KR100326689B1 - 매트릭스디스플레이시스템 - Google Patents

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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

매트릭스 디스플레이 시스템은, 광 변조 화상 소자(12), 예를들어, 액정 화상 소자의 행 및 열 배열을 갖는 디스플레이 패널(10)과, 화상 소자 행을 구동시킴으로써 동작되는 패널 발광수단(19)을 구비하여 인가된 비데오 신호의 연속적인 필드의 디스플레이 정보가 시간 간격에 의해 분리되고 인가된 비데오 신호 필드 주기보다 실제로 적은 각 패널 디스플레이 정보 어드레스 주기에서 패널로 기록되고, 디스플레이 필드가 시청자에 나타내어지는 연속적인 주기는 디스플레이 출력이 실제로 발생하지 않는 간격에 의해 분리된다. 결과적으로 어두운(dark) 간격은 이동 영상의 인지된 해상도에서 개선점을 발생한다. 발광 수단은 제어되어 간격의 최소한 일부동안 디스플레이 출력을 발생하고 어드레스 주기의 최소한 일부동안 실제로 디스플레이 출력을 발생하지 않는다. 대안적으로, 화상 소자는 연속적인 디스플레이 정보 어드레스 주기간의 간격동안 실제로 비전송 디스플레이 상태로 구동될 수 있고 발광 수단은 그 간격 일부동안 터언 오프된다.

Description

매트릭스 디스플레이 시스템
본 발명은 매트릭스 디스플레이 시스템들, 특히, 예를 들어 TV 화상들을 디스플레이하기 위한 비디오 디스플레이 시스템들 및 그러한 시스템들의 동작 방법들에 관한 것이다.
본 발명은 매트릭스 디스플레이 시스템들 예를 들면, 광을 변조하기 위한 화소들의 행(row) 및 열(column) 어레이를 갖는 디스플레이 패널과, 그 디스플레이 패널을 조명하기 위한 수단, 및 인가된 비디오 신호에 따라 화소들을 구동시키기 위한 구동 수단을 포함하고, 상기 화소들이 각 필드 주기들에서 순차적으로 행들을 스캐닝함으로써 한 번에 한 행씩 반복적으로 구동시키는 종류의 액정 디스플레이 시스템들에 관한 것이다.
비디오 디스플레이 시스템들은 TV 화상들을 디스플레이시키는 광 변조 화소들을 갖는 디스플레이 패널들을 구비하며, 그와 유사한 것이 잘 공지되어 있다. 보다 큰 영역의 디스플레이 패널들은 디스플레이 품질을 개선하기 위해, 각 화소와 관련된 능동 스위칭 장치 예를 들면, TFT 또는 박막 다이오드를 공통적으로 포함한다. 동작 시, 디스플레이 패널은 광원에 의해 계속적으로 조명되고 화소들은 인가된 비디오 정보에 따라 광을 변조시키는 역할을 하여 디스플레이 출력을 생성한다. 화소들은 행 및 열 어드레스 도선(conductor)들에 접속되고, 열 도선 상에서 입력 비디오 신호를 샘플링함으로써 얻어진 비디오 정보, 데이터, 신호들을 상기 화소들각각으로 이동시키기 위해 행 도선들을 선택 신호로 스캐닝함으로써 순차적으로 한번에 한 행씩 구동된다. 모든 행들이 하나의 필드 주기에서 어드레스된 후, 그 동작은 연속적인 필드 주기들에 어드레스되는 각 행에 의해 반복된다. 상기 공지된 시스템들, 스캐닝, 및 필드에서, 주파수는 입력 비디오 신호의 타이밍 신호들에 의해 결정되고, 디스플레이 패널의 필드 레이트는 공급된 비디오 신호의 필드 레이트에 대응한다. PAL TV의 경우에, 예를 들어, 화소의 각 행은 64㎲(microseconds)의 라인 주기에서 또는 연속적인 라인 주기들간의 간격에서 어드레스되며, 그것은 필드 주기에 대응하는 20ms(milliseconds)마다 한번씩 발생한다. 특히 능동 매트릭스 디스플레이 장치의 경우에, 연속적인 어드레스간의 간격(필드 주기에 대응하는)에 대해 화소들은 효과적으로 고립되어, 전하(charge)가 화소에 저장되고, 화소에 의해 생성된 디스플레이 효과는 화소가 다음의 필드 주기에서 다음으로 어드레스될 때까지, 실질적으로 유지되도록 한다.
예를 들어, TFT들 또는 MIM들, 및 트위스트(twisted) 네마틱 액정 재료를 사용하는 능동 매트릭스 어드레싱 사용은 어느 정도로 만족되는 비디오 디스플레이들을 위해 요구되는 많은 요구 사항들, 예를 들어, 그레이 스케일(grey scales), 콘트라스트(contrast) 및 휘도(brightness)를 가능하게 한다. 수용할만한 견지에서, 디스플레이 시스템은 TV 또는 컴퓨터 생성 그래픽들에서 발견되는 영상들을 신속하게 움직이기 위한 양호한 디스플레이 품질을 제공할 수 있어야 한다. 특히, 움직이는 영상들을 디스플레이할 경우 발생하는 블어링 또는 스미어링(blurring 또는 smearing) 효과들에 관해서, 이러한 관점에서 개선할 필요가 있다. 그 효과는 특히어두운 배경에서 이동하는 밝은 객체를 인지할 수 있게하는 경향이 있다.
구동 레벨에서, 변화 후 화소들의 투과를 안정화시키는데 걸리는 시간은 중요하고, 통상적인 디스플레이 패널에서, 구동 레벨이 예를 들어 90% 투과로부터 10% 투과로 변화할 경우, 화소를 현재의 투과 레벨로 설정하기 위해 몇몇 필드들이 소요될 수 있으며, 패널은 인가된 비디오(PAL) 신호의 필드 레이트에 대응하는 50Hz의 필드 레이트로 구동됨이 밝혀졌다. 상기 측면에서 개선점을 발생시키는 능동 매트릭스 액정 비디오 디스플레이 장치를 구동시키는 방법이 EP-A-0487140에 기재되어 있다. 이러한 방법에서, 화소들은 인가된 비디오 신호의 필드 레이트보다 더 높은 필드 레이트에서 구동된다. 예를 들어, 필드 레이트들이 각각 50Hz 및 60Hz인 PAL 또는 NTSC TV 방송 신호를 포함하는 인가된 비디오 신호의 경우에, 디스플레이 패널의 필드 레이트는 각각 100Hz 및 120Hz로 증가될 수 있다. 이것은 구동(비디오) 레벨에서 변화 후 화소의 투과를 안정화시키는데 걸리는 시간을 현저히 감소시킴이 밝혀졌다.
상기 방법이 스미어링 효과에 관한 주목할만한 개선점을 제공하는 동안, 감지된 선명도 부족 또는 블어링의 형태로 어떤 원치 않는 시각적 효과들이, 특히 움직이는 객체의 가장자리에서 여전히 발생할 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 움직이는 영상들을 디스플레이할 경우, 개선된 디스플레이 품질을 제공하는 매트릭스 디스플레이 시스템 및 움직이는 영상들을 디스플레이할 경우 원치 않는 시각적 효과들의 문제를 경감시키는 도움을 주는 매트릭스 디스플레이 시스템을 동작하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상에 따라서, 적어도 실질적으로 투과, 및 실질적으로 비투과 상태들로 구동하는 광을 변조하기 위한 화소의 행 및 열 어레이를 갖는 디스플레이 패널과, 디스플레이 출력을 생성하기 위해 디스플레이 패널을 조명하기 위한 수단과, 구동 수단에 인가된 주어진 필드 및 라인 레이트를 갖는 비디오 신호에 따라 화소를 구동시키기 위한 구동 수단을 구비하는 매트릭스 디스플레이 시스템이 제공되며, 구동 수단은 순차적으로 화소들의 행들을 구동시키기 위해 동작하여, 인가된 비디오 신호의 디스플레이 필드의 디스플레이 정보가 비디오 신호의 필드 주기보다 실질적으로 짧은 디스플레이 정보 어드레스 주기에서 디스플레이 패널 내에 기록되고, 연속적인 디스플레이 정보 어드레스 주기들은 시간 간격에 의해 분리되도록 하고, 상기 디스플레이 시스템이 동작 가능하여, 다른 디스플레이 패널의 디스플레이 필드들이 관찰자에게 제공되는 연속적인 주기들이 실질적으로 어떤 디스플레이 출력도 생성되지 않는 시간 주기들에 의해 분리되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상에 따라서, 적어도 실질적으로 투과 및 실질적으로 비 투과 상태들로 구동하는 광을 변조하기 위한 화소들의 행 및 열 어레이를 갖는 디스플레이 패널과, 디스플레이 출력을 생성하기 위해 디스플레이 패널을 조명하기 위한 수단, 및 구동 수단에 인가된 주어진 필드 및 라인 레이트를 갖는 비디오 신호에 따라 화소들을 구동시키기 위한 구동 수단을 구비하는 매트릭스 디스플레이 시스템 동작 방법이 제공되며, 그 방법에서 화소들의 행들은 순차 구동되어, 인가된 비디오 신호의 디스플레이 필드의 디스플레이 정보는 비디오 신호의 필드 주기보다 실질적으로 짧은 디스플레이 정보 어드레스 주기에서 디스플레이 패널로 기록되도록 하고, 연속적인 디스플레이 정보 어드레스 주기들은 시간 간격에 의해 분리되며, 디스플레이 패널의 디스플레이 필드들이 관찰자에게 제공되는 연속적인 주기들이 실질적으로 어떠한 디스플레이 출력도 생성되지 않는 시간 주기들에 의해 분리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 움직이는 영상을 디스플레이할 때 감지되는 선명도 부족 또는 블어링 정도는 현저히 감소된다. 블어링 효과들은 화소들의 물리적인 응답 특성뿐만 아니라 정신 시각 기준에 부분적으로 기인하는 것으로 결정되었다. 본 발명에 따라 동작하는 디스플레이 시스템에서 "어두운(dark)" 간격들은, 움직이는 영상들의 감지되는 해상도에 개선점을 유도하는 패널의 연속적인 디스플레이 필드들을 관찰자에 대한 프리젠테이션간에 도입된다. 그것은 명백한 동작 인식에서 어떤 정신 시각 기준이 보다 잘 만족되기 때문이다. 명백한 동작은 다수의 파라미터들이 어떤 제한들 내에 있을 때 단지 감지된다. 특히 움직이는 영상들의 연속적인 프리젠테이션간의 어두운 간격으로부터 기인한 정지(pause)는 대단히 중요하게 설정된다. 디스플레이 필드들이 지속 기간에서 인가된 비디오 신호의 필드 주기에 대응하는 종래의 구동 설계에서는 어떠한 정지 간격도 없다. 디스플레이 화상은 필드 주기동안 효과적으로 유지되며, 이것은 움직이는 객체들이 포함될 경우 인간의 시각 시스템에 의해 얼룩(blur)으로 해석된다. 디스플레이 화상이 본 발명에 의해 제공되는 방법은 실세계(real world) 상황에 가깝고 CRT의 방법과 유사다. CRT에서, 픽셀은 광 발산(light emission)에 발생하는 필드 주기마다 한번씩 일련의 짧은 고밀도 펄스들로서 어드레스된다. 이러한 펄스 발산들의 지속기간은 디스플레이 필드 주기와 비교해 너무 적어서 주목할만한 정지 간격은 연속적인 발산간에 존재한다. 이러한 인자(factor)는 동작(motion)이 CRT 디스플레이 화상에서 눈에 의해 매우 효과적으로 인지되도록 한다. 화소 동작의 샘플 및 홀드(hold) 성질에 기인해서 종래에 구동된 결정 디스플레이 패널의 일시적인 행동(behaviour) 차이는 눈이 일련의 약간 다른 고정 영상을 이동 화면으로 인지할 수 있는 용이성에 영향을 준다. 본 발명을 통해, 디스플레이 화상에서 움직이는 객체의 가장자리의 흐릿한 표시(blurred appearance)가 실질적으로 감소되어, 동작 감지(perception)가 매우 개선된다.
바람직하게는, 디스플레이 정보 어드레스 주기 및 간격의 지속 기간은 인가된 비디오 신호의 필드 주기에 함께 대응한다.
단순성 및 간편성을 위해, 어드레스 주기 및 간격 각각은 대략적으로 비디오 신호의 필드 주기의 1/2에 대응하는 지속 기간일 수 있다. 가능하게는, 2개의 연속적인 디스플레이 정보 어드레스 주기들 및 2개의 간격들은 비디오 신호의 단일 필드 주기에 대한 지속 기간에 대응하고, 동일한 디스플레이 필드는 효과적으로 비디오 신호 필드 주기에서 디스플레이 패널에 의해 연속해서 2번 나타난다.
어드레스 주기 및 간격의 결합은 아마도 비디오 신호 필드 주기보다 더 길수 있을 것이다. 예를 들어, 간격이 선택되어, 비디오 신호의 대안의 디스플레이 필드들을 디스플레이함으로써 보다 덜 복잡한 구동 회로가 사용될 수 있도록 하는 디스플레이 패널로서, 어드레스 주기 및 간격의 결합이 2개의 필드 주기들을 수용하도록 한다.
본 발명에 따른 매트릭스 디스플레이 시스템의 제 1 바람직한 실시예에서, 구동 회로는 조명 수단(illuminating means)의 광 출력을 제어하기 위한 조명 수단에 연결된 제어 회로를 포함하여, 적어도 일부의 시간 간격동안에는 디스플레이 출력이 디스플레이 패널로부터 생성되고, 적어도 일부의 디스플레이 정보 어드레스 주기동안에는 실질적을 어떠한 출력도 생성되지 않도록 한다.
본 발명에 따른 매트릭스 디스플레이 시스템을 동작시키는 방법의 제 1 바람직한 실시예에서, 디스플레이 패널을 조명하기 위한 조명 수단의 동작(operation)이 제어되어, 적어도 일부의 상기 시간 간격동안에는 디스플레이 출력이 생성되고, 적어도 일부의 상기 어드레스 주기에는 실질적으로 어떤 디스플레이 출력도 생성되지 않도록 한다.
이러한 제 1 실시예들에서는, 예를 들어, 주기적으로 광원을 플래쉬 온(on) 및 플래쉬 오프(off)함으로써, 패널 조명은 관찰자에게로의 표시(presentation)를 패널의 연속적인 디스플레이 필드들 간의 이미 언급된 "어두운" 간격들로서 도입하고, 그럼으로써 움직이는 영상들의 감지된 해상도의 개선을 제공한다.
디스플레이 패널은 간격동안 정지되고, 즉, 화소들은 어드레스되지 않는다. 그러나, 대안으로, 디스플레이 패널은 EP-A-0487140에 기재된 것과 비슷한 방법으로 그리고 유사한 이로운 효과를 갖는 선행 어드레스 주기에 사유하는 것과 같은 디스플레이 정보를 상기 간격에 다시 인가함으로써 다시 어드레스될 수 있다.
양호하게, 디스플레이 패널이 패널로부터의 연속적인 디스플레이 표시들간에 정지 간격을 증가시키기고, 또한 화소들에 대한 시간이 패널이 간격에서 다시 구동되지 않는 경우에, 어드레스 주기에서의 구동에 후속하는 투과 레벨로 고정시키도록 하기 위해, 상기 주기 중 오직 후반부동안 조명되지만, 디스플레이 패널은 간격의 지속 기간 동안 예를 들어 광원을 플래쉬 온시킴으로써 조명될 수 있다.
패널은 단지 간격 동안에만 조명될 수 있으며, 조명이 새로운 디스플레이 정보를 디스플레이 패널로의 기록과 일치하지 않도록 한다. 간격에서 다시 구동되는 디스플레이 패널의 경우에, 디스플레이 정보는 선행 어드레스 주기에서 인가된 것과 동일하며 그러므로 화소 상태는 두드러질 정도로 변경되지는 않는다. 가능하게 조명 주기는 계속되는 디스플레이 정보 어드레스 주기 중 초반부로 확장한다.
본 발명에 따른 매트릭스 디스플레이 시스템의 제 2 바람직한 실시예에서, 구동 회로는 연속적인 디스플레이 정보 어드레스 주기간의 시간 간격에서 동작하여 어레이의 화소들을 실질적으로 비투과 디스플레이 상태들로 구동시킨다.
본 발명에 따르는 방법의 제 2 바람직한 실시예에서, 연속적인 디스플레이 정보 어드레스 주기들간의 시간 간격에서 어레이의 화소들은 실질적으로 비투과 디스플레이 상태들로 구동된다.
이러한 제 2 실시예에서, 연속적인 디스플레이 정보 어드레스 주기들간의 간격들에서 실질적으로 비투과, 즉, 어두운 상태들로 화소들을 구동시키는 것은 관찰자에게로의 표시로 연속적인 디스플레이 필드들 간의 이미 언급한 "어두운" 간격들을 도입함으로써, 움직이는 영상들의 감지된 해상도를 개선시키는 결과를 가져온다.
디스플레이 패널은 동작동안 계속적으로 조명된다. 그러나, 양호하게, 조명수단은 스위칭 오프되거나 적어도 일부의 간격동안 비교적 낮은 광 출력 레벨로 스위칭된다. 그후 이미 언급된 어두운 간격들의 어두움은 얻어지는 개선된 콘트라스트로서 향상된다. 바람직하게는, 조명 수단이 스위칭 오프되거나 간격의 후반부 및 다음의 어드레스 주기 중 초반부를 구비하는 주기동안 적어도 저 레벨로 스위칭 오프되고 패널 조명이 어드레스 주기 중 후반부 및 간격의 초반부로 제한되지만, 디스플레이 패널은 어드레스 주기의 지속기간 동안 조명되어 패널로부터의 연속적인 디스플레이 표시간에 효과적인 정지 간격을 더 증가시킨다. 패널의 단속적인 조명은 패널 구동과 동기되어 조명을 제공하는 광원을 플래쉬 온 및 오프함으로써 달성될 수 있다. 결과적으로, 디스플레이 시스템은 에너지에 효율적인 방법에서 사용되는 광원으로부터의 광으로 동작되어, 예를 들어, 패널이 계속적으로 조명되는 상황과는 달리, 요구 시에만 디스플레이 출력을 생성하고 거기에서 광원으로부터의 광은 어두운 간격동안 디스플레이 목적으로 사용되지 않는다. 그것은 액정 디스플레이 시스템에서 특히 중요한 장점이며 그 시스템에서 광원은 전력 소모의 견지에서 가장 중요한 성분이다.
간격동안, 어레이의 화소들의 행들은 디스플레이 정보를 갖는 화소들을 어드레싱하기 위해 사용되는 것과 비슷한 형태(fashion)로 또는 아마도 행들의 그룹들로 한 행씩 개별적으로 실질적으로 비투과 상태들로 순차적으로 양호하게 구동된다. 이전의 설계(scheme)가 어드레스 주기 및 간격 둘 모두에서 화소를 구동시키는데 사용되는 동일한 스캔 구동 회로를 동작 가능하게 하는 것처럼, 이전의 설계는 더욱 편리하게 고려된다. 화소들의 제 1 행의 구동은 간격 초반부와 실질적으로 일치할 수 있고, 또는, 대안적으로, 간격 초반 이후의 이미 설정된 지연 시간 이후로 개시할 수 있다. 후자 경우, 그것의 오프 또는 저 레벨 상태로 조명 수단의 스위칭은 지연 시간 끝과 실질적으로 일치한다. 화소의 모든 행이, 패널이 조명되는, 요구된 디스플레이 정보로서 어드레스된 후 짧은 정지 주기와, 행이 "검은(black)"으로 구동되기 이전의 디스플레이 정보에 따라 제공된 디스플레이 출력으로써 상기 지연이 구성된다.
대안적인 설계, 예를 들어 어레이의 화소들이 실질적으로 동시에 이러한 상태들로 설정되는 설계는 화소들을 비투과 상태로 구동시키기 위한 간격들에서 사용될 수 있다. 그러나, 그 설계는 구동 회로에 두드러진 변경들을 요구한다.
이러한 두 개의 바람직한 실시예들에서, 어드레스 주기의 지속 기간 및 연속하는 간격 모두는 인가된 비디오 신호의 필드 주기에 실질적으로 대응한다. 상기 어드레스 주기 및 간격 각각은 편리성 및 단순성을 위해 비디오 신호의 필드 주기의 1/2에 대략적으로 대응하는 지속기간일 수 있다. 그러나, 가능하게는, 2개의 연속적인 어드레스 주기들 및 2개의 간격들은 비디오 신호의 단일 필드 주기에 대한 지속 기간에 대응할 수 있고, 효과적으로 동일한 디스플레이 필드는 비디오 신호 필드 주기에서 디스플레이 패널에 의해 연속해서 2번 나타난다. 대안으로, 어드레스 주기 및 간격의 결합은 비디오 신호 필드 주기보다 더 길 수 있다. 예를들어, 간격이 선택되어, 어드레스 주기 및 간격의 결합은 2개의 필드 주기들을 수용하고, 디스플레이 패널이 비디오 신호의 대안의 디스플레이 필드들을 디스플레이함으로써 덜 복잡한 구동 회로가 사용될 수 있도록 한다.
본 발명은, 수동 매트릭스 액정 디스플레이 시스템들에 이로운 효과를 발휘할 수 있을지라도, 능동 매트릭스로 어드레스된 액정 디스플레이 시스템에 특히 유리하다. 그러나, 이러한 방법은 광 변조 디스플레이 패널들의 화소들이 디스플레이 필드에 대한 디스플레이 정보를 유사하게 유지하는 다른 종류의 광 변조 디스플레이 패널들을 사용하는 매트릭스 디스플레이 시스템들에 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 매트릭스 디스플레이 시스템들, 특히 액정 비디오 디스플레이 시스템들 및 그들의 동작 방법이 첨부 도면들을 참조하여 예의 방법으로 이후 기재될 것이다.
제 1 도는 본 발명에 따라 동작하는 능동 매트릭스로 어드레스된 액정 디스플레이 시스템의 제 1 실시예의 개략적인 회로도.
제 2 도는 본 발명에 따라 동작하는 능동 매트릭스로 어드레스된 액정 디스플레이 시스템의 제 2 실시예의 개략적인 회로도.
제 3 도 및 제 4 도는 본 발명에 따른 각각의 제 1 도 및 제 2 도의 매트릭스 디스플레이 시스템의 제 1 및 제 2 실시예를 동작시키는 방법 예를 예시하는 타이밍도.
제 5A 내지 5D 도는 움직이는 객체를 볼 경우, CRT 디스플레이, 종래에 구동된 매트릭스 LC 디스플레이 시스템, 실세계(real world), 및 본 발명에 따른 매트릭스 LC 디스플레이 시스템 각각의 일시적인 작용을 비교하기 위한 도시도.
동일한 참조 번호들은 동일하거나 비슷한 부분을 표시하도록 도면 전체에서 사용된다.
디스플레이 시스템의 제 1 및 2 실시예는 많은 구성 요소들이 동일하고, 그들의 동작들이 어느 정도로 다수의 유사성을 공유하므로, 다수의 관점들에서 유사하다. 결과적으로, 다음의 일반적인 설명은 두 실시예들에 적용할 수 있다.
제 1 및 2 도에서, 디스플레이 시스템들은 비디오, 예를 들어, TV 화상을 디스플레이 하기 위한 것이고, 그 각 시스템은 각 행에서 n개로 수평 배열된 화소(12)를 갖는 m개의 행으로 구성된 화소의 행 및 열 어레이를 갖는 능동 매트릭스로 어드레스된 액정 디스플레이 패널(10)을 구비한다.
디스플레이 패널(10)은 종래의 TFT 형 패널을 구비하고 거기에서 각 화소(12)는 스위칭 장치로써 동작하는 각 TFT(11)과 연결되며 일련의 행 및 열 어드레스 도선들(14, 16)의 각 교차점에 인접하게 위치된다. 동일한 열에서 화소와 관련된 모든 TFT들(11)의 게이트 단자는, 동작 시, 선택(게이트(gating)) 신호가 공급되는 공통 행 도선(14)에 연결된다. 비슷하게, 동일한 열에서 모든 화소와 관련된 소스 단자는 데이터(비디오 정보)가 공급되는 공통 열 도선(16)에 연결된다. TFT들의 드레인 단자는 화소 부분을 형성하고 화소를 한정하는 각각의 투명 화소 전극(18)에 각기 연결된다. 행 및 열 도선(14, 16), TFT들(11) 및 전극(18)은 유리를 예로 하는 투명판 상으로 모두 운반된다. 상기 판에 평행이고 상기 판으로부터 이격된 것은 다른 투명판이고, 상기 다른 투명판 위에서 패널의 모든 화소들에 공통적인 전극을 구성하는 연속적인 투명 도전층이 형성된다. 트위스트(twisted) 네마틱 액정 재료는 2개의 판간에 배치되고, 2개의 판은 그 주변 둘레에서 알맞게 밀폐된다. 반대의 판은 종래의 방법으로 편광자(polariser) 층으로 제공된다.
패널(10)은 스위칭 장치로서 다이오드 또는 MIM들과 같은 2단자 비선형 장치들을 사용하는 공지된 종류 대신일 수 있고 거기에서 일련의 행 및 열 어드레스 도선들은 각 판 상에 제공된다.
디스플레이 패널(10)은 한 측면에 배치된 간단한 저압력 형광 램프를 구비하는 광원(19)에 의해 조명되고, 광원으로부터 패널로 들어가는 광은 화소들(12)의 투과 특성에 따라 적절히 변조되어 패널의 다른 측면에서 가시적인 디스플레이 출력을 생성한다. 액정 재료는, 각 전극들 양단에 인가된 구동 전압에 따라 패널을 통해 광투과를 변화시키기 위해 동작 가능하게 되는 각 화소와 더불어, 그들 양단에 인가된 전압에 따르는 화소를 통해 투과된 광을 변조한다. 화소는 인가된 전압 레벨에 따라 동작 가능하여 실질적으로 비투과 레벨인 검은(black) 레벨로부터 실질적으로 완전한 투과 레벨인 백(white) 레벨까지를 범위로 하는 다수의 투과 레벨을 발생시킨다. 표준 관례에 따라서 패널은 TFT들의 각 행을 교대로 턴온(turn on)시키기 위해 선택 신호로써 차례로 행 도선들(14)을 스캐닝함으로써 그리고 완전한 디스플레이 화상을 만들기 위해 게이팅 신호와 동기해서 그리고 알맞도록 교대로 화소의 각 행에 대한 열 도선에 데이터 신호를 인가함으로써 시간 베이시스(basis)에서의 행에서 구동된다. TV 디스플레이의 경우, 화소의 각 행은 TV 라인의 화상 정보 신호로써 제공된다. 한번에 하나의 행을 사용해서 어드레스된 행의 모든 TFT들(11)을 어드레스하는 것은 화소 캐패시터들이 열 도선들(16)상의 비디오 정보 신호들의 전압 레벨에 따라 충전되는 선택 신호의 지속기간에 의해 결정된 행 어드레스 주기에 대해 스위칭 온(on)된다. 그 후, 선택 신호의 종결시, 행의 TFT들(11)이턴오프(turn off)됨으로써, 화소들을 도선들(16)로부터 격리시키고, 그들이 연속적인 필드 주기에서 다시 어드레스될 때까지 인가된 전하가 화소들에 저장되는 것을 확실시한다.
행 도선들(14)은 동기 신호들이 동기 분리기(26)로부터 공급되는 타이밍 및 제어 회로(21)로부터의 일정한 타이밍 펄스들에 의해 제어된 디지털 이동 레지스터를 포함하는 행 구동기 회로(20)에 의해 동일한 선택 신호들로써 연속적으로 공급된다. 이러한 동기 신호들은 비디오, 예를 들어 TV, 입력(25)에 인가되는 화상 및 타이밍 정보를 포함하는 신호로부터 얻어진다. 비디오 데이터, (화상 정보), 신호들은 하나 이상의 이동 레지스터/샘플 및 홀드 회로들을 포함하는 열 구동기 회로(22)로부터 열 도선들(16)에 공급된다. 상기 회로(22)는 비디오 처리 회로(24)로부터의 비디오 데이터 신호로서 공급되고 입력(25)에 인가된 비디오 신호로부터 얻어진다. 입력 비디오 신호의 타이밍 정보로부터 동기 분리기(26)에서 얻어진 동기 신호로부터 얻어진 타이밍 신호들은 행 스캐닝과 동기하여 타이밍 및 제어 회로(21)에 의해 회로(22)에 공급되어 패널(10)의 시간 어드레싱에서 행에 알맞은 직렬 대 병렬 변환을 제공한다. 회로들(20, 21, 22, 24, 26)은 일반적으로 종래의 형태이고 그러므로 본원에서 상세히 설명되지 않을 것이다. 열 구동기 회로(22)의 매우 기본적인 형태가 간단성을 위해 제 1 및 2 도에 개략적으로 도시되고 다른 회로 형태들은 상기 기술에 숙련된 자에 의해 명백하게 되도록 사용됨이 이해되어야 한다.
LC 재료의 전자 기계적인 저하를 피하기 위해, 화소에 인가된 구동 신호 극성이 공지된 관례에 따라 주기적으로 반전되며, 그것이 이루어지는 수단은 단순성을 위해 제 1 및 제 2 도에서 도시되지 않는다. 상기 극성 반전은 디스플레이 패널의 모든 완전한 필드 후에 발생할 수 있다.
선택 신호가 TV 라인 주기(T1) 이하에 대응하는 지속 기간을 갖는 각 선택 신호를 가진 TV 라인과 동기하여 연속적인 행 도선에 인가됨으로써, 64㎲의 TV 라인 주기를 갖는 절반 해상도 PAL 표준 TV 디스플레이의 경우에, 각 행 도선가 20 밀리초 간격인 선택 신호로써 인가되는 종래의 구동 설계와 달리, 디스플레이 패널(10)은 입력 비디오, TV, 신호의 라인 레이트보다 더 큰 라인 레이트에서 구동된다. EP-A-0487140에 능동 매트릭스 LC 디스플레이 장치에 대한 구동 설계가 기재되어 있고, 거기에서 디스플레이 패널이 인가된 TV 신호의 필드 레이트보다 예를 들어 2배로 더 높은 필드 레이트에서 구동된다. 상기 설계에서 디스플레이 패널의 화소는 하나의 TV 신호 필드 주기에 대응하는 주기에서 동일한 디스플레이 정보로서 2배로 로딩(load)된다. 그것을 달성하기 위해, 비디오 신호는 필드 기억장치(stores)에 공급되고 그 필드 기억 장치의 내용은 하나의 표준 TV 필드 주기 동안 디스플레이 패널에 연속해서 2배로 판독 출력되는 반면에, 인가된 TV 신호의 라인 레이트에서 패널을 스캐닝한다. 20밀리초인 필드 주기 및 50Hz 필드 레이트를 갖는 PAL TV 디스플레이 신호에 대해 그것은 디스플레이 패널의 필드 주기가 효과적으로 100Hz로 전환되는 필드 레이트를 갖는 10밀리초로 감소되는 것을 의미한다. 제 1 및 제 2 도의 시스템 실시예의 디스플레이 패널(10)의 화소들은 어떤 유사성을 갖는 방법으로 구동된 범위로 된다. 다시 제 1 및 제 2 도에서, 입력(25)으로부터의 비디오 신호들은 아나로그 대 디지털 컨버터(27) 및 체인지-오버(change-over) 스위치(28)를 경유해 완전한 TV 필드용으로 디지털화된 비디오 신호를 유지하는 2개의 디지털 필드 기억 장치들(30, 31)중 하나로 공급된다. 체인지 오버 스위치(28)는 회로(21)에 의해 동작되어 대안적인 TV 필드 신호가 기억장치(30, 31) 각각으로 기억된다. 하나의 기억장치, 예를 들어 기억 장치(30)가 로드(load)되는 동안, 나머지 기억 장치(31) 내용은 판독 출력되고 회로(21)에 의해 제어된 체인지 오버 스위치(32) 및 디지털 대 아날로그 컨버터(33)를 경유해 비디오 처리 회로(24)에 공급된다. 하나의 기억 장치에서 기억된 신호는 라인마다 회로(24)에 판독 출력되고, 각 라인 판독 출력은 TV 라인 주기 절반을 갖는다. 행 구동기 회로(20)는 TV 필드에 대해 데이터 신호 공급과 동기하여 종래의 속도의 2배로 행 도선들을 스캔한다.
그러므로, 하나의 TV 필드에 대한 데이터는 TV 신호 필드 주기의 1/2에서 디스플레이 패널로 로딩된다. 화소의 각 행이 로딩된 후, 비 선택 신호는 행의 TFT들을 가까이 오지 못하게 각 행 도선에 인가됨으로써 화소를 기억되어 기재된 디스플레이 정보와 격리한다. 또한, 제 1 및 제 2 도의 시스템 실시예의 동작 구조 및 방법은 일반적으로 대응한다. 그러나 이하에서 그들이 동작하는 방법은 다르며 2개의 실시예 동작은 분리해서 설명될 것이다.
제 1 도의 시스템 실시예에 관해서, 상기 설명된 방법에서 디스플레이 필드로서 디스플레이 패널(10)을 기재한 뒤에, 화소는 활동하지 않게 되고 그들이 인가된 데이터 신호에 따라 TV 신호 필드 주기 중 나머지에 대해, 즉, 대략 상기 TV 필드 주기의 후자 절반에 대해 구동되는 상태에 있다. 그것은 화소가 TV 필드 주기의 제 2 절반에서 동일한 디스플레이 정보로서 다시 어드레스되는 EP-A-0487140에서 설명된 설계와 다르다. 상기 간격동안, 선택 신호는 행 구동기회로(20)에 의해 공급된다. 대신에, 회로(20)는 비선택 전압들을 행 도선에 단지 제공하여 TFT들(11)을 "오프"상태로 유지한다. EP-A-0487140에서 설명된 시스템에서, 필드 기억 장치는 그 내용인 제 2 시간을 판독 출력하기 위해 동작되어 2개의 연속적이고, 동일한 필드 판독 출력은 하나의 표준 TV 필드 주기에 제공된다. 화소들이 TV 필드 주기의 상기 제 2 절반 동안 선택되지 않듯이 기억 장치로부터의 제 2 판독 출력은 화소들의 내용들에 어떠한 영향도 미치지 않는 것으로 인식되지만, 동일한 설계가 본원에 사용될 수 있다.
TV 필드 주기 끝에서, 다음 TV 필드에 대한 데이터 신호들이 TV 신호의 필드 레이트의 2배로 그리고 종래의 속도의 2배로 행 도선들의 스캐닝과 동기하여 나머지 기억 장치로부터의 회로(24)에 판독 출력되는 반면에, 다음 TV 필드는 제 1 기억 장치로 로딩되도록, 체인지 오버 스위치들(28, 32)은 동작된다. 유사한 방법으로, 이러한 다음 필드가 디스플레이 패널로 로딩된 후, 화소들은 TV 필드 주기의 대략 나머지 후자 절반에 대해 어드레스되지 않게 된다. 이러한 동작은 연속적인 TV 필드들에 대해 계속해서 반복된다.
제 1 도의 실시예의 디스플레이 패널(10)의 동작은 대략 동일한 주기의 시간의 연속을 포함하는 것으로 고려될 수 있고, 상기 시간 주기의 연속은 인가된 TV 신호 필드 주기의 대략 1/2인 예를 들어 10ms에 각각 대응하며, 대안의 주기들은화소들이 구동기 회로들에 의해 어드레스되고 개재중인(intervening) 비 어드레스 주기들에 대해 유지되는 각 TV 필드에 대해 디스플레이 정보로서 로딩되는 동안, 디스플레이 패널 필드 주기들을 구성한다. 이러한 동작 방법은 T가 시간을 나타내는 제 3 도에서 도식적으로 그려지고 F(A) 내지 F(D)는 인가된 TV 신호(VS)의 4 개의 연속 필드 주기를 표시한다. 디스플레이 패널(DP)의 동작 주기들의 관련 타이밍들은 예시되고 거기에서 f(A) 내지 f(C)는 디스플레이 패널 필드 주기들을 나타내고 TV 필드 정보는 화소들로 기록되고 주기들(D)은 패널의 화소들이 어드레스되지 않는 정지 주기들을 나타낸다.
광원(19)에 의한 디스플레이 패널(10)의 조명은 패널 동작에 대한 시간 관계에서 선택적으로 제어된다. 그러므로, 주기들(f(A), f(B) 등) 동안, 패널은 조명되지 않는다. 주기들(D) 내에서, 즉시 앞서는 패널 디스플레이 필드(f)에서의 화소들에 기재된 정보에 의존하여 가시적인 디스플레이 출력이 생성되도록 패널이 조명된다. 이러한 조명의 지속기간은 미리 결정되고, 주기들(D)의 길이에 대응할 수 있다. 그러나 바람직하게, 조명 지속 기간은 간격들의 단지 후반부만을 포함한다. 그러므로, 광원은 주기들(D)과 동기하여 일정한 간격들에서 온 및 오프로 조명되고, 제 3 도에 도시한 바와 같이, I는 시간 주기에 대한 조명 밀도를 나타내고, L은 조명 주기들을 나타낸다. 개재하는(intervening) 주기에서, 광원은 어떠한 디스플레이 출력도 얻지 않도록 턴 오프(off)된다. 이러한 목적을 위해, 제 1 도를 참고하면, 광원(19) 동작은 알맞은 타이밍 신호가 타이밍 및 제어 유니트(21)로부터 공급되는 스위칭 회로(23)에 의해 제어된다. 그러므로, 검은(black), 정지 간격들을 번갈아가며 디스플레이 출력들의 연속을 관찰자에게 보여준다. 이러한 각 정지 간격의 지속기간은 거의 동일하고 제 3 도에 예시된 예에서 디스플레이 패널 어드레스 주기를 구비하는 패널 조명의 연속 주기 및 간격의 초반부간의 시간에 대응한다. 디스플레이 패널 동작의 상기 방법으로 얻어진 디스플레이 출력은 CRT 디스플레이에 의해 관찰자에 나타난 자극(stimuli) 종류를 에뮬레이트(emulate)한다.
제 2 도의 시스템 실시예로 되돌아가서, 앞서 기재된 바와 같이, TV 신호 필드 주기의 1/2를 구비하는 디스플레이 정보 이드레스 주기에서 하나의 TV 필드를 디스플레이 패널(10)로 기재한 후, 어레이의 화소는 TV 신호 필드 주기의 나머지 절반을 구비하는 간격에서 다시 어드레스되어 그들을 실질적으로 비투과되는 검은(black) 상태로 구동시키며 EP-A-0487140에 설명된 설계와 다르며, EF-A-0487140에서 화소가 TV 필드 주기의 제 2 절반에서 동일한 디스플레이 정보로서 다시 어드레스된다. 이것을 달성하기 위해, 선택 신호는 간격 시작과 실질적으로 일치하는 제 1 행 도선의 선택 신호를 갖는 TV 필드 주기의 후반부에 대응하는 상기 간격 동안 행 구동기 회로(20)에 의해 교대로 행 도선 각각에 다시 공급된다. 이러한 주기의 지속기간 동안 설정된 기준 전압(VB)이 선택된 열 도선들(16) 각각에 인가되며, 화소들이 실질적으로 비투과 상태로 구동되도록 선택된다. 기준 전압은 회로(21)에 의해 공급된 스위칭 신호(S)의 제어 하에서, 열 구동기 회로 출력들과 기준 전압간에 열 도선들을 스위칭하는 열 구동기 전류 회로(22)출력들과 일련의 열 도선들 간에 연결된 스위치 회로(35)에 의해 인가된다.
행 도선들은 화소들의 행들이 간격 끝에 가깝게 설정되는 최종 행들로서 순차적으로 실질적으로 비투과 상태들로 설정되도록 이전처럼 동일한 속도에서 선택 신호로서 스캔된다. 그러므로, 하나의 TV 필드 주기에서, 2개의 디스플레이 패널 어드레스 주기들 즉, 화소들이 요구되는 디스플레이 상태들로 구동되는 디스플레이 정보 어드레스 주기 및 계속적인 간격에서 그들이 실질적으로 비투과 상태들로 구동되는 연속적인 간격이 존재한다.
TV 필드 주기 끝에서, 체인지 오버 스위치들(28, 32)은 동작되고, 스위치회로(35)는 리셋되어, 다음 TV 필드에 대한 데이터 신호는 다시 TV 신호의 필드 레이트의 2배로 그리고 종래의 속도의 2배로 행 도선들의 스캐닝과 동기하여 다른 기억 장치로부터 회로(24)에 판독 출력되고, 반면에 연속적인 TV 필드는 제 1 기억 장치로 로딩된다. 이러한 다음 필드가 디스플레이 패널로 로딩된 후, 화소들은 TV 필드 주기 중 나머지 후자 절반에서 이전처럼 실질적으로 비투과 디스플레이 상태들로 다시 구동된다. 이러한 동작 방법은 연속적인 TV 필드들에 대해 반복된다.
그러므로, 디스플레이 패널 동작은 대략 동일한 시간 주기들의 연속을 포함하고, 각각은 TV 신호 필드 주기의 대략 1/2, 예를 들어 10ms에 대응하며, 대안의 주기들은 화소들이 각각의 TV 필드에 대해 디스플레이 정보로서 로딩되는 동안의 제 1 디스플레이 패널 필드 주기들을 구성하고, 개재하는 간격(intervening interval)들은 어레이의 화소들이 검은(black) 상태로 구동되는 동안의 제 2 디스플레이 패널 필드 주기들을 구성한다. 이것은 T가 시간을 나타내고, F(A) 내지 F(D)는 인가된 TV 신호(VS)의 4개의 연속적인 필드 주기를 표시하는 제 4 도에서도식적으로 도시된다. 디스플레이 패널(DP)의 동작 주기의 관련한 타이밍이 기재되어 있으며, f(A) 내지 f(C)는 제 1 디스플레이 패널 필드(디스플레이 정보 어드레스) 주기들을 나타내고, 주기들(f')은 제 2 디스플레이 패널 어드레스 주기들을 구성하는 간격을 나타낸다.
상기 특정 실시예에서, 광원(19)에 의한 디스플레이 패널(10)의 조명은0 패널 동작에 대한 시간 관계에서 선택적으로 제어되어 패널이 설정된 시간에서 조명되지 않는다. 특히, 조명 수단이 간격(f')중 후반부 및 계속되는 디스플레이 정보 어드레스 주기(예를 들어, f(B))의 초반부에 대해 스위칭 오프(off)된다. 그러므로 패널은 제 1 디스플레이 정보 어드레스 주기, 예를 들어 f(A)의 미리 결정된 후반부 및 다음 간격의 초반부에 대해 조명된다. 패널 조명은 화소들의 존재하는 디스플레이 상태들에 의존하는 가시적인 디스플레이 출력을 생성한다. 이러한 선택적인 조명은 제 4 도에 도시한 바와 같이, 주기들(f'(A), f(A), f(B) 등)과 동기하여 일정한 간격으로 조명 수단의 광원을 플래쉬 온(on) 및 오프(off)함으로써 이루어지고, 제 4 도에서 I는 시간 주기에 걸쳐 조명 밀도를 나타내고 L은 조명 주기들을 나타낸다. 각 주기(L)의 제 1 부분에 대해, 패널 하부의 화소들은 디스플레이 정보로서 어드레스되는 반면, 주기(L)의 후반부 동안 패널 상부의 화소들은 "검은" 상태로 설정된다. 주기(f')의 초반부 동안의 조명은 화소들의 하부 행들이 주기들(f(A), f(B) 등)의 끝을 향해 디스플레이 상태들로 설정됨을 명심할 것이 요구된다. 제 2 도를 참고하여, 광원(19)의 동작은 적절한 타이밍 신호들이 유닛(21)으로부터 공급되는 스위칭 회로(23)에 의해 제어된다.
그러므로, 디스플레이 출력들의 연속은 어두운(dark), 또는 정지 간격들로서 교대로 관찰자에게 제공되고, 상기 간격의 지속기간은 실질적으로 동일하고 패널 조명의 연속적인 주기간의 시간에 대응한다. 그렇게 얻어진 디스플레이 출력은 CRT 디스플레이에 의해 관찰자에 나타난 자극(stimuti) 종류를 에뮬레이트(emulate)한다.
제 1 및 제 2 도의 두 도면의 디스플레이 시스템의 실시예에서 디스플레이 정보가 표시되고, 관찰자들이 디스플레이 패널에 의해 발생된 움직이는 영상들을 감지하는 방법이 고려 사항을 제공될 것이다. 동작은 시간을 갖는 공간 위치 변화이고 자연계에서 상기 시간은 계속된다. 움직이는 영상 데이터를 통신시키는데 이용하는 다양한 디스플레이 기술들, 예를 들어, LC 디스플레이 및 CRT들에서, 여러 양자화 형태가 영상 이동 처리에서 수행된다. 움직이는 영상의 일시적인 디멘젼(dimension)이 양자화되기 때문에, 연속적인 이동은 존재하지 않으며 대신에 다수의 시간 점에서 움직이는 객체의 공간 위치를 나타내는 영상 시퀀스가 얻어진다. 상기 움직임 종류, 소위 명백한 움직임은 어떤 억제들(constraints)에 따르는 진정한 움직임으로 관찰자에 의해 인지될 수 있다. 시간적으로 이동된 영상의 연속적인 표시에 의해 발생된 명백한 움직임의 다수의 형태 중 소위 베타 이동(Beta movement), 즉 명백한 공간 이동은 디스플레이 영상에서 인지된 블어링에 대해 가장 많이 관련된다. 무엇보다도, 연속적인 표시간에 정지 간격의 지속 기간이 이동인지에서 중요한 파라미터로 결정된다.
CRT 디스플레이에서, 스캐닝 전자 비임에 의한 여기(excitation)에 응답하여화소로부터의 광 발산의 지속기간은 일반적으로 2밀리초 보다 적고 여기 주파수는 PAL 디스플레이에 대해 50Hz, 다시 말하면 20밀리초 마다이다. 그러므로 주목할만한 정지 간격은 연속적인 자극(stimuli)간에 존재하고, 상기 이유로 인해 움직임은 매우 효과적으로 인지된다. 대조적으로, 종래의 구동된 능동 매트릭스로 어드레스된 LC 디스플레이 패널의 화소들은 그들이 다음으로 어드레스될 때까지 완전한(필드) 주기에 대해 화상 정보를 유지하고 디스플레이 한다. 결과적으로 거기에는 화상 정보의 연속적인 표시간에 실질적으로 정지 간격은 없다. 상기 차이는 CRT 디스플레이와 비교된 종래의 LC 디스플레이에서 남겨진 블어링(blur)에 따르는 속도의 근거로 믿겨진다. 화소가 다시 어드레스될 때 움직이는 객체의 공간 위치에서 갑작스런 변화가 발생한다. 관찰자 눈이 움직이는 객체에 대해 새로운 공간 위치로 주어지는 반면에 그것은 여전히 이전의 위치로 포커스된다. 이어서, 관찰자의 눈은 새로운 위치로 이동하며, 그것이 발생하는 동안 물체는 항상 디스플레이된다. 그것은 망막 상에서 영상 이동으로 되는 반면에 눈은 이동을 추적한다. CRT 디스플레이에서, 다른 한편으로 눈은 연속적인 표시들간의 정지 간격으로 움직이는 객체의 새롭고 예상되는 위치로 이동할 수 있고, 눈의 어떤 자극도 정지 간격동안 존재하지 않는다. 그것은 주사되고 있는 움직이는 영상이 망막의 동일 부분 상에서 수신될 것을 의미한다. 디스플레이 특성 차이는 동일한 움직이는 객체를 볼때 실세계 상황(제 5(C))과 비교해서 CRT의 일시적인 움직임 및 종래에 구동된 능동 매트릭스 LC 디스플레이 패널을 각기 도시하는 제 5A 및 제 5B 도에서 개략적으로 예시된다. 상기 도면에서 T 및 P는 시간 및 위치를 나타내고 F 및 M은 각기 필드 주기(PAL 디스플레이일 경우 20밀리초) 및 하나의 필드로부터 다음 필드로의 이동이다.
제 5A 도에 대해, CRT는 관찰자에게 나타나고 움직이는 객체를 나타내는 도트에 의해 본원에서 표시된 불연속 광 출력은 시간 및 위치에서 분리된다. 종래의 구동된 능동 매트릭스 디스플레이인 제 5B 도에서의 광 출력은 실선으로 표시되어 있듯이 필드 주기에 대해 유지된다. 각 필드의 끝에서, 출력은 새로운 위치로 즉시 점프한다.
제 5D 도는 상기 설명된 방법으로 구동된 제 1 및 제 2 도의 시스템의 디스플레이 패널(10) 출력의 일시적인 운동를 예시한다. 제 5B 도와 비교하면, 움직이는 객체를 나타내는 디스플레이 출력은 F/2보다 적거나 같은 t1인 시간의 절반만으로 유지되고, 연속하는 디스플레이 출력들 간에 F/2보다 크거나 같은 간격 t2가 존재한다. 그러므로, 출력은 종래의 구동된 디스플레이 패널의 그것보다 제 5C 도의 실세계(real world) 경우에 더욱 밀접하게 유사하고, 상기 경우로부터 덜 빗나가고 CRT 디스플레이로부터 얻어진 것에 접근한다. 결과적으로 움직이는 객체를 볼 때 인지된 블어링은 종래의 구동된 능동 매트릭스 LC 디스플레이 패널에서 발견된 것과 비교하여 상당히 감소된다.
다수의 변경은 상기 기재된 2개의 시스템 실시예들로 가능하다.
제 1 도의 디스플레이 시스템 실시예에 관해, 광원이 온으로 조명하는 시간 길이는 변경될 수 있다. 그것은 패널 동작에서 정지의 비-어드레스 주기들의 길이를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 광 펄스는 화소들의 투과를 위한 대부분의 시간들이 어드레스 후 그리고 디스플레이 출력이 생성되기 전의 요구되는 레벨로 고정되도록 하기 위해, 정지 주기의 후반부를 포함한다. 램프 플래쉬는 연속적인 어드레스 주기의 초반부동안 계속할 수 있다. 그러나 램프 플래쉬의 주요부분은 상기 간격에서 발생한다. 더 짧은 지속 기간 플래쉬는 CRT 디스플레이의 동작에 매우 근접하게 에뮬레이트한다. 그러나, 지속 기간 동안 플래쉬는 디스플레이 패널로부터 모든 광 출력을 부분적으로 결정하고, 그러므로 이러한 점에 있어서, 디스플레이 품질을 최적화하기 위해 사용된 광원의 휘도를 고려해서 선택된다. 그러나, 역으로, 보상은 휘도가 플래쉬들의 지속 기간에 관해 적절히 선택되는 램프를 사용함으로써 달성될 수 있다.
디스플레이 패널 어드레스 및 정지의 비-어드레스 주기(제 3 도에서 각기 f, D)의 관련한 지속기간은 어느 정도로 변화될 수 있다. 앞서 기재된 바와 같이, 각각의 상기 주기는 TV 신호의 필드 주기(F)의 대략 절반에 대응한다. 그러나, 패널 어드레스 주기(f) 및 정지 주기(D)는 예를 들어 TV 필드 주기의 각기 1/3 및 2/3 이거나 그 역일 수도 있다.
다른 변경에서, 디스플레이 패널은 필드 기억 장치들(30, 31)의 내용을 연속해서 2번 판독 출력함으로써 각 TV 신호 필드 주기동안 식별 정보로써 2번 로딩되는 화소들을 갖는 EP-A-0487140에 설명된 것과 비슷한 방법으로 어드레스되고, 제 2 판독 출력은 상기 설명된 실시예에서 정지 주기(D)에 대응하는 TV 신호 필드 주기 중 제 2 절반에서 발생한다. 그로 인해, 선택 신호는 TV 필드 주기의 후자 절반에서 행 구동기 회로(20)에 의해 연속적인 행 도선에 다시 인가된다.
제 2 도의 디스플레이 시스템 실시예에 관해서, 광원이 패널을 조명하기 위해 온으로 조명하는 시간 길이는 변화될 수 있다. 제 4 도에 예시된 예에서, 조명 플래쉬(L)는 주기(f(A), f(B), 등)의 대략 1/3을 수용하고, 주기(f')의 대략 1/4을 수용한다. 더 짧은 지속기간 플래쉬는 CRT 디스플레이의 운동에 매우 근접하게 같아지지만 플래쉬의 지속기간은 더 많은 그리고 가능한한 모든 주기(f(A), f(B), 등), 및 아마도 더 많은 주기 (f')를 수용하기 위해 증가될 수 있었다. 플래쉬의 지속기간은 디스플레이 패널로부터의 모든 광 출력을 결정하고 그러므로 이러한 점에 있어서, 디스플레이 품질을 최적화하기 위해 사용된 광원의 휘도를 고려해서 선택된다. 역으로, 램프 휘도는 플래쉬들의 지속기간을 고려해서 선택될 수 있다.
패널 조명을 특정한 시간 주기로 제한하는 것이 항상 필요한 것은 아니다. 디스플레이 정보 어드레스 주기간의 간격들에서 화소들을 검은(black) 상태로 구동하는 것은 요구되는 정지 간격들을 도입하고 혼자 힘으로 충분하였다. 이러한 경우, 광원은 패널을 계속해서 조명하기 위해 배치될 수 있다.
디스플레이 패널 제 1 및 제 2 어드레스 주기들(각기 제 4 도의 f, f')의 관련 지속 기간들은 또한 어느 정도로 변화될 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 이러한 각각의 주기들은 TV 신호의 필드 주기(F)의 대략 절반에 대응한다. 그러나, 패널 어드레스 주기들(f, f')은 그것이 복잡한 구동일지라도, 예를 들어, TV 필드 주기의 각각 1/3 및 2/3 또는 그 역으로서 달라질 수 있었다.
기재된 특정된 실시예에서, 화소들의 행들은 각각 간격의 시작 및 끝과 대략 일치하는 제 1 및 마지막 행의 설정으로서 교대로 행들을 스캐닝함으로써 간격들에서 비투과 상태로 설정된다. 그러나, 이러한 상태로 화소들을 구동시키는 다른 설계들은 사용될 수 있었다. 예를 들어 행들은 연속적인 행의 그룹의 시퀀스에서 또는 시퀀스에서가 아닌 가능한한 실질적으로 모두 함께 설정될 수 있었다. 그러나 상기 후자의 설계들은 행 구동 회로(20)에 변경을 수반한다.
더구나, 비투과 상태들로의 화소들의 구동은 간격의 시작에서 개시될 필요가 없다. 대신에, 화소가 상기 요구된 상태로 설정되기 전에, 제 4 도에서 d로 도시된 바와 같이, 미리 결정된 짧은 지연 시간이 간격들의 시작에 도입될 수 있다. 이러한 지연 시간은 모든 화소들이 패널이 조명되는 동안의 주기들(f(A), f(B) 등)에서 디스플레이 상태로 설정된 후, 따르는 정지 주기를 구성한다. 상기 지연 시간(d) 끝은 제 4 도에서 점선으로 된 표시된 바와 같이, 조명 주기 끝과 일치하도록 선택될 수 있고, 간격의 나머지 부분에서는 이러한 상태에 대한 화소들이 더 높은 클럭킹(clocking) 속도로 행 구동 회로를 동작시킴으로써 달성될 수 있는 빠른 스캐닝 속도를 요구할 것이다.
2개의 실시예에 관해, 광원을 스위칭 온 및 오프시키는 것 외의 다른 기술들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 광원은 계속적으로 활성화될 수 있고, LC 셔터는 광을 변조시키기 위해 광원과 디스플레이 패널사이에 끼워진다. 그러나, 이러한 접근법은 에너지의 효율을 감소시킨다. 광원은 아마도 온 및 오프로 스위칭되기 보다는 대신에 높고 낮은 출력 레벨 사이로 스위칭되고, 낮은 레벨은 어떠한 디스플레이 출력도 실질적으로 가시적이지 않도록 한다.
디스플레이 시스템들은 고밀도 투사 램프가 광원으로서 사용되는 투과 시스템들일 수 있다.
능동 매트릭스 LC 패널을 사용하는 디스플레이 시스템과 관련해서 기재되었지만, 본 발명은 또한 수동 LC 디스플레이 패널 또는 전자크롬(electrochromic) 및 전자포레틱(electrophoretic) 형태 패널들과 같은 다른 종류의 광 변조, 시간 지속의 디스플레이 패널들을 사용하는 디스플레이 시스템에서 유사하고 유리한 효과로서 적용될 수 있다. 더구나 디스플레이 시스템은 디스플레이 패널이 공지된 방법으로 화소 전극으로 정렬된 어레이에서 컬러 필터 소자들을 더 구비하는 컬러 디스플레이 시스템일 수 있다. 이러한 경우에, 흑 및 백 디스플레이 상태들에 대한 기준은 따라서 이해되어야 한다.
본 공개를 이해함으로써 다른 변경들이 상기 기술 분야에 숙련된 자에 의해 명백해질 것이다. 그런 변경들은 LC 디스플레이 시스템들의 필드에서 이미 공지되어 있고, 본원에서 이미 기재된 특징들에 대신하거나 부가하여 사용되는 다른 특징들을 포함할 수 있다.

Claims (8)

  1. 매트릭스 디스플레이 시스템(matrix display system)으로서,
    광을 변조하기 위한 화소들의 행 및 열 어레이로서, 화소들은 적어도 실질적으로 투과 상태와, 실질적으로 비투과 상태들로 구동하며, 구동에 이어서 그들이 다음 구동될 때까지 그 디스플레이 상태를 실질적으로 유지하는, 광을 변조하기 위한 화소들의 행 및 열 어레이를 갖는 디스플레이 패널과, 디스플레이 출력을 생성하기 위해 상기 디스플레이 패널을 조명하기 위한 광원, 및 구동 수단에 인가된, 주어진 필드 및 라인 레이트(line rate)를 갖는, 디스플레이 정보의 연속 필드들(successive fields of display information)을 포함하는 비디오 신호에 따라 상기 화소들을 구동하기 위한 구동 수단으로서, 상기 구동 수단은 화소들의 행들을 순차적으로 구동하도록 동작하여, 상기 인가된 비디오 신호의 각각의 연속하는 디스플레이 필드의 상기 디스플레이 정보가 상기 비디오 신호의 필드 주기(field period)보다 짧은 각각의 디스플레이 정보 어드레스 주기(address period)로 디스플레이 패널 내에 기록되도록 하고, 상기 인가된 비디오 신호의 연속하는 디스플레이 필드들이 상기 디스플레이 패널 내에 기록되는 연속하는 디스플레이 정보 어드레스 주기들이 시간 간격(time interval)으로 분리되는, 상기 구동 수단을 포함하는, 상기 매트릭스 디스플레이 시스템에 있어서,
    상기 구동 수단은, 연속하는 디스플레이 정보 어드레스 주기들 사이의 상기 시간 간격에서 실질적으로 비투과 디스플레이 상태들로 상기 화소들의 어레이를 구동시키도록 동작하여, 상기 인가된 비디오 신호의 각 디스플레이 필드들의 상기 디스플레이 정보에 대응하는 상기 디스플레이 패널의 연속하는 디스플레이 필드들이 관찰자(viewer)에게 제공되는 연속하는 주기들이, 실질적으로 어떤 디스플레이 출력도 생성되지 않는 시간 주기들로 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는, 매트릭스 디스플레이 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 수단은 상기 시간 간격의 일부 동안, 상기 광원을 스위칭 오프(off)하거나 낮은 광 출력 레벨로 스위칭하는 상기 광원에 접속된 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 매트릭스 디스플레이 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 시간 간격의 후반부 및 다음 디스플레이 정보 어드레스 주기의 초반부를 포함하는 주기동안, 상기 광원을 스위칭 오프하거나 낮은 광 출력 레벨로 스위칭하는 것을 특징으로 하는, 매트릭스 디스플레이 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 수단은 상기 시간 간격 동안 상기 화소들의 행들을 실질적으로 비투과 디스플레이 상태들로 순차적으로 구동하도록 동작하며, 상기 어레이의 화소들의 제 1 행의 구동은 상기 시간 간격의 초반부와 실질적으로 일치하는 것을 특징으로 하는, 매트릭스 디스플레이 시스템.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 구동 수단은 상기 시간 간격 동안 상기 화소들의 행들을 실질적으로 비투과 디스플레이 상태들로 순차적으로 구동하도록 동작하며, 상기 화소들의 제 1 행의 구동은 상기 시간 간격의 초반 이후에 소정의 시간 지연을 개시하고, 상기 광원은 상기 지연 동안 상기 디스플레이 패널을 조명하기 위해 상기 제어 회로에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는, 매트릭스 디스플레이 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 동작동안 계속적으로 상기 디스플레이 패널을 조명하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 매트릭스 디스플레이 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    디스플레이 정보 어드레스 주기의 지속 기간 및 상기 시간 간격의 지속 기간은 인가된 비디오 신호의 필드 주기의 1/2와 각각 대략적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 매트릭스 디스플레이 시스템.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소들은 액정 화소들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 매트릭스 디스플레이 시스템.
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