KR20090007033A - 액정표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 색분해 현상을 개선하여 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
이 액정표시장치는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 서로 다른 색을 표현하는 3 원색 데이터들로부터 4 원색 데이터들을 발생하는 데이터 변환부; 상기 4 원색의 데이터들에 대응하도록 서로 다른 파장을 가지는 빛들을 발생하는 4개의 광원들; 다수의 데이터라인들로부터의 데이터를 표시하기 위한 다수의 픽셀들이 배치되며 한 픽셀내에 제 1 파장대의 빛을 투과시키는 제 1 컬러필터가 구비된 제 1 서브픽셀, 제 2 파장대의 빛을 투과시키는 제 2 컬러필터가 구비된 제 2 서브픽셀, 및 제 3 파장대의 빛을 투과시키는 제 3 컬러필터가 구비된 제 3 서브픽셀을 포함하는 액정표시패널; 상기 4원색 데이터들을 시분할하여 상기 제 1 서브픽셀에 표시될 데이터, 상기 제 2 서브픽셀에 표시될 데이터, 및 상기 제 3 서브픽셀에 표시될 데이터를 상기 데이터라인들에 순차적으로 공급하는 데이터 구동부; 및 상기 시분할된 데이터들에 연동하여 상기 4개의 광원들을 순차적으로 점등하는 백라이트 구동부를 구비한다.

Description

액정표시장치와 그 구동방법{Liquid Crystal Display And Driving Method Thereof}
본 발명은 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 색분해 현상을 개선하여 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시한다. 특히, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 액정셀마다 스위칭소자가 형성되어 동영상을 표시하기에 유리하다. 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다.
액정표시장치는 통상 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 이용하여 색상을 구현한다. 그런데, 색재현 범위를 넓혀 표시영상의 색상이 보다 자연색에 가깝게 되도록 하기 위해 종래 도 1 과 같은 4 원색의 컬러필터가 구비된 쿼드(Quad) 픽셀 구조를 가진 액정표시장치가 제안된 바 있다. 각 쿼드 픽셀은 적색(R) 컬러필터를 갖는 제1 서브픽셀, 시안색(C) 컬러필터를 갖는 제2 서브픽셀, 녹색(G) 컬러필터를 갖는 제3 서브픽섹, 및 청색(B) 컬러필터를 갖는 제4 서브픽셀을 구비한다. 이 쿼드 타입의 액정표시장치는 백색(White) 광원을 가진 백라이트로부터의 빛을 각 픽셀에 조사하여 공간적으로 4 원색을 표현함으로써 R,G,B 구동방식에 비해 좀 더 넓은 색재현 범위를 구현하게 된다. 그러나, 이러한 쿼드 타입의 액정표시장치에서는 쿼드 픽셀을 구성하는 서브 픽셀들 간 혼색이 심각하게 발생되고, 녹색(G), 시안색(C)의 컬러필터의 투과율이 특히 낮아 휘도 확보의 문제가 있다.
이를 해결하기 위해, 하나의 픽셀을 녹색(G) 컬러필터를 갖는 제1 서브픽셀과 마젠타색(M) 컬러필터를 갖는 제2 서브픽셀로 분할하고, 각 서브픽셀로 적색(R), 시안색(C), 녹색(G), 및 청색(B)의 4 원색 데이터를 시분할 공급하는 이른바, 시공간 조합을 통한 4 원색 구현방식이 제안되었다.
도 2는 종래의 시공간 조합 방식으로 4 원색을 구현하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 액정표시장치는 다수의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 다수의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)이 교차하고, 그 교차부에서 G, M 서브픽셀(PG, PM)을 각각 구동하는 TFT들이 형성된 액정표시패널(13); 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 데이터를 이용하여 적색(R), 시안색(C), 녹색(G), 청색(B) 데이터를 발생하는 데이터 변환부(17); 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스를 공급하는 게이트 구동부(12); 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 비디오 데이터를 공급하는 데이터 구동부(11); 액정표시패널(13)에 광을 조사하는 백 라이트(16); 및 게이트 구동부(12), 데이터 구동부(11) 및 백 라이트 구동부(15)를 제어하는 타이밍 콘트롤러(14)를 구비한다.
액정표시패널(13)에는 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)이 상호 교차되도록 형성되고, 그 교차로 마련되는 영역에 G, M 서브픽셀(PG, PM)이 형성된다. 인접한 G, M 서브픽셀(PG, PM)은 하나의 픽셀(Pixel)을 이룬다.
데이터 변환부(17)는 시스템의 그래픽 카드로부터 공급되는 적색(R), 녹색(G), 청(B)의 3색 데이터를 적색(R), 시안색(C), 녹색(G) 및 청(B)의 4색 데이터로 변환하고 이 데이터를 타이밍 콘트롤러(14)에 공급한다.
게이트 구동부(12)는 데이터가 공급될 수평라인을 선택하는 스캔펄스를 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다.
데이터 구동부(11)는 타이밍 콘트롤러(14)로부터 디지털 신호로 공급되는 적색(R), 시안색(C), 녹색(G) 및 청색(B) 데이터를 아날로그의 데이터전압으로 전환하고, 제1 서브프레임에서는 적색(R), 시안색(C) 데이터전압을 각각 G, M 서브픽셀(PG, PM)에 공급하고, 제2 서브프레임에서는 청색(B), 녹색(G) 데이터전압을 각각 G, M 서브픽셀(PG, PM)에 공급한다.
백 라이트 구동부(15)는 타이밍 콘트롤러(15)의 제어하에 백 라이트(16)의 광원(L1 내지 L4)을 순차 점멸시킨다. 즉, 광원은 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터 공급받은 적색(R), 시안색(C), 녹색(G), 및 청색(B) 데이터에 맞추어 상기 광원을 점멸시킴으로써 녹색(G)과 마젠타(M) 컬러필터의 픽셀에 조사하여 색상을 구현한다. 여기서, 백 라이트(16)는 액정표시패널(13)의 배면에서 액정표시패널(13) 에 광을 조사한다. 백 라이트(16)의 광원(L1 내지 L4)으로는 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)를 사용한다.
그런데, 이와 같은 종래의 시공간 조합 방식으로 4 원색을 구현하는 액정표시장치 60Hz의 프레임 주파수를 가지는 NTSC 방식에서 약 120Hz의 서브프레임 주파수로 도 3처럼 적색(R)과 시안색(C)을 점등시킨 후 청색(B)과 녹색(G) 광원을 점등시킴으로써 백색(W)을 재현할 때, 광원들 간 혼색에 의해 백색(W)이 깨지는 이른바, 색분해 현상(Color Break Up) 현상이 발생되는 문제점이 있다. 이는 도 4에 도시된 바와 같이 표준 색좌표계에서 적색(R)-시안색(C)간 평균색(k1)과 청색(B)-녹색(C)간 평균색(k2)의 좌표상 거리가 멀어 이들 간 색차가 커짐으로써 서브 프레임과 서브 프레임 사이에서 백색이 아닌 다른 색깔이 표시되는데 기인한다. 이러한 색분해 현상은 광원에서 출사된 컬러 광이 사람의 안구 내부의 망막에서 인지되는 위치 역시 약간씩의 간격을 두고 달라지므로 적색(R), 녹색(G), 시안색(C), 청색(B)이 혼합된 백색광이 인지되지 않고 각각의 색상이 아주 짧은 시간동안 이지만 따로 보이는 현상이다.
결과적으로, 종래 쿼드 픽셀 구조를 가지고 공간적으로 4 원색을 표시하는 액정표시장치는 혼색이 심각하게 발생됨과 아울러 녹색(G) 및 시안색(C)의 컬러필터의 투과율이 특히 낮아 휘도 확보의 문제가 있으며, 시공간 조합 방식으로 4 원색을 구현하는 액정표시장치는 쿼드 픽셀 구조를 가지는 액정표시장치에 비해 투과율이나 휘도는 높으나 백색 구현시 혼색에 의해 각각의 색상이 따로 보이는 색분해 현상은 여전히 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 색분해 현상을 개선하여 화질을 향상시킬 수 있도록 한 액정표시장치와 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 서로 다른 색을 표현하는 3 원색 데이터들로부터 4 원색 데이터들을 발생하는 데이터 변환부; 상기 4 원색의 데이터들에 대응하도록 서로 다른 파장을 가지는 빛들을 발생하는 4개의 광원들; 다수의 데이터라인들로부터의 데이터를 표시하기 위한 다수의 픽셀들이 배치되며 한 픽셀내에 제 1 파장대의 빛을 투과시키는 제 1 컬러필터가 구비된 제 1 서브픽셀, 제 2 파장대의 빛을 투과시키는 제 2 컬러필터가 구비된 제 2 서브픽셀, 및 제 3 파장대의 빛을 투과시키는 제 3 컬러필터가 구비된 제 3 서브픽셀을 포함하는 액정표시패널; 상기 4원색 데이터들을 시분할하여 상기 제 1 서브픽셀에 표시될 데이터, 상기 제 2 서브픽셀에 표시될 데이터, 및 상기 제 3 서브픽셀에 표시될 데이터를 상기 데이터라인들에 순차적으로 공급하는 데이터 구동부; 및 상기 시분할된 데이터들에 연동하여 상기 4개의 광원들을 순차적으로 점등하는 백라이트 구동부를 구비한다.
상기 제 1 내지 제 3 컬러필터는 각각 적색, 녹색, 및 청색 컬러필터이고; 상기 3 원색 데이터들은 적색 데이터, 녹색 데이터 및 청색 데이터이며; 상기 4 원 색 데이터들은 적색 데이터, 녹색 데이터, 청색 데이터, 및 시안색 데이터들이다.
상기 데이터 구동부는 한 프레임 기간을 다수의 서브 프레임 기간으로 분할하여 상기 4 원색 데이터들을 상기 데이터라인들에 순차적으로 공급하고; 상기 백라이트 구동부는 상기 데이터들의 색에 대응하는 상기 광원들을 상기 서브 프레임 기간으로 나누어 순차적으로 점등시킨다.
상기 데이터 구동부는, 제 1 서브 프레임 기간 동안 상기 제 1 서브픽셀에 대응하는 제 1 데이터라인에 상기 적색 데이터를 공급하고 상기 제 2 서브픽셀에 대응하는 제 2 데이터라인에 상기 시안색 데이터를 공급함과 아울러 상기 제 3 서브픽셀에 대응하는 제 3 데이터라인에 상기 청색 데이터를 공급하고; 제 2 서브 프레임 기간 동안 상기 제 1 서브픽셀에 대응하는 제 1 데이터라인에 상기 적색 데이터를 공급하고 상기 제 2 서브픽셀에 대응하는 제 2 데이터라인에 상기 녹색 데이터를 공급함과 아울러 상기 제 3 서브픽셀에 대응하는 제 3 데이터라인에 상기 청색 데이터를 공급한다.
상기 백라이트 구동부는, 상기 제 1 서브 프레임 기간 동안 상기 적색의 빛을 발하는 제 1 광원, 상기 시안색의 빛을 발하는 제 2 광원 및 상기 청색 빛을 발하는 제 3 광원을 점등시킨 후, 상기 제 2 서브 프레임 기간 동안 상기 적색의 빛을 발하는 상기 제 1 광원, 상기 녹색 빛을 발하는 제 4 광원 및 상기 청색 빛을 발하는 상기 제 3 광원을 점등시킨다.
본 발명의 실시예에 따라 다수의 데이터라인들로부터 데이터를 공급받는 다수의 서브픽셀들이 배치되는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 광을 조사하는 다수의 광원들을 가지는 액정표시장치의 구동방법은, 상기 액정표시패널의 한 픽셀에 적색 컬러필터를 갖는 제1 서브픽셀, 녹색 컬러필터를 갖는 제 2 서브픽셀, 및 청색 컬러필터를 갖는 제 3 서브픽셀을 형성하는 단계; 서로 다른 색을 표현하는 3 원색 데이터들로부터 4 원색 데이터를 발생하는 단계; 상기 4 원색 데이터들을 시분할하여 상기 제1 서브픽셀에 표시될 데이터, 상기 제2 서브픽셀에 표시될 데이터, 및 상기 제 3 서브픽셀에 표시될 데이터를 상기 데이터라인들에 순차적으로 공급하는 단계; 및 4개의 광원들을 순차적으로 점등시켜 상기 4 원색 데이터들에 연동되도록 서로 다른 파장을 가지는 빛들을 발생하는 단계를 포함한다.
이 액정표시장치 및 그 구동방법은 백색 구현시 색분해 현상을 개선함으로써 화질을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 다수의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)이 교차하고, 그 교차부에서 제 1 내지 제 3 서브픽셀(SP1 내지 SP3)과 접속된 TFT들이 형성된 액정표시패 널(53); 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 데이터를 이용하여 제 1 내지 제 3 서브픽셀(SP1 내지 SP3)에 나누어 표시될 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 시안색(C) 데이터를 발생하는 데이터 변환부(57); 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스를 공급하는 게이트 구동부(52); 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 비디오 데이터를 공급하는 데이터 구동부(51); 서로 다른 색을 나타내는 다수의 광원들(L1 내지 L4)로 액정표시패널(53)에 광을 조사하는 백 라이트(56); 백 라이트(56)의 광원들(L1 내지 L4)을 순차 구동하는 백 라이트 구동부(55); 및 게이트 구동부(52), 데이터 구동부(51) 및 백 라이트 구동부(55)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(54)를 구비한다.
액정표시패널(53)에는 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)이 상호 교차하도록 형성되고, 그 교차로 마련되는 영역에 서로 다른 색을 표시하는 제 1 내지 제 3 서브픽셀(SP1 내지 SP3)이 형성된다. 인접한 제 1 내지 제 3 서브픽셀(SP1 내지 SP3)은 하나의 픽셀(Pixel)을 이룬다. 즉, 각 픽셀(Pixel)은 서로 다른 색을 표시하는 제 1 서브픽셀(SP1), 제 2 서브픽셀(SP2)과 제 3 서브픽셀(SP3)로 구성된다. 서브픽셀들(SP1 내지 SP3) 각각은 액정층을 사이에 두고 형성되는 화소전극 및 공통전극을 포함하고, 양 전극간 전위차로 형성되는 전계로 액정배열이 바뀌면서 광투과율이 변화한다. 제 1 서브픽셀(SP1), 제 2 서브픽셀(SP2) 및 제 3 서브픽셀(SP3)은 서로 다른 색을 표시하기 위하여 서로 다른 파장대의 가시광선을 투과시키는 컬러필터를 각각 포함한다. 제1 서브픽셀(SP1) 에 포함된 적색(R) 컬러필터는 백라이트(56)로부터 공급되는 4색광들(R, C, G, B) 중 적색(R) 광을 투과시키고 그 외의 광들은 차단 또는 흡수하며, 제 3 서브픽셀(SP3)에 포함된 청색(B) 컬러필터는 백 라이트(56)로부터 공급되는 4색광들(R, C, G, B) 중 청색(B) 광을 투과시키고 그 외의 광들은 차단 또는 흡수한다. 그리고, 제 2 서브픽셀(SP2)에 포함된 녹색(G) 컬러필터는 시안색(C) 및 녹색(G) 광을 투과시키고 그 외의 광들은 차단 또는 흡수한다. 예컨대, 도 6 및 도 7에서 적색 컬러필터는 적색(R) 광의 파장대가 포함되는 파장대의 가시광선을 투과시키고, 청색 컬러필터는 청색(B) 광의 파장대가 포함되는 파장대의 가시광선을 투과시키고, 녹색 컬러필터는 녹색(G) 및 시안색(C) 광의 파장대가 포함되는 파장대의 가시광선을 투과시키고 그 외의 광은 차단 또는 흡수한다.
한편, 도 5에서 백 라이트(56)로부터의 4색(R, G, B, C) 광들과, 한 픽셀(Pixel)의 제 1 서브픽셀(SP1), 제 2 서브픽셀(SP2) 및 제 3 서브픽셀(SP3)에 나누어서 공급되는 4색(R, G, B, C) 데이터는 제 1 및 제 2 서브 프레임(SF1,SF2) 기간으로 시분할 공급되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 형성되는 TFT들은 각각 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로 비디오 데이터, 즉 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 시안색(C) 데이터를 각 서브픽셀(SP1 내지 SP3)로 공급한다.
데이터 변환부(57)는 시스템의 그래픽 카드로부터 공급되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3 원색 데이터를 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 시안색(C)의 4원색 데이터로 변환한다. 데이터 변환 방법은 입력 데이터의 색좌표에 비하여 색좌표가 확대된 데이터를 산출할 수 있는 어떠한 공지의 방법도 가능하고 일 예로, "OPTICAL REVIEW Vol.8, No.3 (2001) 191-197"에 게재된 저자 "Takeyuki AJITO 등"에 의한 "Color Conversion Method for Multiprimary Display Using Matrix Switching"에 개시된 방법도 가능하다.
타이밍 컨트롤러(54)는 게이트 구동부(52), 데이터 구동부(53) 및 백 라이트 구동부(55)를 제어함과 아울러 데이터 변환부(67)로부터 공급되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 시안색(C)의 4 원색 데이터를 시분할하여 데이터 구동부(51)에 공급한다. 이 타이밍 컨트롤러(54)는 도 9와 같이 한 프레임(Frame) 기간을 2 개의 서브 프레임(SF1,SF2)으로 시분할하고, 각각의 서브프레임(SF1,SF2)은 스캔기간(SCAN), 액정 응답기간(LCres), 및 백라이트 점등기간(BLon)으로 다시 시분할한다. 타이밍 컨트롤러(54)는 제 1 서브프레임(SF1)의 스캔기간(SCAN) 동안 적색(R), 시안색(C) 및 청색(B) 데이터를 데이터 구동부(51)에 공급하고, 제 2 서브 프레임(SF2)의 스캔기간(SCAN) 동안 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 데이터를 데이터 구동부(51)에 공급한다. 이 적색(R), 시안색(C) 및 청색(B) 데이터와 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 데이터는 서로 구분되는 데이터 버스를 통해 데이터 구동부(51)에 공급될 수 있다. 한편, 프레임 기간이란 필드 기간(Field Period)이라고도 하며, 한 화면 분의 데이터가 픽셀(Pixel)들에 모두 인가되어 하나의 완성된 영상을 표시하는 한 화면의 표시기간을 말하며, 이 프레임 기간은 NTSC 방식의 경우 1/60 초(60Hz)이고 PAL 방식의 경우 1/50 초(50Hz)로 표준화되어 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치에서 한 화면분의 데이터는 적색(R), 녹색(G), 시안색(C) 및 청색(B) 4색 데이터를 포함하며, 제 1 서브 프레임(SF1) 기간에 적 색(R), 시안색(C) 및 청색(B) 데이터로 표시되는 서브영상, 제 2 서브 프레임(SF2) 기간에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 데이터로 표시되는 서브영상으로 한 화면 분의 영상이 완성된다.
게이트 구동부(52)는 도 9에서 각 서브 프레임의 스캔기간(SCAN) 동안 데이터가 공급될 수평라인을 선택하는 스캔펄스(SP)를 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 이 스캔펄스(SP)는 TFT의 문턱전압 이상인 게이트-온(On) 전압과 문턱전압 미만인 게이트-오프(Off) 전압 사이를 스윙한다. 스캔펄스(SP)가 게이트-온 전압을 유지하는 스캔기간 동안 한 수평라인의 TFT들이 턴-온(turn-on)되어 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 데이터들이 한 수평라인의 서브픽셀들(SP1 내지 SP3)에 공급된다. NTSC 방식에서 어느 한 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스(SP)가 공급되는 주기는 서브 프레임 기간과 같은 약 1/120 초이며, 각 서브 프레임 기간에 스캔펄스(SP)의 스캔기간은 약 (1/120)/n 초이다.
데이터 구동부(51)는 타이밍 컨트롤러(54)의 제어 하에 각 서브 프레임의 스캔기간(SCAN) 동안 타이밍 컨트롤러(54)로부터 디지털 신호로 공급되는 적색(R), 녹색(G), 시안색(C) 및 청색(B) 데이터를 아날로그의 데이터전압으로 전환하여 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 여기서, 제 1 서브픽셀(SP1), 제2 서브픽셀(SP2) 및 제 3 서브픽셀(SP3)에 나누어서 공급될 적색(R), 녹색(G), 시안색(C) 및 청색(B) 데이터는 제 1 및 제 2 서브 프레임(SF1,SF2)으로 시분할되어 스캔펄스(SP)의 스캔기간과 동기된 타이밍에 한 수평라인분씩 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급된다. 즉, 도 11에서 데이터 구동부(51)는 제 1 서브 프레임(SF1) 동 안 적색(R) 데이터를 3k-2번째 데이터라인(단, 1≤k≤m/3)에 한 수평라인분씩 공급하고 시안색(C) 데이터를 3k-1번째 데이터라인에 한 수평라인분씩 공급함과 아울러 청색(B) 데이터를 3k번째 데이터라인에 한 수평라인분씩 공급한다. 그리고, 데이터 구동부(51)는 제 2 서브 프레임(SF2) 동안에 적색(R) 데이터를 3k-2번째 데이터라인(단, 1≤k≤m/3)에 한 수평라인분씩 공급하고 녹색(G) 데이터를 3k-1번째 데이터라인에 한 수평라인분씩 공급함과 아울러 청색(B) 데이터를 3k번째 데이터라인에 한 수평라인분씩 공급한다. 다시 말해, 적색(R), 시안색(C) 및 청색(B) 데이터는 제 1 내지 제 3 서브픽셀(SP1 내지 SP3)에 데이터를 공급하기 위한 각각의 데이터라인들(DL(3k-2) 내지 DL(3k))에 제 1 서브프레임(SF1) 동안 공급되고, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 데이터는 제 1 내지 제 3 서브픽셀(SP1 내지 SP3)에 데이터를 공급하기 위한 각각의 데이터라인들(DL(3k-2) 내지 DL(3k))에 제 2 서브프레임(SF2) 동안 공급된다.
백 라이트(56)는 적색(R) 광을 발하는 적색 발광다이오드(Light Emitting Diode ; LED)(L1), 시안색(C) 광을 발하는 시안색 발광다이오드(L2), 녹색(G) 광을 발하는 녹색 발광다이오드(L3) 및 청색(B) 광을 발하는 청색 발광다이오드(L4)를 포함한다. 백 라이트(56)의 발광다이오드들(L1 내지 L4)은 백 라이트 구동부(55)의 제어하에 순차적으로 점멸되며, 스캔기간(SCAN)과 액정응답기간(LCres) 후에, 액정표시패널(53)의 배면 쪽으로 광을 조사한다. 이 백 라이트(56)의 광원으로는 발광다이오드 외에 냉음극형광램프나 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL) 등이 이용될 수 있다. 냉음극형광램프나 외부전극형광 램프의 경우 램프 내부의 형광물질을 조절함으로써 다른 색의 빛을 발생할 수 있다.
백 라이트 구동부(55)는 타이밍 컨트롤러(54)의 제어하에 백 라이트(56)의 발광다이오드들(L1 내지 L4)을 순차 점멸시킨다. 여기서, 발광다이오드들(L1 내지 L4)의 점멸(on,off) 타이밍은 점등(on)되는 발광다이오드들(L1 내지 L4)의 색이 액정표시패널(53)에 공급되는 데이터의 색과 매치되도록 설정된다. 즉, 도 9에서 액정표시패널(53)에 적색(R), 시안색(C) 및 청색(B) 데이터가 공급되는 제 1 서브 프레임(SF1) 기간에 적색, 시안색 및 청색 발광다이오드(L1, L2, L4)를 점등시키고, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 데이터가 공급되는 제 2 서브 프레임(SF2) 기간에 적색, 녹색 및 청색 발광다이오드(L1, L3, L4)를 점등시킨다. 따라서, 적색(R), 청색(B) 발광 다이오드(L1, L4)는 제 1 및 제 2 서브 프레임(SF1,SF2) 기간 동안 항상 점등되어 있고, 시안색(C) 및 녹색(G) 발광다이오드(L2, L3)는 한 프레임 기간 동안 순차적으로 점멸된다. 즉, 제 1 서브 프레임(SF1) 기간 동안에는 시안색(C) 발광다이오드(L2)가 점등되고, 제 2 서브 프레임(SF2) 기간 동안에는 녹색(G) 발광다이오드(L3)가 점등된다. 시안색(C)과 녹색(G)은 실질적으로 색차가 매우 작기 때문에, 이들 각각과 적색(R) 및 청색(B)이 혼합된 평균색들의 서브프레임들 간 색차 또한 작아지게 된다. 다시 말해, 도 8과 같이 본 발명에 따르면, 표준 색좌표상에서 제1 서브프레임의 평균색 좌표(m1)와 제2 서브프레임의 평균색 좌표(m2)의 이격 거리는 종래에 비해 크게 줄어들어 서브프레임들 간 색차는 크게 감소하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치는 이러한 서브프레임들 간 색 차의 감소에 의해 백색 구현시 색 분해 현상을 크게 줄일 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치와 그 구동방법은 적색, 녹색, 시안색, 및 청색 데이터를 3개의 서브픽셀에 두개의 서브 프레임으로 나누어 시분할 공급하고, 백 라이트의 4색 광원들을 데이터 공급과 연동하여 순차 점멸시킴으로써 4 원색으로 색을 표현함과 아울러 서브프레임들 간 평균 색차를 감소시켜 백색 구현시 색 분해 현상을 크게 줄일 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래 쿼드(Quad) 픽셀 구조를 나타내는 도면.
도 2는 종래 시공간 조합 방식으로 4 원색을 구현하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 한 프레임 기간 동안 백색광이 구현되는 것을 나타내는 도면.
도 4는 종래 시공간 조합 방식으로 4 원색을 구현하는 액정표시장치에서 서브 프레임들 간 색차를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에서 컬러필터 투과율과 광의 세기를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에서 서브 프레임들 간 색차를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 수순을 나타내는 타이밍도.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
데이터 구동부:11, 51 게이트 구동부:12, 52
액정표시패널:13, 53 타이밍 콘트롤러:14, 54
백라이트 구동부:15, 55 광원:16, 56
데이터 변환부:17, 57

Claims (10)

  1. 서로 다른 색을 표현하는 3 원색 데이터들로부터 4 원색 데이터들을 발생하는 데이터 변환부;
    상기 4 원색의 데이터들에 대응하도록 서로 다른 파장을 가지는 빛들을 발생하는 4개의 광원들;
    다수의 데이터라인들로부터의 데이터를 표시하기 위한 다수의 픽셀들이 배치되며 한 픽셀내에 제 1 파장대의 빛을 투과시키는 제 1 컬러필터가 구비된 제 1 서브픽셀, 제 2 파장대의 빛을 투과시키는 제 2 컬러필터가 구비된 제 2 서브픽셀, 및 제 3 파장대의 빛을 투과시키는 제 3 컬러필터가 구비된 제 3 서브픽셀을 포함하는 액정표시패널;
    상기 4원색 데이터들을 시분할하여 상기 제 1 서브픽셀에 표시될 데이터, 상기 제 2 서브픽셀에 표시될 데이터, 및 상기 제 3 서브픽셀에 표시될 데이터를 상기 데이터라인들에 순차적으로 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 시분할된 데이터들에 연동하여 상기 4개의 광원들을 순차적으로 점등하는 백라이트 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 컬러필터는 각각 적색, 녹색, 및 청색 컬러필터이고;
    상기 3 원색 데이터들은 적색 데이터, 녹색 데이터 및 청색 데이터이며;
    상기 4 원색 데이터들은 적색 데이터, 녹색 데이터, 청색 데이터, 및 시안색 데이터들인것을 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는 한 프레임 기간을 다수의 서브 프레임 기간으로 분할하여 상기 4 원색 데이터들을 상기 데이터라인들에 순차적으로 공급하고;
    상기 백라이트 구동부는 상기 데이터들의 색에 대응하는 상기 광원들을 상기 서브 프레임 기간으로 나누어 순차적으로 점등시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는,
    제 1 서브 프레임 기간 동안 상기 제 1 서브픽셀에 대응하는 제 1 데이터라인에 상기 적색 데이터를 공급하고 상기 제 2 서브픽셀에 대응하는 제 2 데이터라인에 상기 시안색 데이터를 공급함과 아울러 상기 제 3 서브픽셀에 대응하는 제 3 데이터라인에 상기 청색 데이터를 공급하고;
    제 2 서브 프레임 기간 동안 상기 제 1 서브픽셀에 대응하는 제 1 데이터라인에 상기 적색 데이터를 공급하고 상기 제 2 서브픽셀에 대응하는 제 2 데이터라인에 상기 녹색 데이터를 공급함과 아울러 상기 제 3 서브픽셀에 대응하는 제 3 데이터라인에 상기 청색 데이터를 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는,
    상기 제 1 서브 프레임 기간 동안 상기 적색의 빛을 발하는 제 1 광원, 상기 시안색의 빛을 발하는 제 2 광원 및 상기 청색 빛을 발하는 제 3 광원을 점등시킨 후,
    상기 제 2 서브 프레임 기간 동안 상기 적색의 빛을 발하는 상기 제 1 광원, 상기 녹색 빛을 발하는 제 4 광원 및 상기 청색 빛을 발하는 상기 제 3 광원을 점등시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 다수의 데이터라인들로부터 데이터를 공급받는 다수의 서브픽셀들이 배치되는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 광을 조사하는 다수의 광원들을 가지는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 액정표시패널의 한 픽셀에 적색 컬러필터를 갖는 제1 서브픽셀, 녹색 컬러필터를 갖는 제 2 서브픽셀, 및 청색 컬러필터를 갖는 제 3 서브픽셀을 형성하는 단계;
    서로 다른 색을 표현하는 3 원색 데이터들로부터 4 원색 데이터를 발생하는 단계;
    상기 4 원색 데이터들을 시분할하여 상기 제1 서브픽셀에 표시될 데이터, 상기 제2 서브픽셀에 표시될 데이터, 및 상기 제 3 서브픽셀에 표시될 데이터를 상기 데이터라인들에 순차적으로 공급하는 단계; 및
    4개의 광원들을 순차적으로 점등시켜 상기 4 원색 데이터들에 연동되도록 서로 다른 파장을 가지는 빛들을 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 3 원색 데이터들은 적색 데이터, 녹색 데이터 및 청색 데이터를 포함하고,
    상기 4 원색 데이터들은 적색 데이터, 녹색 데이터, 청색 데이터, 시안색 데이터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터를 상기 데이터라인들에 순차적으로 공급하는 단계에서는 한 프레임기간을 다수의 서브프레임 기간으로 분할하여 상기 4 원색 데이터들을 상기 데이터라인들에 순차적으로 공급하며;
    상기 빛들을 발생하는 단계에서는 상기 데이터들의 색에 대응하는 상기 광원들을 상기 서브프레임 기간으로 나누어 순차적으로 점등하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터를 상기 데이터라인들에 공급하는 단계에서는,
    제 1 서브 프레임 기간 동안 상기 제 1 서브픽셀에 대응하는 제 1 데이터라인에 상기 적색 데이터를 공급하고 상기 제 2 서브픽셀에 대응하는 제 2 데이터라인에 상기 시안색 데이터를 공급함과 아울러 상기 제 3 서브픽셀에 대응하는 제 3 데이터라인에 상기 청색 데이터를 공급하며;
    제 2 서브 프레임 기간동안 상기 제 1 서브픽셀에 대응하는 제 1 데이터라인에 상기 적색 데이터를 공급하고 상기 제 2 서브픽셀에 대응하는 제 2 데이터라인에 상기 녹색 데이터를 공급함과 아울러 상기 제 3 서브픽셀에 대응하는 제 3 데이터라인에 상기 청색 데이터를 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 빛들을 발생하는 단계에서는,
    상기 제 1 서브 프레임 기간동안 상기 적색의 빛을 발하는 제 1 광원, 상기 시안색의 빛을 발하는 제 2 광원 및 상기 청색 빛을 발하는 제 3 광원을 점등시키며;
    상기 제 2 서브 프레임 기간동안 상기 적색의 빛을 발하는 상기 제 1 광원, 상기 녹색 빛을 발하는 제 4 광원 및 상기 청색 빛을 발하는 상기 제 3 광원을 점등시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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