KR101399017B1 - 표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

표시장치 및 이의 구동방법에서, 한 화소가 턴-온되는 액티브 구간은 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임으로 분할된다. 제어부는 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임에 각각 대응하는 제1 내지 제4 영상 데이터 중 제4 영상 데이터의 계조와 기준 계조를 비교하고, 비교 결과에 따라서 제1 내지 제3 영상 데이터를 제1 내지 제3 보상 데이터로 보상한다. 표시패널은 레드, 그린 및 블루 서브 프레임동안 제1 내지 제3 보상 데이터로부터 변환된 제1 내지 제3 보상 전압으로 영상을 표시하고, 화이트 서브 프레임 동안 제4 영상 데이터로부터 변환된 데이터 전압으로 영상을 표시한다. 따라서, 표시장치의 전체적인 휘도 및 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.

Description

표시장치 및 이의 구동방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부의 블럭도이다.
도 3a 내지 도 3d는 흑백 구동모드에서 계조별 시간에 따른 투과율을 나타낸 그래프들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부의 블럭도이다.
도 5a 내지 도 5b는 컬러 구동모드에서 계조별 시간에 따른 투과율을 나타낸 그래프들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 -- 액정표시패널 200 -- 구동유닛
210, 250 -- 제어부 211, 251 -- 수신부
212, 253 -- 비교부 213, 254 -- 보상부
252 -- 산출부 220 -- 데이터 구동부
230 -- 게이트 구동부 300 -- 백라이트 유닛
400 -- 액정표시장치
본 발명은 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휘도 및 콘트라스트비를 향상시킬 수 있는 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 하부기판, 하부기판과 마주보는 상부기판 및 하부기판과 상부기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다.
하부기판은 화상을 나타내는 최소 단위인 화소가 형성되는 다수의 화소영역으로 이루어진다. 화소영역은 서로 절연되게 교차하는 게이트 라인과 데이터 라인에 의해서 구획된다. 화소는 박막 트랜지스터 및 화소전극으로 이루어진다. 한편, 상부기판은 레드, 그린 및 블루 색화소로 이루어진 컬러필터층 및 컬러필터층 상에 구비된 공통전극으로 이루어진다.
종래의 액정표시장치는 하부기판의 후면에 구비되어 백색광을 발생하는 백라이트 유닛을 더 포함한다. 백라이트 유닛으로부터 출력된 백색광은 액정층을 통과하고, 전계의 크기에 따라서 백색광의 투과도가 달라진다. 이때, 투과도가 조절된 백색광은 레드, 그린 및 블루 색화소로 이루어진 컬러필터층을 통과하면서 소정의 색으로 발현된다.
최근에는 한 화소가 턴-온되는 액티브 구간이 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임으로 구분되는 컬러 시퀀셜 디스플레이(Color Sequential Display: CSD) 모드 액정표시장치가 개발되고 있다. CSD 모드 액정표시장치는 각 서브 프레임에 대응하여 레드광, 그린광, 블루광 및 화이트광을 순차적으로 발생하는 백라이 트 유닛을 더 포함한다. 이러한 백라이트 어셈블리를 채용하는 는 레드광, 그린광, 블루광 및 화이트광의 투과도를 조절하여 소정의 색을 구현하기 때문에, CSD 모드 액정표시장치는 상기한 상부기판에 컬러필터층을 제거할 수 있다.
그러나 종래의 CSD 모드 액정표시장치에서는 액정표시패널이 각 서브 프레임에 따라 선택적으로 턴-온된다. 특히, 화이트 계조를 표시할 때 레드, 그린 및 블루 서브 프레임 동안 액정표시패널이 턴-오프됨으로써, 액정표시장치의 전체적인 휘도가 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은 휘도 및 콘트라스트비를 향상시키기 위한 CSD 모드 표시장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 CSD 모드 표시장치를 구동하는데 적용하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 표시장치에서 한 화소가 턴-온되는 액티브 구간은 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임으로 분할된다. 상기 표시장치는 백라이트, 제어부, 데이터 구동부 및 표시패널을 포함한다.
상기 백라이트는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 레드광, 그린광, 블루광 및 화이트광을 순차적으로 발생한다. 상기 제어부는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임에 각각 대응하는 제1 내지 제4 영상 데이터를 입력받고, 상기 제4 영상 데이터의 계조와 기 설정된 기준 계조를 비교하여 비교 결 과에 따라서 상기 제1 내지 제3 영상 데이터를 보상하여 제1 내지 제3 보상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터를 출력한다.
상기 데이터 구동부는 상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제3 보상 데이터를 제1 내지 제3 보상 데이터 전압으로 변환하여 출력하고, 상기 화이트 서브 프레임 동안 상기 제4 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력한다.
상기 표시패널은 상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제3 보상 데이터 전압을 순차적으로 입력받고, 상기 화이트 서브 프레임동안 상기 데이터 전압을 입력받아서 영상을 표시한다.
본 발명에 따른 표시장치의 구동방법에서 한 화소가 턴-온되는 액티브 구간은 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임으로 분할된다. 먼저, 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 레드광, 그린광, 블루광 및 화이트광을 순차적으로 발생한다. 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임에 각각 대응하는 제1 내지 제4 영상 데이터 중 제4 영상 데이터의 계조와 기 설정된 기준 계조를 비교하여 비교 결과에 따라서 상기 제1 내지 제3 영상 데이터를 보상하여 제1 내지 제3 보상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터를 출력한다.
상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제3 보상 데이터를 제1 내지 제3 보상 데이터 전압으로 변환하여 출력하고, 상기 화이트 서브 프레임 동안 상기 제4 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력한다.
상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제3 보상 데이터 전압을 순차적으로 입력받고, 상기 화이트 서브 프레임동안 상기 데이터 전압을 입력받아서 영상을 표시한다.
이러한 표시장치 및 이의 구동방법에 따르면, 화이트 서브 프레임에 대응하는 영상 데이터의 계조값에 따라서 나머지 서브 프레임에 대응하는 영상 데이터를 보상함으로써, 표시장치의 전체적인 휘도를 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제어부의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(400)는 영상을 표시하는 액정표시패널(100), 상기 액정표시패널(100)을 구동시키는 구동유닛 및 상기 액정표시패널(100)로 광을 공급하는 백라이트 유닛(300)을 포함한다.
상기 액정표시패널(100)에는 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1 ~ DLm), 제1 내지 제n 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn) 및 n×m개의 화소로 이루어진다. 상기 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1 ~ DLm)은 상기 제1 내지 제n 게이트 라인(GL1 ~ GLn)과 절연되게 교차하여 매트릭스 형태의 n×m개의 화소영역을 정의한다. 상기 n×m개의 화소영역에는 상기 n×m개의 화소가 일대일 대응하도록 구비된다.
각 화소는 박막 트랜지스터(Tr)와 액정 커패시터(Clc)로 이루어진다. 본 발명의 일 예로, 첫 번째 화소에서 박막 트랜지스터(Tr)의 게이트 전극은 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결되고, 소오스 전극은 상기 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되 며, 드레인 전극은 상기 액정 커패시터(Clc)의 제1 전극인 화소전극에 전기적으로 연결된다. 상기 화소전극은 공통전압이 인가되는 공통전극과 마주하고, 상기 화소전극과 상기 공통전극과의 사이에는 액정층이 개재된다. 상기 액정 커패시터(Clc)는 상기 액정층을 유전체로하여 상기 화소전극과 상기 공통전극에 의해서 정의된다. 따라서, 상기 화소전극으로 인가되는 데이터 전압과 상기 공통전극으로 인가되는 상기 공통전압과의 전위차에 의해서 액정층에 인가되는 전계의 크기가 제어되고, 그 결과 상기 액정층의 광 투과율을 컨트롤할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(300)은 다수의 레드 광원(R), 다수의 그린 광원(G) 및 다수의 블루 광원(B)을 포함한다. 본 발명의 일 예로, 상기 레드, 그린 및 블루 광원들(R, G, B)은 발광 다이오드로 이루어진다.
상기 액정표시패널(100)이 한 화면을 구현하는데 소요되는 시간을 한 프레임이라고 정의할 때, 하나의 화소행이 턴-온되는 액티브 구간은 한 프레임을 게이트 라인의 전체 개수로 나눈 값과 동일하다. 본 발명에서, 상기 액티브 구간은 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임와 같은 4개의 구간으로 등분할된다.
상기 레드 광원(R)은 상기 액티브 구간 중 상기 레드 서브 프레임 구간동안 턴-온되어 레드광(LR)을 상기 액정표시패널(100)로 공급하고, 상기 그린 광원(G)은 상기 액티브 구간 중 상기 그린 서브 프레임 구간동안 턴-온되어 그린광(LG)을 상기 액정표시패널(100)로 공급한다. 또한, 상기 블루 광원(B)은 상기 액티브 구간 중 상기 블루 서브 프레임 구간동안 턴-온되어 블루광(LB)을 상기 액정표시패널(100)로 공급한다. 상기 화이트 서브 프레임 구간동안에는 상기 레드, 그린 및 블루 광원(R, G, B)이 동시에 턴-온되어 화이트광을 발생시키고, 발생된 화이트광을 상기 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널(100)로 공급된다.
한편, 상기 구동유닛은 제어부(210), 비교부(220), 데이터 구동부(230) 및 게이트 구동부(240)를 포함한다.
상기 제어부(210)는 외부 장치(미도시)로부터 외부 제어신호(O-CS), 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터(R-data, G-data, B-data, W-data)를 입력받는다. 본 발명의 일 예로, 상기 외부 제어신호(O-CS)는 수직동기신호, 수평동기신호, 메인클럭, 데이터 인에이블신호 등을 포함한다. 상기 제어부(600)는 상기 외부 제어신호(O-CS)를 기초로하여 데이터 제어신호(CS1)와 게이트 제어신호(CS2)를 생성한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 흑백 구동모드에서 상기 제어부(210)는 수신부(211), 비교부(212) 및 보상부(213)로 이루어진다. 상기 수신부(211)는 상기 외부 장치로부터 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터(R-data, G-data, B-data, W-data)를 입력받는다. 이중 상기 화이트 서브 프레임에 대응하는 상기 화이트 영상 데이터(W-data)는 상기 비교부(212)로 인가된다.
상기 비교부(212)는 상기 화이트 영상 데이터(W-data) 및 기 설정된 기준 계조를 입력받아 상기 화이트 영상 데이터(W-data)의 계조와 상기 기준 계조(G-ref)를 비교한다. 상기 비교부(212)는 상기 화이트 영상 데이터(W-data)의 계조와 상기 기준 계조(G-ref)의 비교 결과를 나타내는 제1 결과신호(S1)를 출력하고, 상기 제1 결과신호(S1)는 상기 보상부(213)로 인가된다.
상기 보상부(213)는 상기 제1 결과신호(S1)에 응답하여 상기 레드, 그린 및 블루 영상 데이터(R-data, G-data, B-data)의 계조 레벨을 조절하여 보상된 레드, 그린 및 블루 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data)를 출력한다.
구체적으로, 상기 보상부(213)는 상기 화이트 영상 데이터(W-data)의 계조가 상기 기준 계조(G-ref)보다 작으면 블랙 계조를 갖는 레드, 그린 및 블루 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data)를 출력하고, 상기 화이트 영상 데이터(W-data)의 계조가 상기 기준 계조(G-ref)보다 크면 기 설정된 계조를 갖는 레드, 그린 및 블루 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data)를 출력한다. 본 발명의 일 예로, 상기 화이트 영상 데이터(W-data)의 계조와 상기 기준 계조(G-ref)와의 차이값에 따라서 상기 레드, 그린 및 블루 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data)의 계조값은 달라질 수 있다. 상기 보상부(213)의 보상 과정에 대해서는 이후 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. 한편, 상기 화이트 영상 데이터(W-data)는 상기 제어부(210)로 입력된 상태 그대로 출력된다.
상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임 동안 상기 제어부(210)는 상기 데이터 제어신호(CS1)에 동기하여 상기 레드, 그린, 블루 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data) 및 화이트 영상 데이터(W-data)를 상기 데이터 구동부(220)로 순차적으로 인가한다. 본 발명의 일 예로, 상기 데이터 제어신호(CS1)는 상기 데이터 구동부(220)의 동작을 개시하는 수평개시신호, 데이터 전압의 극성을 반전시키는 반전신호 및 상기 데이터 구동부(220)로부터 상기 데이터 전압이 출력되는 시기 를 결정하는 출력지시신호 등을 포함한다.
상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임 동안 상기 데이터 구동부(220)는 상기 레드, 그린, 블루 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data)에 대응하는 레드, 그린 및 블루 보상 전압을 출력한다. 이후, 상기 화이트 서브 프레임 동안 상기 데이터 구동부(220)는 상기 화이트 영상 데이터(W-data)에 대응하는 화이트 데이터 전압을 출력한다. 상기 레드, 그린, 블루 보상 전압 및 상기 화이트 데이터 전압은 상기 액정표시패널(100)에 구비된 상기 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1 ~ DLm)으로 인가된다.
상기 게이트 구동부(230)는 상기 제어부(210)로부터의 게이트 제어신호(CS1)에 응답하여 게이트 온전압(Von)과 게이트 오프전압(Voff) 사이에서 스윙하는 게이트 펄스를 순차적으로 출력한다. 본 발명의 일 예로, 상기 게이트 제어신호(CS2)는 상기 게이트 구동회로(240)의 동작을 개시하는 수직개시신호, 상기 게이트 펄스의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭신호 및 상기 게이트 펄스의 펄스폭을 결정하는 출력 인에이블 신호 등을 포함한다.
상기 게이트 펄스는 상기 액정표시패널(100)에 구비된 상기 제1 내지 제n 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 순차적으로 인가된다. 따라서, 상기 액정표시패널(100)은 상기 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 상기 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 화이트 데이터 전압에 대응하는 영상을 표시한다. 또한, 상기 액정표시패널(100)은 상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임 구간동안 상기 레드, 그린 및 블루 보상 전압을 입력받음으로써, 상기 액정표시패널(100)에 표시되는 상기 영상의 휘도를 향 상시킬 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 흑백 구동모드에서 계조별 시간에 따른 투과율을 나타낸 그래프들이다.
도 3a를 참조하면, 흑백 구동모드에서 블랙 계조의 영상을 표시할 때 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 액정표시패널의 투과율은 0%로 나타났다. 구체적으로, 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 레드, 그린, 블루 보상 전압 및 화이트 데이터 전압은 블랙 계조에 대응하는 레벨을 가짐으로써, 상기 액정표시패널의 투과율이 0%로 나타났다. 그 결과, 상기 액정표시패널은 블랙 계조의 영상을 표시할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 흑백 구동모드에서 저 계조(기준 계조(G-ref, 도 2에 도시됨)보다 낮은 계조)의 영상을 표시할 때, 레드, 그린 및 블루 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널의 투과율은 0%로 나타났고, 상기 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널의 투과율은 화이트 데이터 전압에 대응하는 투과율로 나타났다. 구체적으로, 레드, 그린, 블루 서브 프레임 구간동안 레드, 그린, 블루 보상 데이터 전압은 블랙 계조에 대응하는 레벨을 가짐으로써, 상기 액정표시패널의 투과율은 0%로 나타났고, 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널은 상기 화이트 데이터 전압에 대응하는 투과율을 나타낸다. 따라서, 상기 액정표시패널은 저 계조의 영상을 표시할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 흑백 구동모드에서 고 계조(기준 계조(G-ref)보다 높은 계조)의 영상을 표시할 때, 레드, 그린 및 블루 서브 프레임 구간동안 상기 액정표 시패널의 투과율은 0%보다 높은 값으로 나타났고, 상기 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널의 투과율은 화이트 데이터 전압에 대응하는 투과율로 나타났다. 상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널의 투과율은 상기 화이트 영상 데이터의 계조에 따라서 기 설정된 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 예로, 레드, 그린, 블루 서브 프레임 구간동안 레드, 그린, 블루 보상 전압이 블랙 계조보다 높고, 상기 화이트 영상 데이터의 계조보다 낮은 중간 계조에 대응하는 레벨을 가짐으로써, 상기 액정표시패널의 투과율은 0%보다 높게 나타났다. 또한, 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널은 상기 화이트 데이터 전압에 대응하는 투과율을 나타낸다. 이와 같이, 상기 레드, 그린, 블루 서브 프레임 구간동안에 중간 계조의 영상이 표시됨으로써, 고 계조의 영상을 표시하는 경우 상기 액정표시패널에 표시되는 영상의 전체적인 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 3d를 참조하면, 흑백 구동모드에서 화이트 계조의 영상을 표시할 때, 레드, 그린 및 블루 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널의 투과율은 100%로 나타났고, 상기 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널의 투과율도 100%로 나타났다.
레드, 그린, 블루 서브 프레임 구간동안 레드, 그린, 블루 보상 전압은 화이트 계조에 대응하는 레벨을 가짐으로써, 상기 액정표시패널의 투과율은 100%로 나타났다. 상기 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 화이트 데이터 전압은 화이트 계조에 대응하는 레벨을 가짐으로써, 상기 액정표시패널의 투과율도 100%로 나타났 다.
이와 같이, 화이트 계조를 표시하는 경우 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안에 화이트 계조의 영상이 계속해서 표시됨으로써, 상기 액정표시패널에 표시되는 영상의 전체적인 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부의 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부(250)는 수신부(251), 산출부(252), 비교부(253) 및 보상부(254)를 포함한다.
상기 수신부(251)는 외부 장치로부터 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터(R-data, G-data, B-data, W-data)를 입력받아서 상기 산출부(252)로 제공한다. 상기 산출부(252)는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터(R-data, G-data, B-data, W-data)의 계조 레벨을 근거로하여 색의 명도를 산출한다. 산출된 명도(B1)는 상기 비교부(253)로 인가되고, 상기 비교부(253)는 상기 산출된 명도(B1)와 기 설정된 기준 명도(B2)를 비교한다. 상기 비교부(253)는 상기 산출된 명도(B1)와 상기 기준 명도(B2)의 비교 결과에 따라서 제2 결과신호(S2)를 출력하고, 상기 제2 결과신호(S2)는 상기 보상부(254)로 인가된다.
상기 보상부(254)는 상기 제2 결과신호(S2)에 응답하여 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터(R-data, G-data, B-data, W-data)의 계조 레벨을 조절하여 보상된 레드, 그린, 블루 및 화이트 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data, W'-data)를 출력한다.
구체적으로, 상기 산출된 명도(B1)가 상기 기준 명도(B2)보다 작으면, 상기 보상부(254)로부터 출력된 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data, W'-data)는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터와 동일한 값을 가진다. 한편, 상기 산출된 명도(B1)가 상기 기준 명도(B2)보다 크면, 상기 보상부(254)는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터보다 높은 계조를 갖는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data, W'-data))를 출력한다.
상기 보상부(254)의 보상 과정에 대해서는 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 보상부(254)로부터 출력된 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data, W'-data)는 데이터 구동부(220, 도 1에 도시됨)로 인가된다. 상기 데이터 구동부(220)는 상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 보상 데이터(R'-data, G'-data, B'-data, W'-data))에 대응하는 레드, 그린, 블루 및 화이트 데이터 전압을 생성하여 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 각각 순차적으로 출력한다.
도 5a 내지 도 5b는 컬러 구동모드에서 계조별 시간에 따른 투과율을 나타낸 그래프들이다.
도 5a를 참조하면, 컬러 구동모드에서 레드 컬러를 표시할 경우 레드 서브 프레임 구간동안 액정표시패널의 투과율은 100%로 나타났고, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 액정표시패널의 투과율은 0%로 나타났다. 구체적으로, 레드 서브 프레임 구간동안 상기 레드 영상 데이터에 대응하는 레드 데이터 전압이 상기 액정표시패널로 인가되어 레드 컬러가 표시된다. 한편, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널에는 데이터 전압이 인가되지 않아 액정표시패널의 화소가 턴-오프됨으로서 상기 액정표시패널의 투과율은 0%로 나타난다. 그 결과, 상기 액정표시패널은 레드 컬러를 갖는 영상을 표시할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 컬러 구동모드에서 옐로우 컬러를 표시할 경우 레드 및 그린 서브 프레임 구간동안 액정표시패널의 투과율은 100%로 나타났고, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 액정표시패널의 투과율은 0%로 나타났다. 구체적으로, 레드 및 그린 서브 프레임 구간동안 상기 레드 및 그린 영상 데이터에 대응하는 레드 및 그린 데이터 전압이 상기 액정표시패널로 인가되어 옐로우 컬러가 표시된다. 한편, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널에는 데이터 전압이 인가되지 않아 액정표시패널의 화소가 턴-오프된다. 따라서, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 상기 액정표시패널의 투과율은 0%로 나타나고, 그 결과 상기 액정표시패널은 옐로우 컬러를 갖는 영상을 표시할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 원색을 표시할 경우 액정표시패널에는 100%의 투과율에 대응하는 데이터 전압이 인가되므로, 액정표시패널의 휘도 및 콘트라스트비가 저하되지 않는다.
도 5c를 참조하면, 컬러 구동모드에서 다크 핑크 컬러를 표시할 경우 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 액정표시패널의 투과율은 서로 다르게 나타났다. 여기서, 상기 다크 핑크 컬러가 기 설정된 기준 명도보다 낮은 명도를 가지면, 레드, 그린, 블루 및 화이트 보상 데이터는 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터와 동일한 값을 가진다. 따라서, 액정표시패널에는 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터에 대응하는 레드, 그린, 블루 및 화이트 데이터 전압이 순차적으로 인가됨으로써, 다크 핑크 컬러가 표시된다.
도 5d를 참조하면, 컬러 구동모드에서 브라이트 핑크 컬러를 표시할 경우 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임 구간동안 액정표시패널의 투과율은 서로 다르게 나타났다. 여기서, 상기 브라이트 핑크 컬러가 기 설정된 기준 명도보다 높은 명도를 가지면, 레드, 그린, 블루 및 화이트 보상 데이터는 레드, 그린, 블루 및 화이트 영상 데이터보다 기 설정된 보상 값만큼 증가된 계조값을 가진다. 따라서, 액정표시패널에는 레드, 그린, 블루 및 화이트 보상 데이터에 대응하는 레드, 그린, 블루 및 화이트 보상 전압이 순차적으로 인가된다. 따라서, 액정표시패널에는 브라이트 핑크 컬러의 명도를 향상시킬 수 있고, 그 결과 액정표시패널의 휘도 및 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.
이와 같은 표시장치 및 이의 구동방법에 따르면, 화이트 서브 프레임에 대응하는 영상 데이터의 계조값에 따라서 나머지 서브 프레임에 대응하는 영상 데이터를 보상함으로써, 표시장치의 전체적인 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임에 대응하는 영상 데이터를 근거로하여 색의 명도를 산출하고, 산출된 명도에 따라서 영상 데이터들의 계조값을 보상함으로써, 표시장치의 전체적인 휘도 및 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 한 화소가 턴-온되는 액티브 구간이 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임으로 분할된 표시장치에서,
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 레드광, 그린광, 블루광 및 화이트광을 순차적으로 발생하는 백라이트;
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임에 각각 대응하는 제1 내지 제4 영상 데이터를 입력받고, 상기 제4 영상 데이터의 계조와 기 설정된 기준 계조를 비교하여 비교 결과에 따라서 상기 제1 내지 제3 영상 데이터를 보상하여 제1 내지 제3 보상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터를 출력하는 제어부;
    상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제3 보상 데이터를 제1 내지 제3 보상 데이터 전압으로 변환하여 출력하고, 상기 화이트 서브 프레임 동안 상기 제4 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제3 보상 데이터 전압을 순차적으로 입력받고, 상기 화이트 서브 프레임동안 상기 데이터 전압을 입력받아서 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    외부장치로부터 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 입력받는 수신부;
    상기 수신부로부터 상기 제4 영상 데이터를 입력받아서 상기 기준 계조와 상기 제4 영상 데이터의 계조를 비교하고, 비교 결과를 나타내는 결과신호를 출력하는 비교부; 및
    상기 수신부로부터 상기 제1 내지 제3 영상 데이터를 입력받고, 상기 결과신호에 응답하여 상기 제1 내지 제3 영상 데이터를 보상하는 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보상부는 상기 제4 영상 데이터의 계조가 상기 기준 계조보다 크면 상기 제1 내지 제3 영상 데이터를 기 설정된 보상 계조를 갖는 상기 제1 내지 제3 보상 데이터로 보상하여 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 보상부는 상기 제4 영상 데이터의 계조가 상기 기준 계조보다 작으면 상기 제1 내지 제3 보상 데이터는 블랙 계조를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제4 영상 데이터의 계조가 상기 기준 계조보다 크고, 화이트 계조보다 작을 때,
    상기 보상 계조는 상기 제4 영상 데이터의 계조보다 작고, 블랙 계조보다 높은 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제4 영상 데이터의 계조가 화이트 계조와 동일할 때,
    상기 보상 계조는 상기 제4 영상 데이터의 계조와 동일한 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 백라이트는,
    상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임에 대응하여 순차적으로 턴-온되어 상기 레드광, 그린광 및 블루광을 순차적으로 발생시키고, 상기 화이트 서브 프레임동안 모두 턴-온되어 상기 화이트광을 발생시키는 레드, 그린 및 블루 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 한 화소가 턴-온되는 액티브 구간이 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임으로 분할된 표시장치에서,
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 레드광, 그린광, 블루광 및 화이트광을 순차적으로 발생하는 백라이트;
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임에 각각 대응하는 제1 내지 제4 영상 데이터를 입력받고, 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 근거로하여 색을 명도를 산출하고, 산출된 명도과 기 설정된 기준 명도를 비교하며, 비교 결과에 따라서 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 보상하여 제1 내지 제4 보상 데이터를 출력하는 제어부;
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제4 보상 데이터를 제1 내지 제4 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제4 데이터 전압을 순차적으로 입력받아서 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    외부장치로부터 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 입력받는 수신부;
    상기 수신부로부터 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 입력받아서 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 근거로하여 색의 명도를 산출하는 산출부;
    상기 산출부로부터 산출된 명도를 입력받고, 상기 산출된 명도와 기 설정된 기준 명도를 비교하고, 비교 결과를 나타내는 결과신호를 출력하는 비교부; 및
    상기 수신부로부터 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 입력받고, 상기 결과신호에 응답하여 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 보상하여 상기 제1 내지 제4 보상 데이터를 출력하는 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 보상부는 상기 산출된 명도가 상기 기준 명도보다 낮으면, 상기 제1 내지 제4 영상 데이터와 동일한 값을 가지는 상기 제1 내지 제4 보 상 데이터를 출력하고,
    상기 산출된 명도가 상기 기준 명도보다 높으면, 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 기 설정된 보상값 만큼 증가된 계조를 갖는 상기 제1 내지 제4 보상 데이터로 보상하여 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 한 화소가 턴-온되는 액티브 구간이 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임으로 분할된 표시장치에서,
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 레드광, 그린광, 블루광 및 화이트광을 순차적으로 발생하는 단계
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임에 각각 대응하는 제1 내지 제4 영상 데이터 중 상기 제4 영상 데이터의 계조와 기 설정된 기준 계조를 비교하여 비교 결과에 따라서 상기 제1 내지 제3 영상 데이터를 보상하여 제1 내지 제3 보상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터를 출력하는 단계;
    상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제3 보상 데이터를 제1 내지 제3 보상 데이터 전압으로 변환하여 출력하고, 상기 화이트 서브 프레임 동안 상기 제4 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 단계; 및
    상기 레드, 그린 및 블루 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제3 보상 데이터 전압을 순차적으로 입력받고, 상기 화이트 서브 프레임동안 상기 데이터 전압을 입력받아서 영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  12. 제11항에 있어서, 제1 내지 제3 보상 데이터 및 상기 제4 영상 데이터를 출력하는 단계에서,
    상기 제4 영상 데이터의 계조가 상기 기준 계조보다 작으면 상기 제1 내지 제3 보상 데이터는 블랙 계조를 가지며,
    상기 제4 영상 데이터의 계조가 상기 기준 계조보다 크면 상기 제1 내지 제3 영상 데이터를 기 설정된 보상 계조를 갖는 상기 제1 내지 제3 보상 데이터로 보상하여 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  13. 한 화소가 턴-온되는 액티브 구간이 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임으로 분할된 표시장치에서,
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 레드광, 그린광, 블루광 및 화이트광을 순차적으로 발생하는 단계;
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임에 각각 대응하는 제1 내지 제4 영상 데이터 중 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 근거로하여 색의 명도를 산출하고, 산출된 명도과 기 설정된 기준 명도를 비교하며, 비교 결과에 따라서 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 보상하여 제1 내지 제4 보상 데이터를 출력하는 단계;
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제4 보상 데이터를 제1 내지 제4 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 단계; 및
    상기 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브 프레임동안 상기 제1 내지 제4 데이터 전압을 순차적으로 입력받아서 영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 보상 데이터를 출력하는 단계에서,
    상기 산출된 명도가 상기 기준 명도보다 낮으면, 상기 제1 내지 제4 영상 데이터와 동일한 값을 가지는 상기 제1 내지 제4 보상 데이터를 출력하고,
    상기 산출된 명도가 상기 기준 명도보다 높으면, 상기 제1 내지 제4 영상 데이터를 기 설정된 보상값 만큼 증가된 계조를 갖는 상기 제1 내지 제4 보상 데이터로 보상하여 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
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