KR20180062225A - 액정 모듈 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트의 광을 선택 투과하여 적색을 구현하는 제1 서브픽셀, 백라이트 광을 모두 투과시키는 제2 서브 픽셀 및 백라이트 광을 선택 투과하여 청색을 구현하는 제3 서브픽셀을 포함하는 액정 패널 및 상기 액정 패널에 서로 다른 색의 광을 제공하는 제1 백라이트 및 제2 백라이트를 포함하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 액정 패널 상에는 적색, 청색, 녹색 및 시안색이 구현되는 액정 모듈 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로, 녹색 서브픽셀을 제조하기 위한 공정을 생략할 수 있고, DCI 중첩비 및 자연색 포함도를 99% 이상으로 향상시킬 수 있다.

Description

액정 모듈 및 이를 포함하는 표시장치{LIQUID CRYSTAL MODULE AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 서로 다른 3가지 색의 서브 픽셀을 포함하는 액정 패널 및 서로 다른 색을 발광하는 두개의 백라이트를 포함하는 백라이트 유닛을 포함하는 액정 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
현재 널리 사용되는 액정표시장치(LCD)는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 액정 셀들과 이들 액정 셀들 각각에 액정의 회전각도를 제어하여 광 투과량을 조절하고 영상데이터를 공급하기 위한 TFT(박막트랜지스터)가 구비된 액정 패널에 백라이트 유닛(Backlight Unit)에서 공급되는 광을 투과시켜 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이러한 백라이트 유닛에 사용되는 광원(light source)으로는 주로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: 이하, 'CCFL')가 사용되는데, 이러한 백라이트 유닛은 소형화, 박형화, 경량화의 추세에 있으며, 이러한 추세에 따라 백라이트 유닛에 사용되는 CCFL 대신에 소비전력, 무게, 휘도 등에서 유리한 발광 다이오드(Light Emitting Diode: 이하 'LED')가 새로이 제안되었다.
한편, 액정 표시 장치는 컬러 이미지를 표시하기 위해 대향하는 두개의 기판 중 하나의 기판에 적색, 녹색, 청색의 3원색으로 이루어진 컬러필터층을 형성하고, 이 컬러필터층에 투과되는 빛의 양을 조절하여 원하는 컬러를 표시한다.
이러한 컬러필터 방식의 액정표시장치는 화면을 이루는 각 화소가 적색, 녹색, 청색의 3가지 서브 픽셀로 구성된다. 이러한 구조는 단일 광원으로부터 조사되는 백색광을 적색, 녹색, 청색의 컬러필터층에 투과시키고, 투과되는 빛의 양을 조절하여 적색, 녹색, 청색을 합성함으로써, 원하는 컬러를 표시한다.
도 1a는 종래 컬러필터 방식의 액정표시장치를 나타낸 단면도이다. 도 1a에 나타난 바와 같이, 액정표시장치는 세개의 서브 픽셀로 이루어진 컬러필터층(10) 및 기판(21) 상에 형성된 백색광을 방출하는 LED(22)를 포함하는 백라이트 유닛(20)을 포함한다.
서브 픽셀은 적색, 녹색, 청색으로 이루어지고 3개의 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 형성하며, 이러한 서브 픽셀들이 모여 컬러필터층(10)을 형성하고, 액정표시장치의 고색재현을 위해 개발된 고색재현 컬러필터층이 사용되고 있다.
백색광을 방출하는 LED(22)는 청색 LED 칩 상에 적색 및 녹색 형광 물질이 분산되어 형성된다. 구체적으로, KSF 형광체가 적용된 백색광 LED가 사용되고 있다.
도 1b는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서 구현되는 색상의 DCI 중첩비 및 자연색 포함도를 CIE 1976 색좌표계에 나타낸 것이다. 도 1b에 나타난 바와 같이, DCI 중첩비는 90% 이상으로 나타나며, 흰색의 점으로 표현된 자연색 포함도는 94% 수준인 것을 알 수 있다.
그러나, 이러한 액정 표시 장치는 DCI 색 규격을 만족하더라도 표시장치에서 구현되는 색역에서의 자연색 데이터 포함 비율(자연색 포함도)이 낮은 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적색 서브 픽셀, 백색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하는 액정 패널 및 서로 다른 두개의 색을 발광하는 백라이트를 포함하는 백라이트 유닛을 포함하여 4원색을 구현하는 액정 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전술한 DCI 중첩비 및 표시 장치에서 구현되는 색역에서의 자연색 포함도를 동시에 향상시킬 수 있는, 액정 모듈을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 액정 패널 및 백라이트 유닛을 포함하는 액정 모듈을 제공한다.
구체적으로, 액정 패널은 적색 서브 픽셀, 백색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하고, 백라이트 유닛은 서로 다른 색의 광을 제공하는 백라이트를 포함한다.
본 발명에 따른 액정 모듈은 전술한 바와 같이 3개의 서로 다른 서브 픽셀에서 녹색 서브 픽셀을 형성시키기 위한 공정을 생략할 수 있어 공정 비용 및 시간을 크게 감소시킬 수 있다.
또한, 3개의 서로 다른 서브 픽셀 및 2개의 광원이 시분할 구동 방식으로 구동되어 적색, 녹색, 청색 및 시안색을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 액정 모듈을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 표시장치는 전술한 액정 패널, 백라이트 유닛 및 제어부를 포함한다. 제어부는 신호 변환부, 타이밍 제어부, 백라이트 유닛 구동부, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함한다.
본 발명에 따른 표시장치는 서로 다른 광을 방출하는 두개의 백라이트 유닛을 시분할로 구동하여 하나의 프레임에 두개의 필드가 존재하고, 두개의 필드로 색을 구현하여 컬러 브레이크 업 특성을 개선하고 휘도 및 색감을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래 서브 픽셀에서 녹색 서브 픽셀을 삭제할 수 있어 녹색 서브 픽셀을 형성시키는 공정을 생략할 수 있으므로, 공정 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정 모듈은 적색, 백색 및 청색 서브 픽셀을 포함하는 액정 패널과 서로 다른 색을 발광하는 두개의 백라이트를 포함하는 백라이트 유닛을 시분할로 구동하여 적색, 백색, 청색 및 시안색의 4원색을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시장치는 전술한 바와 같은 액정 패널 및 백라이트 유닛을 포함하고 시분할로 구동시켜 DCI 중첩비 및 자연색 포함도를 99% 이상으로 동시에 만족시키는 표시장치를 제조할 수 있다.
나아가, 본 발명은 두개의 백라이트를 시분할로 구동하는 2컬러 시분할 구동으로 컬러 브레이크 업 특성을 개선시킬 수 있고, 휘도 및 색감 또한 향상시킬 수 있다.
도 1 a는 종래 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 1b는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서 구현되는 색상의 DCI 중첩비 및 자연색 포함도를 CIE 1976 색좌표계에 나타낸 것이다
도 2는 본 발명에 따른 액정 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정 모듈에서 백라이트 유닛에 포함된 각각의 백라이트를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 따른 표시 장치에서 각각의 필드에서 구현되는 색상을 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명에 따른 표시 장치에서 1 프레임을 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명에 따른 표시 장치가 구현하는 색상의 DCI 중첩비 및 자연색 포함도를 CIE 1976 색좌표계에 나타낸 것이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 모듈 및 이를 포함하는 표시장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 모듈(100)은 액정 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)을 포함한다. 액정 패널(110)은 백라이트로부터 제공된 광에서 특정 파장의 색만을 선택적으로 투과하는 서브 픽셀을 포함한다. 백라이트 유닛(120)은 서로 다른 색을 발광한다.
구체적으로, 액정 패널(110)은 백라이트의 광을 선택 투과하여 적색을 구현하는 제1 서브 픽셀(R), 청색을 구현하는 제3 서브 픽셀(B) 및 백라이트 광을 모두 투과시키는 제2 서브 픽셀(W)를 포함할 수 있고, 이러한 제1 내지 제3 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성하고, 하나의 픽셀이 복수개 구비될 수 있다.
제1 서브 픽셀(R)은 백라이트에서 발광된 광 중 적색 파장의 광만을 투과하고 적색 파장 이외의 파장은 제1 서브 픽셀(R)에 흡수된다. 제3 서브 픽셀(B)은 백라이트에서 발광된 광 중 청색 파장의 광만을 투과하고 청색 파장 이외의 파장은 제3 서브 픽셀(B)에 흡수된다. 제2 서브 픽셀(W)은 백라이트에서 발광된 광을 모두 투과시킨다.
제1 서브 픽셀(R)은 적색 파장의 광만을 투과시키는 적색 안료 또는 적색 염료를 도포하고 노광, 현상 및 경화시켜 제조될 수 있다. 제3 서브 픽셀(B)은 청색 파장의 광만을 투과시키는 청색 안료 또는 청색 염료가 도포되고 노광, 현상 및 경화시켜 제조될 수 있다.
종래 제2 서브 픽셀에는 녹색 안료 또는 녹색 염료를 도포, 노광, 현상 및 경화시켜 녹색 서브 픽셀을 제조하나, 본 발명에서는 녹색 서브 픽셀을 제조하는 공정을 생략할 수 있어 공정 비용, 공정 시간을 크게 감소시킬 수 있다.
본 발명의 액정 패널(110)은 제1 서브 픽셀(R), 제2 서브 픽셀(W) 및 제3 서브 픽셀(B)를 포함하여 하나의 픽셀을 형성하고, 이러한 픽셀이 복수개 배열된다. 픽셀의 개수가 높을수록 해상도가 높아지고, 적색, 녹색 서브 픽셀의 비율이 높아질수록 색감이 향상된다.
본 발명에 따른 액정 모듈(100)은 서로 다른 색을 발광하는 백라이트를 포함하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다. 서로 다른 색을 발광하는 백라이트는 기판(121) 위에 제조될 수 있고, 서로 다른 색을 발광하는 백라이트는 LED일 수 있다.
구체적으로, 백라이트 유닛(120)은 제1 백라이트(122) 및 제2 백라이트(123)을 포함하고, 제1 백라이트(122)는 마젠타 색을 발광하고, 제2 백라이트(123)은 녹색을 발광한다. 백라이트 유닛(120)은 제1 백라이트(122) 및 제2 백라이트(123)가 교대로 복수개 구비될 수 있다. 광원 또한 개수가 높을수록 해상도가 높아지고 색감이 향상된다.
본 발명에 따른 액정 모듈(100)은 전술한 바와 같이 적색, 백색 및 청색 서브 픽셀을 포함하는 액정 패널(110), 및 마젠타 색을 발광하는 백라이트 및 녹색을 발광하는 백라이트를 포함하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.
두개의 백라이트 칼라를 시분할 구동(FSC) 방식으로 발광시키며, 적색, 백색 및 청색 서브 픽셀을 이용하여 액정 패널(110) 상에 4원색(적색, 청색, 녹색 및 시안색)을 구현할 수 있다. 이때, 시안색은 녹색 계열에 가까운 시안색이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정 모듈에서 백라이트 유닛에 포함된 각각의 백라이트를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 제1 백라이트(122)는 마젠타 색을 발광하기 위해 청색 LED 및 적색 형광 물질을 포함하고, 청색 LED 상에 적색 형광 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 이때, 적색 형광 물질은 질화물, 황화물 계열의 형광 물질일 수 있고, (Sr,Ca)SiAIN:E2 +, CaAlSiN:Eu, K2SiF6:Mn4 +, K2GeF6:Mn4 +, K2TiF6:Mn4 + 등을 사용할 수 있다.
제2 백라이트(123)은 녹색을 발광하는 녹색 LED이고, 녹색 LED는 질화물 반도체(InGaN), 갈륨 반도체(GaP) 등을 사용하여 제조될 수 있다.
전술한 바와 같이, 마젠타 색을 발광하는 백라이트 및 녹색을 발광하는 백라이트를 순차적으로 구동하고, 적색 서브 픽셀, 백색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀 중 백라이트의 구동에 따라 서브 픽셀을 활성화시켜 적색, 녹색, 청색 및 시안색을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 모듈은 전술한 액정 패널 및 백라이트 유닛을 포함하고, 액정 패널 및 백라이트 유닛을 조립하는 몰드프레임을 포함한다. 또한, 액정 패널과 백라이트 유닛을 조립 및 고정시키기 위한 탑 케이스와 바텀커버를 포함할 수 있으나, 슬림화를 위해 생략될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정 모듈은 액정 패널 및 백라이트 유닛 사이에 백라이트 유닛으로부터 발광된 광을 액정 패널로 인도하는 도광판, 도광판에서 방출되는 광의 효율을 향상시키기 위한 광학시트, 도광판의 하면을 통해 방출되는 광을 반사시키는 반사판을 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 표시장치의 구성을 나타낸 블럭도이다. 본 발명에 따른 표시장치(200)는 액정 패널(210), 백라이트 유닛(220) 및 제어부(230)를 포함한다.
본 발명에 따른 표시장치(200)는 시분할 구동 방식으로 컬러 이미지를 외부에 표시한다. 시분할 구동 방식은 복수의 백라이트들, 예를 들어 마젠타 백라이트(221) 및 녹색 백라이트(222)를 순차적으로 점등하고, 점등 주기에 동기하여 각각의 서브 픽셀의 턴-온 또는 턴-오프가 결정되어 컬러 이미지를 표시하는 방식이다.
백라이트 및 서브 픽셀의 각각의 점등 주기에 맞춰 색을 시분할 적으로 표시하고, 시청자는 시각적 잔상 효과에 의해 컬러 이미지를 인식하게 된다.
도 4를 참조하면, 액정 패널(210)은 복수의 서브 픽셀들이 배열된다. 서브 픽셀들은 여러 종류의 서브 픽셀들로 구분될 수 있고, 예를 들어, 본 발명에서와 같이 적색 파장의 광을 투과시키는 제1 서브 픽셀(R), 백라이트 광을 모두 투과시키는 제2 서브 픽셀(W) 및 청색 파장의 광을 투과시키는 제3 서브 픽셀(B)을 포함할 수 있다.
제1 서브 픽셀(R), 제2 서브 픽셀(W) 및 제3 서브 픽셀(B)은 복수개 배열되고, 이들 서브 픽셀들이 하나의 픽셀을 구성할 수 있다. 제1 서브 픽셀(R)은 적색 파장의 광을 투과시키므로 적색일 수 있고, 제2 서브 픽셀(W)은 모든 광을 투과시키며, 제3 서브 픽셀(B)은 청색 파장의 광을 투과시키므로 청색일 수 있다. 각각의 서브 픽셀은 적색 백색 및 청색의 서브 픽셀이 하나의 픽셀로 구성하고 복수개 배열된다.
액정 패널(210)에는 제1 방향(예컨대, 행 방향)으로 연장되는 복수의 게이트 라인(GL)들이 배열되고, 제2 방향(예컨대, 열 방향)으로 연장되는 복수의 데이터 라인(DL)들이 배열된다. 게이트 라인(GL)들과 데이터 라인(DL)들은 서브 픽셀에 전기적으로 연결된다.
게이트 라인(GL)을 통해 전달되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)을 통해 전달되는 데이터 신호가 서브 픽셀에 입력된다. 상기 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 대해서는 하기에서 더욱 구체적으로 설명한다.
백라이트 유닛(220)은 서로 다른 색상의 광을 방출하는 복수의 백라이트를 포함한다. 백라이트는 마젠타 색을 발광하는 제1 백라이트(221) 및 녹색을 발광하는 제2 백라이트(222)를 포함하며, 교대로 복수개 배열된다.
제1 백라이트(221) 및 제2 백라이트(222)는 순차적으로 턴-온 및 턴-오프되며, 한 프레임 내에서 각각 점멸될 수 있다. 이러한 서로 다른 두가지 색을 방출하는 백라이트를 이용함으로써 시분할 구동시 문제가 되는 컬러 브레이크 업(color break up) 특성을 개선하고 휘도 및 색감을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치에서 제어부(230)는 신호 변환부(231), 타이밍 제어부(232), 백라이트 유닛 구동부(233), 게이트 구동부(234) 및 데이터 구동부(235)를 포함한다. 제어부(230)에 포함되는 각각의 구성 요소에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명한다.
먼저, 신호 변환부(231)는 외부 소스로부터 입력되는 영상 데이터를 적색, 청색, 녹색의 데이터로 변환할 수 있고, 액정 패널(210)의 입력 화소 데이터를 출력 화소 데이터로 변환할 수 있다.
또한, 신호 변환부(231)는 제1 영역 변환부, 색상 데이터 생성부 및 제2 영역 변환부 등을 포함할 수 있다. 제1 영역 변환부는 제1 신호 영역 변환식에 따라 3원색의 입력 영상 데이터의 신호 영역을 변환하여, 변환된 3원색의 영상 신호를 색상 데이터 생성부로 전달한다.
이때, 신호의 효율적인 변화를 위해 룩업 데이터(Look-up Table)가 사용될 수 있다. 룩업 데이터는 제1, 제2 신호 영역 변환식에 따라 입력 신호에 대응되는 출력 신호가 사전에 계산된 테이블로 이루어져, 입력 영상 데이터가 입력되면 룩업 테이블 상에 마련된 출력인 영상 신호가 출력된다.
색상 데이터 생성부는 3원색의 영상 신호를 이용하여 4원색의 영상 신호를 생성하게 된다.
제2 영역 변환부는 4원색의 영상 신호를 수신하여 이를 신호 영역으로 변환하여 출력 화소 데이터를 출력한다.
타이밍 제어부(232)는 백라이트 유닛 구동부(233), 게이트 구동부(234) 및 데이터 구동부(235)를 제어할 수 있다. 타이밍 제어부(232)는 입력된 프레임에 대한 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 클록(CLK) 및 RGB 데이트(RGB DATA)를 입력 받고, 복수의 제어 신호들을 생성할 수 있다.
예를 들어, 타이밍 제어부(232)는 수평 동기 신호(HSYNC)와 수직 동기 신호(VSYNC)에 기초하여 제1 제어 신호(CON1), 제2 제어 신호(CON2), 제3 제어 신호(CON3) 및 디지털 영상 데이터(DATA)를 생성할 수 있다.
백라이트 유닛 구동부(233)는 제1 제어 신호(CON1)에 응답하여 제1 내지 제2 백라이트를 미리 결정된 순서로 구동할 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛 구동부(333)는 필드 1에서 제1 백라이트가 점등되고, 필드 2에서 제2 백라이트가 점등되도록 제어할 수 있다.
게이트 구동부(234)는 제2 제어 신호(CON2)에 응답하여, 게이트 라인들(GL1-GLm)을 순차적으로 구동할 수 있다. 예를 들어, 제2 제어 신호(CON2)는 게이트 구동부(334)가 게이트 라인들(GL1-GLm)의 스캐닝을 시작하도록 지시하는 지시 신호일 수 있다. 게이트 구동부(234)는 스캔 신호를 생성하고, 게이트 라인들(GL1-GLm)을 통해 서브 픽셀들에 스캔 신호를 순차적으로 제공할 수 있다.
데이터 구동부(235)는 제3 제어 신호(CON3) 및 디지털 영상 데이터(DATA)에 응답하여, 데이터 라인들(DL1-DLn)을 구동할 수 있다. 데이터 구동부(235)는 디지털 영상 데이터(DATA)를 대응하는 전압을 갖는 데이터 신호들로 변환하고, 데이터 신호들을 데이터 라인들(DL1-DLn)을 통해 서브 픽셀들에 순차적으로 제공할 수 있다.
이러한, 시분할 구동 방식으로 두개의 백라이트의 점멸 및 세개의 서브 픽셀의 점멸을 통해 다양한 색을 구현할 수 있고, 색역을 넓힐 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 표시 장치에서 각각의 필드에서 구현되는 색상을 나타낸 모식도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 표시 장치에서 백라이트 유닛은 서로 다른 색의 광을 제공하며, 구체적으로 마젠타 색의 광 및 녹색광을 제공한다.
마젠타 색을 발광하는 백라이트 및 녹색을 발광하는 백라이트는 순차적으로 구동, 즉 마젠타 색을 발광하는 백라이트가 턴-온되면 녹색을 발광하는 백라이트는 턴-오프되고, 녹색을 발광하는 백라이트가 턴-온되면 마젠타 색을 발광하는 백라이트는 턴-오프된다.
백라이트 유닛은 복수의 필드를 포함하는 하나의 프레임 내에서 복수의 필드에 동기하여 점멸된다. 구체적으로, 백라이트 유닛의 상부에는 적색, 백색, 청색 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성하는 액정 패널이 구비되고, 백라이트의 턴-온 또는 턴-오프에 따라 서브 픽셀의 턴-온 및 턴-오프가 결정된다.
구체적으로, 본 발명의 표시 장치에서 필드 1이 시작되면, 마젠타 색상을 발광하는 백라이트 또는 녹색광을 발광하는 백라이트가 턴-온되고, 액정 패널에 현재 프레임의 데이터가 입력되며 액정 패널의 서브 픽셀들은 입력된 데이터에 대응되게 턴-온 또는 턴-오프된다.
즉, 본 발명의 표시 장치에서 필드 1은 마젠타 색상을 발광하는 백라이트가 턴-온되고, 액정 패널에서의 적색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀은 턴-온되며, 백색 서브 픽셀은 턴-오프되어 액정 패널 상에서는 적색과 청색이 구현된다.
또한, 본 발명의 표시 장치에서 필드 2는 녹색을 발광하는 백라이트가 턴-온되고 마젠타 색상을 발광하는 백라이트는 턴-오프되며, 백색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀은 턴-온되고 적색 서브 픽셀은 턴-오프되어 녹색 및 시안색이 구현된다. 시안색의 색좌표는 기본 색역의 바깥, 즉 추가 색역 내에 포함될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 표시 장치는 종래 RGB로 구성된 픽셀에서 녹색을 포함하지 않으면서 두개의 광원을 시분할 구동 방식으로 작동시켜 4원색을 구현할 수 있으므로, 종래 적색, 녹색, 청색의 3원색을 이용하는 경우보다 더 넓은 범위로 색을 표현할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 표시 장치에서 1 프레임을 나타낸 모식도이다. 여기서, 프레임은 컬러 이미지를 표시하기 위한 최소의 주기를 의미하며, 한 프레임은 복수의 필드를 포함한다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 표시 장치에서 1 프레임은 필드 1 및 필드2를 포함한다. 전술한 바와 같이, 필드 1에서는 마젠타 백라이트가 턴-온되고, 적색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀이 턴-온되며 백색 서브픽셀은 턴-오프되어 적색 및 청색이 구현된다.
필드 2에서는 녹색 백라이트가 턴-온되고 마젠타 백라이트는 턴-오프되며, 백색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀은 턴-온되고 적색 서브 픽셀은 턴-오프되어 녹색 및 시안색이 구현된다.
1 프레임은 필드 1 및 필드 2로 구성되고, 현재 프레임(nFrame)의 필드 1에는 마젠타 백라이트가 점등되고 필드 2에서는 녹색 백라이트가 점등되는 바와 동일하게, 다음 프레임((n+1) Frame)에도 필드 1 내지 2에 동기하여 마젠타 백라이트 및 녹색 백라이트가 순차적으로 점등된다.
도 7은 본 발명에 따른 표시 장치가 구현하는 색상의 DCI 중첩비 및 자연색 포함도를 CIE 1976 색좌표계에 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 표시 장치에서 구현된 색상을 CIE 1976 색좌표계에서 DCI 중첩비로 나타난 결과 99% 이상인 것을 알 수 있고, 종래 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀의 컬러필터를 사용한 표시 장치와 비교하여도 더 넓은 범위의 색좌표값을 나타내는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 표시 장치는 적색, 녹색 및 청색뿐 아니라, 시안색을 구현할 수 있어 종래 DCI 중첩비와 비교하면 청색-녹색 및 청색-적색 영역이 보다 넓게 형성된 것을 알 수 있다.
또한, 도 1b에 나타낸 색좌표계에서 ISO 표준으로 자연색을 대표하는 5만여 색표를 측정한 데이터를 바탕으로 표시장치 색역 내부에 자연색 데이터의 포함 비율(자연색 포함도)은 90% 수준이나, 본 발명에 따른 표시장치에서는 자연색 포함도가99% 이상으로 나타나, DCI 중첩비 및 자연색 포함도를 모두 99% 이상으로 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
100: 액정 모듈
110: 액정 패널
120: 백라이트 유닛
121: 기판
122: 제1 백라이트
123: 제2 백라이트
200: 표시장치
210: 액정 패널
220: 백라이트 유닛
221: 제1 백라이트
222: 제2 백라이트
230: 제어부
231: 신호 변환부
232: 타이밍 제어부
233: 백라이트 유닛 구동부
234: 게이트 구동부
235: 데이터 구동부

Claims (10)

  1. 백라이트의 광을 선택 투과하여 적색을 구현하는 제1 서브픽셀, 백라이트 광을 모두 투과시키는 제2 서브 픽셀 및 백라이트 광을 선택 투과하여 청색을 구현하는 제3 서브픽셀을 포함하는 액정 패널; 및
    상기 액정 패널에 서로 다른 색의 광을 제공하는 제1 백라이트 및 제2 백라이트를 포함하는 백라이트 유닛;을 포함하고,
    상기 액정 패널 상에는 적색, 청색, 녹색 및 시안색(cyan)이 구현되는 액정 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 백라이트는 마젠타(magenta) 색을 발광하고, 제2 백라이트는 녹색을 발광하는 액정 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 백라이트는 청색 LED 상에 적색 형광 물질이 구비된 액정 모듈.
  4. 백라이트의 빛을 선택 투과하여 적색을 구현하는 제1 서브픽셀, 백색을 구현하는 제2 서브 픽셀 및 청색을 구현하는 제3 서브픽셀을 포함하는 액정 패널;
    상기 액정 패널에 서로 다른 색의 광을 제공하는 제1 백라이트 및 제2 백라이트를 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 액정 패널 및 상기 백라이트 유닛의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 액정 패널 상에는 적색, 청색, 녹색 및 시안색이 구현되는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 백라이트는 마젠타 색을 발광하고, 상기 제2 백라이트는 녹색을 발광하는 표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 신호 변환부, 타이밍 제어부, 백라이트 유닛 구동부, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함하는 표시장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 복수의 필드를 포함하는 하나의 프레임 내에서 상기 복수의 필드들에 동기하여 점멸되는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 필드는 상기 제1 백라이트가 턴-온되는 필드 1 및 상기 제2 백라이트가 턴-온되는 필드 2를 포함하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필드 1에서 상기 제1 백라이트로부터 방출된 광은 상기 적색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 통과하는 표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 필드 2에서 상기 제2 백라이트로부터 방출된 광은 상기 백색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 통과하는 표시장치.
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