KR20060052322A - 액정 디스플레이 디바이스 및 이를 구동하는 방법 - Google Patents

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KR20060052322A
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

액정 디스플레이 디바이스로 과구동을 행하는 경우에, 이전 및 현재 그레이-스케일 데이터를 비교하는 회로, 이 비교 결과를 토대로 그레이-스케일 데이터를 변환시키는 회로 등은 액정 디스플레이 디바이스의 구조를 복잡하게 한다. 게다가, 인가된 전압을 1 프레임 기간에 걸쳐서 유지시키는 홀드 구동이 액정 디스플레이 디바이스에서 행해지기 때문에, 동영상의 잔상에 대한 대책으로서도 인가된 고전압으로 인해 상승 시간을 충분히 감소시키지 못한다. 본 발명에서, 1 프레임 기간에서, 고전압은 액정 소자에 인가되고 일정 전압은 고전압이 인가된 후 인가된다. 고전압의 절대값은 일정 전압과 같거나 높은데, 다른 말로서, 기준 전압과 같거나 높게 된다. 게다가, 고전압 인가 기간 내의 장방형파(또한 펄스라 칭함)는 상승 시간(τON) 보다 짧은 기간들을 갖는 다수의 펄스들을 갖는다.
그레이-스케일, 홀드 구동, 과구동, 동영상의 잔상, 프레임 기간

Description

액정 디스플레이 디바이스 및 이를 구동하는 방법{Liquid crystal display device and method for driving the same}
도 1의 1a 내지 1e는 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 위한 전압 인가 파형들을 도시한 도면.
도 2의 2a 및 2b는 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 위한 전압 인가 파형 및 종래 방법을 위한 전압 인가 파형을 도시한 도면.
도 3은 전압 인가로 인한 액정 디스플레이 디바이스의 전송된 광 강도(light intensity) 과도 응답 특성들을 도시한 도면.
도 4는 전압 제거로 인한 액정 디스플레이 디바이스의 전송된 광 강도의 과도 응답 특성들을 도시한 도면.
도 5는 하강 특성과 비교되는 액정 디스플레이 디바이스의 상승 특성을 도시한 도면.
도 6은 인가된 전압의 증가 및 감소에 의한 상승 시간의 변화를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스의 구조를 도시한 도면.
도 8의 8a 및 8b는 본 발명의 전압 인가 파형을 각각 도시한 도면.
도 9는 본 실시예에서 액정 디스플레이 디바이스의 전송된 광 강도의 과도 응답 특성들을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 이동 전화를 도시한 도면.
도 11A 내지 도 11E는 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 전자 디바이스들의 예들을 도시한 도면.
도 12A 및 도 12B는 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 리어-프로젝션(rear-projection) 디스플레이 디바이스를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 프론트-프로젝션(front-projection) 디스플레이 디바이스를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 프로젝터 유닛을 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 프로젝터 유닛을 도시한 도면.
도 16A 내지 도 16C는 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 프로젝터 유닛들을 도시한 도면.
도 17은 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스의 전송된 광 강도의 과도 응답 특성 및 전압 인가 파형을 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
101 : 능동 매트릭스 액정 패널
102 : 게이트 라인 드라이버 회로
103 : 소스 라인 드라이버 회로
본 발명은 고 응답 속도를 갖는 액정 디스플레이 디바이스 및 고 응답 속도를 성취하기 위하여 인가된 전압 파형을 사용하여 이를 구동하는 방법에 관한 것이다.
능동 매트릭스 구동 방법은 종래 액정 디스플레이 디바이스를 사용하여 다수의 그레이-스케일 디스플레이를 도통시키기 위하여 사용되어 왔다. 상기 능동 매트릭스 구동 방법은 디스플레이 그레이-스케일에 대응하는 기준 전압을 아날로그 스위치로 선택하고 선택된 디스플레이 그레이-스케일을 디스플레이하기 위해 선택된 전압을 액정 디스플레이 디바이스에 인가하는 방법이다. 하나의 그레이-스케일은 일반적으로 영상이(1 프레임) 디스플레이되는 기간(period)에 디스플레이되고, 선택된 그레이-스케일에 대응하는 소정 기준 전압이 액정 디스플레이 디바이스에 인가된다.
액정 디스플레이 디바이스에 인가되는 전압의 변화가 작을 때, 선택된 그레이-스케일이 얻어지는 시간(응답 시간, 즉 상승 시간 더하기 하강 시간)이 증가하는 경향이 있다. 응답 시간이 증가하면 잔상(blur) 문제를 야기하는데, 그 이유는 액정 디스플레이 디바이스에 인가되는 전압의 변화가, 예를 들어 하프톤 1로부터 하프톤 2로의 변화가 작을 때 액정의 응답이 늦게 되기 때문이다. 대응적으로, 예 를 들면, 이전 시간 및 다음 시간 동안 그레이-스케일 데이터를 비교하면, 종래엔, 인가될 전압은 이전 시간 동안 그레이-스케일 데이터가 더 크게될 때 증가되고 현재 시간 동안 그레이-스케일 데이터가 작게 될 때 감소된다. 따라서, 상승 시간은 과구동시킴으로써, 예를 들어 실제로 인가되는 전압 또는 이 전압의 일부를 선택된 그레이-스케일에 대응하는 기준 전압보다 높거나 낮게함으로써 감소되어, 이 문제를 해결한다.
이와 같은 과구동을 행하는 경우에, 회로의 스케일은 더 크게되어, 이는 고 비용을 야기한다. 따라서, 액정 디스플레이 패널의 그레이-스케일 변화의 응답 속도가 작은 메모리 커패시턴스를 사용하여 개선되는 구동 방법이 제안되었다(참조문헌 1: 일본 공개 특허 07-121143)
그러나, 액정 디스플레이 디바이스로 이와 같은 과구동을 행하는 경우에, 이전 및 현재 그레이-스케일 데이터를 비교하는 회로, 이 비교 결과를 토대로 그레이-스케일 데이터를 변환시키는 회로 등은 액정 디스플레이 디바이스의 구조를 복잡하게 한다.
게다가, 인가되는 전압을 1 프레임 기간에 걸쳐서 유지시키는 홀드 구동은 액정 디스플레이 디바이스에서 행해지기 때문에, 동영상들의 잔상에 대한 대책으로서도 인가된 고전압으로 인해 상승 시간을 충분히 감소시키지 못한다.
본 발명은 상술된 문제들의 관점에서 행해진 것이고, 본 발명의 특징은 1 프레임 기간이 고전압을 액정 소자 인가하는 고전압 인가 기간 및 고전압 인가 기간 후 일정 전압을 인가하는 일정 전압 인가 기간을 포함한다는 것이다. 고전압 인가 기간은 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는 다수의 펄스들을 포함하고 고전압의 절대값은 일정 전압보다 높게 되는데, 즉 기준 전압보다 높게 된다. 본 명세서에서, 상기와 같이, 고전압이 인가되는 기간을 고전압 인가 기간이라 칭하고 일정 전압이 인가되는 기간을 일정 전압 인가 기간이라 칭한다. 게다가, 고전압 인가 기간(또한 펄스라 칭함) 내에서 단파형은 상승 시간(τON)보다 짧은 기간들을 갖는 다수의 펄스들을 갖는다. 단기간 펄스가 인가되는 기간을 또한 단기간 펄스 기간이라 칭한다.
따라서, 고전압을 인가하기 위한 펄스를 사용하면, 액정 디스플레이 디바이스 내의 액정 소자의 상승 시간은 감소될 수 있다. 게다가, 상승 시간이 감소되기 때문에, 응답 시간(상승 시간(τON) 더하기 하강 시간(τOFF))은 또한 감소된다. 그러므로, 전압 비인가 기간이 제공되는 경우에 조차도, 다수의 그레이 스케일들은 1 프레임에서 제어될 수 있다. 게다가, 광 전송 강도 특성들은 임펄스 형일 수 있다.
본 발명은 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법을 제공하는 것인데, 이 방법에서 1 프레임 기간은 액정에 고전압을 인가하는 고전압 인가 기간 및 고전압 인가 기간 후 일정 전압을 인가하는 일정 전압 인가 기간을 포함한다. 고전압 인가 기간은 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는 다수의 펄스들을 포함하고 고전압의 절대값은 일정값보다 높게 된다.
이와 같은 구동 방법을 성취하기 위하여, 고전압을 액정 소자에 인가하는 기 능 및 고전압 인가가 제공된 후 이에 일정 전압을 인가하는 기능이 제공된다. 이들 기능들은 픽셀 에어리어가 형성되는 유리 기판상에 통합되거나 인쇄 기판상에 설치될 수 있다.
게다가, 바람직하게는 본 발명에서, 일정 전압이 액정 소자에 인가된 일정 전압 인가 기간 후, 문턱 전압의 절대값보다 낮은 전압이 인가되는 기간 또는 어떠한 전압도 인가되지 않는 기간(이하부터 전압 비인가 기간이라 칭함)이 제공된다. 문턱 전압의 절대값보다 낮은 전압이 인가되는 기간을 제공함으로써, 액정 분자들은 항상 기준 상태로 즉시 복귀될 수 있다. 따라서, 2개의 연속적인 데이터를 비교함이 없이, 현재 시간 데이터는 단지 기준 상태와 비교될 수 있다. 그러므로, 복잡한 공정 회로는 필요로 되지 않아 회로 복잡도가 방지될 수 있다. 여기서 문턱 전압을 액체 분자들의 디렉터 방향(director direction)(액정 분자들의 긴 축의 평균 방향을 디렉터라 칭한다)이 액정 디스플레이 디바이스에 포함되는 액정 소자에 인가되는 전계에 의해 변화되기 시작하는 전압이라 칭한다는 점에 유의하라.
따라서, 본 발명은 고전압이 액정 소자에 인가되는 고전압 인가 기간, 일정 전압이 고전압 인가 기간 후 인가되는 일정 전압 인가 기간 및 일정 전압 인가 기간 후 전압 비인가 기간을 갖는 1 프레임 기간에서 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법을 제공한다. 게다가, 고전압 인가 기간은 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 주파수를 각각 갖는 다수의 펄스들을 포함하고 고전압값의 절대값은 일정 전압의 전압값보다 높게 된다.
이와 같은 구동 방법을 성취하기 위하여, 문턱 전압의 절대값보다 낮은 전압 을 인가하기 위하여 제어하는 기능 또는 어떠한 전압도 인가하지 않도록 하기 위하여 제어하는 기능이 일정 전압을 인가하는 일정 전압 인가 기간 후 제공된다. 이 기능은 픽셀 에어리어가 형성되는 유리 기판상에 통합될 수 있거나 인쇄 기판상에 설치될 수 있다.
본 발명은 액정 소자에 고전압을 인가하는 기능, 및 일정 전압을 인가하는 기능을 포함하는 액정 디스플레이 디바이스를 제공한다. 게다가, 1 프레임 기간은 고전압을 인가하는 고전압 기간 및 고전압 인가하는 기간 후 일정 전압을 인가하는 일정 전압 인가 기간을 포함한다. 고전압을 인가하는 기간은 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는 다수의 펄스들을 포함하고, 고전압 값의 절대값이 일정 전압의 전압값보다 높게 된다.
본 발명은 액정 소자에 고전압을 인가하는 기능, 일정 전압을 인가하는 기능, 및 문턱 전압의 절대값보다 낮은 전압을 인가하기 위하여 제어하는 기능(또는 어떠한 전압도 인가하지 않도록 제어하는 기능)을 포함한 액정 디스플레이 디바이스를 제공한다. 게다가, 1 프레임 기간은 고전압을 인가하는 고전압 인가 기간; 고전압을 인가하는 기간 후 일정 전압을 인가하는 일정 전압 인가 기간; 및 일정 전압을 인가하는(또는 어떠한 전압도 인가하지 않도록 제어하는) 기간 후 문턱 전압의 절대 전압보다 낮은 전압을 인가하는 전압 비인가 기간을 포함한다. 고전압을 인가하는 기간은 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는 다수의 펄스들을 포함하고, 고전압 값의 절대값은 일정 전압의 전압값보다 높게 된다.
상기 구동 방법에서 그리고 상기 구동 방법을 사용하는 임의의 액정 디바이스에서, 다수의 펄스들 중 적어도 한 펄스의 전압은 일정 전압의 전압과 반대 극성을 가질 수 있다. 다수의 펄스들을 인가하는 기간은 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간과 거의 동일하게 될 수 있다. 게다가, 문턱 전압의 절대값보다 낮은 전압을 인가하는(또는 어떠한 전압도 인가하지 않도록 제어하는) 기간은 액정 디스플레이 디바이스의 하강 시간과 거의 동일하게 될 수 있다.
이와 같은 상기 전압(이하부터 전압 인가 파형 또는 전압 파형 또는 전압 인가 패턴이라 칭한다)을 인가하기 위한 파형은 통상적으로 블랙 액정 디스플레이 디바이스에 인가된다. 따라서, 블랙 디스플레이 기간은 전압 비인가 기간에서 바람직하게는 일시적으로 연속되는 두 개의 프레임들 간에 삽입될 수 있고, 동영상들의 잔상은 감소될 수 있다.
다른 말로서, 블랙 디스플레이 기간은 문턱 전압의 절대값보다 낮은 전압이 인가되는(또는 어떠한 전압도 인가되지 않는) 전압 비인가 기간을 사용하여 삽입될 수 있다.
본 발명은 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법을 제공할 수 있는데, 1 프레임 기간은 상기 펄스들을 사용하는 고전압 인가 기간 및 선택된 그레이-스케일을 유지하기 위하여 일정 전압 인가 기간을 포함한 전압 인가 파형을 갖는다. 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 특정 방법 중 한 방법은 다음과 같다. 상기 전압 인가 파형을 액정 디스플레이 디바이스에 인가하는 방법으로서, 영상(그레이-스케일)을 디스플레이하는 프레임 기간은 상기 고전압 인가 기간에서 펄스(즉, 펄스폭)의 인가 시간의 단위 시간을 갖는 동일한 서브프레임들로 분할되고, 액정 디스플레이 디바이스는 한 단위 시간으로서 서브프레임을 사용하는 능동 매트릭스 구동 방법에 의해 구동된다. 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 상기 방법은 종래의 능동 매트릭스 구동 방법의 프레임 주파수로부터 프레임 주파수를 증가시킴으로써 성취될 수 있다. 그러므로, 이 구동 방법은 회로를 복잡하게 함이 없이 행해질 수 있다.
본 발명은 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법을 제공하는데, 이 방법에서 1 프레임 기간은 액정 소자에 고전압을 인가하는 고전압 인가 기간 및 고전압 인가 기간 후 일정 전압을 인가하는 일정 전압 인가 기간을 포함한다. 고전압 인가 기간은 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는 다수의 펄스들을 포함하고 고전압의 절대값은 일정 전압보다 높게 된다. 게다가, 액정 디스플레이 디바이스는 한 단위 시간으로서 펄스폭을 사용하여 구동될 수 있다.
본 발명은 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법을 제공하는 것인데, 여기서 1 프레임 기간은 고전압을 액정 소자에 인가하는 고전압 인가 기간, 고전압을 인가하는 기간 후 일정 전압을 인가하는 일정 전압 인가 기간 및 일정 전압 인가하는 기간 후 문턱 전압의 절대값보다 낮은 전압을 인가(또는 어떠한 전압도 인가하지 않는) 기간을 포함한다. 고전압을 인가하는 기간은 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는 다수의 펄스들을 포함하고, 고전압 값의 절대값은 일정 전압의 전압값보다 높게 된다. 게다가, 액정 디스플레이 디바이스는 한 단위 시간으로서 펄스폭을 사용하여 구동될 수 있다.
본 발명은 액정 디스플레이 디바이스의 동영상들의 잔상을 감소시킬 수 있다. 이는 전송된 광 강도 특성들이 본 발명에 따라서 전압 인가 파형으로 인해 홀드 유형 대신에 임펄스 유형이 될 수 있기 때문이다. 게다가 이 경우에, 본 발명을 따른 전압 인가 파형 및 인가 방법은 종래의 능동 매트릭스 구동 방법의 프레임 주파수로부터 프레임 주파수를 증가시킴으로써 얻어질 수 있다. 그러므로, 회로는 복잡하게 되지 않는다.
본 발명의 실시예 모드들이 전체 도면을 참조하여 후술 될 것이다. 본 발명이 이하의 설명들로 제한되지 않고 본 발명의 원리 및 범위를 벗어남이 없이 모드들 및 상세 내용들에 대해 각종 변경들을 행할 수 있다는 점에 유의하라. 실시예 모드들을 설명하기 위한 전체 도면에서, 동일한 구성요소들에 공통적으로 동일한 참조 번호들이 병기되어 있고, 이들 구성요소들에 대해선 반복해서 설명하지 않을 것이다.
실시예 모드 1
실시예 모드에서, 그레이 스케일 디스플레이 방법은 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명될 것이다.
액정 디스플레이 디바이스에 인가되는 전압에 대응하는 전송된 광 강도를 도시한 전송된 광 강도 특성들에 대해서, 도 3에서, 오프 내 온의 전압 상승 시간은 전송된 광 강도가 0에서 0.9로 변화되고 τON으로 표시되는 시간과 등가이다. 게다 가, 도 4에서, 온 내지 오프의 전압 하강 시간은 전송된 광 강도가 1.0에서 0.1로 변화되고 τOFF로 표시되는 시간과 등가이다.
τON 및 τOFF는 실제 액정 구동시에 다르게 된다. 특히, 도 5에 도시된 바와 같이, τOFF는 τON보다 길 것이다. 게다가, τOFF가 τON보다 길기 때문에, 응답 속도(τON+τOFF)에 대해서 극히 짧은 주파수를 갖는 전압 인가 파형이 연속적으로 인가되는 경우, 전압 인가된 상태는 거의 유지되는데, 그 이유는 액정 분자들이 전압 인가 파형에 따라서 응답할 수 없기 때문이다.
게다가, 본 발명을 따른 전압 인가 파형에 대해서, 전압 인가 기간의 초기 상태에서 한 펄스의 펄스폭이 τON보다 더 짧기 때문에, 전송된 광 강도의 최대 변화는 1 펄스로 성취될 수 없다. 그러나, 다음 펄스가 인가되기 전 시간이 (τON+τOFF)보다 훨씬 짧기 때문에, 인가된 전압이 일시적으로 오프되는 경우조차도, 다음 펄스는 액정의 전송된 광 강도가 오프 상태를 복구하기 전 인가된다. 결국, 액정 소자는 정확하게 제어될 수 있다.
게다가, 펄스 인가를 연속적으로 행함으로써, 전송된 광 강도의 최대값이 액정 디스플레이 디바이스로 얻을 수 있다.
도 6은 전압 V1 및 V2(V1>V2) 각각이 인가되는 경우에 각 전송된 광 강도들을 도시한 것이다. 전압들 V1 및 V2(V1>V2)각각이 인가되는 경우에 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간(τON)은 더 높은 전압(V1)이 도 6에 도시된 바와 같이 인 가될 때 더욱 짧게 되는 특성을 갖는다. 게다가, 이 특성은 상승 시간에 대해서 더욱 짧은 기간을 갖는 펄스 전압의 경우에서 동일하게 됨으로써, τON은 펄스 인가 전압의 인가된 전압이 더욱 높을 때 더욱 짧게 된다.
도 17은 본 발명을 따른 액정 디스플레이 디바이스의 전송된 광 강도 및 전압 인가 파형을 도시한다. 고전압 인가 기간(A)에서 1펄스의 펄스폭은 τON보다 짧게 되고, 이에 따라서, 선택된 그레이-스케일을 위한 전송된 광 강도가 성취되지 않는다. 그러나, 다음 펄스가 인가되기 전 시간이 τOFF보다 훨씬 짧기 때문에, 인가된 전압이 일시적으로 오프되는 경우조차도 액정의 전송된 광 강도가 오프 상태를 복구하기 전 다음 펄스가 인가된다. 연속적으로 펄스를 인가함으로써, 선택된의 그레이-스케일은 액정 디스플레이 디바이스의 전송된 광 강도로 얻을 수 있다. 게다가, 기간(A)에서 얻어진 선택된 그레이-스케일은 일정 전압이 인가되는 기간(B)에서 유지되며, 그 후, 전송된 광 강도는 오프 상태로 다시 리턴된다. 결국, 액정 소자의 응답 파형은 임펄스 유형으로 되고 동영상들의 잔상은 감소된다.
종래의 능동 매트릭스 구동 방법을 사용하는 액정 디스플레이 디바이스는 저속 응답 속도를 가짐으로, 인가된 전압이 다음 데이터가 기록될 때까지 유지되는 홀드 유형 구동이 행해진다. 홀드 유형 구동에서, 선택된 그레이-스케일은 다음 데이터가 기록된 직후 얻어질 수 없는데, 이것이 잔상을 발생시킬 수 있다. 다른 한편으로, 본 발명에서 인가된 전압 파형이 더욱 고속 응답하는 경우에, 이에 따라서, 전압 비인가 기간은 마지막에 제공될 수 있다. 게다가, 블랙 디스플레이 기간 은 다음 데이터가 기록되기 전 전압 비인가 기간에서 삽입될 수 있다. 따라서, 전송된 광 강도 특성들은 홀드 유형 대신에 임펄스 유형이 될 수 있다. 결국, 동영상들의 잔상은 감소될 수 있다.
실시예 모드 2
이 실시예 모드에서, 본 발명의 특정 전압 인가 파형은 종래의 능동 매트릭스 구동 방법을 위하여 사용되는 전압 인가 파형과 비교하여 설명될 것이다.
도 2B에 도시된 종래의 능동 매트릭스 구동 방법을 위하여 사용되는 전압 인가 파형에서, 1프레임 당 1 펄스는 디스플레이를 위하여 선택된 그레이-스케일에 대응하는 전압값(기준 전압)에서 프레임 기간에 걸쳐서 인가된다. 다른 한편으로, 도 2의 2a에 도시된 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 위한 전압 인가 파형에서, τON보다 짧은 주파수를 갖는 다수의 펄스는 초기 스테이지에서 제공된 기간(A)에 포함된다. 게다가, 인가된 전압이 기준 전압보다 높고 이 기간에서 인가 시간은 가장 긴 약 τON인데, 즉 τON만큼 길게 된다. 기간(A)은 고전압 인가 기간으로 될 것이다. 게다가, 중간 스테이지, 기간(B)은 선택된 그레이-스케일에 대응하는 기준 전압이 인가되는 일정 전압 인가 기간이 될 것이다. 게다가, 이 끝에서 기간(C)은 전압 비인가 기간이 될 것이다. 기간에서 인가 시간은 가장 긴 약 τOFF인데, 즉 τON만큼 길게 된다. 도 2의 2b에 도시된 인가 전압이 도 2A의 기간(B)에서 인가 전압과 동일하게 된다는 점에 유의하라.
도 2A에서 전압 인가 시간의 기간(A)은 가장 긴 τON이 되어야 되고 기간 C는 τOFF다 가 되어야 한다. 특정 전압 인가 파형은 도 1의 1a에 관련될 수 있다. 게다가, 기간들(A 내지 C)을 포함한 프레임 기간에서 인가 시간의 주파수는 프레임 주파수에 대응한다. 따라서, 액정 디스플레이 디바이스가 X Hz의 프레임 주파수로 구동될 때, 이 실시예 모드의 프레임 주파수는 또한 X Hz가 되고 프레임 기간은 1/X sec가 된다.
액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 구동 방법을 사용함으로써, 전송된 광 강도 특성들은 임펄스 유형이 될 수 있다. 따라서, 동영상들의 잔상은 감소될 수 있다. 게다가, 이 경우에, 본 발명을 따른 전압 인가 파형 및 인가 방법은 종래의 능동 매트릭스 구동 방법의 프레임 주파수로부터 프레임 주파수를 증가시킴으로써 얻어질 수 있다. 그러므로 회로는 복잡하게 되지 않는다.
실시예 모드 3
이 실시예 모드에서, 상기 실시예 모드들과 다른 전압 인가 파형이 설명될 것이다.
TN 액정을 사용하는 액정 디스플레이 디바이스에서, 전송된 광 강도는 극성과 관계없이 인가된 전압의 절대값에 의해 결정된다. 그러므로, 기간(A)의 인가 전압의 극성은 도 2A의 기간(B)의 극성과 반대된다. 특정 전압 인가 파형은 도 1의 1b와 관련될 수 있다.
따라서, 상기 실시예 모드들의 영향 이외에도, 액정 디스플레이 디바이스 내 부의 잔류 이온의 편향 및 잔류 이온의 편향으로 인한 컨트래스트의 리덕션(reduction in contrast)은 감소될 수 있다.
실시예 모드 4
이 실시예 모드에서, 상기 실시예 모드들과 상이한 전압 인가 파형이 서술될 것이다.
상기 실시예 모드 1과 달리, 기간(A)에서 인가되는 전압의 극성은 기간(B)의 극성과 교대로 반대된다. 특정 전압 인가 파형은 도 1의 1c와 관련될 수 있다.
따라서, 상기 실시예 모드들의 영향이외에도, 액정 디스플레이 디바이스 내부의 잔류 이온의 편향 및 잔류 이온의 편향으로 인한 컨트래스트의 리덕션은 감소될 수 있다.
실시예 모드 5
이 실시예 모드에서, 상기 실시예 모드들과 다른 전압 인가 파형이 설명될 것이다.
본 발명의 전압 인가 파형에서 짧은 주파수 펄스들은 펄스 인가의 초기에서 고전압을 인가함으로써 τON을 개선시키기 위하여 인가된다. 따라서, 인가된 전압이 절대값은 항상 일정하게 될 필요가 없고 기간(A)에서 변경되어 점진적으로 감소되며, 점진적으로 증가되고 하나씩 변화한다. 특정 전압 인가 파형은 도 1의 1d와 관련될 수 있다.
실시예 모드 6
이 실시예 모드에서, 상기 실시예 모드들과 다른 전압 인가 파형이 설명될 것이다.
상기 실시예 모드 1과 달리, 기간(B)의 극성에 반대 극성을 갖는 전압은 기간(A)의 전압 비인가부에서 인가된다. 특정 전압 인가 파형은 도 1의 1e와 관련될 수 있다.
따라서, 상기 실시예 모드들의 영향이외에도, 액정 디스플레이 디바이스 내부의 잔류 이온의 편향 및 잔류 이온의 편향으로 인한 컨트래스트의 리덕션은 감소될 수 있다.
게다가, 비전압 인가부는 기간(A)에 포함되지 않음으로 높은 응답 속도가 성취될 수 있다.
실시예 모드 7
이 실시예 모드에서, 액정 디스플레이 디바이스의 구조가 설명될 것이다.
도 7은 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스의 구조도이다. 액정 디스플레이 디바이스는 능동 매트릭스 액정 패널(101), 패널의 게이트 라인을 구동시키는 게이트 라인 드라이버 회로(102), 및 패널의 소스 라인을 구동시키는 소스 라인 드라이버 회로(103)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터를 턴온시키는 신호는 게이트 라인 드라이버 회로(102)로부터 게이트 라인 1(G1)로 입력된다. 다음에, 비디오 신호는 소스 라인 드라이버 회로(103)로부터 소스 라인 1(S1)으로부터 소스 라인x(Sx)으로 입력되어, 비디오 신호에 대응하는 전압이 능동 매트릭스 액정 패널의 픽셀(11)로부터 픽셀x(Pix(x)) 에 인가된다. 일련의 동작은 게이트 라인 y(Gy)에 대해 반복된다. 게이트 라인 1(G1)으로부터 게이트 라인 y(Gy)까지 각각에 대해 1회 스캐닝하는데 1/n 초가 필요로 되는 경우, 프레임 주파수는 n Hz가 된다. 따라서, 하나의 게이트 라인에 접속되는 각 픽셀이 구동되는 방법을 라인 순차 구동이라 칭한다.
본 발명에서, 다수의 펄스 인가부에서 1펄스(펄스폭)의 폭이 1/m sec일 때, 이 구동은 m Hz의 프레임 주파수로 행해진다.
게다가, 실시예 모드 1에서 서술된 바와 같이, 서브프레임 기간(1/m)은 τON보다짧게 된다. 종래의 능동 매트릭스 구동 방법에서, 하나의 영상은 하나의 프레임으로 디스플레이 된다. 다른 한편으로, 본 발명을 사용하는 경우에, 선택된 영상은 종래의 1 프레임의 주파수로 디스플레이 되지 않는다. 본 발명에서, 하나의 영상을 1/m의 주파수를 각각 갖는 다수의(여기서, 이 수는 a로 추정) 서브프레임들을 포함하는 프레임에서 디스플레이하는 방법이 사용될 수 있다. 다수의 서브프레임들을 포함하는 프레임 기간은 도 1A 내지 도 1E에 도시된 전압 인가 파형에 대응한다. 따라서, 한 영상을 디스플레이하는데 필요로 되는 시간, 즉 프레임 기간은 a/m sec이다. 게다가, 프레임 주파수는 1초당 디스플레이된 영상들의 수를 표시하고 본 발명의 실질적인 프레임 주파수는 m/a Hz가 된다.
상기 구동 방법에 대해서, 프레임 주파수는 종래의 능동 매트릭스 드라이버 회로와 비교되어 간단히 증가된다. 그러므로, 액정 디스플레이 디바이스 구조에서 주요한 변화들이 존재하지 않고 이 구동은 회로 구성을 복잡하게 함이 없이 실행될 수 있다.
그러나, 게이트 라인 드라이버 회로 또는 소스 라인 드라이버 회로 내의 회로는 액정 소자에 고전압을 인가하는 기능 및 고전압 인가 후 일정 전압을 인가하는 기능을 갖는다. 이들 기능들은 픽셀 에어리어가 형성되는 유리 기판상에 통합될 수 있거나 인쇄 기판상에 설치될 수 있다. 게이트 라인 드라이버 회로 또는 소스 라인 드라이버 회로 내의 회로는 문턱 전압의 절대값보다 낮은 전압을 인가하는 기능 또는 임의의 전압을 인가하지 않도록 제어하는 기능을 갖는다.
이와 같은 액정 디스플레이 디바이스에서, 실시예 모드 2에 도시된 전압 인가 파형이 인가되고 구동은 예를 들어 기간(A):3ms, 기간 B:3ms 및 기간 C:9ms 로 행해질 수 있다.
온 신호가 게이트 라인 1(G1)에 입력될 때 비디오 신호가 하나의 소스로 순차적으로 입력되는 본 발명의 구동 방법이 각 픽셀을 독립적으로 구동하는 포인트 순차적인 구동에 인가될 수 있다는 점에 유의하라.
실시예 모드 8
이 실시예 모드에서, 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 이동 전화가 설명될 것이다.
도 10은 본 발명을 따른 액정 디스플레이 디바이스의 일 예를 도시한 것이다. 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스와 등가인 디스플레이 패널(401)은 하우징(402)에 착탈가능하게 포함된다. 하우징(402)의 형상 및 크기는 디스플레이 패널(401)의 크기에 따라서 적절하게 결정될 수 있다. 디스플레이 패널(401)이 고정되 는 하우징(402)은 인쇄 기판(403)에 부착되어 모듈을 제조한다.
디스플레이 패널(401)은 FPC(404)를 통해서 인쇄 기판(403)에 접속된다. 인쇄 기판(403) 위에 단일 처리 회로(408)가 제공되는데, 이는 스피커(405), 마이크로폰(406), 송신/수신 회로(407), CPU, 제어기 등을 포함한다. 모듈, 입력 수단(409) 및 배터리(410)는 결합되어 프레임(411)에 보관된다. 디스플레이 패널(401)의 픽셀 부분은 프레임(411)에 형성된 개구 윈도우를 통해서 볼 수 있도록 배치된다.
디스플레이 패널은 응답 속도를 개선시키기 위하여 행해진 상기 실시예에서 서술된 바와 같은 전압 인가 파형을 사용하여 구동된다. 게다가, 본 발명을 따른 전압 인가 파형을 사용하는 구동 방법은 프레임 주파수를 증가시킴으로써 성취될 수 있는데, 이에 따라서, 인쇄 기판(403) 등 상에 제공될 회로는 복잡하게 되지 않는다. 그러므로, 이동 전화의 소형화 및 경량화가 성취될 수 있다.
이 실시예 모드를 따른 이동 전화는 기능 또는 용도에 따라서 각종 모드들로 변경될 수 있다. 예를 들어, 이동 전화가 다수의 디스플레이 패널들을 갖거나 프레임이 다수의 프레임들에 적절하게 분리되는 힌지된 개폐 구조를 갖는 경우 조차도, 상술된 장점들이 얻어질 수 있다.
실시예 모드 9
상기 이동 전화 이외에 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 전자 디바이스의 일예로서, 텔레비젼 디바이스(또한 간단히 텔레비젼 또는 텔레비젼 수상기라 칭함), 디지털 카메라 또는 디지털 비디오 카메라와 같은 카메라, PDA와 같은 휴대용 정보 단말기, 휴대용 게임기, 컴퓨터 모니터, 컴퓨터, 카 오디오와 같은 오디오 재생 디바이스, 홈 게임기와 같이 기록 매체가 제공되는 영상 재생 디바이스 등을 들 수 있다.
도 11A에 도시된 휴대용 정보 통신 단말기는 주 몸체(9201), 디스플레이 에어리어(9202) 등을 포함한다. 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스는 디스플레이 에어리어(9202)에 적용될 수 있다. 결국, 고속 응답 디지털 비디오 카메라는 회로의 복잡성 없이 제공될 수 있다.
도 11C에 도시된 휴대용 텔레비젼 디바이스는 주 몸체(9301), 디스플레이 에어리어(9302) 등을 포함한다. 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스는 디스플레이 에어리어(9302)에 적용될 수 있다. 결국, 고속 응답 휴대용 텔레비젼 디바이스는 회로의 복잡성 없이 제공될 수 있다. 게다가, 텔레비젼 디바이스에 대해서, 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스는 이동 전화와 같은 휴대용 단말기 상에 설치될 소형 크기의 텔레비젼, 휴대용 중간-크기의 텔레비젼, 대형-크기의 텔레비젼(예를 들어, 40인치 이상) 등에 폭넓게 적용될 수 있다.
도 11D에 도시된 휴대용 컴퓨터는 주 몸체(9401), 디스플레이 에어리어(9402) 등을 포함한다. 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스는 디스플레이 에어리어(9402)에 적용될 수 있다. 결국, 고속 응답 휴대용 컴퓨터는 회로의 복잡도 없이 제공될 수 있다.
도 11E에 도시된 텔레비젼 디바이스는 주 몸체(9501), 디스플레이 에어리어(9502) 등을 포함한다. 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스는 디스플레이 에어리 어(9502)에 적용될 수 있다. 결국, 고속 응답 텔레비젼 디바이스는 회로의 복잡도 없이 제공될 수 있다.
따라서, 고속 응답 전기 디바이스들은 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하여 회로의 복잡도 없이 제공될 수 있다.
실시예 모드 10
이 실시예 모드에서, 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스를 사용하는 리어-프로젝션 디스플레이 디바이스가 설명될 것이다.
도 12A에 전반적으로 도시되고 도 12B에 단면도로 도시된 리어-프로젝션 디스플레이 디바이스(501)는 프로젝터 유닛(502), 미러(503), 및 스크린 패널(504)을 포함한다. 게다가, 스피커(505) 및 동작 스위치들(506)이 또한 제공될 수 있다. 프로젝터 유닛(502)은 리어-프로젝션 디스플레이 디바이스(501)의 프레임(507)의 하위 위치에 배치되고 영상 신호를 토대로 미러(503)를 향하여 영상을 디스플레이하는 광을 투영한다. 리어-프로젝션 디스플레이 디바이스(501)는 스크린 패널(504)의 배면으로부터 투영되는 영상을 디스플레이한다.
한편, 도 13은 프론트-프로젝션 디스플레이 디바이스(541)를 도시한다. 프론트-프로젝션 디스플레이 디바이스(541)는 프로젝터 유닛(502) 및 프로젝션 광학 시스템(603)을 포함한다. 프론트-프로젝션 디스플레이 디바이스(541)는 영상을 프론트에 배치되는 스크린상에 투영한다.
도 12A 및 도 12B에 도시된 리어-프로젝션 디스플레이 디바이스(501) 및 도 13에 도시된 프론트-프로젝션 디스플레이 디바이스(541)에 적용되는 프로젝터 유닛 들(502)의 구조가 후술될 것이다.
도 14는 프로젝터 유닛(502)의 한 가지 구조적인 예를 도시한다. 프로젝터 유닛(502)은 광원 유닛(511) 및 변조 유닛(512)을 포함한다. 광원 유닛(511)은 렌즈들 및 광원 램프(514)를 갖는 광원 광학 시스템(513)을 포함한다. 광원 램프(514)는 표유(stray) 광을 확산시키지 않도록 프레임에 저장된다. 광원 램프(514)로서, 예를 들어, 고압 수은 램프, 제논 램프 등이 사용되는데, 이는 많은 량의 광을 방출시킬 수 있다. 광원 광학 시스템(513)은 광학 렌즈, 편광 기능을 갖는 필름, 위상차를 제어하는 필름, IR 필름 등을 적절하게 제공함으로써 이루어진다. 광원 유닛(511)은 변조된 광이 변조 유닛(512)에 입력되도록 배치된다. 이 변조 유닛(512)은 다수의 액정 패널들(515), 상기 패널 근처 상에 또는 그 내에 제공되는 컬러 필터, 다이크로닉 미러들(dichronic mirrors ; 516), 복수의 코너들에 제공되는 총 반사 미러들(517), 프리즘(518) 및 프로젝션 광학 시스템(519)을 갖는다. 광원 램프(514)로부터 방출된 광은 다이크로닉 미러들(516)에 의해 다수의 광 경로들로 분할된다.
각 광 경로에는 소정 파장 또는 파장 범위의 광을 전송하는 액정 패널(515), 크리스탈 패널(515)의 근처 상에 또는 그 내에 제공되는 컬러 필터, 상기 컬러 필터 외부에 제공되는 위상차 플레이트(phase different plate ; 540)가 제공된다. 광을 전송하는 이와 같은 액정 패널은 ITO와 같은 투명한 전극 재료로 형성된 픽셀 전극을 포함한다. 전송 액정 패널(515)은 영상 신호를 토대로 전송된 광을 변조시킨다. 액정 패널(515)에 의해 전송되는 각 컬러의 광은 프리즘(518)에 입력되고 프 로젝션 광학 시스템(519)의 렌즈를 통해서 스크린 패널(504) 상에 영상을 디스플레이한다. 리어-프로젝션 디스플레이 디바이스(501)의 경우에, 프레넬 렌즈(fresnel lens)는 미러(503) 및 스크린 패널(504) 간에 제공된다. 프로젝터 유닛(502)에 의해 투영되어 미러(503)에 의해 반사되는 투영 광은 프레넬 렌즈에 의해 거의 평행 광으로 변환되어 스크린 패널(504) 상에 투영된다.
본 발명을 따른 구동 방법을 사용하는 액정 디스플레이 디바이스는 액정 패널(515)에 적용될 수 있다. 결국, 동영상들의 잔상은 감소될 수 있다. 이 경우에, 본 발명을 따른 전압 인가 파형을 사용하는 구동 방법은 종래의 능동 매트릭스 구동 방법의 프레임 주파수로부터 프레임 주파수를 증가시킴으로써 성취될 수 있다. 그러므로, 이 회로는 복잡하게 되지 않아 바람직하게 된다.
도 15에 도시된 프로젝터 유닛(502)은 반사 액정 패널들(525R, 525G, 및 525B)가 제공되는 구조를 갖는다. 반사 액정 패널들(525R, 525G 및 525B) 각각은 픽셀 전극이 알루미늄(Al), Ti(티타늄), 이들 금속들의 합금 등을 사용하여 형성되는 구조를 갖는다.
프로젝터 유닛(502)은 광원 유닛(521) 및 변조 유닛(522)을 포함한다. 광원 유닛(521)은 도 14와 동일한 구조를 갖는다. 광원(521)으로부터의 광은 다이크로닉 미러들(526R 및 526G) 및 총 반사 미러(527R)에 의해 다수의 광 경로들로 분할되고 편광 빔 스플리터(530R, 530G 및 530B)에 입력된다. 편광 빔 스플리터(530R, 530G, 및 530B)에는 각 컬러에 대응하는 반사 액정 패널들(525R, 525G 및 525B)에 대해서 제공된다. 반사 액정 패널들(525R, 525G, 및 525B)은 영상 신호를 토대로 전송된 광을 변조시킨다. 반사 액정 패널들(525R, 525G 및 525B)에 의해 반사되는 각 컬러의 광은 프리즘(528)에 입력되고 프로젝션 광학 시스템(529)의 렌즈를 통해서 투영된다.
광원 유닛(521)으로부터 방출되는 광 중, 적색 파장 범위의 광만이 다이크로닉 미러(526R)를 통해서 전송되고 녹색 또는 청색 파장 범위의 광은 다이크로닉 미러(526R)에 의해 반사된다. 게다가, 녹색 파장 범위의 광만이 다이크로닉 미러(526G)에 의해 반사된다. 다이크로닉 미러(526R)를 통해서 전송되는 적색 파장 범위의 광은 총 반사 미러(527R)에 의해 반사되고 편광 빔 스플리터(530R)에 입력된다. 녹색 파장 범위의 광은 편광 빔 스플리터(530G)에 입력되고 청색 파장 범위의 광은 편광 빔 스플리터(530B)에 입력된다. 편광 빔 스플리터들(530R, 530G, 및 530B) 각각은 입사광을 P-편파된 광 및 S-편파된 광으로 분할하는 기능 및 P-편파된 광만을 전송하는 기능을 갖는다. 반사 액정 패널들(525R, 525G 및 525B)은 영상 신호를 토대로 편광 빔 스플리터들로부터 입사된 광을 편광시킨다.
각 컬러에 대응하는 S-편파된 광 만이 각 컬러에 대응하는 반사 액정 패널들(525R,525G, 및 525B)에 입력된다. 반사 액정 패널들(525R, 525G 및 525B)은 전기적으로 제어된 복굴절 모드(ECB)로 동작될 수 있다. 액정 모듈이 기판에 대해 각도면에서 수직으로 지향된다. 그러므로, 반사 액정 패널들(525R, 525G 및 525B)에서, 입사광은 픽셀이 오프 상태일 때 편광 상태에서 변경되지 않은 채 반사된다. 픽셀이 온 상태일 때, 액정 분자의 지향 상태는 변경되고 입사광의 편광 상태는 입사광을 반사하도록 변화된다.
도 15에 도시된 프로젝터 유닛(502)은 도 12A 및 도 12B에 도시된 리어-프로젝션 디스플레이 디바이스(501) 및 도 13에 도시된 프론트-프로젝션 디스플레이 디바이스에 적용될 수 있다.
다음에, 프로젝터 유닛과 상이한 구조들이 설명될 것이다. 도 16A 내지 도 16C는 단일-플레이트 프로젝터 유닛들을 도시한 것이다. 도 16A에 도시된 프로젝터 유닛(502)은 광원 유닛(601), 액정 패널(605), 프로젝션 광학 시스템(609) 및 위상차 플레이트(600)를 포함한다. 프로젝션 광학 시스템(609)은 하나 이상의 렌즈들을 포함한다. 게다가, 프로젝터 유닛(502)에는 액정 패널(605) 상에 또는 그 근처에 제공된 컬러 필터가 제공된다. 단일-플레이트 모드는 하나의 액정 디스플레이 디바이스가 R 기간, G기간 및 B 기간의 3기간들로 일시적으로 분할되는 필드 순차 모드 및 하나의 액정 디스플레이 디바이스는 RGB의 3색들의 영역들로 분할되는 컬러 필터 방법을 포함한다는 점에 유의하라. 전자의 필드 순차 방법은 이 실시예 모드에서 적용된다.
도 16B는 필드 순차 모드로 동작하는 프로젝터 유닛(502)의 구조를 도시한 것이다. 필드 순차 모드는 적색, 녹색 또는 청색과 같은 각 컬러의 광이 시간 지연되어 순차적으로 액정 패널에 입력되는 모드이고 컬러 디스플레이는 컬러 필터 없이 행해진다. 특히, 필드 순차 모드 및 고속 응답 액정 패널이 결합될 때, 고선명 영상들이 디스플레이될 수 있다. 도 16B에서, 적색, 녹색 및 청색의 다수의 컬러 필터들이 제공되는 로터리 컬러 필터 플레이트(610)는 광원 유닛(601) 및 액정 패널(605) 간에 제공된다.
도 16C에 도시된 프로젝터 유닛(502)은 컬러 디스플레이 방법을 위한 마이크로 렌즈를 사용하는 컬러 분리 시스템의 구조를 갖는다. 이 방법에서, 마이크로 렌즈 어레이(611)는 액정 패널(605)의 광 입사측 상에 제공되고 각 컬러의 광은 컬러 디스플레이를 성취하기 위하여 각 방향으로부터 조명된다. 이 방법을 사용하는 프로젝터 유닛(502)에서, 광은 컬러 필터로 인해 손실되지 않음으로, 따라서, 프로젝터 유닛(502)은 광원 유닛(601)으로부터의 광이 효율적으로 사용될 수 있는 특징을 갖는다. 프로젝터 유닛(502)은 R을 위한 다이크로닉 미러(606R), G를 위한 다이크로닉 미러(606G) 및 B를 위한 다이크로닉 미러(606B)를 포함하는데, 그 결과 각 컬러의 광이 각 방향으로부터 액정 패널(605)로 조명되도록 한다.
본 발명의 구동 방법을 사용하는 액정 디스플레이 디바이스는 액정 패널(605)에 적용될 수 있다. 따라서, 동영상들의 잔상은 단일-플레이트 프로젝터 유닛을 포함한 디스플레이 디바이스에서 감소될 수 있다. 게다가, 이 경우에, 본 발명을 따른 전압 인가 파형 및 이 전압 인가 파형을 사용하는 구동 방법은 종래의 능동 매트릭스 구동 방법의 프레임 주파수를 증가시킴으로써 얻어질 수 있음으로, 회로가 복잡하게 되는 것을 방지함으로 바람직하게 된다.
따라서, 본 발명을 따르면, 동영상들의 잔상이 감소될 수 있는 프로젝션 디스플레이 디바이스(프로젝션 텔레비젼 디바이스)는 회로의 복잡도 없이 제공될 수 있다.
실시예
이 실시예에서, 통상적으로 화이트 디스플레이는 TN 액정 디스플레이 디바이 스를 사용하여 크로스된 니콜들(nichols)로서 배열되는 편광기들로 행해진다. 도 8의 8a에 도시된 바와 같이, 1프레임은 15msec이며, 초기 기간은 3msec이며, 듀티 비는 50%이고 펄스는 0.1msec의 기간을 갖는다. 따라서, 서브프레임은 0.05msec이다. 그 후, 3msec의 일정 전압 인가 기간이 제공되고 일정 전압의 값은 디스플레이 그레이-스케일에 대응하는 기준 전압이 되도록 한다. 최초 1/2의 인가된 전압은 최종 1/2의 인가된 전압의 두 배가 되어야만 된다. 게다가, 전압이 잔여 9msec에서 인가되지 않는다.
상기 전압 인가 파형의 전송된 광 강도의 응답 특성은 6msec의 초기 기간(기간 D)이 전압 인가 기간이 되어야 하는 도 8의 8b에 도시된 종래의 전압 인가 파형과 비교되는데, 도 8의 8a의 기간(B)의 인가 전압이 도 8의 8b의 인가 전압과 동일한 전압인 도 8의 8a의 기간(B)과 등가인 기준 전압이 인가된다.
이 결과가 도 9에 도시된다. 도 8의 8a에 도시된 전압 인가 파형의 전송된 광 강도의 과도 응답 특성들은 (1) 내지 (3)에 도시된다. (1)에서, 기간(A)의 전압은 8V이고 기간(B)의 전압은 4V이다. (2)에서, 전압 기간(A)은 4.5V이고 기간(B)의 전압은 2.25V이다. (3)에서, 전압 기간(A)은 3.5V이고 기간(B)의 전압은 1.75V이다. 기준 전압과 등가인 도 8의 8b에 도시된 전압 인가 파형의 전송된 광 강도의 응답 특성은 (4) 내지 (6)에 도시된다. (4)에서, 기간(D)의 전압은 4V이다. (5)에서, 기간(D)의 전압은 2.25V이다. (6)에서, 기간(D)의 전압은 1.75V이다.
(1) 내지 (3)에서, τON은 개선된다. 이는 (4) 내지 (6) 보다 높은 전압이 전압 인가의 초기 기간의 초기에 인가되기 때문이고, τON은 전압에 의해 영향받는다.
다른 한편으로, 도 8의 8b에 도시된 종래의 전압 인가 파형이 인가될 때, τON은 느리게 되고 15ms 내에서 다수의 그레이 스케일들을 표시하는 것이 어렵게 된다.
상기와 같이 본 발명에 따른 도 8의 8a에서, τON은 도 9A의 (2) 및 (3)에서 도시된 바와 같이 하프톤들에서 고속으로 되어, 다수의 그레이 스케일들이 15ms 내에서 손쉽게 디스플레이될 수 있도록 한다. 다른 한편으로, 도 8의 8b에서 도시된 종래의 능동 매트릭스 구동 방법의 전압 인가 파형이 인가될 때, 전송된 광 강도의 변화는 작게 됨으로 다수의 그레이 스케일들을 디스플레이하는 것이 대단히 어렵게 된다.
상기 결과는 도 8의 8a에 도시된 전압 인가 파형이 액정 디스플레이 디바이스의 고속 응답에 효율적이 된다는 것을 도시한다.
게다가, 상기 결과로부터, 본 발명을 따른 전압 인가 파형으로 더욱 고속 응답이 성취되기 때문에, 15msec 내에서 다수의 그레이 스케일들의 재생성이 얻어질 수 있고 임펄스 유형의 전송된 광 강도 특성들이 전압 비인가 기간을 제공함으로써 얻어질 수 있다는 것이 밝혀졌다. 결국, 본 발명의 전압 인가 파형은 병렬 니콜들(nichols)로서 배열된 편광기들을 갖는 통상적인 블랙 액정 디스플레이에 사용되어, 블랙 디스플레이가 각 프레임 기간 및 다음 프레임 기간 간에 삽입될 수 있으 며, 이는 동영상들의 잔상을 감소시킬 수 있다.
본원 발명은 고전압을 인가하기 위한 펄스를 사용하여, 액정 디스플레이 디바이스 내의 액정 소자의 상승 시간을 감소시킴으로써, 응답 시간(상승 시간(τON) 더하기 하강 시간(τOFF))을 또한 감소시키며, 전압 비인가 기간이 제공되는 경우 조차도, 다수의 그레이 스케일들을 1 프레임에서 제어할 수 있으며, 또한, 광 전송 강도 특성들을 임펄스 형이 되게 한다.

Claims (12)

  1. 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법에 있어서,
    1 프레임 기간의 제 1 부분인 제 1 기간에서 액정에 제 1 전압을 갖는 다수의 펄스들을 인가하는 단계로서, 상기 다수의 펄스들은 상기 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는, 상기 다수의 펄스들을 인가하는 단계; 및,
    상기 제 1 기간 후 상기 1 프레임 기간의 제 2 부분인 제 2 기간에서 상기 액정에 일정 제 2 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 전압의 절대값은 상기 일정 제 2 전압보다 높은, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 펄스들 중 적어도 하나의 전압은 상기 일정 제 2 전압에 반대 극성을 갖는, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기간은 상기 액정 디스플레이 디바이스의 상기 상승 시간과 거의 동일한, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  4. 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법에 있어서,
    1 프레임 기간의 제 1 부분인 제 1 기간에서 액정에 제 1 전압을 갖는 다수의 펄스들을 인가하는 단계로서, 상기 다수의 펄스들은 상기 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는, 상기 다수의 펄스들을 인가하는 단계; 및,
    상기 제 1 기간 후 상기 1 프레임 기간의 제 2 부분인 제 2 기간에서 상기 액정에 일정 제 2 전압을 인가하는 단계; 및,
    상기 제 2 기간 후 상기 1 프레임의 제 3 부분인 제 3 기간에서 상기 액정에 문턱 전압의 절대값보다 낮은 제 3 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 전압의 절대값은 상기 일정 제 2 전압보다 높은, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 펄스들 중 적어도 하나의 전압은 상기 일정 제 2 전압과 반대 극성을 갖는, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 기간은 상기 액정 디스플레이 디바이스의 상기 상승 시간과 거의 동일한, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 기간은 상기 액정 디스플레이 디바이스의 하강 시간과 거의 동일한, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 1 프레임 기간에서, 블랙 디스플레이 기간이 상기 제 3 기간을 이용하여 삽입되는, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  9. 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법에 있어서,
    1 프레임 기간의 제 1 부분인 제 1 기간에서 액정에 제 1 전압을 갖는 다수의 펄스들을 인가하는 단계로서, 상기 다수의 펄스들은 상기 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는, 상기 다수의 펄스들을 인가하는 단계; 및,
    상기 제 1 기간 후 상기 1 프레임 기간의 제 2 부분인 제 2 기간에서 상기 액정에 일정 제 2 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 1 전압의 절대값은 상기 일정 제 2 전압보다 높은, 상기 일정 제 2 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 액정 디스플레이 디바이스는 상기 각각의 펄스들의 펄스폭을 갖는 한 단위 기간으로 구동되는, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  10. 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법에 있어서,
    1 프레임 기간의 제 1 부분인 제 1 기간에서 액정에 제 1 전압을 갖는 다수의 펄스들을 인가하는 단계로서, 상기 다수의 펄스들은 상기 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는, 상기 다수의 펄스들을 인가하는 단계; 및,
    상기 제 1 기간 후 상기 1 프레임 기간의 제 2 부분인 제 2 기간에서 상기 액정에 일정 제 2 전압을 인가하는 단계; 및,
    상기 제 2 기간 후 상기 1 프레임의 제 3 부분인 제 3 기간에서 상기 액정에 문턱 전압의 절대값보다 낮은 제 3 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 전압의 절대값은 상기 일정 제 2 전압보다 높고,
    상기 액정 디스플레이 디바이스는 상기 펄스들 각각의 펄스폭을 갖는 한 단위 기간으로 구동되는, 액정 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
  11. 액정 디스플레이 디바이스에 있어서,
    1 프레임 기간의 제 1 부분인 제 1 기간에서 액정에 제 1 전압을 갖는 다수의 펄스들을 인가하는 수단으로서, 상기 다수의 펄스들은 상기 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는, 상기 다수의 펄스들을 인가하는 수단; 및,
    상기 제 1 기간 후 상기 1 프레임 기간의 제 2 부분인 제 2 기간에서 상기 액정에 일정 제 2 전압을 인가하는 수단을 포함하고,
    상기 제 1 전압의 절대값은 상기 일정 제 2 전압보다 높은, 액정 디스플레이 디바이스.
  12. 액정 디스플레이 디바이스에 있어서,
    1 프레임 기간의 제 1 부분인 제 1 기간에서 액정에 제 1 전압을 갖는 다수의 펄스들을 인가하는 수단으로서, 상기 다수의 펄스들은 상기 액정 디스플레이 디바이스의 상승 시간보다 짧은 기간들을 갖는, 상기 다수의 펄스들을 인가하는 수단;
    상기 제 1 기간 후 상기 1 프레임 기간의 제 2 부분인 제 2 기간에서 상기 액정에 일정 제 2 전압을 인가하는 수단; 및,
    상기 제 2 기간 후 상기 1 프레임의 제 3 부분인 제 3 기간에서 문턱 전압의 절대값보다 낮은 제 3 전압을 인가하는 수단을 포함하고,
    상기 제 1 전압의 절대값은 상기 일정 제 2 전압보다 높은, 액정 디스플레이 디바이스.
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