KR20010111496A - 쌍안정 네마틱 액정 장치 및 이를 어드레싱하는 방법 - Google Patents
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Abstract
쌍안정 네마틱 액정 장치는 두 개의 데이터 파형들 중 하나가 각 열 전극에 인가되는 중에 x, y 화소들의 매트릭스의 연속한 행 전극들에 행 파형의 인가에 의해 어드레스된다. 행 파형은 암 상태로 스위칭을 일으키는 반대되는 진폭의 두 개의 dc 펄스와 명 상태로 스위칭을 일으키는 반대되는 진폭의 두 개의 dc 펄스인 두 개 이상의 시간 슬롯들(ts)의 기간을 갖는다. 데이터 파형은 반대되는 진폭의 dc 펄스들을 갖는 스트로브와 동일한 기간을 가지며 장치를 스위칭하기 위해 스트로브 펄스들과 결합한다. 장치는 두 필드 기간 내에 어드레스될 수 있고, 한 필드는 암 상태로 스위칭하며, 다른 필드는 명 상태로 스위칭한다. 대안으로, 장치는 암 상태로 블랭크되고 이어서 선택적으로 명 상태로 스위칭될 수 있다. 블랭킹이 사용될 때, 행 파형은 전체 어드레싱 시간을 감소시키기 위해서 선택적 스위칭 전에 짧은 시간에 블랭키 dc 펄스들이 배치된다. 제로 전압 펄스들이 스트로브 및 데이터 파형들의 두 개 이상의 시간 슬롯 기간 내에서 사용될 수 있고, 이들은 화소들에 나타나는 rms. 전압들을 감소시켜 콘트라스트 비를 향상시킨다.
Description
공지되어 있는 쌍안정 네마틱 액정 장치(bistable nematic liquid crystal device)는 WO-97/14990, PCT/GB96/02463, GB98/02806.1, EP96932739.4 공보에 기술되어 있고, 제니탈 쌍안정 장치(ZBDTM)이 개시되어 있다. 이 장치는 셀 벽들 사이에 포함된 얇은 층의 네마틱 또는 긴 피치의 콜레스테릭 액정 물질을 포함한다. 어드레스 가능한 x, y 매트릭스의 화소로 배열된 광학적으로 투명한 행 및 열 전극 구조들에 의해서, 각 화소에서 층을 가로지르는 전계가 인가되어 물질을 스위칭시킨다. 한 셀 벽 또는 양 셀 벽은 네마틱 액정 분자들이 각각의 표면에서 동일한 방위각의 평면에 두 개의 선경사(pretilt) 각도들 중 어느 하나를 채택하게 하도록 처리된 표면이다. 대향하는 표면들은 상이한 방위각의 평면들 내에 선경사를 가질 수 있다. 두 상태들은 암 상태(예를 들면, 블랙) 및 명 상태(예를 들면, 라이트 그레이)로서 관찰된다. 셀은 이들 두 상태들 사이에서 전기적으로 스위칭될 수 있어 전원 제거 후에도 정보 디스플레이가 지속될 수 있게 허용한다. 즉, 액정 물질은 두 개의 허용된 상태들 중 어느 하나로 래치되고, 다른 래치된 상태로 전기적으로 스위칭될 때까지 한 래치된 상태에 머무르게 된다.
또다른 쌍안정 네마틱 장치는 WO99/34251, PCT/GB98/03787에 기술되어 있다. 이것은 WO-97/14990과 유사한 쌍안정 정렬을 제공하는 그레이팅 구조들을 사용하는 반면에 네가티브 유전 이방성 물질을 사용한다.
스위칭 및 래칭이라는 용어에는 약간의 설명이 필요하다. 단안정 네마틱 장치들(monostable nematic devices)에서, 적합하게 인가된 전계의 효과는 한 정렬 상태에서 다른 상태로, 즉 제로 전압 인가 OFF 상태에서 전압 인가 ON 상태로 액정 분자들(보다 정확하게는 디렉터)을 이동시키는 것이다. 쌍안정 장치에서, 전압의 인가는 액정 분자들을 다른(둘중 하나) 상태로 영구히 이동되게 하는데 충분한 이동 없이도 액정 분자들의 어느 정도의 이동을 야기할 수 있다. 본원에서, 스위치 및 래치라는 용어는 분자들이 한 쌍안정 상태에서 다른 쌍안정 상태로 이동되는 것을 의미하는데 이용되고, 여기서 이들은 제1 상태로 다시 스위칭 또는 래치될 때까지 머무르게 된다.
동일한 방위각 평면이라는 용어를 설명한다. 셀의 벽들이 x, y 평면에 놓여 있는 것으로 한다. 이것은 셀 벽들의 수직이 z축임을 의미한다. 동일한 방위각 평면에서 두 개의 선경사 각도들은 동일한 x, y 평면에서 두 개의 상이한 분자 위치들을 의미한다.
또다른 쌍안정 네마틱 액정 장치가 GB-2,286,467에 기술되어 있다. 이것은 두 개의 상이한 방위각 평면들에서 두 개의 안정된 상태들을 주기 위해서 그레이팅정렬 표면을 사용한다.
가장 최근에 사용할 수 있는 액정 장치는 단안정이며 rms. 어드레싱 방법을 사용하여 어드레싱된다. 예를 들면 트위스트된 네마틱 및 상변화형 액정 장치들은 적합한 전압의 인가에 의해 ON 상태로 스위칭되고, 인가된 전압이 저 전압 레벨 밑으로 떨어질 때 OFF 상태로 스위칭된게 한다. 이 장치들에서 액정 물질은 전계의 rms.값에 반응한다. 여러 가지 공지의 어드레싱 방식들이 사용되며, 모두 ac rms. 전압값을 사용한다. 이것은 인가된 전압이 dc이면 액정 물질이 열화하기 때문에 편리하다.
EP 569,029는 두 개의 준안정 스위칭되는 상태들을 갖는 긴 피치의 콜레스테릭 액정 디스플레이를 기술하고 있다. 물질은 먼저 프레데릭 천이(Frederick's transition)로 스위칭되고, 이어서 다른 전압들에 의해서 두 가지 준안정 상태들 중 어느 하나로 스위칭된다. 각각의 상태는 전압이 제거된 후에 약 10초간 지속된다. 즉, 디스플레이는 디스플레이가 연속적으로 어드레스되는 경우 (일시적으로) 쌍안정성을 갖는다.
또다른 유형의 장치는 스메틱 액정 물질들(smectic liquid cystal materials)과 적합한 셀 벽 표면 정렬 처리를 사용하여 쌍안정 장치로 만들어 질 수 있는 강유전체 액정 장치(FELCD)이다. 이러한 장치는 L J Yu, H Lee, C S Bak 및 M M Labes, Phys Rev Lett 36, 388 (1976); R B Meyer, Mol Cryst Liq Cryst. 40, 33 (1977); N A Clark 및 S T Lagerwall, Appl Phys Lett, 36, 11, 899 (1980)에 의해 기술된 바와 같은 표면 안정화된 강유전체 액정 장치(SSFELCD)이다. 이들장치는 적합한 전압 진폭과 시간의 적합한 단극(dc) 펄스을 수신하였을 때 스위칭한다. 예를 들면 양의 펄스는 ON 상태로 스위칭하며, 음의 펄스는 OFF 상태로 스위칭한다. 이의 결점은 물질이 dc 전압 하에서는 축퇴할 것이라는 것이다. 그러므로 많은 공지의 어드레싱 방식은 예를 들면 주기적으로 모든 전압을 반전시킴으로써, 순 제로 값의 dc가 되게 해야 한다.
쌍안정 스메틱 장치용의 공지의 어드레싱 방식은 EP-0,542,804 PCT/GB91/01263, EP-0,308,203, EP-o,197,742, Surgey 등의 강유전체 1991, Vol. 122, 63-79페이지, 등에 기술된 것들을 포함한다. 일부는 모노 펄스 스트로브 펄스를 사용하며, 다른 것들은 바이폴라 데이터 펄스와 조합하여 바이폴라 스트로브 펄스를 사용한다.
전술한 바와 같이, 쌍안정 네마틱 장치는 적합한 단극(dc) 펄스를 수신하였을 때 이들의 두 개의 쌍안정 상태를 사이를 스위칭하거나 그 상태에 래치한다. 이것은 강유전체 쌍안정 장치에 대해 이전에 사용된 기존의 어드레싱 방식을 사용할 수 있게 한다. 그러나, 쌍안정 네마틱 장치의 스위칭 특성은 강유전체 쌍안정 장치의 특성과는 다르다.
본 발명은 쌍안정 네마틱 액정 장치 및 이를 어드레싱하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 WO-GB96/02463에 기술된 매트릭스 다중화된 어드레스되는 액정 디스플레이의 평면도.
도 2는 도 1의 디스플레이의 단면도.
도 3의 (a) 및 (b)는 WO-97/14990에 기술된 두 상태들 사이에 쌍안정 스위칭을 갖는 셀 형상의 단면도를 도시한 것으로, 쌍안정 표면 상에 고 및 저 표면 경사를 각각 도시하는 도면.
도 4는 시간의 함수로서 셀의 투과 및 인가 신호를 도시하는 도면.
도 5는 쌍안정 네마틱 장치에 있어서 전압에 대한 시간의 특성을 도시한 것으로, 두 세트들의 곡선들은 암 상태에서 명 상태로의 스위칭(위쪽의 곡선) 및 명 상태에서 암 상태로의 스위칭(아래쪽의 곡선)을 나타내고 실선들은 완전한 스위칭을 점선들은 스위칭의 개시를 나타내는 도면.
도 6은 두 개의 동일한 필드 어드레싱 시간들에 스트로브 펄스들을 배열한 2 시간 슬롯 어드레싱을 사용하여 4 열에 8 라인을 어드레스하는 본 발명의 파형들의 제1 예를 도시하는 도면.
도 7은 도 6의 어드레싱 방식에 의해 인가된 결과적인 전압에 대한 화소의 광학적 응답을 도시하는 도면.
도 8은 도 6의 어드레싱 방식에 화소 패턴 의존성을 보여주는 것으로 몇 개의 표시된 화소들에서 투과에 대해 라인 어드레싱 시간 변경의 영향을 도시하는 도면..
도 9는 도 6의 방식과 유사한 것이지만, 제1 필드 시간에 모든 열 전극들에 제로 전압 레벨이 인가되는 방식을 도시하는 도면.
도 10은 각 라인이 한 상태로 블랭크되고 이어서 다른 상태로 선택적으로 스위칭되는 2 슬롯 방식을 도시하는 도면.
도 11은 도 9와 같이 각 필드가 차례로 어드레스되기 보다는 행들이 두 개의 인터리브된 필드로 어드레스되는, 블랭킹 및 선택적 스위칭을 갖는 2 슬롯 방식을 도시하는 도면.
도 12는 도 11의 어드레싱 방식에 의해 인가된 결과적인 전압들에 대한 화소의 광학 응답을 도시하는 도면.
도 13은 도 11의 어드레싱 방식에 화소 패턴 의존성을 보여주는 것으로 몇 개의 표시된 화소들에서 투과에 대해 라인 어드레싱 시간 변경의 영향을 도시하는 도면.
도 14는 블랭킹 및 다음에 선택적 스위칭과 스트로브와 데이터 파형들에 제로 전압 기간들이 있는 4 슬롯 어드레싱 방식을 도시하는 도면.
도 15는 블랭킹 및 다음에 선택적 어드레싱과 결과적인 rms. 전압값을 감소시키기 위해서 rms. 감소 파형들이 행들에 인가되는 3 슬롯 어드레싱 방식을 도시하는 도면.
본 발명은 쌍안정 네마틱 장치의 다른 스위칭 특성을 고려하는, 신규한 어드레싱 방식을 제공함으로써 쌍안정 네마틱 액정 장치를 스위칭하는 문제를 해결한다.
이 발명에 따라서, 한 벽 상에 일련의 행 전극들 및 다른 벽 상에 일련의 열전극들을 형성하여 교차하는 영역들 또는 화소들의 매트릭스를 형성하도록 상기 벽들에 의해 전극 구조가 탑재되고, 적어도 한 벽 상의 벽 표면 처리가 적합한 단극 전압 펄스들의 인가시 벽에 또는 이 벽에 인접한 분자들이 두 개의 다른 안정된 상태들로 정렬되게 하는 분자 정렬을 제공하는, 네마틱 또는 긴 피치의 콜레스테릭 액정 물질층을 에워싸는 두 개의 셀 벽들에 의해 형성된 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법에 있어서,
두 개의 데이터 파형들 중 하나를 각 열 전극에 동시에 인가하면서 순차적으로 각 행에 행 파형을 인가하고, 이에 의해서 각 화소가 두 개의 쌍안정 상태들 사이에서 독립적으로 스위칭될 수 있게 하는 단계를 포함하고;
상기 행 파형은 적어도 두 개의 시간 슬롯들의 기간을 가지며, 적어도 두 개의 단극 펄스들은 상기 장치를 제1 상태로 스위칭하기 위한 것이고, 적어도 두 개의 단극 펄스들은 상기 장치를 제2 상태로 스위칭하기 위한 것이며;
이들 양 데이터 파형들은 각각의 시간 슬롯 내에 단극 펄스를 갖는 적어도 두 개의 시간 슬롯들의 기간을 가지며, 적어도 한 데이터 파형은 한 래치된 상태로의 스위칭을 일으키는 행 파형과 조합하여 형성되며;
이에 의해서, 상기 장치에 실질적으로 순 제로의 dc 전압이 상기 장치에 인가로, 총체적으로 원하는 디스플레이를 제공하도록 안정된 상태 중 어느 한 상태로 래치하도록 각 화소를 어드레싱할 수 있고, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법이 있다.
바람직하게, 셀 벽 상에 정렬 처리는 두 개의 다른 스위칭 특성들, 즉 한 래치된 상태에서 다른 래치되는 상태로 스위칭을 위한 낮은 전압/시간 값들을 주도록 구성된다. 이것은 그레이팅 구조에서 홈의 높이의 변경에 의해서, 및/또는 그레이팅의 주기의 변경에 의해서, 및/또는 그레이팅 상의 계면 활성제의 선택에 의해서, 및/또는 물질의 탄성 상수들의 선택에 의해서 구성될 수 있다. 계면 활성제는 레시틴 또는 크롬 복합 계면 활성제일 수 있다.
장치의 어드레싱은 상기 장치의 어드레싱은 두 필드 시간들에서 행해지고, 하나는 한 안정된 상태로의 스위칭을 위한 것이며 다른 한 필드 시간은 상기 제2 안정된 상태로의 스위칭을 위한 것이다. 필드 시간들은 길이에서 길이하거나 다를 수 있다. 장치는 한 필드 시간에 화소들을 한 상태로 선택적으로 스위칭하고 상기 제2 필드 시간에 화소들을 다른 상태로 선택적으로 스위칭함으로써 어드레스된다. 대안으로, 화소들의 일부 또는 전부는 한 상태로 블랭킹되고, 이어서 다른 상태로 선택적으로 스위칭된다. 블랭킹은 동시에 모든 화소들에, 한 번에 행에(예를 들면, 선택적 어드레싱에 앞서 하나 이상의 행들) 행해질 수 있고, 또는 블랭킹 및 선택적 어드레싱은 각 행이 어드레스되고 있을 때 결합될 수 있다.
행 파형은 화소들을 블랭킹할 수 있는 적어도 두 개의 단극 펄스들, 및 화소들을 선택적으로 스위칭하도록 데이터 파형들과 결합할 수 있는 적어도 두 개의 단극 어드레싱 펄스들일 수 있다. 상기 블랭킹 펄스들은 동일하고 반대되는(또는 동일 극성의) 진폭 또는 다른(제로를 포함하는) 진폭을 가지며, 유사하게 상기 어드레싱 펄스들은 동일하고 반대되는 진폭 또는 다른(제로를 포함하는) 진폭을 가져 장치 전체가 어드레스될 때 실질적으로 순 제로의 dc 전압을 수신하게 된다. 상기블랭킹 펄스들은 어드레싱 펄스들과 동일하거나 다른 진폭을 가질 수 있다. 상기 두 개의 블랭킹 및 상기 두 개의 어드레싱 펄스들은 블랭킹 및 이에 바로 이어 어드레싱을 포함하는, 시간적으로 균등하게 또는 비균등하게 이격된 것이다. 행 파형 기간이 세 개 이상의 ts 기간들로 형성될 때, 적어도 한 시간 슬롯은 제로 전압 진폭을 가질 수 있다.
각 데이터 파형은 보통 동일하고 반대되는 교번하는 펄스들이다. 그러나, 어떤 응용에 있어서는 제로 전압이 각 파형 기간의 한 시간 슬롯 내에 인가될 수 있다.
상기 행 및 데이터 파형들은 2, 3, 4, 또는 그 이상의 시간 슬롯들 ts를 가질 수 있다. 라인 어드레스 시간은 2, 3, 4, 또는 그 이상의 시간 슬롯들 ts를 가질 수 있다. 더구나, 행 파형 기간은 EP-0,542,804 PCT/GB91/01263이 어드레싱과 유사하게, 한 라인 어드레스 시간 이상 동안의 시간으로 늘어날 수 있다.
상기 어드레싱은 각 행에 차례대로, 또는 다른 순서로, 이를테면 이하 도 11과 같이 어드레싱을 인터리브하여 행해질 수 있다.
액정 물질의 온도를 측정하고 온도에 의한 스위칭 특성에 대해 보상하도록 전압들 Vs, Vd 비 Vs/Vd 및/또는 ts의 시간 길이, 및/또는 블랭킹 대 선택적 어드레싱 펄스들의 상대적 위치가 조정된다.
부가적인 전압 파형들인 전압 감소 파형들이 행 및 또는 열 전극들에 더해질 수 있다. 행 전극들에 더해질 때 이들 전압 감소 파형들은 필요 스위칭 전압들의 변경없이 열 전압들과 조합하여 피크 또는 rms. 레벨들 전체에 감소를 준다.
전압 감소 파형들의 사용으로 드라이버 회로들에 대해 필요한 전압들이 감소된다. 이에 따라 rms. 어드레스 트위스트 네마틱 유형의 디스플레이들에 설계된 표준 드라이버를 GB 2, 290,160에서처럼 사용할 수 있게 된다.
본 발명에 따라, 쌍안정 네마틱 장치는,
서로 이격되고 네마틱 또는 긴 피치의 콜레스테릭 액정 물질층을 에워싸는 두 개의 셀 벽들;
교차하는 영역들 또는 화소들의 매트릭스를 총체적으로 형성하는 한 벽 상에 제1의 일련의 전극들 및 다른 벽 상에 제2의 일련의 전극들;
적합한 단극 전압 펄스들의 인가시 두 개의 다른 안정된 상태들로 상기 벽에 또는 이 벽에 인접한 분자들이 정렬되게 하는 분자 정렬을 제공하도록 적어도 한 벽에 표면 처리들;
상기 액정 물질의 스위칭되는 상태들 사이를 구별하는 수단;
행 파형을 발생하여, 제1 일련의 전들극 내의 각 전극에 순차적으로 행 파형을 인가하는 수단;
두 개의 데이터 파형들 중 하나를 발생하여, 이를 제2의 일련의 전극들 내의 각 전극에 인가하는 수단을 포함하고;
상기 행 파형은 적어도 두 개의 시간 슬롯들의 기간을 가지며 적어도 두 개의 단극 펄스들은 상기 장치를 제1 상태로 스위칭하기 위한 것이고, 적어도 두 개의 단극 펄스들은 상기 장치를 제2 상태로 스위칭하기 위한 것이며;
이들 양 데이터 파형들은 각각의 시간 슬롯 내에 단극 펄스를 갖는 적어도두 개의 시간 슬롯들의 기간을 가지며, 적어도 한 데이터 파형은 제1 상태로 스위칭을 일으키는 스트로브 파형과 결합하게 형상되고, 다른 데이터 파형은 제2 상태로의 스위칭을 일으키는 스트로브 파형과 조합하여 형성되며;
이에 의해서, 총체적으로 원하는 디스플레이를 제공하도록 안정된 상태 중 어느 한 상태로 각 화소를 독립적으로 스위칭할 수 있고, 실질적으로 순 제로의 dc 전압이 상기 장치에 인가된다.
액정 물질의 스위칭된 상태들 사이를 구별하는 수단은 두 개의 극성들일 수 있고, 또는 하나 이상의 편광자들을 갖는 또는 갖지 않는 액정 물질에 이색성 염료일 수 있다. 편광자들은 무색 또는 유색이다.
제1의 일련의 전극들은 행 또는 라인 전극들로 형성될 수 있고 제2의 일련의 전극들은 열 전극들로 형성된다. 행 및 열 전극들은 모두가, 어드레스 가능한 x, y 화소들의 매트릭스를 형성한다. 통상 전극들은 200㎛ 폭이고 20㎛로 이격되어 있다. 다른 전극 형상들이 사용될 수 있다. 예를 들면 소위 r-θ구성들이 사용될 수 있다. 또한 영문자, 또는 7 또는 8 바 구성을 할 수도 있다.
표면 처리는 그레이팅 표면들일 수 있다. 그레이팅은 이를테면 M C Hutly, Diffraction Gratings(Academic Press, London 1982) 95 내지 125 페이지; 및 F Horn, Physics World, 33 (1993년 3월)와 같이 사진식각 공정에 의해 형성된 포토폴리머 프로파일 층일 수 있다. 대안으로, 그레이팅은 M T Gale, J Kane 및 Knop, J App. Photo Eng, 4, 2, 41 (1978)의 엠보싱에 의해서, 또는 E G Lowwen 및 R S Wiley, Proc SPIE, 88 (1987)의 룰링에 의해서, 또는 캐리어 층으로부터의 전사에의해서 형성될 수 있다.
그레이팅 프로파일은 각각의 완전한 화소에 걸쳐 균일할 수 있거나, 화소의 다른 영역들을 스위칭하는데 상이한 전압 레벨들이 필요로 되게 각 화소 내에서 다를 수도 있다. 이러한 구성에 있어서, 두 개 이상의 상이한 데이터 파형들이 사용될 수 있다.
장치는 드라이버 회로들, 논리 어레이들, 키보드들과 같은 입력장치들, 또는 장치에 어드레스하는 컴퓨터 링크를 포함할 수 있다. 대안으로, 장치는 셀 벽들, 전극들, 액정 물질, 및 표면 정렬 처리를 갖는 단지 셀일 수 있다. 후자의 경우, 장치는 디스플레이 장치로 변경할 때 필요한 드라이버 등에 접속하기 위한 접촉부를 포함할 수 있다. 예를 들면 스마트 카드들은 이를테면 드라이버 회로, 라디오, 자기, 또는 레이저 리더들 또는 제어 회로들 등에 삽입되었을 때 어드레서들과 같은 외부 수단에 의해 변경될 수 있는 정보를 표시할 수 있다.
스마트 카드들로서 설계된 셀은 예를 들면 주머니 또는 지갑으로 이동될 때 정전기 영향을 받을 수 있다. 가능한 정전기 영향들을 피하려면 전극 일부 또는 전부를 저항성 링크들과 함께 접속할 수 있다. 이들은 전극에 전하를 안정화시켜 원치 않는 디스플레이의 변화를 방지하게 한다. 링크들은 셀이 어드레스될 때 발생하는 훨씬 높은 주파수 전압 변화에 영향을 미치지 않고 유기된 전하가 서서히 등화되게 하는데 충분한 값을 갖는다.
장치는 네마틱 물질만을 포함할 수 있고, 또는 네마틱에 소량의 키럴 또는 콜레스테릭 첨가제 이를테면 콜레스테릭 액정 물질을 합한 것을 포함할 수 있고,관측되는 색을 향상시키기 위한 한 분량의 이색성 염료를 포함할 수 있다.
본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 단지 예에 의해서 기술한다.
도 1, 2에서 공지의 디스플레이는 네마틱 층(2), 또는 유리 벽들(3, 4) 사이에 포함된 긴 피치의 콜레스테릭 액정 물질로 형성된 액정 셀(1)을 포함한다. 스페이서 링(5)을 이들 벽을 통상 1 내지 6 ㎛ 이격된 상태를 유지한다. 부가적으로 동일 직경의 많은 비드(bead)가 정확한 벽 간격을 유지하기 위해서 액정 내에 분산될 수도 있다. 예를 들면 SnO2또는 ITO(산화 인듐 주석) 행 전극들(6)과 같은 스트립은 한 벽(3) 상에 형성되고 이와 유사한 열 전극들(7)이 다른 벽(4) 상에 형성된다. m-행 및 n-열 전극들로, 어드레스 가능한 m x n 매트릭스 요소들 또는 화소들을 형성한다. 각 화소는 행 전극과 열 전극의 교점에 의해 형성된다.
행 드라이버(8)는 각 행 전극(6)에 전압을 공급한다. 마찬가지로 열 드라이버(9)는 각 열 전극(7)에 전압들을 공급한다. 인가된 전압의 제어는 제어 로직(10)에 의하며, 이 로직은 전원(11)으로부터 전원과 클럭(12)으로부터 타이밍을 받는다.
셀(1)의 어느 한 측에 편광자들(13, 13')은 이들의 편광축이 서로에 대해 교차된 상태로, 후술하는 인접한 벽(3, 4) 상에, 만약 있다면, 정렬 방향들 R에 대해 45°의 각도로 배열되어 있다. 또한, 예를 들면 신장된 폴리머로 된 광학 보상층(17)이 셀 벽과 편광자 사이의 액정층(2)에 인접하여 부가될 수 있다.
부분 반사 거울(16)이 광원과 함께 셀(1) 뒤쪽에 배치될 수 있다. 이들은 디스플레이가 반사로 보여지게 하고 어두운 주변 조명에서 뒤로부터 비추어지게 한다. 투과형 장치에 있어서, 거울(16)은 생략될 수 있다. 대안으로, 내부 반사 표면이 사용될 수도 있다.
조립에 앞서, 셀 벽들(3, 4) 중 적어도 하나에 쌍안정 선경사를 제공하도록 정렬 그레이팅 처리된다. 다른 표면은 플래나(즉, 정렬 방향에 대해 제로 또는 약간의 선경사도의)로 또는 수직 단안정 표면으로, 또는 축퇴 플래나 표면(즉, 정렬방향에 관계없이 제로 또는 약간의 선경사도로)으로 처리된다.
이들 장치에 대한 그레이팅 표면들은 WO-97/14990에 기술된 다양한 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 수직 처리는 그레이팅 표면에 잘 부착되는 임의의 계면 활성제일 수 있다. 이 처리는 스핀되지 않는 정렬, 즉 표면 상에 네마틱의 위치 질서가 고정되지 않게 하면서 특정의 네마틱 방위에 부합하는 정렬으로 되게 할 것이다.
마지막으로, 셀은 예를 들면 E7, ZL12293 또는 TX2A(머크)일 수 있는 포지티브 유전 이방성 네마틱 물질로 채워진다. 대안으로, 물질은 이를테면 ZLI 4788, ZLI.4415, 또는 MLC.6608(머크)과 같은 네가티브 유전 이방성 네마틱 물질일 수 있다.
예를 들면 1 내지 5%의 소량의 이색성 염료가 액정 물질에 함유될 수 있다. 이 셀은 컬러를 제공하기 위해서 또는 콘트라스트를 향상시키기 위해서, 또는 예를 들면 E63에서 물질 D124(머크)의 게스트 호스트 유형의 장치로서 동작하도록 편광자와 함께 또는 편광자 없이 사용될 수 있다. 장치(염료를 가진 또는 갖지 않은)의 편광자(들)는 장치의 두 스위칭된 상태 사이에 콘트라스트가 최적으로 되게 회전될 수 있다.
쌍안정 상태들 사이에 스위칭이 되게 하는 한 적합한 셀 구성을 도 3에 도시하였으며 이 도면은 포지티브 유전 이방성의 네마틱 액정 물질층(2)이 쌍안정 그레이팅 표면(25)과 단안정 호메오트로픽 표면(26) 사이에 포함된 장치의 단면도이다. 후자의 표면(26)은 예를 들면 레시틴이 코팅된 평탄한 포토레지스트 표면일 수도 있다. 이 장치 내에서 액정 분자는 두 가지 안정된 상태로 존재할 수 있다. 상태(a)에서, 양면들(25, 26)은 호메오트로픽인 반면 상태(b)에서 그레이팅 표면(25)은 스플레이된 구조로 되는 저 선경사 상태에 있다. 어느 상태이든지 편광자들의 방위, 벌크 트위스트 각 및 셀 기하구조에 따라 명상태 또는 암상태가 될 수 있다. 본원에서 채택한 것은 도 3의 (a)가 OFF 상태를 암(또는 블랙)상태로 정하고, 도 3의 (b)의 상태를 명(또는 밝은) 상태로 정한다. 많은 네마틱 물질들에 있어서, 스플레이 또는 벤드 변형이 되면 거시적인 플렉소일렉트릭 편광으로 될 것이고, 이것을 도 3에서 벡터 F로 나타내었다. dc 펄스가 이 편광에 결합할 수 있고 그 부호에 따라 구성(b)에 부합하거나 부합하지 않을 것이다.
상태(a)의 장치에, 양 펄스를 인가하게 되면 포지티브 유전 이방성에도 불구하고 호메오트로픽 구조의 변동이 유발될 것이다. 이들 변동은 두 가지 정렬 상태들을 분리하는 에너지 장벽을 넘어 시스템을 구동하기에 충분하다. 펄스의 끝에서 시스템은 필드의 부호가 플렉소일렉트릭 편광에 부합하여 결합하기 때문에 상태(b)로 될 것이다. 상태(b)의 시스템에, 음 부호의 펄스는 다시 한 번 시스템을 혼란시킬 것이지만 그러나 이 부호가 플렉소일렉트릭 편광의 형성에 부합하지 않기 때문에 상태(a)로 될 것이다. 이의 호메오트로픽 상태에서, 쌍안정 표면은 90°미만으로 약간 경사질 것이다(예를 들면, 89.5°). 이것은 셀이 상태(b)로 스위치할때 얻어지는 스플레이의 방향을 제어하기에 충분하다.
한 특정의 셀은 쌍안정 그레이팅 표면과 호메오트로픽 평탄면 사이에 개재된 네마틱 ZLI2293(머크)층으로 구성되었다. 셀 두께는 3 ㎛이었다. 투과는 실온(20℃)에서 dc 펄스의 인가 동안 셀을 통해 측정되었다. 셀(1)의 각 측에 편광자 및 어낼라이저(13, 13')는 서로에 대해 교차되게 하였고 그레이팅 홈에 대해 ±45°의 방위를 취하게 하였다. 이러한 셋업에서, 도 3에 두 가지 상태들, (a) 및 (b)는 다음과 같이 어드레스되었을 때 각각 암 및 명으로 나타난다.
도 4는 시간의 함수로서 인가 전압 펄스들(아래쪽에 도시된 것)과 광학 응답(위쪽에 도시된 것)을 도시한 것이다. 각각의 펄스는 피크 크기가 55.0볼트이고 기간은 3.3ms이었다. 펄스 간격은 300ms이었다. 첫 번째 양 펄스를 인가하였을 때 투과는 암에서 명으로 바뀌었고 이것은 셀이 도 4의 상태(a)에서 상태(b)로 스위칭되었음을 나타낸다. 두 번째 양 펄스는 벌크 물질을 상태(b)로 순간적 스위칭을 야기시키는 포지티브 유전 이방성에의 rms 결합 효과에 기인하여 투과에 과도적인 변화를 유발시킨다. 그러나, 이 경우 셀은 표면에 래치하지 않으므로 상태(b)로 남아 있게 된다. 다음 펄스는 부호가 음이므로 셀은 상태(b)에서 상태(a)로 스위칭한다. 마지막으로 제2 음 펄스에 의해 셀은 상태(a)로 된다. 이러한 실험은 각각의 펄스 부호가 올바르지 않으면 셀은 각 펄스에서 상태가 변경되지 않음을 보여준다. 따라서, 이것은 시스템이 쌍안정으로 되고 인가 펄스의 부호가 최종의 상태를 신뢰성 있게 선택할 수 있음을 입증한다.
도 5는 전형적인 스위칭 특성들을 도시한 것이다. 도시된 4개의 라인들에서, 위쪽의 실선과 점선은 암에서 명으로 스위칭할 때 시간/전압 곡선을 나타내는 것으로, 점선 곡선은 스위칭의 개시를, 실선 곡선은 완전한 스위칭을 나타낸다. 실선 곡선과 점선 곡선 간 영역은 부분적인 스위치 영역이다. 아래쪽의 두 개의 라인은 명에서 암으로의 스위칭에 대한 동일한 특징을 나타낸다. 실선 곡선 위의 시간/전압 값은 언제나 바뀐다. 도시된 바와 같이, 특정의 시간값 τ에 있어서, 음 펄스 Vs(또는 -(Vs-Vd) 또는 -(Vs+Vd)는 모든 화소를 암으로 스위치할 것이며, 그러나 +Vs의 펄스 자체는 명으로 완전히 스위치하기에 충분하지 않다. 따라서 명으로 스위치하기 위해서는 +(Vs+Vd)가 필요하다. 즉 스트로브 펄스에 적합한 데이터 펄스를 더한 것이 필요하다.
부분 스위칭 영역은 화소를 부분적으로 스위치시키는 데에 이용될 수 있고, 그럼으로써 아날로그 형태로 여러 레벨들의 그레이 스케일이 생성될 수 있다. 예를 들면 데이터 파형의 진폭 Vd는 제어하여 부분 스위칭 영역을 밝게 하기 위해서 스트로브와 데이터 펄스를 합한 최종의 펄스가 암 내에 포함되게 변조될 수 있다. 스트로브와 데이터 전압에 대해서 (Vs-Vd)를 스위칭 곡선의 개시 상에 놓이게 하고 +(Vs+Vd)를 스위칭 실선 곡선 위에 놓여지게 하였다면, 데이터 전압의 진폭을 제로에서 Vd로 변화시키는 것에 의해, 결과적인 -(Vs ±Vd) 펄스들은 항시 암으로 스위칭하는 반면 결과적인 +(Vs±Vd) 펄스들에 대해 부분적으로 스위칭된 제어된 밝기 레벨들을 제공할 것이다.
이들 곡선은 예를 들면 스위칭 특성곡선이 인가 전압들의 형상에 따라 변하지만 스위칭 반향에 의해서는 변하지 않는 FELCD들과는 반대이다. 두 개의 곡선들의 이격 거리는 그레이팅 표면의 높이를 가변시키고/시키거나, 그레이팅의 진폭을 가변시키고/시키거나, 예를 들면 다른 계면활성제들을 사용하여 앤커링 에너지를 가변시킴으로써 가변될 수 있다. 이것은 두 개의 허용된 상태의 에너지 레벨을 변경하는 효과를 갖는다. 이 수단에 의해서, 두 개의 곡선을 더 멀어지게 또는 일치하게 또는 이들의 위치가 뒤바뀌게 할 수 있다.
두 개의 곡선들의 이러한 간격에 대한 한 가능한 설명은, 화이트 상태로의 스위칭에서는 플렉소일렉트릭 정수에만 결합이 있는 반면 블랙에의 스위칭에 있어서는 인가된 필드에의 플렉소일렉트릭 유전 결합(포지티브 유전 이방성 물질의 경우)을 이용한다는 것이다. 그레이팅 표면의 형상은 이를 고려하여, 또는 스위칭 전압들 사이의 차이를 향상시키기 위해서 두 상태들에서 약간 다른 에너지 레벨들을 주도록 선택된다. 한 전형적인 예에서 그레이팅 높이 h 대 주기 w의 값 h/w은 0.6이었으며, 통상 범위는 0.5 내지 0.7이다. 전형적으로 h는 0.1 내지 10 ㎛의 범위에서 0.5이고, w는 0.05 내지 5㎛ 범위에서 1이다. WO-97/14990의 장치에서 h/w는 0.6이었다. 낮은 h/w의 경우, 높은 선경사 상태는 가장 낮은 에너지를 가지며 따라서 네마틱은 도 3의 (a)의 우선하여 높은 선경사 상태를 채택할 것이다. 반대로 큰 h/w의 경우, 낮은 선경사 상태가 가장 낮은 에너지를 가지며 네마틱은 이 상태를 우선하여 채택할 것이다. 약 h/2 = 0.52에서, 두 가지 상태는 동일한 에너지를 갖는다. 이러한 조건을 떠나 h/w를 조정하면 도 5의 두 개의 스위칭 곡선이 이격된다. 부가적으로 또는 대안으로, 표면 계면 활성제는 여러 가지로 할 수 있다.
도 5에 도시한 특성들은 적합한 전압펄스의 인가에 의해 테스트 셀(예를 들면 단일 화소 셀)에서 얻어질 수 있다. 예를 들면 도 1의 많은 화소들을 가진 매트릭스 셀에서, 두 개의 데이터 파형들 중 하나가 각 열에 인가되는 것과 동시에 순차적으로 각 행에 행 파형들의 인가에 의해 전압들이 인가된다. 이것은 원하는 결과를 달성하는 행 및 열 파형의 형상의 설계를 요한다. 몇 가지 상이한 형상 및 구성이 가능하며 이하 기술한다. 공통적인 특성은 각 화소에 순 제로 dc 전압을 획득할 필요성이다. 이것은 보통 동일하고 대향되는 단극 펄스 쌍의 파형을 사용하여 달성되며, 단지 어드레스 목적만이라 할지라도, 단일의 펄스가 적합할 것이다.
도 6은 본 발명의 제1 예를 도시한 것이다. 4 열 x 8 행의 매트릭스는 OFF 암 상태를 흑색 원으로 하고 ON 명 상태를 빈 원으로 나타낸 특정의 패턴으로 어드레스된다.
모든 파형들은 시간 슬롯들 ts로 시분할된다. 각 라인을 어드레스하는 데 걸리는 시간은 2ts이고 이를 라인 어드레스 시간이라고 한다. 전체 디스플레이를 어드레스하는데 걸리는 시간을 프레임 시간이라고 하고 두 개의 필드 시간들로 구성된다(도 6의 구체적인 예에서).
각 행에 순차적으로 인가되는 행 파형들 및 이에 이어 각 열에 인가되는 두 개의 데이터 파형들 중 하나에 의해 어드레스가 행해진다. 행 파형은 제1 필드에서 ts에서 전압 +Vs의 제1 펄스와 1 ts에 이에 이어 -Vs의 펄스로 형성되고 얼마 후에 제2 필드에선 그 반대로 계속된다. 도 6에서, 진폭 Vs인 4개의 펄스를 스트로브 펄스라고 한다. FELCD의 기술분야에서, 스트로브라고 하는 용어는 펄스 스위칭을 달성하기 위해서 선택적으로 데이터(열) 펄스에 결합하는 (행) 펄스에 대해 사용되며, 블랭킹 펄스라고 하는 용어는 열에 인가되는 데이터 펄스에 관계없이 항시 화소가 스위칭되게 하는 (행) 펄스에 대해 사용된다. 대부분 블랭킹 펄스는 스트로브 펄스보다 진폭 및/또는 시간이 현저하게 크다. 도 6의 8행 디스플레이에 있어서, 필드 시간은 8 x 2ts이고 따라서 프레임 시간은 2 x 8 x 2ts이다.
두 개의 데이터 파형들은 동일하지만 극성은 반대이며, 그 하나(데이터-1로 도시된)는 암 상태로 스위칭할 때 사용되고, 다른 하나는(데이터-2로서 도시된) 적합한 스트로브와 결합되었을 때 명 상태로 스위칭하는데 사용된다. 각 데이터 파형은 연속한 시간 슬롯에서 +Vd나 -Vd이 펄스로 구성된다.
도 6에 행과 열의 교점 R3/C1, R3/C2, R3/C3, R3/C4를 각각 A, B, C, D로 표시된 것은 화소이다.
열들 C1 내지 C4에 인가되는 열 파형을 도시하였다. C1 내 모든 화소들은 OFF 암 상태에 머물러 있기 때문에, C1에 대한 데이터 파형은 전체 어드레싱 시간 동안 동일한 데이터-1인 상태에 있다. 열 C2에서, 화소들은 번갈아가며 OFF와 ON되고, 따라서 C2에 인가되는 파형은 번갈아가며 데이터-1 및 데이터-2이 된다. C3에 대해서, 열 파형은 2ts의 연속한 라인 어드레스 시간에서 데이터-2, 데이터-1, 데이터-1, 데이터-2, 데이터-2, 데이터-1, 데이터-1, 데이터-2이다. 열 C4는 연속한 라인 어드레스 시간에서 데이터-1, 데이터-1, 데이터-2, 데이터-2, 데이터-1, 데이터-1, 데이터-2, 데이터-2를 수신한다.
화소들 A, B, C, D에 나타나는 결과적인 파형은 도시된 바와 같다. 화소 A에 있어서, 제1 필드 시간에 스트로브는 데이터-1과 함께 사용되어 -(Vs+Vd)의 결과를 내는 ts6에 제2 스트로브 펄스에 의해 암으로 스위칭이 된다. 도 5를 검토하면, 화소는 두 개의 곡선들 사이의 전압 시간 곱에서 명에서 암으로 스위칭될 수 있음을 알 수 있다. 제1 필드시간에 -(Vs+Vd)나 -(Vs-Vd)의 조합을 두 개의 곡선 사이에 놓이게 하여 암으로 스위칭되게 하도록 배열할 수 있다. 이것은 이 제1 필드에서 데이터 파형이 데이터-1 또는 데이터-2가 될 수 있음을 의미한다. 데이터-1은 도 6의 화소 A의 특정의 예에서 사용된다. 그러므로, FELCD의 제1 두 개의 스트로브 펄스의 용어의 사용은 실제 스트로브 펄스와 진폭이 동일할지라도 블랭킹 펄스이다. 나중에, 제2 필드 시간에 화소 A에 대해서, 결과적인 +(Vs-Vd)는 도 5의 두 개의 곡선 사이에 놓여 있어 암에서 명으로 스위치하는데 필요한 값 미만이기 때문에 OFF에서 ON으로 스위칭되게 하는데 충분하지 않다.
화소 B는 제1 필드의 ts6에서 결과적인 -(vs-Vd)에 의해 암으로(명으로보다는 암으로 스위칭하는데 필요한 진폭이 더 낮기 때문에) 스위칭되고, ts22에서 제2 스트로브 펄스 쌍의 제2 펄스에서 결과적인 +(Vs+Vd)에 의해 제2 필드 시간에 명으로 스위칭된다. 유사하게, (화소 A처럼) 화소 C는 제1 필드시간에 암으로 스위칭되고 제2 필드시간에 암 상태에 있게 된다. 화소 D(화소 B와 같이)는 제1 필드시간에 암으로 스위칭되고 제2 필드 시간에 명으로 스위칭된다.
곡선의 간격에 의해서 스트로브 펄스는 블랭킹 펄스로서 기능할 수 있다. 어떤 2 필드 방식에 있어서 한 결점은 예를 들면 B 및 D가 항시 제1 필드에서 암으로 제2 필드에서 명으로 스위칭되기 때문에 밝은 상태가 감소된 평균값을 갖는다는 것이다. 도 5의 두 개의 곡선들을 모아지게 함으로써 예를 들면 제1 필드에서 평균 투과 레벨의 증가로 밝은 화소는 밝은 상태에 있게 하도록 전압 레벨을 조정할 수 있다.
도 6에 도시한 예는 시간 간격이 동일한 두 개의 필드 시간들을 사용하며, 제1 필드는 OFF 암 상태로 스위칭하는데 사용되고, 제2 필드는 ON 명 상태로 스위칭하는데 사용된다. 제1 및 제2 필드 시간 동안, 데이터-1 또는 데이터-2는 각 열에 인가된다. 이것은 각 화소에 rms. 전압 레벨이 높게 유지되는 단점이 있다. 디스플레이 콘트라스트는 rms. 레벨의 증가에 따라 감소된다.
도 7은 도 6의 결과적인 파형에 대한 화소의 응답을 도시한 것으로, 인가된 파형은 위에 있고 아래엔 광학 응답을 도시하였다. 테스트 상세는 다음과 같다. Vs=15v, Vd=4v, 라인 어드레스 시간 = 10ms, 물질 Merck BL-036, 두께는 대략 4㎛. 제로 시간에서 화소는 명 상태에 있으나 투과는 명 상태에서 화소에 열 파형에 의해 야기된 rms 신호에 기인하여 작다. 큰 dc 펄스는 화소를 암 상태로 스위칭하며 투과는 어드레스 암 프레임으로서 보인 시간 내에서 낮은 값으로 떨어진다. 이때 화소가 제로 전압을 받으면, 투과는 더욱 떨어지게 되고, 이것을 제로 바이어스 프레임 시간으로 표시한다.
어드레스 명 프레임으로서 표시된, 제2 필드 시간 동안, 열 파형에 기인하여 한 분량의 rms.이 수신되고, 명 상태 펄스에의 어드레스가 수신되고 화소가 이의 명 상태로 스위칭되었음을 나타내는 투과 증가를 유발한다. 제로 바이어스 프레임으로 표시된 화소가 제로 전압을 수신하면, 투과는 보다 높은 레벨로 상당히 증가한다.
두 가지 특징들이 관찰된다. 첫 번째로, 화소는 스위칭되고 두 개의 안정된 상태들, 즉 암 상태와 명 상태로 래치한다. 두 번째로, 화소에 rms. 전압이 걸림으로 해서 암 상태와 명 상태 사이에 콘트라스트가 감소한다. 이에 따라, 모든 화소들이 이들의 필요로 되는 암 또는 명 상태로 래치될 때, 그리고 모든 전압들이 장치로부터 제거될 때 최상의 디스플레이가 일어난다. 표시되는 정보가 거의 변경되지 않는 일부 장치에 있어서는 이러한 어드레싱 방식이 적합하다. 예를 들면 판매 거래에서만 변경되는 신용카드형 디스플레이이다.
도 8은 라인 어드레스 시간(l.a.t.) 변화에 대해 작성된 도 6의 각 화소들 A, B, C, D에 대한 광 투과를 도시한 것이다. 도 6의 어드레싱 방식은 어드레스되는 32 라인에 Vs =15v, Vd=4v를 가졌다. 라인 어드레스 시간이 약 8 또는 9 ms일 때, 모든 4 개의 화소들은 완전히 스위칭할 것이다. 이 시간의 어느 일측에, 일부 화소들은 부분적으로 스위칭할 것이고, 그럼으로써 화소 패턴 의존성이라고 칭하는 것을 나타내게 된다. 이에 따라 도 6의 방식에 있어서, 최대 유용성을 얻기 위해서는, 필요로 되는 암 및 명 화소 패턴이 무엇이든 간에 명료한 디스플레이가 얻어지도록 라인 어드레스 시간을 조정해야 한다.
도 9는 전체 제1 필드 시간 동안, 열 파형이 제로 볼트로 유지되는 것을 제외하곤 도 6과 유사하다. 결국, 제1 필드 시간 동안 화소들 A, B, C, D에서 최대 전압은 +Vs 및 -Vs이다. 이 레벨은 -Vs가 수신될 때 암 OFF 상태로 모두가 스위칭하는 데 충분하도록 구성된다. 제2 필드 시간에서, ON으로 할 모든 화소들은 펄스 +Vs+Vd에 의해 ON으로 스위칭된다. 화소들 B 및 D에 대해서 이것은 한 필드 시간 동안 화소 B, C가 OFF로 스위칭되고 이어서 제2 필드시간에 ON으로 스위칭되므로 이것이 이들의 평균 밝기를 감소시킨다는 결점이 있다.
도 9의 수정(도시없음)에서, 제1 필드에서 두 개의 스트로브 펄스들은 동시에 각 행에 인가되고, 그럼으로써 제1 필드를 2ts만큼 낮게 감소시키게 되는데, 그러나 길게 할 수도 있다. 동시에 제로나 데이터-1 또는 수정된 데이터가 모든 열들에 인가된다. 이어서, 도 9에 관한 제2 필드에서, 나머지 스트로브 펄스 및 데이터-1이나 데이터-2도 각 행 및 열에 인가됨으로써 선택적 스위칭이 야기된다. 이러한 어드레싱 방식은 한 필드 내에 선택적 스위칭이 뒤따르는 블랭킹이라고 할 수 있고, 이것은 프레임 시간을 감축시킨다.
1 라인 어드레스 시간에 전체 블랭킹 및 이어서 선택된 스위칭의 변형은 각 행을 블랭크시키고 이어서 선택적으로 어드레스하는 것이다. 이것을 도 10에 도시하였으며, 여기서 각 행은 선택적 어드레싱 전에 두 라인 어드레스 시간에 블랭크된다. 도 10의 특정의 예에서, 블랭킹 펄스는 스트로브와 진폭이 동일하다. 예를 들면, 행 R3에서, 블랭킹(ts1 동안 +Vs)를 수신한 후)은 ts2에서 -Vs이며, 이것은 어느 데이터 파형이 인가되고 있는지 관계없이 모든 화소들을 암 상태로 스위칭한다. 이것을 결과적인 파형에 나타내었고, 여기서 행 R3의 모든 화소는 제1 두 개의 시간 슬롯에서 스위칭한다.
도 10의 특정의 예에서, 블랭킹은 스트로브에 앞서 2 라인 어드레싱 시간들이고, 다른 값들이 선택될 수 있다. 예를 들면, 블랭킹은 두 개의 스트로브 펄스들에 바로 앞서 있을 수 있거나, 몇 개의 라인 어드레싱 시간들에 앞서 있을 수 있다.
이에 따라, R3에서, -Vs의 제2 블랭킹 펄스가 인가된 후에, ts3 및 ts4 동안 제로가 존재한다. ts5 동안 -Vs의 스트로브와, ts6 동안 +Vs가 ts5, ts6 기간 동안 열 파형 아래에 도시한 바와 같은 적합한 데이터와 조합하여 인가된다. 전과 같이, 두 개의 블랭킹 펄스들 및 두 개의 스트로브 펄스들을 포함하는 스트로브 파형은 차례대로 각 행 R1 내지 R8에 인가된다. 총 어드레스 시간은 8 라인 어드레스 시간, 즉 도 6, 7의 방식에서의 32ts와는 대조적으로 16ts이다.
결과를 검토한 바에 따르면 다음을 알 수 있다.
화소 A에 대해서, ts5, ts6에서 큰 블랭킹 +(Vs+Vd) 다음에 -(Vs+Vd), 다음에 +Vd, -Vd(블랭킹과 스트로브 어드레싱 간 시간), 다음에 -(Vs-Vd) 및 +(Vs-Vd). 이들 값들 Vs-Vd는 Vs-Vd가 도 5의 두 개의 곡선들 사이에 놓여 있어 물질이 명 상태로 스위칭하지 않을 것이기 때문에 블랭크된 암에서 명으로 스위칭되게 하기에는 충분하지 못하다.
화소 B에 대해서, +(Vs-Vd) 다음에 -(Vs-Vd)에 의한 블랭킹. 이것은 Vs-Vd가 도 5의 곡선들 사이에 놓여있어(즉 암 상태로 스위칭하는 곡선 위에) 물질은 암 상태로 스위칭하지 않을 것이기 때문에 암 상태로 스위칭할 것이다. 나중에 ts5, ts6에서, -(Vs+Vd) 다음에 +(Vs+Vd)의 결과는 Vs+Vd가 도 5의 암 상태에서 명 상태로의 스위칭 곡선 위에 있기 때문에 명 상태로 스위칭한다.
ts5, ts6 시간에, 화소 A와 화소 B 사이의 차이는 화소 A에 대한 데이터 파형이 화소 B와는 다르다는 것이다. 이것은 스트로브 펄스와 조합하여 사용되는 데이터 파형에 따라 암에서 명으로 화소의 선택적 스위칭이 되게 한다.
화소들 C 및 D에 있어서, 상황은 화소 A 및 B와 유사하다. 즉 ts1, ts2에서 블랭킹에 의해 암으로 스위칭하고 ts5, ts6에서 명으로 선택적으로 스위칭한다.
도 10의 방식에서 전체 장치는 단일 필드 내에 어드레스되고, 필드 및 프레임 시간은 동일하다. 또다른 실시예에서, 각 행은 블랭크된 후 프레임 시간 당 적어도 두 번 선택적으로 어드레스된다. 즉 각 행은 프레임 당 두 개 이상의 필드에서 두 번 이상 어드레스된다. FELCD에 대한 유사한 방식이 WO95-27971에 기술되어 있다.
도 11은 제1 및 제2 필드를 인터리브하고 각 화소를 블랭크시켜 선택적으로 명 상태로 스위칭하는 2 슬롯 어드레싱 방식을 도시한 것이다. 행 파형은 인접한 시간 슬롯에서 +Vs 다음에 -Vs에 의해 형성된 블랭킹, 이어서 4ts 동안 제로 전압, 이어서 인접한 시간 슬롯에서 -Vs 및 +Vs의 어드레싱 스트로브이다. 이 예에서 블랭킹 펄스 및 어드레싱 스트로브 펄스는 값이 동일한데, 그러나 이들은 다를 수도 있을 것이다.
데이터 파형은 암 스위칭에 대해서 -Vd 다음에 +Vd이고, 명 스위칭에 대해선 +Vd 다음에 -Vd이다. 특정의 행이 블랭크될 때 데이터 값은 데이터의 선택성에 대한 필요성이 없고 화소는 단지 -Vs 하에서 암 상태로 스위칭할 것이기 때문에 모든 열 상에서 제로이다.
R3의 어드레싱은 다음과 같다. ts5, ts6 시간 동안 스트로브 파형은 +Vs 다음에 -Vs이고, 행 파형은 모든 열들 C 내지 C4에 대해 제로이어서, 각 화소들 A, B, C, D에 +Vs 다음에 -Vs의 결과를 주게 되고 이것은 ts6에서 암 상태로 블랭킹 레벨 스위칭을 제공한다. 시간 슬롯들 ts7, ts8 동안 화소 A, B, C, D에 결과는 +Vd 다음에 -Vd이고, 이것은 어떠한 스위칭 레벨이든 그 미만이다. 시간슬롯들 ts9 및 ts10 동안 화소들 A, B, C, D에 결과는 행 4가 블랭크되고 있는 중에 행 3의 파형이 제로이고 모든 열들이 제로에 있기 때문에 제로이다. 시간 슬롯들 ts11 및 ts12 동안 어드레싱 스트로브는 Vs 다음에 +Vs이고, 데이터 파형은 C1 및 C3에 대해서 -Vd 다음에 +Vd이며, C2 및 C4에 대해서 +Vd 다음에 -Vd이다. 화소들 A 및 C에서의 결과는 암 상태에서 명 상태로 스위칭을 일으키는데 불충분한, -(Vs-Vd)에 이은 (Vs-Vd)이다. 화소들 B 및 D에서의 결과는 ts12에서 명 상태로 스위칭되게 하는데 충분한, -(Vs+Vd)에 이은 +(Vs+Vd)이다.
인터리빙 효과는 다음과 같다. R3가 블랭크된 직 후에, 즉 ts7 및 ts8에, +/- Vd의 데이터 레벨들이 각각의 C1 내지 C4에 인가되는 반면 행 R2는 -Vs 다음의 +Vs의 스트로브 펄스에 의해 명 상태로 선택적으로 어드레스된다. 이것은 제로 데이터 전압이 열들 C1 내지 C4에 인가되는 동안 R4에 +Vs에 이은 -Vs의 블랭킹 펄스에 의해서 ts9 및 ts10에서 일어난다. 따라서 어드레싱은 다음과 같다. (예를 들면, 행 R3에서 시작하여) R3를 블랭크하고, R2를 선택적으로 어드레스하고, R4를 블랭크하고 R3을 선택적으로 어드레스하고, R5를 블랭크하고, R4를 선택적으로 어드레스하고, R6을 블랭크하고 R5를 선택적으로 어드레스하고, R7을 블랭크하고, R6을 어드레스하고 등등이다. 인터리브 효과는 명 상태에 있을 화소에 대한 암 상태와 명 상태 간 시간을 감소시키며, 또한 어떤 시간동안 제로 전압에 기인한 각 화소에서의 rms. 레벨을 감소시키는 것이다.
도 12는 Vs=15v, Vd=4v, l.a.t.=20ms, 32 어드레싱 라인일 때 도 11의 어드레싱 방식에 있어서 위쪽에 인가된 전압에 대해 아래쪽에 화소의 광학 응답을 도시한 것이다. 제로 시간에서 화소는 명 상태에 잇고, 데이터 파형으로부터 작은 rms. 전압을 받고 있다. 어드레스 암 프레임이 표시된 시간 내에 화소는 암 상태로 스위칭되게 하고 광학 투과에 큰 감축을 유발하는 블랭킹 -Vs 펄스를 수신한다. 어드레스 명 프레임이 표시된 시간 동안 Vs+Vd의 큰 스위칭 펄스는 명 상태로 스위칭을 야기하고 제로 바이어스로 표시된 시간 동안 더 증가하는 광학 투과의 큰 증가를 야기한다. 도 12와 도 7을 비교하면, 특히 화소에 rms. 전압이 나타날 때의 시간 동안 암상태와 명 상태 간 훨씬 향상된 콘트라스트를 보여준다. 그러므로 도 11의 어드레싱 방식은 정보의 연속적인 갱신을 요하는 디스플레이를 위해 도 6의 것보다 더 낫다.
부가적으로, 도 13에 도시한 바와 같이, 화소 A, B, C, D가 스위치하는 라인 어드레스 시간의 범위는 도 8에 범위보다 훨씬 우수하다. 약 12ms에서 약 25ms에 명료한 스위칭이 얻어진다. 이것은 도 11의 방식이 화소 패턴의 불규칙성에 비교적 덜 민감함을 보여준다.
도 6-11의 어드레싱 방식은 2 슬롯 방식, 즉 스트로브와 데이터 파형이 두 개의 펄스 기간이다.
도 14는 블랭킹을 갖는 4 슬롯 방식을 도시한 것이다. 여기에서 행 파형은 제로, +Vs, -Vs, 블랭킹을 주는 제로, 및 제로, -Vs, +Vs, 스트로브 펄스를 주는 제로이다. 열 파형은 제로, -Vd, +Vd, 암 상태로의 선택적 스위칭을 주는 제로, 및 제로, +Vd, -Vd, 명 상태로의 선택적 스위칭을 주는 제로이다. 도시된 바와 같이 블랭킹 및 스트로브 펄스는 진폭이 동일하지만 다를 수도 있다. 블랭킹의 끝과 스트로브의 시간 간 갭은 4ts의 시간이지만 더 길게 또는 더 짧게도 할 수 있다.
화소 A에 대해서, 결과는 제로, +(Vs+Vd), -(Vs+Vd), ts3에서 암 상태로 블랭킹을 주는 ts1 내지 ts4 기간에 제로이다. ts9 내지 ts12 기간에 전압은 제로, -(Vs-Vd), +(Vs-Vd), 명 상태로 스위칭하지 않으며 필요시 화소 A가 암 상태에 머무르는 제로이다.
화소 B에 대해서, 결과는 제로, +(Vs-Vd), -(Vs-Vd), ts3 시간에 암 상태로 블랭크시키는데 충분한 ts1 내지 ts4에 제로이다. ts9 내지 ts12 시간에 전압은 제로, -(Vs+Vd), +(Vs+Vd), 필요시 ts11에서 명 상태로 스위칭하는 제로이다.
마찬가지로 화소 C, D에 대해서 이들 모두는 ts3에서 암 상태로 블랭크되고 화소 D는 ts11에서 명 상태로 선택적으로 스위칭된다.
결과로 나타난 파형을 검토해보면, 필요한 경우 암 상태에서 명 상태로 스위칭 간 시간이 짧고, 어떤 시간동안 전압이 제로이어서 rms. 레벨이 감소됨을 알 수 있다.
2 및 4 슬롯 어드레싱 방식을 모두 위에 기술하였다. 홀수 슬롯을 취하는 것도 가능하다. 이것을 도 15에 도시하였으며, 이것은 전압 감소 파형이 행들에만인가된 상태에서 블랭크되는 3 슬롯 방식이다. 행 파형은 블랭킹 전압을 주도록 3 개의 연속한 시간에 제로, -Vs, +Vs이고, 이어서 적합한 데이터 파형과 결합되었을 때 명 상태로 선택적 어드레싱을 주기 위해서 3개의 연속한 ts 기간에 제로, -Vs, +Vs이다. 3 개의 블랭킹 펄스의 끝과 3 개의 선택된 어드레싱 펄스의 시작 사이는 3ts이지만, 그 이상 이 이하도 될 수 있다. 블랭킹 및 스트로브 진폭 레벨은 동일하지만 다를 수도 있다. 스트로브 펄스들 사이엔 전압 감소 파형이 있다. 이것은 각각의 3 시간 슬롯 기간에 -Vd/2, +Vd, 및 -Vd/2를 인가한다.
데이터 파형은 암 상태로의 스위칭을 주는 3 개의 인접한 시간 슬롯에서 -Vd, +Vd, 제로이고, 명 상태의 스위칭을 주기 위해서 3 개의 인접한 시간 슬롯에서 제로, +Vd, -Vd이다.
행 R3d서 모든 화소들 A 내지 D는 ts1 내지 ts3 시간 내에서 암으로 블랭크되고, 이어서 화소들 B 및 D는 ts7 내지 ts9 시간 내에서 명 상태로 선택적으로 스위칭된다. ts4 내지 ts6 시간 동안 이전에 블랭크된 R2는 명 상태로 선택적으로 스위칭된다.
화소 A에 대해서, 결과적인 전압은 ts3에서 암으로 블랭킹을 주는, ts1, ts2, ts3에서 -(0-Vd), +(Vs-Vd), -(Vs-0)이다. ts7, ts8, ts9 시간에 결과적인 전압은 암 상태로부터의 스위칭 없이 -(0-Vd), -(Vs+Vd), (Vs-0)이다.
화소 B에 대해서, 결과적인 전압은 ts3에서 암 상태로 블랭킹을 주는, ts1, ts2, ts3에서 0-0, +(Vs-Vd), -(Vs-Vd)이다. ts7, ts8, ts9 시간에 결과적인 전압은 ts9 시간에 명 상태로 선택적 스위칭을 주는, -(0-0), -(Vs+Vd), +(Vs+Vd)이다.
마찬가지로 화소 C 및 D에 대해서, 이들 모두는 ts3에서 암 상태로 블랭크하고, 화소 D는 ts9에서 명 상태로 선택적으로 스위칭한다.
블랭킹 및 선택적 스위칭 시간 밖에서, 결과적인 파형은 Vd/2, 0, Vd/2 또는 Vd/2, 0, -Vd/2의 결과를 주는, 데이터 파형 값들(0, Vd, -Vd)과 결합하는 행들에의 전압 감소 파형들(-Vd/2, Vd, -Vd/2)의 존재에 기인하여 감소된다. 이 완전한 결과적인 파형은 감소된 r.m.s. 레벨을 갖는다.
전압 감소 파형을 사용한 효과의 예는 다음과 같다.
부록 A.
도 14의 행 감소 파형을 갖는 것과 갖지 않는 파형의 r.m.s. 값의 계산.
디스플레이가 N 개의 행을 갖는 것으로 한다.
블랭킹 펄스 결과는 다음 두 개의 값 중 하나이다.
Vd, Vs-Vd, -Vs, 또는 0, (Vs-Vd), -(Vs-Vd)
이들은 다음의 N-웨이 어드레싱 사이클에 대한 평균 제곱 값들을 준다.
수식
마찬가지로, ON 및 OFF 스트로브 결과는,
0, -(Vs+Vd), (Vs+Vd) 및 Vd, -(Vs+Vd), Vs이고, 이것은
다음의 N-웨이 어드레싱 사이클에 대한 평균 제곱 값들을 준다.
수식.
데이터 파형 결과는,
-Vd, Vd, 0 및 0, Vd, -Vd이고, 이것은 양 경우에 대해
D = (2 Vd2/3)(N-2)/N
의 N-웨이 어드레싱 사이클에 대한 평균 제곱 값들을 준다.
예를 들면, N =128, Vs=20, Vd=4이면,
B1 = 1.5, B2 = 1.333, SON =3, SOFF = 2.583, D =10.5이다.
N-웨이 어드레싱 사이클에 대한 가능한 r.m.s 값들은
수식
이다.
r.m.s. 감소 파형이 데이터 파형에 포함되었다면 결과는
수식
이 되고, 이것은 양 경우에 대해
쉭
의 평균 제곱 값을 주며, 이것은 상기 예의 수치를 사용하여 DR = 2.625이다.
블랭킹 및 스트로브 결과에 어떠한 변경도 없기 때문에 N-웨이 어드레싱 사이클에 대한 가능한 r.m.s. 값은
수식
이 된다. 즉, ~3.8의 전압에서 ~1.2V의 r.m.s 전압의 감소, ~31%의 감소가 있다.
Claims (25)
- 한 벽 상에 일련의 행 전극들 및 다른 벽 상에 일련의 열 전극들을 형성하여 교차하는 영역들 또는 화소들의 매트릭스를 형성하도록 상기 벽들에 의해 전극 구조들이 탑재되고, 벽 표면 처리가 적합한 단극 전압 펄스들의 인가시 분자들이 두 개의 다른 안정된 상태들로 정렬되게 하는 것을 가능케 하는 분자 정렬을 제공하는, 네마틱 또는 긴 피치의 콜레스테릭 액정 물질층을 에워싸는 두 개의 셀 벽들에 의해 형성된 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법에 있어서,두 개의 데이터 파형들 중 하나를 각 열 전극에 동시에 인가하면서 순차적으로 각 행에 행 파형을 인가하고, 이에 의해서 각 화소가 두 개의 쌍안정 상태들 사이에서 독립적으로 스위칭될 수 있게 하는 단계를 포함하고;상기 행 파형은 적어도 두 개의 시간 슬롯들의 기간을 가지며, 적어도 두 개의 단극 펄스들은 상기 장치를 제1 상태로 스위칭하기 위한 것이고, 적어도 두 개의 단극 펄스들은 상기 장치를 제2 상태로 스위칭하기 위한 것이며;이들 양 데이터 파형들은 각각의 시간 슬롯 내에 단극 펄스를 갖는 적어도 두 개의 시간 슬롯들의 기간을 가지며, 적어도 한 데이터 파형은 한 래치된 상태로의 스위칭을 일으키도록 행 파형과 조합하여 형성되며;이에 의해서, 상기 장치에 실질적으로 순 제로의 dc 전압이 상기 장치에 인가로, 총체적으로 원하는 디스플레이를 제공하도록 안정된 상태 중 어느 한 상태로 래치하도록 각 화소를 어드레싱할 수 있는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 장치의 어드레싱은 두 필드 시간들에서 행해지고, 하나는 한 안정된 상태로의 스위칭을 위한 것이고, 다른 하나는 상기 제2 안정된 상태로 스위칭하기 위한 것인, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제2항에 있어서,상기 필드 시간들은 같은 길이인, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제2항에 있어서,상기 필드 시간들은 길이가 다른, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 장치는 한 필드 시간에 화소들을 한 상태로 선택적으로 스위칭하고, 상기 제2 필드 시간에 화소들을 다른 상태로 선택적으로 스위칭함으로써 어드레스되는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 장치를 제1 상태로 스위칭하는 상기 두 개의 단극 펄스들은 블랭킹 펄스들이고 상기 장치를 제2 상태로 스위칭하는 단극 펄스들은 스위칭 펄스들이며, 화소들의 일부 또는 전부는 한 상태로 블랭킹되고, 이어서 다른 상태로 선택적으로 스위칭되는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제6항에 있어서,스트로브 파형은 화소들을 블랭킹할 수 있는 진폭의 적어도 한 단극 펄스, 및 화소들을 선택적으로 스위칭하도록 데이터 파형들과 결합할 수 있는 진폭의 적어도 한 단극 어드레싱 펄스를 갖는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제6항에 있어서,상기 블랭킹 펄스들은 동일하고 반대되는 진폭을 가지며, 상기 스위칭 펄스들은 동일하고 반대되는 진폭을 갖는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제6항에 있어서,상기 블랭킹 펄스들은 동일하지는 않으나(하나의 제로 진폭값을 포함하는) 반대되는 진폭을 가지며, 상기 스위칭 펄스들은 동일하지는 않으나(하나의 제로 진폭값을 포함하는) 반대되는 진폭 범위를 가지며, 따라서 상기 장치 전체가 어드레싱될 때 실질적으로 순 제로의 dc 전압을 수신하는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제6항에 있어서,상기 블랭킹 펄스들은 상기 스위칭 펄스들과 진폭이 같거나 다른, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제6항에 있어서,상기 블랭킹 및 상기 스위칭 펄스들은 시간적으로 균등하게 또는 비균등하게 이격되는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 행 파형은 화소들을 한 상태로 블랭킹하는 적어도 두 개의 단극 블랭킹 펄스들과 화소들을 제2 상태로 선택적으로 스위칭하는 적어도 두 개의 단극 스위칭 펄스들을 가지며, 각 행은 상기 블랭킹 펄스들에 의해서 이어사 상기 두 개의 데이터 파형들 중 하나와 조합하여 스위칭 펄스들에 의해 순차적으로 어드레스되는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제12항에 있어서,상기 블랭킹 펄스들 및 상기 스위칭 펄스들은 적어도 한 라인 어드레스 시간의 기간만큼 이격된, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제12항에 있어서,블랭킹 펄스들을 한 행에 인가하는 동안, 상기 열들은 어떠한 전압 펄스들도 수신하지 않으며, 어드레스되지 않은 행들은 어떠한 전압 펄스들도 수신하지 않으며, 블랭킹되지 않은 펄스들은 제로 전압을 수신하는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제12항에 있어서,상기 블랭킹 펄스들 및 상기 스위칭 펄스들은 적어도 한 라인 어드레스 시간의 기간만큼 이격되고, 이 시간 동안 상기 행 파형의 진폭은, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 행 및 데이터 파형들은 같은 기간들의 2, 3, 4, 또는 그 이상의 시간 슬롯들 ts를 갖는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 행 파형 및 데이터 파형들 모두는 세 개 이상의 시간 기간들로 형성되고, 스트로브 파형들 및/또는 상기 데이터 파형들에서 적어도 한 시간 슬롯은 제로 전압의 진폭인, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 어드레싱은 각 행에 차례대로 행 파형의 인가에 의한 것인, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 어드레싱은 인터리브 방식(도 11)으로 각 행에 행 파형의 인가에 의한 것인, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서, 추가 전압 감소 파형들은 상기 행 파형 및 두 개의 데이터 파형들 중 어느 하나 또는 이들 모두에 인가되는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,쌍안정 상태들 중 하나로의 스위칭이 다른 쌍안정 상태로의 스위칭보다 낮은 전압에서 일어나도록 상기 표면 처리를 행하는 단계를 더 포함하는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 액정 물질의 온도를 측정하고 온도에 의한 스위칭 특성들에 대해 보상하도록 전압들을 조정하는, 쌍안정 네마틱 장치를 어드레싱하는 방법.
- 쌍안정 네마틱 장치에 있어서,서로 이격되고 네마틱 또는 긴 피치의 콜레스테릭 액정 물질층을 에워싸는 두 개의 셀 벽들;교차하는 영역들 또는 화소들의 매트릭스를 총체적으로 형성하는 한 벽 상에 제1의 일련의 전극들 및 다른 벽 상에 제2의 일련의 전극들;적합한 단극 전압 펄스들의 인가시 두 개의 다른 안정된 상태들로 분자들이 정렬되게 하는 분자 정렬을 제공하도록 적어도 한 벽 상에 표면 처리들;상기 액정 물질의 스위칭되는 상태들 사이를 구별하는 수단;행 파형을 발생하여, 제1의 일련의 전극들 내의 각 전극에 순차적으로 행 파형을 인가하는 수단;두 개의 데이터 파형들 중 하나를 발생하여, 이를 제2의 일련의 전극들 내의 각 전극에 인가하는 수단을 포함하고;상기 행 파형은 적어도 두 개의 시간 슬롯들의 기간을 가지며, 적어도 두 개의 단극 펄스들은 상기 장치를 제1 상태로 스위칭하기 위한 것이고, 적어도 두 개의 단극 펄스들은 상기 장치를 제2 상태로 스위칭하기 위한 것이며;이들 양 데이터 파형들은 각각의 시간 슬롯 내에 단극 펄스를 갖는 적어도 두 개의 시간 슬롯들의 기간을 가지며, 적어도 한 데이터 파형은 제1 상태로의 스위칭을 일으키는 스트로브 파형과 결합하게 형상화되고, 다른 데이터 파형은 제2 상태로의 스위칭을 일으키는 스트로브 파형과 조합하여 형성되며;이에 의해서, 총체적으로 원하는 디스플레이를 제공하도록 안정된 상태 중어느 한 상태로 각 화소를 독립적으로 스위칭할 수 있고, 실질적으로 순 제로의 dc 전압이 상기 장치에 인가되는, 쌍안정 네마틱 장치.
- 제23항에 있어서,상기 두 개의 안정된 상태들에서 벽 표면 정렬 처리에서의 액정 물질 분자들의 에너지 레벨들이 유사하게 또는 다르게 조정됨으로써 스위칭 특성들(도 5)은 두 상태들 사이를 스위칭할 때 같거나 다른 것인, 쌍안정 네마틱 장치.
- 제23항에 있어서,그레이팅 벽 표면 처리의 높이 대 폭(h/w) 비는 두 개의 쌍안정 상태들로 상기 장치가 스위칭될 때 다른 스위칭 특성들을 주도록 구성되는, 쌍안정 네마틱 장치.
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