CN106200092A - 显示装置和用于驱动显示装置的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种显示装置和驱动显示装置的方法。该显示装置包括显示面板和光源单元，显示面板包括第一像素和第二像素，以及光源单元向显示面板提供具有彼此不同的波长的第一光和第二光，其中第一像素包括波长转换层，波长转换层透射第一光并且将第二光转换成第三光以由此发射第三光，并且第二像素包括光透射层，光透射层透射第一光和第二光。

Description

显示装置和用于驱动显示装置的方法
本申请要求2015年5月29日提交的第10-2015-0076029号韩国专利申请的优先权以及从其获得的所有权益，该专利申请的内容整体通过引用并入本文。
技术领域
本发明的示例性实施方式涉及一种能够显著增强透射率、视角和色彩再现性并实现超分辨率的显示装置，以及一种驱动该显示装置的方法。
背景技术
液晶显示器(“LCD”)是目前使用最广泛的一种类型的平板显示器(“FPD”)。LCD装置包括两个基板，这两个基板包括形成于其上的电极和插入其间的液晶层。
LCD装置是这样的显示装置：其可以通过对两个电极施加电压以使液晶层的液晶分子重新排列来调节透射光的量。为此，LCD装置需要向液晶层提供光的背光单元。
发明内容
当从背光单元提供的光透射穿过液晶显示(“LCD”)装置的偏振片、液晶层和彩色滤光片时，相当大量的光被反射或吸收而损失。一般来说，从背光单元发射的光的仅约3％至约10％被用于显示图像。
本发明的实施方式涉及一种能够显著增强透射率、视角和色彩再现性并实现超分辨率的显示装置，以及涉及一种驱动该显示装置的方法。
根据本发明的示例性实施方式，一种显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括第一像素和第二像素；以及光源单元，所述光源单元将具有不同波长的第一光和第二光提供到显示面板。第一像素可包括波长转换层，所述波长转换层透射第一光并且将第二光转换第三光以由此发射第三光，并且第二像素可包括光透射层，所述光透射层透射第一光和第二光。
在示例性实施方式中，第三光可具有处于第一光的波长与第二光的波长之间的波长。
在示例性实施方式中，光源单元可以在每个预定周期内发射第一光和第二光中的至少一个。
在示例性实施方式中，在至少一个周期内，光源单元可选择性地发射第一光和第二光中的一个并且可不发射第一光和第二光中的另一个。
在示例性实施方式中，在第一周期内，光源单元可发射第一光并且第一像素可通过波长转换层向外部发射第一光。在第二周期内，光源单元可发射第二光，第一像素可通过波长转换层向外部发射第三光，并且第二像素可阻挡第二光。在第三周期内，光源单元可发射第二光，第一像素可阻挡第二光，并且第二像素可通过光透射层向外部发射第二光。
在示例性实施方式中，在第一周期内，第二像素可通过光透射层发射第一光、或阻挡第一光。
在示例性实施方式中，在第四周期内，光源单元可发射第二光，第一像素可通过波长转换层向外部发射第三光，并且第二像素可阻挡第二光。
在示例性实施方式中，在第一周期内施加到第一像素的第一图像数据信号和在第四周期内施加到第一像素的第二图像数据信号可以具有比原始图像数据信号的电压小的电压。
在示例性实施方式中，第一图像数据信号的电压和第二图像数据信号的电压的总和可与原始图像数据信号的电压相同。
在示例性实施方式中，在第一周期内，光源单元可发射第一光并且第一像素可以通过波长转换层向外部发射第一光。在第二周期内，光源单元可发射第二光，第一像素可通过波长转换层向外部发射第三光，并且第二像素可通过光透射层向外部发射第二光。
在示例性实施方式中，在第一周期内，第二像素可通过光透射层向外部发射第一光、或阻挡第一光。
在示例性实施方式中，第一像素还可包括光阻挡层，所述光阻挡层阻挡发射通过波长转换层的第二光。
在示例性实施方式中，第一像素还可包括光反射层，所述光反射层将从波长转换层反射的第三光引导返回朝向波长转换层。
在示例性实施方式中，波长转换层可接收穿过第一像素的光控制层的第一光和第二光中的至少一个。
在示例性实施方式中，光透射层可接收穿过第二像素的光控制层的第一光和第二光中的至少一个。
在示例性实施方式中，波长转换层可包括量子点或量子棒。
在示例性实施方式中，光透射层可包括透明光敏剂。
在示例性实施方式中，光透射层可包括光散射构件。
在示例性实施方式中，光散射构件可包括二氧化钛(TiO2)。
在示例性实施方式中，波长转换层可接收第一光并且发射具有与第一光的波长基本上相同的波长的光。
在示例性实施方式中，第一像素和第二像素可以彼此相邻。
在示例性实施方式中，第一像素和第二像素可限定单位像素。
根据本发明的示例性实施方式，一种驱动显示装置的方法，所述显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括第一像素和第二像素；以及光源单元，所述光源单元将具有不同波长的第一光和第二光提供到显示面板，其中第一像素包括波长转换层，所述波长转换层透射第一光并且将第二光转换成第三光以由此发射第三光，并且第二像素包括光透射层，所述光透射层透射第一光和第二光，所述方法包括：在第一周期内，将第一光提供到显示面板并且将第一像素设置成处于光透射模式；在第二周期内，将第二光提供到显示面板，将第一像素设置成处于光透射模式，并且将第二像素设置成处于光阻挡模式；以及在第三周期内，将第二光提供到显示面板，将第一像素设置成处于光阻挡模式，并且将第二像素设置成处于光透射模式。
在示例性实施方式中，第三光可具有处于第一光的波长与第二光的波长之间的波长。
在示例性实施方式中，所述方法还可包括：在第一周期内，将第二像素设置成处于光透射模式或处于光阻挡模式。
在示例性实施方式中，所述方法还可包括：在第四周期内，将第二光提供到显示面板，将第一像素设置成处于光透射模式，以及将第二像素设置成处于光阻挡模式。
在示例性实施方式中，在第一周期内施加到第一像素的第一图像数据信号和在第四周期内施加到第一像素的第二图像数据信号可以具有比原始图像数据信号的电压小的电压。
在示例性实施方式中，第一图像数据信号的电压和第二图像数据信号的电压的总和可与原始图像数据信号的电压相同。
在示例性实施方式中，第一像素和第二像素可以彼此相邻。
在示例性实施方式中，第一像素和第二像素可限定单位像素。
在示例性实施方式中，在至少一个周期内，光源单元可选择性地发射第一光和第二光中的一个并且可不发射第一光和第二光中的另一个。
根据本发明的示例性实施方式，一种驱动显示装置的方法，所述显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括第一像素和第二像素；以及光源单元，所述光源单元将具有不同波长的第一光和第二光提供到显示面板，其中第一像素包括波长转换层，所述波长转换层透射第一光并且将第二光转换成第三光以由此发射第三光，并且第二像素包括光透射层，所述光透射层透射第一光和第二光，所述方法包括：在第一周期内，将第一光提供到显示面板并且将第一像素设置成处于光透射模式；以及在第二周期内，将第二光提供到显示面板，并且将第一像素和第二像素设置成处于光透射模式。
在示例性实施方式中，第三光可具有处于第一光的波长与第二光的波长之间的波长。
在示例性实施方式中，所述方法还可包括：在第一周期内，将第二像素设置成处于光透射模式或处于光阻挡模式。
在示例性实施方式中，第一像素和第二像素可彼此相邻。
在示例性实施方式中，第一像素和第二像素可形成单位像素。
在示例性实施方式中，在至少一个周期内，光源单元可选择性地发射第一光和第二光中的一个并且可不发射第一光和第二光中的另一个。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的以上和其他特征以及示例性实施方式，在附图中：
图1是示出根据本发明的显示装置的示例性实施方式的分解透视图；
图2是沿图1的线Ι-Ι'截取的截面图；
图3A是示出设置在图1的显示面板上的像素的视图，图3B是示出图3A中示出的像素的放大视图；
图4是示出包括在图3A的单位像素中的第一像素和第二像素的平面图；
图5是沿图4的线Ι-Ι'截取的截面图；
图6是示出在单个场周期内产生的栅极信号、图像数据信号和光源驱动信号的时序图；
图7A至图7C是示出接收图6的信号的显示装置的驱动操作的视图；
图8是示出在单个场周期内产生的栅极信号、图像数据信号和光源驱动信号的另一时序图；
图9A和图9B是示出接收图8的信号的显示装置的驱动操作的视图；
图10是示出在单个场周期内产生的栅极信号、图像数据信号和光源驱动信号的又一时序图；
图11A至图11D是示出接收图10的信号的显示装置的驱动操作的视图；
图12是沿图4的线Ι-Ι'截取的截面图；
图13是示出设置在图1的显示面板上的像素的另一布置的视图；
图14是示出根据本发明的显示装置的示例性实施方式中透射率的改进的视图；以及
图15是示出根据本发明的显示装置的示例性实施方式的色彩再现性的改进效果的视图。
具体实施方式
通过以下参照附图详细描述的实施方式，本发明及其实现方法的优点和特征将变得清楚。然而，本发明可以用许多不同形式实施并且不应当被解释为限于本文中阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式以使本发明将详尽且完整，并且将本发明的范围完整地传达给本领域技术人员。本发明仅仅由权利要求书的范围限定。因此，熟知的组成元件、操作和技术在实施方式中并未详细描述，以防止模糊地解释本发明。在整个说明书中，相同的参考标号指代相同的元件。
在附图中，厚度以放大的方式示出以便清楚地描述多个层和区域。在整个说明书中，相同的参考数字用于指示相同的元件。当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合到”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可能直接在另一元件或层上，接合到、连接到或耦接到另一元件或层，或可能存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用来描述元件之间的关系的其他词应以类似方式(例如，“在...之间”与“直接在...之间”，“相邻”与“直接相邻”等)解释。如本文中使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项的任何和所有组合。
可在本文中使用空间相对术语“下方”、“在…之下”、“下部”、“上方”、“上部”等以用于方便描述，从而描述如附图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件之间的关系。应当理解，空间相对术语意图包含除图中所描绘的定向之外的、装置在使用中或操作中的不同定向。例如，在附图中所示的装置翻转的情况下，定位在另一装置“下方”或“之下”的装置可以置于另一装置“上方”。因此，说明性术语“下方”可包括下部位置和上部位置。装置还可以被定向在另一方向中，并且因此空间相对术语可以根据定向不同地解释。
在整个说明书中，当元件被称为“连接”到另一元件时，元件“直接连接”到另一元件，或“电连接”到另一元件，其中在它们之间插置有一个或多个中间元件。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”指明存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或增添一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。
应当理解，虽然在本文中可能使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。因此，在不脱离本文教导的情况下，以下讨论的“第一元件”可以被称为“第二元件”或“第三元件”，并且“第二元件”和“第三元件”可以类似的方式命名。
如本文中使用的，“大约”或“近似”包括在由本领域普通技术人员鉴于所考虑的测量值以及与特定量的测量值相关联的误差(即，测量系统的限制)而确定出的、特定值的可接受偏差范围内的所述值和含义。例如，“大约”可意味着处于一个或多个标准偏差内或处于所述值的±30％、20％、10％、5％内。
除非另外定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。还应当理解，除非本说明书中明确定义，否则术语(诸如常用字典中所定义的那些)应当解释为具有与其在相关领域的背景下一致的含义而不应被解释为理想的或过度正式的意义。
本文中参照示意性地示出理想化实施方式的截面图示来描述示例性实施方式。因此，由于例如制造技术和/或公差而导致与图示的形状存在差异是预期的。因此，本文中所描述的实施方式不应被解释为限于如本文中所示的区域的具体形状，而是意图包括由于例如制造而导致的形状偏差。例如，被示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙和/或非线性的特征。此外，所示出的锐角可以是圆形的。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状并不旨在示出区域的精确形状并且不旨在限制本发明权利要求书的范围。
在下文中，将参照图1至图12来详细描述根据示例性实施方式的显示装置。同时，本文中使用的元件的术语和名称是为了描述方便而选择的，并且可以不同于实际产品中使用的名称。
图1是示出根据示例性实施方式的显示装置的分解透视图；并且图2是沿图1的线Ι-Ι'截取的截面图。
如图1和图2中所示，根据示例性实施方式的显示装置包括底部壳体600、反射片900、导光板300、光学片201、光源单元800、第一光源罩701、第二光源罩702、模制框架400、显示面板100以及顶部壳体500。以上列出的元件具有与弯曲表面一致的略微弯曲的形状。
在本文中，背光单元包括反射片900、导光板300、光学片201、光源单元800、第一光源罩701、第二光源罩702以及模制框架400。显示面板100和背光单元组装成堆叠结构，以由此构成显示模块。显示模块还可包括用于保护和固定显示面板100和背光单元的顶部壳体500和底部壳体600，以及用于驱动显示面板100的驱动电路板(未示出)。
底部壳体600中限定有容纳空间。反射片900、导光板300、光学片201、光源单元800、第一光源罩701以及第二光源罩702设置在该容纳空间中。为了确保容纳空间，底部壳体600可包括基座部分611和多个侧部分612。例如，在示例性实施方式中，基座部分611可具有四边形形状，并且侧部分612分别从基座部分611的相应边缘部分突出以具有预定的高度。侧部分612的相邻设置的边缘部分彼此连接。由侧部分612和基座部分611限定的空间对应于前述的容纳空间。锁定凸起635设置在侧部分612的彼此相对的外侧上，并且模制框架400通过锁定凸起635固定到底部壳体600。侧部分612中对应一个的一部分可以弯曲以朝向模制框架400突出，从而形成锁定凸起635。
光源单元800被配置成产生光。光源单元800中所产生的光可以通过导光板300和光学片201提供到显示面板100。光源单元800产生具有不同波长的光。例如，在示例性实施方式中，光源单元800可以产生具有预定波长的第一光和具有与第一光的波长不同的波长的第二光。为此，光源单元800可包括例如第一光源单元801和第二光源单元802。第一光源单元801产生第一光，并且第二光源单元802产生第二光。
第一光源单元801可包括第一光源电路板811和至少一个第一光源821。尽管未示出，第一光源电路板811的表面被分成至少一个安装部分和布线部分。在提供两个或更多个第一光源821的情况下，第一光源821中的相应一个设置在安装部分中的每个对应安装部分上。此外，在布线部分上，用于将驱动功率传输到第一光源821的多条布线嵌入在布线部分上。前述驱动功率是在外部电源(未示出)中产生的，并且随后通过单独的连接器(未示出)施加到多条布线。
第一光源821发射第一光。例如，在示例性实施方式中，第一光源821可以是发光二极管(“LED”)。例如，在示例性实施方式中，第一光源821可以是发射红光的红光LED、发射绿光的绿光LED以及发射蓝光的蓝光LED中的一个。从第一光源821发射的光被引导到导光板300。
第二光源单元802可包括第二光源电路板812和至少一个第二光源822。尽管未示出，第二光源电路板812的表面被分成至少一个安装部分和布线部分。当提供两个或更多个第二光源822时，第二光源822中的相应一个设置在安装部分中的每个对应安装部分上。此外，在布线部分上，用于将驱动功率传输到第二光源822的多条布线嵌入在布线部分上。前述驱动功率是在外部电源(未示出)中产生的，并且随后通过单独的连接器(未示出)施加到多条布线。
第二光源822发射第二光。在示例性实施方式中，第二光源822可以是LED。例如，在示例性实施方式中，第二光源822可以是发射红光的红光LED、发射绿光的绿光LED以及发射蓝光的蓝光LED中的一个。在替代的示例性实施方式中，第二光源822可以是发射紫外线或近紫外线作为第二光的光源。从第二光源822发射的光被引导到导光板300。
第一光源821包括发射具有以下波长的光的LED，该波长不同于从包括在第二光源822中的LED发射的光的波长。例如，在示例性实施方式中，在第一光源821是红光LED的情况下，第二光源822可以是绿光LED和蓝光LED中的一个。
导光板300被配置成将从光源单元800提供的光引导到显示面板100。导光板300设置在第一光源单元801与第二光源单元802之间。在导光板300的多个表面中，面向第一光源821的表面被设置成第一光入射表面123，并且面向第二光源822的另一表面被设置成第二光入射表面124。
从第一光源821发射的第一光入射到第一光入射表面123并且朝向导光板300的内部传播。导光板300使得入射到其中的第一光的全反射引导第一光朝向显示面板100的显示区域。此外，从第二光源822发射的第二光入射到第二光入射表面124并且朝向导光板300的内部传播。导光板300使得入射到其中的第二光的全反射引导第二光朝向显示面板100的显示区域。尽管未示出，多个散射图案还可设置在导光板300的下部外表面上，以便改善其反射率。
在示例性实施方式中，导光板300可包括包含丙烯酸树脂，诸如聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)和聚碳酸酯(“PC”)的透光材料，以便有效地引导光。
反射片900设置在导光板300与底部壳体600的基座部分611之间。反射片900将透射穿过导光板300的下部外表面且将被引导为消散在外部的光重新反射回朝向导光板300，从而最小化光衰减。
光学片201被配置成使从导光板300导出的光扩散并准直。光学片201设置在导光板300与显示面板100之间。光学片201可包括扩散片201a、光准直片201b以及保护片201c。扩散片201a、光准直片201b以及保护片201c以所列出的次序顺序地堆叠在导光板300上。
扩散片201a将从导光板300导出的光扩散以防止光的局部集中。
光准直片201b设置在扩散片201a上。光准直片201b被配置成使从扩散片201a扩散的光准直朝向与显示面板100垂直的方向。为此，具有三角形横截面的棱镜可以预定的布置对准在光准直片201b的一个表面上。
保护片201c设置在光准直片201b上，以保护光准直片201b的表面并且将光扩散以实现均匀的光分布。透射穿过保护片201c的光被引导朝向显示面板100。
第一光源罩701围绕导光板300的侧面以便将第一光源单元801和导光板300的第一光入射表面123容纳在容纳空间内。第一光源罩701将第一光源821对准在第一光入射表面123上，以使从第一光源821发射的第一光准确地照射到导光板300的第一光入射表面123。
在示例性实施方式中，第一光源罩701可包括金属材料，例如不锈钢。
第一光源罩701可包括光源嵌入部分777a、上部罩777b以及下部罩777c。
上部罩777b从光源嵌入部分777a的一侧的边缘部分朝向导光板300的上部外表面延伸。
下部罩777c从光源嵌入部分777a的另一侧的边缘部分朝向导光板300的下部外表面延伸。基于底部壳体600的基座部分611的形式，下部罩777c可具有各种形式。例如，在示例性实施方式中，如图2中所示，下部罩777c可包括从光源嵌入部分777a的另一侧延伸以具有预定长度的第一水平部分780a、设置成比第一水平部分780a更相邻于导光板300的下表面的第二水平部分780b、以及连接第一水平部分780a和第二水平部分780b的倾斜部分780c。
第一光源821和第一光源电路板811设置在由光源嵌入部分777a、上部罩777b和下部罩777c包围的空间中。在这种情况下，第一散热板841可以设置在第一光源电路板811与光源嵌入部分777a之间。
第二光源罩702可包括光源嵌入部分778a、上部罩778b以及下部罩778c。
上部罩778b从光源嵌入部分778a的一侧的边缘部分朝向导光板300的上部外表面延伸。
下部罩778c从光源嵌入部分778a的另一侧的边缘部分朝向导光板300的下部外表面延伸。基于底部壳体600的基座部分611的形式，下部罩778c可具有各种形式。例如，在示例性实施方式中，如图2中所示，下部罩778c可包括从光源嵌入部分778a的另一侧延伸以具有预定长度的第一水平部分781a、设置成比第一水平部分781a更相邻于导光板300的下表面的第二水平部分781b、以及连接第一水平部分781a和第二水平部分781b的倾斜部分781c。
第二光源822和第二光源电路板812设置在由光源嵌入部分778a、上部罩778b和下部罩778c包围的空间中。在这种情况下，第二散热板842可以设置在第二光源电路板812与光源嵌入部分778a之间。
模制框架400在被固定到底部壳体600时支撑显示面板100和顶部壳体500，并且维持显示面板100与光学片201之间的均匀间隙。为此，模制框架400可具有四边形框架形式，该四边形框架形式包括第一支撑部分411a、第二支撑部分411b和固定部分411c。
第一支撑部分411a设置在多个侧部分612上，并且支撑设置在第一支撑部分411a上方的顶部壳体500。
第二支撑部分411b从第一支撑部分411a的内部边缘部分朝向光学片201延伸。第二支撑部分411b具有比第一支撑部分411a的高度低的高度。第一支撑部分411a与第二支撑部分411b之间的高度差限定顶部壳体500与第二支撑部分411b之间的空间，并且显示面板100的边缘部分设置在该空间中。
固定部分411c从第一支撑部分411a的下部侧表面朝向侧部分612延伸。在固定部分411c的内部侧表面(即，固定部分411c的表面中的面向锁定凸起635的表面)中限定耦接沟槽。锁定凸起635耦接到耦接沟槽，以使得模制框架400可以固定到底部壳体600。
顶部壳体500具有四边形框架形式，该框架形式具有限定在其中心部分中的开口。顶部壳体500设置在显示面板100上。显示面板100的显示区域A1通过顶部壳体500的开口暴露。顶部壳体500覆盖显示面板100的边缘部分、第一支撑部分411a的上表面和侧表面、以及固定部分411c的侧表面。为此，顶部壳体500包括前表面罩533a和侧表面罩533b，前表面罩533a覆盖显示面板100的边缘部分和第一支撑部分411a的上表面，以及侧表面罩533b覆盖第一支撑部分411a的侧表面和固定部分411c的侧表面。
钩525可以设置在侧表面罩533b的内部侧表面上，并且钩525接触模制框架400的固定部分411c的下表面。顶部壳体500可通过钩525固定到模制框架400。此外，侧表面罩533b中的一个可具有孔口。以下将描述的印刷电路板(“PCB”)通过侧表面罩533b的孔口暴露于顶部壳体500的外部。
显示面板100被配置为显示图像。显示面板100包括下面板101和与下面板101相对的上面板102。在本文中，将参照图1至图3A和3B进一步描述显示面板100。
图3A是示出设置在图1的显示面板100上的像素的视图，并且图3B是示出图3A中所示的像素的放大图。
如图1和图2中所示，下面板101可具有比上面板102的面积更大的面积。下面板101被分成显示区域A1和非显示区域A2，并且下面板101的显示区域A1和上面板102彼此相对。显示区域A1具有与上面板102的面积基本上相同的面积。
光控制层设置在下面板101的显示区域A1与上面板102之间，并且可控制从背光单元发射的光的透射率的任何元件可用作光控制层。在示例性实施方式中，光控制层可以是例如液晶层、电润湿层和电泳层中的一种。在下文中，光控制层例如将被描述成液晶层155(参考图5)。
如图3A和图3B中所示，下面板101包括多条栅极线GL1至GLi、多条数据线DL1至DLj和下偏振片121(参考图5)。数据线DL1至DLj与栅极线GL1至GLi交叉。栅极线GL1至GLi朝向非显示区域A2延伸以被连接到栅极驱动器134，并且数据线DL1至DLj朝向非显示区域A2延伸以被连接到数据驱动器136。
栅极驱动器134设置在下面板101的非显示区域A2中。栅极驱动器134基于从时序控制器(未示出)施加的栅极控制信号产生栅极信号，并且顺序地将栅极信号施加到多条栅极线。栅极驱动器134可包括例如移位寄存器，移位寄存器基于栅极移位时钟来使栅极起始脉冲移位以便产生栅极信号。移位寄存器可包括多个驱动晶体管。
数据驱动器136包括多个数据驱动集成电路(“IC”)147。数据驱动IC 147接收从时序控制器施加至其的数字图像数据信号和数据控制信号。数据驱动IC 147响应于数据控制信号采样数字图像数据信号，在每个水平周期锁存对应于一个水平线的采样图像数据信号，并且将经锁存的图像数据信号供应到数据线DL1至DLj。即，数据驱动IC 147使用从电源(未示出)供应的γ电压，将从时序控制器施加的数字图像数据信号转换成模拟图像信号，并且将模拟图像信号供应到数据线DL1至DLj。
数据驱动IC 147分别安装在载体146上。载体146连接在PCB 168与显示面板100之间。上述时序控制器和电源可设置在PCB 168上。载体146包括输入布线和输出布线，该输入布线被配置为将从时序控制器和电源施加至其的各种信号施加到数据驱动IC 147，以及输出布线被配置为将从数据驱动IC 147输出的图像数据信号传输到数据线DL1至DLj中的对应一个。至少一个载体146还可包括辅助布线以便将从时序控制器和电源施加的各种信号传输到栅极驱动器134，并且辅助布线连接到位于下面板101上的面板布线。面板布线将辅助布线连接到栅极驱动器134。面板布线可以以线在玻璃上的方式(line-on-glass)设置在下面板101上。
上面板102连同下面板101和液晶层155一同限定多个像素PX1和PX2。如图3A和图3B中所示，像素PX1和PX2设置在显示面板100的显示区域A1中。像素PX1和PX2被分成第一像素PX1和第二像素PX2。另外，上面板102包括上偏振片122(参考图5)。上偏振片122的透射轴线垂直于下偏振片121的透射轴线。
彼此相邻设置的第一像素PX1和第二像素PX2形成单个单位像素UPX。例如，在示例性实施方式中，如图3A和图3B中所示，彼此相邻设置并且连接到同一栅极线的第一像素PX1和第二像素PX2可形成例如单个单位像素UPX。
第一像素PX1和第二像素PX2可分别连接到不同的数据线。通过举例的方式如图3A中所示，第一像素PX1可连接到奇数数据线，并且第二像素PX2可连接到偶数数据线。
沿第n(n是选自1至i的数字)水平线(在下文中，第n水平线像素)布置的“j”个像素分别连接到第一至第j数据线(DL1至DLj)。另外，第n水平线像素一起连接到第n栅极线。因此，第n水平线像素一起接收第n栅极信号。即，在同一水平线上对齐的j个像素接收同一栅极信号，而在不同水平线上对齐的像素接收不同的栅极信号。在示例性实施方式中，例如，设置在第一水平线HL1上的第一像素PX1和第二像素PX2中的每一个接收第一栅极信号，而设置在第二水平线HL2上的第一像素PX1和第二像素PX2接收第二栅极信号，第二栅极信号与第一栅极信号相比具有不同的时序。
第一像素PX1和第二像素PX2各自包括薄膜晶体管(“TFT”)、液晶电容器CLC和存储电容器Cst。
TFT基于从栅极线GLi施加至其的栅极信号来导通。导通的TFT将从数据线DL1施加的模拟图像数据信号施加到液晶电容器CLC和存储电容器Cst。
液晶电容器CLC包括彼此相对的像素电极和相对电极。在示例性实施方式中，相对电极可以是传输公共电压的前栅极线或公共线。
在本文中，将在下文中更详细地描述包括在单位像素UPX中的第一像素PX1和第二像素PX2。
图4是示出包括在图3A的单位像素UPX中的第一像素PX1和第二像素PX2的平面图，并且图5是沿图4的线Ι-Ι'截取的截面图。
如图4和图5中所示，第一像素PX1包括第一像素晶体管TFT1、第一像素电极PE1和波长转换层195。
如图4和图5中所示，第二像素PX2包括第二像素晶体管TFT2、第二像素电极PE2和光透射层198。
此外，第一像素PX1和第二像素PX2共同包括下偏振片121、下基底161、栅极绝缘层181、钝化层182、液晶层155、公共电极185、上偏振片122、光阻挡层177和上基底162。
下面板101包括下基底161、第一像素晶体管TFT1、第二像素晶体管TFT2、第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、栅极绝缘层181、钝化层182和下偏振片121。
第一像素晶体管TFT1包括半导体层114、第一欧姆接触层115a、第二欧姆接触层115b、栅电极GE1、源电极SE1和漏电极DE1。
栅电极GE1和栅极线GL1是一体的。栅电极GE1设置在下基底161上。在示例性实施方式中，栅极线GL1和栅电极GE1中的至少一个可包括例如铝(Al)或其合金、银(Ag)或其合金、铜(Cu)或其合金、和/或钼(Mo)或其合金中的至少一种。在替代的示例性实施方式中，栅极线GL1和栅电极GE1中的至少一个可包括例如铬(Cr)、钽(Ta)和钛(Ti)中的至少一种。在替代的示例性实施方式中，栅极线GL1和栅电极GE1中的至少一个可具有包括至少两个具有不同物理性质的导电层的多层结构。
参考图4，“GL0”是指虚拟栅极线，并且虚拟栅极线GL0设置在与在其上设置栅极线的层相同的层上。虚拟栅极线GL0与连接到第一栅极线GL1的第一像素PX1的第一像素电极PE1和第二像素PX2的第二像素电极PE2重叠。存储电容器Cst分别设置在虚拟栅极线GL0与第一像素PX1的第一像素电极PE1之间，以及设置在虚拟栅极线GL0与第二像素PX2的第二像素电极PE2之间。虚拟栅极线GL0可包括与包括在栅极线中的材料相同的材料。
半导体层114设置在栅极绝缘层181上。在这种情况下，半导体层114与设置在栅极绝缘层181下方的栅电极GE1重叠。在示例性实施方式中，半导体层114可包括例如非晶硅、多晶硅等。
第一欧姆接触层115a和第二欧姆接触层115b设置在半导体层114上。第一欧姆接触层115a和第二欧姆接触层115b设置在半导体层114上，以对应于除半导体层114的沟道区域以外的部分。第一欧姆接触层115a和第二欧姆接触层115b彼此分开。在示例性实施方式中，第一欧姆接触层115a和第二欧姆接触层115b可各自包括掺杂有高浓度的n型杂质(诸如磷)的硅化物或n+氢化非晶硅。
源电极SE1和数据线DL1是一体的。源电极SE1设置在第一欧姆接触层115a上。
漏电极DE1设置在第二欧姆接触层115b上。漏电极DE1连接到第一像素电极PE1。
在示例性实施方式中，数据线DL1、源电极SE1和漏电极DE1中的至少一个可包括难熔金属，诸如钼、铬、钽、钛或它们的金属合金。在替代的示例性实施方式中，数据线DL1、源电极SE1和漏电极DE1中的至少一个可具有包括难熔金属层和低电阻导电层的多层结构。多层结构的实例可包括：包括铬或钼(合金)下层和铝(合金)上层的双层结构；以及包括钼(合金)下层、铝(合金)中间层和钼(合金)上层的三层结构。在替代的示例性实施方式中，数据线DL1、源电极SE1和漏电极DE1中的至少一个可包括不是上述材料的各种金属或导体。
第一像素电极PE1设置在钝化层182上。在这种情况下，第一像素电极PE1通过钝化层182中的接触孔CH1连接到漏电极DE1。在示例性实施方式中，第一像素电极PE1可包括透明导电材料(“TCO”)，诸如氧化铟锡(“ITO”)或氧化锌(“IZO”)。在示例性实施方式中，ITO可以是多晶材料或单晶材料，并且IZO也可以是多晶材料或单晶材料。
第二像素晶体管TFT2包括半导体层116、第一欧姆接触层117a、第二欧姆接触层117b、栅电极GE2、源电极SE2和漏电极DE2。半导体层116、第一欧姆接触层117a、第二欧姆接触层117b、栅电极GE2、源电极SE2和漏电极DE2与前述内容中所述的半导体层114、第一欧姆接触层115a、第二欧姆接触层115b、栅电极GE1、源电极SE1和漏电极DE1基本上相同，以及因此关于第二像素晶体管TFT2的元件的描述将参考关于第一像素晶体管TFT1的元件的描述的那些。第二像素电极PE2通过钝化层182中的接触孔CH2连接到漏电极DE2。
栅极绝缘层181设置在下基底161的包括栅极线和栅电极中的相应一个的整个表面之上。在示例性实施方式中，栅极绝缘层181可包括例如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)。在替代的示例性实施方式中，栅极绝缘层181可具有多层结构，该多层结构包括至少两个具有不同物理性质的绝缘层。
钝化层182设置在下基底161的包括源电极和漏电极中的相应一个的整个表面之上。在示例性实施方式中，钝化层182可包括无机材料，诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)。在钝化层182包括无机绝缘材料的情况下，可使用具有光敏性并且具有大约4.0的介电常数的无机绝缘材料。在替代的示例性实施方式中，钝化层182可具有包括下无机层和上无机层的双层结构，该双层结构已被发现赋予期望的绝缘性质并且还防止对半导体层114和116的暴露部分的损害。作为示例，钝化层182可具有大于或等于大约5000埃或处于大约至大约的范围内的厚度。
下偏振片121设置在下基底161的后表面上。
上面板102包括上基底162、光阻挡层177、波长转换层195、光透射层198、上偏振片122和公共电极185。
光阻挡层177设置在上基底162上。光阻挡层177包括多个孔口。孔口被设置成分别对应于第一像素PX1的第一像素电极PE1和第二像素PX2的第二像素电极PE2。在示例性实施方式中，光阻挡层177例如在对应于第一像素电极PE1的部分中具有第一孔口，并且在对应于第二像素电极PE2的部分中具有第二孔口。光阻挡层177在除孔口之外的部分中阻挡光。在示例性实施方式中，光阻挡层177设置在第一像素晶体管TFT1和第二像素晶体管TFT2、栅极线GL1至GLi和数据线DL1至DLj上，以便例如防止经透射穿过其的光被向外部引导。
波长转换层195设置在第一像素PX1上。在示例性实施方式中，如图5中所示，波长转换层195可例如设置在光阻挡层177的对应于第一像素PX1的第一像素电极PE1的孔口中。换言之，波长转换层195可设置在上基底162的通过孔口暴露的一部分上。在这种情况下，波长转换层195的边缘部分可设置在光阻挡层177上。
波长转换层195透射第一光。另外，波长转换层195转换第二光的波长以便发射第三光。
第一光的波长比第二光的波长长。另外，第三光的波长比第一光的波长短，并且比第二光的波长长。换言之，第三光具有第一光的波长与第二光的波长之间的波长。在示例性实施方式中，在红光LED被用作第一光源821并且蓝光LED被用作第二光源822的情况下，波长转换层195实际上透射从第一光源821发射的红光，但将从第二光源822发射的蓝光转换成例如绿光以便发射绿光。在本文中，绿光具有比红光波长短且比蓝光波长长的波长。
为此，波长转换层195可包括例如量子点颗粒。在示例性实施方式中，波长转换层195可包括例如基于硫化物、硅(Si)和氮化物的至少一种金属。
量子点颗粒转换光的波长以便发射期望的光。基于量子点颗粒的尺寸，从波长转换层195发射的光的波长可变化。换言之，基于量子点颗粒的直径，从波长转换层195发射的光的颜色可变化。
量子点颗粒可具有大约2nm至大约10nm范围内的直径。一般来讲，在量子点颗粒具有小直径的情况下，发射光的波长可减小以便发射基于蓝色的光。另外，随着量子点颗粒尺寸的增大，发射光的波长增大以便发射基于红色的光。在示例性实施方式中，例如，具有大约10nm直径的量子点颗粒可发射红光，具有大约7nm直径的量子点颗粒可发射绿光，并且具有大约5nm直径的量子点颗粒可发射蓝光。
量子点颗粒可具有包括内核和围绕内核的外壳的双重结构。在示例性实施方式中，由CdSe/ZnS组成的量子点颗粒例如包括：包括CdSe的内核和包括ZnS的外壳。
在替代的示例性实施方式中，波长转换层195可包括量子棒，代替量子点颗粒。
光透射层198设置在第二像素PX2上。在示例性实施方式中，如图5中所示，光透射层198可例如设置在光阻挡层177的对应于第二像素PX2的第二像素电极PE2的孔口中。换言之，光透射层198可设置在上基底162的通过孔口暴露的一部分上。在这种情况下，光透射层198的边缘部分可设置在光阻挡层177上。
光透射层198透射第一光和第二光中的每一个。在示例性实施方式中，例如在红光LED被用作第一光源821并且蓝光LED被用作第二光源822的情况下，光透射层198实际上透射从第一光源821发射的红光，并且实际上透射从第二光源822发射的蓝光。为此，光透射层198可包括透明光刻胶。
光透射层198还可包括光散射构件。在示例性实施方式中，光散射构件可使用例如二氧化钛(TiO2)。
上偏振片122设置在波长转换层195和光透射层198上。上偏振片122的透射轴线垂直于下偏振片121的透射轴线，并且上偏振片122和下偏振片121的透射轴线中的一个可对齐平行于栅极线GL。
公共电极185设置在上偏振片122上。在示例性实施方式中，例如，公共电极185可设置在上基底162的包括上偏振片122的整个表面之上。在示例性实施方式中，公共电极185可传输例如为直流(“DC”)电压的公共电压。在替代的示例性实施方式中，公共电极185可传输交流(“AC”)电压。在示例性实施方式中，公共电极可包括TCO，诸如ITO或IZO。
公共电极185连同第一像素电极PE1和第二像素电极PE2在液晶层155之上产生电场。因此，在公共电极185与第一像素电极PE1之间在液晶层155之上产生第一电场，并且在公共电极185与第二像素电极PE2之间在液晶层155之上产生第二电场。
在下文中，将详细描述具有在前述内容中所描述的配置的显示装置的驱动操作。
图6是示出在单个场周期F内产生的栅极信号、图像数据信号和光源驱动信号的时序图。图7A至图7C是示出接收图6的信号的显示装置的驱动操作的视图。
根据示例性实施方式的显示装置在单个场周期F(即单个帧周期)内顺序地显示红色图像、绿色图像和蓝色图像。即，根据本发明的显示装置例如以场顺序彩色(“FSC”)方式显示图像。
如图6中所示，单个场周期F可包括三个子场周期SF1、SF2和SF3。在这种情况下，在每个子场周期内顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi。第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi顺序地施加到第一栅极线GL1至第i栅极线GLi。在示例性实施方式中，例如，在第一子场周期SF1内顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi，在第二子场周期SF2内再次顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi，以及随后在第三子场周期SF3内再次顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi。尽管未示出，空白周期也可包括在相邻的子场周期之间。在空白周期期间，可准备在空白周期之后的子场周期内需要的栅极信号和数据信号。
第一光源821在第一子场周期SF1内打开，并且在第二子场周期SF2和第三子场周期SF3内关闭。第二光源822在第二子场周期SF2和第三子场周期SF3内打开，并且在第一子场周期SF1内关闭。为此，施加到第一光源821的第一光源驱动信号LS1在第一子场周期SF1期间维持高电平状态，并且在第二子场周期SF2和第三子场周期SF3期间维持低电平状态。施加到第二光源822的第二光源驱动信号LS2在第二子场周期SF2和第三子场周期SF3期间维持高电平状态，并且在第一子场周期SF1期间维持低电平状态。在本文中，例如假定第一光源821发射具有对应于红光R的波长的第一光，并且第二光源822发射具有对应于蓝光B的波长的第二光。
图6示出施加到第一数据线DL1的第一图像数据信号DS1和施加到第二数据线DL2的第二图像数据信号DS2。第一图像数据信号DS1包括红色图像数据信号Rd、绿色图像数据信号Gd和黑色图像数据信号BK。第二图像数据信号DS2包括黑色图像数据信号BK和蓝色图像数据信号Bd。在本文中，红色图像数据信号Rd、绿色图像数据信号Gd和蓝色图像数据信号Bd是具有比施加到公共电极185的公共电压的电压电平大或比施加到公共电极185的公共电压的电压电平小的电压电平的电压信号，并且黑色图像数据信号BK是具有与公共电压的电压电平基本上相同的电压电平的电压信号。
在示例性实施方式中，如图6中所示，单个场周期F可以以例如大约180赫兹(Hz)的速度驱动。在这种情况下，例如，第一子场周期SF1可以A Hz的速度驱动，第二子场周期SF2可以B Hz的速度驱动，并且第三子场周期SF3可以C Hz的速度驱动，并且在这种情况下，“A+B+C”可以是大约180Hz。在示例性实施方式中，例如，A、B和C各自可以是大约60Hz。
在下文中，将参考图6和图7A描述第一像素PX1和第二像素PX2在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间的驱动操作。
第一栅极信号GS1在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间具有高电平状态。处于高电平状态的第一栅极信号GS1被施加到第一栅极线GL1。因此，通过第一栅极线GL1和栅电极GE1接收第一栅极信号GS1的第一像素晶体管TFT1导通，并且通过第一栅极线GL1和栅电极GE2接收第一栅极信号GS1的第二像素晶体管TFT2导通。
另外，在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间，红色图像数据信号Rd被施加到第一数据线DL1，并且黑色图像数据信号BK被施加到第二数据线DL2。因此，从第一数据线DL1施加的红色图像数据信号Rd通过导通的第一像素晶体管TFT1施加到第一像素电极PE1，并且从第二数据线DL2施加的黑色图像数据信号BK通过导通的第二像素晶体管TFT2施加到第二像素电极PE2。
因此，在施加有红色图像数据信号Rd的第一像素电极PE1与公共电极185之间产生电场，并且由于该电场，包括在第一像素电极PE1与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC1旋转。在示例性实施方式中，例如，液晶层155可包括具有负介电各向异性并且垂直取向地对齐的液晶分子，并且在这种情况下，液晶分子可基于电场旋转并且可具有相对于基底表面(即，下基底161的表面或上基底162的表面)以预定角度倾斜的主轴线。在下文中，例如，液晶层155将被理解成包括具有负介电各向异性并且垂直取向地对齐的液晶分子。
在施加有黑色图像数据信号BK的第二像素电极PE2与公共电极185之间不存在电场。这是因为黑色图像数据信号BK与公共电极185的公共电压具有基本上相同的电压电平的电压。因此，包括在第二像素电极PE2与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC2维持初始对齐而没有旋转。即，液晶分子LC2可具有垂直于基底表面对齐的主轴线。
此外，在第一子场周期SF1中的上述第一水平周期T1期间，处于高电平状态的第一光源驱动信号LS1被施加到第一光源821，并且处于低电平状态的第二光源驱动信号LS2被施加到第二光源822。因此，在第一水平周期T1期间，第一光源821维持打开状态，并且第二光源822维持关闭状态。换言之，在第一水平周期T1期间，第一光源821发射第一光(在下文中，“红光R”)，而第二光源822不发射第二光(在下文中，“蓝光B”)。通过下偏振片121使从第一光源821发射的红光R线性偏振。即，红光R沿下偏振片121的透射轴线偏振。此外，线性偏振的红光R入射到液晶层155的包括第一像素PX1的液晶层155和第二像素PX2的液晶层155的整体部分。
线性偏振的且入射到第一像素PX1的液晶层155的红光R被椭圆偏振，同时透射穿过液晶层155。这是因为包括在第一像素PX1的液晶层155中的液晶分子LC1具有平行于基底表面对齐的主轴线。椭圆偏振的红光R入射到上偏振片122。作为椭圆偏振的光，入射到上偏振片122的红光R可透射穿过上偏振片122。因此，椭圆偏振的红光R可穿过上偏振片122入射到波长转换层195。因为红光R的波长不在可通过波长转换层195转换的波长范围内，所以波长转换层195透射将向外部发射的实际上椭圆偏振的红光R。在这种情况下，从波长转换层195穿过上基底162向外部发射红光R。因此，第一像素PX1在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间发射红光R。
线性偏振的、入射到第二像素PX2的液晶层155的红光R可在透射穿过液晶层155的情况下不经历任何偏振移位。这是因为包括在第二像素PX2的液晶层155中的液晶分子LC2具有垂直于基底的表面对齐的主轴线。线性偏振的红光R入射到上偏振片122。作为在与上偏振片122的光轴相交的方向上偏振的线性偏振光，入射到上偏振片122的红光R可不透射穿过上偏振片122。因此，线性偏振的红光R可不向外部发射。因此，第二像素PX2可在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间不发射任何光。
如前述内容中所述，在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间，第一像素PX1以光透射模式操作，并且第二像素PX2以光阻挡模式操作。因此，在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间，第一像素PX1通过基于红色图像数据信号Rd发射红光R来显示红色图像，并且第二像素PX2基于黑色图像数据信号BK来阻挡从背光单元343施加的红光R。因此，包括第一像素PX1和第二像素PX2的单位像素UPX在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间发射红光R。换言之，单位像素UPX在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间显示红色图像。
在第一子场周期SF1中的每个水平周期期间，第一像素PX1和第二像素PX2可以以与第一像素PX1和第二像素PX2在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间相同的方式来操作。因此，单位像素UPX均在第一子场周期SF1中显示红色图像。
在另一示例性实施方式中，在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间，红色图像数据信号Rd代替黑色图像数据信号BK可被施加到第二像素PX2。即，第二像素PX2可在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间以光透射模式操作。在这种情况下，在第一水平周期T1期间可从第二像素PX2发射红光R。
在下文中，将参考图6和图7B描述第一像素PX1和第二像素PX2在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间的驱动操作。
第一栅极信号GS1在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间具有高电平状态。处于高电平状态的第一栅极信号GS1被施加到第一栅极线GL1。因此，通过第一栅极线GL1和栅电极GE1接收第一栅极信号GS1的第一像素晶体管TFT1导通，并且通过第一栅极线GL1和栅电极GE2接收第一栅极信号GS1的第二像素晶体管TFT2导通。
此外，在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间，绿色图像数据信号Gd被施加到第一数据线DL1，并且黑色图像数据信号BK被施加到第二数据线DL2。因此，从第一数据线DL1施加的绿色图像数据信号Gd通过导通的第一像素晶体管TFT1施加到第一像素电极PE1，并且从第二数据线DL2施加的黑色图像数据信号BK通过导通的第二像素晶体管TFT2施加到第二像素电极PE2。
因此，在施加有绿色图像数据信号Gd的第一像素电极PE1与公共电极185之间产生电场，并且由于该电场，包括在第一像素电极PE1与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC1旋转。因此，液晶分子LC1可由于电场旋转，并且可具有相对于基底的表面以预定角度倾斜的主轴线。
在施加有黑色图像数据信号BK的第二像素电极PE2与公共电极185之间不存在电场。因此，包括在第二像素电极PE2与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC2维持初始对齐而没有旋转。即，液晶分子LC2可具有垂直于基底的表面对齐的主轴线。
此外，在第二子场周期SF2中的上述第二水平周期T2期间，处于低电平状态的第一光源驱动信号LS1被施加到第一光源821，并且处于高电平状态的第二光源驱动信号LS2被施加到第二光源822。因此，在第二水平周期T2期间，第一光源821维持关闭状态，并且第二光源822维持打开状态。换言之，在第二水平周期T2期间，第一光源821不发射红光R，而第二光源822发射蓝光B。通过下偏振片121使从第二光源822发射的蓝光B线性偏振。即，蓝光B沿下偏振片121的透射轴线偏振。此外，线性偏振的蓝光B入射到液晶层155的包括第一像素PX1的液晶层155和第二像素PX2的液晶层155的整体部分。
线性偏振的、入射到第一像素PX1的液晶层155的蓝光B在透射穿过液晶层155的情况下被椭圆偏振，并且椭圆偏振的蓝光B入射到上偏振片122。作为椭圆偏振光，入射到上偏振片122的蓝光B可透射穿过上偏振片122。因此，椭圆偏振的蓝光B可穿过上偏振片122入射到波长转换层195。因为蓝光B的波长在可通过波长转换层195转换的波长范围内，所以波长转换层195转换椭圆偏振的蓝光B的波长。在示例性实施方式中，例如，波长转换层195可将蓝光B转换成具有比蓝光B的波长更长并且比红光R的波长更短的波长的第三光(在下文中，“绿光G”)，以便发射绿光G。在这种情况下，从波长转换层195穿过上基底162向外部发射绿光G。因此，第一像素PX1在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间发射绿光G。
线性偏振的、入射到第二像素PX2的液晶层155的蓝光B可在透射穿过液晶层155的情况下不经历任何偏振移位。线性偏振的蓝光B入射到上偏振片122。作为在与上偏振片122的光轴相交的方向上偏振的线性偏振光，入射到上偏振片122的蓝光B可不透射穿过上偏振片122。因此，可不向外部发射线性偏振的蓝光B。因此，第二像素PX2可在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间不发射任何光。
如前述内容中所述，在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间，第一像素PX1以光透射模式操作，并且第二像素PX2以光阻挡模式操作。因此，在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间，第一像素PX1通过基于绿色图像数据信号Gd发射绿光G来显示绿色图像，并且第二像素PX2基于黑色图像数据信号BK来阻挡从背光单元343施加的蓝光B。因此，包括第一像素PX1和第二像素PX2的单位像素UPX在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间发射绿光G。换言之，单位像素UPX在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间显示绿色图像。
在第二子场周期SF2中的每个水平周期期间，第一像素PX1和第二像素PX2可以以与第一像素PX1和第二像素PX2在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间相同的方式来操作。因此，单位像素UPX均在第二子场周期SF2内显示绿色图像。
在下文中，将参考图6和图7C描述第一像素PX1和第二像素PX2在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3期间的驱动操作。
第一栅极信号GS1在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3期间具有高电平状态。处于高电平状态的第一栅极信号GS1被施加到第一栅极线GL1。因此，通过第一栅极线GL1和栅电极GE1接收第一栅极信号GS1的第一像素晶体管TFT1导通，并且通过第一栅极线GL1和栅电极GE2接收第一栅极信号GS1的第二像素晶体管TFT2导通。
另外，在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3中，黑色图像数据信号BK被施加到第一数据线DL1，并且蓝色图像数据信号Bd被施加到第二数据线DL2。因此，从第一数据线DL1施加的黑色图像数据信号BK通过导通的第一像素晶体管TFT1施加到第一像素电极PE1，并且从第二数据线DL2施加的蓝色图像数据信号Bd通过导通的第二像素晶体管TFT2施加到第二像素电极PE2。
另外，在施加有黑色图像数据信号BK的第一像素电极PE1与公共电极185之间不存在电场。因此，包括在第一像素电极PE1与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC1维持初始对齐而没有旋转。即，液晶分子LC1可具有垂直于基底的表面对齐的主轴线。
在施加有蓝色图像数据信号Bd的第二像素电极PE2与公共电极185之间产生电场，并且由于该电场，包括在第二像素电极PE2与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC2旋转。因此，液晶分子LC2可由于电场而旋转，并且可具有相对于基底的表面以预定角度倾斜的主轴线。
另外，在第三子场周期SF3中的上述第三水平周期T3期间，处于低电平状态的第一光源驱动信号LS1被施加到第一光源821，并且处于高电平状态的第二光源驱动信号LS2被施加到第二光源822。因此，在第三水平周期T3期间，第一光源821维持关闭状态，并且第二光源822维持打开状态。换言之，在第三水平周期T3期间，第一光源821不发射红光R，而第二光源822发射蓝光B。通过下偏振片121使从第二光源822发射的蓝光B线性偏振。即，蓝光B沿下偏振片121的透射轴线偏振。此外，线性偏振的蓝光B入射到液晶层155的包括第一像素PX1的液晶层155和第二像素PX2的液晶层155的整体部分。
线性偏振的、入射到第一像素PX1的液晶层155的蓝光B可在透射穿过液晶层155的情况下不经历任何偏振移位。线性偏振的蓝光B入射到上偏振片122。作为在与上偏振片122的光轴相交的方向上偏振的线性偏振光，入射到上偏振片122的蓝光B可不透射穿过上偏振片122。因此，可不向外部发射被线性偏振的蓝光B。因此，第一像素PX1可在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3期间不发射任何光。
线性偏振的、入射到第二像素PX2的液晶层155的蓝光B在透射穿过液晶层155的情况下被椭圆偏振，并且椭圆偏振的蓝光B入射到上偏振片122。作为椭圆偏振光，入射到上偏振片122的蓝光B可透射穿过上偏振片122。因此，椭圆偏振的蓝光B穿过上偏振片122入射到光透射层198。椭圆偏振的蓝光B实际上透射穿过光透射层198以便向外部发射。在这种情况下，从光透射层198穿过上基底162向外部发射蓝光B。因此，第二像素PX2在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3期间发射蓝光B。
如前述内容中所述，在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3期间，第一像素PX1以光阻挡模式操作，并且第二像素PX2以光透射模式操作。因此，第一像素PX1基于黑色图像数据信号BK阻挡从背光单元343施加的蓝光B，并且第二像素PX2通过基于蓝色图像数据信号Bd发射蓝光B来显示蓝色图像。因此，包括第一像素PX1和第二像素PX2的单位像素UPX在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3期间发射蓝光B。换言之，单位像素UPX在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3期间显示蓝色图像。
在第三子场周期SF3中的每个水平周期期间，第一像素PX1和第二像素PX2可以以与第一像素PX1和第二像素PX2在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3期间相同的方式来操作。因此，单位像素UPX均在第三子场周期SF3中显示蓝色图像。
因此，在单个场周期F内顺序地在第一子场周期SF1中显示红色图像、在第二子场周期SF2中显示绿色图像和在第三子场周期SF3中显示蓝色图像，并且从而可显示对应于单个场周期的图像。
参考图6、图7A、图7B和图7C，可以不同地修改开始单个场周期F内的操作的第一子场周期SF1、第二子场周期SF2和第三子场周期SF3的次序。在示例性实施例中，例如，可首先执行对应于第三子场周期SF3的操作，可随后执行对应于第二子场周期SF2的操作，并且可最后执行对应于第一子场周期SF1的操作。通过举例的方式给出上述实例，并且第一子场周期SF1、第二子场周期SF2和第三子场周期SF3的次序易受到各种修改。此外，开始单个帧周期内的操作的第一子场周期SF1、第二子场周期SF2和第三子场周期SF3的次序可不同于开始另一个帧周期内的操作的第一子场周期SF1、第二子场周期SF2和第三子场周期SF3的次序。在示例性实施方式中，尽管在第一帧周期内，首先执行对应于第一子场周期SF1的操作，随后执行对应于第二子场周期SF2的操作，以及最后执行对应于第三子场周期SF3的操作，但例如在第二帧周期内，可首先执行对应于第三子场周期SF3的操作，可随后执行对应于第二子场周期SF2的操作，以及可最后执行对应于第一子场周期SF1的操作。
根据本发明的显示装置可在两个子场周期期间显示单个单位图像，这将参考图8、图9A和图9B详细描述。
图8是示出在单个场周期内产生的栅极信号、图像数据信号和光源驱动信号的另一时序图。图9A和图9B是示出接收图8的信号的显示装置的驱动操作的视图。
根据示例性实施方式的显示装置在单个场周期F(即单个帧周期)内顺序地显示红色图像、绿色图像和蓝色图像。即，根据本发明的显示装置以FSC方式显示图像。如图8中所示，单个场周期F可包括两个子场周期SF1和SF2。在这种情况下，在每个子场周期内顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi。第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi顺序地施加到第一栅极线GL1至第i栅极线GLi。在示例性实施方式中，例如，在第一子场周期SF1内从第一栅极信号GS1顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi，以及随后在第二子场周期SF2内从第一栅极信号GS1再次顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi。尽管未示出，空白周期也可包括在相邻的子场周期之间。
第一光源821在第一子场周期SF1内打开，并且在第二子场周期SF2内关闭。第二光源822在第二子场周期SF2内打开，并且在第一子场周期SF1内关闭。为此，施加到第一光源821的第一光源驱动信号LS1在第一子场周期SF1期间维持高电平状态，并且在第二子场周期SF2期间维持低电平状态。施加到第二光源822的第二光源驱动信号LS2在第二子场周期SF2期间维持高电平状态，并且在第一子场周期SF1期间维持低电平状态。在本文中，假定第一光源821发射具有对应于红光R的波长的第一光，并且第二光源822发射具有对应于蓝光B的波长的第二光。
图8示出施加到第一数据线DL1的第一图像数据信号DS1和施加到第二数据线DL2的第二图像数据信号DS2。第一图像数据信号DS1包括第一红色图像数据信号Rd1和绿色图像数据信号Gd。第二图像数据信号DS2包括第二红色图像数据信号Rd2和蓝色图像数据信号Bd。在本文中，第一红色图像数据信号Rd1、绿色图像数据信号Gd、第二红色图像数据信号Rd2和蓝色图像数据信号Bd是具有比施加到公共电极185的公共电压的电压电平大或比施加到公共电极185的公共电压的电压电平小的电压电平的电压信号。
在示例性实施方式中，例如，如图8中所示的单个场周期F可以以例如大约120Hz的速度驱动。在这种情况下，第一子场周期可以以A Hz的速度驱动，并且第二子场周期可以以B Hz的速度驱动，并且在这种情况下，“A+B”可以是大约120Hz。在示例性实施方式中，例如，A和B各自可以是大约60Hz。
在下文中，将参考图8和图9A描述第一像素PX1和第二像素PX2在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间的驱动操作。
第一栅极信号GS1在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间具有高电平状态。处于高电平状态的第一栅极信号GS1被施加到第一栅极线GL1。因此，通过第一栅极线GL1和栅电极GE1接收第一栅极信号GS1的第一像素晶体管TFT1导通，并且通过第一栅极线GL1和栅电极GE2接收第一栅极信号GS1的第二像素晶体管TFT2导通。
此外，在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间，第一红色图像数据信号Rd1被施加到第一数据线DL1，并且第二红色图像数据信号Rd2被施加到第二数据线DL2。因此，从第一数据线DL1施加的第一红色图像数据信号Rd1通过导通的第一像素晶体管TFT1施加到第一像素电极PE1，并且从第二数据线DL2施加的第二红色图像数据信号Rd2通过导通的第二像素晶体管TFT2施加到第二像素电极PE2。
因此，在施加有第一红色图像数据信号Rd1的第一像素电极PE1与公共电极185之间产生电场，并且由于该电场，包括在第一像素电极PE1与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC1旋转。在示例性实施方式中，例如，液晶层155可包括具有负介电各向异性并且垂直取向地对齐的液晶分子，并且在这种情况下，液晶分子可由于电场而旋转并且可具有相对于基底的表面以预定角度倾斜的主轴线。在下文中，例如，液晶层155将被理解成包括具有负介电各向异性并且垂直取向地对齐的液晶分子。
在施加有第二红色图像数据信号Rd2的第二像素电极PE2与公共电极185之间产生电场，并且由于该电场，包括在第二像素电极PE2与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC2旋转。在示例性实施方式中，例如，液晶层155的液晶分子LC2可由于电场而旋转，并且可具有相对于基底的表面以预定角度倾斜的主轴线。
此外，在第一子场周期SF1中的上述第一水平周期T1期间，处于高电平状态的第一光源驱动信号LS1被施加到第一光源821，并且处于低电平状态的第二光源驱动信号LS2被施加到第二光源822。因此，在第一水平周期T1期间，第一光源821维持打开状态，并且第二光源822维持关闭状态。换言之，在第一水平周期T1期间，第一光源821发射第一光(在下文中，“红光R”)，而第二光源822不发射第二光(在下文中，“蓝光B”)。通过下偏振片121使从第一光源821发射的红光R线性偏振。即，红光R沿下偏振片121的透射轴线偏振。此外，线性偏振的红光R入射到液晶层155的包括第一像素PX1的液晶层155和第二像素PX2的液晶层155的整体部分。
线性偏振的、入射到第一像素PX1的液晶层155的红光R在透射穿过液晶层155的情况下被椭圆偏振。这是因为包括在第一像素PX1的液晶层155中的液晶分子LC1具有平行于基底的表面对齐的主轴线。椭圆偏振的红光R入射到上偏振片122。作为椭圆偏振光，入射到上偏振片122的红光R可透射穿过上偏振片122。因此，椭圆偏振的红光R可穿过上偏振片122入射到波长转换层195。因为红光R的波长不在可通过波长转换层195转换的波长范围内，所以波长转换层195透射将实际上向外部发射的被椭圆偏振的红光R。在这种情况下，从波长转换层195穿过上基底162向外部发射红光R。因此，第一像素PX1在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间发射红光R。
线性偏振的、入射到第二像素PX2的液晶层155的红光R在透射穿过液晶层155的情况下被椭圆偏振。这是因为包括在第二像素PX2的液晶层155中的液晶分子LC2具有平行于基底的表面对齐的主轴线。椭圆偏振的红光R入射到上偏振片122。作为椭圆偏振光，入射到上偏振片122的红光R可透射穿过上偏振片122。因此，椭圆偏振的红光R可穿过上偏振片122入射到光透射层198。光透射层198透射将实际上向外部发射的被椭圆偏振的红光R。在这种情况下，从光透射层198穿过上基底162向外部发射红光R。因此，第二像素PX2在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间发射红光R。
如前述内容中所述，在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间，第一像素PX1和第二像素PX2中的每一个以光透射模式操作。因此，在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间，第一像素PX1通过基于第一红色图像数据信号Rd1发射红光R来显示红色图像，并且第二像素PX2通过基于第二红色图像数据信号Rd2发射红光R来显示红色图像。因此，包括第一像素PX1和第二像素PX2的单位像素UPX(参考图3A)在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间发射红光R。换言之，单位像素UPX在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间显示红色图像。
在第一子场周期SF1中的每个水平周期期间，第一像素PX1和第二像素PX2可以以与第一像素PX1和第二像素PX2在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间相同的方式来操作。因此，单位像素UPX均在第一子场周期SF1中显示红色图像。
在另一示例性实施方式中，在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间，黑色图像数据信号BK代替第二红色图像数据信号Rd2可被施加到第二像素PX2。即，第二像素PX2可在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间以光阻挡模式操作。在这种情况下，第二像素PX2在第一水平周期T1期间不发射任何光。
在下文中，将参考图8和图9B描述第一像素PX1和第二像素PX2在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间的驱动操作。
第一栅极信号GS1在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间具有高电平状态。处于高电平状态的第一栅极信号GS1被施加到第一栅极线GL1。因此，通过第一栅极线GL1和栅电极GE1接收第一栅极信号GS1的第一像素晶体管TFT1导通，并且通过第一栅极线GL1和栅电极GE2接收第一栅极信号GS1的第二像素晶体管TFT2导通。
此外，在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间，绿色图像数据信号Gd被施加到第一数据线DL1，并且蓝色图像数据信号Bd被施加到第二数据线DL2。因此，从第一数据线DL1施加的绿色图像数据信号Gd通过导通的第一像素晶体管TFT1施加到第一像素电极PE1，并且从第二数据线DL2施加的蓝色图像数据信号Bd通过导通的第二像素晶体管TFT2施加到第二像素电极PE2。
因此，在施加有绿色图像数据信号Gd的第一像素电极PE1与公共电极185之间产生电场，并且由于该电场，包括在第一像素电极PE1与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC1旋转。因此，液晶分子LC1可由于电场而旋转，并且可具有相对于基底的表面以预定角度倾斜的主轴线。
在施加有蓝色图像数据信号Bd的第二像素电极PE2与公共电极185之间产生电场，并且由于该电场，包括在第二像素电极PE2与公共电极185之间的液晶层155中的液晶分子LC2旋转。在示例性实施方式中，例如，液晶分子LC2可由于电场而旋转，并且可具有相对于基底的表面以预定角度倾斜的主轴线。
此外，在第二子场周期SF2中的上述第二水平周期T2期间，处于低电平状态的第一光源驱动信号LS1被施加到第一光源821，并且处于高电平状态的第二光源驱动信号LS2被施加到第二光源822。因此，在第二水平周期T2期间，第一光源821维持关闭状态，并且第二光源822维持打开状态。换言之，在第二水平周期T2期间，第一光源821不发射红光R，而第二光源822发射蓝光B。通过下偏振片121使从第二光源822发射的蓝光B线性偏振。即，蓝光B沿下偏振片121的透射轴线偏振。此外，线性偏振的蓝光B入射到液晶层155的包括第一像素PX1的液晶层155和第二像素PX2的液晶层155的整体部分。
线性偏振的、入射到第一像素PX1的液晶层155的蓝光B在透射穿过液晶层155的情况下被椭圆偏振，并且椭圆偏振的蓝光B入射到上偏振片122。作为椭圆偏振光，入射到上偏振片122的蓝光B可透射穿过上偏振片122。因此，椭圆偏振的蓝光B可穿过上偏振片122入射到波长转换层195。因为蓝光B的波长在可通过波长转换层195转换的波长范围内，所以波长转换层195转换椭圆偏振的蓝光B的波长。在示例性实施方式中，例如，波长转换层195可将蓝光B转换成具有比蓝光B的波长更长并且比红光R的波长更短的波长的第三光(在下文中，“绿光G”)，以便发射绿光G。在这种情况下，从波长转换层195穿过上基底162向外部发射绿光G。因此，第一像素PX1在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间发射绿光G。
线性偏振的、入射到第二像素PX2的液晶层155的蓝光B在透射穿过液晶层155的情况下被椭圆偏振，并且椭圆偏振的蓝光B入射到上偏振片122。作为椭圆偏振光，入射到上偏振片122的蓝光B可透射穿过上偏振片122。因此，椭圆偏振的蓝光B穿过上偏振片122入射到光透射层198。光透射层198透射实际上被椭圆偏振的蓝光B并且向外部发射蓝光B。在这种情况下，从光透射层198穿过上基底162向外部发射蓝光B。因此，第二像素PX2在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间发射蓝光B。
如前述内容中所述，在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间，第一像素PX1和第二像素PX2中的每一个以光透射模式操作。因此，在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间，第一像素PX1通过基于绿色图像数据信号Gd发射绿光G来显示绿色图像，并且第二像素PX2通过基于蓝色图像数据信号Bd发射蓝光B来显示蓝色图像。因此，在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间，包括第一像素PX1和第二像素PX2的单位像素UPX一起发射绿光G和蓝光B。换言之，单位像素UPX在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间显示绿色图像和蓝色图像。
在第二子场周期SF2中的每个水平周期期间，第一像素PX1和第二像素PX2可以以与第一像素PX1和第二像素PX2在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间相同的方式来操作。因此，单位像素UPX均在第二子场周期SF2中显示绿色图像和蓝色图像。
因此，在单个场周期F内顺序地在第一子场周期SF1中显示红色图像以及在第二子场周期SF2中显示绿色图像和蓝色图像，并且从而可显示对应于单个场的图像。
参考图8、图9A和图9B，可以不同地修改开始单个场周期F内的操作的第一子场周期SF1和第二子场周期SF2的次序。在示例性实施例中，例如，可首先执行对应于第二子场周期SF2的操作，并且可随后执行对应于第一子场周期SF1的操作。通过举例的方式给出上述实例，并且第一子场周期SF1和第二子场周期SF2的次序易受到各种修改。此外，开始单个帧周期内的操作的第一子场周期SF1和第二子场周期SF2的次序可不同于开始另一帧周期内的操作的第一子场周期SF1和第二子场周期SF2的次序。在示例性实施方式中，尽管在第一帧周期内首先执行对应于第一子场周期SF1的操作并且随后执行对应于第二子场周期SF2的操作，但例如在第二帧周期内，可首先执行对应于第二子场周期SF2的操作并且可随后执行对应于第一子场周期SF1的操作。
根据本发明的显示装置可在四个子场周期期间显示单个单位图像，这将参考图10、图11A、图11B、图11C和图11D详细描述。
图10是示出在单个场周期内产生的栅极信号、图像数据信号和光源驱动信号的又一时序图。图11A至图11D是示出接收图10的信号的显示装置的驱动操作的视图。
根据示例性实施方式的显示装置在单个场周期F(即，单个帧周期)内顺序地显示红色图像、绿色图像和蓝色图像。即，根据本发明的显示装置以FSC方式显示图像。如图10中所示，单个场周期F可包括四个子场周期SF1、SF2、SF3和SF4。在这种情况下，在每个子场周期内顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi。第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi顺序地施加到第一栅极线GL1至第i栅极线GLi。在示例性实施方式中，例如，在第一子场周期SF1中从第一栅极信号GS1顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi，在第二子场周期SF2中再次从第一栅极信号GS1顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi，在第三子场周期SF3中再次从第一栅极信号GS1顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi，并且随后在第四子场周期SF4中再次从第一栅极信号GS1顺序地产生第一栅极信号GS1至第i栅极信号GSi。尽管未示出，空白周期也可包括在相邻的子场周期之间。
第一光源821在第一子场周期SF1中打开，并且在第二子场周期SF2、第三子场周期SF3和第四子场周期SF4中关闭。第二光源822在第二子场周期SF2、第三子场周期SF3和第四子场周期SF4中打开，并且在第一子场周期SF1中关闭。为此，施加到第一光源821的第一光源驱动信号LS1在第一子场周期SF1期间维持高电平状态，并且在第二子场周期SF2、第三子场周期SF3和第四子场周期SF4期间维持低电平状态。施加到第二光源822的第二光源驱动信号LS2在第二子场周期SF2、第三子场周期SF3和第四子场周期SF4期间维持高电平状态，并且在第一子场周期SF1期间维持低电平状态。在本文中，假定第一光源821发射具有对应于红光R的波长的第一光，并且第二光源822发射具有对应于蓝光B的波长的第二光。
图10示出施加到第一数据线DL1的第一图像数据信号DS1和施加到第二数据线DL2的第二图像数据信号DS2。第一图像数据信号DS1包括第一红色图像数据信号Rd1、第一绿色图像数据信号Gd1、黑色图像数据信号BK和第二绿色图像数据信号Gd2。第二图像数据信号DS2包括第二红色图像数据信号Rd2、黑色图像数据信号BK和蓝色图像数据信号Bd。在本文中，第一红色图像数据信号Rd1、第二红色图像数据信号Rd2、第一绿色图像数据信号Gd1、第二绿色图像数据信号Gd2和蓝色图像数据信号Bd是具有比施加到公共电极185的公共电压的电压电平大或比施加到公共电极185的公共电压的电压电平小的电压电平的电压信号，并且黑色图像数据信号BK是具有与公共电压的电压电平基本上相同的电压电平的电压信号。
在示例性实施方式中，如图10中所示的单个场周期F可以以例如大约240Hz的速度驱动。在这种情况下，例如，第一子场周期可以以A Hz的速度驱动，第二子场周期可以以B Hz的速度驱动，第三子场周期可以以C Hz的速度驱动，并且第四子场周期可以以D Hz的速度驱动，并且在这种情况下，“A+B+C+D”可以是大约240Hz。在示例性实施方式中，例如，A、B、C和D各自可以是大约60Hz。
在下文中，将参考图10和图11A描述第一像素PX1和第二像素PX2在第一子场周期SF1中的第一水平周期T1期间的驱动操作。
在本文中，因为在图10和图11A中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第一子场周期SF1中的第一水平周期T1的驱动操作与在图8和图9A中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第一子场周期SF1中的第一水平周期T1的驱动操作基本上相同，所以在图10和图11A中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第一子场周期SF1中的第一水平周期T1的驱动操作将参考图8和图9A以及相关描述。
在下文中，将参考图10和图11B描述第一像素PX1和第二像素PX2在第二子场周期SF2中的第二水平周期T2期间的驱动操作。
在本文中，因为在图10和图11B中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第二子场周期SF2中的第二水平周期T2的驱动操作与在图6和图7B中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第二子场周期SF2中的第二水平周期T2的驱动操作基本上相同，所以在图10和图11B中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第二子场周期SF2中的第二水平周期T2的驱动操作将参考图6和图7B以及相关描述。
在下文中，将参考图10和图11C描述第一像素PX1和第二像素PX2在第三子场周期SF3中的第三水平周期T3期间的驱动操作。
在本文中，因为在图10和图11C中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第三子场周期SF3中的第三水平周期T3的驱动操作与在图6和图7C中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第三子场周期SF3中的第三水平周期T3的驱动操作基本上相同，所以在图10和图11C中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第三子场周期SF3中的第三水平周期T3的驱动操作将参考图6和图7C以及相关描述。
在下文中，将参考图10和图11D描述第一像素PX1和第二像素PX2在第四子场周期SF4中的第四水平周期T4期间的驱动操作。
在本文中，因为在图10和图11D中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第四子场周期SF4中的第四水平周期T4的驱动操作与在图6和图7B中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第二子场周期SF2中的第二水平周期T2中的驱动操作基本上相同，所以在图10和图11D中所示的第一像素PX1和第二像素PX2关于第四子场周期SF4中的第四水平周期T4的驱动操作将参考图6和图7B以及相关描述。然而，在图10和图11D中所示的第四子场周期SF4中的第四水平周期T4期间，基于第二绿色图像数据信号Gd2而不是基于绿色图像数据信号Gd来显示绿色图像。
第一绿色图像数据信号Gd1可具有比期望显示的原始绿色图像数据信号的电压电平小的电压电平。此外，第二绿色图像数据信号Gd2可具有比期望显示的原始绿色图像数据信号的电压电平小的电压电平。在这种情况下，第一绿色图像数据信号Gd1的电压和第二绿色图像数据信号Gd2的电压的总和可等于原始绿色图像数据信号的电压。在示例性实施方式中，例如，第一绿色图像数据信号Gd1可具有为原始绿色图像数据信号的电压电平的一半的电压电平，并且第二绿色图像数据信号Gd2也可具有为原始绿色图像数据信号的电压电平的一半的电压电平。
当在单个场周期内组合基于第一绿色图像数据信号Gd1的绿色图像和基于第二绿色图像数据信号Gd2的绿色图像时，可显示对应于期望的绿色图像数据信号的绿色图像。
如前述内容中所述，当在不同周期内施加各自具有为原始绿色图像数据信号的电压电平一半的电压电平的第一绿色图像数据信号Gd1和第二绿色图像数据信号Gd2时，在波长转换层195中导致的漏光的量可减少。如本文中使用的，来自波长转换层195的漏光是指具有第三光的波长或在第三光的波长范围之外的波长的光。在示例性实施方式中，例如，在第三光对应于绿光G的情况下，漏光可以是具有除绿色之外的颜色的光。一般来讲，随着图像数据信号的电压的增大，漏光的量增加。因此，在多个周期内顺序地施加具有相对小电压电平的多个绿色图像数据信号Gd1和Gd2的情况下，漏光量可减少，以使得关于第三光的色彩再现性可增强。
为了实现这种驱动操作，时序控制器例如可接收从系统施加的原始图像数据信号，并且产生具有比该原始图像数据信号的电压电平小的电压电平的两个或更多个图像数据信号。在本文中，两个或更多个图像数据信号的电压中的每一个的总和可等于原始图像数据信号的电压。在这种情况下，两个或更多个图像数据信号可各自具有彼此相同的电压电平或可具有彼此不同的电压电平。
因此，在单个场周期F内顺序地在第一子场周期SF1中显示红色图像、在第二子场周期SF2中显示绿色图像、在第三子场周期SF3中显示蓝色图像和在第四子场周期SF4中显示绿色图像，并且从而可显示对应于单个场周期的图像。
参考图10、图11A、图11B、图11C和图11D，可以不同地修改开始单个场周期F内的操作的第一子场周期SF1、第二子场周期SF2、第三子场周期SF3和第四子场周期SF4的次序。在示例性实施例中，例如，可首先执行对应于第四子场周期SF4的操作，可执行对应于第一子场周期SF1的操作，可随后执行对应于第三子场周期SF3的操作，并且可最后执行对应于第二子场周期SF2的操作。通过举例的方式给出上述实例，并且第一子场周期SF1、第二子场周期SF2、第三子场周期SF3和第四子场周期SF4的次序易受到各种修改。此外，开始单个帧周期内的操作的第一子场周期SF1、第二子场周期SF2、第三子场周期SF3和第四子场周期SF4的次序可不同于开始另一帧周期内的操作的第一子场周期SF1、第二子场周期SF2、第三子场周期SF3和第四子场周期SF4的次序。在示例性实施方式中，尽管在第一帧周期内，首先执行对应于第一子场周期SF1的操作，执行对应于第二子场周期SF2的操作，随后执行对应于第四子场周期SF4的操作并且最后执行对应于第三子场周期SF3的操作，但例如在第二帧周期内，可首先执行应于第二子场周期SF2的操作，可执行对应于第一子场周期SF1的操作，可随后执行对应于第四子场周期SF4的操作并且可最后执行对应于第三子场周期SF3的操作。
图12是沿图4的线Ι-Ι'截取的截面图。
如图12中所示，第一像素PX1还可包括光阻挡层252和光反射层255中的至少一个。
光阻挡层252阻挡通过波长转换层195发射的第二光。例如，第二光可以是蓝光B。光阻挡层252阻挡来自上述波长转换层195的漏光。在示例性实施方式中，例如，在图6中的第二水平周期T2以及图10中的第二水平周期T2和第四水平周期T4期间，第一像素PX1以光透射模式操作，并且除绿光G之外，蓝光B也可从波长转换层195向外部发射。光阻挡层252选择性地阻挡这种蓝光B。光阻挡层252透射第一光和第三光，例如，红光R和绿光G。光阻挡层252可设置在波长转换层195与上基底162之间。在这种情况下，光阻挡层252的边缘部分可设置在光阻挡层177上。
光反射层255引导从波长转换层195反射的第三光返回朝向波长转换层195。光反射层255选择性地仅反射第三光。在这种情况下，光反射层255不反射除第三光之外的光，例如，第一光和第二光。在示例性实施方式中，光反射层255重新反射将返回朝向波长转换层195提供的、不透射穿过波长转换层195但被反射的第三光，例如绿光G。例如，光反射层255可设置在波长转换层195与液晶层155之间。
图13是示出设置在图1的显示面板上的像素的另一种布置的视图。
如图13中所示，第一像素PX1和第二像素PX2可交替地连接到单个数据线。在这种情况下，分别连接到相邻数据线并且共同连接到单个栅极线的像素是不同像素。在示例性实施方式中，例如，连接到第一数据线DL1和第一栅极线GL1的第一像素PX1不同于连接到第二数据线DL2和第一栅极线GL1的第二像素PX2。
图14是示出根据示例性实施方式的显示装置中透射率的改进的视图。
当从背光单元343(例如，参考图11D)发射的光的总量定义为100时，将在下文中描述以扭曲向列(“TN”)模式的液晶显示器(“LCD”)装置(下文中，“常规显示装置”)的透光率与根据本发明的显示装置的透光率之间的比较。例如，在示例性实施方式中，常规显示装置包括四个像素作为一个单位像素，并且该四个像素中的每一个包括红色、绿色、蓝色和白色滤光片。
在常规显示装置的情况下，从背光单元发射的光量的50％被透射穿过下偏振片，经透射穿过下偏振片的光量的64％被透射穿过像素区域，经透射穿过像素区域的光量的100％被透射穿过液晶层，经透射穿过液晶层的光量的31％被透射穿过彩色滤光片，并且经透射穿过彩色滤光片的光量的100％被透射穿过上偏振片。因此，常规显示装置的透光率是大约10％。
在根据本发明的显示装置的情况下，从背光单元343发射的光量的50％被透射穿过下偏振片121，经透射穿过下偏振片121的光量的76％被透射穿过像素区域，经透射穿过像素区域的光量的80％被透射穿过液晶层155，经透射穿过液晶层155的光量的93％被透射穿过彩色滤光片(即，波长转换层195(例如，参考图12)和光透射层198(例如，参考图12))，并且经透射穿过彩色滤光片(即，波长转换层195和光透射层198)的光量的100％被透射穿过上偏振片122(例如，参考图12)。因此，根据本发明的显示装置的透光率是大约28％。
像素区域是对应于光阻挡层177的孔口的区域。因为与常规显示装置相比，在根据本发明的显示装置中包括在单位像素中的像素的数量相对较小，所以根据本发明的显示装置具有尺寸比常规显示装置的孔口大的孔口。
因此，根据本发明的显示装置可具有是常规显示装置的透光率的2.9倍的透光率。
图15是示出根据示例性实施方式的显示装置的色彩再现性的改进的视图。
在图15中，x和y表示对应颜色在国际照明委员会(“CIE”)1931色品图中的坐标。
如图15中所示，根据本发明的显示装置展示大约116％的高色彩再现性。换言之，根据本发明的显示装置可表示基于国家电视系统委员会(“NTSC”)的颜色数量的大约116％。
如在上文中陈述的，根据示例性实施方式的显示装置和驱动显示装置的方法可提供如下效果。
第一，可使用仅两种类型的像素显示红色图像、绿色图像和蓝色图像中的相应一个，以使得单位像素的孔径比可显著增强。
第二，两种类型的像素使用波长转换层和光透射层而无需彩色滤光片来展示颜色，以使得单位像素的透光率显著增加。
第三，可用相对少量的光将单位像素的亮度维持在标准状态中，以使得背光单元的功耗可减少。
第四，波长转换层包括在其表面上具有自发射特性的量子点或量子棒，以使得LCD装置中的色彩再现性可显著改进以便获得宽视角。
第五，可仅使用两种类型的像素来配置单位像素，以使得显示装置可实现超清晰度，并且可有利于像素渲染和局部调光。
第六，显示装置可以高速执行驱动操作而不会发生颜色混合。
第七，色减饱和伪影(color desaturation artifact)显著减少，以使得可防止发生图像退化。
第八，制造方法相对简单。
第九，可使用具有相对长的寿命、相对稳定的供给和需求以及相对低价的红光LED和蓝光LED。
第十，将具有相对高的装置可靠性的透明光敏剂用作光透射层，以使得产品风险可显著减小。
根据上述内容应了解，本文已出于说明目的描述了根据本发明的各种实施方式，并且可在不背离本发明教导的范围和精神的情况下进行各种修改。因此，本文中公开的各种实施方式不旨在限制本发明教导的实际范围和精神。

Claims (37)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，包括第一像素和第二像素；以及
光源单元，向所述显示面板提供具有彼此不同的波长的第一光和第二光，
其中所述第一像素包括波长转换层，所述波长转换层透射所述第一光并且将所述第二光转换成第三光以由此发射所述第三光，以及
所述第二像素包括光透射层，所述光透射层透射所述第一光和所述第二光。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第三光具有处于所述第一光的波长与所述第二光的波长之间的波长。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中所述光源单元在每个预定周期内发射所述第一光和所述第二光中的至少一个。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中在至少一个周期内，所述光源单元选择性地发射所述第一光和所述第二光中的一个并且不发射所述第一光和所述第二光中的另一个。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中在第一周期内，所述光源单元发射所述第一光，并且所述第一像素通过所述波长转换层向外部发射所述第一光；
在第二周期内，所述光源单元发射所述第二光，所述第一像素通过所述波长转换层向外部发射所述第三光，并且所述第二像素阻挡所述第二光；并且
在第三周期内，所述光源单元发射所述第二光，所述第一像素阻挡所述第二光，并且所述第二像素通过所述光透射层向外部发射所述第二光。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中在所述第一周期内，所述第二像素通过所述光透射层向外部发射所述第一光、或阻挡所述第一光。
7.如权利要求5所述的显示装置，其中在第四周期内，所述光源单元发射所述第二光，所述第一像素通过所述波长转换层向外部发射所述第三光，以及所述第二像素阻挡所述第二光。
8.如权利要求7所述的显示装置，其中在所述第一周期内施加到所述第一像素的第一图像数据信号和在所述第四周期内施加到所述第一像素的第二图像数据信号具有比原始图像数据信号的电压小的电压。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中所述第一图像数据信号的电压和所述第二图像数据信号的电压的总和与所述原始图像数据信号的所述电压相同。
10.如权利要求4所述的显示装置，其中在所述第一周期内，所述光源单元发射所述第一光，并且所述第一像素通过所述波长转换层向外部发射所述第一光；以及
在所述第二周期内，所述光源单元发射所述第二光，所述第一像素通过所述波长转换层向外部发射所述第三光，并且所述第二像素通过所述光透射层向外部发射所述第二光。
11.如权利要求10所述的显示装置，其中在所述第一周期内，所述第二像素通过所述光透射层向外部发射所述第一光、或阻挡所述第一光。
12.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第一像素还包括光阻挡层，所述光阻挡层阻挡发射通过所述波长转换层的所述第二光。
13.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第一像素还包括光反射层，所述光反射层将从所述波长转换层反射的所述第三光引导返回朝向所述波长转换层。
14.如权利要求1所述的显示装置，其中所述波长转换层接收穿过所述第一像素的光控制层的所述第一光和所述第二光中的至少一个。
15.如权利要求1所述的显示装置，其中所述光透射层接收穿过所述第二像素的光控制层的所述第一光和所述第二光中的至少一个。
16.如权利要求1所述的显示装置，其中所述波长转换层包括量子点和量子棒中的至少一个。
17.如权利要求1所述的显示装置，其中所述光透射层包括透明光敏剂。
18.如权利要求1所述的显示装置，其中所述光透射层包括光散射构件。
19.如权利要求18所述的显示装置，其中所述光散射构件包括二氧化钛。
20.如权利要求1所述的显示装置，其中所述波长转换层接收所述第一光，并且发射具有与所述第一光的波长基本上相同的波长的光。
21.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第一像素和所述第二像素彼此相邻。
22.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第一像素和所述第二像素限定单位像素。
23.一种驱动显示装置的方法，所述显示装置包括显示面板和光源单元，所述显示面板包括第一像素和第二像素，以及所述光源单元将具有彼此不同的波长的第一光和第二光提供到所述显示面板，其中所述第一像素包括波长转换层，所述波长转换层透射所述第一光并且将所述第二光转换成第三光以由此发射所述第三光，以及所述第二像素包括光透射层，所述光透射层透射所述第一光和所述第二光，所述方法包括：
在第一周期内，将所述第一光提供到所述显示面板并且将所述第一像素设置成处于光透射模式；
在第二周期内，将所述第二光提供到所述显示面板、将所述第一像素设置成处于所述光透射模式、并且将所述第二像素设置成处于光阻挡模式；以及
在第三周期内，将所述第二光提供到所述显示面板、将所述第一像素设置成处于所述光阻挡模式、并且将所述第二像素设置成处于所述光透射模式。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述第三光具有处于所述第一光的波长与所述第二光的波长之间的波长。
25.如权利要求23所述的方法，还包括在所述第一周期内，将所述第二像素设置成处于所述光透射模式或处于所述光阻挡模式。
26.如权利要求23所述的方法，还包括在第四周期内，将所述第二光提供到所述显示面板，将所述第一像素设置成处于所述光透射模式，以及将所述第二像素设置成处于所述光阻挡模式。
27.如权利要求26所述的方法，其中在所述第一周期内施加到所述第一像素的第一图像数据信号和在所述第四周期内施加到所述第一像素的第二图像数据信号具有比原始图像数据信号的电压小的电压。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述第一图像数据信号的电压和所述第二图像数据信号的电压的总和与所述原始图像数据信号的所述电压相同。
29.如权利要求23所述的方法，其中所述第一像素和所述第二像素彼此相邻。
30.如权利要求23所述的方法，其中所述第一像素和所述第二像素限定单位像素。
31.如权利要求23所述的方法，其中在至少一个周期内，所述光源单元选择性地发射所述第一光和所述第二光中的一个并且不发射所述第一光和所述第二光中的另一个。
32.一种驱动显示装置的方法，所述显示装置包括显示面板和光源单元，所述显示面板包括第一像素和第二像素，以及所述光源单元将具有彼此不同的波长的第一光和第二光提供到所述显示面板，其中所述第一像素包括波长转换层，所述波长转换层透射所述第一光并且将所述第二光转换成第三光以由此发射所述第三光，以及所述第二像素包括光透射层，所述光透射层透射所述第一光和所述第二光，所述方法包括：
在第一周期内，将所述第一光提供到所述显示面板，并且将所述第一像素设置成处于光透射模式；以及
在第二周期内，将所述第二光提供到所述显示面板，并且将所述第一像素和所述第二像素设置成处于所述光透射模式。
33.如权利要求32所述的方法，其中所述第三光具有处于所述第一光的波长与所述第二光的波长之间的波长。
34.如权利要求32所述的方法，还包括在所述第一周期内，将所述第二像素设置成处于所述光透射模式或处于光阻挡模式。
35.如权利要求32所述的方法，其中所述第一像素和所述第二像素彼此相邻。
36.如权利要求32所述的方法，其中所述第一像素和所述第二像素限定单位像素。
37.如权利要求32所述的方法，其中在至少一个周期内，所述光源单元选择性地发射所述第一光和所述第二光中的一个并且不发射所述第一光和所述第二光中的另一个。
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