KR20050098918A - 광학적으로 어드레스지정 가능한 매트릭스 디스플레이 - Google Patents

Abstract

매트릭스 디스플레이 디바이스는 데이터 광(Lj)에 따라 광 감응성 요소(LSij)의 상태를 제어하기 위해 데이터 광(Lj)을 수신하는 광 감응성 요소(LSij)와, 광 감응성 요소(LSij)의 상태에 따라 일정한 양의 픽셀 광(LMij)을 생성하는 픽셀 광 생성 요소(LGij)를 갖는 광학적으로 어드레스지정 가능한 픽셀(Pij)의 매트릭스를 포함한다. 선택 구동기(SD)는 선택 전압(SVi)을 픽셀(Pij)의 라인(LRi)에 공급하고, 선택 전압(SVi)은 픽셀 광 생성 요소(LGij)의 픽셀 광(LMij)의 일정한 양이 선택되지 않은 라인(LRi)에 대해 실질적으로 변화하지 않게 하는 레벨을 갖고, 선택 전압(SVi)은 픽셀 광 생성 요소(LGij)의 일정한 양의 픽셀 광(LMij)이 라인(LRi) 중 선택된 하나에 대해 변화되게 하는 레벨을 갖는다. 적어도 하나의 데이터 광 생성 디바이스(ALj; LAS)는 데이터 광(Lj)을 광 감응성 요소(LSij)에 보낸다. 데이터 구동기(DD)는 이미지를 나타내는 입력 데이터(ID)를 수신하고, 입력 데이터(ID)에 따라 광의 양을 생성하기 위해 적어도 하나의 데이터 광 생성 요소(ALj; LAS)를 제어한다.

Description

광학적으로 어드레스지정 가능한 매트릭스 디스플레이{AN OPTICALLY ADDRESSABLE MATRIX DISPLAY}

본 발명은 능동 매트릭스 디스플레이, 및 매트릭스 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

미국특허출원, 제 US-B-6,215,462호는 복수의 픽셀 행을 갖는 매트릭스 디스플레이 디바이스를 개시하고 있다. 매트릭스 디스플레이의 행은 하나씩 선택된다. 각 행은 광 도파관과 관련되며, 이러한 광 도파관은 선택 광 방출요소에 의해 생성된 광을 행의 픽셀에 전송한다. 관련된 선택 광 방출 요소가 광을 생성하는 경우, 특정한 행이 선택되지만, 모든 다른 행은, 그 관련된 선택 광 방출 요소가 광을 생성하지 않기 때문에, 선택되지 않는다.

각 픽셀은 광 감응성 요소 및 픽셀 광 방출 요소의 직렬 배열을 포함한다. 디스플레이될 이미지 데이터에 따른 데이터 전압이 열 도체를 통해 직렬 배열에 공급된다. 픽셀의 선택된 행에서, 선택된 행과 관련된 선택 광 방출 요소에 의해 생성된 광은 관련된 광 도파관을 통해서 선택된 행의 픽셀에 도달한다. 그 결과, 선택된 행의 픽셀의 광 감응성 요소는 낮은 임피던스를 가지며, 데이터 전압은 선택된 행의 픽셀의 픽셀 광 방출 요소 위에서 실질적으로 발생한다. 그에 따라, 픽셀의 선택된 행은 픽셀 열에 각각 연결된 열 도체 상에 제공된 이미지 데이터에 따라 일정한 양의 광을 생성할 것이다. 선택되지 않은 행에서, 선택 광 방출 요소는 광을 생성하지 않고, 그에 따라, 선택되지 않은 픽셀의 광 감응성 요소의 임피던스가 높다. 이들 픽셀의 경우, 데이터 전압은 높은 임피던스의 광 감응성 요소 양단에서 실질적으로 발생할 것이며, 그 결과, 픽셀 광 방출 요소 양단의 전압은, 픽셀 광 방출 요소가 광을 생성하지 않게 되도록 임계값 미만이될 것이다.

도 1은 광학적으로 어드레스지정된 디스플레이 셀을 갖는 매트릭스 디스플레이 장치의 실시예를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 셀의 실시예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 셀의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 셀의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도 5는 디스플레이 셀이 레이저로 어드레스지정되는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면.

도 6은 하나보다 많은 데이터 광 생성 요소가 동일한 광 도파관과 관련되는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면.

도 7은 선택 전압의 적절한 레벨을 도시한 도면.

본 발명의 목적은 증가한 밝기를 갖는 매트릭스 디스플레이를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 양상은 청구항 1에서 청구된 매트릭스 디스플레이를 제공한다. 본 발명의 제 2 양상은 청구항 14에서 청구된 디스플레이 장치를 제공한다. 유리한 실시예가 종속항에 한정되어 있다.

본 발명의 제 1 양상에 따른 매트릭스 디스플레이 디바이스는 광학적으로 어드레스지정 가능한 픽셀의 매트릭스를 포함한다. 픽셀은 광 감응성 요소와 픽셀 광 생성 요소를 포함한다. 특정한 픽셀의 경우, 광 생성 요소는 관련된 광 감응성 요소의 상태에 의존하는 밝기를 갖는 픽셀 광을 생성한다. 광 감응성 요소의 상태는 이 요소에 충돌하는 광의 밝기에 의존한다. 매트릭스 디스플레이는 입력 데이터에 따라 광 감응성 요소에 보내질 광을 생성하는 적어도 하나의 데이터 광 생성 요소를 더 포함한다.

매트릭스 디스플레이의 픽셀은 적절한 선택 전압을 픽셀의 라인에 공급함으로써 라인 단위로 선택되거나 어드레스지정된다. 선택되지 않은 라인의 경우, 선택 전압은, 광이 광 감응성 요소에 충돌하는지의 여부에 관계없이 광 생성 요소의 상태가 변화되지 않게 하는 레벨을 갖는다. 선택된 라인의 경우, 선택 전압은, 광이 광 감응성 요소에 충돌하는지의 여부에 따라 광 생성 요소의 상태가 변하게 하는 레벨을 갖는다.

디스플레이될 이미지에 따라, 입력 데이터는 제 1 밝기 레벨을 갖는 데이터 광을, 광을 생성해야 하는 선택된 라인의 픽셀에 공급하고, 제 2 밝기 레벨을 갖는 데이터 광을, 광을 생성하지 않아야 하는 선택된 라인의 픽셀에 공급하기 위해 데이터 광 생성 요소를 제어한다.

이러한 매트릭스 디스플레이의 동작은 이제 다음에서 설명될 것이다. 예컨대, 픽셀의 하나의 행만이 이 선택된 행의 픽셀이 데이터 광에 의해 영향을 받게 하는 선택 전압을 수신하고, 다른 행은 이들 선택되지 않은 행의 픽셀이 데이터 광에 의해 영향을 받는 것을 막는 선택 전압을 수신한다. 한번에 하나보다 많은 행을 선택하고, 동일한 데이터를 이들 행의 픽셀에 제공하는 것이 가능하다. 또한, 예컨대, 특정한 픽셀의 광 감응성 요소가 특정한 0이 아닌 밝기를 갖는 데이터 광을 수신하는 경우에, 이 특정한 픽셀의 픽셀 광 생성 요소가 광을 생성하고, 관련 광 감응성 요소가 실질적으로 0의 밝기를 갖는 데이터 광을 수신하는 경우에, 픽셀 광 생성 요소가 광을 생성하지 않도록, 픽셀은 구성된다.

그에 따라 픽셀의 선택된 라인만이 데이터 광 생성 요소에 의해 생성된 데이터 광에 감응성을 갖게 되며, 0이 아닌 데이터 광이 픽셀에 충돌하는 경우에, 그 픽셀은 광을 생성할 것이다. 픽셀의 선택되지 않은 라인은 데이터 광 생성 요소에 의해 생성된 광에 감응성을 갖지 않으며, 그에 따라 그 광학적 상태를 변하지 않고 유지한다.

이와는 대조적으로, 종래기술, 제 US-B-6,215,462호에 따른 광학적으로 어드레스지정 가능한 디스플레이에서, 픽셀의 광 감응성 요소에 충돌하는 광은, 데이터 전압이 광 생성 요소 양단에 실질적으로 존재하도록 광 감응성 요소의 임피던스를 낮게 함으로써 픽셀의 라인을 선택한다. 픽셀의 선택되지 않은 라인의 경우, 어떠한 광도 광 감응성 요소에 충돌하지 않으며, 그러면, 이러한 광 감응성 요소는 광 생성 요소에 비해 상대적으로 큰 임피던스를 갖는다. 그에 따라, 실질적으로 어떠한 전압도 광 생성 요소 양단에 발생하지 않으며, 그 결과, 픽셀의 선택되지 않은 라인은 광을 생성할 수 없다. 이것은, 특정한 행의 각 픽셀이 단일 행 선택 기간 동안에만 어드레스지정될 것이며, 그에 따라 이 단일 행 선택 기간 동안만의 데이터 전압에 따라서만 광을 생성할 것이다. 모든 다른 행이 선택된 이후, 특정한 행의 픽셀은 다시 단일 행 선택 기간 동안에만 데이터 전압에 따라서 광을 생성할 것이다.

본 발명에 따른 광학적으로 어드레스지정 가능한 매트릭스 디스플레이에서, 픽셀의 선택되지 않은 라인은 이들 라인의 선택 기간동안에 결정된 일정한 양의 광을 생성한다. 픽셀이 광을 생성하고 있는 기간의 지속기간이 단일 행 선택 기간 보다 훨씬 더 길기 때문에, 픽셀의 밝기는 더 높게될 것이다.

청구항 2에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 복수의 데이터 광 생성 요소에 의해 생성된 광은 대응하는 복수의 광 도파관을 통해 대응하는 복수의 픽셀 라인에 전송된다. 광 도파관 중 하나와 관련된 픽셀의 각 라인의 경우, 단 하나의 데이터 광 생성 요소만이 사용된다. 바람직하게, 데이터 광 생성 요소 중 하나와 관련된 픽셀 라인은 동일한 선택 전압이 공급된 픽셀 라인이 연장하는 방향과 수직인 방향으로 연장한다. 보통, 선택 전압을 공급하는 도체는 행 방향으로 연장하고, 광 도파관은 열 방향으로 연장하지만, 매트릭스 디스플레이의 구조는 전치(transpose)될 수 있다.

완전한 픽셀 매트릭스의 어드레스지정이 이제 설명될 것이다. 예컨대, 설명을 손쉽게 하기 위해, 광 도파관은 열 방향으로 연장하며, 매트릭스 디스플레이의 행은 선택 전압을 통해 하나씩 선택된다. 다시, 단지 예를 들면, 한 행은 행의 픽셀 양단에 높은 레벨의 전압을 공급함으로써 선택되며, 다른 행은, 낮은 전압이 이들 행의 픽셀에 공급되기 때문에 선택되지 않는다. 0이 아닌 밝기를 갖는 데이터 광을 수신하는 픽셀의 픽셀 광 생성 요소가 광을 방출하는 반면, 실질적으로 0인 밝기를 갖는 데이터 광을 수신하는 픽셀의 픽셀 광 생성 요소는 광을 방출하지 않도록 높은 전압은 선택된다. 광을 여전히 생성하도록 더 조기에(earlier) 어드레스지정되었던 픽셀은 광을 생성하는 반면, 광을 생성하지 않도록 더 조기에 어드레스지정되었던 픽셀은 광의 생성을 시작하지 않도록, 낮은 전압이 선택된다. 그에 따라, 선택된 행의 픽셀은 광 도파관에 의해 전송된 데이터 광에 의해 스위치 온 또는 오프될 수 있는 반면, 선택되지 않은 행의 픽셀의 상태는 변경되지 않는다. 행 및 열은 상호 교환될 수 도 있다.

청구항 3에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 데이터 광 생성 디바이스는 픽셀의 광 감응성 요소를 따라 주사하기 위한 레이저를 포함한다. 레이저는 레이저가 없을 경우, 필요한 복수의 광 생성 요소와 광 도파관을 제거한다.

청구항 4에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 데이터 광 생성 디바이스는, 광 출력 대 구동의 선형성이 중요하지 않으므로 간단하고 값싼 구조가 될 수 있다. 그레이 스케일은 알려진 서브필드 구동을 갖는 그러한 두 레벨 디스플레이로 생성될 수 있다.

청구항 6에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 픽셀에서, 임피던스 요소는 픽셀 광 생성 요소와 직렬로 배열된다. 임피던스 요소의 임피던스는 광 감응성 요소에 충돌하는 광의 밝기에 의존한다. 만약 임피던스 요소가 광 감응성 요소라면, 이것은 최소한 양의 요소가 픽셀에서 사용되어 간단한 매트릭스 디스플레이를 제공하는 장점을 갖는다. 광 감응성 요소가 트랜지스터와 같은 또 다른 임피던스 요소를 제어하는 것이 또한 가능하다.

선택 전압은 픽셀 광 생성 요소와 임피던스 요소의 직렬 배열 양단에 공급된다. 만약 픽셀이 선택된 행에 있다면, 선택 전압은 충분히 높은 레벨을 갖는다. 만약 임피던스 요소의 임피던스가 또한 광 감응성 요소에 충돌하는 데이터 광으로 인해 낮게 된다면, 픽셀 광 생성 요소는 광을 생성할 것이며, 이는 선택 전압이 이러한 픽셀 광 생성 요소 양단에 실질적으로 제공되기 때문이다. 대안적으로, 임피던스 요소의 임피던스가 또한 어떠한 데이터 광도 광 감응성 요소 상에 충돌하지 않기 때문에 높다면, 선택 전압이 광 감응성 요소 양단에 실질적으로 제공되기 때문에, 픽셀 광 생성 요소는 광을 생성하지 않을 것이다.

청구항 7에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 픽셀에서, 픽셀 광 생성 요소에 의해 생성된 픽셀 광의 일부분이 픽셀의 관련된 광 감응성 요소에 도달하도록 픽셀은 구성된다. 광 감응성 요소가 픽셀 광의 일부분의 광 감응성 요소로의 피드백을 얻기 위해 픽셀 광에 감응성을 갖는다. 이러한 피드백은 픽셀의 메모리 동작을 얻거나 픽셀의 메모리 동작에 영향을 미치는데 사용될 수 있다.

종래기술, 제 US-B-6,215,462호에 대해, 픽셀의 메모리 동작은 선택 기간 동안에 스위칭온되는 픽셀이 선택 기간 이후에 온 상태를 유지하게 할 것이다. 픽셀은 선택 기간 동안 뿐만 아니라 실질적으로 전체 프레임 기간 동안에 광을 생성할 것이며, 그 결과 밝기가 증가할 것이다.

이러한 피드백은 또한 픽셀의 커패시턴스에 의해 초래된 픽셀의 고유 메모리 동작에 영향을 주도록 사용될 수 있다. 광 감응성 요소에 충돌하는 광의 부분은 청구항 10의 본 발명의 실시예에서 한정된 바와 같이 커패시턴스를 방전시키는데 사용된다.

픽셀 행이 픽셀의 상태가 데이터 광에 의해 변화되게 하기에 충분히 높은 전압을 갖는 선택 전압에 의해 선택된다면, 광 감응성 요소의 임피던스는, 데이터 광이 수신되는 경우, 픽셀 광 생성 요소의 임피던스에 비해 낮을 것이며, 광 감응성 요소의 임피던스는, 어떠한 데이터 광도 수신되지 않는 경우 상대적으로 높게될 것이다. 광 감응성 요소의 임피던스가 낮다면, 광 감응성 요소와 픽셀 광 생성 요소의 직렬 배열 양단에 공급된 선택 전압은 픽셀 광 생성 요소 양단에 실질적으로 발생할 것이다. 픽셀 광 생성 요소는 픽셀 광을 생성할 것이며, 이러한 광의 일부분은 광 감응성 요소에 의해 수신된다. 광의 이러한 부분은 광 감응성 요소의 임피던스를 낮게 유지하기에 충분하므로, 픽셀의 메모리 동작이 얻어진다. 그에 따라, 픽셀 광 생성 요소가 광을 생성하면, 광 감응성 요소의 상태는, 심지어 어떠한 데이터 광도 더 이상 수신되지 않는 경우에도, 픽셀 광 생성 요소를 광 방출 상태로 유지시키는 상태로 유지될 것이다.

이것은 선택 전압의 레벨에 대한 제약을 낮춘다. 선택 전압은 여전히 선택 기간 동안에 데이터 광이 선택된 픽셀의 광학 상태를 변경할 수 있을 만큼 충분히 커야 하며, 선택 전압은, 선택되지 않은 픽셀의 광학 상태가 데이터 광에 따라 변하지 않도록 선택되지 않은 픽셀에 대해 충분히 낮아야 한다. 선택되지 않은 픽셀에 대해 선택 전압은 이들 픽셀의 광학 상태를 실질적으로 변화되지 않게 유지하기에 충분히 높아야 한다는 점이 더 이상 필요치 않다. 픽셀의 메모리 동작은 이러한 마지막 제약을 주의할 것이다. 그러나, 선택 전압의 레벨은, 픽셀의 메모리 동작이 손실되거나, 픽셀 광 생성 요소가 광을 생성할 수 없도록 낮게 되지 않아야 한다.

청구항 8에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 광 감응성 요소 자체는 픽셀 광 생성 요소와 직렬로 배열된다. 이것은 매트릭스 디스플레이의 구조가 간단하다는 장점을 갖는다.

청구항 9에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 스위칭 요소는 광 감응성 요소에 결합된 제어 전극과, 픽셀 광 생성 요소와 직렬로 배열된 주 전류 경로를 갖는다. 이것은 광 감응성 요소의 임피던스가 덜 중요하다는 장점을 갖는다. 픽셀 광 생성 요소에 의해 생성된 데이터 광 또는 광의 일부분에 의해 초래된 광 감응성 요소의 임피던스 변화는 트랜지스터에 의해 증폭될 것이다.

청구항 10에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 데이터 광 생성 디바이스는 데이터 광을 추가적인 광 감응성 요소로 보낸다. 데이터 광 생성 디바이스로부터의 짧은 광 펄스는 추가적인 스위칭 요소를 통해 커패시터를 충전시키기에 충분하다. 커패시터는 픽셀 광의 일부분을 픽셀 광 생성 요소로부터 수신하는 광 감응성 요소에 의해 방전된다.

이러한 방식으로, 음극선관의 형광체는 다음의 동작을 따른다: 데이터 광 펄스에 응답하여, 픽셀은 높은 밝기로 시작하며, 이러한 밝기는 점진적으로 감소한다. 커패시터의 값은 밝기가 0으로 감소하는 시간을 결정한다. 데이터 광 펄스의 밝기 및/또는 지속기간은 픽셀의 피크 밝기를 결정한다.

나아가, 픽셀의 밝기가, 픽셀 광 생성 요소가 (폴리)LED(Light Emitting Diode)인 경우 이 픽셀 광 생성 요소의 품질에 실질적으로 독립적이라는 것이 장점이다. (폴리)LED가 잘 작동하지 않는 경우, 커패시터를 방전하는데 더 오랜 시간이 걸릴 것이며, 그에 따라, 생성된 광의 순(net) 양은 실질적으로 동일하다.

그에 따라, 픽셀의 고유 메모리 동작은 광 감응성 요소에 충돌하는 픽셀 광 생성 요소에 의해 생성된 광의 일부분의 피드백에 의해 영향을 받는다.

청구항 12에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 두 개의 데이터 광 생성 요소는 복수의 데이터 광 도파관중 단 하나와 관련된다. 이들 데이터 광 생성 요소는 서로 다른 파장 범위를 갖는 제 1 및 제 2 데이터 광을 생성한다. 픽셀은 서브그룹으로 나누어지며, 제 1 컬러 필터는, 제 1 데이터 광이 이들 픽셀에 도달할 수 있고, 제 1 서브그룹에 속한 선택된 픽셀의 픽셀 광 생성 요소의 상태를 변화시킬 수 있는 반면, 제 2 데이터 광은 차단되도록 픽셀의 제 1 서브그룹과 관련된다. 제 2 컬러 필터는, 제 1 데이터 광이 차단되고 제 2 데이터 광은 제 2 서브그룹의 선택된 픽셀의 픽셀 광 생성 요소의 상태를 변경시킬 수 있도록 픽셀의 제 2 서브그룹과 관련된다. 두 개 보다 많은 데이터 광 생성 요소를 데이터 광 도파관 중 단 하나와 관련시키고, 픽셀을 두 개 보다 많은 별개의 그룹으로 나누기 위해 두 개 이상의 컬러 필터를 사용하는 것이 가능하다.

여러 데이터 광 생성 요소를 단일 데이터 광 도파관과 관련시키는 것은, 픽셀 그룹의 픽셀이 적절한 선택 전압을 어드레스지정되어야 하는 픽셀 그룹의 픽셀(보통은 픽셀 행)에 동시에 제공함으로써 어드레스지정될 수 있다는 장점을 갖는다. 데이터 광 생성 요소는 서로 다른 그룹의 선택된 픽셀 각각에 필요한 데이터를 동시에 제공한다.

예컨대, 만약 데이터 광 도파관 각각이 두 개의 데이터 광 생성 요소의 광을 전송한다면, 제 1 컬러 필터는 홀수 행의 픽셀과 관련될 수 있는 반면, 제 1 컬러 필터는 짝수 행의 픽셀과 관련된다. 데이터 광 생성 요소 중 하나는, 제 2 컬러 필터를 통과할 수 있는 반면, 제 2 컬러 필터에 의해서는 실질적으로 차단되는 광을 생성한다. 데이터 광 생성 요소의 다른 하나는, 제 2 컬러 필터를 통과할 수 있는 반면, 제 1 컬러 필터에 의해서는 차단되는 광을 생성한다. 홀수 행 중 하나와 짝수 행 중 하나를 동시에 선택하고, 필요한 데이터를 동일한 데이터 광 도파관을 통해 동시에 이들 선택된 행의 픽셀에 제공하는 것이 이제 가능하며, 이는 컬러 필터가 정확한 데이터 광만을 통과시킬 것이기 때문이다.

픽셀의 두 서브그룹의 픽셀을 동시에 선택할 가능성은 광 방출에 이용될 시간을 증가시키거나, 매트릭스 디스플레이의 픽셀은, 더 많은 서브필드가 가능함에 따라 더 많은 그레이 레벨을 생성하는데 사용될 수 있거나 노이즈 아티팩트(noise artifact)를 감소시키게 하는 동일한 시간 기간에 좀더 자주 어드레스지정될 수 있다.

청구항 11에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 컬러 필터 대신에, 광의 서로 다른 파장 범위에 감응성이 있는 광 감응성 요소가 사용된다.

청구항 13항에 한정된 본 발명에 따른 실시예에서, 두 개의 데이터 광 생성 요소가 데이터 광 도파관의 반대편 단부에 배열된다. 이것은 데이터 광 도파관의 크기가 확대될 필요가 없는 장점을 갖는다.

본 발명의 이들 및 다른 양상은 후술될 실시예로부터 명백해지며, 이러한 실시예를 참조하여 설명될 것이다.

서로 다른 도면에서의 동일한 참조번호는 동일한 신호나 동일한 기능을 실행하는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 광학적으로 어드레스지정된 디스플레이 셀이나 픽셀을 갖는 매트릭스 디스플레이 장치의 실시예를 도시한다.

매트릭스 디스플레이는 광-도파관{LWj(LW1 내지 LWn) 및 두 개의 행 전극(REi1, REi2) 세트의 교차부와 관련되는 픽셀(Pij)(P11 내지 Pmn) 매트릭스를 포함한다. 지수(i)는 매트릭스 디스플레이의 행 번호를 지시하고, 지수(j)는 매트릭스 디스플레이의 열 번호를 지시한다. 행 전극(REi1 및 REi2)은 x-방향으로 연장하고, 광 도파관(LWj)은 y-방향으로 연장한다. 전치된 매트릭스 디스플레이에서, x 및 y 방향은 상호교환된다.

선택 구동기(SD)는 제 1 행 전압(Vi1)을 제 1 행 전극(REi1)에 공급하고, 제 2 행 전압(Vi2)을 제 2 행 전극(REi2)에 공급한다. 선택 전압(SVi)은 ｉ번째 행의 제 1 행 전극(REi1)과 제 2 행 전극(REi2) 사이에서 발생한다.

데이터 구동기(DD)는 디스플레이될 입력 데이터(ID)를 수신하고, 입력 데이터(ID)에 따라 밝기를 갖는 데이터 광(Lj)을 생성하고, 데이터 광(Lj)을 픽셀(Pij)의 광 감응성 요소(LSij, FLSij)(도 2 내지 도 4 참조)에 공급하기 위해 광 도파관(LWj)과 협력하는 데이터 광 생성 요소(ALj)를 포함한다.

제어 회로(CO)는 제어 신호(CS1)를 선택 구동기(SD)에 공급하여 픽셀(Pij)의 행(LRi)을 하나씩 선택하고, 제어 신호(CS2)를 데이터 구동기(DD)에 공급하여, 선택된 행(LRi)에 대해 데이터를 공급하기 위해 동기화 정보(SY)를 수신한다.

매트릭스 디스플레이의 픽셀(Pij)은 적절한 선택 전압(SVi)을 픽셀(Pij)의 행(LRi)에 공급함으로써 행 단위로 선택되거나 어드레스지정된다. 선택되지 않은 행(LRi)의 경우, 선택 전압(SVi)은, 광 생성 요소(LGij)의 상태가 데이터 광(Lj)이 광 감응성 요소(LSij)에 충돌하는지의 여부에 무관하게 변화하지 않게 하는 레벨을 갖는다. 그러나, 선택 전압(SVi)의 레벨은 마지막 선택 기간 동안에 얻어진 광 생성 요소(LGij)의 상태를 실질적으로 보존하도록 선택되어야 한다. 선택된 행(LRi)의 경우, 선택 전압(SVi)은, 광 생성 요소(LGij)의 상태가 데이터 광(Lj)이 광 감응성 요소(LSij)에 충돌하는지의 여부에 따라서 변하게 하는 레벨을 갖는다.

디스플레이될 이미지에 따라, 입력 데이터(ID)는 데이터 광(Lj)을 광을 생성해야 하는 선택된 행(LRi)의 픽셀(Pij)에 공급하고 어떠한 데이터 광(Lj)도 광을 생성하지 않아야 하는 선택된 행(LRi)의 픽셀(Pij)에 공급하지 않도록, 또는 픽셀(Pij)의 구조에 따라서는 다른 방식으로 광을 픽셀에 공급하도록, 데이터 광 생성 요소(ALj)를 제어한다.

픽셀(Pij)의 선택된 행(LRi)이 데이터 광 생성 요소(ALj)에 의해 생성된 데이터 광(Lj)에 감응성이 있고, 픽셀(Pij)의 선택되지 않은 행(LRi)은 데이터 광 생성 요소(ALj)에 의해 생성된 데이터 광(Lj)에 감응성이 없기 때문에, 픽셀(Pij)의 선택되지 않는 라인(LRi)은 그 광학 상태를 보존한다. 그 결과, 선택된 행(LRi)의 픽셀(Pij)의 광학 상태를 디스플레이될 입력 데이터(ID)에 따라서 변화시키는 반면, 이들 픽셀(Pij)의 광학 상태가 다른 행(LRi)이 선택된 시간 동안에 변하지 않는 것이 가능하다.

픽셀(Pij)은 기판(미도시)에 형성될 수 있고, 행 전극(REi1)과 행 전극(REi2)은 기판의 반대편 측에 존재할 수 있다. 행 전극(REi1 또는 REi2) 중 하나는 행 방향으로 연장하는 분리된 전극 대신에 전극 판으로서 구조화될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 셀의 실시예를 도시한다. 도 2에서, 디스플레이 셀, 즉 픽셀(Pij)은 픽셀 광 생성 요소(LGij)와 광 감응성 요소(LSij)의 직렬 배열을 포함하고, 이러한 광 감응성 요소의 임피던스는 수신된 광의 양에 의존한다. 픽셀 광 생성 요소(LGij)와 광 감응성 요소(LSij)의 직렬 배열은 선택 전압(SVi)을 수신하기 위해 제 1 행 전극(REi1)과 제 2 행 전극(REi2) 사이에 배열된다. 제 1 행 전극(REi1) 상의 전압은 Vi1로 표기되고, 제 2 행 전극(REi2) 상의 전압은 Vi2로 표기되며, 선택 전압(SVi)은 전압(Vi1 및 Vi2)의 차이이다.

선택된 행(LRi)의 경우, 선택 전압(SVi)은 충분히 높으며, 데이터 광(Lj)은 광 감응성 요소(LSij) 상에 충돌하고, 이러한 광 감응성 요소(LSij)의 임피던스는 광 생성 요소(LGij)의 임피던스에 비해 낮게될 것이며, 그에 따라, 선택 전압(SVi)은 광 생성 요소(LGij) 양단에 실질적으로 발생할 것이다. 픽셀(Pij)은 광을 생성할 것이다. 만약 어떠한 데이터 광(Lj)도 광 감응성 요소(LSij) 상에 충돌하지 않는다면, 광 감응성 요소의 임피던스는 광 생성 요소(LGij)의 임피던스에 비해 높을 것이며, 선택 전압(SVi)이 광 감응성 요소(LSij) 양단에 실질적으로 발생한다. 픽셀(Pij)은 광을 생성하지 않을 것이다.

선택되지 않은 행(LRi)의 경우, 선택 전압(SVi)은, 광 감응성 요소(LSij) 상에 충돌한 데이터 광(Lj)의 밝기에 상관없이 적절한 낮은 레벨을 갖는다. 선택 전압(SVi)의 낮은 레벨로 인해, 오프상태였던(광을 생성하지 않았던) 픽셀(Pij)은 광을 생성하기 시작할 수 없을 것이며, 온 상태였던(광을 생성했던) 픽셀(Pij)은 광을 생성하는 것을 중지할 수 없을 것이다. 그러나, 선택 전압(SVi)의 레벨은 모든 픽셀(Pij)이 스위치 오프하는 것을 막을 만큼 충분히 높아야 한다. 선택 전압(SVi)의 적절한 레벨이 도 7과 관련하여 설명될 것이다.

예컨대, 픽셀(Pij)의 많은 구조가 가능하며, 도 3에 도시된 픽셀 구조를 사용하는 것이 또한 가능하며, 여기서, 광 감응성 요소(LSij)는 그 주 전류 경로가 픽셀 광 생성 요소(LGij)와 직렬로 배열된 트랜지스터(TR1ij)를 스위칭하는데 사용된다. 픽셀 광 생성 요소(LGij)와 직렬로 배열된 요소의 임피던스 값이 데이터 광이 픽셀에 공급되는지에 의존하는 픽셀(Pij)의 임의의 다른 구조는 동일하게 동작할 것이다.

광학 피드백을 사용하는 본 발명에 따른 실시예에서, 픽셀 광 생성 요소(LGij)에 의해 생성된 픽셀 광(PLMij) 부분이 광 감응성 요소(LSij)에 도달할 것이다.

픽셀(Pij)의 동작이 이제 다음에서 설명될 것이다. 광 감응성 요소(LSij)에 부딪치는 광의 총 밝기는 픽셀 광 생성 요소(LGij)에 의해 생성된 픽셀 광(PLMij) 일부분과, 픽셀(Pij)이 어드레스지정된 어드레스지정 기간(즉, 선택 기간) 동안의 데이터 광(Lj)의 조합이다.

초기에, 비록 상당한 선택 전압(SVi)이 직렬 배열 양단에 존재하더라도, 픽셀(Pij)은 오프 상태에 있다. 광 감응성 요소(LSij)의 높은 임피던스는 선택 전압(SVi)이 광 감응성 요소(LSij) 양단에 실질적으로 존재하게 하며, 그에 따라 실질적으로 0인 전압이 픽셀 광 생성 요소(LGij) 양단에 존재한다.

만약 특정한 픽셀(Pij)이 픽셀 행이 어드레스지정되는 어드레스지정 기간 동안에 광을 생성해야 한다면, 어드레스 광 생성 요소(ALj)는 광 감응성 요소(LSij)에 도달한 데이터 광(Lj)을 방출할 것이다. 광 감응성 요소(LSij)의 임피던스는 픽셀 광 생성 요소(LGij)의 임피던스에 비해 낮게 될 것이며, 선택 전압(SVi)은 실질적으로 픽셀 광 생성 요소(LGij) 양단에 실질적으로 존재할 것이다. 픽셀 광 생성 요소(LGij)는 픽셀 광(LMij)을 방출하기 시작할 것이다. 데이터 광(Lj)을 스위칭 오프하는 즉시, 픽셀 광 생성 요소(LGij)에 의해 생성된 광(PLMij)의 부분이 이러한 부분을 낮은 임피던스로 계속 유지시키는 광 감응성 요소(LSij)에 의해 포획되기 때문에, 픽셀(Pij)은 온 상태를 유지한다. 픽셀(Pij)은 선택 전압(SVi)을 임계값미만으로 감소함으로써 스위칭 오프된다. 그에 따라, 픽셀(Pij)은 광 감응성 요소(LSij)로의 광학 피드백에 의해 야기된 내장형 메모리를 갖는다.

만약 특정한 픽셀(Pij)이 픽셀 행이 어드레스지정되는 어드레스지정 기간 동안에 광을 생성하지 않아야 한다면, 어드레스 광 생성 요소(ALj)는 데이터 광(Lj)을 방출하지 않을 것이며, 광 감응성 요소(LSij)의 임피던스는 높은 상태를 유지할 것이다.

완성된 매트릭스 디스플레이를 비디오 신호로 구동하기 위해, 모든 픽셀(Pij)은 필드 기간 동안에 입력 비디오 데이터(ID)의 필드를 픽셀(Pij)에 제공하기 위해 이 필드 기간 동안에 어드레스지정되어야 한다. 입력 데이터(ID)의 다음 필드는 그 다음 필드 기간 동안에 픽셀(Pij)에 공급된다. 필드 기간 동안에, 매트릭스 디스플레이의 행은 하나씩 선택된다.

데이터를 픽셀(Pij)에 기록하기 이전에, 먼저 모든 픽셀(Pij)은 어떠한 광도 생성하지 않도록 리셋되어야 한다. 이것은 선택 전압(SVi)을 모든 행에 대해 특정한 임계값 미만으로 감소시킴으로써 가능하다. 그러면, 특정한 행은 선택 전압(SVi)을 충분히 높은 이러한 행에 공급함으로써 라인 선택 기간 동안에 선택된다. 동시에, 어드레스 광 생성 요소(ALj)는, 픽셀 광 생성 요소(LGij)가 광을 방출해야 하는 온 상태로 스위칭되어야 하는, 어드레지정된 행 내의 픽셀 위치에 대응하는 열에 대해 데이터 광(Lj)을 생성하기 위해 활성화된다. 다음으로, 라인 선택 기간의 끝에서, 선택 전압(SVi)은 이 행 내에서 픽셀(Pij)을 유지하기에 충분한 값으로 낮아지지만, 이것은 너무 낮아서 픽셀(Pij)을 재어드레스지정할 수 없다. 그에 따라, 선택되지 않은 행의 선택 전압(SVi)은 너무 낮아서 픽셀(Pij)의 상태를 변경할 수 없지만, 픽셀(Pij)이 리셋되도록 낮지는 않다.

만약 더 많은 그레이 스케일이 필요하다면, 잘 알려진 서브-필드 구동 방법을 사용하는 것이 가능하다. 필드 기간의 각 서브필드는 필드 기간에 대해서 앞서 설명된 것과 동일한 방식으로 어드레스지정될 수 있다.

픽셀 광 생성 요소(LGij)와 어드레스 광 생성 요소(ALj)는 예컨대 작은 레이저, LED(Light Emitting Diodes), OLED(Organic LED), 폴리LED, 작은 백열램프나 형광 램프, 또는 플라즈마 디스플레이에서 사용되는 광 생성 요소를 포함한다. 광 감응성 요소는 예컨대, LDR(Light Dependent Resistor: 광 종속 저항)이나, LAS{Light Activated Thyristors(광 활성화된 사이리스터) 또는 다른 광 활성화 전자 스위치}를 포함할 수 있다.

이러한 광학적으로 어드레스지정된 디스플레이는 비싸지 않으며, LCD에 비해 상대적으로 제조하기 쉽다. 크기는 쉽게 조정할 수 있으며, 단지 간단한 두 개의 단자 메모리 요소가 필요하고, 높은 광속효율(lumen efficacy)이 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 셀의 또 다른 실시예를 도시한다. 픽셀 광 생성 요소(LGij)는 제 1 행 전극(REil)과 제 2 행 전극(REi2) 사이에 트랜지스터(TR1ij)의 주 전류 경로와 직렬로 배열된다. 제 1 행 전극(REi1) 상의 전압은 Vi1로 표기되고, 제 2 행 전극(REi2) 상의 전압은 Vi2로 표기되며, 선택 전압(SVi)은 전압(Vi1 및 Vi2)의 차이이다. 광 감응성 요소(LSij)는 트랜지스터(TR1ij)의 제어 전극과 제 1 행 전극(REi1) 사이에 배열된다. 선택적인 커패시터(C1ij)는 트랜지스터(TR1ij)의 제어 전극과 제 2 행 전극(REi2) 사이에 배열된다. 선택적인 누설 저항(RLij)은 또한 트랜지스터(TR1ij)의 제어 전극과 제 2 행 전극(REi2) 사이에 배열된다.

만약 데이터 광(Lj)이 광 감응성 요소(LSij) 상에 충돌한다면, 트랜지스터(TR1ij)는 낮은 저항을 갖게 되며, 선택 전압(VSi)은 픽셀 광(LMij)을 방출하기 시작하는 픽셀 광 생성 요소(LGij) 양단에 실질적으로 존재한다. 픽셀 광(PLMij)의 부분은 광 감응성 요소(LSij)에 충돌하며, 그에 따라, 이러한 광 감응성 요소는, 심지어 데이터 광(Lj)이 더 이상 공급되지 않을 지라도 픽셀을 온상태로 유지시킬 것이다. 픽셀 광 생성 요소(LGij)는, 선택 전압(SVi)이 특정한 값 미만으로 강하할 때, 광을 방출하는 것을 정지할 것이다. 픽셀 광 생성 요소(LGij)는 또한 전압(Vi3)을 통해 스위칭 오프(또는 온)될 수 있다.

커패시터(C1ij)는 트랜지스터(TR1ij)의 제어 전극의 전압을 버퍼링하고, 메모리 동작을 제공한다. 저항(RLij)은 이 커패시터를 방전하고, 그에 따라 메모리의 시간 상수를 결정한다.

도 4는 본 발명에 따라 디스플레이 셀의 또 다른 실시예를 도시한다. 픽셀 광 생성 요소(LGij)는 행 전극(REi1)과 행 전극(REi2) 사이의 트랜지스터(TR1ij)의 주 전류 경로와 직렬로 배열된다. 행 전극(REi1) 상의 전압은 Vi1로 표기되고, 행 전극(REi2) 상의 전압은 Vi2로 표기되며, 선택 전압(SVi)은 전압(Vi1 및 Vi2)의 차이이다. 광 감응성 요소(LSij)는 트랜지스터(TR1ij)의 제어 전극과 행 전극(REi1) 사이에 배열된다. 선택적인 커패시터(C2ij)는 트랜지스터(TR1ij)의 제어 전극과 행 전극(REi1) 사이에 배열된다. 트랜지스터(TR2ij)의 주 전류 경로는 트랜지스터(TR1ij)의 제어 전극과 제 2 행 전극(REi2) 사이에 배열된다. 광 감응성 요소(FLSij)는 트랜지스터(TR2ij)의 제어 전극과 행 전극(REi1) 사이에 배열된다.

만약 짧은 데이터 광 펄스(Lj)가 광 감응성 요소(FLSij) 상에 충돌한다면, 트랜지스터(TR2ij)는 낮은 저항이 되며, 커패시터(C2ij)는 선택 전압(VSi)으로 충전된다. 트랜지스터(TR1ij)는 도통하기 시작하고, 픽셀 광 생성 요소(LGij)는 픽셀 광(LMij)을 방출하기 시작한다. 커패시터(C2ij) 상의 충전은 트랜지스터(TR1ij)를 계속해서 도통되게 할 것이다. 픽셀 광(PLMij)의 부분은 커패시터(C2ij)를 방전시킬 광 감응성 요소(LSij) 상에 충돌한다. 트랜지스터(TR1ij)의 임피던스는 점진적으로 증가할 것이다. 이러한 방식으로, 음극선관의 형광체는 다음과 같이 동작한다: 데이터 광 펄스(Lj)에 응답하여, 픽셀(Pij)은 높은 밝기로 시작하며, 이 밝기는 점진적으로 감소한다. 커패시터(C2ij)의 값은 밝기가 0으로 감소하는 시간을 결정한다. 데이터 광 펄스(Lj)의 밝기 및/또는 지속기간은 픽셀(Pij)의 피크 밝기를 결정한다.

나아가, 픽셀(Pij)의 밝기가, 픽셀 광 생성 요소가 (폴리)LED(Light Emitting Diode)인 경우, 이 픽셀 광 생성 요소의 품질과는 실질적으로 독립적이라는 것이 장점이다. 만약 (폴리)LED가 잘 작동하지 않는다면, 커패시터(C2ij)를 방전하는데 시간이 더 걸릴 것이며, 그에 따라, 생성된 광의 순 양은 실질적으로 갖게 된다.

트랜지스터(TR2ij)의 제어 전극에서의 전압(Vi3)으로 픽셀(Pij)을 스위칭 오프하는 것이 가능하다.

도 5는 디스플레이 셀이 레이저로 어드레스지정되는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 도시한다. 광학적으로 어드레스지정 가능한 디스플레이 디바이스(OAD)는 도 1에 도시된 바와 같이 픽셀(Pij)과 행 전극(LRi)을 포함한다. 광-도파관(LWj)은 존재하지 않는다.

도 1에 도시된 본 발명에 따른 실시예에서, 픽셀(Pij)의 광학 상태는 어드레스 광 생성 요소(ALj)에 의해 생성된 광에 의해 제어되며, 이러한 광은 광-도파관(LWj)을 통해 도 2의 광 감응성 요소(LSij)나 도 4의 광 감응성 요소(FLSij)로 전송된다.

도 5에 도시된 본 발명에 따른 실시예에서, 레이저(LAS)는 제어 광(Lj)을 생성하며, 이러한 광은 도 2의 광 감응성 요소(LSij)나 도 4의 광 감응성 요소(FLSij)에 충돌해야 한다. 레이저(LAS)에 의해 생성된 레이저 빔(LB)의 주사는 x/y 스캐너(SCA)에 의해 제어될 수 있다. 이러한 x/y 스캐너(SCA)는 디스플레이(OAD)의 광 감응성 요소(LSij 또는 FLSij)를 따라서 레이저빔(LB)을 주사하기 위해 기계적으로 이동할 수 있다. 바람직하게, 레이저빔(LB)은 픽셀(Pij)의 행(LRi)을 하나씩 주사한다. 하나보다 많은 레이저빔(LB)을 사용하는 것이 또한 가능하다.

레이저 스캐닝은 디스플레이의 구조를 간략하게 하며, 이는 광-도파관(LWj)과 다수의 제어 광 생성 요소(ALj)가 필요치 않기 때문이다. 나아가, 단일 레이저(LAS)에 대해 단일 구동 신호가 각 제어 광 생성 요소(ALj)에 대해 하나씩 상당히 많은 양의 구동 신호 대신에 생성되어야 하기 때문에, 데이터 구동기(DD)는 덜 복잡하게 된다. 바람직한 실시예에서, 레이저(LAS)는 단지 픽셀(Pij)을 어드레스지정하는데 사용되지만, 그레이 스케일을 생성하는데는 사용되지 않는다. 그 결과, 간단한 다이오드 레이저로도 충분하다.

디스플레이(OAD)는 간단한 구조를 가지며, 그에 따라 쉽고 값싸게 제조될 수 있다. 디스플레이(OAD)는 심지어 포일일 수 있다. 레이저(LAS)는 디스플레이(OAD)의 후방이나 전방을 주사할 수 있다. 후방 프로젝션은 주위 광이 광 감응성 요소(LSij 또는 FLSij)에 도달하는 것을 막는 것이 쉽다는 장점을 갖는다. 전방 프로젝터에서, 디스플레이(OAD)의 필터 층은, 주위 광이 충분히 차단되고, 픽셀(Pij)의 상태에 영향을 미치지 않는 반면, 레이저빔은 픽셀(Pij)의 상태를 제어할 수 있도록 필터를 충분히 통과할 있도록, 광 감응성 요소(LSij 또는 FLSij)를 커버해야 한다. 레이저광에 감응성이 있지만 주위의 광에는 감응성이 없는 광 감응성 요소(LSij)를 사용하는 것이 또한 가능하다.

컬러 디스플레이에서, 디스플레이 스크린 상의 레이저빔(LB)의 위치는 비디오 정보에 대응하는 레이저빔(LB)의 세기를 디스플레이(OAD)의 적색, 녹색, 및 청색 픽셀의 위치에 동기화시키기 위해 알려져야 한다.

도 6은 하나 보다 많은 데이터 광 생성 요소가 동일한 광 도파관과 관련되는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 도시한다. 예컨대, 도시된 매트릭스 디스플레이는 네 개의 행(LR1 내지 LR4) 및 n개의 픽셀(Pij) 열을 포함한다. ｉ는 행 번호를 지시하고, 이러한 예에서 1에서 4까지 존재하며, j는 1에서 n까지 존재하는 열 번호를 지시한다. 도 6에서, 제 1 열을 형성하는 네 개의 행에서 단지 네 개의 제 1 픽셀(P11 내지 P41)이 도시되어 있다. 각 픽셀(Pij)은 픽셀 광 생성 요소(LGij)(그 중 LG11 내지 LG41이 도시됨)와, 광 감응성 요소(LSij)(그 중 LS11 내지 LS41이 도시됨)와, 컬러 필터(F1 및 F2)를 포함한다. 컬러 필터(F1)는 홀수 행(LR1, LR3)의 픽셀(Pij)과 관련되고, 컬러 필터(F2)는 짝수 행(LR2, LR4)의 픽셀(Pij)과 관련된다. 홀수 행(LR1, LR3)의 픽셀(Pij)은 픽셀(Pij)의 제 1 그룹(SG1)을 형성하고, 짝수 행(LR2, LR4)의 픽셀(Pij)은 픽셀(Pij)의 제 2 그룹(SG2)을 형성한다.

광 도파관(LWj)(LW1 내지 LWn)은 열 방향으로 연장한다. 데이터 광 생성 요소(ALj 및 AL2j) 모두는 그 각자의 데이터 광(Lj 및 L2j)을 동일한 광 도파관(LWj)을 통해 픽셀(Pij)의 동일한 열에 전송한다.

매트릭스 디스플레이의 동작은 이제 다음에서 설명될 것이다. 데이터 광 생성 요소(ALj)는 데이터 광(Lj)을 생성하고, 이러한 광은 제 1 컬러 필터(F1)를 통과할 수 있지만, 제 2 컬러 필터(F2)에 의해 실질적으로 차단된다. 다른 데이터 광 생성 요소(AL2j)는 데이터 광(L2j)을 생성하고, 이러한 광은 제 2 컬러 필터(F2)를 통과할 수 있고, 제 1 컬러 필터(F2)에 의해 실질적으로 차단된다. 선택 전압(Vi)(V1 내지 V4가 도시됨)으로 홀수 행(LR1, LR3) 중 하나와 짝수 행(LR2, LR4) 중 하나를 동시에 선택하고, 필요한 데이터를 동일한 데이터 광 도파관(LWj)을 거쳐서 이들 선택된 두 행의 픽셀(Pij)에 제공하는 것이 이제 가능하다. 컬러 필터(F1 및 F2)는 데이터 광 도파관(LWj)에서 데이터 광(Lj 및 L2j)에 선택적으로 동작한다. 데이터 광(Lj)은 실질적으로 홀수 행(LR1, LR3)만의 픽셀(Pij)에 도달할 것이고, 데이터 광(L2j)은 실질적으로 짝수 행(LR2, LR4)만의 픽셀(Pij)에 도달할 것이다.

픽셀(SG1, SG2)의 두 서브그룹(SG1, SG2)의 픽셀(Pij)을 동시에 선택할 가능성은 광 방출에 이용될 수 있는 시간을 증가시킨다. 또는, 매트릭스 디스플레이의 픽셀(Pij)은 더 많은 그레이 레벨을 생성하는데 사용될 수 있거나, 더 많은 서브필드가 가능함에 따라 노이즈 아티팩트를 감소하게 하는 동일한 시간 기간에 좀더 자주 어드레스지정될 수 있다.

픽셀(Pij)은 두 개의 그룹(SG1 및 SG2)으로 또 다른 방식으로 분리될 수 있고, 컬러 필터(F1 및 F2)의 위치가 그에 따라 적응되어야 한다. 컬러 필터(F1 및 F2)를 사용하는 대신에, 충돌하는 광의 서로 다른 파장 범위에 응답하는 서로 다른 광 감응성 요소(LSij)의 두 그룹을 사용하는 것이 또한 가능하다. 광 감응성 요소(LSij) 중 한 그룹은 데이터 광(Lj)에 응답하고, 데이터 광(L2j)에는 응답하지 않으며, 광 감응성 요소(LSij) 중 다른 그룹은 데이터 광(L2j)에 응답하고, 데이터 광(Lj)에 응답하지 않는다.

도 7은 선택 전압의 적절한 레벨을 도시한다. 선택 전압(VSi)은 수평축을 따라서 제시되며, 픽셀(Pij)의 밝기(Br)는 수직 축을 따라서 제시되어 있다. 만약 픽셀(Pij)은 선택 전압(VSi)의 낮은 값(VSi<VSia)에서 오프되고, 그에 따라 밝기(Br)는 매우 낮거나 0이고, 선택 전압(VSi)이 증가한다면, 픽셀(Pij)은 곡선(UE)에 따라 광을 방출하기 시작할 것이다. 그에 따라, 값(VSic)을 초과하면, 픽셀(Pij)은 광을 방출하기 시작하고, 최대 밝기(Brm)는 값(VSid)을 초과하여 선택 전압에서 이용될 수 있다. 연속적으로, 선택 전압(VSi)이 감소하기 시작할 때, 픽셀의 밝기는 곡선(DE)을 따를 것이다. 그에 따라, 밝기는 레벨(VSib)에서 감소하기 시작하고, 레벨(VSia) 미만에서 낮아진다. 픽셀(Pij)의 히스테리적 동작으로 인해, 세 개의 영역이 이용될 수 있다. 픽셀 밝기(Br)는 레벨(VSia)미만에서 낮아지고, 그에 따라, 픽셀(Pij)은 선택 전압(VSi)을 레벨(VSia)미만으로 낮춤으로써 스위칭오프될 수 있다. 영역(RA) 내에서, 온 상태인{높은 밝기 레벨(Brm)을 갖는} 픽셀(Pij)은 온 상태를 유지할 것이고, 오프 상태인(낮은 밝기 레벨을 갖는) 픽셀은 오프 상태를 유지할 것이다. 영역(RB) 내에서, 선택 전압(SVi)은, 광이 픽셀(Pij)에 충돌할 때 픽셀(Pij)을 스위칭 온할만큼 충분히 크다.

실제 실시예에서, 레벨은 대략 다음과 같다: VSib=4V, VSic=5V, VSid=7V. 이들 레벨은 단지 지시하는 것이며, 서로 다른 디스플레이와 픽셀(Pij)의 서로 다른 구성에 대해 달라질 수 있다.

전술된 실시예는 본 발명을 제한하기보다는 예시하며, 당업자는 첨부된 청구항의 범위에서 벗어나지 않고 많은 대안적인 실시예를 설계할 수 있을 것임을 주목해야 한다.

예컨대, MOSFETS인 것으로 도시된 트랜지스터는 또한 바이폴라 트랜지스터일 수 있다. 모든 트랜지스터는 정반대 전도도 유형일 수 있고, 회로는 당업자에게 알려진 방식으로 적응되어야 한다.

청구항에서, 괄호 내의 임의의 참조번호는 청구항을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. "포함하다"는 용어는 청구항에 기재된 요소나 단계 이외의 요소나 단계의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 별개의 요소를 포함하는 하드웨어나, 적절히 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 수단을 나열한 디바이스 청구항에서, 이들 수단중 여러 수단은 동일한 하드웨어 아이템에 의해 구현될 수 있다. 특정한 조치가 상호 다른 종속항에 언급된 단순한 사실이 이들 조치의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 점을 지시하지는 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 능동 매트릭스 디스플레이, 및 매트릭스 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치에 이용된다.

Claims (15)

1. 광학적으로 어드레스지정 가능한 픽셀(Pij) 매트릭스를 갖는 매트릭스 디스플레이 디바이스로서, 상기 광학적으로 어드레스지정 가능한 픽셀(Pij)은 데이터 광(Lj)에 의해 제어될 수 있는 상태를 갖는 광 감응성 요소(LSij)와;

   상기 광 감응성 요소(LSij)의 상기 상태에 따라 밝기를 갖는 픽셀 광(LMij)을 생성하기 위한 픽셀 광 생성 요소(LGij)를 포함하는,

   매트릭스 디스플레이 디바이스로서,

   상기 데이터 광(Lj)을 생성하기 위한 데이터 광 생성 디바이스(ALj; LAS)와,

   이미지를 나타내는 입력 데이터(ID)를 수신하고, 상기 입력 데이터(ID)에 따라 상기 데이터 광(Lj)의 밝기를 생성하도록 상기 데이터 광 생성 디바이스(ALj; LAS)를 제어하기 위한 데이터 구동기(DD)와,

   선택 전압(SVi)을 상기 픽셀(Pij)의 라인(LRi)에 공급하기 위한 선택 구동기(SD)로서, 상기 선택 전압(SVi)은 상기 라인(LRi)의 선택되지 않은 라인의 픽셀(Pij)의 픽셀 광(LMij)의 밝기를 상당히 변화하게 하는 것을 막기 위한 레벨을 갖고, 상기 선택 전압(SVi)은 상기 라인(LRi)의 선택된 라인의 픽셀(Pij)의 픽셀 광(LMij)의 밝기를 변하게 하는 레벨을 갖는, 선택 구동기(SD)를,

   포함하는, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
2. 제 1항에 있어서, 상기 픽셀(Pij)의 상기 라인(LRi)은 제 1 방향(x)으로 연장하고, 상기 데이터 광 생성 디바이스(ALj; LAS)는 복수의 데이터 광(Lj)을 상기 제 1 방향에 실질적으로 수직한 제 2 방향(y)으로 연장하는 상기 픽셀(Pij)의 관련된 복수의 라인(LVj)에 전송하기 위한 복수의 데이터 광 생성 요소(ALj)와 이와 동일한 복수의 관련된 광 도파관(LWj)을 포함하고, 상기 데이터 구동기(DD)는 상기 데이터 광(Lj)의 밝기를 상기 입력 데이터(ID)에 따라 생성하기 위해 상기 복수의 데이터 광 생성 요소(ALj)를 제어하기 위해 배열되는, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
3. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 광 생성 디바이스(ALj; LAS)는 레이저빔(LB)을 생성하기 위한 레이저(LAS)와, 상기 픽셀(Pij)의 상기 광 감응성 요소(LSij)를 따라서 상기 레이저빔(LB)을 주사하기 위한 주사 수단(SCA)을 포함하고, 상기 데이터 구동기(DD)는 상기 입력 데이터(ID)에 따라 밝기를 생성하기 위해 상기 레이저(LAS)를 제어하기 위해 배열되는, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 데이터 구동기(DD)는 두 개의 밝기 레벨만을 생성하기 위해 상기 데이터 광 생성 디바이스(ALj; LAS)를 제어하기 위해 배열되는, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
5. 제 1항에 있어서, 상기 광 감응성 요소(LSij)는 광-종속 저항이나 광-활성화 스위치인, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
6. 제 1항에 있어서, 상기 픽셀 광 생성 요소(LGij)와 임피던스 요소(LSij; TR1ij)는 직렬로 배열되고, 상기 직렬 배열은 상기 선택 전압(SVi) 중 관련된 하나를 수신하기 위해 상기 선택 구동기(SD)에 결합되고, 상기 임피던스 요소(LSij, TR1ij)의 임피던스는 상기 광 감응성 요소(LSij)의 상태에 따르는, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
7. 제 1항에 있어서, 상기 광 감응성 요소(LSij)와 상기 픽셀 광 생성 요소(LSij)는, 상기 픽셀 광 생성 요소(LGij)에 의해 생성된 상기 픽셀 광(LMij)의 부분(PLMij)의 상기 광 감응성 요소(LSij)로의 광학적 피드백을 얻기 위해 서로에 대해 배열되는, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
8. 제 7항에 있어서, 상기 픽셀(Pij)의 상기 광 감응성 요소(LSij)와 상기 픽셀 광 생성 요소(LGij)는 직렬로 배열되고, 상기 광 감응성 요소(LSij)에 도달하는 상기 픽셀 광(PLMij)의 부분은 상기 광 감응성 요소(LSij)의 임피던스를 상기 픽셀 광 생성 요소(LGij)의 임피던스에 비해 상대적으로 낮게 유지하기에 충분한, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
9. 제 7항에 있어서, 상기 픽셀(Pij)은 상기 광 감응성 요소(LSij)에 결합된 제어 전극과, 상기 픽셀 광 생성 요소(LGij)와 직렬로 배열된 주 전류 경로를 갖는 스위칭 요소(TR1ij)를 더 포함하고, 상기 직렬 배열은 상기 선택 전압(SVi) 중 관련된 전압을 수신하기 위해 상기 선택 구동기(SD)에 결합되며, 상기 광 감응성 요소(LSij)에 도달하는 상기 픽셀 광(PLMij)의 부분은 상기 픽셀 광 생성 요소(LGij)의 임피던스에 비해 상대적으로 낮은 상기 스위칭 요소(TR1ij)의 상기 주 전류 경로의 임피던스를 얻는데 충분한, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
10. 제 9항에 있어서, 상기 픽셀(Pij)은:

    상기 제 1 스위칭 요소(TR1ij)의 상기 제어 전극에 결합된 커패시터(C2ij)와,

    상기 데이터 광(Lj)을 수신하기 위한 추가적인 광 감응성 요소(FLSij)와,

    상기 추가적인 광 감응성 요소(FLSij)에 결합된 제어 전극과 상기 제 1 스위칭 요소(TR1ij)의 상기 제어 전극에 결합된 주 전류 경로를 갖는 추가적인 스위칭 요소(TR2ij)를 더 포함하는, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
11. 제 2항에 있어서, 상기 매트릭스 디스플레이 디바이스는:

    추가적인 복수의 데이터 광(L2j)을 생성하기 위한 추가적인 복수의 데이터 광 생성 요소(AL2j)로서, 상기 복수의 광 도파관(LWj) 각각은 상기 제 1 복수의 데이터 광 생성 요소(ALj) 중 하나와 상기 추가적인 복수의 데이터 광 생성 요소(AL2j) 중 하나 모두와 관련되고, 상기 제 1 복수의 데이터 광(Lj)의 제 1 파장 범위와 상기 추가적인 복수의 데이터 광(L2j)의 제 2 파장 범위는 서로 다른, 추가적인 복수의 데이터 광 생성 요소(AL2j)와,

    상기 제 1 파장 범위 내의 광에 응답하고 상기 제 2 파장 범위 내의 광에 실질적으로 응답하지 않는 상기 제 1 방향으로 연장하는 상기 픽셀(Pij)의 라인(LRi)의 제 1 서브-그룹(SG1)의 상기 픽셀(Pij)과 관련된 상기 광 감응성 요소(LSij)의 제1 그룹과,

    상기 제 2 파장 범위 내의 광에 응답하고 상기 제 1 파장 범위 내의 광에 실질적으로 응답하지 않는 상기 제 1 방향으로 연장하는 상기 픽셀(Pij)의 라인(LRi)의 제 2 서브-그룹(SG2)의 상기 픽셀(Pij)과 관련된 상기 광 감응성 요소(LSij)의 제 2 그룹을 포함하고, 상기 제 1 서브그룹(SG1)과 상기 제 2 서브그룹(SG2)은 별개인, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
12. 제 2항에 있어서, 상기 매트릭스 디스플레이 디바이스는:

    추가적인 복수의 데이터 광(L2j)을 생성하기 위한 추가적인 복수의 데이터 광 생성 요소(AL2j)로서, 상기 복수의 광 도파관(LWj) 각각은 상기 제 1 복수의 데이터 광 생성 요소(ALj) 중 하나와 상기 추가적인 복수의 데이터 광 생성 요소(AL2j) 중 하나 모두와 관련되고, 상기 제 1 복수의 데이터 광(Lj)의 제 1 파장 범위와 상기 추가적인 복수의 데이터 광(L2j)의 제 2 파장 범위는 서로 다른, 추가적인 복수의 데이터 광 생성 요소(AL2j)와,

    상기 제 1 파장 범위 내의 광을 전송하고, 상기 제 2 파장 범위 내의 광을 실질적으로 차단하기 위해 상기 제 1 방향(x)으로 연장하는 픽셀(Pij)의 상기 라인(LRi)의 제 1 서브-그룹(SG1)의 상기 픽셀(Pij)과 관련되는 제 1 컬러 필터(F1)와,

    상기 제 2 파장 범위 내의 광을 전송하고, 상기 제 1 파장 범위 내의 광을 실질적으로 차단하기 위해 상기 제 1 방향(x)으로 연장하는 픽셀(Pij)의 상기 라인(LRi)의 제 2 서브-그룹(SG2)의 상기 픽셀(Pij)과 관련되는 제 2 컬러 필터(F2)를 포함하고, 상기 제 1 서브그룹(SG1)과 상기 제 2 서브그룹(SG2)은 별개인, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 제 1 및 상기 추가적인 복수의 데이터 광 생성 요소(ALj, AL2j)는 상기 광 도파관(LWj)의 반대 측면에 위치한, 매트릭스 디스플레이 디바이스.
14. 제 2항에 기재된 매트릭스 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치.
15. 제 14항에 있어서, 제 1 방향(x)으로 연장하는 상기 라인(LRi) 중 선택된 라인에 관련된 상기 선택 전압(SVi) 중 하나는, 상기 픽셀 광 생성 요소(LGij)로 하여금 상기 추가적인 광 생성 요소(ALj)의 광(Lj)이 상기 관련된 광 감응성 요소(LSij)에 도달할 경우, 광(LMij; FLMij)을 생성하게 하고, 상기 추가적인 광 생성 요소(ALj)로부터 어떠한 광도 수신되지 않는 경우, 어떠한 광도 생성할 수 없게 할 만큼 충분히 높게 선택되는 반면, 선택되지 않은 라인(LRi)과 관련된 선택 전압(SVi)은 상기 관련된 픽셀 광 생성 요소(LGij)의 상태를 변경시킬 만큼 충분히 높지 않고, 또한 상기 픽셀 광 생성 요소의 상태를 변경시킬 수 없을 만큼 너무 낮지도 않은 레벨을 갖는, 디스플레이 장치.