KR20010023121A - Method of driving a bistable cholesteric liquid crystal device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨을 갖는 액정 장치로서, 실질적인 인가 전계가 없을 때 제1 트위스트 각도를 갖고 준안정 상태인 제1 준안정 상태, 및 실질적인 인가 전계가 없을 때 제1 트위스트 각도와는 다른 제2 트위스트 각도를 갖고 준안정 상태인 제2 준안정 상태를 포함하는 쌍안정 트위스트 네마틱 액정 셀을 포함한다. 상기 장치는, 액정을 제1 트위스트 각도를 갖는 리셋 상태로 리셋하기 위한 제1 부분, 액정을 제2 트위스트 각도를 갖는 이완시킬 수 있는 제2 부분, 및 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨을 각각 선택하기 위해 적어도 3개의 상이한 파형 중 어느 하나를 포함하는 제3 부분을 포함하는 파형을 갖는 전계를 셀 에 인가하는 어드레스 발생기를 포함한다. 감쇠 레벨들 중 적어도 하나에서, 액정 셀의 제1 부분이 제1 준안정 상태에 있고 액정 셀의 제2 부분이 제2 준안정 상태에 있다.The present invention relates to a liquid crystal device having at least three different levels of light attenuation, comprising: a first metastable state with a first twist angle in the absence of a substantial applied field and a metastable state, and a first twist angle in the absence of a substantially applied field. Includes a bistable twisted nematic liquid crystal cell having another second twist angle and comprising a second metastable state that is metastable. The apparatus further comprises selecting a first portion for resetting the liquid crystal to a reset state with a first twist angle, a relaxed second portion with a second twist angle, and at least three different light attenuation levels, respectively. And an address generator for applying an electric field to the cell having a waveform comprising a third portion comprising any one of at least three different waveforms. At least one of the attenuation levels, the first portion of the liquid crystal cell is in a first metastable state and the second portion of the liquid crystal cell is in a second metastable state.

Description

쌍안정 콜레스테릭 액정 장치의 구동 방법{METHOD OF DRIVING A BISTABLE CHOLESTERIC LIQUID CRYSTAL DEVICE}A method of driving a bistable cholesteric liquid crystal device {METHOD OF DRIVING A BISTABLE CHOLESTERIC LIQUID CRYSTAL DEVICE}

본 명세서에서 사용되는 "트위스트"라는 용어는 액정 셀의 평면에서 액정 방향자가 셀의 한 표면에서 다른 표면으로 회전하는 각도를 의미한다.As used herein, the term "twist" refers to the angle at which the liquid crystal director rotates from one surface of the cell to another in the plane of the liquid crystal cell.

쌍안정 트위스트 네마틱(BTN) 효과는 EP 0 018 180, US 4 239 345 및 "New Bistable Liquid Crystal Twist Cell", D.W. Berreman et al, J.Appl. Phys., 1981, volume 52(4), page 3032 에 개시되어 있다. 첨부 도면 중 도 1은 BTN 동작 모드의 간단한 예를 나타낸다. 평행 또는 반평행 정렬 방향자를 구비한 셀 내의 셀 갭의 거의 2배의 피치를 가진 콜레스테릭(트위스트 네마틱) 재료는 180도의 트위스트를 가진 초기 상태를 갖는다. 반평행 정렬에 있어서, 180도 트위스트 상태는 스플레이(splay)가 발생하는 단점이 있다. 따라서, 초기 안정 상태 외에, 스플레이는 없으나 덜 바람직한 트위스트 각도, 즉 0도 및 360도를 갖는 2 가지의 추가적인 준안정 상태가 있을 수 있다. 이러한 준안정 상태는 180도 상태보다 훨씬 더 빠르게 발생할 수 있으며, BTN 모드에서 사용되는 2 가지 상태이다. 교차 또는 직교하는 편광기들 사이의 박막 셀에 있어서, 360도 트위스트 상태는 블랙을 나타내는 반면, 편광기 방향에 대해 45도 방향의 광축을 갖는 0도 트위스트 상태는 화이트을 나타낸다.The bistable twist nematic (BTN) effect is described in EP 0 018 180, US 4 239 345 and in "New Bistable Liquid Crystal Twist Cell", D.W. Berreman et al, J. Appl. Phys., 1981, volume 52 (4), page 3032. 1 of the accompanying drawings shows a simple example of the BTN operation mode. A cholesteric (twist nematic) material with a pitch almost twice the cell gap in a cell with parallel or antiparallel alignment directors has an initial state with a twist of 180 degrees. In the antiparallel alignment, the 180 degree twist state has the disadvantage that splay occurs. Thus, in addition to the initial stable state, there may be two additional metastable states with no splay but with less desirable twist angles, ie 0 degrees and 360 degrees. These metastable states can occur much faster than the 180-degree state and are two states used in BTN mode. For thin film cells between polarizers crossing or orthogonal, the 360 degree twisted state represents black, while the 0 degree twisted state with an optical axis in the 45 degree direction to the polarizer direction represents white.

안정된 "트위스트-스플레이" 상태는 반평행 정렬층(2, 3)을 구비한 액정셀에서 1로 도시된다. 초기 리셋 펄스(4)가 액정(5) 및 정렬층(2, 3)을 사이에 끼고 있는 전극들(도시되지 않음) 간에 인가된다. 리셋 펄스(4)는 (정렬층(2,3)의 바로 근처에서 떨어진) 층의 벌크 내의 액정 분자가 예컨대 분자(7)에 의해 도시된 바와 같이 셀 표면에 수직하게 배향되어 있는 6으로 표시되는 호메오트로픽 상태로의 전이를 유발하기에 충분한 진폭 및 지속 시간을 갖고 있다.The stable "twist-display" state is shown as 1 in a liquid crystal cell with antiparallel alignment layers 2 and 3. An initial reset pulse 4 is applied between the liquid crystal 5 and the electrodes (not shown) sandwiching the alignment layers 2, 3. The reset pulse 4 is represented by 6 in which the liquid crystal molecules in the bulk of the layer (near the vicinity of the alignment layers 2, 3) are oriented perpendicular to the cell surface, for example as shown by the molecule 7. It has sufficient amplitude and duration to cause a transition to a homeotropic state.

그 다음, 두 유형의 선택 어드레싱 펄스(8) 중 하나가 전극에 인가되어 원하는 장치의 상태가 선택된다. 한 유형의 선택 어드레싱 펄스는 호메오트로픽 상태(6)를 액정이 360도 트위스트를 갖는 9로 표시된 준안정 블랙 상태로 스위치시킨다. 이것은 셀이 직교 편광기들 사이에 배치된 최대 감쇠 또는 블랙 상태이다. 다른 유형의 어드레싱 펄스(8)는 액정을 호메오트로픽 상태(6)에서 트위스트가 0도이고 셀이 직교 편광기를 통해 최소 감쇠 또는 화이트을 나타내는 준안정 화이트 상태(10)로 스위치시킨다. 전술한 종래 기술은 초기 리셋 펄스(4)로부터 전압을 급격히 또는 점차적으로 감소시킴으로써 선택 어드레싱 펄스(8)를 제공한다. 그러나, 다른 파형이 사용될 수도 있다. 예컨대, EP 0 569 029 는 초기 리셋 펄스를 따르는 가변 전압의 선택 펄스에 의해 BTN 액정 장치(LCD)를 어드레싱하는 기술을 개시하고 있다. JP H7-249495 는 초기 리셋 펄스와 어드레싱 펄스 사이에 프리셋 펄스를 삽입함으로써 더 빠른 어드레싱을 제공하는 기술을 개시하고 있다.Then, one of the two types of select addressing pulses 8 is applied to the electrode to select the state of the desired device. One type of selective addressing pulse switches the homeotropic state 6 to a metastable black state where the liquid crystal has a ninety degree twist. This is the maximum attenuation or black state in which the cell is placed between quadrature polarizers. Another type of addressing pulse 8 switches the liquid crystal to a metastable white state 10 in which the twist is zero degrees in the homeotropic state 6 and the cell exhibits minimal attenuation or white through the orthogonal polarizer. The prior art described above provides a selection addressing pulse 8 by abruptly or gradually decreasing the voltage from the initial reset pulse 4. However, other waveforms may be used. For example, EP 0 569 029 discloses a technique for addressing a BTN liquid crystal device (LCD) by a selection pulse of a variable voltage following an initial reset pulse. JP H7-249495 discloses a technique for providing faster addressing by inserting a preset pulse between an initial reset pulse and an addressing pulse.

EP 0 579 247 은 BTN LCD에서 최적의 콘트라스트를 제공하도록 편광기 및 분광기의 위치를 최적화하기 위한 기술을 개시하고 있다.EP 0 579 247 discloses a technique for optimizing the position of polarizers and spectroscopy to provide optimum contrast in BTN LCDs.

"A Bistable Twisted Nematic (BTN) LCD Driven by a Passive Matrix Addressing", T. Nanaka et al, proceeding of Asia Display 1995, page 259 에는 수동형 어드레스 블랙 및 화이트 BTN 패널이 개시되어 있다.Passive address black and white BTN panels are disclosed in "A Bistable Twisted Nematic (BTN) LCD Driven by a Passive Matrix Addressing", T. Nanaka et al, proceeding of Asia Display 1995, page 259.

EP 0 613 116 은 짧은 선택 펄스의 리셋 펄스 후에 시간적인 위치를 최적화함으로써 짧은 어드레스 시간을 제공하는 기술을 개시하고 있다. 이것은 첨부 도면의 도 2에 도시되어 있다. BTN LCD는 스트로브 파형을 수신하는 각 화소 행에 공통인 행 전극과 데이터 신호를 수신하는 각 화소 열에 공통인 열 전극을 구비한 패널을 형성하도록 사각 화소 어레이로서 배열된다. 대표적인 스트로브 또는 행 파형이 12로 도시되어 있으며, 액정층에 나타나는 전압은 13으로, 이 전압의 진폭 또는 계수는 14로 도시되어 있다. 셀의 광투과율은 15로 도시되어 있다.EP 0 613 116 discloses a technique for providing a short address time by optimizing the temporal position after a reset pulse of a short selection pulse. This is shown in FIG. 2 of the accompanying drawings. The BTN LCD is arranged as a square pixel array to form a panel having row electrodes common to each pixel row receiving strobe waveforms and column electrodes common to each pixel column receiving data signals. A representative strobe or row waveform is shown at 12, the voltage appearing at the liquid crystal layer is 13, and the amplitude or coefficient of this voltage is shown at 14. The light transmittance of the cell is shown at 15.

액정은 도 2에 도시된 어드레싱 간격의 시작에서 준안정 블랙 상태를 나타낸다. 리셋 펄스(4)는 액정을 호메오트로픽 상태(6)로 리셋시키며, 선택 펄스(16)가 이어진다. 동시에, 원하는 액정 상태를 선택하기 위한 데이터 파형이 17로 표시된 열 전극에 인가된다. 이것은 전압, 따라서 액정이 화이트 준안정 상태(10)로 완화시키는 진폭의 액정 양단간의 전기장을 발생시킨다.The liquid crystal exhibits a metastable black state at the start of the addressing interval shown in FIG. 2. The reset pulse 4 resets the liquid crystal to the homeotropic state 6, followed by a selection pulse 16. At the same time, a data waveform for selecting a desired liquid crystal state is applied to the column electrode indicated by 17. This generates an electric field between the liquid crystal across the voltage, and thus the amplitude of the liquid crystal relaxing to the white metastable state 10.

해당 화소의 순차 어드레싱 동안, 추가적인 리셋 펄스(4')가 액정을 호메오트로픽 상태(6)로 리셋시키며, 추가적인 선택 펄스(16')가 적당한 데이터 파형(17')과 협동하여 액정을 블랙 준안정 상태(9)로 완화시키는 펄스 진폭(18')을 발생시킨다.During the sequential addressing of that pixel, an additional reset pulse 4 'resets the liquid crystal to the homeotropic state 6, and an additional selection pulse 16' cooperates with the appropriate data waveform 17 'to black the liquid crystal. Generates a pulse amplitude 18 'that relaxes to a steady state 9.

공지된 BTN LCD의 단점은, 쌍안정 모드를 갖기 때문에 블랙 및 화이트 상태만이 어드레스될 수 있다는 점이다. 중간 그레이 레벨에 어드레스하기 위하여 각종 기술이 사용될 수 있다. 예컨대, 각 화소에서 서브 화소화에 의해 블랙 및 화이트 영역의 혼합이 이루어질 수 있는데, 서브 화소는 눈의 분해능보다 작게 된다. 그러나, 이러한 구성은 비교적 작은 저선명 표시 패널로 제한되지 않는 한 더 많은 구동 회로 및 고속의 스위칭 액정 혼합을 필요로 한다. 또한, 더 높은 구성 정밀도가 요구된다.A disadvantage of known BTN LCDs is that since they have a bistable mode, only black and white states can be addressed. Various techniques can be used to address intermediate gray levels. For example, a black and white region may be mixed by sub pixelation in each pixel, and the sub pixel becomes smaller than the resolution of the eye. However, such a configuration requires more driving circuit and high speed switching liquid crystal mixing unless it is limited to a relatively small low-definition display panel. In addition, higher construction precision is required.

다른 공지 기술은 상이한 블랙 및 화이트 영역 양을 제공하도록 화소에 상이한 전압들 또는 전압 열을 인가하는 것이다. 예컨대, 이것은 화소의 다른 영역이 다른 스위칭 전압을 요구하는 다른 성질을 갖는 비균일 화소에 의해 달성될 수 있다. 이 기술은 다중 임계치 변조로 알려져 있으며, 추가적인 제조 단계를 포함하는 서브 화소화를 필요로 하며, 더 높은 구성 정밀도를 요구한다. 따라서, 공지된 유형의 BTN LCD 중 어느 것도 공간 또는 시간 다중화 및 증가된 어드레싱 속도, 증가된 구성 복잡성 또는 이들 모두에 관련된 단점 없이 그레이 레벨 어드레싱을 달성할 수 없다.Another known technique is to apply different voltages or voltage trains to the pixel to provide different amounts of black and white areas. For example, this can be achieved by non-uniform pixels with different properties where different areas of the pixel require different switching voltages. This technique is known as multi-threshold modulation, requires sub-pixelization with additional manufacturing steps, and requires higher configuration precision. Thus, none of the known types of BTN LCDs can achieve gray level addressing without the disadvantages associated with space or time multiplexing and increased addressing speed, increased configuration complexity, or both.

EP 0 234 624 는 다중 도메인 기술에 의해 그레이 레벨을 표시할 수 있는 수퍼 트위스트 네마틱(STN) LCD를 개시하고 있다. 이 장치의 전기 광학(전압/투과) 특성은 히스테리시스를 나타낸다. 다른 진폭의 액정셀 전계를 인가하고 유지함으로써 다른 그레이 레벨을 달성할 수 있다.EP 0 234 624 discloses a super twisted nematic (STN) LCD that can display gray levels by multi-domain technology. The electro-optical (voltage / transmission) properties of this device indicate hysteresis. Different gray levels can be achieved by applying and maintaining liquid crystal cell fields of different amplitudes.

도 1은 종래의 BCD LCD 형태의 동작을 도시하는 개략도.1 is a schematic diagram showing operation of a conventional BCD LCD type.

도 2는 종래의 BCD LCD 형태의 파형 및 액정 모드를 도시하는 도면.Fig. 2 is a diagram showing a waveform and liquid crystal mode in the form of a conventional BCD LCD.

도 3은 본 발명의 일 실시예을 구성하는 패시브 어드레스형 BTN LCD의 개략도.3 is a schematic diagram of a passive address type BTN LCD constituting an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 장치의 단면도.4 is a cross-sectional view of the device of FIG.

도 5는 도 3의 장치 내의 다양한 광학 구성 부품의 배향을 설명하는 도면.FIG. 5 illustrates the orientation of various optical component parts within the apparatus of FIG. 3. FIG.

도 6은 도 3의 장치의 다양한 파형 및 그 결과적인 성능을 도시하는 도면.6 shows various waveforms and the resulting performance of the device of FIG. 3.

도 7은 종래의 어드레싱 파형의 도면.7 is a diagram of a conventional addressing waveform.

도 8은 도 3의 장치에 사용될 수 있는 다양한 파형 형태의 도면.8 is a diagram of various waveform shapes that may be used in the device of FIG.

도 9는 도 3의 장치에 사용하기 위한 다른 세트의 파형 및 그 결과적인 광학 성능을 도시하는 도면.9 illustrates another set of waveforms and the resulting optical performance for use with the apparatus of FIG. 3.

도 10은 도 3의 장치에 사용하기 위한 또 다른 세트의 파형을 도시하는 도면.FIG. 10 illustrates another set of waveforms for use with the apparatus of FIG. 3. FIG.

도 11은 도 9에 도시된 파형을 사용하는 도 3의 장치의 성능을 도시하는 현미경 사진.11 is a micrograph showing the performance of the device of FIG. 3 using the waveform shown in FIG. 9.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨을 갖고, 실질적인 인가 전계가 없을 때 제1 트위스트 각도를 갖고 준안정 상태이며 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨 중 제1 감쇠 레벨에 해당하는 제1 준안정 상태, 및 셀제 인가된 전계가 없을 때 제1 트위스트 각도와는 다른 제2 트위스트 각도를 갖고 준안정 상태이며 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨 중 제2 감쇠 레벨에 해당하는 제2 준안정 상태를 갖는 쌍안정 트위스트 네마틱 액정 셀을 포함하는 액정 장치를 제공한다. 상기 장치는 셀 양단에, 상기 액정을 제1 트위스트 각도를 갖는 리셋 상태로 리셋하기 위한 제1 부분, 상기 액정을 제2 트위스트 각도를 갖는 이완 상태로 이완할 수 있게 하는 제2 부분, 및 상기 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨을 각각 선택하기 위해 상기 적어도 3개의 상이한 파형 중 하나를 포함하는 제3 부분을 포함하는 파형을 갖는 전계를 인가하기 위한 어드레스 발생기를 포함하고, 상기 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨 중 적어도 하나에서, 상기 액정의 제1 부분은 상기 제1 준안정 상태이고, 상기 액정의 제2 부분은 상기 제2 준안정 상태인 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the invention, it has at least three different light attenuation levels, has a first twist angle in the absence of a substantial applied electric field, is metastable and corresponds to the first attenuation level of at least three different light attenuation levels. A second metastable state having a first metastable state and a second twist angle that is different from the first twist angle when there is no cell applied electric field and is metastable and corresponding to a second attenuation level of at least three different optical attenuation levels A liquid crystal device comprising a bistable twisted nematic liquid crystal cell having a state is provided. The device comprises a first portion for resetting the liquid crystal to a reset state having a first twist angle, a second portion for allowing the liquid crystal to relax to a relaxed state having a second twist angle, across the cell, and the at least An address generator for applying an electric field having a waveform comprising a third portion comprising one of said at least three different waveforms to respectively select three different light attenuation levels, said at least three different light attenuation levels In at least one of, the first portion of the liquid crystal is characterized in that the first metastable state, the second portion of the liquid crystal is characterized in that the second metastable state.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 파형의 상기 제2 부분은 공간 즉, 충분히 작은 크기로 이완시킬 수 있는 공간을 포함할 수 있다.According to another aspect of the invention, the second portion of the waveform may comprise a space, ie a space that can relax to a sufficiently small size.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 이완된 상태는 제2 준안정 상태일 수 있다.According to another aspect of the invention, the relaxed state may be a second metastable state.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨은 최대 감쇠 레벨, 최소 감쇠 레벨 및 적어도 하나의 중간 감쇠 레벨을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분 및 제3 부분 중 적어도 하나는 적어도 하나의 펄스를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 펄스는 단극성 펄스를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 펄스는 쌍극성 펄스를 포함할 수 있다. 각 쌍극성 펄스는 실질적으로 진폭이 같고 극성이 반대인 제1 서브펄스 및 제2 서브펄스를 포함할 수 있다.According to another aspect of the invention, the at least three different light attenuation levels may comprise a maximum attenuation level, a minimum attenuation level and at least one intermediate attenuation level. At least one of the first portion and the third portion may include at least one pulse. The at least one pulse may comprise a unipolar pulse. The at least one pulse may comprise a bipolar pulse. Each bipolar pulse may include first and second subpulses that are substantially equal in amplitude and opposite in polarity.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 제3 부분은 제1 부분과 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분은 제1 펄스 및 제2 펄스를 포함할 수 있다. 상기 제2 펄스는 상기 제1 펄스와 이격되어 있을 수 있다. 상기 제1 펄스의 상기 진폭은 상기 제2 펄스의 상기 진폭보다 작을 수 있다. 상기 제2 부분은 점진적으로 감소하는 진폭을 갖는 다수의 펄스를 포함할 수 있다. 상기 제2 부분의 상기 펄스는 연속적일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the third portion may include a first portion and a second portion. The first portion may include a first pulse and a second pulse. The second pulse may be spaced apart from the first pulse. The amplitude of the first pulse may be less than the amplitude of the second pulse. The second portion may comprise a plurality of pulses having a progressively decreasing amplitude. The pulses of the second portion may be continuous.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 어드레스 발생기는 데이터 신호 발생기 및 스트로브 신호 발생기를 포함할 수 있다. 상기 셀은 상기 스트로브 신호 발생기로부터 스트로브 신호를 수신하기 위한 다수의 스트로브 전극들과 상기 데이터 신호 발생기로부터 데이터 신호를 수신하기 위한 다수의 데이터 전극들 사이에 배치된 액정층을 포함하고, 상기 데이터 전극은 화소를 한정하기 위해 상기 스트로브 전극을 교차할 수 있다. 상기 데이터 신호 발생기는 상기 데이터 전극에, 진폭이 상기 제1 준안정 상태 및 상기 제2 준안정 상태의 프레드릭스 전이 전압(Fredricksz transition voltage)보다 작은 데이터 신호들을 공급할 수 있다. 상기 액정은 초기 안정 상태를 갖고 상기 데이터 신호의 진폭은 상기 초기 안정 상태의 프레드릭스 전이 전압보다 작을 수 있다. 상기 모든 데이터 신호들은 상기 동일한 진폭의 펄스들을 포함할 수 있다. 상기 모든 데이터 신호들은 대칭적인 쌍극성 펄스를 포함할 수 있다. 상기 모든 데이터 신호들은 단극성 펄스를 포함할 수 있다. 상기 모든 데이터 신호들의 실효 전압은 동일할 수 있다. 상기 광 감쇠 레벨 중 다른 광 감쇠 레벨을 선택하기 위한 상기 데이터 신호들은 다른 펄스폭을 가질 수 있다.According to another aspect of the invention, the address generator may comprise a data signal generator and a strobe signal generator. The cell includes a liquid crystal layer disposed between a plurality of strobe electrodes for receiving a strobe signal from the strobe signal generator and a plurality of data electrodes for receiving a data signal from the data signal generator, wherein the data electrode is The strobe electrode can be crossed to define a pixel. The data signal generator may supply data signals with amplitudes smaller than Fredricksz transition voltages of the first metastable state and the second metastable state. The liquid crystal may have an initial stable state and the amplitude of the data signal may be smaller than the Fredericks transition voltage of the initial stable state. All the data signals may include pulses of the same amplitude. All of the data signals may include symmetrical bipolar pulses. All of the data signals may include unipolar pulses. The effective voltages of all the data signals may be the same. The data signals for selecting another light attenuation level among the light attenuation levels may have different pulse widths.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 스트로브 신호의 상기 진폭은 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태 중 덜 트위스트된 준안정 상태의 프레드릭스 전이보다 더 클 수 있다. 상기 스트로브 신호의 진폭은 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태 중 덜 트위스트된 준안정 상태의 프레드릭스 전이보다 4배 적을 수 있다.According to another aspect of the invention, the amplitude of the strobe signal may be greater than the Fredrik's transition of the less twisted metastable state of the first metastable state and the second metastable state. The amplitude of the strobe signal may be four times less than the Fredrik's transition of the less twisted metastable state of the first metastable state and the second metastable state.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 액정 셀은 제1 편광기 및 제2 편광기 사이에 배치되어 있을 수 있다. 상기 제1 편광기 및 제2 편광기는 실질적으로 직교배향된 편광 방향을 갖는 선형 편광기일 수 있다. 상기 편광 방향은 80°내지 100°사이에서 상호 배향되어 있을 수 있다.According to another aspect of the present invention, the liquid crystal cell may be disposed between the first polarizer and the second polarizer. The first polarizer and the second polarizer may be linear polarizers having a substantially orthogonal polarization direction. The polarization direction may be mutually oriented between 80 ° and 100 °.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 액정 셀은 상기 편광 방향에 실질적으로 45°배향된 실질적으로 반평행 정렬을 제공하기 위한 제1 정렬층 및 제2 정렬층 사이에 배치되는 있을 수 있다. 상기 반평행 정렬은 편광 방향에 대해 40°내지 50° 사이에서 배향될 수 있다. 상기 제1 정렬층 및 제2 정렬층은 135°내지 225°사이에 포함된 각도로 배향된 제1 정렬 방향 및 제2 정렬 방향을 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 포함된 각도는 170°내지 190°사이에 있을 수 있다. 상기 포함된 각도는 175°내지 185°사이에 있을 수 있다. 상기 포함된 각도는 178°내지 182°사이에 있을 수 있다.According to another aspect of the invention, the liquid crystal cell may be disposed between the first alignment layer and the second alignment layer to provide a substantially anti-parallel alignment substantially 45 ° to the polarization direction. The anti-parallel alignment can be oriented between 40 ° and 50 ° with respect to the polarization direction. The first and second alignment layers are characterized by having a first alignment direction and a second alignment direction oriented at an angle comprised between 135 ° and 225 °. The included angle may be between 170 ° and 190 °. The included angle may be between 175 ° and 185 °. The included angle may be between 178 ° and 182 °.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 제1 정렬층 및 제2 정렬층 각각은 1°내지 25°사이의 프리틸트(pretilt)를 제공하도록 배열될 수 있다. 상기 프리틸트는 3°내지 15°사이에 있을 수 있다. 상기 프리틸트는 5°내지 10°사이에 있을 수 있다. 상기 액정 셀은 1 내지 3 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다.According to another aspect of the present invention, each of the first and second alignment layers may be arranged to provide a pretilt between 1 ° and 25 °. The pretilt may be between 3 ° and 15 °. The pretilt may be between 5 ° and 10 °. The liquid crystal cell may have a thickness of 1 to 3 micrometers.

본 발명의 다른 양태에 따르면, Δn·d는 0.1 내지 0.3 마이크로미터 사이에 있는 (여기서, d는 액정 셀의 두께, Δn= ne-no, ne 및 no 각각은 상기 제2 준안정 상태인 상기 액정의 비정상 굴절 계수 및 정상 굴절 계수임) 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the invention, Δn · d is between 0.1 and 0.3 micrometers, where d is the thickness of the liquid crystal cell, Δn = ne-no, ne and no, respectively, the liquid crystal in the second metastable state It is characterized in that the abnormal refractive index and the normal refractive index of).

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태에서의 상기 액정층의 트위스트 간의 차이는 실질적으로 360°인 것을 특징으로 한다. 상기 액정층은 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태에서 각각 실질적으로 0°및 360°로 트위스트될 수 있다. 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태 각각의 상기 액정층 트위스트는 초기 안정 상태에서의 트위스트와 실질적으로 180°정도 다를 수 있다.According to another aspect of the present invention, the difference between the twist of the liquid crystal layer in the first metastable state and the second metastable state is substantially 360 °. The liquid crystal layer may be twisted at substantially 0 ° and 360 ° in the first metastable state and the second metastable state, respectively. The liquid crystal layer twist of each of the first metastable state and the second metastable state may be substantially different by about 180 ° from the twist in the initial stable state.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 액정 셀의 벌크 피치에 대한 두께비는 0.2 내지 1.2 사이에 있을 수 있다. 상기 두께비는 0.5 내지 0.95 사이에 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치. 상기 두께비는 0.6 내지 0.9 사이에 있을 수 있다.According to another aspect of the present invention, the thickness ratio of the liquid crystal cell to the bulk pitch may be between 0.2 and 1.2. And the thickness ratio is between 0.5 and 0.95. The thickness ratio may be between 0.6 and 0.9.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 장치는 화소의 행렬 매트릭스를 포함할 수 있고, 상기 어드레스 발생기는 화상 데이터의 각 프레임을 n개의 연속 서브프레임으로서 공급하도록 배열되고, 여기서, n은 각 i번째 서브프레임이 (i + n·m)번째 행을 포함하도록 하는 1보다 큰 정수 (여기서, i는 0〈i≤n인 정수이고, m은 음이 아닌 정수) 인 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the invention, the apparatus may comprise a matrix matrix of pixels, wherein the address generator is arranged to supply each frame of image data as n consecutive subframes, where n is each i th sub And an integer greater than 1, where i is an integer of 0 < i <

그 결과, LCD의 특수 구성을 요구하지 않으면서도 액정 재료를 고속으로 스위칭할 필요없이 BCD LCD를 표현하는 그레이 레벨을 달성하는 것이 가능하게 된다. 세분화된 화소과 관련된 문제나 기하학적으로 불균형한 화소를 사용하는 것과 관련된 불이익은 회피되며, 액티브 매트릭스 트위스트 네마틱형 LCD, 슈퍼트위스트 네마틱형 LCD, 강자성 및 반강자성 LCD 등의 여러 다른 형태의 액정과 관련된 문제점을 회피하면서도 양호한 시야각을 갖는 상대적으로 저렴한 디스플레이를 제공하는 것이 가능해 진다.As a result, it is possible to achieve a gray level representing a BCD LCD without requiring the high speed switching of the liquid crystal material without requiring a special configuration of the LCD. The problems associated with subdivided pixels or the disadvantages of using geometrically unbalanced pixels are avoided and the problems associated with many other forms of liquid crystal, such as active matrix twisted nematic LCDs, super-twisted nematic LCDs, ferromagnetic and antiferromagnetic LCDs. It is possible to provide a relatively inexpensive display with a good viewing angle while avoiding.

이하에서는 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 의해 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

전체 도면에서 동일한 참조 번호는 동일한 구성 부품을 나타낸다.Like reference numerals in the drawings denote like components.

도 3은 본 발명의 일 실시예를 구성하는 패시브 매트릭스 BTN LCD를 도시한다. 이 장치는 데이터 신호 발생기(20)로 도시된 파형 발생기, 및 직사각 화소 매트릭스로 어드레싱 파형을 공급하기 위한 스트로브 신호 발생기(21)를 포함한다. 데이터 및 스트로브 신호 발생기(20 및 21)는 타이밍 신호를 수신하기 위해 타이밍 입력부(22)에 접속된 입력부를 구비한다. 데이터 신호 발생기(20)는 디스플레이될 데이터를 수신하기 위한 데이터 입력부(23)를 구비한다.3 illustrates a passive matrix BTN LCD constituting an embodiment of the present invention. The apparatus includes a waveform generator, shown as data signal generator 20, and a strobe signal generator 21 for supplying an addressing waveform to a rectangular pixel matrix. Data and strobe signal generators 20 and 21 have inputs connected to timing inputs 22 for receiving timing signals. The data signal generator 20 has a data input 23 for receiving data to be displayed.

데이터 신호 발생기는 n 행 전극(24)에 접속되며, 스트로브 신호 발생기(21)는 m 열 전극(25)에 접속된다. 각각의 행 전극(24)은 그 행의 화소에 공통이며, 각각의 열 전극(25)은 그 열의 화소에 공통이다. 화소는 행과 열 전극간의 교차점에서 구획되는데, 이 부분은 예를 들면 26으로 표시된 바와 같이 행 전극과 열 전극이 겹치는 부분을 말한다.The data signal generator is connected to the n-row electrode 24, and the strobe signal generator 21 is connected to the m column electrode 25. Each row electrode 24 is common to the pixels of that row, and each column electrode 25 is common to the pixels of that column. The pixel is partitioned at the intersection between the row and column electrodes, which is the portion where the row and column electrodes overlap, as indicated, for example, by 26.

데이터 신호 발생기(20)는 그 행의 화소들을 한 번에 한 행씩 리프레시하기 위해 n 열 전극(24)으로 동시에 데이터 신호(Vd1, ..., Vdn)를 공급하도록 배치된다. 스트로브 신호 발생기(21)는 새로운 화상 데이터를 화소들 내로 한 번에 한 열씩 스트로브하기 위해 한 번에 하나씩 m 행 전극(25)으로 스트로브 신호(Vs1, ..., Vsm)를 공급하도록 배치된다.The data signal generator 20 is arranged to simultaneously supply the data signals Vd1, ..., Vdn to the n column electrodes 24 to refresh the pixels of the row one row at a time. The strobe signal generator 21 is arranged to supply the strobe signals Vs1, ..., Vsm to the m row electrodes 25 one at a time to strobe new image data into the pixels one column at a time.

도 4는 반사형 디스플레이 형식이 아닌 투과형 디스플레이 형식의 도 3의 BTN LCD의 구성을 도시하는 단면도이다. 이 장치는, 예를 들어 유리로 만들어진 투명 기판의 외면에 고정된 편광기(30)를 포함한다. 기판(31)은 인듐 틴 옥사이드(ITO) 등의 투명 도전체로 만들어진 행 전극들(25) 및 예를 들어 러빙된 폴리이미드를 포함하는 정렬층(3)을 수반한다. 편광기(32)는, 예를 들어 유리로 만들어진 투명 기판의 외면에 고정된다. 기판(33)은 인듐 틴 옥사이드(ITO) 등의 투명 도전체로 만들어진 열 전극들(24) 및 예를 들어 러빙된 폴리이미드를 포함하는 정렬층(2)을 수반한다. 액정층을 구획하기 위해, 장치는 스페이서(34)에 의해 이격된 채로 서로 대향하는 정렬층(2 및 3)으로 조립된다. 그로부터 발생하는 갭은 콜레스테릭 액정(5)으로 채워져, 임의의 적절한 방식으로 밀봉된 층을 형성한다.4 is a cross-sectional view showing the configuration of the BTN LCD of FIG. 3 in a transmissive display format rather than a reflective display format. The device comprises a polarizer 30 fixed to the outer surface of a transparent substrate, for example made of glass. Substrate 31 is accompanied by row electrodes 25 made of transparent conductors such as indium tin oxide (ITO) and an alignment layer 3 comprising, for example, rubbed polyimide. The polarizer 32 is fixed to the outer surface of the transparent substrate made of glass, for example. Substrate 33 carries column electrodes 24 made of transparent conductors, such as indium tin oxide (ITO), and an alignment layer 2 comprising, for example, rubbed polyimide. In order to partition the liquid crystal layer, the device is assembled with alignment layers 2 and 3 facing each other, spaced apart by spacers 34. The gap resulting therefrom is filled with cholesteric liquid crystal 5 to form a sealed layer in any suitable manner.

편광기(30 및 32) 및 정렬층(2 및 3)의 편광 및 정렬 방향은 도 5에 도시되어 있다. 구체적으로, 편광기(30 및 32)의 편광 방향은 35 및 36으로 각각 도시되며, 정렬층(2 및 3)의 면 정렬 방향은 37로 도시된다. 편광 방향(36 및 35)은 실질적으로 직교하며, 정렬 방향(37)은 편광 방향(35 및 36)에 반평행하고 사실상 45° 정도 기울어진 방향을 향한다. 액정(5)은 사실상 트위스트형 준안정(metastable) 상태 및 비트위스트형 준안정 상태를 갖는다. 트위스트형 상태는 38로 도시된 액정 분자들의 방향에 의해 도시되며, 이 상태에서는 실질적으로 360°의 꼬임을 갖는다. 비트위스트형 상태는 39로 도시되는데, 모든 분자들이 37 방향으로 정렬된 상태이다. 트위스트형 준안정 상태에서, 광(40)은 편광기(30)에 의해 35 방향으로 편광되며, 이러한 편광은 사실상 액정(5)을 통과하는 경로에 영향받지 않는다. 직교 편광(36)의 결과 광의 흡수가 발생하여 화소가 블랙 또는 불투명으로 보이게 된다.The polarization and alignment directions of polarizers 30 and 32 and alignment layers 2 and 3 are shown in FIG. 5. Specifically, the polarization directions of the polarizers 30 and 32 are shown as 35 and 36 respectively, and the plane alignment direction of the alignment layers 2 and 3 is shown as 37. The polarization directions 36 and 35 are substantially orthogonal, and the alignment direction 37 is directed in the direction antiparallel to the polarization directions 35 and 36 and inclined by about 45 °. The liquid crystal 5 has in fact a twisted metastable state and a bit twisted metastable state. The twisted state is shown by the direction of the liquid crystal molecules shown at 38, in which the state has a twist of substantially 360 degrees. The bit-twisted state is shown at 39, with all molecules aligned in 37 directions. In the twisted metastable state, the light 40 is polarized in the 35 direction by the polarizer 30, and this polarization is virtually unaffected by the path through the liquid crystal 5. As a result of the orthogonal polarization 36, absorption of light occurs, causing the pixels to appear black or opaque.

39로 도시된 비트위스트형 준안정 상태의 경우, 액정(5)의 복굴절은 편광기(30)로부터의 광의 편광이 편광 방향(36)과 정렬되기 위해 사실상 90° 회전되는 것이다. 그러므로, 화소는 화이트 또는 투명으로 보이게 된다.In the case of the bit-twisted metastable state shown at 39, the birefringence of the liquid crystal 5 is one in which the polarization of the light from the polarizer 30 is substantially rotated 90 ° to align with the polarization direction 36. Therefore, the pixel appears white or transparent.

도 6은 데이터 및 스트로브 신호 발생기(20 및 21)에 의해 공급된 데이터 및 스트로브 신호의 파형을 도시하는 도면이다. 스트로브 또는 열 파형(11)은 제1부, 제2부 및 그에 후속되며 제1 및 제2 부분을 포함하는 제3부를 포함한다. 제2부는 스페이스 또는 리셋 주기를 포함한다. 제3부의 제1 부분은 부분 리셋 펄스(42)라는 것을 포함한다. 제3부의 제2 부분은 변경 선호 펄스(change-favouring pulse)(43)라는 것을 포함한다.FIG. 6 is a diagram showing waveforms of data and strobe signals supplied by the data and strobe signal generators 20 and 21. The strobe or thermal waveform 11 includes a first portion, a second portion, and a third portion subsequent to and including the first and second portions. The second part includes a space or reset period. The first portion of the third portion comprises a partial reset pulse 42. The second part of the third part comprises a change-favouring pulse 43.

열 또는 데이터 파형은 일정한 진폭의 쌍극성 펄스를 포함하지만 그 화소의 소망 그레이 레벨을 선택하기 위해 가변폭을 갖게 된다. 데이터 펄스는 쌍극성이며 총 DC 성분이 없게 된다. 스트로브 펄스는 모노폴라이며 그 극성은 DC 성분을 보존하고 액정(5)의 열화를 방지하기 위해 예를 들어 프레임간에 주기적으로 변화될 수 있다.The column or data waveforms contain bipolar pulses of constant amplitude but have a variable width to select the desired gray level of the pixel. The data pulses are bipolar and have no total DC component. The strobe pulse is a monopolar and its polarity can be changed periodically, for example between frames, in order to preserve the DC component and prevent deterioration of the liquid crystal 5.

그 결과 액정을 가로질러 나타나는 파형은 13으로 도시되며, 파형의 진폭 및 모듈은 14로 도시된다.The resulting waveform across the liquid crystal is shown at 13 and the amplitude and module of the waveform are shown at 14.

화소의 행을 리프레시하기 위해, 스트로브 신호 파형, 따라서 행의 화소를 가로지르는 전계의 파형의 제1부동안, 리셋 펄스(41)가 다른 행들이 리프레시되는 동안 스트로브 신호 발생기(21)에 의해 적절한 행 전극(25)으로 공급된다. 44로 도시된 최종 전압의 모듈은 액정이 0 트위스트를 가진 호미오트로픽(homeotropic) 상태(6)로 리셋되도록 프레드릭스 전이 전압(Fredericksz transition voltage)보다 커지게 된다. 스트로브 신호 파형, 그러므로 화소 픽드 파형의 제2부동안, 리프레시될 행의 화소는 데이터 신호 파형만을 수신한다. 이들은 충분히 작은 진폭이므로, 액정이 360°트위스트를 갖는 상태로 이완될 수 있는데, 이는 트위스트된, 즉 블랙 준안정 상태인 것으로 믿어지지만, 360°트위스트를 갖는 부분적 호미오트로픽 상태이거나, 아니면 그러한 상태를 포함할 수도 있다.To refresh a row of pixels, during the first portion of the strobe signal waveform, and thus the waveform of the electric field across the pixels of the row, the reset pulse 41 is applied by the strobe signal generator 21 while the other rows are refreshed. It is supplied to the electrode 25. The final voltage module, shown at 44, is greater than the Fredericksz transition voltage such that the liquid crystal is reset to a homeotropic state 6 with zero twist. During the second portion of the strobe signal waveform, hence the pixel pick waveform, the pixels in the row to be refreshed receive only the data signal waveform. Since they are sufficiently small in amplitude, the liquid crystal can relax to a state with a 360 ° twist, which is believed to be a twisted, i.e. black metastable state, but it is or is a partial homootropic state with a 360 ° twist, or otherwise It may also include.

스트로브 신호 파형, 그러므로 화소 전계 파형의 제3부에서, 부분 리셋 펄스(42)는 행 전극(25)으로 인가되며, 데이터 파형과 함께 그 모듈(45)이 상대적으로 광 그레이를 선택하도록 된 전압을 공급한다. 구체적으로, 펄스(42)의 높이 및 폭은 부분 블랭킹이나 리셋팅일 것으로 곧 믿어지는 것을 달성하도록 선택된다. 그러므로, 블랭킹이나 리셋팅의 정도는 화소의 서로 다른 영역들에서 변화한다. 이러한 변화는 콜레스테릭에서의 디렉터 섭동에 의해 또는 프레데릭스 전이동안의 비동질 흐름에 의해 야기될 수 있다. 펄스에 의해 야기된 블랭킹이 충분한 영역에서는 비트위스트된 호미오트로픽 또는 프리화이트 상태가 생성되고, 부분 리셋 펄스(42)가 보다 덜한 효과를 갖는 영역에서는 액정이 프리블랙 상태를 나타내는 360°트위스트인 거의 호미오트로픽한 상태로 블랭킹될 것이다. 프리화이트 및 프리블랙 영역의 상대적인 풍부는 부분 리셋 펄스(42)와 동시에 인가된 데이터 전압에 의해 결정된다.In the third part of the strobe signal waveform, and therefore the pixel field waveform, a partial reset pulse 42 is applied to the row electrode 25, along with the data waveform to supply a voltage at which the module 45 selects relatively light gray. Supply. Specifically, the height and width of the pulses 42 are selected to achieve what is soon believed to be partial blanking or resetting. Therefore, the degree of blanking or resetting varies in different areas of the pixel. This change can be caused by director perturbation in the cholesteric or by inhomogeneous flow during the Frederiks transition. In areas where there is sufficient blanking caused by the pulses, a bit-twisted homootropic or prewhite state is produced, and in a region where the partial reset pulse 42 has a lesser effect, the liquid crystal is almost a 360 ° twist, indicating a preblack state. It will be blanked with a homootropic state. The relative abundance of the prewhite and preblack regions is determined by the data voltage applied simultaneously with the partial reset pulse 42.

이 때, 변경 선호 펄스(43)가 인가되고, 프리화이트 상태에 있는 영역들 내에 화이트를 생성하기 위해 "킥 화이트" 펄스의 역할을 하는 것으로 생각된다. 프리블랙 상태에서의 영역들은 펄스(43)에 의해 영향받지 않고, 블랙 상태로 이완된다. 변경 선호 펄스(43)는 동시에 인가된 데이터 전압이 최종 상태가 선택된 것에 계속해서 영향받지 않도록 선택된다.At this time, a change preference pulse 43 is applied and is considered to serve as a "kick white" pulse to generate white in the areas that are in the prewhite state. The regions in the preblack state are not affected by the pulse 43 and relax to the black state. The change preference pulse 43 is selected such that the simultaneously applied data voltage is not influenced by the last state selected.

다른 어드레싱 기술은 펄스들(42 및 43)이 최종 전송이 펄스(43)동안 인가된 전압에 의해 실질적으로 결정되는 방식으로 선택된다는 점에서 상술한 방법과 차이가 난다. 펄스(43)가 펄스(42)동안 시작된 프래드릭스 전이에 기여하여 프리화이트 영역과 프리블랙 영역의 비율에 영향을 미치는 것으로 생각된다.Another addressing technique differs from the method described above in that the pulses 42 and 43 are selected in such a way that the final transmission is substantially determined by the voltage applied during the pulse 43. It is believed that the pulse 43 contributes to the Fredericks transition initiated during the pulse 42 and affects the ratio of the prewhite region to the preblack region.

블랭킹도의 국소 차이는 콜레스테릭 액정에서의 열적 섭동이나 동력적 불균등에 의해 액된 전압 변화, 또는 양자 모두에 의해 야기되는 것으로 생각된다. 구체적으로, 액정의 리셋팅 및 이완동안, 액정 분자들은 동일한 방식으로 전체적으로 이동할 수 없으므로, 서로 다른 위치에서 서로 다른 배향을 일시적으로 갖게 된다. 액정으로 인가된 전계의 파형의 모듈(45)을 변화시킴으로써, 그레이 레벨의 아날로그 선택이 달성될 수 있다. 예를 들어, 46으로 도시된 데이터 파형은 그 모듈(47)이 모듈(45)에 의해 어드레스된 레벨보다 더 어두운 그레이 레벨을 선택하거나 어드레스하는 파형이 되게 한다.The local difference in the degree of blanking is thought to be caused by the voltage change immersed by thermal perturbation or dynamic inequality in the cholesteric liquid crystal, or both. Specifically, during the reset and relaxation of the liquid crystal, the liquid crystal molecules cannot move as a whole in the same way, so that they temporarily have different orientations at different positions. By varying the module 45 of the waveform of the electric field applied to the liquid crystal, analog selection of the gray level can be achieved. For example, the data waveform shown 46 causes the module 47 to be a waveform that selects or addresses a gray level darker than the level addressed by the module 45.

도 7은 상술한 종래의 어드레싱 배치에 사용된 형태의 파형을 개략적으로 도시하며, 도 8은 본 발명에 따라 사용될 수 있는 다양한 형태의 파형을 개략적으로 도시한다. 도 7은 리셋 펄스가 50으로 도시된 바와 같이 어드레스 블랙으로 급격하게 감쇠하는 파형과 어드레스 화이트로 50으로 도시된 바와 같이 보다 느리게 감쇠하는 파형을 개시한 EP 0 018 180호에 개시된 파형을 (a)로 도시한다.FIG. 7 schematically illustrates the waveform of the type used in the conventional addressing arrangement described above, and FIG. 8 schematically illustrates the waveform of various types that may be used in accordance with the present invention. 7 shows a waveform disclosed in EP 0 018 180 which discloses a waveform in which the reset pulse abruptly attenuates to address black as shown at 50 and a waveform attenuates more slowly as shown at 50 in address white (a). As shown.

도 7의 (b)와 (c)는 EP 0 569 029호에 개시된 파형의 두가지 형태이다. 리셋 펄스(41) 이후, (b)에 인접하고 (c)에서의 리셋 펄스(41)와는 이격된 가변 펄스(52)가 뒤따라 온다.7 (b) and 7 (c) show two types of waveforms disclosed in EP 0 569 029. After the reset pulse 41 is followed by a variable pulse 52 adjacent to (b) and spaced apart from the reset pulse 41 in (c).

도 8의 (a)는 부분 리셋 펄스(42) 및 변경 선호 펄스(43)가 후속되는 스페이스가 뒤따라 오는 리셋팅 펄스(41)를 도시한다. (a)에서 펄스들(42 및 43)은 곧 이격된다.FIG. 8A shows the reset pulse 41 followed by the space followed by the partial reset pulse 42 and the change preference pulse 43. In (a) the pulses 42 and 43 are soon spaced apart.

본 발명의 범주 내의 다양한 파형 구조가 도 8의 (b) 내지 (i)에 도시되어 있다. 구체적으로, 펄스들(42 및 43)은 곧 서로 이격될 수도 있고, 곧 인접할 수도 있으며, 그 각각은 펄스들의 조합으로 구성될 수도 있다.Various waveform structures within the scope of the present invention are shown in Figures 8 (b) to (i). Specifically, the pulses 42 and 43 may soon be spaced apart from each other and may be adjacent immediately, each of which may consist of a combination of pulses.

예를 들어, b 및 c에 도시된 바와 같이, 부분 리셋 펄스(42)는 두 부분(42a 및 42b)로 분할될 수 있으며, 두 부분은 b에 도시된 바와 같이 붙어있을 수도 있고, c에 도시된 바와 같이 일정 시간 간격으로 떨어져 있을 수도 있다. 제1 부분(42a)은 제2 부분(42b)보다 진폭이 낮으며, 제1 부분(42a) 시에 전송된 데이터 만이 그레이 레벨 선택에 영향을 미칠 수 있도록 제2 부분(42b)이 형성된다.For example, as shown in b and c, the partial reset pulse 42 may be divided into two parts 42a and 42b, which may be attached as shown in b and shown in c. As noted, they may be spaced apart at regular time intervals. The first portion 42a is lower in amplitude than the second portion 42b, and the second portion 42b is formed so that only the data transmitted in the first portion 42a can affect the gray level selection.

단일 변화 선호 펄스(43)는, a, b, c에 도시된 펄스(42, 42a, 42b)와 함께, d, e, f에 도시된 진폭을 감소시키는 일련의 펄스를 각각 포함할 수 있다. 부분 리셋 펄스(42) 및 변화 선호 펄스(43)는, 가령 d에서 i에 예시된 바와 같이 파형이 뚜렷하게 구분되지 않을 수도 있다.The single change preference pulse 43 may comprise a series of pulses each of which decreases the amplitudes shown in d, e and f, together with the pulses 42, 42a and 42b shown in a, b and c. The partial reset pulse 42 and the change preference pulse 43 may not be distinct in waveform as illustrated, for example, in d to i.

도 9는 파형도와, 도 8c에 도시된 유형의 파형에 대한 광 투과를 도시한다. 열파형(12a)은, 15a에 도시한 바와 같이, 쌍극성 부분 리셋 펄스(42)의 제1 부분(42a)과 함께 실질적으로 전체 화소가 투명 또는 화이트 상태로 스위치되도록 한다. 12a의 열 또는 데이터 파형은, 투과 곡선(15b)에 의해 예시된 바와 같이, 중간 혹은 그레이 레벨의 어드레싱을 제어한다. 12c의 열 또는 데이터 파형에 의해 15c에 예시된 바와 같이 실질적으로 전체 화소를 블랙으로 스위칭한다.9 shows a waveform diagram and light transmission for a waveform of the type shown in FIG. 8C. The thermal waveform 12a, together with the first portion 42a of the bipolar partial reset pulse 42, as shown at 15a, causes substantially all of the pixels to switch to a transparent or white state. The column or data waveform of 12a controls the addressing of intermediate or gray levels, as illustrated by transmission curve 15b. A column or data waveform of 12c substantially switches the entire pixel to black as illustrated in 15c.

도 9에 예시된 동작은, 두께가 2 마이크로미터이고 키럴 도펀트 R-1011가 3 마이크로미터의 콜레스테릭 피치로 도핑된 네마틱 액정 혼합물 ZLI-4792을 포함하는 (두 물질은 모두 Merck사에서 구입 가능함) 액정을 사용하는 도 3에서 5에 예시된 유형의 장치로 수행된다. 정렬층(2 및 3)은 5도 정도의 경사를 미리 둔 반평행 폴리이미드를 포함한다. 행파형(11)은 3 밀리세컨드 주기와 37 볼트 진폭을 갖는 리셋 펄스(41)을 포함한다. 다음에 11 밀리세컨드의 0 볼트 간격이 있고, 이어서 0.25 밀리세컨드 주기와 4.5 볼트 진폭을 갖는 쌍극성 펄스(42a)가 나타난다. 다음에, 0.25 밀리세컨드 간격이 있고, 그 다음에 0.25 밀리세컨드 주기와 35 볼트 진폭을 갖는 부분(42b)이 나타난다. 그 다음에 0.5 밀리세컨드 간격이 있고 다음에 0.25 밀리세컨드 주기와 9 볼트 진폭을 갖는 펄스(43)가 나타난다. 다음에, 30 밀리세컨드의 간격이 있고 파형이 반복된다. 열파형은 진폭이 2.5 볼트이고 25 밀리세컨드 주기를 갖는 쌍극성 펄스를 포함한다.The operation illustrated in FIG. 9 includes a nematic liquid crystal mixture ZLI-4792 with a thickness of 2 micrometers and a chiral dopant R-1011 doped with a cholesteric pitch of 3 micrometers (both materials are purchased from Merck). Possible) with a device of the type illustrated in FIGS. The alignment layers 2 and 3 comprise antiparallel polyimide which has been inclined at about 5 degrees in advance. The row waveform 11 includes a reset pulse 41 having a 3 millisecond period and a 37 volt amplitude. Next is a zero millisecond interval of 11 milliseconds, followed by a bipolar pulse 42a having a 0.25 millisecond period and 4.5 volts amplitude. Next, there is a 0.25 millisecond interval, followed by a portion 42b having a 0.25 millisecond period and a 35 volt amplitude. There is then a 0.5 millisecond interval followed by a pulse 43 having a 0.25 millisecond period and a 9 volt amplitude. Next, there is an interval of 30 milliseconds and the waveform is repeated. The thermal waveform includes a bipolar pulse with an amplitude of 2.5 volts and a 25 millisecond period.

도 10은 도 3에서 5에 예시된 유형의 디스플레이를 위한 블랙 및 화이트를 포함하는 10 개의 그레이 레벨을 제공하는 데이터 파형을 예시한다. 이 경우에, 편광 방향(35 및 36)은 4도 및 86도이고, 정렬 방향(37)은 45도이다. 정렬층(2 및 3)은 대략 7도의 경사를 미리둔 Merck사에서 구입가능한 RN 715와 같은 반평행 폴리이미드를 포함한다. 액정층 두께는 1.4 마이크로미터이고, 액정층은 키럴 도펀트 R-1011로 도핑된 1.3% 중량비의 네마틱 액정 혼합물 ZLI-4792를 포함한다. 행 파형(11)은 3 밀리세컨드 주기와 30 볼트 진폭을 갖는 쌍극성 리셋 펄스(41)를 포함하며, 다음에 4.2 밀리세컨드 간격이 이어진다. 단극성 펄스(42)는 88 마이크로세컨드 주기와 17.1 볼트 진폭을 갖고 다음에 0.204 밀리세컨드의 간격이 이어진다. 그 다음에, 1 밀리세컨드 주기와 5.3 볼트 진폭을 갖는 쌍극성 펄스열(43)이 나타난다. 다음에 24.308 밀리세컨드 간격이 이어지고난 후 행파형은 반복된다. 펄스(41)의 극성은 주기 도중에 변화하지만 펄스(42)의 극성은 매 반복마다 변한다. 펄스열(43)은 열파형(12) 내에서 4 밀리세컨드씩 극성이 변화된 8 밀리세컨드 폭을 갖는 개별 펄스들을 포함한다. 블랙에서 화이트까지 10 개의 그레이 레벨 (파형에 대해 1에서 10으로 번호가 부여됨)을 달성하는 데 필요한 특정한 데이터 펄스 파형이 부분 리셋 펄스(42)와 동시에 도시된다.FIG. 10 illustrates a data waveform providing ten gray levels including black and white for the display of the type illustrated in FIGS. In this case, the polarization directions 35 and 36 are 4 degrees and 86 degrees, and the alignment direction 37 is 45 degrees. Alignment layers 2 and 3 comprise antiparallel polyimide, such as RN 715, available from Merck, pre-sloped at approximately 7 degrees. The liquid crystal layer thickness is 1.4 micrometers and the liquid crystal layer comprises a 1.3% weight ratio nematic liquid crystal mixture ZLI-4792 doped with a chiral dopant R-1011. The row waveform 11 includes a bipolar reset pulse 41 having a 3 millisecond period and a 30 volt amplitude, followed by a 4.2 millisecond interval. The unipolar pulse 42 has a 88 microsecond period and 17.1 volts amplitude followed by an interval of 0.204 milliseconds. Next, a bipolar pulse train 43 with a 1 millisecond period and 5.3 volts amplitude is shown. The row waveform then repeats after a 24.308 millisecond interval. The polarity of the pulse 41 changes during the cycle, but the polarity of the pulse 42 changes with each iteration. The pulse train 43 includes individual pulses having an 8 millisecond width in polarity changed by 4 milliseconds within the thermal waveform 12. The particular data pulse waveform needed to achieve 10 gray levels (numbered from 1 to 10 for the waveform) from black to white is shown simultaneously with the partial reset pulse 42.

도 11은 도 9에 도시된 파형과 함께 전술한 장치를 사용하여 얻은 결과를 a, b, 및 c에 나타낸다. 마찬가지로, 투과 곡선(15b)에 의해 표시된 그레이 레벨이 도 11의 b에 도시된다. 따라서, 블랙과 화이트간에 양호한 콘트래스트비를 유지하고 블랙과 화이트 모두와 뚜렷하게 구별될 수 있는 중간 그레이 레벨을 제공하는 것이 가능하다.FIG. 11 shows the results obtained in a, b, and c using the apparatus described above with the waveform shown in FIG. 9. Likewise, the gray level indicated by the transmission curve 15b is shown in b of FIG. 11. Thus, it is possible to maintain a good contrast ratio between black and white and provide an intermediate gray level that can be distinguished distinctly from both black and white.

본 발명에 따라서, 액정 재료를 고속 스위칭할 필요없이 BTN LCD의 그레이 레벨 어드레싱을 달성하는 것이 가능하다. 화소를 세분하는 것 또는 불균일 분포된 화소를 사용하는 것과 관련된 단점이 제거되며, 액티브 매트릭스 트위스트 네마틱 LCD, 슈퍼트위스트 네마틱 LCD, 강자성 및 반강자성 LCD와 같은 다른 유형의 액정과 관련된 문제없이, 상대적으로 저렴한 디스플레이를 제공하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to achieve gray level addressing of a BTN LCD without the need for high speed switching of the liquid crystal material. The disadvantages associated with subdividing the pixels or using non-uniformly distributed pixels are eliminated, and without the problems associated with other types of liquid crystals such as active matrix twisted nematic LCDs, supertwisted nematic LCDs, ferromagnetic and antiferromagnetic LCDs It is possible to provide an inexpensive display.

Claims (46)

적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨을 갖는 액정 장치로서, 실질적인 인가 전계가 없을 때 제1 트위스트 각도를 갖고 준안정 상태인 제1 준안정 상태, 및 실질적인 인가 전계가 없을 때 제1 트위스트 각도와는 다른 제2 트위스트 각도를 갖고 준안정 상태인 제2 준안정 상태를 갖는 쌍안정 트위스트 네마틱 액정 셀을 포함하는 액정 장치에 있어서,A liquid crystal device having at least three different levels of light attenuation, comprising: a first metastable state having a first twist angle in the absence of a substantial applied electric field and a metastable state in which there is no substantial applied field, and a first twist angle different from the first twisted angle in the absence of a substantially applied field A liquid crystal device comprising a bistable twisted nematic liquid crystal cell having a second metastable state which has a two twist angle and is metastable, 상기 액정을 제1 트위스트 각도를 갖는 리셋 상태로 리셋하기 위한 제1 부분, 상기 액정을 제2 트위스트 각도를 갖는 이완 상태로 이완할 수 있는 제2 부분, 및 상기 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨을 각각 선택하기 위한 적어도 3개의 상이한 파형 중 하나를 포함하는 제3 부분을 포함하는 파형을 갖는 전계를 상기 셀에 인가하기 위한 어드레스 발생기를 포함하고,A first portion for resetting the liquid crystal to a reset state having a first twist angle, a second portion capable of relaxing the liquid crystal to a relaxed state having a second twist angle, and the at least three different light attenuation levels, respectively An address generator for applying to said cell an electric field having a waveform comprising a third portion comprising one of at least three different waveforms for selection, 상기 액정의 제1 부분이 상기 제1 준안정 상태이고, 상기 액정의 제2 부분이 상기 제2 준안정 상태인 것을 특징으로 하는 액정 장치.A first portion of the liquid crystal is the first metastable state, and a second portion of the liquid crystal is the second metastable state. 제1항에 있어서, 상기 파형의 상기 제2 부분은 공간(space)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 1, wherein the second portion of the waveform comprises a space. 제1항에 있어서, 상기 이완 상태는 제2 준안정 상태인 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device according to claim 1, wherein the relaxed state is a second metastable state. 제1항에 있어서, 상기 적어도 3개의 상이한 광 감쇠 레벨은 최대 감쇠 레벨, 최소 감쇠 레벨 및 적어도 하나의 중간 감쇠 레벨을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 1, wherein the at least three different light attenuation levels comprise a maximum attenuation level, a minimum attenuation level and at least one intermediate attenuation level. 제1항에 있어서, 상기 제1 부분 및 제3 부분 중 적어도 하나는 적어도 하나의 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 1, wherein at least one of the first portion and the third portion comprises at least one pulse. 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 펄스는 단극성 펄스(monopolar pulse)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.6. The liquid crystal device of claim 5, wherein the at least one pulse comprises a monopolar pulse. 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 펄스는 쌍극성 펄스(bipolar pulse)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.6. The liquid crystal device of claim 5, wherein the at least one pulse comprises a bipolar pulse. 제7항에 있어서, 각 쌍극성 펄스는 실질적으로 진폭이 같고 극성이 반대인 제1 서브펄스 및 제2 서브펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.8. The liquid crystal device according to claim 7, wherein each bipolar pulse includes a first subpulse and a second subpulse having substantially the same amplitude and opposite polarities. 제1항에 있어서, 상기 제3 부분은 제1 부분과 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 1, wherein the third portion includes a first portion and a second portion. 제9항에 있어서, 상기 제1 부분은 제1 펄스 및 제2 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.10. The liquid crystal device of claim 9, wherein the first portion comprises a first pulse and a second pulse. 제10항에 있어서, 상기 제2 펄스는 상기 제1 펄스와 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 10, wherein the second pulse is spaced apart from the first pulse. 제10항에 있어서, 상기 제1 펄스의 진폭은 상기 제2 펄스의 진폭보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 10, wherein an amplitude of the first pulse is smaller than an amplitude of the second pulse. 제9항에 있어서, 상기 제2 부분은 점진적으로 감소하는 진폭을 갖는 다수의펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.10. The liquid crystal device according to claim 9, wherein the second portion includes a plurality of pulses having a gradually decreasing amplitude. 제13항에 있어서, 상기 제2 부분의 상기 펄스는 연속적인 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 13, wherein the pulses of the second portion are continuous. 제1항에 있어서, 상기 어드레스 발생기는 데이터 신호 발생기 및 스트로브 신호 발생기(strobe signal generator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 1, wherein the address generator comprises a data signal generator and a strobe signal generator. 제15항에 있어서, 상기 셀은 상기 스트로브 신호 발생기로부터 스트로브 신호를 수신하기 위한 다수의 스트로브 전극들과 상기 데이터 신호 발생기로부터 데이터 신호를 수신하기 위한 다수의 데이터 전극들 사이에 배치된 액정층을 포함하고, 상기 데이터 전극은 화소를 한정하기 위해 상기 스트로브 전극을 교차하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.16. The liquid crystal display of claim 15, wherein the cell includes a liquid crystal layer disposed between the plurality of strobe electrodes for receiving a strobe signal from the strobe signal generator and the plurality of data electrodes for receiving a data signal from the data signal generator. And the data electrode crosses the strobe electrode to define a pixel. 제16항에 있어서, 상기 데이터 신호 발생기는 상기 데이터 전극에, 그 진폭이 상기 제1 준안정 상태 및 상기 제2 준안정 상태의 프레드릭스 전이 전압(Fredericksz transition voltage)보다 작은 데이터 신호들을 공급하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.17. The apparatus of claim 16, wherein the data signal generator is arranged to supply data signals whose amplitudes are less than Fredericksz transition voltages of the first metastable state and the second metastable state. The liquid crystal device characterized by the above-mentioned. 제17항에 있어서, 상기 액정은 초기 안정 상태를 갖고 상기 데이터 신호의 진폭은 초기 안정 상태의 프레드릭스 전이 전압보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 장치.18. The liquid crystal device according to claim 17, wherein the liquid crystal has an initial stable state and the amplitude of the data signal is smaller than the Fredericks transition voltage of the initial stable state. 제16항에 있어서, 상기 모든 데이터 신호들은 상기 동일한 진폭의 펄스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.17. The liquid crystal device according to claim 16, wherein all the data signals comprise pulses of the same amplitude. 제16항에 있어서, 상기 모든 데이터 신호들은 대칭적인 쌍극성 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.17. The liquid crystal device of claim 16, wherein all of the data signals comprise symmetrical bipolar pulses. 제16항에 있어서, 상기 모든 데이터 신호들은 단극성 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.17. The liquid crystal device according to claim 16, wherein all the data signals comprise unipolar pulses. 제16항에 있어서, 상기 모든 데이터 신호들의 실효 전압은 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 16, wherein the effective voltages of all the data signals are the same. 제19항에 있어서, 상기 광 감쇠 레벨 중 다른 광 감쇠 레벨을 선택하기 위한 상기 데이터 신호들은 다른 펄스폭을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 장치.20. The liquid crystal device according to claim 19, wherein the data signals for selecting another light attenuation level among the light attenuation levels have different pulse widths. 제16항에 있어서, 상기 스트로브 신호의 상기 진폭은 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태 중 덜 트위스트된 준안정 상태의 프레드릭스 전이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 액정 장치.17. The liquid crystal device of claim 16, wherein the amplitude of the strobe signal is greater than a Fredrik's transition of the less twisted metastable state of the first metastable state and the second metastable state. 제24항에 있어서, 상기 스트로브 신호의 진폭은 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태 중 덜 트위스트된 준안정 상태의 프레드릭스 전이보다 4배 적은 것을 특징으로 하는 액정 장치.25. The liquid crystal device of claim 24, wherein an amplitude of the strobe signal is four times less than a Fredrix transition of a less twisted metastable state of the first and second metastable states. 제1항에 있어서, 상기 액정 셀은 제1 편광기 및 제2 편광기 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal cell is disposed between the first polarizer and the second polarizer. 제26항에 있어서, 상기 제1 편광기 및 제2 편광기는 실질적으로 직교배향된 편광 방향을 갖는 선형 편광기들인 것을 특징으로 하는 액정 장치.27. The liquid crystal device of claim 26, wherein the first polarizer and the second polarizer are linear polarizers having a substantially orthogonal polarization direction. 제27항에 있어서, 상기 편광 방향은 80°내지 100°사이에서 상호 배향된 것을 특징으로 하는 액정 장치.28. The liquid crystal device according to claim 27, wherein the polarization directions are mutually oriented between 80 and 100 degrees. 제27항에 있어서, 상기 액정 셀은 상기 편광 방향에 실질적으로 45°배향된 실질적으로 반평행 정렬을 제공하기 위한 제1 정렬층(alignment layer) 및 제2 정렬층 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 장치.28. The liquid crystal cell of claim 27, wherein the liquid crystal cell is disposed between a first alignment layer and a second alignment layer to provide a substantially antiparallel alignment substantially 45 [deg.] To the polarization direction. Liquid crystal device. 제29항에 있어서, 상기 반평행 정렬은 편광 방향에 대해 40°내지 50° 사이에서 배향되는 것을 특징으로 하는 액정 장치.30. The liquid crystal device according to claim 29, wherein the anti-parallel alignment is oriented between 40 and 50 degrees with respect to the polarization direction. 제29항에 있어서, 상기 제1 정렬층 및 제2 정렬층은 135°내지 225°사이에 포함된 각도로 배향된 제1 정렬 방향 및 제2 정렬 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 장치.30. The liquid crystal device according to claim 29, wherein the first alignment layer and the second alignment layer have a first alignment direction and a second alignment direction oriented at an angle comprised between 135 ° and 225 °. 제31항에 있어서, 상기 포함된 각도는 170°내지 190°사이에 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.32. The liquid crystal device of claim 31, wherein the included angle is between 170 ° and 190 °. 제32항에 있어서, 상기 포함된 각도는 175°내지 185°사이에 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.33. The liquid crystal device of claim 32, wherein the included angle is between 175 ° and 185 °. 제33항에 있어서, 상기 포함된 각도는 178°내지 182°사이에 있는 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device of claim 33, wherein the included angle is between 178 ° and 182 °. 제29항에 있어서, 상기 제1 정렬층 및 제2 정렬층 각각은 1°내지 25°사이의 플리틸트(pretilt)를 제공하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.30. The liquid crystal device according to claim 29, wherein each of the first alignment layer and the second alignment layer is arranged to provide a pretilt between 1 ° and 25 °. 제35항에 있어서, 상기 프리틸트는 3°내지 15°사이에 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.36. The liquid crystal device of claim 35, wherein the pretilt is between 3 [deg.] And 15 [deg.]. 제36항에 있어서, 상기 프리틸트는 5°내지 10°사이에 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.37. The liquid crystal device of claim 36, wherein the pretilt is between 5 [deg.] And 10 [deg.]. 제1항에 있어서, 상기 액정 셀은 1 내지 3 마이크로미터의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal cell has a thickness of 1 to 3 micrometers. 제1항에 있어서, Δn·d는 0.1 내지 0.3 마이크로미터 사이에 있고, 여기서 d는 액정 셀의 두께, Δn= ne-no, ne 및 no 각각은 상기 제2 준안정 상태인 상기 액정의 비정상 굴절 계수 및 정상 굴절 계수인 것을 특징으로 하는 액정 장치.2. The abnormal refraction of the liquid crystal according to claim 1, wherein Δn · d is between 0.1 and 0.3 micrometers, wherein d is the thickness of the liquid crystal cell, and Δn = ne-no, ne and no are each in the second metastable state. It is a coefficient and a normal refractive index, The liquid crystal device characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서, 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태에서의 상기 액정층의 트위스트 간의 차이는 실질적으로 360°인 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device according to claim 1, wherein the difference between the twist of the liquid crystal layer in the first metastable state and the second metastable state is substantially 360 degrees. 제40항에 있어서, 상기 액정층은 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태에서 각각 실질적으로 0°및 360°로 트위스트되는 것을 특징으로 하는 액정 장치.41. The liquid crystal device according to claim 40, wherein the liquid crystal layer is twisted at substantially 0 degrees and 360 degrees in the first metastable state and the second metastable state, respectively. 제40항에 있어서, 상기 제1 준안정 상태 및 제2 준안정 상태 각각의 상기 액정층 트위스트는 초기 안정 상태에서의 트위스트와 실질적으로 180°정도 다른 것을 특징으로 하는 액정 장치.41. The liquid crystal device according to claim 40, wherein the liquid crystal layer twist in each of the first metastable state and the second metastable state is substantially different from the twist in the initial stable state. 제1항에 있어서, 상기 액정 셀의 벌크 피치에 대한 두께비는 0.2 내지 1.2 사이에 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.The liquid crystal device according to claim 1, wherein the thickness ratio of the liquid crystal cell to the bulk pitch is between 0.2 and 1.2. 제43항에 있어서, 상기 두께비는 0.5 내지 0.95 사이에 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.44. The liquid crystal device according to claim 43, wherein said thickness ratio is between 0.5 and 0.95. 제44항에 있어서, 상기 두께비는 0.6 내지 0.9 사이에 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.45. The liquid crystal device according to claim 44, wherein the thickness ratio is between 0.6 and 0.9. 제1항에 있어서, 상기 장치는 화소의 행렬 매트릭스를 포함하며, 상기 어드레스 발생기는 화상 데이터의 각 프레임을 n개의 연속 서브프레임으로서 제공하도록 배열되며, 상기 n은 각 i번째 서브프레임이 (i + n·m)번째 행을 포함하도록 하는 1보다 큰 정수인 (여기서, i는 0〈i≤n인 정수이고, m은 음이 아닌 정수) 것을 특징으로 하는 액정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the apparatus comprises a matrix matrix of pixels, wherein the address generator is arranged to provide each frame of image data as n consecutive subframes, where n is each i th subframe (i +). and n is an integer greater than 1 to include the nth row (where i is an integer of 0 < i < n and m is a nonnegative integer).
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7193625B2 (en) 1999-04-30 2007-03-20 E Ink Corporation Methods for driving electro-optic displays, and apparatus for use therein
US7012600B2 (en) 1999-04-30 2006-03-14 E Ink Corporation Methods for driving bistable electro-optic displays, and apparatus for use therein
FR2808891B1 (en) 2000-05-12 2003-07-25 Nemoptic BISTABLE REFLECTION DISPLAY DEVICE
JP3630129B2 (en) * 2001-09-28 2005-03-16 ソニー株式会社 Liquid crystal display
US8558783B2 (en) 2001-11-20 2013-10-15 E Ink Corporation Electro-optic displays with reduced remnant voltage
US9412314B2 (en) 2001-11-20 2016-08-09 E Ink Corporation Methods for driving electro-optic displays
US9530363B2 (en) 2001-11-20 2016-12-27 E Ink Corporation Methods and apparatus for driving electro-optic displays
CN102789764B (en) * 2001-11-20 2015-05-27 伊英克公司 Methods for driving bistable electro-optic displays
EP1451800A1 (en) * 2001-11-22 2004-09-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Bistable liquid crystal device having two drive modes
US20080024482A1 (en) 2002-06-13 2008-01-31 E Ink Corporation Methods for driving electro-optic displays
US20130063333A1 (en) 2002-10-16 2013-03-14 E Ink Corporation Electrophoretic displays
US10726798B2 (en) 2003-03-31 2020-07-28 E Ink Corporation Methods for operating electro-optic displays
JP2004317785A (en) * 2003-04-16 2004-11-11 Seiko Epson Corp Method for driving electrooptical device, electrooptical device, and electronic device
US8928562B2 (en) 2003-11-25 2015-01-06 E Ink Corporation Electro-optic displays, and methods for driving same
US11250794B2 (en) 2004-07-27 2022-02-15 E Ink Corporation Methods for driving electrophoretic displays using dielectrophoretic forces
EP2556499A4 (en) 2010-04-09 2013-09-04 E Ink Corp Methods for driving electro-optic displays

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG63551A1 (en) * 1992-05-07 1999-03-30 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device having two metastable states and its driving method
JP3634390B2 (en) * 1992-07-16 2005-03-30 セイコーエプソン株式会社 Liquid crystal electro-optic element
JPH06194623A (en) * 1992-12-24 1994-07-15 Casio Comput Co Ltd Driving method of antiferroelectric liquid crystal display element
JP3489169B2 (en) * 1993-02-25 2004-01-19 セイコーエプソン株式会社 Driving method of liquid crystal display device
JPH07120762A (en) * 1993-10-27 1995-05-12 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device and its production
JPH08313878A (en) * 1994-08-04 1996-11-29 Seiko Epson Corp Driving method for liquid crystal display device and liquid crystal display device
JPH08248374A (en) * 1995-03-10 1996-09-27 Seiko Epson Corp Waveform display device
CN1156815C (en) * 1995-05-17 2004-07-07 精工爱普生株式会社 Liquid crystal display, its driving method, and driving circuit and power supply used therefor
JPH09189895A (en) * 1996-01-10 1997-07-22 Seiko Epson Corp Driving method for liquid crystal display device

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TW544537B (en) 2003-08-01

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