KR100972460B1 - Driving method for ferroelectric liquid crystal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법에 관한 것으로서, 본 발명에서는 하나의 필드를 복수 개 서브 필드로 나누고, 각 서브 필드에는 가중치를 부여한 후, 각 서브 필드를 가중치에 역비례하는 서브 블록으로 분할한 후, 각 서브 블록을 구동하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법이 제시된다.The present invention relates to a method of driving a ferroelectric liquid crystal display device. In the present invention, one field is divided into a plurality of subfields, each subfield is weighted, and each subfield is divided into subblocks inversely proportional to the weight. The present invention provides a method of driving a ferroelectric liquid crystal display device, wherein each subblock is driven.
본 발명의 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법에 의하여 종래 순차 구동의 경우보다 많은 구조 표현이 가능하게 되었다.By the ferroelectric liquid crystal display element driving method of the present invention, more structural expressions can be achieved than in the case of conventional sequential driving.
강유전성 액정 표시 소자; Ferroelectric Liquid Crystal Ferroelectric liquid crystal display elements; Ferroelectric liquid crystal
Description
본 발명은 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하나의 필드를 복수 개 서브 필드로 나누고, 상기 서브 필드에 가중치를 부여한 후, 상기 각 서브 필드를 가중치에 반비례하여 서브 블록으로 나눈 후 구동하는 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of driving a ferroelectric liquid crystal display device. More specifically, a field is divided into a plurality of subfields, weighted to the subfields, and each subfield is divided into subblocks in inverse proportion to a weight. The present invention relates to a method of driving a ferroelectric liquid crystal display device to be driven afterwards.
강유전성 액정은 고속 응답 속도 및 메모리 효과와 갖는 특성들을 가지고 있으며 TN 액정 및 STN 액정과 같은 종래의 액정들과 달라 이에 대한 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있다.Ferroelectric liquid crystals have characteristics such as fast response speed and memory effect, and research and development are being actively conducted unlike conventional liquid crystals such as TN liquid crystal and STN liquid crystal.
도 1은 강유전성 액정이 액정 표시 소자로서 이용될 때 편광자들의 배열을 보여주는 다이어그램이다. 액정셀(2)은 분자들이 제 1 안정 상태 또는 제 2 안정 상태에 있을 때 액정 분자들의 장축 방향이 편광자(1a)의 편광축(a) 또는 편광자(1b)의 편광축(b)과 실질적으로 평행한 교차 니콜 구성으로 배열된 편광자들(1a 및 1b)의 사이에 놓여진다.1 is a diagram showing an arrangement of polarizers when a ferroelectric liquid crystal is used as a liquid crystal display element. The
도 2의 그래프에서 나타낸 루프와 같이 상기와 같이 배열된 액정셀에 전압이 인가될 때의 광투과율은 인가 전압에 따라 달라진다. 강유전성 액정의 스위칭, 즉 하나의 안정한 상태에서 다른 안정한 상태로 변화는 인가 전압 파형의 폭의 값과 최상의 값의 곱인 전압값이 강유전성 액정 분자들에 인가된 임계값보다 클 때에만 일어난다. 도 2에 나타낸 바와 같이 인가 전압의 극성에 따라서 제 1 안정 상태(비투과 (흑색) 표시 상태) 또는 제 2 안정 상태(투과 (백색) 표시 상태)가 선택된다.When the voltage is applied to the liquid crystal cells arranged as described above, such as the loop shown in the graph of FIG. 2, the light transmittance depends on the applied voltage. The switching of the ferroelectric liquid crystal, i.e. the change from one stable state to another, occurs only when the voltage value, which is the product of the width of the applied voltage waveform and the best value, is greater than the threshold applied to the ferroelectric liquid crystal molecules. As shown in Fig. 2, the first stable state (non-transparent (black) display state) or the second stable state (transmission (white) display state) is selected according to the polarity of the applied voltage.
여기서, 인가 전압이 증가될 때, 광투과율이 변하기 시작하는 전압값은 V1으로 나타내고, 광투과율이 포화 상태에 이르는 전압값은 V2로 나타내며, 반면에 인가 전압이 감소하고 반대 극성의 전압이 인가될 때 광투과율이 떨어지기 시작하는 전압값은 V3로 나타내고, 광투과율은 V4로 나타낸 전압값 및 그 이상의 전압값에서는 더 이상 떨어지지 않는다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 인가 전압이 강유전성 액정 분자의 임계값보다 클 때에는 제 2 안정 상태가 선택된다. 강유전성 액정 분자들의 임계 전압 보다 크기가 더 큰 반대 극성의 전압이 인가될 때에는 제 1 안정 상태가 선택된다.Here, when the applied voltage is increased, the voltage value at which the light transmittance begins to change is represented by V1, and the voltage value at which the light transmittance reaches saturation is represented by V2, while the applied voltage is decreased and a voltage of opposite polarity is applied. The voltage value at which light transmittance begins to drop is represented by V3, and the light transmittance no longer drops at the voltage value represented by V4 and above. As shown in Fig. 2, when the applied voltage is larger than the threshold of the ferroelectric liquid crystal molecules, the second stable state is selected. The first stable state is selected when a voltage of opposite polarity greater in magnitude than the threshold voltage of the ferroelectric liquid crystal molecules is applied.
도 1에 나타낸 바와 같이 편광자들이 배열될 때, 백색 표시(투과 상태)는 제 2 안정 상태에서 얻어질 수 있으며, 흑색 표시(비투과 상태)는 제 1 안정 상태에서 얻어질 수 있다. 편광자들의 배열은 제 2 안정 상태에서 흑색 표시(비투과 상태)가 얻어지고 제 1 안정 상태에서 백색 표시(투과 상태)가 얻어질 수 있도록 바뀔 수 있다.When the polarizers are arranged as shown in Fig. 1, a white display (transmissive state) can be obtained in the second stable state, and a black display (non-transmissive state) can be obtained in the first stable state. The arrangement of polarizers can be changed such that a black display (non-transmissive state) is obtained in the second stable state and a white display (transmissive state) is obtained in the first stable state.
강유전성 액정 표시 소자를 구동하기 위한 한 방법으로서, 시간 분할 구동 방법이 당업계에 공지되어 있으며, 강유전성 액정 표시 소자의 시간 분할 구동 방법이 한국 공개특허번호 10-2001-33515호에 제시되었다. 시간 분할 구동 방법에서는 다수의 스캐닝 전극들 및 신호 전극들이 기판들에 형성되며, 상기 개별적인 전극에 전압을 인가함으로써 액정 표시 소자가 구동된다. 한국 공개특허번호 10-2001-33515호에서는 강유전성 액정 구동에서 나타나는 이미지 스타킹 현상을 제거하기 위해서 각각 선택 구간과 비선택 구간으로 이루어지는 리셋(reset) 구간과 어드레스(write) 구간이 구비되며, 첫째 행부터 마지막 행까지 순차적으로 리셋 및 어드레싱이 이루어지는 방식으로 구동된다. 도 3은 한국 공개특허 10-2001-33515호에 제시된 강유전성 액정 구동 방식을 나타낸다. 도 3에 도시된 강유전성 액정 표시 소자의 종래 구동 방법은 전체 행에 걸쳐서 리셋(삭제)과 어드레스(쓰기)가 순차적으로 이루어지는 것이다. 초당 총 60개의 프레임을 디스플레이하는 장치에서 하나의 프레임에 할당되는 시간은 16.7m 이고, 총 스캔 라인은 400행이고 한 슬롯 기간이 10us라고 가정하기로 한다. 통상 디스플레이 장치는 열 방향으로 화소를 몇 개의 서브 프레임으로 분할하여 구동하는 데 도 3과 같은 가정 및 종래 구동 방식에 따르면 하나의 서브 프레임을 1행부터 400행까지 리셋하는 데 소요되는 시간은 400 * 10us = 4ms가 소요되며, 하나의 서브 프레임을 완성하기 위해서는 리셋과 어드레스(쓰기)가 필요하므로 이에는 총 8ms가 소요됨을 알 수 있다. 따라서 강유전성 액정 표시 소자의 종래 구동 방법은 하나의 프레임 기간 동안 두 개의 서브 프레임도 디스플레이하기에 문제가 있음을 알 수 있다. 이러한 문제점을 해결 하기 위해는 슬롯 시간을 줄이거나 서브 프레임의 수를 줄이는 방법이 있는데 양 방법 모두 쉽지 않은 것이며, 이러한 문제점으로 인하여 디스플레이 장치의 해상도가 증가됨에 따라 계조 표현이 제한될 수밖에 없게 된다.As one method for driving a ferroelectric liquid crystal display element, a time division driving method is known in the art, and a time division driving method of a ferroelectric liquid crystal display element is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-33515. In the time division driving method, a plurality of scanning electrodes and signal electrodes are formed on substrates, and the liquid crystal display is driven by applying a voltage to the individual electrodes. In Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-33515, a reset section and an address section, each consisting of a selection section and a non-selection section, are provided to remove an image stocking phenomenon in ferroelectric liquid crystal driving. It is driven in such a way that reset and addressing are performed sequentially up to the last row. 3 illustrates a ferroelectric liquid crystal driving method disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-33515. In the conventional driving method of the ferroelectric liquid crystal display device shown in Fig. 3, reset (delete) and address (write) are sequentially performed over the entire row. In a device displaying a total of 60 frames per second, it is assumed that a time allocated to one frame is 16.7m, a total scan line is 400 rows, and one slot period is 10us. In general, the display device divides and drives a pixel into several subframes in a column direction. According to the assumption and the conventional driving method of FIG. 3, the time required to reset one subframe from one row to 400 rows is 400 *. It takes 10us = 4ms, and it takes 8ms because it requires reset and address (write) to complete one subframe. Accordingly, it can be seen that the conventional driving method of the ferroelectric liquid crystal display device is problematic in displaying two subframes during one frame period. In order to solve this problem, there is a method of reducing slot time or reducing the number of subframes. Both methods are not easy, and as a result, the gray scale expression is limited as the resolution of the display device increases.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 디스플레이의 해상도가 증가하더라도 충분한 계조 표현이 가능한 강유전성 액정 표시 소자를 구동하는 새로운 방식을 제안하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to propose a new method of driving a ferroelectric liquid crystal display device capable of expressing a sufficient gray level even when the resolution of the display is increased.
본 발명의 상기 목적은 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법에 있어서, 하나의 필드를 복수 개 서브 필드로 나누고, 각 서브 필드에는 가중치를 부여한 후, 각 서브 필드를 가중치에 역비례하는 서브 블록으로 분할한 후, 각 서브 블록을 구동하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법에 의해서 달성 가능하다. In the method of driving a ferroelectric liquid crystal display device, the object of the present invention is to divide one field into a plurality of subfields, give each subfield a weight, and divide each subfield into subblocks inversely proportional to the weight. Achievement can be achieved by a method of driving a ferroelectric liquid crystal display element characterized by driving each sub block.
각 서브 필드는 리셋과 어드레스가 순차적으로 진행되며, 예를 들어 하나의 필드를 세 개의 서브 필드로 나누는 경우, 각 서브 필드에는 가중치 1, 2, 4가 부여되고, 가중치 4가 부여되는 서브 필드는 전체 라인을 한 개의 블록으로 구동하고, 가중치 2가 부여되는 서브 필드는 전체 라인을 두 개의 서브 블록으로 나누어 구동하고, 가중치 1이 부여되는 서브 필드는 전체 라인을 네 개의 서브 블록으로 나누어 구동한다.Each subfield is sequentially reset and addressed. For example, when one field is divided into three subfields, each subfield is given a weight of 1, 2, and 4, and a subfield to which a weight of 4 is assigned. The entire field is driven by one block, and the subfield to which the weight is assigned is driven by dividing the entire line into two subblocks, and the subfield to which the weight is assigned is driven by dividing the entire line into four subblocks.
본 발명에 따른 강유전성 액정 표시 소자의 구동 방법을 사용할 경우, 종래 순차 구동의 경우보다 많은 구조 표현이 가능하게 되었다. 또한 동일한 구동 조건 하에서 종래 기술에 대비하여 휘도가 개선되는 효과가 있다.When the method of driving the ferroelectric liquid crystal display device according to the present invention is used, more structural expressions are possible than in the case of the conventional sequential driving. In addition, there is an effect that the brightness is improved compared to the prior art under the same driving conditions.
이하에서 본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the advantages, features and preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 강유전성 액정 표시 소자의 구동 방법을 도시한다. 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 서브 필드의 가중치의 역으로 비례하여 블록을 나누어 구동을 한다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 MSB 서브필드는 전체 라인(1블록)을 종래 기술과 동일한 방식으로 리셋과 어드레스 스캔을 순차적으로 진행하며, MSB-1 비트 서브 필드는 2개의 서브 블록으로 나눈 후, 하나의 블록에 대해서 먼저 리셋과 어드레스 스캔을 진행한 후 다음 블록에 대해서 리셋과 어드레스 스캔을 진행한다. 유사한 방식으로 MSB-2 비트 서비 필드는 네 개의 서브 블록으로 나눈 후 각각 리셋과 어드레스 스캔을 진행하고, MSB-3 비트 서브필드는 8개의 서브 블록으로 나눈 후 각각 리셋과 어드레스 스캔하는 방법을 적용한다.4 illustrates a method of driving a ferroelectric liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. In the present invention, as shown in FIG. 4, blocks are divided and driven in proportion to the inverse of the weight of the subfield. For example, as shown in FIG. 4, the MSB subfield sequentially resets and scans an entire line (one block) in the same manner as in the prior art, and the MSB-1 bit subfield is divided into two subblocks. After that, one block first performs a reset and an address scan, and then a next block performs a reset and an address scan. Similarly, the MSB-2 bit service field is divided into four subblocks, and then reset and address scans are performed. The MSB-3 bit subfield is divided into eight subblocks, and then reset and address scans are applied. .
본 발명에 따른 스캔 방법은 정해진 프레임 시간 내에서 효과적으로 계조 표현이 가능하다는 장점이 있다. 서브 필드가 효율적으로 배치됨으로써 휘도가 개선되는 효과를 볼 수 있다. 예를 들어 16.7ms의 필드, 스캔 라인 수를 400 라인, 슬 롯 시간을 10um로 할 경우, 4 gray (64 컬러) 표현이 가능하며, 슬롯 시간을 6us로 할 경우, 8 gray (256 color)가 가능하다.The scan method according to the present invention has an advantage in that gradation can be effectively expressed within a predetermined frame time. By arranging the subfields efficiently, the luminance can be improved. For example, if you have a field of 16.7 ms, 400 lines of scan lines, and a slot time of 10 μm, 4 gray (64 colors) can be expressed. If you set the slot time of 6 us, 8 gray (256 color) will be displayed. It is possible.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.Although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it will be apparent that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. Such modified embodiments should not be understood individually from the spirit and scope of the present invention, but should fall within the claims appended to the present invention.
도 1은 강유전성 액정이 액정 표시 소자로서 이용될 때 편광자들의 배열을 보여주는 다이어그램.1 is a diagram showing an arrangement of polarizers when a ferroelectric liquid crystal is used as a liquid crystal display element.
도 2의 강유전성 액정의 인가 전압에 따른 광투과율 변화 그래프.2 is a graph showing light transmittance according to an applied voltage of the ferroelectric liquid crystal of FIG. 2.
도 3은 한국 공개특허 10-2001-33515호에 제시된 강유전성 액정 구동 방식.3 is a ferroelectric liquid crystal driving method shown in Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-33515.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 강유전성 액정 표시 소자의 구동 방법.4 is a method of driving a ferroelectric liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
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