제2 부화소가 표시하는 영상의 순서는 서로 반대인 표시 장치.
  31. 제30항에서,
    상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 상기 하나의 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 상기 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 서로 다른
    표시 장치.
  32. 제1항에서,
    상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 포함하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소가 상기 제1 영상을 표시할 때 상기 제2 화소는 상기 제2 영상을 표시하는
    표시 장치.
  33. 제1항에서,
    상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 더 포함하고,
    상기 한 프레임 세트는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임을 포함하고,
    상기 화소는 상기 제1 프레임에서 상기 제1 영상을 표시하고 제2 프레임에서 상기 제2 영상을 표시하고,
    상기 백라이트부는 상기 제1 프레임에서 제1 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공하고 상기 제2 프레임에서는 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공하는
    표시 장치.
  34. 제33항에서,
    상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도는 0이고,
    상기 백라이트부는 상기 제2 프레임 동안 오프되어 빛을 상기 화소에 제공하지 않는
    표시 장치.
  35. 제33항에서,
    상기 백라이트부는 상기 제2 프레임에서 제1 시간 동안 온되어 빛을 상기 화소에 제공하고,
    상기 제1 시간의 듀티비는 1보다 작은
    표시 장치.
  36. 제1항에서,
    상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 더 포함하고,
    상기 한 프레임 세트는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임을 포함하고,
    상기 화소는 상기 제1 프레임에서 상기 제2 영상을 표시하고 제2 프레임에서 상기 제1 영상을 표시하고,
    상기 제2 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도는 상기 제1 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도보다 높은
    표시 장치.
  37. 제36항에서,
    상기 제1 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도가 0이거나 상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제1 영상의 휘도가 최고 휘도인 표시 장치.
  38. 제1항에서,
    상기 표시판은 복수의 액정 분자를 포함하는 액정층을 더 포함하고,
    이웃한 두 프레임에서 상기 화소가 제1 휘도의 영상을 표시한 후 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 영상을 표시할 때, 상기 화소가 표시하는 영상의 휘도가 상기 제1 및 제2 휘도 영상의 휘도차의 99%부터 1%까지 변할 때의 상기 액정 분자의 하강 응답 속도는 프레임 주파수가 240Hz 일 때 4.17ms 이하인
    표시 장치.
  39. 제1항에서,
    상기 표시판은 복수의 액정 분자를 포함하는 액정층을 더 포함하고,
    이웃한 두 프레임에서 상기 화소가 제1 휘도의 영상을 표시한 후 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 영상을 표시할 때, 상기 화소가 표시하는 영상의 휘도가 상기 제1 및 제2 휘도 영상의 휘도차의 99%부터 1%까지 변할 때의 상기 액정 분자의 하강 응답 속도는 프레임 주파수가 120Hz 일 때 8.3ms 이하인
    표시 장치.
  40. 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리,
    상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부,
    외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부,
    상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 그리고
    상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 각각 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하는 표시판
    을 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소는 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 2개 이상의 감마 곡선에 따른 영상을 포함하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다른
    표시 장치.
  41. 제40항에서,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 상기 하나의 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 중 적어도 하나가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다른
    표시 장치.
  42. 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리,
    상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부,
    외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부,
    상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부,
    상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판, 그리고
    상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부
    를 포함하고,
    상기 화소는 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 한 프레임 세트는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임을 포함하고,
    상기 화소는 상기 제1 프레임에서 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하고 상기 제2 프레임에서 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하고,
    상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고,
    상기 백라이트부는 상기 제1 프레임에서 제1 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공하고 상기 제2 프레임에서는 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공하는
    표시 장치.
  43. 제42항에서,
    상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도는 0이고,
    상기 백라이트부는 상기 제2 프레임 동안 오프되어 빛을 상기 화소에 제공하지 않는
    표시 장치.
  44. 제42항에서,
    상기 백라이트부는 상기 제2 프레임에서 제1 시간 동안 온되어 빛을 상기 화소에 제공하고,
    상기 제1 시간의 듀티비는 1보다 작은
    표시 장치.
  45. 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리,
    상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부,
    외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부,
    상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부,
    상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판, 그리고
    상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부
    를 포함하고,
    상기 화소는 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 한 프레임 세트는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임 다음의 제2 프레임을 포함하고,
    상기 화소는 상기 제1 프레임에서 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하고 상기 제2 프레임에서 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하고,
    상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고,
    상기 제2 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도는 상기 제1 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도보다 높은
    표시 장치.
  46. 제45항에서,
    상기 제1 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도가 0이거나 상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제1 영상의 휘도가 최고 휘도인 표시 장치.
  47. 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 그리고 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판을 포함하는 표시 장치에서,
    상기 화소가 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트의 제1 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하는 단계, 그리고
    상기 화소가 상기 한 프레임 세트의 제2 프레임 동안 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고,
    상기 제2 영상은 연속한 두 프레임에서 표시되는
    표시 장치의 구동 방법.
  48. 제47항에서,
    상기 표시판은 서로 이웃하며 서로 다른 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 제1 화소 및 제2 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각은 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트 동안 하나의 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각이 상기 프레임 세트 동안 표시하는 영상은 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 포함하고,
    한 프레임에서 상기 제1 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선과 상기 제2 화소가 표시하는 영상이 따르는 감마 곡선은 서로 다른
    표시 장치의 구동 방법.
  49. 제47항에서,
    상기 화소는 동일한 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고,
    상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소는 각각 상기 한 프레임 세트 동안 상기 입력 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하고,
    제1 부화소 및 제2 부화소 중 하나가 표시하는 상기 제2 영상은 연속한 두 프레임에서 표시되는
    표시 장치의 구동 방법.
  50. 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 포함하는 표시 장치에서,
    상기 화소가 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트의 제1 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하는 단계, 그리고
    상기 화소가 상기 한 프레임 세트의 제2 프레임 동안 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고,
    상기 백라이트부는 상기 제1 프레임에서 제1 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공하고 상기 제2 프레임에서는 상기 제1 휘도보다 낮은 제2 휘도의 빛을 상기 표시판에 제공하는
    표시 장치의 구동 방법.
  51. 제50항에서,
    상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도는 0이고,
    상기 백라이트부는 상기 제2 프레임 동안 오프되어 빛을 상기 화소에 제공하지 않는
    표시 장치의 구동 방법.
  52. 제50항에서,
    상기 백라이트부는 상기 제2 프레임에서 제1 시간 동안 온되어 빛을 상기 화소에 제공하고,
    상기 제1 시간의 듀티비는 1보다 작은
    표시 장치의 구동 방법.
  53. 제1 감마 곡선 및 제2 감마 곡선을 포함하는 2개 이상의 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 저장하는 메모리, 상기 감마 데이터를 바탕으로 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 외부로부터 입력 영상 신호를 입력받는 신호 제어부, 상기 신호 제어부로부터 상기 입력 영상 신호를 입력받고 상기 계조 전압을 이용하여 상기 입력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부, 상기 데이터 전압을 인가받아 프레임 단위로 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 포함하는 표시 장치에서,
    상기 화소가 두 개 이상의 연속된 프레임을 포함하는 한 프레임 세트의 제1 프레임 동안 상기 제2 감마 곡선에 따른 제2 영상을 표시하는 단계, 그리고
    상기 화소가 상기 한 프레임 세트의 제2 프레임 동안 상기 제1 감마 곡선에 따른 제1 영상을 표시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 영상의 휘도는 상기 제2 영상의 휘도보다 낮지 않고,
    상기 제2 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도는 상기 제1 프레임에서 상기 백라이트부가 상기 화소에 제공하는 빛의 휘도보다 높은
    표시 장치의 구동 방법.
  54. 제53항에서,
    상기 제1 프레임에서 표시되는 상기 제2 영상의 휘도가 0이거나 상기 제2 프레임에서 표시되는 상기 제1 영상의 휘도가 최고 휘도인 표시 장치의 구동 방법.
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