KR20080091312A - 듀얼 모드 디스플레이 - Google Patents

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KR20080091312A
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Abstract

듀얼 모드 액정 표시 장치(LCD)는 단색 반사 모드 및 컬러 투과 모드의 듀얼 모드의 기능을 할 수 있다. 본 발명은 오직 픽셀의 투과부 위에만 컬러 필터를 구비하여 주변 광을 읽을 수 있게 한다. 본 발명의 다른 양상은 컬러 필터의 생성에 전형적으로 이용되었던 블랙 매트릭스 마스크를 제거하는 것이다. 부가적으로, 본 발명은 픽셀을 대각선 방향으로 배열하여 컬러 투과 모드에서의 액정 표시 장치의 해상도를 개선한다. 게다가, 혼성 필드 순차적 접근법을 사용할 때, 본 발명의 양상은 제3컬러(전형적으로 녹색)이 항상 온(ON)인 동안 광이 다른 두 컬러를 스위칭하게 하여 액정 표시 장치에서 필요로 하는 프레임률을 감소시킨다. 본 발명의 다른 양상은, 백라이트로부터 컬러를 생성하여 컬러 필터를 제거하는 것이다. 본 발명의 다른 양상은, 녹색 필터 위에만 컬러 필터를 사용하여 컬러 필터 배열을 만드는데 추가적인 마스크 사용의 필요성을 제거한다.

Description

듀얼 모드 디스플레이{DUAL MODE DISPLAY}
본 발명은 일반적으로 디스플레이에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 듀얼 모드 액정 표시 장치(LCD)에 관한 것이다.
다양한 전기적 요소에서의 디스플레이 사용의 증가는, 디스플레이 제조자들이 더 좋은 성능을 가지는 요소들을 제작하도록 압력을 가한다. 상기 성능은 전력소비, 해상도, 프레임 재생률, 가격, 및 태양광 가독성을 포함한다. 디스플레이 제조자들은 이러한 요소들에 기초를 둔 성능을 개선시키기 위해서 다양한 기술들을 이용한다.
그러한 하나의 기술이 반투과형 액정 표시 장치에서 이용된다. 반투과형 액정 표시 장치의 각 픽셀은 반사부 및 투과부를 가진다. 또한, 투과부와 반사부는 서브 픽셀(sub-pixels)을 포함한다. 각 서브 픽셀은 픽셀에 색을 부여하는 컬러 필터를 가진다. 부가적으로, 각 서브 픽셀은 수평적으로 또는 수직적으로 배열되어 있다. 액정 표시 장치에서 색을 나타내는데에 3개 이상의 서브 픽셀이 필요하다.
상기 언급한 접근법에서, 컬러 필터는 투과부 및 반사부 위에 놓여있다. 그러므로, 컬러 필터를 통과하는 광은 약화되고, 반사 모드를 희미하고 읽기 어렵게 만든다. 게다가, 투과 모드에서는, 고 해상도의 디스플레이를 얻기 위해 백라이트 가 많은 전력을 필요로 한다. 게다가, 수직적으로 또는 수평적으로 배열된 서브 픽셀의 사용은 낮은 해상도를 제공한다. 게다가, 액정 표시 장치에서의 모든 컬러 요소를 바꾸는 것은 고 주파수 및 높은 전력 소비를 필요로 한다.
앞서 언급한 문제의 관점에서, 태양광을 읽을 수 있는 액정 표시 장치에서 고 해상도를 만드는 기술이 필요하다. 부가적으로, 저 전력 및 낮은 프레임률을 필요로 하는 액정 표시 장치를 개발하는 것이 필요하다. 본 발명은 이러한 요구들을 만족시킨다.
본 발명의 목적은 종래의 액정 표시 장치와 비교해서 더 좋은 해상도를 갖는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액정 표시 장치를 조명하는데 필요한 전력을 감소시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액정 표시 장치에서의 프레임률을 감소시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액정 표시 장치에서 태양광을 읽을 수 있는 디스플레이를 만드는 것이다.
본 발명은 오직 픽셀의 투과부 위에만 컬러 필터를 두어, 주변의 광을 읽을 수 있도록 하는 액정 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 다른 양상은, 컬러 필터 제작시 전형적으로 사용되는 블랙 매트릭스 마스크(black matrix mask)를 제거하는 것이다. 추가적으로, 본 발명은 대각선 방향의 픽셀을 제공하여 컬러 투과 모드에서 액정 표시 장치의 해상도를 높인다. 게다가, 본 발명의 양상은, 제3 컬러(보통 녹색)가 계속 켜져있는 동안 광을 다른 두 컬러 사이에서 스위칭하고 , 그것에 의하여 혼성 필드 순차적 접근법에서 사용될 때 액정 표시 장치의 필요한 프레임률을 감소시킨다. 본 발명의 다른 목적은 백라이트로부터 컬러를 형성하는 것이고, 이것에 의해서 컬러 필터를 제거한다. 본 발명의 다른 목적은 녹색 픽셀 위에만 컬러 필터를 두는 것이며, 이것에 의해서 컬러 필터 배열을 만드는 부가적인 마스크 사용의 필요성을 제거한다.
본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면들과 결합하여 서술할 것이고, 실시예들을 설명하지만 본 발명에 한정되는 것은 아니며, 유사한 명칭은 유사한 요소를 나타낸다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른, 액정 표시 장치의 픽셀의 단면을 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른, 액정 표시 장치의 9개 픽셀의 배열을 도시한다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른, 단색 반사 모드에서의 액정 표시 장치의 기능을 도시한다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른, 부분적 컬러 필터 접근법을 사용함으로써, 컬러 투과 모드에서의 액정 표시 장치의 기능을 도시한다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른, 혼성 필드 순차적 접근법을 사용함으로써, 컬러 투과 모드에서의 액정 표시 장치의 기능을 도시한다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른, 회절 접근법을 사용함으로써, 컬러 투과 모드에서의 액정 표시 장치의 기능을 설명한다.
본 발명의 다양한 실시예는 듀얼 모드, 단색 반사 모드 및 컬러 투과 모드의 기능을 할 수 있는 액정 표시 장치(LCD)에 관한 것이다. 본 명세서에서 설명되는 바람직한 실시예로의 다양한 변형, 일반적인 원리 및 특징은 당업자에게는 쉽게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 보여지는 실시예에 한정하려는 의도가 아니고, 본 명세서에 서술되는 원리 및 특징에 일치하는 가장 넓은 범위를 받으려는 것이다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른, 액정 표시 장치의 픽셀(100)의 단면을 나타내는 개략도이다. 픽셀(100)은 액정 크리스탈 물질(104), 픽셀 전극(106), 공통 전극(108), 반사부(110), 투과부(112), 기판(114,116), 스페이서(118a,118b), 제1편광기(120), 및 제2편광기(122)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 광원(102) 또는 주변 광(124)은 픽셀(100)을 조명한다. 광원(102)의 예들은 발광 다이오드(LEDs), 냉음극 형광 램프(CCFLs) 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 주변 광(124)은 태양광 또는 외부의 어떠한 광원일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 광학적으로 활동적인 물질인 액정 크리스탈 물질(104)은, 광원(102) 또는 주변 광(124)으로부터 나오는 광의 편광 축을 회전시킨다. 액정 크리스탈(104)은 트위스티드 네마틱(twisted Nematics: TN), 전기적으로 제어된 복굴절(Electrically Controlled Birefringence: ECB) 등일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 광 평면의 회전은 픽셀 전극(106)과 공통 전극(108) 사이에 가해진 전위차에 의해서 결정된다. 본 발명의 실시예에서, 픽셀 전극(106)과 공통 전극(108)은 인-주석 산화물(ITO)로 만들어질 수 있다. 게다가, 액정 표시 장치에 존재하는 모든 픽셀에는 공통 전극(108)이 공통으로 연결되어 있는 반면, 각각의 픽셀에는 픽셀 전극이 제공된다.
본 발명의 일실시예에서, 픽셀(100)을 조명하기 위해서 반사부(110)는 전기적으로 전도성이 있으며, 주변 광(124)을 반사시킨다. 반사부(110)는 금속으로 만들어지고 픽셀 전극(106)과 전기적으로 결합되었으며, 이것에 의해 반사부(110)와 공통 전극(108) 사이에 전위차를 발생시킨다. 투과부(112)는 광원(102)으로부터 출사된 광을 투과시켜 픽셀(100)을 조명한다. 기판(114,116)은 액정 크리스탈 물질(104), 픽셀 전극(106) 및 공통 전극(108)을 둘러싼다. 본 발명의 실시예에서, 픽셀 전극(106)은 기판(114)에 위치하고 공통 전극(108)은 기판(116)에 위치한다. 부가적으로, 기판(114)는 스위칭 요소를 포함한다(도1에는 미도시). 본 발명의 실시예에서 스위칭 요소는 박막트랜지스터(TFTs)일 수 있다. 게다가 구동 회로(130)는 픽셀 값과 관련된 신호를 스위칭 요소로 보낸다. 본 발명의 실시예에서 구동 회로(130)는 저전압 차등 시그널링(LVDS)을 사용한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 구동 회로(130)는 전압의 증가 및 감소를 감지하는 트랜지스터-트랜지스터 로직(TTL) 인터페이스를 사용한다. 부가적으로, 시간조절 제어기(130)는 픽셀 값에 관련된 신호를 픽셀의 대각선 방향의 투과부가 필요로 하는 신호로 인코딩한다. 게다가, 시간조절 제어기(130)는 픽셀에 관련된 신호가 시간조절 제어기(130)로부터 제거될 때 액정 표시 장치의 자기 재생을 가능토록 하는 메모리를 가진다.
본 발명의 실시예에서, 두 기판(114,116) 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위해서 스페이서(118a,118b)가 반사부(110) 위에 위치한다. 부가적으로, 픽셀(100)은 제1편광기(120) 및 제2편광기(122)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 제1편광기(120)의 편광 축과 제2편광기(122)의 편광 축은 서로 수직이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제1편광기(120)의 편광 축과 제2편광기(122)의 편광 축은 서로 평행이다.
픽셀(100)은 광원(102) 또는 주변 광(124)에 의해 조명된다. 픽셀(100)을 통과하는 광의 세기는 픽셀 전극(106)과 공통 전극(108) 사이의 전위차에 의해 결정된다. 본 발명의 실시예에서, 픽셀 전극(106)과 공통 전극(108) 사이에 아무런 전위차도 형성되지 않았을 때에는 액정 크리스탈 물질(104)은 무질서한 상태이고 제1편광기(120)를 통과한 광은 제2편광기(122)에 의해 차단된다. 픽셀 전극(106)과 공통 전극(108) 사이에 전위차가 형성되는 때에는, 액정 크리스탈 물질(104)은 방향성을 가지게 된다. 액정 크리스탈 물질(104)의 방향성은 광이 제2편광기(122)를 통과하도록 한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른, 액정 표시 장치의 9개 픽셀의 배열을 설명한다. 픽셀(100)은 투과부(112b) 및 반사부(110)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, RBG 컬러 시스템이 허용된다면, 투과부(112a-c)는 각각 녹색, 파랑, 빨강색의 요소를 내어 컬러 픽셀을 형성한다. 부가적으로, 다른 컬러 시스템이 선택된다면, 투과부(112a-c)는 빨강, 녹색, 파랑, 및 흰색 또는 다른 컬러 조합과 같은 서로 다른 색을 낼 수 있다. 게다가, 컬러 픽셀에 투과부(113a,114a)는 녹색 컬러를 내고, 투과부(113b,114b)는 파랑 컬러를 내며, 투과부(113a,114c)는 빨강 컬러를 낸다. 부가적으로, 서로 다른 두께를 가지는 컬러 필터가 투과부(112a-c) 위에 위치하여, 컬러 픽셀에 내는 컬러의 채도를 감소시키거나 증가시킨다. 채도는 가시적 스펙트럼내에서의 특정한 컬러의 바램의 정도로 정의된다. 게다가, 컬러리스필터(colorless filter, 202d)가 반사부(110) 위에 놓여질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 컬러리스필터(202d)의 두께는 0부터 투과부(112a-c) 위에 놓여진 다른 컬러 필터의 두께까지의 범위에서 변화할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 투과부(112a)는 컬러 필터의 세 개의 컬러 중 하나의 대각선 방향의 줄무늬를 의미한다. 유사하게, 투과부(112b,112c)는 컬러 필터의 다른 두 컬러의 대각선 방향의 줄무늬를 의미한다. 투과 모드에서의 컬러의 해상도가 단색(검정 및 흰색) 반사 모드에서의 해상도와 근접할 수 있도록 대각선 방향의 줄무늬를 사용한다. 인간의 시각적 체계는 영상을 보는 동안에 수평적 및 수직적 선을 탐지할 수 있기 때문에, 투과 모드에서의 해상도가 더 높다. 본 발명의 다른 실시예에서, 대각선 방향의 줄무늬를 사용하는 경우와 비교하여 볼때, 컬러의 수직 줄무늬를 사용하면 수평 방향에서는 해상도의 변화는 더 커지고 수직 방향에서의 해상도의 변화는 더 작아진다. 광원(102)으로부터 각 투과부(112a-c)를 통과하는 광의 양은 스위칭 요소(도2에 미도시)에 의해 결정된다. 차례로, 각 투과부(112a-c)를 통과하는 광의 양은 컬러 필터의 컬러를 결정한다. 게다가, 투과부(112a-c) 및 컬러 필터의 모양은 6각형, 직사각형, 8각형, 원 등 일수 있다. 부가적으로, 반사부(110)의 모양은 직사각형, 원, 8각형 등 일수 있다. 게다가, 반사부(110)는 대각선 방향의 줄무늬에 전달된 광을 서로 다른 컬러의 픽셀에 전달되지 못하도록 하며, 예를 들면 반사부(110)는 투과부(112c,113c)를 따른 광을 투과부(112b,112a)에 진입하지 못하도록 한다. 대안적으로, 픽셀과 광 감지 부분을 덮고 있는 블랙 매트릭스 마스크(203)가 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 블랙 매트릭스 마스크(203)는 제거되어 픽셀의 반사도를 향상시킨다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른, 단색 반사 모드에서의 픽셀(100)의 기능을 도시한다. 단색 반사 실시예는 도3에서 설명되기 때문에 도면에서는 오직 반사부(110)만 보여진다. 단색 반사 모드에서는 픽셀(100)이 외부 광원의 앞에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 주변 광(124)은 컬러리스필터(202d) 및 액체 크리스탈 물질(104)을 통과하고, 반사부(110)에 입사한다. 감쇠, 감쇠와 같은 정도의 주변 광(124)의 경로차 및 컬러 투과 모드에서의 광 경로차를 유지하기 위해서 컬러리스필터(202d)가 사용된다. 픽셀(100)의 반사부(110)는 주변 광(124)을 기판(116)으로 반사시킨다. 본 발명의 실시예에서, 반사부(110)와 전기적으로 결합된 픽셀 전극(106) 및 공통 전극(108) 사이에 전위차(v)가 형성된다. 액체 크리스탈 물질(104)은 전위차(v)에 의존하여 방향성을 가진다. 그 결과, 액체 크리스탈 물질(104)의 방향성은 주변 광(124)의 평면을 회전시키고, 이는 광이 제2편광기(122)를 통과하도록 해준다. 그러므로, 액체 크리스탈 물질(104)의 방향성의 정도는 픽셀(100)의 밝기 및 그 결과로서 픽셀(100)의 휘도를 결정한다.
본 발명의 실시예에서, 보통의 백색 액체 크리스탈 실시예가 픽셀(100)에 사용될 수 있다. 본 발명의 이 실시예에서, 제1편광기(120)의 축과 제2편광기(122)의 축이 서로 평행하다. 최대 임계 전압이 픽셀 전극(106)과 공통 전극(108) 사이에 형성되어 반사부(110)에 의해 반사된 광을 차단한다. 따라서 픽셀(100)은 검게 보인다. 대안적으로, 보통의 검정색 액체 크리스탈 실시예가 사용될 수 있다. 본 발명의 이 실시예에서, 제1편광기(120)의 축과 제2편광기(122)의 축이 서로 수직이다. 최대 임계 전압이 픽셀 전극(106)과 공통 전극(108) 사이에 형성되어 픽셀(100)을 조명한다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른, 부분적 컬러 필터 접근법을 사용함으로써, 컬러 투과 모드에서의 액정 표시 장치의 기능을 설명한다. 컬러 투과 실시예는 설명되었기 때문에, 도4에는 오직 투과부(112a-c)만 도시한다. 도4에 도시된 바와 같이, 기판(116) 위에 컬러 필터(404a,404b,404c)가 투과부(112a,112b,112c)를 위해 각각 위치한다. 광원(102)는 표준 백라이트 근원이다. 광원(102)로부터 출사된 광(402)은 광시준기 또는 광시준렌즈를 이용하여 평행해 질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 광원(102)으로부터 출사된 광(402)은 제1편광기(120)을 통과한다. 이것은 특정 평면에서 광(402)을 정렬시킨다. 본 발명의 실시예에서, 광(402)의 평면은 수평 방향으로 정렬된다. 부가적으로, 제2편광기(122)는 수직 방향의 편광 축을 가진다. 투과부(122a-c)는 광(402)을 통과시킨다. 본 발명의 실시예에서, 각 통과부(112a-c)는 개별적인 스위칭 요소를 가진다. 스위칭 요소는 대응하는 투과부를 통과한 광의 세기를 제어한다. 게다가, 투과부(112a-c)를 통과한 광(402)은 그 후에 액체 크리스탈 물질(104)을 통과한다. 투과부(112a,112b,112c)는 각각 픽셀 전극(106a-c)에 제공된다. 픽셀 전극(106a-c)과 공통 전극(108) 사이의 전위차가 액 체 크리스탈 물질(104)의 방향성을 결정한다. 순차적으로, 액체 크리스탈 물질(104)의 방향성은 각 컬러 필터(404a-c)에 입사하는 광(402)의 세기를 결정한다.
본 발명의 실시예에서, 녹색 컬러 필터(404a)는 투과부(112a) 위에 위치하고, 파랑 컬러 필터(404b)는 투과부(112b)위에 위치하고, 빨강 컬러 필터(404c)는 투과부(404c) 위에 위치한다. 각 필터(404a-c)는 컬러 픽셀에 대응하는 컬러를 낸다. 컬러 필터(404a-c)에 의해 내어지는 컬러는 컬러 픽셀의 색차 값을 결정한다. 색차는 픽셀에서의 색조 및 해상도와 같은 컬러 정보를 포함한다. 게다가, 만약 주변 광(124)이 있다면 반사부(110)에 의해 반사된 광(도2,3에 도시)이 컬러 픽셀에휘도를 제공한다. 그러므로, 이러한 휘도는 컬러 투과 모드에서 해상도를 증가시킨다. 휘도는 픽셀 밝기의 정도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른, 혼성 필드 순차적 접근법을 사용함으로써, 컬러 투과 모드에서의 액정 표시 장치의 기능을 도시한다. 컬러 투과 실시예는 설명하였기 때문에, 도5에서는 오직 투과부(112a-c)만 도시한다. 본 발명의 실시예에서, 광원(102)은 제1LED그룹, 제2LED그룹과 같은 LED의 배열을 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 수평적으로 배열된 LED는 서로 그룹화되어 있으며, 하나의 LED그룹은 다른 그룹의 아래에 위치하여 액정 표시 장치를 조명한다. 대안적으로, 수직적으로 배열된 LED가 그룹화될 수 있다. LEDs그룹은 순차적인 방법으로 조명한다. LED그룹의 조명의 회수는 초당 30프레임에서 540프레임 사이일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 각 LED그룹은 빨강 LEDs(506a), 흰색 LEDs(506b) 및 파랑 LEDs(506c)를 포함한다. 게다가, 제1LED그룹의 빨강 LEDs(506a) 및 흰색 LEDs(506b)은 시간 t=0에서 t=5 사이에 온(ON)되고, 제2LED그룹의 빨강 LEDs(506a) 및 흰색 LEDs(506b)은 시간 t=1에서 t=6 사이에 온(ON)된다. 유사하게, 다른 LED그룹의 빨강 및 흰색 LEDs는 순차적인 방식으로 기능한다. 본 발명의 실시예에서, LED그룹이 수직적으로 배열되어 있는 경우에 있어서, 각 LED그룹은 액정 표시 장치의 픽셀의 수평 줄을 조명한다. 유사하게, 제1LED그룹의 파랑 LEDs(506c) 및 흰색 LEDs(506b)은 시간 t=5에서 t=10 사이에 온(ON)되고, 제2LED그룹의 파랑 LEDs(506c) 및 흰색 LEDs(506b)은 시간 t=6에서 t=11 사이에 온(ON)된다. 유사하게, 다른 LED그룹의 파랑 및 흰색 LEDs는 순차적인 방식으로 온(ON)된다. 빨강 LEDs(506a) 및 파랑 LEDs(506b)가 투과부(112a,112c)를 조명하고 흰색 LEDs(506b)가 투과부(112b)를 조명할 수 있도록 빨강 LEDs(506a), 흰색 LEDs(506b) 및 파랑 LEDs(506b)가 배열된다. 본 발명의 다른 실시예에서, LED그룹은 빨강, 녹색 및 파랑 LEDs를 포함할 수도 있다. 빨강, 녹색 및 파랑 LEDs가 배열되어, 녹색 LEDs는 투과부(112b)를 조명하고 빨강 및 파랑 LEDs는 투과부(112a,112c)를 각각 조명한다.
본 발명의 실시예에서, 광원(102)으로부터 출사된 광(502)은 제1편광기(120)을 통과한다. 제1편광기(120)는 특정 평면에서 광(502)의 평면을 정렬시킨다. 본 발명의 실시예에서, 광(502)의 평면은 수평적인 방향으로 정렬된다. 부가적으로, 제2편광기(122)는 수직 방향의 편광 축을 가진다. 투과부(112a-c)는 광(502)을 통과시킨다. 본 발명의 실시예에서, 각 투과부(112a-c)는 개별적인 스위칭 요소를 가진다. 게다가, 스위칭 요소는 각 투과부(112a-c)를 통과한 광의 세기를 제어하고, 그것에 의해서 컬러 요소의 강도를 제어한다. 게다가, 투과부(112a-c)를 통과한 후 에 광(502)은 액체 크리스탈 물질(104)을 통과한다. 각각의 투과부(112a-c)는 개별적인 픽셀 전극(106a-c)을 가진다. 픽셀 전극(106a-c)과 공통 전극(108) 사이의 전위차가 액체 크리스탈 물질(104)의 방향성을 결정한다. 빨강, 흰색, 및 파랑 LEDs가 사용되는 실시예에서는, 순차적으로, 액체 크리스탈 물질(104)의 방향성이, 녹색 컬러 필터(504) 및 투명 스페이서(508a,508b)에 입사하는 광(502)의 세기를 결정한다. 녹색 필터(504) 및 투명 스페이서(508a,508b)를 통과한 광(502)의 세기는 컬러 픽셀의 색차 값을 결정한다. 본 발명의 실시예에서, 녹색 컬러 필터(504)는 투과부(112b)에 대응하여 위치한다. 투과부(112a,112c)는 컬러 필터를 가지지 않는다. 대안적으로, 투과부(112a,112c)는 각각 투명 스페이서(508a,508b)를 사용할 수 있다. 녹색 필터(504) 및 투명 스페이서(508a,508b)는 기판(116)위에 위치한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 자홍색 컬러 필터가 투명 스페이서(508a,508b) 위에 위치할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 시간 t=0에서 t=5까지의 동안, 빨강 LEDs(506a)와 흰색 LEDs(506b)가 온(ON)될 때, 투과부(112a,112c)는 빨갛고 녹색 필터(504)는 투과부(112b)에 녹색 컬러를 낸다. 유사하게, 시간 t=6에서 t=11까지의 동안, 파랑 LEDs(506c)와 흰색 LEDs(506b)가 온(ON)될 때, 투과부(112a,112c)는 파랗고 녹색 필터(504)는 투과부(112b)에 녹색 컬러를 낸다. 컬러 필터에 내주는 컬러는 투과부(112a-c)에서의 컬러의 조합에 의해 형성된다. 게다가, 만약 주변 광(124)이 이용 가능하다면, 도2 및 도3에 도시된 반사부(110)에 의해서 반사된 광은 컬러 픽셀을 조명한다. 그러므로, 이러한 조명은 컬러 투과 모드에서의 해상도를 증가시킨다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른, 회절 접근법을 사용함으로써, 컬러 투과 모드에서의 액정 표시 장치의 기능을 설명한다. 컬러 투과 실시예는 설명하였기 때문에, 오직 투과부(112a-c)만 도6에 도시한다. 광원(102)은 표준 백라이트 근원일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 광원(102)로부터 출사된 광(602)은 회절격자(604)를 이용하여 녹색 요소(602a), 파랑 요소(602b) 및 빨강 요소(602c)으로 나누어진다. 대안적으로, 광(602)은 마이크로-광학 기구를 이용해서, 각각의 투과부(112a-c)를 통과하는 스펙트럼의 서로 다른 부분을 구비한 컬러의 스펙트럼으로 나누어진다. 본 발명의 실시예에서, 마이크로-광학 기구는 필름에 각인되거나 덧붙여진 작은 렌즈를 구비한 평판 필름 광학 기구이다. 녹색 요소(602a), 파랑 요소(602b) 및 빨강 요소(602c)은 회절격자(604)를 이용하여 각각 투과부(112a,112b,112c)로 향하게 한다. 게다가, 광(602)의 요소들은 제1편광기(120)를 통과한다. 이것은 특정 평면에서 광 요소(602a-c)의 평면을 정렬시킨다. 본 발명의 실시예에서, 광 요소(602a-c)의 평면은 수평 방향으로 정렬된다. 부가적으로, 제2편광기(122)는 수평 방향으로의 편광 축을 가진다. 투과부(112a-c)는 광요소(602a-c)이 투과부(112a-c)를 통과하도록 한다. 본 발명의 실시예에서, 각 투과부(112a-c)는 개별적인 스위칭 요소를 가지고 있다. 스위칭 요소는 투과부(112a-c)를 통과하는 광의 세기를 제어하고, 이것에 의해 컬러 요소의 세기를 제어한다. 게다가, 광 요소(602a-c)은 투과부(112a-c)를 통과한 후에 액체 크리스탈 물질(104)을 통과한다. 투과부(112a,112b,112c)는 각각 픽셀 전극(106a,106b,106c)을 가진다. 픽셀 전극(106a-c)과 공통 전극(108) 사이의 전위차가 액체 크리스탈 물질(104)의 방향성을 결정한다. 순차적으로, 액체 크리스탈 물질(104)의 방향성은 제2편광기(122)를 통과한 광 요소(602a-c)의 세기를 결정한다. 순차적으로, 제2편광기(122)를 통과한 광 요소의 세기는 컬러 픽셀의 색차를 결정한다. 게다가, 만약 주변 광이 유용하다면, 반사부(110, 도2 및 도3에 도시)에 의해 반사된 광이 컬러 픽셀을 조명한다. 그러므로, 이러한 조명은 컬러 투과 모드에서의 해상도를 증가시킨다.
본 명세서에서는, 종래에 알려진 액정 표시 장치의 경우처럼 픽셀의 투과부가 수직적 또는 수평적으로 배열된 것이 아니라 대각선 방향으로 배열되어 있다. 종래에 알려진 액정 표시 장치와 비교해볼 때, 투과부를 대각선 방향으로 배열하는 것은 해상도를 증가시키고, 더 좋은 디스플레이를 제공한다.
추가적으로, 주변 광의 존재는 컬러 투과 모드에서의 컬러 픽셀의 조명을 강화시킨다. 그러므로, 각 픽셀은 휘도와 색차를 모두 가진다. 이것은 액정 표시 장치에 있어서의 해상도를 증가시킨다. 결과적으로, 특정 해상도를 위해 필요한 픽셀의 수가 종래의 액정 표시 장치보다 더 작아지고, 그것에 의해 액정 표시 장치의 전력 소비가 감소한다. 게다가, 트랜지스터-트랜지스터 로직(TTL)에 근거한 인터페이스를 사용할 수 있음으로써, 종래 알려진 액정 표시 장치에서 사용되는 인터페이스에 의한 전력 소비와 비교해 볼 때, 더 적은 양의 전력 소비를 한다. 부가적으로, 시간조절 제어기가 픽셀 값과 관련된 신호를 저장하기 때문에 액정 표시 장치는 자기 재생 성질을 최대한으로 활용하며, 그것에 의해 전력 소비를 감소시킨다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 포화된 컬러 및 더 많은 광을 통과시키는 더 얇은 컬러 필터가 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 다양한 실시예는 종래 알려진 액정 표시 장치와 비교하였을 때 전력 소비를 감소시키는 공정을 이용한다.
게다가, 본 발명의 실시예에서(도5에 설명), 녹색 또는 하얀색 컬러 광은 픽셀(100)에서 항상 볼 수 있고, 오직 빨강 및 파랑 컬러 광만이 스위칭된다. 그러므로, 종래 알려진 영역 순차적 디스플레이의 프레임률과 비교해볼 때, 더 적은 프레임률을 가진다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 설명되어지고 서술되었지만, 본 발명이 이러한 실시예들에만 한정하지 않는다는 것은 명확할 것이다. 청구항에 기재된 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서, 수많은 변형, 변화, 변동, 치환 및 균등물이 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims (14)

  1. 듀얼 모드 디스플레이를 조명하는 광원;
    상기 광원으로부터 출사된 광의 편광 평면을 제1평면에 정렬시키기 위한 제1편광기;
    상기 광원으로부터 출사된 광의 편광 평면을 미리 정의된 제2평면에 정렬시키기 위한 제2편광기;
    상기 제1편광기 및 상기 제2편광기 사이에 위치하는 제1기판 및 제2기판; 및
    각각이 상기 제1기판에 위치하고, 각각 반사부 및 투과부를 포함하며, 상기 반사부는 컬러 필터를 포함하지 않고 상기 투과부의 적어도 일부는 하나 이상의 컬러 필터를 포함하는 다수의 픽셀
    을 포함하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 다수의 픽셀의 맞은편 모서리부를 차지하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투과부는 다수 픽셀의 중앙부를 차지하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    회절 필름 또는 마이크로-광학 필름을 이용함으로써, 상기 광원으로부터 출사된 광으로부터 컬러 스펙트럼이 생성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투과부는 대각선 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컬러 필터는 서로 다른 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컬러 필터는 서로 같은 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반사부 위에 위치하는 하나 이상의 컬러리스 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컬러리스 스페이서는 서로 같은 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컬러리스 스페이서는 서로 다른 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 투과부를 통과하는 광을 결정하는 다수의 스위칭 요소에 픽셀 값을 제공하는 구동 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    트랜지스터-트랜지스터 로직 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 듀얼 모드 액정 표시 장치의 픽셀 값을 재생하는 시간조절 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 듀얼 모드 액정 표시 장치가 노트북 컴퓨터에서 사용되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 액정 표시 장치.
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