KR100972460B1 - 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법 - Google Patents

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.

본 발명의 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법에 의하여 종래 순차 구동의 경우보다 많은 구조 표현이 가능하게 되었다.

강유전성 액정 표시 소자; Ferroelectric Liquid Crystal

Description

강유전성 액정 표시 소자 구동 방법{DRIVING METHOD FOR FERROELECTRIC LIQUID CRYSTAL}

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이하에서 본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

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.

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.

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.

도 1은 강유전성 액정이 액정 표시 소자로서 이용될 때 편광자들의 배열을 보여주는 다이어그램.

도 2의 강유전성 액정의 인가 전압에 따른 광투과율 변화 그래프.

도 3은 한국 공개특허 10-2001-33515호에 제시된 강유전성 액정 구동 방식.

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 강유전성 액정 표시 소자의 구동 방법.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 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 하고,

   상기 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 구동하는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 각 서브 필드는 리셋과 어드레스가 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 강유전성 액정 표시 소자 구동 방법.

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