KR19980025163A - 강유전체 액정 장치를 어드레싱하기 위한 방법과 장치 및 강유 전체 액정 장치 - Google Patents

강유전체 액정 장치를 어드레싱하기 위한 방법과 장치 및 강유 전체 액정 장치 Download PDF

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Abstract

디스플레이 패널과 같은 강유전체 액정 장치는 패시브 매트릭스 형태의 행과 열로 배치된 복수의 화소를 가진다. 각각의 화소은, 예를 들어, 서로 다른 두께의 서로 다른 영역(7,8)을 가짐으로써 복수의 스위칭 임계치를 가져 복수의 그레이 레벨을 제공한다. 각각의 화소를 그레이 레벨로 스위칭하기 위해 각각의 화소에 전압 파형이 가해진다. 화소를 리셋 그레이 레벨로 리셋하기 위해 제1 극성의 블랭킹 펄스가 인가된다. 그 다음, 제1 극성에 반대되는 제2 극성의 보상 펄스(20)이 뒤따른다. 그 다음, 원하는 그레이 레벨을 선택하기 위한 파형이 제공된다. 보상 펄스(20)의 효과는 τmin이동 효과를 감소시켜 중간 그레이 레벨의 보다 신뢰성있는 선택을 허용하도록 비교적 넓은 구동 윈도우(13)을 제공하는 것이다.

Description

강유전체 액정 장치를 어드레싱하기 위한 방법과 장치 및 강유전체 액정 장치
본 발명은 강유전성 액정 장치(FLCD)를 어드레싱하기 위한 방법 및 장치와 FLCD에 관한 것이다. 그러한 FLCD는, 예를들어, 퍼스널 컴퓨터 및 고선명도 텔레비젼(HDTV)에 이용되는 고해상도 표시 패널을 제공하는데 이용될 수 있다.
공지된 FLCD 표시 패널은 패시브 매트릭스 어드레싱을 위한 행 및 열 전극이 설치되어 있는 행 및 열의 화소(pixels)를 포함한다. 스트로브 신호들은 행 전극에 순차적으로 제공되는 한편 데이타 신호들은 스트로브 신호와 동기해서 열 전극에 동시에 제공된다. 이로 인해, 표시는 한번에 한 행씩 표시 데이타를 화소에 기입함으로써 리프레쉬된다. 일단 완전한 이미지 데이타 프레임이 제공되면, 프로세스는 반복된다. 그러한 구동 체계는 연속 화소 리프레쉬들 간에 이미지 데이타 즉, 원하는 광학 상태를 보유하기 위한 강유전성 액정(FLC)의 쌍안정성에 의존한다.
일반적으로, 각각의 행 리프레쉬 싸이클은 행의 모든 화소를 소정 상태 즉, 최대의 불투명한 상태(검은색) 또는 최대의 투명한 상태(흰색)로 리셋하기 위한 블랭킹 펄스와 이 펄스 다음에 오는 열 전극상의 데이타 신호의 데이타 펄스와 동기하는 스트로브 펄스를 포함하는 스트로브 신호를 이용한다. 이를 성취하기 위한 다양한 어드레싱 또는 구동 체계가 알려져 있다. 예를들어, JP-HO 6-1309 및 GB2249653A는 부가적인 펄스가 블랭킹 펄스와 스트로브 또는 메인 스위칭 펄스 사이에 제공되는 구동 체계를 기술하고 있다. 부가적인 펄스의 목적은 검은색 및 흰색 즉, 각각의 화소가 단일 스위칭 임계치를 갖고 있는 2개의 그레이 레벨 표시를 위한 스위칭 횟수를 향상시키는 것이다. WO 95/27971은 부가적인 펄스가 블랭킹 펄스와 스위칭 펄스 사이에 제공되는 두개의 그레이 레벨 표시를 위한 구동 체계를 기술하고 있다.
τ-Vmin(슬롯 타임-전압) 특성에 있어서 최소를 나타내는 네가티브 유전체 이방성을 갖고 있는 FLCs에 대한 다른 다양한 구동 체계가 공직되어 있다. P.W.H. Surguy 등은 Ferroelectrics, 122,63, 1991에서 JOERS/ALVEY 체계로 알려져 있는 구동 체계를 기술하고 있다. C.T.H. Yeoh 등은 Ferroelectrics, 132,293, 1992에서 다른 형태의 구동 체계를 기술하고 있다. J.R. Hughes와 E.P. Raynes는 Liquid Crystals, 13,597, 1993에서 Malvern 체계로 알려져 있는 스트로브 펄스 확장 형의 체계를 기술하고 있다. EP 0 710945는 특정 데이타 신호를 이용하여 화소 패턴의 효과를 감소시킬 수 있는 화소 패턴 독립 구동 체계를 기술하고 있다.
FLCDs는 특히 급속한 리프레쉬율이 달성될 수 있고 HDTV 패널들이 비디오 속도로 동작할 수 있게 해주기 때문에 HDTV 패널 및 고해상도 표시 응용기기에 이용되는 프라임 콘텐더(prime contender)이다. 그러나, 이러한 응용기기는 그레이 레벨, 예를들어, HDTV를 위한 최소 256 그레이 레벨의 생성을 필요로 한다. 공간적 디더 및 시간적 디더(spatial dither and temporal dither)로서 알려져 있는 디지탈 기술들은 그레이 레벨을 생성하는데 이용되어 왔지만 조합으로 이용될 때 조차도 실제 표시 패널에서 64 그레이 레벨에 제한되어 왔다.
부가적인 유사 그레이 레벨을 성취하기 위하여 각 화소 내에 2개 이상의 서로 다른 임계 레벨을 갖고 있는 FLCD는, 예를들어, JPS 62-145216에 제안되었고 또한 P.W. Ross 등에 의해 SID International Syposium, Digest of Technical Papers, 147 XXV, 1994에 제안되었다. 예를들어, 서로 다른 임계 레벨들은 각 화소를 서로 다른 셀 두께의 서브화소들로 분할함으로써 성취된다. 서로 다른 임계 레벨을 갖고 있는 각 화소의 2개 이상의 영역의 스위칭을 독립적으로 제어함으로써, 3개 이상의 그레이 레벨을 성취하는 것이 가능해진다. 그러나, 서로 다른 화소 영역들 또는 이후 설명될 서브화소들을 독립적으로 제어하는데에 있어 문제가 발생한다.
본 발명의 제1 특징에 따르면, 복수의 그레이 레벨에 대응하는 복수의 스위칭 임계치를 갖고 있는 강유전성 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법이 제공되는데 이 방법은 화소를 리셋 그레이 레벨로 리셋하기 위한 제1 극성의 리세팅 펄스, τmin이동을 감소시키기 위한 제1 극성과 반대인 제2 극성의 보상 펄스 및 선택 그레이 레벨을 성취하기 위한 파형을 갖고 있는 전계를 화소에 인가하는 것을 포함하고 있다.
보상 펄스의 RMS 전압은 리세팅 펄스의 RMS 전압 보다 작을 수 있다.
리셋 그레이 레벨은 화소의 최대 불투명한 레벨일 수 있다.
리셋 그레이 레벨은 화소의 최대 투명 레벨일 수 있다.
앞서 언급한 방법은 행과 열로서 배열되어 있는 복수의 화소를 포함하는 형태의 장치에 이용될 수 있고, 여기서 스트로브 신호는 차례로 행에 인가되고 데이타 신호는 각 행의 화소의 선택 그레이 레벨를 동시에 선택하기 위한 스트로브 신호와 동기하여 열에 동시에 인가될 수 있다. 각 스트로브 신호는 리세팅 펄스, 보상 펄스 및 스트로브 펄스를 포함하고 있다. 스트로브 펄스는 제2 극성일 수 있다.
각 화소는 복수의 스위칭 임계치를 갖고 있는 복수의 영역을 포함한다. 이들 영역은 두께가 서로 다르다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 복수의 그레이 레벨에 대응하는 복수의 스위칭 임계치를 갖고 있는 강유전 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 것으로서, 화소에 전계를 인가하기 위한 파형 발생기를 포함하고 있는 장치가 제공되는데, 이 장치는 화소를 리셋 그레이 레벨로 리셋하기 위한 제1 극성의 리세팅 펄스, τmin이동을 감소시키기 위한 제1 극성과 반대인 제2 극성의 보상 펄스 및 선택 그레이 레벨을 성취하기 위한 파형을 갖고 있는 전계를 인가하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 본 발명의 제2 양태에 따른 장치를 포함하며, 화소 또는 각각의 화소가 복수의 스위칭 임계치를 갖고 있는 복수의 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치가 제공된다.
이들 영역은 두께가 서로 다르다.
이 장치는 패시브 매트릭스 형이다.
검은색 및 흰색 그레이 레벨에 대해 부가적인 하나 이상의 그레이 레벨을 표시할 수 있으며 중간 그레이 레벨이 신뢰할 수 있게 어드레싱될 수 있는 FLCD를 제공하는 것이 가능하다. 특히, 보상 펄스를 채택함으로써 서로 다른 임계치들 간의 τmin이동의 효과과 감소되어 그레이 스케일에 대한 큰 구동 영역이 성취될 수 있다.
2 비트의 공간 디더와 2 비트의 시간 디더를 이용함으로써, 각 화소에 대하여 256 그레이 레벨을 생성하는데 4개의 유사한 그레이 레벨이 요구된다. 4개의 유사 그레이 레벨은 본 구동 체계에 의해 성취될 수 있고 신뢰성 있게 어드레싱될 수 있다. 그러므로, HDTV 및 고해성도 표시에 이용하기에 적합하며 비디오 레이트로 동작하는 표시 패널을 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 FLCD의 개략도.
도 2는 도 1의 표시의 멀티-임계 화소의 개략도.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 2 영역에 대한 τ-V 곡선을 보여주는 그래프.
도 4는 도 2에 도시된 형태의 화소로 부터 3 그레이 레벨을 제공하기 위한 3 종류의 데이타 전압의 τ-V 곡선을 보여주는 그래프.
도 5는 3 종류의 τ-V 곡선을 성취하기 위한 어드레싱 파형도.
도 6은 도 5의 파형을 이용하여 성취된 실제 τ-V을 보여주는 그래프.
도 7은 도 2에 도시된 형태의 화소에 인가하기 위한 단순한 모노펄스.
도 8은 도 7에 도시된 파형을 이용하여 성취된 τ-V 곡선을 보여주는 그래프.
도 9는 도 2의 화소에 인가하기 위한 블랭킹 펄스 다음의 모노펄스를 포함하는 파형.
도 10은 도 9의 파형을 이용하여 성취된 τ-V 곡선을 보여주는 그래프.
도 11a 및 11b는 블랭킹 펄스가 스위칭 펄스 보다 앞서 있으며 이들 펄스 간의 인터벌이 도 11a에서는 크고 도 11b에서는 작은 τ-V 곡선을 보여주는 그래프.
도 12는 2 영역으로 분할된 화소로 부터 3 그레이 레벨을 제공하기 위한 3 종류의 데이타 신호에 대한 τ-V 곡선을 보여주는 그래프.
도 13은 A에서의 멀티-두께 화소에 대한 종래의 스트로브 신호 및 B 및 C에서의 보상 펄스를 포함하는 파형을 보여주는 도면.
도 14는 A에서의 종래의 스트로브 신호 및 B 및 C에서의 보상 펄스를 포함하는 스트로브 신호에 대한 대안적인 파형을 보여주는 도면.
도 15는 데이타 신호와, 종래의 스트로브 신호 및 보상 펄스를 포함하는 스트로브 신호를 보여주는 도면.
도 16a 및 16b는 도 15에 도시된 스트로브 펄스에 의해서 성취된 구동 윈도우를 보여주는 τ-V 곡선의 그래프.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2; 데이타 신호 발생기
3 : 데이타 입력
4 : 동시 입력
6; 스트로브 신호 발생기
본 발명은 예로서 첨부된 도면을 참조하여 이후에 좀더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 4×4 화소 어레이를 포함하는 FLCD 표시 패널을 도시하고 있다. 실제로, 그러한 표시 패널은 간략화를 위해 4×4 어레이로 도시되어 있지만 실제로는 정방형 또는 장방형 매트릭스로 배열된 많은 화소를 포함할 것이다.
표시 패널은 데이타 신호 Vd1및 Vd4를 수신하기 위하여 데이타 신호 발생기(2)의 각 출력에 접속된 4 열 전극(1)을 포함하고 있다. 발생기(2)는, 예를들어, 한번에 한 행씩 표시되는 데이타를 수신하는 데이타 입력(3)을 포함하고 있다. 발생기(2)는 데이타 신호 Vd1내지 Vd4를 열 또는 데이타 전극(1)에 공급하기 위한 타이밍을 제어하기 위하여 타이밍 신호를 수신하기 위한 동시 입력(4)를 갖고 있다.
표시 패널은 또한 각 스트로브 신호 Vs1내지 Vs4를 수신하기 위하여 스트로브 신호 발생기(6)의 각 출력에 접속된 4 행 전극(5)를 더 포함한다. 발생기(6)은 스트로브 신호 Vs1내지 Vs4를 행 또는 스트로브 전극(5)에 공급하는 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 신호를 수신하도록 접속된 동시 입력를 갖고 있다.
표시 패널은 또한 데이타 전극(1)과 스트로브 전극(5) 사이에 층으로서 배열된 FLC를 더 포함하고 있다. FLC는 네가티브 유전체 이방성을 갖고 있으며 최소의 τ-V 특성을 갖고 있다. 데이타 전극과 스트로브 전극 사이의 교차점은 서로 독립적으로 어드레싱 가능한 개별 화소를 정의한다. FLC는 쌍안정이고 표시 패널은 패시브 매트릭스 어드레싱형이다.
도 1에 도시된 표시 패널의 화소들 중 하나는 도 2에 좀더 자세히 도시되어 있다. 화소는 비록 2개 이상의 서브화소로 분할될 수 있을 지라도 제1 및 제2 영역(7 및 8)으로 도시된 서브화소들로 분할되어 있다. 제1 및 제2 영역(7 및 8)은 두께가 서로 달라 스위칭 임계치도 서로 다르다. 그러한 배열로 인해 멀티-임계 변조(MTM) 방법으로 공지된 기술로 부가의 그레이 레벨을 제공할 수 있다.
이 실시예에서, 영역(7 및 8)은 두께가 서로 다르다. 그러나, 영역(7 및 8)에서 서로 다른 특성을 성취하기 위한 어떤 기술도 이용될 수 있다.
도 3은 실선 및 파선으로 각각 표시된 τ-V 곡선(9 및 10)에 의한 제1 및 제2 영역의 스위칭 특성을 도시하고 있으며, 여기서, τ는 스위칭 신호의 길이이며 V는 스위칭 신호의 진폭이다. 곡선(9) 위에서 나타나는 스위칭 신호의 경우 제1 영역(7)은 안정 상태들중 한 상태로 전환되는 한편, 곡선(9) 아래에 있는 스위칭 신호의 경우에는 제1 영역(7)은 다른 안정 상태로 유지된다. 제2 영역(8)에 대한 스위칭 특성도 동일한 형태이다. 따라서, 기간과 진폭이 곡선(9)위와 곡선(10) 아래에 있는 영역(11) 내에 있는 스위칭 신호의 경우, 제1 영역(7)은 전환되지만 제2 영역(10)은 전환되지 않는다. 유사하게, 영역(12)의 경우 제2 영역(8)은 전환되나 제1 영역(8)은 전환되지 않는다. 곡선(9 및 10) 위에 있는 영역(13)의 경우, 영역(7 및 8)은 전환된다. 곡선(9 및 10) 아래에 있는 영역(14)의 경우, 영역(7 및 8)은 전환되지 않는다. 그래서, 제1 및 제2 영역(7 및 8)이 동일한 영역이면, 검은색, 흰색 및 중간 그레이 레벨에 대응하는 3개의 그레이 레벨을 독립적으로 선택하는 것이 가능하다. 예를들어, τ 및 V가 영역(14, 13 및 11) 내에 있는 파형은 이를 성취할 것이다. 만약 영역(7 및 8)이 서로 다른 영역이라면, 도 3에 도시된 τ-V 평면의 영역(12)을 이용함으로써 부가의 중간 그레이 레벨을 성취할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, MTM을 성취하기 위한 한 기술은 7 및 8과 같이 두께가 서로 다른 영역에 대한 것이다. 일반적으로, 서로 다른 두께의 영역을 전환시키기 위해 인가된 전압들 간의 차는 두께 차이에 거의 비례한다. 그래서, 화소 영역의 두께를 변화시키면 도 3에 도시된 바와 같은 τ-V 평면에서의 Vmin이동을 성취할 수 있다.
각 화소에 대해 2개의 서로 다른 임계 레벨을 갖는 FLCD로부터 3 그레이 레벨을 성취하기 위해서는 도 4에 도시된 바와 같은 서로 다른 3개의 τ-V 곡선을 만들어 내는 3 종류의 데이타 전압이 필요하다. 특히, W1, I1및 B1은 각각 제1 영역(7)에 대해 가장 나쁜, 중간, 및 가장 좋은 데이타 전압을 나타내는 한편, W2, I2및 B2는 영역(8)에 대하여 가장 나쁜, 중간 및 가장 좋은 데이타 전압을 각각 나타낸다. 곡선 I1과 I2사이의 빗금 부분은 두개의 MTM 영역(7 및 8)로부터 중간 그레이 레벨을 성취하기 위한 구동 윈도우를 나타낸다.
가장 나쁜 곡선 W1및 W2아래에 있는 영역(14)으로부터 스위칭 신호를 이용함으로써, 영역(7 및 8)이 전환되지 않는다. 그래서, 초기 화소 상태가 검은색이었다면 가장 나쁜 전압은 화소를 검은색 상태로 남겨놓는다. 가장 좋은 데이타 전압이 인가될 때 곡선 B1및 B2가 관측된다. I2로 도시된 구동 윈도우는 곡선 B1및 B2위에 있으므로, 초기 상태가 검은색이었다면 MTM 영역(7 및 8)은 흰색 상태로 전환된다. 중간 데이타 전압이 인가될때, τ-V 곡선(11 및 12)가 성취된다. 구동 윈도우(13)은 곡선(12) 위에 있지만 곡선(11) 아래에 있으므로, MTM 영역(8)은 전환되나 영역(7)은 전환되지 않는다. 이는 화소의 중간(반은 검은색 그리고 반은 흰색) 상태를 제공한다. 따라서, 도 4에 도시된 τ-V 곡선을 주는 3가지 유형의 데이타 전압이 사용된다면, MTM 화소의 3 그레이 레벨이 용이하게 달성될 수 있다. 도 5는 이 성능을 달성하는 데이타와 스트로브 신호를 도시하고 도 6은 약 5도 정도의 표면 경사를 제공하는 패러랠-러브(parallel-rubbed) 정렬 층과 일본 샤프 가부시끼 가이샤(sharp k.k)사에 의해 개발된 부성 유전 비등방성의 강유전체 액정형 FLC-1을 포함하는 표준 테스트 셀에 대해 도 5에 도시된 파형에 의해 달성되는 실제 실험 결과를 도시하고 있다.
비록 도 3과 도 4에 τ-V 곡선이 단일선으로 도시되어 있지만, τ-V 곡선은 0% 곡선 및 100% 곡선이라 알려진 2개의 곡선을 실제로 포함한다. 예를 들어, 펄스 높이가 고정된 채 펄스 폭이 증가할 때, 화소는 어떤 지점에서 스위칭을 개시한다. 펄스 폭이 증가할 때, 화소의 스위칭된 면적은 화소의 최종적 전체 면적이 100% 곡선을 줄도록 스위칭될 때까지 증가한다. 따라서, 100% 곡선 이상의 구동 조건(즉, 펄스 폭과 펄스 높이의 조합)은 화소의 풀 스위칭을 유발하는 반면, 0% 곡선 이하의 구동 조건은 스위칭을 전혀 유발하지 않을 것이다. 화소는 최악의 데이타 전압에 대해 0% 곡선 이하의 구동 조건 하에 화소는 전혀 스위칭되지 않는다. 유사하게, 최상의 데이타에 대해 100% 이상의 구동 조건을 가하는 것은 화소가 완전히 스위칭되는 것을 보장한다.
FLCD에서 그레이 스케일을 달성하기 위해, 블랭킹 펄스가 메인 스트로브 스위칭이나 스트로브 펄스 이전에 제공된다. 현재 스트로빙되고 있는 라인의 모든 화소들은 블랭킹 펄스에 의해 완전 스위칭된 상태로 리셋된다. 그 다음, 선택된 기간동안의 메인이나 스트로브 펄스와 데이타 전압 간의 결과는 원하는 화소의 그레이 레벨이 선택되는 것으로 이어진다. 그레이 레벨의 선택의 신뢰성을 보장하기 위해 블랭킹 펄스가 필요하다.
도 2에 도시된 바와 같이 MTM 화소를 갖는 FLCD에 블랭킹 펄스를 갖는 스트로브 신호를 제공하면 문제를 유발할 수 있는데, 특히, 차이 두께의 7 및 8과 같은 3개 이상의 영역들을 갖는 다중 화소 두께의 경우에 그러하다. 도 7은 블랭킹 펄스를 가지지는 않으나 2개 슬롯 폭의 기간을 갖는 진폭 Vs또는 -Vs의 스트로브 펄스 상의 메인 스위칭을 갖는 스트로브 신호의 파형을 도시한다. 도 8은 각각의 화소가 각각의 하나를 포함하는 얇은 영역과 두꺼운 영역의 전형적인 τ-V 곡선을 도시한다. 따라서, 단지 Vmin은 두께의 편차에 의해 변화된다.
도 9는 도 7에서와 같은 모노펄스를 가지나 진폭이 -1/2 Vs이고 존속 기간이 4 슬롯 폭인 선행하는 블랭킹 펄스를 가지는 파형을 도시한다. 이 파형에 대한 τ-V 곡선이 도 10에 도시되어 있다. 이로부터 Vmin이 이동할 뿐만 아니라 τmin도 이동한다는 것이 명백하다.
이것은 도 11a와 11b에 더욱 상세히 설명되어 있다. 만일, 블랭킹 펄스(B)가 어떤한 시간 간격 만큼 스트로브 펄스(S)에 선행한다면, 액정의 스위칭 특성은 영향받지 않는다. 이것이 도 11a에 도시되어 있으며, 이는 액정에 가해진 전압 파형 상의 τ-V 특성을 도시한다. 블랭킹 펄스와 스위칭 펄스간의 시간 간격을 증가시키는 것은 τ-V 특성에 영향을 주지 않는다.
그러나, 만일, 블랭킹 펄스와 스위칭 펄스간의 시간 간격이 작아지면, τ-V특성은 수정된다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 최소 스위칭 시간은 증가하는 반면, 스위칭 시간이 최소가 되는 전압은 감소된다. 최소 스위칭 시간이 증가하는 것을 이와 같이 방지하기 위해, 블랭킹 펄스와 스위칭 펄스 사이에 큰 시간 간격을 제공하는 것이 사용된다.(예를 들어, 적절한 시간을 제공하는 것)
τmin에서의 이동은 액정층의 두께에 의존한다는 것을 도 10으로부터 알 수 있을 곳이다. 따라서, 비록 단지 Vmin의 이동만이 기대되지만, 블랭킹 펄스를 포함하는 어떤 구동 조건은 τmin도 역시 이동하도록 유발한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 중간 그레이 레벨에 대한 구동 윈도우(13)은 실질적으로 감소되고, τmin이동 효과 때문에 사실상 사라진다. 따라서, 블랭킹 펄스의 존재는 예기치 않은 τmin의 이동을 유발하고, 이것은 구동 윈도우(13)이 더 좁아지게 만든다.
블랭킹 펄스의 존재시에 중간 그레이 레벨 구동 윈도우(13)을 좁아지게 하는 문제를 피하게 위해, 블랭킹 펄스에 반대되는 극성의 보상 펄스가 블랭킹 펄스와 스트로브 또는 메인 스위칭 펄스 사이에 제공된다. 이와 같은 보상 펄스의 존재는 보상 펄스 없는 블랭킹 펄스를 사용하는 경우와 비교했을 때 중간 그레이 레벨에 대해 구동 윈도우(13)의 폭을 증가시킨다.
도 13 A는 2개의 타임 슬롯을 점유하는 진폭 Vs의 스트로브 펄스와 4개의 타임 슬롯을 점유하는 진폭 -1/2 Vs의 선행 블랭킹 펄스를 갖는 스트로브 신호에 대한 종래의 파형을 도시한다. 도 13 B는 블랭킹 펄스가 전방으로 2개 타임 슬롯만큼 연장되고, 1개 타임 슬롯을 점유하는 진폭 Vs의 보상 펄스(20)가 블랭킹 펄스를 뒤따라 온다는 점에서 A에 도시된 것과는 다르다. 도 14 C는 1개 타임 슬롯을 점유하는 진폭 Vs의 보상 펄스가 제공된다는 점에서 A에 도시된 것과는 다르다.
B에 도시된 스트로브 파형은 DC 평형을 이루는 반면, C에 도시된 파형은 불평형을 이룬다. DC 평형을 유지하기 위해, C에 도시된 파형은 프레임 일부나 전부동안에 작은 DC 옵셋을 가질 수도 있다. C에 도시된 파형은 각각의 행에 대한 매 하나걸러 하나씩의 프레임 리프레쉬 싸이클마다 반전될 수도 있다.
도 14는 진폭이 Vd이며 스트로브 펄스 이전에 2개 타임 슬롯동안 양의 값을 가지며, 스트로브 펄스에 의해 점유되는 2개 타임 슬롯동안 음의 값을 갖는 데이타 신호와 더불어 도 13에 도시된 스트로브 신호의 사용에 대응하는 화소를 가로지르는 유효 전계를 도시한다. 이들 파형은 JOERS/ALVEY 구동 방법에서의 이른바 스위칭 펄스에 대응한다. 이들 파형들은 두께 편차가 서로 다른 FLC 셀들에 대한 τ-V 곡선을 측정하는데 사용된다. 특히, 셀 A는 서로 다른 두께의 2개 영역을 가진다. 하나는 1 마이크로미터이고, 다른 하나는 1.4 마이크로미터이다. 셀 B는 두께 1마이크로미터의 한 영여과 두께 1.8 마이크로미터의 또 다른 영역을 가진다. 도 13 및 도 14에 도시된 파형을 사용하면, 각각 표1과 표2에 도시된 결과가 얻어진다.
거리 블랭킹 C 블랭킹 B 블랭킹 A
셀 A 1슬롯 3.0㎲20.1% 3.7㎲22.1%
5슬롯 2.4㎲20.7% 2.9㎲23.7㎲
셀 B 1슬롯 6.8㎲40.2% 6.4㎲37.9㎲ 8.5㎲45.6%
5슬롯 5.9㎲43.9% 5.6㎲41.8㎲ 6.6㎲47.1%
거리 블랭킹 C 블랭킹 B 블랭킹 A
셀 A 1슬롯 2.2㎲17.5% 3.2㎲23.7%
5슬롯 2.0㎲22.0% 2.6㎲27.4%
셀 B 1슬롯 5.3㎲36.9% 5.5㎲37.8% 7.7㎲50.5%
5슬롯 4.9㎲47.3% 4.8㎲45.7% 5.8㎲53.7%
2개 표 모두에서, 위쪽 값은 마이크로초 단위의 Δτmin을 나타내고, 아래쪽 값은 %단위의 Δτmin/τmean을 나타낸다. 여기서, Δτmin은 얇은 영역과 두꺼운 영역에 대한 τmin값들간의 차이이고, τmean은 얇은 영역과 두꺼운 영역에서의 τmin값의 평균값이다. 블랭킹 A라 된 칼럼과 블랭킹 B 또는 블랭킹 C를 비교해 보면 알 수 있겠지만, 보상 펄스의 존재는 τmin이동 효과를 감소시킨다.
셀 A와 B는 병렬-러빙(parallel-rubbed)되어 대략 5도 정도의 표면 경사를 제공한다. 셀들에 사용되는 FLC 재료는 일본의 샤프 가부시끼 가이샤에 의해 개발된 부성 유전체 이방성의 FLC-1이라 알려진 재료이다. 도 15는 2개의 MTM 영역을 갖는 도 2에 도시된 유형의 화소에서 3개의 그레이 레벨을 달성하기 위한 데이타와 스트로브 신호를 도시한다. 스트로브 (a)라 라벨된 스트로브 신호는 종래의 블랭킹 펄스인 반면, 스트로브 (b)라 라벨된 스트로브 신호는 블랭킹 펄스 뒤에 보상 펄스가 뒤따라 오는 유형이다. 이들 신호들은 FLC-1을 포함하며 병렬-러빙된 FLC 셀에 인가되어 약 5도 정도의 표면 경사를 제공한다. 셀 또는 화소의 얇은 영역은 1마이크로미터의 두께인 반면, 두꺼운 영역은 1.4 마이크로미터의 두께였다.
도 16a 및 16b에 도시된 측정된 τ-V 곡선은 도 15에 각각 도시된 스트로브(a)와 스트로브(b)의 사용에 대응한다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 보상 펄스가 없는 종래의 스트로브 파형에 대한 구동 윈도우는 매우 좁아서 중간 그레이 레벨로의 신뢰성있는 스위칭을 달성하기 어려울 것이다. 도 16b에 도시된 바와 같이, 보상 펄스(20)의 사용은 중간 그레이 레벨에 대한 훨씬 더 넓은 구동 윈도루를 초래하여 더 신뢰성 있는 스위칭을 달성할 수 있을 것이다.
4개의 유사 그레이 레벨이 본 구동 체계에 의해 성취될 수 있고 신뢰성 있게 어드레싱될 수 있다. 그러므로, HDTV 및 고해성도 표시에 이용하기에 적합하며 비디오 레이트로 동작하는 표시 패널을 제공하는 것이 가능해진다.

Claims (21)

  1. 복수의 그레이 레벨에 대응하는 복수의 스위칭 임계치를 갖는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법에 있어서,
    상기 화소를 리셋 그레이 레벨로 리셋팅하기 위한 제1 극성의 리셋팅 펄스, τmin이동을 감소시키기 위한 상기 제1 극성에 반대되는 제2 극성의 보상 펄스(20), 및 선택된 그레이 레벨을 달성하기 위한 파형을 갖는 전계를 상기 화소에 인가하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보상 펄스(20)의 RMS 전압은 상기 리셋팅 펄스의 RMS 전압보다 작은 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  3. 제1 또는 제2항에 있어서, 상기 보상 펄스(20)의 진폭은 상기 리셋팅 펄스의 진폭보다 큰 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  4. 상기 선행하는 항들 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 리셋 그레이 레벨은 상기 화소의 최고 불투명 레벨인 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  5. 제1 또는 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 리셋 그레이 레벨은 상기 화소의 최고 투명 레벨인 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  6. 행과 열로 배열된 복수의 화소를 포함하는 유형의 장치에 대한 상기 선행하는 항들 중 임의의 한 항에 있어서, 스트로브 신호(Vs-Vs4)가 행들에 차례로 인가되고, 데이타 신호(Vd1-Vd4)가 상기 스트로브 신호와 동시에 열에 인가되어 각각의 행의 화소의 선택된 그레이 레벨을 동시에 선택하는 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 각각의 스트로브 신호는 상기 리셋팅 펄스, 보상 펄스(20), 및 스트로브 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스트로브 펄스는 상기 제2 극성인 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  9. 상기 선행하는 항들 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 각각의 화소는 복수의 스위칭 임계치를 갖는 복수의 영역(7,8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 영역(7,8)은 서로 다른 두께인 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하는 방법.
  11. 복수의 그레이 레벨에 대응하는 복수의 스위칭 임계치를 갖는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 장치에 있어서,
    상기 화소에 전계를 인가하기 위한 파형 발생기(2,6)을 포함하고,
    상기 파형 발생기는 상기 화소를 리셋 그레이 레벨로 리셋팅하기 위한 제1 극성의 리셋팅 펄스, τmin이동을 감소시키기 위한 상기 제1과 반대되는 제2 극성의 보상 펄스, 및 선택된 그레이 레벨을 달성하기 위한 파형을 갖는 전계를 인가하도록 배열되는 것
    을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보상 펄스(20)의 RMS 전압은 상기 리셋팅 펄스의 RMS 전압보다 작은 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 보상 펄스(20)의 진폭은 상기 리셋팅 펄스의 진폭보다 큰 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 장치.
  14. 제11 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리셋 그레이 레벨은 상기 화소의 최고 불투명 레벨인 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 장치.
  15. 제11 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리셋 그레이 레벨은 상기 화소의 최고 투명 레벨인 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 장치.
  16. 행과 열로 배열된 복수의 화소를 포함하는 유형의 장치에 대한 제1항 내지 제15항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 파형 발생기(2,6)은 상기 행들에 스트로브 신호(Vs1-Vs4)를 차례로 인가하기 위한 스트로브 신호 발생기(6), 및 상기 스트로브 신호(Vs1-Vs4)과 동시에 데이타 신호(Vd1-Vd4)를 열에 인가하여 각각의 행의 상기 화소들의 선택된 그레이 레벨을 동시에 선택하기 위한 데이타 신호 발생기(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 장치.
  17. 제16항에 있어서, 각각의 스트로브 신호(Vs1-Vs4)는 상기 리셋팅 펄스, 보상 펄스(20), 및 스트로브 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 스트로브 펄스는 상기 제2 극성인 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 화소를 어드레싱하기 위한 장치.
  19. 제11항 내지 제18항에 따른 장치를 포함하는 강유전체 액정 장치에 있어서, 상기 각각의 화소는 복수의 스위칭 임계치를 갖는 복수의 영역(7,8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 영역들은 서로 다른 두께인 것을 특징으로 하는 강유전체 액정 장치 장치.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 장치는 패시브 매트릭스형인 것을 특징으로하는 강유전체 액정 장치.
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