KR19980081858A - 액티브 매트릭스 광 변조기 및 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 데이타 라인 및 스캔 라인, 상기 데이타 라인 및 스캔 라인의 교차부에 배치된 제어 소자의 액티브 매트릭스, 특정한 크기의 정(+)의 인가 전압에 응답하는 제1의 광 투과 상태, 중간 인가 전압에 응답하는 제2의 광 투과 상태 및 상기 정의 인가 전압과 동일한 크기의 부(-)의 인가 전압에 응답하는 제3 광 투과 상태로 설정되도록 상기 데이타 및 스캔 라인을 통해서 상기 제어 소자에 인가되는 데이타 및 스캔 신호에 의해서 선택적으로 어드레스가능한 픽셀의 어레이, 및 대응하는 어드레싱 프레임동안 데이타 및 스캔 신호를 관련된 제어 소자에 인가하여 각 프레임에 대한 픽셀의 광학 레벨을 선택함으로써 각 픽셀을 어드레싱하는 어드레싱 회로를 포함하는 액티브 광 변조기로서, 상기 픽셀은 비대칭 온-축 광학 성능을 나타내고, 광 변조기는 각 프레임의 연속적인 서브프레임동안 각 픽셀에 인가되는 전압을 제어하는 전압 반전 회로를 포함하고 있음으로, 하나의 광학 레벨이 해당 프레임에 선택될 때에 정의 전압이 하나의 서브프레임동안 픽셀에 인가되고, 부의 전압이 다른 서브프레임동안 해당 픽셀에 인가되며, 다른 광학 레벨이 선택될 때에 상기 양 서브프레임동안 중간 전압이 해당 픽셀에 인가되어 해당 프레임내에 DC 밸런싱을 제공한다.

Description

액티브 매트릭스 광 변조기 및 표시 장치
본 발명은 액티브 매트릭스 광 변조기에 관한 것으로, 보다 구체적이기는 하나 이에 제한은 두지 않는, 정확하게 재현이 가능한 그레이 레벨을 얻을 수 있는 반 강유전성 액정 표시 장치(AFLCD's)와 같은 액티브 매트릭스 액정 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 액티브 매트릭스 광 변조기의 사용 및 표시에 관한 것이다.
본 명세서에서 광 변조기(light modulators)란 말은 회절형 공간 변조기와 같은 광 투과형 변조기, 및 종래의 액정 표시 장치 등의 광 방출형 변조기의 양자를 포함하는 것으로서 이해되어야 한다.
AFLCD 및 관련된 액정 표시 장치는 패시브 구동 및 액티브 매트릭스 구동 표시 장치 양자에서 그레이 스케일 및 광 시야각을 제공하는데 이용될 수 있는 필드의 조절이 가능한 면내 스위칭 동작을 보여주고 있다. 이러한 액정 표시 장치는 액정 다이렉터(director)가 인가된 횡방향 DC 전압에 응답하여 다른 상태로 스위치될 때에 다이렉터는 인가된 모든 스위칭 전압에 대하여 경계판에 실질적으로 평행하게 유지되는 특성을 갖는다. 일반적으로, 투과형 표시 장치에 있어서는 액정셀이 배열된 교차 편광기들 사이에 배치됨으로 제로 볼트의 인가 전압에서 표시 장치의 최대의 암(dark)상태를 얻을 수 있다. 이러한 배열은 통상 경계면의 배향 방향이 실질적으로 서로 평행하고 2개의 편광기들중 하나의 편광기의 투과축에 평행한 경우에 대응한다. 어떤 한 극성의 DC 전압을 셀에 인가할 때에 액정 물질의 광학 축이 회전하여 어느 하나의 편광기의 투과축에 더이상 평행하지 않게 되며 표시 장치의 광 투과율이 증가된다.
또한, 액정셀은 제로 볼트의 전압이 인가될 때에 명(bright)상태가 얻어지도록 그들의 축을 서로 평행하게 하여 배치된 2개의 편광기들 사이에 배열될 수 있다. 어느 한 극성의 DC 전압을 셀에 인가할 때에, 표시 장치는 암 상태로 스위치된다. 그러나, 45도 각도의 스위칭 각도가 최대의 암 상태를 얻는데 요구된다. 따라서, 2개의 이러한 셀을, 대체로 제로의 전압이 각 셀에 인가될 때에 표시 장치가 명 상태로 되고, 이러한 셀에 대향 극성의 전압이 인가되었을 때에 셀의 광학 축이 대향 방향으로 회전하여 결합된 장치의 광 투과율이 감소되도록 평행한 축을 가진 2개의 편광기들 사이에 직렬로 배치하는 것이 가능하다. 2개의 광학 축간의 각도가 45도에 달했을 때에, 표시 장치가 최대의 암의 상태로 되어 각 셀은 최대의 암의 상태에 도달하는데에 단지 22.5도만의 각도를 통해서 스위치하도록 요구된다. 하나의 편광기를 이용하는 대등한 반사형 표시 장치는 하나의 액정셀과, 상기 액정 셀과 반사면 간에 배치된 1/4 파장판을 사용하여 형성될 수 있으므로 제로 전압 상태에서 셀의 광학 축은 편광기의 축 및 1/4 파장판의 축에 평행하게 되고, 셀이 +/-22.5도로 스위치될 때에 최대의 암의 상태에 도달되게 된다.
이러한 표시 장치는 반 강유전성 액정(AFLC)물질, 혹은 이와는 달리 변형된 헬릭스 강유전성(DHL)효과, 쇼트 피치 쌍안정 강유전성(SBF)효과 혹은 일렉트로크리닉(EC)효과를 나타내는 물질로부터 제조될 수 있다.
패시브 AFLCD 구동 방식과 관련하여, Y. Yamada, N. Yamamoto, M. Yamawaki, I. Kawamura 및 Y. Suzuki, proc. Japan Display 1992, p. 57 에 기재된 바와 같이, 연속적인 어드레싱 프레임동안 정 및 부의 전압의 인가에 의해서 픽셀이 동일한 그리고 대향 강유전성 상태 +F 혹은 -F 사이로 스위치되는 패시브 어드레싱 배열에 의해서 이상적 표면 안정 AFLC에서의 이온의 형성으로 인한 고스팅을 제거하는 것이 가능하다. 예리한 전압(sharp voltage) 임계값은 이들 상태들중 어느 하나로 AFLC를 스위치하도록 해소되어야 하며, 통상 20 내지 40볼트의 크기를 가진 전압이 물질을 요구되는 상태로 완전히 스위치하는데 필요하다. 인가된 전압의 제거시에, 액정 물질은 도 1a의 그래프에 도시된 대응하는 히스테리시스 곡선에 의해서 알 수 있듯이 보다 안정된 반 강유전성 (AF)상태로 릴렉스된다. 도 1a의 그래프는 각각의 강유전성 상태로의 스위칭시의 AFLC의 이상적(대칭적)전압-투과 특성을 도시하고 있는데, 여기서 투과량은 τ로 표시되어 있고, 인가된 전압은V로 표시되어 있다. 따라서, 홀딩 전압은 강유전성 상태, 즉 +F 혹은 -F중의 하나로 표시 장치를 유지하도록 계속적으로 AFLC에 인가되어야 한다. 충분한 스위칭을 제공하도록 요구되는 전압보다 낮은 전압이 인가되는 경우에, 중간 그레이 레벨이 얻어지며, 전압의 제거시에 상기 표시 장치는 도 1a에 절선으로 도시된 대응하는 낮은 히스테리시스 곡선을 통해서 알 수 있듯이 AF 상태로 릴렉스된다. F에서 AF로의 릴렉스는 상당히 느릴 수 있으므로, 일반적으로, 다음 프레임에서의 투과 레벨이 전 프레임의 투과 레벨에 의해서 영향을 받지 않도록 다음 프레임이 어드레스되기 전에 리세트 주기가 요구된다. 도 1b는 강유전성 상태들 각각으로의 스위칭시에 AFLC의 통상적인(비대칭)전압-투과 특성을 도시하고 있는데, 도 1b로부터 강유전성 상태의 광 투과 특성은 일반적으로 통상의 AFLC에서와는 다르다는 것을 알 수 있다.
잘 알려져 있는 바와 같이, 액정 표시 장치에서의 패시브 어드레싱 방식은 일반적으로 픽셀들의 로우들(rows)이 모든 로우들이 디스플레이 데이타의 프레임의 리프레시를 완료하도록 리프레시될 때까지 한번에 하나씩 리프레시되도록 디스플레이의 픽셀들에서 서로 서로 교차하는 로우 및 컬럼 전극과, 및 주기적인 반복 시퀀스에서 스캔 드라이버에 의해서 로우 전극에 리프레시되는 스캔 펄스에 동기해서 디스플레이 데이타를 컬럼 전극에 리프레시하기 위한 데이타 드라이버를 사용한다. 이러한 프로세스는 다음의 데이타의 프레임에 대해서도 반복된다. 도 2a는 인가된 전압의 극성이 프레임마다 역전되는 상술한 패시브 어드레스형 AFLCD를 어드레싱하기 위한 적절한 스캔 파형을 나타내고 있다. 이러한 파형은 각 어드레싱 프레임동안 선택(스트로브)주기(1), 비-선택(홀딩 전압)주기(2) 및 리세트 주기(3)를 포함한다. 이들 주기의 극성은 로우를 따라서 픽셀들의 순 DC 밸런스를 유지하도록 프레임마다 역전되며, 도 2a는 이러한 패시브 어드레싱 방식의 2 개의 연속된 프레임동안 인가된 스캔 펄스의 파형을 나타낸다. 또한, DC 밸런스된 데이타 펄스는 로우 전극에 인가된 스캔 펄스의 선택(스트로브)주기(1)와 결합될 때에 비-선택(홀딩 전압)주기(2)동안 픽셀의 광학 상태(F, AF, 혹은 중간)를 결정하는 컬럼 전극에 인가된다. 도 2b는 도 2a의 정의 극성 펄스의 선택 주기(1)에서 F 상태 혹은 AF 상태의 선택을 위한 ON 신호 및 OFF 신호, 도 2a의 부 극성 펄스의 선택 주기(1)에서 F 상태 혹은 AF 상태의 선택을 위한 ON 상태 및 OFF 상태에 각각 대응하는 상기한 패시브 어드레싱 방식에서 컬럼 전극에 인가될 수 있는 통상적인 DC 밸런스된 바이폴라 데이타 펄스를 도시하고 있다. 데이타 펄스(데이타 및 스트로브 펄스의 결합에 의해서 얻어진 결과의 펄스가 아님)가 상기한 패시브 어드레싱 방식에서 일 라인 어드레스 시간동안 DC 밸런스됨으로, 항상 표시장치에 고 주파수가 인가됨으로 전력 소모가 많아진다.
M. Yamawaki, Y. Yamada, N. Yamamoto, K. Mori, H. Hayashi, Y. Suzuki, Y. S. Negi, T. Hagiwara, I. Kawamura, H. Orihara 및 Y. Ishibashi, Japan Display 1989. P. 26-9는 DC 밸런싱을 실시하기 위해서 대향 극성의 2개의 어드레싱 프레임이 하나의 표시화면에 사용되는 AFLCD의 패시브 어드레싱 방식을 개시하고 있다. 상술한 패시브 어드레싱 방식에서와 같이, 스캔 파형이 각 어드레싱 프레임동안, 선택(스트로브)주기 및 비-선택 (홀딩 전압)주기를 포함한다. 선택 주기동안, ON 데이타 신호 혹은 OFF 데이타 신호는 상술한 경우도 그렇지만 픽셀의 F 상태 혹은 AF 상태를 선택한다. 이 상태는 뒤따르는 비-선택 주기내에서 홀딩 전압의 인가에 의해서 유지된다. 후속 프레임에서, 주기들의 극성들은 픽셀들이 ON 신호가 인가되는 대향 F 상태로 스위치되거나 혹은 OFF 신호가 인가되는 AF 상태로 유지되는 방식으로 역전된다. 이러한 방식으로, 투과 레벨은 DC 밸런싱을 제공하면서 단일의 화면을 표시하는데 사용되는 사용되는 대향 극성의 2개의 어드레싱 프레임에서 동일하게 유지된다. 그러나, 상술한 패시브 어드레싱 방식에서와 같이, 전력 소모가 필연적으로 수반됨으로 강유전성 상태들중의 하나로 장치를 유지하기 위해서 홀딩 전압이 인가되어야 한다. 또한, 적절한 스위칭 임계값을 가진 종래의 AFLC는 20 내지 40볼트의 스위치 범위를 필요로 함으로, 이러한 패시브 어드레싱 방식에 상당히 큰 전압이 필요하다. 그러나, 여기에는 그레이스케일을 참조로한 기재는 없다.
S. Quentel, C. Rodrigo, J. M. Oton, Journal of the SID, 4/1 1996, p. 19는 유니폴라 데이타 펄스와 결합된 도 2a에 도시된 스캔 파형을 사용하는 AFLCD 패시브 어드레싱 방식을 개시하고 있다. 스캔 파형의 극성이 프레임마다 역전됨으로, 데이타 펄스의 극성이 프레임마다 변경된다. 그러나, 서로 다른 데이타가 각 프레임에 인가됨으로, 장치는 만족스럽게 DC 밸런스될 뿐이며, 여전히 순(net) DC 전압이 오랜 기간동안 몇몇의 픽셀에 인가될 가능성이 있으므로 이들 기간에서의 임의의 이온이 형성되어 특정한 그레이레벨을 얻을 수 없다. 이러한 어드레싱 시스템의 또 다른 단점은 동일한 크기의 정 및 부의 전압이 동일한 광 투과 레벨을 나타내도록 스위칭의 대칭성을 최적화하기 위해서 교차된 편광기사이에 AFLCD를 배치해야한다는 점인데, 이것은 비대칭이 전압의 함수로 되어 있을 때에 모든 전압에 대하여 이러한 대칭이 얻어지는 것을 보장하기 힘들다는 것이다. 예를 들면, 장치가 등가의 최대 명(bright) 상태를 제공하도록 세트될 때에 최대의 암(dark)상태가 제로 전압에서 얻어지지 않는 다는 것이다.
유럽 특허 공보 제 0552045A1에는 각 프레임내의 그레이레벨이 모노폴라(monopolar)전압을 사용하여 선택된 무 임계 AFLC 장치를 개시하고 있다. 모노폴라 전압의 극성은 프레임마다 변경된다. 이러한 어드레싱 방식은 상술한 만족스러운 DC 밸런싱만을 제공한다. 또한, 상술한 비대칭은 평균적이지 못함으로 장치를 오프축(off-axis)에서 볼때에 프레임 주파수의 1/2에서 광 변조를 일으킨다.
유럽 특허 공보 제 0586155A2는 각 픽셀이 박막 트랜지스터(TFT)스위칭 소자 및 픽셀 커패시턴스를 포함하는 액정 표시 장치에 대한 액티브 매트릭스 어드레싱 회로를 개시하고 있다. 스위칭 소자의 게이트 단자는 스캔 전극에 접속되어 있으므로, 적절한 스캔 펄스가 스캔 전극에 인가될 때에 데이타 전극에 인가되는 데이타 펄스를 픽셀 커패시턴스로 전달하도록 스위칭 소자가 턴온된다. 이러한 방식으로 인가된 전압에 따라 화상이 표시되고, 이러한 화상은 인가된 전계의 효과하에서 픽셀 커패시턴스에 의해서 전하를 유지해야 함으로 스위칭 소자가 턴 오프된 후에도 유지된다. 그러나, 이러한 액티브 매트릭스 어드레싱 방식은 종래의 강유전성 액정 물질과 함께 사용될 때에 정확히 재현가능한 그레이레벨을 제공할 수 없다. 또한, 이러한 어드레싱 방식은 이러한 물질이 스위치하기 위해서 20-40볼트를 필요로 하고, TFT 스위칭 소자가 약 20볼트 까지에서만 동작할 수 있으므로(바람직하게는 20볼트이하에서 동작한다)종래의 AFLC 물질을 어드레싱하는데 적합하지 않다.
영국 특허 공보 제 2312773호 및 유럽 특허 공보 제 0807918호는 각 픽셀이, 데이타 전극으로부터 데이타 펄스를 수신하기 위한 데이타 입력 및 스캔 전극에 접속된 스캔 입력을 가진 TFT 스위칭 소자, 스위칭 소자의 출력에 접속된 축적 커패시터, 및 스위칭 소자의 출력과 픽셀간에 접속된 버퍼 증폭기를 포함하는 다결정 실리콘 액티브 매트릭스 어드레싱 회로를 개시하고 있다. 이러한 회로는 각 프레임동안 하나 혹은 다른 극성의 연속된 전압이 각 픽셀에 인가되도록 표시 장치의 정전압 어드레싱을 가능하게 함으로, 표시 장치의 전력 요구 조건을 감소시킨다. 그러나, 상술한 설명에서와 같이 이러한 액티브 매트릭스 어드레싱 방식은 AFLC 물질에 적합하지 않다.
오프-축에서 볼때에 다이렉트 뷰(direct view) AFLC, SBF 및 DHF 장치는 몇몇의 관찰자가 인식할 수 있는 플리커(flicker)를 발생시킬 수 있다. 온-축에서 볼때에 대칭으로 보이는 장치의 경우에서도 밝기가 대칭이 아닌, 즉 밝기가 동일하지 않고 반대로 스위칭된 상태인 일부 오프축 위치가 존재한다. 이러한 관찰 영역에서는 프레임 주파수의 절반에서의 광학 변조를 일부의 관찰자는 인식할 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은 반복적인 그레이 레벨을 얻을 수 있고, 제공된다고 해도 어드레싱 비대칭을 실질적으로 감소시킬 수 있는 예를 들면 AFLCD와 같은 액티브 매트릭스 광 변조기를 제공하는 것이다.
본 명세서에서 사용되는 비대칭 광학 성능(asymmetric optical performance)은 소정의 값의 인가 전압 및 제1의 극성에 응답하여 발생되며, 대향의 극성이나 동일한 소정의 값의 인가 전압으로부터 야기되는 동일한 형태의 제2의 광학 특성과는 다른 제1의 광학 성능(광 방출량, 투과율 혹은 반사성)을 의미한다.
본 발명의 제1의 양태에 따르면, 비대칭 광학 성능의 효과를 감소시키기 위한 액티브 매트릭스 광 변조기의 사용이 제공되는데, 상기 액티브 매트릭스 광 변조기는 복수의 데이타 라인, 복수의 스캔 라인, 상기 데이타 라인 및 스캔 라인의 교차점에 배치되는 제어 신호의 액티브 매트릭스, 특정한 크기의 정의 인가 전압에 응답하는 제1 광 투과 상태, 중간 인가 전압에 응답하는 제2 광 투과 상태 및 상기 정의 인가 전압과 동일한 크기이지만 대향 극성의 부의 인가 전압에 응답하는 제3 광 투과 상태로 설정되도록 상기 데이타 및 스캔 라인에 의해서 상기 제어 신호에 인가되는 데이타 및 스캔 신호에 의해서 선택적으로 어드레스가능한 픽셀의 어레이, 각 프레임에 대한 픽셀의 광학 레벨을 선택하도록 제어 신호의 관련된 하나로 데이타 및 스캔 신호의 인가에 의해서 대응하는 어드레싱 프레임동안 각 픽셀을 어드레싱하기 위한 어드레싱 수단, 및 하나의 광학 레벨이 프레임에 선택될 때에 해당 프레임의 하나의 서브프레임동안 상기 정의 전압이 픽셀에 인가되고, 프레임의 다음 서브프레임동안 상기 부의 전압이 상기 픽셀에 인가되고, 다른 광학 레벨이 해당 프레임에 선택될 때에 중간 전압이 해당 프레임의 서브프레임의 양자동안 해당 픽셀에 인가되도록 각 프레임의 연속된 서브프레임동안 각 픽셀에 인가된 전압을 제어하기 위한 전압 반전 수단을 포함하여, 프레임내에 DC 밸런싱을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 비대칭 광학 성능의 효과를 감소시키기 위한 액티브 매트릭스 광 변조기는,
복수의 픽셀, 픽셀용 액티브 매트릭스 어드레싱 장치, 및 픽셀 파형 발생기를 포함하고, 상기 픽셀 파형 발생기는 제1 및 제2 서브프레임으로서 화상 데이타의 각각의 프레임을 공급하여 제2 서브프레임 동안 각각의 픽셀을 가로지르는 파형이 실질적으로 제1 서브프레임 동안 픽셀을 가로지르는 파형의 반전이 되도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 본 발명의 액티브 매트릭스 광 변조기는 복수의 데이타 라인, 복수의 스캔 라인, 상기 데이타 라인 및 스캔 라인의 교차점에 배치되는 제어 신호의 액티브 매트릭스, 특정한 크기의 정의 인가 전압에 응답하는 제1 광 투과 상태, 중간 인가 전압에 응답하는 제2 광 투과 상태 및 상기 정의 인가 전압과 동일한 크기이지만 대향 극성의 부의 인가 전압에 응답하는 제3 광 투과 상태로 설정되도록 상기 데이타 및 스캔 라인에 의해서 상기 제어 신호에 인가되는 데이타 및 스캔 신호에 의해서 선택적으로 어드레스가능한 픽셀의 어레이, 및 각 프레임에 대한 픽셀의 광학 레벨을 선택하도록 제어 신호의 관련된 하나로 데이타 및 스캔 신호의 인가에 의해서 대응하는 어드레싱 프레임동안 각 픽셀을 어드레싱하기 위한 어드레싱 수단을 포함하며, 상기 픽셀은 비대칭 온축 성능을 나타내며, 상기 변조기는 하나의 광학 레벨이 프레임에 선택될 때에 해당 프레임의 하나의 서브프레임동안 상기 정의 전압이 픽셀에 인가되고, 프레임의 다음 서브프레임동안 상기 부의 전압이 상기 픽셀에 인가되고, 다른 광학 레벨이 해당 프레임에 선택될 때에 중간 전압이 해당 프레임의 서브프레임의 양자동안 해당 픽셀에 인가되도록 각 프레임의 연속된 서브프레임동안 각 픽셀에 인가된 전압을 제어하기 위한 전압 반전 수단을 포함하여 프레임내에 DC 밸런싱을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이러한 액티브 어드레싱 구조는 반복적 그레이레벨이 프레임이 대향 극성의 전압에 의해서 구동되는 2개의 서브프레임으로 이루어져 있다는 사실에 의해서 단일의 어드레싱 프레임내에 DC 밸런싱을 제공함으로 인하여 얻어질 수 있음으로 상당히 실시가능한 예를 들면 AFLCD를 사용한다. 이러한 DC 밸런싱은 그렇지 않다면 시간에 따라서 그레이 레벨을 열화시키는 이온 효과의 장 기간의 형성을 방지한다. 이러한 구성은 또한 높은 자발성 분극력이 있는 물질에 대한 저 전력 어드레싱을 제공하고 각 픽셀의 상태가 일정한 홀딩 전압의 인가를 필요로 하지 않고 프레임 시간동안 유지되는 것을 보장하는 기존의 폴리실리콘 액티브 매트릭스 구동 회로와 비견될 수 있다. 따라서, 광 시야각, 저 전력 소비 및 반사성이 있는 고유의 특성을 가진 AFLCD의 사용이 초고 품질 데스크 탑 출판 장치에서와 같이 발전하고 있는 다결정 실리콘 기술과 관련하여 넓은 응용 범위에서 실시가능하게 된다.
또한, 이러한 구성은 정 및 부로 구동되는 서브프레임간의 어떤 광학적인 차이(강도 혹은 색도)가 관찰자에 의해서 평균화되고 별로 중요시되지 않도록 대향 극성의 전압에 의해서 구동되는 2 개의 서브프레임의 시간적 평균을 취함에 의해서 몇몇의 AFLC 물질이 통상 갖고 있는 비대칭 전압-투과 특성을 보상할 수 있다.
바람직하게는 중간 인가 전압은 제로 전압이다. 그러나, 중간 인가 전압이 제로가 아닌 경우에 대향 극성 전압이 프레임내에 DC 밸런싱을 제공하도록 요구된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 정 및 부의 전압이 각 프레임에서 동일한 순서로 인가되는 것이 바람직하지만, 이들 전압의 순서가 교번하는 프레임에서 역전되는 것이 가능하다.
하나의 실시예에서, 상기 제1 및 제3 광 상태는 이들이 상기 정 및 부의 인가된 전압에 응답하여 동일한 광 레벨을 나타낸다는 점에서 대칭이고, 상기 전압 반전 수단은 상기 하나의 광 레벨이 2개의 서브프레임 동안 동일한 광 레벨이 얻어지도록 선택될 때 2개의 연속하는 서브프레임 동안 상기 정 및 부의 전압을 픽셀에 인가하도록 배열된다.
또 다른 실시예에서, 상기 제1 및 제3 광 상태는 이들이 상기 정 및 부의 인가된 전압에 응답하여 서로 다른 광 레벨을 나타낸다는 점에서 비대칭이고, 상기 전압 반전 수단은 상기 하나의 광 레벨이 2개의 서브프레임 동안 서로 다른 광 레벨이 얻어지도록 선택될 때 2개의 연속하는 서브프레임 동안 상기 정 및 부의 전압을 픽셀에 인가하도록 배열된다.
전압 반전 수단은 프레임 내의 2N개의 서브프레임을 어드레싱하기 위한 2N개의 부분을 갖는 전압 반전 스위칭 파형에 의해 상기 어드레싱 수단에 의한 각각의 픽셀의 어드레싱을 변조하도록 구성되고, 여기서 N은 0보다 큰 정수이고 연속하는 부분은 동일한 크기 및 주기이되 반대 극성의 전압을 갖는다.
또한, 전압 반전 수단은 동일한 크기 및 주기이되 실질적으로 바로 다음의 서로 반대 극성의 전압을 갖는 2개의 부분으로 이루어진 전압 반전 스위칭 파형을 공급하도록 배열될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 전압 반전 수단은 동일한 크기 및 주기이되 반대 극성의 전압을 갖는 부분들 및 0 전압의 다른 부분을 포함하는 전압 반전 스위칭 파형을 공급하도록 배열될 수 있다.
하나의 실시예에서, 각각의 픽셀은 복수의 서로 다른 정의 인가된 전압들 중 선택된 전압에 응답하여 복수의 제1 광 상태 중 하나 또는 복수의 서로 다른 부의 인가된 전압들 중 선택된 전압에 응답하여 복수의 제1 광 상태 중 하나로 설정되도록 어드레스가능하고, 상기 전압 반전 수단은 프레임 내에 DC 밸런싱을 유지하면서 프레임에 대해 복수의 가능한 광 레벨증 하나를 선택하기 위해 프레임의 하나의 서브프레임 동안 상기 선택된 정의 전압을 픽셀에, 그리고 프레임의 다른 서브프레임 동안 상기 선택된 부의 전압을 픽셀에 인가하도록 배열될 수 있다.
바람직하게는, 액티브 매트릭스는 각각의 픽셀에 결합되고 데이타 라인 중 대응하는 하나로부터 데이타 신호를 수신하기 위한 데이타 입력 및 픽셀에 전압을 공급하도록 제어 소자를 스위치하기 위해 스캔 라인들 중 대응하는 하나로부터 스캔 펄스를 수신하기 위한 제어 입력을 갖는 각각의 제어 소자를 포함한다. 보다 바람직하게는 저장 캐패시터가 제어 소자의 출력에 결합되고 버퍼가 제어 소자의 출력과 픽셀 사이에 접속되어 있다.
광 변조기가 광 투과형 액정 표시 장치인 경우에, 상기 어레이는 그들의 축이 서로 교차하여 배열된 편광기들 사이에 배치되어 상기 제1 및 제3 광 상태는 밝은 상태이고 상기 제2 광 상태는 어두운 상태이다. 또한, 상기 어레이는 그들의 축이 서로 실질적으로 평행하게 배열된 편광기들 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제3 광 상태는 어두운 상태이고 상기 제2 광 상태는 밝은 상태이다. 또 다른 실시예에서, 상기 어레이는 그들의 축이 서로 실질적으로 평행한 편광기들 사이에 유사한 형태의 추가 어레이와 직렬로 배치되고, 상기 어드레싱 회로는 어레이들 중 하나가 상기 제1 광 상태에 있고 다른 어레이가 상기 제3 광 상태에 있을 때 어두운 레벨이 얻어지고 2개의 어레이가 상기 제2 광 상태에 있을 때 밝은 레벨이 얻어진다. 또 다른 실시예에서, 상기 어레이는 편광기와 반사 표면 사이에 배치되고 1/4 파 지연기가 상기 어레이와 상기 반사 표면 사이에 배치되어 어레이가 상기 제1 및 제3 광 상태 중 하나에 있을 때 어두운 레벨이 얻어지고 상기 어레이가 상기 제2 광 상태에 있을 때 밝은 레벨이 얻어진다.
광 변조기가 회절형 공간 광 변조기인 경우에, 상기 액티브 매트릭스는 어레이의 한 측상에 있는 제1 연장 전극의 셋트, 어레이의 상기 한 측상에서 상기 제1 연장 전극의 셋트와 맞물려 있는 제2 연장 전극의 셋트, 및 어레이의 다른 측상에 있고, 각각이 복수의 제1 및 제2 전극과 중첩하는 픽셀 전극의 셋트를 결합시키고, 상기 제1 및 제2 전극은 연속적으로 인가된 전압을 위해 각각의 공급 라인과 접속되고 각각의 픽셀 전극은 회절 모드와 비회절 모드 사이를 스위칭하기 위해 어드레싱 회로에 의해 어드레스가능하고, 상기 전압 반전 회로는 픽셀 전극에 인가된 전압의 반전과 동시에 2개의 프레임 사이에서 소정의 전압에 대하여 제1 및 제2 전극에 인가된 전압을 반전시키도록 배열되어 있다.
본 발명의 제4의 양태에 따르면, 본 발명의 액티브 매트릭스 공간 광 변조기는,
복수의 픽셀, 픽셀용 액티브 매트릭스 어드레싱 장치, 및 픽셀 파형 발생기를 포함하고, 상기 픽셀은 비대칭 온-축 광학 성능을 나타내고 상기 픽셀 파형 발생기는 제1 및 제2 서브프레임으로서 화상 데이타의 각각의 프레임을 공급하여 제2 서브프레임 동안 각각의 픽셀을 가로지르는 파형은 실질적으로 제1 서브프레임 동안 픽셀을 가로지르는 파형의 반전인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5의 양태에 따르면, 복수의 픽셀, 픽셀용 액티브 매트릭스 어드레싱 장치, 및 픽셀 파형 발생기를 포함하는 액티브 매트릭스 공간 광 변조기, 및 조명 시스템을 포함하는 표시 장치에 있어서, 상기 픽셀 파형 발생기는 단색 화상 데이타의 복수의 단색 프레임으로서 색 화상 데이타의 각각의 프레임을 공급하고 제1 및 제2 서브프레임으로서 각각의 단색 프레임을 공급하도록 구성되어, 제2 서브프레임 동안 각각의 픽셀을 가로지르는 파형은 제1 서브프레임 동안 픽셀을 가로지르는 파형의 반전이고, 상기 조명 시스템은 상기 변조기에 의해 현재 표시되고 있는 색 화상 데이타의 색에 대응하는 색의 광으로 상기 변조기를 조명하도록 배열되어 있다.
각각의 단일 컬러 프레임의 제1 및 제2 서브프레임은 연속적일 수 있다.
픽셀은 비대칭 광학 성능을 나타낸다.
상기 조명 시스템은 각각의 하나의 컬러 프레임의 제1 및 제2 서브프레임 동안 변조기를 연속적으로 조명하도록 배열될 수 있다.
상기 조명 시스템은 각각 제1 서브프레임을 상기 변조기에 리프레싱하는 것을 완료한 후에 변조기에 조명하는 것을 개시하고 후속하는 서브프레임을 변조기에 리프레싱하는 것을 개시하기 전에 변조기에 조명하는 것을 중지하도록 배열될 수 있다.
픽셀은 비대칭 광학 특성을 나타낼 수 있다.
각 서브프레임의 제1 서브프레임은 연속적일 수 있으며 각 프레임의 제2 서브프레임은 연속적일 수 있다.
조명 시스템은 연속적인 서브프레임간에 소등되도록 배열될 수 있다. 조명 시스템은 변조기에 각 서브프레임을 리프레시하는 것을 완료한 후에 변조기에 조명을 개시하고, 변조기에 다음 서브프레임을 리프레시하는 것을 개시하기 전에 변조기에 조명하는 것을 중단하도록 배열될 수 있다.
하나의 컬러 프레임은 적색, 녹색 및 청색의 프레임을 포함할 수 있다.
변조기는 액정 표시 장치를 포함할 수 있다.
본 발명을 보다 완전하게 이해할 수 있도록 예로서 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 AFLC의 이상적인(대칭)전압-투과 특성 및 AFLC의 전형적인(비대칭)전압-투과 특성을 각각 보여주는 도면.
도 2a 및 도 2b는 종래의 AFLCD 어드레싱 방식에 사용되는 스캔 및 데이타 파형을 각각 보여주는 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 표시 장치의 어드레싱 방식에 사용되는 바이폴라 펄스 및 갭이 있는 바이폴라 펄스를 나타내는 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 AMLCD에 사용되는 AFLC의 전형적인 전압 투과 특성을 각각 나타내는 도면.
도 5, 6, 및 7은 본 발명에 따라서 무 임계 AFLC, SBFLC 및 DHFLC 각각을 어드레싱하는데 사용되는 측정된 파형을 보여주는 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따라서 AMLCD에 사용될 수 있는 2개의 액티브 매트릭스 구동 회로를 개략적으로 보여주는 도면.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 AMLCD의 일 부분과, 상기 부분에 인가된 전압을 보여주는 전압 다이어그램을 보여주는 도면.
도 12a 및 도 12b는 고온 및 저온 각각에서 갭이 있는 바이폴라 펄스를 인가했을 때의 시간에 따른 액정의 투과 특성을 보여주는 도면.
도 13은 본 발명에 따른 회절 광 변조기에 사용되는 어드레싱 방식을 다이어그램의 형식으로 나타낸 도면.
도 14는 상기 회절 광 변조기의 전극의 배열을 다이어그램 형식으로 나타낸 도면.
도 15a, 15b, 및 15c는 본 발명에 따른 표시 장치에 사용될 수 있는 3개의 어드레싱 파형을 보여주는 도면.
도 16, 17, 및 18은 본 발명에 따라 무 임계 AFLC 및 SBFLC를 어드레싱하는데 사용되는 측정된 파형을 보여주는 도면.
도 19는 본 발명의 실시예를 구성하는 컬러 순차 표시 장치의 개략적인 블럭도.
도 20 내지 도 22는 도 19의 표시 장치의 3개의 예에서 a) 및 c)에서의 어드레싱 파형, b) 및 d)에서 시간에 대한 대응하는 광 투과율의 그래프, 및 다색 조명 시스템의 시간에 대한 방출량의 그래프를 각각 보여주는 도면.
도 23은 SBF 물질을 어드레싱하기 위해서 도 22에 예시된 어드레싱 기술을 사용하는 특정된 파형을 보여주는 도면.
도 24는 본 발명의 실시예을 구성하는 투과형 AMLCD의 일부의 개략적인 단면도.
도 25 및 도 26은 제1 및 제2 서브프레임 각각 동안 도 24의 AMLCD의 동작을 예시하는 다이어그램.
도 27은 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 투과형 이중 층 AMLCD의 일부의 다이어그램식 단면도.
도 28 및 도 29는 제1 및 제2 서브프레임 각각 동안 도 27의 AMLCD의 동작을 나타내는 다이어그램.
도 30은 본 발명의 또 다른 실시예를 구성하는 반사형 AMLCD의 다이어그램식 단면도.
도 31 및 도 32는 제1 및 제2 서브프레임 각각 동안 도 30의 AMLCD의 동작을 나타내는 다이어그램.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
30 : LCD 패널
31, 32 : 입력부
33 : 조명 시스템
34 : 컬러 스위칭 회로
40, 43 : 유리 기판
41 : 픽셀 전극
42, 45 : 배향층
44 : 공통 전극
46 : AFLC층
47, 48 : 편광기
51, 52 : 픽셀
52 : 지연기
이하, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스 액정 표시 장치(AMLCD)에 사용되는 바람직한 어드레싱 방식에 대하여 설명한다. 이러한 어드레싱 방식은 히스테리시스가 거의 없는 전압 투과 특성을 보이는 액정 물질의 사용을 필요로 한다. 이러한 물질의 예로서는 무임계 반 강유전성 액정(TAFLC)물질, 변형된 헬릭스 강유전성 액정(DHFLC)물질, 쇼트 피치(short-pitch)쌍안정 강유전성 액정(SBFLC)물질을 들 수 있다. 또한 본 발명의 어드레싱 방식은 예로서 상기 언급되어 있고 그의 내용이 참조로 고려되는 GB 2 312 773 및 EP 0 807 918에 개시되어 있는 바와 같이, 바람직하게는 박막 트랜지스터(TFT) 혹은 박막 다이오드(TFD)의 형태로 되어 있는 스위칭 소자를 포함하는 액티브 매트릭스의 사용을 필요로 한다.
또한, 본 발명의 어드레싱 방식은 하나의 어드레싱 프레임내의 연속적인 서브프레임간에 전압 반전을 제공하여 어드레싱 프레임내에 DC 밸런싱을 제공하기 위해서, 도 3a 및 도 3b 어느 한 도면에 도시된 형태로 픽셀에 인가되는 전압이 되도록 각 어드레싱 프레임내에 바이폴라 스위칭을 이용한다. 도 3b에 도시된 바와 같이 스위칭 파형의 정의 부분과 부의 부분사이에 갭을 제공될 수도 있다.
도 3a의 바이폴라 스위칭 파형의 경우에, 주기 T의 프레임동안 시간t(0≤t≤T)의 함수로서 픽셀에 인가되는 전압V는 다음의 요구 조건을 만족시킨다.
V(t + T/2) = - V(t) 0 ≤t〈 일때
기간t1의 중간갭을 가진 도 3b의 바이폴라 스위칭 파형의 경우에, 픽셀에 인가되는 전압V는 다음의 요구 조건을 만족시킨다.
V = 0 ≤t〈 일때
=-V(t) 0≤t〈+ 일때
각 경우에, 각 프레임은 2N개의 연속적인 서브프레임으로 구성되는데, 여기서 N은 정수이며, 서브프레임 중 한쪽 극성의 N개의 서브프레임은 이들의 전압과 크기가 같고 부호가 반대인 전압을 가진 반대 극성의 N개의 서브프레임과 교대를 이룬다.
이러한 어드레싱 방법은 각 어드레싱 프레임 내의 2개(또는 그 이상)의 서브프레임을 이용하며, 2개의 서브프레임에서 스위칭 파형은 반대 극성을 갖고 각 쌍의 인접 서브프레임 사이의 제로(0)를 통과함으로써, 각 프레임 내에서 DC 균형이 이루어지고, 각 프레임에서 요구되는 그레이 레벨이 정확하게 재생되며, 리셋 주기를 필요로 하지 않고 실질적으로 이전 상태에 무관하게 된다.
도 4a는 본 발명의 AMLCD에 사용될 수 있는 TAFLC의 온-축(on-axis) 광 투과율을 인가 전압의 함수로서 나타내고 있는데, 0 V에서의 반강유전성(AF) 최대 암(dark) 상태와 AF 상태에 대해 대칭 배치된 강유전성(+F 및 -F) 명(bright) 상태를 나타내고 있다. 이러한 소자의 스위칭 시에는 AF와 F 상태 사이에 완만한 전이가 이루어지며, AF 상태로의 복귀시에 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같은 AFLC의 현저한 히스테리시스의 경우에 비해 작은 히스테리시스만이 관측된다. A. Fukuda, Asia Display 1995, p.61-64는 그러한 TAFLC를 설명하고 있다. 또한, 훨씬 낮은 전압, 예컨대 상기 AFLC에 비할 때 5V 정도의 전압에서 풀 스위칭이 얻어진다. 이렇게 낮은 전압은 TAFLC가 예컨대 TFT 매트릭스와 같은 액티브 매트릭스에 의해 어드레싱될 수 있다는 것을 의미한다. 그러나, TAFLC는 종래 비정질 실리콘 TFT의 이용을 어렵게 만드는 큰 자발성 편광성을 갖고 있다. 그러나, 이러한 어려움은 예컨대 GB2312773 및 EP0807918에 개시된 바와 같이 폴리실리콘 TFT를 이용한 액티브 매트릭스 회로를 사용함으로써 극복될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 AMLCD에 사용될 수 있는 또 하나의 TAFLC의 대응하는 온-축 전압-투과율 특성을 나타내는데, 강유전성(+F 및 -F) 명 상태는 반강유전성(AF) 상태에 대해 비대칭 배치되어 있다. 도 4b는 또한 도 4a에 도시된 바의 대칭 온-축 성능을 나타내는 액정의 오프-축(off-axis) 관측 위치에 대한 비대칭 성능도 나타내고 있다.
큰 히스테리시스와 높은 전압 임계값을 가진 종래의 AFLC 물질들은 일반적으로 본 발명의 소자에 적합하지 않은데, 이들은 액티브 매트릭스 어드레싱에는 적합하지 않은 보다 큰 스위칭 전압을 필요로 하며 작은 전압 범위에서 최대 전이점까지 급격히 상승하는 히스테리시스 곡선을 갖는 경향이 있어 더 적은 그레이 레벨을 허용하기 때문이다. 또한, 이들의 히스테리시스 루프는 넓기 때문에, AF 상태로 이완되는 데에 긴 시간이 걸리며, 이러한 이완은 유효한 프레임 시간 안에 일어날 수 없으므로, 후속의 그레이 레벨이 이전 상태에 영향을 받게 된다. 이와 달리, TAFLC 물질은 좁은 히스테리시스 루프와 최대 전이점까지의 덜 급속한 히스테리시스 곡선을 갖는 경향이 있기 때문에, 더 빠른 구동 및 더 많은 그레이 레벨을 얻을 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 소자에 사용되는 어드레싱 방법을 수행하는 데 구현될 수 있는 액티브 매트릭스 회로를 상세히 설명하기 전에, 3개의 예가 상기한 어드레싱 방법을 이용하여 TAFLC, SBFLC 및 DHFLC에 대해 수행된 실험의 도 5, 6 및 7을 참조하여 설명된다.
예 1
임계값이 없는 AFLC 물질로 채워진 2 마이크로미터 두께의 반평행 정렬 셀에서 실험이 실시되었다. 이 셀은 0 V가 인가된 상태에서 최소의 투과율을 제공하기 위해 교차된 편광기들 사이에서 회전되었다(이러한 유형의 실시예는 후에 더 상세히 설명된다). 선택된 특정 물질-배향 조합으로 인하여 셀은 비대칭 온-축 투과 동작을 나타냈다. 즉, 크기는 같지만 극성은 반대인 전압의 인가에 의해 얻어진 광 투과율은 동일하지 않았다. 셀은 도 5의 상부에 도시된 바와 같이 동일하지만 반대인 전압을 가진 2개의 서브 프레임으로 구성된 20 밀리초의 2극 프레임을 사용하여 어드레싱되었다. 도 5의 하부에 도시된 바와 같이, 각 프레임에 대한 총 광투과율은 각 서브 프레임으로부터의 2개의 상이한 기여에 의해 이루어지는데, 총 밝기는 인가 전압에 의해 결정된다. 각 프레임은 DC 균형을 이루며 AF 상태는 다음 프레임을 어드레싱하기 전에 도달되므로, 이온 축적이 이루어지지 않으며, 따라서 이온 리셋 펄스없이도 재현성있는 그레이 레벨이 얻어질 수 있다. 그러므로, 셀은 가변 전압(0-5 V)의 2극 펄스를 연속적으로 인가함으로써 어드레싱될 수 있으며, 그레이 레벨은 재현성이 있게 되어 기본적으로 이전 상태와 무관하게 된다. 이 예에서 사용될 수 있는 적절한 TAFLC 재료는 S.S. Seemun et. al, Electrooptic Property of a Binary Mixture of Ferroelectric and Antiferroelectric Chiral Compounds Showing Threshholdless V-shaped switching, Third International Display Workshop, Lcp 1-4 (1996), p. 61-64에 개시된 바의 MLC0076이다.
예 2
SBFLC 물질로 채워진 2 마이크로미터 두께의 반평행 배향 셀에서 실험이 실시되었다. 셀은 0 V가 인가된 상태에서 최소의 투과를 제공하기 위해 교차된 편광기들 사이에서 회전되었다. 셀은 실질적으로 대칭인 온-축 투과 동작을 나타내었다. 즉, 크기는 같지만 극성이 반대인 전압의 인가에 의해 얻어진 광 투과율은 거의 동일하였다. 셀은 도 6의 상부에 도시된 바와 같이 동일하지만 반대인 전압을 가진 2개의 서브 프레임으로 구성된 20 밀리초의 2극 프레임을 사용하여 어드레싱되었다. 도 6의 하부에 도시된 바와 같이, 각 프레임에 대한 총 광투과율은 각 서브프레임으로부터의 2개의 동일한 기여에 의해 이루어지는데, 총 밝기는 인가 전압에 의해 결정된다. 각 프레임은 DC 균형을 이루며 이완 상태는 다음 프레임을 어드레싱하기 전에 도달되므로, 이온 축적이 이루어지지 않으며, 따라서 이온 리셋 펄스없이도 재현성있는 그레이 레벨이 얻어질 수 있다. 그러므로, 셀은 가변 전압(0-3V)의 2극 펄스를 연속적으로 인가함으로써 어드레싱될 수 있으며, 그레이 레벨은 재현성이 있게 되어 기본적으로 이전 상태와 무관하게 된다. 이 예에서 사용될 수 있는 적절한 SBFLC 재료는 F. Hoffmann La Roche에 의해 제공되고 J. Funfsehilling, Japanese Journal of Applied Physics, vol. 40, No. 4, p. 741-746 (1991)에 개시된 FLC6430이다.
예 3
DHFLC 물질로 채워진 2 마이크로미터 두께의 반평행 배향 셀에서 실험이 실시되었다. 셀은 0 V가 인가된 상태에서 최소의 투과를 제공하기 위해 교차된 편광기들 사이에서 회전되었다. 셀은 비대칭 온-축 투과 동작을 나타내었다. 즉, 크기는 같지만 극성이 반대인 전압의 인가에 의해 얻어진 광 투과율은 동일하지 않았다. 셀은 도 7의 상부에 도시된 바와 같이 동일하지만 반대인 전압을 가진 2개의 서브프레임으로 구성된 20 밀리초의 2극 프레임을 사용하여 어드레싱되었다. 도 7의 하부에 도시된 바와 같이, 각 프레임에 대한 총 광투과율은 각 서브프레임으로부터의 2개의 상이한 기여에 의해 이루어지는데, 총 밝기는 인가 전압에 의해 결정된다. 각 프레임은 DC 균형을 이루며 AF 상태는 다음 프레임을 어드레싱하기 전에 도달되므로, 이온 축적이 이루어지지 않으며, 따라서 이온 리셋 펄스없이도 재현성있는 그레이 레벨이 얻어질 수 있다. 그러므로, 셀은 가변 전압(0-3V)의 2극 펄스를 연속적으로 인가함으로써 어드레싱될 수 있으며, 그레이 레벨은 재현성이 있게 되어 기본적으로 이전 상태와 무관하게 된다. 이 예에서 사용될 수 있는 적절한 DHFLC 물질은 ROLIC에 의해 제공되고 G. Cnossen et. al, SID 96 Digest, p. 695-698 (1996)에 개시된 FLC10150이다.
전술한 본 발명에 따라 TAFLC, SBFLC 또는 DHFLC 물질을 사용한 AMLCD에서 어드레싱 방법을 구현하기 위하여, 도 3a 또는 3b에 도시된 2극 스위칭 파형의 서브프레임 각각 동안에 액정 물질을 가로질러 실질적으로 일정한 전압을 인가해야 하며, 이러한 전압의 인가는 2가지 방법으로 달성될 수 있다. 도 8에 도시된 제1 실시예에서, 규칙적인 직사각 액티브 매트릭스 픽셀 어레이(10)는 데이타 드라이버(12)에 의해 어드레싱되는 열 전극과 스캔 드라이버(14)에 의해 어드레싱되는 행 전극, 게이트에 의해 스캔 전극(20)에 접속되고 드레인에 의해 데이타 전극(22)에 접속되는 폴리실리콘 박막 전계 효과 트랜지스터(18)를 포함하는 각 픽셀과 연관된 액티브 회로(16), 및 픽셀 커패시턴스(26)와 병렬로 트랜지스터(18)의 소스에 접속된 고정 저장 커패시터(24)를 포함한다. 전극(20)이 스캔 드라이버(14)로부터 스캔 펄스를 수신할 때, 트랜지스터(18)는 턴온되어, 데이타 드라이버(12)에 의해 인가된 데이타 전극(22) 상의 전압이 저장 커패시터(24)를 충전시키도록 한다. 스캔 전극(20)으로부터 스캔 펄스가 제거될 때, 트랜지스터(18)는 턴오프되어, 저장 커패시터(24)를 데이타 전극(22)으로부터 절연시키며, 따라서 다음 프레임에서 리프레시될 때까지 픽셀의 광 투과율은 저장 커패시터(24)를 가로지르는 전압에 일치한다. 사용되는 액정 모드의 자발적인 편광성이 크기 때문에, 대량의 전하를 픽셀에 제공하는 것이 필요하며, 따라서 실질적으로 일정한 전압으로 전하를 전송하기 위하여 대용량의 저장 커패시터(24)를 필요로 한다. 그러나, 전하는 스캔 라인 주기 안에 전송되어야 하며, 이것은 큰 피크 전류가 흐르는 것을 요구하므로, 큰 전력 소모가 발생한다. 또한, 대용량 저장 커패시터는 디스플레이의 개구율에 악영향을 미친다.
본 발명의 AMLCD에 사용하기 위한 또 하나의 액티브 회로(16')가 도 9에 도시되어 있으며, 이미 언급된 요소들 외에 저장 커패시터(24)와 픽셀 커패시턴스(26) 사이에 접속된 단위 전압 이득의 버퍼 증폭기(28)를 더 포함한다. 버퍼 증폭기(28)는 매우 높은 입력 임피던스와 상대적으로 낮은 출력 임피던스를 가지며, 따라서 트랜지스터(18)가 턴오프될 때, 증폭기(28)의 출력은 저장 커패시터(24)를 가로지르는 전압을 따르는 반면, 증폭기(28)의 입력에 제공되는 전류는 매우 작아, 저장 커패시터(24)의 방전이 전술한 회로 배열보다 훨씬 느리게 된다. 따라서, 저장 커패시터(24)는 트랜지스터(18)의 턴온시에 원하는 전압까지 쉽게 충전될 수 있는 상대적으로 소용량의 커패시터가 사용될 수 있다. 증폭기(28)의 출력에 접속된 픽셀은 저장 커패시터(24) 상의 전압과 동일한 일정한 전압이 인가되며, 전하는 액정 재료가 스위칭되는 속도로 제공되기 때문에, 회로는 전술한 액티브 회로보다 적은 동적 전력을 소모한다. 또한, 버퍼 증폭기는 전술한 바와 같은 재현성있는 그레이 레벨을 달성하기 위하여 본 발명의 어드레싱 방법에서 요구되는 서브 프레임 반전을 구현할 수 있다.
이러한 회로의 동작이 완전히 이해될 수 있도록 하기 위하여, 이제 2개의 스캔 전극(20a, 20b)과 2개의 데이타 전극(22a, 22b)의 교차점에 배치된 4개의 픽셀(A, B, C, D)을 나타내는 도 10을 참조한다. 대응하는 전압도가 도 11에 제공되어 있는데, 도 11은 어드레싱 프레임의 두 서브 프레임 동안에 스캔 전극(20a, 20b)에 인가된 스캔 전압, 데이타 전극(22a)에 인가된 데이타 전압, 및 저장 커패시터(24)와 픽셀 A의 픽셀 커패시턴스(26)에 인가된 전압(Vs1, VLC1)을 나타내고 있다.
도 11을 참조하면, t=0에서 12V의 스캔 전압이 스캔 전극(20a)에 인가되어 픽셀 A의 트랜지스터(18)를 턴온시키는데, 이 전압은 라인 시간 동안 유지되며, 이후에 스캔 전극(20a)상의 전압은 하프 프레임의 나머지에 대해 0이 된다. 트랜지스터(18)의 턴온은 데이타 전극(22a)상의 전압(+Vdat)이 픽셀 커패시턴스(26)은 물론 저장 커패시터(24)를 충전시키도록 한다. 이에 따라, 픽셀 전압은 이전 어드레스 라인의 전압 레벨(Vprevious)에서 픽셀에 대해 선택된 상태에 따라 크기가 변하는 인가 데이타 전압(Vdat)으로 변한다. 그 다음, 하프 프레임의 나머지에 대한 저장 커패시터(24)(Vs1) 및 픽셀 커패시턴스(VLC1)상에는 동일한 전압이 유지된다. 제2 하프 프레임의 시작점에서, 스캔 전극(20a)에는 동일한 스캔 전압이 인가되지만, 데이타 전극(22a)에는 부의 데이타 전압(-Vdat)이 인가되며, 그 결과 저장 커패시터(24) 및 픽셀 커패시턴스(26)상에 유지되는 전압은 -Vdat로 바뀌며, 제2 하프 프레임의 나머지에 대해 유지된다. 따라서, 픽셀 A에 인가된 전압은 프레임에서의 DC 균형을 제공하기 위하여 어드레싱 프레임 내의 연속적인 하프 프레임들 사이에서 반전된다는 것을 알 수 있다.
22a 및 22b와 같은 데이타 전극에 인가되는 데이타 전압은 각각의 하프 프레임 동안에 연속적으로 인가되며, 하프 프레임에서 어드레싱될 다음 픽셀 C의 트랜지스터(18)를 턴온시키기 위하여 스캔 전극(20a)에 스캔 전압이 미리 인가되는 시간인 라인 시간에 이어지는 라인 시간 동안에 스캔 전극(20b)에는 스캔 전압이 인가된다. 이러한 절차는 표시 장치의 모든 픽셀에 대해 반복되며, 전압 반전이 이어진 후에, 데이타 전압이 반전되는 것 외에는 제2 하프 프레임 동안에 유사한 방식으로 픽셀에 대한 어드레싱이 수행된다. 또 하나의 구동 방법에 있어서, 저장 커패시터상의 전압은 2개의 하프 프레임에서 동일하지만, 각 픽셀의 버퍼 증폭기(28)는 제2 하프 프레임 동안에 픽셀에 인가된 신호의 극성을 반전시킨다.
전술한 어드레싱 방법은 도 3a에 도시된 바와 같은 갭 없이 2극 스위칭 파형을 생성한다는 것을 알 수 있다. 그러나, 각 프레임이 2개의 하프 프레임으로 분할되며 제1 하프 프레임에서 데이타 전극(22a)에는 정의 데이타 전압(+Vdat)이 인가되고 제2 하프 프레임에서 데이타 전극(22a)에는 부의 데이타 전압(-Vdat)이 인가되는 대신에, 각 프레임이 3개의 부분 프레임으로 분할되고 하나의 부분 프레임에서 데이타 전극(22a)에는 정의 데이타 전압이 인가되며 다른 부분 프레임에서 데이타 전극(22a)에는 부의 데이타 전압이 인가되고 전술한 두 부분 프레임의 중간이거나 프레임의 시작 또는 끝 부분일 수 있는 또 다른 부분 프레임에서 데이타 전극(22a)에는 0V의 전압이 인가된다는 점 외에는 동일한 방식으로, 도 3b에 도시된 바와 같은 갭을 가진 2극 스위칭 파형이 생성될 수 있다. 정 및 부의 전압 부분 프레임의 지속 시간은 동일해야 하지만(프레임 기간의 x/3), 0의 전압 부분 프레임의 지속 시간은 대개는 실질적으로 더 작다(프레임 기간의 y/3, 여기서 2x/3 + y/3 = 3/3 =1 및 y ≪ x). 전술한 갭 어드레싱 방법 없이 2극 스위칭 파형에서 2개의 하프 프레임의 시작점에서 인가되는 것과 유사한 스캔 전압이 정 및 부의 부분 전압의 시작점에서(그러나 0의 전압 부분 프레임의 시작점은 아님) 스캔 전극들(20a, 20b)에 인가된다. 따라서, 크기와 지속 시간은 동일하지만 극성이 반대인 전압들을 가진 부분들과 0의 전압을 가진 또 다른 부분을 포함하는 2극 스위칭 파형이 생성된다.
도 3a에 도시된 바와 같은 갭이 없는 2극 스위칭 파형 또는 도 3b에 도시된 바와 같은 갭이 있는 2극 스위칭 파형에 기초한 어드레싱 방법을 사용하여 전술한 회로 구성이 구현될 수 있지만, 갭이 있는 2극 스위칭 파형을 사용하는 잠재적인 이점은 물질의 점성이 온도에 따라 변하는 경우에 얻어지는 광 투과율을 평균하는 경향이 있다는 것이다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 대개 더 높은 온도에서 얻어지는 더 낮은 재료의 점성은 재료가 전기장에 더 빠르게 응답할 수 있도록 하며, 이것은 시간에 대한 대응 투과 특성의 형태에 반영된다. 반면에, 재료의 점성은 대개 온도의 감소와 함께 증가하며, 따라서 재료의 응답 속도를 감소시킨다. 그러나, 도 12b에 도시된 바와 같이 2극 스위칭 파형의 갭의 길이를 증가시킴으로써 투과 특성을 변경시켜 온도 변화를 보상할 수 있다.
이러한 어드레싱 방법은 본원 명세서에 그 내용이 참조된 GB2313920 및 EP0811872에 개시된 회절 공간 광 변조기(SLM)를 구성하는 액티브 매트릭스 액정 격자 패널에도 적용될 수 있다. 투과 구조 또는 반사 구조를 가질 수 있는 회절 SLM은 유리로 된 상부 및 하부 기판들과 이 기판들 사이에 배치된 강유전성 액정 뭉질로 구성된다. 상부 기판은 도 14에 파선으로 도시된 바와 같은 2 세트의 맞물린 투명 전극(19, 21)을 구비하고 있는데, 각 세트의 전극들은 서로 접속되어 있고 다른 세트의 전극들과 서로 맞물려 있으며, 따라서 상부 기판의 대향 측부들에는 단 2개의 접속만이 필요하게 된다. 하부 기판은 도 14에 실선으로 도시된 바와 같이 사각형의 픽셀 전극(17) 어레이를 갖고 있으며, 각 픽셀 전극(17)은 서로 맞물린 복수의 전극(19, 21)에 면해 있다.
여러 전극들에 적절한 전압을 인가함으로써, 각 픽셀은 빛이 0차 회절로 투과하거나 반사하는 비회절 모드와 픽셀이 페이즈-온리(phase-only) 회절 격자를 형성하고 빛이 0차 아닌 회절 방식으로 회절하는 회절 모드 사이에서 스위칭된다. 회절 모드에서, 각 픽셀은 인접 스트립 영역을 통과하는 광선이 180도의 상대적 위상 변화를 겪도록 인접 영역들이 다른 상태에 있는 액정 물질의 복수의 스트립 영역으로 구성된다. 비회절 모드에서, 픽셀을 통과하는 모든 빛은 실질적으로 동일한 위상 변화를 겪는다. 예컨대, 디스플레이를 위해 1차 회절 방식으로 회절된 빛을 모음으로써, 각 픽셀은 비회절 모드에서 어둡게 나타나며 회절 모드에서 밝게 나타난다.
또한, 각 픽셀은 각 픽셀 전극(17)과 관련되고 도 14에 확대 도시된 액티브 회로(16)에 의해 어드레싱될 수 있다. 도시된 구조에서, 각 픽셀 전극(17)은 폴리실리콘 박막 전계 트랜지스터의 소스에 접속되어 있고, 픽셀의 각 컬럼의 트랜지스터의 드레인은 각각의 열 또는 데이타 전극(22)에 접속되어 있으며, 각 로우의 트랜지스터의 게이트는 각각의 로우 또는 스캔 전극(20)에 접속되어 있다. 따라서, 픽셀은 한 번에 하나씩 인에이블 상태가 되어, 전체 로우에 대한 데이타가 동시에 기록된다.
영국 특허 출원 9702076.2 및 유럽 특허 출원 98300627.1(이들의 내용은 본원 명세서에 참조됨)은 시간에 대해 평균될 때에 각 스트립 영역을 가로지르는 0V의 순수 전압을 제공하기 위하여 교대하는 어드레싱 프레임들 동안에 모든 전극 전압이 임의의 전압(Varb)에 대해 역전되는 픽셀들의 회절 및 비회절 모드들간의 스위칭을 위한 어드레싱 방법을 개시하고 있다. 따라서, 제1 프레임(FRAME 1) 동안에 픽셀 온 모드(회절 모드)는 공급 라인들(19', 21')을 통해 맞물린 전극들(19, 21)에 각각 인가된 연속적인 전압들(V1, V2) 및 픽셀 전극(17)에 인가된 기록 전압(Vwrite)에 의해 정해지는데, 이때 Vwrite는 V1과 V2 사이에 있다. 이것은 액정 물질의 인접한 스트립들이 상반되게 스위칭되도록 하여, 픽셀이 페이즈 온리 회절 격자로 동작하게 한다. 픽셀 오프 모드(비회절 모드)는 맞물린 전극들(19, 21)에 인가된 동일한 연속적인 전압들(V1, V2)과 픽셀 전극(17)에 인가된 소거 전압(Verase)에 의해 정해지며, 이때 Verase는 V1과 V2 사이에 있다. 이것은 인접한 스트립 영역들이 동일한 상태로 스위칭되도록 하며, 스트립 영역을 통과하는 빛은 동일한 위상 변화를 겪어 픽셀이 빛을 회절시키지 않는다는 것을 의미한다. 제2 모드에서(FRAME 2), 픽셀의 온 모드 및 오프 모드는 맞물린 전극들(19, 21)에 인가된 연속적인 전압들이 (Varb-V1) 및 (Varb-V2)이고 픽셀 전극(17)에 인가된 기록 전압이 (Varb-Vwrite)이며 픽셀 전극(17)에 인가된 소거 전압이 (Varb-Verase)인 것 외에는 유사하게 정해지며, 따라서 전기장의 방향은 FRAME 1에 비해 픽셀의 온 모드 및 오프 모드에 대해 역전되어 많은 수의 프레임에 대해 DC 균형을 제공한다. 화상 데이타는 일반적으로 시간과 함께 변하기 때문에 DC 균형은 일정 시간 동안의 통계적인 평균에 의존하며, 짧은 시간 동안의 완전한 DC 균형은 상기한 어드레싱 방법으로 가능하지 않게 된다.
대조적으로, 본 발명에 따른 SLM에 적용된 어드레싱 방법(도 13에 도시됨)은 일정 시간 동안의 통계적인 평균에 의존하기보다는 각 어드레싱 프레임 내에서 DC 균형을 제공한다. 이 경우, 모든 전극 전압은 단일 어드레싱 프레임 내의 연속적인 서브 프레임 동안에 예컨대 5V일 수 있는 임의의 전압(Varb)에 대해 반전된다. 따라서, 도 13에 주어진 예에서, 제1 서브 프레임(SUBFRAME 1a)에서의 픽셀의 온 모드는 맞물린 전극들(19, 21)에 인가된 예컨대 15V 및 5V의 연속적인 전압(V1, V2), 및 픽셀 전극(17)에 인가된 예컨대 V1과 V2 사이에 있는 10V의 기록 전압(Vwrite)에 의해 정해지며, 픽셀의 오프 모드는 맞물린 전극들(19, 21)에 인가된 동일 전압(V1, V2) 및 픽셀 전극(17)에 인가된 예컨대 V1과 V2 사이에 있는 10V의 소거 전압(Verase)에 의해 정해진다. 동일 프레임의 제2 프레임(SUBFRAME 1b)에서, 픽셀의 온 모드는 맞물린 전극들(19, 21)에 인가된 연속적인 전압들 (Varb-V1) 및 (Varb-V2)와 픽셀 전극(17)에 인가된, (Varb-Vwrite)와 동일한 기록 전압(V'write)에 의해 정해지며, 픽셀의 오프 모드는 맞물린 전극들(19, 21)에 인가된 연속적인 전압들 (Varb-V1) 및 (Varb-V2)와 픽셀 전극(17)에 인가된, (Varb-Verase)와 동일한 소거 전압(V'erase)에 의해 정해진다.
이러한 어드레싱 방식은 단일의 어드레싱 프레임내에 DC 밸런싱을 제공하고 동시에 상 회절 격자의 광학 특성이 2개의 서브프레임동안 동일하게 유지되는 것을 보장한다. 이러한 회절 격자는 기록 전압Vwrite을 연속적인 전압이 전체적으로 인가되되 상술한 연속하는 서브프레임간에서 역전되는 복수의 맞물림 전극(interdigitated electrode : 19, 21)과 중첩하는 픽셀 전극(17)에 인가함으로써 기록되고, 소거는 전압Verase을, 비 회절형 모드로 픽셀의 완전한 스위칭을 보장하도록 V1 및 V2이하로 유지되어 있는 픽셀 전극(17)에 인가함으로써 달성된다. 각각의 경우에 있어서, 기록 전압 및 소거 전압은 상술한 연속적인 서브프레임간에서 교대로 반복된다.
이러한 어드레싱 방식은 2개의 서브프레임을 사용하는 표시 장치를 구동시키고 2개의 서브프레임간의 프레임의 중간 지점에서 전압 반전을 행하는데 달려있다. 이러한 어드레싱 방식은 맞물림 전극 상에 전체적으로 인가된 전압 및 픽셀 전극에 인가된 전압이 동시에 반전될 수 있음으로(DRAM 픽셀 아키택쳐에서는 불가능) 표준 SRAM 픽셀 구조를 사용하여 실현될 수 있다. 실제로, 모든 전압은 SRAM(도 11의 예에 도시)에 의해서 억세스가능한 전압 범위의 평균에 대하여 반전될 수 있다. 진정한 프레임간 DC 밸런싱이 제공되고 광학 표시가 유지되는 그러한 장치에서는 상 회절 격자의 광학 표시와 그의 반전간에는 이론적인 차이는 없다는 것을 유념해야 한다. 또한, 장치를 아날로그 그레이스케일을 얻고자 사용하는 경우에, 이러한 어드레싱 방식은 아날로그 그레이스케일을 얻을 수 있으며, 이온 메모리에 의해서 야기되는 상기한 그레이 레벨의 어떤 중요한 역사적 종속성을 떨쳐버릴 수 있다.
도 15a, 15b 및 15c는 본 발명에 따른 어드레싱 방식에서의 TAFLC 또는 SBFLC 물질에 인가될 수 있는 3개의 바이폴라 스위칭 파형을 도시한 것이다. 도 15a의 경우에, 도 3a와 3b를 참조로 상술한 연속한 서브프레임들 간에는 전압 반전이 일어나고, 전압이 각각의 연속한 프레임들 간의 제로를 통과하도록 연속한 프레임들 A와 B 간에 극성 변화가 있다. 그러나 도 15b와 15c의 경우에는, 각 프레임내의 연속한 서브프레임들 간에 전압 반전이 계속 유지되지만, 프레임 A의 제2 서브프레임이 다음 프레임 B의 제1 서브프레임과 동일한 극성이고 전압이 연속한 프레임들 간의 제로를 통과하지 않도록 제1 서브프레임이 각 프레임에서 동일한 극성으로 되어 있지 않다. 각 경우에 있어서, 프레임 A와 B에서의 펄스의 전압 크기는 예컨대 0.5V 및 1.0V로 주어진다.
도 16, 17 및 18은 도 15a에 도시된 일반적인 형태의 스위칭 파형을 가진 무임계 AFLC 물질의 어드레싱의 일례(도 16의 경우에 해당)와 도 15b와 15c에 도시된 일반적인 형태의 스위칭 파형을 가진 무임계 AFLC 물질의 어드레싱의 예들(도 17 및 18의 경우에 해당)을 도시한 것이다. 각 도면의 상단부에 도시된 바와 같이, 각 프레임에 대한 전체 축상 광 투과는 각 서브프레임으로부터의 2개의 동일하지 않은 속성 성분으로 구성되어 있으며, 전체 밝기는 앞서 설명한 예들의 경우에서와 같이 인가된 전압에 의해서 결정된다. 도 15b와 15c의 파형을 이용하여 15a의 파형의 경우와 동일한 레벨의 그레이 레벨 재현성을 얻었으나, 도 15b와 15c의 파형을 이용하면 특정 전압에 대한 투과 레벨이 증가하는 추가적인 이점이 있었다. 이것은 무임계 AFLC 재료에 대해 약 20%의 증가를 가져왔으며, SBFLC 물질의 경우에는 더 빠른 스위칭으로 인해 다소 낮을 가능성이 있다.
도 19는 상술한 어드레싱 방식들 중 임의의 방식을 이용하고 상술한 표시 장치들 중 임의의 장치를 이용하여 구체화될 수 있고 다이렉트 뷰 표시 장치에 이용하기에 적절한 LCD 패널(30)을 포함하는 컬러 순차 다이렉트 뷰 액정 표시 장치를 도시한 것이다. 패널(30)은 아날로그 또는 디지탈형의 직렬 비디오 신호를 수신하기 위한 입력부(31)를 구비하고 있다. 패널(30)은 또한 로우와 프레임의 리프레시를 입력부(31)에서의 비디오 신호와 동기화시키기 위한 타이밍 신호를 수신하기 위한 입력부(32)도 구비하고 있다.
본 표시 장치는 패널(30)용 백라이트로서 설치된 다색형 조명 시스템(33)을 더 포함한다. 이 시스템(33)은 시스템(33)의 동작을 동기화시키기 위한 입력부(32)에 접속된 입력부를 구비한 컬러 스위칭 회로(34)에 접속된다. 특히, 조명 시스템은 회로(34)에 의해 제어되어 패널의 적색, 녹색 및 청색 조명을 순차적으로 제공한다. 예컨대, 조명 시스템(33)은 개별적으로 제어될 수 있는 적색, 녹색 및 청색 광원을 포함할 수 있으며, 각각의 광원은 컬러광 방출기 또는 백색 광원과 고정 컬러 필터를 포함할 수 있다. 대안으로서, 조명 시스템(33)은 절환식 백색 광원과 대역폭이 적색, 녹색 및 청색광을 통과시키도록 절환 가능한 절환식 컬러 필터 장치를 포함할 수 있다.
도 20은 원하는 관측 범위 전체에 걸쳐 거의 대칭적인 광 응답을 가진 패널(30)에 이용하기에 적합한 어드레싱 방식을 도시한 것이다. 특히, 패널(30)의 각 픽셀의 광 투과는 표시를 목적으로 하는 응용에 있어서 충분한 시야각(viewing angle)들에 걸쳐 온 축(on-axis) 관측 및 오프 축(off-axis) 관측을 위해 크기는 동일하나 극성이 반대인 어드레싱 신호들에 대해서 동일하다.
도 20은 (a)에서 컬러 비디오 데이타의 하나의 완전한 프레임에 대한 전형적인 또는 임의의 픽셀 파형을 도시하고 있다. 특히, (a)에서의 파형은 전형적인 프레임의 어드레스될 수 있는 제1 로우에서의 픽셀에 인가되는 것이다. 마찬가지로 도 20은 (c)에서 동일한 프레임에서 어드레스될 수 있는 마지막 로우에서의 픽셀의 동일 픽셀 컬러의 어드레스를 지정하는데 사용되는 동일 파형을 도시한 것이다. 파형들은 동일 시간축에 대해서 도시되어 있으며 컬러 비디오 데이타의 완전한 프레임의 어드레스될 첫번째 로우의 리프레시과 마지막 로우의 리프레시 간의 시간 지연을 나타내고 있다.
프레임은 3개의 개별적인 컬러 서브프레임으로 분할되며, 서브프레임 각각은 제1 및 제2 서브프레임으로 분할된다. 이들 서브프레임들 중 제1 서브프레임 동안에는 (a)와 (c)에 파형이 도시되어 있는 픽셀들에 대해 Vr로 나타나 있는 정의 어드레싱 펄스에 의해 패널(30)의 픽셀들이 적색 화상 데이타로 리프레시된다. 이들 픽셀의 응답은 (b)와 (d)에 각각 도시되어 있으며, 이들은 픽셀의 시간에 대한 투과를 나타낸다.
다음 서브프레임 동안에는, (a) 및 (c)에서의 픽셀 파형에 대한 픽셀 전압(-Vr)으로 나타난 바와 같이 픽셀 전압들이 반전된다. (b)와 (d)에 도시된 바와 같이, 픽셀의 투과 성능은 픽셀 전압이 정이든 부이든 간에 상관없이 거의 동일하다.
다음번의 2개의 서브프레임 동안에는, 픽셀들에 의해 표시될 원하는 녹색 레벨에 대응하여 정 및 부의 픽셀 전압이 리프레시된다. 그 다음에 2개의 서브프레임이 이어지는데, 여기서는 Vb와 -Vb와 같은 정 및 부의 청색 픽셀 전압이 패널(30)의 픽셀들에 인가된다. 그 다음, 이와 같은 순서는 비디오 데이타의 후속되는 프레임들에 대해서도 반복된다.
도 20은 (e)에서 컬러 스위칭 회로(34)에 의해서 제어되는 다색 컬러 조명 시스템(33)의 동작을 도시한 것이다. 패널(30)이 적색, 녹색 및 청색 화상 데이타를 각각 표시하는 기간 동안에 적색, 녹색 및 청색 조명이 제공된다. 컬러 화상들 간의 누설을 방지하기 위하여 조명 시스템(33)은 적색, 녹색 및 청색 화상 데이타 간의 전이 동안에 스위치 오프된다. 도 20의 (e)에는 녹색 화상 데이타에 대한 상대적인 타이밍이 나타나 있다. 컬러 스위칭 회로(34)는 입력부(32)에서의 타이밍 신호들에 의해서 제어되어 패널(30)의 픽셀 전부가 제1 녹색 화상 서브프레임으로 리프레시되는 시각 T1까지 조명 시스템(33)을 소등시킨다. 따라서, 시스템(33)에 의해서 제공된 녹색 조명은 픽셀의 마지막 로우가 리프레시되고 완전히 응답했을 때에 스위치 온되어 도 20의 (d)에 도시된 바와 같은 원하는 투과를 달성하게 된다. 이로써 전체 패널(30)에 걸친 픽셀의 짝수 조명이 확실히 달성된다.
다음번 서브프레임도 녹색 화상 데이타를 포함하며, 그러므로 다음번 서브프레임의 리프레시 동안에 조명 시스템(33)을 소등시킬 필요가 없다. 그러나 전체 패널(30)의 짝수 조명을 보장하고 녹색과 청색 화상 데이타 간의 누설을 방지하기 위해서는 픽셀들을 청색 화상 데이타의 후속 서브프레임으로 리프레시하기 시작할 때에 회로(34)가 조명 시스템(33)을 소등시킨다. 도 20에 도시된 바와 같이, 이것은 어드레스 지정될 픽셀의 제1 로우가 청색 화상 데이타의 제1 서브프레임으로 리프레시되는 시각 T2에서 일어난다.
가장 밝게 표시하기 위해서는 도 20에 도시된 바와 같이, 시각 T1과 T2 사이의 기간에 걸쳐 녹색 조명이 제공된다. 그러나 조명 시스템(33)의 실제 스위칭 온 및 오프 시각들은 회로(34)로부터의 스위칭 신호에 이어서 광을 방출하고 광 방출을 중지시키는데 있어 어떤 지연을 고려하기 위하여 변화될 수 있다. 따라서, 조명 시스템은 최대 조명을 보장하기 위하여 시각 T1 약간 전에 녹색 조명에 대해서 스위치 온될 수 있고 녹색과 청색 컬러 데이타 간의 누설을 방지하기 위하여 시각 T2 약간 전에 스위치 오프될 필요가 있다. 또한, 필요하거나 원하는 경우에는, 예컨대 표시 밝기와 컬러 누설 간의 다른 절충을 위해서는 이들 한계점들 간의 더 짧은 기간 동안에 녹색 조명이 제공될 수 있다.
도 21은 도 20과 유사하지만 풀 컬러 프레임을 구성하는 6개의 서브프레임 각각 동안에 조명 시스템(33)이 스위치 온 및 오프되는 다른 어드레싱 방식을 도시한 것이다. 도 21의 (a)와 (c)에 도시된 파형들은 각각 도 20의 (a)와 (c)에 도시된 것들과 거의 동일하다. 도 21의 (c)에 도시된 바와 같이, 예컨대 서로 반대되는 픽셀 전압 극성의 2개의 적색 서브프레임에 있어서는, 조명 시스템(33)은 회로(34)에 의해 스위치되어 패널(30)의 픽셀들이 적색 화상 데이타의 제1 서브프레임으로 리프레시되었을 때에 적색광을 발생시킨다. 그 다음, 적색 조명은 적색 화상 데이타의 다음번 서브프레임이 시작될 때에, 즉 부의 픽셀 전압에 의해서 어드레스될 제1 로우의 리프레시때에 스위치 오프된다. 그 다음, 적색 조명은 다음 서브프레임 동안에 동일한 방식으로 스위치 온 및 오프된다. 마찬가지로, 녹색 화상 데이타의 각 서브프레임 동안에 스위치 온 및 오프되고, 청색 조명은 청색 화상 데이타의 각 서브프레임 동안에 스위치 온 및 오프된다.
도 21은 또한 크기는 동일하나 극성은 반대인 픽셀 전압에 대한 비대칭 픽셀 응답을 나타낸 것이다. 이 경우에, 각 픽셀은 동일 크기의 부의 픽셀 전압에 의해서 보다 정의 픽셀 전압에 의해서 더 높은 투과성을 갖는다. 그러나 개개의 컬러 화상들은 컬러 비디오 데이타의 완전한 픽셀 각각에 대해서 2번 리프레시되기 때문에 비대칭 응답으로부터 발생되는 플리커 주파수는 동일 주파수에서 생기며 이것은 관측자에게 잘 인식되지 않거나 인식 불가능하다. 따라서, 이것은 온 축에서 비대칭 광응답을 가지는 액정 장치의 이용을 가능하게 하며, 온 축 광성능은 대칭적이나 오프 축 광응답은 비대칭인 액정 장치의 관측 영역을 확장시킨다.
도 22는 각 컬러 성분의 2개의 서브프레임이 더 이상 연속적이지 않다는 점에서 도 20과 21에 도시된 것과 다른 어드레싱 방식을 도시한 것이다. 도 22의 (a)와 (c)에 도시된 바와 같이, 완전한 컬러 프레임은 정의 적색 화상 데이타, 부의 녹색 화상 데이타, 정의 청색 화상 데이타, 부의 적색 화상 데이타, 정의 녹색 화상 데이타 및 부의 청색 화상 데이타를 나타내는 6개의 서브프레임을 포함한다. 비록 연속한 서브프레임들은 반대 극성으로 되어 있지만, 컬러 화상 데이타의 순서는 완전한 컬러 프레임에 대해서 지금 적색, 녹색, 청색, 적색, 녹색, 청색이다. 조명 시스템(33)의 스위칭은 이것에 대응하며 도 22의 (e)에 나타나 있다. 따라서, 조명 시스템(33)은 각 서브프레임에 대해서 점멸되며, 서브프레임의 마지막 라인 내의 픽셀들이 평형에 도달할 때부터 스위치 온되고 제1 라인 내의 픽셀들이 평형을 떠날 때에 스위치 오프된다.
도 22의 (b)와 (d)에 도시된 픽셀들의 광응답은 대칭적인 광응답의 경우에 대한 것이나 어드레싱 방식은 비대칭적인 광응답의 경우에도 동일하게 잘 이용될 수 있다.
도 22에 도시된 어드레싱 방식은 개별 컬러 각각이 도 20에서 설명된 방식에서의 주파수와 도 21에서 설명된 방식에서의 유효 주파수보다 높은 주파수에서 ''점멸되어 각 컬러가 연속해서 두번 점멸된다는 이점이 있다. 이것은 컬러 해제(colour break-up)라고 알려진 현상을 감소시키거나 억제시키며 따라서 화질을 개선시킨다.
도 23은 SBF 물질에 대해서 도 22에 도시된 어드레싱 방식을 이용하여 얻어진 측정 결과를 나타낸 것이다. 이 경우, 픽셀 파형의 거의 일정한 전압 주기 각각은 대략 2.78 밀리초이다. 셀의 상세한 것은 실시예 2를 참조로 상술한 대로이다.
도 24는 AFLC를 이용한 것으로 실시예 1로서 상술하였던 형태로 된 픽셀화된(pixelated) AMLCD의 일부를 도시한 것이다. 이 장치는 유리 기판(40)을 포함하며, 이 기판 상에는 예컨대 인듐 주석 산화물(ITO)로 된 픽셀 전극(41)이 형성되어 있다. 기판(40)과 전극(41) 상에는 예컨대 문질러진 폴리이미드층을 포함하는 배향층(42)이 형성되어 있다. 유사하게, 유리 기판(43)은 ITO의 공통 전극(44)을 갖고 있으며, 이 공통 전극 상에는 예컨대 역시 문질러진 폴리이미드로 된 배향층(45)이 형성되어 있다. 기판들(40, 43)은 AFLC층(46)을 포함하는 셀을 정하도록 서로 간에 이격되어 있다.
도 25와 26에 도시된 바와 같이, 이 장치도 각각 수직 및 수평 편광 투과 방향을 갖는 편광기들(47, 48)를 포함한다. 이 장치는 투과 모드에서 동작하며, 정상적으로 흑색, 즉 층(46)에 가해지는 인가 전계가 없는 경우에 최대 광감쇠를 제공한다.
도 25와 26은 프레임의 제1 및 제2 서브프레임 내의 임의 화상 데이타를 표시하는 장치의 4개 픽셀(49 내지 52)의 동작을 도시한 것이다. 도 25에 도시된 제1 서브프레임에서는 픽셀들(49, 50)에 전계가 인가되지 않는다. 픽셀들(49, 50)의 광축들은 수직으로 배향되어 있기 때문에 이들 픽셀들의 액정은 편광기(47)를 통해 층(46) 내로 입사하는 광의 편광 방향에 영향을 미치지 않는다. 픽셀들(49, 50)을 통과하는 수직 편광된 광은 편광기(48)에 의해서 소멸되기 때문에 이들 픽셀들은 어둡게 나타난다.
제1 서브프레임에서는 픽셀들(51, 52)에 정의 전계가 인가되므로 이들 픽셀들의 액정의 광축들은 도 25에 도시된 바와 같이 수직으로부터 회전된다. 층(46)의 두께와 유전성 이방성은 픽셀들(51, 52)이 반파장판으로 작용하게 하는 정도이므로 편광기(47)로부터 픽셀(51, 52)를 통과하는 광의 편광은 픽셀들(51, 52)의 광축과 수직선 사이의 각도의 2배만큼 회전된다. 따라서, 픽셀들(51, 52)로부터의 광은 편광기(48)에 의해서 적어도 부분적으로 투과되므로 이들 픽셀들은 밝게 나타난다.
도 26은 제2 서브프레임 동안의 픽셀들(49 내지 52)의 동작을 나타내고 있다. 픽셀들(49, 50)의 액정에 가해진 제로 인가 전계는 변하지 않고 그대로 유지되므로 이들 픽셀들은 계속해서 어둡게 나타난다. 그러나, 픽셀들(51, 52)의 액정에 가해지는 인가 전계는 크기는 동일하나 극성이 반대이기 때문에 이들 픽셀들의 광축은 반대 방향으로 회전된다. 따라서 이들 픽셀들은 밝게 나타낸다.
도 27은 투과형 표시 장치의 이중층 실시예를 도시한 것이다. 이 표시 장치는 도 24 내지 26에 도시된 구성 요소(40 내지 48)를 포함한다. 그 외에도, 도 27의 표시 장치는 유리 기판(40′), ITO 픽셀 전극(41′), 배향층(42′), ITO 공통 전극(44′), 배향층(45′) 및 AFLC층(46′)을 포함하는 또 다른 장치를 포함한다. 유리 기판(43)은 전극(44′)과 배향층(45′)에 대한 기판으로서도 작용한다. 픽셀 전극들(41, 41′)은 서로 간에 광학적으로 정렬되어 있으므로 층(46, 46′) 내에 형성된 픽셀들은 서로 간에 광학적으로 직렬로 접속되어 있고 함께 제어되도록 어드레스 지정된다.
제1 서브프레임에 대해 도 28에 도시되어 있는 바와 같이, 픽셀들(49, 50, 49′, 50′)은 제로 인가 전압을 갖기 때문에 그들의 광축들은 수직이며 편광기(47)의 편광 투과 방향에 평행하다. 그러므로 이들 픽셀들은 편광기(47)로부터의 광의 편광에 거의 영향을 미치지 않는다. 편광기(48)의 편광 투과 방향은 본 실시예에서는 편광기(47)의 편광 투과 방향에 평행하기 때문에 이들 픽셀들은 밝게 나타난다.
층(46)의 픽셀들(51, 52)은 정의 인가 전압을 갖고 있지만, 층(46′)의 픽셀들(51′, 52′)은 동일 크기의 부의 인가 전압을 갖고 있다. 따라서, 픽셀들(51, 52)의 광축은 수직으로부터 시계 방향으로 α만큼 회전되지만, 픽셀들(51′, 52′)의 광축은 수직으로부터 반시계 방향으로 동일각 만큼 회전된다. 층들(46, 46′)은 반파장판으로 작용하므로 편광기(47)로부터의 광의 편광 벡터는 편광기(48)의 편광 투과 방향에 거의 수직이 되도록 회전된다.
제2 서브프레임 동안의 동작은 도 29에 도시되어 있으며, 도 25와 26을 참조로 설명된 바와 같이, 층(46)의 픽셀들(51, 52)과 층(46′)의 픽셀들(51′, 52′)에 가해지는 인가 전압은 반대 방향으로 회전된다. 그러므로 이들 픽셀들은 다시 어둡게 나타난다.
도 30은 공통 전극(44)이 은이나 알루미늄과 같은 금속으로 되어 있고 광을 반사시키는 점에서 도 24에 도시된 것과 다른 단일층 반사 장치를 도시한 것이다. 또한, 전극 및 반사기(44)와 배향층(45) 사이에는 1/4 파장 지연기(53)가 배치되어 있다.
도 31은 제1 서브프레임 동안의 도 30의 장치의 동작을 도시한 것이다. 픽셀들(49 내지 52)의 상태는 도 25에 대해서 설명한 대로이다. 따라서, 픽셀들(49, 50)과 지연기(54)를 통과하는 편광기(47)로부터의 광의 편광은 변하지 않으며, 이와 같은 광은 전극 및 반사기(44)에 의해서 지연기(53), 픽셀들(49, 50) 및 편광기(47)를 통해 재반사된다. 그러므로 이들 픽셀들은 밝게 나타난다.
픽셀들(51, 52)을 통과하는 편광기(47)로부터의 광은 지연기(53)가 편광을 선형 편광으로부터 원형 또는 타원 편광으로 변환시키도록 회전된 편광 벡터를 갖고 있다. 전극 및 반사기(44)에 의해 반사된 이와 같은 광의 편광은 지연기(53)에 의해서 반전되어 선형 편광으로 변환된다. 픽셀들(51, 52)을 다시 통과하는 광의 선형 편광은 편광기(47)의 편광 투과 방향에 거의 수직이 되도록 회전된다. 그러므로 이들 픽셀들은 어둡게 나타난다.
도 32에 도시된 바와 같이, 제2 서브프레임 동안에는 픽셀들(51, 52)의 광축은 제1 서브프레임과 비교해서 수직으로부터 반대 방향으로 회전된다. 만일 그렇지 않으면, 동작은 거의 동일하므로 픽셀들(49, 50)은 밝게 나타나고 픽셀들(51, 52)은 어둡게 나타난다.
본 발명의 범위 내에서 여러 가지로 변경이 가능하다. 예컨대, 도 24 내지 26에 도시된 장치에서 편광기(47, 48)의 편광 투과 방향은 평행하게 될 수 있고, 이와 같은 경우에 장치는 통상적으로 백색 형태이다. 유사하게 도 27 내지 29에 도시된 실시예에서의 편광기(47, 48)의 편광 투과 방향은 직교될 수 있으며, 이와 같은 경우에 장치는 통상적으로 흑색 형태이다.
본 발명에 따른 액티브 매트릭스 광 변조기에 의해서 반복 가능한 그레이 레벨을 얻을 수가 있고, 또한 어드레싱 비대칭을 제거할 수가 있다.

Claims (62)

  1. 액티브 광 변조기에 있어서,
    복수의 데이타 라인;
    복수의 스캔 라인;
    상기 데이타 라인들과 스캔 라인들의 교점에 배치된 제어 소자들의 액티브 매트릭스;
    특정 크기의 정(positive)의 인가된 전압에 응답하여 제1 광 투과 상태, 중간 인가된 전압에 응답하여 제2 광 상태 그리고 상기 정의 인가된 전압과 동일한 크기이되 반대 극성의 부(negative)의 인가된 전압에 응답하여 제3 광 상태로 설정되도록 데이타 및 스캔 라인에 의해 제어 소자들에 인가된 데이타 및 스캔 신호들에 의해 선택적으로 어드레스가능한 픽셀 어레이; 및
    각각의 프레임에 대한 픽셀의 광 레벨을 선택하기 위해서 제어 소자들중 관련된 것에 데이타 및 스캔 신호의 인가에 의해 대응하는 어드레싱 프레임 동안 각각의 픽셀을 어드레싱하는 어드레싱 회로를 포함하고,
    상기 픽셀은 비대칭 온-축 광학 성능을 나타내고, 상기 변조기는 각각의 프레임의 연속하는 프레임 동안 각각의 픽셀에 인가된 전압을 제어하는 전압 반전 회로를 포함하여, 하나의 광 레벨이 상기 프레임에 대해 선택될 때, 상기 정의 전압이 상기 프레임의 하나의 서브프레임 동안 픽셀에 인가되고 상기 부의 전압이 상기 프레임의 다른 서브프레임 동안 픽셀에 인가되고, 다른 광 레벨이 상기 프레임에 대해 선택될 때, 상기 중간 전압이 상기 프레임의 서브프레임 둘다 동안 픽셀에 인가되어 상기 프레임 내에 DC 밸런싱을 제공하는 것을 특징으로 하는 액티브 광 변조기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중간 인가 전압은 0 전압인 액티브 광 변조기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광 상태는 이들이 상기 정 및 부의 인가된 전압에 응답하여 서로 다른 광 레벨을 나타낸다는 점에서 비대칭이고, 상기 전압 반전 회로는 2개의 서브프레임 동안 서로 다른 광 레벨이 얻어지도록 상기 하나의 광 레벨이 선택될 때 2개의 연속하는 서브프레임 동안 상기 정 및 부의 전압을 픽셀에 인가하도록 구성되는 액티브 광 변조기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전압 반전 회로는 프레임 내의 2N개의 서브프레임을 어드레싱하기 위한 2N개의 부분을 갖는 전압 반전 스위칭 파형에 의해 상기 어드레싱 회로에 의한 각각의 픽셀의 어드레싱을 변조하도록 구성되고, 여기서 N은 0보다 큰 정수이고 연속하는 부분은 동일한 크기 및 주기이되 반대 극성의 전압을 갖는 액티브 광 변조기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전압 반전 회로는 동일한 크기 및 주기이되 실질적으로 바로 다음의 서로 반대 극성의 전압을 갖는 2개의 부분으로 이루어진 전압 반전 스위칭 파형을 공급하도록 구성되는 액티브 광 변조기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 전압 반전 회로는 동일한 크기 및 주기이되 반대 극성의 전압을 갖는 부분들 및 0 전압의 다른 부분을 포함하는 전압 반전 스위칭 파형을 공급하도록 구성되는 액티브 광 변조기.
  7. 제4항에 있어서, 상기 전압 반전 회로는 제1 프레임의 최종 프레임의 극성이 제1 프레임 다음의 제2 프레임의 제1 서브프레임의 극성과 동일하도록 연속 프레임 내의 전압 반전 스위칭 파형을 공급하도록 구성되는 액티브 광 변조기.
  8. 제1항에 있어서, 각각의 픽셀은 복수의 서로 다른 정의 인가된 전압들 중 선택된 전압에 응답하여 복수의 제1 광 상태 중 하나 또는 복수의 서로 다른 부의 인가된 전압들 중 선택된 전압에 응답하여 복수의 제3 광 상태 중 하나로 설정되도록 어드레스가능하고, 상기 전압 반전 회로는 프레임 내에 DC 밸런싱을 유지하면서 프레임에 대해 복수의 가능한 광 레벨중 하나를 선택하기 위해 프레임의 하나의 서브프레임 동안 상기 선택된 정의 전압을 픽셀에, 그리고 프레임의 다른 서브프레임 동안 상기 선택된 부의 전압을 픽셀에 인가하도록 구성되는 액티브 광 변조기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어 소자는 폴리실리콘 스위칭 소자인 액티브 광 변조기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 폴리실리콘 스위칭 소자는 폴리실리콘 박막 트랜지스터 또는 다이오드인 액티브 광 변조기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스는 각각의 픽셀에 결합되고 데이타 라인들 중 대응하는 하나로부터 데이타 신호를 수신하기 위한 데이타 입력 및 픽셀에 전압을 공급하도록 제어 소자를 스위치하기 위해 스캔 라인들 중 대응하는 하나로부터 스캔 펄스를 수신하기 위한 제어 입력을 갖는 각각의 제어 소자를 포함하는 액티브 광 변조기.
  12. 제11항에 있어서, 저장 캐패시터가 제어 소자의 출력에 결합되고 버퍼가 제어 소자의 출력과 픽셀 사이에 접속되는 액티브 광 변조기.
  13. 제1항에 있어서, 상기 변조기는 광 투과 액정 장치인 액티브 광 변조기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 어레이는 그들의 축이 서로 교차하여 배열된 편광기들 사이에 배치되어 상기 제1 및 제3 광 상태는 밝은 상태이고 상기 제2 광 상태는 어두운 상태인 액티브 광 변조기.
  15. 제13항에 있어서, 상기 어레이는 그들의 축이 서로 실질적으로 평행하게 배열된 편광기들 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제3 광 상태는 어두운 상태이고 상기 제2 광 상태는 밝은 상태인 액티브 광 변조기.
  16. 제13항에 있어서, 상기 어레이는 그들의 축이 서로 실질적으로 평행한 편광기들 사이에 유사한 형태의 추가 어레이와 직렬로 배치되고, 상기 어드레싱 회로는 어레이들 중 하나가 상기 제1 광 상태에 있고 다른 어레이가 상기 제3 광 상태에 있을 때 어두운 레벨이 얻어지고 2개의 어레이가 모두 상기 제2 광 상태에 있을 때 밝은 레벨이 얻어지는 액티브 광 변조기.
  17. 제13항에 있어서, 상기 어레이는 편광기와 반사 표면 사이에 배치되고 1/4 파 지연기가 상기 어레이와 상기 반사 표면 사이에 배치되어 어레이가 상기 제1 및 제3 광 상태 중 하나에 있을 때 어두운 레벨이 얻어지고 상기 어레이가 상기 제2 광 상태에 있을 때 밝은 레벨이 얻어지는 액티브 광 변조기.
  18. 제1항에 있어서, 상기 변조기는 회절 공간 광 변조기인 액티브 광 변조기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스는 어레이의 한 측상에 있는 제1 연장 전극의 셋트, 어레이의 상기 한 측상에서 상기 제1 연장 전극의 셋트와 맞물려 있는 제2 연장 전극의 셋트, 및 어레이의 다른 측상에 있고, 각각이 복수의 제1 및 제2 전극과 중첩하는 픽셀 전극의 셋트를 결합시키고, 상기 제1 및 제2 전극은 연속적으로 인가된 전압을 위해 각각의 공급 라인과 접속되고 각각의 픽셀 전극은 회절 모드와 비회절 모드 사이를 스위칭하기 위해 어드레싱 회로에 의해 어드레스가능하고, 상기 전압 반전 회로는 픽셀 전극에 인가된 전압의 반전과 동시에 2개의 프레임 사이에서 소정의 전압에 대하여 제1 및 제2 전극에 인가된 전압을 반전시키도록 구성된 액티브 광 변조기.
  20. 제1항에 있어서, 상기 변조기는 반강유전성 액정 장치인 액티브 광 변조기.
  21. 제20항에 있어서, 상기 변조기는 무임계(thresholdless) 반강유전성 액정 장치인 액티브 광 변조기.
  22. 제1항에 있어서, 상기 변조기는 변형된 헬릭스 강유전성 액정 장치인 액티브 광 변조기.
  23. 제1항에 있어서, 상기 변조기는 단피치 쌍안정 강유전성 액정 장치인 액티브 광 변조기.
  24. 액티브 매트릭스 공간 광 변조기에 있어서,
    복수의 픽셀, 픽셀용 액티브 매트릭스 어드레싱 장치, 및 픽셀 파형 발생기를 포함하고, 상기 픽셀은 비대칭 온-축 광학 성능을 나타내고 상기 픽셀 파형 발생기는 제1 및 제2 서브프레임으로서 화상 데이타의 각각의 프레임을 공급하여 제2 서브프레임 동안 각각의 픽셀을 가로지르는 파형은 실질적으로 제1 서브프레임 동안 픽셀을 가로지르는 파형의 반전인 액티브 매트릭스 공간 광 변조기.
  25. 복수의 픽셀, 픽셀용 액티브 매트릭스 어드레싱 장치, 및 픽셀 파형 발생기를 포함하는 액티브 매트릭스 공간 광 변조기, 및 조명 시스템을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    상기 픽셀 파형 발생기는 단색 화상 데이타의 복수의 단색 프레임으로서 색 화상 데이타의 각각의 프레임을 공급하고 제1 및 제2 서브프레임으로서 각각의 단색 프레임을 공급하도록 구성되어, 제2 서브프레임 동안 각각의 픽셀을 가로지르는 파형은 실질적으로 제1 서브프레임 동안 픽셀을 가로지르는 파형의 반전이고, 상기 조명 시스템은 상기 변조기에 의해 현재 표시되고 있는 색 화상 데이타의 색에 대응하는 색의 광으로 상기 변조기를 조명하도록 구성된 표시 장치.
  26. 제25항에 있어서, 각각의 단색 프레임의 제1 및 제2 서브프레임은 연속인 표시 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 픽셀은 대칭 광학 성능을 나타내는 표시 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 조명 시스템은 각각의 단색 프레임의 제1 및 제2 서브프레임 동안에 변조기를 연속적으로 조명하도록 구성되는 표시 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 조명 시스템은 각각의 제1 서브프레임에 대해 상기 변조기를 리프레싱하는 것의 완료보다 빠르지 않게 변조기를 조명하는 것을 시작하고 후속하는 제1 서브프레임에 대해 변조기를 리프레싱하는 것의 개시 보다 늦지 않게 변조기를 조명하는 것을 중지하도록 구성된 표시 장치.
  30. 제26항에 있어서, 상기 픽셀은 비대칭 광학 성능을 나타내는 표시 장치.
  31. 제25항에 있어서, 각각의 프레임의 제1 서브프레임은 연속이고 각각의 프레임의 제2 서브프레임은 연속인 표시 장치.
  32. 제30항에 있어서, 상기 조명 시스템은 연속하는 서브프레임들 사이에서 소등되도록 구성된 표시 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 조명 시스템은 각각의 서브프레임에 대해 상기 변조기를 리프레싱하는 것의 완료보다 빠르지 않게 변조기를 조명하는 것을 시작하고 후속하는 서브프레임에 대해 변조기를 리프레싱하는 것의 개시 보다 늦지 않게 변조기를 조명하는 것을 중지하도록 구성된 표시 장치.
  34. 제31항에 있어서, 상기 조명 시스템은 연속하는 서브프레임들 사이에서 소등되도록 구성된 표시 장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 조명 시스템은 각각의 서브프레임에 대해 상기 변조기를 리프레싱하는 것의 완료보다 빠르지 않게 변조기를 조명하는 것을 시작하고 후속하는 서브프레임에 대해 변조기를 리프레싱하는 것의 개시 보다 늦지 않게 변조기를 조명하는 것을 중지하도록 구성된 표시 장치.
  36. 제25항에 있어서, 단색 프레임은 적색, 녹색 및 청색 프레임을 포함하는 표시 장치.
  37. 제25항에 있어서, 상기 변조기는 액정 장치를 포함하는 표시 장치.
  38. 비대칭 광학 성능의 효과를 감소시키는 방법에 있어서,
    복수의 데이타 라인; 복수의 스캔 라인; 상기 데이타 라인들과 스캔 라인들의 교점에 배치된 제어 소자들의 액티브 매트릭스; 특정 크기의 정(positive)의 인가된 전압에 응답하여 제1 광 투과 상태, 중간 인가된 전압에 응답하여 제2 광 상태 그리고 상기 정의 인가된 전압과 동일한 크기이되 반대 극성의 부(negative)의 인가된 전압에 응답하여 제3 광 상태로 설정되도록 데이타 및 스캔 라인에 의해 제어 소자들에 인가된 데이타 및 스캔 신호들에 의해 선택적으로 어드레스가능한 픽셀 어레이를 포함하는 액티브 매트릭스 광 변조기를 제공하는 단계;
    각각의 프레임에 대한 픽셀의 광 레벨을 선택하기 위해서 제어 소자들중 관련된 것에 데이타 및 스캔 신호의 인가에 의해 대응하는 어드레싱 프레임 동안 어드레싱 회로에 대해 각각의 픽셀을 어드레싱하는 어드레싱 단계; 및
    전압 반전 회로에 의해 각각의 프레임의 연속하는 프레임 동안 각각의 픽셀에 인가된 전압을 제어하여, 하나의 광 레벨이 상기 프레임에 대해 선택될 때, 상기 정의 전압이 상기 프레임의 하나의 서브프레임 동안 픽셀에 인가되고 상기 부의 전압이 상기 프레임의 다른 서브프레임 동안 픽셀에 인가되고, 다른 광 레벨이 상기 프레임에 대해 선택될 때, 상기 중간 전압이 상기 프레임의 서브프레임 둘다 동안 픽셀에 인가되어 상기 프레임 내에 DC 밸런싱을 제공하는 단계
    를 포함하는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 중간 인가 전압은 제로(0) 전압인 방법.
  40. 제38항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광 상태는 이들이 상기 정 및 부의 인가된 전압에 응답하여 동일한 광 레벨을 나타낸다는 점에서 대칭이고, 상기 전압 반전 회로는 2개의 서브프레임 동안 동일한 광 레벨이 얻어지도록 상기 하나의 광 레벨이 선택될 때 2개의 연속하는 서브프레임 동안 상기 정 및 부의 전압을 픽셀에 인가하도록 구성되는 방법.
  41. 제38항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광 상태는 이들이 상기 정 및 부의 인가된 전압에 응답하여 서로 다른 광 레벨을 나타낸다는 점에서 비대칭이고, 상기 전압 반전 회로는 2개의 서브프레임 동안 서로 다른 광 레벨이 얻어지도록 상기 하나의 광 레벨이 선택될 때 2개의 연속하는 서브프레임 동안 상기 정 및 부의 전압을 픽셀에 인가하도록 구성되는 방법.
  42. 제38항에 있어서, 상기 전압 반전 회로는 프레임 내의 2N개의 서브프레임을 어드레싱하기 위한 2N개의 부분을 갖는 전압 반전 스위칭 파형에 의해 상기 어드레싱 회로에 의한 각각의 픽셀의 어드레싱을 변조하도록 구성되고, 여기서 N은 제로(0)보다 큰 정수이고 연속하는 부분은 동일한 크기 및 주기이되 반대 극성의 전압을 갖는 방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 전압 반전 회로는 동일한 크기 및 주기이되 실질적으로 바로 다음의 서로 반대 극성의 전압을 갖는 2개의 부분으로 이루어진 전압 반전 스위칭 파형을 공급하도록 구성되는 방법.
  44. 제42항에 있어서, 상기 전압 반전 회로는 동일한 크기 및 주기이되 반대 극성의 전압을 갖는 부분들 및 제로(0) 전압의 다른 부분을 포함하는 전압 반전 스위칭 파형을 공급하도록 구성되는 방법.
  45. 제42항에 있어서, 상기 전압 반전 회로는 제1 프레임의 최종 프레임의 극성이 제1 프레임 다음의 제2 프레임의 제1 서브프레임의 극성과 동일하도록 연속 프레임 내의 전압 반전 스위칭 파형을 공급하도록 구성되는 방법.
  46. 제38항에 있어서, 각각의 픽셀은 복수의 서로 다른 정의 인가된 전압들 중 선택된 전압에 응답하여 복수의 제1 광 상태 중 하나 또는 복수의 서로 다른 부의 인가된 전압들 중 선택된 전압에 응답하여 복수의 제3 광 상태 중 하나로 설정되도록 어드레스가능하고, 상기 전압 반전 회로는 프레임 내에 DC 밸런싱을 유지하면서 프레임에 대해 복수의 가능한 광 레벨중 하나를 선택하기 위해 프레임의 하나의 서브프레임 동안 상기 선택된 정의 전압을 픽셀에, 그리고 프레임의 다른 서브프레임 동안 상기 선택된 부의 전압을 픽셀에 인가하도록 구성되는 방법.
  47. 제38항에 있어서, 상기 제어 소자는 폴리실리콘 스위칭 소자인 방법.
  48. 제47항에 있어서, 상기 폴리실리콘 스위칭 소자는 폴리실리콘 박막 트랜지스터 또는 다이오드인 방법.
  49. 제38항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스는 각각의 픽셀에 결합되고 데이타 라인들 중 대응하는 하나로부터 데이타 신호를 수신하기 위한 데이타 입력 및 픽셀에 전압을 공급하도록 제어 소자를 스위치하기 위해 스캔 라인들 중 대응하는 하나로부터 스캔 펄스를 수신하기 위한 제어 입력을 갖는 각각의 제어 소자를 포함하는 방법.
  50. 제49항에 있어서, 저장 캐패시터가 제어 소자의 출력에 결합되고 버퍼가 제어 소자의 출력과 픽셀 사이에 접속되는 방법.
  51. 제38항에 있어서, 상기 광 변조기는 광 투과형 액정 장치인 방법.
  52. 제51항에 있어서, 상기 어레이는 그들의 축이 서로 교차하여 배열된 편광기들 사이에 배치되어 상기 제1 및 제3 광 상태는 밝은 상태이고 상기 제2 광 상태는 어두운 상태인 방법.
  53. 제51항에 있어서, 상기 어레이는 그들의 축이 서로 실질적으로 평행하게 배열된 편광기들 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제3 광 상태는 어두운 상태이고 상기 제2 광 상태는 밝은 상태인 방법.
  54. 제51항에 있어서, 상기 어레이는 그들의 축이 서로 실질적으로 평행한 편광기들 사이에 유사한 형태의 추가 어레이와 직렬로 배치되고, 상기 어드레싱 회로는 어레이들 중 하나가 상기 제1 광 상태에 있고 다른 어레이가 상기 제3 광 상태에 있을 때 어두운 레벨이 얻어지고 2개의 어레이가 모두 상기 제2 광 상태에 있을 때 밝은 레벨이 얻어지는 방법.
  55. 제51항에 있어서, 상기 어레이는 편광기와 반사 표면 사이에 배치되고 1/4 파 지연기가 상기 어레이와 상기 반사 표면 사이에 배치되어 어레이가 상기 제1 및 제3 광 상태 중 하나에 있을 때 어두운 레벨이 얻어지고 상기 어레이가 상기 제2 광 상태에 있을 때 밝은 레벨이 얻어지는 방법.
  56. 제38항에 있어서, 상기 변조기는 회절 공간 광 변조기인 방법.
  57. 제56항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스는 어레이의 한 측상에 있는 제1 연장 전극의 셋트, 어레이의 상기 한 측상에서 상기 제1 연장 전극의 셋트와 맞물려 있는 제2 연장 전극의 셋트, 및 어레이의 다른 측상에 있고, 각각이 복수의 제1 및 제2 전극과 중첩하는 픽셀 전극의 셋트를 결합시키고, 상기 제1 및 제2 전극은 연속적으로 인가된 전압을 위해 각각의 공급 라인과 접속되고 각각의 픽셀 전극은 회절 모드와 비회절 모드 사이를 스위칭하기 위해 어드레싱 회로에 의해 어드레스가능하고, 상기 전압 반전 회로는 픽셀 전극에 인가된 전압의 반전과 동시에 2개의 프레임 사이에서 소정의 전압에 대하여 제1 및 제2 전극에 인가된 전압을 반전시키도록 구성된 방법.
  58. 제38항에 있어서, 상기 변조기는 반강유전성 액정 장치인 방법.
  59. 제58항에 있어서, 상기 변조기는 무임계 반강유전성 액정 장치인 방법.
  60. 제38항에 있어서, 상기 변조기는 변형된 헬릭스 강유전성 액정 장치인 방법.
  61. 제38항에 있어서, 상기 변조기는 단피치 쌍안정 강유전성 액정 장치인 방법.
  62. 액티브 매트릭스 공간 광 변조기에서 비대칭 광학 성능의 효과를 감소시키는 방법에 있어서,
    상기 변조기는 복수의 픽셀, 픽셀용 액티브 매트릭스 어드레싱 장치, 및 제2 서브프레임 동안 각각의 픽셀을 가로지르는 파형이 실질적으로 제1 서브프레임 동안 픽셀을 가로지르는 파형의 반전이도록 제1 및 제2 서브프레임으로서 화상 데이타의 각각의 프레임을 공급하는 픽셀 파형 발생기를 포함하는 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100685921B1 (ko) * 2001-10-13 2007-02-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 강유전성 액정표시소자의 구동방법
KR100878991B1 (ko) * 2001-07-31 2009-01-15 소니 가부시끼 가이샤 액정 셀 시스템 및 액정 시스템 개선 방법

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373497B1 (en) 1999-05-14 2002-04-16 Zight Corporation Time sequential lookup table arrangement for a display
GB9813226D0 (en) * 1998-06-18 1998-08-19 Central Research Lab Ltd Method of,and apparatus for, driving a liquid crystal display device
US6262703B1 (en) * 1998-11-18 2001-07-17 Agilent Technologies, Inc. Pixel cell with integrated DC balance circuit
US6285346B1 (en) 1998-12-18 2001-09-04 Philips Electronics North America Corporation Increased-frequency addressing of display system employing reflective light modulator
GB2345207A (en) 1998-12-22 2000-06-28 Sharp Kk Static clock pulse generator for LCD
US6597329B1 (en) * 1999-01-08 2003-07-22 Intel Corporation Readable matrix addressable display system
JP4637315B2 (ja) 1999-02-24 2011-02-23 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
US7193594B1 (en) 1999-03-18 2007-03-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
US7145536B1 (en) 1999-03-26 2006-12-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
US6952194B1 (en) 1999-03-31 2005-10-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
JP4801239B2 (ja) * 1999-05-14 2011-10-26 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
US6545656B1 (en) 1999-05-14 2003-04-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device in which a black display is performed by a reset signal during one sub-frame
US6804029B2 (en) 2000-03-27 2004-10-12 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal shutter
JP2002122843A (ja) 2000-10-12 2002-04-26 Sony Corp 調光装置及びその駆動方法、並びに撮像装置
US6853018B2 (en) 2001-07-19 2005-02-08 Sony Corporation Semiconductor device having a channel layer, first semiconductor layer, second semiconductor layer, and a conductive impurity region
GB0121663D0 (en) * 2001-09-07 2001-10-31 Delphi Tech Inc Control method for a liquid crystal display
FR2837052B1 (fr) 2002-03-07 2004-09-10 Thomson Licensing Sa Procede d'affichage d'une image video sur un dispositif d'affichage numerique
CN1323379C (zh) * 2003-04-02 2007-06-27 友达光电股份有限公司 数据驱动电路及由其驱动数据的方法
US20100238203A1 (en) * 2007-11-08 2010-09-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Driving pixels of a display
KR102309599B1 (ko) 2017-04-11 2021-10-08 삼성디스플레이 주식회사 유기전계발광 표시장치
CN113820900B (zh) * 2020-06-18 2024-04-30 元太科技工业股份有限公司 电子纸显示设备及电子纸显示面板的驱动方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6068734A (ja) * 1983-09-26 1985-04-19 Takaoka Ind Ltd 光フアイバ−による電圧電流伝送システム
EP0241562B1 (en) * 1985-10-16 1992-06-24 Sanyo Electric Co., Ltd Liquid crystal display device
JPS62240936A (ja) * 1986-04-14 1987-10-21 Seiko Epson Corp 投射型表示装置
JPS63221326A (ja) * 1987-03-11 1988-09-14 Akita Univ 液晶素子駆動装置
WO1991010223A1 (en) * 1989-12-22 1991-07-11 David Sarnoff Research Center, Inc. Field-sequential display system utilizing a backlit lcd pixel array and method for forming an image
US5182665A (en) * 1990-09-07 1993-01-26 Displaytech, Inc. Diffractive light modulator
US5347201A (en) * 1991-02-25 1994-09-13 Panocorp Display Systems Display device
JP2866518B2 (ja) * 1992-01-17 1999-03-08 シャープ株式会社 反強誘電性液晶素子の駆動方法
US5627557A (en) * 1992-08-20 1997-05-06 Sharp Kabushiki Kaisha Display apparatus
JPH07120722A (ja) * 1993-06-30 1995-05-12 Sharp Corp 液晶表示素子およびその駆動方法
JPH07333580A (ja) * 1994-06-10 1995-12-22 Casio Comput Co Ltd 強誘電性液晶表示装置及び強誘電性液晶表示素子の駆動方法
JP3054042B2 (ja) * 1994-10-25 2000-06-19 シャープ株式会社 反強誘電性液晶素子およびその駆動方法
US5838293A (en) * 1995-04-25 1998-11-17 Citizen Watch Co., Ltd. Driving method and system for antiferroelectric liquid-crystal display device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878991B1 (ko) * 2001-07-31 2009-01-15 소니 가부시끼 가이샤 액정 셀 시스템 및 액정 시스템 개선 방법
KR100685921B1 (ko) * 2001-10-13 2007-02-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 강유전성 액정표시소자의 구동방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP0875881A3 (en) 2000-03-01
GB2324899A (en) 1998-11-04
KR100300280B1 (ko) 2001-09-06
GB9708707D0 (en) 1997-06-18
JPH116994A (ja) 1999-01-12
EP0875881A2 (en) 1998-11-04

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