KR20020025866A - 액티브 콘트라스트 향상된 디스플레이 - Google Patents

액티브 콘트라스트 향상된 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR20020025866A
KR20020025866A KR1020017014196A KR20017014196A KR20020025866A KR 20020025866 A KR20020025866 A KR 20020025866A KR 1020017014196 A KR1020017014196 A KR 1020017014196A KR 20017014196 A KR20017014196 A KR 20017014196A KR 20020025866 A KR20020025866 A KR 20020025866A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
image
display
shutter
strip
Prior art date
Application number
KR1020017014196A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100806500B1 (ko
Inventor
주니어 더보크로버트엠.
커틴크리스토퍼제이.
크로스랜드윌리엄에이.
데이비안소니비.
팔렌디오도어에스.
Original Assignee
컨데슨트 인터렉추얼 프로퍼티 서비시스 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 컨데슨트 인터렉추얼 프로퍼티 서비시스 인코포레이티드 filed Critical 컨데슨트 인터렉추얼 프로퍼티 서비시스 인코포레이티드
Publication of KR20020025866A publication Critical patent/KR20020025866A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100806500B1 publication Critical patent/KR100806500B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/02—Composition of display devices
    • G09G2300/023—Display panel composed of stacked panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance

Abstract

본 발명의 액티브 콘트라스트 향상된 디스플레이(50)는 이미지 생성 구성요소(60) 및 한 세트의 셔터 스트립(80)을 포함하고, 상기 이미지 생성 구성요소, 대개 플랫 패널장치는 이미지를 생성하기 위해 광을 제공하는 복수의 영상선을 가지며, 각각의 셔터 스트립은 하나 이상의 관련 영상선 앞에 배치되고, 상기 셔터 스트립을 광흡수 상태와 광투과 상태 사이에서 적절하게 전환하여 상기 이미지 콘트라스트가 향상되며, 상기 셔터 스트립은 대개 액정 디스플레이 구조체로 구현되고, 상기 셔터 스트립의 전환은 상기 셔터 전환을 제어하기 위해 광을 이용하고 상기 영상선을 제어하기 위해 신호(90 및/또는 100)와 동기화되는 제어구성요소(52/76)를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

Description

액티브 콘트라스트 향상된 디스플레이{DISPLAY WITH ACTIVE CONTRAST ENHANCEMENT}
평면 패널의 디스플레이는 상기 디스플레이의 표시면을 따른 평균 측면 길이가 상기 디스플레이의 최대 두께보다 상당히 큰 이미지 발생 장치이다. 평면 패널의 디스플레이는 일반적으로 대략 서로 평행하게 연장되고 거의 평면인 전면과 후면를 갖는 활성 이미지 발생부를 갖는다. 평면 패널 디스플레이의 실례로는 평면 CRT 디스플레이, 평면 액정 표시 장치(LCD), 평면 전자 발광 디스플레이, 평면 플라즈마 디스플레이, 및 평면 발광 다이오드 디스플레이가 있다.
도 1은 종래의 평면 패널 CRT 디스플레이의 활성 이미지 발생부를 개략적으로 나타낸다. 상기 디스플레이는 밀봉된 밀폐용기(24)를 형성하기 위해 서로 연결된 백플레이트(backplate) 구조(20) 및 페이스플레이트(faceplate) 구조(22)를 포함한다. 백플레이트 구조(20)는 다수의 전자 방출 영역(26)을 포함한다. 페이스플레이트 구조(22)는 전자 방출 영역(26)으로부터 가로질러 각각 투명한 페이스플레이트(30) 상에 위치한 다수의 발광 소자들(28)을 포함한다. 영역(26)에 의해 방출된 전자들로 인해 소자들(28)은 페이스플레이트(30)의 외부면에 있는 활성 디스플레이 영역에 이미지를 발생시키는 광을 방출하게 된다.
각각의 영역(26)에 의해 방출된 전자들은 대응하는 타겟 발광 소자(28)에 부딪치게 된다. 그러나, 각각의 영역(26)에 의해 방출된 일부의 전자들은 항상 타겟 소자(28) 밖의 디스플레이에 부딪치게 된다. 타겟을 벗어나는 많은 전자들이 다른 소자들(28)에 부딪쳐서 그들이 이미지를 악화시키는 광을 방출하지 않도록 하기 위하여, 소자들(28)은 이들 전자들에 의해 부딪쳤을 때 실질적으로 광을 방출하지 않는 경계 영역(32)에 의해 측면에서 둘러싸인다.
경계 영역(32)은 보통 디스플레이의 밖에서부터 영역(32)에 충돌하는 대부분의 주변(외부) 광을 흡수하는 흑색 재료(black material)를 포함한다. 결과적으로, "블랙 매트릭스(black matrix)"(32)는 (a) 발광 소자(28)에 의해 제공된 이미지광과 (b) 디스플레이의 활성 영역의 소자(28) 및 블랙 매트릭스(32)에 부딪치는 주변광 사이의 콘트라스트를 증가시킨다. 불행하게도, 소자들(28)은 통상적으로 그들에 부딪치는 상당량의 주변광을 반사한다. 결과적으로, 블랙 매트릭스(32)에 의해 발생된 증가된 이미지 콘트라스트는 특히 주변광이 높은 양일 때 여전히 때때로 원하는 이미지 명료도를 얻기에 불충분하다.
도 2를 참조하여, 1986년 SID 86 Digest 436-438 페이지에 Hunt(미국 특허 출원 제4,321,068호) 및 Koehler/Beran 등에 의해 기술된 "A Unique Active Contrast-Enhancement Filter Using Liquid-Crystal Pi-Cell Technology"에는 종래의 편향된 빔 CRT 디스플레이(40)에서 래스터 스캐닝에 의해 발생된 이미지의 콘트라스트를 향상시키는 기술이 논의되었다. Hunt 및 Koehler/Beran 등의 기술은 LCD의 다수의 스트립(42)을 디스플레이(40)의 앞에 위치시키는 것을 포함한다. 제어 박스(44)로부터의 신호들은 전선(46)에 제공되어 각각의 스트립(42)를 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환시킨다. 각각의 스트립(42)이 (a) 상기 스트립(42)의 뒤에서 라이팅(writing)이 일어날 때 광을 투과하고, (b) 상기 스트립 뒤에서 라이팅이 일어나지 않을 때 광을 흡수하도록 스위칭이 제어된다. 이미지 콘트라스트는 특히 높은 주변 조명 상태에서 증가된다.
Hunt 및 Koehler/Beran 등에 의해 개시된 콘트라스트 향상 기술은 창조적이다. 그러나, 스트립(40)을 형성하기 위해 Hunt에서 사용된 LCD는 느리게 스위칭되는 트위스트 네마틱 액정을 포함한다. Hunt의 디스플레이를 사용하여 얻을 수 있는 스위칭 속도가 미래의 많은 응용 장치에 대해서도 충분히 높을 수 있을지 의심된다. 또한, Hunt 및 Koehler/Beran 등에 사용된 LCD는 이미지 강도를 상당히 감소시키는 편광기를 사용한다. 상기 편광기는 열 및/또는 습기에 의해 손상을 받을 수 있다. 또한 Hunt 및 Koehler/Beran 등은 편향된 빔 타입의 래스터 스캐닝된 CRT 디스플레이에 방향을 맞추었다. 디스플레이, 특히 CRT 평면 패널 디스플레이와 같은 평면 패널 디스플레이에서 디스플레이의 콘트라스트를 향상시키기 위해, 간단하고, 신뢰성이 있으며, 빠른 스위칭 메카니즘을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 시간에 따라 변화하는 이미지를 발생하는 디스플레이에 관한 것으로, 특히 평면 음극선관("CRT") 타입의 디스플레이와 같은 평면 패널 디스플레이에 관한 것이다.
도 1은 종래의 평면 패널 CRT 디스플레이의 일부의 개략적인 단면도,
도 2는 이미지 콘트라스트를 향상시키기 위해 LCD 스트립을 사용하는 종래의 래스터-스캐닝된 편향빔 CRT 디스플레이의 투시도,
도 3은 이미지 콘트라스트를 향상시키기 위해 본 발명에 따른 광 셔터가 제공된 평면 패널 디스플레이의 개략적인 단면의 정면도,
도 4a 및 도 4b는 도 3의 평면 패널 디스플레이의 한 실례에 대한 단면의 측면도로서, 도 4a 및 도 4b의 단면은 각각 도 3의 평면 4a-4a 및 4b-4b를 통해서 취해진 것이고, 도 3의 단면은 도 4a 및 도 4b의 각각에 있는 평면 3-3을 통해서 취해진 것이며,
도 5는 도 4a 및 도 4b의 평면 패널 디스플레이의 개략적인 분리된 투시도로서, 도 3의 평면 패널 디스플레이의 한 실례,
도 6은 도 5의 예시적인 평면 패널 디스플레이에서 이미지를 표현하고 광 셔터를 제어하기 위한 전자회로장치의 실행에 대한 블럭도,
도 7 및 도 8은 도 6의 전자회로장치의 선택 신호들에 대한 통상적인 타이밍 도면,
도 9는 도 5의 예시적인 평면 패널 디스플레이에서 이미지를 표현하고 광 셔터를 제어하기 위한 전자회로장치의 또 다른 실행에 대한 블럭도,
도 10 및 도 11은 도 3, 도 4a, 도 4b, 및 도 5의 평면 패널 디스플레이의 실행에 대한 단면의 정면도 및 측면도로서, 여기서 이미지 발생 소자는 평면 CRT 디스플레이로 구성되며, 광 셔터는 고속으로 스위칭 가능한 LCD 구조로 이루어지고,
도 12는 도 10 및 도 11의 평면 패널 디스플레이의 단면 배치도로서, 도 10의 단면은 도 11 및 도 12의 평면 13-13을 통해서 취해지고, 도 11의 단면은 도 10 및 도 12의 평면 14-14를 통해서 취해지며, 도 12의 단면은 도 10 및 도 11의 평면 15-15를 통해서 취해지고,
도 13 및 도 14는 도 3, 도 4a, 도 4b, 및 도 5의 평면 패널 디스플레이의 또 다른 실행에 대한 단면의 정면도 및 측면도로서, 여기서 이미지 발생 소자는 평면 CRT 디스플레이로 구성되며, 광 셔터는 고속으로 스위칭 가능한 LCD 구조로 구성되고,
도 15는 도 13 및 도 14의 평면 패널 디스플레이의 단면 배치도로서, 도 13의 단면은 도 14 및 도 15의 평면 13-13을 통해서 취해지고, 도 14의 단면은 도 13 및 도 15의 평면 14-14를 통해서 취해지며, 도 15의 단면은 도 13 및 도 14의 평면 15-15를 통해서 취해진다.
동일하거나 매우 유사한 항목 또는 항목들을 표현하기 위하여 바람직한 실시예의 설명 및 도면에 같은 참조 부호를 사용한다. 도면에서 라인을 가로지르는 사선("/")은 상기 라인이 다수의 라인들이거나 다수의 신호들을 전달한다는 것을 나타낸다. 도면에서 라인을 가로지르는 역 사선("＼")은 상기 라인이 다수의 라인을 나타내거나, 다수의 신호를 전달할 수 있다는 것, 즉 상기 라인은 하나 이상의 라인을 나타내거나, 하나 이상의 신호를 전달한다는 것을 나타낸다.
본 발명은 시간에 따라 변화하는 이미지를 발생시키는데 상기와 같은 메가니즘을 사용하는 디스플레이를 제공한다. 본 발명의 디스플레이는 이미지 발생 소자와 한 세트의 셔터 스트립(shutter strip)을 포함한다. 상기 이미지 발생 소자는 이미지를 발생하기 위한 복수의 영상선을 갖는다. 각각의 영상선은 이미지의 일부를 발생시키는 광을 제공하기 위해 규칙적으로 갱신된다.
본 발명의 디스플레이의 각각의 셔터 스트립는 하나 이상의 영상선들과 결합되고, 상기 이미지 발생 소자 밖의 각각의 결합된 영상선의 앞에 위치된다. 디스플레이의 동작 동안, 각각의 셔터 스트립은 광투과 상태와 광흡수 상태 간을 스위칭한다. 각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 결합된 각각의 영상선이 이미지를 위해 광을 제공하는 동안 적어도 부분적으로 광투과 상태에 있게 된다.
상기 셔터 스트립들을 그들의 광투과 상태과 광흡수 상태 사이에서 적절히 스위칭함으로써 본 발명의 디스플레이에서 이미지 콘트라스트는 능동적으로 향상된다. 특히, 흡수 상태의 셔터 스트립을 갖는 디스플레이의 일부분으로부터 반사된 주변광의 일부는 셔터 스트립이 없는 경우에 일어날 수 있는 것과 비교되어 감소된다. 그러므로, 디스플레이의 표시 영역으로부터 반사된 주변광의 전체 부분이 감소된다. 콘트라스트 향상은 높은 주변광의 양이 다른 방법으로 이미지의 질을 악화시킬 수 있는 높은 주변 조명 조건에서 특히 도움이 된다.
본 발명의 디스플레이의 이미지 발생 소자는 본 발명의 한 측면에서 평면 패널 디바이스로서 구성된다. 결과적으로, 전체 디스플레이는 평면 패널 디스플레이이다. 본 발명의 이번 측면에서, 이미지 발생 소자는 통상적으로 대략 평면인 CRT 디스플레이이다. 대안으로, 이미지 발생 소자는 LCD, 플라즈마 디스플레이, 전자발광 디스플레이, 발광 다이오드 디스플레이, 또는 영상선의 형광체가 선택적으로 광을 방출하여 디스플레이 이미지를 발생시키는 다른 디스플레이일 수 있다. 이에 의해 본 발명은 향상된 이미지 콘트라스트를 갖는 평면 패널 디스플레이(평면 패널 CRT 디스플레이를 포함함)를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 영상선의 갱신은 일부의 프레임 지속 시간 동안 각각의 영상선을 선택적으로 활성화함으로써 실행되며, 여기서 프레임 지속 시간은 각각의 영상선의 연속적인 갱신 사이의 시간 기간이다. 영상선이 활성화되는 기간 동안, 상기 라인에 의해 발생된 거의 모든 이미지 부분이 동시에 표시된다. 이 이미지-라인 갱신 타입은 명세서에서 전체선 동시 활성화(full-line-at-a-time activation) 또는 간단히 라인 동시 활성화(line-at-a-time activation)로 언급된다. 영상선에 대한 활성화 기간이 종료될 때, 영상선은 그의 갱신된 이미지 부분을 제공하기 위하여 빠르게 중지된다. 라인 동시 활성화에서, 따라서 영상선은 단지 프레임 지속 시간의 일부 동안, 통상적으로 극히 일부 동안 갱신된 이미지 부분을 발생시킨다. 각각의 셔터 스트립은 각각의 결합된 영상선이 활성화되어 이미지를 위한 광을 제공하는 대부분의 전체 기간 동안 광투과 상태에 있다.
전체선 동시 활성화는 매트릭스 어드레싱된 디스플레이에서 일어나고, 영상선의 도트가 상기 라인의 위치를 가로질러 전자빔을 스캐닝함으로써 순차적으로 만들어지는 래스터 스캐닝과는 다르다. 그러므로, 본 발명은 매트릭스 어드레싱된 디스플레이, 특히 매트릭스 어드레싱된 평면 패널 디스플레이에 적용할 수 있다.
본 발명의 제 3 측면에서, 영상선의 업데이팅은 명세서에서 프레임 지속 시간 동안의 라인 동시 갱신로 언급되는 기술에 따라서 실행된다. 이 기술에서, 각각의 영상선은 전체 프레인 지속 시간 대부분 동안 그의 갱신된 이미지 부분을 발생시킨다. 결과적으로, 각각의 셔터 스트립은 각각의 결합된 영상선이 광을 제공하여 상기 라인의 이미지 부분을 발생시키는 기간의 일부 동안만 광투과 상태에 있게 된다. 인간의 눈에 보이는 바와 같이, 각각의 영상선이 주로 전체 프레임 지속 시간 동안 광을 제공하기 때문에, 스미어(smear)가 이미지에 일어나는 경우, 상기 스미어를 완화하기 위하여 셔터 스트립이 사용되고, 이에 의해 이미지가 개선된다.
본 발명의 제 4 측면에서, 셔터 스트립들은 주로 영상선의 갱신을 제어하는 다수의 선택 신호에 대한 응답 또는/및 주로 상기 라인 선택 신호를 발생시키는데 사용된 적어도 하나의 신호에 대한 응답으로 그들의 광투과 및 광흡수 상태간을 스위칭한다. 각각의 영상선은 통상적으로 선택 상태가 되는 선택 신호들 중 대응하는 하나에 대한 응답으로 갱신된다. 상기 선택 신호들 중 일부만, 통상적으로 하나만이 정상적인 디스플레이 동작 동안의 어느 시간에나 동시에 그들의 선택 조건에 있게 된다.
각각의 셔터 스트립은 적어도 주로 상기 스트립과 결합된 각각의 영상선에 대한 선택 신호가 상기 선택 신호의 선택 상태에 있는 동안 투과 상태에 있다. 영상선을 제어하는데 사용된 것과 동일한 신호 또는/및 라인 선택 신호를 발생시키는데 사용된 신호(들)를 이용하여 셔터 스트립을 제어함으로써, 영상선과 셔터 스트립 간의 동기화 차이가 매우 낮은 레벨로 낮아진다. 본 발명의 디스플레이는 간단하고, 매우 신뢰성있는 방법으로 동작한다.
본 발명의 제 5 측면에서, 본 발명의 디스플레이는 셔터 스트립이 선택적으로 그들의 투과 및 흡수 상태에 위치되도록 하는데 광을 활용하는 제어 소자를 포함한다. 제어 소자는 일반적으로 투과 및 흡수 상태의 셔터 스트립의 위치를 결정하는 광을 선택적으로 제공하기 위한 하나의 그룹의 제어 소자들을 포함한다. 비록 각각의 제어 소자에 의해 제공된 광이 상기 제어 소자들의 외부에서 발생될 수 있지만, 각각의 제어 소자에 의해 제공된 광은 통상적으로 상기 제어 소자에 의해 방출된 광이다. 예를 들면, CRT 디스플레이에서 일어나는 바와 같이 영상선이 발광 소자들을 포함할 때, 제어 소자들은 추가적인 발광 소자들일 수 있다.
본 발명의 제 6 측면에서, 셔터 스트립은 액정 구조의 일부를 형성한다. 액정 구조는 액정에 입사하는 편광되지 않은 광에 의해 정의된 이미지를 선택적으로 전달하도록 제어될 수 있는 게스트/호스트 액정과 같은 액정 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 형태의 액정은 적절한 조건 하에서 매우 빠르게 스위칭될 수 있고, 이에 의해 통상적으로 Hunt의 트위스트 네마틱 LCD의 사용으로 발생하는 저속의 스위칭 속도를 극복할 수 있다. 또한, 본 발명의 액정 구조는 편광기를 필요로 하지 않기 때문에, Hunt 및 Koehler/Beran 등에서 편광기에 의해 발생된 이미지 강도 손실을 막을 수 있다.
게이스/호스트 경우에 호스트 재료는 통상적으로 콜레스테릭(cholesteric) 액정이다. 게스트 재료는 선택적으로 나타낼 수 있는 주로 블랙 및 주로 투명한 외관의 조건을 갖는 블랙의 이색성(二色性) 염료와 같은 다색성(多色性) 염료이다. 다색성 염료의 분자들은 일반적으로 상기 콜레스테릭 액정의 분자들로 정렬된다.각각의 셔터 스트립의 게스트/호스트 액정 재료는 상기 스트립이 광흡수 상태에 있을 때 90°를 초과하는 콜레스테릭 트위스트, 일반적으로는 적어도 180°, 바람직하게는 적어도 360°의 콜레스테릭 트위스트를 갖는다. 다색성 염료는 흡수 상태의 셔터 스트립이 대부분 블랙으로 보이도록 한다.
콜레스테릭 게스트/호스트 경우의 호스트 액정 재료는 일반적으로 작은 피치(pitch)를 갖는다. 콜레스테릭 피치는 일반적으로 5㎛ 이하, 바람직하게는 3㎛ 이하이다. 적절한 염료 농도의 작은 피치의 사용은 셔터 스트립이 입사하는 비편광 가시광을 적절히 흡수하도록 하여 매우 빠르게 스위칭되도록 한다. 셔터 스트립이 그의 광투과 상태로 될 때, 상기 게스트/호스트 액정의 분자들은 상기 트위스트를 제거하여 광이 스트립의 액정 재료를 통과하도록 재정렬된다.
본 발명의 디스플레이의 액정 구조의 각각의 셔터 스트립은 통상적으로 한 세트의 제 1 전기 컨덕터 중의 하나, 대향하여 위치된 제 2 전기 컨덕터의 일부, 및 상기 제 1 컨덕터와 상기 제 2 컨덕터의 일부 사이에 위치한 액정 재료로 형성된다. 그 다음, 액정 구조는 일반적으로 제 3 전기 컨덕터 및 상기 제 3 전기 컨덕터에 연결된 하나의 그룹의 스위치를 추가로 포함한다. 각각의 스위치는 상기 제 1 컨덕터 중 대응하는 하나에 연결되고, 결합된 제어 소자들 중 하나로부터의 충분한 광이 상기 스위치에 부딪칠 때, 상기 대응하는 제 1 컨덕터를 상기 제 3 컨덕터에 전기적으로 연결하거나, 상기 대응하는 제 1 컨덕터를 상기 제 3 컨덕터로부터 전기적으로 연결이 해제되도록 동작할 수 있다. 각각의 스위치는 일반적으로 광에 대한 응답으로 전기적으로 절연하는 상태과 전기적으로 도전하는 상태를 전환하는 감광 재료를 포함한다. 이러한 배열로 상기 셔터 스트립이 그들의 투과 및 흡수 상태 사이에서 선택적으로 스위칭될 수 있다.
결국, 통상적으로 평면 패널 타입인 본 발명의 디스플레이는 강한 주변광의 조건 하에서 디스플레이의 이미지를 뚜렷하게 하는데 적합한 활성 콘트라스트 향상을 제공한다. 셔터 스트립은 스위칭될 필요가 있을 때 광투과 상태와 광흡수 상태 간에서 빠르고 정확하게 스위칭될 수 있다. 디스플레이에서 이미지 콘트라스트를 향상시키는데 사용된 메카니즘은 Hunt 및 Koehler/Beran 등의 디스플레이에서보다 상당히 적은 신뢰성 문제를 갖는다. 본 발명의 디스플레이는 저비용으로 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명은 종래의 기술보다 상당한 성능 향상을 제공한다.
개요
이미지 콘트라스트는 본 발명에 따라서 구성된 디스플레이, 일반적으로 평면 패널 디스플레이에서 능동적으로 향상된다. 본 발명의 평면 패널 디스플레이는 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 또는 워크스테이션용 평면 패널 비디오 모니터 또는 평면 패널 텔레비젼으로서 이용하기에 적합하다. 디스플레이 이미지를 발생하는 광은 가시광이다. 대안으로, 본 발명의 디스플레이는 이미지가 광, 예를 들면 가시광선 스펙트럼 밖에 있는 적외선 광에 의해 발생되는 응용 장치에 적용될 수 있다.
다음의 설명에서, 용어 "전기적으로 절연(electrically insulating)"(또는 "유전체(dielectric)")은 일반적으로 25℃에서 1010Ω-㎝보다 큰 전기 저항을 갖는재료들에 적용된다. 용어 "전기적으로 비절연(electrically non-insulating)"은 따라서 25℃에서 1010Ω-㎝까지의 전기 저항을 갖는 재료들로 언급된다. 전기적인 비절연 재료들은 (a)전기 저항이 25℃에서 1Ω-㎝보다 적은 전기적인 도전 재료 및 (b)전기 저항이 25℃에서 1Ω-㎝ 내지 1010Ω-㎝ 인 범위에 있는 전기적인 저항 재료로 나뉘어진다. 이들 카테고리는 10V/㎛ 이하의 전기장에서 결정된다.
평면 패널 디스플레이에 의해 발생된 이미지는 일반적으로 하나 이상의 외부 이미지 제어 신호를 포함하는 하나 이상의 외부 이미지 신호에 대한 응답으로 시간에 따라 변한다. 디스플레이의 페이스플레이트(또는 프론트플레이트)의 외부 표면의 표시 영역에 이미지가 나타난다. 여러 경우에, 페이스플레이트는 하나 이상의 컬러 필터들을 포함할 수 있다. 페이스플레이트의 외부 표면은 일반적으로 거의 평면(편평)이지만, 약간 굴곡이 질 수 있다.
평면 패널 디스플레이는 평균 측면 길이가 이미지 발생 구조의 최대 두께보다 상당히 큰 이미지 발생 구조라는 사실을 주목하면, 평면 패널 디스플레이의 평균 측면 길이는 페이스플레이트의 외부 표면의 중심과 일반적으로 평행하게 연장되는 중앙점 평면을 따라서 결정된다. 양적으로 디스플레이의 평균 측면 길이는 면적이 앞서 언급한 중심점 평면 상에 디스플레이에 의해 영사된 최대 측면 면적과 동일한 원의 직경이다. 이 면적은 영사된 표시 면적 및 상기 표시 면적 주변에 영사된 면적 모두를 포함한다. 평면 패널 디스플레이의 최대 두께는 페이스플레이트의 외부 표면에 국부적으로 직각인 방향으로 모든 배면 전자회로장치를 포함하는페이스플레이트의 외부 표면으로부터 디스플레이까지의 최대 거리이다.
평면 패널 디스플레이의 최대 두께에 대한 평균 측면 길이의 비율은 명세서에서 디스플레이의 전체 종횡비로서 언급된다. 평면 패널 디스플레이의 전체 종횡비는 일반적으로 적어도 4이다. 디스플레이의 전체 종횡비는 바람직하게 적어도 10, 보다 바람직하게는 적어도 20이다. 이 점에 관해서, 평면 패널 디스플레이의 전체 종횡비는 통상적으로 4:3 또는 16:9인 폭 대 높이의 활성 면적 종횡비와 다르다.
광 반사는 거울 반사 및 스캐터링으로 이루어진다. 거울 반사는 제 2 물체의 이미지를 표현하기 위한 그런 방법으로 하나의 물체를 떠나서 다른 물체에서 반사되는 광을 말한다. 따라서, 제 2 물체는 거울과 같은 특성을 갖는다. 스캐터링은 제 2 물체의 합당한 이미지를 표현하지 않기 위한 그런 방법으로 하나의 물체를 떠나서 다른 물체에서 반사되는 광을 말한다. 스캐터링된 광은 통상적으로 다양한 각도, 예를 들면 임의의 각도로 제 2 물체에서 반사된다.
콘트라스트를 향상시키기 위해 광 셔터를 갖는 평면 패널 디스플레이
도 3은 본 발명의 원리에 따라서 이미지 콘트라스트를 능동적으로 향상시키기 위한 메카니즘이 제공된 평면 패널 디스플레이(50)의 정면 단면도를 개략적으로 나타낸다. 도 4a 및 도 4b는 평면 패널 디스플레이(50)의 예시적인 측면 단면도를 개략적으로 나타낸다. 대응하는 디스플레이(50)의 예시적인 분해 투시도가 도 5에 개략적으로 도시되어 있다. 디스플레이(50)는 이미지 발생 평면 패널 장치(52) 및 인접한 멀티스트립 셔터(54)로 구성된다. 도 5의 하부 부분은 이미지 발생장치(52)를 원근법으로 나타낸 것이다. 도 5의 상부 부분은 광 셔터(54)를 원근법으로 나타낸 것이다.
이미지 발생 평면 패널 장치(52)는 시간에 따라 변화하는 이미지가 디스플레이 동작 동안 표시되는 정면(front surface)(56)을 갖는다. 광 셔터(54)는 정면(56) 위에 놓여 있기 때문에 정면(56)이 평면 패널 디스플레이(50)의 내부면이 된다. 셔터(54)는 내부면(56)에 표시되는 이미지의 콘트라스트를 향상시킨다. 향상된 콘트라스트 이미지가 디스플레이의 정면에 있는 셔터(54)의 외부 정면(58)을 통해서, 및 그 위에 효과적으로 표시된다. 내부면(56)과 같은 외부 정면(58)은 통상적으로 거의 평면이지만, 약간 굴곡이 질 수 있다.
이미지 발생 장치(52)는 이미지 발생 평면 패널 소자(60), 광 제공 셔터 제어부(62) 및 전자회로장치(64)로 구성된다. 이미지 발생 소자(60)와 셔터 제어부(62)는 나란히 위치되고 합성 재료의 배면(66)을 갖는다. 통상적인 실행에서, 소자(60) 및 셔터 제어부(62)는 단일 밀봉 장치의 일부이다.
전자회로장치(64)는 주로 배면(66)의 위에 위치된다. 비록 도 3, 도 4a, 도 4b, 및 도 5에는 표시되지 않았지만, 회로(64) 부분은 일반적으로 이미지 발생 소자(60) 및 셔터 제어부(62)의 측면으로 확장된다. 회로(64)는 통상적으로 하나 이상의 집적 회로와 같은 부착된 전자 소자들 및 인쇄된 회로 기판을 포함한다.
이미지 발생 소자(60)는 시간에 따라 변화하는 이미지를 내부면(56)에 제공하는 복수의 적어도 4개의 측면으로 분리된 광 제공 영상소자(68)을 포함한다. 광 제공 영상소자(68)를 동작시키는 신호를 제공하는 전자 라인은 도 3, 도 4a, 도 4b및 도 5 중 어느 곳에도 도시되지 않았다. 이들 도면에서 도면 부호(68)로 지시된 영역은 광이 실제로 제공되는 영역을 단독으로 나타낸다. 영상소자(68)는 통상적으로 거의 동일한 측면 면적을 차지한다.
영상소자(68)는 복수의 거의 평행한 영상선들로 구성된다. 각각의 영상선은 복수의 영상소자(68)를 포함한다. 3개 이상의 소자(68)를 갖는 영상선은 통상적으로 비교적 직선이다. 도 3은 영상소자(68)의 하나의 라인을 나타낸다. 도 3의 각각의 영상선이 단순화를 위해 8개의 소자(68)를 갖는 것으로 도시되었지만, 각각은 라인은 일반적으로 8개보다 상당히 많은 소자(68), 예를 들어 100 내지 1000, 또는 그 이상의 소자들를 포함한다. 어떤 경우에는 각각의 라인이 8개보다 적은 소자(68)를 가질 수 있다.
하기에 추가로 논의되겠지만, 영상선들은 하나의 라인 선택 신호의 그룹에 대한 응답으로 주기적으로 갱신된다. 갱신 절차는 통상적으로 라인 동시 활성화 기술에 따라서 영상선을 선택적으로 활성화하는 것을 포함한다.
영상선이 활성화되면, 이 영상선은 내부 표면(56) 상에 하나의 영상선을 생성한다. 각 활성화선에 있는 영상 소자(68)들 중 선택된 소자는 표면(56)에 도달하는 광을 제공해서 영상선을 생성한다. 도 3 및 도 5의 화살표(70)는 소자(68)들 중 한 소자에 의해 제공되는 광을 가리킨다.
활성화된 영상선에 있는 영상 소자(68)들 중 2개 이상의 소자가 선택되어 광을 제공하면, 모든 활성화된 영상 소자(68)들은 전체선 동시 활성화 기술에서 그 광을 대부분 동시에 제공한다. 그러므로, 활성화된 영상선은 내부 표면(56) 상에대부분 동시에 하나의 완전한 영상선을 제공한다. 전체선 동시 활성화 기술은 통상적으로 영상 생성 구성요소(60)를 매트릭스 어드레스 주소 지정 장치로 구현함으로써 달성된다. 전자회로장치(64)는 매트릭스 어드레스 지정을 제공하는 선 선택 신호를 생성한다.
영상선은 통상적으로 전체선 동시 활성화 기술에서 동시에 활성화된다. 즉, 활성화 상태와 비활성화 상태간의 천이 이외에, 선들중 하나의 선택된 선만이 언제라도 활성화된다. 나머지 선들은 비활성화 상태에 있다. 이럼에도 불구하고, 영상선들중 2개 이상(그러나 전부는 아님)의 선이 동시에 활성화될 수 있다.
영상선이 전체선 동시 활성화 기술에서 그 활성화 상태를 중지하면, 그 선은 내부 표면(56) 상에 영상선을 제공하는 것을 멈춘다. 상기 선이 비활성화된 후의 짧은 시기동안 표면(56) 상의 상기 선에 대응하는 장소에서는 약간의 이미지 지속성이 발생할 수도 있다. 어떤 경우에도, 각 영상선은 통상적으로 프레임 지속시간중 얼마안되는 부분 동안만 영상선을 생성한다. M개의 영상선에 있어서, 각 영상선의 지속시간은 약 (프레임 지속시간 + 임의의 이미지 지속시간)/M이다.
영상선의 갱신은 각 영상선의 지속시간이 전체선 동시 활성화 기술에서 발생하는 지속시간보다 훨씬 더 큰 기술에 따라 실행될 수 있다. 예를 들면, 프레임 지속시간동안의 전체선 동시 갱신이 채택될 수 있다. 다음에, 각 영상선은 대부분의 전체 프레임 지속시간동안 갱신된 이미지 부분을 제공한다. 다시 말하자면, 갱신된 이미지 부분은 주로 영상선이 다시 갱신될 때까지 그 영상선이 갱신되는 시간동안 끊임없이 생성된다. 갱신은 전형적으로 프레임 지속시간동안의 전체선 동시갱신 시에 하나의 전체선이 동시에 갱신된다. 영상 생성 구성요소(60)는 통상적으로 각 영상선이 주로 프레임 지속시간동안 존재할 수 있게 하기에 충분한 시기동안 각 영상선의 데이터를 저장하기 위한 메모리 용량을 갖는다.
영상선은 전형적으로 영상 소자(68)가 로우(low)와 컬럼(column)을 갖는 완전한 직사각형 어레이 상태가 되도록 배치된다. 이 배치는 도 5의 실례에서 제공되고 있다. 소자(68)의 로우는 도 5에서 수평으로 연장된다. 소자(68)의 각 로우는 영상선이며, 각 다른 영상선과 동일한 개수의 소자(68)를 수용한다.
영상선(68)의 컬럼은 도 5의 실례에서의 소자(68)의 로우에 수직으로 연장된다. 소자(68)의 각 컬럼은 각 다른 영상 컬럼과 동일한 개수의 소자(68)를 수용한다. 도 4a는 직사각형 어레이에서 하나의 영상 컬럼을 형성하는 소자(68)를 나타내고 있다. 각 영상 컬럼은 도 4a에 도시된 바와 같이 6개 미만의 소자(68)를 수용할 수 있지만, 각 영상 컬럼은 통상적으로 6개이상보다 훨씬 더 많은 소자(68)를 수용할 수 있다.
플랫 패널 디스플레이(50)는 단색(흑백) 또는 컬러 디스플레이일 수 있다. 단색의 경우에, 각 영상 소자(68)는 영상 생성 장치(52)의 화소(픽셀)를 형성한다. 컬러 디스플레이에 있어서, 하나의 영상 로우에서 3개의 연속 소자(68)로 이루어진 각각의 연속 그룹은 전형적으로 컬러 픽셀을 형성한다. 대안적으로, 하나의 영상 컬럼에서 3개의 연속 소자(68)로 이루어진 각각의 연속 그룹이 컬러 픽셀을 형성할 수 있다.
영상 소자(68)는 소자(68)들이 개별 영상선으로 계속해서 구성되는 한 도 5의 직사각형 어레이가 아닌 다른 구성으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 소자(68)는 각 영상 컬럼이 각 영상 로우의 한개의 소자(68)가 아닌 각각의 교대 영상 로우의 한개의 소자(68)를 수용하는 직교(그러나, 완전 직사각형은 아님) 로우/컬럼 어레이로 배치될 수 있다. 그런 경우에, 하나의 영상선에 있는 소자(68)의 개수는 다른 영상선에 있는 소자의 개수와는 다를 수 있다. 또한, 영상선은 사실상 직선일 필요가 없다.
영상 생성 플랫 패널 장치의 구현예
영상 소자(68)의 구성 이외에, 영상 생성 구성요소(60)는 각종 방식으로 구현될 수 있다. 도 5 내지 도 15과 관련해서 이하에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 영상 생성 구성요소(60)는 전형적으로 플랫 CRT 디스플레이로서 구현될 수 있다. 다음에, 각 영상 소자(68)는 발광성 영상 소자, 통상적으로는 인광체, 및 발광성 소자에 충돌해서 이 소자로 하여금 내부 표면(56) 상에 이미지 도트(dot)를 생성하는 광을 방출시키도록 하는 전자를 방출하는 대향 배치 전자 방출성 영상 영역으로 구성된다. 대안적으로, 구성요소(60)는 플랫 LCD, 플랫 플라즈마 디스플레이, 플랫 전자발광성 디스플레이("ELD"), 플랫 발광 다이오드("LED") 디스플레이, 또는 영상선의 소자(68)들이 광을 선택적으로 방출해서 디스플레이의 이미지를 생성하는 인광체를 수용하는 다른 플랫 디스플레이로서 구현될 수 있다. 상기 구현예의 각각에서, 구성요소(60)는 통상적으로 매트릭스식으로 어드레스 지정된다.
영상 생성 구성요소(60)가 플랫 LCD로 구현되면, 액정 재료가 백플레이트 구조체와, LCD의 활성 영역에서 상기 백플레이트 구조체로부터 이격되고 그에 대해대체로 평행하게 연장되는 페이스플레이트 구조체 사이에 위치된다. 백플레이트 및 페이스플레이트 구조체는 각각의 패턴화된 전기 도전층을 포함하고, 이들중 적어도 하나의 층은 액정 재료를 통한 광 투과를 제어하기 위해 투명하게 되어 있다. 페이스플레이트 구조체의 외부 표면은 내부 표면(56)을 형성하며, 이 내부 표면 상에는 이미지가 제공된다. 1993년에 오마라(O'Mara)가 발표한액정 플랫 패널 디스플레이(Liquid Crystal Flat Panel Displays)(반 노스트란드 라인홀드 (Van Nostrand Reinhold))는 일반적으로 구성요소(60)를 구현하기에 적합한 LCD를 기술하고 있다. 오마라의 내용은 본 명세서에 참조로 수록되고 있다.
구성요소(60)를 구현하는 LCD는 투과형 또는 반사형으로 이루어질 수 있다. 반사형의 경우에, LCD는 백플레이트 구조체내의 광원에 의해 방출된 광을 선택적으로 투과한다. 따라서, 각 영상 소자(68)는 광원의 일부를 수용하는 광 밸브와, 액정 재료의 인접부로 구성된다. 광 밸브의 액정부는 광원의 관련 부분에 의해 제공되는 광을 선택적으로 투과하도록 변조된다. 반사형의 경우에, 각 소자(68)는 이 소자(68)를 통과해서 백플레이트 구조체의 일부로부터 반사되는 주변광을 선택적으로 투과한다. 다음에, 반사성 LCD의 각 소자(68)는 액정 재료의 일부를 수용하는 변조광 밸브로 구성된다.
플랫 플라즈마 디스플레이의 경우에, 영상 생성 구성요소(60)는 백플레이트 구조체와, 활성 표시 영역에서 상기 백플레이트 구조체로부터 이격되고 그에 대해 대강 평행하게 연장되는 페이스플레이트 구조체 사이에서 플라즈마를 생성한다. 페이스플레이트 구조체의 외부 표면은 내부 표면(56)이다. 각 영상 소자(68)는 이미지 도트의 적어도 일부를 직접 형성하는 광을 선택적으로 방출하는 플라즈마 부분을 수용할 수 있다. 대안적으로, 각 소자(68)는 방사선 방출 플라즈마 부분과 발광성 영상 소자, 전형적으로는 인광체를 수용할 수 있다. 발광성 소자는 플라즈마 부분에 의해 방출되는 방사선, 전형적으로 자외선광 등의 전자 또는 광에 의해 충돌될 때 광을 방출한다. 양 상황에서, 각 소자(68)는 발광성 영상 소자를 포함한다. 구성요소(60)를 구현하기에 적합한 플라즈마 디스플레이는 (a) 커틴(Curtain) 등이 1997년 5월 11일에 발표한 "방사성 디스플레이의 원리(Fundamentals of Emissive Displays)" (디스플레이 정보협회의 단기 코스(S-3))와, (b) 타나스(Tannas)가 1985년에 발표한 "플랫 패널 디스플레이 및 CRT(Flat-panel Displays and CRTs)"(반 노스트란드 선홀드)(332 내지 414쪽)에서 기술되고 있다. 커틴 등과 타나스의 내용은 본 명세서에 참고로 수록되고 있다.
영상 생성 구성요소(60)가 플랫 ELD로 구현되면, 발광성 재료는 하나의 플레이트 구조체의 2개의 패턴화된 전기 도전층들 사이에 개재된다. 도전층들중 적어도 한 층은 투명하다. 각 영상 소자(68)는 발광성 재료, 통상적으로 "인광체"의 일부를 수용한다. 2개의 도전층이 상기 발광성 재료를 가로질러 적절한 전위를 인가할 때 광은 각 소자(68)내의 발광성 재료 부분에 의해 방출된다. 광은 상기 도전층들중 투명층을 통과해서 플레이트 구조체의 정면에 의해 형성된 내부 표면(56) 상에 이미지를 생성한다. ELD는 유기형 또는 무기형으로 될 수 있다. 상기에서 인용된 커틴 등은 구성요소(60)를 구현하기에 적합한 ELD를 기술하고 있다.
플랫 LED 디스플레이의 경우에, 영상 생성 구성요소(60)는 영상 소자(68)를형성하는 발광성 영상 다이오드를 수용하는 플레이트 구조체로 구성된다. 다이오드는 전자 발광에 의해 광을 방출한다. LED 디스플레이는 무기형으로 이루어질 수 있지만, 특히 구성요소(60)가 매트릭스식으로 어드레스 지정되면, LED 디스플레이는 전형적으로 유기형으로 이루어진다. 구성요소(60)를 구현하기에 적합한 유기 LED 디스플레이는 커틴 등의 저서에서 기술되고 있다.
상술한 인광체함유 플랫 디스플레이 이외에, 영상 생성 구성요소(60)를 구현하기에 적합하고, 영상선내의 인광체가 광을 선택적으로 방출해서 내부 표면(56) 상에 영상을 생성하는 다른 플랫 디스플레이는 (a) "인광체" 기반 발광 장치와 결합된 투과성 액정 장치 및 (b) 광 방출에 의해 전자를 방출하고 "인광체" 기반 발광 장치와 결합되는 전자 방출 장치를 포함한다.
"인광체" 기반 발광 장치와 결합된 투과성 액정 장치의 경우에, 액정 장치는 영상 생성 구성요소(60)의 백플레이트 구조체내의 광원에 의해 방출되는 광을 선택적으로 투과한다. 광은 자외선광, 가시광 또는 적외선광일 수 있다. 그와 같이 투과된 광은 백플레이트 구조체로부터 이격되고 그것에 대해 대강 평행하게 연장되는 페이스플레이트 구조체내의 인광체를 여기시킨다. 페이스플레이트 구조체의 외부 표면은 영상 제공 내부 표면(56)을 형성한다. 각 영상 소자(68)는 적어도, 변조광 밸브와 인광체 함유 발광성 영상 소자로 구성된다. 광 밸브는 광원의 일부와 액정 재료의 인접부를 수용한다.
영상 제공 구성요소(60)는 광 방출에 의해 전자를 방출하고 "인광체" 기반 발광 장치와 결합된 전자 방출 장치로 구현되면, 전자의 광 방출을 일으키기 위한광은 구성요소(60)의 백플레이트 구조체의 광 제공 부분에 의해 공급된다. 광 제공 부분은 전형적으로는 전자 발광성 장치이다. 대안적으로, 광 제공 부분은 LED 장치, 액정 장치 또는 플라즈마 장치일 수 있다.
광 제공 부분에 의해 공급되는 광은 백플레이트 구조체의 전자 방출 부분을 여기시켜, 전자 방출 부분으로 하여금 전자를 방출하게 한다. 광방출된 전자는 백플레이트 구조체로부터 이격되고 그에 대해 대강 평행하게 연장되는 페이스플레이트 구조체내의 인광체에 선택적으로 충돌하도록 제어된다. 인광체는 전자에 의해 충돌됨과 동시에, 광을 방출해서 페이스플레이트 구조체의 외부 표면에 있는 내부 표면 상에 디스플레이의 이미지를 생성한다. 각 영상 소자(68)는 인광체 함유 발광성 영상 소자와, 백플레이트 구조체의 광 제공 부분 및 전자 방출 부분의 부품들이 형성된 광 방출 기반 전자 방출성 영역을 수용한다.
전술한 플랫 디스플레이는 프레임 지속시간동안 전체선 동시 활성화 및 전체선 동시 갱신을 다양하게 채택해서 영상 생성 구성요소(60)내의 영상선을 갱신한다. 수동 어드레스 지정으로부터 초래되는 전체선 동시 활성화는 구성요소(60)를 구현하는 플랫 CRT 디스플레이에서 이용된다. 구성요소(60)에 전체선 동시 활성화를 구현하는 다른 유형의 플랫 디스플레이는 수동 어드레스 지정 나선형-네마틱(twisted-nematic) 및 슈퍼 나선형-네마틱 LCD, 수동 어드레스 플라즈마 디스플레이, 수동 어드레스 지정 ELD, 수동 어드레스 지정 유기 LED 디스플레이를 포함하는 수동 어드레스 지정 LED 디스플레이, "인광체" 기반 발광 장치와 투과성 액정 장치 또는 광 방출에 의해 전자를 방출하는 전자 방출 장치의 조합을 포함해서 영상선내의 인광체가 광을 방출해서 디스플레이의 이미지를 생성하고, 광 밸브가 채택되어 디스플레이의 이미지를 생성하는 다른 수동 어드레스 지정 디스플레이를 포함한다. 구성요소(60)에 프레임 지속시간동안 전체선 동시 갱신을 구현하는 전술한 플랫 디스플레이의 형태는 활성 매트릭스 LCD, 메모리를 갖는 플라즈마 디스플레이, 활성 매트릭스 ELD, 활성 매트릭스 유기 LED 디스플레이를 포함하는 활성 매트릭스 LED 디스플레이, 영상선내의 인광체가 광을 방출해서 디스플레이의 이미지를 생성하고 광 밸브가 이용되어 디스플레이의 이미지를 생성하는 다른 활성 매트릭스 디스플레이를 포함한다.
광 제공 셔터 제어 섹션(62)은 전형적으로 영상선을 제어하는 선 선택 신호에 대해 보통 간접적으로 응답하는 한 그룹의 측방향 분리 광 제공 제어 소자(72)를 포함한다. 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 제어 소자(72)는 선 선택 신호를 생성하도록 채택되는 하나 이상의 신호에 대해 선택적으로 또는 부가적으로 응답성이 있을 수 있다. 각 제어 소자(72)는 영상선들중 적어도 한 선과 관련된다. 그러나, 영상선은 통상적으로 2개 이상의 소자(72)와는 관련되지 않는다. 도 4a, 도 4b 및 도 5는 각 소자(72)가 정확하게 하나의 영상선과 관련되는 전형적인광체 상황을 나타내고 있다.
제어 소자(72)는 광 셔터(54)가 영상선의 콘트라스트를 향상시킬 수 있도록 광 셔터를 제어하기 위해 광을 선택적으로 제공한다. 도 4, 도 4b, 및 도 5의 화살표(74)는 그와 같이, 소자(72)들중 한 소자에 의해 제공되는 광을 가리킨다. 이 광은 소정의 유형으로 되며, 이 소정 유형의 광에 대해 최소한 필요한 임계값을 갖는다. 이 광은 통상적으로 가시광이지만 적외선광 또는 자외선광일 수 있다. 향상된 이미지 콘트라스트를 달성하는데 사용하기 위해 소자(72)에 의해 제공되는 광의 유형은 전형적으로 특정 파장 범위, 예컨대 적색광 또는 적외선광의 파장 범위로 제한된다.
전체선 동시 활성화를 위해서, 각 제어 소자(72)는 통상적으로, 소정 유형의 광을 제공하며, 각각의 관련 활성화 영상선내의 영상 소자(68)가 상기 영상선을 소망하는 방식으로 생성하기 위해 광을 실제로 제공하고 있든 그렇지 않든간에 상관없이, 상기 소자(72)와 관련된 적어도 하나의 영상선이 활성화될 때마다 적어도 하나의 임계값을 갖는 광을 제공한다. 그러므로, 각 제어 소자(72)는 통상적으로 각각의 관련 활성화 영상선내의 영상 소자(68)가 실제로 제공하지 않더라도 필요한 광을 제공한다. 어떤 경우에, 각 제어 소자(72)는 관련 활성화 영상선내의 적어도 하나의 영상 소자(68)가 이미지의 일부를 생성하도록 광을 제공하고 있는 동안에만 필요한 광을 제공한다.
각 제어 소자(72)는 각종 인자에 따라서, 소정 유형의 제공할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있으며, 관련 영상선이 활성화되어 있을 않을 때 적어로 하나의 임계값을 가질 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 일반적으로 그리고 이하에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 소자(72)들 중 몇몇 소자는 흔히 (a) 적어도 하나의 인접 영상선이 활성화되면 필요한 광을 제공하고, 또 (b) 인접 영상선이 활성화되지 않으면 필요한 광을 제공하지 않도록 제어된다. 이러한 방식의 작동은 스위칭 지연을 보상하고 전체선 동시 활성화 하에서 이미지 지속성을 허용한다. 또한, 때때로 어드밴스 셔터 턴-온(advance shutter turn-on)이라고도 일컬어지는, 광 투과성 상태에서의 광 셔터(54)의 특정 부품들의 선배치(advance placement)는 전술한 방식으로 작동함으로써 달성될 수 있다. 인접 영상선을 구성하는 것은 적어도, 스위칭 지연의 길이, 이미지 지속성 및 어드밴스 턴-온 시간, 및 셔터(54)의 구조(예컨대, 셔터내의 스트립의 개수)에 좌우된다.
도 3, 도 4b 및 도 5의 개략적 도면에서 각 제어 소자(72)에 의해 점유되는 측면 영역은 최소한 임계값을 갖는 소정 유형의 광이 상기 소자(72)를 실제로 이탈하는 근사 영역을 나타낸다. 소자(72)에 의해 제공되는 광은 전형적으로 소자(72)를 통한 어떤 중대한 초기 이동없이 소자(72)를 이탈한다. 도 3, 도 4b 및 도 5의 개략적 도면은 이것의 전형적인 상황을 나타내고 있다.
어떤 경우에, 각 제어 소자(72)에 의해 제공되는 광은 상기 소자(72)를 이탈하기 전에 중대한 초기 이동을 겪는다. 예를 들면, 소자(72)에 의해 제공되는 광은 소자(72)에 의해 직접 방출되는 것이 아니라, 외부 광원에 의해 제공될 수도 있다. 상기 경우들 중 몇몇 경우에, 소자(72)에서 초기 광 이동이 발생하는 측면 영역은 광이 소자(72)를 이탈하는 측면 영역과 대략 동일하다. 도 3, 도 4b 및 도 5의 개략적 도면 역시 상기 상황을 나타내고 있다.
각 제어 소자(72)에 의해 제공되는 광이 상기 소자(72)를 이탈하기 전에 중대한 이동을 겪는 경우에, 상기 소자(72)에서 초기 광 이동이 발생하는 측면 영역은 상기 광 소자(82)의 광 이탈 영역보다 훨씬 더 크다. 따라서, 소자(72)의 실제 측면 경계부는 소자(72)에 대해서 도 3, 도 4b 및 도 5에서 개략적으로 도시된 측면 경계부를 훨씬 넘어선다. 소자(72)에 대한 실제 측면 경계부는 심지어 영상 생성 구성요소(60) 내로 연장될 수도 있다.
광이 제어 소자(72)를 이탈하는 측면 영역들은 전형적으로 값이 대략 동일하다. 구성을 간단히 나타내기 위해서, 각 소자의 측면 광 이탈 영역은 전형적으로 각 영상 소자(68)의 측면 영역보다 크도록 배치된다.
상술한 영상 생성 구성요소(60)의 각각의 상이한 구현예에서의 제어 소자(72)는 전형적으로 구성요소(60)의 상기 구현예에서 영상 소자(68)가 광을 제공하는 것과 대략 동일한 방식으로 광을 제공한다. 제어 섹션(62)은 기본적으로 구성요소(60)의 연장부이며, 이 구성요소와 주로 동시에 제작된다. 예를 들면, 각 영상 소자(68)가 전자 방출 영상 영역과 대향 배치 발광성 영상 소자로 구성된 플랫 플레이트 CRT 디스플레이로 구성요소(60)를 구현하는 경우에, 각 제어 소자(72)는 전형적으로 발광성 제어 소자와, 발광성 제어 소자에 충돌해서 이 소자로 하여금 광을 방출하게 하는 대향 배치 전자 발광성 제어 영역으로 구성된다.
광 생성 구성요소(60)를 플라즈마 디스플레이, ELD, LED 디스플레이, LCD, 또는 영상선이 광을 선택적으로 방출해서 디스플레이의 이미지를 생성하는 대부분의 다른 임의의 디스플레이 등의 다른 플랫 디스플레이로 구성하는 경우에, 상기에 상당하는 유사한 현상이 발생한다. (순수) LCD를 제외하고, 상기 비-CRT 구현예에서의 각 제어 소자(72)는 통상적으로 발광성 제어 소자를 포함한다.
플라즈마 디스플레이에서, 각 발광 제어소자는 일반적으로 충돌 방사에 대응되는 광을 방출한다. 플라즈마 디스플레이에서 발광 제어소자는 플라즈마부일 수있고 또는 방사에 의해 여기되는 광, 예를 들어 플라즈마부에 의해 방출되는 자외선과 같은 전자 또는/및 광을 방출하는 일반적인 형광체인 고체 발광 재료일 수 있다. ELD의 경우에, 각 소자(72)에서 발광 제어소자는 한쌍의 전기 도전체가 발광 재료의 영역, 일반적으로 도전체사이에 위치되는 형광체를 통해 적절한 전위를 적용할때 광을 방출한다. 광 생성 구성요소(60)가 LED 디스플레이와 함께 형성되면, 제어소자(72)는 일반적으로 전기분해 결과로 광을 방출하는 발광 다이오드로 구성된다.
제어소자(72)는 일반적으로 광 생성 구성요소(60)가 LCD로서 실행될때 광 밸브로 구성된다. 전송 LCD에서, 각 광 밸브는 (a)디스플레이의 백플레이트 구조에서 광 소스의 부분과 (b)광 소스의 부분에서 방출된 광을 선택적으로 전송하는 액정 영역을 포함한다. 반사 LCD의 경우, 각 소자(72)는 광 반사 기술에 따라 생성된 광을 선택적으로 제공하는 액정 영역을 포함한다. 구성요소(60)가 반사 LCD로 구성되면, 각 소자(72)는 (a)LCD의 백플레이트 구조에서 광 소스의 부분과 (b)액정 영역으로 형성된 전송 광 밸브로 실행될 수 있다.
이미지 생성 구성요소(60)가 형광체를 기초로 하는 발광 장치와 결합된 투광 액정 장치로 구성되면, 각 제어소자(72)는 적어도 변조된 광 밸브와 형광체를 포함하는 발광 제어소자로 구성된다. 광은 자외선, 가시광선 또는/및 적외선일 수 있다. 광 밸브는 광 소스의 일부, 일반적으로 구성요소(60)에서 사용되는 동일한 광 소스와 액정 재료의 인접부를 포함한다. 발광 제어소자는 광 소스에 의해 방출된 광에 의해 여기되는 광을 방출하고 액정부를 통해 선택적으로 전송된다.
이미지 생성 구성요소(60)가 형광체를 기초로 하는 발광 장치와 연결된 광전자 방출에 의해 전자를 방출하는 전자 방출 장치와 함께 형성되면, 각 제어소자(72)는 일반적으로 형광체를 포함하는 발광 제어소자 및 광 공급 소자와 전자 방출 소자로 구성되는 광전자 방출을 기초로 하는 전자 방출 영역을 포함한다. 광 공급 소자는 일반적으로 구성요소(60)의 백플레이트 구조의 광 공급부가 광을 제공하는 방법과 동일한 방법으로 광을 공급한다. 발광 소자에 의해 공급되는 광은 전자 방출 소자를 여기시켜 전자가 방출되도록 한다. 발광 제어소자는 광전자 방출된 전자에 의해 충돌될때 광을 방출한다.
대안적으로, 이미지 생성 구성요소(60)의 실행에서 제어소자(72)는 영상소자(68)가 그 실행에서 광을 제공하는 방법과 다르게 광을 제공할 수 있다. 예를들면, 각 제어소자(72)에 의해 제공된 광은 각각 협력되어 작동하는 영상선에 의해 제공되는 광의 일부로 구성될 수 있다. 이 변화를 실행하기 위해, 구성요소(60) 및 제어부(62)는 영상소자(68)에서 제공된 광을 제어소자(72)가 광을 제공하는 영역까지 이동시키는 광 파이프를 포함한다. 광 파이프는 소자(72)의 일부로 간주될 수 있다. 이러한 경우에, 소자(72)는 물리적으로 구성요소(60)안으로 확장한다.
광 셔터 형상 및 작용
광 셔터(54)는 또 다른 셔터 제어부(76)와 평행한 셔터 스트립(80)의 세트로 형성된 셔터 구성요소(78)를 포함한다. 도 4a 및 도 5는 셔터 스트립(80)이 서로 측면적으로 분리되는 일반적인 상황을 설명한다. 그럼에도 불구하고, 스트립(80)은 측면적으로 인접할 수 있고, 또는/및 서로 수직으로 겹쳐질 수 있다. 셔터 제어부(76)와 셔터 구성요소(78)는 일반적으로 측면적으로 위치된다. 일반적인 실행에서, 제어부(76) 및 셔터 구성요소(78)는 단일의 시일 장치의 일부분이다. 콘트라스트가 강화된 이미지는 광이 적절하게 전달될때 스트립(80)을 통해 보여질 수 있고 외부 디스플레이 표면(58)에서 효과적으로 나타난다.
광 공급 셔터 제어부(62) 및 또 다른 셔터 제어부(76)는 셔터 스트립(80)을 제어하는 제어소자(72)에 의해 제공된 광을 이용하는 복합 셔터 제어 구성요소(62/76)을 형성한다. 셔터 제어부(76)는 또 다른 제어소자(82)와 가로질러 위치되는 하나 이상의 광 공급 셔터 제어소자(72)와 각각 협력되는 또 다른 셔터 제어소자(82)의 그룹을 포함한다. 도 4b 및 도 5는 각 제어소자(82)가 대향되게 위치된 제어소자(72)와 정밀하게 협력되는 일반적인 예를 설명한다. 각 소자(82)와 협력되는 소자(72)는 복합 셔터 제어소자(72/82)를 형성한다.
각 셔터 스트립(80)은 스트립(80)의 한 단부에서 위치된 하나 이상의 셔터 제어소자(82)와 협력된다. 각 이미지 제공 제어소자(72)가 하나 이상의 영상선과 협력되면, 각 스트립(80)은 스트립(80)에 가로질러 위치되는 하나 이상의 영상선과 협력된다. 즉 다시 말하면, 각 스트립(80)은 각각 협력되는 영상선의 전방에서 위치된다. 일반적으로, 각 스트립(80)은 협력되고, 이것으로 복수의 영상선 전방에서 위치된다. 도 5에서는 각 스트립(80)이 두 영상선의 전방에서 위치되는 상황을 도시한다.
도 5의 예에서, 두개의 다른 제어소자(82)는 각 셔터 스트립(80)의 한 단부에 위치되고 이것으로 스트립(80)과 협력된다. 그 결과, 각 스트립(80)은 두개의 인접한 복합 제어소자(72/82)에 의해 제어된다. 소자의 이러한 배치는 임의적이다. 스트립(80)과 가장 인접한 각 쌍의 제어소자(82)는 단일의 복합 셔터 제어소자로 간주될 수 있다. 이 경우, 셔터 제어부(76)에서 각 복합 셔터 제어소자와 두개(도 5의 예) 또는 그 이상의(일반적인 경우) 협력되는 이미지 제공 제어소자(72)는 협력되는 스트립(80)을 제어하는 보다 큰 복합 셔터 제어소자를 형성한다.
각 셔터 스트립(80)은 디스플레이 작동동안에 광투과 상태와 광흡수 상태사이에서 전환될 수 있다. 스트립(80)이 광투과 상태에 있으면, 스트립(80)은 각각 협력되어 작동되는 영상선에서 제공되는 입사 가시광의 부분(PT-TS)이상으로 전송한다. 협력되어 작동되는 어떤 영상선에 의해 제공되어진 후 전송 상태에서 스트립(80)과 충돌하는 어떤 가시광은 흡수되거나 또는 반사된다(예를들면, 거울로 반사되거나 또는 흩어진다). 스트립(80)이 광흡수 상태에 있으면, 스트립(80)은 입사 주위 가시광, 예를들어 디스플레이의 외부에서 제공되는 입사 가시광의 부분(PA-AS)이상으로 흡수한다.
광투과 부분(PT-TS)과 광흡수 부분(PA-AS)의 합은 일반적으로 1이다. 예를들면, 부분(PT-TS및 PA-AS)은 합계(PT-TS+PA-AS)가 1.2이 되도록 각각 0.6일 수 있다. (a)흡수 상태에서 셔터 스트립(80)이 각각 협력되어 작동되는 영상선에서 제공된 입사 가시광의 부분(PA-AS)이상으로 흡수하고, (b)투광 상태에서 스트립(80)이 각각 협력되어 작동하는 영상선에서 제공된 입사 가시광의 부분(PT-TS)이상으로 전송하고, (c)어떤 광흡수 및 반사가 스트립(80)이 투광상태일때 일정하게 발생되면, 서로 한정되는 투광 및 흡수 상태에서 적어도 1인 합계(PT-TS및 PA-AS)는 일정하게 된다. 즉 다시 말하면, 스트립(80)은 동시적으로 투광 및 흡수 상태가 존재할 수 없다.
일반적으로 어떤 광 전송은 광흡수 상태일때 셔터 스트립(80)을 통해 발생한다. 특히, 흡수 상태에서 스트립(80)은 스트립(80)상에 입사되는 주위 가시광의 일부(PT-AS)를 전송한다. 스트립의 투광 상태에서 투광 부분(PT-TS)은 일반적으로 스트립의 흡수 상태에서의 투광 부분(PT-AS)보다 더 크다. 일반적으로 부가적인 콘트라스트 향상은 투광 차이(PT-TS-PT-AS)가 0.1보다 작을때 얻어진다. 투광 차이(PT-TS-PT-AS)는 적어도 0.3, 더욱 바람직하게는 적어도 0.6인 것이 바람직하다.
투광 차이(PT-TS-PT-AS)의 증가는 일반적으로 합계(PT-TS+PA-AS)를 증가시킨다. 비록 투광 부분(PT-TS및 PT-AS)이 0.5보다 큰 것이 바람직하지만, 부분(PT-TS, PA-AS, 및 PT-AS)사이에 연속적인 관계는 부분(PT-TS및 PA-AS)중 하나가 0.5보다 작을때 충족될 수 있다. 특히, 부분의 차이(PT-TS-PT-AS)를 일정하게 유지하는 것에 의해, 투광 부분(PT-TS및 PT-AS)은 0과 1사이의 범위에서 증가되거나 또는 감소될 수 있다. 예를들면, 부분(PT-TS-PT-AS)의 차이가 0.1에서 고정되는 것으로 간주될 수 있다. 만일PT-AS가 0.8이 되도록 PT-TS가 0.9가 되면, PA-TS는 단지 0.2일 수 있다. 유사하게, PA-TS가 단지 0.1이 되도록 PA-AS가 0.9가 되면, PT-TS는 단지 0.2가 된다. 이것은 흡수상태일때 스트립(80)에 의해 전송되는 입사광의 마찰이 제공되는 상대적으로 넓은 범위로 변경될 수 있고 적절하게 높은 마찰의 입사광이 투광 상태일때 스트립(80)에 의해 전송되어짐을 의미한다.
전술한 방법으로 부분(PT-TS, PA-AS및 PT-AS)를 선택하는 것에 의해, 셔터 스트립(80)은 증가된 광흡수를 가지고, 이것으로 광흡수 상태는 광투과 상태와 비교하여 어둠이 증가된다. 스트립(80)이 흡수 상태에 있을때, 스트립은 투광 상태와 상대적으로 외부에서 어둠, 바람직하게는 짙은 어둠이 나타난다. 스트립(80)의 짙은 검은 형상은 투광 차이(PT-TS-PA-AS)가 적어도 0.3이 되도록 한다. 하기에서 기술되는 이유에 의해, 이미지 콘트라스트가 향상된다.
어떤 경우에는, 흡수 부분(PA-AS)이 소정의 높은 값을 얻는 것에 의해 투광상태에서의 부분(PT-TS)이 상대적으로 낮아진다. 만일 이렇게 되면, 내부 표면(56)상에 존재하는 이미지의 강도가 적절히 증가될 수 있다. 최종 이미지에서, 예를들어 외부 표면(58)상에 효과적으로 존재하는 콘트라스트는 최종 이미지의 강도의 손실없이 현저하게 증가될 수 있다.
복합 셔터 제어 구성요소(62/76)는 일반적으로 하기의 방법으로 셔터 스트립(80)을 제어한다. 제어 구성요소(62/76)에 의해 제공된 광은 광 투과 및 광흡수 상태사이에서 각 스트립(80)을 전환하기 위해 이용된다. 스트립(80)과 협력되는 적어도 하나의 제어소자(72)가 적어도 임계값에서 특정 형태의 광을 제공하면, 제어부(76)는 스트립(80)을 투광 및 흡수 상태중 하나로 선택한다. 스트립(80)과 협력되는 소자(72)가 필요한 광을 제공하지 않으면, 제어부(76)는 스트립(80)을 투광 및 흡수중 다른 상태로 놓이게 한다. 바람직하게는, 각 스트립(80)은 (a)적어도 하나의 협력되는 소자(72)가 필요한 광을 제공하면 투광 상태로 놓여지고, (b)협력되는 소자(72)가 필요한 광을 제공하지 않으면 흡수 상태로 놓여진다.
셔터 제어소자(82)는 투광 및 흡수 상태사이에서 셔터 스트립(80)을 전환하기 위해 제어소자(72)에서 제공된 광과 대응되게 전환하는 기능을 한다. 제어소자(82)가 이러한 기능을 실행하는 방법의 예는 도 10 내지 도 15를 참조하여 하기에서 설명된다. 일반적으로 스트립(80)은 각 스트립(80)이 적어도 주기의 일부동안에 투광 상태가 되도록 제어되어져 스트립(80)과 협력되는 각 영상선은 의도된 방법으로 이미지를 생성하는 광을 제공한다.
동시에 작동하는 라인에서, 각 셔터 스트립(80)은 각각 협력되는 영상선이 작동되는 전체 주기동안에 광투과 상태가 되고 이미지를 생성하기 위한 광을 제공한다. 작동된 영상선에서 영상소자가 광을 제공하지 않으면, 영상선은 필수적으로 완전히 흑색이 된다. 일반적으로 각 스트립(80)은 협력되는 작동 영상선이 완전하게 흑색이 되면 투광 상태로 되지만, 제어 구성요소(62/76)의 어떤 실시예에서는 협력되어 작동되는 영상선이 완전히 흑색이 되도 흡수 상태로 될 수 있다.
더욱 특별하게는, 완전히 흑색으로 작동되는 영상선이 실질적으로 광 없이 전송된다. 따라서, 완전히 흑색으로 작동된 영상선에서는 콘트라스트의 향상이 없다. 그러나, 작동이 되지만 완전히 흑색인 영상소자(68)의 외부면을 형성하는 재료는 영상선이 어떤 광을 반사하도록 한다. 만일 셔터 스트립(80)이 비록 각각 협력되어 작동되는 영상선이 완전히 흑색일지라도 투광 상태로 되면, 주위 광은 스트립(80)을 통과할 수 있고, 영상소자(68)에서 반사되며, 그때 스트립(80)을 통해 뒤로 통과한다. 이 반사된 광은 인접한 스트립(80)중 하나의 뒤에서 하나 이상의 영상선용 콘트라스트를 낮출 수 있다. 어떤 상황하에서, 이미지 콘트라스트의 강화는 각각 협력되어 작동되는 영상선이 완전히 흑색으로 됐을때 각 스트립(80)이 흡수 상태를 가지는 것에 의해 얻어질 수 있다.
각 셔터 스트립(80)을 각각 협력되어 작동되는 영상선이 완전히 흑색으로 될때 흡수 상태로 놓이기 하기 위해서, 제어 구성요소(62/76)는 일반적으로 영상선이 필수적으로 완전히 흑색으로 될때 결정하는 능력, 예를들어 라인에서 영상소자(68)가 광을 제공하지 않도록 결정하는 능력을 가질 필요가 있다. 이러한 능력은 광 공급 제어소자(72)가 각각 작동된 영상선에서 영상소자(68)로부터 제공된 광의 일부를 수집하는 광 파이프를 포함하는 상기에서 기술된 제어부(62)에 의해 얻어질 수 있다. 만일 이러한 방법으로 실행된 제어소자(72)와 협력되는 각각 작동된 영상선이 필수적으로 완전히 흑색이면, 소자(72)는 적어도 임계값에서 특정 유형의 광을 제공하지 않는다. 완전히 흑색으로 작동되는 영상선을 가지는 특정 스트립(80)과 밀접한 스트립(80)에 대한 소정의 투광/흡수 상태에 따라,제어부(76)가 특정 스트립(80)이 흡수 상태로 놓이도록 이러한 광의 부재를 이용한다.
상기에서 기술된 대부분의 제어부(62)의 실행에서는, 라인이 동시에 작동되는 경우 각 제어소자(72)는 각 협력되는 영상선이 라인이 존재하거나 또는 존재하지 않는것에 상관없이 완전히 흑색으로 작동될때 적어도 임계값에서 특정 유형의 광을 제공한다. 그 결과, 각 셔터 스트립(80)은 각 협력되는 영상선이 소정의 방법으로 이미지를 생성하는 어떤 광을 제공하는 라인에 상관없이 작동될때 적어도 투광 상태가 된다.
일반적인 디스플레이 작동동안에 시간 변화 이미지가 내부면(56)상에 존재하면, 셔터 스트립(80)은 다양한 시간에서 투광 및 흡수 상태사이로 전환된다. 일반적인 상황은 단지 하나의 영상선이 언제든지 작동 상태로 되도록 평평한 패널 디스플레이(50)가 작동하는 것으로 간주한다. 또한, 간략화를 위해, 작동 영상선의 흑색 특성이 스트립(80)이 흡수 상태에서 존재하도록 제어부(62)의 변경을 무시한다. 상기에서 주어진 이유때문에, 적어도 하나의 스트립(80)은 언제든지 투광 상태로 된다. 어떤 경우에는, 두개 또는 세개 또는 그 이상의 스트립(80)이 동시적으로 투광 상태가 될 수 있다. 나머지 스트립(80)들은 흡수 상태가 된다. 어떤 제한된 상황(예를들어, 스트립(80)의 전체수가 네개 또는 그 이하일때)을 제외하고는, 흡수 상태에서 스트립(80)의 수는 다수이고 종종 그 이상의 다수일 수 있다.
일반적으로 영상선은 라인이 동시에 작동하는 모드에서 순차적으로 작동된다.
도 5를 참조하면, 영상선이 디스플레이(50)의 상부로부터 실질적으로 출발하여 아래방향으로 이동하여 활성화되는 상황을 추가로 고려한다. 영상선을 활성화함으로써 제조된 영상부는 영상선이 비활성화된 후에 보통 단기간 지속한다. 영상이 외부 디스플레이 표면(58)상에 지속해서 존재하는 것이 바람직하다. 따라서, 각 영상선에 대한 셔터 스트립(80)은 라인이 그의 활성화 상태로 남은 후에 보통 단기간동안 전송상태에서 유지된다. 상기 지속은 활성화 상태를 통해 지나가는 최근-비활성화된 영상선아래의 여러개의 인접 영상선에 대해 하나로서 일어난다. 각 상기 인접 하부 영상선이 비활성화 라인으로서 같은 스트립(80)과 연관된다면, 상기 스트립(80)은 자동으로 비활성화 라인의 지속중에 전송상태로 남아있다.
하나 또는 그 이상의 상기 인접 하부 영상선이 최근 비활성화된 영상선과 다른 셔터 스트립(80)에 있는 경우, 제어구성요소(62/76)은 비활성화 라인에 대한 스트립(80)이 스트립(80)이 비활성화되는 것과 연관된 모든 영상선을 통해 그의 전송상태로 있도록 한다. 특히, 최근-비활성화 라인에 대한 제어소자(72)는 라인이 비활성화된 적어도 임계값 및 특정 종류의 광을 제공한다. 두개의 스트립(80)은 이제 동시에 그의 전송상태에 있다. 인접 하부 영상선이 활성화되는 경우, 최근-비활성화 라인에 대한 제어소자(72)는 필수 광을 제공하는 것을 정지시킨다. 상기 라인에 대한 스트립(80)은 그의 흡수상태로 변경시킨다.
각 셔터 스트립(80)은 제 1 관련 영상선이 활성화되기 전에 신속하게 전송상태로 안전하게 제어된다. 상기 방법에서 동작하는 이유는 관련 영상선이 활성화될때 스트립(80)을 흡수상태로 야기시키는, 스트립(80)이 그의 흡수상태로부터 전송상태로 스위칭하는 시간의 양, 즉 셔터 턴-온 지연을 갖지 않기 위함이다. 셔터 턴-온 딜레이는 플랫-패널 디스플레이(50)의 유닛으로부터 유닛까지 다소 다양하고, 디스플레이(50)의 주어진 유닛의 동작중에 온도변화로 인해 때때로 매우 다양할 수 있으므로, 스트립(80)의 동작은 보통 예측된 가장 긴 셔터 턴-온 딜레이를 위해 제어된다. 즉, 각 스트립(80)은 스트립(80)과 관련된 제 1 영상선이 활성화되기 전에 보통 예측된 가장 긴 셔터 턴-온 딜레이 이상의 시간에서 그의 흡수상태에서 그의 전송상태로 스위치하기 시작한다.
제 1 관련 영상선을 활성화하기 전에 전송상태의 스트립(80)을 위치시키는 것은 영상 지속의 잇점을 위해 사용되는 보상법으로 실시된다. 스트립(80)을 위한 곧-활성화되는 제 1 영상선위의 인접 영상선이 활성화되는 정보를 사용하여, 제어구성요소(62/76)은 스트립(80)이 그의 전송상태로 가도록 한다. 특히, 곧-활성화되는 영상선을 위한 제어소자(72)는 특정 종류의 광 및 영상선이 비활성화되는 적어도 임계값의 광을 제공한다. 곧-활성화되는 영상선을 위한 스트립(80) 및 바로 높아진 스트립(80)은 모두 동시에 전송상태로 있다.
셔터 스트립(80)의 동작이 활성화시에 순차적인 단일-라인과 연관되어 있는 반면, 영상선은 순차적으로 활성화될 필요는 없다.
영상선이 비순차적 단일선 동시모드로 활성화된다면, 유사한 방법이 Spindt 외 다수의 미국특허 제5,898,266호에 기술되어 있다. Spindt 외 다수의 공보내용은 이후에 참고문으로 통합된다. 또한, 다수의 영상선이 동시에 활성화될 수 있다. 다중선 동시 활성화시에, 전송상태의 셔터 스트립의 평균수는 증가된다.
흡수상태의 셔터 스트립(80)의 일부를 가짐으로써, 플랫-패널 디스플레이(50)상에 부딪히는 주변광의 증가된 프랙션은 스트립(80)에 충돌하고, 기본 광-방사 소자(68)와 같은 기본물질로부터 반사되기 보다는 흡수된다. 증가된 흡수-대-반사 비율은 (a)전송상태의 스트립(80) 뒤쪽에 위치되어 있는 각 영상선 및(b)흡수상태의 스트립(80) 뒤쪽에 위치되어 있는 각 영상선사이의 현저한 차이를 향상시킨다. 향상된 영상 차이는 영상 차이를 향상시키기 위한 현 메카니즘이 없는 디스플레이(50)와 비교가능한 플랫-패널 디스플레이에서 높은 프랙션의 반사광이 영상을 격렬하게 분해할 수 있는, 높은 주변 광 조건에서 특히 중요하다.
프레임 지속을 위한 라인-시간 갱신이 영상선을 갱신하기 위해 사용될 때, 각 셔터 스트립(80)은 기간중 일부만, 즉 대부분 프레임 지속중에 광-전송 상태로 있으며, 여기에서 스트립(80)과 연관된 각 영상선은 영상을 형성하기 위한 광을 제공한다. 각 영상선에 대해, 연관 스트립(80)이 광전송 상태로 있는 프레임 지속중 일부는 적당히 선택되며, 영상선의 프레임 지속의 일부 또는 초기로 구성된다. 프레임 지속을 위한 라인-시간 갱신을 사용하는 플라즈마 디스플레이 또는 LCD에 의해, 이미지 생성 구성요소(60)이 제공되는 경우, 사람 눈이 프레임 지속을 위한 각 영상선의 재현으로 인해 내부면(56)상에 나타내는 영상안에서 일부 얼룩을 알아차릴 수 있다. 광-전송상태와 광-흡수상태사이에서 스트립(80)을 적당히 스위칭하면, 얼룩이 경감되며, 외부면(58)위에 유효하게 재현되는 영상이 향상된다.
이미지 생성 구성요소으로의 셔터 동조(shutter synchronization)
영상선은 다수의 라인 선택신호와 반응하여 원하는 순서로 갱신된다. 각 영상선은 라인 선택신호중 다른 하나에 의해 보통 제어된다. 본 발명에 따라, 광-제공 제어소자(72)는 발생되는 라인 선택신호를 발생시키는데 사용되는 하나 또는 그 이상의 신호 및/또는 라인 선택신호에 직접 반응하여 동작된다. 결과적으로, 셔터 스트립(80)의 스위칭은 영상선을 제어하는 신호를 발생시키는데 사용되는 신호 및/또는 영상선을 제어하는 신호에 의해 제어된다.
영상선을 제어하는 같은 신호, 즉 라인 선택신호에 의해 셔터 스트립(80)을 제어함으로써, 셔터 성분(78)은 이미지 생성 구성요소(60)으로 자동동조된다. 라인 선택신호의 끝을 높이고, 및/또는 떨어뜨린후 라인 선택신호를 발생시키는데 사용되는 신호의 끝을 높이고, 및/또는 떨어뜨린다고 가정하면(보통의 경우에), 영상선을 조절하는 신호를 발생시키는데 사용되는 신호에 의해 스트립(80)이 제어되는 경우와 같다. 셔터 성분(78)을 이미지 생성 구성요소(60)에 신호와 같이 매치(signal-wise match)시킬 필요는 없다. 성분(60)과 성분(78)사이의 동조어려움은 피해진다.
이미지 생성 구성요소(60)에서 타이밍은 여러 이유로 인해 변할 수 있다. 예를 들어, 주변온도 변화는 성분(60)에 있어서의 타이밍을 변화시킬 수 있다. 사실, 성분(60)은 주변온도 변화에 대해 반응하여 그의 타이밍을 적당히 변화시킬 수 있는 능력을 가지고 있다. 타이밍이 온도변화와 같은 이유로 인해 성분내에서 조정된다면, 셔터 성분(78)에서의 타이밍은 자동으로 적합해진다.
특히, 라인-시간 활성화의 경우에 일어나는 것을 고려한다. 셔터 스트립(80)이 영상선을 제어하는 같은 신호에 의해 제어되기 때문에, 타이밍이 다양해도 각 조합된 최근 비활성화된 영상선의 영상 지속중에 각 스트립(80)이 전송상태로 있도록, 영상지속을 위한 보상이 자동으로 일어난다. 마찬가지로, 타이밍이 변화되어도, 제 1 관련 영상선의 활성화가 시작하기 전에 보통 가장 긴 예측된 셔터 턴-온 딜레이보다 긴 시간에서 각 스트립(80)이 전송상태로 스위치되기 시작하도록 셔터 턴-온 딜레이에 대해 보상이 자동으로 일어난다. 그러므로, 스트립(80)은 실질적으로 원할때 전송상태와 흡수상태 사이에서 스위치한다.
또한, 제어소자(72)가 라인 선택신호에 반응하여 특이적으로 동작하는 상황을 고려한다. 각 소자(72)는 라인 선택신호중 하나만으로 제어될 수 있다. 그러나, (a)제 1 관련 영상선의 활성화에 앞서 적당히 전송상태로 있는, 및/또는 (b)최종 관련 영상선이 영상 지속을 위해 비활성화된 후에 충분히 전송상태로 남아있는 각 셔터 스트립(80)을 위한 배열은 각 제어소자(72)를 제어하거나, 또는 특정 소자(72) 각각을 제어하기 위한 다수의 라인 선택신호를 사용하여 일어난다. 각 스트립(80)이 다수의 영상선앞에 위치되어 있는 사실의 측면에서, 각 스트립(80)은 다수의 라인 선택신호에 반응하여 동작한다.
도 6은 본 발명의 도 5의 구체예에서, 영상선 및 셔터 스트립(80)을 제어하기 위한 다수의 라인 선택신호(90)를 사용하는 전자회로장치의 예를 도시하고 있다. 도 6의 전자회로장치는 라인-시간 활성화에 특히 적용한다. 도 6은 이미지 생성 구성요소(60)과 제어부(62)에 각각 위치되어 있는 제어소자(72) 및 영상소자(68)를 도시하고 있다. 특정 전기선외에, 도 6의 회로중 나머지는 전자회로장치(64)의 일부를 형성한다. 남은 회로는 로우(row) 선택장치(92), 로우 구동장치(94), 컬럼 선택장치/구동장치/로더(96) 및 셔터 제어회로장치(98)를 포함한다. 로우 선택장치(92) 및 셔터 제어회로장치(98)가 도 6에서 분리형 블록으로 도시되어 있지만, 이들은 함께 병합될 수 있다.
라인 선택신호(90)는 M 개별의 라인 선택신호(S1, S2, ...SM(정수 M은 영상선의 수임))로 구성되어 있다. 도 7은 영상선이 특정 시간에 실질적으로 한 선으로 활성화될때 나타나는 신호(S1-SM)의 선택방법예를 도시하고 있다. 각 영상선은 그의 선택신호(Sj)가 선택(또는 활성화) 조건에 있을때 활성화된다(여기에서, j는 1 내지 M의 정수임). 도 7에서, 각 신호(Sj)에 대한 선택조건은 "0"으로 나타내는 낮은 값이다. 각 영상선은 신호(Sj)가 해제(또는 비활성화)될때, 비활성화된다. 도 7의 각 신호(Sj)에 대해, 해제조건은 "1"로서 나타내는 높은 값이다. 도 8은 상기에서 인용된 Spindt 외 다수의 미국특허 제 5,898,266호에 기술되어 있는 종류의 비-순차적 일-라인-시간 활성화 모드에서 영상선이 활성화될때 신호 S1-SM이 나타나는 방법예를 도시하고 있다.
로우 선택장치(92)는 라인 선택발생 신호(100)의 군에 반응하는 라인 선택신호(90)을 발생시킨다. 로우 구동장치(94)는 선택신호(90)를 증폭하여 각 증폭된 라인 선택신호(102)를 형성한다. 각 증폭된 선택신호(102)는 로우 영상화 전극(104)중 하나위에 공급되어 영상선중 다른 하나의 소자(68)를 영상화한다. 증폭된 신호(102)는 영상선의 활성화를 직접 제어한다.
컬럼 선택장치/구동장치/로더(96)는 컬럼 제어신호(108) 및 영상데이터 신호(110)에 반응하여 다수의 컬럼 데이터 신호(106)를 발생시킨다. 각 컬럼 데이터 신호(106)는 컬럼 영상화 전극(112)중 하나위에 공급되어 컬럼중 다른 하나에서 소자(68)를 영상화한다. 라인 선택신호(Sj)가 선택조건에 있을때, 즉 도 7 또는 도 8의 타이밍 모식도에서 "0"일때, 컬럼 데이터 신호(106)는 활성화 영상선에 제공되어 영상선을 제공시킨다.
셔터 제어회로장치(98)는 라인 선택신호(90)에 반응하여 다수의 제 1 셔터 제어신호(114)를 발생시킨다. 제어회로장치(98)는 또한, 다른 신호에 반응하여 동작할 수도 있다(도시되지 않음). 각 셔터 제어신호(114)는 예를 들어, 둘 또는 그 이상의 선택신호(90)의 논리적 OR이 될 수 있다. 선택적으로, 제어회로장치(98)는 증폭된 선택신호(102)에 반응하여 제어신호(114)를 발생시킬 수 있다. 다른 경우에, 각 제어신호(114)는 제어소자(72)의 다른 하나에 대한 대응하는 하나의 제 1 제어전극(116)위에 제공된다.
제어회로장치(98)는 또한, 제 2 셔터 제어신호(118)를 제공한다. 선택적으로, 컬럼 선택장치/구동장치/로더(96)는 셔터 제어신호(118)를 공급할 수 있다. 특정 경우에, 제어신호(118)는 모든 제어소자(72)에 대한 제 2 제어전극(120)위에 제공된다. 제어신호(118)는 선택(또는 활성화)조건에서 제 1 제어신호(114)를 위치시켜, 특정 종류의 광을 발생시키는 디스플레이 동작중에 값을 가지며, 대응하는 제어소자(72)로부터 제공되는 임계값을 적어도 가진다. 전형적인 구현예에서, 제2 제거신호(118)가 실질적으로 고정된 전압이다. 제어신호(118)는 일부 구체예에서 소거될 수 있다.
제어회로장치(98)에 의해 측정될 때와 같이, 상기 하나 또는 그 이상의 선택신호(90)중 하나가 선택조건에 있을때 각 제 1 제어신호(114)는 선택상태로 있다. 신호(90)가 도 7 또는 도 8에 도시된 유형의 타이밍 특성을 가진다면, 각 제어신호(114)를 위한 선택조건은 보통 낮은 값이다. 각 신호(114)를 선택조건하에 두면, 대응하는 제어소자(72)가 전송상태의 셔터스트립(80)에 둘 필요가 있는 광을 제공하게 된다.
각 제어신호(114)는 신호의 하나 또는 그 이상의 상기 선택신호(90) 각각이 해제조건하에 있을때 해제(또는 비활성화) 상태로 있다. 신호(90)가 도 7 또는 도 8에 도시된 유형의 타이밍 특성을 가진다면, 각 제어신호(114)를 위한 해제조건은 높은 값이다. 각 신호(114)를 해제조건하에 두면, 대응하는 제어소자(72)가 전송상태의 셔터스트립(80)에 둘 필요가 있는 광을 제공하는 것을 멈추게 된다. 상기 방법으로 제어신호(114)의 스위칭을 제어하기 위해 선택신호(90)를 사용함으로써, 스트립(80)은 신호(90)에 반응하여 전송상태와 흡수상태사이에서 스위치된다.
도 9는 라인 선택신호(90)이 발생되는 하나 또는 그 이상의 라인 선택발생신호(100)에 의해 도 5의 구체예의 셔터 스트립(80)이 본 발명에 따라 제어되는 전자회로장치의 예를 도시하고 있다. 이외에, 도 9의 회로는 같게 구성되어 있으며, 도 6의 회로에서와 같은 방법으로 동작한다. 도 9의 전자회로장치는 전체선 동시 활성화에 특이적으로 적용한다.
도 9의 회로에서, 하나 또는 그 이상의 선택발생신호(122)("선택발생신호(122)"라고 통칭함)는 셔터 제어회로장치(98)에 제공된다. 선택발생신호(122)는 선택발생신호(100)의 일부 또는 전체를 구성한다. 발생신호(122)는 클럭 신호 또는 한쌍의 보상 클럭 신호이다. 하나 또는 그 이상의 라인 선택신호(90)는 또한 회로장치(98)에 제공될 수 있다.
셔터 제어회로장치(98)는 제 1 셔터 제어신호(114)를 발생시키며, 존재시에 선택 발생신호(122)에 반응하여 제 2 셔터 제어신호(118)를 발생시키며, 회로장치(98)에 제공될때 선택신호(124)를 발생시킨다. 제어회로장치(98)가 선택발생신호(122)위에서 동작하기 때문에, 회로장치(98)는 보통, 도 6의 회로와 다소 다른 도 9의 회로에서 내부적으로 구성되어 있다. 또한, 회로장치(98) 및 로우 선택장치(92)는 함께 병합될 수 있다. 상기 경우에, 선택신호(124)는 구별가능한 신호로서 존재하지 않는다. 특정 경우에, 전체 결과는 광-공급 제어소자(72) 및 셔터 스트립(80)이 라인 선택신호(90)를 발생시키는데 사용되는 선택발생신호(122)에 반응하여 제어된다는 점이다.
플랫 CRT 디스플레이용 광-셔터의 액정 도구
본 발명에 따라서, 플랫 패널 장치(52)를 제조하는 영상이 일반적으로 전계방출형의 플랫 CRT 디스플레이이고 광 셔터(54)가 액정 구조로 구성된 곳에서 플랫 패널 디스플레이(50)의 하나의 도구의 교차 영역을 도 10 및 11은 나타낸다. 도 10의 교차 영역은 일반적으로 도 3에 일치한다. 도 11의 교차 영역은 일반적으로 도 4b에 일치한다. 도 12는 도 10 및 11의 도구에서 광 셔터(54)의 개요도를 나타낸다.
도 10-12의 도구에서 이미지 생성 구성소자(60)는 전체선 동시 활성화 방법을 이용한다. 여기서 구성소자(60)는 전계방출 CRT 디스플레이의 주된 부분을 구성하지만, 한편 제어부(62)는 전계방출 디스플레이("FED")의 확장이다. 편의상, 구성소자(60) 및 제어부(62)는 여기에 조합하여 FED 구조체(60/62)로써 언급된다. 전자회로장치(64)는 도 10-12에서 FED의 뒷 부분을 구성한다.
FED 구조체(60/62)는 FED 백플레이트 구조체(130), FED 페이스플레이트 구조체(132) 및 외부 벽(134)을 포함한다. 백플레이트 구조체(130) 및 페이스플레이트 구조체(132)는 서로 떨어져 배치되고 일반적으로 평행하게 확장한다. 플레이트 구조체(130 및 132)는 진공 압력 수준, 전형적으로는 10-6torr이하에서 유지된 봉인된 밀폐함(136)을 형성하고 전형적으로 직사각형인 외부 벽(134)을 통해 서로 연결된다. 플레이트 구조(130 및 132)의 외부 표면이 각각 내부 표면(56) 및 더 낮은 FED 표면(66)을 형성한다. FED 구조(60/62)는 또한 정상적으로 추가의 특징(보이지 않는), 가령 FED 구조(60/62)에 발휘된 외부력에 저항하는 스페이서, 전자에 초점을 맞추는 시스템 및 하나 이상의 게터(getter)를 포함한다.
백플레이트 구조체(130)는 일반적으로 FED 백플레이트(140)를 전기적으로 절연플레이트, 만들어진 더 낮은 전기적으로 비-절연 영상화 에미터(emitter) 영역(142), 만들어진 더 낮은 전기적으로 비-절연 제어 에미터 영역(144), 유전체층(146), 많은 영상화 컬럼 전극(148), 제어 컬럼 전극(150), 옆으로 분리된 전자방출 영상화 영역의 로우 및 행의 배열(152) 및 옆으로 분리된 전자 방출 제어부의 컬럼(154)으로 구성된다. 더 낮은 비-절연 영역(142 및 144)은 구성소자(60) 및 영역(62)에 각각 백플레이트(140)의 내부 표면에 놓인다. 비-절연 영상화 영역(142)은 도 5에서 로우 전극(104)에 일치하는 많은 로우 전극(분리되어 보이지 않음)을 포함한다. 비-절연 제어부(144)은 비슷하게 도 5에서 제 1 제어 전극(116)에 일치하는 많은 제 1 제어 전극(분리되어 보이지 않음)을 포함한다. 저항층(또한 분리되어 보이지 않음)은 전형적으로 로우 및 제 1 제어 전극 위에 가로놓인다.
유전체층(146)은 더 낮은 비-절연 영역(142 및 144)에 놓인다. 도 5에서 컬럼 전극(112)에 일치하는 영상화 컬럼 전극(148)은 구성소자(60)에서 유전체층(146)에 위치된다. 각 전자 방출 영상화 영역(152)는 유전체층(146)에 개구부로 위치되고 영상화 컬럼 전극(148)에서 개구부를 통해 노출된다. 또한 도 5에서 제 2 제어 전극에 일치하는 제어 전극(150)은 영역(62)에서 유전체층(146)에 위치된다. 각 전자 방출 제어부(154)은 유전체층(146)에 개구부으로 위치되고 제어 컬럼 전극(150)에 개구부를 통해 노출된 많은 전자 방출 소자로 구성된다. 영역(152 및 154)에서 전자 방출 소자는 예의 목적으로 형태가 일반적으로 원뿔형으로 설명된다. 도 10 및 11에 나타난 바와 같이, 각 전자 방출 제어부(154)은 각 전자 방출 영상화 영역(152)보다 더 큰 옆 영역을 차지한다.
페이스플레이트 구조체(132)는 일반적으로 플랫 전기적으로 전연 투명 FED 화면(160), 옆으로 분리된 발광 제어 소자(164), 경계 영역(166) 및 얇은 광-반사애노드층(168)을 포함한다. 발광 영상화 소자(162)는 전자 방출 영상화 영역(152)에서 각각 맞은편 구성소자(60)에서 화면(160)의 내부표면에 놓인다. 각 전자 방출 소자(162) 및 반대로 위치된 전자 방출 영역(152)는 영상화 소자(68)를 형성한다. 발광 제어 소자(164)는 전자 방출 제어부(154)에서 각각 맞은편 영역(62)에 내부 화면 표면에 놓인다. 각 발광 소자(164) 및 반대로 위치된 전자 방출 영역(154)은 제어 소자(72)를 형성한다.
경계 영역(166)은 내부 화면 표면에 놓이고 발광 소자(162 및 164) 각각을 옆으로 둘러싼다. 영역(166)은 실제로 매우 검게 보이고 전자 방출 영역(152 및 154)에 의해 방출된 전자가 방출되지 않는 물질로 구성된 검은 물질이다. 애노드층(168)은 발광 소자(162 및 164) 및 검은 물질(166)의 정상에 놓인다.
디스플레이 작동시, 전자 방출 영상화 영역(152)은 더 낮은 비-절연 영상화 에미터 영역(142)에서 로우 전극에 제공된 신호(90) 및 영상화 컬럼 전극(148)에 제공된 컬럼 데이타 신호(106)의 선택 조절하에 전자를 선택적으로 방출한다. 전자 방출 제어부(154)은 더 낮은 비-절연 제어 에미터 영역(144)에서 제 1 제어 전극에 제공된 제 1 제어 신호(114) 및 제어 컬럼 전극(150)에 제공된 제 2 제어 신호(118)의 조절하에 전자를 비슷하게 선택적으로 방출한다. 컬럼 전극(148 및 150)은 전자 방출 영역 152 및 154에서 각각 전자를 선택적으로 추출한다.
애노드층(168)은 페이스플레이트 구조체(132)쪽으로 전자를 끌어당긴다. 영역 152 및 154에 의해 방출된 많은 전자는 소자(162 및 164)의 반대로 위치된 것을 각각 공격하여 화면(160)을 통과하는 광을 방출하게 한다. 발광 영상화 영역(162)에 의해 방출된 광은 전체선 동시 활성화에 따른 내부 표면(56)에 영상화를 제공한다. 발광 제어부(164)에 의해 방출된 광은 제어 광 셔터(54)에 이용된다.
도 10-12의 실시예에서 광 셔터(54)는 일반적으로 전기적으로 절연 투명한 플랫 LCD 백플레이트(170), 일반적으로 플랫 투명한 LCD 페이스플레이트(172), 외부 벽(174), 투명한 옆으로 분리된 제 1 전기적 도전체의 세트(176), 액정 물질(178), 투명한 제 2 전기적 도전체(180), 제 3 전기적 도전체(182), 광감성 전환층(184) 및 보호층(186)을 포함한다. 백플레이트(170)는 FED 구조(60/62)의 화면(160)에 위치된다. 백플레이트(170) 및 페이스플레이트(172)는 서로 떨어져서 위치되고 일반적으로 평행하게 확장된다. 플레이트(170 및 172)는 봉인된 밀폐용기(188)를 형성하기 위해 전형적으로 직사각형인 외부 벽(174)을 통해 함께 연결된다.
제 1 도전체(176)는 백플레이트(70)의 내부 표면에 놓이고 영상화 라인의 방향에 확장되는 얇은 일반적으로 평행한 스트립을 구성한다. 각 도전체(176)는 하나 이상의 영상화 라인 위에 놓이고 셔터 구성요소(78)에서 일치하는 셔터 스트립(80)을 위한 옆 변수를 정의하는 옆 변수를 갖는다. 제 2 도전체(180)는 제 1 도전체(176)에서 맞은편 페이스플레이트(172)의 내부 표면에 놓인다. 도전체(180)는 전형적으로 단일, 관통되지 않은 물질이지만, 만약 요구된다면, 제 1 도전체(176)와 각각 일치하는 스트립으로 만들어질 수 있다. 도전체(176 및 180)는 각각 전형적으로 인듐 주석 산화물, 주석 산화물 또는 다른 투명한 전기적 도전체 물질로 구성된다.
액정 물질(178)은 도전체(176 및 180) 및 외부 LCD 소자에 의해 차지되지 않은 봉인된 밀폐용기(188)의 부분에 위치된다. 특히, 액정(178)의 일부는 제 2 도전체(180) 및 각 제 1 도전체(176) 사이에 놓인다. 각 셔터 스트립(80)은 기본적으로 하나의 제 1 도전체(176), 반대로 위치된 제 2 도전체(180)의 일부 및 액정(178)의 조절하는 부분으로 구성된다. 페이스플레이트(172)의 위에 놓인 부분 및 백플레이트(170)의 아래 놓인 부분이 또한 그 스트립(80)의 부분으로 여겨진다.
제 3 도전체(182) 및 광-감각 전환 층(184)은 모두 제어부(76)에서 백플레이트(170)의 내부 표면에 놓인다. 도전체(182) 및 전환 층(184)은 제 1 도전체(176)에 전형적으로 대강 수직으로 확장하는 얇은 스트립이다. 제 3 도전체(182)는 전형적으로 제 1 도전체(176)과 같은 물질로 구성되고 따라서 전형적으로 투명하다.
제 3 도전체(182)는 도 10-12의 도구에서 제 1 도전체(176)에서 옆으로 분리된다. 전환 층(184)은 도전체(176)의 각각에 도전체(182)를 물리적으로 연결한다. 더 특히, 전환 층(184)은 제어 소자(72)에 각자 일치하는 전환 부분(190)의 그룹으로 할당된다. 전환 부분(190)은 도 11 및 12에서 점선으로 설명된다. 각 전환 부분(190)은 일치하는 제어소자(72)에서 반대의 발광 제어소자(164)에 위치된다.
전환 부분(190)은 도 10-12의 실시예에서 전환 층(184)의 다른 부분을 통해 서로 연결된다. 만약 요구된다면, 전환 층(184)은 서로 부분(190)을 물리적으로 분리하기 위해 만들어질 수 있다. 어떤 경우에, 각 제 1 도전체(176)는 하나 이상의 연결된 전환 부분(190)을 물리적으로 인접한다. 도 10-12의 실시예에서, 각 제 1 도전체(176)은 제 3 도전체(182)에 2개의 연결된 전환 부분(190)을 통해 연결된다.
전환 층(184)은 특정 형태 및 적어도 시작 값의 상기-언급된 광으로 조사되고, 가역적으로 전기적으로 절연 조건 및 전기적으로 도전체적 조건의 서로에 특정한 것으로부터 스위치하는 광-감각 물질로 구성된다. 광-감각 물질이 가역적으로 스위치될 수 있기 때문에, 물론 물질이 반대로 특정 조건에 돌아가는 것을 막지 않는 것을 제공하는 필요한 광으로 조사되는 것을 막는 특정 조건에 돌아간다. 전환 층(184)을 형성하는 광-감각 물질은 전형적으로 무정형 반도전체 물질, 가령 녹색 광의 500-550㎚ 파장 범위와 같은 특정 파장 또는 선택된 파장 범위의 전형적으로 충분한 가시광선에 의해 조사될 때, 전기적으로 절연 조건(여기서 특정 조건)에서 전기적으로 도전체 조건(여기서 다른 조건)으로 가역적으로 스위치하는 전형적으로 비결정 실리콘이다.
보호층(186)은 전환층(184) 위에 놓이고, 주위 광이 층(184)을 수축시키는 것을 적당하게 막는다. 따라서, 제어 소자(72)로 제공된 광만이 충분히 전환 층(184)을 공격할 수 있다. 보호 층(186)은 도 10-12의 실시예에서 층(184)에 직접 놓인다. 층(186)은 그후 불투명한 전기적으로 절연 물질로 구성된다. 각 셔터 제어 소자(82)는 기초적으로 제 3 도전체(182), 하나의 전환 부분(190) 및 보호 층(186)의 인접한 부분으로 구성된다.
선택적으로, 층(186)은 페이스플레이트(172)의 내부 표면에 놓일 수 있다. 여전히 불투명한 반면, 층(186)을 형성하는 물질은 그후 절연 및/또는 비절연일 수 있다. 또한, 층(186)은 페이스플레이트(172)의 내부 표면에 놓일 때 광 반사될 수있다. 제어 소자(72)로 공급되고 전환 층(184)을 통과하는 광은 그후 전환 효율을 향상시키는 층(186)에 되반사될 수 있다.
도 13 및 14는 본 발명에 따른 영상-생성 플랫 패널 장치(52)가 일반적으로 플랫 전계방출 CRT 디스플레이이고 광 셔터(54)가 액정 구조로 구성되는 곳에서 플랫 패널 디스플레이(50)의 또 다른 도구의 교차 영역을 가로지르는 것을 나타낸다. 도 13의 교차 영역은 일반적으로 도 3에 일치한다. 도 14의 교차 영역은 일반적으로 도 4b에 일치한다. 도 15는 도 13 및 14의 도구에서 광 셔터(54)의 개요도를 나타낸다.
도 14-15에서 플랫-패날 디스플레이(50)의 도구에서 다시 FED 구조(60/62)를 조합하여 이미지 생성 구성소자(60) 및 제어부(62)은 도 10-12에서 디스플레이(50)의 도구에서와 같은 것을 만들고 사용할 수 있다. 라인-앳-어-타임 방사화는 영상화 라인을 새롭게 하는데 다시 이용된다. 도 13-15에서 디스플레이(50)의 도구에서 광 셔터(54)의 셔터 구성소자(78)은 제 1 도전체(176)가 전형적으로 도 13-15의 도구에서 약간 더 긴 것을 제외하고 도 10-12에서 디스플레이(50)의 도구에서와 같은 것을 만들고 사용할 수 있다. 도전체(176)의 증가된 길이가 셔터(54)의 제어부(76)을 일으킨다. 2개의 도구 사이의 기본적 차이는 각 셔터 제어 소자(82)가 도 10-12의 도구에서 일어나는 바와 같이 기능적으로 옆의 외형에서보다 오히려 도 13-15의 도구에서 기능적으로 수직적 외형에 있는 제어부(76)에 일어난다.
더 특히, 도 13-15의 도구에서 제어부(76)은 구성소자 182, 184 및 186을 포함한다. 상기 경우에서, 제 3 도전체(182)는 제어 소자(72)에 반대인 제 1도전체(176)에서 떨어져 수직으로 위치된다. 전환층(184)은 한편으론 제 3 도전체(182) 및 도전체(176) 사이에 수직으로 끼인다.
제 1 도전체(176)는 도 13-15의 특정 예에서 백플레이트(170)의 내부 표면에 전체적으로 놓인다. 전환층(184)은 도전체(176)에 놓이고 도전체(176)의 제어-사이드 끝 위로, 즉 제어부(76)에 위치된 도전체(176)의 끝 위로 확장된다. 제 3 도전체(182)는 전환층(184)에 놓이고 도전체(176)의 제어측 끝 뒤에 백플레이트(170) 아래로 확장된다. 도전체(182)는 제어 소자(72)로 공급되고 전환 층(184)를 통과된 광을 반사하기 위해 광 반사할 수 있다. 따라서 전환 효율은 향상된다.
전환 층(184)의 부분은 도 13-15의 특정예에서 제 3 도전체(182) 아래에 옆으로 확장된다. 보호 층(186)은 전환 층(184)의 상기 부분에 놓이고 주위 광이 층(184)을 수축시키는 것을 막기 위해 불투명한 전기적으로 절연 물질로 구성된다. 선택적으로, 보호 층(186)은 페이스플레이트(172)의 내부 표면에 위치될 수 있다. 층(186)은 그후 불투명 절연 또는 전기적으로 비-절연 물질로 구성된다.
또 다른 변수로써, 제 3 도전체(182)는 백플레이트(170)의 내부 표면에 전체적으로 놓일 수 있다. 상기 경우에서, 전환 층(184)은 도전체(182)에 놓인고 셔터 구성소자(78)에 가장 가깝게 도전체(182)의 끝 위로 확장된다. 제 1 도전체(176)은 그후 전환 층(184)의 정상 위에 백플레이트(170)에서 확장된다.
전환 층(184)의 부분은 도전체(176)가 제어 소자(72)에 반대인 제 1 도전체(182) 위에 놓는 변수에서 제 1 도전체의 제어-사이드 끝 뒤에 옆으로 확장된다. 여기서 불투명한 전기적으로 절연 물질을 포함하는 보호층(186)은전환층(184)의 상기 부분에 놓인다. 선택적으로, 보호층(185)은 페이스플레이트(172)의 내부 표면에 위치된 불투명한 전기적으로 절연 또는 전기적으로 비-절연 물질로 구성될 수 있다. 상기 모든 변수에서, 층(186)은 주위 광이 보호 층(184)를 수축시키는 것을 막는다.
전환층(184)의 일부가 도 13 내지 도 15의 특정 예에서의 제 3 도전체(182) 를 지나 측면으로 연장하는 것보다는 층(184)은 셔터 구성요소(78)에 가까운 도전체(182)의 가장자리를 따라 도전체(182)를 언더컷할 수 있다. 유사하게, 전환층(184)은 전술한 제 1 도전체(176)의 제어측 단부를 언더컷할 수 있다. 언더컷팅은 적절한 부식액으로 달성될 수 있다. 이들 변형의 양쪽에 있어서, 대기 광에 노출되는 전환층(184)은 실질적으로 없다. 따라서, 보호층(186)이 이들 변형에 있어서 제거될 수 있다.
도 10 내지 도 12의 실시예에서와 같이, 전환층(184)은 도 13 내지 도 15의 실시예와 이 실시예의 상기 변형에서의 전환부(190)내로 할당된다. 전환부(190)는 도 14 및 도 15에 대시(-)선으로 도시되어 있다. 제 3 도전체(182) 및/또는 제 1 도전체(176)는 제어부(76)에서 적절하게 패턴화되며, 전환층(84)은 전환부(190)가 서로로부터 물리적으로 분리되도록 적절하게 패턴화될 수 있다. 각각의 제 1 도전체(176)는 전환부(190)와 조합된 도 13 내지 도 15의 특정 예에서의 1 이상, 2개와 물리적으로 인접한다. 각각의 셔터 제어소자(82)는 제 3 도전체(182), 하나의 전환부(190) 및 보호층(186)의 인접부를 기본적으로 구성한다.
셔터 제어소자(82)는 도 10 내지 도 12의 플랫-패널 표시부(50)의 장비와 도13 내지 도 15의 표시부(50)의 장비의 양쪽에서의 전환부(190)를 전환하도록 장치될 수 있다. 예를 들면, 포토트랜지스터가 각각의 전환부(190)에 대해 대체될 수 있다. 각각의 포토트랜지스터는 제 1 도전체(176)의 한쪽 결합부에 제 3 도전체(182)를 접속한다. 포토트랜지스터는 특정 형태 및 적어도 임계값의 충분한 광이 그들을 때릴 때 전기적으로 도전성을 가진다. 따라서, 포토트랜지스터는 전환부(190)와 유사하게 작동된다. 전형적으로, 포토트랜지스터는 비결정 실리콘과 같은 비결정 반도체 재료로 형성된다.
무편광 액정
액정 재료(178)는 액정상에 입사된 비편광 광에 의해 형성된 일반 화상을 선택적으로 전송하도록 제어될 수 있는 액정으로 장치되는 것이 바람직하다. 즉, 액정은 편광기의 사용없이 내부 표면(56)상의 표시 화상과 같은 화상을 선택적으로 전송할 수 있다. 이 형태의 액정을 "무편광" 액정으로 언급한다. 무편광 액정은 화상이 전송되는 "온" 조건과 화상이 전송되지 않는 "오프" 조건 사이에서 전환가능하다. 오프 조건에 있어서, 무편광 액정은 매우 어두운, 바람직하게는 흑색을 나타낸다.
무편광 액정은 게스트 흑색 이색성 섹소가 액정 호스트에 혼합되는 "게스트/호스트"로 언급되는 형태의 액정 재료(178)가 바람직하다. 액정 호스트는 비교적 긴 액정 분자를 함유한다. 흑색 이색성 색소는 액정 호스트의 분자에 배향된 비교적 긴 색소 분자로 이루어진다. 즉, 색소 분자의 긴 축은 인접한 액정 분자의 긴 축을 따라 거칠게 연장한다. 게스트/호스트 액정은 본 명세서에 참조문헌으로 언급된 바하드르의 "Liquid Crystals,Applications and Uses(World Scientific Pub. Co. Pte. Ltd), Vol 3, 1992, pages 65-208에 언급되어 있다.
액정 호스트는 적절한 전계의 적용하에서 네마틱형 상태로 전환될 수 있는 콜레스테릭 액정이 바람직하다. 콜레스테릭 경우에 있어서, 게스트/호스트 액정은 비편광 기시광에 의해 형성된 화상을 선택적으로 전송하기 위한 방식이 채용된다. 게스트/호스트 액정 재료는 한쌍의 투명체, 적정한 패턴, 평행한 전기 도전성 플레이트 사이에 끼워져 있다.
액정을 가로질러 전계가 없다면, 콜레스테릭 액정 호스트의 분자는 축이 도전성 플레이트에 대략 수직인 "콜레스테릭 트위스트"의 나선형 트위스트로 도전성 플레이트에 평행하게 연장하다. 콜레스테릭 호스트의 배향의 국부 방향은 디렉터(director) 방위로서 언급된다. 따라서, 콜레스테릭 호스트의 디렉터는 도전성 플레이트중의 하나로부터 다른 플레이트로 회전한다. 콜레스테릭 트위스트의 피치는 호스트 재료의 디렉터가 360°회전하는 거리이다. 달리 표현하면, 피치는 1완성 트위스트의 거리이다.
게스트 흑색 이색성 색소는 적어도 3개의 다중 혼합물, 컬러(비-흑색) 이색성 색소로 이루어진다. 흑색 색소의 각 구성요소는 분자의 긴 축의 방위에 대해 컬러 색소 분자상에 입사된 광의 편광 방향, 즉 전계 벡터의 방위에 의존한다. 특히, 각각의 컬러 색소 분자는 편광 방향이 분자의 긴 축에 대부분 평행하며, 파장이 분자 흡수 대역내인 입사 가시광을 흡수한다. 다른 입사 가시광은 컬러 색소 분자에 의해 대부분 흡수되지 않는다. 아 형태의 흡수 특성을 갖는 이색성 색소는포지티브 이색성 색소로 칭한다.
또한, 게스트 흑색 이색성 색소는 편광 방향이 분자의 긴 축에 수직인 입사 가사광에 대해 가사광 스펙트럼을 대부분 가로질러 연장하는 개개의 광흡수 대역을 갖는 색소 분자로 이루어진다. 즉, 흑색 색소는 단일 구성요소 색소일 수 있다. 또한, 다중 구성요소 또는 단일 구성요소이더라도, 흑색 이색성 색소의 각각의 분자는 편광 방향이 분자의 긴 축에 대해 네가티브 이색성 색소의 대략 90°인 충분한 각도이고 파장이 분자의 광흡수 대역내인 입사 가시광은 충분하게 흡수하며, 다른 입사 가시광은 분자에 의해 대부분 흡수되지 않을 수 있다. 이색성 색소가 전술한 바와 같은 흑색 또는 단일(비-흑색) 컬러일 때, 색소는 흑색 또는 표시된 컬러 뿐만 아니라 투명출현조건을 가지는 것을 암시하다.
호스트 콜레스테릭 액정의 분자에 배향된 게스트 흑색 이색성 색조의 분자를 가지며 복합 액정을 가로지르는 전계가 없으면, 흑색 색소는 콜레스테릭 액정 호스트와 같은 트위스트를 크게 받는다. 비편광 가시광이 도전성 플레이트중의 하나에 충돌할 때, 트위스트는 충분한 광흡수를 달성하도록 충분하게 작은 콜레스테릭 트위스트의 피치가 제공된 액정내로 깊게 관통하도록 흑색 색소가 입사광을 점진적으로 흡수하는 것을 가능하게 한다. 피치가 전술한 것보다 더 크면, 액정에서의 입사광의 최대 파장은 전술한 것보다 더 크지 않다. 90° 트위스트 및 적절한 작은 피치에서, 색소는 플레이트중의 하나에 수직으로 충돌하는 모든 비편광 가시광을 실질적으로 흡수할 수 있다.
흑색 이색성 색소의 가시광 흡수 능력은 액정 재료 및 액정 재료내의 색소농도에 또한 의존한다. 보통, 액정 두께는 트위스트가 최소 180°, 바람직하게는 적어도 360°인 값이다. 따라서, 도전성 플레이트중의 하나상의 비편광 가시광 입사는 긴 축이 모든 편광 방향에 대부분 배향되는 색소 분자와 만난다. 따라서, 색소는 모든 편광 방향에서 가시광 입사를 흡수한다. 색소 농도는 0.1-10wt%, 바람직하게는 0.5-5wt%, 더욱 바람직하게는 1-3wt%이다. 흑색 이색성 색소는 입사 비편광 가시광의 높은 분량을 흡수한다. 따라서, 색소는 콜레스테릭 게스트/호스트 액정이 대부분 흑색으로 나타나도록 한다. 입사 비편광 가시광에 의해 형성된 화상은 게스트/호스트 액정을 통하여 대부분 전송되지 않는다. 액정은 오프 조건에 있다.
콜레스테릭 게스트/호스트 액정은 트위스트를 실질적으로 제거하는 것에 의해 온 조건으로 위치된다. 이는 콜레스테릭 호스트 분자의 긴 축이 외부 전계의 방향에 배향되는 액정 재료를 가로질러 다른 플레이트에 대략 수직인 높은 전계를 가하기 위한 도전성 플레이트를 사용하는 것에 의해 달성된다. 흑색 색소 분자는 콜레스테릭 분자와 배향되기 때문에, 색소 분자의 긴 축은 다른 플레이트에 수직으로 연장한다. 이 방위에 있어서, 색소 분자는 다른 플레이트상에 비편광 가시광 입사의 높은 분량을 전송한다. 트위스트된 오프 조건과 트위스트되지 않은 온 조건 사이에서의 전계의 전환에 의해, 콜레스테릭 게스트/호스트 액정은 비편광 가시광에 의해 형성된 화상을 선택적으로 전송한다.
전술한 바와 같이, 콜레스테릭 게스트/호스트 액정의 각 셔터 스트립(80)은 적절하게 작은 피치와 스트립(80)이 높은 흡수 상태일 때 적어도 180°, 바람직하게는 360°의 콜레스테릭 트위스트를 가진다. 각 스트립(80)에 대한 흡수 상태는 도전체(176, 180)에 중대한 전압이 부과되지 않을 때 상승하며, 따라서 스트립(80)의 액정부를 가로지르는 중대한 전계는 없다. 각각의 스트립(80)은 액정부를 가로지르는 전계가 실질적으로 트위스트를 제거하도록 도전체(176,180)가 스트립(80)의 액정부를 가로질러 적절한 높은 전압을 부과하도록 높은 전송 상태로 전환된다. 이 전압은 1-2밀리초의 전형적인 전환 시간에 대해 20-50볼트이다.
콜레스테릭 게스트/호스트 액정의 후보는 MLC-6027 000, ZLI-5035/3 및 BDH 1297 높은 트위스트 콜레스테릭(카이랄) 도핑제와 조합된 ZLI-4756 혼합물을 포함한다. 이들 모든 재료는 메릭 다름스타트(Merck Darmstadt)로부터 상업적으로 이용가능하다. MLC-6027 000, ZLI-5035/3 및 ZLI-4756 혼합물은 MLC-6027 000, ZLI 3295-000 및 ZLI 3700-000 네마틱 액정 재료와 각각 조합된 흑색 이색성 색소를 함유한다. 콜레스테릭 게스트/호스트 액정에 대한 3개의 후보에서 각각 얻어진 흑색 이색성 색소의 백분율은 1-3wt%이다.
콜레스테릭 트위스트의 피치는 충분한 광흡수와 적절한 빠른 전환속도를 갖기 위해 5㎛ 이하로 선택된다. 피치는 바람직하게는 3㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1-2㎛이다. 상기 3개의 게스트/호스트 후보에서의 높은 트위스트 도핑제, 즉 BDH 1297 콜레스테릭 도핑제는 전형적으로 1㎛의 낮은 피치값을 달성하기 위한 복합 액정 재료도 가능하다.
콜레스테릭 게스트/호스트 재료는 2-10㎛, 바람직하게는 3-6㎛의 두께를 가진다. 전형적인 장치에 있어서, 1㎛ 피치에서의 액정 두께는 대략 1800°의 전체콜레스테릭 트위스트으로 5㎛이다. 이 장치에서의 BDH 1297 도핑제의 백분율은 대략 1.5wt%이다. 대략 0.75wt%의 BDH 1297 도핑제가 2㎛의 피치를 달성하는데 사용된다.
게스트/호스트에서의 액정 호스트 재료는 액정과 조합된 물-베이스 폴리머의 에멀젼인 캡슐 폴리머-분산 액정으로 구성될 수 있다. 물-베이스 폴리머는 게스트 흑색 이색성 색소의 분자를 중대하게 용해시키지 않는다. 그 결과, 흑색 색소는 호스트 재료에서 액정과 직접 조합된다. 특히, 긴 색소 분자는 긴 액정 분자에 배향된다.
오프 조건에 있어서, 캡슐 폴리머-분산 액정에서의 액정 분자는 서로에 대해 랜덤한 방위로 놓인다. 액정 분자의 래덤한 방위로 인해, 흑색 이색성 색소의 분자는 또한 서로에 대해 랜덤한 방위로 놓인다. 그 결과, 흑색 이색성 색소는 색소분자상의 입사광을 흡수한다. 그러므로, 캡슐 폴리머-분산 액정과 흑색 이색성 색소의 조합은 오프 조건에서 흑색을 나타낸다. 복합 액정을 통해 전송되는 화상은 없다.
캡슐 폴리머 분산 액정/흑색 색소 조합을 온 조건으로 바꾸기 위해, 적절한 전계가 복합 액정 재료를 기로질러 공급된다. 액정 분자는 흑색 색소 분자가 전계에 유사하게 배향되도록 전계에 배향된다. 입사 비편광의 큰 분율이 액정을 통과한다. 전계를 선택적으로 공급하도록 도전체(176, 180)를 사용하는 것에 의해 캡슐 폴리머-분산 액정/흑색 색소 조합이 랜덤하게 방위된 오프 조건과 배향된 온 조건 사이를 전환하도록 하여, 입사 비편광 가시광에 의해 형성된 화상이 액정을 통하여 선택적으로 전송된다.
다색성 색소는 2개 이상의 출현 조건을 가진다. 선택적으로 존재가능한 흑색과 투명출현 조건을 가지는 전술한 흑색 이색성 색소는 다색성 색소의 1가지 형태이다. 일반적으로, 2이상의 선택적으로 존재가능한 출현조건을 갖는 다색성 색소는 선택적으로 존재가능한 흑색과 투명출현조건을 갖는 다색성 색소가 제공되고 플랫-패널 표시부(50)의 조작동안 중대하게 발생되지 않는 다른 출현 조건이 제공된 게스트/호스트 액정에 채용된 흑색 이색성 색소에 대해 대체될 수 있다.
어떤 경우에 있어서, 셔터 스트립이 광흡수 상태일 때 셔터 스트립(80)을 어둡게 하는 것이 적절하거나 또는 바람직할 수 있다. 예를 들면, 다크 블루 또는 다크 브라운이 흡수 상태에서 스트립(80)에 대해 적절한 출현일 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 선택적으로 출현가능한 다크, 즉 다크 블루 또는 다크 브라운을 갖는 다색성 색소와 대부분 투명출현조건은 다색성 또는 전술한 흑색 이색성 색소에 대해 대체될 수 있다. 다색성 색소의 대체는 적절한 또는 바람직한 컬러의 다크 이색성 색소이다.
액정 광 셔터 제어
표시 조작동안 제 2 도전체(180)에는 적절한 접속부(도시되지 않음)를 통해 기준 전압 신호(VB) 이 공급된다. 표시 조작동안, 제 2 도전체(182)는 적절한 접속부(도시되지 않음)를 통해 제어 전압 신호(VC)를 수신한다. 후술하는 바와 같이, 제어 전압(VC)은 각각의 제 1 도전체(176)에 선택적으로 공급된다. 전압 VB와 전압VC의 관계는 각각의 제 1 도전체(176) 사이에 놓인 액정 재료부분(78)과 제 2 도전체(180)의 대향하여 위치된 부분이 제어 전압 VC가 제 1 도전체(176)에 공급될 때 투명출현조건으로 가는 성질을 가진다. 이를 위해, 전압 VB와 VC는 제어 전압 VC가 제 1 도전체(176)의 한쪽에 공급될 때에는 언제든지 대략 고정된 양으로 구분된다.
액정 재료(78)을 통과하는 평균 DC 전류는 대략 0이 바람직하다. 이는 대략 동일한 양과 기존 전압 VB이상, 이하의 한쌍의 전압값 사이에 적절한 간격으로 제어 전압(VC)를 전환하는 것에 의해 달성될수 있다. 예를 들면, VC전환은 화상의 각 프레임동안 한번에 이루어질 수 있다. 선택적으로, 기준 전압(VB)은 액정(178)을 통해 대략 0 DC 전류가 달성되는 아날로그 방식으로 전환될 수 있다.
각각의 제 1 도전체(176)는 전압 VC가 도전체(176)의 한쪽 단부에 공급될 때 도전체(176)가 제어 전압 VC로 빠르게 이행가능하고, 도전체(176)가 제어 전압 VC를 수신할 때 도전체(176)가 기준 전압 VB로 빠르게 이행가능한 기구(도시되지 않음)에 접속되어 있다. 각각의 제 1 도전체(176)는 예를 들면 1메가옴의 근접으로 비교적 높은 값의 저항기의 한쪽 단부에, 다른쪽 단부는 기준 전압 VB의 공급원에 접속될 수 있다. 제어 전압 VC가 도전체(176)의 한쪽 단부에 공급되면, 전압 강하는 도전체가 전압 VC가 되도록 저항기를 가로질러 발생한다. 전압 VC가 도전체(176)에 공급되는 것이 정지되면, 전압은 비교적 빠르게 0으로 이행하도록저항기를 가로질러 강하되며, 이에 의해 도전체(176)는 전압 VB에 도달한다.
선택적으로, 액정 재료(178)가 전류누설이 비교적 높은 액정에 장치될 수 있다. 제어 전압 VC가 제 1 도전체(176)와 제 2 도전체(180)의 대향 위치된 부분 사이에 놓인 누설되기 쉬운 액정과 같은 부분에 공급되는 것이 정지되면, 액정부분을 통한 높은 전류누설이 빠르게 발생하여 도전체(176)는 제 2 도전체(180)상의 기준 전압(VB)에 도달하게 된다. 다른 선택으로, 구성요소(62/76)를 제어하는 것에 의해 제공되지만 구성요소(62/76)에 보조 방식의 광활성 메카니즘이 도전체의 셔터 스트립(80)이 광활성 상태로 진입할 때 기준 전압 VB에서 각각의 제 1 도전체(176)를 대체하는데 유용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 10 내지 도 12 또는 도 13 내지 도 15의 플랫-패널 표시부(50)는 이하의 방식으로 작동한다. 화상 라인에 대한 선택 신호(90)가 신호의 선택 조건으로 이행하면(도 6 또는 9 참조), 라인의 화상 소자(68)의 전자방출 화상구역(152)은 내부 표면(56)상에 화상 라인을 생성하는 광을 선택적으로 방출하도록 라인의 소자(68)내에 발광 화상소자를 발생하는 전자를 방출한다. 유사하게, 선택된 셔터 스트립(80)이 현재 광흡수 상태에 있을 때 광투과 상태가 필요로 하며, 조합된 제어 소자(72)에 대한 제 1 제어 신호는 신호의 선택 조건으로 이행한다. 제어 소자(72)내의 전자방출 제어 구역(154)은 제어 소자(72)내의 전자방출 제어 소자(164)가 특정 형태로 임계값의 광을 방출하도록 전자를 방출한다.
제어 소자(72)내의 발광 제어 소자(164)에 의해 방출된 광은 전환층(184)의대향하여 놓인 전환부(190)를 때려 상기 전환부(190)가 절연 조건으로부터 도전성 조건으로 전환하도록 한다. 이에 의해, 제어 전압 VC는 제 3 도전체(182)로부터 전환부(190)를 통하여 전환부(190)에 대한 제 1 도전체(176)로 공급된다. 이는 제 1 도전체(176) 및 대향적으로 위치된 제 2 도전체(180) 사이에 놓인 액정 재료 부분(178)이 오프 조건, 즉 흑색출현조건으로부터 온 조건, 즉 투명출현조건으로 전환되도록 한다. 제 1 도전체(176)으로 형성된 셔터 스트립(80), 대향 위치된 제 2 도전체(180) 및 액정의 개재부(178)는 흡수 상태에서 투과 상태로 전환된다.
상기 셔터 스트립(80)과 결합한 모든 다른 제어소자(72)는 반대편으로 위치한 전환부(switching portion)(190)를 전도되게 하고, 제 1 도전체(178)에 대한 제어전압 VC를 그 스트립(strip)(80)에 제공한다. 이러한 작용은 그것이 이미 전도 상태 내에 있기 때문에 스트립(80)에 대한 전도 상태를 단순히 강화시키는 것에 불과하다. 그 스트립(80)에 대한 모든 제어소자가 필수적인 빛의 공급을 감소시킬 때 역전 현상(reverse)이 발생한다. 스트립(80)에서의 제 1 도전체(176)에 대해 전환부(190)는 각각 그것의 절연상태로 회귀한다. 스트립(80)은 다시 그것의 흡수(absorptive) 상태로 전향한다. 결과적으로 제 3 도전체(182)에 의해 형성된 셔터 제어소자(82), 전환부(190), 그리고 보호층(182)은 스트립(80)을 제어하기 위해 광활성화된 스위치를 만든다.
도 10-12, 또는 도 13-15에서 플랫 패널 디스플레이(50)의 성능을 개선하고 최적화 시키기 위해 여러 가지 기술이 사용될 수 있다. 액정(liquid crystal) 물질 (178)의 특징은 빨리 켜지고 느리게 꺼지도록 맞춘 것처럼 할 수 있다는 것이다. 빠른 액정의 턴온(turn-on)은 일반적으로 콘트라스트비(contrast ratio)을 높인다. 빠른 액정의 턴온은 증가된 수의 셔터 스트립(80)과 결합하여 콘트라스트비를 훨씬 더 개선시킬 수 있다. 느린 액정의 턴-오프(turn-off)는 어떤 실행에서는, 스스로 잔상(image persistence)이 남을 만큼 충분히 오래 셔터 스트립 각각이 그것의 투과상태(transmissive state)가 되도록 한다. 다른 실행들에서는 느린 턴오프는 잔상을 위해 광투과시간을 최적화 하여 제어 전기회로장치(circuitry)(98)에 의해 제공된 위에서 언급한 잔상능력과 함께 사용될 수 있다.
플랫 패널 디스플레이 제조
도 10-12 또는 도 13-15에서 플랫 패널(flat-panel) 디스플레이는 일반적으로 다음과 같은 방법으로 제조된다. 백플레이트(backplate) 구조체(130), 페이스플레이트(faceplate) 구조체(132), 외부벽(134) 전기회로장치(64), 그리고 LCD 셔터(54)는 각각 따로 제조된다. 평면 구조(130,132) 그리고 외부벽(134)은 FED구조(60/62)를 형성하기 위해 조립된다. 회로도(64)와 셔터(54)는 구조(60/62) 위에 차례로 장착된다.
변형예
여러 가지 변조가 도 10-12, 또는 도 13-15의 실시예에서 플랫 패널 디스플레이(50)에 적용될 수 있다. LCD 백플레이트(170)는 제거될 수 있다. 그 경우, 백플레이트(170)에 미리 제공된 모든 구성요소(component)들은 표면(56)을 따라서 FED 페이스플레이트(160)위에 직접적으로 제공될 수 있다. 디스플레이 조립과정은그에 따라서 조정될 수 있다.
제 2 도전체(180)는 페이스플레이트(172)의 내부 표면에 보다는 차라리 백플레이트(170)의 내부표면에 놓여질 수 있다. 구성요소(176,182,186)는 그때 일반적으로 보호층(186) 위에 부분적으로 확장된 도전층(176,182)과 함께 페이스플레이트(172)의 내부표면 위에 놓여진다. 도 10-12의 매우 다양한 실시예에서, 전환층(switching layer)(184)은 보호층(186) 위에 놓인다. 도 13-15의 매우 많은 실시예에서 그때, 전환층(184)는 제 3 도전체(182) 위와 보호층(186)에 확장된다.
액정물질(178)은 입사한 비편극화된(unpolarized) 빛을 선택적으로 투과할 수 있는 구조를 형성하기 위한 편광기를 필요로 하는 액정으로 만들어질 수 있다. 한 편광기가 그 때 FED 페이스플레이트(160)와 LCD 백플레이트(170) 사이에 삽입된다. 제 2 편광기는 LCD 페이스플레이트(172)의 외부표면에 위치한다. 편광기가 어떻게 배열되느냐에 따라서, 각 셔터 스트립(80)은 적당한 전압이 액정(178)의 관련된 부분을 가로질러 흐를 때 각각 전도상태나 흡수상태에 놓일 수 있고, 어떤 뚜렷한 전압이 액정(178)의 그 부분에 흐르지 않을 때 역으로 놓일 수 있다.
FED 구조체(60/62)는 전계방출(field emission) 보다는 열전자 방출에 따라서 전자를 방출하는 전자방출 소자를 이용하는 구조로 대치될 수 있다. 열전자방출의 경우에는, 전자방출 소자는 보통 계속해서 전자를 방출한다. 제어 데이터신호(106)과 제 2 제어신호(118)에 대해 반응하는 제어전극은 선택적으로 일정한 방출된 전자를 포착하고, 그 결과 이미지 소자(68)과 제어소자(72)에서 각각 다른 선택된 전자들을 반대편으로 위치하고 있는 발광 전자에 부딪히도록 한다.
활성화의 지연은 도 6에서 컬럼 구동장치(94)로 구체화 될 수 있다. 회선 신호(90)에 응하여 직접적으로 작동하는 셔터 제어회로장치(98)과 함께, 각 셔터 스트립(80)을 첫 번째 관련된 이미지 선이 활성화되기 전에 짧게 전도 상태에 위치시키기 때문에 컬럼 구동장치 지연은 적당한 정도로 세팅될 수 있다.
도 10-12, 또는 도 13-15에서 앞서 말한 광 셔터(54)에 대한 변조를 포함하면서, 플랫 패널(flate-panel) 디스플레이(50)는 일반적으로 확실히 중요한 예외와 더불어 이미지 생성 구성요소(60)과 제어 부분(62)에 대해 앞서 상술한 비-CRT 구현 중 어떤 것과도 사용될 수 있다. 구조 (60/62)가 외부표면(58)의 보이는 부분을 통과해 지나가는 빛을 반사하는 반사 LCD로서 사용될 때, 셔터 제어소자(82)를 제어하기 위해 제어소자(72)에 의해 공급되는 빛은 전환층(184)의 앞에 직접적으로 위치하지 않는 광원에서 나올 필요가 있다. 이 요구사항은 빛을 소자(72)에 제공하기 위해 위에서 언급한 광-파이프 기술을 사용하거나 또는 전환층(184)을 회피하는 경로를 경유하여 소자(72)에게 주변광(ambient light)을 공급하며 충족될 수 있다. 위에서 언급한 것처럼, (반사보다는 차라리) 전도 LCD로서 제어부분(62)을 실행하는 것 또한 이 요구사항을 충족시킬 수 있다.
제어 구성요소(62/76)에 의해 실시되는 광-제어 전환기술은 플랫 패널 디스플레이 이외의 다른 디스플레이에서 사용될 수 있다. 일반적으로 이 광제어 전환기술은 이미지 소자가 개별회선으로 보통 한번에 한 선씩, 또는 개별적인 이미지 소자로 활성화되는 어느 디스플레이에서도 사용될 수 있다. 한 예를 들면, 구성요소(62/76)의 광제어 스위칭 메커니즘은 편광된 광선 형태중 하나를 포함해서 래스터주사 디스플레이에서 차용될 수 있다. 또 다른 예는, 이 광 제어 스위칭 메커니즘은 레이저에 의해 공급된 빛이 이미지의 개별적인 선들을 만들 때 레이저로 쓰여진 디스플레이의 콘트라스트(contrast)를 증진시키기 위해 사용될 수 있다. 레이저로 쓰여진 디스플레이는 래스터 주사를 사용할 것이다.
제어 구성요소(62)의 광제어 전환메커니즘에 대한 계속되는 응용은 한 번에 한 선씩 활성화 활동을 사용하는 앞뒤의 투사 스크린(projection screen)을 포함한다. 앞의 투사 스크린에서, 개별적인 이미지 선으로 형성된 이미지는 스크린의 앞에서부터 스크린 위에 투사된다. 그 반대는 뒤의 투사 스크린에서 발생한다. 어느 쪽이든, 셔터 스트립(80)을 포함하는 셔터 제어부분(76)과 셔터 구성요소(78)에 각각 대응하는 셔터 제어부분과 셔터 구성요소는 스크린의 앞부분에 위치한다.
발명이 특정의 실시에 대한 참조로써 설명되면서, 이 설명은 단지 삽화를 위한 목적이고, 아래에서 청구한 발명의 범위를 제한되는 것으로 해석하지는 않는다. 예를 들면, 전계방출은 일반적으로 주기적인 표면의 전도방출 현상을 포함한다. 행과 열의 의미는 임의적이고 뒤바뀌어질 수 있다. 그러한 역전에서, 이미지 라인은 소자(68)과 같은 이미지 소자의 열로 구성되어 있다. 이미지 라인에서 이미지 소자는 측면으로 분리되는 것보다는 차라리 접촉하거나 겹쳐질 수 있다.
광 셔터(54)에서 셔터 스트립(80)의 스위칭은 이미지 생성 플랫 패널 디바이스(52)에 의해 갖추어지는 빛을 사용하는 것 이외의 기술에 의해 제어될 수도 있다. 이러한 다양함에서, 스트립(80)은 일반적으로 회선 신호(90) 또는/그리고 선택생성신호(122)에 (간접적으로) 응하여 계속해서 교환하므로 셔터(54)는 디바이스(52)에 대해 동조된다. 스트립(80)은 액정 스트립 이외의 스트립으로 실시될 수도 있는데, 그것은 검은 색과 투명한 색의 상태 사이에서 스위치 될 수 있다. 여러 가지 변조와 적용은 실제 범위에서 벗어나지 않고 첨부된 청구 내에서 정의 된 것처럼 본 발명의 실제 한계와 취지를 벗어나지 않고서 숙련된 사람들에 의해 만들어져야 한다.

Claims (130)

  1. 이미지 생성을 위해 각각 상기 이미지 일부를 생성하는 광을 제공하도록 규칙적으로 갱신되는 복수의 영상선(imaging line)을 갖는 이미지 생성 플랫 패널 구성요소(component); 및
    각각 상기 영상선 중 적어도 하나와 관련되고, 상기 이미지 생성 구성요소 외부의 각각의 관련된 영상선 앞에 배치되며, 디스플레이의 동작동안 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환되는 한 세트의 셔터 스트립을 포함하여, 각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선이 이미지를 형성하기 위해 광을 제공하는 동안 적어도 부분적으로 광투과 상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 셔터 스트립은 광투과 상태인 경우 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선으로부터 제공된 입사 가시광의 적어도 일부(PT-TS)를 전송하고, 상기 스트립이 광흡수 상태인 경우 상기 디스플레이 외부에서 제공된 입사 가시광의 적어도 일부(PA-AS)를 흡수하며, PT-TS+PA-AS는 1보다 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각각의 셔터 스트립은 상기 디스플레이 외부에서 제공된 입사 가시광의 최대 일부(PT-AS)를 전송하고, PT-TS-PT-AS는 적어도 0.1이 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    각각의 셔터 스트립은 광흡수 상태인 경우 밖으로 검게 나타나는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  5. 제 1 항에 있어서,
    각각의 영상선에 의해 제공된 광에 의해 생성된 이미지 부분의 거의 전부는 거의 동시에 표시되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 영상선은 상기 이미지의 상기 영상선 부분을 생성하는 광을 생성하기 위해 선택적으로 활성화되고,
    각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선이 활성화되는 동안 적어도 대부분 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 동작동안, 각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 활성화된 영상선이 반드시 완전히 검게 되는 경우 대부분 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 디스플레이 동작동안, 상기 셔터 스트립 중 가변 선택가능한 복수의 후속 스트립은 상기 셔터 스트립 중 적어도 다른 한 스트립이 광흡수 상태인 경우 모두 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 선택가능한 복수의 셔터 스트립은 상기 복수의 셔터 스트립과 관련된 영상선 중 가변 선택가능한 하나의 영상선이 활성화되고 상기 복수의 셔터 스트립과 관련된 각각의 다른 영상선이 비활성화되는 경우 동시에 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 영상선은 복수의 선택신호에 응하여 선택적으로 활성화되고,
    상기 셔터 스트립은 대부분 상기 선택신호 및/또는 상기 선택신호 생성시 이용되는 적어도 하나의 선택생성신호에 응하여 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각각의 영상선은 상기 선택신호 중 다른 대응하는 선택신호가 선택상태가 되는 경우 활성화되고, 대응하는 선택신호가 그 선택상태 해제되는 경우 비활성화되며,
    단지 일부의 상기 선택신호는 상기 디스플레이의 정상적인 동작동안 언제나 모두 선택상태가 되고,
    각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선에 대한 선택신호가 상기 선택신호의 선택상태에 있는 동안 적어도 대부분 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 선택신호 중 실질적으로 단 하나의 선택신호는 상기 디스플레이의 정상적인 동작동안 언제나 상기 선택신호의 선택상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  13. 제 12 항에 있어서,
    각각의 영상선은 상기 영상선의 발광 물질에 대해 선택적으로 부딪히는 방사물에 응하여 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 발광 물질은 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 셔터 스트립 중 하나는 상기 셔터 스트립과 관련된 각각의 영상선에 대한 선택신호가 상기 선택신호의 선택상태에 있지 않는 동안 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 선택신호 및/또는 각각의 선택생성신호에 응하여 상기 셔터 스트립을 선택적으로 광투과 상태 및 광흡수 상태가 되도록 하기 위한 제어구성요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어구성요소는 상기 셔터 스트립의 광투과 상태 및 광흡수 상태로의 배치를 결정하는 광을 선택적으로 제공하기 위해 한 그룹의 제어소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  18. 제 17 항에 있어서,
    각각의 제어소자는 상기 셔터 스트립 중 관련된 한 스트립이 광투과 상태 및광흡수 상태 중 지정된 한 상태가 되도록 하는 광을 제공하도록 조작되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어소자에 의해 제공된 광은 상기 영상선에 의해 제공된 광의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  20. 제 6 항에 있어서,
    각각의 영상선은 측면으로 분리된 영상소자의 한 선(line)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  21. 제 20 항에 있어서,
    각각의 영상소자는 발광성인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  22. 제 21 항에 있어서,
    각각의 영상소자는 상기 영상소자의 발광 물질에 대해 선택적으로 부딪히는 방사물에 응하여 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 발광 물질은 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 방사물은 전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  25. 제 21 항에 있어서,
    각각의 영상소자는 상기 영상소자의 물질상의 전위에 응하여 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  26. 제 20 항에 있어서,
    각각의 영상소자는 광밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  27. 제 26 항에 있어서,
    각각의 광밸브는 상기 광밸브에 의해 선택적으로 전송되는 광을 제공하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  28. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상선은 복수의 선택신호에 응하여 규칙적으로 갱신되고,
    상기 셔터 스트립은 대부분 상기 선택신호 및/또는 상기 선택신호 생성시 이용되는 적어도 하나의 선택생성신호에 응하여 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  29. 제 28 항에 있어서,
    각각의 영상선은 상기 이미지의 영상선 부분이 다시 갱신될 때까지 대부분 상기 이미지의 갱신된 부분을 계속 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  30. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소는 액티브 디스플레이 영역내에서 서로 간격을 두고 떨어져 있고 대개 서로 평행하게 연장되는 제 1 및 제 2 플레이트 구조체를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 플레이트 구조체는 플랫 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소는 상기 제 1 및 제 2 플레이트 구조체가 각각 전자방출장치 및 발광장치를 포함하는 플랫 음극선관 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  33. 제 32 항에 있어서,
    각각의 영상선은 상기 발광장치의 측면으로 분리된 발광 영상소자의 한 선을포함하고,
    상기 전자방출장치는 상기 발광 영상소자에 선택적으로 충돌하고 상기 영상소자가 상기 이미지를 생성하는 광을 방출하도록 하는 전자를 방출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  34. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소는:
    플랫 음극선관 디스플레이,
    플랫 액정 디스플레이,
    플랫 플라즈마 디스플레이,
    플랫 전자발광 디스플레이, 및
    플랫 발광 다이오드 디스플레이 중의 하나; 및
    상기 디스플레이를 제외하고, 상기 영상선이 이미지를 생성하기 위해 선택적으로 광을 방출하는 인광체를 포함하는 추가적인 플랫 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소는 상기 영상선을 갱신하기 위해 전체선 동시 활성화(line-at-a-time activation) 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 디스플레이는 유기적 타입인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소내 추가적인 디스플레이는:
    액정장치; 및
    상기 액정장치에 의해 제공되는 광에 의해 여기될 때 선택적으로 광을 방출하는 인광체 기반 발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소내 추가적인 디스플레이는:
    광 공급부;
    상기 광 공급부에 의해 제공된 광에 의해 여기될 때 전자를 방출하는 전자방출부; 및
    상기 전자방출부에 의해 방출된 전자에 의해 충돌하는 경우 선택적으로 광을 방출하는 인광체 기반 발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 광 공급부는 전자발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  40. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상선은 서로 거의 평행하게 연장되어, 상기 셔터 스트립이 서로 거의 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  41. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셔터 스트립은 액정구조체의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 액정 구조체는 액정물질에 입사되는 편광되지 않은 광에 의해 한정된 이미지를 선택적으로 전송하도록 제어될 수 있는 액정물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 액정물질은:
    호스트 액정물질; 및
    선택적으로 표시가능한 거의 흑색 및 거의 투명한 외관상태를 갖는 게스트 다색성(pleochroic) 다이를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 게스트 다색성 다이는 상기 호스트 액정물질의 길이가 긴 분자와 대충 정렬되는 길이가 긴 분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 호스트 액정물질은 콜레스테르 액정을 포함하고,
    상기 게스트 다색성 다이는 흑색 이색성(dichroic) 다이인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 액정물질의 일부는 각각의 셔터 스트립내에 존재하고, 상기 셔터 스트립이 광흡수 상태인 경우 적어도 180°콜레스테르 트위스트를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  47. 제 46 항에 있어서,
    광흡수 상태인 각각의 셔터 스트립의 콜레스테르 트위스트는 적어도 360°인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  48. 제 46 항에 있어서,
    광흡수 상태인 각각의 셔터 스트립의 콜레스테르 트위스트는 5㎛ 이하의 트위스트 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  49. 제 48 항에 있어서,
    광흡수 상태인 각각의 셔터 스트립의 트위스트 피치는 3㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  50. 제 46 항에 있어서,
    상기 액정물질은 두께가 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  51. 제 46 항에 있어서,
    상기 흑색 이색성 다이는 호스트 액정물질에서 0.1-10wt%의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 흑색 이색성 다이의 농도는 0.5-5wt%인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  53. 제 43 항에 있어서,
    상기 호스트 액정물질은 캡슐화된 폴리머-확산 액정을 포함하고,
    상기 게스트 다색성 다이는 흑색 이색성 다이를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  54. 제 41 항에 있어서,
    상기 액정구조체내 각각의 셔터 스트립은:
    한 세트의 측면으로 분리된 제 1 전기 도전체 중 다른 대응하는 하나의 도전체;
    상기 대응하는 제 1 도전체에 대향 배치되고, 상기 제 1 도전체로부터 간격을 두고 있는 제 2 전기 도전체의 일부; 및
    상기 대응하는 제 1 도전체와 상기 제 2 도전체의 일부 사이에 배치된 액정물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  55. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 적어도 4의 평균 측면크기:최대 두께의 종횡비를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  56. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 생성장치는 매트릭스 어드레스되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  57. 이미지 생성을 위해 각각 상기 이미지 일부를 생성하는 광을 제공하도록 규칙적으로 갱신되는 복수의 영상선을 갖는 이미지 생성 구성요소; 및
    각각 상기 영상선 중 적어도 하나와 관련되고, 상기 이미지 생성 구성요소 외부의 각각의 관련된 영상선 앞에 배치되며, 디스플레이의 동작동안 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환되는 한 세트의 셔터 스트립을 포함하여, 각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선이 이미지를 형성하기 위해 광을 제공하는 동안 적어도 부분적으로 광투과 상태에 있도록 하고, 상기 각각의 이미지 일부의 거의 모두가 동시에 표시되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  58. 제 57 항에 있어서,
    각각의 셔터 스트립은 광투과 상태인 경우 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선으로부터 제공된 입사 가시광의 적어도 일부(PT-TS)를 전송하고, 상기 스트립이 광흡수 상태인 경우 상기 디스플레이 외부에서 제공된 입사 가시광의 적어도 일부(PA-AS)를 흡수하며, PT-TS+PA-AS는 1보다 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  59. 제 57 항 또는 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상선은 복수의 선택신호에 응하여 규칙적으로 갱신되고,
    상기 셔터 스트립은 대부분 상기 선택신호 및/또는 상기 선택신호 생성시 이용되는 적어도 하나의 선택발생신호에 응하여 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서전환되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  60. 한쌍의 플레이트 구조체가 서로 간격을 두고 떨어져 있고 대개 서로 평행하게 연장되며, 이미지 생성을 위해 각각 상기 이미지 일부를 생성하는 광을 제공하도록 규칙적으로 갱신되는 복수의 영상선을 갖는 이미지 생성 구성요소; 및
    각각 상기 영상선 중 적어도 하나와 관련되고, 상기 이미지 생성 구성요소 외부의 각각의 관련된 영상선 앞에 배치되며, 디스플레이의 동작동안 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환되는 한 세트의 셔터 스트립을 포함하고,
    각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선이 이미지를 형성하기 위해 광을 제공하는 동안 적어도 부분적으로 광투과 상태에 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  61. 제 60 항에 있어서,
    각각의 셔터 스트립은 광투과 상태인 경우 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선으로부터 제공된 입사 가시광의 적어도 일부(PT-TS)를 전송하고, 상기 스트립이 광흡수 상태인 경우 상기 디스플레이 외부에서 제공된 입사 가시광의 적어도 일부(PA-AS)를 흡수하며, PT-TS+PA-AS는 1보다 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  62. 제 60 항 또는 제 61 항에 있어서,
    상기 영상선은 복수의 선택신호에 응하여 규칙적으로 갱신되고,
    상기 셔터 스트립은 대부분 상기 선택신호 및/또는 상기 선택신호 생성시 이용되는 적어도 하나의 선택발생신호에 응하여 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  63. 제 60 항 또는 제 61 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소는:
    상기 구조체가 전자방출장치 및 발광장치를 각각 포함하는 플랫 음극선관 디스플레이,
    액정물질이 상기 플레이트 구조체 사이에 배치되는 플랫 액정 디스플레이, 및
    상기 플레이트 구조체 사이에서 플라즈마가 생성되는 플랫 플라즈마 디스플레이중의 하나; 및
    상기 디스플레이를 제외하고, 상기 영상선의 인광체가 상기 플레이트 구조체 중 한 구조체 내부에 배치되고 상기 이미지를 생성하기 위해 선택적으로 광을 방출하는 추가적인 플랫 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 추가 디스플레이내 다른 플레이트 구조체는 액정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  65. 제 64 항에 있어서,
    상기 추가 디스플레이내 다른 플레이트 구조체는:
    광 공급부; 및
    상기 광 공급부에 의해 제공된 광에 의해 여기될 때 전자를 방출하는 전자방출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  66. 이미지 생성을 위해 각각 상기 이미지 일부를 생성하는 광을 제공하도록 규칙적으로 갱신되는 복수의 영상선을 갖는 이미지 생성 구성요소;
    각각 상기 영상선 중 적어도 하나와 관련되고, 상기 이미지 생성 구성요소 외부의 각각의 관련된 영상선 앞에 배치되며, 디스플레이의 동작동안 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환되는 한 세트의 셔터 스트립; 및
    상기 셔터 스트립이 선택적으로 광투과 상태 및 광흡수 상태가 되도록 할 때 광을 이용하는 제어구성요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  67. 제 66 항에 있어서,
    각각의 셔터 스트립은 광투과 상태인 경우 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선으로부터 제공된 입사 가시광의 적어도 일부(PT-TS)를 전송하고, 상기 스트립이 광흡수 상태인 경우 상기 디스플레이 외부에서 제공된 입사 가시광의 적어도일부(PA-AS)를 흡수하며, PT-TS+PA-AS는 1보다 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  68. 제 67 항에 있어서,
    각각의 셔터 스트립은 상기 디스플레이 외부에서 제공된 입사 가시광의 최대 일부(PT-AS)를 전송하고, PT-TS-PT-AS는 적어도 0.1이 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  69. 제 66 항에 있어서,
    각각의 셔터 스트립은 광흡수 상태인 경우 외부적으로 검게 나타나는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  70. 제 66 항에 있어서,
    각각의 영상선에 의해 제공된 광에 의해 생성된 이미지 일부의 거의 전부가 거의 동시에 표시되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  71. 제 66 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어구성요소는 상기 셔터 스트립의 광투과 상태 및 광흡수 상태 배치를 결정하는 광을 선택적으로 제공하기 위한 한 그룹의 제어소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  72. 제 71 항에 있어서,
    각각의 제어소자는 상기 셔터 스트립 중 관련된 한 스트립이 광투과 상태 및 광흡수 상태 중 지정된 상태가 되도록 하는 광을 제공하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  73. 제 72 항에 있어서,
    각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 제어소자가 적어도 임계값의 광을 제공하는 동안 대부분 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  74. 제 73 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 동작동안, 상기 셔터 스트립 중 적어도 한 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 제어소자가 적어도 상기 임계값의 광을 제공하지 않는 동안 광흡수 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  75. 제 66 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 영상선은 상기 이미지의 영상선 부분을 생성하는 광을 제공하도록 선택적으로 활성화되고,
    각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선이 활성화되는 동안 적어도 대부분 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  76. 제 75 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 정상적인 동작동안, 각각의 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 활성화된 영상선이 반드시 완전히 흑색이 되는 경우 대부분 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  77. 제 75 항에 있어서,
    상기 디스플레이의 동작동안, 상기 셔터 스트립의 가변 선택가능한 복수의 후속 스트립은 대부분 상기 셔터 스트립의 적어도 하나의 다른 스트립이 광흡수 상태에 있는 경우 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  78. 제 77 항에 있어서,
    상기 선택가능한 복수의 셔터 스트립은 대부분 상기 복수의 셔터 스트립과 관련된 영상선 중 가변 선택가능한 한 영상선이 활성화되고, 상기 복수의 셔터 스트립과 관련된 각각의 다른 영상선이 비활성화되는 경우 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  79. 제 71 항에 있어서,
    각각의 영상선은 복수의 선택신호 중 다른 대응하는 한 선택신호에 응하여활성화되고,
    상기 제어소자는 상기 셔터 스트립이 광투과 상태 및 광흡수 상태에 선택 배치되도록 하는 광을 선택적으로 제공하기 위해, 상기 선택신호 및/또는 상기 선택신호 생성시 이용되는 적어도 하나의 선택생성신호에 반응하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  80. 제 79 항에 있어서,
    각각의 영상선은 상기 대응하는 선택신호가 선택상태가 되는 경우 활성화되고, 상기 대응하는 선택신호가 선택상태에서 벗어나는 경우 비활성화되며,
    상기 선택신호의 단지 일부는 대부분 상기 디스플레이의 정상적인 동작동안 언제나 그 선택상태에 있고,
    각각의 제어소자는 광을 방출하며, 관련된 셔터 스트립은 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선에 대한 선택신호가 상기 선택신호의 선택상태에 있는 동안 적어도 대부분 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  81. 제 80 항에 있어서,
    상기 선택신호 중 실질적으로 단 하나의 선택신호는 상기 디스플레이의 정상적인 동작동안 언제나 상기 선택신호의 선택상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  82. 제 80 항에 있어서,
    상기 영상선 및 제어소자는 상기 영상선 및 제어소자의 발광 물질에 부딪히는 방사물에 응하여 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  83. 제 82 항에 있어서,
    상기 발광 물질은 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  84. 제 80 항에 있어서,
    상기 셔터 스트립 중 하나는 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선에 대한 선택신호가 상기 신호의 선택상태에 있지 않고, 상기 스트립과 관련된 제어소자가 상당한 광을 방출하지 않는 동안 광투과 상태가 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  85. 제 80 항에 있어서,
    상기 제어소자에 의해 제공된 광은 상기 영상선에 의해 제공된 광의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  86. 제 71 항에 있어서,
    각각의 영상선은 측면으로 분리된 영상소자의 한 선을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  87. 제 86 항에 있어서,
    각각의 영상소자 또는 제어소자는 발광성인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  88. 제 87 항에 있어서,
    각각의 영상 또는 제어소자는 상기 영상 또는 제어소자의 발광 물질에 대해 선택적으로 부딪히는 방사물에 응하여 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  89. 제 88 항에 있어서,
    상기 방사물은 전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  90. 제 87 항에 있어서,
    각각의 영상 또는 제어소자는 상기 영상 또는 제어소자상의 전위에 응하여 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  91. 제 86 항에 있어서,
    각각의 영상 또는 제어소자는 광밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  92. 제 91 항에 있어서,
    각각의 광밸브는 상기 광밸브에 의해 선택적으로 전송되는 광을 제공하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  93. 제 66 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상선은 복수의 선택신호에 응하여 규칙적으로 갱신되고,
    상기 셔터 스트립은 대부분 상기 선택신호 및/또는 상기 선택신호 생성시 이용되는 적어도 하나의 선택생성신호에 응하여 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환되는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  94. 제 93 항에 있어서,
    각각의 영상선은 대부분 상기 이미지의 영상선 부분이 다시 갱신될 때까지 상기 이미지의 그 갱신 부분을 계속 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  95. 제 66 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셔터 스트립은 액정 구조체의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  96. 제 95 항에 있어서,
    상기 액정 구조체는 액정물질에 입사되는 편광되지 않은 광에 의해 한정된이미지를 선택적으로 전송하도록 제어될 수 있는 액정물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  97. 제 96 항에 있어서,
    상기 액정물질은:
    호스트 액정물질; 및
    선택적으로 표시가능한 거의 검정 및 거의 투명한 외관상태를 갖는 게스트 다색성 다이를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  98. 제 97 항에 있어서,
    상기 호스트 액정물질은 콜레스테르 액정을 포함하고,
    상기 게스트 다색성 다이는 흑색 이색성 다이인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  99. 제 98 항에 있어서,
    상기 액정물질의 일부는 각각의 셔터 스트립내에 존재하고, 상기 셔터 스트립이 광흡수 상태인 경우 적어도 180°콜레스테르 트위스트를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  100. 제 99 항에 있어서,
    광흡수 상태인 각각의 셔터 스트립의 콜레스테르 트위스트는 적어도 360°인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  101. 제 99 항에 있어서,
    광흡수 상태인 각각의 셔터 스트립의 콜레스테르 트위스트는 5㎛ 이하의 트위스트 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  102. 제 101 항에 있어서,
    광흡수 상태인 각각의 셔터 스트립의 트위스트 피치는 3㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  103. 제 99 항에 있어서,
    상기 액정물질은 두께가 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  104. 제 98 항에 있어서,
    상기 흑색 이색성 다이는 호스트 액정물질에서 0.1-10wt%의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  105. 제 104 항에 있어서,
    상기 흑색 이색성 다이의 농도는 0.5-5wt%인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  106. 제 95 항에 있어서,
    상기 액정구조체내 각각의 셔터 스트립은:
    한 세트의 측면으로 분리된 제 1 전기 도전체 중 다른 대응하는 하나의 도전체;
    상기 대응 제 1 도전체에 대향 배치되고, 상기 제 1 도전체로부터 간격을 두고 있는 제 2 전기 도전체의 일부; 및
    상기 대응 제 1 도전체와 상기 제 2 도전체의 일부 사이에 배치된 액정물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  107. 제 106 항에 있어서,
    상기 셔터 스트립에 추가하여, 상기 액정 구조체는:
    제 3 전기 도전체; 및
    상기 제 3 도전체와 물리적으로 접속된 한 그룹의 스위치를 포함하고,
    각각의 스위치는 상기 제 1 도전체 중 다른 대응하는 한 도전체와 물리적으로 접속되며, 상기 제어소자 중 관련된 한 제어소자로부터 충분한 광이 상기 스위치에 충돌하는 경우 상기 대응하는 제 1 도전체를 상기 제 3 도전체와 전기적으로 연결하고, 상기 제어소자 중 관련된 한 제어소자로부터 충분한 광이 상기 스위치에 충돌하는 경우 상기 제 3 도전체로부터 상기 대응하는 제 1 도전체를 전기적으로단절하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  108. 제 107 항에 있어서,
    각각의 스위치는 지정된 타입의 충분한 광에 의해 충돌하는 경우 전기적 절연상태 및 전기적 도전상태 중 지정된 한 상태로부터 다른 상태로 이동하고, 상기 지정된 타입의 충분한 광에 의해 충돌하지 않는 경우 상기 지정된 상태로 돌아가는 광감성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  109. 제 108 항에 있어서,
    상기 지정된 상태는 상기 절연상태가 되어, 상기 광감성 물질은 상기 지정된 타입의 충분한 광에 의해 충돌한 경우 절연상태에서 도전상태로 이동하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  110. 제 108 항에 있어서,
    상기 광감성 물질은 비결정 반도체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  111. 제 107 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 도전체는 서로 측면으로 간격을 두고 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  112. 제 107 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 도전체는 상기 관련된 제어소자에 거의 대향하여 서로 수직으로 간격을 두고 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  113. 제 112 항에 있어서,
    상기 제 3 도전체는 광반사성인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  114. 제 107 항에 있어서,
    각각의 스위치는 포토트랜지스터(phototransistor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  115. 제 66 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소는 액티브 디스플레이 영역내에서 서로 간격을 두고 떨어져 있고, 서로 대개 평행하게 연장되는 제 1 및 제 2 플레이트 구조체를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  116. 제 115 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소는 상기 제 1 및 제 2 플레이트 구조체가 각각 전자방출장치 및 발광장치를 포함하는 플랫 음극선관을 포함하는 것을 특징으로 하는디스플레이.
  117. 제 116 항에 있어서,
    각각의 영상선은 상기 발광장치의 측면으로 분리된 발광 영상소자의 한 선을 포함하고,
    상기 전자방출장치는 상기 발광 영상소자에 선택적으로 충돌하고 상기 이미지를 생성하는 광을 방출하도록 하는 전자를 방출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  118. 제 66 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소는:
    플랫 음극선관 디스플레이,
    플랫 액정 디스플레이,
    플랫 플라즈마 디스플레이,
    플랫 전자발광 디스플레이,
    플랫 발광 다이오드 디스플레이,
    레이저 기록 디스플레이,
    정면(front) 조명 주사스크린,
    후면(rear) 조명 주사스크린 중의 하나; 및
    상기 디스플레이 및 스크린을 제외하고, 상기 영상선이 이미지를 생성하기위해 선택적으로 광을 방출하는 인광체를 포함하는 추가적인 플랫 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  119. 제 118 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소는 상기 영상선을 갱신하기 위해 전체선 동시 활성화 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  120. 제 119 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 디스플레이는 유기적 타입인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  121. 제 118 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소내 디스플레이는:
    액정장치; 및
    상기 액정장치에 의해 제공된 광에 의해 여기되는 경우 광을 선택적으로 방출하는 인광체 기반 발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  122. 제 118 항에 있어서,
    상기 이미지 생성 구성요소내 디스플레이는:
    광 공급부;
    상기 광 공급부에 의해 제공된 광에 의해 여기될 때 전자를 방출하는 전자방출부; 및
    상기 전자방출부에 의해 방출된 전자에 의해 충돌될 때 광을 선택적으로 방출하는 인광체 기반 발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  123. 제 122 항에 있어서,
    상기 광 공급부는 전자발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  124. 제 66 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상선은 서로 대개 평행하게 연장되어, 상기 셔터 스트립이 서로 대개 평행하게 연장되도록 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  125. 후술된 단계를 포함하는 플랫 패널 디스플레이 제조방법에 있어서,
    각각의 영상선이 이미지의 일부를 생성하는 광을 제공하기 위해 규칙적으로 갱신되도록 하기 위해 이미지 생성을 위해 복수의 영상선을 갖는 이미지 생성 플랫 패널 구성요소를 형성하는 단계;
    한 세트의 셔터 스트립을 포함하는 셔터를 형성하는 단계; 및
    각각의 셔터 스트립이 상기 영상선 중 적어도 하나와 관련되고, 상기 이미지 생성 구성요소 외부의 각각 관련된 영상선의 앞에 배치되며, 각각의 셔터 스트립이 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선이 이미지를 형성하기 위해 광을 제공하는 동안 광투과 상태가 되도록 표시동작동안 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환가능하게 되도록 하기 위해 상기 이미지 생성 구성요소상에 상기 셔터를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 제조방법.
  126. 제 125 항에 있어서,
    상기 첫번째 형성단계는 상기 이미지 생성 구성요소를 형성하기 위해 외부벽을 통해 제 1 및 제 2 플레이트 구조체를 함께 어셈블링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 제조방법.
  127. 이미지 일부를 생성하는 광을 제공하기 위해 이미지 생성 플랫 패널 구성요소의 복수의 영상선 각각을 규칙적으로 갱신함으로써 이미지를 생성하는 단계; 및
    각각이 상기 영상선 중 적어도 하나와 관련되고, 상기 이미지 생성 구성요소 외부의 각각 관련된 영상선의 앞에 배치되는 한 세트의 셔터 스트립 각각을, 각각의 셔터 스트립이 상기 스트립과 관련된 각각의 영상선이 이미지를 형성하기 위해 광을 제공하는 동안 적어도 부분적으로 광투과 상태가 되도록 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 제조방법.
  128. 제 127 항에 있어서,
    상기 생성단계는 복수의 선택신호에 응하여 상기 영상선을 규칙적으로 갱신하는 단계와 관련되고,
    상기 전환단계는 대부분 상기 선택신호 및/또는 상기 선택신호 생성시 이용되는 적어도 하나의 선택생성신호에 응하여 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 상기 셔터 스트립을 전환하는 단계와 관련되는 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 제조방법.
  129. 상기 이미지 일부를 생성하는 광을 제공하기 위해 이미지 생성 구성요소의 복수의 영상선 각각을 규칙적으로 갱신하여 이미지를 생성하는 단계;
    각각이 상기 영상선 중 적어도 하나와 관련되고 상기 이미지 생성 구성요소 외부의 각각 관련된 영상선 앞에 배치되는 한 세트의 셔터 스트립 각각을 광투과 상태와 광흡수 상태 사이에서 전환하는 단계; 및
    상기 셔터 스트립이 광투과 상태 및 광흡수 상태로 선택가능하게 배치되도록 하기 위해 광을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 제조방법.
  130. 제 129 항에 있어서,
    복수의 선택신호에 응하여 상기 영상선을 규칙적으로 갱신하는 단계와 관련되고,
    상기 전환 및 이용단계는 상기 선택신호 및/또는 상기 선택신호 생성시 이용되는 적어도 하나의 선택생성신호들에 응하여 상기 셔터 스트립이 광투과 상태 및광흡수 상태로 선택적으로 배치되도록 하는 광을 제공하는 단계와 관련되는 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 제조방법.
KR1020017014196A 1999-05-07 2000-05-03 액티브 콘트라스트가 향상된 디스플레이와 그 제조방법 KR100806500B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/307,044 US7071907B1 (en) 1999-05-07 1999-05-07 Display with active contrast enhancement
US09/307,044 1999-05-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020025866A true KR20020025866A (ko) 2002-04-04
KR100806500B1 KR100806500B1 (ko) 2008-02-21

Family

ID=23187995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017014196A KR100806500B1 (ko) 1999-05-07 2000-05-03 액티브 콘트라스트가 향상된 디스플레이와 그 제조방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7071907B1 (ko)
EP (1) EP1177475A4 (ko)
JP (1) JP2002544539A (ko)
KR (1) KR100806500B1 (ko)
MY (1) MY131026A (ko)
TW (1) TW494679B (ko)
WO (1) WO2000068732A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100760740B1 (ko) * 2005-06-20 2007-09-21 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치 및 발광 장치
KR100816940B1 (ko) * 2006-06-30 2008-03-27 엘지전자 주식회사 액정표시장치의 컨트라스트 제어장치 및 방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0025795D0 (en) * 2000-10-20 2000-12-06 Seos Displays Ltd Image display apparatus for displaying moving images
EP2267520B1 (en) 2001-02-27 2018-07-25 Dolby Laboratories Licensing Corporation A method and device for displaying an image
US8687271B2 (en) 2002-03-13 2014-04-01 Dolby Laboratories Licensing Corporation N-modulation displays and related methods
ES2675880T3 (es) 2002-03-13 2018-07-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Compensación de falla de elemento emisor de luz en un monitor
KR100482345B1 (ko) * 2002-11-27 2005-04-14 엘지전자 주식회사 액정을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법
US7075593B2 (en) 2003-03-26 2006-07-11 Video Display Corporation Electron-beam-addressed active-matrix spatial light modulator
NL1024323C2 (nl) * 2003-09-18 2005-03-21 Tno Identificatiekaart.
US7215460B2 (en) * 2003-11-01 2007-05-08 Fusao Ishii Sequence and timing control of writing and rewriting pixel memories for achieving higher number of gray scales
GB0424997D0 (en) * 2004-11-12 2004-12-15 Evans Patrick A system for the reduction of unwanted light
EP2860721B1 (en) 2007-02-01 2021-09-01 Dolby Laboratories Licensing Corporation Calibration of displays having spatially-variable backlight
US8081368B2 (en) * 2007-03-29 2011-12-20 Bose Corporation Selective absorbing
US20090322800A1 (en) 2008-06-25 2009-12-31 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus in various embodiments for hdr implementation in display devices
KR20100029633A (ko) * 2008-09-08 2010-03-17 삼성전자주식회사 능동형 반투과 소자를 구비하는 디스플레이 장치
US20100214282A1 (en) 2009-02-24 2010-08-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation Apparatus for providing light source modulation in dual modulator displays
EP2415043A1 (de) * 2009-04-01 2012-02-08 Tridonic GmbH & Co KG Leuchtmittel, vorzugsweise zur werbebeleuchtung
WO2011033431A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting device with off-state white appearance
KR102071485B1 (ko) 2012-03-30 2020-01-30 루미리즈 홀딩 비.브이. 발광 디바이스 및 파장 변환 재료를 포함하는 광 공동
US9696482B2 (en) 2013-12-30 2017-07-04 Google Technology Holdings LLC Backlight dimming film
CN107402473B (zh) * 2017-09-25 2020-11-06 京东方科技集团股份有限公司 显示模组和显示装置
CN110646990A (zh) * 2019-10-23 2020-01-03 南京中电熊猫平板显示科技有限公司 一种显示面板及其控制方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4231068A (en) * 1977-06-15 1980-10-28 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Optical screens
US4398805A (en) 1981-07-06 1983-08-16 General Electric Company Transflective liquid crystal display
US4596446B2 (en) * 1982-06-29 1997-03-18 Secr Defence Brit Liquid crystal devices with particular cholestric pitch-cell thickness ratio
JP2582644B2 (ja) * 1989-08-10 1997-02-19 富士写真フイルム株式会社 平面型画像表示装置
US5175637A (en) 1990-04-05 1992-12-29 Raychem Corporation Displays having improved contrast
GB9026040D0 (en) * 1990-11-30 1991-01-16 Philips Electronic Associated Addressable matrix device
US5861929A (en) * 1990-12-31 1999-01-19 Kopin Corporation Active matrix color display with multiple cells and connection through substrate
US5424605A (en) 1992-04-10 1995-06-13 Silicon Video Corporation Self supporting flat video display
US5477105A (en) * 1992-04-10 1995-12-19 Silicon Video Corporation Structure of light-emitting device with raised black matrix for use in optical devices such as flat-panel cathode-ray tubes
US5686790A (en) 1993-06-22 1997-11-11 Candescent Technologies Corporation Flat panel device with ceramic backplate
GB9313841D0 (en) * 1993-07-05 1993-08-18 Philips Electronics Uk Ltd An electro-optic device
JPH09133930A (ja) 1995-09-05 1997-05-20 Sharp Corp 液晶表示素子
US6094252A (en) 1995-09-05 2000-07-25 Sharp Kabushiki Kaisha GH LCD having particular parameters and characteristics
US6055028A (en) 1996-02-14 2000-04-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal electro-optical device
JP3226824B2 (ja) 1996-02-14 2001-11-05 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶電気光学装置
US6049165A (en) 1996-07-17 2000-04-11 Candescent Technologies Corporation Structure and fabrication of flat panel display with specially arranged spacer
US5898266A (en) 1996-07-18 1999-04-27 Candescent Technologies Corporation Method for displaying frame of pixel information on flat panel display
KR980011609A (ko) * 1996-07-31 1998-04-30 구자홍 플라즈마 디스플레이 패널(pdp) 및 그 제조방법
JPH10148829A (ja) 1996-09-18 1998-06-02 Toshiba Corp 平板型表示装置
KR100286828B1 (ko) * 1996-09-18 2001-04-16 니시무로 타이죠 플랫패널표시장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100760740B1 (ko) * 2005-06-20 2007-09-21 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치 및 발광 장치
KR100816940B1 (ko) * 2006-06-30 2008-03-27 엘지전자 주식회사 액정표시장치의 컨트라스트 제어장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP1177475A4 (en) 2002-12-04
EP1177475A1 (en) 2002-02-06
US7071907B1 (en) 2006-07-04
WO2000068732A1 (en) 2000-11-16
JP2002544539A (ja) 2002-12-24
WO2000068732A9 (en) 2002-06-20
TW494679B (en) 2002-07-11
KR100806500B1 (ko) 2008-02-21
MY131026A (en) 2007-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100806500B1 (ko) 액티브 콘트라스트가 향상된 디스플레이와 그 제조방법
US6956332B2 (en) Display device comprising a light guide
US4924215A (en) Flat panel color display comprising backlight assembly and ferroelectric liquid crystal shutter assembly
US5121233A (en) Multi-color display
US3700802A (en) Matrix-type image display with light-guide addressing system
JPH09511588A (ja) 表示スクリーン
US20020033908A1 (en) Liquid crystal display
JP4735028B2 (ja) 多階調光書込み装置
US6369784B1 (en) System and method for improving emitter life in flat panel field emission displays
Sobel Flat-Panel Displays
JP2525148B2 (ja) 表示装置
Gordon et al. New display technologies—an editorial viewpoint
Chen et al. A field-interlaced real-time gas-discharge flat-panel display with gray scale
KR20050098915A (ko) 광학적으로 어드레스 가능한 매트릭스 디스플레이
US6437841B2 (en) Display device comprising a scanning window
CA1129116A (en) Electroluminescent cathode ray storage tube
JPS62125389A (ja) 表示装置
Sarma et al. Flat panel displays for portable systems
JPS63284521A (ja) 面状発光装置
US5303054A (en) Line electron beam light source for projection LCD system
Weston Alphanumeric displays
Jackson Flat television display ߝ the shape of things to come
JP2001117078A (ja) 液晶表示装置
EP1368802B1 (en) Display device
Blazo Displays: Market and Technologies

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120127

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130123

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee