KR100699474B1 - 액정 표시 장치 및 이를 구동하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정층의 액정들에 상응하여 변화되는 광학 보상 필름을 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다. 상기 액정 표시 장치는 액정층 및 상부 광학 보상 필름을 포함한다. 상기 액정층은 외부로부터 인가된 전압에 상응하여 배열되는 액정들을 포함한다. 상기 상부 광학 보상 필름은 상기 액정층 위에 위치하며, 상기 액정층에 배열된 액정들의 위상차에 따라 가변되는 위상차를 가진다. 상기 액정 표시 장치가 액정층의 액정들에 상응하여 픽셀 단위로 광학 보상 필름들을 가변시키므로, 상기 액정 표시 장치의 시야각 등을 최적으로 보상된다.
액정 표시 장치, LCD, 보상 필름, 위상차

Description

액정 표시 장치 및 이를 구동하는 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 평면도이다.
도 2b는 1개의 픽셀에 해당하는 광학 보상 필름들 및 액정층의 동작을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 1개의 픽셀에 해당하는 광학 보상 필름들 및 액정층의 동작을 도시한 평면도이다.
본 발명은 액정 표시 장치 및 이를 구동하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정층의 액정들에 상응하여 변화되는 광학 보상 필름을 포함하는 액정 표시 장치 및 이를 구동하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(100, 이하 "LCD 패널"이라 함) 및 백라이트 유닛(102)을 포함한다.
LCD 패널(100)은 백라이트 유닛(102)으로부터 제공된 빛을 이용하여 소정 이미지를 디스플레이한다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 평면도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 LCD 패널(200) 및 백라이트 유닛(Backlight Unit, 202)을 포함한다.
백라이트 유닛(202)은 소정 파장을 가지는 빛을 LCD 패널(200)에 입사시킨다.
LCD 패널(200)은 하부 편광필름(204), 상부 편광필름(206), 하부기판(208), 하부 광학 보상 필름(210), 상부기판(212), 상부 광학 보상 필름(214), 칼라필터(216), 블랙매트릭스(218), 화소전극(220), 공통전극(222), 액정층(224) 및 TFT 어레이(226)를 포함한다.
편광필름들(204 및 206)은 백라이트 유닛(202)으로부터 입사된 외부광 중 원하지 않는 빛을 편광시킨다.
하부 광학 보상 필름(210)은 하부 편광 필름(204)의 상부에 위치하며, 하부 편광 필름(204)을 통과한 외부광의 편광 상태를 변화시킨다.
TFT 어레이(226)는 스위칭 소자로서 화소전극(220)을 스위칭한다.
액정층(224)은 화소전극(220)과 공통전극(222) 사이의 전압차에 상응하여 배열되는 액정들을 포함한다. 여기서, 하부 광학 보상 필름(210)을 통과한 외부광은 상기 액정층(224)에 배열된 액정들을 통과한 후 칼라필터(216)에 입사된다.
칼라필터(216)는 도 2a에 도시된 바와 같이 레드, 그린 및 블루에 해당하는 서브 칼라필터들을 포함하며, 상기 입사된 외부광은 칼라필터(216)를 통과한다.
상부기판(212)은 칼라필터(216)의 상부에 위치한다.
상부 광학 보상 필름(214)은 상부기판(212)의 상부에 위치하며, 칼라필터(216)를 통과한 빛을 변화시킨다.
도 2b는 1개의 픽셀에 해당하는 광학 보상 필름들 및 액정층의 동작을 도시한 평면도이다.
도 2b를 참조하면, 하부 광학 보상 필름(210)은 액정들(242)을 포함하고, 상부 광학 보상 필름(214)도 액정들(244)을 포함한다. 여기서, 상부 및 하부 광학 보상 필름의 액정들(242 및 244)은 기설정된 상태로 배열되며, 그 상태를 유지한다.
이하, 상기 액정 표시 장치의 발광 동작을 상술하겠다.
액정층(224)에 포함된 액정들이 화소전극(220)과 공통전극(222) 사이의 전압차에 상응하여 소정 패턴으로 배열된다.
이어서, 백라이트 유닛(102)으로부터 입사된 외부광이 하부 광학 보상 필름(210)의 액정들(242)을 통과한다.
계속하여, 하부 광학 보상 필름(210)의 액정들(242)을 통과한 외부광이 액정 층(224)의 액정들(240)을 통과한다.
이어서, 액정층(224)의 액정들(240)을 통과한 외부광이 칼라필터(216)를 통과한다.
계속하여, 칼라필터(216)를 통과한 외부광이 상부 광학 보상 필름(214)의 액정들(244)을 통과하고, 상기 통과된 빛이 사용자에게 보여진다.
요컨대, 광학 보상 필름들(210 및 214)에 포함된 액정들(242 및 242)의 배열이 초기에 설정되고, 그런 후 설정된 상태가 계속하여 유지된다. 따라서, 사용자가 상기 액정 표시 장치를 여러 각도에서 보는 경우 상기 액정 표시 장치에 디스플레이되는 이미지가 각도에 따라 다른 이미지로 보여질 수 있었다. 특히, 광학 보상 필름들(210 및 214)이 픽셀들 전체에 대하여 시야각 등을 보정하므로, 상기 액정 표시 장치의 시야각을 평균적으로 보상할 뿐 최적으로 보상할 수는 없었다.
본 발명의 목적은 시야각 등을 최적으로 보상하는 액정 표시 장치 및 이를 구동하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 액정 표시 장치는 외부로부터 입사되는 빛의 편광 상태를 변화시키는 하부 광학 보상 필름; 상기 하부 광학 보상 필름 위에 위치하는 하부기판; 상기 하부기판 위에 위치하며, 외부로부터 인가된 전압에 상응하여 배열되는 액정들을 가지는 액정층; 상기 액정층 위에 순차적으로 위치하는 칼라필터 및 상부기판; 상기 상부기판 위에 위치하며, 상기 액정층에 배열된 액정들의 위상차에 따라 가변되는 위상차를 가지는 상부 광학 보상 필름; 및 상기 액정층에 배열된 액정들에 상응하여 상기 상부 및 하부 광학 보상 필름의 배열을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정층 및 그 상부 및 하부에 위치하는 상부 및 하부 광학 보상 필름을 포함하는 액정 표시 장치를 구동시키는 방법은 외부로부터 인가되는 전압에 따라 상기 액정층에 포함된 액정들을 배열하는 단계; 상기 상부 및 하부 광학 보상 필름의 배열을 상기 배열된 액정들에 상응하여 변화시키는 단계; 외부광을 상기 하부 광학 보상 필름에 통과시켜 상기 외부광의 편광 상태를 변화시키는 단계; 및 상기 변화된 외부광을 상기 액정층 및 상부 광학 보상 필름에 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 이를 구동하는 방법은 액정층의 제 1 액정들에 상응하여 픽셀 단위로 광학 보상 필름들을 가변시키므로, 상기 액정 표시 장치의 시야각 등을 최적으로 보상할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 이를 구동하는 방법의 바람직한 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 액정 표시 패널(300) 및 백라이트 유닛(Backlight Unit, 302)을 포함한다.
백라이트 유닛(302)은 소정 파장을 가지는 빛을 액정 표시 패널(300)에 입사시킨다.
LCD 패널(300)은 하부 편광필름(304), 상부 편광필름(306), 하부기판(308), 하부 광학 보상 필름(310), 상부기판(312), 상부 광학 보상 필름(314), 칼라필터(316), 블랙매트릭스(318), 화소전극(320), 공통전극(322), 액정층(324) 및 TFT 어 레이(326)를 포함한다.
편광필름들(304 및 306)은 백라이트 유닛(302)로부터 입사된 외부광 중 원하지 않는 빛을 편광시킨다. 예를 들어, 편광필름들(304 및 306)은 상기 외부광 중 횡파만을 통과시키고, 종파는 차단시킨다.
하부 광학 보상 필름(310)은 하부 편광 필름(304)의 상부에 위치하며, 하부 편광 필름(304)을 통과한 외부광의 편광 상태를 픽셀 단위로 변화시킨다. 예를 들어, 하부 광학 보상 필름(310)은 상기 외부광의 편광 상태를 변화시켜 상기 외부광의 색을 보상한다. 여기서, 하부 광학 보상 필름(310)은 이후에 설명되는 액정층의 액정들의 배열에 상응하여 변화된다.
TFT 어레이(326)는 스위칭 소자로서 화소전극(320)을 스위칭한다.
액정층(324)은 화소전극(320)과 공통전극(322) 사이의 전압차에 상응하여 배열되는 액정들을 포함한다. 여기서, 하부 광학 보상 필름(310)을 통과한 외부광은 액정층(324)에 배열된 액정들을 통과한 후 칼라필터(316)에 입사된다.
칼라필터(316)는 도 3에 도시된 바와 같이 레드, 그린 및 블루에 해당하는 서브 칼라필터들을 포함하며, 상기 입사된 외부광은 칼라필터(316)를 통과한다. 여기서, 각 서브 칼라필터들은 1개의 픽셀에 대응한다.
상부기판(312)은 칼라필터(316)의 상부에 위치한다.
상부 광학 보상 필름(314)은 상부기판(312)의 상부에 위치하며, 액정층(324)에 배열된 액정들의 위상차에 상응하여 그의 위상차가 변화된다. 그 결과, 상기 액정 표시 장치의 시야각이 보상된다. 다만, 상부 광학 보상 필름(314)의 위상차는 픽셀 단위로 변화된다. 이에 대한 자세한 설명은 이하 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 4는 1개의 픽셀에 해당하는 광학 보상 필름들 및 액정층의 동작을 도시한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 액정층(324)에 포함된 액정들(400)이 화소전극(320)과 공통전극(322) 사이의 전압차에 상응하여 소정 패턴으로 배열된다.
이어서, 제어부(410)는 액정들(400)의 배열을 검출한 후 상기 검출 결과에 따라 제 1 제어 신호를 하부 광학 보상 필름(310)에 전송하고, 제 2 제어 신호를 상부 광학 보상 필름(314)에 전송한다. 여기서, 제어부(410)는 상기 전압차를 발생시키도록 화소전극(320)과 공통전극(322)에 제공되는 데이터를 통하여 액정층(324)의 액정들(400)의 배열을 검출할 수도 있고, 액정층(324)을 통하여 액정들(400)의 배열을 직접 검출할 수도 있다.
계속하여, 하부 광학 보상 필름(310)은 제어부(410)로부터 전송된 제 1 제어 신호에 따라 그의 내부에 포함된 액정들(402)의 편광 상태를 변화시킨다.
또한, 상부 광학 보상 필름(314)은 제어부(410)로부터 전송된 제 2 제어 신호에 따라 그의 내부에 포함된 액정들(404)의 위상차를 변화시킨다.
요컨대, 본 발명의 액정 표시 장치에서는, 종래의 액정 표시 장치에서와 달리 광학 보상 필름들(310 및 314)이 액정층(324)에 배열되는 액정들(400)에 상응하여 픽셀 단위로 변화된다. 따라서, 사용자가 소정 각도 범위에서 상기 액정 표시 소자를 시청하는 경우, 상기 사용자는 위치에 관계없이 일정하거나 유사한 이미지 를 시청할 수 있다. 즉, 상기 액정 표시 장치의 시야각이 최적으로 보상된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하부 광학 보상 필름을 포함하지 않을 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 이를 구동하는 방법은 액정층의 액정들에 상응하여 픽셀 단위로 광학 보상 필름들을 가변시키므로, 상기 액정 표시 장치의 시야각 등을 최적으로 보상할 수 있는 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 외부로부터 입사되는 빛의 편광 상태를 변화시키는 하부 광학 보상 필름;
    상기 하부 광학 보상 필름 위에 위치하는 하부기판;
    상기 하부기판 위에 위치하며, 외부로부터 인가된 전압에 상응하여 배열되는 액정들을 가지는 액정층;
    상기 액정층 위에 순차적으로 위치하는 칼라필터 및 상부기판;
    상기 상부기판 위에 위치하며, 상기 액정층에 배열된 액정들의 위상차에 따라 가변되는 위상차를 가지는 상부 광학 보상 필름; 및
    상기 액정층에 배열된 액정들에 상응하여 상기 상부 및 하부 광학 보상 필름의 배열을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 및 하부 광학 보상 필름은 액정들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 액정층의 액정들은 픽셀 단위로 배열되며, 상기 상부 및 하부 광학 보상 필름의 액정들은 상기 제어부의 제어에 따라 상기 액정층에 배열된 액정들에 상응하여 픽셀 단위로 변화되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 액정층 및 그 상부 및 하부에 위치하는 상부 및 하부 광학 보상 필름을 포함하는 액정 표시 장치를 구동시키는 방법에 있어서,
    외부로부터 인가되는 전압에 따라 상기 액정층에 포함된 액정들을 배열하는 단계;
    상기 상부 및 하부 광학 보상 필름의 배열을 상기 배열된 액정들에 상응하여 변화시키는 단계;
    외부광을 상기 하부 광학 보상 필름에 통과시켜 상기 외부광의 편광 상태를 변화시키는 단계; 및
    상기 변화된 외부광을 상기 액정층 및 상부 광학 보상 필름에 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 구동 방법.
  9. 삭제
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