KR101267070B1 - Liquid crystal display for varying viewing angle, and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치 및 그 구동 방법이 제공된다. 액정 표시장치는, 서로 대향하며 일정 간격 이격된 제1 기판과 제2 기판을 구비하고, 두 기판 사이에 제1 액정이 주입되어 있는 액정 패널; 사용자가 원하는 시야각 데이터를 입력하기 위한 시야각 입력부; 및 입력된 시야각 데이터에 대응하는 가변 전압을 출력하는 타이밍 컨트롤러; 및 서로 대향하고 일정 간격 이격된 제3 기판과 제4 기판을 구비하며, 두 기판 사이에 제2 액정이 주입되어 있고, 가변 전압에 따라 제2 액정을 재배열하여, 액정 패널을 통해 디스플레이되는 화면의 시야각을 가변시켜 출력하는 편광 패널을 포함한다.A liquid crystal display and a driving method thereof that can vary the viewing angle are provided. The liquid crystal display includes: a liquid crystal panel having a first substrate and a second substrate facing each other and spaced apart from each other, and wherein the first liquid crystal is injected between the two substrates; A viewing angle input unit for inputting viewing angle data desired by a user; And a timing controller configured to output a variable voltage corresponding to the input viewing angle data. And a third substrate and a fourth substrate facing each other and spaced apart from each other, the second liquid crystal being injected between the two substrates, the second liquid crystal rearranged according to a variable voltage, and displayed on the liquid crystal panel. It includes a polarizing panel for varying the viewing angle of the output.
액정 표시장치, 편광 패널, 가변 시야각, 광시야각, 협시야각 Liquid Crystal Display, Polarizing Panel, Variable Viewing Angle, Wide Viewing Angle, Narrow Viewing Angle
Description
도 1은 일반적인 액정 표시장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a general liquid crystal display.
도 2는 종래의 기술에 따른 보상 필름을 사용하여 시야각을 구현한 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a liquid crystal display device implementing a viewing angle using a compensation film according to the related art.
도 3은 종래의 기술에 따른 광시야각 및 협시야각을 구현한 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a view schematically illustrating a liquid crystal display device implementing a wide viewing angle and a narrow viewing angle according to the related art.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a liquid crystal display device capable of varying a viewing angle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 가변 시야각을 구현하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a principle of implementing a variable viewing angle of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치의 연결 구조를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a connection structure of a liquid crystal display device having a variable viewing angle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치를 구동하는 방법의 동작 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display device having a variable viewing angle according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
100: 제1 기판(액정 셀) 200: 제2 기판(액정 셀)100: first substrate (liquid crystal cell) 200: second substrate (liquid crystal cell)
300: 제1 액정(액정 셀) 410: 제3 기판(편광 패널)300: first liquid crystal (liquid crystal cell) 410: third substrate (polarization panel)
420: 제4 기판(편광 패널) 300: 제2 액정(편광 패널)420: Fourth substrate (polarization panel) 300: Second liquid crystal (polarization panel)
430: 시야각 입력부 440: 타이밍 컨트롤러430: viewing angle input unit 440: timing controller
450: 룩업 테이블 600, 700: 편광판450: Look-up table 600, 700: Polarizing plate
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치 및 그 구동 방법 에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a liquid crystal display capable of varying a viewing angle and a driving method thereof.
일반적으로, 액정 표시장치는 액정 분자의 광학적 이방성과 복굴절 특성을 이용하여 화상을 표현하는 장치이다. 액정 표시장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정 물질을 주입하며, 이후, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 상기 액정 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써, 원하는 화상을 표현하게 된다.In general, a liquid crystal display is an apparatus that expresses an image by using optical anisotropy and birefringence characteristics of liquid crystal molecules. In the liquid crystal display, two substrates on which the field generating electrodes are formed are disposed so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, a liquid crystal material is injected between the two substrates, and then a voltage is applied to the two electrodes. By changing the arrangement of the liquid crystal molecules by the electric field, and by controlling the amount of light transmitted through the transparent insulating substrate, the desired image is expressed.
이러한 액정 표시장치로는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다. TFT LCD는 백색광인 백라이트가 액정 화소를 통과하면서 광투과율이 조절된 후, 각 액정 화소 상에 1:1로 배치된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터층을 투과해 나오는 빛의 가법 혼색을 통해 TFT-LCD의 컬러 화면이 만들어진다.As the liquid crystal display, a thin film transistor liquid crystal display (TFT LCD) using a thin film transistor (TFT) as a switching element is mainly used. The TFT LCD transmits the red (R), green (G), and blue (B) color filter layers disposed 1: 1 on each liquid crystal pixel after the backlight having white light passes through the liquid crystal pixel and the light transmittance is adjusted. The color mixture of the TFT-LCD is produced by adding mixed color of the emitted light.
도 1은 일반적인 액정 패널의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a general liquid crystal panel.
도 1을 참조하면, 액정 표시장치 내에 구비된 액정 패널은, 일정 공간을 갖고 합착된 제1 기판(10), 제2 기판(20), 및 상기 제1 기판(10)과 제2 기판 (20) 사이에 주입된 액정층(30)으로 구성된다. 이때, 제1 기판(10)은 스위칭 영역인 TFT 영역(TFT), 화소 영역(Pixel) 및 스토리지 영역(CST)으로 정의된다.Referring to FIG. 1, a liquid crystal panel provided in a liquid crystal display device includes a
제1 기판(10)에는 투명한 글래스 기판(11) 상에 일정한 간격을 갖고 일 방향으로 복수개의 게이트 라인(12), 및 상기 게이트 라인(12)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(16)이 배열됨으로써, 화소 영역(Pixel)을 정의하게 된다.The
그리고 각 화소 영역(Pixel)에는 화소 전극(18)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(12)과 데이터 라인(16)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어, 상기 박막 트랜지스터가 상기 게이트 라인(12)을 통해 인가되는 스캔 신호에 따라 상기 데이터 라인(16)의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극(18)에 인가한다.In addition, a
그리고 제2 기판(20)에는 투명한 글래스 기판(21) 상에 상기 화소 영역(Pixel)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(22)이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되는 부분에는 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층(23)이 형성되며, 상기 칼라 필터층(23) 위에는 공통 전극(24)이 형성되어 있다.In the
상기 화소 전극(18)과 병렬로 연결된 충전 커패시터(CST)가 게이트 라인(12)의 상부에 구성되며, 충전 커패시터(CST)의 제1 전극으로는 게이트 라인(12)의 일부 를 사용하고, 제2 전극으로는 소스 및 드레인 전극과 동일층 동일 물질로 형성된 섬(island) 형상의 금속 패턴을 사용한다.A charging capacitor C ST connected in parallel with the
이러한 액정 표시장치는 상기 화소 전극(18)과 공통 전극(24) 사이의 전계에 의해 상기 제1 기판(10) 및 제2 기판(20) 사이에 형성된 액정층(30)이 배향되고, 상기 액정층(30)의 배향 정도에 따라 액정층(30)을 투과하는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현할 수 있다.In the liquid crystal display, the
이와 같은 액정 표시장치를 TN(Twisted Nematic) 모드 액정 표시장치라 하며, 이러한 TN 모드 액정 표시장치는 액정 셀을 이루는 액정 분자들이 가늘고 긴 막대 모양을 가지며, 일정한 피치(pitch)를 가지고 나선상으로 꼬여있으므로 액정 분자의 장축의 배열 방향이 연속적으로 변화되는 뒤틀린 구조를 갖는다.Such a liquid crystal display is referred to as a twisted nematic (TN) mode liquid crystal display. Since the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal cell have a thin and long bar shape and are twisted in a spiral with a constant pitch, It has a twisted structure in which the arrangement direction of the long axis of the liquid crystal molecules is continuously changed.
이러한 TN 모드 액정 표시장치에서는 입사한 편광이 분자의 장축과 단축의 배열에 따라 각기 다른 시야각(viewing angle) 특성을 나타낸다. 즉, 액정 표시장치의 시야각은 나선 구조의 액정 분자들의 장축을 따라 형성되므로, 보는 방향에 따라 시야각이 변하게 된다. 이러한 TN 모드 액정 표시장치에서는 수평 방향에 대해서 대략 +45에서 -45 범위의 대칭적인 시야각을 가지며 수직 방향에 대해서는 -15에서 5도 사이로 시야각이 제한되기 때문에, 수직 방향의 시야각에서는 이미지가 반전되는 범위가 발생되어 시야각이 좁아진다는 문제점이 있다.In such a TN mode liquid crystal display, the incident polarization shows different viewing angles depending on the arrangement of the long axis and the short axis of the molecule. That is, since the viewing angle of the liquid crystal display device is formed along the long axis of the liquid crystal molecules of the spiral structure, the viewing angle changes according to the viewing direction. The TN mode liquid crystal display has a symmetrical viewing angle ranging from approximately +45 to -45 with respect to the horizontal direction and a viewing angle limited between -15 and 5 degrees with respect to the vertical direction, so that the image is inverted at the vertical viewing angle. There is a problem that the viewing angle is narrowed.
한편, 액정 표시장치가 소형일 경우, 소수의 사용자가 한정된 각도에서 액정 표시 장치를 바라볼 경우가 많겠지만, 액정 표시장치가 대형화 되어감에 따라 다수의 사용자가 여러 각도에서 액정 표시장치를 바라볼 가능성이 높아지게 되고, 이에 따라 액정 표시장치의 제한적인 시야각 특성이 중요한 문제가 되고 있다.On the other hand, when the liquid crystal display is small, a small number of users will often look at the liquid crystal display from a limited angle, but as the liquid crystal display becomes larger, many users may view the liquid crystal display from different angles. As the possibility increases, the limited viewing angle characteristic of the liquid crystal display becomes an important problem.
이러한 액정 표시장치의 제한적인 시야각 문제를 극복하기 위한 방안으로, 보상 필름(compensating film)이나 확산 필름(diffusing film)을 이용하는 필름 보상형 모드(Film-compensated Mode), 하나의 화소를 여러 도메인으로 나눠 각각의 도메인의 주시야각 방향을 달리하여 시야각을 보상하는 멀티도메인 모드(Multi-domain Mode), 하나의 평면에 액정을 구동하는 두 전극을 위치시켜 횡전계를 인가하는 IPS 모드(In-Plane Switching Mode) 등이 제안되었다.In order to overcome the limited viewing angle problem of the liquid crystal display, a film-compensated mode using a compensating film or a diffusing film and a pixel are divided into several domains. Multi-domain mode, which compensates the viewing angle by changing the direction of viewing angle of each domain, and IPS mode, which applies a transverse electric field by placing two electrodes driving liquid crystal on one plane. ) Has been proposed.
도 2는 종래의 기술에 따른 보상 필름을 사용하여 시야각을 구현한 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a liquid crystal display device implementing a viewing angle using a compensation film according to the related art.
도 2를 참조하면, 보상 필름을 사용하여 시야각을 구현한 액정 표시장치는 제1 기판(10), 제2 기판(20), 액정(30), 제1 보상 필름(60), 제2 보상 필름(70), 제1 편광판(40) 및 제2 편광판(50)으로 구성되며, 상판인 제2 기판(20)에 부착되는 보상 필름(70)의 종류에 따라 특정 시야각이 결정되므로, 사용자가 자유롭게 시야각을 선택할 수 없다는 문제점이 있다.Referring to FIG. 2, a liquid crystal display having a viewing angle using a compensation film may include a
도 3은 종래의 기술에 따른 광시야각 및 협시야각을 구현한 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a view schematically illustrating a liquid crystal display device implementing a wide viewing angle and a narrow viewing angle according to the related art.
도 3을 참조하면, 광시야각 및 협시야각을 구현한 액정 표시장치는 제3 기판(80) 및 제4 기판(90) 사이에 제2 액정(30')이 주입되어 있는 편광 패널이 상기 제2 기판(20) 상에 배치되며, 상기 제3 기판(80) 및 제4 기판(90) 사이의 액정(30')에 전계를 가하여 제2 액정(30')을 재배열함으로써 시야각을 변경시키게 된 다.Referring to FIG. 3, in a liquid crystal display having a wide viewing angle and a narrow viewing angle, a polarizing panel in which a second
그러나, 이러한 광시야각 및 협시야각을 구현한 액정 표시장치는 광시야각 또는 협시야각의 두가지 모드만을 제공할 수 있다. 즉, 스위치(S)의 온(On)/오프(Off)에 의해 광시야각 또는 협시야각만을 선택할 수 있기 때문에 사용자가 자유롭게 시야각을 선택할 수 없다는 문제점이 있다.However, a liquid crystal display device implementing such a wide viewing angle and a narrow viewing angle may provide only two modes of a wide viewing angle or a narrow viewing angle. That is, since only the wide viewing angle or the narrow viewing angle can be selected by the on / off of the switch S, the user cannot freely select the viewing angle.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 사용자가 시야각의 범위를 임의로 가변할 수 있는 액정 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display and a driving method thereof, by which a user may arbitrarily vary a range of viewing angles.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가변 시야각을 갖는 액정 표시장치는, 서로 대향하며 일정 간격 이격된 제1 기판과 제2 기판을 구비하고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 제1 액정이 주입되어 있는 액정 패널; 사용자가 원하는 시야각 데이터를 입력하기 위한 시야각 입력부; 상기 시야각 입력부에 입력된 상기 시야각 데이터에 대응하는 가변 전압을 출력하는 타이밍 컨트롤러; 서로 대향하고 일정 간격 이격된 제3 기판과 제4 기판을 구비하며, 상기 제3 기판과 상기 제4 기판 사이에 제2 액정이 주입되어 있고, 상기 타이밍 콘트롤러로부터 출력된 상기 가변 전압에 따라 상기 제2 액정을 재배열하고, 상기 액정 패널을 통해 디스플레이되는 화면의 시야각을 가변시켜 출력하는 편광 패널; 상기 타이밍 컨트롤러로부터 출력된 디스플레이 데이터를 상기 액정 패널에 제공하고, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 출력된 상기 가변 전압을 상기 편광 패널에 제공하기 위한 소스 인쇄회로기판; 상기 소스 인쇄회로기판과 상기 편광 패널을 연결하기 위한 연결용 인쇄회로기판; 및 상기 편광 패널 상에 구비되고 상기 연결용 인쇄회로기판과 체결되어 상기 가변 전압을 상기 편광 패널의 제1 전극과 제2 전극에 공급하는 전극 패드를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display having a variable viewing angle according to the present invention includes a first substrate and a second substrate facing each other and spaced apart from each other by a distance between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal panel into which 1 liquid crystal is injected; A viewing angle input unit for inputting viewing angle data desired by a user; A timing controller configured to output a variable voltage corresponding to the viewing angle data input to the viewing angle input unit; And a third substrate and a fourth substrate facing each other and spaced apart from each other, wherein a second liquid crystal is injected between the third substrate and the fourth substrate, wherein the second liquid crystal is injected according to the variable voltage output from the timing controller. 2 a polarizing panel which rearranges the liquid crystals and varies and outputs a viewing angle of a screen displayed through the liquid crystal panel; A source printed circuit board for providing display data output from the timing controller to the liquid crystal panel and providing the variable voltage output from the timing controller to the polarizing panel; A connection printed circuit board for connecting the source printed circuit board and the polarizing panel; And an electrode pad provided on the polarization panel and fastened to the connection printed circuit board to supply the variable voltage to the first electrode and the second electrode of the polarization panel.
여기서, 상기 시야각 입력부로부터 입력된 시야각에 대응하는 가변 전압 데이터를 저장하고 있는 룩업 테이블(lookup table)을 추가로 포함할 수 있다.The display device may further include a lookup table that stores variable voltage data corresponding to the viewing angle input from the viewing angle input unit.
여기서, 상기 편광 패널은 제1 및 제2 전극을 구비하며, 상기 제1 및 제2 전극을 통해 상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 가변 전압을 인가받을 수 있다.The polarizing panel may include first and second electrodes, and may receive the variable voltage from the timing controller through the first and second electrodes.
여기서, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 편광 패널의 제3 기판 및 제4 기판 상에 형성되거나, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 편광 패널의 제3 기판 또는 제4 기판 중 어느 한 기판에 형성될 수 있다.The first and second electrodes may be formed on a third substrate and a fourth substrate of the polarizing panel, or the first and second electrodes may be formed on any one of a third substrate and a fourth substrate of the polarizing panel. Can be formed.
여기서, 상기 제2 액정은 상기 가변 전압에 대응하여 0 내지 180도 범위로 배향 각도가 조절될 수 있다.Here, the second liquid crystal may be adjusted in the alignment angle in the range of 0 to 180 degrees corresponding to the variable voltage.
여기서, 상기 편광 패널은 상기 가변 전압에 대응하여 상기 제2 액정을 재배열하고, 상기 액정 패널로부터 디스플레이되는 화면을 0 내지 180도 범위에서 조절된 어느 한 시야각으로 출력할 수 있다.Here, the polarizing panel may rearrange the second liquid crystal corresponding to the variable voltage, and output the screen displayed from the liquid crystal panel at any one viewing angle adjusted in a range of 0 to 180 degrees.
또한, 본 발명에 따른 가변 시야각을 갖는 액정 표시장치의 구동 방법은, a) 사용자가 입력한 시야각 데이터에 대응하는 가변 전압을 룩-업 테이블을 검색하여 설정하는 단계; b) 상기 가변 전압을 편광 패널에 인가하는 단계; c) 상기 가변 전압에 따라 상기 편광 패널의 액정이 재배열되는 단계; 및 d) 액정 패널에 디스플레이되는 화면을 재배열된 상기 액정에 따라 가변된 시야각으로 출력하는 단계를 포함하고, 상기 b) 단계는 소스 인쇄회로기판, 상기 소스 인쇄회로기판과 상기 편광 패널을 연결하기 위한 연결용 인쇄회로기판, 및 상기 연결용 인쇄회로기판과 체결된 전극 패드를 통해 상기 가변 전압을 상기 편광 패널의 제1 전극과 제2 전극에 공급하는 것을 특징으로 한다.In addition, a method of driving a liquid crystal display having a variable viewing angle according to the present invention may include: a) setting a variable voltage corresponding to a viewing angle data input by a user by searching and setting a look-up table; b) applying said variable voltage to a polarizing panel; c) rearranging liquid crystals of the polarizing panel according to the variable voltage; And d) outputting a screen displayed on the liquid crystal panel at a viewing angle varied according to the rearranged liquid crystals, and b) connecting a source printed circuit board, the source printed circuit board, and the polarizing panel. The variable voltage is supplied to the first electrode and the second electrode of the polarizing panel through a connection printed circuit board for connecting, and an electrode pad fastened to the connection printed circuit board.
여기서, 상기 a) 단계는 입력된 시야각에 대응하는 가변 전압을 룩업 테이블로부터 검색하여 상기 가변 전압을 설정할 수 있다.Here, in the step a), the variable voltage corresponding to the input viewing angle may be searched from the lookup table to set the variable voltage.
여기서, 상기 룩업 테이블은 상기 타이밍 컨트롤러 내에 구현되거나, 또는 외부 메모리로 구현될 수 있다.The lookup table may be implemented in the timing controller or may be implemented in an external memory.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치 및 그 구동 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display and a driving method thereof capable of varying a viewing angle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a liquid crystal display device capable of varying a viewing angle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치는 액정 패널, 시야각 입력부(430), 편광 패널, 타이밍 컨트롤러(440) 및 룩업 테이블(450)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a liquid crystal display capable of varying a viewing angle according to an exemplary embodiment of the present invention may include a liquid crystal panel, a viewing
액정 패널은 서로 대향하며 일정 간격 이격된 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 구비하고, 상기 두 기판 사이에 제1 액정(300)이 주입되어 있다.The liquid crystal panel includes a
시야각 입력부(430)는 사용자가 원하는 시야각 데이터를 입력하기 위한 것으로, 액정 표시장치의 입력 수단을 통해 입력될 수 있고, 또는 외부 시스템을 통해 입력될 수도 있다.The viewing
타이밍 컨트롤러(440)는 상기 입력된 시야각 데이터에 대응하는 가변 전압(Vcon)을 출력하며, 또한, 상기 액정 패널에 게이트 신호, 데이터 신호 및 제어신호 등을 출력한다.The
편광 패널은 서로 대향하고 일정 간격 이격된 제3 기판(410)과 제4 기판(420)을 구비하며, 상기 두 기판 사이에 제2 액정(300')이 주입되어 있고, 상기 가변 전압에 따라 상기 제2 액정(300')을 재배열하고, 상기 액정 패널을 통해 디스플레이되는 화면이 가변된 시야각으로 출력되게 한다. 이때, 상기 제2 액정(300')은 상기 가변 전압에 대응하여 0 내지 180도 범위로 배향 각도가 조절된다.The polarizing panel includes a
룩업 테이블(450)은 상기 시야각 입력부(430)로부터 입력된 시야각에 대응하는 가변 전압 데이터를 저장하고 있으며, 상기 타이밍 컨트롤러(440)에 의해 액세스된다.The lookup table 450 stores variable voltage data corresponding to the viewing angle input from the viewing
도시하지는 않았지만, 제1 기판(100)의 안쪽 면에는 박막 트랜지스터(TFT)와 화소 전극이 형성될 수 있고, 제2 기판(200)의 안쪽 면에는 컬러 필터가 형성될 수 있다. 이때, 공통 전극은 TN 모드의 경우 상기 제2 기판(200) 상에 형성되고, IPS 모드의 경우 상기 제1 기판(100) 상에 형성되는 점은 당업자에게 자명하다.Although not illustrated, a thin film transistor (TFT) and a pixel electrode may be formed on an inner surface of the
또한, 제1 기판(100)의 바깥쪽 면에는 제1 편광판(600)이 형성되어 있다. 도시하지는 않았지만, 제1 편광판(600) 하부에는 백라이트가 구성되어 빛을 공급할 수 있다.In addition, a first
제2 기판(200)의 바깥쪽 면에는 편광 패널이 형성되고, 편광 패널 상부에는 제2 편광판(700)가 형성되어 있다. 상기 편광 패널은 제3 및 제4 기판(410, 420)과 그 사이에 삽입된 제2 액정(300')을 포함한다. 또한, 상기 제3 및 제4 기판(410, 420)의 안쪽 면에는 각각 제1 및 제2 전극이 형성되어 있다.The polarizing panel is formed on the outer surface of the
즉, 상기 편광 패널은 제1 및 제2 전극을 구비하며, 상기 제1 및 제2 전극을 통해 상기 타이밍 컨트롤러(440)로부터 상기 가변 전압(Vcon)을 인가받게 된다. 상기 제1 및 제2 전극은 상기 편광 패널의 제3 기판(410) 및 제4 기판(420) 상에 형성되거나, 또는 상기 제1 및 제2 전극은 상기 편광 패널의 제3 기판(410) 또는 제4 기판(420) 중 어느 한 기판에 형성될 수 있다.That is, the polarizing panel includes first and second electrodes, and receives the variable voltage Vcon from the
구체적으로, 상기 편광 패널은 백라이트 유닛으로부터 인가되는 광이 액정 표시패널을 통과함으로써 생성되는 영상 데이터의 시야각을, 내부에 게재되어 있는 액정의 배향을 통해 제어할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.Specifically, the polarizing panel performs a function of controlling the viewing angle of the image data generated by the light applied from the backlight unit passing through the liquid crystal display panel through the alignment of the liquid crystal placed therein.
한편, 제1 및 제2 기판(100, 200)은 유리, 플라스틱 또는 수지로 만들 수 있는데, 유연성 있는 필름의 일면에 전극과 배향막을 형성하고 타면에 부착력 있는 물질을 코팅하여 접착식 필름의 형태로 제작하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 제3 및 제4 기판(410, 420) 또한 유리, 플라스틱 또는 수지로 만들 수 있고, 유연성 있는 필름의 일면에 전극 및 배향막을 형성하고 타면에 부착력 있는 물질을 코팅하여 접착식 필름의 형태로 제작하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the first and
제2 액정층(300')은 제1 액정층(300)의 광학 특성에 따라 수직, 수평, 하이 브리드(hybrid), 경사, 트위스트(twist) 배향이 가능하며, 시야각 특성 및 휘도 특성을 조절할 필요에 따라 화소(pixel)별로 배향할 수도 있다.The second
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 가변 시야각을 구현하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for describing a principle of implementing a variable viewing angle of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 제3 기판(410)은 광의 투과가 가능한 투명 기판으로서, 제3 기판(410) 상에 형성된 제1 전극(480)은 ITO 등의 투명 도전 물질로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
또한, 제4 기판(420) 역시 광의 투과가 가능한 유리 기판 등의 투명 기판일 수 있으며, 제4 기판(420) 상에 형성된 제2 전극(490) 또한 ITO 등의 투명 도전 물질인 것이 좋다.In addition, the
이에 따라, 제1 전극(480)과 제2 전극(490)에 전압(Vcon)이 인가되면 이의 분포에 따라 그 사이에 게재되어 있는 액정(300')이 배향됨으로써 편광 패널의 시야각이 결정된다. 즉, 상기 타이밍 컨트롤러(440)로부터 상기 편광 패널에 인가된 전압(Vcon)에 대응하여 상기 액정(300')이 배향 각도가 조절될 수 있다.Accordingly, when the voltage Vcon is applied to the
한편, 본 발명의 실시예에 적용되는 편광 패널은 컬러 필터가 구비되지 않은 액정 표시장치와 거의 동일하게 동작한다고 볼 수 있다. 다시 말해, 다수의 신호선이 매트릭스 형태로 형성되어 있는 제3 기판(410)에는 소정의 영역마다 제1 전극(480)이 형성됨으로써 사용자의 제어에 대응하는 전압이 인가되는데, 매트릭스 형태로 형성되어 있는 다수의 신호선은 액정 표시장치의 게이트 라인 및 데이터 라인과 거의 동일한 동작을 하며, 제1 전극(480)은 데이터 신호에 따라 전압이 인가 되는 액정 표시장치의 화소 전극과 거의 동일하게 동작을 하는 것으로 이해할 수 있다.On the other hand, the polarizing panel applied to the embodiment of the present invention can be seen to operate almost the same as the liquid crystal display device without a color filter. In other words, since the
따라서, 통상의 액정 표시장치에 적용 가능한 다양한 방식에 의해 본 발명에 따른 편광 패널의 구현이 가능하며, 공통 전극인 제2 전극(490)이 제3 기판(410)에 구비되는 횡전계 방식(IPS) 편광 패널이나 초기의 액정 배향이 수직 분포를 이루는 수직 배향 방식(VA) 편광 패널 등의 다양한 형태로 변형 구현 가능함은 당업자에 있어 자명할 것이다.Accordingly, the polarization panel according to the present invention can be implemented by various methods applicable to a conventional liquid crystal display, and a transverse electric field method in which a
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치의 연결 구조를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a connection structure of a liquid crystal display device having a variable viewing angle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치는 위한 소스 인쇄회로기판(460), 연결용 인쇄회로기판(470) 및 전극 패드(475) 등을 추가로 포함할 수 있다.4 and 6, a liquid crystal display device having a variable viewing angle according to an exemplary embodiment of the present invention may include a source printed
소스 인쇄회로기판(460)은 상기 액정 패널에 디스플레이 데이터를 제공하고, 상기 편광 패널에 가변 전압(Vcon)을 제공하게 된다.The source printed
연결용 인쇄회로기판(470)은 상기 소스 인쇄회로기판(460) 및 상기 편광 패널을 상호 연결하기 위한 것으로, 통상적으로 연성 인쇄회로기판(FPC)일 수 있지만, 액정 모듈 구조에 따라 달라질 수도 있다.The connection printed
전극 패드(475)는 상기 편광 패널 상에 구비되어, 상기 연결용 인쇄회로기판(470)과 체결되게 된다.An
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시 장치를 구동하는 방법의 동작 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display device having a variable viewing angle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시야각을 가변할 수 있는 액정 표시장치의 구동 방법은, 먼저, 사용자가 원하는 시야각을 임의로 입력하게 된다(S110). 즉, 외부 시스템의 입력 수단, 또는 액정 표시장치에 구비된 입력 수단을 이용하여 원하는 시야각을 0도 내지 180도 범위 내에서 선택하여 입력한다.Referring to FIG. 7, in the method of driving a liquid crystal display device having a variable viewing angle according to an exemplary embodiment of the present invention, first, a user arbitrarily inputs a desired viewing angle (S110). That is, a desired viewing angle is selected and input within a range of 0 degrees to 180 degrees using the input means of the external system or the input means provided in the liquid crystal display.
다음으로, 사용자가 입력한 시야각에 대응하여, 도 4에 도시된 타이밍 컨트롤러(440)가 가변 전압(Vcon)을 설정한다(S120). 이때, 타이밍 컨트롤러(440)는 상기 입력된 시야각에 대응하는 가변 전압(Vcon)을 룩업 테이블(450)로부터 검색하여 상기 가변 전압(Vcon)을 설정하게 되는데, 이때 상기 룩업 테이블(450)은 상기 타이밍 컨트롤러(440) 내에 구현되거나 또는 외부 메모리로 구현될 수도 있다.Next, in response to the viewing angle input by the user, the
다음으로, 상기 타이밍 컨트롤러(440)가 상기 가변 전압(Vcon)을 편광 패널에 인가한다(S130). 여기서, 상기 편광 패널은 서로 대향하고 일정 간격 이격된 제3 기판(410)과 제4 기판(420)을 구비하며, 상기 두 기판(410, 420) 사이에 제2 액정(300')이 주입되어 있다Next, the
다음으로, 상기 편광 패널이 상기 가변 전압에 대응하여 액정을 재배열하고(S140). 즉, 상기 액정(300')은 상기 가변 전압에 대응하여 0 내지 180도 범위로 배향 각도가 조절된다.Next, the polarization panel rearranges the liquid crystal corresponding to the variable voltage (S140). That is, the alignment angle of the
따라서, 상기 재배열된 액정에 대응하여 가변된 시야각으로 화면을 디스플레이하게 된다(S150). 즉, 상기 편광 패널이 상기 가변 전압(Vcon)에 따라 상기 제2 액정(300')을 재배열하게 되고, 이에 따라 상기 액정 패널을 통해 디스플레이 되는 화면의 시야각을 0 내지 180도 범위에서 조절하여 출력할 수 있다. Therefore, the screen is displayed at a variable viewing angle corresponding to the rearranged liquid crystals (S150). That is, the polarizing panel rearranges the second liquid crystal 300 'according to the variable voltage Vcon, and accordingly outputs by adjusting the viewing angle of the screen displayed through the liquid crystal panel in the range of 0 to 180 degrees. can do.
결국, 본 발명은 종래의 편광 필름 대신 편광판 역할을 할 수 있는 액정 셀을 상판에 부착하고, 가변 가능한 특정 전압에 따라 액정의 배향 각도를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 종래의 보상 필름 내부에 있는 액정과 동일한 역할을 수행할 수 있다. 따라서 본 발명은 편광 패널 내의 액정의 배향 각도를 조절함으로써, 사용자 기호 또는 액정 표시장치 용도 등에 따라 시야각의 범위를 자유롭게 조절할 수 있다.As a result, the present invention attaches a liquid crystal cell that can act as a polarizing plate instead of a conventional polarizing film to the top plate, and can freely adjust the alignment angle of the liquid crystal according to a specific variable voltage. Can play a role. Accordingly, the present invention can freely adjust the range of the viewing angle according to the user's preference, the liquid crystal display device, etc. by adjusting the alignment angle of the liquid crystal in the polarizing panel.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
본 발명에 따르면, 사용자의 기호 또는 액정 표시장치의 용도 등에 따라 시야각의 범위를 자유롭게 조절할 수 있다.According to the present invention, the range of the viewing angle can be freely adjusted according to the user's preference or the use of the liquid crystal display.
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2006
- 2006-06-16 KR KR1020060054135A patent/KR101267070B1/en active IP Right Grant
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