KR101365893B1 - Color filter substrate controllable viewing angle and liquid crystal display using the same - Google Patents

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Abstract

색의 왜곡 없이 광/협시야각 모드를 제어하여 컬러 쉬프트, 화이트 밸런스 저하 등을 개선할 수 있는 컬러 필터 기판 및 액정 표시 장치가 제공된다. 컬러 필터 기판은 기판 상에 형성되어 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 제어 픽셀을 정의하는 블랙 매트릭스, 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 제어 픽셀에 형성된 컬러 필터층, 제어 픽셀 전체와 적색, 녹색 및 청색 컬러 픽셀의 외곽을 덮는 차단부가 형성된 배리어를 포함한다.Provided are a color filter substrate and a liquid crystal display that can control a wide / narrow viewing angle mode without color distortion to improve color shift, white balance deterioration, and the like. The color filter substrate is formed on the substrate to define red, green and blue color pixels and the control pixels, the black filter, the color filter layer formed on the red, green and blue color pixels and the control pixels, the control pixels as a whole and the red, green and blue colors. And a barrier formed with a blocking portion covering the periphery of the pixel.

액정 표시 장치, 광시야각, 협시야각, 배리어 LCD, Wide Viewing Angle, Narrow Viewing Angle, Barrier

Description

시야각 제어가 가능한 컬러 필터 기판 및 이를 이용한 액정 표시 장치{Color filter substrate controllable viewing angle and liquid crystal display using the same}Color filter substrate controllable viewing angle and liquid crystal display using the same}

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 구성도이다.1 and 2 are diagrams illustrating a liquid crystal display according to the related art.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.3 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the line II ′ of FIG. 3.

도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating the II-II ′ line of FIG. 3.

도 6은 도 3의 컬러 필터 기판을 나타낸 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view illustrating the color filter substrate of FIG. 3.

도 7은 도 3의 광시야각 모드를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for describing the wide viewing angle mode of FIG. 3.

도 8은 도 3의 협시야각 모드를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram for describing the narrow viewing angle mode of FIG. 3.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS (S)

110: 액정 패널 111: 블랙 매트릭스110: liquid crystal panel 111: black matrix

112: 컬러 필터층 120: 배리어(Barrier)112: color filter layer 120: barrier

130: 백라이트 어셈블리(Backlight Assembly)130: Backlight Assembly

R, G, B: 컬러 픽셀 C: 제어 픽셀R, G, B: Color Pixel C: Control Pixel

본 발명은 컬러 필터 기판 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시야각 제어가 가능한 컬러 필터 기판 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a color filter substrate and a liquid crystal display, and more particularly, to a color filter substrate capable of controlling the viewing angle and a liquid crystal display using the same.

액정 표시 장치는 컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 형성한 후, 액정층에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 표시면인 컬러 필터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다.The liquid crystal display device forms a liquid crystal layer having anisotropic dielectric constant between the color filter substrate and the array substrate, and then adjusts the intensity of the electric field formed in the liquid crystal layer to change the molecular arrangement of the liquid crystal material, thereby making the color filter the display surface. A display device expresses a desired image by adjusting the amount of light transmitted through a substrate.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 구성도로서, 특히, 시야각 제어가 가능한 형태의 액정 표시 장치가 광시야각 모드로 구동되는 경우와 협시야각 모드로 구동되는 경우를 각각 도시하고 있다.FIG. 1 and FIG. 2 are schematic diagrams of a liquid crystal display according to the related art. In particular, FIGS. 1 and 2 illustrate a case in which a liquid crystal display having a view angle control mode is driven in a wide viewing angle mode and a narrow viewing angle mode, respectively. .

도 1 및 도 2에 나타난 시야각 제어 방식의 기본적인 원리는 다음과 같다.Basic principles of the viewing angle control method shown in FIGS. 1 and 2 are as follows.

우선, 화상 표시를 위하여 광시야각을 갖는 횡전계 구조의 액정 패널을 구성하고, 이 액정 패널의 상부 또는 하부에 시야각 조절을 위한 액정 패널을 추가한 후, 추가된 액정 패널을 구동하여 광시야각과 협시야각 모드를 조절하는 것이다. 시야각 조절을 위하여 추가되는 액정 패널은 기본적으로 화상을 표시하는 액정 패널이 갖는 광시야각 특성을 저해하지 않는 기능과 보안이나 사생활적인 측면에서 필요한 협시야각을 유도하는 기능을 가진다.First, a liquid crystal panel having a transverse electric field structure having a wide viewing angle is configured for image display, a liquid crystal panel for adjusting the viewing angle is added to the upper or lower portion of the liquid crystal panel, and then the added liquid crystal panel is driven to narrow the wide viewing angle. To adjust the viewing angle mode. The liquid crystal panel added for adjusting the viewing angle basically has a function of not inhibiting the wide viewing angle characteristic of the liquid crystal panel displaying an image and a function of inducing a narrow viewing angle necessary in terms of security or privacy.

도 1 및 도 2에서, 제1 액정층(80)을 포함하는 액정 패널은 시야각을 조절하 는 패널이며, 제2 액정층(90)을 포함하는 액정 패널은 광시야각을 갖도록 화상을 표시하는 패널이다. 제1 액정층(80)에 전압을 가하지 않으면, 액정 분자(81)가 두 기판(10, 21) 사이에 평행하게 배열되어 본래의 광시야각을 유지하므로 광시야각 모드가 되고, 제1 액정층(80)에 전압을 가하면, 액정 분자(81)가 두 기판(10, 21) 사이에 수직하게 배열되면서 시야각이 감소하므로 협시야각 모드가 된다.1 and 2, the liquid crystal panel including the first liquid crystal layer 80 is a panel for adjusting the viewing angle, and the liquid crystal panel including the second liquid crystal layer 90 displays the image so as to have a wide viewing angle. to be. If no voltage is applied to the first liquid crystal layer 80, the liquid crystal molecules 81 are arranged in parallel between the two substrates 10 and 21 to maintain the original wide viewing angle, thereby forming a wide viewing angle mode. When voltage is applied to the 80, the liquid crystal molecules 81 are arranged vertically between the two substrates 10 and 21, and thus the viewing angle is reduced, thereby entering the narrow viewing angle mode.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1, 제2, 제3 및 제4 기판(10, 21, 22, 30)이 서로 평행하게 배치되어 있고, 제1 기판(10)과 제2 기판(21) 사이의 안쪽 면에는 각각 투명 전극(70, 60)이 형성되어 서로 마주보며, 제3 기판(22)의 상부 면에는 두 개의 선형 전극(40, 50)이 서로 평행하게 형성되어 있다.1 and 2, the first, second, third, and fourth substrates 10, 21, 22, and 30 are disposed in parallel to each other, and the first substrate 10 and the second substrate 21 are arranged in parallel. Transparent electrodes 70 and 60 are formed to face each other on the inner surface of each other, and two linear electrodes 40 and 50 are formed parallel to each other on the upper surface of the third substrate 22.

그리고, 제1 기판(10)과 제2 기판(21) 및 제3 기판(22)과 제4 기판(30) 사이에는 각각 제1 및 제2 액정층(80, 90)이 형성되어 있다.The first and second liquid crystal layers 80 and 90 are formed between the first substrate 10, the second substrate 21, the third substrate 22, and the fourth substrate 30, respectively.

제1 및 제2 기판(10, 21)과 두 기판(10, 21)의 사이에 있는 제1 액정층(80)을 포함하는 액정 패널은 광시야각 및 협시야각을 조절할 수 있는 시야각 제어용 액정 패널이다.The liquid crystal panel including the first and second substrates 10 and 21 and the first liquid crystal layer 80 between the two substrates 10 and 21 is a viewing angle control liquid crystal panel capable of adjusting a wide viewing angle and a narrow viewing angle. .

전계를 인가하지 않은 상태에서는 도 1과 같이, 제1 액정층(80)의 액정 분자(81)가 제1 및 제2 기판(10, 21)에 평행하게 배향된다. 도 1과 같은 광시야각 모드에서는 제2 액정층(90)의 액정 분자(91) 역시 동일한 방향으로 배향되므로, 액정 패널이 하나인 일반적인 횡전계 구조의 액정 표시 장치가 갖는 광시야각과 동일한 시야각을 갖게 되며, 횡전계 구조가 갖는 다른 특성에도 영향을 미치지 않는다.In the state in which no electric field is applied, as shown in FIG. 1, the liquid crystal molecules 81 of the first liquid crystal layer 80 are aligned parallel to the first and second substrates 10 and 21. In the wide viewing angle mode shown in FIG. 1, since the liquid crystal molecules 91 of the second liquid crystal layer 90 are also aligned in the same direction, the liquid crystal molecules 91 have the same viewing angle as that of the liquid crystal display having a general transverse electric field structure having one liquid crystal panel. It does not affect other characteristics of the transverse electric field structure.

제1 기판(10)과 제3 기판(30)의 바깥 면에는 통과하는 빛을 편광시키는 두 장의 편광판(11, 31)이 각각 부착되어 있다. 이때, 편광판(11, 31)의 투과축 방향은 액정 분자(81, 91)의 배향 방향에 대하여 수직하거나 평행하도록 배치된다.On the outer surfaces of the first substrate 10 and the third substrate 30, two polarizing plates 11 and 31 are respectively attached to polarize the light passing therethrough. At this time, the transmission axis directions of the polarizing plates 11 and 31 are arranged to be perpendicular or parallel to the alignment direction of the liquid crystal molecules 81 and 91.

도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 협시야각 모드로 사용하는 경우를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a case where the liquid crystal display of FIG. 1 is used in the narrow viewing angle mode.

두 투명 전극(70, 60)에 전압을 인가하여 제1 및 제2 기판(10, 21) 사이에 수직 방향의 전기장을 형성했을 때, 제1 액정층(80)의 액정 분자(81)들은 전기장의 방향을 따라 두 기판(10, 21)에 수직하게 배열된다. 이때, 두 기판(10, 21)에 인접한 액정 분자(82)들은 전기장이 미치는 힘보다는 러빙에 따른 배향력이 크기 때문에 두 기판(10, 21)에 평행하게 배열된다.When a voltage is applied to the two transparent electrodes 70 and 60 to form an electric field in the vertical direction between the first and second substrates 10 and 21, the liquid crystal molecules 81 of the first liquid crystal layer 80 are filled with the electric field. It is arranged perpendicular to the two substrates (10, 21) along the direction of. In this case, the liquid crystal molecules 82 adjacent to the two substrates 10 and 21 are arranged in parallel to the two substrates 10 and 21 because the orientation force due to rubbing is greater than the force exerted by the electric field.

이러한 협시야각 모드에서는, 두 기판(10, 21)에 수직하게 배열된 액정 분자(81)들은 두 기판(10, 21)의 정면으로 진행하는 빛에 대한 위상차 지연(retardation)에 영향을 미치지 않는다.In this narrow viewing angle mode, the liquid crystal molecules 81 arranged perpendicular to the two substrates 10 and 21 do not affect the phase difference retardation of light traveling in front of the two substrates 10 and 21.

그러나, 측면 방향에서는, 선편광된 빛이 액정 분자(81)로 이루어진 제1 액정층(80)을 통과하면서 위상차 지연에 의해 편광 상태가 바뀌고, 정면에서 멀리 벗어날수록 편광 상태가 바뀌는 비율이 커지게 된다. 그러므로, 정면에서 벗어나 측면 방향으로 갈수록 대비비가 감소하여 액정 표시 장치의 시야각이 좁아지게 된다.However, in the lateral direction, the polarized state is changed by the phase difference delay while the linearly polarized light passes through the first liquid crystal layer 80 made of the liquid crystal molecules 81, and the farther away from the front, the greater the rate of change of the polarized state is. . Therefore, the contrast ratio decreases from the front side toward the side direction, so that the viewing angle of the liquid crystal display becomes narrow.

즉, 시야각 제어를 목적으로 추가된 제1 액정층(80)에 전기장을 인가함으로써, 액정 표시 장치의 시야각이 떨어지게 되어 협시야각화가 이루어진다.That is, by applying an electric field to the first liquid crystal layer 80 added for the purpose of controlling the viewing angle, the viewing angle of the liquid crystal display is lowered, thereby narrowing the viewing angle.

이와 같이, 하나의 액정 표시 장치를 통해 협시야각과 광시야각 모드의 전환이 가능하므로, 필요에 따라 융통성 있는 시야각 특성을 보일 수 있다.As described above, since the narrow viewing angle and the wide viewing angle mode may be switched through one liquid crystal display, a flexible viewing angle characteristic may be exhibited as needed.

그런데, 이러한 구조를 통하여 액정 표시 장치의 시야각 특성을 조절하게 되면, 화상을 표시하는 액정 패널 이외에 시야각 조절을 위한 별도의 액정 패널이 사용된다.However, when the viewing angle characteristic of the liquid crystal display device is adjusted through such a structure, a separate liquid crystal panel for adjusting the viewing angle is used in addition to the liquid crystal panel displaying an image.

그러므로, 액정 표시 장치의 전체 두께가 과도하게 증가하고, 그에 따른 비용이나 제조 공정이 추가적으로 발생하며, 러빙(rubbing)이나 스크라이브(scribe), 기판의 합착 등의 공정 수행이 어려워지고, 불필요하게 소비 전력이 증가되는 문제점이 있다.Therefore, the overall thickness of the liquid crystal display device is excessively increased, resulting in additional costs and manufacturing processes, making it difficult to perform processes such as rubbing, scribing, and bonding the substrate, and unnecessary power consumption. There is an increasing problem.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이중의 액정 패널을 이용하는 방식에 비하여 제조 공정이 용이하고, 비용이 절감되는 범위 내에서 빛의 차단/투과와 시야각 특성을 제어할 수 있는 컬러 필터 기판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is a color filter substrate and a liquid crystal capable of controlling light blocking / transmission and viewing angle characteristics within a range in which a manufacturing process is easier and cost is reduced as compared to a method using a double liquid crystal panel. It is to provide a display device.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 쿼드(Quad) 구조의 화소들로 이루어진 액정 패널에 수동형 배리어(Passive barrier)를 적용함으로써, 효율적으로 광/협시야각 모드를 구현할 수 있는 컬러 필터 기판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to apply a passive barrier to a liquid crystal panel composed of quad-shaped pixels, thereby enabling a color filter substrate and a liquid crystal display device to efficiently implement a wide / narrow viewing angle mode. To provide.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 수동형 배리어의 구조를 적절히 설계함으로써, 색의 왜곡 없이 광/협시야각 모드를 제어할 수 있는 컬러 필터 기판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a color filter substrate and a liquid crystal display device capable of controlling the wide / narrow viewing angle mode without color distortion by appropriately designing a passive barrier structure.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 컬러 필터 기판은 기판 상에 형성되어 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 제어 픽셀을 정의하는 블랙 매트릭스와, 상기 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 상기 제어 픽셀에 형성된 컬러 필터층과, 상기 제어 픽셀 전체와 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 픽셀의 외곽을 덮는 차단부가 형성된 배리어를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a color filter substrate is formed on a black matrix defining a red, green, blue color pixel, and a control pixel, and the red, green, blue color pixel, and the control pixel. A formed color filter layer, and a barrier formed with a blocking portion covering the entirety of the control pixel and the outside of the red, green, and blue color pixels.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 제어 픽셀을 갖는 액정 패널과, 상기 제어 픽셀 전체와 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 픽셀의 외곽을 덮는 차단부가 형성된 배리어와, 상기 액정 패널의 하부에 위치하여 상기 액정 패널로 빛을 공급하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.In addition, the liquid crystal display according to the present invention includes a liquid crystal panel having red, green, and blue color pixels and a control pixel, a barrier formed with a blocking portion covering the entirety of the control pixel and the outside of the red, green, and blue color pixels; Located at the bottom of the liquid crystal panel includes a backlight assembly for supplying light to the liquid crystal panel.

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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The details of other embodiments are included in the detailed description and 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. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터 기판 및 이를 이용한 액정 표 시 장치에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a color filter substrate and a liquid crystal display apparatus using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다. 그리고, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 나타낸 단면도이다.3 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view showing the II-I 'line of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the II-II' line of FIG.

도 3의 (a)와 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 화상을 표시하기 위한 액정 패널(110)과 빛의 차단/투과를 제어하기 위한 배리어(120), 빛을 발생시키기 위한 백라이트 어셈블리(130)를 포함한다.Referring to FIGS. 3A and 4 and 5, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment may include a liquid crystal panel 110 for displaying an image and a barrier for controlling blocking / transmission of light. 120, a backlight assembly 130 for generating light.

액정 패널(110)은 일정한 간격을 두고 합착된 컬러 필터 기판 및 어레이 기판과 두 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다.The liquid crystal panel 110 includes a color filter substrate and a liquid crystal layer formed between the array substrate and the two substrates bonded at regular intervals.

액정 패널(110) 상에는 복수의 화소들이 행(Row)과 열(Column)을 이루며 매트릭스 형태로 배열되고, 각각의 화소는 서로 인접한 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)과 제어 픽셀(C)로 이루어진다.On the liquid crystal panel 110, a plurality of pixels are arranged in a matrix form in a row and a column, and each pixel is adjacent to each other in the red, green, and blue color pixels R, G, and B and the control pixel. (C).

도시되지는 않았으나, 액정 패널(110)의 각 컬러 픽셀(R, G, B)과 제어 픽셀(C)에는 스위칭 소자로 동작하는 박막 트랜지스터가 구비되고, 박막 트랜지스터에 의해 픽셀별로 온/오프 여부 및 구동 전압의 크기가 제어된다.Although not shown, each color pixel (R, G, B) and the control pixel (C) of the liquid crystal panel 110 is provided with a thin film transistor that acts as a switching element, and whether or not on / off by pixel by the thin film transistor The magnitude of the drive voltage is controlled.

각 화소의 컬러 픽셀(R, G, B)과 제어 픽셀(C)에는 휘도에 따라 색상을 표현하기 위한 컬러 필터층(112)이 형성되고, 서로 인접한 픽셀들(R, G, B, C) 사이에는 빛샘을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(111)가 형성된다.A color filter layer 112 is formed in the color pixels R, G, and B and the control pixel C of each pixel to express colors according to luminance, and is disposed between the pixels R, G, B, and C adjacent to each other. The black matrix 111 is formed to block light leakage.

블랙 매트릭스(111)는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)과 제어 픽셀(C)의 영역을 정의하게 된다.The black matrix 111 defines the regions of the red, green, and blue color pixels R, G, and B and the control pixel C.

배리어(120)는 액정 패널(110)의 상부에 위치하며, 차단부(121)와 개구부(122)를 갖도록 형성된다. 배리어(120)의 차단부(121)는 제어 픽셀(C)의 상부면 전체를 덮어 제어 픽셀(C)에 대응하는 영역을 차단하도록 형성되며, 아울러, 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 외곽을 덮도록 형성된다.The barrier 120 is positioned above the liquid crystal panel 110 and is formed to have a blocking portion 121 and an opening 122. The blocking unit 121 of the barrier 120 is formed to cover the entire upper surface of the control pixel C to block an area corresponding to the control pixel C. In addition, the red, green, and blue color pixels R, G are formed. , B) is formed to cover the outer periphery.

여기서, 배리어(120)의 개구부(122)는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B) 각각에 대하여 동일 면적을 갖도록 형성된다.Here, the opening 122 of the barrier 120 is formed to have the same area for each of the red, green, and blue color pixels R, G, and B.

백라이트 어셈블리(130)는 액정 패널(110)의 후면에 위치하여 액정 패널(110) 측으로 빛을 공급한다.The backlight assembly 130 is positioned at the rear of the liquid crystal panel 110 to supply light to the liquid crystal panel 110.

도 3의 (a)를 참조하면, 액정 패널(110)은 하나의 화소가 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)과 제어 픽셀(C)로 이루어지는 쿼드(Quad) 구조를 가진다.Referring to FIG. 3A, the liquid crystal panel 110 has a quad structure in which one pixel includes red, green, and blue color pixels R, G, and B, and a control pixel C. FIG.

이러한 액정 패널(110)은 제어 픽셀(C)이 꺼져 있을 때는 광시야 특성을 보이다가, 제어 픽셀(C)이 켜져 주변에 위치한 컬러 픽셀(R, G, B)들의 휘도를 보상하게 되면, 측면에서 이미지가 왜곡되어 정면의 이미지를 볼 수 없게 된다.The liquid crystal panel 110 exhibits a wide field of view when the control pixel C is turned off, and when the control pixel C is turned on to compensate for the luminance of the color pixels R, G, and B positioned nearby, The image is distorted at the front, making it impossible to see the front image.

하나의 화소가 적색, 녹색, 청색, 백색 컬러 픽셀로 이루어지는 종래의 쿼드(Quad) 구조와 비교할 때, 제어 픽셀(C)은 백색 컬러 픽셀과 달리 휘도를 개선할 목적으로 사용되는 것이 아니고, 제어 픽셀(C)의 정면에 배치된 배리어(120)와 함께 사용되어 측면 광만을 활용할 목적으로 사용된다.Compared with the conventional quad structure in which one pixel is composed of red, green, blue, and white color pixels, the control pixel C is not used for the purpose of improving luminance, unlike the white color pixels. It is used together with the barrier 120 disposed in front of (C) to use only side light.

따라서, 정면에서는 배리어(120)에 의해 도 3의 (a) 및 도 5와 같이 제어 픽셀(C)이 보이지 않고, 측면에서만 제어 픽셀(C)이 보이게 되므로, 정면에서의 이미지와 해상도를 보존할 수 있다.Therefore, since the control pixel C is not seen by the barrier 120 as shown in FIGS. 3A and 5, and the control pixel C is visible only at the side, the barrier 120 prevents the image and the resolution from the front. Can be.

제어 픽셀(C)에 블랙 신호를 인가하여 제어 픽셀(C)을 끄게 되면, 측면 방향에서 왜곡되는 빛이 없으므로, 전체적인 광시야각 범위(정면 및 측면을 포함한 범위)에 걸쳐 깨끗한 이미지를 볼 수 있다. 그리고, 제어 픽셀(C)에 시야각 차단 신호를 인가하여 제어 픽셀(C)을 켜게 되면, 누설 광이 발생하여 각 화소의 대비비(C/R: Contrast Ratio)가 저하되면서 이미지가 왜곡된다.When the control pixel C is turned off by applying the black signal to the control pixel C, since there is no light distorted in the lateral direction, a clear image can be seen over the entire wide viewing angle range (including the front and the side). When the control pixel C is turned on by applying the viewing angle blocking signal to the control pixel C, leakage light is generated, and the image ratio is distorted while the contrast ratio of each pixel is lowered.

협시야각 모드에서, 측면 방향에서 보이는 이미지를 왜곡하거나 측면에서의 화면 식별이 어렵게 하기 위해서는 여러 가지 방법을 사용할 수 있다.In the narrow viewing angle mode, various methods may be used to distort an image viewed in the lateral direction or to make it difficult to identify the screen from the side.

예를 들면, 액정 패널(110)의 모든 제어 픽셀(C)에 일괄적으로 최대 휘도에 해당하는 화이트 신호를 인가한다. 이때, 제어 픽셀(C)로 인가되는 시야각 차단 신호는 화이트 신호가 된다.For example, a white signal corresponding to the maximum luminance is applied to all the control pixels C of the liquid crystal panel 110 collectively. At this time, the viewing angle blocking signal applied to the control pixel C becomes a white signal.

혹은, 액정 패널(110)을 일정 개수의 단위 영역으로 분할하고, 분할된 단위 영역에 속하는 제어 픽셀(C)과 그 주변에 위치하는 컬러 픽셀(R, G, B)들의 휘도가 서로 보상되도록 한다. 즉, 단위 영역 내에서 제어 픽셀(C)과 인접하는 컬러 픽셀(R, G, B)들의 휘도를 이용하여 제어 픽셀(C)의 휘도를 산출하고, 산출된 휘도를 제어 픽셀(C)로 인가한다.Alternatively, the liquid crystal panel 110 is divided into a predetermined number of unit regions, and the luminance of the control pixel C belonging to the divided unit region and the color pixels R, G, and B positioned in the periphery thereof are compensated for each other. . That is, the luminance of the control pixel C is calculated using the luminance of the color pixels R, G, and B adjacent to the control pixel C in the unit area, and the calculated luminance is applied to the control pixel C. do.

예를 들어, 제어 픽셀(C)의 휘도인 시야각 차단 신호를 Iw, 최대 휘도를 Imax라 하고, 제어 픽셀(C)과 인접하게 배치되는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 휘도를 Ir, Ig, Ib라 하자.For example, the viewing angle blocking signal, which is the luminance of the control pixel C, is referred to as Iw, the maximum luminance is Imax, and the red, green, and blue color pixels R, G, and B disposed adjacent to the control pixel C are disposed. Let luminance be Ir, Ig, Ib.

여기서, Ir, Ig, Ib는 제어 픽셀(C)과 쿼드(Quad) 구조로 배치되어 하나의 화소를 이루는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 휘도일 수도 있고, 하나의 제어 픽셀(C)를 기준으로 좌우, 상하, 대각선 방향에 배치된 모든 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 색상별 평균 휘도일 수도 있다.Here, Ir, Ig, and Ib may be the luminances of the red, green, and blue color pixels R, G, and B that are arranged in a quadrature structure with the control pixel C and constitute one pixel. The average luminance of each of the red, green, and blue color pixels R, G, and B arranged in the left, right, up, down, and diagonal directions based on the pixel C may be the same.

그러면, 협시야각 모드에서 Iw의 값은 수학식 1을 만족하도록 제어된다.Then, in the narrow viewing angle mode, the value of Iw is controlled to satisfy the equation (1).

Iw = Imax - (Ir + Ig + Ib)Iw = Imax-(Ir + Ig + Ib)

이와 같이, 쿼드(Quad) 구조의 액정 패널(110)에서 제어 픽셀(C)의 전면과 컬러 픽셀(R, G, B)의 외곽을 덮는 배리어(120)를 실장하고, 제어 픽셀(C)로 인가되는 신호를 제어하여 시야각 특성을 조절할 수 있다.As described above, a barrier 120 covering the front surface of the control pixel C and the outer edges of the color pixels R, G, and B is mounted in the quadrangle liquid crystal panel 110, and the control pixel C is formed. The viewing angle characteristic can be adjusted by controlling the applied signal.

광시야각 모드의 경우, 제어 픽셀(C)에 블랙 신호가 인가되어 사용자가 정면 및 측면 방향에서 모두 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 휘도에 대응하는 이미지 신호를 인지할 수 있다.In the wide viewing angle mode, a black signal is applied to the control pixel C so that the user can recognize an image signal corresponding to the luminance of the red, green, and blue color pixels R, G, and B in both front and side directions. have.

협시야각 모드의 경우, 제어 픽셀(C)에 화이트 신호가 인가되며, 정면에서는 제어 픽셀(C)을 투과한 빛이 배리어(120)에 의해 차폐되지만, 시야각 방향에서는 제어 픽셀(C)의 빛이 새어 나와 시인성을 떨어뜨리게 된다.In the narrow viewing angle mode, a white signal is applied to the control pixel C, and light passing through the control pixel C is shielded by the barrier 120 at the front side, but light of the control pixel C is blocked in the viewing angle direction. It leaks out and loses visibility.

여기서, 배리어(120)의 차단부(121)는 제어 픽셀(C)을 완전히 차단함과 아울러, 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 외곽을 차단하도록 형성되며, 배리어(120)의 개구부(122)는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)에서 모두 동일한 면적을 갖도록 형성된다.Here, the blocking unit 121 of the barrier 120 is formed to completely block the control pixel C, and to block the outside of the red, green, and blue color pixels R, G, and B, and the barrier 120. The openings 122) are formed to have the same area in the red, green, and blue color pixels R, G, and B, respectively.

도 3의 (b)는 배리어(120)가 제어 픽셀(C)의 상부에만 존재하는 구조와 비교하여 본 발명의 효과를 설명하기 위한 것이다.3B is for explaining the effect of the present invention as compared with the structure in which the barrier 120 exists only on the upper portion of the control pixel C. Referring to FIG.

배리어(120)가 제어 픽셀(C)의 상부에만 제한적으로 존재하게 되면, 배리어(120)의 일부가 도 3의 (b)와 같이 제어 픽셀(C)과 인접한 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)에까지 확장된다.When the barrier 120 is limited to the upper portion of the control pixel C only, a part of the barrier 120 may be a red, green, or blue color pixel R adjacent to the control pixel C as shown in FIG. 3B. , G, B).

이러한 구조의 경우, 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 일부 영역이 배리어(120)에 의해 비대칭적으로 차폐되고, 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 실질적인 크기가 서로 달라져 화이트 밸런스(White Balance) 또는 컬러 밸런스(Color Balance)가 무너지게 된다.In this structure, some regions of the red, green, and blue color pixels R, G, and B are asymmetrically shielded by the barrier 120, and the red, green, and blue color pixels of the red, green, and blue color pixels R, G, and B are asymmetric. The actual size is different from each other and the white balance or the color balance is broken.

또한, 특정한 색의 이미지가 표현되는 경우, 각 컬러 픽셀(R, G, B)마다 광 차폐 정도의 차이가 생겨 그리니쉬(greenish) 등의 컬러 쉬프트(Color Shift)가 발생하게 된다. 이러한 컬러 쉬프트 현상은 정면이나 측면 방향 모두에서 발생된다.In addition, when an image of a specific color is expressed, a difference in light shielding degree occurs for each of the color pixels R, G, and B, and color shift such as greenish occurs. This color shift phenomenon occurs in both the front and side directions.

따라서, 배리어(120)는 도 3의 (a)와 같이 제어 픽셀(C)의 전면뿐만 아니라 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 외곽을 차폐하도록 확대 설계되어 각 컬러 픽셀(R, G, B)을 동일한 정도로 차폐한다.Accordingly, the barrier 120 is enlarged to shield not only the front surface of the control pixel C but also the outside of the red, green, and blue color pixels R, G, and B, as shown in FIG. Shield R, G, B) to the same degree.

즉, 정면 방향을 기준으로 볼 때, 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 면적이 동일해지도록 배리어(120)를 설계함으로써, 정면 방향에서 화이트 밸런스 또는 컬러 밸런스를 유지한다.That is, when the barrier 120 is designed such that the areas of the red, green, and blue color pixels R, G, and B are the same when viewed from the front direction, the white balance or the color balance is maintained in the front direction.

이러한 구조의 액정 패널(110)은 시야각 방향에서도 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 면적이 동일하게 유지되므로, 측면에서도 화이트 밸런스나 컬러 밸런스를 확보할 수 있다.The liquid crystal panel 110 having such a structure maintains the same area of the red, green, and blue color pixels R, G, and B in the viewing angle direction, thereby ensuring white balance or color balance.

이때, 배리어(120)의 차단부(121) 중 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B) 의 좌우 양측에 위치한 부분이 상하 양측에 위치한 부분에 비해 넓은 폭을 갖도록 하여 가능한 차단부(121)의 불필요한 부분을 최소화함으로써, 일정 수준의 개구율을 확보한다.At this time, the blocking portion 121 of the barrier 120 has a wider width than the portions located at the left and right sides of the red, green, and blue color pixels R, G, and B on both sides of the barrier 120. By minimizing the unnecessary part of 121), a certain level of opening ratio is secured.

또한, 배리어(120)가 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)까지 확대 설계됨으로 인해 발생하는 개구율 저하는 백라이트 어셈블리(130)의 휘도를 상대적으로 높이는 방식 등을 통해 보상할 수 있다.In addition, the aperture ratio reduction caused by the barrier 120 being designed to extend to the red, green, and blue color pixels R, G, and B may be compensated by a method of relatively increasing the luminance of the backlight assembly 130. .

이와 같이, 적절한 구조의 배리어(120)를 통해 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)에서 발생되는 광 차폐 정도의 차이를 보상함으로써 화이트 밸런스나 컬러 밸런스의 저하, 컬러 쉬프트 등의 불량을 개선한다.As described above, the compensation for the difference in the degree of light shielding generated in the red, green, and blue color pixels R, G, and B through the barrier 120 having an appropriate structure may cause a defect such as a white balance, a decrease in color balance, and color shift. To improve.

배리어(120)는 크롬(Cr)이나 수지 물질 등의 불투명 물질로 이루어진 수동형 배리어(Passive Barrier)이며, 액정 패널(110)의 컬러 필터 기판 상에 형성될 수도 있고, 독립된 별도의 기판 상에 형성된 후 액정 패널(110)의 일면에 부착될 수도 있다.The barrier 120 is a passive barrier made of an opaque material such as chromium (Cr) or a resin material, and may be formed on the color filter substrate of the liquid crystal panel 110 or may be formed on an independent separate substrate. It may be attached to one surface of the liquid crystal panel 110.

배리어(120)가 액정 패널(110)의 컬러 필터 기판 상에 형성되는 경우, 블랙 매트릭스(111)와 컬러 필터층(112), 배리어(120)가 모두 기판의 일면에 형성되는 구조나, 기판의 일면에는 블랙 매트릭스(111)와 컬러 필터층(112)이 형성되고, 기판의 반대면에는 배리어(120)가 형성되는 구조가 채용될 수 있다.When the barrier 120 is formed on the color filter substrate of the liquid crystal panel 110, a structure in which the black matrix 111, the color filter layer 112, and the barrier 120 are all formed on one surface of the substrate, or one surface of the substrate The black matrix 111 and the color filter layer 112 may be formed on the substrate, and a structure in which the barrier 120 is formed on the opposite surface of the substrate may be adopted.

배리어(120)가 블랙 매트릭스(111)와 컬러 필터층(112)이 형성된 일면과 반대면에 형성되는 경우, 제어 픽셀(C)과 배리어(120) 간의 간격은 컬러 필터 기판의 두께가 된다.When the barrier 120 is formed on a surface opposite to one surface on which the black matrix 111 and the color filter layer 112 are formed, the distance between the control pixel C and the barrier 120 becomes the thickness of the color filter substrate.

액정 패널(110)에 배리어(120)가 부착된 후 액정 패널(110)의 각 제어 픽셀(C)에 인가되는 신호가 제어됨에 따라 광/협시야각 모드가 스위칭된다.After the barrier 120 is attached to the liquid crystal panel 110, the light / narrow viewing angle mode is switched as a signal applied to each control pixel C of the liquid crystal panel 110 is controlled.

이와 같이, 제어 픽셀(C)을 덮는 배리어(120)와 제어 픽셀(C)의 신호 처리를 이용하면 시야각 범위를 제어할 수 있으며, 이를 통해 시야각 특성을 가변함으로써, 시야각 제어를 위한 별도의 액정 패널 없이도 광시야각 모드와 협시야각 모드를 모두 구현할 수 있다.As such, when the barrier 120 covering the control pixel C and the signal processing of the control pixel C are used, the viewing angle range can be controlled, thereby changing the viewing angle characteristic, thereby allowing a separate liquid crystal panel for controlling the viewing angle. Without this, both wide viewing angle mode and narrow viewing angle mode can be implemented.

도 6은 도 3의 컬러 필터 기판을 나타낸 분해 사시도로서, 액정 패널(110)의 컬러 필터 기판 상에 배리어(120)가 형성되는 경우를 도시하고 있다.FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating the color filter substrate of FIG. 3 and illustrates a case in which the barrier 120 is formed on the color filter substrate of the liquid crystal panel 110.

액정 패널(110)의 컬러 필터 기판은 도 6과 같은 구성을 가진다.The color filter substrate of the liquid crystal panel 110 has a configuration as shown in FIG. 6.

도 6을 참조하면, 컬러 필터 기판은 기판(113) 상의 블랙 매트릭스(111)과 컬러 필터층(112), 배리어(120)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the color filter substrate includes a black matrix 111, a color filter layer 112, and a barrier 120 on the substrate 113.

기판(113)의 일면에는 블랙 매트릭스(111)와 컬러 필터층(112)이 형성되고, 기판(113)의 반대면에는 차단부(121)와 개구부(122)를 갖는 배리어(120)가 형성된다. 배리어(120)의 차단부(121)는 제어 픽셀(C) 전체와 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 외곽, 각 픽셀들(R, G, B, C) 사이에 위치하는 블랙 매트릭스(111)를 덮으며, 개구부(122)는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B) 각각에 대하여 동일 면적을 갖도록 형성되어 있다.The black matrix 111 and the color filter layer 112 are formed on one surface of the substrate 113, and the barrier 120 having the blocking portion 121 and the opening 122 is formed on the opposite surface of the substrate 113. The blocking part 121 of the barrier 120 is positioned between the entire control pixel C and the outside of the red, green, and blue color pixels R, G, and B, and between the pixels R, G, B, and C. The black matrix 111 is covered, and the opening 122 is formed to have the same area for each of the red, green, and blue color pixels R, G, and B.

적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 컬러 필터층(112)은 각각 레드, 그린, 블루 레진(Red, Green, Blue Resin)으로 구성되며, 제어 픽셀(C)의 컬러 필터층(112)은 화이트 레진(White Resin) 등의 컬러 레진(Color Resin)으로 구성된다.The color filter layers 112 of the red, green, and blue color pixels R, G, and B are composed of red, green, and blue resins, respectively, and the color filter layer 112 of the control pixel C. ) Is composed of Color Resin such as White Resin.

제어 픽셀(C)에 사용되는 컬러 레진의 종류와 제어 픽셀(C)에 인가되는 신호를 제어하면, 광시야각 모드에서 화질을 더욱 향상시키거나, 협시야각 모드에서 측면 이미지를 보다 완전히 왜곡시킬 수 있다.By controlling the type of color resin used for the control pixel C and the signal applied to the control pixel C, the image quality can be further improved in the wide viewing angle mode, or the side images can be more completely distorted in the narrow viewing angle mode. .

또한, 한 프레임의 이미지는 적색, 녹색, 청색 이미지 신호의 조합으로 이루어지므로, 정면 방향에서 오픈되어 있는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 영역이 동일하도록 배리어(120)가 설계되는 경우, 화이트 밸런스나 컬러 쉬프트가 없는 깨끗한 본래의 이미지를 표시할 수 있다.In addition, since the image of one frame is composed of a combination of red, green, and blue image signals, the barrier 120 is formed such that the regions of the red, green, and blue color pixels R, G, and B that are open in the front direction are the same. If designed, it can display a clean original image without white balance or color shift.

도시되지는 않았으나, 액정 패널(110)의 어레이 기판에는 교차 배열되어 각 컬러 픽셀(R, G, B) 및 제어 픽셀(C)의 영역을 정의하는 복수의 게이트 라인과 데이터 라인이 형성된다.Although not shown, a plurality of gate lines and data lines are formed on the array substrate of the liquid crystal panel 110 to cross each other to define regions of each color pixel R, G, and B and the control pixel C.

그리고, 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터가 형성되며, 박막 트랜지스터가 게이트 라인의 신호에 따라 데이터 라인의 신호를 각 화소 전극에 인가한다.A thin film transistor is formed at a portion where each gate line and the data line cross each other, and the thin film transistor applies a signal of the data line to each pixel electrode according to the signal of the gate line.

박막 트랜지스터는 기판 상의 게이트 전극과 그 상부의 게이트 절연막, 반도체층, 소스 및 드레인 전극을 갖는다.The thin film transistor has a gate electrode on the substrate and a gate insulating film, a semiconductor layer, a source and a drain electrode thereon.

이러한 액정 패널(110)은 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의해 컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층을 배향시키고, 액정층의 배향 정도에 따라 액정층을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시한다.The liquid crystal panel 110 aligns the liquid crystal layer formed between the color filter substrate and the array substrate by an electric field formed between the pixel electrode and the common electrode, and adjusts the amount of light passing through the liquid crystal layer according to the degree of alignment of the liquid crystal layer. Adjust to display the image.

액정 패널(110)에 TN(Twist nematic) 구조가 채용된 경우, 공통 전극과 화소 전극이 컬러 필터 기판과 어레이 기판 상에 각각 형성되어 수직 전계를 형성한다. 그리고, 액정 패널(110)에 IPS(In Plane Switching) 구조가 채용된 경우, 공통 전극과 화소 전극이 어레이 기판 상에 함께 형성되어 수평 전계를 형성한다. 특히, IPS 구조가 채용된 경우, 광시야각 모드에서 시야각을 보다 넓힐 수 있는 장점이 있다.When the TN (twist nematic) structure is adopted for the liquid crystal panel 110, the common electrode and the pixel electrode are formed on the color filter substrate and the array substrate, respectively, to form a vertical electric field. When the IPS (In Plane Switching) structure is employed in the liquid crystal panel 110, the common electrode and the pixel electrode are formed together on the array substrate to form a horizontal electric field. In particular, when the IPS structure is adopted, there is an advantage that the viewing angle can be wider in the wide viewing angle mode.

도 7은 도 3의 광시야각 모드를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 3의 협시야각 모드를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for describing the wide viewing angle mode of FIG. 3, and FIG. 8 is a diagram for explaining the narrow viewing angle mode of FIG. 3.

제어 픽셀(C)의 정면 상부에는 배리어(120)가 구성되고, 제어 픽셀(C)에 블랙 신호 또는 화이트 신호가 인가됨에 따라, 정면 및 측면 시야각이 모두 유효한 도 7의 광시야각 모드와 측면 시야각이 차단되는 도 8의 협시야각 모드가 선택적으로 스위칭된다.As the barrier 120 is formed on the front surface of the control pixel C, and the black signal or the white signal is applied to the control pixel C, the wide viewing angle mode and the side viewing angle of FIG. The narrow viewing angle mode of FIG. 8 that is cut off is selectively switched.

이와 같이, 배리어(120)의 구조와 제어 픽셀(C)의 부가적인 신호 처리를 이용하면, 액정 표시 장치의 시야각 특성을 효율적으로 가변할 수 있다.As such, when the structure of the barrier 120 and the additional signal processing of the control pixel C are used, the viewing angle characteristic of the liquid crystal display may be efficiently changed.

도 7의 (a) 및 (b)에 나타난 광시야각 모드에서는, 제어 픽셀(C)에 최저 휘도에 해당하는 블랙 신호가 인가된다.In the wide viewing angle modes shown in FIGS. 7A and 7B, a black signal corresponding to the lowest luminance is applied to the control pixel C. FIG.

제어 픽셀(C)이 꺼지면, 도 7의 (b)와 같이 제어 픽셀(C)을 통과하는 빛이 차단되어 측면 방향에서 이미지를 왜곡하는 빛이 없다. 그러므로, 광시야각 범위에 해당하는 정면 및 측면에서 모두 동일한 이미지를 볼 수 있어 액정 표시 장치가 넓은 시야각을 갖는다.When the control pixel C is turned off, the light passing through the control pixel C is blocked as shown in FIG. 7B, and there is no light distorting the image in the lateral direction. Therefore, the same image can be seen from both the front side and the side corresponding to the wide viewing angle range, so that the liquid crystal display has a wide viewing angle.

협시야각 모드에서는, 도 8의 (a) 및 (b)와 같이 제어 픽셀(C)에 시야각 차단 신호(예를 들면, 최대 휘도에 해당하는 화이트 신호)가 인가된다. 즉, 제어 픽 셀(C)의 휘도에 따라 주변에 위치하는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀(R, G, B)의 휘도가 보상된다.In the narrow viewing angle mode, a viewing angle blocking signal (for example, a white signal corresponding to maximum luminance) is applied to the control pixel C as shown in FIGS. 8A and 8B. That is, the luminances of the red, green, and blue color pixels R, G, and B positioned nearby are compensated according to the luminance of the control pixel C.

이러한 경우, 정면에서는 제어 픽셀(C)이 배리어(120)에 의해 가려지므로, 본래 이미지와 해상도가 유지되고, 측면에서는 제어 픽셀(C)의 시야각 차단 신호에 의해 왜곡된 이미지가 표시된다.In this case, since the control pixel C is covered by the barrier 120 at the front, the original image and the resolution are maintained, and the image distorted by the viewing angle blocking signal of the control pixel C is displayed at the side.

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.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.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 컬러 필터 기판 및 액정 표시 장치는 이중의 액정 패널을 이용하는 방식에 비하여 제조 공정이 용이하고, 비용이 절감되는 범위 내에서 빛의 차단/투과와 시야각 특성을 제어할 수 있다.As described above, the color filter substrate and the liquid crystal display device according to the present invention can control the light blocking / transmission and viewing angle characteristics within a range in which the manufacturing process is easier and the cost is reduced as compared to the method using the dual liquid crystal panel. Can be.

또한, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판 및 액정 표시 장치는 쿼드(Quad) 구조의 화소들로 이루어진 액정 패널에 수동형 배리어(Passive barrier)를 적용함으로 써, 효율적으로 광/협시야각 모드를 구현할 수 있다.In addition, the color filter substrate and the liquid crystal display according to the present invention may efficiently implement the wide / narrow viewing angle mode by applying a passive barrier to a liquid crystal panel including quad pixels.

또한, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판 및 액정 표시 장치는 적절한 구조의 배리어를 통해 색의 왜곡 없이 광/협시야각 모드를 제어할 수 있다.In addition, the color filter substrate and the liquid crystal display according to the present invention can control the light / narrow viewing angle mode without color distortion through a barrier of an appropriate structure.

Claims (15)

기판 상에 형성되어 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 제어 픽셀을 정의하는 블랙 매트릭스;A black matrix formed on the substrate to define red, green, blue color pixels and control pixels; 상기 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 상기 제어 픽셀에 형성된 컬러 필터층; 및A color filter layer formed on the red, green, and blue color pixels and the control pixel; And 상기 제어 픽셀 전체를 덮고, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 픽셀의 외곽을 덮는 차단부가 형성된 배리어A barrier covering the entirety of the control pixel and having a blocking portion covering the outside of the red, green, and blue color pixels 를 포함하는 컬러 필터 기판.Color filter substrate comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 블랙 매트릭스 및 상기 컬러 필터층은 상기 기판의 일면에 형성되고, 상기 배리어는 상기 기판의 반대면에 형성된 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.And the black matrix and the color filter layer are formed on one surface of the substrate, and the barrier is formed on the opposite surface of the substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배리어는,The barrier includes: 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 픽셀 각각에 대하여 동일 면적의 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.And an opening having the same area for each of the red, green, and blue color pixels. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 상기 제어 픽셀은 서로 인접하여 쿼드(Quad) 구조의 화소를 이루는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.And the red, green, and blue color pixels and the control pixel are adjacent to each other to form pixels having a quad structure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배리어의 상기 차단부는,The blocking portion of the barrier, 상기 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀의 좌우 양측에 위치한 부분이 상하 양측에 위치한 부분에 비해 넓은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.A portion of the red, green, and blue color pixels positioned on the left and right sides of the color filter substrate has a wider width than the portion located on the upper and lower sides. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어 픽셀은,The control pixel, 화이트 레진이 사용된 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.A color filter substrate, wherein white resin is used. 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 제어 픽셀을 갖는 액정 패널;A liquid crystal panel having red, green, blue color pixels and control pixels; 상기 제어 픽셀 전체를 덮고, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 픽셀의 외곽을 덮는 차단부가 형성된 배리어; 및A barrier that covers the entirety of the control pixel and has a blocking portion covering the outside of the red, green, and blue color pixels; And 상기 액정 패널의 하부에 위치하여 상기 액정 패널로 빛을 공급하는 백라이트 어셈블리A backlight assembly positioned under the liquid crystal panel to supply light to the liquid crystal panel 를 포함하는 액정 표시 장치.And the liquid crystal display device. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 배리어는,The barrier includes: 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 픽셀 각각에 대하여 동일 면적의 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And openings having the same area for each of the red, green, and blue color pixels. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 액정 패널은 복수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열되며, 상기 복수의 화소들 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀과 상기 제어 픽셀이 서로 인접하여 쿼드(Quad) 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.In the liquid crystal panel, a plurality of pixels are arranged in a matrix, and each of the plurality of pixels has a quad structure in which the red, green, and blue color pixels and the control pixel are adjacent to each other. Device. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 배리어의 상기 차단부는,The blocking portion of the barrier, 상기 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀의 좌우 양측에 위치한 부분이 상하 양측에 위치한 부분에 비해 넓은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The portions of the left, right, and right sides of the red, green, and blue color pixels have a wider width than the portions located on the upper and lower sides. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제어 픽셀은,The control pixel, 화이트 레진이 사용된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.A liquid crystal display device, wherein white resin is used. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 액정 패널은,The liquid crystal panel, 협시야각의 범위 내에서 화상이 표시되는 협시야각 모드와 광시야각의 범위 내에서 화상이 표시되는 광시야각 모드가 스위칭되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.A narrow viewing angle mode in which an image is displayed within a narrow viewing angle range, and a wide viewing angle mode in which an image is displayed within a wide viewing angle range are switched. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 액정 패널은,The liquid crystal panel, 상기 광시야각 모드에서 상기 제어 픽셀에 블랙 신호가 인가되고, 상기 협시야각 모드에서 상기 제어 픽셀에 화이트 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a black signal is applied to the control pixel in the wide viewing angle mode, and a white signal is applied to the control pixel in the narrow viewing angle mode. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 액정 패널은,The liquid crystal panel, 상기 협시야각 모드에서, 상기 제어 픽셀과 인접하는 컬러 픽셀들의 휘도를 이용하여 상기 제어 픽셀의 휘도를 산출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And in the narrow viewing angle mode, luminance of the control pixel is calculated by using luminance of color pixels adjacent to the control pixel. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 액정 패널은,The liquid crystal panel, 상기 제어 픽셀의 휘도를 Iw, 최대 휘도를 Imax라 하고, 상기 제어 픽셀과 인접하게 배치되는 적색, 녹색, 청색 컬러 픽셀의 휘도를 Ir, Ig, Ib라 할 때,When the luminance of the control pixel is Iw and the maximum luminance is Imax, and the luminance of the red, green, and blue color pixels disposed adjacent to the control pixel is Ir, Ig, Ib, 상기 협시야각 모드에서 Iw의 값을 제어하여 수학식 Iw = Imax - (Ir + Ig + Ib)를 만족하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And controlling the value of Iw in the narrow viewing angle mode to satisfy equation Iw = Imax-(Ir + Ig + Ib).
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