KR20030028386A - 호모지니어스배향한 액정을 이용한 액정표시장치 및 그구동방법 - Google Patents

호모지니어스배향한 액정을 이용한 액정표시장치 및 그구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 호모지니어스배향형의 액정표시소자를 구비한 액정표시장치의 구동방법에 관한 것으로서,
액정표시장치는 액티브매트릭스형의 호모지니어스배향액정표시소자와, 이 액정표시소자의 구동장치와, 상기 복수의 단일색의 빛을 선택적으로 발광하고 상기 액정표시소자를 조명하는 조명장치를 구비하고 있으며, 상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 서로에 대향하는 전극간에 리셋전압을 인가한 후 상기 단일색의 화상데이터 중의 1개의 색의 화상에 대응하는 전압을 인가하고, 상기 조명장치는 상기 구동장치에 의해 상기 액정표시소자가 표시한 1개의 색의 화상에 대응하는 단일색의 빛을 차례로 발광하여 상기 액정표시소자에 조사하는 것을 특징으로 한다.

Description

호모지니어스배향한 액정을 이용한 액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS USING HOMOGENEOUSLY ALIGNED LIQUID CRYSTAL AND DRIVE METHOD THEREFOR}
본 발명은 호모지니어스배향형의 액정표시소자를 구비한 액정표시장치의 구동방법에 관한 것이다.
액정표시장치로서 호모지니어스배향형의 액정표시소자를 이용한 것이 알려져 있다.
상기 호모지니어스배향형의 액정표시소자는 대향하는 한쌍의 기판의 내면 각각에 전극이 형성되고, 이들의 한쌍의 기판간에 액정분자가 한쪽의 방향을 따라서 호모지니어스배향한 액정층을 끼운 액정셀과, 상기 액정셀의 상기 한쌍의 기판의 외측에 각각 배치된 편광판을 구비하는 것이다. 이 액정표시소자는 상기 전극간에 인가되는 전압에 따른 액정분자의 상승각의 변화에 의해 상기 액정층의 복굴절의 작용을 바꾸고 빛의 투과율을 제어하여 표시한다.
한편 1개의 컬러화상을 표시하기 위한 1프레임을 복수의 필드로 분할하고, 각 필드마다 상기 액정표시소자에 복수의 색을 차례로 표시시키며, 상기 복수의 필드마다의 각 색의 표시의 합성에 의해 1개의 컬러화상을 표시하는 필드시퀀셜형의 표시장치가 제안되어 있다.
이 필드시퀀셜형의 표시장치에는 액티브소자를 이용한 액티브매트릭스형의 액정표시소자가 이용된다. 그리고 이 액정표시소자는 적, 녹, 청의 3색을 각각 표시하는 3개의 필드에 의해 1개의 컬러화상을 형성하는 1프레임이 구성되기 때문에, 1개의 색을 표시하기 위한 1필드가 1프레임의 1/3로 되고, 1개의 필드로 1개의 색에 대응하는 데이터신호를 상기 액정표시소자에 기입하며, 그리고 표시시키지 않으면 안되어서 상기 액정표시소자에 고속응답특성이 요구되고 있다.
그러나 상기 호모지니어스배향형의 액정표시소자는 응답속도가 느리다.
그 때문에 상기 호모지니어스배향형의 액정표시소자를 필드시퀀셜형의 표시장치에 적용하는 것이 곤란했다. 또 종래의 액정표시장치는 응답속도가 느리기 때문에 프레임주파수가 낮아져서 화상의 가물거림이 생기고, 또 동화상의 표시가 곤란했다.
본 발명의 목적은 호모지니어스배향형의 액정표시소자를 이용하여 고속응답이 가능한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
또 본 발명의 다른 목적은 고속응답을 가능하게 한 호모지니어스배향형의 액정표시소자를 이용하여 필드시퀀셜형의 컬러액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에 의한 액정표시장치는, 대향배치된 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판의 서로 대향하는 면 각각에 서로 대향하도록 배치된 적어도 1개의 전극과, 상기 대향하는 전극간에 개재되고 상기 전극간에 전계가 인가되어 있지 않을 때에 액정분자가 그 분자장축을 한쪽방향으로 모아서 비틀어지는 일 없이 배열한 호모지니어스배향의 액정층을 갖는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 미리 정한 배열상태로 거동시키는 리셋전압을 인가한 후 상기 전극간에 표시해야 할 화상데이터에 대응하는 전압을 인가하는 구동장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 제 1 관점에 의한 액정표시장치는 호모지니어스배향의 액정층을 갖는 액정표시소자와, 이 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 미리 정한 배열상태로 거동시키는 리셋전압을 인가한 후 상기 전극간에 표시해야 할 화상데이터에 대응하는 전압을 인가하는 구동장치를 구비하고 있기 때문에, 호모지니어스배향액정표시소자의 액정분자를 고속으로 거동시킬 수 있어서 고속응답이 가능한 호모지니어스배향액정표시소자가 얻어진다.
이 액정표시소자에 있어서, 상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 상기 액정분자를 상기 기판에 대하여 실질적으로 수직으로 배향시키는 리셋전압을 인가하는 제어장치를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성의 액정표시장치는 상기 액정표시소자의 전극간에 데이터전압을 인가하기 전에 상기 액정분자를 실질적으로 수직으로 상승한 상태로 배향시키는 리셋전압을 상기 전극간에 인가하고, 전에 인가된 데이터전압에 따른 배향상태로 있는 액정분자를 기판면에 대하여 대략 수직으로 상승배향시키고, 그 후에 상기 전극간에 상기 화상데이터에 따른 데이터전압을 인가하는 제어장치를 구비하고 있으며, 상기 액정분자를 상기 실질적으로 수직으로 상승배향한 상태로부터 데이터전압에 따른 배향상태로 거동시키도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써 액정분자가 기판면과 평행하게 배향하고 있는 경우에 비해, 상기 액정분자가 기판면에 수직으로 서서 배향하는 경우의 쪽이 상기 기판면과 액정분자의 사이에 작용하는 힘이 약해지고, 이 상기 기판면과 액정분자의 사이에 작용하는 힘이 약한 액정분자의 기울기의 범위에서 액정분자를 거동시키므로 전압의 인가에 대한 응답속도를 충분히 빠르게 할 수 있다.
또 이 액정표시장치는 상기 화상데이터가 복수의 계조에 대응하는 전압을 나타내는 데이터의 하나인 경우 상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 상기 화상데이터에 대응하는 복수의 계조를 나타내는 전압 중의 가장 높은 전압을 리셋전압으로서 인가하는 제어장치를 구비하는 것이 바람직하다. 이 액정표시장치에 의하면, 상기 리셋전압이 계조를 나타내는 전압 중의 가장 높은 전압을이용하고 있으므로 전원전압의 수가 적어져서 구동회로를 간소화할 수 있다.
상기 액정표시장치의 액정표시소자가 상기 한쌍의 기판을 끼워서 배치된 한쌍의 편광판을 구비하고, 대향하는 전극간에 전압이 인가되어 있을 않을 때에 빛을 투과하며, 대향하는 전극간에 전압이 인가되었을 때에 빛의 투과율이 저하하는 백바탕(Normally white)형의 액정표시소자이고, 또한 상기 구동장치가 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 상기 액정표시소자가 실질적으로 흑색을 표시하는 전압을 리셋전압으로서 인가하는 제어장치를 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 리셋전압을 인가했을 때에 액정표시소자는 흑색을 표시하기 때문에, 상기 리셋전압의 인가에 의해 불필요한 빛이 투과하는 일이 없어져서 명표시와 암표시의 컨트래스트를 높게 할 수 있다.
상기 액정표시장치의 상기 액정표시소자는 상기 한쌍의 편광판의 사이에 이 액정표시소자를 투과하는 빛의 리타데이션의 값을 조정하여 컨트래스트와 시야각특성을 개선하기 위한 적어도 1장의 위상판을 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 액정표시소자를 투과하는 빛의 리타데이션의 값을 상기 위상판에 의해 조정하는 것이 가능하게 되어 상기 액정표시소자의 리타데이션을 최적화해서 컨트래스트를 높게 하고, 또한 시야각을 넓게 할 수 있다.
상기 액정표시장치의 상기 액정표시소자는 대향하는 한쌍의 기판의 어느 쪽인가 한쪽의 대향하는 내면에 매트릭스상으로 배열된 복수의 화소전극과, 이 복수의 화소전극마다 각각 접속된 액티브소자와, 이들의 액티브소자를 제어하는 게이트라인과, 상기 액티브소자를 통하여 화상데이터에 대응하는 데이터신호를 상기 각화소전극에 공급하기 위한 데이터라인이 형성되고, 대향하는 기판의 다른쪽의 내면에는 상기 복수의 화소전극에 대향하는 적어도 1개의 대향전극이 형성된 액티브매트릭스액정표시소자인 것이 바람직하다. 이 액정표시소자는 액티브소자에 의해 각 화소전극이 구동되기 때문에 고속응답이 가능하게 된다.
본 발명의 제 2 관점으로 이루어지는 액정표시장치는, 매트릭스상으로 배열된 복수의 화소전극과, 이 복수의 화소전극마다 각각 접속된 액티브소자와, 이들의 액티브소자를 제어하는 게이트라인과, 상기 액티브소자를 통하여 표시해야 할 화상데이터에 대응하는 데이터신호를 상기 각 화소전극에 공급하기 위한 데이터라인이 형성된 제 1 기판과, 적어도 1개의 대향전극이 형성되고 상기 복수의 화소전극과 상기 대향전극이 서로 대향하도록 상기 제 1 기판과 대향배치된 제 2 기판과, 대향하는 상기 화소전극과 상기 대향전극간에 개재되고 상기 전극간에 전계가 인가되어 있지 않을 때에 액정분자가 그 분자장축을 한쪽방향으로 모아서 비틀어지는 일 없이 배열한 호모지니어스배향의 액정층을 갖는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 상기 기판에 대하여 실질적으로 수직으로 배향시키는 리셋전압을 인가한 후, 표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 화상데이터 중의 1개의 색의 화상에 대응하는 전압을 인가하고, 상기 복수의 단일색의 화상을 상기 액정표시소자에 차례로 표시시키는 구동장치와, 표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 빛을 각각 발광하는 광원을 구비하고, 상기 구동장치에 의해 상기 액정표시소자가 표시한 1개의 색의 화상에 대응하는 단일색의 빛을 상기 액정표시소자가 표시하는 색의 화상에 따라서 차례로 발광하여 상기액정표시소자에 조사하는 조명장치를 구비하고 있다.
이 제 2 관점으로 이루어지는 액정표시장치는, 호모지니어스배향액정표시소와, 상기 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 상기 기판에 대하여 실질적으로 수직으로 배향시키는 리셋전압을 인가한 후 표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 화상데이터 중의 1개의 색의 화상에 대응하는 전압을 인가하는 구동장치와, 표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 빛을 각각 발광하는 광원을 구비한 조명장치를 구비하고 있기 때문에, 고속응답하는 호모지니어스배향액정표시소자를 이용하여 필드시퀀셜형의 액정표시장치가 얻어진다.
이 액정표시장치에 있어서, 상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 화상데이터에 대응하는 복수의 계조를 나타내는 전압 중의 가장 높은 전압을 리셋전압으로서 인가하는 제어장치를 구비하는 것이 바람직하다. 이 액정표시장치에 의하면, 상기 리셋전압이 계조를 나타내는 전압 중의 가장 높은 전압을 이용하고 있으므로 전원전압의 수가 적어져서 구동회로를 간소화할 수 있다.
상기 구동장치는 액정표시소자의 모든 화소전극에 리셋전압을 인가한 후 상기 복수의 색의 화상데이터의 1개를 상기 화소전극에 차례로 인가하는 제어장치를 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 모든 화소전극을 한번에 리셋할 수 있으므로 리셋기간을 짧게 할 수 있다.
상기 조명장치는 상기 구동장치에 의해 액정표시소자의 각 화소전극에 리셋전압의 인가에 계속해서 상기 1개의 색의 화상에 대응하는 전압이 인가된 후, 미리 정한 액정분자의 응답시간의 경과를 기다리고 상기 액정표시소자가 표시하는 색의화상에 대응하는 단일색의 빛을 발광하여 상기 액정표시소자에 조사하는 제어장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 리셋전압의 인가후 응답시간이 경과한 후에 상기 조명장치로부터 소정의 색의 빛을 발생하도록 하고, 화상에 대응하는 전압이 인가된 각 화소전극에 대응하는 영역의 액정분자의 거동이 종료한 후에 조명장치가 점등하도록 했으므로, 상기 매트릭스배치한 복수의 화소전극의 주사에 의한 표시얼룩이 발생하지 않는다.
상기 액정표시소자는 상기 한쌍의 기판을 끼워서 배치된 한쌍의 편광판을 구비하고, 대향하는 전극간에 전압이 인가되어 있지 않을 때에 빛을 투과하며, 대향하는 전극간에 전압이 인가되었을 때에 빛의 투과율이 저하하는 백바탕형의 액정표시소자이고, 상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 상기 액정표시소자가 실질적으로 흑색을 표시하는 전압을 리셋전압으로서 인가하는 제어장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 리셋전압을 인가했을 때에 액정표시소자는 흑색을 표시하기 때문에, 리셋전압의 인가에 의해 불필요한 빛이 투과하는 일이 없어져서 명표시와 암표시의 컨트래스트를 높게 할 수 있다.
또 상기 조명장치는 상기 구동장치에 의해 액정표시소자의 각 화소전극에 리셋전압의 인가에 계속해서 상기 1개의 색의 화상에 대응하는 전압이 인가된 후, 미리 정한 액정분자의 응답시간의 경과를 기다리고 상기 액정표시소자가 표시하는 색의 화상에 대응하는 단일색의 빛을 발광하여 상기 액정표시소자에 조사하는 제어장치를 구비하고 있는 것이 바람직하고, 이 구성에 의해 액정표시장치의 표시얼룩이 발생하지 않는다.
본 발명의 제 3 관점으로 이루어지는 액정표시장치의 구동방법은, 대향배치된 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판의 서로 대향하는 면 각각에 서로 대향하도록 배치된 적어도 1개의 전극과, 상기 대향하는 전극간에 개재되고 상기 전극간에 전계가 인가되어 있지 않을 때에 액정분자가 그 분자장축을 한쪽방향으로 모아서 비틀어지는 일 없이 배열한 호모지니어스배향의 액정층을 갖는 액정표시소자와, 이 액정표시소자를 구동하는 구동장치를 구비하고, 상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 미리 정한 배열상태로 거동시키는 리셋전압을 인가한 후 상기 전극간에 외부로부터 공급된 화상데이터에 대응하는 전압을 인가한다.
이 제 3 관점으로 이루어지는 표시장치는, 호모지니어스배향의 액정층을 갖는 액정표시소자를 그 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 미리 정한 배열상태로 거동시키는 리셋전압을 인가한 후 상기 전극간에 표시해야 할 화상데이터에 대응하는 전압을 인가하도록 구동하기 때문에, 호모지니어스배향액정표시소자의 액정분자를 고속으로 거동시킬 수 있어서 호모지니어스배향액정표시소자를 고속응답하도록 구동할 수 있다.
이 구동방법에 있어서, 상기 리셋전압은 상기 액정분자를 상기 기판에 대하여 실질적으로 수직으로 배향시키는 전압인 것이 바람직하다. 이 구동방법에 의하면, 액정분자가 기판면과 평행하게 배향하고 있는 경우에 비해, 상기 액정분자가 기판면에 수직으로 서서 배향한 경우의 쪽이 상기 기판면과 액정분자의 사이에 작용하는 힘이 약하고, 이 상기 기판면과 액정분자의 사이에 작용하는 힘이 약한 액정분자의 기울기의 범위에서 액정분자를 거동시키므로 전압의 인가에 대한 응답속도를 충분히 빠르게 할 수 있다.
또 상기 화상데이터는 복수의 계조에 대응하는 복수의 전압의 하나로 이루어질 때 상기 리셋전압은 화상데이터에 대응하는 복수의 계조를 나타내는 전압 중의 가장 높은 전압으로 함으로써, 전원전압의 수를 적게 하여 구동회로를 간소화할 수 있다.
상기 구동방법에 있어서, 상기 액정표시소자는 상기 한쌍의 기판을 끼워서 배치된 한쌍의 편광판을 구비하고, 대향하는 전극간에 전압이 인가되어 있지 않을 때에 빛을 투과하며, 대향하는 전극간에 전압이 인가되었을 때에 빛의 투과율이 저하하는 백바탕형의 액정표시소자이고, 상기 리셋전압은 상기 액정표시소자가 실질적으로 흑색을 표시하는 전압인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 리셋전압을 인가했을 때에 액정표시소자는 흑색을 표시하기 때문에, 상기 리셋전압의 인가에 의해 불필요한 빛이 투과하는 일이 없어져서 명표시와 암표시의 컨트래스트를 높게 할 수 있다.
본 발명의 구동방법은, 액정표시장치로서, 표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 빛을 선택적으로 차례로 발광하여 상기 액정표시소자에 조사하는 조명장치를 추가로 구비하고, 상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 상기 기판에 대하여 실질적으로 수직으로 배향시키는 리셋전압을 인가한 후, 표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 화상데이터 중의 1개의 색의 화상에 대응하는 전압을 인가하여 상기 복수의 단일색의 화상을 상기 액정표시소자에 차례로 표시시키고, 상기 조명장치는 상기 액정표시소자가 표시한 1개의 색의 화상에 대응하는 단일색의 빛을 상기 액정표시소자가 표시하는 색의 화상에 따라서 차례로 발광하여 상기 액정표시소자를 조명한다.
이 구동방법에 의하면, 호모지니어스배향액정표시소자를 이용한 필드시퀀셜형의 액정표시장치를 고속응답하도록 구동할 수 있다.
이 구동방법에 있어서도, 상기 액정표시소자는 상기 한쌍의 기판을 끼워서 배치된 한쌍의 편광판을 구비하고, 대향하는 전극간에 전압이 인가되어 있지 않을 때에 빛을 투과하며, 대향하는 전극간에 전압이 인가되었을 때에 빛의 투과율이 저하하는 백바탕형의 액정표시소자이고, 상기 리셋전압은 상기 액정표시소자가 실질적으로 흑색을 표시하는 전압인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 리셋전압을 인가했을 때에 액정표시소자는 흑색을 표시하기 때문에, 상기 리셋전압의 인가에 의해 불필요한 빛이 투과하는 일이 없어져서 명표시와 암표시의 컨트래스트를 높게 할 수 있다.
또한 이 구동방법에 있어서, 상기 리셋전압은 액정표시소자의 모든 화소에 일괄하여 인가되고, 그 후 상기 복수의 색의 화상데이터를 상기 화소전극에 차례로 인가하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 모든 화소전극을 한번에 리셋할 수 있으므로 리셋기간을 짧게 할 수 있다.
또 이 구동방법에 있어서, 상기 조명장치는 액정표시소자의 각 화소전극에 리셋전압의 인가에 계속하여 상기 1개의 색의 화상에 대응하는 전압이 인가된 후, 미리 정한 액정분자의 응답시간의 경과를 기다리고 상기 조명장치에 상기 액정표시소자가 표시하는 색의 화상에 대응하는 단일색의 빛을 발광시켜서 상기 액정표시소자를 조사하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의해 액정표시장치의 표시얼룩이 발생하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 필드시퀀셜액정표시장치의 개략구성을 기록하는 사시도.
도 2는 도 1에 나타낸 필드시퀀셜액정표시장치의 일부분의 단면도.
도 3은 도 2에 나타낸 액정표시소자의 한쪽의 기판에 설치된 화소전극과 박막트랜지스터와 게이트라인 및 데이터라인의 개략구성을 나타내는 평면도.
도 4는 상기 호모지니어스배향형 액정표시소자의 전압-투과율특성도.
도 5는 상기 호모지니어스배향형 액정표시소자의 전극간에 인가되는 데이터전압의 파형과 투과율의 변화를 나타내는 도면.
도 6은 이 실시예의 필드시퀀셜액정표시장치의 구동회로를 나타내는 블록도.
도 7은 이 실시예의 필드시퀀셜액정표시장치에 있어서, 호모지니어스배향형 액정표시소자의 제 1 행 및 최종행의 화소의 전극간 인가전압과 광원구동신호를 나타내는 타임챠트.
도 8은 이 실시예의 필드시퀀셜액정표시장치에 있어서, 도 7의 구동방법의 변형예를 나타내는 타임챠트이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 액정표시소자11, 21: 기판
12: 화소전극13: TFT(박막트랜지스터)
14: 게이트라인15: 데이터라인
16, 23: 수평배향막22: 대향전극
30: 액정층40: 조명장치
41: 도광판42r, 42g, 42b: 광원
51, 52: 편광판60: 위상판
71: 데이터변환부72: 화상메모리
73: 버퍼74: 열드라이버
75: 행드라이버76: 조명제어부
77: 제어부
이하 본 발명의 한 실시예를 도 1∼도 8을 참조하여 설명한다.
본 발명의 실시예는 필드시퀀셜액정표시장치이고, 도 1에 나타내는 바와 같이 매트릭스상으로 배열된 복수의 화소를 구비하며, 각 화소의 전극에 인가되는 전압에 따라서 그 화소의 광투과를 제어하는 액티브매트릭스형의 호모지니어스배향액정표시소자(10)와, 이 액정표시소자(10)의 관찰측과는 반대측에 배치되어 도광판(41)과, 이 도광판(41)의 일단에 배치한 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 빛을 발광하는 각 색의 광원(42r, 42g, 42b)을 구비하고, 각 색의 광원(42r, 42g, 42b)으로부터의 빛을 상기 도광판(41)에 의해 액정표시소자(10)의 전면에 균일하게 유도하여 상기 액정표시소자(10)를 조명하는 조명장치(40)로 구성되어 있다.
이 실시예의 필드시퀀셜액정표시장치에 이용되는 액티브매트릭스형의 호모지니어스배향액정표시소자(10)는 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 서로 대향하는 한쌍의 기판(11, 21)과, 이 한쌍의 기판(11, 21)의 대향하는 내면 각각에 서로 대향하도록 배치된 화소전극(12) 및 대향전극(22)과, 이들의 한쌍의 기판의 사이에 밀봉되어 액정분자의 배열상태가 비틀어지는 일 없이, 그 액정분자의 장축이 한쪽의 방향을 따라서 호모지니어스배향한 액정층(30)을 구비하고 있다.
상기 한쌍의 기판(11, 21)의 외측에는 각각 편광판(51, 52)이 배치되고 또한상기 한쌍의 기판(11, 21)의 어느 쪽인가 한쪽, 예를 들면 빛의 출사측(표시의 관찰측)인 전측의 기판(21)과, 이 전측기판(21)의 외측에 배치된 편광판(51)의 사이에 위상판(60)이 배치되어 있다.
또 이 액정표시소자(10)는 TFT(박막트랜지스터)(13)를 능동소자로 하는 액티브매트릭스형의 것이며, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 상기 한쌍의 기판(11, 21) 중 한쪽의 기판, 예를 들면 빛의 입사측인 후측의 기판(11)의 내면에 행방향 및 열방향에 매트릭스상으로 배열하는 복수의 화소전극(12)과, 상기 복수의 화소전극(12)에 각각 접속된 복수의 TFT(13)와, 각 행의 TFT(13)에 각각 게이트신호를 공급하는 복수의 게이트라인(14)과, 각 열의 TFT(13)에 각각 데이터신호를 공급하는 복수의 데이터라인(15)이 설치되어 있다. 상기 한쌍의 기판의 다른쪽의 기판, 예를 들면 빛의 출사측인 전측의 기판(21)의 내면에는 상기 복수의 화소전극(12)에 대향하는 적어도 하나의 대향전극(22)이 설치되어 있다.
또한 도 2에서는 상기 TFT(13)를 간략화하여 나타내고 있지만, 상기 TFT(13)는 어몰퍼스실리콘박막을 이용한 박막트랜지스터, 또는 폴리실리콘박막을 이용한 박막트랜지스터이고, 어몰퍼스실리콘박막을 이용한 박막트랜지스터인 경우, 상기 TFT는 후측기판(11)상에 형성된 게이트전극과, 이 게이트전극을 덮어서 상기 후측기판(11)상의 대략 전체에 형성된 투명한 게이트절연막과, 상기 게이트절연막의 위에 상기 게이트전극과 대향시켜서 형성된 i형 반도체막과, 이 i형 반도체막의 양측부의 위에 n형 반도체막을 통하여 형성된 소스전극 및 드레인전극으로 이루어져 있다.
또 도 2에서는 상기 게이트라인(14)과 데이터라인(15)을 생략하고 있지만, 상기 게이트라인(14)은 후측기판(11)상에 상기 TFT(13)의 게이트전극과 일체로 형성되고, 상기 데이터라인(15)은 상기 게이트절연막의 위에 형성되어 상기 TFT(13)의 드레인전극에 접속되어 있으며, 또 상기 화소전극(12)은 상기 게이트절연막의 위에 형성되어 상기 TFT(13)의 소스전극에 접속되어 있다.
그리고 상기 한쌍의 기판(11, 21)의 액정층에 접하는 면에는 각각 수평배향막(16, 23)이 설치되어 있으며, 이들의 배향막(16, 23)은 서로 대략 평행하고 또한 서로 역방향으로 배향처리되어 있다.
그리고 상기 한쌍의 기판(11, 21)은 그 주연부에 있어서 도시하지 않은 틀상 시일재를 통하여 접합되어 있으며, 이들의 기판(11, 21)간의 상기 시일재에 의해 둘러싸여진 영역에 플러스의 유전이방성을 갖는 네마틱액정이 충전되고, 그 액정분자가 기판(11, 21)의 표면(배향막(16, 23)의 표면)에 대하여 2°∼3°의 미리 정한 프리틸트각으로 기울인 상태에서 상기 배향막(16, 23)의 배향처리방향을 따라 비틀어지는 일 없이 호모지니어스배향하고 있다.
또 상기 한쌍의 기판(11, 21)의 외측에 배치된 전측 및 후측의 편광판(51, 52)의 어느 쪽인가 한쪽은 그 투과축을 상기 액정분자의 호모지니어스배향방향(배향막(16, 23)의 배향처리방향)에 대하여 대략 45°의 방향에 맞추는 동시에 각각의 투과축을 서로 대략 직교시켜서 배치되어 있다.
또한 상기 위상판(60)은 표시의 컨트래스트를 높게 하는 동시에 시야각을 넓게 하기 위해 설치되어 있으며, 이 위상판(60)은 그 리타데이션지연축을 상기 액정분자의 호모지니어스배향방향과 대략 직교시켜서 배치되어 있다.
상기 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)의 전압-투과율특성을 도 4에 나타냈다. 이 특성은 액정층두께(d)를 1. 5㎛, △nd(액정의 굴절률이방성(△n)과 액정층두께(d)의 곱)의 값을 300nm, 위상판(60)의 위상차(리타데이션)를 25nm으로 설정한 백바탕모드의 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)를 이용하고, 이 액정표시소자(10)의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 투과율을 T1∼T9의 9계조로 제어하기 위한 9계조의 데이터전압(V1∼V9)을 인가했을 때의 투과율을 나타내고 있다.
여기에서 상기 9계조의 데이터전압(V1∼V9) 중 가장 낮은 전압(V9)은 액정분자를 기판(11, 21)의 면에 대하여 초기의 프리틸트각으로 호모지니어스배향시키는 값의 전압, 가장 높은 전압(V1)은 상기 액정분자가 기판(11, 21)의 면에 대하여 실질적으로 수직으로 상승배향시키는 값의 전압이다.
상기한 백바탕모드의 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에, 도 5의 데이터전압의 파형으로 나타내는 바와 같이 상기 9계조의 데이터전압(V1∼V9) 중의 어느 쪽인가의 값의 전압을 인가하고, 계속해서 상기 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 상기 9계조의 데이터전압(V1∼V9) 중의 다른 값의 전압을 인가했을 때의 각 계조간의 응답시간을 표 1에 나타냈다. 도 5 및 표 1에 있어서, 전전압(V1∼V9)은 전에 인가한 데이터전압, 후전압(V1∼V9)은 후에 인가한 데이터전압이다. 또 표 1의 각 계조간의 응답시간은 도 5의 투과율의 변화를 나타내는 챠트에 있어서 데이터전압에 대응하는 투과율을 100％로 했을 때의 데이터전압의 인가개시시로부터 상기 투과율이 90％로 될 때까지의 시간이다.
표 1에 나타낸 바와 같이 상기 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)의 각 계조간의 응답시간은, 예를 들면 전전압이 V5, 후전압이 V1일 때 0. 48msec, 전전압이 V5, 후전압이 V6일 때 4. 67msec이다. 또한 상기 각 계조간의 응답시간 중 가장 응답시간이 긴 것은 전전압이 V9, 후전압이 V8일 때 이고, 이 때의 응답시간은 9. 90msec이다.
이와 같이 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)는 고전압범위내의 데이터전압을 인가했을 때의 응답시간은 짧고 따라서 응답속도가 빠르지만, 데이터전압이 저전압범위내에서 변화시켰을 때의 응답시간이 길고 따라서 응답속도가 늦다. 또 상기 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)에서는 높은 전압값의 데이터전압을 인가한 후에 낮은 전압값의 데이터전압을 인가했을 때의 응답속도는 빠르고, 반대로 낮은 전압값의 데이터전압을 인가한 후에 높은 전압값의 데이터전압을 인가했을 때의 응답속도는 늦다.
이것은 액정분자에 배향막(16, 23)과 액정분자의 상호력(호모지니어스배향하고자 하는 힘)과, 전계의 의해 상승배향하고자 하는 힘과의 상반하는 방향의 힘이작용하기 때문이고, 높은 전압값의 범위의 전압을 인가했을 때는 액정분자가 배향막의 막면에 대하여 큰 각도로 기운 범위에서 거동하기 때문에, 상기 상호력이 전계에 의해 상승배향시키는 힘에 비해 상대적으로 약해져서 액정분자가 인가전압에 따라서 움직이기 쉬워지기 때문에 응답속도가 빠르다. 이것에 대해 인가전압이 낮은 전압값의 범위에서 변화시켰을 때는 액정분자가 배향막의 막면에 대한 각도가 작고 평행하게 가까운 기울기범위에서 거동하기 때문에, 상기 상호력이 전계에 의해 상승배향시키는 힘에 비해 상대적으로 강해져서 응답속도가 늦어진다.
상기한 지견에 의거하여 이 실시예에서는, 상기 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 액정분자를 미리 정한 배향상태로 배향시키는 리셋전압을 인가한 후 화상데이터에 대응한 데이터전압을 인가하도록 하여 구동한다. 상기 리셋전압은 액정분자가 기판에 대하여 실질적으로수직으로 상승배향시키는 전압인 것이 바람직하고, 또는 복수의 계조를 나타내는 복수의 데이터전압 중의 가장 높은 전압값을 가진 데이터전압인 것이 바람직하며, 또한 상기 액정표시소자가 백바탕형일 때는 흑색을 표시하기 위한 데이터전압인 것이 바람직하다.
이 실시예에서는 액정표시소자(10)의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 액정분자를 기판(11, 21)의 면에 대하여 실질적으로 수직으로 상승배향시키는 리셋전압을 인가하고, 그 후 상기 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 화상데이터에 따른 데이터전압을 인가함으로써, 상기 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)를 인가전압에 대하여 고속도로 응답시키고 이 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)를 구비한액정표시장치를 높은 프레임주파수로 구동할 수 있도록 하고 있다.
즉 이 실시예는 상기 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 데이터전압을 인가하기 전에 상기 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 상기 리셋전압을 인가함으로써, 전에 인가된 데이터전압에 따른 배향상태로 있는 액정분자를 기판(11, 21)의 면에 대하여 대략 수직으로 상승배향시켜서 전의 기입상태를 리셋으로 하고, 그 후에 상기 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 상기 화상데이터에 따른 데이터전압을 인가함으로써, 상기 액정분자를 상기 대략 수직으로 상승배향한 상태로부터 상기 리셋전압의 인가후에 인가된 데이터전압에 따른 배향상태로 거동시키도록 한 것이고, 이와 같이 함으로써 액정분자가 주로 배향막면에 대하여 큰 각도로 배향된 상태의 배향막(16, 23)의 상호력이 약한 범위에서 거동하기 때문에, 상기 데이터전압을 저전압영역내에서 변화시킬 때의 응답속도도 충분히 빠르게 할 수 있다.
또 이 구동방법은 상기 액정표시소자(10)의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 상기 리셋전압을 인가한 후에 상기 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 화상데이터에 따른 데이터전압을 인가하는 것인데, 상기 리셋전압은 액정분자를 기판(11, 21)의 면에 대하여 대략 수직으로 상승배향시키는 높은 전압이고, 이 리셋전압의 전압값은 높기 때문에 응답속도는 매우 빨라서 상기 리셋전압의 인가시간은 짧아서 좋다.
따라서 이 구동방법에 따르면, 상기 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)를 구비한 액정표시장치를 고속도로 구동할 수 있다.
이 구동방법에 있어서, 상기 리셋전압은 화상데이터에 따른 데이터전압 중의 가장 높은 데이터전압, 예를 들면 상기한 9계조의 데이터전압(V1∼V9) 중의 가장 높은 데이터전압(V1)과 같은 값의 전압이 바람직하고, 이와 같이 함으로써, 상기 리셋전압을, 새롭게 리셋전압발생수단을 설치할 것 없이 기존의 데이터전압발생수단을 이용하여 얻을 수 있다.
상기 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 상기 가장 높은 데이터전압(V1)과 같은 값의 리셋전압을 인가하고, 그 후에 데이터전압을 인가했을 때의 상기 데이터전압에 대한 응답시간은 표 1의 전전압이 V1일 때의 응답시간과 같고, 그 중 가장 긴 응답시간은 데이터전압(V8)을 인가했을 때의 3. 55msec이기 때문에, 상기 액정표시소자(10)의 각 행의 화소를 구성하는 화소전극(12)과 대향전극(22)에의 데이터전압의 인가시간은 3. 55msec 이상으로 설정하면 된다.
또 상기 리셋전압을 상기 가장 높은 데이터전압(V1)과 같은 값의 전압으로 했을 때의 상기 리셋전압에 대한 응답시간은 표 1의 후전압이 V1일 때의 응답시간과 같고, 그 중 가장 긴 응답시간은 전전압이 V9일 때의 0. 88msec이기 때문에, 상기 액정표시소자(10)의 각 행의 화소의 화소전극(12)과 대향전극(22)에의 상기 리셋전압의 인가시간은 0. 88msec 이상으로 설정하면 된다.
또한 상기 리셋전압은 각 행의 화소의 선택기간마다 인가해도 좋지만, 각 행의 화소의 선택기간과는 별도로 모든 행의 화소의 기입상태를 일괄하여 리셋하는 리셋기간을 확보하고, 그 리셋기간에 모든 행의 화소의 화소전극(12)과대향전극(22)간에 상기 리셋전압을 인가하는 것이 바람직하다.
즉 상기 리셋전압을 각 행의 화소의 선택기간마다 인가하는 경우는 각 행의 화소의 선택기간을 상기 리셋전압에 대한 가장 긴 응답시간(0. 88msec)과, 상기 데이터전압에 대한 가장 긴 응답시간(3. 55msec)의 양쪽을 가산한 시간(4. 43msec) 이상으로 설정하면 된다.
이 경우의 각 행의 화소의 선택기간은 종래의 구동방법에 의한 선택기간(9. 90msec 이상)에 비하여 1/2 이하이고, 따라서 종래의 구동방법에 비해 고속으로 응답하고 1프레임의 시간을 짧게 하여 높은 프레임주파수로 구동할 수 있다.
한편 상기 액정표시소자(10)의 모든 행의 화소의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 액정분자를 기판(11, 21)의 면에 대하여 대략 수직으로 상승배향시키는 리셋전압을 일괄하여 인가하고, 그 후에 각 행의 화소의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 차례로 화상데이터에 따른 데이터전압을 인가하는 경우는 각 행의 화소의 선택기간을 상기 데이터전압에 대한 가장 긴 응답시간(3. 55msec) 이상으로 설정하고, 상기 각 행의 화소의 선택기간과는 별도로 상기 리셋전압에 대한 가장 긴 응답시간(0. 88msec) 이상의 일괄리셋기간을 확보하면 되며, 따라서 각 행의 화소의 선택기간마다 리셋전압을 인가하는 경우보다도 더욱 1프레임의 시간을 짧게 할 수 있어서 높은 프레임주파수로 구동할 수 있다.
또한 이 경우는 상기 액정표시소자(10)의 각 화소행 중의 최초로 선택하는 화소행의 선택기간의 전에, 모든 게이트라인(14)에 동시에 게이트신호를 공급하는 동시에 ,모든 데이터라인(15)에 리셋신호를 공급함으로써, 모든 행의 화소의 기입상태를 일괄하여 리셋하고, 그 후 각 게이트라인(14)에 차례로 게이트신호를 공급하고, 그것에 동기하여 각 데이터라인(15)에 데이터신호를 공급함으로써, 각 화소행을 차례로 선택하여 기입을 실시하면 된다.
상기한 필드시퀀셜액정표시장치는 도 6에 나타내는 구동회로에 의해 구동된다. 즉 이 구동회로는 외부로부터 공급되는 화상데이터를 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 R, G, B화상데이터 및 제어신호로 변환하는 데이터변환부(71)와, 변환된 R, G, B화상데이터를 각각 기억하는 화상메모리(72)와, 화상메모리(72)로부터 판독된 R, G, B화상데이터가 공급되어 R, G, B화상데이터를 직렬인 화상데이터로서 출력하는 버퍼(73)와, 이 버퍼(73)로부터 출력된 R, G, B화상데이터를 받아 액정표시소자(10)의 각 데이터라인(15)에 각 화상데이터에 대응하는 데이터신호를 공급하는 열드라이버(74)와, 상기 액정표시소자(10)의 각 게이트라인(14)에 각 게이트라인(14)을 차례로 주사하기 위한 게이트신호를 공급하는 행드라이버(75)와, 조명장치(40)를 구동하는 조명제어부(76)와, 상기 데이터변환부(71)로부터 공급되는 제어신호에 의거하여 상기 화상메모리(72)의 기입과 판독, 상기 버퍼(73), 상기 행드라이버(75), 열드라이버(74) 및 상기 조명제어부(76)의 동작을 제어하는 제어부(77)로 구성되어 있다.
이 실시예의 필드시퀀셜액정표시장치는 상기한 구동회로에 의해 도 7에 나타내는 바와 같이 구동된다. 이 도 7은 상기 일괄리셋에 의해 구동하는 경우의 구동방법을 나타내고, 상기 호모지니어스배향형 액정표시소자(10)의 제 1 행 및 최종행의 화소의 전극간 인가전압과, 상기 조명장치의 각 광원(42r, 42b, 42g)을 점등시키기 위한 광원구동신호의 파형도이다. 이 실시예에서는 1개의 컬러화상을 표시하기 위한 1프레임 중의 적, 녹, 청의 각 색의 화상을 차례로 표시하기 위한 R필드, G필드, B필드의 각 필드는 각각의 초기에 상기 액정표시소자(10)의 각 행의 화소의 기입상태를 일괄하여 리셋하기 위한 리셋기간과, 상기 각 필드의 상기 리셋기간의 후에 상기 액정표시소자(10)의 각 행의 화소에 상기 적, 녹, 청 중의 1개의 색에 대응하는 화상데이터를 차례로 기입하기 위한 기입기간과, 상기 각 필드의 종기에 상기 조명장치(40)로부터 상기 화상데이터에 대응하는 색의 빛을 출사시키는 광원점등기간으로 이루어져 있다.
또한 이 실시예에서는 상기 조명장치(40)를 상기 기입기간의 최후에 선택된 행의 화소의 액정분자가 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 인가된 데이터전압에 따라서 배향하기까지의 시간을 경과한 후에 점등시키고, 다음의 필드의 리셋기간의 직전에 소등시키도록 하고 있다.
즉 이 실시예의 구동방법은, 도 7에 나타낸 바와 같이 적, 녹, 청의 각 색의 화상을 차례로 표시하기 위한 R, G, B의 각 필드마다, 우선 상기 액정표시소자(10)의 모든 행의 화소의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 리셋전압(9계조의 데이터전압(V1∼V9) 중의 가장 높은 데이터전압(V1)과 같은 값의 전압)을 인가함으로써 모든 행의 화소의 기입상태를 일괄하여 리셋하고, 그 후의 기입기간에 상기 액정표시소자(10)의 각 행의 화소의 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 차례로 적, 녹, 청 중의 1개의 색의 화상데이터에 따른 데이터전압(9계조의 데이터전압(V1∼V9) 중의 어느 쪽인가의 전압)을 인가함으로써 각 행의 화소에의 기입을 실시하며, 그 후에상기 화상데이터에 대응하는 색의 빛을 상기 조명장치(40)로부터 출사시키는 것이고, 각 필드마다 적, 녹, 청의 단색화상을 차례로 표시시키고 이들의 단색화상이 합성된 풀컬러화상을 표시시킨다.
이 구동방법에 따르면, 상기 액정표시소자(10)의 각 행의 화소의 선택기간을, 상기 리셋전압의 인가후에 인가하는 데이터전압에 대한 응답시간 중의 가장 긴 응답시간 이상으로 설정하고, 상기 각 행의 화소의 선택기간과는 별도로 상기 리셋전압에 대한 가장 긴 응답시간 이상의 일괄리셋기간을 확보하면 되며, 또 상기 리셋전압의 인가후에 데이터전압을 인가했을 때의 상기 데이터전압에 대한 응답시간은 상기 리셋전압을 인가하지 않고 데이터전압을 인가했을 때의 응답시간에 비해 훨씬 짧기 때문에 각 필드에 요하는 시간이 짧고, 1필드의 기간도 짧아져서 높은 프레임주파수로 구동되는 상기 필드시퀀셜액정표시장치를 가물거림이 없이 구동할 수 있고, 또 동화상의 표시가 가능하게 된다.
또한 상기 실시예에서는 각 필드의 초기에 리셋기간을 확보하고 있지만, 상기 리셋기간을 각 필드의 광원점등기간의 후에 확보하고, 그 필드의 기입상태를 다음의 필드의 기입기간의 전에 리셋전압을 인가하도록 해도 좋다.
또 상기 실시예에서는 액정표시소자(10)의 각 행의 화소의 기입상태를 일괄하여 리셋하고 있지만, 상기 기입상태의 리셋은 각 행의 화소마다 그 기입기간의 전 또는 광원점등기간의 후에 실시해도 좋다.
또한 상기 실시예에서는 리셋전압을 9계조의 데이터전압(V1∼V9) 중의 가장 높은 데이터전압(V1)과 같은 값의 전압으로 했는데, 리셋전압은 액정분자를 기판면에 대하여 대략 수직으로 상승배향시키는 높은 전압이면, 상기 가장 높은 데이터전압(V1)보다 높은 값의 전압이어도, 또는 상기 가장 높은 데이터전압(V1)보다 낮은 값의 전압이어도 좋다.
또 상기 실시예에서는 1개의 컬러화상을 표시하기 위한 1프레임을, R필드, G필드, B필드의 각 필드로 나누고, 각각의 필드를 리셋기간과, 기입기간과, 광원점등기간마다 각각의 전압을 상기 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 인가하도록 하여 구동하고 있는데 이것에 한정되는 일 없이, 도 8에 나타내는 바와 같이 기입기간의후에 응답기간을 설치하고, 그 후에 R필드, G필드, B필드의 각 필드마다 광원점등기간을 설치하도록 해도 좋다. 즉 각 필드를 리셋기간과, 기입기간, 응답기간 및 광원점등기간으로 나누어서 구동한다. 우선 리셋기간에, 각 화소의 상기 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 액정분자를 기판면에 대하여 실질적으로 수직으로 상승배향시키는 리셋전압을 일괄하여 인가하고, 계속되는 기입기간에 각 화소전극(12)을 차례로 주사하여 컬러화상데이터의 각 단색의 데이터에 대응하는 전압을 모든 화소전극(12)에 기입하며, 그 후의 응답기간에서는 각 상기 화소전극(12)과 대향전극(22)간에 인가되는 전압에 따라서 액정분자가 응답하는데 기다리고, 액정분자의 거동이 안정된 후의 광원점등기간에 상기 조명장치(40)의 표시색에 대응하는 광원을 점등시키고 상기 조명장치(40)에 의해 상기 액정표시소자를 조명한다.
이와 같이 각 필드마다의 기입기간의 후에 응답기간을 설치함으로써, 상기 액정표시소자의 모든 화소의 액정분자가 인가된 전압에 따른 배향상태로 되는 것을 기다려서 조명장치(40)로부터 조명광을 발생하도록 했으므로, 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소 중 최초로 주사되는 제 1 행의 화소와, 최후에 주사되는 최종행에 대응하는 화소는 각각 액정분자의 거동이 완료한 후에 조명장치(40)로부터 조명광이 조사되게 되어 밝기의 얼룩이 없어진다.
또 본 발명의 구동방법은 호모지니어스배향형 액정표시소자를 구비한 필드시퀀셜액정표시장치에 한정하지 않고, 호모지니어스배향형 액정표시소자를 구비한 다른 액정표시장치의 구동에도 적용할 수 있다.
본 발명의 호모지니어스배향한 액정을 이용한 액정표시장치 및 그 구동방법에 따르면, 호모지니어스배향형의 액정표시소자를 이용하여 고속응답이 가능하고, 고속응답을 가능하게 한 호모지니어스배향형 액정표시소자를 이용하여 필드시퀀셜형의 컬러액정표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 대향배치된 한쌍의 기판과,
    상기 한쌍의 기판의 서로 대향하는 면 각각에 서로 대향하도록 배치된 적어도 1개의 전극과,
    상기 대향하는 전극간에 개재되고 상기 전극간에 전계가 인가되어 있지 않을 때에 액정분자가 그 분자장축을 한쪽방향으로 모아서 비틀어지는 일 없이 배열한 호모지니어스배향의 액정층을 갖는 액정표시소자와,
    상기 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 미리 정한 배열상태로 거동시키는 리셋전압을 인가한 후 상기 전극간에 표시해야 할 화상데이터에 대응하는 전압을 인가하는 구동장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 상기 액정분자를 상기 기판에 대하여 실질적으로 수직으로 배향시키는 리셋전압을 인가하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상데이터는 복수의 계조에 대응하는 전압을 나타내는 데이터의 하나로 이루어지고, 상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 화상데이터에 대응하는 복수의 계조를 나타내는 전압 중의 가장 높은 전압을 리셋전압으로서 인가하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정표시소자는 상기 한쌍의 기판을 끼워서 배치된 한쌍의 편광판을 구비하고, 대향하는 전극간에 전압이 인가되어 있지 않을 때에 빛을 투과하며, 대향하는 전극간에 전압이 인가되었을 때에 빛의 투과율이 저하하는 백바탕형의 액정표시소자이고,
    상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 상기 액정표시소자가 실질적으로 흑색을 표시하는 전압을 리셋전압으로서 인가하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액정표시소자는 상기 한쌍의 편광판의 사이에 이 액정표시소자를 투과하는 빛의 리타데이션의 값을 조정하여 컨트래스트와 시야각특성을 개선하기 위한 적어도 1장의 위상판을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 액정표시소자는 대향하는 한쌍의 기판의 어느 쪽인가 한쪽의 대향하는 내면에 매트릭스상으로 배열된 복수의 화소전극과, 이 복수의 화소전극마다 각각접속된 액티브소자와, 이들의 액티브소자를 제어하는 게이트라인과, 상기 액티브소자를 통하여 화상데이터에 대응하는 데이터신호를 상기 각 화소전극에 공급하기 위한 데이터라인이 형성되고, 대향하는 기판의 다른쪽의 내면에는 상기 복수의 화소전극에 대향하는 적어도 1개의 대향전극이 형성된 액티브매트릭스액정표시소자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 매트릭스상으로 배열된 복수의 화소전극과, 이 복수의 화소전극마다 각각 접속된 액티브소자와, 이들의 액티브소자를 제어하는 게이트라인과, 상기 액티브소자를 통하여 표시해야 할 화상데이터에 대응하는 데이터신호를 상기 각 화소전극에 공급하기 위한 데이터라인이 형성된 제 1 기판과,
    적어도 1개의 대향전극이 형성되고 상기 복수의 화소전극과 상기 대향전극이 서로 대향하도록 상기 제 1 기판과 대향배치된 제 2 기판과,
    대향하는 상기 화소전극과 상기 대향전극간에 개재되고 상기 전극간에 전계가 인가되어 있지 않을 때에 액정분자가 그 분자장축을 한쪽방향으로 모아서 비틀어지는 일 없이 배열한 호모지니어스배향의 액정층을 갖는 액정표시소자와,
    상기 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 상기 기판에 대하여 실질적으로 수직으로 배향시키는 리셋전압을 인가한 후, 표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 화상데이터 중의 1개의 색의 화상에 대응하는 전압을 인가하고, 상기 복수의 단일색의 화상을 상기 액정표시소자에 차례로 표시시키는 구동장치와,
    표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 빛을 각각 발광하는 광원을 구비하고, 상기 구동장치에 의해 상기 액정표시소자가 표시한 1개의 색의 화상에 각각 대응하는 단일색의 빛을 상기 액정표시소자가 표시하는 색의 화상에 따라서 차례로 발광하여 상기 액정표시소자에 조사하는 조명장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 화상데이터에 대응하는 복수의 계조를 나타내는 전압 중의 가장 높은 전압을 리셋전압으로서 인가하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동장치는 액정표시소자의 모든 화소전극에 리셋전압을 인가한 후 상기 복수의 색의 화상데이터의 1개를 상기 화소전극에 차례로 인가하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 조명장치는 상기 구동장치에 의해 액정표시소자의 각 화소전극에 리셋전압의 인가에 계속해서 상기 1개의 색의 화상에 대응하는 전압이 인가된 후, 미리 정한 액정분자의 응답시간의 경과를 기다리고 상기 액정표시소자가 표시하는 색의화상에 대응하는 단일색의 빛을 발광하여 상기 액정표시소자에 조사하는 제어장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 액정표시소자는 상기 한쌍의 기판을 끼워서 배치된 한쌍의 편광판을 구비하고, 대향하는 전극간에 전압이 인가되어 있지 않을 때에 빛을 투과하며, 대향하는 전극간에 전압이 인가되었을 때에 빛의 투과율이 저하하는 백바탕형의 액정표시소자이고,
    상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 대향하는 전극간에 상기 액정표시소자가 실질적으로 흑색을 표시하는 전압을 리셋전압으로서 인가하는 제어장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 조명장치는 상기 구동장치에 의해 액정표시소자의 각 화소전극에 리셋전압의 인가에 계속해서 상기 1개의 색의 화상에 대응하는 전압이 인가된 후, 미리 정한 액정분자의 응답시간의 경과를 기다리고 상기 액정표시소자가 표시하는 색의 화상에 대응하는 단일색의 빛을 발광하여 상기 액정표시소자에 조사하는 제어장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 대향배치된 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판의 서로 대향하는 면 각각에 서로 대향하도록 배치된 적어도 1개의 전극과, 상기 대향하는 전극간에 개재되고 상기 전극간에 전계가 인가되어 있지 않을 때에 액정분자가 그 분자장축을 한쪽방향으로 모아서 비틀어지는 일 없이 배열한 호모지니어스배향의 액정층을 갖는 액정표시소자와, 이 액정표시소자를 구동하는 구동장치를 구비하고,
    상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 미리 정한 배열상태로 거동시키는 리셋전압을 인가한 후 상기 전극간에 외부로부터 공급된 화상데이터에 대응하는 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 리셋전압은 상기 액정분자를 상기 기판에 대하여 실질적으로 수직으로 배향시키는 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 화상데이터는 복수의 계조에 대응하는 복수의 전압의 하나로 이루어지고, 상기 리셋전압은 화상데이터에 대응하는 복수의 계조를 나타내는 전압 중의 가장 높은 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 액정표시소자는 상기 한쌍의 기판을 끼워서 배치된 한쌍의 편광판을 구비하고, 대향하는 전극간에 전압이 인가되어 있지 않을 때에 빛을 투과하며, 대향하는 전극간에 전압이 인가되었을 때에 빛의 투과율이 저하하는 백바탕형의 액정표시소자이고,
    상기 리셋전압은 상기 액정표시소자가 실질적으로 흑색을 표시하는 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 빛을 선택적으로 차례로 발광하여 상기 액정표시소자에 조사하는 조명장치를 추가로 구비하고,
    상기 구동장치는 상기 액정표시소자의 서로 대향하는 전극간에 액정분자를 상기 기판에 대하여 실질적으로 수직으로 배향시키는 리셋전압을 인가한 후, 표시해야 할 컬러화상을 구성하는 복수의 단일색의 화상데이터 중의 1개의 색의 화상에 대응하는 전압을 인가하여 상기 복수의 단일색의 화상을 상기 액정표시소자에 차례로 표시시키고,
    상기 조명장치는 상기 액정표시소자가 표시한 1개의 색의 화상에 대응하는 단일색의 빛을 상기 액정표시소자가 표시하는 색의 화상에 따라서 차례로 발광하여 상기 액정표시소자를 조명하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 액정표시소자는 상기 한쌍의 기판을 끼워서 배치된 한쌍의 편광판을 구비하고, 대향하는 전극간에 전압이 인가되어 있지 않을 때에 빛을 투과하며, 대향하는 전극간에 전압이 인가되었을 때에 빛의 투과율이 저하하는 백바탕형의 액정표시소자이고,
    상기 리셋전압은 상기 액정표시소자가 실질적으로 흑색을 표시하는 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 리셋전압은 액정표시소자의 모든 화소에 일괄하여 인가되고, 그 후 상기 복수의 색의 화상데이터를 상기 화소전극에 차례로 인가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 조명장치는 상기 구동장치에 의해 액정표시소자의 각 화소전극에 리셋전압의 인가에 계속하여 상기 1개의 색의 화상에 대응하는 전압이 인가된 후, 미리 정한 액정분자의 응답시간의 경과를 기다리고 상기 조명장치에 상기 액정표시소자가 표시하는 색의 화상에 대응하는 단일색의 빛을 발광시켜서 상기 액정표시소자를 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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