KR20170103980A - 컬러 모션 블러 보상 구조물을 갖는 액정 디스플레이 - Google Patents

컬러 모션 블러 보상 구조물을 갖는 액정 디스플레이 Download PDF

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Abstract

액정 재료의 층이 디스플레이 층들 사이에 개재될 수 있다. 디스플레이 층들은 액정 재료의 층의 서브픽셀 부분들에 전기장을 인가하기 위한 서브픽셀 전극들을 갖는 박막 트랜지스터 회로부를 포함할 수 있다. 상이한 컬러들의 서브픽셀들은 상이한 형상들을 가질 수 있고, 상이한 액정 층 두께들을 가질 수 있다. 이러한 서브픽셀 차이들은, 물체가 검정색 또는 유색 배경을 가로질러 이동될 때 컬러 모션 블러(color motion blur)를 감소시키기 위해, 소정 컬러의 서브픽셀들의 스위칭 속도를 다른 서브픽셀들에 비해 늦추도록 구성될 수 있다. 서브픽셀들은 V형 형상들을 가질 수 있다. 제1 컬러의 서브픽셀들은 제2 및 제3 컬러들의 서브픽셀들보다 덜 구부러진 V형 형상들을 가질 수 있다. 변화하는 액정 층 두께들을 갖는 구성들에서, 제1 컬러의 서브픽셀들은 제2 및 제3 컬러들의 서브픽셀들보다 더 두꺼운 액정 층들을 가질 수 있다.

Description

컬러 모션 블러 보상 구조물을 갖는 액정 디스플레이
본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함되는, 2015년 11월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/947,356호, 2015년 9월 10일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/850,015호, 및 2015년 3월 4일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/128,453호에 대한 우선권을 주장한다.
본 출원은 일반적으로 전자 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이를 구비한 전자 디바이스에 관한 것이다.
전자 디바이스는 종종 디스플레이를 포함한다. 예를 들면, 셀룰러 전화기 및 휴대용 컴퓨터는 종종 사용자에게 정보를 제시하기 위한 디스플레이를 포함한다.
액정 디스플레이는 액정 재료의 층을 포함한다. 액정 디스플레이 내의 픽셀들은 액정 재료에 전기장을 인가하기 위한 박막 트랜지스터들 및 전극들을 포함한다. 픽셀 내의 전기장의 강도는 액정 재료의 편광 상태를 제어하여 픽셀의 밝기를 조정한다.
액정 픽셀들이 스위칭하는 속도는 인가전압의 함수로서 변할 수 있다. 그 결과, 검정색 픽셀을 회색 레벨로 스위칭하는 데 요구되는 시간량은 검정색 픽셀을 흰색 레벨로 스위칭하는 데 요구되는 시간량보다 길 것이다. 일부 상황들에서, 유색 배경을 갖는 스크린 상에서 검정색 물체를 이동시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 유형의 시나리오에서, 상이한 컬러들의 서브픽셀들은 상이한 목표 픽셀 값들을 가질 수 있고, 따라서 상이한 속도들로 스위칭할 수 있다. 이것은, 검정색 물체가 이동될 때 불쾌한 유색 모션 블러 효과(motion blur effects)를 초래할 수 있다.
따라서, 감소된 컬러 모션 블러를 갖는 디스플레이와 같은 향상된 디스플레이를 전자 디바이스에 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
디스플레이는 상부 디스플레이 층 및 하부 디스플레이 층을 가질 수 있다. 액정 재료의 층은 상부 디스플레이 층과 하부 디스플레이 층 사이에 개재될 수 있다. 디스플레이는 디스플레이 층에 조명을 제공하기 위한 상부 및 하부 편광기 및 백라이트를 포함할 수 있다. 컬러 이미지를 표시하는 능력을 디스플레이에 제공하기 위해 컬러 필터 요소들의 어레이가 사용될 수 있다. 컬러 필터 요소들은 적색, 녹색 및 청색 요소들 또는 상이한 컬러들의 컬러 필터 요소들을 포함할 수 있다. 디스플레이는 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터 요소들을 사용하여 형성된 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀들과 같은 서브픽셀들을 각각 갖는 픽셀들의 어레이를 가질 수 있다.
디스플레이 층들은 서브픽셀들 각각에 대한 액정 재료의 층에 전기장을 인가하기 위한 서브픽셀 전극들을 갖는 박막 트랜지스터 회로부의 층을 포함할 수 있다. 상이한 컬러들의 서브픽셀들은 상이한 전극 형상들(예를 들어, 상이한 각도들로 배향된 핑거(finger)들)을 가질 수 있고 그리고/또는 상이한 액정 층 두께들을 가질 수 있다. 이러한 서브픽셀 차이들은, 한 컬러의 물체가 다른 컬러의 배경을 가로질러 이동될 때 컬러 모션 블러를 감소시키기 위해, 소정 컬러의 서브픽셀들의 스위칭 속도를 다른 서브픽셀들에 비해 늦추도록 구성될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이를 구비한 랩톱 컴퓨터와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이를 구비한 핸드헬드 전자 디바이스와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이를 구비한 태블릿 컴퓨터와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 구조물들을 구비한 컴퓨터 디스플레이와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 예시적인 디스플레이의 측단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 내의 픽셀들의 어레이의 일부분의 평면도이다.
도 7은, 배경에 대한 물체의 모션이 물체의 선단 및 후단 에지들을 따라 픽셀들을 변색시킴으로써 컬러 모션 블러 효과를 생성할 가능성을 갖게 되는 방식을 도시하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 디스플레이 내의 적색, 녹색, 및 청색 서브픽셀들이 도 7의 물체의 이동과 연관된 것들과 같은 컬러 전환(color transition)들 동안 상이한 목표 픽셀 값들을 가질 수 있고 따라서 상이한 속도들로 스위칭할 가능성을 가질 수 있는 방식을 도시하는 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 컬러 모션 블러 효과를 감소시키는 예시적인 픽셀 패턴을 갖는 디스플레이의 일부분의 평면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 상이한 유형의 서브픽셀들에 대한 예시적인 정규화된 투과율-대-인가된-픽셀-전압 곡선(normalized transmission-versus-applied-pixel-voltage curve)들이 도식화된 그래프이다.
도 11은 일 실시예에 따른, 전극 핑거들이 중심 및 단부 킹크(kink)들을 갖는 V형 형상(chevron shape)을 갖는, 픽셀 전극들의 예시적인 세트의 평면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른, 서브픽셀들 내의 전극들이 상이한 배향각들 및 단부 킹크들을 갖는 핑거들을 가질 수 있는 방식을 도시하는, 상이한 컬러들의 서브픽셀들의 예시적인 세트의 평면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 전극들 내의 핑거들이 상이한 배향각들을 가질 수 있고 디스플레이 내의 픽셀 어레이의 연속적인 행들에서 양 및 음의 배향각들 사이에서 교번할 수 있는 방식을 도시하는, 상이한 컬러들의 서브픽셀들의 예시적인 세트의 평면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른, 컬러 모션 블러 효과를 감소시키기 위해 상이한 컬러들의 서브픽셀들에 대해 액정 층 두께들이 상이한, 예시적인 디스플레이의 측단면도이다.
전자 디바이스는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 사용자에게 이미지를 표시하도록 사용될 수 있다. 디스플레이들이 제공될 수 있는 예시적인 전자 디바이스들이 도 1, 도 2, 도 3, 및 도 4에 도시된다.
도 1은, 전자 디바이스(10)가 상부 하우징(12A), 및 키보드(16) 및 터치패드(18)와 같은 컴포넌트들을 갖는 하부 하우징(12B)을 구비한 랩톱 컴퓨터의 형상을 가질 수 있는 방식을 도시한다. 디바이스(10)는, 상부 하우징(12A)이 하부 하우징(12B)에 대해 회전축(24)을 중심으로 방향(22)으로 회전하는 것을 가능하게 하는 힌지 구조물들(20)을 가질 수 있다. 디스플레이(14)는 상부 하우징(12A)에 장착될 수 있다. 때때로 디스플레이 하우징 또는 덮개(lid)로 지칭될 수 있는 상부 하우징(12A)은 상부 하우징(12A)을 회전축(24)을 중심으로 하부 하우징(12B)을 향해 회전시킴으로써 닫힌 위치에 놓일 수 있다.
도 2는 전자 디바이스(10)가 셀룰러 전화기, 음악 재생기, 게이밍 디바이스, 내비게이션 유닛 또는 다른 콤팩트 디바이스와 같은 핸드헬드 디바이스일 수 있는 방식을 도시한다. 디바이스(10)에 대한 이러한 유형의 구성에서, 하우징(12)은 대향하는 전방 및 후방 표면들을 가질 수 있다. 디스플레이(14)는 하우징(12)의 전방 표면 상에 장착될 수 있다. 디스플레이(14)는, 원하는 경우, 버튼(26)과 같은 컴포넌트들을 위한 개구부들을 가질 수 있다. 개구부들은 또한 스피커 포트(예를 들어, 도 2의 스피커 포트(28)를 참조)를 수용하도록 디스플레이(14)에 형성될 수 있다.
도 3은 전자 디바이스(10)가 태블릿 컴퓨터일 수 있는 방식을 도시한다. 도 3의 전자 디바이스(10)에서, 하우징(12)은 대향하는 평탄한 전방 및 후방 표면들을 가질 수 있다. 디스플레이(14)는 하우징(12)의 전방 표면 상에 장착될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)는 (예로서) 버튼(26)을 수용하기 위한 개구부를 가질 수 있다.
도 4는, 전자 디바이스(10)가, 컴퓨터 디스플레이와 같은 디스플레이일 수 있거나 또는 컴퓨터 디스플레이와 통합된 컴퓨터일 수 있는 방식을 도시한다. 이러한 유형의 배열에서, 디바이스(10)를 위한 하우징(12)은 스탠드(27)와 같은 지지 구조물 상에 장착될 수 있거나 또는 (예를 들어, 디바이스(10)를 벽에 장착하기 위해) 스탠드(27)는 생략될 수 있다. 디스플레이(14)는 하우징(12)의 전방 표면 상에 장착될 수 있다.
도 1, 도 2, 도 3, 및 도 4에 도시되어 있는 디바이스(10)에 대한 예시적인 구성들은 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 전자 디바이스(10)는 랩톱 컴퓨터, 임베디드 컴퓨터(embedded computer)를 포함하는 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화기, 미디어 재생기, 또는 다른 핸드헬드 또는 휴대용 전자 디바이스, 손목시계 디바이스, 펜던트 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스 디바이스, 또는 다른 착용 가능한 또는 미니어처 디바이스와 같은 소형 디바이스, 임베디드 컴퓨터를 포함하지 않는 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 디스플레이를 구비한 전자 장비가 키오스크(kiosk) 또는 차량 내에 장착된 시스템과 같은 임베디드 시스템, 이들 디바이스 중 둘 이상의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비일 수 있다.
때때로 케이스로 지칭되는 디바이스(10)의 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 탄소-섬유 복합재 및 다른 섬유-기반 복합재, 금속(예를 들어, 기계가공된 알루미늄, 스테인리스 강, 또는 다른 금속들), 다른 재료들, 또는 이들 재료의 조합과 같은 재료들로 형성될 수 있다. 디바이스(10)는 하우징(12)의 대부분 또는 전체가 단일 구조 요소(예컨대, 기계가공된 금속 조각 또는 몰딩된 플라스틱 조각)로부터 형성되는 유니바디 구성(unibody construction)을 사용하여 형성될 수 있거나, 또는 다수의 하우징 구조물들(예컨대, 내부 프레임 요소들에 장착된 외부 하우징 구조물들 또는 다른 내부 하우징 구조물들)로부터 형성될 수 있다.
디스플레이(14)는 터치 센서를 포함하는 터치 감응형 디스플레이일 수 있거나, 터치에 대해 불감응형일 수 있다. 디스플레이(14)를 위한 터치 센서는 용량성 터치 센서 전극들의 어레이, 저항성 터치 어레이, 음향 터치, 광학 터치 또는 힘-기반 터치 기술에 기초한 터치 센서 구조물들, 또는 다른 적합한 터치 센서 컴포넌트들로부터 형성될 수 있다.
디바이스(10)를 위한 디스플레이(14)는 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트들로부터 형성된 픽셀들을 포함할 수 있다. 디스플레이 커버 층이 디스플레이(14)의 표면을 덮을 수 있거나, 컬러 필터 층과 같은 디스플레이 층 또는 디스플레이의 다른 부분이 디스플레이(14) 내의 최외곽(또는 거의 최외곽) 층으로 사용될 수 있다. 최외곽 디스플레이 층은 투명 유리 시트(transparent glass sheet), 투명 플라스틱 층(clear plastic layer), 또는 다른 투명 부재로부터 형성될 수 있다.
디바이스(10)의 디스플레이(14)에 대한(예컨대, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4의 디바이스들 또는 다른 적합한 전자 디바이스들의 디스플레이(14)에 대한) 예시적인 구성의 측단면도가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)는 백라이트(44)를 생성하기 위한 백라이트 유닛(42)과 같은 백라이트 구조물을 포함할 수 있다. 동작 동안에, 백라이트(44)는 외측으로(도 5의 배향에서 차원 Z인 수직 상향으로) 이동하고, 디스플레이 층들(46) 내의 디스플레이 픽셀 구조물들을 통과한다. 이는 사용자가 보기 위해 디스플레이 픽셀들에 의해서 생성되고 있는 임의의 이미지들을 조명한다. 예를 들어, 백라이트(44)는 방향(50)으로 시청자(48)가 보고 있는 디스플레이 층들(46) 상에 이미지들을 조명할 수 있다.
디스플레이 층들(46)은 하우징(12) 내에 장착하기 위한 디스플레이 모듈을 형성하도록 플라스틱 섀시(chassis) 구조물 및/또는 금속 섀시 구조물과 같은 섀시 구조물들 내에 장착될 수 있거나, 또는 디스플레이 층들(46)은 (예를 들어, 디스플레이 층들(46)을 하우징(12) 내의 리세스형 부분(recessed portion) 내에 적층함으로써) 하우징(12) 내에 직접 장착될 수 있다. 디스플레이 층들(46)은 액정 디스플레이를 형성할 수 있거나, 또는 다른 유형의 디스플레이들을 형성하는 데 사용될 수 있다.
디스플레이 층들(46)은 액정 층(52)과 같은 액정 층을 포함할 수 있다. 액정 층(52)은 디스플레이 층들(58, 56)과 같은 디스플레이 층들 사이에 샌드위치될 수 있다. 층들(56, 58)은 하부 편광기 층(60)과 상부 편광기 층(54) 사이에 개재될 수 있다.
층들(58, 56)은 유리 또는 플라스틱의 투명 층들과 같은 투명 기판 층들로부터 형성될 수 있다. 층들(58, 56)은 박막 트랜지스터 층 및/또는 컬러 필터 층과 같은 층들일 수 있다. 전도성 트레이스, 컬러 필터 요소, 트랜지스터, 및 다른 회로들과 구조물들이 (예를 들어, 박막 트랜지스터 층 및/또는 컬러 필터 층을 형성하기 위해) 층들(58, 56)의 기판들 상에 형성될 수 있다. 터치 센서 전극들이 또한 층들(58, 56)과 같은 층들 내에 통합될 수 있고/있거나 터치 센서 전극들이 다른 기판들 상에 형성될 수 있다.
예시적인 일 구성에서, 층(58)은 액정 층(52)에 전기장을 인가함으로써 디스플레이(14) 상에 이미지들을 표시하기 위한, 박막 트랜지스터들에 기초한 픽셀 회로들의 어레이 및 연관된 전극들(픽셀 전극들)을 포함하는 박막 트랜지스터 층일 수 있다. 층(56)은 디스플레이(14)에 컬러 이미지들을 표시하는 능력을 제공하기 위한 컬러 필터 요소들의 어레이를 포함하는 컬러 필터 층일 수 있다. 원하는 경우, 층(58)은 컬러 필터 층일 수 있고, 층(56)은 박막 트랜지스터 층일 수 있다. 컬러 필터 요소들이 디스플레이(14)의 상부 또는 하부 부분에서 공통 기판 층 상의 박막 트랜지스터 구조물들과 조합되는 구성들이, 또한 사용될 수 있다.
디바이스(10) 내의 디스플레이(14)의 동작 동안에, 제어 회로부(예를 들어, 인쇄 회로 상의 하나 이상의 집적 회로)는 디스플레이(14) 상에 표시될 정보(예를 들어, 디스플레이 데이터)를 생성하는 데 사용될 수 있다. 표시될 정보는 (예로서) 인쇄 회로(64)와 같은 강성 또는 가요성 인쇄 회로 내의 전도성 금속 트레이스들로 형성된 신호 경로와 같은 신호 경로를 이용하여 회로(62A 또는 62B)와 같은 디스플레이 드라이버 집적 회로로 전달될 수 있다.
백라이트 구조물들(42)은 도광판(78)과 같은 도광판을 포함할 수 있다. 도광판(78)은 투명 유리 또는 플라스틱과 같은 투명 재료로부터 형성될 수 있다. 백라이트 구조물들(42)의 동작 동안에, 광원(72)과 같은 광원이 광(74)을 생성할 수 있다. 광원(72)은, 예를 들어 발광 다이오드들의 어레이일 수 있다.
광원(72)으로부터의 광(74)은 도광판(78)의 에지 표면(76) 내로 결합될 수 있으며, 내부 전반사(total internal reflection)의 원리로 인해 도광판(78) 전체에 걸쳐서 차원들(X, Y)에서 분포될 수 있다. 도광판(78)은 피트(pit)들 또는 범프(bump)들과 같은 광-산란(light-scattering) 특징부들을 포함할 수 있다. 광산란 특징부들은 도광판(78)의 상부 표면 및/또는 대향하는 하부 표면 상에 위치될 수 있다. 광원(72)은 도 5에 도시된 바와 같이 도광판(78)의 좌측에 위치될 수 있거나 판(78)의 우측 에지 및/또는 판(78)의 다른 에지들을 따라 위치될 수 있다.
도광판(78)으로부터 방향(Z)으로 상향으로 산란하는 광(74)은 디스플레이(14)를 위한 백라이트(44)로서 기능할 수 있다. 하향으로 산란하는 광(74)은 반사기(80)에 의해 상향 방향으로 다시 반사될 수 있다. 반사기(80)는 유전체 미러 박막 코팅으로 덮인 플라스틱의 층과 같은 반사 재료로 형성될 수 있다.
백라이트 구조물물(42)에 대한 백라이트 성능을 향상시키기 위해, 백라이트 구조물들(42)은 광학 필름들(70)을 포함할 수 있다. 광학 필름들(70)은, 백라이트(44)를 균질화(homogenize)함으로써 핫스팟(hotspot)을 감소시키는 것을 돕기 위한 확산기 층들, 축외 관찰(off-axis viewing)을 향상시키기 위한 보상 필름들, 및 백라이트(44)를 시준(collimating)하기 위한 밝기 향상 필름들(때때로 터닝 필름(turning film)들로도 지칭됨)을 포함할 수 있다. 광학 필름들(70)은 도광판(78) 및 반사기(80)와 같은 백라이트 유닛(42) 내의 다른 구조물들과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 도광판(78)이 도 5의 X-Y 평면 내에 직사각형 풋프린트(footprint)를 갖는다면, 광학 필름들(70) 및 반사기(80)는 일치하는 직사각형 풋프린트를 가질 수 있다. 원하는 경우, 보상 필름들과 같은 필름들이 디스플레이(14)의 다른 층들(예를 들어, 편광기 층들)에 통합될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)는 픽셀 어레이(92)와 같은 픽셀들(90)의 어레이를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(92)는 디스플레이 드라이버 회로부에 의해 생성된 제어 신호들을 사용하여 제어될 수 있다. 디스플레이 드라이버 회로부는 하나 이상의 집적 회로(IC) 및/또는 박막 트랜지스터 또는 다른 회로부를 사용하여 구현될 수 있다.
디바이스(10)의 동작 동안에, 메모리 회로, 마이크로프로세서, 및 다른 저장 및 처리 회로부와 같은 디바이스(10) 내의 제어 회로부는 디스플레이 드라이버 회로부에 데이터를 제공할 수 있다. 디스플레이 드라이버 회로부는 데이터를 픽셀 어레이(92)의 픽셀들(90)을 제어하기 위한 신호들로 변환할 수 있다.
픽셀 어레이(92)는 픽셀들(90)의 행들 및 열들을 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(92)의 회로부(즉, 픽셀들(90)에 대한 픽셀 회로들의 행들 및 열들)는 데이터 라인들(D) 상의 데이터 라인 신호들 및 게이트 라인들(G) 상의 게이트 라인 신호들과 같은 신호들을 사용하여 제어될 수 있다. 데이터 라인들(D)과 게이트 라인들(G)은 직교한다. 예를 들어, 데이터 라인들(D)은 수직으로 연장될 수 있고, 게이트 라인들(G)은 수평(즉, 데이터 라인들(D)에 수직)으로 연장될 수 있다.
픽셀 어레이(92) 내의 픽셀들(90)은 박막 트랜지스터 회로부(예를 들어, 폴리실리콘 트랜지스터 회로부, 비정질 실리콘 트랜지스터 회로부, InGaZnO 트랜지스터 회로부와 같은 반도체 산화물 트랜지스터 회로부, 다른 실리콘 또는 반도체-산화물 트랜지스터 회로부 등) 및 디스플레이(14) 내의 액정 층(52)을 가로지르는 전기장을 생성하기 위한 연관된 구조물들을 포함할 수 있다. 각각의 디스플레이 픽셀은 하나 이상의 박막 트랜지스터를 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 디스플레이 픽셀은 액정 층(52)의 개개의 픽셀-크기의 일부분(52')으로의 전기장의 인가를 제어하기 위해 박막 트랜지스터(94)와 같은 개개의 박막 트랜지스터를 가질 수 있다.
픽셀들(90)을 형성하는 데 사용되는 박막 트랜지스터 구조물들은 유리의 층과 같은 박막 트랜지스터 기판 상에 위치될 수 있다. 박막 트랜지스터 기판 및 박막 트랜지스터 기판의 표면 상에 형성된 디스플레이 픽셀들(90)의 구조물들은 박막 트랜지스터 층(58)을 집합적으로 형성한다(도 5).
게이트 드라이버 회로부는 게이트 라인들(G) 상의 게이트 신호들을 생성하는 데 사용될 수 있다. 게이트 드라이버 회로부는 박막 트랜지스터 층 상의 박막 트랜지스터들로부터 형성될 수 있거나 별개의 집적 회로들로 구현될 수 있다. 픽셀 어레이(92) 내의 데이터 라인들(D) 상의 데이터 라인 신호들은 아날로그 이미지 데이터(예를 들어, 픽셀 밝기 레벨을 나타내는 크기를 갖는 전압)를 전달한다. 디스플레이(14) 상에 이미지들을 표시하는 프로세스 동안, 디스플레이 드라이버 집적 회로 또는 다른 회로부는 제어 회로부로부터 디지털 데이터를 수신할 수 있으며, 대응하는 아날로그 데이터 신호들을 생성할 수 있다. 아날로그 데이터 신호들은 역다중화되어 데이터 라인들(D)에 제공될 수 있다.
데이터 라인들(D) 상의 데이터 라인 신호들은 픽셀 어레이(92) 내의 디스플레이 픽셀들(90)의 열들에 분배된다. 게이트 라인들(G) 상의 게이트 라인 신호들은 연관된 게이트 드라이버 회로부에 의해 픽셀 어레이(92) 내의 픽셀들(90)의 행들에 제공된다.
디스플레이(14)의 회로부는 전도성 구조물들(예를 들어, 투명 전도성 재료, 예컨대 인듐 주석 산화물로부터 형성된 금속 라인들 및/또는 구조물들)로부터 형성될 수 있으며, 디스플레이(14)의 박막 트랜지스터 기판 층 상에 제작된 트랜지스터들, 예컨대 도 6의 트랜지스터(94)를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터들은, 예를 들어 실리콘 박막 트랜지스터들 또는 반도체-산화물 박막 트랜지스터들일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 픽셀(90)과 같은 픽셀들은 어레이(92) 내의 각각의 게이트 라인(G)과 데이터 라인(D)의 교차점에 위치될 수 있다. 각 데이터 라인(D) 상의 데이터 신호는 데이터 라인들(D) 중 하나로부터 단자(96)에 공급될 수 있다. 박막 트랜지스터(94)(예를 들어, 박막 폴리실리콘 트랜지스터, 비정질 실리콘 트랜지스터, 또는 인듐 갈륨 아연 산화물과 같은 반도체성 산화물로부터 형성된 트랜지스터와 같은 산화물 트랜지스터)는 게이트 라인(G) 상의 게이트 라인 제어 신호들을 수신하는 게이트(98)와 같은 게이트 단자를 가질 수 있다. 게이트 라인 제어 신호가 어써트될 때, 트랜지스터(94)는 턴온될 것이고 단자(96)에서의 데이터 신호는 픽셀 전압(Vp)으로서 노드(100)로 전달될 것이다. 디스플레이(14)를 위한 데이터가 프레임들로 표시될 수 있다. 각 행에서 게이트 라인 신호를 어써트하여 그 행의 픽셀들에 데이터 신호들을 전달한 후에, 게이트 라인 신호는 디어써트(deassert)될 수 있다. 후속하는 디스플레이 프레임에서, 각각의 행에 대한 게이트 라인 신호는 트랜지스터(94)를 턴온하고 Vp의 새로운 값을 포착하도록 다시 어써트될 수 있다.
픽셀(90)은 커패시터(102) 또는 다른 전하 저장 요소들과 같은 신호 저장 요소를 가질 수 있다. 저장 커패시터(102)는 프레임들 사이에(즉, 연속적인 게이트 신호들의 어써션 사이의 기간 내에) 픽셀(90)에 신호(Vp)를 저장하는 것을 돕는 데 사용될 수 있다.
디스플레이(14)는 노드(104)에 결합된 공통 전극을 가질 수 있다. 공통 전극(이는 때때로 공통 전압 전극, Vcom 전극 또는 Vcom 단자로 지칭됨)은 공통 전극 전압(Vcom)과 같은 공통 전극 전압을 어레이(92)의 각각의 픽셀(90) 내의 노드(104)와 같은 노드들에 분배하는 데 사용될 수 있다. 도 6의 예시적인 전극 패턴(104')에 의해 도시된 바와 같이, Vcom 전극(104)은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 다른 투명 전도성 산화물 재료와 같은 투명 전도성 재료의 블랭킷 필름, 및/또는 투명하도록 충분히 얇은 금속 층을 사용하여 구현될 수 있다(예를 들어, 전극(104)은 어레이(92) 내의 모든 픽셀들(90)을 덮는 인듐 주석 산화물의 층 또는 다른 투명 전도성 층으로부터 형성될 수 있다).
각각의 픽셀(90)에서, 커패시터(102)는 노드들(100, 104) 사이에 결합될 수 있다. 픽셀의 액정 재료(액정 재료(52'))를 통하는 전기장를 제어하는 데 사용되는 픽셀(90) 내의 전극 구조물들로 인해 병렬 커패시턴스가 노드들(100, 104)을 가로질러 발생된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전극 구조물들(106)(예컨대, 다수의 핑거들을 갖는 디스플레이 픽셀 전극, 또는 액정 재료(52')에 전기장을 인가하기 위한 다른 디스플레이 픽셀 전극)이 노드(100)에 결합될 수 있다(또는 다중-핑거 디스플레이 픽셀 전극이 노드(104)에서 형성될 수 있다). 동작 동안, 전극 구조물들(106)은 픽셀(90) 내의 픽셀-크기의 액정 재료(52')를 가로질러, 제어된 전기장(즉, Vp-Vcom에 비례하는 크기를 갖는 장(field))을 인가하는 데 사용될 수 있다. 저장 커패시터(102), 및 픽셀(90)의 픽셀 구조물들에 의해 형성된 병렬 커패시턴스의 존재로 인해, Vp의 값(및 이에 따라 액정 재료(52')를 가로지르는 연관된 전기장)은 프레임의 지속시간 동안 노드들(106, 104)을 가로질러 유지될 수 있다.
액정 재료(52')를 가로질러 생성되는 전기장은 액정 재료(52') 내의 액정들의 배향을 변화시킨다. 이는 액정 재료(52')를 통과하는 광의 편광을 변화시킨다. 편광의 변화는, 도 5의 편광기들(60, 54)과 함께, 디스플레이(14)의 어레이(92) 내의 각각의 픽셀(90)을 통해 투과되는 광(44)의 양을 제어하는 데 사용될 수 있다.
컬러 디스플레이와 같은 디스플레이에서, 컬러 필터 층(56)은 상이한 픽셀들에 상이한 컬러들을 부여하는 데 사용된다. 예로서, 디스플레이(14) 내의 각각의 픽셀(90)은 상이한 개개의 컬러를 각각 갖는 3개의(또는 3개 초과의) 상이한 서브픽셀들을 포함할 수 있다. 때때로 본 명세서에서 일례로서 기술될 수 있는 하나의 적합한 배열로, 각각의 픽셀(90)은 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀 및 청색 서브픽셀을 갖는다. 각각의 서브픽셀은 독립적으로 선택된 픽셀 전압(Vp)으로 구동된다. 각각의 서브픽셀의 전극들에 공급되는 전압의 양은 개개의 디지털 픽셀 값(예를 들어, 0 내지 255 범위의 값 또는 다른 적합한 디지털 범위)과 연관된다. 원하는 픽셀 컬러들은 픽셀 내의 3개의 서브픽셀들 각각에 대한 픽셀 값들을 조정함으로써 생성될 수 있다. 예를 들어, 검정색 픽셀은 적색 서브픽셀에 대한 0 픽셀 값, 녹색 서브픽셀에 대한 0 픽셀 값, 및 청색 서브픽셀에 대한 0 픽셀 값과 연관될 수 있다. 다른 예로서, 주황색 픽셀은 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀들에 대한 245, 178 및 66의 픽셀 값들과 연관될 수 있다. 흰색은 255, 255 및 255의 픽셀 값들에 의해 표현될 수 있다.
디스플레이(14) 내의 픽셀들의 응답 시간들은 전극들(106)에 인가된 액정 스위칭 전압의 크기의 함수로서 변화할 수 있다. (0, 0, 0)의 적색, 녹색, 청색 픽셀 값들을 갖는 검정색 픽셀을 흰색 픽셀(255, 255, 255)로 스위칭할 때, 각각의 서브픽셀(적색, 녹색 및 청색)은 동일한 목표 픽셀 값(즉, 255)을 제공받고 동일한 초기 픽셀 값(즉, 0)으로부터 시작하기 때문에, 스위칭 동안 액정 층(52)을 가로질러 인가된 전압은 각각의 서브픽셀에 대해 동일하다. 결과적으로, 모든 서브픽셀들은 동시에 스위칭할 것이다. 이러한 유형의 스위칭 시나리오는 검정색 텍스트, 검정색 커서, 또는 다른 검정색 항목을 흰색 배경에 대하여 이동시킬 때 발생할 수 있다.
다른 픽셀 스위칭 시나리오들은 상이한 픽셀 값들을 갖는 상이한 컬러들의 서브픽셀들을 구동할 때 발생하는 불균등한 응답 시간들로 인해 컬러 모션 블러를 생성할 수 있다. 예로서, 검정색(0, 0, 0)에서 주황색(245, 178, 66)으로 스위칭할 때 픽셀의 응답을 고려한다. 이 상황에서, 큰 전압 강하가 적색 서브픽셀(즉, 245의 디지털 값들의 전후 차와 연관된 전압 강하)을 가로질러 나타나고, 낮은 전압 강하가 녹색 서브픽셀(178의 픽셀 값 변경과 연관된 전압) 및 청색 서브픽셀(66의 픽셀 값 변경)을 가로질러 나타난다. 적색 서브픽셀 상의 전압(및 이에 따라 적색 전극(106)에 의해 액정 층에 인가된 전기장)이 상대적으로 크기 때문에, 적색 서브픽셀의 액정 분자들은 녹색 및 청색 서브픽셀들의 액정 분자들보다 빠르게 회전할 것이다. 따라서 적색 서브픽셀은, 녹색 및 청색 서브픽셀들이 검정색에서 녹색으로 그리고 검정색에서 청색으로 각각 스위칭하는 것보다 더 빠르게 (검정색에서 적색으로) 컬러가 변할 것이다. 상이한 컬러들의 서브픽셀들의 서로 다른 스위칭 속도들로 인해 불쾌한 시각적 결함들이 발생할 수 있다. 검정색 항목이 주황색 배경을 가로질러 이동되는 본 예시에서, 적색 서브픽셀들의 상대적으로 더 빠른 스위칭 속도는 바람직하지 않은 적색 모션 블러 효과를 생성할 가능성을 갖는다.
컬러 모션 블러 효과는 움직이는 물체의 선단 에지 및 움직이는 물체의 후단 에지 둘 모두에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 디스플레이(14)의 배경(110)을 가로지르는 물체(112)의 이동을 고려한다. 물체(112)는 제1 컬러(예를 들어, 검정색)를 가질 수 있고 배경(110)은 제2 컬러(예를 들어, 주황색)를 가질 수 있다. 물체(112)는 (예로서) 검정색 텍스트일 수 있다. 배경(110)은 따뜻한 주변 조명 환경(예를 들어, 실내 조명)에서 사용자에게 전자책을 제시할 때 바람직한 컬러를 가질 수 있다. 물체(112)는 스크롤링 동안 상하로, 패닝 동안 좌우로 등으로 배경(110)을 가로질러 이동될 수 있다. 도 7의 예에서, 물체(112)는 방향(114)에서 우측으로 이동하고 있다.
후단 에지(118)에서, 검정색 픽셀들(0, 0, 0)은 주황색(245, 178, 66)으로 스위칭되고 있다. 검정색-흰색 스위칭 속도들(상승 시간들)은 스위칭 전압 레벨들에 따라 상당히 다를 수 있다. 적색 픽셀들은 검정색에서 주황색으로 스위칭할 때 녹색 및 청색 픽셀들보다 더 큰 스위칭 전압을 제공받기 때문에, 영역(116)의 적색 픽셀들은 녹색 및 청색 픽셀들보다 빠르게 검정색으로부터 스위칭하여, 영역(118)에서 블러링된 컬러들을 야기할 수 있다. 특히, 영역(118) 내의 디스플레이(14)의 픽셀들은 청색 및 녹색 서브픽셀들에 비해 적색 서브픽셀들의 향상된 스위칭 속도로 인해 상당한 적색 컬러를 발현할 가능성을 갖는다.
물체(112)의 선단 에지(116)에서, 픽셀들은 배경 컬러(110)에서 물체(112)의 컬러로 스위칭하고 있다. 예를 들어, 선단 에지(116) 내의 픽셀들은 (245, 178, 66)에서 검정색(0, 0, 0)으로 스위칭하고 있을 수 있다. 이 상황에서 적색 픽셀들은 녹색 및 청색 픽셀들보다 약간 더 느린 감쇠 시간들을 나타내어, 회색 모션 블러를 야기할 수 있다.
상이한 컬러들을 갖는 픽셀들이 특정 컬러 전환들 동안 상이한 속도들로 스위칭할 가능성을 갖는 방식을 도시하는 그래프가 도 8의 그래프에 도시되어 있으며, 여기서 (서브픽셀 출력 세기에 비례하는) 서브픽셀 투과율(T)이 시간(t)의 함수로서 도식되었다. 도 8의 예에서, 도 7의 후단 에지(118)에서의 상황이 예시되고 있다. 초기에(시간(t1)에서), 픽셀들은 검정색(0, 0, 0)이다. 시간(t3)에서, 물체(112)는 에지(118)로부터 멀리 이동하였고 서브픽셀들 각각은 그들의 원하는 목표 값을 획득하기에 충분한 시간을 가졌다(즉, 적색 서브픽셀은 값 245를 획득하였고, 녹색 서브픽셀은 값 178을 획득하였고, 청색 서브픽셀은 값 66을 획득하였다). 시간들(t1 및 t3) 사이의 중간 시간들에서 종래의 디스플레이에서의 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀들의 스위칭 진행은 곡선들(120(적색), 122(녹색) 및 124(청색))에 의해 예시된다. 이들 곡선(이들은 도 8의 그래프에서 정규화되어 있지 않음)은 상이한 속도들에서의 전환들을 나타낸다. 녹색 및 청색 곡선들(122, 124)은 상대적으로 천천히 전환한다. 적색 곡선(곡선(120))은 적색 서브픽셀에 대한 목표 값이 상대적으로 높기(245) 때문에 빠르게 전환한다. 적색 곡선(120)은 녹색 곡선(122) 및 청색 곡선(124)과 비교하여 급격히 상승하기 때문에, (시간(t2)과 연관되는) 후단 에지(118) 내의 픽셀들의 컬러는 지나치게 적색일 것이다.
후단 에지(118) 내의 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀들 사이의 원하는 균형을 복원하고 이에 의해 적색 모션 블러 효과를 최소화하기 위해, 디스플레이(14)의 서브픽셀들은 소정 스위칭 시나리오들에서(예를 들어, 본 예시와 관련하여 기술된 바와 같이 검정색에서 주황색으로 스위칭할 때 및/또는 다른 컬러 조합들 사이를 스위칭할 때) 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀들의 스위칭 속도들을 균등화하도록 구성될 수 있다. 특히, 적색 서브픽셀의 형상 및/또는 액정 층 두께는 녹색 및 청색 서브픽셀들의 스위칭 속도들에 비해 적색 서브픽셀 스위칭 속도를 늦추도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 구성될 때, 디스플레이(14)는 곡선(126)과 같은 더 느린 적색 픽셀 스위칭 특성을 나타낼 것이다. (즉, 후단 에지(118) 내의 픽셀들에 대한) 시간(t2)과 같은 중간 시간들에서, 곡선(126)과 연관되는 적색 서브픽셀 픽셀 값은 시간(t2)에서 녹색 및 청색 서브픽셀들에 대한 픽셀 값들과 비교해 지나치지 않을 것이다. 그 결과, 에지(118)는 지나치게 적색으로 나타나지 않을 것이고 적색 모션 블러 효과는 억제될 것이다.
픽셀 스위칭 특성들은 전극의 기하학적 구조 및 픽셀 셀 두께(즉, 액정 층 두께)와 같은 인자들에 의해 영향을 받을 수 있다. 픽셀들의 스위칭 속도를 선택적으로 조정하는 하나의 방법은 소정 서브픽셀들 내의 전극들(106)의 레이아웃을 변경하는 것을 포함한다. 이러한 유형의 배열이 도 9에 도시되어 있다. 도 9의 예에서, 디스플레이(14)는 3개 컬러들의 서브픽셀들을 갖는다. 각각의 서브픽셀은 블랙 마스크(130) 내의 개개의 V형-형상의 개구부, 및 V형 형상들을 갖는 전극 핑거들(106)의 대응하는 세트와 연관된다. 원하는 경우, V형 형상들 이외의 형상들이, 전극들(106) 및 전극들(106)을 포함하는 픽셀들의 개구부들에 사용될 수 있다(예를 들어, 직사각형 형상, 만곡된 에지를 갖는 서브픽셀 개구부 등). V형 형상의 전극 핑거들 및 픽셀 개구부들의 사용은 단지 예시적인 것이다.
서브픽셀들의 형상 및, 특히, 각각의 V형-형상의 개구부의 아암들의 각도 확산(angular spread) 및 서브픽셀 전극들의 V형-형상의 핑거들의 연관된 각도 확산은, 상이한 컬러들의 서브픽셀들에 대해 상이하도록 구성될 수 있다. 도 9의 예에서, 적색 서브픽셀(90R)은 X축에 대해 각도(A)로 각을 이루는 에지(132), 및 X축에 대해 각도(A)로 마찬가지로 각을 이루는 평행한 종방향 전극 축(133)을 갖는 전극 핑거들(106)을 갖는다. 녹색 서브픽셀(90G) 및 청색 서브픽셀(90B) 및 그들의 전극들의 에지들(132) 및 축들(133)은 각각 X축에 대하여 각도(B)로 각을 이룬다. B의 값은 A의 값보다 작을 수 있다. 예를 들어, A는 85°일 수 있고 B는 75°일 수 있어서, 적색 서브픽셀들(90R)의 V형(즉, V형-형상의 개구부들 및 V형-형상의 전극들(106))은 녹색 서브픽셀들(90G) 및 청색 서브픽셀들(90B)의 V형들보다 덜 구부러진다. 원하는 경우, 다른 각도들이 사용될 수 있다.
각각의 서브픽셀 내에서, 픽셀 전극들(106)의 종축들(133)은 V형 에지들(132)에 평행하게 연장되므로, 서브픽셀들의 상이한 형상들은 서브픽셀들에 의해 생성된 전기장과 서브픽셀들 내의 액정 분자들 사이에 상이한 배향들을 야기한다.
디스플레이(14)의 액정 층(52)을 구성하는 액정 재료는 음의 액정 재료 또는 양의 액정 재료일 수 있다. 음의 액정은 음의 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 나타내는 반면, 양의 액정은 양의 유전율 이방성을 나타낸다. 음의 액정 내의 액정 분자들(액정들)은 인가된 전기장에 수직으로 정렬된다(즉, 음의 액정 분자들의 종축은 전극들(106)로부터의 인가된 전기장에 수직으로 배향될 것이다). 양의 액정 내의 액정 분자들은 인가된 전기장에 평행하게 정렬된다(즉, 양의 액정 분자들의 종축은 인가된 전기장에 평행하게 배향될 것이다).
디스플레이(14)에 대한 음의 액정 구성에서, 음의 액정 분자들의 종축은 전극들(106)에 의한 전기장의 인가 이전에 X축을 따라 연장된다. 디스플레이(14)에 대한 양의 액정 구성에서, 양의 액정 분자들의 종축은 전극들(106)에 의한 전기장의 인가 이전에 Y축을 따라 연장된다. 수직의 초기(회전되지 않은) 배향들을 가짐에도 불구하고, 서브픽셀들의 에지들(130)(및 그에 따른 전극들(106)의 종축들(133))에 대해, 음 및 양의 액정 분자들과 연관된 액정 다이폴들에 의해 이루어진 각도들은 동일하다. 본 예시에서, 음의 액정이 회전되지 않을 때 Y축을 따라 연장되는 음의 액정의 다이폴은, 적색 서브픽셀(90R)의 에지(132)에 대해 90-A의 각도를 이룰 것이다(즉, 본 예시에서 회전되지 않은 음의 액정의 다이폴은 전극들(106)의 종축에 대해 5°일 것이다). 양의 액정의 다이폴은 양의 액정이 회전되지 않을 때 Y축을 따라 연장되며, 따라서 적색 서브픽셀(90R)의 에지(132)에 대해 90-A의 동일한 각도를 이룰 것이다(즉, 본 예시에서 회전되지 않은 양의 액정의 다이폴은 전극들(106)의 종축에 대해 5°일 것이다). 서브픽셀들(90G, 90B)에서, 액정 분자 다이폴과 전극들(106)의 종축(133) 사이의 각도는 15°(즉, 적색 서브픽셀에 대한 각도보다 큰 각도)일 것이다.
녹색 및 청색 서브픽셀들에 대한 액정 다이폴과 종방향 전극 축 사이의 증가된 각도는, 도 7과 관련하여 기술된 유형의 스위칭 시나리오들에서 그들의 스위칭 속도를 적색 서브픽셀에 비해 증가시키는 경향이 있을 것이며, 따라서 적색 모션 블러에 대해 디스플레이(14)를 보상할 것이다. 5° 및 15°의 각도들이 이 예에서 사용되었지만, 원하는 경우, 다른 전극-축-대-액정-다이폴 각도 값들이 사용될 수 있다. 서브픽셀들이 V형 형상들을 갖는 구성에서, 녹색 및 청색 서브픽셀들에 사용되는 것보다 더 평평한(덜 구부러진) V형들이 적색 서브픽셀들에 사용되어, 적색 서브픽셀 스위칭을 늦추는 것을 돕고, 그에 따라 청색 및 녹색 콘텐츠보다 많은 적색 콘텐츠를 갖는 주황색과 같은 컬러를 갖는 배경에 대해 검정색 물체가 이동될 때 적색 모션 블러 효과를 억제할 수 있다.
도 10은, 수정되지 않은 그리고 수정된 다이폴-대-전극-축 각도(dipole-to-electrode-axis angle)를 갖는 서브픽셀에 대해 인가된 픽셀 전압(Vp)에 대한 투과율(T)이 도식된 시뮬레이션의 그래프이다. 각도가 수정되지 않은 경우(예를 들어, 10°), 서브픽셀은 4.5 볼트의 인가전압으로 245(본 검정색-주황색 스위칭 예에서 적색 서브픽셀을 스위칭하기 위한 원하는 레벨)의 투과 레벨을 달성할 것이지만(곡선(140)), 적색 서브픽셀이 5°의 다이폴-대-전극-축 각도를 나타내도록 수정되는 경우 단지 4 볼트의 인가로 이 동일한 원하는 투과 레벨을 달성할 것이다(곡선(142)). 수정된 배열(예를 들어, 적색 픽셀들에 대해 덜 구부러진 V형들을 갖는 배열)로 픽셀 값(245)을 달성하는 데 요구되는 픽셀 전압의 더 낮은 값은, 적색 서브픽셀들이 더 낮은 전압을 사용하여 스위칭될 수 있게 할 것이다. 더 낮은 스위칭 전압(즉, 이 예에서 4.5 볼트 대신에 4 볼트)은 적색 픽셀 스위칭 속도가 원하는 만큼 감소되게 할 것이다.
원하는 경우, 전극들(106)은 킹크들을 갖는 V형 형상들을 가질 수 있다. 도 11의 예시적인 구성에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 전극들(106)은, 전극들의 핑거들이 서로 평행하게 연장되는(그리고 도 11의 예시적인 서브픽셀의 경우 Y축에 대해 예시적인 각도(90-A)와 같은 각도로 배향되는) 주 부분을 가질 수 있다. 전극들 내의 킹크들(106K)은 Y축에 대해 상이한 각도들(즉, 90-A보다 큰 각도들)을 갖는 전극들의 짧은 세그먼트들로부터 형성될 수 있다. 킹크들(106K)은, 예를 들어, 전극들(106)의 중심에(즉, 중심의 킹크된 부분을 형성하기 위해) 그리고/또는 전극들(106)의 단부들에(즉, 단부 킹크들을 형성하기 위해) 위치될 수 있다.
도 12는 전극들(106)이 V형이 아닌 형상을 갖는 전극들(106)에 대한 예시적인 레이아웃이다. 도 12의 예에서, 전극 핑거들(106)(즉, 종방향 전극 핑거 축들(133))은 각 서브픽셀을 가로질러 대각선으로 연장된다. 전극 핑거들(106)은 적색 서브픽셀(90R)에서 Y축에 대해 90-A의 각도로 배향된다(그래서, 전극 핑거 축은 액정 다이폴에 대해 각도(90-A)로 배향된다). 녹색 서브픽셀(90G)은 Y축에 대해(그리고 액정 다이폴에 대해) 각도(90-B)로 배향되는 축들(133)을 갖는 전극 핑거들(106)을 가질 수 있다. 청색 서브픽셀(90B)은 마찬가지로 액정 다이폴에 대해 각도(90-B)로 배향되는 축들(133)을 갖는 전극 핑거들(106)을 가질 수 있거나, 또는 원하는 경우, 도 12의 청색 서브픽셀들(90B)(그리고 도 9의 V형-형상의 청색 서브픽셀들과 같은 임의의 다른 청색 서브픽셀들 등)은 상이한 각도(예를 들어, 각도(90-C), 여기서 C는 B와 상이하고 A와 상이함)를 가질 수 있다. 각각의 서브픽셀 컬러가 상이한 각도로 배향된 핑거들을 갖는 구성들은 상이한 유형의 컬러 모션 블러를 방지하는 향상된 능력을 디스플레이(14)에 제공할 수 있지만, 각도들(C 및 B)이 동일한 디스플레이들보다 더 많은 영역을 소비할 수 있다.
도 13은, 일부 행들(예를 들어, 행(n)) 내의 서브픽셀들이 축(Y)으로부터 시계방향으로 약간 (서브픽셀(90R)에 대한 90-A 및 서브픽셀(90G)에 대한 90-B의 각도들, 그리고 옵션적으로 청색 픽셀(90B)에 대한 다른 각도(90-C)와 같은 각도들만큼) 회전되는 전극 핑거들(106)을 갖고, 전극 핑거들(106)이 동일한 방식으로 반시계방향으로 약간 회전되는 다른 행들(예를 들어, 행(n+1))을 갖는, 예시적인 구성을 도시한다.
일반적으로, 서브픽셀들(90R, 90G, 90B)은 임의의 적합한 형상들(즉, 층(52)의 액정 다이폴에 대한 임의의 적합한 전극 핑거 배향들)을 갖는 전극들을 가질 수 있다. 도 9, 도 11, 도 12, 및 도 13의 전극 구성들은 단지 예시적인 것이다.
원하는 경우, 적색 서브픽셀의 스위칭 속도는 청색 및 녹색 서브픽셀들에 비해 적색 서브픽셀들에 대한 셀 간극을 증가시킴으로써 늦춰질 수 있다. 이러한 유형의 구성은 도 14의 디스플레이(14)의 측단면도에 도시된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 컬러 필터 층(56)은 컬러 필터 층 기판(56A)(예를 들어, 투명 유리, 플라스틱, 세라믹 등과 같은 투명 재료의 층)을 가질 수 있다. 적색 요소(R), 녹색 요소(G), 및 청색 요소(B)와 같은 컬러 필터 요소들은 기판(56A) 상에 (예를 들어, 포토이미징 가능한 유색 폴리머 및 포토리소그래피 패턴화 기술들을 사용하여) 패턴화될 수 있다. 블랙 마스킹 층(130)은 V형-형상의 개구부들 또는 컬러 필터 요소들과 정렬되는 다른 적합한 개구부들을 가질 수 있다.
하프톤 마스크(halftone mask), 다수의 마스크들 및 다수의 침착 단계들, 또는 다른 기술들을 사용하여, 오버코트 층(56B)과 같은 다수의 두께들을 갖는 투명 오버코트 층(예를 들어, 투명한 포토이미징 가능한 폴리머 층 또는 다른 적합한 층)이 기판(56A) 상의 컬러 필터 요소들의 어레이 상에 침착될 수 있다. 층(56B)은 디스플레이(14)의 적색 서브픽셀들과 중첩되는 영역들에서 T1의 두께를 가질 수 있고, 디스플레이(14)의 녹색 및 청색 서브픽셀들에서 개개의 두께들(T2, T3)과 같은 더 큰 두께들을 가질 수 있다. 두께들(T2, T3)은 서로 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 결과적으로, 적색 서브픽셀들에서의 액정 층(52)의 두께(D1)는 녹색 및 청색 서브픽셀들(각각 D2 및 D3)에서보다 더 클 것이다. 스위칭 속도는 더 두꺼운 셀 간극들에 대해 더 느리다(예를 들어, 감쇠 시간들은 액정 두께의 제곱에 비례할 수 있고, 상승 시간들은 액정 층 두께가 증가할 때 유사하게 증가될 수 있다). 청색 및 녹색 서브픽셀들에서의 액정 층 두께들(D2, D3)의 더 작은 값과 비교할 때 적색 서브픽셀들에서의 액정 층 두께(D1)의 더 큰 값은 따라서, 그렇지 않았다면 배경(110)과 같은 배경에 대해 물체(112)와 같은 물체를 이동시킬 때 발생할 수 있는 유형의 적색 모션 블러 효과를 보상하기 위해, 녹색 및 청색 서브픽셀 스위칭 속도에 비해 적색 서브픽셀 스위칭 속도를 늦출 것이다.
원하는 경우, 도 14에 도시된 유형의 선택적인 픽셀 간극 조정 방식들이 도 9, 도 11, 도 12, 및 도 13에 도시된 유형의 선택적인 전극 축 평탄화 방식들과 조합하여 사용될 수 있고 그리고/또는 컬러 모션 블러를 보상하기 위해 특정 컬러들의 서브픽셀들에 대한 서브픽셀 구조물들에 대한 다른 선택적 조정들이 행해질 수 있다. 도 9, 도 11, 도 12, 및 도 13의 예들은 단지 예시적인 것이다.
일 실시예에 따르면, 복수의 상이한 컬러의 서브픽셀들을 포함하는 픽셀들의 행들 및 열들을 갖는 액정 디스플레이가 제공되며, 액정 디스플레이는 상부 디스플레이 층 및 하부 디스플레이 층, 및 상부 디스플레이 층과 하부 디스플레이 층 사이의 액정 재료의 층을 포함하며, 상부 디스플레이 층 및 하부 디스플레이 층 중 적어도 하나는 기판, 및 서브픽셀들을 위한 픽셀 전극들을 포함하며, 픽셀 전극들은 기판 상에 형성되고, 픽셀 전극들은 종축들을 갖고, 액정 재료 내의 액정 분자들은 픽셀 전극들을 이용한 전기장의 인가에 의해 초기에 회전되지 않고 픽셀 전극들의 종축들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들을 이루는 연관된 다이폴들을 가지며, 상이한 컬러들의 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들은 상이하다.
다른 실시예에 따르면, 서브픽셀들은 적색 서브픽셀들 및 다른 컬러들의 서브픽셀들을 포함하고, 적색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들은 다른 컬러들의 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들과 상이하다.
다른 실시예에 따르면, 다른 컬러들의 서브픽셀들은 녹색 및 청색 서브픽셀들을 포함하고, 적색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들은 녹색 및 청색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들과 상이하다.
다른 실시예에 따르면, 적색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들은 녹색 및 청색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들보다 작다.
다른 실시예에 따르면, 픽셀 전극들은 V형 형상들을 갖고, 적색 서브픽셀들의 픽셀 전극들은 녹색 및 청색 서브픽셀들 내의 픽셀 전극들의 V형 형상들보다 덜 구부러진 V형 형상을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 서브픽셀들은 적색 서브픽셀들, 청색 서브픽셀들 및 녹색 서브픽셀들을 포함하고, 청색 및 녹색 서브픽셀들은, 청색 및 녹색 서브픽셀들이 적색 서브픽셀들과 상이한 형상들을 갖는 정규화된 투과율 대 인가전압 곡선들을 나타내도록, 적색 서브픽셀들과 상이한 형상들의 픽셀 전극들을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀들을 포함하는 픽셀들의 행들 및 열들을 갖는 액정 디스플레이가 제공되며, 액정 디스플레이는 상부 디스플레이 층 및 하부 디스플레이 층, 및 상부 디스플레이 층과 하부 디스플레이 층 사이의 액정 재료의 층을 포함하며, 상부 디스플레이 층 및 하부 디스플레이 층 중 적어도 하나는 기판, 및 검정색 물체가 유색 배경을 가로질러 이동될 때 모션 블러 효과를 최소화하기 위해, 적색 서브픽셀들과 중첩되는 영역들에서 제1 두께를 갖고 녹색 서브픽셀들과 중첩되는 영역들에서 제1 두께보다 큰 제2 두께를 갖는 기판 상의 오버코트 층을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 기판은 상부 디스플레이 층의 일부를 형성하고, 유색 배경은 적색 서브픽셀 값, 녹색 서브픽셀 값 및 청색 서브픽셀 값을 갖고, 적색 서브픽셀 값은 녹색 및 청색 서브픽셀 값들보다 크고, 액정 디스플레이는 기판 상의 컬러 필터 요소들의 어레이를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 오버코트 층은 컬러 필터 요소들의 어레이 상에 형성된다.
다른 실시예에 따르면, 오버코트 층은 녹색 및 청색 서브픽셀들 둘 모두와 중첩되는 영역들에서 제2 두께를 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 컬러 필터 요소들의 어레이는 적색 서브픽셀들 내의 적색 컬러 필터 요소들, 녹색 서브픽셀들 내의 녹색 컬러 필터 요소들, 및 청색 서브픽셀들 내의 청색 컬러 필터 요소들을 포함하고, 오버코트 층은 적색 컬러 필터 요소들과 중첩되는 영역들에서 제1 두께를 갖고 청색 및 녹색 컬러 필터 요소들과 중첩되는 영역들에서 제2 두께를 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 액정 디스플레이는 하부 디스플레이 층 내의 박막 트랜지스터들의 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 액정 디스플레이는 상부 디스플레이 층 내의 박막 트랜지스터들의 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 청색 및 녹색 서브픽셀들은 적색 서브픽셀들과 상이한 형상들을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 서브픽셀들은 V형 형상들을 갖고, 적색 서브픽셀들은 녹색 및 청색 서브픽셀들의 V형 형상들보다 덜 구부러진 V형 형상을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 제1, 제2 및 제3 컬러들의 서브픽셀들을 포함하는 픽셀들의 행들 및 열들을 갖는 액정 디스플레이가 제공되며, 액정 디스플레이는 상부 층 및 하부 층, 및 상부 층과 하부 층 사이의 액정 재료의 층 - 상부 층 및 하부 층 중 적어도 하나는 기판, 및 서브픽셀들을 위한 개구부들을 갖는 기판 상의 블랙 마스킹 층을 포함함 -, 및 개구부들의 에지들과 정렬되는 디스플레이 층들 내에 형성된 픽셀 전극들을 포함하며, 제2 및 제3 컬러들의 서브픽셀들을 위한 픽셀 전극들은 제1 컬러의 서브픽셀들을 위한 픽셀 전극들과 상이한 형상들을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 제1 컬러의 서브픽셀들의 픽셀 전극들은 제1 V형 형상을 갖고, 제2 및 제3 컬러들의 서브픽셀들의 픽셀 전극들은 제1 V형 형상과 상이한 제2 V형 형상을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 제1 컬러는 적색을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제2 및 제3 컬러들은 각각 녹색 및 청색을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 V형 형상 개구부를 갖는 픽셀 전극들은 제2 V형 형상을 갖는 픽셀 전극들보다 덜 구부러진다.
전술한 사항은 단지 예시적인 것이며, 기술된 실시예들의 범주 및 기술적 사상으로부터 벗어남이 없이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 복수의 상이한 컬러의 서브픽셀들을 포함하는 픽셀들의 행들 및 열들을 갖는 액정 디스플레이로서,
    상부 디스플레이 층 및 하부 디스플레이 층; 및
    상기 상부 디스플레이 층과 상기 하부 디스플레이 층 사이의 액정 재료의 층
    을 포함하며, 상기 상부 디스플레이 층 및 상기 하부 디스플레이 층 중 적어도 하나는:
    기판; 및
    상기 서브픽셀들을 위한 픽셀 전극들
    을 포함하며, 상기 픽셀 전극들은 상기 기판 상에 형성되고, 상기 픽셀 전극들은 종축들을 갖고, 상기 액정 재료 내의 액정 분자들은 상기 픽셀 전극들을 이용한 전기장의 인가에 의해 초기에 회전되지 않고 상기 픽셀 전극들의 종축들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도(dipole-to-electrode-axis angle)들을 이루는 연관된 다이폴들을 가지며, 상이한 컬러들의 서브픽셀들에 대한 상기 다이폴-대-전극-축 각도들은 상이한, 액정 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서브픽셀들은 적색 서브픽셀들 및 다른 컬러들의 서브픽셀들을 포함하고, 상기 적색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들은 상기 다른 컬러들의 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들과 상이한, 액정 디스플레이.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다른 컬러들의 서브픽셀들은 녹색 및 청색 서브픽셀들을 포함하고, 상기 적색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들은 상기 녹색 및 청색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들과 상이한, 액정 디스플레이.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들은 상기 녹색 및 청색 서브픽셀들에 대한 다이폴-대-전극-축 각도들보다 작은, 액정 디스플레이.
  5. 제4항에 있어서, 상기 픽셀 전극들은 V형 형상(chevron shape)들을 갖고, 상기 적색 서브픽셀들의 픽셀 전극들은 상기 녹색 및 청색 서브픽셀들 내의 픽셀 전극들의 V형 형상들보다 덜 구부러진 V형 형상을 갖는, 액정 디스플레이.
  6. 제1항에 있어서, 상기 서브픽셀들은 적색 서브픽셀들, 청색 서브픽셀들 및 녹색 서브픽셀들을 포함하고, 상기 청색 및 녹색 서브픽셀들은, 상기 청색 및 녹색 서브픽셀들이 상기 적색 서브픽셀들과 상이한 형상들을 갖는 정규화된 투과율 대 인가전압 곡선(normalized transmittance versus applied voltage curve)들을 나타내도록, 상기 적색 서브픽셀들과 상이한 형상들의 픽셀 전극들을 갖는, 액정 디스플레이.
  7. 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀들을 포함하는 픽셀들의 행들 및 열들을 갖는 액정 디스플레이로서,
    상부 디스플레이 층 및 하부 디스플레이 층; 및
    상기 상부 디스플레이 층과 상기 하부 디스플레이 층 사이의 액정 재료의 층
    을 포함하며, 상기 상부 디스플레이 층 및 상기 하부 디스플레이 층 중 적어도 하나는:
    기판; 및
    검정색 물체가 유색 배경을 가로질러 이동될 때 모션 블러 효과(motion blur effects)를 최소화하기 위해, 상기 적색 서브픽셀들과 중첩되는 영역들에서 제1 두께를 갖고 상기 녹색 서브픽셀들과 중첩되는 영역들에서 상기 제1 두께보다 큰 제2 두께를 갖는 상기 기판 상의 오버코트 층을 포함하는, 액정 디스플레이.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기판은 상기 상부 디스플레이 층의 일부를 형성하고, 상기 유색 배경은 적색 서브픽셀 값, 녹색 서브픽셀 값 및 청색 서브픽셀 값을 갖고, 상기 적색 서브픽셀 값은 상기 녹색 및 청색 서브픽셀 값들보다 크고, 상기 액정 디스플레이는 상기 기판 상의 컬러 필터 요소들의 어레이를 추가로 포함하는, 액정 디스플레이.
  9. 제8항에 있어서, 상기 오버코트 층은 상기 컬러 필터 요소들의 어레이 상에 형성되는, 액정 디스플레이.
  10. 제7항에 있어서, 상기 오버코트 층은 상기 녹색 및 청색 서브픽셀들 둘 모두와 중첩되는 영역들에서 상기 제2 두께를 갖는, 액정 디스플레이.
  11. 제10항에 있어서, 상기 컬러 필터 요소들의 어레이는 상기 적색 서브픽셀들 내의 적색 컬러 필터 요소들, 상기 녹색 서브픽셀들 내의 녹색 컬러 필터 요소들, 및 상기 청색 서브픽셀들 내의 청색 컬러 필터 요소들을 포함하고, 상기 오버코트 층은 상기 적색 컬러 필터 요소들과 중첩되는 영역들에서 상기 제1 두께를 갖고 상기 청색 및 녹색 컬러 필터 요소들과 중첩되는 영역들에서 상기 제2 두께를 갖는, 액정 디스플레이.
  12. 제11항에 있어서, 상기 하부 디스플레이 층 내의 박막 트랜지스터들의 층을 추가로 포함하는, 액정 디스플레이.
  13. 제11항에 있어서, 상기 상부 디스플레이 층 내의 박막 트랜지스터들의 층을 추가로 포함하는, 액정 디스플레이.
  14. 제7항에 있어서, 상기 청색 및 녹색 서브픽셀들은 상기 적색 서브픽셀들과 상이한 형상들을 갖는, 액정 디스플레이.
  15. 제7항에 있어서, 상기 서브픽셀들은 V형 형상들을 갖고, 상기 적색 서브픽셀들은 상기 녹색 및 청색 서브픽셀들의 V형 형상들보다 덜 구부러진 V형 형상을 갖는, 액정 디스플레이.
  16. 제1, 제2 및 제 3 컬러들의 서브픽셀들을 포함하는 픽셀들의 행들 및 열들을 갖는 액정 디스플레이로서,
    상부 층 및 하부 층을 포함하는 디스플레이 층들;
    상기 상부 층과 상기 하부 층 사이의 액정 재료의 층 - 상기 상부 층 및 상기 하부 층 중 적어도 하나는 기판, 및 상기 서브픽셀들을 위한 개구부들을 갖는 상기 기판 상의 블랙 마스킹 층을 포함함 -; 및
    상기 개구부들의 에지들과 정렬되는 상기 디스플레이 층들 내에 형성된 픽셀 전극들
    을 포함하며, 상기 제2 및 제3 컬러들의 서브픽셀들을 위한 픽셀 전극들은 상기 제1 컬러의 서브픽셀들을 위한 픽셀 전극들과 상이한 형상들을 갖는, 액정 디스플레이.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 컬러의 서브픽셀들의 픽셀 전극들은 제1 V형 형상을 갖고, 상기 제2 및 제3 컬러들의 서브픽셀들의 픽셀 전극들은 상기 제1 V형 형상과 상이한 제2 V형 형상을 갖는, 액정 디스플레이.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 컬러는 적색을 포함하는, 액정 디스플레이.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2 및 제3 컬러들은 녹색 및 청색을 각각 포함하는, 액정 디스플레이.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 V형 형상 개구부를 갖는 픽셀 전극들은 상기 제2 V형 형상을 갖는 픽셀 전극들보다 덜 구부러진, 액정 디스플레이.
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