JP5947833B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ピクセル(pixel、画素)の各々が、4カラー(color)のサブピクセルに分かられる表示装置に関する。
液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device:LCD)、有機発光ダイオード表示装置(Organic Light Emitting Diode Display:OLED Display)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:PDP)、電気泳動表示装置(ElectrophoretIC Display Device:EPD)などの様々な平板表示装置が開発されている。液晶表示装置は、液晶分子に印加される電界をデータ電圧に応じて制御して画像を表示する。アクティブマトリクス(Active Matrix)駆動方式の液晶表示装置には、ピクセルごとに薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下「TFT」という)が形成されている。液晶表示装置のピクセルはカラーを実現し、輝度を高めるために、Rサブピクセル、Gサブピクセル、Bサブピクセル、及びWサブピクセルに分かられる。以下、ピクセルがRGBWサブピクセルに分かれた表示装置を「RGBW型表示装置」と称する。
液晶表示装置は、液晶表示パネル、液晶表示パネルに光を照射するバックライトユニット、液晶表示パネルのデータラインにデータ電圧を供給するためのソースドライブ集積回路(Integrated Circuit、IC)、液晶表示パネルのゲートライン(またはスキャンライン)にゲートパルス(またはスキャンパルス)を供給するためのゲート駆動ICと、前記ICを制御する制御回路、バックライトユニットの光源を駆動するための光源駆動回路などを備える。
液晶表示装置は、直流残像を低減し、液晶の劣化を防止するために、隣接するサブピクセル(sub-pixel)に充電されるデータ電圧の極性を互いに相反するようにし、データ電圧の極性を周期的に反転させるインバージョン方式で駆動されている。ほとんどの液晶表示装置には、水平及び垂直1ドットインバージョン方式や水平1ドットと垂直2ドットインバージョン方式が適用されている。1ドット(dot)は、1サブピクセルを意味する。
入力映像のデータとピクセルの極性パターンの相関関係に基づいてサブピクセルの中でカラー別にピクセルの充電量が異なることがある。この場合に、ピクセルアレイに表示される映像でサブピクセルのカラーの配置に応じて、縦線の形のラインノイズが見えることがあり、また、カラーの歪みが見えることがある。
本発明の目的は、4カラーのサブピクセルに分かられる表示装置において表示品質を向上することができる液晶表示装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、複数のデータラインと、前記データラインと交差する複数のゲートラインと、前記データラインと前記ゲートラインに接続されたTFT、及びピクセルを含み、水平方向に隣接するサブピクセルが1つのデータラインを共有し、前記ピクセルの各々が第1カラーのサブピクセル、第2カラーのサブピクセル、第3カラーのサブピクセル及び第4カラーのサブピクセルに分かられる表示パネルと、前記データラインにデータ電圧を供給するデータ駆動部と、前記ゲートラインに前記ゲートパルスを順次供給するためのゲート駆動部、及び前記データ駆動部に入力映像のデータを伝送し、前記データ駆動部と前記ゲート駆動部の動作タイミングを制御するタイミングコントローラを含み、前記表示パネルの隣接した4つの水平ラインにおいて各カラーごとに六角形の形で前記サブピクセルが配置され、前記表示パネルの第4i+1及び第4i+4水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは前記第1カラーであり、第4i+2サブピクセルのカラーは前記第2カラーであり、第4i+3サブピクセルのカラーは前記第3カラーであり、第4i+4サブピクセルのカラーは前記第4カラーであり、前記表示パネルの第4i+2及び第4i+3水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは前記第3カラーであり、第4i+2サブピクセルのカラーは前記第4カラーであり、第4i+3サブピクセルのカラーは前記第1カラーであり、第4i+4サブピクセルのカラーは前記第2カラーであり、前記データ駆動部は、第8i(iは0と正の整数)+1、第8i+3、第8i+6及び第8i+8出力チャネルを介して第1極性のデータ電圧を第8i+1、第8i+3、第8i+6及び第8i+8データラインに出力し、第8i+2、第8i+4、第8i+5、及び第8i+7出力チャネルを介して第2極性のデータ電圧を第8i+2、第8i+4、第8i+5、及び第8i+7データラインに出力し、前記表示パネルの全ての水平ラインにおいて同じデータラインを共有する左側のサブピクセルに続いて右側のサブピクセルの順に前記データ電圧が充電され、前記データ駆動部は、前記データ電圧の極性を1水平期間単位で反転させ、前記水平ラインのそれぞれは、水平方向に沿って配列された前記ピクセルを含み、前記第4i+1サブピクセルの右側に前記第4i+2サブピクセルが配置され、前記第4i+2サブピクセルの右側に前記第4i+3サブピクセルが配置され、前記第4i+3サブピクセルの右側に前記第4i+4サブピクセルが配置される。
また、他の発明に係る表示装置は、複数のデータラインと、前記データラインと交差する複数のゲートラインと、前記データラインと前記ゲートラインに接続されたTFT、及びピクセルを含み、水平方向に隣接するサブピクセルが1つのデータラインを共有し、前記ピクセルの各々が第1カラーのサブピクセル、第2カラーのサブピクセル、第3カラーのサブピクセル及び第4カラーのサブピクセルに分かられる表示パネルと、前記データラインにデータ電圧を供給するデータ駆動部と、前記ゲートラインに前記ゲートパルスを順次供給するためのゲート駆動部、及び前記データ駆動部に入力映像のデータを伝送し、前記データ駆動部と前記ゲート駆動部の動作タイミングを制御するタイミングコントローラを含み、前記表示パネルの隣接した4つの水平ラインにおいて各カラーごとに六角形の形で前記サブピクセルが配置され、前記表示パネルの第4i+1及び第4i+4水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは前記第1カラーであり、第4i+2サブピクセルのカラーは前記第2カラーであり、第4i+3サブピクセルのカラーは前記第3カラーであり、第4i+4サブピクセルのカラーは前記第4カラーであり、前記表示パネルの第4i+2及び第4i+3水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは前記第3カラーであり、第4i+2サブピクセルのカラーは前記第4カラーであり、第4i+3サブピクセルのカラーは前記第1カラーであり、第4i+4サブピクセルのカラーは前記第2カラーであり、前記データ駆動部は、第4i(iは0と正の整数)+1及び第4i+2の出力チャネルを介して第1極性のデータ電圧を第4i+1及び第4i+2データラインに出力し、第4i+3及び第4i+4の出力チャネルを介して第2極性のデータ電圧を第4i+3及び第4i+4データラインに出力し、前記表示パネルの全ての水平ラインにおいて同じデータラインを共有する左側のサブピクセルに続いて右側のサブピクセルの順に前記データ電圧が充電され、前記データ駆動部は、前記データ電圧の極性を1水平期間単位で反転させ、前記水平ラインのそれぞれは、水平方向に沿って配列された前記ピクセルを含み、前記第4i+1サブピクセルの右側に前記第4i+2サブピクセルが配置され、前記第4i+2サブピクセルの右側に前記第4i+3サブピクセルが配置され、前記第4i+3サブピクセルの右側に前記第4i+4サブピクセルが配置される。
本発明は、各カラーごとのRGBWサブピクセルを六角形の形で配置する。その結果、本発明は、RGBW型の表示装置において、ラインノイズ、カラーの歪みなどの画質の低下なしで、優れた表示品質を実現することができる。
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。 本発明の第1の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。 図2A及び図2Bに示されたピクセルアレイに印加されるデータ電圧を示す波形図である。 本発明の第2の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。 本発明の第2の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。 図4A及び図4Bに示されたピクセルアレイに印加されるデータ電圧を示す波形図である。 本発明の第3の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。 本発明の第4の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。 本発明の第5の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。 本発明の第6の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。 本発明のピクセルの各々のサブピクセルの配置を示す図である。 本発明のピクセルの各々のサブピクセルの配置を示す図である。 本発明の表示装置におけるカラーフィルタを示す図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。明細書全体にかけて同一の参照番号は実質的に同一の構成要素を意味する。以下の説明において、本発明に関する公知の機能や構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明確にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
本発明の表示装置は、液晶表示装置(LCD)、有機発光ダイオード表示装置(OLED Display)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:PDP)などのカラー実現が可能な平板表示装置で実現することができる。以下、液晶表示装置を中心に、本発明の実施の形態を説明するが、液晶表示装置に限定されないことに注意しなければならない。例えば、本発明のRGBWサブピクセルの配置は、有機発光ダイオード表示装置にも適用可能である。
図1を参照すると、本発明の表示装置は、ピクセルアレイが形成された表示パネル10と、表示パネル10に入力映像のデータを記入するための表示パネル駆動回路を備える。表示パネル10の下には、表示パネル10に光を均一に照射するためのバックライトユニットが配置される。
表示パネル10は、液晶層を挟んで対向する上部基板と下部基板を含む。表示パネル10のピクセルアレイは、データライン(D1〜Dm)とゲートライン(G1〜Gn)の交差構造によってマトリックス状に配列されるピクセルを含む。
表示パネル10の下部基板には、データライン(D1〜Dm+1)、データライン(D1〜Dm+1)と交差するゲートライン(G1〜G2n)、データライン(D1〜Dm+1)と交差するするゲートライン(G1〜G2n)に接続されたTFT、TFTに接続されたピクセル電極1、及びピクセル電極1に接続されたストレージキャパシタ(Storage Capacitor、Cst)などを含む。ピクセルの各々は、TFTを介してデータ電圧を充電するピクセル電極1と共通電圧(Vcom)が印加される共通電極2の電圧差によって駆動される液晶分子を利用して光の透過量を調整することにより、ビデオデータの画像を表示する。ピクセルの各々は、RGBWサブピクセルに分けられる。RGBWサブピクセルは、図2〜図11のような形で配置することができる。
表示パネル10の上部基板上にはブラックマトリックス(Black matrix)とカラーフィルタ(Color filter)を含むカラーフィルタアレイが形成される。共通電極2は、TN(Twisted Nematic)モードとVA(Vertical Alignment)モードのような垂直電界駆動方式の場合に上部基板上に形成され、IPS(In-Plane Switching)モードとFFS(Fringe Field Switching)モードのような水平電界駆動方式の場合にピクセル電極と共に下部基板上に形成される。表示パネル10の上部基板と下部基板各々には、偏光板が付着され、液晶のプレチルト角(pre- tilt angle)を設定するための配向膜が形成される。
本発明の液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置など、どのような形態でも実現することができる。透過型液晶表装置と半透過型液晶表示装置では、バックライトユニットが必要である。バックライトユニットは、直下型(direct type)バックライトユニットまたはエッジ型(edge type)バックライトユニットで実現することができる。
表示パネル駆動回路は、ピクセルにデータを記入する。この表示パネル駆動回路は、データ駆動部12、ゲート駆動部14及びタイミングコントローラ20を含む。
データ駆動部12は、複数のソースドライブICを含む。ソースドライブICのデータ出力チャンネルは、ピクセルアレイのデータライン(D1〜Dm)に接続される。ソースドライブICのデータ出力チャネルの総個数は、図2〜図11のようなピクセルアレイ構造により、データラインの総個数の1/2レベルに減少する。したがって、本発明は、表示装置のコストを下げることができる。
データ駆動部12は、タイミングコントローラ20から入力映像のデータ入力を受ける。データ駆動部12に伝送されるデジタルビデオデータは、Rデータ、Gデータ、Bデータ及びWデータを含む。データ駆動部12は、タイミングコントローラ20の制御下で入力映像のRGBWデジタルビデオデータを正極性/負極性ガンマ補償電圧に変換して正極性/負極性データ電圧を出力する。データ駆動部12の出力電圧は、データライン(D1〜Dm)に供給される。
ゲート駆動部14は、タイミングコントローラ20の制御下でゲートライン(G1〜Gn)にゲートパルスを順次供給する。ゲート駆動部14から出力されたゲートパルスは、ピクセルに充電される正極性/負極性ビデオデータ電圧に同期する。
タイミングコントローラ20は、ホストシステム30から受信した入力画像のRGBデータをRGBWデータに変換して、データ駆動部12に伝送する。タイミングコントローラ20と、データ駆動部12のソースドライブIC間のデータ伝送のためのインタフェースはmini LVDS (Low-voltage differential signaling)インタフェースまたはEPI(Embedded Panel Interface)インタフェースを適用することができる。EPIインタフェースは、本願出願人によって出願された大韓民国特許出願10−2008−0127458(2008/12/15)、米国出願12/543、996(2009/08/19)、大韓民国特許出願10−2008−0127456(2008−12−15 )、米国出願12 /461、 652 (2009/08/19)、大韓民国特許出願10−2008−0132466(2008−12−23)、米国出願12/537、341(2009/08/07)などで提案されたインタフェース技術に適用することができる。
タイミングコントローラ20は、ホストシステム30からの入力映像データと同期するタイミング信号の入力を受ける。タイミング信号は、垂直同期信号(Vsync)、水平同期信号(Hsync)、データイネーブル信号(DE)、ドットクロック(DCLK)などを含む。タイミングコントローラ20は、入力映像のピクセルデータと共に受信されるタイミング信号(Vsync、Hsync、DE、DCLK)に基づいて、データ駆動部12とゲート駆動部14の動作タイミングを制御する。タイミングコントローラ20は、ピクセルアレイの極性を制御するためのデータの極性情報をデータ駆動部12のソースドライブICの各々に伝送することができる。Mini LVDSインタフェースは、別途の制御配線を介して極性制御信号を伝送する。EPIインタフェースは、CDR(Clok and Data Recovery)のためのクロックトレーニング・パターン(clock training pattern)とRGBWデータパケットとの間で伝送されるコントロールのデータパケット内に極性制御情報をエンコードして、ソースドライブICの各々に伝送するインタフェース技術である。
タイミングコントローラ20は、ホワイトゲイン算出アルゴリズムを用いて、入力映像のRGBデータをRGBWデータに変換することができる。ホワイトゲイン算出アルゴリズムは、公知のいずれのものも可能である。例えば、本願出願人によって既に出願された大韓民国特許出願第10−2005−0039728(2005.05.12)、大韓民国特許出願第10−2005−0052906(2005.06.20)、大韓民国特許出願第10−2005−0066429(2007.07.21、大韓民国特許出願第10−2006−0011292(2006.02.06)などで提案されたホワイトゲイン算出アルゴリズムが適用可能である。
ホストシステム30は、TV(Television)システム、セットトップボックス、ナビゲーションシステム、DVDプレーヤー、ブルーレイプレーヤー、パーソナルコンピュータ(PC)、ホームシアターシステム、携帯電話システム(Phone system)のいずれかであることができる。
本発明は、ソースドライブICの数を減らすために、ピクセルアレイの構造を図2乃至図10のように水平方向に隣り合う2つのサブピクセルが1つのデータラインを共有するDRD(Double rate driving)タイプのピクセルで実現する。DRDタイプのピクセルアレイを駆動するソースドライブICは、データ電圧の周波数を2倍高める。DRDタイプのピクセルアレイは、ソースドライブICの数を1/2に低減することができる。
本発明は、RGBWサブピクセルのカラーごとのデータ充電特性を均一にし、カラーの歪みを防止するためにピクセルアレイのカラーの配置を図2乃至図10のようにすることを提案する。また、本発明は、ピクセルアレイのカラー別極性を均一にするためにピクセルアレイの極性パターンを図2〜図10のようにすることを提案する。以下、第1カラー、第2カラー、第3カラー及び第4カラーをR、G、B、Wでそれぞれ例示するが、これに限定されない。
本発明は、垂直と水平方向に沿って隣接するサブピクセル間の極性を反転させるドットインバージョンの形式で、ピクセルアレイの極性パターンを制御する。このようなピクセルアレイの極性パターンは、データ駆動部12のソースドライブICの各々から出力されるデータ電圧の極性とピクセルアレイの構造に基づいて決定される。
ピクセルアレイの水平極性パターンは、ソースドライブICの出力チャネルを介して同時に出力されるデータ電圧の極性に応じて決定される。たとえば、「+」を正極性とし、「−」を負極性としたときに、ソースドライブICの出力チャネルを介して同時に出力されるデータ電圧の極性が左から右へ「+−+−」または 「−+−+」の場合、水平1ドットインバージョン(H1 dot inversion)であり、「++−−」または 「−−++」の場合は、水平2ドットインバージョン(H2 dot inversion)である。
ピクセルアレイの垂直極性パターンは、ソースドライブICで出力チャネルを介してデータ電圧が出力されるとき、時間的に変化するデータ電圧極性に応じて決定される。たとえば、ソースドライブICの出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の極性の時間的変化が「+−+−」または「−+−+」の場合、垂直2ドットバージョン(V1 dot inversion)であり、「++−−」または「−−++」の場合、垂直2ドットインバージョン(V2 dot inversion)である。
図2A及び図2Bは、本発明の第1の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。図3は、図2A及び図2Bに示されたピクセルアレイに印加されるデータ電圧を示す波形図である。
図2A〜図3を参照すると、ピクセルアレイの第1ないし第4ラインにおいて、Rサブピクセル、Gサブピクセル、BサブピクセルとWサブピクセル各々は、点線で示したように、六角形(またはハチの巣)の形状で配置される。Wサブピクセルは入力映像の輝度を高くして表示装置の消費電力を小さくすることができるようにする。本発明は、ピクセルアレイで隣接した4つの水平ラインにおいて、サブピクセルのカラーそれぞれは、点線のように六角形の形状で配置される。1つの六角形は5つの垂直ライン(C1〜C5)と4つの水平ライン(L1〜L)に配置される大きさを有する。
DRDタイプのピクセルアレイを実現するために、サブピクセルのピクセル電極1をデータラインに接続するためのTFTはデータラインを沿ってジグザグ状に配置される。1つのデータラインを挟んで左右に隣接するサブピクセルは、そのデータラインからのデータ電圧を順次充電して1つのデータラインを共有する。ソースドライブICの出力チャネルは、データライン(D1〜D10)に1対1で接続される。
ソースドライブICは、4出力チャネル周期で水平極性パターンを反転させる。例えば、第N(Nは正の整数)フレーム期間の間、ソースドライブICの第8i(iは0と正の整数)+1乃至第8i+4の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは「「+−+−」」であり、第8i+5〜第8i+8出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは 「「−+−+」」である。ソースドライブIC の各々は、毎フレーム期間ごとに、出力チャネルの極性を反転させることができる。この場合、第N+1フレーム期間の間、ソースドライブICの第8i+1ないし第8i+4の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは「−+−+」であり、第8i+5乃至第8i+8出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは、「+−+−」である。図2において、H4CH1は、ソースドライブICの第8i+1乃至第8i+4の出力チャネルと接続された第1ピクセルグループである。H4CH2は、ソースドライブICの第8i+5〜第8i+8出力チャネルと接続された第2ピクセルのグループである。第2ぴクセルのグループ(H4CH2)の極性パターンは、第1ピクセルグループ(H4CH1)の極性パターンの反転極性パターンである。
ソースドライブICの各々において、左右に隣接する2つのサブピクセルに充電される同じ極性のデータ電圧が1水平期間(1H)内に連続的に出力される。1つのデータラインを介して1水平期間(1H)内に2つのサブピクセルに同じ極性のデータ電圧が供給される。したがって、データ駆動部12のソースドライブICの各々は、水平1ドットと垂直2ドットインバージョン(H1 dot&V2 dot inversion)にデータ電圧の極性を反転させる。
ソースドライブICから水平1ドットと垂直2ドットインバージョンに極性が反転されるデータ電圧がデータラインに供給される時、DRDタイプのピクセルアレイ構造により、ピクセルアレイの極性パターンは、水平2ドットと垂直2ドットインバージョン(H2dot&V2 dot inversion)である。
ピクセルアレイの第4i+1と第4i+4水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。ピクセルアレイの第4i+1と第4i+4水平ラインで、第4i+3サブピクセルのカラーは第3カラー(G)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。
ピクセルアレイの第4i+2及び第4i+3水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第3カラー(B)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。ピクセルアレイの第4i+2及び第4i+3水平ラインで、第4i+3サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。
図2A及び図2Bに示されたサブピクセルとデータラインの接続関係をTFTを中心に説明する。以下、+R(またはG、B、W)データ電圧は正極性R(またはG、B、W)データ電圧であり、−R(またはG、B、W)データ電圧は負極性R(またはG、B、W)データ電圧である。ピクセルアレイの第4i+1及び第4i+4水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT11〜T18とする。ピクセルアレイの第4i+2及び第4i+3水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT21〜T28とする。
ソースドライブICは、第Nフレーム期間の間、第8i+1、第8i+3、第8i+6及び第8i+8出力チャネルを介して正極性(+)のデータ電圧をデータライン(D1、D3、D6、D8)に出力し、第8i+2、第8i+4、第8i+5及び第8i+7出力チャネルを介して負極性(−)データ電圧をデータライン(D2、D4、D5、D7)に出力する。ソースドライブICのすべての出力チャネルを介して出力されるデータ電圧は、矢印のようにピクセルアレイのすべての水平ラインから左側のサブピクセルに続いて右側のサブピクセルの順に充電される。ゲート駆動部14は、データ電圧に同期するゲートパルスを順次出力する。
第4i+1水平ラインにおいて、第1サブピクセルと第2サブピクセルは、第1データライン(D1)を挟んで左右に隣接して第1データライン(D1)からの正極性データ電圧を順次充填する。第1TFT(T11)は、第1ゲートライン(G1)からの第1ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Rデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T12)は第2ゲートライン(G2)からの第2ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Gデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、第1水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第1TFT(T11)のゲート電極は、第1ゲートライン(G1)に接続される。第1TFT(T11)のドレイン電極は、第1データライン(D1)に接続され、そのソース電極は、第1サブピクセルのピクセル電極に接続される。第2TFT(T12)のゲート電極は第2ゲートライン(G2)に接続される。第2TFT(T12)のドレイン電極は、第1データライン(D1)に接続され、そのソース電極は第2サブピクセルのピクセル電極に接続される。
第3サブピクセルと第4サブピクセルは、第2データライン(D2)を挟んで左右に隣接して第2データライン(D2)からの負極性データ電圧を順次充電する。第3TFT(T13)は、第1ゲートライン(G1)からの第1ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Bデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T14)は第2ゲートライン(G2)からの第2ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Wデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、第1水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第3TFT(T13)のゲート電極は、第1ゲートライン(G1)に接続される。第3TFT(T13)のドレイン電極は第2データライン(D2)に接続され、そのソース電極は、第3サブピクセルのピクセル電極に接続される。第4TFT(T14)のゲート電極は第2ゲートライン(G2)に接続される。第4TFT(T14)のドレイン電極は第2データライン(D2)に接続され、そのソース電極は、第4サブピクセルのピクセル電極に接続される。
第5サブピクセルと第6サブピクセルは、第3データライン(D3)を挟んで左右に隣接して第3データライン(D3)からの正極性データ電圧を順次充電する。第5及び第6サブピクセルは、第5及び第6TFT(T15、T16)を介して第3データライン(D3)に接続される。第5TFT(T15)は、第1ゲートライン(G1)からの第1ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Rデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T16)は第2ゲートライン(G2)からの第2ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Gデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、第1水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。
第7サブピクセルと第8サブピクセルは、第4データライン(D4)を挟んで左右に隣接して、第4データライン(D4)からの負極性データ電圧を順次充電する。第7及び第8サブピクセルは、第7及び第8TFT(T17、T18)を介して第4データライン(D4)に接続される。第7TFT(T17)は、第1ゲートライン(G1)から第1ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Bデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T18)は第2ゲートライン(G2)からの第2ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Wデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、第1水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。
第4i+2水平ラインにおいて、第1サブピクセルと第2サブピクセルは、第1データライン(D1)を挟んで左右に隣接して第1データライン(D1)からの負極性データ電圧を順次充填する。第1TFT(T21)は第3ゲートライン(G3)からの第3ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Bデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T22)は、第4ゲートライン(G4)からの第4ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Wデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、第2水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、第2水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第1TFT(T21)のゲート電極は第3ゲートライン(G3)に接続される。第1TFT(T21)のドレイン電極は、第1データライン(D1)に接続され、そのソース電極は、第1サブピクセルのピクセル電極に接続される。第2TFT(T22)のゲート電極は第4ゲートライン(G4)に接続される。第2TFT(T22)のドレイン電極は、第1データライン(D1)に接続され、そのソース電極は第2サブピクセルのピクセル電極に接続される。
第3サブピクセルと第4サブピクセルは、第2データライン(D2)を挟んで左右に隣接して第2データライン(D2)からの正極性データ電圧を順次充電する。第3TFT(T23)は第3ゲートライン(G3)からの第3ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Rデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T24)は、第4ゲートライン(G4)からの第4ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Gデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、第2水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、第2水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第3TFT(T23)のゲート電極は第3ゲートライン(G3)に接続される。第3TFT(T23)のドレイン電極は第2データライン(D2)に接続され、そのソース電極は、第3サブピクセルのピクセル電極に接続される。第4TFT(T24)のゲート電極は第4ゲートライン(G4)に接続される。第4TFT(T24)のドレイン電極は第2データライン(D2)に接続され、そのソース電極は、第4サブピクセルのピクセル電極に接続される。
第5サブピクセルと第6サブピクセルは、第3データライン(D3)を挟んで左右に隣接して第3データライン(D3)からの負極性データ電圧を順次充電する。第5及び第6サブピクセルは、第5及び第6TFT(T25、T26)を介して第3データライン(D3)に接続される。第5TFT(T25)は第3ゲートライン(G3)からの第3ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Bデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T26)は、第4ゲートライン(G4)からの第4ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Wデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、第2水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、第2水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。
第7サブピクセルと第8サブピクセルは、第4データライン(D4)を挟んで左右に隣接して、第4データライン(D4)からの正極性データ電圧を順次充電する。第7及び第8サブピクセルは、第7及び第8TFT(T27、T28)を介して第4データライン(D4)に接続される。第7TFT(T27)は第3ゲートライン(G3)からの第3ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Rデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T28)は、第4ゲートライン(G4)からの第4ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Gデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、第2水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第2水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。
第4i+3水平ラインにおいて、第1TFTは、第5ゲートライン(G5)からの第5ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Bのデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFTは、第6ゲートライン(G6)からの第6ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Wデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、第3水平期間の前半1/2水平期間の間+Bデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、第3水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。第3TFTは、第5ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Rデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFTは、第6ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Gデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、第3水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、第3水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。第5TFTは、第5ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Bデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFTは、第6ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Wデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、第3水平期間の前半1/2水平期間の間+Bデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、第3水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。第7TFTは、第5ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Rデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFTは、第6ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Gデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、第3水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第3水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。
第4i+4水平ラインにおいて、第1TFTは、第7ゲートライン(G7)からの第7ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Rデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFTは、第8ゲートライン(G8)からの第8ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Gデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、第4水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、第4水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。第3TFT(T13)は、第7ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Bデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T14)は、第8ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Wデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、第4水平期間の前半1/2水平期間の間+Bデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、第4水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。第5TFTは、第7ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Rデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFTは、第8ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Gデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、第4水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、第4水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。第7TFTは、第7ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Bのデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFTは、第8ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Wデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、第4水平期間の前半1/2水平期間の間+Bデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第4水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。
表示装置のフリッカ、カラー歪み、ラインノイズなどの画質劣化は、各色のサブピクセルの充電量が均一し極性がいずれかの一側にずれているとき発生する。本発明の表示装置は、図2A及び図2Bのようなピクセルアレイ構造を利用して、画質を向上させることができる。
サブピクセルの充電量に応じて輝度が変わる。例えば、ノーマリブラックモード(Normally black mode)でサブピクセルのデータ電圧充電量が大きいほど、そのサブピクセルの輝度が高くなる。図2A及び図2Bには、データ電圧の充電順序によりサブピクセルは、強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルに分けることができる。強充電サブピクセルは、前のデータ電圧の充電後、同じ極性の異なるデータ電圧を充電するため、プリチャージ(pre-charging)効果により、その充電量が多い。これに比べ、弱充電サブピクセルは、前のデータ電圧の充電と相反した極性の異なるデータ電圧を充電するために、その充電量が相対的に少ない。例えば、図2Aにおいて、第2ライン(L2)の第1サブピクセルは+Gデータ電圧を充電した後、−Bデータ電圧を充電する弱充電−Bサブピクセルである。同様に、第2ライン(L2)の第3サブピクセルは、−Wデータ電圧を充電した後、+Rデータ電圧を充電する弱充電+Rサブピクセルである。第2ライン(L2)の第2サブピクセルは、−Bデータ電圧を充電した後、−Wデータ電圧を充電する強充電−Wサブピクセルである。第2ライン(L2)の第4サブピクセルは、+Rデータ電圧を充電した後、+Gデータ電圧を充電する強充電+Gサブピクセルである。ピクセルの輝度比率が高いWサブピクセルとGサブピクセルはすべて強充電サブピクセルから構成される。 相対的に輝度比率が低いRサブピクセルとBサブピクセルはすべて強充電サブピクセルで構成される。
同じ色のサブピクセルがすべて弱充電であるか、または強充電サブピクセルであり、同じ色のサブピクセルが垂直ラインに沿って配置されたり、垂直ラインに沿ってストライプ状に配置された場合、他の色のサブピクセルに比べて輝度が異なるようになるため、色の歪みとラインノイズが見える。本発明の表示装置は、図2A及び図2Bにおいて強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルで均等に分散され、色の歪みを防止することができ、同じ色のサブピクセルを六角形の形状に配置することで、色の歪みとライン間の輝度差を防止することができる。
Wサブピクセルは、図2A及び図2Bから分かるように、すべて強充電サブピクセルで構成される。また、Wの次にピクセルの輝度比率が高いGサブピクセルによりすべて強充電サブピクセルで構成される。したがって、本発明の表示装置は、ノーマリブラックモードで小さな電圧でもWサブピクセルの輝度を高めることができるので、カラーの歪みのなしで消費電力の改善効果を高めることができる。
同じ色のサブピクセルに充電されるデータ電圧の極性が不均衡になって優勢極性が現れると、共通電圧がその優勢極性側に偏って正極性サブピクセルと負極性サブピクセルの輝度差を招き、フリッカが発生する。特定の色で優勢極性が現れると、その色が他の色よりさらに強く見えたり、弱く見えたりする。本発明の表示装置は、図2A及び図2Bのように同じ色のサブピクセルの極性が均衡するようにサブピクセルが配置されている。六角形に配置された同じ色のサブピクセルを見ると、+サブピクセルと−サブピクセルの数が同じである。例えば、図2Aにおいて、Rサブピクセルを接続した六角形の上半分に、第1極性のサブピクセルが配置され、六角形の下半分に第2極性のサブピクセルが配置される。Wサブピクセルを接続した六角形で垂直方向に隣接するサブピクセルは、極性が互いに相反し、また、水平方向に隣接するサブピクセルは、極性が互いに相反する。
図2において、サブピクセルのカラーは、RGBWに限定されない。RGBの代わりに、Y(yellow)、C(cyan)、M(magenta)を利用して、映像の色を再現することもある。
図4A及び図4Bは、本発明の第2の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。図5は、図4A及び図4Bに示されたピクセルアレイに印加されるデータ電圧を示す波形図である。
図4A〜図5を参照すると、本発明は、ピクセルアレイの隣接した4つの水平ラインでサブピクセルのカラーをそれぞれ点線のように六角形の形で配置する。
DRDタイプのピクセルアレイを実現するために、TFTは、データライン(D1〜D10)に沿ってジグザグ状に配置される。1つのデータラインを挟んで左右に隣接するサブピクセルは、そのデータラインからのデータ電圧を順次充電して1つのデータラインを共有する。ソースドライブICの出力チャネルは、データライン(D1〜D10)に1対1で接続される。
ソースドライブICは、2出力チャネルごとに水平極性パターンを反転させる。例えば、第Nフレーム期間の間、ソースドライブICの第4i+1及び第4i+2出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは、“+ +”であり、第4i+3及び第4i+4出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは“− −”である。ソースドライブICの各々は、毎フレーム期間ごとに、出力チャネルの極性を反転させることができる。この場合、第N+1フレーム期間の間、ソースドライブICの第4i+1及び第4i+2の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは、“− −”あり、第4i+3及び第4i+4の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは、“+ +”である。
ソースドライブICの各々において、左右に隣接する2つのサブピクセルに充電される同じ極性のデータ電圧が1水平期間(1H)内に連続的に出力される。1つのデータラインを介して1水平期間(1H)内に2つのサブピクセルに同じ極性のデータ電圧が供給される。したがって、データ駆動部12のソースドライブICの各々は、水平2ドットと垂直2ドットインバージョン(H2 dot&V2 dot inversion)にデータ電圧の極性を反転させる。
ソースドライブICから水平2ドットと垂直2ドットインバージョンに極性が反転されるデータ電圧がデータラインに供給される時、DRDタイプのピクセルアレイ構造により、ピクセルアレイの極性パターンは水平4ドットと垂直2ドットインバージョン(H4 dot&V2 dot inversion)である。
ピクセルアレイの第4i+1及び第4i+4水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。ピクセルアレイの第4i+1及び第4i+4水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第3カラー(G)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。
ピクセルアレイの第4i+2と第4i+3水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第3カラー(B)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。ピクセルアレイの第4i+2と第4i+3水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。
図4A及び図4Bに示されたサブピクセルとデータラインの接続関係をTFTを中心に説明する。以下、+R(またはG、B、W)データ電圧は正極性R(またはG、B、W)データ電圧であり、−R(またはG、B、W)データ電圧は負極性R(またはG、B、W)データ電圧である。ピクセルアレイの第4i+1と第4i+4水平ラインに配置されたTFTを左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT11〜T18とする。ピクセルアレイの第4i+2と第4i+3水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT21〜T28とする。
ソースドライブICは、第Nフレーム期間の間、第4i+1と第4i+2出力チャネルを介して+データ電圧をデータライン(D1、D2、D5、D6、D9、D10)に出力し、第4i+3と第4i+4出力チャネルを介してーデータ電圧をデータライン(D3、D4、D7、D8)に出力する。ソースドライブICのすべての出力チャネルを介して出力されるデータ電圧は、矢印のようにピクセルアレイのすべての水平ラインで左側サブピクセルに続いて右側サブピクセルの順に充電される。ゲート駆動部14は、データ電圧に同期されるゲートパルスを順次出力する。
第4i+1の水平ラインにおいて、第1TFT(T11)は、第1ゲートライン(G1)からの第1ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Rデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T12)は第2ゲートライン(G2)からの第2ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Gデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、第1水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第3TFT(T13)は、第1ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Bデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T14)は、第2ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Wデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、第1水平期間の前半1/2水平期間の間+Bデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。第5TFT(T15)は、第1ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Rデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T16)は、第2ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Gデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、第1水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。第7TFT(T17)は、第1ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Bデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T18)は、第2ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Wデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、第1水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。
第4i+2水平ラインに置いて、第1TFT(T21)は、第3ゲートライン(G3)からの第3ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Bデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T22)は、第4ゲートライン(G4)からの第4ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Wデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、第2水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、第2水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第3TFT(T23)は、第3ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Rデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T24)は、第4ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Gデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、第2水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、第2水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。第5TFT(T25)は、第3ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Bデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T26)は、第4ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Wデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、第2水平期間の前半1/2水平期間の間+Bデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、第2水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。第7TFT(T27)は、第3ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Rデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T28)は、第4ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Gデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、第2水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第2水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。
第4i+3水平ラインにおいて、第1TFTは、第5ゲートライン(G5)からの第5ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Bデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFTは、第6ゲートライン(G6)からの第6ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Wデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、第3水平期間の前半1/2水平期間の間+Bデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、第3水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。第3TFTは、第5ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Rデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFTは、第6ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Gデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、第3水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、第3水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第5TFTは、第5ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Bデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFTは、第6ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Wデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、第3水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、第3水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第7TFTは、第5ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Rデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFTは、第6ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Gデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、第3水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第3水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。
第4i+4水平ラインにおいて、第1TFTは、第7ゲートライン(G7)からの第7ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Rデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFTは、第8ゲートライン(G8)からの第8ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Gデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、第4水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、第4水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。第3TFT(T13)は、第7ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Bデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T14)は、第8ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Wデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、第4水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、第4水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第5TFTは、第7ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Rデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFTは、第8ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Gデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、第4水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、第4水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第7TFTは、第7ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Bデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFTは、第8ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Wデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、第4水平期間の前半1/2水平期間の+Bデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第4水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。
図2及び図4のようなピクセルアレイは、ドットインバージョンで極性が反転されるRGBWサブピクセルで各カラーが六角形(またはハチの巣)で配置されており、各カラーごとに強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルが均等に分散され、Wサブピクセルは全て強充電サブピクセルからなる。また、各カラーごとの極性がバランスをなす。その結果、本発明の表示装置は、フリッカー(Flickr)、ラインノイズ、カラーの歪みなどがない最上の画質を実現することができる。
図6は、本発明の第3の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。
図6を参照すると、ピクセルアレイの隣接する3つの水平ラインにおいて、サブピクセルのカラーの各々は、ダイヤモンド(または菱形)の形で配置される。Wサブピクセルは入力映像の輝度を高くして表示装置の消費電力を少なくすることができるようにする。1つのダイヤモンドは5つの垂直ライン(C1〜C5)と3つの水平ライン(L1〜L3)に配置される大きさを有する。
DRDタイプのピクセルアレイを実現するために、TFTは、データライン(D1〜D6)に沿ってジグザグ状に配置される。1つのデータラインを挟んで左右に隣接するサブピクセルは、そのデータラインからのデータ電圧を順次充電して1つのデータラインを共有する。ソースドライブICの出力チャネルは、データライン(D1〜D6)に1対1で接続される。
ソースドライブICで奇数目の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧と、偶数目の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧は、極性が互いに反対である。したがって、ソースドライブICの出力チャンネルから同時に出力されるデータ電圧の水平極性パターンは、第Nフレーム期間に「+−+−」が繰り返されるパターンであり、第N+1フレーム期間に「−+−+」が繰り返されるパターンである。
ソースドライブICの各々において、左右に隣接する2つのサブピクセルに充電される同じ極性のデータ電圧が1水平期間(1H)内に連続的に出力される。1つのデータラインを介して1水平期間(1H)内に2つのサブピクセルに同じ極性のデータ電圧が供給される。したがって、データ駆動部12のソースドライブICの各々は、水平1ドットと垂直2ドットインバージョン(H1 dot&V2 dot inversion)にデータ電圧の極性を反転させる。
ソースドライブICから水平1ドットと垂直2ドットインバージョンで極性が反転されるデータ電圧がデータラインに供給される時、DRDタイプのピクセルアレイ構造により、ピクセルアレイの極性パターンは、水平2ドットと垂直2ドットインバージョン(H2 dot&V2 dot inversion)である。
ピクセルアレイの奇数目の水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。ピクセルアレイの奇数目の水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第3カラー(G)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。
ピクセルアレイの偶数目の水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第3カラー(B)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。ピクセルアレイの偶数目の水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは、第2カラー(G)である。
図6に示されたサブピクセルとデータラインの接続関係をTFTを中心に説明する。以下、+R(またはG、B、W)データ電圧は正極性R(またはG、B、W)データ電圧であり、−R(またはG、B、W)データ電圧は負極性R(またはG、B、W)データ電圧である。ピクセルアレイの奇数目の水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT11〜T18とする。ピクセルアレイの偶数目の水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT21〜T28とする。
ソースドライブICは、第Nフレーム期間の間に奇数目の出力チャネルを介して+データ電圧をデータライン(D1、D3、D5)に出力し、偶数目の出力チャネルを介して−データ電圧をデータライン(D2、D4、D6)に出力する。ソースドライブICの奇数目の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧は、矢印のように左のサブピクセルに続いて右側のサブピクセルの順に充電される。一方、ソースドライブICの偶数目の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧は、矢印のように右側のサブピクセルに続いて、左のサブピクセルの順に充電される。ゲート駆動部14は、データ電圧に同期するゲートパルスを順次出力する。
奇数目の水平ラインにおいて、第1TFT(T11)は、第1ゲートライン(G1)からの第1ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Rデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T12)は、第2ゲートライン(G2)からの第2ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Gデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第3TFT(T13)は、第1ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Bデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T14)は、第2ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Wデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第5TFT(T15)は、第1ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Rデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T16)は、第2ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Gデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第7TFT(T17)は、第1ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Bデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T18)は、第2ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Wデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。
偶数目の水平ラインにおいて、第1TFT(T21)は、第3ゲートライン(G3)からの第3ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Bデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T22)は、第4ゲートライン(G4)からの第4ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Wデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第3TFT(T23)は、第3ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Rデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T24)は、第4ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Gデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第5TFT(T25)は、第3ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Bデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T26)は、第4ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Wデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第7TFT(T27)は、第3ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Rデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T28)は、第4ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Gデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。
図7は、本発明の第4の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。
図7を参照すると、ピクセルアレイの隣接する3つの水平ラインにおいて、サブピクセルのカラーの各々は、ダイヤモンドの形で配置される。
DRDタイプのピクセルアレイを実現するために、TFTは、データライン(D1〜D6)に沿ってジグザグ状に配置される。1つのデータラインを挟んで左右に隣接するサブピクセルは、そのデータラインからのデータ電圧を順次充電して1つのデータラインを共有する。ソースドライブICの出力チャネルは、データライン(D1〜D6)に1対1で接続される。
ソースドライブICにおいて、奇数目の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧と、偶数目の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧は、極性が互いに反対である。したがって、ソースドライブICの出力チャンネルから同時に出力されるデータ電圧の水平極性パターンは、第Nフレーム期間に「+−+−」が繰り返されるパターンであり、第N+1フレーム期間に「−+−+」が繰り返されるパターンである。
ソースドライブICの各々において、左右に隣接する2つのサブピクセルに充電される同じ極性のデータ電圧が1水平期間(1H)内に連続的に出力される。1つのデータラインを介して1水平期間(1H)内に2つのサブピクセルに同じ極性のデータ電圧が供給される。したがって、データ駆動部12のソースドライブICの各々は、水平1ドットと垂直2ドットインバージョン(H1dot&V2dot inversion)にデータ電圧の極性を反転させる。
ソースドライブICから水平1ドットと垂直2ドットインバージョンで極性が反転されるデータ電圧がデータラインに供給される時、DRDタイプのピクセルアレイ構造により、ピクセルアレイの極性パターンは、水平2ドットと垂直2ドットインバージョン(H2 dot&V2 dot inversion)である。
ピクセルアレイの奇数目の水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。ピクセルアレイの奇数目の水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第3カラー(G)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。
ピクセルアレイの偶数目の水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第3カラー(B)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。ピクセルアレイの偶数目の水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。
図7に示されたサブピクセルとデータラインの接続関係をTFTを中心に説明する。以下、+R(またはG、B、W)データ電圧は正極性R(またはG、B、W)データ電圧であり、−R(またはG、B、W)データ電圧は負極性R(またはG、B、W)データ電圧である。ピクセルアレイの奇数目の水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に4つのTFTをT11〜T14とする。ピクセルアレイの偶数目の水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に4つのTFTをT21〜T24とする。
ソースドライブICは、第Nフレーム期間の間に奇数目の出力チャネルを介して+データ電圧をデータライン(D1、D3、D5)に出力し、偶数目の出力チャネルを介して−データ電圧をデータライン(D2、D4、D6)に出力する。データ電圧は、ピクセルアレイの水平ラインの各々で矢印のように左のサブピクセルに続いて右側のサブピクセルの順に充電される。
奇数目の水平ラインにおいて、第1TFT(T11)は、第1ゲートライン(G1)からの第1ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Rデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T12)は、第2ゲートライン(G2)からの第2ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Gデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第3TFT(T13)は、第1ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Bデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T14)は、第2ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Wデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。
偶数目の水平ラインにおいて、第1TFT(T21)は、第3ゲートライン(G3)からの第3ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Bデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T22)は、第4ゲートライン(G4)からの第4ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Wデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第3TFT(T23)は、第3ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Rデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T24)は、第4ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Gデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。
図8は、本発明の第5の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。
図8を参照すると、ピクセルアレイの隣接する3つの水平ラインにおいて、サブピクセルのカラーの各々は、ダイヤモンドの形で配置される。
DRDタイプのピクセルアレイを実現するために、TFTは、データライン(D1〜D6)に沿ってジグザグ状に配置される。1つのデータラインを挟んで左右に隣接するサブピクセルは、そのデータラインからのデータ電圧を順次充電して1つのデータラインを共有する。ソースドライブICの出力チャネルは、データライン(D1〜D6)に1対1で接続される。
ソースドライブICにおいて、第4i+1と第4i+2出力チャネルを介して出力されるデータ電圧と、第4i+3と第4i+4出力チャネルを介して出力されるデータ電圧は、極性が互いに反対である。したがって、ソースドライブICの出力チャンネルから同時に出力されるデータ電圧の水平極性パターンは、第Nフレーム期間に「++−−」が繰り返されるパターンであり、第N+1フレーム期間に「−−++」が繰り返されるパターンである。
ソースドライブICの各々において、左右に隣接する2つのサブピクセルに充電される同じ極性のデータ電圧が1水平期間(1H)内に連続的に出力される。1つのデータラインを介して1水平期間(1H)内に2つのサブピクセルに同じ極性のデータ電圧が供給される。したがって、データ駆動部12のソースドライブICの各々は、水平2ドットと垂直2ドットインバージョン(H2 dot&V2 dot inversion)にデータ電圧の極性を反転させる。
ソースドライブICから水平2ドットと垂直2ドットインバージョンに極性が反転されるデータ電圧がデータラインに供給される時DRDタイプのピクセルアレイ構造により、ピクセルアレイの極性パターンは水平4ドットと垂直2ドットインバージョン(H4 dot&V2 dot inversion)である。
ピクセルアレイの奇数目の水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。ピクセルアレイの奇数目の水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第3カラー(G)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。
ピクセルアレイの偶数目の水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第3カラー(B)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。ピクセルアレイの偶数目の水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。
図8に示されたサブピクセルとデータラインの接続関係をTFTを中心に説明する。以下、+R(またはG、B、W)データ電圧は正極性R(またはG、B、W)データ電圧であり、−R(またはG、B、W)データ電圧は負極性R(またはG、B、W)データ電圧である。ピクセルアレイの奇数目の水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT11〜T18とする。ピクセルアレイの偶数目の水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT21〜T28とする。
ソースドライブICは、第Nフレーム期間の間、第4i+1と第4i+2の出力チャネルを介して+データ電圧をデータライン(D1、D2、D5、D6)に出力し、第4i+3と第4i+4の出力チャネルを介して−データ電圧をデータライン(D3、D4)に出力する。データ電圧は、矢印のようにピクセルアレイの水平ラインの各々から、左側のサブピクセルに続いて右側のサブピクセルの順に充電される。
奇数目の水平ラインにおいて、第1TFT(T11)は、第1ゲートライン(G1)からの第1ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Rデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T12)は、第2ゲートライン(G2)からの第2ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Gデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第3TFT(T13)は、第1ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Bデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T14)は、第2ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Wデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Bデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。第5TFT(T15)は、第1ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Rデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T16)は、第2ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Gデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。第7TFT(T17)は、第1ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Bデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T18)は、第2ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Wデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。
偶数目の水平ラインにおいて、第1TFT(T21)は、第3ゲートライン(G3)からの第3ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Bデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T22)は、第4ゲートライン(G4)からの第4ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Wデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第3TFT(T23)は、第3ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Rデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T24)は、第4ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Gデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第3サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Rデータ電圧を充電する。続いて、第4サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Gデータ電圧を充電する。第5TFT(T25)は、第3ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Bデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T26)は、第4ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Wデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第5サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Bデータ電圧を充電する。続いて、第6サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Wデータ電圧を充電する。第7TFT(T27)は、第3ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Rデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T28)は、第4ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Gデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。
図9は、本発明の第6の実施の形態に係るピクセルアレイの一部を示す等価回路図である。
図9を参照すると、ピクセルアレイの隣接する3つの水平ラインでサブピクセルのカラーの各々は、ダイヤモンドの形で配置される。
DRDタイプのピクセルアレイを実現するために、TFTは、データライン(D1〜D6)に沿ってジグザグ状に配置される。1つのデータラインを挟んで左右に隣接するサブピクセルは、そのデータラインからのデータ電圧を順次充電して1つのデータラインを共有する。ソースドライブICの出力チャネルは、データライン(D1〜D6)に1対1で接続される。
ソースドライブICは、4出力チャネル周期で水平極性パターンを反転させる。例えば、第Nフレーム期間の間、ソースドライブICの第8i+1乃至第8i+4の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは、「+−+−」であり、第8i+5乃至第8i+8出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは「−+−+」である。第N+1フレーム期間の間、ソースドライブICの第8i+1乃至第8i+4の出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは 「−+−+」であり、第8i+5乃至第8i+8出力チャネルを介して出力されるデータ電圧の水平極性パターンは、「+−+−」である。したがって、第2ピクセルグループ(H4CH2)の極性パターンは、第1ピクセルグループ(H4CH1)の極性パターンの反転極性パターンである。第1及び第2ピクセルグループ(H4CH1)との間の境界を基準として第1ピクセルグループ(H4CH1)のTFT配置と第2ピクセルグループ(H4CH1)のTFTの配置は左右対称である。
ソースドライブICの各々において、左右に隣接する2つのサブピクセルに充電される同じ極性のデータ電圧が1水平期間(1H)内に連続的に出力される。1つのデータラインを介して1水平期間(1H)内に2つのサブピクセルに同じ極性のデータ電圧が供給される。したがって、データ駆動部12のソースドライブICの各々は、水平1ドットと垂直2ドットインバージョン(H1 dot&V2 dot inversion)にデータ電圧の極性を反転させる。
ソースドライブICから水平1ドットと垂直2ドットインバージョンに極性が反転されるデータ電圧がデータラインに供給される時、DRDタイプのピクセルアレイ構造により、ピクセルアレイの極性パターンは、水平2ドットと垂直2ドットインバージョン(H2 dot&V2 dot inversion)である。
ピクセルアレイの奇数目の水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。ピクセルアレイの奇数目の水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第3カラー(G)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。
ピクセルアレイの偶数目の水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは第3カラー(B)であり、第4i+2サブピクセルのカラーは第4カラー(W)である。ピクセルアレイの偶数目の水平ラインにおいて、第4i+3サブピクセルのカラーは第1カラー(R)であり、第4i+4サブピクセルのカラーは第2カラー(G)である。
図9に示されたサブピクセルとデータラインの接続関係をTFTを中心に説明する。以下、+R(またはG、B、W)のデータ電圧は正極性R(またはG、B、W)データ電圧であり、−R(またはG、B、W)データ電圧は負極性R(またはG、B、W)データ電圧である。ピクセルアレイの奇数目の水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT11〜T18とする。ピクセルアレイの偶数目の水平ラインに配置されたTFTを、左から右に向かう方向に沿って配列された順に8つのTFTをT21〜T28とする。
ソースドライブICは、第Nフレーム期間の間に奇数目の出力チャネルを介して+データ電圧をデータライン(D1、D3、D5)に出力し、偶数目の出力チャネルを介して−データ電圧をデータライン(D2、D4、D6)に出力する。ソースドライブICの第8i+1、第8i+4、第8i+6、及び第8i+7出力チャネルを介して出力されるデータ電圧は、矢印のように左のサブピクセルに続いて右側のサブピクセルの順に充電される。一方、ソースドライブICの第8i+2、第8i+3、第8i+5、及び第8i+8出力チャネルを介して出力されるデータ電圧は、矢印のように右側のサブピクセルに続いて、左のサブピクセルの順に充電される。ゲート駆動部14は、データ電圧に同期されるゲートパルスを順次出力する。
奇数目の水平ラインにおいて、第1TFT(T11)は、第1ゲートライン(G1)からの第1ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Rデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T12)は、第2ゲートライン(G2)からの第2ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される+Gデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。第3TFT(T13)は、第2ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Bデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T14)は、第1ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される−Wデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第4サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。続いて、第3サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。第5TFT(T15)は、第2ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Rデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T16)は、第1ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される+Gデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第6サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。続いて、第5サブピクセルは、奇数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。第7TFT(T17)は、第1ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Bデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T18)は、第2ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される−Wデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、奇数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、第1水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。
偶数目の水平ラインにおいて、第1TFT(T21)は、第3ゲートライン(G3)からの第3ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Bデータ電圧を第1サブピクセルに供給する。第2TFT(T22)は、第4ゲートライン(G4)からの第4ゲートパルスに応答して、第1データライン(D1)を介して供給される−Wデータ電圧を第2サブピクセルに供給する。第1サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。続いて、第2サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。第3TFT(T23)は、第4ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Rデータ電圧を第3サブピクセルに供給する。第4TFT(T24)は、第3ゲートパルスに応答して、第2データライン(D2)を介して供給される+Gデータ電圧を第4サブピクセルに供給する。第4サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。続いて、第3サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。第5TFT(T25)は、第4ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Bデータ電圧を第5サブピクセルに供給する。第6TFT(T26)は、第3ゲートパルスに応答して、第3データライン(D3)を介して供給される−Wデータ電圧を第6サブピクセルに供給する。第6サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間−Wデータ電圧を充電する。続いて、第5サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間−Bデータ電圧を充電する。第7TFT(T27)は、第3ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Rデータ電圧を第7サブピクセルに供給する。第8TFT(T28)は、第4ゲートパルスに応答して、第4データライン(D4)を介して供給される+Gデータ電圧を第8サブピクセルに供給する。第7サブピクセルは、偶数目の水平期間の前半1/2水平期間の間+Rデータ電圧を充電する。続いて、第8サブピクセルは、偶数目の水平期間の後半1/2水平期間の間+Gデータ電圧を充電する。
ピクセルの各々が、4カラーのサブピクセルに分かられる。水平解像度の低下なしで、ピクセルを配置するために、奇数目のピクセルの各々は、図10及び図11のように隣接した奇数の水平ライン(LINE#1、LINE#3)と偶数水平ライン(LINE#2、LINE#4)で三角形または四角形で配置されたRGBWサブピクセルを含むことができる。
RGBWサブピクセルは、図12に示すように、上部基板(SUBS1)に形成されるカラーフィルタ(CF)を含む。RGBカラーフィルタは、顔料(pigment)が添加されたアクリル樹脂から形成することができる。Wカラーフィルターは、顔料がないアクリル樹脂から形成することができる。Wカラーフィルターは、他のカラーフィルタに比べてさらに厚く形成されることができる。この場合、RGBのサブピクセルとWサブピクセル間セルゲプ(CG1、CG2)の差が発生する。
セルギャップの違いにより、RGBサブピクセルとWサブピクセル間で液晶の位相遅延値が変わりRGBサブピクセルに比べてWサブピクセルの光強度が変わることがある。本発明は、Wサブピクセルをライン状に配置せずに六角形またはダイヤモンドの形で配置して、RGBサブピクセルに比べてWサブピクセルがさらに目立って見られる現象を防止することができる。
図12において、「BM」は、ブラックマトリックス(Black matrix)であり、「CS」は、カラムスペーサー(Column spacer)である。「PAC(Photo-acryl)」は、下部基板(SUBS2)に形成されたTFTアレイを覆う有機保護膜である。
前述したように、本発明は、各カラーごとのRGBWサブピクセルを六角形またはダイヤモンドの形で配置する。その結果、本発明は、RGBW型の表示装置において、ラインノイズ、カラーの歪みなどの画質の低下なしで、優れた表示品質を実現することができる。

Claims (6)

  1. 複数のデータラインと、前記データラインと交差する複数のゲートラインと、前記データラインと前記ゲートラインに接続されたTFT、及びピクセルを含み、水平方向に隣接するサブピクセルが1つのデータラインを共有し、前記ピクセルの各々が第1カラーのサブピクセル、第2カラーのサブピクセル、第3カラーのサブピクセル及び第4カラーのサブピクセルに分かられる表示パネルと、
    前記データラインにデータ電圧を供給するデータ駆動部と、
    前記ゲートラインに前記ゲートパルスを順次供給するためのゲート駆動部、及び
    前記データ駆動部に入力映像のデータを伝送し、前記データ駆動部と前記ゲート駆動部の動作タイミングを制御するタイミングコントローラを含み、
    前記表示パネルの隣接した4つの水平ラインにおいて各カラーごとに六角形の形で前記サブピクセルが配置され、
    前記表示パネルの第4i+1及び第4i+4水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは前記第1カラーであり、第4i+2サブピクセルのカラーは前記第2カラーであり、第4i+3サブピクセルのカラーは前記第3カラーであり、第4i+4サブピクセルのカラーは前記第4カラーであり、
    前記表示パネルの第4i+2及び第4i+3水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは前記第3カラーであり、第4i+2サブピクセルのカラーは前記第4カラーであり、第4i+3サブピクセルのカラーは前記第1カラーであり、第4i+4サブピクセルのカラーは前記第2カラーであり、
    前記データ駆動部は、第8i(iは0と正の整数)+1、第8i+3、第8i+6及び第8i+8出力チャネルを介して第1極性のデータ電圧を第8i+1、第8i+3、第8i+6及び第8i+8データラインに出力し、第8i+2、第8i+4、第8i+5、及び第8i+7出力チャネルを介して第2極性のデータ電圧を第8i+2、第8i+4、第8i+5、及び第8i+7データラインに出力し、
    前記表示パネルの全ての水平ラインにおいて同じデータラインを共有する左側のサブピクセルに続いて右側のサブピクセルの順に前記データ電圧が充電され、
    前記データ駆動部は、前記データ電圧の極性を1水平期間単位で反転させ、
    前記水平ラインのそれぞれは、水平方向に沿って配列された前記ピクセルを含み、
    前記第4i+1サブピクセルの右側に前記第4i+2サブピクセルが配置され、前記第4i+2サブピクセルの右側に前記第4i+3サブピクセルが配置され、前記第4i+3サブピクセルの右側に前記第4i+4サブピクセルが配置されることを特徴とする表示装置。
  2. 前記表示パネルの第4i+1水平ラインは、
    第j(jは正の整数)のゲートラインからの第jゲートパルスに応答して、第k(kは正の整数)データラインを介して供給される第1極性の第1カラーデータ電圧を第1サブピクセルに供給する第1TFTと、
    第j+1ゲートラインからの第j+1ゲートパルスに応答して、前記第kデータラインを介して供給される前記第1極性の第2カラーデータ電圧を第2サブピクセルに供給する第2TFTと、
    前記第jゲートパルスに応答して、第k+1データラインを介して供給される第2極性の第3カラーデータ電圧を第3サブピクセルに供給する第3TFTと、
    前記第j+1ゲートパルスに応答して、前記第k+1データラインを介して供給される前記第2極性の第4カラーデータ電圧を第4サブピクセルに供給する第4TFTと、
    前記第jゲートパルスに応答して、第k+2データラインを介して供給される前記第1極性の第1カラーデータ電圧を第5サブピクセルに供給する第5TFTと、
    前記第j+1ゲートパルスに応答して、前記第k+2データラインを介して供給される前記第1極性の第2カラーデータ電圧を第6サブピクセルに供給する第6TFTと、
    前記第jゲートパルスに応答して、第k+3データラインを介して供給される前記第2極性の第3カラーデータ電圧を第7サブピクセルに供給する第7TFTと、
    前記第j+1ゲートパルスに応答して、前記第k+3データラインを介して供給される前記第2極性の第4カラーデータ電圧を第8サブピクセルに供給する第8TFTとを含み、
    前記データ駆動部は、1水平期間の間に前記第jゲートパルスと前記第j+1ゲートパルスを順次出力することを特徴とする、請求項1記載の表示装置。
  3. 前記表示パネルの第4i+2水平ラインは、
    第j+2ゲートラインからの第j+2ゲートパルスに応答して、第kデータライ
    ンを介して供給される第2極性の第3カラーデータ電圧を第1サブピクセルに供給する第1TFTと、
    第j+3のゲートラインからの第j+3ゲートパルスに応答して、前記第kデータラインを介して供給される前記第2極性の第4カラーデータ電圧を第2サブピクセルに供給する第2TFTと、
    前記第j+2ゲートパルスに応答して、第k+1データラインを介して供給される第1極性の第1カラーデータ電圧を第3サブピクセルに供給する第3TFTと、
    前記第j+3ゲートパルスに応答して、前記第k+1データラインを介して供給される前記第1極性の第2カラーデータ電圧を第4サブピクセルに供給する第4TFTと、
    前記第j+2ゲートパルスに応答して、第k+2データラインを介して供給される 前記第2極性の第3カラーデータ電圧を第5サブピクセルに供給する第5TFTと、
    前記第j+3ゲートパルスに応答して、前記第k+2データラインを介して供給される前記第2極性の第4カラーデータ電圧を第6サブピクセルに供給する第6TFTと、
    前記第j+2ゲートパルスに応答して、第k+3データラインを介して供給される前記第1極性の第1カラーデータ電圧を第7サブピクセルに供給する第7TFTと、
    前記第j+3ゲートパルスに応答して、前記第k+3データラインを介して供給される前記第1極性の第2カラーデータ電圧を第8サブピクセルに供給する第8TFTとを含み、
    前記データ駆動部は、前記第jゲートパルスと前記第j+1ゲートパルスを順次出力した後、次の1水平期間の間に前記第j+2ゲートパルスと前記第j+3ゲートパルスを順次出力することを特徴とする、請求項2記載の表示装置。
  4. 複数のデータラインと、前記データラインと交差する複数のゲートラインと、前記データラインと前記ゲートラインに接続されたTFT、及びピクセルを含み、水平方向に隣接するサブピクセルが1つのデータラインを共有し、前記ピクセルの各々が第1カラーのサブピクセル、第2カラーのサブピクセル、第3カラーのサブピクセル及び第4カラーのサブピクセルに分かられる表示パネルと、
    前記データラインにデータ電圧を供給するデータ駆動部と、
    前記ゲートラインに前記ゲートパルスを順次供給するためのゲート駆動部、及び
    前記データ駆動部に入力映像のデータを伝送し、前記データ駆動部と前記ゲート駆動部の動作タイミングを制御するタイミングコントローラを含み、
    前記表示パネルの隣接した4つの水平ラインにおいて各カラーごとに六角形の形で前記サブピクセルが配置され、
    前記表示パネルの第4i+1及び第4i+4水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは前記第1カラーであり、第4i+2サブピクセルのカラーは前記第2カラーであり、第4i+3サブピクセルのカラーは前記第3カラーであり、第4i+4サブピクセルのカラーは前記第4カラーであり、
    前記表示パネルの第4i+2及び第4i+3水平ラインにおいて、第4i+1サブピクセルのカラーは前記第3カラーであり、第4i+2サブピクセルのカラーは前記第4カラーであり、第4i+3サブピクセルのカラーは前記第1カラーであり、第4i+4サブピクセルのカラーは前記第2カラーであり、
    前記データ駆動部は、第4i(iは0と正の整数)+1及び第4i+2の出力チャネルを介して第1極性のデータ電圧を第4i+1及び第4i+2データラインに出力し、第4i+3及び第4i+4の出力チャネルを介して第2極性のデータ電圧を第4i+3及び第4i+4データラインに出力し、
    前記表示パネルの全ての水平ラインにおいて同じデータラインを共有する左側のサブピクセルに続いて右側のサブピクセルの順に前記データ電圧が充電され、
    前記データ駆動部は、前記データ電圧の極性を1水平期間単位で反転させ、
    前記水平ラインのそれぞれは、水平方向に沿って配列された前記ピクセルを含み、
    前記第4i+1サブピクセルの右側に前記第4i+2サブピクセルが配置され、前記第4i+2サブピクセルの右側に前記第4i+3サブピクセルが配置され、前記第4i+3サブピクセルの右側に前記第4i+4サブピクセルが配置されることを特徴とする表示装置。
  5. 前記表示パネルの第4i+1水平ラインは、
    第j(jは正の整数)のゲートラインからの第jゲートパルスに応答して、第k(kは正の整数)データラインを介して供給される第1極性の第1カラーデータ電圧を第1サブピクセルに供給する第1TFTと、
    第j+1ゲートラインからの第j+1ゲートパルスに応答して、前記第kデータラインを介して供給される前記第1極性の第2カラーデータ電圧を第2サブピクセルに供給する第2TFTと、
    前記第jゲートパルスに応答して、第k+1データラインを介して供給される第1極性の第3カラーデータ電圧を第3サブピクセルに供給する第3TFTと、
    前記第j+1ゲートパルスに応答して、前記第k+1データラインを介して供給される前記第1極性の第4カラーデータ電圧を第4サブピクセルに供給する第4TFTと、
    前記第jゲートパルスに応答して、第k+2データラインを介して供給される前記第2極性の第1カラーデータ電圧を第5サブピクセルに供給する第5TFTと、
    前記第j+1ゲートパルスに応答して、前記第k+2データラインを介して供給される前記第2極性の第2カラーデータ電圧を第6サブピクセルに供給する第6TFTと、
    前記第jゲートパルスに応答して、第k+3データラインを介して供給される前記第2極性の第3カラーデータ電圧を第7サブピクセルに供給する第7TFTと、
    前記第j+1ゲートパルスに応答して、前記第k+3データラインを介して供給される前記第2極性の第4カラーデータ電圧を第8サブピクセルに供給する第8TFTとを含み、
    前記データ駆動部は、前記第jゲートパルスと前記第j+1ゲートパルスを順次出力することを特徴とする、請求項4記載の表示装置。
  6. 前記表示パネルの第4i+2水平ラインは、
    第j+2ゲートラインからの第j+2ゲートパルスに応答して、第kデータラインを介して供給される第2極性の第3カラーデータ電圧を第1サブピクセルに供給する第1TFTと、
    第j+3のゲートラインからの第j+3ゲートパルスに応答して、前記第kデータラインを介して供給される前記第2極性の第4カラーデータ電圧を第2サブピクセルに供給する第2TFTと、
    前記第j+2ゲートパルスに応答して、第k+1データラインを介して供給される第2極性の第1カラーデータ電圧を第3サブピクセルに供給する第3TFTと、
    前記第j+3ゲートパルスに応答して、前記第k+1データラインを介して供給される前記第2極性の第2カラーデータ電圧を第4サブピクセルに供給する第4TFTと、
    前記第j+2ゲートパルスに応答して、第k+2データラインを介して供給される前記第1極性の第3カラーデータ電圧を第5サブピクセルに供給する第5TFTと、
    前記第j+3ゲートパルスに応答して、前記第k+2データラインを介して供給される前記第1極性の第4カラーデータ電圧を第6サブピクセルに供給する第6TFTと、
    前記第j+2ゲートパルスに応答して、第k+3データラインを介して供給される前記第1極性の第1カラーデータ電圧を第7サブピクセルに供給する第7TFTと、
    前記第j+3ゲートパルスに応答して、前記第k+3データラインを介して供給される前記第1極性の第2カラーデータ電圧を第8サブピクセルに供給する第8TFTとを含み、
    前記データ駆動部は、前記第jゲートパルスと前記第j+1ゲートパルスを順次出力した後、次の1水平期間の間に前記第j+2ゲートパルスと前記第j+3ゲートパルスを順次出力することを特徴とする、請求項5記載の表示装置。
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