KR100966775B1 - 우수한 화상 품질을 가지는 반투과형 ｌｃｄ 장치 - Google Patents

우수한 화상 품질을 가지는 반투과형 ｌｃｄ 장치 Download PDF

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엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
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Abstract

LCD 장치는 반사 필름을 사용하여 편광 필름 측으로부터 입사된 광을 반사시키는 반사영역, 및 TFT 기판 측으로부터 입사된 백라이트 광을 투과시키는 투과 영역을 가진다. 반사 영역 및 투과 영역의 구동 전압은 Vr 및 Vt이고, 반사 영역에서의 블랙 전압은 Vr(K) 이고, 투과 영역에서의 블랙 전압은 Vt(K) 이다. 반사율 R, 투과율 T, 구동 전압 [Vr(K)-Vr] 에 대한 R의 특성 및 구동 전압 [Vt-Vt(K)] 에 대한 T의 특성이 실질적으로 서로 매칭된다.
반투과형 LCD 장치, 화상 품질, 반사율, 투과율

Description

우수한 화상 품질을 가지는 반투과형 ＬＣＤ 장치 {TRANSFLECTIVE TYPE LCD DEVICE HAVING EXCELLENT IMAGE QUALITY}
본 출원은 일본 특허 출원 2007-002854로부터 우선권에 기초하고 우선권의 이익을 청구하며, 그 개시 내용은 여기에서 참조로써 완전히 통합된다.
본 발명은 반투과형 LCD 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 배면 측으로부터 화상을 표시하는 표시면 측으로 광을 투과시키는 투과 영역, 및 화상을 표시하는 표시면 측으로부터 입사된 광을 반사하는 반사 영역을 갖는 반투과형 LCD 장치에 관한 것이다.
LCD 장치는 일반적으로 투과형 LCD 장치 및 반사형 LCD 장치로 분류된다. 일반적으로, 투과형 LCD 장치는 백라이트 소스를 갖고, 백라이트 소스로부터의 광의 투과량을 제어하여 화상을 표시한다. 반사형 LCD 장치는, 외부로부터의 광을 반사하는 반사 필름을 갖고, 반사 필름으로부터 반사된 광을 디스플레이 광원으로 이용하여 화상을 표시한다. 백라이트 소스를 요구하지 않는 반사형 LCD 장치는, 투과형 LCD 장치와 비교하여, 더 작은 두께 및 더 낮은 중량 때문에 전력 소비 감소 면에서 우수하다. 그러나, 주변 광이 디스플레이 광원으로서 사용되기 때문에, 주변 영역이 어두운 경우 시인성이 낮아지는 결함이 있다.
투과형 LCD 장치의 이점 및 반사형 LCD 장치의 이점을 갖는 LCD 장치로서, 반투과형 LCD 장치가 공지되어 있다 (예를 들어, 일본 특허 공개 공보 JP-2003-344837A 참조). 반투과형 LCD 장치는 각각의 픽셀에 투과 영역 및 반사 영역을 갖는다. 투과 영역은 백라이트 소스로부터의 광을 투과시키고, 백라이트 소스를 디스플레이 광원으로서 설정한다. 반사 영역은 반사 필름을 갖고, 외부로부터 입사되고 반사 필름에 의해 반사된 광을 디스플레이 광원으로서 사용한다. 반투과형 LCD 장치의 사용시에, 주변 영역이 밝은 경우, 백라이트 소스는 턴오프되고, 화상은 반사 영역에 의해 스크린 상에 표시되어, 전력 소비 감소를 실현할 수 있다. 한편, 주변 영역이 어두운 경우, 백라이트 소스가 턴온되고, 화상은 투과 영역에 의해 스크린 상에 표시되어, 주변 영역이 어두운 경우에도 화상을 표시할 수 있다.
LCD 장치의 표시 모드로서, 투과의 콘트라스트 및 시야각에서 우수한 횡방향 전계 (lateral-direction-electric-field) 모드인 FFS 모드 (Fringe-Field-Switching mode) 및 IPS 모드 (In-plane-Switching mode) 가 존재한다. IPS 모드 및 FFS 모드와 같은 횡방향 전계 모드의 LCD 장치는, 동일한 기판 상에 형성되는 픽셀 전극 및 공통 전극을 갖고, 횡방향의 전계를 LC 층에 인가한다. 기판에 평행한 방향으로 LC 분자를 회전시킴으로써 횡방향 전계 모드의 LCD 장치가 화상을 표시하는 구성에 기인하여, TN 모드의 LCD 장치에 비해 횡방향 전계 모드에서 더 높은 시야각이 실현될 수 있다.
그러나, JP-2003-344837A 에서 설명하는 바와 같이 반투과형 LCD 장치가 IPS 모드 및 FFS 모드와 같은 횡방향 전계 모드를 이용하는 경우, 암상태 (블랙) 의 표시와 명상태 (화이트) 의 표시가 반전되는 문제점이 발생한다. 통상적인 구동 시스템에서, 투과 영역이 노멀리 블랙으로 설정되는 경우, 반사 영역은 노멀리 화이트를 나타낸다. 이하, 반전된 표시의 원인을 설명한다. 도 20a 는 반투과형 LCD 장치의 단면을 나타내는 개략도를 도시하고, 도 20b 는 LC 층을 통해 편광 필름에서 및 편광 필름으로 광이 진행하는 경우, 각 영역의 광의 편광 상태를 나타내는 개략도를 도시한다. 화살표는 광의 편광 상태가 선편광임을 나타내고, 원형의 R 은, 편광 상태가 시계 방향의 원편광임을 나타내고, 원형의 L 은 편광 상태가 반시계 방향의 원편광임을 나타낸다. 원통형의 바는 LC 의 방향자 (분자) 를 나타낸다.
LCD 장치 (50) 의 픽셀 각각은 반사 영역 (55) 및 투과 영역 (56) 을 갖는다. 반사 영역 (55) 은 반사 필름 (54) 으로부터 반사된 광을 디스플레이 광원으로 설정하고, 투과 영역 (56) 은 백라이트 소스 (미도시) 를 디스플레이 광원으로 설정한다. 관측자 측 또는 전면 측의 편광 필름 (제 1 편광 필름; 51) 및 배면 측의 편광 필름 (제 2 편광 필름; 52) 은, 그 편광축들이 서로 수직하도록 배열된다. LC 층 (53) 에서는, 전압 무인가시에 LC 분자의 방향이 제 2 편광 필름 (52) 의 편광축 (광 투과축) 으로부터 90 도만큼 편향되도록 LC 분자가 배열된다. 예를 들어, 제 2 편광 필름 (52) 의 편광축이 0 도인 경우, 제 1 편광 필름 (51) 의 편광축은 90 도로 설정되고, LC 층 (53) 의 LC 분자의 장축 방향은 90 도로 설정된다. LC 층 (53) 에서, 투과 영역 (56) 에서는 리타데이션 △n·d (△n 은 LC 분자의 굴절율 이방성을 나타내고, "d" 는 LC 층의 셀 갭을 나타낸다) 가 λ/2 (λ 는 광의 파장이고, 예를 들어, 녹색광이 표준광으로 선택되면 λ=550nm 이다) 를 나타내도록 셀 갭이 조절되고, 반사 영역 (55) 에서는 리타데이션이 λ/4 를 나타내도록 셀 갭이 조절된다.
우선, LC 층 (53) 에서 전압 무인가시의 동작을 설명한다.
<전압 무인가시의 반사 영역>
전압 무인가시의 반사 영역을 설명한다.
반사 영역 (55) 에서는, 제 1 편광 필름 (51) 을 통과하는 90 도 방향 (경도 방향) 의 선편광된 광이 LC 층 (53) 으로 진행한다. LC 층 (53) 에서는, LC 층으로 이동하는 선편광된 광의 광축이 LC 분자의 장축 방향에 매칭되기 때문에, 광이 그 편광 상태를 90 도의 선편광 각으로 유지하면서 LC 층 (53) 을 통과하고 반사 필름 (54) 에 의해 반사된다. 선편광된 광의 경우, 광이 반사된 후 선편광으로 유지되기 때문에, 광은 그 편광 상태를 90 도의 선편광 각으로 유지하면서 다시 LC 층 (53) 으로 진행한다. 또한, 광이 그 편광 상태를 90 도의 선편광 각으로 유지하면서 LC 층 (53) 으로부터 제 1 편광 필름 (51) 상으로 입사하도록 진행하는 동안, 제 1 편광 필름 (51) 의 편광축 또한 90 도이기 때문에, 광은 제 1 편광 필름 (51) 을 통과한다. 따라서, 전압 무인가시에, 표시는 명상태 또는 블랙을 나타낸다.
<전압 인가시의 반사 영역>
전압 인가시의 반사 영역을 설명한다.
반사 영역 (55) 에서는, 제 1 편광 필름 (51) 을 통과하는 90 도 방향 (경도 방향) 의 선편광된 광이 LC 층 (53) 으로 진행한다. LC 층 (53) 에 대한 전압 인가시, LC 층 (53) 의 LC 분자의 장축 방향이 기판 표면 상에서 0 도로부터 45 도로 변경된다. LC 층 (53) 에서는, 입사광의 편광 방향이 LC 분자의 장축 방향으로부터 45 도만큼 편향되고, LC 의 리타데이션은 λ/4 로 설정되기 때문에, LC 층 (53) 으로 진행하는 경도 방향의 선편광된 광은 그 편광 상태가 시계 방향의 원편광으로 설정되어 반사 필름 (54) 으로 진행한다. 이러한 시계 방향의 원편광된 광은 반사 필름 (54) 에 의해 반사되어, 반시계 방향의 원편광으로 설정된 편광 상태를 갖는다. LC 층 (53) 으로 진행하는 반시계 방향의 원편광된 광은 다시 LC 층 (53) 을 통과하여, 횡방향 (0 도 방향) 의 선편광 상태로 설정된 그 편광 상태를 가지고 제 1 편광 필름 (51) 으로 진행한다. 제 1 편광 필름 (51) 의 편광축이 90 도이기 때문에, 반사 필름 (54) 에 의해 반사된 광은 통과될 수 없고, 표시는 암상태를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 반사 영역에서, 표시는, 전압 무인가시에 명상태를 나타내고, 전압 인가시에 암상태를 나타내는 노멀리 화이트 표시를 나타낸다.
<전압 무인가시의 투과 영역>
다음으로, 투과 영역을 설명한다. 우선, 전압 무인가시의 상태를 설명한다.
투과 영역 (56) 에서는, 제 2 편광 필름 (52) 을 통과하는 횡방향의 선편광 된 광이 LC 층 (53) 으로 진행한다. LC 층 (53) 에서는, 입사광이 LC 분자의 장축 방향에 수직하기 때문에, 편광 상태의 변경없이, 광이 그 편광 상태를 횡방향의 선편광으로 유지하면서 LC 층 (53) 을 통과하고, 제 1 편광 필름 (51) 으로 진행한다. 제 1 편광 필름 (51) 의 편광축이 90 도이기 때문에, 투과광은 제 1 편광 필름 (51) 을 통과할 수 없고 표시는 암상태를 나타낸다.
<전압 인가시의 투과 영역>
다음으로, 전압 인가시의 상태를 설명한다. 투과 영역 (56) 에서는, 제 2 편광 필름 (52) 을 통과하는 횡방향의 선편광된 광이 LC 층 (53) 으로 진행한다. LC 층 (53) 에 대한 전압 인가시, LC 층 (53) 의 LC 분자의 장축 방향이 기판 표면 상에서 0 도로부터 45 도로 변경된다. LC 층 (53) 에서는, 입사광의 편광 방향이 LC 분자의 장축 방향으로부터 45 도만큼 편향되기 때문에, LC 의 리타데이션은 λ/2 로 설정되고, LC 층 (53) 으로 진행하는 횡방향의 선편광된 광은 그 편광 상태가 경도 방향의 선편광 상태로 설정되어 제 1 편광 필름 (51) 으로 진행한다. 따라서, 투과 영역 (56) 에서는, 제 1 편광 필름 (51) 이 제 2 편광 필름 (52) 으로 입사된 백라이트를 통과시키고, 표시는 명상태 또는 화이트를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 투과 영역에서, 표시는, 전압 무인가시에 암상태를 나타내고, 전압 인가시에 명상태를 나타내는 노멀리 블랙 모드를 나타낸다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서, JP-2006-180200A 는, LCD 장치에 대한 특정 신호 프로세싱 및 구동 기술을 사용하면서, 투과 영역과 반사 영역 사이의 표시 반전 문제를 해결하기 위한 장치 구성을 설명한다. JP-2006- 180200A 에서 설명되는 LCD 장치는, 그 사이에 개재된 LC 층을 갖는 한 쌍의 편광 필름을 포함하는 반투과형 LCD 장치가다. 편광 필름들은 서로 수직인 편광축을 갖는다. LCD 장치의 픽셀 각각은 투과 영역 및 반사 영역을 포함하고, 횡전계 모드에 의해 구동되며, LC 층의 LC 분자의 장축은 투과 영역에서 LC 층으로 진행하는 광의 편광 방향에 평행하거나 수직하다. 각각의 픽셀은, 공통 데이터 신호에 의해 구동되는 픽셀의 반사 영역 및 투과 영역에 배열되는 픽셀 전극, 복수의 픽셀의 반사 영역에 의해 공유되는 제 1 공통 신호가 인가되는 제 1 공통 전극, 및 복수의 픽셀의 투과 영역에 의해 공유되는 제 2 공통 신호가 인가되는 제 2 공통 전극을 갖는다.
도 21 은 JP-2006-180200A 에서 설명된 LCD 장치의 단일 픽셀에서의 평면 구성을 나타내는 개략도를 도시한다. LCD 장치 (100) 는, 반사 영역 (121) 에 대응하는 제 1 공통 전극 (137), 투과 영역 (122) 에 대응하는 제 2 공통 전극 (138), 및 반사 영역 (121) 및 투과 영역 (122) 에 공통 데이터 신호를 공급하는 픽셀 전극 (135, 136) 을 포함한다. 반사 영역 (121) 에서, LC 층은, 픽셀 전극 (135) 및 제 1 공통 전극 (137) 에 의해 생성된 전계에 의해 구동되고, 투과 영역 (122) 에서, LC 층은, 픽셀 전극 (136) 및 제 2 공통 전극 (138) 에 의해 생성된 전계에 의해 구동된다. 이러한 구성에서는, 반사 영역 (121) 의 LC 층에 인가되는 전계의 크기와 투과 영역 (122) 의 LC 층에 인가되는 전계의 크기가 서로 반대가 되도록, 제 1 공통 전극 (137) 에 인가되는 신호 (전위) 및 제 2 공통 전극 (138) 에 인가되는 신호가 제어되기 때문에, 반사 영역에서의 표시 및 투과 영역에서의 표시는 동일한 표시 모드를 갖는다. 따라서, 반투과형 LCD 장치의 문제점 또는 반사 영역과 투과 영역 사이의 암상태/명상태의 표시의 반전의 문제가 해결될 수 있다.
더 상세하게는, 제 1 공통 전극 (137) 및 제 2 공통 전극 (138) 에 각각 공급되는 제 1 공통 신호 및 제 2 공통 신호는, 픽셀 전극 (135) 에 공급되는 픽셀 신호에 동기화되어 반전되며, 제 1 공통 신호는 제 2 공통 신호를 실질적으로 반전함으로써 획득된다. 이 경우, 예를 들어, 제 1 공통 전극 (137) 을 0V 로 설정하고 제 2 공통 전극 (138) 을 5V 로 설정함으로써 5V 의 전위가 반사 영역 (121) 및 투과 영역 (122) 의 픽셀 전극 (135) 에 인가되면, LC 층은 반사 영역 (121) 에서만 회전될 수 있고, 반사 영역 (121) 과 투과 영역 (122) 사이에서 명상태의 표시와 암상태의 표시의 반전 문제가 해결될 수 있다. 이러한 구성을 이용하는 경우, 제 1 공통 신호 및 제 2 공통 신호가 엄밀하게 반전된 신호일 필요는 없다. 예를 들어, 제 1 공통 신호가 0V 또는 5V 를 나타낼 수도 있고, 제 2 공통 신호가 6V 또는 0V 를 나타낼 수도 있다. 이하, 편이를 위해, JP-2006-180200A 의 LCD 장치에 대한 구동 시스템을, 반전 구동 방식을 사용하는 반전 구동 시스템이라 칭한다.
한편, 반투과형 LCD 장치에서는, 반사 모드의 화상 품질이 투과 모드의 화상 품질에 매칭될 수 있도록 하기 위해서, 반사 영역의 VR (voltage-reflectance) 특성 및 VT (voltage-transmittance) 특성을 포함하는 전압-휘도 특성이 투과 영역의 전압-휘도 특성에 매칭되는 것이 중요하다. 예를 들어, SID2006P159(p.810) 의 "A single Gap Transflective Fringe-Field Switching Display" 로 명명된 문헌에서는, 반사 영역과 투과 영역에서 동일한 갭 설정으로 FFS 구동 모드를 수행하는 LCD 장치가 설명되어 있다. 이 기술에서, LCD 는 반투과형이고, 반전 구동 시스템을 사용하지 않으면서 횡전계 모드를 사용하며, 반사 영역과 투과 영역 사이의 반전 문제를 광학적으로 해결하기 위해 반사 영역에만 인-셀 리타더를 사용하여, 반사 영역과 투과 영역 사이에서의 VR 특성 및 VT 특성이 매칭되게 한다. 이 문제를 해결하는 기술에서는, 투과 영역이 FFS 모드 구동을 사용하여 구동되고, 반사 영역이 IPS 모드 구동을 사용하여 구동되고, 투과 영역에서 빗살형 전극들과 러빙각 (rubbing angle) 사이에 형성된 각이 약 80 도로 설정되고, 반사 영역에서 빗살형 전극들과 러빙각 사이에 형성된 각이 약 45 도로 설정되어, VT/VR 특성이 양 영역 사이에서 매칭된다. 이 기술은, 반사 영역과 투과 영역에 제공되는 동일한 셀 갭에 기인하여 발생하는, 양 구동 전압 사이의 차이를 보상한다.
JP-2006-180200A 에서 설명된 구성에서, VT 특성 및 VR 특성은 서로 반대이다. 즉, VT 특성에서는 더 높은 전압이 더 높은 투과율을 제공하는 반면, VR 특성에서는 더 높은 전압이 더 낮은 반사율을 제공하고, 따라서, 반사 모드에서의 화상 품질이 투과 모드에서의 화상 품질에 매칭되지 않는 문제가 발생된다. 반전 구동 방식에서 화상 품질의 문제를 해결하기 위한 방법은 공지되지 않았다. 전술한 문헌에서는, 반사 모드와 투과 모드에 제공되는 동일한 셀 갭에 기인하여 VR 특성과 VT 특성이 편차를 갖는 문제에 관하여, 빗살형 전극들 사이에 형성되는 각과 러빙각만이 반사 영역과 투과 영역 사이에서 차이를 가지는 것으로 기재되어 있다. 즉, 이 기술은 반사 모드에서의 화상 품질이 투과 모드에서의 화상 품질에 매칭되게 하는 해결책에 대해서는 언급하고 있지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반전 구동 방식을 적용하여 구동되며, 반사 모드의 화상 품질이 투과 모드의 화상 품질에 매칭되도록 할 수 있는 반투과형 LCD 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 그 제 1 양태에서, 액정 (LC) 층에서 반사 영역 및 투과 영역을 각각 가지는 픽셀들의 어레이를 포함하는 LCD 패널, 및 반전 구동 방식을 사용하여 상기 LC층의 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역을 구동하기 위한 구동 회로를 포함하는 반투과형 액정 표시 (LCD) 장치로서, [Vr(K)-Vr] 값에 대한 상기 반사 영역의 반사율 특성과 [Vt-Vt(K)] 값에 대한 상기 투과 영역의 투과율 특성이 실질적으로 서로 매칭되며, 여기서 Vr 및 Vt는 각각 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역에서의 상기 LC층의 구동 전압이고, Vr(K) 는 상기 반사 영역에서의 암상태 설정 전압이며, 그리고 Vt(K) 는 상기 투과 영역에서의 암상태 설정 전압인, 반투과형 LCD 장치를 제공한다.
본 발명은 그 제 2 양태에서, 액정 (LC) 층에서 반사 영역 및 투과 영역을 각각 가지는 픽셀들의 어레이를 포함하는 LCD 패널; 및 반전 구동 방식을 사용하여 상기 LC층의 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역을 구동하기 위한 구동 회로를 포함하는 반투과형 액정 표시 (LCD) 장치로서, 여기서: 상기 구동 회로는 구동 전압 Vr 및 Vt를 각각 사용하여 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역을 구동하고, 상기 반사 영역은 암상태 설정 전압 Vr(K) 및 명상태 설정 전압 Vr(W) 를 가지고, 상기 투과 영역은 암상태 설정 전압 Vt(K) 및 명상태 설정 전압 Vt(W) 를 가지며; [Vr(K)-Vr] 값에 대한 상기 반사 영역의 반사율의 제 1 특성 곡선과 [Vt-Vt(K)] 값에 대한 상기 투과 영역의 투과율의 제 2 특성 곡선이, 상기 Vr(K) 부근에서의 상기 제 1 특성 곡선의 기울기, 상기 Vr(W) 부근에서의 상기 제 1 특성 곡선의 기울기, 상기 Vt(K) 부근에서의 상기 제 2 특성 곡선의 기울기, 및 상기 Vt(W) 부근에서의 상기 제 2 특성 곡선의 기울기가 실질적으로 서로 매칭되도록, 서로 관계를 가지는, 반투과형 LCD 장치를 제공한다.
본 발명의 상기 및 상기 이외의 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여, 다음 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
본 발명의 대표적인 실시 형태를 설명하기 이전에, 본 발명의 보다 나은 이해를 위해서 본 발명의 원리를 설명한다.
본 발명의 발명자들은 반사 영역과 투과 영역 사이의 화상 품질에서의 미스매칭 문제점을 해결하기 위한 필수 조건을 조사했다. 실험 결과, 다음의 사실들이 밝혀졌다. 여기서, 반사 영역에서의 LC 층에 대한 암상태 설정 전압 및 명상태 설정 전압은 각각 Vr(K) 및 Vr(W) 이고, 투과 영역에서의 LC 층에 대한 암상태 설정 전압 및 명상태 설정 전압은 각각 Vt(K) 및 Vt(W) 이고, 반사 영역 및 투과 영역의 LC 층에 대해 인가된 전압은 각각 Vr 및 Vt 인 것으로 가정한다. 이 경우, 반전된 VR 특성으로 칭해지고 ([Vr(K)-Vr]-R) 특성으로 나타내는, 반사 영역에서의 반사율 및 (Vr(K)-Vr) 사이의 관계식이, VT 특성으로 칭해지고 ([Vt-Vt(K)]-T) 특성으로 나타내는, 투과 영역에서의 투과율 및 (Vt-Vt(K)) 사이의 관계식에 매칭하게 된다면, 이것은 반사 영역에서의 화상 품질 및 투과 영역에서의 화상 품질을 매칭하는 것과 동일하다.
이제, 본 발명의 대표적인 실시 형태를 첨부된 도면을 참고로 하여 설명하며, 도면에서 유사한 구성 요소는 전체 도면을 통해 유사한 참조 번호로 지정된다.
도 1은 본 발명의 대표적인 실시 형태에 따른 LCD 장치의 구성을 도시한다. LCD 장치 (10) 는, 대향 기판 (12) 및 TFT 기판 (14) 을 포함하는 한 쌍의 투명 기판, 한 쌍의 투명 기판 (12, 14) 사이에 개재된 LC 층 (13), 및 LC 층 (13) 으로부터 멀리있는 한 쌍의 투명 기판의 측면에 제공되고 그 편광 축이 서로에 대해 직교하여 연장되도록 배열된 한 쌍의 편광 필름 (11, 15) 을 포함하는 LCD 패널을 포함한다. LCD 장치 (10) 는 LCD 장치의 관측자로부터 멀리있는 LCD 패널의 표면 상에 배열된 백라이트 소스 또는 백라이트 유닛 (미도시) 을 더 포함한다. LC 층 (13) 에서, LC 분자는 투명 기판에 실질적으로 평행하도록 배열되고, LCD 장치 (10) 는 횡전계 모드 (IPS 모드) 의 LCD 장치로서 구성된다.
LCD 패널은 반사 영역 (21) 및 투과 영역 (22) 을 갖는다. 투과 영역 (22) 에서는, 투명 기판에 실질적으로 평행한 방향으로 전계를 생성하기 위해 투과 영역 픽셀 전극 (36) 및 투과 영역 공통 전극 (38) 이 형성된다. 반사 영역 (21) 에서는, 편광 필름 (11) 측으로부터 입사된 광을 반사시키고, 반사된 광을 편 광 필름 (11) 에 의해 통과하도록 하는 반사 필름 (16) 이 배열된다. 반사 필름 (16) 상에, 투명 절연 필름 (17) 이 형성되고, 투명 절연 필름 (17) 상에, 반사 영역 픽셀 전극 (35) 및 반사 영역 공통 전극 (37) 이 제공되어 그 사이에 기판에 실질적으로 평행한 방향으로 전계를 생성한다.
반사 필름 (16) 은 다양한 방향으로 입사 광을 산란시키도록 마이크로미러로서 구성된다. 마이크로미러는 포토리소그래픽 및 스탬핑 기술을 이용함으로써 감광성 수지 상에 오목부 및 볼록부를 형성하고, 이와 같이 형성된 오목부 및 복록부 상에 Al, Ag, 또는 그 합금으로 만들어진 금속 필름을 배열함으로써 구성된다. LC 층 (13) 의 두께를 고려하면, 투과 영역 (22) 에서는, 전압 인가시 LC 층 (13) 의 위상 차가 1/2을 나타내도록 셀 갭이 형성되고, 반사 영역 (21) 에서는, 전압 인가시 LC 층 (13) 의 위상차가 1/4을 나타내도록 셀 갭이 형성된다. 즉, 반사 영역 (21) 내 셀 갭 (dr) 은 투과 영역 (22) 내 셀 갭 (dt) 의 대략 절반이다.
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다. 제 1 실시예에서, 반사 영역 공통 전극 (37) 과 반사 영역 픽셀 전극 (35) 사이의 간극 (Lr) 으로 정의된 빗살 전극의 간극은 반사 영역 (21) 에서 적절하게 결정된다. 반전된 VR 특성과 VT 특성은 서로 매칭된다. LC 층 (13) 으로서, △n=0.090 으로 설정된 굴절율 이방성과 ε=13.5 로 설정된 유전율 이방성을 갖는 층이 사용된다. 투과 영역 (22) 을 고려하면, 구동 전압이 LC 드라이버의 출력 전압으로서 일반적인 5V 이하가 되도록, 셀 갭이 dt=3.5㎛ 로 설정되고, 투과 영역 픽셀 전극 (36) 과 투과 영역 공통 전극 (38) 의 폭인 빗살 폭은 wt=3㎛ 로 설정되고, 투과 영역 공통 전극 (38) 과 투과 영역 픽셀 전극 (36) 사이의 간극인 빗살 간극은 lt=9㎛ 로 설정된다.
일반적으로, 횡전계 모드 LCD 장치에서, 셀 갭이 "d"로 설정되고 빗살 간극이 "1"로 설정되었다고 가정하면, 반사율 전압 특성의 반사율의 초기 상승 전압인 임계 전압 (Vth) 는 (1/d) 에 비례한다. 따라서, 반사 영역 (21) 에 관하여, 셀 갭이 dr=1.8㎛ 인 것을 고려하면, 빗살 폭은 wr=3㎛ 로 선택되고, 빗살 간극은 lr=4.5㎛ 로 선택된다. 이 경우에서 인가된 전압과 LC 층의 반사율/투과율 사이의 관계는 도 2에 도시된다. 이 도면에서, 투과 영역 (22) 내 암상태 설정 전압 Vt(K) 과 명상태 설정 전압 Vt(W) 은 Vt(K)=0V 및 Vt(W)=5V 로 설정되고, 반사 영역 (21) 내 암상태 설정 전압 Vr(K) 와 명상태 설정 전압 Vr(W) 은 Vr(K)=5V 및 Vr(W)=0V 로 설정되고, 반전된 VR 특성과 VT 특성이 플로팅된다. 반전된 VR 특성과 VT 특성이 대략적으로 서로 매칭된다는 것이 도 3에서 이해될 것이다.
도 3에서, 반전된 VR 특성과 VT 특성이 대략적으로 서로 매칭되는 것을 볼 수 있지만, 투과 모드의 화상 품질이 최적이라면, 반사 모드의 화상 품질이 명상태 측으로 편향된다. 따라서, 부가적인 최적화를 실현시키기 위해, 반사 영역 (21) 에서, 빗살 폭 (wr) 은 3㎛ 로 설정되고 빗살 간극 (lr) 은 3.0㎛ 로 설정된다. 이 경우의 반전된 VR 특성과 VT 특성이 도 4에 도시된다. 반전된 VR 특성과 VT 특성이 도 3에 도시된 경우와 비교하여 서로 더욱 매칭된다는 것을 도 4로부터 이해할 것이다. 반면에, 이 경우에서, 빗살 상의 LC 분자는 회전하지 않고 오직 빗살들 사이의 갭 상의 LC 분자들만이 회전하기 때문에, 반사 모드의 콘 트라스트 비가 낮아진다.
다음으로, 제 2 실시예를 설명한다. 이 실시예에서는, LC 층 (13) 을 구동하는 방식을 개선함으로써, 반사 모드의 콘트라스트 비를 낮추지 않으면서, 반전된 VR 특성 및 VT 특성이 서로 더욱 매칭되게 된다. LC 층 (13) 으로서, 제 1 실시예와 유사하게, △n=0.090 의 굴절율 이방성과 △ε=13.5 로 설정된 유전율 이방성을 갖는 층이 사용된다. 또, 투과 영역 (22) 에서, 셀 갭 (dt) 은 3.5㎛ 로 설정되고, 빗살 폭 (wt) 은 3㎛ 로 설정되고, 빗살 간극 (lt) 은 9㎛ 로 설정된다. 반사 영역 (21) 의 빗살 폭 (wr) 과 빗살 간극 (lr) 에 관하여, LC의 임계 전압이 (1/d) 에 비례하고, 셀 갭이 dr=1.8㎛ 인 것을 고려하면, wr=3㎛, 및 lr=4.5㎛ 가 결정된다.
이 경우의 LC층의 반사율/투과율 및 인가된 전압 사이의 관계가 도 2에 도시된다. 도 2에서, 투과 영역 (22) 내 암상태 설정 전압 Vt(K) 및 명상태 설정 전압 Vt(W) 은 Vt(K)=0V 및 Vt(W)=5V 로 설정되고, 반사 영역 (21) 내 암상태 설정 전압 Vr(K) 와 명상태 설정 전압 Vr(W) 은 Vr(K)=5V 및 Vr(W)=0V 로 설정되고, 반전된 VR 특성과 VT 특성이 플로팅됨으로써 도 3에 도시된 그래프가 얻어진다. 반전된 VR 특성과 VT 특성이 대략적으로 서로 매칭되는 것이 도 3에서 이해될 것이다. 그러나, 투과 모드의 화상 품질이 최적일 때, 반사 모드의 화상 품질이 명상태 측으로 편향된다는 것을 볼 수 있다.
따라서, 반전된 VR 특성과 VT 특성이 서로 매칭되도록 LC 구동 전압이 최적화된다. 도 5는, 반사 영역 (21) 의 암상태 설정 전압 Vr(K) 및 명상태 설정 전압 Vt(W) 가 Vr(K)=6.5V 및 Vr(W)=0V 로 설정되고, 투과 영역 (22) 내 암상태 설정 전압 Vt(K) 및 명상태 설정 전압 Vt(W) 가 Vt(K)=0V 및 Vt(W)=5V 로 설정될 때 반전된 VR 특성과 VT 특성을 도시한다. 반사 영역 (21) 의 암상태 설정을 위해 인가된 전압을 투과 영역 (22) 의 명상태 설정을 위해 인가된 전압과 상이하게 설정함으로써, 반전된 VR 특성과 VT 특성이 서로 매칭되게 하는 것이 가능한데, 이는 반사 모드의 화상 품질과 투과 모드의 화상 품질이 서로 매칭되게 할 수 있다는 것을 도 5로부터 이해할 것이다.
다음으로, 라인 선택 시간 기간 동안 데이터 신호를 생성하는 방법의 구체적인 실시예를 설명한다. 생성된 데이터 신호는 반사 영역 선택 시간 기간에서의 반사 영역 (21) 에 대응하는 데이터 신호 (반사 전위) 와 투과 영역 선택 시간 기간에서의 투과 영역 (22) 에 대응하는 데이터 신호 (투과 전위) 를 포함한다. 도 6은 LCD 패널 (20) 과 그 LCD 패널 (20) 을 구동하는 LC 드라이버 (40) 를 포함하는 LCD 장치를 도시한다. LC 드라이버 (40) 에, 신호 투과의 타이밍용으로 사용된 타이밍 신호와, 예를 들어 각 픽셀에 대응하는 대략 RGB 8 비트의 디지털 신호 (D(n,m)) 가 각각의 픽셀에 대해 직렬로 입력된다. 입력 픽셀 신호 및 타이밍 신호에 기초하여, LC 드라이버 (40) 는 반사 영역 (21) 에 대응하는 게이트 라인과 투과 영역 (22) 에 대응하는 게이트 라인에 공급될 게이트 신호, 데이터 라인 (32) 에 공급될 데이터 신호, 공통 전극 라인 (39) 에 공급될 공통 전극 신호를 생성한다. 공통 전극 라인 (39) 은 반사 영역 (21) 의 반사 영역 공통 전극 (37) 과 투과 영역 (22) 의 투과 영역 공통 전극 (38) 에 접속된다.
도 7은 LC 드라이버 (40) 의 구성을 도시한다. LC 드라이버 (40) 는 타이밍 콘트롤러 (41), 라인 메모리 (42), LUT (룩업 테이블) 회로 (43), 선택 회로 (MUX 회로;44), 디지털-아날로그 변환 (DAC) 회로 (45), 전압 생성 회로 (46), COM 신호 회로 (47) 를 포함한다. 타이밍 콘트롤러 (41) 는 게이트 타이밍 생성부 및 데이터 타이밍 생성부를 포함하고, 입력 타이밍 신호에 기초하여 다양한 타이밍 신호를 생성한다. LC 드라이버 (40) 는 하나의 게이트 라인에 관한 타이빙을 반사 영역을 위한 제 1 타이밍 (반사 영역 선택 시간 기간) 과 투과 영역을 위한 제 2 타이밍 (투과 영역 선택 시간 기간) 으로 분리하고, 분리된 타이밍 하에서 반사 영역과 투과 영역의 게이트 라인을 구동한다. 각 게이트 신호는 LC 드라이버 (40) 에서 생성되어, 반사 영역 (21) 에 대응하는 게이트 라인과 투과 영역 (22) 에 대응하는 게이트 라인에 공급된다. 대안으로, 게이트 신호는 TFT 기판 상의 TFT에 의해 구성된 시프트 레지스터를 이용하여 생성될 수도 있다.
라인 메모리 (42) 는 하나의 데이터 라인을 위해 입력 디지털 픽셀 신호 (D(n,m)) 를 내부에 저장한다. LUT 회로 (43) 는 투과 영역 내 픽셀 계조 변환 수단을 위한 LUT에 의해서 계조 변환을 수행한다. MUX 회로 (44) 는 라인 메모리 (42) 에 저장될 디지털 픽셀 신호와, LUT 회로 (43) 에 의해 계조 변환된 디지털 픽셀 신호를 선택적으로 출력한다. DAC 회로 (45) 는, MUX 회로 (44) 로부터 입력된 디지털 픽셀 신호, 전압 생성 회로 (46) 에 의해 생성된 전압에 기초하여, 디지털 픽셀 신호에 관한 계조에 대응하는 전압 신호 (데이터 신호) 를 생성한다. COM 신호 회로 (47) 는 각 픽셀의 공통 전극 라인 (39) 에 공급될 공통 전 극 신호를 생성한다.
LC 드라이버 (40) 에 입력된 디지털 픽셀 신호 (D(n,m)) 는 라인 메모리 (42) 에 일시적으로 저장된다. LUT 회로 (43) 는 LUT에 따라서 계조 변환을 수행하고, 투과 모드에 대응하는 투과 영역을 위한 디지털 픽셀 신호를 생성한다. MUX 회로 (44) 는, 투과 영역 선택 시간 기간에, LUT 회로 (43) 에 의해 생성된 투과 영역을 위한 디지털 픽셀 신호를 선택하고, 투과 영역을 위한 이와 같이 선택된 디지털 픽셀 신호를 DAC 회로 (45) 에 전달한다. 더욱이, MUX 회로 (44) 는, 반사 영역 선택 시간 기간에, 라인 메모리 (42) 에 저장되고 LUT 회로 (43) 를 통과하지 않는, 반사 영역을 위한 디지털 픽셀 신호를 선택하고, 반사 영역을 위한 이와 같이 선택된 디지털 픽셀 신호를 DAC 회로 (45) 에 전달한다. 따라서, 계조가 상이한 디지털 픽셀 신호는 반사 모드 및 투과 모드 하에서 DAC 회로 (45) 에 입력된다.
이 경우에, LC 드라이버 (40) 내 신호 전압 형성시 기준 전압 (VDD) 은 VDD=6.5V 로 설정되고, 전압 생성 회로 (46) 에서, V=0V, … =6.5V 의 기준 전압이 생성된다. LC 드라이버로서, 8 비트 (256 계조) 의 드라이버가 사용되고, 전압은 그로부터 임의적으로 선택되고, 64 계조와 6비트가 표시된다. DAC 회로 (45) 는, 반사 영역 선택 시간 기간에, 입력 0 내지 255 계조에 대응하는 전압을 출력하고, 0 계조를 위해 6.5V, 5 계조를 위해 5V, 및 255 계조를 위해 0V 를 출력한다. 즉, DAC 회로 (45) 는, 반사 모드에서, 6.5V 의 신호를 디지털 픽셀 신호의 0 계조 (암 또는 블랙) 에 대응하는 데이터 라인 (32) 에 출력하고, 0V 의 신 호를 255 계조 (명 또는 화이트) 에 대응하는 데이터 라인 (32) 에 출력한다.
LUT 회로 (43) 는, LUT를 이용하여, 입력 디지털 픽셀 신호의 0 계조 내지 255 계조에 관하여 255 내지 5 계조를 출력한다. 즉, 입력 디지털 픽셀 신호 신호가 0 계조 (블랙) 일 때, LUT 회로 (43) 는 255 계조를 DAC 회로 (45) 에 출력하고, 입력 디지털 픽셀 신호가 255 계조 (화이트) 일 때, LUT 회로 (43) 는 5 계조를 DAC 회로 (45) 에 출력한다. 따라서, DAC 회로 (45) 는, 투과 모드 시간 (투과 영역 선택 시간 기간) 에서, 입력 디지털 신호의 0 계조 (블랙) 에 대응하여, 반사 모드에서 255 계조에 대한 전압인 0V 의 신호를 데이터 라인 (32) 에 출력하고, 255 계조 (화이트) 에 대응하여, 반사 모드의 5 계조에 대한 전압인 5V 의 신호를 데이터 라인 (32) 에 출력한다. LUT 회로 (43) 에서 계조 변환을 수행함으로써, 반사 영역 (21) 에서, 암상태 설정 전압 Vr(K)=6.5V 및 명상태 설정 전압 Vr(W)=0V 와, 투과 영역 (22) 에서 암상태 설정 전압 Vt(K)=0V 및 명상태 설정 전압 Vt(W)=5V 를 실현하는 것이 가능하다.
상기 설명에서, 투과 영역에 대한 디지털 픽셀 신호는 라인 메모리 (42) 를 이용하여 생성되고, 반사 영역 선택 시간 기간 내 데이터 라인 (32) 에 공급된 신호 전압은 투과 영역 선택 시간 기간 내 데이터 라인 (32) 에 공급된 신호 전압과 상이하다. 반면, 이러한 구성 대신에, 각각의 입력 디지털 픽셀 신호로부터 투과 영역에 대한 디지털 픽셀 신호가 생성되는 구성이 이용될 수도 있다. 보다 상세하게는, 도 8에 도시된 바와 같이, 데이터 라인은 반사 데이터 라인 (32a) 과 투과 데이터 라인 (32b) 으로 분리된다. 데이터 라인을 구동하는 LC 드라이버 (40a) 가 도 9에 도시되고, 입력 디지털 픽셀 신호는 라인 메모리를 이용하지 않고 LUT 회로 (43) 에 입력된다. 투과 영역을 위한 디지털 픽셀 신호는 LUT 회로 (43) 를 이용함으로써 반사 영역 (21) 의 계조에 대응하는 입력 디지털 픽셀 신호로부터 생성된다. 따라서, 상술된 동작과 유사한 동작이 실현될 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 실시 형태의 반사 영역을 위한 공통 신호와 투과 영역을 위한 공통 신호에 상이한 진폭이 제공된다. 이것은, 반사 영역을 위한 구동 전압이 투과 영역을 위한 구동 전압보다 크도록 허용한다. 제 1 실시 형태에서, 투과 영역의 명상태 설정 전압 Vt(W) 이 반사 영역의 암상태 설정 전압 Vr(K) 와 동일하다면, 투과 영역 내 전극들 사이에 제공될 lt=9㎛ 의 간극의 경우에 대하여 반사 영역의 전극들 사이에 3㎛ 이하의 간극 (lr) 이 보장되어야 한다. 반면에, 본 실시 형태에서, 반사 영역의 전극들 사이의 간극 (lr) 은 4.5㎛ 의 크기가 되기에 충분하다. 따라서, 픽셀 면적 당 빗살 전극의 면적이 본 실시 형태에서 상대적으로 작을 수도 있어, LC 분자가 구동 전압에 의해 구동되는, 빗살 전극들 사이의 갭에 대해 보다 큰 면적이 보장될 수 있다. 이것은, 제 1 실시 형태에서 발생할 수도 있는 반사 모드의 콘트라스트 비의 감소 가능성 문제를 해결한다.
다음으로, 제 3 실시예가 설명된다. 제 3 실시예에서, 제 2 실시예와 유사하게, LC 층 (13) 을 구동하는 방식을 개선함으로써 반전된 VR 특성과 VT 특성이 서로 매칭되게 한다. LC 층 (13) 으로서, 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 유사하게, △n=0.090 의 굴절율 이방성과 △ε=13.5 의 유전율 이방성을 갖는 층이 사 용된다. 또, 투과 영역 (22) 에서, 셀 갭 (dt) 은 3.5㎛ 로 설정되고, 빗살 폭 (wt) 은 3㎛ 로 설정되고, 빗살 간극 (lt) 은 9㎛ 로 설정된다. 반사 영역 (21) 내 빗살 폭 (wr) 과 빗살 간극 (lr) 에 관하여, LC의 임계 전압이 (1/d) 에 비례하고, 셀 갭이 dr=1.8㎛ 인 것을 고려하면, wr=3㎛ 및 lr=4.5㎛ 가 결정된다.
도 10은, 반사 영역 (21) 에서 암상태 설정 전압 Vr(K) 및 명상태 설정 전압 Vr(W) 이 Vr(K)=6.0V 와 Vr(W)=1.0V 로 설정되고, 투과 영역 (22) 에서 암상태 설정 전압 Vt(K) 및 명상태 설정 전압 Vt(W) 가 Vt(K)=0V 와 Vt(W)=5V 로 설정될 때의 반전된 VR 특성과 VT 특성을 도시한다. 도 10에서, 반사 영역 (21) 내 암상태 설정을 위해 인가된 전압을 투과 영역 (22) 내 명상태 설정을 위해 인가된 전압과 상이하게 설정함으로써, 반전된 VR 특성과 VT 특성이 서로 매칭되게 하는 것이 가능하다. 이러한 구성은 반사 모드의 화상 품질과 투과 모드의 화상 품질이 서로 매칭되게 한다.
이 실시예와 제 2 실시예 사이의 차이는, 제 2 실시예에서는, 반사 영역 선택 시간 기간 내 데이터 라인에 공급된 전압을 투과 영역 선택 시간 기간 내 데이터 라인에 공급된 전압과 상이하게 하여 반전 구동 방식을 실현하는 한편, 이 실시예에서는, 반사 영역 (21) 내 공통 전극에 공급된 전압을 투과 영역 (22) 내 공통 전극에 공급된 전압과 상이하게 하여 반전 구동 방식을 실현한다. 이러한 반전 구동 방식은 다음 방식으로 실현될 수 있다. 도 11은 LCD 패널과 LC 드라이버를 포함하는, 제 3 실시예의 LCD 장치를 도시한다. 각각의 픽셀들에서, 반사 영역 (21) 과 투과 영역 (22) 에 대응하여, TFT-R (33) 과 TFT-T (34) 가 스위칭 소자로서 배열된다. 또, 표시 영역에서, TFT-R (33) 과 TFT-T (34) 를 구동하기 위한 공통 게이트 라인 (31), 및 TFT를 통해 픽셀 전극에 픽셀 신호를 공급하는 공통 데이터 라인 (32) 이 서로 수직하게 형성된다.
각각의 픽셀에서, 반사 영역 픽셀 전극 (도 1의 35) 및 투과 영역 픽셀 전극 (36) 은 반사 영역 (21) 및 투과 영역 (22) 에 각각 형성된다. 반사 영역 픽셀 전극 (35) 및 투과 영역 픽셀 전극 (36) 은 게이트 라인 (31) 에 평행하게 연장된 부분과 표시 영역 내에서 돌출된 다른 부분을 각각 포함한다. 반사 영역 (21) 에서, 반사 영역 공통 전극 (37) 은 기판 표면의 평면 상에서 반사 영역 픽셀 전극 (35) 에 대향하는 위치에 형성된다. 투과 영역 (22) 에서, 투과 영역 공통 전극 (38) 은 기판 표면의 평면 상에서 투과 영역 픽셀 전극 (36) 에 대향하는 위치에 형성된다. 반사 영역 공통 전극 (37) 및 투과 영역 공통 전극 (38) 에는 LCD 장치 내 각각의 픽셀에 의해 공유된 소정의 신호 (반사 영역 공통 전극 신호 및 투과 영역 공통 전극 신호) 가 공급된다.
LC 드라이버 (40b) 로, LC를 위한 타이밍 신호, 및 예를 들어, 각각의 픽셀에 대응하는 대략 RGB 8 비트의, 디지털 신호가 각각의 픽셀에 대해 직렬로 입력된다. LC 드라이버 (40b) 는, 입력 픽셀 신호 및 타이밍 신호에 기초하여, 게이트 라인 (31) 에 공급될 게이트 신호와, 데이터 라인 (32) 에 공급될 데이터 신호를 생성한다. 또, LC 드라이버 (40b) 는 투과 영역 (22) 에 배치된 투과 영역 공통 전극 (38) 에 공급될 투과 영역 공통 전극 신호 (T-COM) 를 생성한다. LC 드라이버 (40b) 로부터 출력된 투과 영역 공통 전극 신호 (T-COM) 는 VCOM-IC (48) 에 입력된다. VCOM-IC (48) 는 투과 영역 공통 전극 신호 (T-COM) 를 반전하고, 그 증폭된 진폭을 갖는 반사 영역 공통 전극 신호 (R-COM) 를 생성한다.
VCOM-IC (48) 의 구성이 도 12에 도시된다. DC-DC 컨버터 (401) 및 레귤레이터 (402) 는 로직 전압 (VCC) 으로부터 공통 전극 신호를 위한 전압 (Vcom) 을 생성하는 전압 설정 회로로서 구성된다. 반전 증폭기 (403) 는 투과 영역 공통 전극 신호 (T-COM) 를 반전한다. 반전 증폭기 (403) 에 의해 반전된 신호는 센터 전압을 조정하는 R-C 회로 (404) 를 통해 반사 영역 공통 전극 신호 (R-COM) 로서 출력된다. 반사 영역 공통 전극 신호 (R-COM) 의 센터 전압은 픽셀 전극 신호와 투과 영역 공통 전극 신호의 진폭의 중앙값과 동일한 전압으로 설정된다.
이 실시형태의 동작을 설명한다. 이 동작에 있어서, LC 드라이버 (40b) 에서 신호 전압을 생성하기 위한 기준 전압 (VDD) 은 VDD=5V 로 선택된다. 픽셀 전극 신호 및 투과 영역 공통 전극 신호 (T-COM) 의 진폭은 0V 내지 5V 로 설정된다. VCOM-IC (48) 는 7V 의 전압 (Vcom) 을 생성할 수 있고, VCOM-IC (48) 에 의해 생성되는 반사 영역 공통 전극 신호 (R-COM) 의 진폭은 0V 내지 7V 로 설정된다.
먼저, 암상태의 표시를 설명한다. 도 13a 및 도 13b 는 반사 영역 (21) 및 투과 영역 (22) 각각에서의 암상태의 표시의 구동 파형을 도시한다. 투과 영역 (22) 에 있어서, 도 13b 에 도시된 바와 같이, 투과 영역 픽셀 전극 (36) 에 공급될 픽셀 전압 (Pixel) 의 위상과 투과 영역 공통 전극 (38) 에 공급될 투과 영역 공통 전극 신호의 전압 (T-COM) 의 위상은 서로 매칭되고, 진폭은 각각 5V 이 다. 따라서, 구동 전압은 0V, 암상태 설정 전압은 Vt(K)=0V 로 가정한다. 한편, 반사 영역 (21) 에 있어서, 도 13a 에 도시된 바와 같이, 반사 영역 픽셀 전극 (35) 에 공급될 픽셀 전압 (Pixel) 의 진폭은 5V 이며, 이는 투과 영역 (22) 에서와 동일하고, 반사 영역 공통 전극에 공급될 반사 영역 공통 전극 신호 R-COM 의 전압의 위상은 T-COM 의 위상과 반대이고, 진폭은 7V 이다. 따라서, 반사시에 오프셋 전압이 제공되고, 반사 영역 (21) 에서의 구동 전압은 (5V+7V)/2=6.0V 로 설정되고, 암상태 설정 전압 Vr(K) 은 6V 라고 가정한다.
다음으로, 화이트 상태의 표시를 설명한다. 도 14a 및 도 14b 는 반사 영역 (21) 및 투과 영역 (22) 에서의 화이트 상태의 표시의 구동 파형을 각각 도시한다. 투과 영역 (22) 에 있어서, 도 14b 에 도시된 바와 같이, 투과 영역 픽셀 전극 (36) 에 공급될 픽셀 전압 (Pixel) 의 위상과 투과 영역 공통 전극 (38) 에 공급될 투과 영역 공통 전극 신호의 전압 (T-COM) 의 위상은 서로 반대이고, 진폭은 각각 5V 이다. 따라서, 구동 전압은 5V, 명상태 설정 전압은 Vt(W)=5V 라고 가정한다. 한편, 반사 영역 (21) 에 있어서, 도 14a 에 도시된 바와 같이, 반사 영역 픽셀 전극 (35) 에 공급될 픽셀 전압 (Pixel) 의 진폭은 5V 이고, 이는 투과 영역 (22) 에서와 동일하고, 반사 영역 공통 전극에 공급될 반사 영역 공통 전극 신호의 전압 (R-COM) 의 위상은 T-COM 의 위상과 매칭되고, 진폭은 7V 이다. 따라서, 반사시에 오프셋 전압이 제공되고, 반사 영역 (21) 에서의 구동 전압은 (7V-5V)/2=1.0V 로 설정되고, 명상태 설정 전압 Vr(W) 은 6V 라고 가정한다.
상술한 동작에 있어서, 반사 영역 (21) 에서의 암상태 설정 전압 Vr(K) 및 명상태 설정 전압 Vr(W) 은 Vr(K)=6.0V 및 Vr(W)=1.0V 로 각각 설정되고, 투과 영역 (22) 에서의 암상태 설정 전압 Vt(K) 및 명상태 설정 전압 Vt(W) 는 Vt(K)=0V 및 Vt(W)=5V 로 각각 설정된다. 따라서, 반전된 VR 특성과 VT 특성이 서로 매칭되도록 하는 것이 가능하다. 이는 반사 영역 (21) 에서의 화상 품질과 투과 영역 (22) 에서의 화상 품질이 서로 매칭되도록 한다.
다음으로, 제 4 실시예를 설명한다. 제 4 실시예에서는, LC 층용 배향 필름의 러빙 각도를 적절하게 설정함으로써, 반전된 VR 특성과 VT 특성이 서로 매칭되도록 한다. 이 실시예의 상세한 사항을 설명하기 전에, 반전 구동 방식에 의해 구동되는 반투과형 LCD 장치에서, 투과 영역 (도 1의 22) 에서의 VT 특성과 반사 영역 (21) 에서의 VR 특성이 어떻게 서로 매칭되도록 허용되는지에 관한 연구 결과를 설명한다.
여기서 반사 영역 (21) 및 투과 영역 (22) 에 인가되는 전압은 각각 Vr 및 Vt 이고, 반사 영역 (21) 에서의 블랙 전압 및 화이트 전압은 각각 Vr(K) 및 Vr(W) 이고, 투과 영역 (22) 에서의 블랙 전압 및 화이트 전압은 각각 Vt(K) 및 Vt(W) 이고, 반사율은 R 이며, 투과율은 T 라고 가정한다. 또한, Vr-R 특성 (VR 특성) 에서의 Vr(K), Vr(W) 부근에서의 반사율 R의 기울기는 각각 Sr(K), Sr(W) 라고 가정한다. 유사하게, Vt-T 특성 (VT 특성) 에서의 Vt(K), Vt(W) 부근에서의 투과율 T 의 기울기는 각각 St(K), St(W) 로 설정된다. 이 단계에서, [Vr(K)-Vr]-R 특성 및 [Vt-Vt(K)]-T 특성이 고려된다.
도 15 는 구동 전압이 변경되는 경우의 VR 특성 및 VT 특성을 도시한다. 이들 특성에 대해, Vt(K)=0V, Vr(K)=6V, 및 [6-Vr]-R 특성 및 [Vt-0]-T 특성이 플로팅된다고 결정되는 경우, 도 3 에 도시된 그래프가 획득된다. 도 3 을 다시 참조하면, 특히 반사율과 투과율이 0 인 블랙 부근 및 반사율과 투과율이 1 인 화이트 부근에서, 반사율 특성의 기울기 Sr(K), Sr(W) 에 대하여, 투과율 특성의 기울기 St(K), St(W) 에 의해 특성이 전위 (dislocate) 된다는 것을 볼 수 있다.
즉, 투과 영역에 있어서, 전압 무인가 내지 임계 전압 (Vt-sh) 의 범위에서, LC 분자가 거의 이동하지 않기 때문에, 표시는 변경되지 않고 블랙을 유지하고, 블랙 전압 Vt(K) 부근에서의 투과율의 기울기 St(K) 는 화이트 표시에 접근하면서 안정된다. 즉, LC 분자의 배향이 대략 45도라고 가정하는 LC 회전의 끝에서 투과율의 기울기 St(W) 가 가파르다. 한편, 반사 영역에 있어서, 전압 무인가 내지 임계 전압 (Vr-sh) 의 범위에서, LC 분자가 거의 이동하지 않기 때문에, 표시는 변경되지 않고 화이트를 유지하고, 화이트 전압 Vr(W) 부근에서의 반사율의 기울기 Sr(W) 는 블랙 표시에 접근하면서 안정된다. 즉, LC 분자의 배향이 대략 45도라고 가정하는 LC 이동의 끝에서 반사율의 기울기 Sr(K) 가 가파르다.
상기의 설명으로부터, 블랙의 표시시에 반사율의 기울기 Sr(K) 및 투과율의 기울기 St(K) 와, 화이트의 표시시에 반사율의 기울기 Sr(W) 및 투과율의 기울기 St(W) 는 서로 매칭되지 않고, 그 양만큼 계조가 전위된다. 따라서, 블랙 표시시에 반사율의 기울기 Sr(K) 및 투과율의 기울기 St(K) 와, 화이트 표시시에 반사율의 기울기 Sr(W) 및 투과율의 기울기 St(W) 가 서로 매칭되게 하는 것은 두 특성 모두를 매칭되게 한다는 것이 발견되었다.
전계가 LC 분자에 인가되는 경우에 LC의 배향 변경에 대한 연구가 수행되었다. 일반적으로, LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이의 각도를 θ라고 하는 경우에, 다음의 토크:
토크=(εE×n)×n=ε0εaEsin(θ)cos(θ)
는 LC 분자에 인가되고, 여기서 EA 는 유전율 이방성이다. 전계 방향은 빗살 전극에 수직이고, 러빙 방향에 의해 형성된 러빙 각과 빗살 전극은 θ=90도 -α 로 설정된다.
토크에 대한 상술한 수학식을 계산하면, θ=45도 인 경우에 토크는 최대이다. 따라서, LC 분자의 배향이 전계에 의해 초기 배향으로부터 45도 회전하는 경우를 고려하면, 반사 영역에서의 LC 분자의 배향 방향과 전계 방향에 의해 형성된 각도 θ가 45도에 가깝게 설정되는 경우, 임계 전압은 작다. 한편, 각도 θ가 90 도에 까깝게 설정되는 경우, 반대로, 임계 전압은 크다. LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ가 90 도에 가까운 경우, 초기 토크가 작기 때문에, 임계 전압은 높고, LC 분자의 배향이 45 도에 가깝게 회전하는 경우에 증가한다. 그러나, LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ가 45 도에 가깝게 설정되는 경우, 토크는 감소하고 임계 전압은 낮아진다. 따라서, LC 분자는 전계가 인가되더라도 회전하기 어려워지고, 구동 전압은 증가한다.
실제로, 전계가 LC 분자에 인가되는 경우에 LC 분자의 배향 방식에 주목함으로써, 전압 인가시에 방향자의 회전 방향은, 55도에서 85도까지 매 10 도마다 설정 되는, LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ 로 계산된다. 계산 결과는 도 16 에 도시한다. LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ가 90 도인 경우, LC 분자의 회전 방향이 전계에 대하여 결정되지 않기 때문에, 계산이 수행되지 않는다. 또한, LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ가 45 도 이상인 경우, 초기 배향 방향으로부터 45 도 회전할 필요성으로 인해, 빗살 전극에 대해 수직한 방향 이상에 대해 배향이 수행되지 않는다. 따라서, 계산이 수행되지 않는다.
도 16 에 도시된 바와 같이, LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ가 85 도인 경우, LC 분자는 인가된 전압이 2V 라고 가정하기 전에 거의 회전하지 않고, 2V 로부터 서서히 회전하며, 4V 부근에서 급격하고 크게 회전하고, 6V의 초기 배향에 대해 45도의 각도를 형성한다. 한편, 각도가 75도, 65도, 55도라고 가정하면, LC 분자가 더 작은 전압하에서 회전하기 시작하고, LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ가 45 도인 경우에 토크는 최대가 된다. 각도가 더 큰 영역에서, 즉, 각도가 30도, 20도, 10도를 초과하는 영역에서, 반대로, 회전 변경량은 LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ가 작은 경우에 작아진다. 따라서, 러빙 각도로부터, LC 분자가 배향되어 전계에 의해 45도를 형성하는 경우에 필요한 전압은 6.2V, 7V, 및 9V 와 같이 커지는 것을 볼 수 있다.
상술한 결과로부터, LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ를 75도로부터 더 작은 방향으로 설정되는 경우, LC 분자가 회전하는 임계 전압 이 작게 되고, LC 분자의 회전 방법이 45도에서 22.5 도 방향으로 변경하는 경우와 그 방법이 0 도에서 22.5 도 방향으로 변경하는 경우 사이의 변경량의 차이가 작아지기 때문에, 반전 구동 방식이 수행되는 경우에 V-T 특성 및 V-R 특성은 서로 매칭된다. 실제로, LC 분자의 배향 방향과 전계 방향 사이에 형성된 각도 θ 가 85도, 75도, 65도라고 가정하도록 LC 패널이 형성되고, 전압에 대한 투과율 및 반사율의 변경이 평가된다.
V-T 곡선과 V-R 곡선은 서로에 대해 비교되며, 서로 무관한 투과 영역 및 반사 영역에서의 LC 분자의 배향 방향을 각각 65도, 75도, 85도로 변경함으로써 반전 구동 방식이 수행된다. 도 17 에서, 각각의 조합에 대응하는 V-T 곡선 및 V-R 곡선이 도시된다. 투과 영역에서의 LC 분자의 배향 방향이 반사 영역에서의 LC 분자의 배향 방향과 상이한 조합에 대해서는, 투과 영역에서의 전극 방향 및 반사 영역에서의 전극 방향을 변경함으로써 실현될 수 있다. 이와 달리, 전극 방향을 고정한 채, 마스킹을 이용하여 러빙을 수행하거나, 이온 빔을 조사함으로써 배향 방향만을 변경함으로써 실현될 수 있다.
도 17 에서, 투과 영역 및 반사 영역 중 임의의 하나, 또는 둘 모두에 대해서, 러빙 각도가 85 도 이상과 동일하도록 배향 방향을 설정하는 경우에, 투과 영역에서의 V-T 특성 및 반전된 반사 영역에서의 V-R 특성 (즉, [Vr(K)-V]-R 특성) 은 서로 매칭되지 않고, 시인성은 바람직하지 않다. 한편, 투과 영역에서의 배향 방향이 75 도로 설정되고, 반사 영역에서의 배향 방향이 65 도로 설정되는 경우에, 투과 영역에서의 V-T 곡선 및 반전된 반사 영역에서의 V-R 곡선은 서로 오버랩 되어 원하는 시인성을 제공한다. 또한, 투과 영역 및 반사 영역 모두에서의 배향 방향이 65 도로 설정되는 경우에, 투과 영역에서의 V-T 곡선 및 반전된 반사 영역에서의 V-R 곡선은 서로 완벽하게 매칭되도록 될 수 있다.
반사 영역 공통 전극과 반사 영역 픽셀 전극 사이의 폭이 Lr 이고, 투과 영역 공통 전극과 투과 영역 픽셀 전극 사이의 폭이 Lt 인 경우에, 투과 영역에서의 셀 갭이 λ/2 에 대응하기 때문에, 반사 영역에서의 셀 갭은 λ/4 에 대응한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, Lt=Lr 이라고 결정되는 경우, 반사 영역에서의 블랙 전압 Vr(K) 는 투과 영역에서의 화이트 전압 Vr(W) 와 비교할 때 크다. 따라서, 구동 전압이 서로 매칭되도록, Lr < Lt 를 설정하는 것이 필요하다. 도 3 및 도 17 에서, Lr=4㎛ 및 Lt=9㎛ 가 되도록 LCD 장치가 형성된다.
상술한 구성 하에서, 반투과형 LCD 장치는 제 4 실시예로서 제조된다. 이와 같이 형성된 LCD 장치의 구성은 도 1 에 도시된 구성과 유사하다. 굴절률 이방성이 Δn=0.090 인 LC 재료가 이용된다. 셀 갭에 대하여, 반사 영역에서의 셀 갭은 2㎛ 이고, 투과 영역에서의 셀 갭은 3㎛ 이다. 반사 영역 및 투과 영역에서의 전극들 사이의 폭은 구동 전압이 서로 동일하게 설정되도록 Lr=4 ㎛ 및 Lt=9㎛ 이다.
도 18 은 픽셀에서의 전극 배열의 구성을 도시한다. 반사 영역 (21) 에서의 픽셀 전극 (35) 및 공통 전극 (37) 을 포함하는 빗살 전극의 전극 방향과 LC용 배향 필름의 러빙 방향 사이에 형성된 각도는 α(R) 로 설정되고, 투과 영역 (22) 에서의 픽셀 전극 (36) 및 공통 전극 (38) 을 포함하는 빗살 전극의 전극 방 향과 LC용 배향 필름의 러빙 방향 사이에 형성된 각도는 α(T) 로 설정된다. 러빙 각도와 빗살 전극 사이에 형성된 각도를 고려하여, α(R) 과 α(T) 는 α(R)=α(T)=15 도로 설정된다. 투과 영역에서의 임계 전압 및 반사 영역에서의 임계 전압이 이러한 구성에 의해 작게 될 수 있기 때문에, 두 영역에서의 계조 휘도 특성이 서로 매칭된다.
제 5 실시예를 설명한다. 제 4 실시예에서는, α(R)=α(T)=15 도의 설정으로 인해 계조 휘도 특성이 서로 매칭된다. 한편, 제 4 실시예에 있어서, 투과 영역에서의 표시를 주목하는 경우, 투과율은 전압 무인가시에 최소이다. 그러나, 인가된 전압이 작더라도, LC 분자는 결국 전계로 인해 회전하고, 누설광의 위험이 증가할 수도 있다. 따라서, 블랙 휘도가 LC 분자의 초기 배향의 분산 및 인가된 전압의 분산으로 인해 증가하는 문제가 발생하며, 이러한 사실은 콘트라스트비를 낮춘다. 이 실시예에서, 실질적으로 투과 영역 및 반사 영역에서의 계조 휘도 특성을 낮추지 않고, 투과 영역에서 콘트라스트비를 낮추는 것이 억제된다.
제 5 실시예에서는, 제 4 실시예에서 설명한, 배향 필름의 러빙 각도와 빗살 전극 사이에 형성된 각도를 고려할 때, α(R) 및 α(T) 는 α(R)=15 도 및 α(T)=25 도로 설정된다. 이러한 방법으로, 계조 휘도 특성은 투과 영역 및 반사 영역에서 서로 매칭되고, 투과 영역에서의 콘트라스트비를 낮추는 것이 억제될 수 있다.
도 19 는 제 5 실시예의 픽셀에서의 전극 배열의 구성을 도시한다. 이 실시예에서, 반사 영역 (21) 에서의 픽셀 전극 (35) 및 공통 전극 (37) 을 포함하는 빗살 전극의 전극 방향은 투과 영역 (22) 에서의 픽셀 전극 (36) 및 공통 전극 (38) 을 포함하는 빗살 전극의 전극 방향과 상이하고, 반사 영역 (21) 에서의 배향 필름의 러빙 방향은 투과 영역 (22) 에서의 배향 필름의 러빙 방향과 동일하다. 이는 투과 영역에서의 빗살 전극의 전극 방향과 러빙 방향 사이에 형성된 각도가 반사 영역에서의 그 각도와 상이하도록 한다.
상술한 구성 대신에, 도 18 에 도시된 바와 같이, 반사 영역 (21) 에서의 전극 방향이 투과 영역 (22) 에서의 전극 방향과 동일하게 하고, 반사 영역 (21) 에서의 러빙 방향이 투과 영역 (22) 에서의 러빙 방향과 상이하게 함으로써, 투과 영역에서의 빗살 전극의 전극 방향과 러빙 방향 사이에 형성된 각도가 반사 영역에서의 그 각도와 상이하게 하는 구성이 채용될 수도 있다. 이러한 경우에, 투과 영역 (22) 만을 마스킹하고 반사 영역 (21) 에만 러빙 처리를 수행한 후, 반사 영역 (21) 만을 마스킹하고 투과 영역 (22) 에만 러빙 처리를 수행함으로써, 배향 필름의 반사 영역 (21) 및 투과 영역 (22) 에서 상이한 러빙 방향이 실현된다. 배향 처리는 러빙 처리에 제한되지 않고, 광 및 이온 빔을 이용하여 LC 분자의 배향 제한력이 달성되는 구성이 채용될 수도 있다.
본 발명은 예시적인 실시형태 및 그 변형을 참조하여 특히 도시 및 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시형태 및 변형에 한정되지 않는다. 당업자는 청구항에서 정의된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 형태 및 상세한 설명의 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 LCD 장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 LC 층에서의 인가된 전압과 반사율/투과율 사이의 관계를 나타낸 그래프.
도 3은 제 1 실시예에서의 반전된 VR 특성 및 VT 특성을 나타낸 그래프.
도 4는 제 1 실시예에서의 반전된 VR 특성 및 VT 특성의 또 다른 실시예를 나타낸 그래프.
도 5는 제 2 실시예에서의 반전된 VR 특성 및 VT 특성을 나타낸 그래프.
도 6은 LC 드라이버를 포함하는 LCD 장치를 나타낸 블록도.
도 7은 LC 드라이버의 구성을 나타낸 블록도.
도 8은 제 2 실시예에서의 LC 드라이버를 포함하는 LCD 장치 구성의 또 다른 실시예를 나타낸 블록도.
도 9는 제 2 실시예에서의 LC 드라이버의 구성의 또 다른 실시예를 나타낸 블록도.
도 10은 제 3 실시예에서의 반전된 VR 특성 및 VT 특성을 나타낸 그래프.
도 11은 제 3 실시예에서의 LC 드라이버를 포함하는 LCD 장치를 나타낸 블록도.
도 12는 VCOM-IC의 구성을 나타낸 블록도.
도 13a 및 도 13b는 반사 영역 및 투과 영역 양자에서의 암상태를 가정하기 위한 LCD 장치 구동의 파형을 도시한 타이밍 차트.
도 14a 및 도 14b는 반사 영역 및 투과 영역 양자에서의 명상태를 가정하기 위한 LCD 장치 구동의 파형을 도시한 타이밍 차트.
도 15는 제 4 실시예에서의 반전된 VR 특성 및 VT 특성을 나타낸 그래프.
도 16은 방향자의 회전 방향을 계산한 결과를 나타낸 그래프.
도 17은 투과 영역 및 반사 영역에서의 LC 분자의 배향 방향을 독립적으로 변경시킴으로써 반전 구동 기술을 이용하는 경우, 각 조합에 대응하는 V-T 곡선 및 V-R 곡선을 나타낸 그래프.
도 18은 제 4 실시예에서의 LCD 장치의 픽셀 내 전극 배열 상태를 나타낸 상면도.
도 19는 제 5 실시예에서의 LCD 장치의 픽셀 내 전극 배열 상태를 나타낸 상면도.
도 20a는 반투과형 LCD 장치를 나타낸 단면도이고, 도 20b는 편광 필름, LC 층, 및 편광 필름으로부터 광이 출사되는 경우, 각 영역에서의 광의 편광 상태를 나타낸 개략도.
도 21은 JP-2006-180200A에 기재된 LCD 장치의 단일 픽셀에서의 평면 구성을 나타낸 블록도.
*도면 부호의 간단한 설명
10 : LCD 장치
12 : 대향 기판
13 : LC 층
14 : TFT 기판
17 : 투명 절연 필름
21 : 반사 영역
22 : 투과 영역
35 : 반사 영역 픽셀 전극
36 : 투과 영역 픽셀 전극
37 : 반사 영역 공통 전극
38 : 투과 영역 공통 전극

Claims (5)

  1. 액정 (LC) 층에서 반사 영역 및 투과 영역을 각각 가지는 픽셀들의 어레이를 포함하는 LCD 패널, 및 반전 구동 방식을 사용하여 상기 LC층의 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역을 구동하기 위한 구동 회로를 포함하는 반투과형 액정 표시 (LCD) 장치로서,
    [Vr(K)-Vr] 값에 대한 상기 반사 영역의 반사율 특성과 [Vt-Vt(K)] 값에 대한 상기 투과 영역의 투과율 특성이 실질적으로 서로 매칭되며, 여기서, Vr 및 Vt는 각각 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역에서의 상기 LC층의 구동 전압이고, Vr(K) 는 상기 반사 영역에서의 암상태 설정 전압이며, 그리고, Vt(K) 는 상기 투과 영역에서의 암상태 설정 전압인, 반투과형 LCD 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 입력 픽셀 신호에 대응하는 제 1 픽셀 신호, 상기 입력 픽셀 신호에 대해 소정의 계조 변환 프로세싱을 수행함으로써 획득된 제 2 픽셀 신호, 및 상기 픽셀들에 공통인 공통 전극 신호를 생성하고,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 픽셀 신호 및 상기 공통 전극 신호에 기초하여 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역 중 하나를 구동하고, 상기 제 2 픽셀 신호 및 상기 공통 전극 신호에 기초하여 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역 중 다른 것을 구동하는, 반투과형 LCD 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 계조 변환은,
    상기 구동 회로가 명상태의 표시를 위한 구동 전압 V1 및 암상태의 표시를 위한 구동 전압 V2를 사용하여 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역 중 하나를 구동하고; 그리고
    상기 구동회로가 명상태 또는 암상태의 표시를 위한, V1 및 V2 사이의 범위인 구동 전압 V3을 사용하여 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역 중 다른 것을 구동하도록 하는 것인, 반투과형 LCD 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 제 1 진폭을 가지고 극성이 주기적으로 반전되는 제 1 공통 전극 신호, 상기 제 1 진폭보다 큰 제 2 진폭을 가지고 상기 제 1 공통 전극 신호의 위상에 반대되는 위상을 가지도록 주기적으로 반전되는 제 2 공통 전극 신호, 및 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역에 공통인 공통 픽셀 신호를 생성하고;
    상기 구동 회로는 상기 제 1 공통 전극 신호 및 상기 공통 픽셀 신호에 기초하여 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역 중 하나를 구동하고, 상기 제 2 공통 전극 신호 및 상기 공통 픽셀 신호에 기초하여 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역 중 다른 것을 구동하는, 반투과형 LCD 장치.
  5. 액정 (LC) 층에서 반사 영역 및 투과 영역을 각각 가지는 픽셀들의 어레이를 포함하는 LCD 패널, 및 반전 구동 방식을 사용하여 상기 LC층의 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역을 구동하기 위한 구동 회로를 포함하는 반투과형 액정 표시 (LCD) 장치로서,
    상기 구동 회로는 구동 전압 Vr 및 Vt를 각각 사용하여 상기 반사 영역 및 상기 투과 영역을 구동하고,
    상기 반사 영역은 암상태 설정 전압 Vr(K) 및 명상태 설정 전압 Vr(W) 를 가지고, 상기 투과 영역은 암상태 설정 전압 Vt(K) 및 명상태 설정 전압 Vt(W) 를 가지며,
    [Vr(K)-Vr] 값에 대한 상기 반사 영역의 반사율의 제 1 특성 곡선과 [Vt-Vt(K)] 값에 대한 상기 투과 영역의 투과율의 제 2 특성 곡선이, 상기 Vr(K) 부근에서의 상기 제 1 특성 곡선의 기울기, 상기 Vr(W) 부근에서의 상기 제 1 특성 곡선의 기울기, 상기 Vt(K) 부근에서의 상기 제 2 특성 곡선의 기울기, 및 상기 Vt(W) 부근에서의 상기 제 2 특성 곡선의 기울기가 실질적으로 서로 매칭되도록, 서로 관계를 가지는, 반투과형 LCD 장치.
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