KR20130014957A - 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시장치 및 구동방법에 관한 것으로 상기 표시장치는 제1 서브화소, 제2 서브화소 및 제3 서브화소를 포함한다. 상기 제1 서브화소에서 다양한 계조를 표시하고, 상기 제2 서브화소 및 제3 서브화소에서 각각 컬러를 표시한다. 상기 제1 서브화소는 전기영동 물질을 포함하고, 상기 제2 서브화소 및 제3 서브화소는 광결정 물질을 포함한다. 한편, 상기 제1 내지 제3 서브화소에서 다양한 계조 및 컬러를 표시할 수 있다. 이때, 상기 제1 내지 제3 서브화소는 광결정 물질을 포함한다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 계조를 표시하는 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

최근 차세대 디스플레이에 대한 연구 및 개발이 활발하게 이루어지면서 다양한 디스플레이 수단이 소개되고 있다. 차세대 디스플레이의 예로서 전기영동 원리를 이용한 표시장치와 광결정(Photonic Crystal)의 원리를 이용한 표시장치가 개발되고 있다.

전기영동이란 대전된 전기영동 입자들이 한 쌍의 기판 사이에 형성된 전계에 의해서 이동하는 현상을 의미한다. 상기 전기영동 원리를 이용한 표시장치는 컬러의 표현이 제한된다.

또한, 광결정이란 입사되는 광 중 특정한 파장의 광만을 반사하고 나머지 파장의 광은 통과시킴으로써 특정한 파장에 해당하는 색을 띠는 물질 혹은 결정을 의미한다. 인공적으로 합성된 광결정은 다양한 외부 자극에 의하여 광결정의 결정 구조, 결정 주기 등을 임의로 변화시킬 수 있고, 그 결과 가시광선 영역뿐만 아니라 자외선 또는 적외선 영역까지 반사되는 광의 파장을 자유롭게 조절할 수 있다.

그러나, 상기 광결정의 원리를 이용한 표시장치는 다양한 계조의 표현이 제한된다.

본 발명은 광결정 원리를 이용하고, 다양한 컬러와 계조를 표시하는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 광결정 원리뿐만 아니라 전기영동 원리를 이용한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 표시장치의 구동방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 영상데이터 비교부, 구동회로부, 및 표시패널을 포함한다. 상기 영상데이터 비교부는 제1 컬러 영상데이터, 제2 컬러 영상데이터 및 제3 컬러 영상데이터를 포함하는 화소 영상데이터를 수신한다. 또한, 상기 제1 컬러 영상데이터, 상기 제2 컬러 영상데이터 및 상기 제3 컬러 영상데이터 각각의 계조값을 비교하여 최저의 계조값을 갖는 제1 영상데이터 및 상기 제1 영상데이터보다 크거나 동일한 계조값을 갖는 제2 영상데이터 및 제3 영상데이터를 추출한다. 또한, 상기 제1 영상데이터의 계조값과 기 설정된 계조값을 비교한다. 상기 구동회로부는 상기 제1 영상데이터의 계조값과 상기 기 설정된 계조값의 비교 결과에 근거하여 계조신호를 생성한다. 또한, 상기 제1 영상데이터, 상기 제2 영상데이터, 및 상기 제3 영상데이터 중 적어도 하나의 영상데이터에 근거하여 각각이 적어도 하나의 컬러정보를 포함하는 제1 컬러신호 및 제2 컬러신호를 생성한다. 상기 표시패널은 제1 서브화소, 제2 서브화소와 제3 서브화소를 구비한 화소를 포함한다. 상기 제1 서브화소는 상기 계조신호를 수신하여 계조를 표현하며, 상기 제2 서브화소 및 상기 제3 서브화소는 상기 제1 컬러신호 및 상기 제2 컬러신호를 각각 수신하여 적어도 하나의 컬러를 각각 표시한다.

상기 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은 제1 컬러 영상데이터, 제2 컬러 영상데이터 및 제3 컬러 영상데이터를 포함하는 화소 영상데이터를 수신하고, 상기 제1 컬러 영상데이터, 상기 제2 컬러 영상데이터 및 상기 제3 컬러 영상데이터 각각의 계조값을 비교한다. 상기 제1 컬러 영상데이터, 상기 제2 컬러 영상데이터 및 상기 제3 컬러 영상데이터 중 최저의 계조값을 갖는 제1 영상데이터 및 상기 제1 영상데이터보다 크거나 동일한 계조값을 갖는 제2 영상데이터 및 제3 영상데이터를 추출한다. 상기 제1 영상데이터의 계조값과 기 설정된 계조값을 비교하고, 상기 제1 영상데이터의 계조값과 상기 기 설정된 계조값의 비교 결과에 근거하여 계조신호를 생성한다. 또한, 상기 제1 영상데이터, 상기 제2 영상데이터 및 상기 제3 영상데이터 중 적어도 하나의 영상데이터에 근거하여 각각이 적어도 하나의 컬러정보를 포함하는 제1 컬러신호 및 제2 컬러신호를 생성한다. 다음, 상기 제1 서브화소에서 상기 계조전압을 수신하여 블랙계조와 화이트계조 사이의 다수의 계조 중 어느 하나를 표시하거나 상기 화이트계조를 표시한다. 그와 더불어 상기 제2 서브화소 및 상기 제3 서브화소에서 상기 제1 컬러신호 및 상기 제2 컬러신호를 각각 수신하여 적어도 하나의 컬러를 각각 표시한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 각각이 광결정 물질을 포함하는 제1 서브화소, 제2 서브화소, 및 제3 서브화소를 구비한 제1 화소를 포함하는 상부 표시패널을 포함한다. 또한, 상기 상부 표시패널 하측에 구비되는 하부 표시패널을 포함한다. 상기 하부 표시패널은 각각이 상기 광결정 물질을 포함하며 상기 제1 내지 상기 제3 서브화소에 각각 대응하는 제4 서브화소, 제5 서브화소, 및 제6 서브화소를 구비한 제2 화소를 포함한다. 상기 표시장치는 영상데이터 비교 변환부와 상기 상부 표시패널 및 상기 하부 표시패널에 제공되는 구동신호를 생성하는 구동회로부를 포함한다. 상기 영상데이터 비교 변환부는 제1 컬러 영상데이터, 제2 컬러 영상데이터, 및 제3 컬러 영상데이터를 포함하는 화소 영상데이터를 수신하고, 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터 각각의 계조값을 비교한다. 상기 영상데이터 비교 변환부는 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터의 계조값이 동일할 때 상기 화소 영상데이터가 가질 수 있는 최대 계조값에 대한 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터의 계조값의 비율 정보를 갖는 제1 영상데이터를 생성한다. 그렇지 않은 때 상기 영상데이터 비교 변환부는 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터의 HSI 변환된 정보를 갖는 제2 영상데이터를 생성한다. 상기 구동회로부는 상기 제1 영상데이터 또는 상기 제2 영상데이터에 근거하여 구동신호를 생성한다.

상기 일 실시예에 따른 표시장치는 상기 제1 화소에서 상기 블랙계조로부터 상기 화이트계조까지의 다수의 단계로 구분되는 계조들 중 어느 하나를 표시할 수 있다. 또한, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소 각각은 적어도 하나의 컬러를 표시한다.

상기 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은 상기 제1 컬러 영상데이터, 상기 제2 컬러 영상데이터 및 상기 제3 컬러 영상데이터 각각이 갖는 컬러정보 및 계조정보를 조합하여 소정의 컬러와 소정의 계조를 정확히 표시할 수 있다.

또한, 상기 다른 실시예에 따른 표시장치는 상기 제1 화소와 상기 제2 화소가 상보적으로 블랙계조로부터 화이트계조까지의 다수의 단계로 구분되는 계조들 중 어느 하나를 표시할 수 있다. 또한, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소가 상보적으로 특정한 컬러를 표시한다. 이때, 상기 특정한 컬러에 채도와 명도를 제공하여 소정의 계조를 표시한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 A1을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 표시패널의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시장치의 구동방법을 도시한 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5e는 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들의 계조값을 도시한 그래프이다.
도 6a 내지 도 6e는 도 5a 내지 도 5e에 도시된 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들로부터 추출된 제1, 제2, 및 제3 영상데이터의 계조값을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 제1 화소와 제2 화소를 각각 확대하여 도시한 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 제1 화소의 Ⅰ-Ⅰ'와 제2 화소의 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 10은 도 7에 도시된 표시장치의 구동방법을 도시한 흐름도이다.
도 11a 및 도 11b는 도 7에 도시된 제1 화소와 제2 화소를 통해 표시되는 영상을 도시한 도면이다.
도 12a 내지 도 12b는 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들의 계조값을 도시한 그래프이다.
도 13은 도 12b에 도시된 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들의 HSI 변환된 데이터를 도시한 그래프이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A1을 확대하여 도시한 도면이며, 도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 표시패널의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시장치는 영상데이터 비교부(200), 구동회로, 및 표시패널(DP)을 포함한다.

상기 구동회로는 타이밍 컨트롤러(310), 게이트 드라이버(320), 및 데이터 드라이버(330)를 포함한다. 또한, 상기 표시패널(DP)은 서로 마주하는 2개의 기판을 포함한다. 또한, 상기 표시패널(DP)은 2개의 기판 사이에 구획되어 정의된 다수의 화소(PX)를 포함한다. 상기 화소들(PX)은 각각 제1 서브화소(SPX1), 제2 서브화소(SPX2), 및 제3 서브화소(SPX3)를 구비한 화소(PX)를 포함한다. 상기 화소들(PX)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 본 실시예에서 상기 화소는 3개의 서브화소를 구비하는데, 이에 제한정되지 않고 상기 화소(PX)에 포함된 서브화소의 개수는 변경될 수 있다.

도 1 내지 도 3b를 참조하여 상기 표시패널(DP)에 대해 상세히 검토한다. 상기 표시패널(DP)은 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110)에 대향하며 이격되어 배치된 제2 기판(120)을 포함한다. 상기 제1 기판(110)은 제1 방향(D1)으로 연장된 다수의 제1 배선(GL1~GLn), 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 상기 제1 배선들(GL1~GLn)과 절연되게 연장된 다수의 제2 배선(DL1~DLm)을 포함한다. 상기 제2 배선(DL1~DLm)들 각각은 제1 서브 배선(DL1-1), 제2 서브 배선(DL1-2), 및 제3 서브 배선(DL1-3)을 구비한다. 상기 제1, 제2, 및 제3 서브 배선(DL1-1, DL1-2, DL1-3)은 전기적으로 절연된다. 또한, 상기 제2 기판(120)은 상기 제1 기판(110)에 대향하는 면에 구비된 공통전극(122)을 포함한다.

상기 제1 서브화소(SPX1)는 상기 제1 기판(110) 상에 구비된 제1 서브 화소전극(SPE1) 및 제1 박막 트랜지스터(TFT1)를 포함한다. 상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 상기 제1 서브 배선(DL1-1: 이하 제1 서브 데이터 라인), 상기 제1 서브 화소전극(SPE1), 및 상기 제1 배선들(GL1~GLn) 중 어느 하나(이하, 제1 게이트 라인(GL1)을 예시적으로 설명함.)에 연결된다. 또한, 상기 제1 서브화소(SPX1)는 상기 제1 서브 화소전극(SPE1)과 상기 공통전극(122) 사이에 개재된 전기영동 물질(130)을 포함한다.

상기 전기영동 물질(130)은 유전성 용매(132)와 상기 유전성 용매(132)에 분산된 다수의 전기영동 입자(134)를 포함한다. 상기 전기영동 입자들(134)은 소정의 극성과 컬러를 가질 수 있다.

상기 제1 서브화소(SPX1)는 상기 전기영동 물질(130)의 배열을 제어하여 상기 제1 서브화소(SPX1)에 입사된 광의 반사율을 조절한다. 그에 따라 상기 제1 서브화소(SPX1)는 다양한 계조를 표시한다.

본 실시예에서, 양음(+) 극성과 백색(white color)을 갖는 상기 전기영동 입자들(134)을 예시적으로 설명한다. 상기 전기영동 입자들(134)이 백색을 갖는 경우, 상기 제1 서브 화소전극(SPX1SPE1)에서 블랙계조를 표시하기 위해, 상기 보호막(114)은 흑색(black color)을 갖는다. 또는, 상기 블랙계조를 표시하기 위해 상기 보호막(114) 상에 별도의 흑색층(미도시)을 더 구비할 수 있다. 상기 제1 서브화소(SPX1)에서 계조를 표시하는 상세한 방법에 대해서는 후술하기로 한다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 것과 같이, 상기 전기영동 물질(140)이 백색의 전기영동 입자들만을 포함하는 경우, 상기 제1 서브 화소전극(SPE1)은 상기 제1 서브화소(SPX1)의 일부에만 구비된다. 도 2에 도시된 것과 같이 내측에 개구부(OP)가 형성될 수 있다. 상기 제1 서브화소(SPX1)에서 계조를 표시하는 상세한 방법에 대해서는 후술하기로 한다.

한편, 상기 전기영동 입자들(134)이 흑색을 갖는 경우, 상기 보호막(114)은 반사판의 기능을 수행하는 물질로 구성될 수 있으며, 상기 보호막(114) 상에 별도의 반사막을 더 구비할 수도 있다. 또한, 상기 전기영동 물질이 극성이 다른 백색 전기영동 입자들과 흑색 전기영동 입자들을 포함하는 경우, 상기 전기영동 물질만으로 블랙계조를 표시할 수 있다.

상기 제2 서브화소(SPX2)는 상기 제1 기판(110) 상에 구비된 제2 서브 화소전극(SPE2) 및 제2 박막 트랜지스터(TFT2)를 포함한다. 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 상기 제2 서브 배선(DL1-2: 이하 제2 서브 데이터 라인)과 상기 제2 서브 화소전극(SPE2)과 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된다. 또한, 상기 제2 서브화소(SPX2)는 상기 제2 서브 화소전극(SPE2)과 상기 공통전극(122) 사이에 개재된 광결정 물질(140)을 포함한다.

상기 제3 서브화소(SPX3)는 상기 제1 기판(110) 상에 구비된 제3 서브 화소전극(SPE3) 및 제3 박막 트랜지스터(TFT3)를 포함한다. 상기 제3 박막 트랜지스터(TFT3)는 상기 제3 서브 배선(DL1-3: 이하 제3 서브 데이터 라인), 상기 제3 서브 화소전극(SPE3), 및 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된다. 또한, 상기 제3 서브화소(SPX3)는 상기 제3 서브 화소전극(SPE3)과 상기 공통전극(122) 사이에 개재된 상기 광결정 물질(140)을 포함한다.

상기 광결정 물질(140)은 유전성 용매(142)와 상기 유전성 용매에 분산된 다수의 광결정 입자(144)를 포함한다. 상기 광결정 입자들(144)은 이종의 물질로 이루어진 코어-셀(core-shell) 구조, 이종의 물질로 이루어진 멀티-코어(multicore) 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 광결정 입자들(144)은 복수의 나노 입자로 이루어진 클러스터로 구성될 수 있다.

상기 광결정 입자들(144)은 동일한 극성을 갖는다. 따라서 상기 광결정 입자들(144) 상호 간에 척력이 작용하고, 상기 결정 입자들(144)은 상호 간에 소정의 간격을 두고 배열된다. 본 실시예에서, 양(+) 극성을 갖는 상기 광결정 입자들(144) 예시적으로 설명한다.

상기 제2 서브화소(SPX2) 및 상기 제3 서브화소(SPX3) 각각은 외부로부터 입사된 상기 광 중 특정한 파장의 광을 반사시켜 컬러를 표시한다. 상기 제2 서브화소(SPX2) 및 상기 제3 서브화소(SPX3) 각각이 컬러를 표시하는 상세한 방법에 대해서는 후술한다.

한편, 상기 화소(PX)가 3 개 이상의 서브화소를 포함하는 경우, 상기 제1 서브화소(SPX1)와 같이 전기영동 물질(130)을 포함하는 서브화소는 1개 이상일 수 있다.

상기 제1, 제2, 및 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3) 각각은 게이트 전극(GE), 소오스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. 상기 제1, 제2, 및 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)의 게이트 전극(GE)은 상기 제1 게이트 라인(GL1)으로부터 각각 분기된다. 상기 제1 기판(110) 상에는 상기 제1 게이트 라인(GL1)과 상기 게이트 전극(GE)을 커버하는 게이트 절연막(112)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(112) 상에는 액티브층(AL)이 형성된다. 상기 액티브층(AL)은 상기 제1, 제2, 및 제3 박막 트랜지스터들(TFT1, TFT2, TFT3)이 형성될 영역에 섬 형상으로 형성된다. 상기 소오스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 상기 액티브층(AL) 상에 서로 소정 간격 이격되게 구비되어 상기 액티브층(AL)의 일 부분을 노출시킨다.

또한, 게이트 절연막(112) 상에는 상기 제1, 제2, 및 제3 서브 데이터 라인(DL1-1, DL1-2, DL1-3)이 형성된다. 상기 제1, 제2, 및 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)의 소오스 전극은 상기 제1, 제2, 및 제3 서브 데이터 라인(DL1-1, DL1-2, DL1-3)으로부터 각각 분기된다.

상기 게이트 절연막(112) 상에는 상기 소오스 전극, 상기 드레인 전극 및 노출된 상기 액티브층을 커버하고 절연성 물질로 이루어진 보호막(114)이 형성된다. 상기 보호막(114) 상에는 상기 제1, 제2, 및 제3 서브 화소전극(SPE1, SPE2, SPE3)이 형성된다. 상기 보호막(114)에는 상기 제1, 제2, 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)의 드레인 전극을 각각 노출시키는 제1, 제2, 및 제3 콘택홀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2, 및 제3 서브 화소전극(SPE1, SPE2, SPE3)은 제1, 제2, 및 제3 콘택홀(미도시)을 통하여 상기 제1, 제2, 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)의 상기 드레인 전극에 각각 연결된다.

상기 제1 게이트 라인(GL1)으로 게이트 전압이 인가되면, 상기 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)는 동시에 턴-온된다. 상기 제1 내지 제3 서브 데이터 라인(DL1-1, DL1-2, DL1-3)으로 인가된 각각의 데이터 전압은 상기 턴-온된 상기 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)를 통해 상기 제1 내지 제3 서브 화소전극(SPE1, SPE2, SPE3)으로 각각 충전된다.

일 예로, 상기 제1, 제2, 및 제3 서브화소(SPX1, SPX2, SPX3)는 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(120) 사이에 구비된 격벽(150)에 의해 공간적으로 구획될 수 있다. 그에 따라 서로 다른 서브화소에 포함된 상기 전기영동 물질(130)과 상기 광결정 물질(140)은 혼합되지 않는다. 다른 예로, 상기 전기영동 물질(130)과 상기 광결정 물질(140)은 마이크로 캡슐형태로 구획될 수도 있다.

상기 제1 서브화소(SPX1)는 상기 제2 및 제3 서브화소(SPX2, SPX3)의 평면상 면적보다 클 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이, 제1 서브화소(SPX1)의 평면상 면적은 상기 제2 서브화소(SPX2)의 평면상 면적보다 2배 클 수 있다. 여기서 상기 제2 서브화소(SPX2)의 평면상 면적은 상기 제3 서브화소(SPX3)의 평면상 면적과 동일할 수 있다. 그러나, 상기 제1, 제2, 제3 서브화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 평면상 면적의 비율은 변경되어 실시될 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 참조하여, 상기 제1 서브화소(SPX1)에서 계조를 표시하는 방법에 대해 검토한다. 상기 제1 서브화소(SPX1)는 상기 전기영동 입자들(134)의 배열상태에 따라 다른 계조를 표시한다. 상기 전기영동 입자들(134)의 배열상태는 상기 전기영동 물질(130)에 인가된 구동전압의 레벨, 극성 또는 인가시간에 영향을 받는다. 여기서 전기영동 물질(130)에 구동전압이 인가된다는 것은 상기 제1 서브 화소전극(SPE1)과 상기 공통전극(122)에 화소전압과 공통전압이 각각 인가된다는 것을 의미한다. 또한, 상기 화소전압은 턴-온된 상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1)를 통해 상기 제1 서브 화소전극(SPE1)에 충전된 데이터 전압을 의미한다.

한편, 상기 공통전압의 레벨이 상기 화소전압의 레벨보다 작은 경우 상기 구동전압의 극성은 양(+)이고, 상기 공통전압의 레벨이 상기 화소전압의 레벨보다 큰 경우 상기 구동전압의 극성은 음(-)이다. 또한, 상기 공통전압이 일정한 경우 상기 화소전압의 레벨을 변화시켜 상기 구동전압의 극성을 변경시킬 수 있다.

도 3a에 도시된 것과 같이, 음(-) 극성의 구동전압이 상기 전기영동 물질(130)에 인가되면,양(+) 극성의 상기 전기영동 입자들(134)은 상기 제1 서브 화소전극(SPE1)에 인접하게 배열된다. 그에 따라 상기 제1 서브화소(SPX1)로 입사된 광은 상기 전기영동 물질(130)에 의해 반사되지 않고, 상기 흑색의 보호막(114)에 의해 흡수되고, 상기 제1 서브화소(SPX1)는 블랙계조를 표시한다.

반면에, 도 3b에 도시된 것과 같이, 상기 전기영동 물질(130)에 양(+) 극성의 구동전압이 인가되면, 상기 전기영동 입자들(134)은 상기 공통전극(122)에 인접하게 배열된다. 그에 따라 외부에서 입사된 상기 광은 대부분 상기 전기영동 입자들(134)에 의해 반사되고, 상기 제1 서브화소(SPX1)는 화이트계조를 표시한다.

또한, 상기 블랙계조를 표시하는 상기 제1 서브화소(SPX1)에 양(+) 극성의 구동전압을 단계적으로 인가하면, 상기 제1 서브화소(SPX1)는 상기 블랙계조에서 상기 화이트계조 사이에서 단계적으로 구분되는 계조들을 순차적으로 표시할 수 있다.

상기 화소전압의 레벨 또는 상기 화소전압의 인가되는 시간을 변수로 상기 제1 서브화소(SPX1)에 양(+) 극성의 구동전압을 단계적으로 인가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브화소(SPX1)에 상기 양(+) 극성의 구동전압이 H시간(일 예로 단위 프레임 시간) 동안 인가되어 상기 화이트계조가 표시되면, 상기 양(+) 극성의 구동전압이 상기 제1 서브화소(SPX1)에 H/2 동안 인가되면 중간계조가 표시된다.

도 3a 및 도 3b를 참조하여 상기 제2 및 제3 서브화소(SPX2, SPX3)에서 컬러를 표시하는 방법에 대해 검토한다. 도 3a에 도시된 것과 같이, 구동전압이 인가되지 않거나, 레벨이 매우 낮은 구동전압이 양(+) 극성의 상기 광결정 물질(140)에 인가되면, 양(+) 극성의 광결정 입자들(144) 사이에는 척력이 크게 작용한다. 따라서, 상기 인접한 광결정 입자들(144)의 간격은 증가하고, 외부에서 입사된 상기 광은 대부분 상기 광결정 물질(140)을 통과한다. 그에 따라, 상기 제2 및 제3 서브화소들(SPX2, SPX3) 각각은 흑색을 갖는 상기 보호막(114)에 의해 블랙을 표시한다.

도 3b에 도시된 것과 같이, 레벨이 높은 양(+) 극성의 구동전압이 상기 광결정 물질(140)에 인가되면, 상기 광결정 입자들(144)은 상기 공통전극(122)으로 이동한다. 상기 광결정 입자들(144) 사이의 척력은 상기 공통전극(122)과 상기 광결정 입자들(144) 사이의 인력에 의해 감쇄된다. 상기 구동전압의 레벨이 높을수록 상기 인접한 광결정 입자들(144) 사이의 간격은 좁아지고, 상기 광결정 입자들(144)은 단파장의 광을 반사한다. 일 예로, 제1 구동전압이 인가된 상기 제3 서브화소(SPX3)에서 레드를 표시할 때, 상기 제1 구동전압보다 레벨이 높은 제2 구동전압이 인가된 상기 제2 서브화소(SPX2)에서 그린을 표시할 수 있다. 결과적으로 상기 제2 및 제3 서브화소(SPX2, SPX3)는 인가되는 상기 화소전압의 레벨이 높을수록 단파장을 갖는 광을 표시한다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 영상데이터 비교부(200), 타이밍 컨트롤러(310), 게이트 드라이버(320), 및 데이터 드라이버(330)에 대해 상세히 설명한다.

상기 영상데이터 비교부(200)는 프레임 단위로 다수의 화소 영상데이터를 수신한다. 하나의 화소 영상데이터는 하나의 화소에서 표시되는 광에 대한 정보를 갖는다. 상기 화소 영상데이터는 제1 컬러 영상데이터(Rd), 제2 컬러 영상데이터(Gd), 및 제3 컬러 영상데이터(Bd)를 포함한다. 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd) 각각은 컬러정보를 갖는다. 예를 들어, 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)은 레드, 그린, 블루에 대한 정보를 각각 갖는다. 또한, 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)은 각각 계조정보를 갖는다.

상기 영상데이터 비교부(200)는 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd) 각각의 계조값을 비교하여 최저의 계조값을 갖는 컬러 영상데이터를 제1 영상데이터(DI1)로 추출한다. 또한, 상기 제1 영상데이터(DI1)로 추출된 컬러 영상데이터보다 계조값이 큰 컬러 영상데이터들을 제2 영상데이터(DI2) 및 제3 영상데이터(DI3)로 추출한다. 한편, 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd) 중 2개의 컬러 영상데이터들이 계조값이 같고, 나머지 컬러 영상데이터보다 계조값이 작을 때, 상기 2개의 컬러 영상데이터들 중 어느 하나를 상기 제1 영상데이터(DI1)로 추출한다.

또한, 상기 영상데이터 비교부(200)는 상기 추출된 제1, 제2, 및 제3 영상데이터(DI1, DI2, DI3)를 상기 타이밍 컨트롤러(310)에 제공한다. 상기 제1 영상데이터(DI1)는 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd) 중 계조값이 가장 낮은 컬러 영상데이터의 컬러정보와 계조정보를 갖는다. 상기 제2 영상데이터(DI2) 및 상기 제3 영상데이터(DI3)는 나머지 2개의 컬러 영상데이터들의 컬러정보와 계조정보를 각각 갖는다.

또한, 상기 영상데이터 비교부(200)는 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값과 기 설정된 계조값을 비교하고, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값과 기 설정된 계조값의 비교결과를 포함하는 비교결과데이터(DG)를 출력한다.

상기 타이밍 컨트롤러(310)는 상기 비교결과데이터(DG) 및 상기 제1, 제2, 및 제3 영상데이터(DI1, DI2, DI3)를 수신한다. 상기 타이밍 컨트롤러(310)는 상기 비교결과데이터(DG)에 근거하여 계조데이터(GD)를 생성하고, 상기 제1, 제2, 및 제3 영상데이터(DI1, DI2, DI3) 중 적어도 하나에 근거하여 제1 컬러데이터(CD1) 및 제2 컬러데이터(CD2)를 생성한다. 상기 계조데이터(GD)는 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)의 상기 기 설정된 계조값에 대한 비율의 정보를 갖는다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러(310)는 각종 제어입력신호(input control signal), 예를 들면 수직동기신호(vertical synchronizing signal)와 수평동기신호(horizontal synchronizing signal), 메인 클럭(main clock), 데이터 인에이블 신호(data enablesignal) 등을 제공받는다.

상기 타이밍 컨트롤러(310)는 상기 제어입력신호를 기초로 게이트 제어신호(CONT1)를 게이트 드라이버(320)에 출력하고, 상기 계조데이터(GD), 상기 제1 컬러데이터(CD1), 상기 제2 컬러데이터(CD2) 및 데이터 제어신호(CONT2)를 데이터 드라이버(330)에 출력한다.

상기 게이트 제어신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 온 전압 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직동기개시신호(verticalsynchronization start signal), 게이트 온 펄스의 출력시기를 제어하는 게이트 클록신호, 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 게이트 온 인에이블 신호(gate on enable signal) 등을 포함한다.

또한, 상기 데이터 제어신호(CONT2)는 상기 데이터 드라이버(330)의 동작을 개시하는 수평개시신호, 반전신호, 및 출력지시신호 등을 포함한다.

상기 게이트 드라이버(320)는 상기 게이트 제어신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 전압을 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 순차적으로 출력한다.

상기 데이터 드라이버(330)는 상기 타이밍 컨트롤러(310)로부터 상기 계조데이터(GD), 제1 컬러데이터(CD1) 및 제2 컬러데이터(CD2)를 수신한다. 또한, 상기 데이터 드라이버(330)는 외부에서 입력된 기준전압(Vref)에 근거하여, 상기 계조데이터(GD), 제1 및 제2 컬러데이터(CD1, CD2)를 상기 계조신호(GV), 제1 및 제2 컬러신호(CV1, CV2)로 각각 변환하여 출력한다.

상기 제1 게이트 라인(GL1)으로 상기 게이트 전압이 인가되면, 상기 제1, 제2, 및 제3 서브 데이터 라인(DL1-1, DL1-2, DL1-3)에 상기 계조신호(GV), 제1 컬러신호(CV1), 및 제2 컬러신호(CV2)가 각각 인가된다. 상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 상기 게이트 전압에 응답하여 상기 제1 서브 데이터 라인(DL1-1)으로 인가된 상기 계조신호(GV)를 출력한다. 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 상기 게이트 전압에 응답하여 상기 제2 서브 데이터 라인(DL1-2)으로 인가된 상기 제1 컬러신호(CV1)를 출력하고, 상기 제3 박막 트랜지스터(TFT3)는 상기 게이트 전압에 응답하여 상기 제3 서브 데이터 라인(DL1-3)으로 인가된 상기 제2 컬러신호(CV2)를 출력한다. 따라서, 상기 제1, 제2, 및 제3 서브 화소전극(SPE1, SPE2, SPE3)에는 상기 계조신호, 상기 제1 컬러신호, 및 제2 컬러신호가 각각 충전된다.

상기 계조신호(GV)를 수신한 상기 제1 서브화소(SPX1)는 소정의 계조를 표시한다. 상기 제1 서브 화소전극(SPE1)에 충전된 상기 계조신호(GV)와 상기 공통전압이 형성하는 전계에 의해 상기 전기영동 입자들(134)이 소정의 배열을 이루고, 입사되는 상기 광의 반사율을 조절하여 소정의 계조를 표시한다.

또한, 상기 제1 컬러신호(CV1)를 수신한 상기 제2 서브화소(SPX2)는 소정의 컬러를 표시한다. 상기 제2 서브 화소전극(SPE2)에 충전된 상기 제1 컬러신호(CV1)와 상기 공통전압이 형성하는 전계에 의해 상기 광결정 입자들(144)이 소정의 배열을 이루고, 상기 배열에 따라 특정한 파장의 광을 반사시켜 소정의 컬러를 표시한다. 상기 제3 서브화소(SPX3) 역시 상기 제2 컬러신호(CV2)를 수신하여 소정의 컬러를 표시한다.

도 4는 도 1에 도시된 표시장치의 구동방법을 도시한 흐름도이고, 도 5a 내지 도 5e는 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들의 계조값을 도시한 그래프이다. 또한, 도 6a 내지 도 6e는 도 5a 내지 도 5e에 도시된 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들로부터 추출된 제1, 제2, 및 제3 영상데이터의 계조값을 도시한 그래프이다. 이하, 본 실시예에 따른 표시장치의 구동방법에 대해 좀 더 상세히 검토한다.

먼저, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 영상데이터 비교부(200)는 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd) 각각의 계조값을 비교하여 최저의 계조값을 갖는 제1 영상데이터(DI1) 및 상기 제1 영상데이터(DI1)보다 크거나 동일한 계조값을 갖는 제2 영상데이터(DI2) 및 제3 영상데이터(DI3)를 추출한다(S10).

상술한 방법에 따라 도 5a 내지 도 5e에 도시된 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)은 도 6a 내지 도 6e에 도시된 것과 같이 제1, 제2, 및 제3 영상데이터들(DI1, DI2, DI3)로 추출될 수 있다.

도 5a 및 도 6a에 도시된 것과 같이, 최저의 계조값(Ag)을 갖는 제3 컬러 영상데이터(Bd)가 제1 영상데이터(DI1)로 추출된다. 제1 컬러 영상데이터(Rd) 및 제2 컬러 영상데이터(Gd)는 제2 영상데이터(DI2) 및 제3 영상데이터(DI3)로 각각 추출된다. 상기 제1 영상데이터(DI1)는 상기 제3 컬러 영상데이터(Bd)의 컬러정보와 계조정보를 갖는다. 또한, 상기 제1 및 제2 영상데이터(DI1, DI2)는 상기 제1 및 제2 컬러 영상데이터(Rd, Gd)의 컬러정보와 계조정보를 각각 갖는다.

이때, 최저의 계조값(Ag)을 갖는 컬러 영상데이터가 2 이상인 경우, 상기 영상데이터 비교부(200)는 상기 2 이상의 컬러 영상데이터들 중 어느 하나를 상기 제1 영상데이터(DI1)로 추출한다.

도 5b 및 도 6b에 도시된 것과 같이, 상기 제1 컬러 영상데이터(Rd)와 상기 제3 컬러 영상데이터(Bd)가 동일한 계조값을 갖고, 상기 제2 컬러 영상데이터(Gd)보다 작은 계조값을 갖는 경우, 상기 제1 컬러 영상데이터(Rd)가 상기 제1 영상데이터(DI1)로 추출될 수 있다. 이때, 상기 제2 컬러 영상데이터(Gd)는 상기 제2 영상데이터(DI2)로 추출되고, 상기 제3 컬러 영상데이터(Bd)는 상기 제3 영상데이터(DI3)로 추출된다.

한편, 도 5c 내지 도 5e에 도시된 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)은 도 6c 내지 도 6e에 도시된 것과 같이, 상기 제3 컬러 영상데이터(Bd)가 상기 제1 영상데이터(DI1)로 추출될 수 있다. 또한, 상기 영상데이터 비교부(200)는 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd) 중 계조값이 가장 큰 컬러 영상데이터를 상기 제2 영상데이터(DI2)로 추출할 수 있다.

상기 제1 영상데이터(DI1)가 추출되면, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)과 기 설정된 계조값(Cg)을 비교한다(S20). 상기 영상데이터 비교부(200)에서 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)과 기 설정된 계조값(Cg)을 비교한다. 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값과 기 설정된 계조값(Cg)의 비교결과가 얻어지면, 상기 영상데이터 비교부(200)는 상기 제1, 제2, 및 제3 영상데이터(DI1, DI2, DI3) 및 비교결과데이터(DG)를 출력한다.

상기 기 설정된 계조값(Cg)은 상기 화소 영상데이터가 가질 수 있는 최대 계조값(Mg)을 상기 화소(PX)의 최대 반사율에 대한 상기 제1 서브화소(SPX1)의 최대 반사율의 비율로 곱한 값일 수 있다. 여기서, 화소(PX)의 최대 반사율은 상기 제1, 제2, 및 제3 서브화소(SPX1, SPX2, SPX3)가 모두 화이트를 표시할 때 나타나는 반사율이다. 또한, 상기 제1 서브화소(SPX1)의 최대 반사율은 상기 제2 및 제3 서브화소(SPX2, SPX3)가 광을 반사시키지 않고, 상기 제1 서브화소(SPX1)에서 화이트를 표시할 때 나타나는 반사율이다. 일 예로, 상기 화소(PX)의 최대 반사율이 100이고, 상기 제1 서브화소(SPX1)의 최대 반사율이 50일 때, 상기 최대 계조값 256에 대한 상기 기 설정된 계조값은 128이다.

도 5a와 도 6a 및 도 5b와 도 6b에 도시된 것과 같이, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)과 기 설정된 계조값(Cg)을 비교한 결과 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 상기 기 설정된 계조값(Cg)보다 작은 경우, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 제1 영상데이터(DI1)에 근거하여 계조신호(GV1)를 생성한다(S30).

설명의 편의를 위해, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 상기 기 설정된 계조값(Cg)보다 작은 경우 생성된 계조신호를 제1 계조신호(GV1)로 정의한다. 한편, 상기 제1 계조신호(GV1)는 상술한 것과 같이, 상기 데이터 드라이버(330)에서 상기 계조데이터(GD)에 근거하여 생성된다.

상기 제1 계조신호(GV1)는 데이터 전압으로 소정의 구간 동안 하이 상태를 갖는 펄스신호일 수 있다. 즉, 상기 데이터 드라이버(330)는 펄스 폭 변조(pulse width modulation) 방식에 의해 상기 제1 계조신호(GV1)를 생성한다. 상기 제1 계조신호(GV1)는 상기 기 설정된 계조값(Cg)에 대한 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 갖는 비율에 따라 펄스 폭이 결정된다. 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 상기 기 설정된 계조값(Cg)의 1/3인 경우, 상기 제1 계조신호는 단위 프레임 기간의 1/3 기간에 해당하는 펄스 폭을 갖는다.

또한, 상기 제1 계조신호(GV1)의 펄스 폭은 상기 제1 서브화소(SPX1)에서 표시하는 계조의 단계에 따라 보정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브화소(SPX1)에서 0부터 7까지 8단계의 계조를 표시하는 경우, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 상기 기 설정된 계조값(Cg)의 1/7이면, 상기 제1 계조신호(GV1)는 단위 프레임 기간의 1/7 기간에 해당하는 펄스 폭을 갖는다. 또한, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 상기 기 설정된 계조값(Cg)의 2/7이면, 상기 제1 계조신호(GV1)는 단위 프레임 기간의 2/7 기간에 해당하는 펄스 폭을 갖는다. 이때, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 상기 기 설정된 계조값(Cg)의 1/7과 2/7 사이이면, 올림에 따른 보정을 수행하여 상기 제1 계조신호(GV1)는 단위 프레임 기간의 2/7 기간에 해당하는 펄스 폭을 가질 수 있다.

상기 제1 계조신호(GV1)가 생성되면, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 제2 및 제3 영상데이터(DI2, DI3)에 근거하여 제1 컬러신호(CV1) 및 제2 컬러신호(CV2)를 생성한다(S40).

도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것과 같이, 상기 데이터 드라이버(330)에서 상기 제1 컬러데이터(CD1)와 상기 제2 컬러데이터(CD2)에 근거하여 제1 컬러신호(CV1) 및 제2 컬러신호(CV2)를 생성한다.

상기 제1 컬러데이터(CD1)는 상기 제2 영상데이터(DI2)가 갖는 컬러정보, 및 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값(G2)이 상기 최대 계조값(Mg)에 대해 갖는 비율의 정보를 포함한다. 또한, 상기 제2 컬러데이터(CD2)는 상기 제3 영상데이터(DI3)이 갖는 컬러정보, 및 상기 제3 영상데이터(DI3)의 계조값(G3)이 상기 최대 계조값(Mg)에 대해 갖는 비율의 정보를 포함한다. 결과적으로 상기 제1 컬러신호(CV1)는 상기 제2 영상데이터(DI2)에 근거하여 생성되고, 상기 제2 컬러신호(CV2)는 상기 제3 영상데이터(DI3)에 근거하여 생성된다.

상기 제1 컬러신호(CV1)는 제1 컬러정보를 갖는 제1 컬러전압 또는 블랙정보를 갖는 블랙전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제2 컬러신호(CV2)는 제2 컬러정보를 갖는 제2 컬러전압 또는 블랙정보를 갖는 블랙전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 6a에 도시된 것과 같이, 상기 제2 영상데이터(DI2)가 레드 컬러정보와 상기 최대 계조값(Mg)보다 작은 계조값(G2)을 포함하는 경우, 상기 제1 컬러신호(CV1)는 레드 컬러전압과 블랙전압을 포함한다. 여기서, 레드 컬러전압이란 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한 것과 같이, 상기 광결정 입자들이 레드 파장의 광을 반사시킬 수 있는 배열을 형성하기 위해 필요한 데이터 전압이다. 또한, 블랙전압이란 상기 광결정 입자들이 입사된 광을 모두 통과시킬 수 있는 배열을 형성하기 위해 필요한 데이터 전압이다. 결과적으로, 상기 제1 컬러신호(CV1)는 전압의 레벨이 다른 2개의 데이터 전압을 포함한다.

도 6a에 도시된 것과 같이, 상기 제3 영상데이터(DI3)가 그린 컬러정보와 상기 최대 계조값(Mg)보다 작은 계조값(G3)을 갖는 계조정보를 포함하는 경우, 상기 제2 컬러신호(CV2)는 그린 컬러전압과 블랙전압을 포함한다. 한편, 상기 제3 영상데이터(DI3)의 계조값(G3)이 상기 최대 계조값(Mg)과 같은 경우 상기 제2 컬러신호(CV2)는 블랙전압을 포함하지 않는다.

한편, 도 6b에 도시된 것과 같이, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)과 상기 제3 영상데이터(DI3)의 계조값(G3)이 동일한 경우, 상기 제1 컬러신호(CV1)와 상기 제2 컬러신호(CV2)는 동일하다. 즉, 상기 제1 컬러신호(CV1)와 상기 제2 컬러신호(CV2)는 동일한 컬러전압과 동일한 블랙전압을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 컬러신호(CV1)와 상기 제2 컬러신호(CV2)는 각각 상기 제2 영상데이터(DI2)에 근거하여 그린 컬러전압과 블랙전압을 포함한다. 한편, 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값(G2)이 상기 최대 계조값(Mg)과 같다면, 상기 제1 컬러신호(CV1)와 상기 제2 컬러신호(CV2)는 각각 그린 컬러전압만을 포함한다.

다음, 상기 제1 계조신호(GV1), 상기 제1 컬러신호(CV1) 및 상기 제2 컬러신호(CV2)가 생성되면, 도 4에 도시된 것과 같이 상기 화소에서 계조와 컬러를 표시한다(S70).

상기 제1 계조신호(GV1)를 수신한 상기 제1 서브화소(SPX1)는 상기 계조데이터(GD)에 포함된 계조정보에 따른 계조를 표시한다. 또한, 상기 제1 컬러신호(CV1)를 수신한 상기 제2 서브화소(SPX2)는 상기 제1 컬러정보에 따른 제1 컬러와 상기 블랙 중 적어도 하나 이상을 표시하고, 상기 제2 컬러신호(CV2)를 수신한 상기 제3 서브화소(SPX3)는 상기 제2 컬러정보에 따른 제2 컬러와 상기 블랙 중 적어도 하나 이상을 표시한다.

이때, 상기 제2 서브화소(SPX2)는 상기 제1 컬러와 상기 블랙을 연속하여 표시하고, 상기 제1 컬러와 상기 블랙이 표시되는 시간의 비율은 하기의 식 1에 따른다.

[식 1]

C1t:Bk1t = (G2-G1):(Mg-G2)

여기서, 상기 C1t은 상기 제2 서브화소(SPX2)에서 상기 제1 컬러가 표시되는 시간이고, 상기 Bk1t는 상기 제2 서브화소(SPX2)에서 상기 블랙이 표시되는 시간이다. 또한, 상기 G2는 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값이고, 상기 G1은 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값이며, 상기 Mg는 최대 계조값이다.

상기 제2 서브화소(SPX2)가 상기 식 1에 따라 상기 제1 컬러와 상기 블랙을 연속적으로 표시하여 상기 제2 영상데이터(DI2)가 갖는 계조정보와 컬러정보에 부합하는 계조와 컬러를 표시할 수 있다.

이를 위해, 상기 데이터 드라이버(330)는 상기 제1 컬러전압을 상기 제2 서브 데이터 라인(DL1-2: 도 2 참조)에 출력한 후 소정의 시간 이후에 상기 블랙전압을 상기 제2 서브 데이터 라인(DL1-2)에 출력한다.

또한, 상기 제3 서브화소(SPX3) 역시 상기 제2 컬러와 상기 블랙을 연속하여 표시하고, 상기 제2 컬러와 상기 블랙이 표시되는 시간의 비율은 하기의 식 2에 따른다.

[식 2]

C2t:Bk2t = (G3-G1):(Mg-G3)

여기서, 상기 C2t은 상기 제3 서브화소(SPX3)에서 상기 제2 컬러가 표시되는 시간이고, 상기 Bk2t는 상기 제3 서브화소(SPX3)에서 상기 블랙이 표시되는 시간이다. 상기 제3 서브화소(SPX3)가 상기 식 2에 따라 상기 제2 컬러와 상기 블랙을 연속하여 표시하면, 상기 제3 영상데이터(DI3)가 갖는 계조정보와 컬러정보에 부합하는 계조와 컬러를 표시할 수 있다.

다시, 도 4를 참조하여, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 상기 기 설정된 계조값(Cg)보다 크거나 동일한 경우의 상기 표시장치의 구동방법에 대해 설명한다.

한편, 상기 영상데이터 비교부(200)는 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd) 중 계조값이 가장 큰 컬러 영상데이터를 상기 제2 영상데이터(DI2)로 추출할 수 있다. 이하, 상기 제1, 제2, 및 제3 영상데이터(DI1, DI2, DI3) 중 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값이 가장 큰 것을 전제로 설명한다.

도 5c 내지 도 5e 및 도 6c 내지 도 6e에 도시된 것과 같이, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 상기 기 설정된 계조값(Cg)보다 크거나 동일한 경우, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 제1 서브화소(SPX1)가 상기 최대 반사율을 갖는 계조(이하, 화이트 계조)를 표시하는 계조신호(GV2)를 생성한다(S50). 설명의 편의를 위해, 상기 제1 서브화소(SPX1)에서 화이트계조를 표시하는 계조신호를 제2 계조신호(GV2)로 정의한다.

상기 화이트계조에 대한 정보를 갖는 상기 계조데이터(GD)를 수신한 상기 데이터 드라이버(330)는 상기 계조데이터(GD)에 근거하여 제2 계조신호(GV2)를 생성한다. 상기 제2 계조신호(GV2)는 단위 프레임 기간 동안 하이 상태를 갖는 펄스신호일 수 있다.

상기 제2 계조신호(GV2)가 생성되면, 도 1 및 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 제1, 제2, 및 제3 영상데이터(DI1, DI2, DI3)에 근거하여 제1 컬러신호(CV1') 및 제2 컬러신호(CV2')를 생성한다(S50).

상기 제1, 제2, 및 제3 영상데이터(DI1, DI2, DI3)를 수신한 상기 타이밍 컨트롤러(310)는 상기 제1 영상데이터(DI1) 및 상기 제2 영상데이터(DI2)를 근거로 제1 컬러데이터(CD1)를 생성하고, 상기 제3 영상데이터(DI3)를 근거로 제2 컬러데이터(CD2)를 생성한다.

상기 제1 컬러데이터(CD1)는 상기 제1 영상데이터(DI1)의 컬러정보가 갖는 컬러와 상기 제2 영상데이터(DI2)의 컬러정보가 갖는 컬러가 혼합된 중간컬러에 대한 정보를 갖는다. 또한, 상기 제1 컬러데이터(CD1)는 상기 제1 영상데이터(DI1)보다 계조값이 더 큰 상기 제2 영상데이터(DI2)의 컬러정보와 동일한 컬러정보를 더 포함한다. 또한, 상기 제1 컬러데이터(CD1)는 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)에서 상기 기 설정된 계조값(Cg)을 뺀 값과 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값(G2)에서 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)을 뺀 값의 비율에 대한 정보를 갖는다.

한편, 상기 제2 컬러데이터(CD2')는 상기 제3 영상데이터(DI3)의 컬러정보와 동일한 컬러정보를 갖는다. 또한, 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값(G2)에서 상기 기 설정된 계조값(Cg)을 뺀 값과 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값(G2)에서 상기 제3 영상데이터의 계조값(G3)을 뺀 값의 비율에 대한 정보를 갖는다.

상기 정보들을 각각 포함하는 제1 및 제2 컬러데이터(CD1, CD2)를 수신한 데이터 드라이버(330)는 상기 제1 및 제2 컬러데이터(CD1, CD2)에 근거하여 제1 및 제2 컬러신호(CV1', CV2')를 생성한다. 결과적으로 상기 제1 컬러신호(CV1')는 상기 제1 및 제2 영상데이터(DI1, DI2)에 근거하고, 상기 제2 컬러신호(CV2')는 상기 제3 영상데이터(DI3)에 근거한다.

상기 제1 컬러신호(CV1')는 제1 컬러정보를 갖는 제1 컬러전압 또는 제2 컬러정보를 갖는 제2 컬러전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 컬러정보는 상기 제1 영상데이터(DI1)의 컬러정보가 갖는 컬러와 상기 제2 영상데이터(DI2)의 컬러정보가 갖는 컬러가 혼합된 중간컬러에 대한 정보이다. 또한, 상기 제2 컬러정보는 상기 제2 영상데이터(DI2)의 컬러정보이다.

상기 제2 컬러신호(CV2')는 제3 컬러정보를 갖는 제3 컬러전압 또는 블랙정보를 갖는 블랙전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제3 컬러정보는 상기 제3 영상데이터(DI3)의 컬러정보이다.

도 6c 및 6d에 도시된 것과 같이, 상기 제1 영상데이터(DI1)가 블루 컬러정보와 상기 기 설정된 계조값(Cg)보다 큰 계조값을 갖고, 상기 제2 영상데이터(DI2)가 그린 컬러정보와 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)보다 큰 계조값을 갖는 경우, 상기 제1 컬러신호(CV1')는 블루와 그린의 혼합된 컬러인 시안(cyan) 컬러정보를 갖는 시안 컬러전압과 그린 컬러정보를 갖는 그린 컬러전압을 포함한다. 이때, 상기 제2 컬러신호(CV2')는 레드 컬러정보를 갖는 레드 컬러전압과 블랙정보를 갖는 블랙전압을 포함한다.

또한, 도 6e에 도시된 것과 같이, 상기 제1 영상데이터(DI1)가 상기 기 설정된 계조값(Cg)과 동일한 계조값(G1)을 갖는 경우, 상기 제1 컬러신호(CV1')는 그린 컬러정보를 갖는 그린 컬러전압을 갖는다. 상기 제2 컬러신호(CV2')는 레드 컬러정보를 갖는 레드 컬러전압과 블랙정보를 갖는 블랙전압을 포함한다.

상기 제2 계조신호(GV2), 상기 제1 컬러신호(CV1') 및 상기 제2 컬러신호(CV2')가 생성되면, 도 4에 도시된 것과 같이 상기 화소에서 계조와 컬러를 표시한다(S70).

상기 제2 계조신호(GV2)를 수신한 상기 제1 서브화소(SPX1)는 화이트계조를 표시한다. 또한, 상기 제1 컬러신호(CV1')를 수신한 상기 제2 서브화소(SPX2)는 상기 제1 컬러정보에 따른 제1 컬러와 상기 제2 컬러정보에 따른 제2 컬러 중 어느 하나 이상을 표시하고, 상기 제2 컬러신호(CV2')를 수신한 상기 제3 서브화소(SPX3)는 상기 제3 컬러정보에 따른 제3 컬러와 상기 블랙 중 적어도 하나 이상을 표시한다.

이때, 상기 제2 서브화소(SPX2)는 상기 제1 컬러와 상기 제2 컬러를 연속하여 표시하고, 상기 제1 컬러와 상기 제2 컬러가 표시되는 시간의 비율은 하기의 식 3에 따른다. 하기의 식 3은 상기 제1 컬러데이터(DC1')에 포함된 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)에서 상기 기 설정된 계조값(Cg)을 뺀 값과 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값(G2)에서 상기 제1 영상데이터의 계조값(G1)을 뺀 값의 비율에 대한 정보를 나타낸다.

[식 3]

C3t:C4t = (G1-Cg):(G2-G1)

여기서, 상기 C3t은 상기 제2 서브화소(SPX2)에서 상기 제1 컬러가 표시되는 시간이고, 상기 C4t는 상기 제2 서브화소(SPX2)에서 상기 제2 컬러가 표시되는 시간이다. 이를 위해, 상기 데이터 드라이버(330)는 상기 제1 컬러전압을 상기 제2 서브 데이터 라인(DL1-2: 도 2 참조)에 출력한 후 소정의 시간 이후에 상기 제2 컬러전압을 상기 제2 서브 데이터 라인에 출력한다.

그에 따라, 도 6c 및 도 6d와 같은 영상데이터가 추출된 경우, 상기 데이터 드라이버(330)는 상기 시안(cyan) 컬러정보를 갖는 시안 컬러전압을 상기 제2 서브 데이터 라인에 출력하고, 소정의 시간이 지난 후 상기 그린 컬러정보를 갖는 그린 컬러전압을 출력한다. 일 예로, H시간 중 H×(G1-Cg)/(G2-Cg) 시간 이후에 상기 그린 컬러전압이 상기 제2 서브 데이터 라인에 출력될 수 있다.

또한, 상기 제3 서브화소(SPX3) 역시 상기 제3 컬러와 상기 블랙을 연속하여 표시하고, 상기 제3 컬러와 상기 블랙이 표시되는 시간의 비율은 하기의 식 4에 따른다. 하기의 식 4는 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값(G2)에서 상기 기 설정된 계조값(Cg)을 뺀 값과 상기 제2 영상데이터(DI2)의 계조값(G2)에서 상기 제3 영상데이터의 계조값(G3)을 뺀 값의 비율에 대한 정보를 나타낸다.

[식 4]

C5t:C6t = (G3-Cg):(G2-G3)

여기서, 상기 C5t은 상기 제3 서브화소에서 상기 제3 컬러가 표시되는 시간이고, 상기 C6t는 상기 제3 서브화소에서 상기 블랙이 표시되는 시간이다. 상기 데이터 드라이버(330)는 상기 레드 컬러전압을 상기 제3 서브 데이터 라인(DL1-3: 도 2 참조)에 출력한다. 일 예로, H시간 중 H×(G3-Cg)/(G2-C3) 시간 이후에 상기 블랙전압을 상기 제3 서브 데이터 라인에 출력할 수 있다.

한편, 도 6e에 도시된 것과 같이, 상기 제1 영상데이터(DI1)의 계조값(G1)이 기 설정된 계조값(Cg)과 동일한 경우, 상기 제2 서브화소(SPX2)는 하나의 컬러만을 표시한다. 일 예로, 상기 데이터 드라이버(330)는 상기 그린 컬러전압을 상기 제2 서브 데이터 라인(DL1-2: 도 2 참조)에 출력한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이고, 도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 제1 화소와 제2 화소를 각각 확대하여 도시한 도면이다. 도 9는 도 7에 도시된 제1 화소의 Ⅰ-Ⅰ'와 제2 화소의 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단하여 도시한 단면도이다. 한편, 도 9는 도 3a 및 도 3b와 달리 일부구성이 생략되어 도시되었다.

이하, 도 7 내지 도 10b를 참조하여 본 실시예에 따른 표시장치를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 구성과 중복되는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 7 내지 도 10b를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시장치는 영상데이터 비교 변환부(200-1), 구동회로, 및 표시패널(DP)을 포함한다.

상기 표시패널(DP)은 다수의 서브화소를 구비하는 제1 화소(PX1)를 포함하는 상부 표시패널(DP1)과 다수의 서브화소를 구비하는 제2 화소(PX2)를 포함하는 하부 표시패널(DP2)을 포함한다. 일 예로, 상기 제1 화소(PX1)는 제1 내지 제3 서브화소(SPX1, SPX2, SPX3)를 구비하고, 상기 제2 화소(PX2)는 제4 내지 제6 서브화소(SPX4, SPX5, SPX6)를 구비한다. 이하, 상기 제1 내지 제3 서브화소(SPX1, SPX2, SPX3)를 구비한 상기 제1 화소(PX1)와 상기 제4 내지 제6 서브화소(SPX4, SPX5, SPX6)를 구비한 상기 제2 화소(PX2)를 예시적으로 설명한다.

상기 하부 표시패널(DP2)은 상기 상부 표시패널(DP1)의 하측에 배치된다. 또한, 상기 제2 화소(PX2)에 구비된 서브화소들은 상기 제1 화소(PX1)에 구비된 서브화소들에 대응하게 배치된다. 도 7 및 도 9에 도시된 것과 같이, 상기 제4 내지 제6 서브화소(SPX4, SPX5, SPX6)는 상기 제1 내지 제3 서브화소(SPX1, SPX2, SPX3)에 대응하게 배치된다.

또한, 상기 제1 서브화소(SPX1)가 상기 제2 서브화소(SPX2)와 같은 면적을 갖고, 제3 서브화소(SPX3)가 상기 제2 서브화소(SPX2)보다 2배 큰 면적을 갖는 경우, 상기 제4 서브화소(SPX4)는 상기 제5 서브화소(SPX5)와 같은 면적을 갖고, 상기 제6 서브화소(SPX6)는 상기 제5 서브화소(SPX5)보다 2배 큰 면적을 갖는다.

상기 상부 표시패널(DP1)과 상기 하부 표시패널(DP2)은 실질적으로 동일한 구성과 동일한 구조를 가질 수 있다. 상기 상부 및 하부 표시패널(DP1, DP2)은 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110)에 대향하며 이격되어 배치된 제2 기판(120)을 포함한다. 상기 제1 기판(110)에 제1 방향(D1)으로 연장된 다수의 제1 배선(GL1~GLn), 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 상기 제1 배선들(GL1~GLn)과 절연되게 연장된 다수의 제2 배선(DL1~DLm)이 구비된다. 상기 제2 배선(DL1~DLm)들 각각은 제1 서브 배선(DL1-1), 제2 서브 배선(DL1-2), 및 제3 서브 배선(DL1-3)을 구비한다. 상기 제1, 제2, 및 제3 서브 배선(DL1-1, DL1-2, DL1-3)은 전기적으로 절연된다.

또한, 상기 제2 기판(120)은 상기 제1 기판(110)에 대향하는 면에 구비된 공통전극(122)을 포함한다.

상기 제1 내지 제3 서브화소(SPX1, SPX2, SPX3)는 상기 제1 기판(110) 상에 구비된 제1 내지 제3 서브 화소전극(SPE1, SPE2, SPE3)을 각각 구비하고, 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)를 각각 구비한다. 상기 제4 내지 제6 서브화소(SPX4, SPX5, SPX6)는 상기 제1 기판(110) 상에 구비된 제4 내지 제6 서브 화소전극(SPE4, SPE5, SPE6)을 각각 구비하고, 제4 내지 제6 박막 트랜지스터(TFT4, TFT5, TFT6)를 각각 구비한다.

제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)는 상기 제1 내지 제3 서브 배선(DL1-1, DL-2, DL-3: 이하 제1 내지 제3 서브 데이터 라인)에 각각 연결되고, 상기 제1 내지 제3 서브 화소전극(SPE1, SPE2, SPE3)에 각각 연결된다. 또한, 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)는 상기 제1 배선들(GL1~GLn) 중 어느 하나(이하, 제1 게이트 라인(GL1)을 예시적으로 설명함.)에 연결된다. 상기 제4 내지 제6 서브화소(SPX4, SPX5, SPX6)의 구조는 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)에 대응하는 바 상세한 설명은 생략한다.

도 9에 도시된 것과 같이, 상기 하부 표시패널(DP2)은 상기 상부 표시패널(DP1)과 달리 흑색층(BM)을 더 구비할 수 있다. 상기 흑색층(BM)은 상기 하부 표시패널(DP2)에 포함된 상기 제1 기판(110) 상에 구비되는 보호막(도 3a 참조)으로 구성되거나, 별도의 층을 추가하여 구비된다.

상기 제1 내지 제6 서브화소들(SPX1 ~ SPX6)은 각각 광결정 물질(140)을 포함한다. 상기 광결정 물질(140)은 유전성 용매(142)와 상기 유전성 용매에 분산된 다수의 광결정 입자(144)를 포함한다.

한편, 도 9에 도시된 표시패널은 상기 상부 표시패널(DP1)과 상기 하부 표시패널(DP2)이 이격되어 있으나, 상기 상부 표시패널(DP1)의 제1 기판(110)과 상기 하부 표시패널(DP2)의 제2 기판(120)은 부착될 수 있다. 또한, 상기 상부 표시패널(DP1)의 제1 기판(110)과 상기 하부 표시패널(DP2)의 제2 기판(120) 중 어느 하나가 생략될 수 있다. 일 예로, 상기 하부 표시패널(DP2)의 제2 기판(120)이 생략되고, 상기 하부 표시패널(DP2)의 공통전극(122)이 상기 상부 표시패널(DP1)의 제1 기판(110)의 하면에 구비될 수 있다.

도 9를 참조하여 상기 표시패널(DP)에서 계조를 표시하는 방법과 컬러영상을 표시하는 방법에 대해 검토한다. 상기 광결정 물질(140)에 구동전압을 인가하여 상기 광결정 물질(140)의 배열을 조절함으로써 상기 계조를 표시하거나, 상기 컬러영상을 표시한다. 상기 상부 표시패널(DP1)에 포함된 광결정 물질(140)에 상기 구동전압을 인가하는 동시에 상기 하부 표시패널(DP2)에 포함된 광결정 물질(140)에 상기 구동전압을 인가한다.

상기 상부 표시패널(DP1)에 포함된 광결정 물질(140)에 구동전압이 인가된다는 것은 제1 내지 제3 서브 화소전극(SPE1, SPE2, SPE3)과 상기 상부 표시패널에 구비된 상기 공통전극(122)에 화소전압과 공통전압이 각각 인가된다는 것을 의미한다. 또한, 상기 화소전압은 턴-온된 상기 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)를 통해 상기 제1 내지 제3 서브 화소전극(SPE1, SPE2, SPE3)에 충전된 데이터 전압을 의미한다.

본 실시예에서, 양(+) 극성을 갖는 상기 광결정 입자들(144) 예시적으로 설명한다. 상기 공통전압의 레벨이 상기 화소전압의 레벨보다 작은 경우 상기 구동전압의 극성은 양(+)이고, 상기 공통전압의 레벨이 상기 화소전압의 레벨보다 큰 경우 상기 구동전압의 극성은 음(-)이다. 상기 공통전압이 일정한 경우 상기 화소전압의 레벨을 변화시켜 상기 구동전압의 극성을 변화시킬 수 있다.

상기 제1 내지 제6 서브화소(SPX1 ~ SPX6) 각각은 외부로부터 입사된 광을 통과시키거나, 외부로부터 입사된 광 중 특정한 파장의 광을 반사시킨다.

상기 표시패널(DP)에서 계조나 컬러영상을 표시하기 위해 상기 제1 서브화소(SPX1)와 상기 제4 서브화소(SPX4)가 상보적으로 작용한다. 여기서, "상보적으로 작용한다"는 것은 상기 제1 서브화소(SPX1)와 상기 제4 서브화소(SPX4)가 연관되어 하나의 컬러를 표시한다는 것을 의미한다. 상기 컬러는 화이트 또는 블랙뿐만 아니라, 다른 특정한 파장의 컬러를 모두 포함한다. 상기 제1 서브화소(SPX1)와 상기 제4 서브화소(SPX4)가 상보적으로 작용하여 생성된 컬러는 상기 제1 서브화소(SPX1)에 대응하는 영역에서 표시된다.

상기 제2 서브화소(SPX2)와 상기 제5 서브화소(SPX5) 역시 상보적으로 작용하고, 상기 제3 서브화소(SPX3)와 상기 제6 서브화소(SPX6) 또한 상보적으로 작용한다.

도 9에 도시된 것과 같이, 상기 제1 서브화소(SPX1)에 대응하는 영역에서 블랙을 표시하기 위해 상기 제1 서브화소(SPX1)와 상기 제4 서브화소(SPX4)는 외부에서 입사된 상기 광을 통과시킨다. 상기 흑색층(BM)에 의해 상기 제1 서브화소(SPX1)에 대응하는 영역에서 블랙이 표시된다.

또한, 상기 제2 서브화소(SPX2)에 대응하는 영역에서 화이트를 표시하기 위해 상기 제2 서브화소(SPX2)는 외부에서 입사된 상기 광 중 블루 파장의 광(BL)을 반사하고 상기 제5 서브화소(SPX5)는 외부에서 입사된 상기 광 중 옐로우 파장의 광(YL)을 반사한다. 상기 블루 파장의 광(BL)과 상기 옐로우 파장의 광(YL)이 혼합되어 제2 서브화소(SPX2)에 대응하는 영역에서 화이트가 표시된다.

이때, 상기 블루 파장의 광(BL)과 상기 옐로우 파장의 광(YL)은 화이트를 표시하기 위해 선택될 수 있는 한 쌍의 광일 뿐 이에 한정되지 않고, 상기 제2 서브화소(SPX2)과 상기 제5 서브화소(SPX5)은 혼합되어 화이트를 나타내는 2개의 컬러 파장의 광 중 서로 다른 하나를 각각 반사하면 충분하다.

상기 제2 서브화소(SPX2)에 대응하는 영역에서 상기 제2 서브화소(SPX2)와 상기 제5 서브화소(SPX5)에서 반사된 컬러 파장의 광이 혼합된 컬러를 표시할 수 있다. 일 예로, 상기 제2 서브화소(SPX2)에서 그린 파장의 광을 반사시키고, 상기 제5 서브화소(SPX5)에서 블루 파장의 광을 반사시켜 시안 컬러를 표시할 수 있다.

또한, 상기 제3 서브화소(SPX3)에 대응하는 영역에서 그린을 표시하기 위해 상기 제3 서브화소(SPX3)는 외부에서 입사된 상기 광 중 그린 파장의 광(GL)을 반사하고 상기 제6 서브화소(SPX6)는 외부에서 입사된 상기 광을 통과시킨다.

도 7을 참조하여, 상기 영상데이터 비교 변환부(200-1), 타이밍 컨트롤러(310), 게이트 드라이버(320), 및 데이터 드라이버(330)에 대해 상세히 설명한다.

상기 영상데이터 비교 변환부(200-1)는 프레임 단위로 다수의 화소 영상데이터를 수신한다. 하나의 화소 영상데이터는 하나의 화소에서 표시되는 광에 대한 정보를 갖는다. 상기 화소 영상데이터는 제1 컬러 영상데이터(Rd), 제2 컬러 영상데이터(Gd), 및 제3 컬러 영상데이터(Bd)를 포함한다. 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd) 각각은 컬러정보를 갖는다. 예를 들어, 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)은 레드, 그린, 블루에 대한 정보를 각각 갖는다. 또한, 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)은 각각 계조정보를 갖는다.

상기 영상데이터 비교 변환부(200-1)는 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd) 각각의 계조값을 비교한다. 상기 영상데이터 비교 변환부(200-1)는 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)의 계조값 비교 결과에 따라 제1 영상데이터(DI-1) 또는 제2 영상데이터(DI-2)를 생성한다.

상기 영상데이터 비교 변환부(200-1)는 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터의 계조값이 동일할 때 상기 제1 영상데이터(DI-1)를 생성하고, 상기 타이밍 컨트롤러(310)에 제공한다. 상기 제1 영상데이터(DI-1)는 상기 화소 영상데이터가 가질 수 있는 최대 계조값에 대한 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd)의 계조값의 비율 정보를 갖는다.

상기 영상데이터 비교 변환부(200-1)는 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터들의 계조값들 중 어느 하나라도 다른 경우, 상기 제2 영상데이터(DI-2)를 생성하고, 상기 타이밍 컨트롤러(310)에 제공한다. 상기 제2 영상데이터(DI-2)는 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd)의 HSI 변환된 정보를 갖는다.

여기서, 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd)의 HSI 변환된 정보는 상기 제1 화소(PX1)와 상기 제2 화소(PX2)가 상보적으로 표시할 영상의 색상정보, 채도정보, 및 명도정보를 포함한다. 즉, 상기 제2 영상데이터(DI-2)는 상기 색상정보를 포함하는 색상데이터, 상기 채도정보를 포함하는 채도데이터, 및 상기 명도정보를 포함 명도데이터를 포함한다.

상기 타이밍 컨트롤러(310)는 상기 제1 영상데이터(DI-1)와 상기 제2 영상데이터(DI-2)를 수신한다. 상기 타이밍 컨트롤러(310)는 상기 제1 영상데이터(DI-1)에 근거하여 3쌍의 계조데이터(GD1, GD2, GD3)를 생성한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(310)는 상기 제2 영상데이터(DI-2)에 근거하여 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)를 생성한다.

상기 3쌍의 계조데이터(GD1, GD2, GD3) 각각은 블루 컬러정보 및 옐로우 컬러정보를 갖거나, 2개의 블랙 컬러정보를 갖는다. 그에 반하여, 상기 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3) 각각은 컬러정보 및 블랙 컬러정보를 갖거나, 2개의 컬러정보를 갖는다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러(310)는 각종 제어입력신호(input control signal), 예를 들면 수직동기신호(vertical synchronizing signal)와 수평동기신호(horizontal synchronizing signal), 메인 클럭(main clock), 데이터 인에이블 신호(data enablesignal) 등을 제공받는다.

상기 타이밍 컨트롤러(310)는 상기 제어입력신호를 기초로 게이트 제어신호(CONT1)를 게이트 드라이버(320)에 출력한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(310)는 데이터 제어신호(CONT2)를 상기 데이터 드라이버(330)에 출력하고, 상기 3쌍의 계조데이터(GD1, GD2, GD3) 또는 상기 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)를 데이터 드라이버(330)에 출력한다.

상기 게이트 제어신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 온 전압 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직동기개시신호(verticalsynchronization start signal), 게이트 온 펄스의 출력시기를 제어하는 게이트 클록신호, 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 게이트 온 인에이블 신호(gate on enable signal) 등을 포함한다.

또한, 상기 데이터 제어신호(CONT2)는 상기 데이터 드라이버(330)의 동작을 개시하는 수평개시신호, 반전신호, 및 출력지시신호 등을 포함한다.

상기 게이트 드라이버(320)는 상기 게이트 제어신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 전압을 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 순차적으로 출력한다.

상기 데이터 드라이버(330)는 상기 타이밍 컨트롤러(310)로부터 상기 3쌍의 계조데이터(GD1, GD2, GD3)를 수신한다. 상기 데이터 드라이버(330)는 외부에서 입력된 기준전압(Vref)에 근거하여, 상기 3쌍의 계조데이터(GD1, GD2, GD3)를 3쌍의 계조신호로 각각 변환하여 출력한다. 상기 3쌍의 계조신호는 각각 한쌍의 블랙전압이거나 블루전압과 옐로우전압일 수 있다.

여기서, 상기 블랙전압이란, 상기 광결정 물질이 외부에서 입사된 광을 통과시키는 배열을 갖기 위해 필요한 데이터전압이다. 또한, 상기 블루전압은 상기 광결정 물질이 외부에서 입사된 광 중 블루 파장의 광을 반사시키기 위해 필요한 데이터전압이다.

일 예로, 상기 3쌍의 계조신호 중 첫 번째 쌍의 계조신호(GV1-1, GV1-2: 도 8a 및 도 8b 참조)는 상기 제1 서브화소(SPX1) 및 상기 제4 서브화소(SPX4)에 인가될 수 있다. 또한, 상기 3쌍의 계조신호 중 두 번째 쌍의 계조신호(GV2-1, GV2-2: 도 8a 및 도 8b 참조)는 상기 제2 서브화소(SPX2) 및 상기 제5 서브화소(SPX5)에 인가될 수 있다. 마지막으로, 상기 3쌍의 계조신호 중 세 번째 쌍의 계조신호(GV3-1, GV3-2: 도 8a 및 도 8b 참)는 상기 제3 서브화소(SPX3) 및 상기 제6 서브화소(SPX6)에 인가될 수 있다.

상기 첫 번째 쌍의 계조신호(GV1-1, GV1-2)가 한 쌍의 블랙전압인 경우, 상기 제1 서브화소(SPX1) 및 상기 제4 서브화소(SPX4)는 외부에서 인가된 상기 광을 모두 통과시킨다. 따라서, 상기 제1 서브화소(SPX1)에 대응하는 영역에는 블랙이 표시된다.

또한, 상기 첫 번째 쌍의 계조신호(GV1-1, GV1-2)가 블루전압과 옐로우전압인 경우, 상기 제1 서브화소(SPX1)는 블루 파장의 광을 반사시키고, 상기 제4 서브화소(SPX4)는 옐로우 파장의 광을 반사시킨다. 따라서, 상기 제1 서브화소(SPX1)에 대응하는 영역에는 화이트가 표시된다.

상기 제2 및 제3 서브화소(SPX2, SPX3)에 대응하는 영역 역시 상기 제1 서브화소(SPX1)에 대응하는 영역과 같은 방식으로 블랙 또는 화이트를 표시한다. 그에 따라 상기 제1 화소(PX1)에 대응하는 영역에서 다수 단계로 구분되는 계조를 표시한다.

상기 데이터 드라이버(330)는 상기 타이밍 컨트롤러(310)로부터 상기 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)를 수신한다. 또한, 상기 데이터 드라이버(330)는 외부에서 입력된 기준전압(Vref)에 근거하여, 상기 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)를 3쌍의 컬러신호로 각각 변환하여 출력한다. 상기 3쌍의 컬러신호는 각각 2개의 컬러전압일 수 있다. 또한, 상기 3쌍의 컬러신호는 각각 컬러전압과 블랙전압일 수 있다. 여기서, 상기 컬러전압이란, 상기 광결정 물질이 외부에서 입사된 광 중 특정한 컬러 파장의 광을 반사시키기 위해 필요한 데이터전압이다.

일 예로, 상기 3쌍의 컬러신호 중 첫 번째 쌍의 컬러신호(CV1-1, CV1-2)는 상기 제1 서브화소(SPX1) 및 상기 제4 서브화소(SPX4)에 인가될 수 있다. 상기 첫 번째 쌍의 컬러신호(CV1-1, CV1-2)를 수신한 상기 제1 서브화소(SPX1) 및 상기 제4 서브화소(SPX4)는 외부에서 인가된 상기 광 중 특정한 파장의 광을 반사시킨다. 상기 제1 서브화소(SPX1)는 블루 파장의 광을 반사시키고, 상기 제4 서브화소(SPX4)는 그린 파장의 광을 반사시킬 수 있다. 그에 따라 상기 제1 서브화소(SPX1)에 대응하는 영역에서 시안이 표시된다.

또한, 상기 제1 서브화소(SPX1)는 블루 파장의 광을 반사시키고, 상기 제4 서브화소(SPX4)는 외부에서 입사된 상기 광을 통과시킬 수 있다. 이때, 상기 제1 서브화소(SPX1)에 대응하는 영역에서 블루가 표시된다.

상기 제2 및 제3 서브화소(SPX2, SPX3)에 대응하는 영역 역시 상기 제1 서브화소(SPX1)에 대응하는 영역과 같은 방식으로 컬러를 표시한다.

도 10은 도 7에 도시된 표시장치의 구동방법을 도시한 흐름도이고, 도 11a 및 도 11b는 도 7에 도시된 제1 화소와 제2 화소를 통해 표시되는 영상을 도시한 도면이다. 도 12a 내지 도 12b는 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들의 계조값을 도시한 그래프이고, 도 13은 도 12b에 도시된 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들의 HSI 변환된 데이터를 도시한 그래프이다. 이하, 본 실시예에 따른 표시장치의 구동방법에 대해 좀 더 상세히 검토한다.

먼저, 도 10에 도시된 것과 같이, 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd) 각각의 계조값(Gr, Gg, Gb)을 비교한다(S10). 상기 영상데이터 비교 변환부(200-1)에서 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd) 각각의 계조값(Gr, Gg, Gb)을 비교한다.

상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)의 계조값(Gr, Gg, Gb)이 모두 동일한 경우, 계조단계를 결정한다(S20). 도 11a에 도시된 것과 같이, 상기 표시패널(DP)이 블랙계조(1G)로부터 화이트계조(5G)까지 5 단계의 계조 중 어느 하나로 결정할 수 있다.

도 12a에 도시된 것과 같이, 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd)의 계조값(Gr, Gg, Gb)이 모두 동일한 경우, 상기 화소 영상데이터가 가질 수 있는 최대 계조값(Mg)에 대한 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상 데이터의 계조값(Gr, Gg, Gb)의 비율 정보를 근거로 계조단계를 결정한다.

일 예로, 상기 최대 계조값(Mg)에 대한 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상 데이터의 계조값(Sg)의 비율이 1/4인 경우, 도 11a에 도시된 2 계조(2G)로 결정된다.

이때, 상기 최대 계조값(Mg)에 대한 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상 데이터의 계조값(Gr, Gg, Gb)의 비율을 산정한 후, 상기 산정된 비율을 보정하여 상기 계조단계를 결정할 수 있다. 일 예로, 올림 보정을 적용하여, 상기 최대 계조값(Mg)에 대한 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상 데이터의 계조값(Sg)의 비율이 1/5인 경우에도 상기 계조단계를 2 계조로 결정할 수 있다. 다른 예로 내림 보정을 적용하여, 상기 최대 계조값(Mg)에 대한 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상 데이터의 계조값(Sg)의 비율이 1/3인 경우에도 상기 계조단계를 2 계조로 결정할 수 있다.

다음, 상기 결정된 계조단계에 부합하는 3쌍의 계조신호를 생성한다(S30).

상기 타이밍 컨트롤러(310)에서 상기 제1 영상데이터(DI-1)에 근거하여 3쌍의 계조데이터(GD1, GD2, GD3)를 생성하고, 상기 3쌍의 계조데이터(GD1, GD2, GD3)를 수신한 데이터 드라이버(330)가 3쌍의 계조신호를 생성한다.

상술한 것과 같이, 상기 최대 계조값(Mg)에 대한 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상 데이터의 계조값(Sg)의 비율이 1/4인 경우, 첫 번째 쌍의 계조데이터는 블루 컬러정보를 갖는 계조데이터와 옐로우 컬러정보를 갖는 계조데이터이다. 나머지 2쌍의 계조데이터는 각각 2개의 블랙 컬러정보를 갖는 계조데이터이다.

상기 3쌍의 계조데이터(GD1, GD2, GD3)를 근거로 3쌍의 계조신호(도 8a 및 도 8b 참조)를 생성한다. 상기 3쌍의 계조신호는 상기 3쌍의 계조데이터(GD1, GD2, GD3)가 갖는 블루 컬러정보, 옐로우 컬러정보, 및 블랙 컬러정보를 근거로 생성된다.

그에 따라, 첫 번째 쌍의 계조신호는 블루 컬러전압과 옐로우 컬러전압이다. 나머지 2쌍의 계조신호는 각각 2개의 블랙 컬러전압을 갖는다.

다음, 상기 3쌍의 계조신호가 생성되면, 상기 3쌍의 계조신호가 상기 제1 화소(PX1) 및 상기 제2 화소(PX2)에 인가되어 계조를 표시한다(S70).

상기 첫 번째 쌍의 계조신호를 수신한 상기 제1 서브화소(SPX1)와 상기 제4 서브화소(SPX4)는 각각 블루 파장의 광과 옐로우 파장의 광을 반사한다. 또한, 두 번째 쌍의 계조신호를 수신한 상기 제2 서브화소(SPX2)와 상기 제5 서브화소(SPX5)는 모두 외부에서 입사된 상기 광을 통과시킨다.세 번째 쌍의 계조신호를 수신한 상기 제3 서브화소(SPX3)와 상기 제6 서브화소(SPX6) 역시 외부에서 입사된 상기 광을 통과시킨다. 그에 따라, 도 11a에 도시된 2 계조(2G)가 표시된다.

다시, 도 10을 참조하여, 상기 제1, 제2, 및 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd)의 계조값을 비교한 결과, 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)의 계조값들 중 어느 하나라도 다른 경우의 상기 표시장치의 구동방법에 대해 설명한다.

상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)의 계조값들(Gr, Gg, Gb) 중 어느 하나라도 다른 경우, 도 11b에 도시된 것과 같이 상기 제1 화소(PX1)에 대응하는 영역에서 다수의 계조를 갖는 컬러영상을 표시한다. 도 11b에 도시된 것과 같이, 10 단계의 계조로 구분되는 컬러영상(1GC ~ 10GC)을 표시할 수 있다.

상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터들(Rd, Gd, Bd)의 계조값들 중 어느 하나라도 다른 경우, 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd)를 HSI 변환한다(S40). 상술한 것과 같이 상기 영상데이터 비교 변환부(200-1)에서 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd)를 HSI 변환한다.

도 12b에 도시된 것과 같이, 상기 제2 및 제3 컬러 영상데이터(Gd, Bd)의 계조값이 동일하고, 상기 제1 컬러 영상데이터의 계조값이 상기 제2 및 제3 컬러 영상데이터(Gd, Bd)의 계조값보다 큰 경우, 도 13과 같이 HSI 변환될 수 있다. 상기 영상데이터 비교 변환부(200-1)에서 상기 제1 내지 상기 제3 컬러 영상데이터(Rd, Gd, Bd)를 근거로 색상정보를 포함하는 색상데이터(HD), 채도정보를 포함하는 채도데이터(SD), 및 명도정보를 포함하는 명도데이터(ID)를 생성한다.

좀 더 구체적으로 HSI 변환은 아래의 식 5 내지 7에 따른다. 여기서 I는 명도데이터값이며, S는 채도데이터값이고, H는 색상데이터값이다.

[식 5]

[식 6]

[식 7]

도 13은 도 11b에 도시된 4단계의 계조를 갖는 컬러영상(4GC)의 상기 색상데이터(HD), 상기 채도데이터(SD), 및 상기 명도데이터(ID)를 도시하고 있다. 상기 채도데이터(SD)는 상기 컬러가 표시되는 영역의 면적을 나타내며, 1단계에서 4단계로 구분된다. 상기 명도데이터(ID)는 상기 컬러가 표시되지 않는 영역에 화이트 또는 블랙을 표시할지는 결정한다.

도 11b에 도시된 4단계의 계조를 갖는 컬러영상(4GC)은 도 13에 도시된 것과 같이, 상기 식 5 내지 식 7에 따른 결과 색상데이터(HD)가 레드를 나타내고, 상기 채도데이터(SD)가 1단계를 나타내며, 상기 명도데이터(ID)가 3단계를 나타낸다.

상기, 식 6에서 얻어진 값이 채도데이터의 어느 단계에 속하는지 판별한 후 채도단계를 결정하고, 상기 식 5에서 얻어진 값이 명도데이터의 어느 단계에 속하는지 판별한 후 명도단계를 결정한다.

한편, 도 11b에 도시된 2단계의 계조를 갖는 컬러영상(2GC)은 색상데이터(HD)가 레드를 나타내고, 상기 채도데이터(SD)가 1단계를 나타내며, 상기 명도데이터(ID)가 1단계를 나타낼 수 있다.

다음, 상기 색상데이터(HD), 상기 채도데이터(SD), 및 상기 명도데이터(ID)를 근거로 3쌍의 컬러신호를 생성한다(S50).

상기 타이밍 컨트롤러(310)에서 상기 색상데이터(HD), 상기 채도데이터(SD), 및 상기 명도데이터(ID)를 근거로 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)를 생성하고, 상기 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)를 수신한 데이터 드라이버(330)가 상기 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)를 근거로 3쌍의 컬러신호(도 8a 및 도 8b 참조)를 생성한다.

도 11b에 도시된 4단계의 계조를 갖는 컬러영상(4GC)을 표시하기 위해, 도 13에 도시된 데이터를 근거로 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)를 생성할 수 있다.

먼저, 상기 색상데이터(HD)를 근거로 상기 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)가 갖는 컬러정보를 결정한다. 다음, 상기 채도데이터(SD)를 근거로 상기 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3) 중 몇 쌍의 컬러데이터가 상기 색상데이터(HD)를 근거로 결정된 컬러정보를 가질지 결정한다. 그 후, 상기 명도데이터(ID)를 근거로, 상기 색상데이터(HD)를 근거로 결정된 컬러정보를 갖지 않는 컬러데이터 쌍에 상기 블루 컬러정보, 상기 옐로우 컬러정보 또는 상기 블랙 컬러정보를 부여한다.

따라서, 첫 번째 쌍의 컬러데이터(CD1)는 레드 컬러정보를 갖는 컬러데이터와 블랙 컬러정보를 갖는 컬러데이터이다. 두 번째 쌍의 컬러데이터(CD2)와 세 번째 쌍의 컬러데이터(CD3)는 각각 블루 컬러정보를 갖는 컬러데이터와 옐로우 컬러정보를 갖는 컬러데이터이다.

상기 3쌍의 컬러데이터(CD1, CD2, CD3)를 근거로 3쌍의 컬러신호를 생성한다. 첫 번째 쌍의 컬러신호는 레드 컬러전압과 블랙 컬러전압이다. 두 번째 쌍의 컬러신호와 세 번째 쌍의 컬러신호는 각각의 블루 컬러전압과 옐로우 컬러전압이다.

다음, 상기 3쌍의 컬러신호가 생성되면, 상기 3쌍의 컬러신호가 상기 제1 화소(PX1) 및 상기 제2 화소(PX)에 인가되어 컬러영상을 표시한다(S70).

상기 첫 번째 쌍의 컬러신호 중 상기 레드 컬러전압을 수신한 상기 제1 서브화소(SPX1)는 레드 파장의 광을 반사하고, 상기 블랙 컬러전압을 수신한 상기 제4 서브화소(SPX4)는 입사된 광을 통과시킨다. 또한, 상기 두 번째 쌍의 컬러신호 중 상기 블루 컬러전압을 수신한 상기 제2 서브화소(SPX2)는 블루 파장의 광을 반사하고, 옐로우 컬러전압을 수신한 상기 제5 서브화소(SPX5)는 옐로우 파장의 광을 반사한다. 또한, 상기 세 번째 쌍의 컬러신호 중 상기 블루 컬러전압을 수신한 상기 제3 서브화소(SPX3)는 블루 파장의 광을 반사하고, 옐로우 컬러전압을 수신한 상기 제6 서브화소(SPX6)는 옐로우 파장의 광을 반사한다. 그에 따라, 도 11b에 도시된 4단계의 계조를 갖는 레드 컬러영상(4GC)이 표시된다.

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. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 제1 기판 120: 제2 기판
130: 전기영동 물질 140: 광결정 물질
200: 영상데이터 비교부 310: 타이밍 컨트롤러
320: 게이트 드라이버 330: 데이터 드라이버
DP: 표시패널 PX: 화소
SPX1, SPX2, SPX3: 서브화소 200-1: 영상데이터 비교 변환부

Claims (37)

1. 제1 컬러 영상데이터, 제2 컬러 영상데이터 및 제3 컬러 영상데이터를 포함하는 화소 영상데이터를 수신하고, 상기 제1 컬러 영상데이터, 상기 제2 컬러 영상데이터 및 상기 제3 컬러 영상데이터 각각의 계조값을 비교하여 최저의 계조값을 갖는 제1 영상데이터 및 상기 제1 영상데이터보다 크거나 동일한 계조값을 갖는 제2 영상데이터 및 제3 영상데이터를 추출하고, 상기 제1 영상데이터의 계조값과 기 설정된 계조값을 비교하는 영상데이터 비교부;
   상기 제1 영상데이터의 계조값과 상기 기 설정된 계조값의 비교 결과에 근거하여 계조신호를 생성하고, 상기 제1 영상데이터, 상기 제2 영상데이터, 및 상기 제3 영상데이터 중 적어도 하나의 영상데이터에 근거하여 각각이 적어도 하나의 컬러정보를 포함하는 제1 컬러신호 및 제2 컬러신호를 생성하는 구동회로부; 및
   상기 계조신호를 수신하여 계조를 표시하는 제1 서브화소, 상기 제1 컬러신호를 수신하여 적어도 하나의 컬러를 표시하는 제2 서브화소 및 상기 제2 컬러신호를 수신하여 적어도 하나의 컬러를 표시하는 제3 서브화소를 구비한 화소를 포함하는 표시패널을 포함하는 표시장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 컬러 영상데이터, 상기 제2 컬러 영상데이터 및 상기 제3 컬러 영상데이터 중 2 이상의 컬러 영상데이터가 상기 최저의 계조값을 갖는 경우, 상기 영상데이터 비교부는 상기 2 이상의 컬러 영상데이터들 중 어느 하나를 상기 제1 영상데이터로 추출하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 기 설정된 계조값은 상기 화소 영상데이터가 가질 수 있는 최대 계조값을 상기 화소의 최대 반사율에 대한 상기 제1 서브화소의 최대 반사율의 비율로 곱한 값인 것을 특징으로 하는 표시장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 영상데이터의 계조값이 상기 기 설정된 계조값보다 작은 경우, 상기 구동회로부는 상기 제1 영상데이터를 근거로 상기 계조신호를 생성하고, 상기 제1 서브화소는 블랙계조로부터 화이트계조까지의 다수의 단계로 구분되는 계조들 중 상기 기 설정된 계조값에 대한 상기 제1 영상데이터의 계조값의 비율에 대응한 단계의 계조를 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 구동회로부는 상기 제2 영상데이터를 근거로 상기 제1 컬러신호를 생성하고,
   상기 제1 컬러신호는 제1 컬러정보를 갖는 제1 컬러전압 또는 블랙정보를 갖는 블랙전압 중 적어도 하나를 포함하며,
   상기 제2 서브화소는 상기 제1 컬러정보에 대응한 제1 컬러 또는 상기 블랙정보에 대응한 블랙 중 적어도 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제2 서브화소는 상기 제1 컬러와 상기 블랙을 연속하여 표시하고, 상기 제1 컬러와 상기 블랙이 표시되는 시간의 비율은 하기의 식 1에 따르는 것을 특징으로 하는 표시장치.
   [식 1]
   C1t:Bk1t = (G2-G1):(Mg-G2)
   (여기서, 상기 C1t은 상기 제2 서브화소에서 상기 제1 컬러가 표시되는 시간이고, 상기 Bk1t는 상기 제2 서브화소에서 상기 블랙이 표시되는 시간이다. 또한, 상기 G2는 상기 제2 영상데이터의 계조값이고, 상기 G1은 상기 제1 영상데이터의 계조값이며, 상기 Mg은 상기 화소 영상데이터가 가질 수 있는 최대 계조값이다.)
7. 제4 항에 있어서,
   상기 구동회로부는 상기 제3 영상데이터를 근거로 상기 제2 컬러신호를 생성하고,
   상기 제2 컬러신호는 제2 컬러정보를 갖는 제2 컬러전압 또는 블랙정보를 갖는 블랙전압 중 적어도 하나를 포함하며,
   상기 제3 서브화소는 상기 제2 컬러정보에 대응한 제2 컬러 또는 상기 블랙정보에 대응한 블랙 중 적어도 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제3 서브화소는 상기 제2 컬러와 상기 블랙을 연속하여 표시하고, 상기 제2 컬러와 상기 블랙이 표시되는 시간의 비율은 하기의 식 2에 따르는 것을 특징으로 하는 표시장치.
   [식 2]
   C2t:Bk2t = (G3-G1):(Mg-G3)
   (여기서, 상기 C2t은 상기 제3 서브화소에서 상기 제2 컬러가 표시되는 시간이고, 상기 Bk2t는 상기 제3 서브화소에서 상기 블랙이 표시되는 시간이다. 또한, 상기 G3은 상기 제3 영상데이터의 계조값이고, 상기 G1은 상기 제1 영상데이터의 계조값이며, 상기 Mg은 상기 화소 영상데이터가 가질 수 있는 최대 계조값이다.)
9. 제3 항에 있어서,
   상기 영상데이터 비교부는 상기 제1 컬러 영상데이터, 상기 제2 컬러 영상데이터 및 상기 제3 컬러 영상데이터 중 최고의 계조값을 갖는 영상데이터를 상기 제2 영상데이터로 추출하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 영상데이터의 계조값이 상기 기 설정된 계조값보다 크거나 동일한 경우, 상기 구동회로부는 상기 제1 서브화소가 상기 최대 반사율을 갖는 상기 계조신호를 생성하고, 상기 제1 서브화소는 화이트계조를 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 구동회로부는 상기 제1 영상데이터 및 상기 제2 영상데이터를 근거로 상기 제1 컬러신호를 생성하고,
    상기 제1 컬러신호는 제1 컬러정보를 갖는 제1 컬러전압 또는 제2 컬러정보를 갖는 제2 컬러전압 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 제2 서브화소는 상기 제1 컬러정보에 대응한 제1 컬러 또는 상기 제2 컬러정보에 대응한 제2 컬러 중 적어도 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 영상데이터의 계조값이 상기 기 설정된 계조값보다 큰 경우,
    상기 제1 컬러정보는 상기 제1 영상데이터의 컬러정보에 대응한 컬러와 상기 제2 영상데이터의 컬러정보에 대응한 컬러가 혼합된 중간컬러를 나타내는 것을 특징으로 하는 표시장치.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 서브화소는 상기 제1 컬러와 상기 제2 컬러를 연속하여 표시하고, 상기 제1 컬러와 상기 제2 컬러가 표시되는 시간의 비율은 하기의 식 3에 따르는 것을 특징으로 하는 표시장치.
    [식 3]
    C3t:C4t = (G1-Cg):(G2-G1)
    (여기서, 상기 C3t은 상기 제2 서브화소에서 상기 제1 컬러가 표시되는 시간이고, 상기 C4t는 상기 제2 서브화소에서 상기 제2 컬러가 표시되는 시간이며, 상기 G1은 상기 제1 영상데이터의 계조값이고, 상기 G2는 상기 제2 영상데이터의 계조값이고, 상기 Cg은 기 설정된 계조값이다.)
14. 제11 항에 있어서,
    상기 구동회로부는 상기 제3 영상데이터를 근거로 상기 제2 컬러신호를 생성하고,
    상기 제2 컬러신호는 제3 컬러정보를 갖는 제3 컬러전압 또는 블랙정보를 갖는 블랙전압 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 제3 서브화소는 상기 제3 컬러정보에 대응한 제3 컬러 또는 상기 블랙정보에 대응한 블랙 중 적어도 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 제3 서브화소는 상기 제3 컬러와 상기 블랙을 연속하여 표시하고, 상기 제3 컬러와 상기 블랙이 표시되는 시간의 비율은 하기의 식 4에 따르는 것을 특징으로 하는 표시장치.
    [식 4]
    C5t:C6t = (G3-Cg):(G2-G3)
    (여기서, 상기 C5t은 상기 제3 서브화소에서 상기 제3 컬러가 표시되는 시간이고, 상기 C6t는 상기 제3 서브화소에서 상기 블랙이 표시되는 시간이다. 또한, 상기 G3은 상기 제3 영상데이터의 계조값이고, 상기 Cg은 기 설정된 계조값이며, 상기 G2는 상기 제2 영상데이터의 계조값이다. 이때, G2는 상기 G3 이상인 계조값이다.)
16. 제1 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    제1 방향으로 연장된 다수의 제1 배선 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 제1 배선들과 절연되게 연장되고 각각이 제1 서브 배선, 제2 서브 배선, 및 제3 서브 배선을 구비하는 다수의 제2 배선이 구비된 제1 기판; 및
    상기 제1 기판에 대향하는 면에 공통전극이 구비되며, 상기 제1 기판과 이격된 제2 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 서브화소는 상기 제1 기판 상에 구비된 제1 서브 화소전극, 상기 제1 서브 배선과 상기 제1 서브 화소전극과 상기 제1 배선들 중 어느 하나에 연결된 제1 박막 트랜지스터, 및 상기 제1 서브 화소전극과 상기 공통전극 사이에 개재된 전기영동 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
18. 제17 항에 있어서,
    상기 제2 서브화소는 상기 제1 기판 상에 구비된 제2 서브 화소전극, 상기 제2 서브 배선과 상기 제2 서브 화소전극과 상기 제1 배선들 중 상기 제1 박막 트랜지스터가 연결된 배선에 연결된 제2 박막 트랜지스터, 및 상기 제2 서브 화소전극과 상기 공통전극 사이에 개재된 광결정 물질을 포함하고,
    상기 제3 서브화소는 상기 제1 기판 상에 구비된 제3 서브 화소전극, 상기 제3 서브 배선과 상기 제3 서브 화소전극과 상기 제1 배선들 중 상기 제1 박막 트랜지스터가 연결된 배선에 연결된 제3 박막 트랜지스터, 및 상기 제3 서브 화소전극과 상기 공통전극 사이에 개재된 상기 광결정 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
19. 계조를 표시하는 제1 서브화소, 각각이 컬러를 표시하는 제2 서브화소 및 제3 서브화소를 구비한 화소를 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
    제1 컬러 영상데이터, 제2 컬러 영상데이터 및 제3 컬러 영상데이터를 포함하는 화소 영상데이터를 수신하고, 상기 제1 컬러 영상데이터, 상기 제2 컬러 영상데이터 및 상기 제3 컬러 영상데이터 각각의 계조값을 비교하여 최저의 계조값을 갖는 제1 영상데이터 및 상기 제1 영상데이터보다 크거나 동일한 계조값을 갖는 제2 영상데이터 및 제3 영상데이터를 추출하는 단계;
    상기 제1 영상데이터의 계조값과 기 설정된 계조값을 비교하고, 상기 제1 영상데이터의 계조값과 상기 기 설정된 계조값의 비교 결과에 근거하여 계조신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 영상데이터, 상기 제2 영상데이터 및 상기 제3 영상데이터 중 적어도 하나의 영상데이터에 근거하여 각각이 적어도 하나의 컬러정보를 포함하는 제1 컬러신호 및 제2 컬러신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 서브화소에서 상기 계조전압을 수신하여 블랙계조로부터 화이트계조까지의 다수의 단계로 구분되는 계조들 중 어느 하나를 표시하고, 상기 제2 서브화소 및 상기 제3 서브화소에서 상기 제1 컬러신호 및 상기 제2 컬러신호를 각각 수신하여 적어도 하나의 컬러를 각각 표시하는 단계;
    를 포함하는 표시장치의 구동방법.
20. 다수의 배선이 구비된 제1 기판;
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 구획되어 정의된 다수의 서브화소를 포함하는 적어도 하나의 화소를 포함하며,
    상기 서브화소들은,
    계조정보를 갖는 계조신호를 수신하고, 상기 계조신호에 근거하여 전기영동 물질의 이동을 제어함으로써 계조를 표시하는 제1 서브화소; 및
    컬러정보를 갖는 컬러신호를 수신하고, 상기 컬러신호에 근거하여 광결정 물질의 이동을 제어함으로써 컬러를 표시하는 제2 및 제3 서브화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
21. 제20 항에 있어서,
    상기 배선들은,
    제1 방향으로 연장된 다수의 제1 배선; 및
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 제1 배선들과 절연되게 연장되고 각각이 적어도 제1 서브 배선, 제2 서브 배선, 및 제3 서브 배선을 구비한 다수의 제2 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
22. 제21 항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 및 제3 서브화소 각각은,
    상기 제1 배선들 중 어느 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 제1, 제2, 및 제3 서브 배선 중 서로 다른 하나에 연결된 박막 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
23. 제22 항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 및 제3 서브화소 각각은,
    상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극; 및
    상기 화소전극에 대향하며, 상기 화소전극과 전계를 형성하는 공통전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
24. 제20 항에 있어서,
    상기 서브화소들은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 구비되며, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 접촉하는 격벽에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 표시패널.
25. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 서브화소의 평면상 면적은 상기 제2 및 제3 서브화소의 평면상 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 표시패널.
26. 각각이 광결정 물질을 포함하는 제1 서브화소, 제2 서브화소, 및 제3 서브화소를 구비한 제1 화소를 포함하는 상부 표시패널;
    상기 상부 표시패널 하측에 구비되고, 각각이 상기 광결정 물질을 포함하며 상기 제1 내지 제3 서브화소에 각각 대응하는 제4 서브화소, 제5 서브화소, 및 제6 서브화소를 구비한 제2 화소를 포함하는 하부 표시패널;
    제1 컬러 영상데이터, 제2 컬러 영상데이터, 및 제3 컬러 영상데이터를 포함하는 화소 영상데이터를 수신하고, 상기 제1 내지 제3 컬러 영상데이터 각각의 계조값을 비교하며, 상기 제1 내지 제3 컬러 영상데이터의 계조값이 동일할 때 상기 화소 영상데이터가 가질 수 있는 최대 계조값에 대한 상기 제1 내지 제3 컬러 영상데이터의 계조값의 비율 정보를 갖는 제1 영상데이터를 생성하고, 그렇지 않은 때 제2 영상데이터를 생성하는 영상데이터 비교 변환부; 및
    상기 제1 영상데이터 또는 상기 제2 영상데이터에 근거하여 구동신호를 생성하고, 상기 구동신호를 상기 상부 표시패널 및 상기 하부 표시패널에 제공하는 구동회로부를 포함하는 표시장치.
27. 제26 항에 있어서,
    상기 제1 영상데이터에 근거하여 생성된 상기 구동신호는 블랙정보를 갖는 블랙전압, 제1 컬러정보를 갖는 제1 컬러전압, 및 제2 컬러정보를 갖는 제2 컬러전압을 포함하고,
    상기 제1 컬러정보에 대응한 컬러와 상기 제2 컬러정보에 대응한 컬러는 혼합되어 화이트를 나타내는 것을 특징으로 하는 표시장치.
28. 제27 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 서브화소는 상기 블랙전압 및 상기 제1 컬러전압 중 어느 하나를 각각 수신하고,
    상기 제4 내지 제6 서브화소는 상기 블랙전압 및 상기 제2 컬러전압 중 어느 하나를 각각 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
29. 제28 항에 있어서,
    상기 제4 내지 제6 서브화소 중 상기 블랙전압을 수신한 서브화소에 대응하는 서브화소는 상기 블랙전압을 수신하고, 상기 제1 컬러전압을 수신한 서브화소에 대응하는 서브화소는 상기 제2 컬러전압을 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
30. 제26 항에 있어서,
    상기 제2 영상데이터는 상기 제1 내지 제3 컬러 영상데이터의 HSI 변환된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
31. 제30 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 컬러 영상데이터의 HSI 변환된 정보는 색상정보, 채도정보, 및 명도정보를 포함하고,
    상기 제2 영상데이터에 근거하여 생성된 상기 구동신호는 제3 컬러정보를 갖는 제3 컬러전압을 더 포함하며,
    상기 제3 컬러전압은 상기 색상정보에 근거하여 생성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
32. 제31 항에 있어서,
    상기 구동회로부는 상기 채도정보에 근거하여 상기 제1 내지 제3 서브화소 중 적어도 하나의 서브화소에 상기 제3 컬러전압을 제공하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
33. 제32 항에 있어서,
    상기 구동회로부는 상기 제4 내지 제6 서브화소 중, 상기 적어도 하나의 서브화소에 대응하는 서브화소에 상기 블랙전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
34. 제33 항에 있어서,
    상기 구동회로부는 상기 명도정보에 근거하여 상기 제1 내지 제3 서브화소 중 상기 제3 컬러전압이 제공되지 않은 서브화소에 상기 제1 컬러전압 및 상기 블랙전압 중 어느 하나를 제공하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
35. 제34 항에 있어서,
    상기 구동회로부는 상기 제4 내지 제6 서브화소 중, 상기 제3 컬러전압이 제공되지 않은 서브화소에 대응하는 서브화소에 상기 제2 컬러전압 및 상기 블랙전압 중 어느 하나를 제공하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
36. 제35 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 서브화소 중 상기 제3 컬러전압이 제공되지 않은 서브화소는 상기 블랙전압을 수신하고,
    상기 제4 내지 제6 서브화소 중, 상기 제3 컬러전압이 제공되지 않은 서브화소에 대응하는 서브화소는 상기 블랙전압을 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
37. 제35 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 서브화소 중 상기 제3 컬러전압이 제공되지 않은 서브화소는 상기 제1 컬러전압을 수신하고,
    상기 제4 내지 제6 서브화소 중, 상기 제3 컬러전압이 제공되지 않은 서브화소에 대응하는 서브화소는 상기 제2 컬러전압을 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치.

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