KR0136798B1 - 액정셀의 어드레싱 방법 및 이를 이용한 장치 - Google Patents

Abstract

없음

Description

액정셀의 어드레싱 방법 및 이를 이용한 장치

제 1 도는 강 유전체 액정셀의 개략적 사시도.

제 2 도는 제 1 도 액정셀을 어드레스(address)시키기 위해 사용된 파형을 도시한 도면.

제 3 도는 제 2 도 파형의 관련 전압 및 온도를 설명한 그래프.

제 4 도는 제 1 도 액정셀을 구동시키기 위해 사용된 구동회로의 기본 실시예를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11,12 : 유리판13 : 외주시일

14,15 : 전극층21,22 : 자료 펄스

23,24 : 단극형 스트로브 펄스(unipolar strobe pulse)

40 : 디스플레이(표시기)41,42 : 행,열 구동기

44 : 자료 수신기 유닛46 : 타이밍 제어유닛

50 : 전압 조정유닛51 : 전원

53 : 온도 측정회로

본 발명은 음 유전성 이방체(anisotropy)인 강 유전체 액정셀을 행렬(co-ordinate)로 어드레싱함에 관한 것이다.

영국 특허 명세서 제2173629A호는 이같은 어드레스방법의 한가지를 설명하고 있으며 한 세트의 전극으로 쌍극형 자료 펄스를 병렬로 적용시킴을 포함하며 단극형 스트로브 펄스는 다른 세트의 전극으로 연속적으로 적용되어 액정셀내에 자료를 선순차(line-by-line)로 기록하도록 한다. 스트로브 펄스의 단극형 특성은 한 단일 스트로브 펄스가 한 방향으로만 화소(pixel)를 스위칭하도록 사용될 수 있음을 나타낸다. 이같은 특성이 제공하는 어려움을 극복하는 한가지 방법이 스트로브와 자료 펄스를 사용하여 한 그룹의 선택된 화소들을 한 상태(한 유효자료)로 세트시키도록 하는 것이며, 그와 같은 그룹의 모든 화소들을 다른 한 상태(다른 한 유효자료)로 세트시키기 위해 상기 스트로브 펄스에 대한 반대극성을 갖는 공백화(blanking) 펄스를 먼저 사용하는 것이다. 화소그룹은 예를 들어 단일회선의 화소, 제한된 회선수의 화소, 또는 영상되는 모든 회선의 화소를 포함한다. 이같은 어려움을 극복하는 GB 2 173 629A에서 사용된 한가지 방법은 스트로브 펄스의 극성이 규칙적으로 교대되도록 배열하는 것이다. 이같은 상황하에서 한 회선의 선택된 화소를 스트로브 펄스 협조로 한 상태로 세트될 수 있으며, 다른 상태로 세트되기 위해 필요한 동 회선의 화소들은 반대극성을 갖는 한 스트로브 펄스가 출현할 때까지 이들의 요구되는 상태로 세트되기 위해 기다려야 한다.

액정층의 특정 화학적 성분 경우, 작업 영역내 일정한 동작 온도에서 특정지속시간을 갖는 펄스로 스위칭을 달성시키기 위해서는 특정 역치전압이 있음이 밝혀졌다. 스트로브 펄스의 크기는 +V_S또는 -V_S이며, 자료 펄스는 +V_D과 -V_D사이를 회유하고, 스위칭 역치전압 V_TH는 V_TH=|V_S+V_D|로 정해진다. V_D의 크기는 선택되지 않은 화소에서 일어나는 일에 영향을 주며 따라서, 최대의 콘트라스트비(contrast)를 달성하기 위해 V_S와 V_D사이에는 최적의 V_TH를 정하는 크기가 있게 된다. V_S: V_D의 최적비는 온도에 종속된 것으로 알려져 있다.

온도에 종속하는 스위칭 효과에 관련된 문제를 피하는 한가지 방법은 온도조절되는 액정층이 있는 장치를 동작시키는 것이다. 그러나 이같은 선택은 특정한 상황에서는 부적합하거나 어렵거나 실시하기가 불가능하다. 한가지 다른 선택은 적어도 제한된 범위내에서 온도가 변경하도록 하고 진폭은 그대로 유지시킨 채 스트로브와 자료펄스 파형의 지속 시간을 적절히 변경하므로써 발생되는 바와 이같은 변경을 보상시키도록 배열시키는 것이다. 그러나 일정한 경우에서는 이같은 접근이 바람직하지 못하거나 그 실행이 곤란하다.

또다른 방법으로는 지속시간이 아닌 스트로브 및 자료 펄스 파형 진폭을 조절함으로써 온도변화를 보상시키는 것이 있다. 이것이 본 발명이 특별히 관심을 두고 있는 접근방법인 것이다. 그러나 음유전성 이방체인 강유전체 액정셀에 이같은 접근방법을 사용한 때에는 만족스런 동작온도의 범위가 그 상측범위에서 비교적 날카로운 차단을 갖게 되며 그같은 차단 이상에서는 콘트라스트비가 현격하게 저하된다. 본 발명은 특히 이같은 동작온도의 유용한 범위를 연장시키는데 대한 것이다.

본 발명에 따라 액정셀의 화소들을 규정하는 제1 및 제2(첫번째 및 두번째) 세트의 전극을 갖는 한 액정셀을 행렬로 어드레스하는 방법이 제공되며, 이같은 방법은 상기 제 1 전극 세트로 단극형 스트로브 펄스를 적용시킴과 상기 제 2 전극 세트로 쌍극형 펄스를 적용시킴을 포함하고, 적어도 일정 온도 이상에서는 교류의 전압 안정화 파형이 상기 화소들로 적용되며 그와 같은 안정화 파형이 상기 쌍극형 펄스중 한 펄스의 파형에 의해 만들어지는 기본 주파수보다 높은 주파수를 갖는다.

본 발명의 적합한 한 실시예에 따라 액정층의 한면에 있는 제 1 세트의 전극부재와 액정층 다른 한면에 있는 제 2 세트의 전극부재 사이의 중복영역에 의해 화소들이 규정되는 음 유전성 이방체의 강유전체 액정셀으로 매트릭스 배열형태 액정셀을 어드레스하는 방법이 제공되며, 단극형 스트로브 펄스를 제 1 세트의 전극부재에 연속적으로 적용시키고 하전균형의 쌍극성 데이타 펄스는 제 2 세트의 전극부재에 적용시키므로써 화소들이 선순차(line-by-line)로 선택적으로 어드레스되고 병렬로 쌍극성 자료 펄스의 양으로 가는 부분이 한 유효자료를 위해 스트로브 펄스에 동기되고 음으로 가는 부분은 다른 한 유효자료를 위해 상기 스트로브 펄스에 동기되며 스트로브 및 자료 펄스의 파형이 액정층의 온도변화에 따라 변경되고, 적어도 일정 온도 이상에서는 교류 전압 안정화 파형이 연속적인 스트로브 사이에서 화소들로 적용되며 상기 안정화 파형이 쌍극형 자료 펄스파형에 의해 규정되는 기본 주파수의 짝수 배수의 주파수를 갖는다.

본 발명은 또한 액정층의 한 면에 제1(첫번째) 세트의 전극 부재와 액정층의 다른 한면에 있는 제2(두번째) 세트 부재 사이의 중보영역에 의해 화소들이 규정되는 음 유전성 이방체의 강유전체 액정층을 갖는 액정셀 포함의 액정장치에 관한 것이며, 이같은 장치가 단극형 스트로빙 펄스(strobing pulse)를 제 1 세트의 전극부재에 연속적으로 적용시키고, 하전균형의 쌍극형 데이타 펄스는 제 2 세트 전극 부재에 병렬로 적용되도록 하므로써 화소들을 선순차로 선택적으로 어드레스하도록 적용되는 스트로브 수단과 자료 입력 구동수단을 포함하며, 쌍극성 자료 펄스의 양으로 가는 부분은 한 유효자료를 위해 스트로브 펄스에 동기되고, 음으로 가는 부분은 다른 한 유효 자료를 위해 동기되며, 이같은 장치가 파형 발생기, 온도감지기 그리고 파형전압 진폭 조정기를 포함하고, 온도감지기가 액정셀의 온도를 감지하도록 적용되고, 파형조정기는 온도 감지기로부터의 입력에 응답하여 스트로브와 자료 펄스 파형 그리고 연속적 스트로빙 사이에서 화소에 적용되는 안정화 파형의 전압증폭을 조정하도록 적용되며, 안정화 파형의 기본 주파수가 쌍극형 자료 펄스 파형에 의해 규정되는 기본 주파수의 짝수배인 주파수이도록 한다.

교류전압 안정화 파형의 사용은 일정한 임계역치 온도 이상에서만 필요하다. 이같은 온도이하에서는 자료 펄스 파형의 크기가 필요한 안정화를 제공하기에 충분한 것으로 생각된다. 따라서 스트로브 및 자료 펄스 파형의 크기에 대한 어떤 필요한 조절을 행함이 지속된다 하더라도 임계의 역치 온도 이하에서 안정화 파형을 계속시키는 것은 필요하지 않다.

원칙적으로 안정화 파형은 어느 한 세트의 전극에도 적용될 수 있거나 이들 사이에서 분배될 수도 있으나 일반적으로 스트로브 펄스 파형이 적용된 전극 세트에 이를 적용시킴이 바람직하다. 안정화 파형은 연속적으로 적용될 수도 있으나 안정화 파형의 의도된 효과가 개별 화소들을 이들의 이전 존재상태로 안정화(유지)시키는 것이고, 스트로브 펄스는 선택된 화소가 이들의 다른 상태로 스위치될 수 있도록 하는 것이기 때문에 어떤 특별한 전극으로부터 어떤 스트로브 펄스를 수신하는 동안에는 안정화 파형을 수신하지 않는 것이 바람직하다. 스트로브 펄스의 적용순간뿐 아니라 그 적용순간 얼마전에는 스트로브 펄스의 시작 이전 파형의 안정화 효과가 떨어질 수 있도록 하기 위해 안정화 파형을 제거시키는 것이 장점이 될 수 있다.

역치온도 이상에서 안정화 파형의 적절한 크기는 온도에 종속하게 된다. 일반적으로 자료 펄스 파형의 기본 주파수 낮은 짝수배, 대개는 2배인 주파수를 사용하는 것이 편리한 것으로 밝혀졌다. 이같은 상황에서, 안정화 파형의 교류 필드(field : 의미가 있는 정보로 취급되는 것)를 트랙할 수 있도록 충분히 빨라지게 되는 본 장치의 만족스런 동작온도 범위는 그 상측단에서 액정의 광학적 응답에 의해 축소될 수 있다. 이같은 상황에서, 일단 이같은 조건이 명백해지기 시작하기만 하면 예를 들어 기본주파수의 두배인 주파수로부터 기본주파수의 4배인 주파수로 변경시키면서 보다 높은 주파수로 안정화파형을 스위칭하므로써 유용한 동작온도 범위를 확장시킴이 가능한 것이다.

하기에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제 1 도에서, 액정층을 위한 밀봉 밀폐 외피(外皮)가 두 개의 유리판(11 및 12)을 외주(外周) 시일(seal)(13)로 함께 고착시키므로써 형성된다. 두 시이트의 내향표면은 인듐주석 산화물의 투명한 전극층(14,15)을 가지며, 이들 전극층중 하나 또는 전극층 모두는 분자배열 목적을 위해 제공된 나일론(도시되지 않음)과 같은 중합체층으로 외주시일에 의해 만들어진 표시장치부내에서 피복된다. 나일론층은 한 방향으로 문질러지며, 액정이 나일론층과 접하게 되는때 문지르는 방향으로 액정분자의 평면배열을 향상시킬 것이다. 만약 셀이 내향하는 양 주표면상에 중합체층을 가지면 셀은 서로 평행하게 정돈된 문지르는 방향으로 모아지게 된다. 전극층(14,15)이 중합체로 피복되기 전에 각각이 개별적으로 표시장치부를 가로질러 연장되며 외주시일을 지나 계속 연장되는 한세트의 스트립 전극(도시되지 않음)을 만들도록 하여 단자 연결이 만들어지는 접촉을 제공하도록 그 모양이 만들어진다. 집합셀에서, 전극 스트립층(14)은 전극층(15)을 횡단하여 연장되어 전극층 스트립(15)이 스트립층(14)에 의해 겹쳐지는 각 원소영역에서 화소를 만들도록 한다. 결과의 밀봉외피내에 포함되는 액정층의 두께는 외주 시일의 두께에 의해 결정되며, 두께의 정확도 조절은 외주시일의 재료를 통해 분산된 균일한 직경을 갖는 그릿(기계 등에 끼이는 잔모래) 입자의 분광에 의해 결정된다. 셀은 원주 시일에 의해 폐쇄되는 유리판의 한 모서리에 있는 구멍(도시되지 않음)을 통해 진공을 적용하여 대각선으로 마주하는 모서리에 위치한 또다른 구멍(도시되지 않음)을 통해 액정의 매체가 셀로 들어가도록 하여 셀이 채워지도록 한다(채움작업 이후에 두 개의 구멍이 밀폐된다). 채움작업은 점성도를 적절히 낮은 크기로 낮추도록 네마틱이나 등방성 상태로 가열된 채움물질로 수행된다. 셀의 기본적인 구조는 물론 문지르는 방향과 평행한 방향으로 배열되는 것을 제외하고는 예를 들어 통상의 트위스트(twisted) 네마틱(액정의 가늘고 긴 분자가 서로의 위치는 불규칙하지만 그 장축은 모두 일정방향으로 향하고 있는 상태)의 구조와 유사하다.

전형적으로 외주시일(13)의 두께, 즉 액정층의 두께는 1.5과 3㎛ 사이이나 특별한 적용을 위해 보다 얇거나 두꺼운 층 두께가 요구될 수도 있다. 적합한 두께는 2㎛이다. 충전재를 위한 적압한 재료는 SCE 3의 지정받아 도세트(Dorset)에서 풀리(Poole)의 BDH라는 상표로 판매되는 스메틱 C 공용(共融)물이다. 적어도 1kHz에서 40kHz까지 주파수 범위에서 음 유전성 이방성인 이같은 재료는 등방성 상태로부터 스메틱(smectic) C상태로 냉각되자마자 스메틱 A상태로 들어간다. 문질러진 표면사이에 감금된 2㎛ 두께의 액정층의 경우에 상기 재료를 스메틱 A상태로 하므로써 스메틱 층이 서로 책장배열로 형성되도록 하며(층들이 문지르는 방향에 직각이 되는 평면들로 연장되는), 스메틱 층의 이같은 배열은 충전재 재료가 스메틱 C상태로의 전이를 일으키는때 보존되는 것으로 밝혀진다.

제 2 도에서 셀을 메트릭스로 어드레스하는 적합한 방법은 하전 균형의 쌍극형 자료 펄스(21,22)를 사용하여 양으로 가고(positive-going) 음으로 가는 단극형 스트로브 펄스(23,24)와 함께 동작하도록 한다. 자료를 한줄씩(선순차로) 엔트리하기 위해 스트로브 펄스가 한 전극층의 전극 스트립으로 연속적으로 적용되며, 자료 펄스는 다른 한 전극층의 전극 스트립에 병렬로 적용된다. 자료 0펄스로 임의로 지정된 자료 펄스(21)는 지속시간 ts 동안 +V_D의 전압이 유지되며 곧바로 또다른 지속시간 ts 동안 -V_D의 전압유지가 뒤이어진다. 자료 1 펄스로 임의로 지정된 자료 펄스(22)는 자료 펄스(21)와 비슷하나 전압 회유(유지)의 순서가 반대이다. 스트로브 펄스(23)는 지속시간 ts동안 +V_S까지의 전압 회유를 포함하며 스트로브 펄스(24)는 여기 지속시간 ts동안 -V_S까지의 전압회유를 포함한다.

표시기에서의 화소들은 한 세트의 전극 스트립들과 다른 한 세트의 전극 스트립들 사이에서 겹쳐지는 영역에 의해 규정된다. 단극형 스트로브 펄스는 자료 펄스의 제1(또는 첫번째) 절반들과 동기되어진다. 따라서 한 화소가 양으로 가는 스트로브 펄스(23) 및 자료 0펄스(21)로 동시에 어드레스된때 이는 ts 동안 (V_S-V_D)의 전위차가 있게 되고 뒤이어 +V_D의 전위차가 뒤따르게 된다. 스트로브 펄스(23)와 자료 1 펄스(22)로 어드레스된 화소가 ts 동안 (V_S+V_D)의 전위차가 있게 되며 -V_D전위차에 의해 뒤이어진다. 이에 대응하여 음으로 가는 스트로브 펄스(24)와 자료 0펄스(21)로 동시에 어드레스되는 화소는 ts 동안 -(V_S+V_D)의 전위차가 있게 되고, +V_D의 전위차로 뒤따르게 된다. 최종적으로 음으로 가는 스트로브 펄스(24)와 자료 1 펄스(22)로 어드레스 되는 픽셀은 ts 동안 -(V_S-V_D)의 전위차가 있게 되며 -V_D의 전위차가 뒤따르게 된다.

V_S및 V_D의 크기는 +(V_S+V_D)의 전위차가 한 화소를 1상태로 스위치(변경)시키기에 충분하며, -(V_S+V_D)의 전위차는 이를 0상태로 스위치(변경)시키기에 충분하도록 선택된다. 비록 |V_D|크기의 반대방향 자극이 바로 앞서 선행되고 |V_D|크기의 반대방향 자극이 바로 뒤로 이어진다 하더라도, 지속시간 ts인 스위칭 자극이 있어야 상기의 스위칭(변경)이 유효하여지도록 해야 한다. 또한 V_S및 V_D의 크기는 화소가 영향을 받게 되는 다른 자극은 스위칭을 발생시키지 않도록 선택되어야 한다. 예를 들어 다른 회선이 어드레스되고 있는 동안 한 유효자료의 쌍극형 자료 펄스 바로 뒤에 다른 유효자료의 한 자료 펄스가 뒤이어지는 때에는 언제나 한 화소가 지속시간 2ts 동안 |V_D|크기의 자극을 받게 된다. 이때에는 스위칭을 발생시키지 않아야 한다. 마찬가지로 ts 동안 +V_D의 자극을 받고 바로 뒤이어 ts 동안 +(V_S-V_D)의 자극을 받거나, +(V_S-V_D)의 자극뒤에 +V_D의 자극이 이어질때에는 스위칭이 발생되지 않아야 한다. 이같은 자극은 양으로 가는 스트로브 펄스(23)가 자료 0과 동시에 일어나는때 1-0의 자료순서에 의해 발생된다. 이같은 조건들의 긴장을 다소 완화시키기 위해서는 연속적인 데이타 펄스들 사이에 간격을 제공하므로써 또는 각 쌍극형 데이타 펄스의 두 회유사이에 간격을 제공하므로써 또는 한 회유가 다른 한 회유진폭의 m배이나 지속기간은 1/m인 하전균형의 비대칭형 쌍극형 자료 펄스를 사용하므로써 가능해질 수 있다.

양으로 가는 스트로브 펄스(23)는 |V_S+V_D| 크기의 자극을 발생시키도록 자료 1 펄스와 공동협력할 것이며, 따라서 0 상태로부터 1 상태로 선택된 화소를 세트(스위치)시키도록 사용될 수 있다. 그러나 어느 유효 자료 펄스로도 -(V_S+V_D)의 자극을 발생시키지는 못할 것이기 때문에 1 상태로부터 0 상태로 화소를 세트시키도록 사용될 수는 없다. 반대로 음으로 가는 스트로브 펄스(24)는 1 상태 화소를 0 상태로 세트시킬 수는 있으나 0 상태 화소를 1 상태로 세트시킬 수는 없다. 이같은 이유로 어드레싱은 스트로브 펄스의 극성으로 동작되며 스트로브 펄스는 액정셀을 갱생(refreshing)시키어, 극성이 바뀌게 된다. 그러나 만약 어떤 이유로 해서 극성 반전 사이에 다소 긴 간격을 제공함이 요망된다면(적은 갱정 횟수를 유지하면서) 비록 일정 화소들은 이들이 바른 상태(1 또는 0)로 세트되기 이전에 해당하는 오랜 기간동안 잘못된 상태로 유지될 가능성이 있겠지만 그렇다 하더라도 이는 수용될 수 있는 것임을 이해하여야 할 것이다.

앞선 설명에서는 스트로브 펄스가 쌍극형 자료 펄스의 제1(첫번째) 전압회유와 동기되는 것으로 가정되어 왔다. 스트로브 펄스가 자료 펄스 제2(두번째) 전압회유(가령, 자료 '0' 펄스의 음으로 가는 부분)와 동기되는 것 또한 만족스런 선택이 될 수 있음을 이해하여야 할 것이다. 이 경우 자료 펄스의 유효 자료는 역전된다.

스메틱 층들이 책장 배열인 스메틱 C로 채워진 강 유전체 액정셀의 작용중 한 이론에 따르면 두 안정된 상태 사이에서 단일 펄스에 의해 분자들이 스위치될 수 있어야만 하며, 두 안정된 상태중 한 상태에서 분자축(molecular axes)의 평균 방향이 액정층 평면내에서 정상의 스메틱층(smectic layer)에 대해 +4이고, 다른 한 상태에서는 해당하는 각도가 -4이다. 그러나 실제에서는 단일 스위칭 펄스에 대한 최초의 응답이 일단 그와 같은 펄스가 종료된때 크게 약해(리렉스 : relax)진다는 것이 밝혀졌다.

이와 같이 응답이 약해(리렉스)짐은 어떠한 형태의 멀티플렉싱에도 큰 장애가 된다. 그러나 앞서 설명한 바대로 액정이 음 유전성 이방체인 주파수에서 교대되는 전압을 중첩시키므로써 피하여질 수 있음이 밝혀졌다.

이같은 교대되는 전압은 액정셀의 스위칭을 두 완전히 스위치된 상태로 안정화시킬 수 있음이 밝혀졌다.

제 2 도의 어드레싱 기법(addressing scheme)을 사용하여 제 1 도 액정셀의 화소를 어드레스함이 달성된때 자료 스트림이 적절한 조건에서 연속되는 갱생(refresh) 사이에서 화소에 충분한 교류전압 자극을 제공하여 안정화 목적을 위해 어떠한 분리신호에도 의존할 필요없이 인식할 정도의 어떠한 약해(relax)짐도 막도록 한다. 그러나 온도가 올라감에 따라 이같은 안정화를 제공함에 있어 자료 스트림의 유효성은 자료 스트림의 기본 주파수보다 큰 주파수를 가지는 분리된 안정화가 필요하게 되는 점이 도달되는때까지 점차로 감소된다. 1/6 비디오 회선속도(라인 어드레스 시간 384㎲, ts=192㎲)로 제 2 도의 어드레싱 기법으로 구동되는 2㎛ 두께의 SCE 3층으로 채워진 특정예의 액정셀에서, 25-30℃ 사이 온도에서 자료 스트림에 의해 제공된 안정화가 떨어지기 시작하며 같은 온도의 상단에서는 표시기의 콘트라스트비가 너무 떨어져서 쓸모없을 정도가 되도록 한다. 제 3 도는 안정화 목적을 위해 교류전압을 중첩시키는 효과를 도시한다. 이 경우 안정화(유지) 전압 V_H는 자료 펄스 주파수의 두배인 기본 주파수를 갖는 구형파이다. 상기 안정화 전압은 스트로브 펄스가 연속적으로 적용되는 전극에 병렬로 적용되며, 스트로브 펄스로 어드레스되는 동안에는 그와 같은 전극 각각으로부터 제거된다. 상기 안정화 전압은 한 스트로브 펄스가 적용되는 192㎲인 동안 제거되어 한 라인 어드레스 기간과 같아지도록 하고 상기 스트로브 펄스에 바로 이어 192㎲의 기간이 뒤따르도록 함이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 제 3 도에서 온도의 함수인 것으로 표시된 최적 스트로브 전압 |V_S|의 크기가 곡선(30)으로 주어지며, 최적 데이타 전압 |V_D|의 크기는 곡선(31)으로, 그리고 적용된 안정화(유지) 전압(V_H)의 크기는 곡선(32)으로 주어진다. 이들 곡선으로부터 안정화 전압의 크기, V_H가 25-30℃ 온도범위에서 제로에서 최대로 상승하며, 이같은 온도범위에서 최적 스트로브 및 자료 전압의 크기가 급속히 변화하는 것을 알 수 있다. 곡선(30,31)의 점선으로 도시된 25℃ 이하인 부분은 본원 실시예에서 사용된 특정 장치로는 |45|볼트 보다 큰 크기의 자료 펄스를 제공하는 것이 불가능하기 때문에 외삽법을 사용한 것이다. 20°-25℃ 사이인 이들 곡선의 실선부분은 20℃에서의 측정에 관한 것으로 단일 어드레싱으로는 이미 완전한 스위칭이 가능하지 않았으나, 그와 같은 완전한 스위칭이 연속된 어드레싱으로 획득되었다.

곡선(33) 역시 제 3 도에 도시되어 있으며, 이는 온도의 함수로 표시된 표시기의 결과로 발생된 콘트라스트 비를 도시한 것이다. 약 20℃ 이하에서 콘트라스트비가 액정셀의 느린 응답 때문에 급속히 떨어지고 있으며, 반면 45℃ 이상에서는 액정셀이 안정화 신호에 의해 상당한 정도로 스위칭되도록 그 응답이 충분히 빠르기 때문에 콘트라스트비는 급속히 떨어진다. 유용한 온도 범위의 이같은 상측 한계는 안정화 전압을 보다 높은 주파수로 변경시키므로써 보다 높은 온도로 연장될 수 있다.

제 4 도는 셀을 구동시키기 위해 사용된 회로의 기본요소를 도시한 것이다. 표시기 액정셀 자체는 (40)으로 도시되며, 행과 열 구동기(41,42) 세트에 의해 어드레스된다. 설명의 편이를 도모하기 위해 이들 세트는 셀의 왼쪽과 상측 가장자리 각각을 따라서만 연장되는 것으로 도시되며, 실제에는 행과 열의 교대부분이 맞은편 가장자리를 따라 배치된 구동기 세트로부터 구동되는 배열을 갖는 것이 바람직하다(즉, 4개의 전 가장자리에 구동기가 배치되는). 입력자료는 라인(43)을 통하여 자료 수신기 유닛(44)으로 공급되며, 자료 수신기 유닛(44)은 라인(45)을 통하여 열(column) 구동기(42) 세트로 자료 신호를 전송시킨다. 자료 수신기는 또한 수신된 신호 일부를 타이밍 제어 유닛(46)으로 전송하고 이때 타이밍 제어유닛은 이같이 수신된 신호를 사용하여 라인(47)을 통해 행(row) 구동기(41) 세트로 적용시키어 스트로브의 동기화를 조절하기 위해 적절한 주파수 및 위상을 갖는 신호를 발생시키도록 한다. 또한 타이밍 제어유닛은 상기 입력신호를 사용하여 행 구동기를 경유하여 액정셀에 적용된 안정화 신호의 동기화를 조정하기 위해 라인(48)을 통하여 행 구동기 세트로 적용된 안정화 신호 주파수를 갖는 한 위상고정신호를 발생시키도록 한다.

라인(45,47 및 48)을 통하여 구동기로 적용된 신호는 이들의 동작을 조정하나 이들 구동기에 의해 액정셀로 가해진 전압의 크기를 조정하지는 않는다. 상기 전압의 크기는 안정화된 전원(51)으로부터 전력을 수신하는 전압조정유닛(50)에 의해 결정된다.

온도 측정회로(53)에 연결된 액정셀(40)에 부착된 온도 감지기(52)는 전압조정유닛(50)으로 온도를 나타내는 입력을 제공하며, 전압조정유닛은 ROM 저장내에 자료, 스트로브 및 안정화 전압에 관련 요망되는 전압/온도관계의 조사 테이블을 포함한다. 자료 펄스 및 전압 그리고 전압기준±V_D및 0은 라인(54)을 통하여 열 구동기로 공급되며, 스트로브 펄스, 안정화 전압 및 전압 기준전압±V_S, ±V_H및 0는 라인(55)을 통하여 행 구동기로 공급된다.

Claims (10)

1. 제1(첫번째)범위의 상태와 제2(두번째)범위의 상태사이에서 선택적으로 스위치될 수 있는 액정셀 화소들을 만들기 위해 제1 및 제 2 세트의 전극을 가지는 액정셀을 동작시키는 방법에 있어서, 상기 범위 각각이 완전히 스위치된 상태(가령, 정상적인 1 상태)로부터 약화(relax : 정상적인 1 상태보다는 전압이 떨어진)된 상태에 이르는 것이고, 단극형 스트로브 펄스(23,24)들을 상기 제 1 세트의 전극 부재들로 연속적으로 적용하여 선순차(line-by-line)로 화소들을 어드레싱하므로써 상기 선택적 스위칭이 실시되며(행 구동기에 의해), 전하가 밸런스(charge-balanced)된 쌍극형 자료 펄스(21 또는 22)들이 두번째 세트의 전극 부재들로 병렬로 적용되고(열 구동기에 의해), 상기 동작방법이 온도를 나타내는 신호를 유도하기 위해 액정셀의 온도를 감지하고(온도 감지기에 의해), 스트로브와 자료펄스의 크기를 제어하기 위해 감지된 온도 신호를 사용하며, 그리고 감지된 온도가 예정된 온도를 초과하는 때에만 스트로브와 자료 펄스들을 이용한 연속적인 어드레싱 각각 사이에서 화소 각각으로 교류 주파수가 상기 쌍극형 자료펄스중 한 펄스 파형의 기본 주파수보다 높은 교류 전압인 한 안정화 전압을 적용하도록 상기 감지된 온도 신호를 사용하는 액정셀의 어드레싱 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 안정화 전압의 교류 주파수가 상기 기본 주파수의 짝수배임을 특징으로 하는 액정셀의 어드레싱 방법.
3. 액정셀이 액정층의 한 측면에 있는 제 1 전극세트와 상기 액정층의 다른한 측면에 있는 제 2 전극세트 사이에서 중첩되는 영역에 의해 만들어지는 한 세트의 화소들을 가지며, 상기 화소들이 제1(첫번째)범위의 상태와 제2(두번째)범위의 상태 사이에서 선택적으로 스위치될 수 있는 강 유전체 액정층이 음 유전성 이방체(negative dielectric anisotropy)인 액정셀을 동작시키는 방법에 있어서, 상기 범위 각각이 완전히 스위치된 상태(가령, 정상적인 1 상태)로부터 약화(relax : 정상적인 1 상태보다는 전압이 떨어진)된 상태에 이르는 것이고, 단극형 스트로브 펄스(23,24)들을 상기 제 1 세트의 전극 부재들로 연속적으로 적용하여 선순차(line-by-line)로 화소들을 어드레싱하므로써 상기 선택적 스위칭이 실시되며(행 구동기에 의해), 전하가 밸런스(charge-balanced)된 쌍극형 자료 펄스(21 또는 22)들이 두번째 세트의 전극 부재들로 병렬로 적용되고(열 구동기에 의해), 상기 동작방법이 온도를 나타내는 신호를 유도하기 위해 액정층의 온도를 감지하고(온도 감지기에 의해), 스트로브와 자료펄스의 크기를 제어하기 위해 감지된 온도신호를 사용하며, 그리고 감지된 온도가 예정된 온도를 초과하는 때에만 스트로브와 자료 펄스들을 이용한 연속적인 어드레싱 각각 사이에서 화소 각각으로 교류주파수가 상기 쌍극형 자료 펄스중 한 펄스 파형의 기본 주파수보다 높은 교류 전압인 한 안정화 전압을 적용하도록 상기 감지된 온도 신호를 사용하는 액정셀의 어드레싱 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 안정화 전압의 변경 주파수가 상기 기본 주파수의 짝수배임을 특징으로 하는 액정셀의 어드레싱 방법.
5. 행렬로 어드레스된 액정셀이 액정층(11,12,13)의 한 측면에 있는 첫번째 전극세트와 상기 액정층의 다른 한 측면에 있는 두번째 전극 세트 사이에서 중첩되는 영역에 의해 만들어진 한 세트의 화소들을 가지며, 스트로브 펄스(23,24), 자료펄스(21,22) 그리고 안정화 파형 발생수단, 타이밍 수단(46), 온도감지기(52) 그리고 전압 조정 유닛(50)을 포함하고, 상기 타이밍 수단이 스트로브 펄스의 동작을 제어하도록 적용되어 제 1 전극세트로 단극형 스트로브 펄스들을 연속적으로 적용하므로써 선순차로 화소들을 이진 자료로 어드레스하도록 하고, 쌍극형 자료펄스가 이진 자료를 제공하기 위해 두 교대의 형태로 존재하는 각각의 음으로 가는 부분과 양으로 가는 부분을 가지는 전하 밸런스된 쌍극형 자료 펄스들이 제 2 전극 세트에 병렬로 제공되며, 상기 두 교대형태중 한 형태에서 자료펄스의 양으로 가는 부분이 단극형 스트로브 펄스와 동기되며, 상기 두 교대형태중 다른 한 형태에서 자료 펄스의 음으로 가는 부분이 단극형 스트로브 펄스와 동기되고, 온도 감지기(52)가 상기 액정셀의 온도를 감지하고 전압 조정 유닛(50)으로 한 입력을 제공하도록 하며, 상기 전압 제어유닛(50)이 스트로브 및 자료펄스 그리고 안정화 파형의 전압 크기를 제어하고, 상기 안정화 파형은 교류 전압으로서, 그 교류 주파수가 쌍극형 자료펄스중 한 펄스의 파형에 의해 만들어진 기본 주파수보다 높으며 연속되는 어드레싱 각각 사이 간격에서 화소들 각각으로 적용되며, 감지된 온도가 예정된 한계온도 보다 낮은때 전압 제어 유닛이 안정화 파형의 전압크기를 제로로 줄이도록 하는 강 유전체 액정층이 음 유전성 이방체인 액정셀을 포함하는 액정장치.
6. 제 5 항에 있어서, 스트로브 펄스, 자료펄스 그리고 안정화 파형 발생 수단이 스트로브 펄스의 극성을 주기적으로 변경시키도록 함을 특징으로 하는 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 스트로브 펄스, 자료펄스 그리고 안정화 파형 발생 수단이 교류 주파수가 상기 기본 주파수의 짝수배인 안정화 파형을 발생시키도록 적용됨을 특징으로 하는 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 전하-밸런스된 쌍극형 자료 펄스들이 구형파 쌍극형 펄스임을 특징으로 하는 액정셀의 어드레싱 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극세트의 각 전극부재와 관련하여서, 그같은 전극 부재로 적용된 단극형 스트로브 펄스 각각이 상기 전극부재로 적용된 바로 앞선 단극형 스트로브 펄스의 극성과 반대인 한 극성을 가짐을 특징으로 하는 액정셀의 어드레싱 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 안정화 전압이 스트로브 펄스들을 이용한 전극부재의 연속적인 어드레싱 사이에서만 상기 제 1 전극세트의 각 전극부재로 적용됨을 특징으로 하는 액정셀의 어드레싱 방법.

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