KR20190083028A - 셔터 패널을 포함하는 표시 장치 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

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송명섭
이명호
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치는, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 화소들에 영상이 표시되도록 제어하는 제1 구동 회로, 및 복수의 셔터 화소들을 포함하며, 주기적으로 리프레쉬되는 셔터 패널을 포함하되, 상기 제1 구동 회로는 현재 프레임의 제1 영상 신호와 이전 프레임의 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 큰 경우, 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호에 대응하는 제2 영상이 상기 표시 패널에 표시되도록 동작하고, 상기 셔터 패널이 리프레쉬될 때 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호에 대응하는 제1 영상이 상기 표시 패널에 표시되도록 동작한다.

Description

셔터 패널을 포함하는 표시 장치 및 그것의 동작 방법{DISPLAY DEVICE HAVING SHUTTER PANEL AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 셔터 패널을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
유저 인터페이스의 하나로서 전자 디바이스에 표시 장치를 탑재하는 것은 필수가 되고 있으며, 전자 디바이스의 경박단소화와 저전력 소모를 위하여 표시 장치는 평판 표시 장치가 많이 사용되고 있다.
현재 가장 보편화 되어 있는 평판 표시 장치인 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광 장치이기 때문에 액정 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 램프를 구비한 백라이트 유닛(Backlight unit, BLU)을 필요로 한다.
최근에는 저전력, 친환경 및 슬림형 디자인의 장점을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 광원으로 널리 사용되고 있다. 그러나 발광 다이오드는 표시 장치의 전면적에 걸쳐 휘도와 색의 균일성을 유지하기 위하여 광학 설계상의 어려움이 있으며, 색의 조합을 위한 발광 다이오드 전류의 순간적인 제어를 위해 고도의 기술이 요구된다.
한편, 액정 표시 장치는 데이터 신호에 대응되는 계조와 무관하게 백라이트 유닛이 표시 패널의 표시 영역 전체에 동일한 광량의 빛을 공급하므로, 영상의 명암비(contrast ratio)가 표시 패널 자체의 명암비 특성(광투과 및 광차단 성능)에 의하여 결정되며, 그 결과 명암비 개선에 한계가 있다는 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 백라이트 유닛의 빛을 소정 영역 별로 차단하거나 투과시킴으로써, 영상의 명암비 및 표시 품질이 개선되는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 셔터 패널과 표시 패널의 동작 주파수 차이에 따른 표시 품질 저하를 방지할 수 있는 표시 장치를 및 그것의 동작 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 장치는, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널. 상기 화소들에 영상이 표시되도록 동작하는 제1 구동 회로 및 복수의 셔터 화소들을 포함하며, 주기적으로 리프레쉬되는 셔터 패널을 포함한다. 상기 제1 구동 회로는, 현재 프레임의 제1 영상 신호와 이전 프레임의 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 큰 경우, 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호에 대응하는 제2 영상이 상기 표시 패널에 표시되도록 동작하고, 상기 셔터 패널이 리프레쉬될 때 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호에 대응하는 제1 영상이 상기 표시 패널에 표시되도록 동작한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 구동 회로는, 외부로부터 수신되는 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호를 저장하고, 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호를 출력하는 메모리를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 구동 회로는, 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호 및 제어 신호를 수신하고, 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 상기 메모리로부터의 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호를 비교하여 데이터 신호, 제1 제어 신호 및 제1 개시 신호를 출력하는 제1 컨트롤러, 상기 데이터 신호 및 상기 제1 제어 신호에 응답해서 데이터 구동 신호를 출력하는 제1 소스 드라이버 및 상기 제1 개시 신호에 응답해서 상기 복수의 화소들을 순차적으로 선택하는 제1 게이트 드라이버를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 컨트롤러는, 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호의 차가 상기 소정 레벨보다 큰 경우, 상기 메모리부터의 상기 제2 영상 신호를 상기 데이터 신호로 변환하고, 상기 셔터 패널이 리프레쉬될 때 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 변환하는 영상 신호 처리 회로를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 영상 신호 및 상기 제어 신호를 수신하고, 상기 복수의 셔터 화소들을 구동하기 위한 제2 개시 신호를 출력하는 제2 구동 회로를 더 포함하되, 상기 영상 처리 회로는, 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 이전 프레임의 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨 보다 큰 경우, 상기 메모리부터의 상기 제2 영상 신호를 상기 데이터 신호로 변환하고, 상기 제2 개시 신호에 동기해서 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 변환한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 개시 신호의 주파수는 상기 제1 개시 신호의 주파수보다 낮다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 구동 회로는, 상기 제1 영상 신호 및 상기 제어 신호를 수신하고 제2 제어 신호 및 상기 제2 개시 신호를 출력하는 제2 컨트롤러, 상기 제2 제어 신호에 응답해서 상기 복수의 셔터 화소들로 셔터 데이터 신호를 출력하는 제2 소스 드라이버 및 상기 제2 개시 신호에 응답해서 상기 복수의 셔터 화소들을 순차적으로 선택하는 제2 게이트 드라이버를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 셔터 패널의 상기 복수의 셔터 화소들의 수는 상기 표시 패널의 상기 복수의 화소들의 수보다 적다.
이 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은, 서로 평행하게 이격되고, 상기 복수의 화소들에 각각 대응하는 복수의 화소 영역들을 포함하는 제1 및 제2 기판들과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 액정층 및 상기 제1 기판의 하면 및 상기 제2 기판의 상면에 각각 배치되는 제1 및 제2 편광판들을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 셔터 패널은, 서로 평행하게 이격된 제3 및 제4 기판들, 상기 제3 기판과 상기 제4 기판 사이에 배치된 셔터 액정층 및 상기 제4 기판의 하면에 배치된 제3 편광판을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 셔터 패널은, 상기 표시 패널의 상기 제1 기판에 점착되는 점착층을 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 셔터 패널의 상기 제4 기판의 상부에는 제1 전극 및 제2 전극이 배치된다.
이 실시예에 있어서, 상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 현재 프레임의 제1 영상 신호 및 제어 신호를 수신하고, 상기 화소들에 영상이 표시되도록 제어하는 제1 구동 회로 및 복수의 셔터 화소들을 포함하며, 주기적으로 리프레쉬되는 셔터 패널을 포함한다. 상기 제1 구동 회로는 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 이전 프레임의 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 큰 경우 상기 셔터 패널이 리프레쉬되도록 제어한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 구동 회로는 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호를 저장하고, 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호를 출력하는 메모리를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 영상 신호 및 상기 제어 신호를 수신하고, 상기 복수의 셔터 화소들을 구동하기 위한 제2 개시 신호를 출력하는 제2 구동 회로를 더 포함한다. 상기 제1 구동 회로는 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 이전 프레임의 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 큰 경우 개시 변경 신호를 활성화하고, 상기 제2 구동 회로는 상기 개시 변경 신호에 응답해서 상기 제2 개시 신호를 활성화한다.
이 실시예에 있어서, 상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 패널을 제어하는 제1 구동 회로 및 셔터 패널을 제어하는 제2 구동 회로를 포함하는 표시 장치의 동작 방법은, 상기 제1 구동 회로에서, 현재 프레임의 제1 영상 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 구동 회로에서, 상기 제1 영상 신호를 메모리에 저장하는 단계, 상기 제1 구동 회로에서, 상기 제1 영상 신호와 상기 메모리로부터의 이전 프레임의 제2 영상 신호를 비교하는 단계, 상기 제1 구동 회로에서, 상기 제1 영상 신호와 상기 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 클 때 상기 제2 영상 신호를 데이터 신호로 출력하고, 상기 셔터 패널이 리프레쉬될 때 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 출력하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 상기 메모리로부터의 상기 제2 영상 신호의 차가 상기 소정 레벨보다 작거나 같을 때 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 출력하는 단계를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 구동 회로는 상기 제1 영상 신호 및 상기 제어 신호를 수신하고, 상기 복수의 셔터 화소들을 구동하기 위한 제2 개시 신호를 출력하며, 상기 데이터 신호 출력 단계는, 상기 제1 영상 신호와 상기 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 클 때 상기 제2 개시 신호에 응답해서 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 출력한다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 백라이트 유닛의 빛을 소정 영역 별로 차단하거나 투과시킴으로써, 표시 패널에 표시되는 영상의 명암비 및 표시 품질이 개선될 수 있다.
또한 이전 프레임의 영상 신호와 현재 프레임의 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 큰 경우 이전 프레임의 제2 영상 신호를 출력한 후 셔터 패널의 제2 개시 신호에 동기해서 현재 프레임의 제1 영상 신호를 출력하므로, 셔터 패널과 표시 패널의 동작 주파수 차이에 따른 표시 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 셔터 패널(130) 및 백라이트 유닛(150)을 포함한다.
표시 패널(110)은 서로 평행하게 이격된 제1 기판(112) 및 제2 기판(117), 제1 기판(112)과 제2 기판(117) 사이에 형성되는 액정층(113)을 포함한다. 표시 패널(110)은 제1 기판(112)의 하면에 배치되는 제1 편광판(111) 및 제2 기판(117)의 상면에 배치되는 제2 편광판(118)을 더 포함할 수 있다.
제2 기판(117)과 마주보는 제1기판(112)의 상면은 복수의 화소 영역들로 구분될 수 있다. 각 화소 영역(P)에는 게이트 전극(10)이 형성되고, 게이트 전극(10) 상부에는 게이트 절연층(11)이 형성된다. 게이트 전극(10)에 대응되는 게이트 절연층(11)의 상부에는 반도체 층(12)이 형성되고, 반도체 층(12)의 상부에는 서로 이격되는 소스 전극(13) 및 드레인 전극(14)이 형성된다.
게이트 전극(10), 반도체 층(12), 소스 전극(13) 및 드레인 전극(14)은 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT)(T)를 구성한다.
도면에 도시되지 않았으나, 제1 기판(112)의 상면에는 각각이 게이트 신호 및 데이터 신호를 전달하는 게이트 배선 및 데이터 배선이 더 형성될 수 있으며, 게이트 배선 및 데이터 배선은 각각 게이트 전극(10) 및 소스 전극(13)에 연결될 수 있다.
박막 트랜지스터(T)의 상부에는 보호층(15)이 형성되고, 보호층(15)의 상부에는 드레인 전극(14)에 연결되는 화소 전극(16)이 형성된다.
제1 기판(112)과 마주보는 제2 기판(117)의 하면의 화소 영역(P) 경계에는 블랙 매트릭스(116)가 형성된다. 블랙 매트릭스(116)의 하부의 화소 영역(P)에는 러 필터층(115)이 형성된다. 컬러 필터층(115)의 하부에는 공통 전극(114)이 형성된다.
제1 기판(112)의 화소 전극(16)과 제2 기판(117)의 공통전극(114) 사이에는 다수의 액정 분자들을 포함하는 액정층(113)이 형성된다.
셔터 패널(130)은 서로 평행하게 이격된 제3 기판(136)과 제4 기판(132) 그리고 제3 기판(136)과 제4 기판(132) 사이에 배치된 셔터 액정층(135)을 포함한다. 제4 기판(132)의 하면에는 제3 편광판(131)이 배치될 수 있다. 제4 기판(132)의 상면에는 제1 전극(133) 및 제2 전극(134)이 형성된다.
제3 기판(136)의 하면과 제1 전극(133) 및 제2 전극(134) 상부 사이에는 셔터 액정 분자를 포함하는 셔터 액정층(135)이 배열된다. 셔터 액정 분자는 포지티브 또는 네거티브 네마틱(positive or negative nematic)으로 형성할 수 있으며, 네마틱 액정(nematic LC), 강유전성 액정(Ferroelectric liquid crystal, FLC) 또는 플렉소 액정(flexo electric LC)일 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 제4 기판(132)의 상면에는 셔터 박막 트랜지스터, 각각이 셔터 게이트 신호 및 셔터 데이터 신호를 전달하는 셔터 게이트 배선 및 셔터 데이터 배선이 형성될 수 있다. 셔터 게이트 배선 및 셔터 데이터 배선은 각각 셔터 박막 트랜지스터에 연결될 수 있다. 제1 전극(133)은 셔터 박막 트랜지스터에 연결되고, 제2 전극(134)은 공통 전압 단자에 연결될 수 있다.
제1 및 제2 편광판들(111, 118)은 서로 수직한 투과축을 가질 수 있으며, 제1 및 제3 편광판들(111, 131)은 서로 평행한 투과축을 가질 수 있다.
백라이트 유닛(150)은 표시 패널(110)에 빛을 공급하고, 셔터 패널(130)은 백라이트 유닛(150)으로부터의 빛을 화소 영역(P)별로 차단하거나 투과시킬 수 있다.
셔터패널(130)은 단순히 빛을 차단하거나 투과시키는 역할을 하므로 컬러 필터층이 생략된다. 다른 실시예에서, 셔터 패널(130)은 제3 기판(136)을 포함하지 않을 수 있다.
제1 편광판(111)의 하부와 제3 기판(136)의 상부 사이의 점착층(137)에 의해서 표시 패널(110)과 셔터 패널(130)은 합착될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 제1편광판(111)과 제1 기판(112) 사이 전면, 제2 편광판(118)과 제2 기판(117) 사이 전면, 제3 편광판(131)과 제4 기판(132) 사이 전면에 각각 접착층을 형성할 수 있다.
이 실시예에서, 표시 패널(110)이 화소 전극(16) 및 공통전극(114)이 각각 제1 및 제2 기판들(112, 117)에 형성되는 트위스트 네마틱 방식(twist nematic: TN)인 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 표시 패널(110)이 수직 정렬 방식(vertical alignment: VA)이거나, 화소 전극 및 공통 전극이 동일한 기판에 형성되는 수평전기장 방식(in-planes switching: IPS, fringe field switching: FFS)일 수도 있다.
또한 이 실시예에서, 셔터 패널(130)이 수평전기장 방식(IPS)인 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서 셔터 패널(130)은 TN, VA, FFS 일 수도 있다. 예를 들어, 셔터 패널(130)의 화소 전극 및 공통전극이 동일한 기판에 형성되는 IPS, FFS인 경우, 하나의 기판으로 셔터 패널(130)을 형성함으로써, 표시장치(100)의 두께를 감소시키고 제조공정을 간소화 할 수 있다.
표시 장치(100)에서, 게이트 전극(10)에 인가되는 게이트 신호에 따라 박막 트랜지스터(T)가 턴-온 되면, 데이터 신호가 박막 트랜지스터(T)를 통하여 화소 전극(16)에 인가된다. 이때 화소 전극(16)과 공통 전극(114) 사이에 전기장이 생성되고, 액정층(113)의 액정 분자들이 전기장에 따라 재배열되어 표시 패널(110)의 화소 영역(P)은 데이터 신호에 대응하는 계조를 표시할 수 있다.
셔터 게이트 신호에 따라 셔터 박막 트랜지스터가 턴-온 되면, 셔터 데이터 신호가 셔터 박막 트랜지스터를 통하여 제1 전극(133)에 인가된다. 이때 제1 전극(133)과 제2 전극(134) 사이에 수평 전기장이 형성되고, 셔터 액정층(135)의 셔터 액정 분자들은 수평 전기장에 따라 재배열된다. 그러므로 셔터 패널(130)의 화소 영역(P)은 백라이트 유닛(150)의 빛을 차단하거나 투과시킬 수 있다.
여기서, 셔터 데이터 신호에 대응되는 투과율이 데이터 신호에 대응되는 투과율에 비례하도록 함으로써, 표시 장치(100)의 명암비 및 선명도를 개선할 수 있다.
예를 들어, 표시 패널(110)의 특정 화소 영역(P)에 인가되는 데이터 신호가 고계조에 대응하는 경우, 셔터 패널(130)의 대응되는 화소영역(P)에 인가되는 셔터 데이터 신호를 상대적으로 높은 투과율에 대응되도록 하고, 표시 패널(110)의 특정 화소 영역(P)에 인가되는 데이터 신호가 저계조에 대응하는 경우, 셔터 패널(130)의 대응되는 화소 영역(P)에 인가되는 셔터 데이터 신호를 상대적으로 낮은 투과율에 대응되도록 할 수 있다.
따라서 각 화소 영역(P)이 표시하는 높은 계조의 영상에는 더 많은 광량의 빛을 공급하여 휘도를 더 증가시키고, 각 화소 영역(P)이 표시하는 낮은 계조의 영상에는 더 적은 광량의 빛을 공급하여 휘도를 더 감소시킴으로써, 표시 장치(100)가 표시하는 영상의 명암비 및 선명도를 개선할 수 있다.
도 1에는 표시 패널(110)의 화소영역(P)과 셔터 패널(130)의 화소영역(P)이 1:1로 대응되도록 하여(즉, 표시 패널(110)의 해상도와 셔터 패널(130)의 해상도를 동일하게 하여) 표시 패널(110)이 표시하는 영상의 휘도를 화소 영역(P) 별로 조절하는 것으로 도시하였으나, 표시 패널(110)의 화소 영역(P)보다 셔터 패널(130)의 화소 영역(P)의 면적을 더 넓게(표시 패널(110)의 복수의 화소영역들이 셔터 패널(130)의 하나의 화소 영역에 대응하도록) 할 수 있다. 즉, 표시 패널(110)의 해상도보다 셔터 패널(130)의 해상도가 작아서, 표시 패널(110)이 표시하는 영상의 휘도를 다수의 화소 영역들을 포함하는 블록 별로 조절할 수 있다.
일반적으로 영상 신호는 매 프레임마다 휘도가 급격하게 변화하지 않고 수 프레임마다 변화한다. 특히, 정지 영상인 경우 영상 신호는 장시간 동일한 휘도로 유지되기도 한다. 표시 장치(100)는 표시 패널(110)과 셔터 패널(130)을 모두 동작시켜야 하므로 전력 소비가 증가할 수 있다. 그러므로 셔터 패널(130)의 동작 주파수를 표시 패널(110)의 동작 주파수보다 낮게 설정하면 표시 영상 품질 저하를 최소화하면서 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 제1 구동 회로(120), 셔터 패널(130), 제2 구동 회로(140) 및 백라이트 유닛(150)을 포함한다.
표시 패널(110)은 영상을 표시한다. 이 실시예에서, 표시 패널(110)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel)인 것을 일 예로써 설명하나, 백라이트 유닛(150)을 필요로 하는 다른 종류의 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(110)은 제1 방향(DR1)으로 신장된 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 제2 방향(DR2)으로 신장된 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm) 그리고 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)이 교차하는 교차 영역에 배열된 복수의 화소들(PX)을 포함한다. 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)과 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)은 서로 절연되어 있다. 화소들(PX) 각각은 박막 트랜지스터(T) 및 액정 커패시터(CT)를 포함한다. 화소들(PX) 각각은 스토리지 커패시터를 더 포함할 수 있다.
복수의 화소들(PX)은 동일한 구조로 이루어진다. 따라서, 하나의 화소의 구성을 설명함으로써, 화소들(PX) 각각에 대한 설명은 생략한다. 화소(PX)의 박막 트랜지스터(T)는 복수 게이트 라인(GL1~GLn) 중 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 게이트 전극(10), 복수의 데이터 라인(DL1~DLm) 중 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 소스 전극(13) 및 액정 커패시터(C)의 화소 전극(16)에 연결된 드레인 전극(14)을 구비한다. 액정 커패시터(C)의 일단은 화소 전극(16)이고, 타단은 공통 전극(114)으로 구성될 수 있다.
제1 구동 회로(120)는 제1 컨트롤러(121), 제1 게이트 드라이버(123), 제1 소스 드라이버(122) 및 메모리(124)를 포함한다. 제1 컨트롤러(121)는 외부로부터 제1 영상 신호(RGB1) 및 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 제어 신호들(CTRL)은 예를 들면, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함한다. 제1 컨트롤러(121)는 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 제1 영상 신호(RGB1)를 표시 패널(110)의 동작 조건에 맞게 처리한 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)를 제1 소스 드라이버(122)로 제공하고, 제1 게이트 펄스 신호(CPV1) 및 제1 개시 신호(STV1)를 제1 게이트 드라이버(123)로 제공한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함할 수 있다. 제1 컨트롤러(121)는 표시 패널(110)의 화소들(PX)의 배열 및 디스플레이 주파수 등에 따라서 데이터 신호(DATA)를 다양하게 변경하여 출력할 수 있다. 제1 컨트롤러(121)는 백라이트 유닛(150)을 제어하기 위한 백라이트 제어 신호(BCONT)를 더 출력한다.
메모리(124)는 제1 컨트롤러(121)로부터의 현재 프레임의 제1 영상 신호(RGB1)를 저장한다. 메모리(124)는 RAM, DRAM, SRAM 등과 같은 휘발성 메모리일 수 있으며, 버퍼 메모리로 불리울 수 있다.
제1 컨트롤러(121)는 현재 프레임의 제1 영상 신호(RGB1)를 메모리(124)에 저장하고, 메모리(124)로부터 이전 프레임의 제2 영상 신호(RGB2)를 수신한다. 제1 컨트롤러(121)는 제1 영상 신호(RGB1)와 제2 영상 신호(RGB2)의 차(예를 들면, 휘도 차)가 소정 레벨보다 클 때 제2 영상 신호(RGB2)를 데이터 신호(DATA)로 출력하고, 셔터 패널(130)이 리프레쉬(refresh)될 때 즉, 제2 구동 회로(140)로부터의 제2 개시 신호(STV2)가 활성화될 때 현재 프레임의 제1 영상 신호(RGB1)를 데이터 신호(DATA)로 출력한다. 제1 컨트롤러(121)의 구체적인 구성 및 동작은 추후 상세히 설명된다.
제1 게이트 드라이버(123)는 제1 컨트롤러(121)로부터의 제1 게이트 펄스 신호(CPV1) 및 제1 개시 신호(STV1)에 응답해서 게이트 라인들(GL1~GLn)을 구동한다. 제1 게이트 드라이버(123)는 게이트 구동 IC(Integrated circuit)를 포함할 수 있다. 제1 게이트 드라이버(123)는 박막공정을 통해 화소들(PX)과 동시에 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 게이트 드라이버(123)는 표시 패널의 일측에 OSG(Oxide Semiconductor TFT Gate driver circuit)로 구현되어 실장될 수 있다.
제1 소스 드라이버(122)는 제1 컨트롤러(121)로부터의 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)에 응답해서 데이터 구동 신호를 데이터 라인들(DL1~DLm)로 제공한다.
셔터 패널(130)은 제1 방향(DR1)으로 신장된 복수의 셔터 게이트 라인들(SGL1~SGLj)과 제2 방향(DR2)으로 신장된 복수의 셔터 데이터 라인들(SDL1~SDLi) 그리고 복수의 게이트 라인들(SGL1~SGLj)과 복수의 데이터 라인들(SDL1~SDLi)이 교차하는 교차 영역에 배열된 복수의 셔터 화소들(SX)을 포함한다. 복수의 셔터 데이터 라인들(SDL1~SDLi)과 복수의 셔터 게이트 라인들(SGL1~SGLj)은 서로 절연되어 있다. 셔터 화소들(SX) 각각은 셔터 박막 트랜지스터(ST) 및 셔터 액정 커패시터(SC)를 포함한다. 셔터 화소들(SX) 각각은 셔터 스토리지 커패시터를 더 포함할 수 있다.
복수의 셔터 화소들(SX)은 동일한 구조로 이루어진다. 따라서, 하나의 셔터 화소의 구성을 설명함으로써, 셔터 화소들(SX) 각각에 대한 설명은 생략한다. 셔터 화소(SX)의 셔터 박막 트랜지스터(ST)는 복수의 셔터 게이트 라인들(SGL1~SGLj)중 제1 셔터 게이트 라인(SGL1)에 연결된 게이트 전극, 복수의 셔터 데이터 라인들(SDL1~SDLi) 중 제1 셔터 데이터 라인(SDL1)에 연결된 소스 전극 및 셔터 액정 커패시터(SC)의 제1 전극(133)에 연결된 드레인 전극을 구비한다. 셔터 액정 커패시터(SC)의 일단은 도 1에 도시된 제1 전극(133)이고, 타단은 제2 전극(134)으로 구성될 수 있다.
제2 구동 회로(140)는 제2 컨트롤러(141), 제2 게이트 드라이버(143) 및 제2 소스 드라이버(142)를 포함한다. 제2 컨트롤러(141)는 외부로부터 제1 영상 신호(RGB1) 및 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 제어 신호들(CTRL)은 예를 들면, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함한다. 제2 컨트롤러(141)는 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 제1 영상 신호(RGB1)를 셔터 패널(130)의 동작 조건에 맞게 처리한 셔터 데이터 신호(SDATA) 및 제2 제어 신호(CONT2)를 제2 소스 드라이버(142)로 제공하고, 제2 게이트 펄스 신호(CPV2) 및 제2 개시 신호(STV2)를 제2 게이트 드라이버(143)로 제공한다. 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함할 수 있다. 제2 컨트롤러(141)는 셔터 패널(130)의 셔터 화소들(SX)의 배열 및 디스플레이 주파수 등에 따라서 셔터 데이터 신호(SDATA)를 다양하게 변경하여 출력할 수 있다.
제2 게이트 드라이버(143)는 제2 컨트롤러(141)로부터의 제2 게이트 펄스 신호(CPV2) 및 제2 개시 신호(STV2)에 응답해서 셔터 게이트 라인들(SGL1~SGLj)을 구동한다. 제2 게이트 드라이버(143)는 게이트 구동 IC(Integrated circuit)를 포함할 수 있다. 제2 게이트 드라이버(143)는 박막공정을 통해 셔터 화소들(SX)과 동시에 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 게이트 드라이버(143)는 표시 패널의 일측에 OSG(Oxide Semiconductor TFT Gate driver circuit)로 구현되어 실장될 수 있다.
제2 소스 드라이버(142)는 제2 컨트롤러(141)로부터의 셔터 데이터 신호(SDATA) 및 제2 제어 신호(CONT2)에 응답해서 셔터 데이터 신호를 셔터 데이터 라인들(SDL1~SDLi)로 제공한다.
이 실시예에서, 셔터 데이터 라인들(SDL1~SDLi)의 수는 데이터 라인들(DL1~DLm)의 수보다 적고(i<m), 셔터 게이트 라인들(SGL1~SGLj)의 수는 게이트 라인들(GL1~GLn)의 수보다 적다(j<n). 이 경우, 셔터 화소(SX)의 크기는 화소(PX)의 크기보다 크다(단, i, j, m 및, n 각각은 자연수).
이 실시예에서, 제2 컨트롤러(141)에서 발생되는 제2 개시 신호(STV2)의 주파수는 제1 컨트롤러(121)에서 발생되는 제1 개시 신호(STV1)의 주파수보다 낮다. 예를 들어, 제1 개시 신호(STV1)의 주파수는 120Hz이고, 제2 개시 신호(STV2)의 주파수는 60Hz일 수 있다. 다른 예에서, 제1 개시 신호(STV1)의 주파수는 240Hz일 때 제2 개시 신호(STV2)의 주파수는 60Hz일 수 있다.
백라이트 유닛(150)은 표시 패널(110)의 하부에서 화소들(PX)에 대향하여 배열된다. 백라이트 유닛(150)은 제1 컨트롤러(121)로부터의 백라이트 제어 신호(BCONT) 에 응답해서 동작한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제1 컨트롤러(121)는 영상 신호 처리 회로(210) 및 제어 신호 발생 회로(220)를 포함한다.
영상 신호 처리 회로(210)는 외부로부터 제공된 현재 프레임의 제1 영상 신호(RGB1)와 메모리(124)로부터의 제2 영상 신호(RGB2)의 차가 소정 레벨보다 큰 경우 제2 영상 신호(RGB2)를 데이터 신호(DATA)로 출력하고, 도 2에 도시된 제2 구동 회로(140)로부터의 제2 개시 신호(STV2)에 응답해서 현재 프레임의 제1 영상 신호(RGB1)를 데이터 신호(DATA)로 출력한다.
제어 신호 발생 회로(220)는 외부로부터 수신된 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 제1 제어 신호(CONT1), 제1 게이트 펄스 신호(CPV1) 및 제1 개시 신호(STV1)를 출력한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 제1 구동 회로(120)에서 발생되는 제1 개시 신호(STV1)는 매 프레임마다 천이하는 펄스 신호이다. 제2 구동 회로(140)에서 발생되는 제2 개시 신호(STV2)는 제1 개시 신호(STV1)보다 낮은 주파수의 펄스 신호이다. 예컨대, 1 개시 신호(STV1)의 주파수가 120Hz이면, 제2 개시 신호(STV2)의 주파수는 60Hz이다. 셔터 패널(130)의 동작 주파수를 표시 패널(110)의 동작 주파수보다 낮게 설정하면 표시 영상 품질 저하를 최소화하면서 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)와 k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)의 휘도 차가 큰 경우를 가정하면, 표시 패널(110)은 k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)에 대응하는 영상을 표시하나, 셔터 패널(130)은 k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)에 대응하는 휘도의 광이 제공되도록 동작한다. 제2 개시 신호(STV2)는 2개의 프레임들마다 활성화되므로 k-1번째 프레임(Fk-1)과 k번째 프레임(Fk)에서 셔터 패널(130)은 동일한 휘도의 광을 제공하기 때문이다.
k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)와 k+1번째 프레임(Fk+1)의 영상 신호(RGBk+1)가 동일한 경우, 셔터 패널(130)은 k+1번째 프레임(Fk+1)의 영상 신호(RGBk+1)에 적합하게 광의 휘도를 변경한다. 이때 k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)와 k+1번째 프레임(Fk+1)의 영상 신호(RGBk+1)가 동일하더라도 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 휘도는 서로 다를 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 제1 컨트롤러(121)는 k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)가 제1 영상 신호(RGB1)로서 수신되면, k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)와 메모리(124)에 저장된 이전 프레임의 제2 영상 신호(RGB2) 즉, k-2번째 프레임(Fk-2)의 영상 신호(RGBk-2)를 비교한다. k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)와 k-2번째 프레임(Fk-2)의 영상 신호(RGBk-2)의 휘도 차가 기준값보다 작거나 같으면, 제1 컨트롤러(121)는 k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)를 데이터 신호(DATA)로 변환해서 출력한다. 한편, k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)는 메모리(124)에 저장된다.
k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)가 제1 영상 신호(RGB1)로서 수신되면 제1 컨트롤러(121)는 k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)와 메모리(124)에 저장된 이전 프레임의 제2 영상 신호(RGB2) 즉, k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)를 비교한다. k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)와 k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)의 휘도 차가 기준값보다 크고, 제2 개시 신호(STV2)가 비활성 상태이면, 제1 컨트롤러(121)는 k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)를 데이터 신호(DATA)로 변환해서 출력한다. 즉, k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)가 2번 반복해서 출력된다.
이 후, 제1 컨트롤러(121)는 제2 구동 회로(140)로부터의 제2 개시 신호(STV2)에 응답해서 k+1번째 프레임의 영상 신호(RGBk+1)를 데이터 신호(DATA)로 변환해서 출력한다. 이 때, 셔터 패널(130)은 k+1번째 프레임(Fk+1)의 영상 신호(RGBk+1)에 대응하는 휘도의 광이 제공되도록 동작한다. 이와 같은 동작에 의해서, 연속하는 두 프레임의 동일한 영상들이 서로 다른 휘도로 표시되는 것을 방지할 수 있다.
K+3번째 프레임(Fk+3)의 영상 신호(RGBk+3)가 제1 영상 신호(RGB1)로서 수신되면 제1 컨트롤러(121)는 k+3번째 프레임(Fk+3)의 영상 신호(RGBk+3)와 메모리(124)에 저장된 이전 프레임의 제2 영상 신호(RGB2) 즉, k+2번째 프레임(Fk+2)의 영상 신호(RGBk+2)를 비교한다. K+3번째 프레임(Fk+3)의 영상 신호(RGBk+3)와 k+2번째 프레임(Fk+2)의 영상 신호(RGBk+2)의 휘도 차가 기준값보다 크더라도 제2 개시 신호(STV2)가 비활성 상태에서 활성 상태로 천이하면, 제1 컨트롤러(121)는 k+3번째 프레임(Fk+3)의 영상 신호(RGBk+3)를 데이터 신호(DATA)로 변환해서 출력한다. 제2 구동 회로(140)로부터의 제2 개시 신호(STV2)가 비활성 상태에서 활성 상태로 천이함에 따라 셔터 패널(130)을 통해 k+3번째 프레임(Fk+3)의 영상 신호(RGBk+3)에 적합한 광을 제공할 수 있기 때문이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 표시 장치(300)는 표시 패널(310), 제1 구동 회로(320), 셔터 패널(330), 제2 구동 회로(340) 및 백라이트 유닛(350)을 포함한다. 도 6에 도시된 표시 장치(300)는 도 1에 도시된 표시 장치(300)와 유사한 구성을 가지며, 중복되는 설명은 생략한다.
제1 구동 회로(320) 내 제1 컨트롤러(321)는 현재 프레임의 제1 영상 신호(RGB1)를 메모리(324)에 저장하고, 메모리(324)로부터 이전 프레임의 제2 영상 신호(RGB2)를 수신한다. 제1 컨트롤러(321)는 현재 프레임의 제1 영상 신호(RGB1)를 데이터 신호(DATA)로 변환한다. 제1 컨트롤러(321)는 제1 영상 신호(RGB1)와 제2 영상 신호(RGB2)의 휘도 차가 소정값보다 클 때 개시 변경 신호(CT1)를 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화해서 제2 구동 회로(340)로 출력한다.
제2 구동 회로(340) 내 제2 컨트롤러(341)는 ㅍ를 수신하고, 셔터 데이터 신호(SDATA), 제2 제어 신호(CONT2), 제2 게이트 펄스 신호(CPV2) 및 제2 개시 신호(STV2)를 출력한다. 제2 컨트롤러(341)는 제1 컨트롤러(321)로부터의 개시 변경 신호(CT1)가 제1 레벨로 활성화될 때 활성화된 제2 개시 신호(STV2)를 출력한다.
이 실시예에서, 노말 모드동안, 제2 컨트롤러(341)에서 발생되는 제2 개시 신호(STV2)의 주파수는 제1 컨트롤러(321)에서 발생되는 제1 개시 신호(STV1)의 주파수보다 낮다. 예를 들어, 제1 개시 신호(STV1)의 주파수는 120Hz이고, 제2 개시 신호(STV2)의 주파수는 60Hz일 수 있다. 다른 예에서, 제1 개시 신호(STV1)의 주파수는 240Hz일 때 제2 개시 신호(STV2)의 주파수는 60Hz일 수 있다. 제2 컨트롤러(341)는 제1 컨트롤러(321)로부터의 개시 변경 신호(CT1)가 제1 레벨로 활성화되면 제2 개시 신호(STV2)의 활성화 시점을 변경할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 제1 컨트롤러(321)는 영상 신호 처리 회로(410) 및 제어 신호 발생 회로(420)를 포함한다.
영상 신호 처리 회로(410)는 외부로부터 제공된 현재 프레임의 제1 영상 신호(RGB1)를 데이터 신호(DATA)로 변환하고, 메모리(324)에 저장한다. 영상 신호 처리 회로(410)는 제1 영상 신호(RGB1)와 메모리(324)로부터의 제2 영상 신호(RGB2)의 휘도 차가 소정값 이상일 때 활성화된 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)의 개시 변경 신호(CT1)를 출력한다.
제어 신호 발생 회로(420)는 외부로부터 수신된 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 제1 제어 신호(CONT1), 제1 게이트 펄스 신호(CPV1) 및 제1 개시 신호(STV1)를 출력한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 제1 컨트롤러(321)는 k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)가 제1 영상 신호(RGB1)로서 수신되면, k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)와 메모리(124)에 저장된 이전 프레임의 제2 영상 신호(RGB2) 즉, k-2번째 프레임(Fk-2)의 영상 신호(RGBk-2)를 비교한다. k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)와 k-2번째 프레임(Fk-2)의 영상 신호(RGBk-2)의 휘도 차가 기준값보다 작거나 같으면, 제1 컨트롤러(321)는 개시 변경 신호(CT1)를 제2 레벨(예를 들면, 로우 레벨)로 유지한다. 한편, 제1 컨트롤러(321)는 k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)를 데이터 신호(DATA)로 변환해서 출력하고, k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)를 메모리(124)에 저장한다.
k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)가 제1 영상 신호(RGB1)로서 수신되면 제1 컨트롤러(121)는 k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)와 메모리(124)에 저장된 이전 프레임의 제2 영상 신호(RGB2) 즉, k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)를 비교한다. k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)와 k-1번째 프레임(Fk-1)의 영상 신호(RGBk-1)의 휘도 차가 기준값보다 크면, 제1 컨트롤러(321)는 개시 변경 신호(CT1)를 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화해서 제2 구동 회로(340)로 출력한다. 한편, 제1 컨트롤러(321)는 k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)를 데이터 신호(DATA)로 변환해서 출력하고, k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)를 메모리(324)에 저장한다.
제2 구동 회로(340) 내 제2 컨트롤러(341)는 개시 변경 신호(CT1)가 제1 레벨로 활성화될 때 활성화된 제2 개시 신호(STV2)를 출력한다. 한편, 제2 컨트롤러(341)는 개시 변경 신호(CT1)가 제1 레벨로 활성화될 때 수신되는 제1 영상 신호(RGB1) 및 제어 신호(CTRL)에 응답해서 셔터 데이터 신호(SDATA) 및 제2 제어 신호(CONT2)를 제2 소스 드라이버(342)로 제공한다. 그러므로 셔터 패널(130)은 k번째 프레임(Fk)의 영상 신호(RGBk)에 대응하는 휘도의 광이 제공되도록 동작한다. 이와 같은 동작에 의해서, 연속하는 두 프레임의 영상들의 휘도가 급격히 변경될 때(연속하는 두 프레임의 영상들의 휘도 차가 기준값보다 클 때) 셔터 패널(130)을 통해 적절한 광이 제공될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 2 및 도 9를 참조하면, 제1 구동 회로(120)의 제1 컨트롤러(121)는 현재 프레임의 제1 영상 신호(RGB1)를 수신한다(단계 S500).
제1 컨트롤러(121)는 제1 영상 신호(RGB1)를 메모리(124)에 저장한다(단계 S510).
제1 컨트롤러(121)는 제1 영상 신호(RGB1)와 메모리(124)로부터의 이전 프레임의 제2 영상 신호(RGB2)를 비교한다(단계 S520).
제1 컨트롤러(121)는 제1 영상 신호(RGB)와 제2 영상 신호(RGB2)의 휘도 차가 소정값보다 큰 지 비교한다(단계 S530).
제1 컨트롤러(121)는 제1 영상 신호(RGB)와 제2 영상 신호(RGB2)의 차가 소정 레벨보다 크면, 제2 구동 회로(140)로부터의 제2 개시 신호(STV2)가 비활성 상태에서 활성 상태로 천이하였는 지를 판별한다(단계 S540).
만일 제1 영상 신호(RGB)와 제2 영상 신호(RGB2)의 차가 소정 레벨보다 크고, 제2 개시 신호(STV2)가 비활성 상태이면, 제1 컨트롤러(121)는 제2 영상 신호(RGB2)를 데이터 신호(DATA)로 출력한다(단계 S550).
만일 제1 영상 신호(RGB1)와 제2 영상 신호(RGB2)의 차가 소정 레벨보다 작거나 같고, 제2 개시 신호(STV2)가 비활성 상태에서 활성 상태로 천이하면, 제1 컨트롤러(121)는 제1 영상 신호(RGB1)를 데이터 신호(DATA)로 출력한다(단계 S560).
제1 소스 드라이버(122)는 데이터 신호(DATA)에 대응하는 데이터 신호를 표시 패널(110)로 제공한다(단계 S570).
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 장치
110: 표시 패널
120: 제1 구동 회로
130: 셔터 패널
140: 제2 구동 회로
150: 백라이트 유닛

Claims (20)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 화소들에 영상이 표시되도록 동작하는 제1 구동 회로; 및
    복수의 셔터 화소들을 포함하며, 주기적으로 리프레쉬되는 셔터 패널을 포함하되,
    상기 제1 구동 회로는,
    현재 프레임의 제1 영상 신호와 이전 프레임의 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 큰 경우, 상기 제2 영상 신호에 대응하는 제2 영상이 상기 표시 패널에 표시되도록 동작하고, 상기 셔터 패널이 리프레쉬될 때 상기 제1 영상 신호에 대응하는 제1 영상이 상기 표시 패널에 표시되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 구동 회로는,
    외부로부터 수신되는 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호를 저장하고, 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호를 출력하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 구동 회로는,
    상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호 및 제어 신호를 수신하고, 상기 제1 영상 신호와 상기 메모리로부터의 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호를 비교하여 데이터 신호, 제1 제어 신호 및 제1 개시 신호를 출력하는 제1 컨트롤러;
    상기 데이터 신호 및 상기 제1 제어 신호에 응답해서 데이터 구동 신호를 출력하는 제1 소스 드라이버; 및
    상기 제1 개시 신호에 응답해서 상기 복수의 화소들을 순차적으로 선택하는 제1 게이트 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 컨트롤러는,
    상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호의 차가 상기 소정 레벨보다 큰 경우, 상기 메모리부터의 상기 제2 영상 신호를 상기 데이터 신호로 변환하고, 상기 셔터 패널이 리프레쉬될 때 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 변환하는 영상 신호 처리 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 영상 신호 및 상기 제어 신호를 수신하고, 상기 복수의 셔터 화소들을 구동하기 위한 제2 개시 신호를 출력하는 제2 구동 회로를 더 포함하되,
    상기 영상 처리 회로는,
    상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 이전 프레임의 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨 보다 큰 경우, 상기 메모리부터의 상기 제2 영상 신호를 상기 데이터 신호로 변환하고, 상기 제2 개시 신호에 동기해서 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 개시 신호의 주파수는 상기 제1 개시 신호의 주파수보다 낮은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 구동 회로는,
    상기 제1 영상 신호 및 상기 제어 신호를 수신하고 제2 제어 신호 및 상기 제2 개시 신호를 출력하는 제2 컨트롤러;
    상기 제2 제어 신호에 응답해서 상기 복수의 셔터 화소들로 셔터 데이터 신호를 출력하는 제2 소스 드라이버; 및
    상기 제2 개시 신호에 응답해서 상기 복수의 셔터 화소들을 순차적으로 선택하는 제2 게이트 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터 패널의 상기 복수의 셔터 화소들의 수는 상기 표시 패널의 상기 복수의 화소들의 수보다 적은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    서로 평행하게 이격되고, 상기 복수의 화소들에 각각 대응하는 복수의 화소 영역들을 포함하는 제1 및 제2 기판들과;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 액정층; 및
    상기 제1 기판의 하면 및 상기 제2 기판의 상면에 각각 배치되는 제1 및 제2 편광판들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 셔터 패널은,
    서로 평행하게 이격된 제3 및 제4 기판들;
    상기 제3 기판과 상기 제4 기판 사이에 배치된 셔터 액정층; 및
    상기 제4 기판의 하면에 배치된 제3 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 셔터 패널은,
    상기 표시 패널의 상기 제1 기판에 점착되는 점착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 셔터 패널의 상기 제4 기판의 상부에는 제1 전극 및 제2 전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    현재 프레임의 제1 영상 신호 및 제어 신호를 수신하고, 상기 화소들에 영상이 표시되도록 제어하는 제1 구동 회로; 및
    복수의 셔터 화소들을 포함하며, 주기적으로 리프레쉬되는 셔터 패널을 포함하되,
    상기 제1 구동 회로는 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 이전 프레임의 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 큰 경우 상기 셔터 패널이 리프레쉬되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 구동 회로는 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호를 저장하고, 상기 이전 프레임의 상기 제2 영상 신호를 출력하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 영상 신호 및 상기 제어 신호를 수신하고, 상기 복수의 셔터 화소들을 구동하기 위한 제2 개시 신호를 출력하는 제2 구동 회로를 더 포함하되,
    상기 제1 구동 회로는 상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 이전 프레임의 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 큰 경우 개시 변경 신호를 활성화하고,
    상기 제2 구동 회로는 상기 개시 변경 신호에 응답해서 상기 제2 개시 신호를 활성화하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 표시 패널을 제어하는 제1 구동 회로 및 셔터 패널을 제어하는 제2 구동 회로를 포함하는 표시 장치의 동작 방법에 있어서:
    상기 제1 구동 회로에서, 현재 프레임의 제1 영상 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 구동 회로에서, 상기 제1 영상 신호를 메모리에 저장하는 단계;
    상기 제1 구동 회로에서, 상기 제1 영상 신호와 상기 메모리로부터의 이전 프레임의 제2 영상 신호를 비교하는 단계;
    상기 제1 구동 회로에서, 상기 제1 영상 신호와 상기 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 클 때 상기 제2 영상 신호를 데이터 신호로 출력하고, 상기 셔터 패널이 리프레쉬될 때 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 동작 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 현재 프레임의 상기 제1 영상 신호와 상기 메모리로부터의 상기 제2 영상 신호의 차가 상기 소정 레벨보다 작거나 같을 때 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 동작 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제2 구동 회로는 상기 제1 영상 신호 및 상기 제어 신호를 수신하고, 상기 복수의 셔터 화소들을 구동하기 위한 제2 개시 신호를 출력하며,
    상기 데이터 신호 출력 단계는,
    상기 제1 영상 신호와 상기 제2 영상 신호의 차가 소정 레벨보다 클 때 상기 제2 개시 신호에 응답해서 상기 제1 영상 신호를 상기 데이터 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 동작 방법.
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