KR102177397B1 - 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치 및 시야각 전환 방법 - Google Patents

시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치 및 시야각 전환 방법 Download PDF

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Abstract

시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치 및 시야각 전환 방법에 있어서, 여기서 상기 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 디스플레이 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판과 마주하여 설치되는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하며, 상기 제2 기판에 제1 전극 및 제2 전극이 설치되어 있고, 상기 제1 전극은 공통 전극이며, 상기 제2 전극은 픽셀 전극이고, 상기 제1 기판에 시야각 전환을 제어하기 위한 제3 전극이 설치되어 있으며, 상기 액정 디스플레이 장치는 시야각을 전환할 경우 상기 제3 전극에 주기적인 교류 전압을 인가하고, 상기 주기적인 교류 전압의 주기는 상기 디스플레이 패널의 각 프레임 화면의 리프레시 주기의 짝수 배이다.
본 실시예에서 제공하는 액정 디스플레이 장치 및 시야각 전환 방법은 광시야각과 협시야각 사이의 간편한 전환을 가능케 할 수 있고, 비교적 강한 유연성과 편의성을 구비하며, 또한 잔상을 효과적으로 개선할 수 있고 분할 스크린 mura의 발생을 방지할 수 있다.

Description

시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치 및 시야각 전환 방법
본 발명은 액정 디스플레이의 기술분야에 관한 것으로서, 특히, 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치 및 시야각 전환 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이 장치(liquid crystal display, LCD)는 화질이 좋고, 부피가 작으며, 무게가 가볍고, 구동 전압이 낮으며, 전력 소비가 적고, 방사성이 없으며 제조 원가가 낮다는 장점을 가지며, 평판 디스플레이 기술 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있다.
현재의 액정 디스플레이 장치는 점차 광시야각 방향으로 발전하는 바, 예를 들어 인 플레인 스위칭(IPS) 또는 프린지 필드 스위칭 모드(FFS)를 사용하는 액정 디스플레이 장치는 모두 비교적 넓은 시야각을 구현할 수 있다. 광시야각의 설계는 사용자가 각 방향을 모두 완벽하게 볼 수 있고 왜곡되지 않은 화면을 볼 수 있도록 한다. 그러나, 현대의 사람들은 자신의 프라이버시를 더욱 중요시하고, 많은 일들을 다른 사람들과 공유하려고 하지 않는다. 공공 장소에서, 자신이 보고 있는 휴대폰 또는 컴퓨터를 볼 때 내용이 비밀 유지가 되기를 바란다. 따라서, 단일 시야각 모드의 디스플레이는 이미 사용자의 필요를 만족시킬 수 없다. 광시야각의 필요 외에도, 경계를 강화해야 하는 장소에서, 디스플레이 장치를 전환하거나 협시야각 모드로 조절할 필요가 있다.
현재는, 하기와 같은 두 가지 방식으로 액정 디스플레이 장치의 광시야각과 협시야각을 전환한다. 첫번째는 모니터에 블라인드 차단막을 접착하여 실현하는 것으로서, 엿보는 것을 방지해야 할 경우, 블라인드 차단막을 이용하여 스크린을 가려 시야각을 축소할 수 있다. 두번째는 액정 디스플레이 장치에 액정 디스플레이 장치의 시야각을 조절하기 위한 더블 광원 백 라이트 시스템을 설치하는 것으로서, 상기 더블 광원 백 라이트 시스템은 두 개의 중첩되는 도광판에 반전 프리즘 렌즈를 결합하여 이루어진 것이며, 최상층 도광판(LGP-T)은 반전 프리즘 렌즈와 결합하여 광선의 방향을 변화시켜 광선이 비교적 좁은 각도 범위에 있도록 한정하여, 액정 디스플레이 장치의 협시야각을 구현하며, 최저부 도광판(LGP-B)은 반전 프리즘 렌즈의 기능과 결합되어 액정 디스플레이 장치의 광시야각을 구현한다.
그러나, 상기 첫번째 방법의 단점은 이러한 방식이 별도의 블라인드 차단막을 준비해야 하는 것인 바, 이는 사용자에게 매우 큰 불편을 초래하며, 하나의 블라인드 차단막은 단지 한가지 시야각만 실현할 수 있고, 일단 블라인드 차단막을 접착한 후, 시야각은 고정되기에 단지 협시야각 모드만 실현할 수 있으며, 사용자의 수요에 따라 시야각을 바꿀 수 없다. 상기 두번째 방식의 단점은 이러한 더블 광원 백 라이트 시스템은 액정 디스플레이 장치의 두께 및 원가를 모두 증가시켜, 액정 디스플레이 장치의 경량화 발전 추세에 부합되지 않는다는 것이다.
본 발명의 목적은, 차단막이 없고, 제품의 두께 및 제조 원가를 기본적으로 증가시키지 않는 조건에서 광시야각과 협시야각의 간편한 전환 기능을 실현할 수 있으며, 비교적 강한 유연성과 편의성을 갖는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치 및 시야각 전환 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치를 제공하는바, 제1 기판, 상기 제1 기판과 마주하여 설치되는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 제2 기판에 제1 전극 및 제2 전극이 설치되어 있고, 상기 제1 전극은 공통 전극이며, 상기 제2 전극은 픽셀 전극이고, 상기 제1 기판에 시야각 전환을 제어하기 위한 제3 전극이 설치되어 있으며, 상기 액정 디스플레이 장치는 시야각을 전환할 경우 상기 제3 전극에 주기적인 교류 전압을 인가하고, 상기 주기적인 교류 전압의 주기는 상기 디스플레이 패널의 각 프레임 화면의 리프레시 주기의 짝수 배이다.
또한, 상기 액정층 내부의 액정 분자는 양성 액정 분자이고, 상기 제3 전극에 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 광시야각 모드로부터 협시야각 모드로 전환된다.
또한, 광시야각 모드에서, 상기 제1 전극에 직류 공통 전압을 인가하고, 상기 제3 전극에 직류 전압을 인가하며, 또한 상기 제3 전극에 인가되는 직류 전압과 상기 제1 전극에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 작다.
또한, 협시야각 모드에서, 상기 제1 전극에 직류 공통 전압을 인가하고, 상기 제3 전극에 상기 주기적인 교류 전압을 인가하며, 상기 제3 전극에 인가되는 주기적인 교류 전압은 상기 제1 전극에 인가되는 직류 공통 전압을 중심으로 둘러싸고 상하로 변동하고, 또한 상기 제3 전극에 인가되는 주기적인 교류 전압과 상기 제1 전극에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 크다.
또한, 상기 액정층 내부의 액정 분자는 음성 액정 분자이고, 상기 제3 전극에 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 협시야각 모드로부터 광시야각 모드로 전환한다.
또한, 협시야각 모드에서, 상기 제1 전극에 직류 공통 전압을 인가하고, 상기 제3 전극에 직류 전압을 인가하며, 또한 상기 제3 전극에 인가되는 직류 전압과 상기 제1 전극에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 작다.
또한, 광시야각 모드에서, 상기 제1 전극에 직류 공통 전압을 인가하고, 상기 제3 전극에 상기 주기적인 교류 전압을 인가하며, 상기 제3 전극에 인가되는 주기적인 교류 전압은 상기 제1 전극에 인가되는 직류 공통 전압을 중심으로 둘러싸고 상하로 변동하고, 또한 상기 제3 전극에 인가되는 주기적인 교류 전압과 상기 제1 전극에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 크다.
또한, 상기 주기적인 교류 전압의 주기는 상기 디스플레이 패널의 각 프레임 화면의 리프레시 주기의 2배 또는 4배이다.
또한, 상기 제1 기판에 제4 전극이 더 설치되어 있고, 상기 제4 전극은 다수의 금속 전도성 분기를 포함하며, 상기 다수의 금속 전도성 분기는 상기 제3 전극과 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 제1 기판에 컬러 레지스트층 및 블랙 매트릭스가 더 설치되어 있고, 상기 다수의 금속 전도성 분기는 상기 블랙 매트릭스와 상하로 중첩 설치된다.
또한, 상기 제1 기판에 컬러 레지스트층이 더 설치되어 있고, 상기 다수의 금속 전도성 분기는 교차되어 메쉬 구조를 형성하며 블랙 매트릭스로 겸용된다.
본 발명의 실시예는 상기 액정 디스플레이 장치의 시야각 전환 방법을 더 제공하는 바,
사용자가 시야각을 전환하는 시야각 전환 요청 신호를 전송하였는지의 여부를 탐지하는 단계;
시야각 전환 요청 신호가 수신되면, 상기 제3 전극에 주기적인 교류 전압을 인가하는 단계를 포함하고 상기 주기적인 교류 전압의 주기는 상기 디스플레이 패널의 각 프레임 화면의 리프레시 주기의 짝수 배이다.
또한, 상기 액정 디스플레이 장치에 사용자가 상기 액정 디스플레이 장치에 시야각 전환 요청 신호를 전송하도록 하는 시야각 전환 버튼이 설치되어 있다.
본 발명의 실시예는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치를 더 제공하는 바,
제1 기판, 상기 제1 기판과 마주하여 설치되는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제2 기판에 제1 전극 및 제2 전극이 설치되어 있고, 상기 제1 전극은 공통 전극이며, 상기 제2 전극은 픽셀 전극이고, 상기 제1 기판에 시야각 전환을 제어하기 위한 제3 전극이 설치되어 있는 디스플레이 패널;
사용자가 시야각을 전환하는 시야각 전환 요청 신호를 전송하였는 지의 여부를 탐지하는 탐지 모듈;
상기 탐지 모듈과 신호적으로 연결되고, 시야각 전환 요청 신호가 수신되면, 상기 제3 전극에 주기적인 교류 전압을 인가하고, 상기 주기적인 교류 전압의 주기는 상기 디스플레이 패널의 각 프레임 화면의 리프레시 주기의 짝수 배인구동 회로를 포함한다.
또한, 상기 액정 디스플레이 장치에 사용자가 상기 액정 디스플레이 장치에 시야각 전환 요청 신호를 전송하도록 하는 시야각 전환 버튼이 설치되어 있고, 상기 탐지 모듈은 상기 시야각 전환 버튼과 신호적으로 연결된다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치 및 시야각 전환 방법은, 제1 기판에 시야각을 제어하기 위한 제3 전극을 설치하는 것을 통해, 시야각을 전환할 경우 제3 전극에 주기적인 교류 전압을 인가하고, 제1 기판과 제2 기판 사이에 수직 전기장을 형성하여 액정 분자가 편향되도록 구동시킬 수 있으며, 디스플레이 패널이 광, 협시야각 사이에서의 간편한 전환을 가능케 하고, 또한 제3 전극에 인가되는 상기 주기적인 교류 전압의 주기는 디스플레이 패널의 각 프레임 화면의 리프레시 주기의 짝수 배이기에, 각 프레임 화면의 중간 디스플레이 과정에서 양극, 음극 전환되는 것을 방지함으로써, 각 프레임 화면의 디스플레이 과정에서 전압 차이가 발생하여 분할 스크린 mura가 발생하는 것을 방지하였으며, 화면 표현의 균일성을 향상시킨다. 본 발명은 차단막이 없고, 제품의 두께 및 제조 원가를 기본적으로 증가시키지 않는 조건에서 광시야각과 협시야각 사이의 자유로운 전환을 가능케 하며, 비교적 강한 유연성과 편의성을 구비하며, 오락 비디오와 프라이버시 안전성을 겸비하는 액정 디스플레이 장치를 제공하였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예 중 액정 디스플레이 장치가 광시야각일 경우의 구조 모식도이다.
도 2는 도 1 중 액정 디스플레이 장치가 협시야각일 경우의 구조 모식도이다.
도 3은 도 1 중 액정 디스플레이 장치의 제2 기판의 회로 모식도이다.
도4a 내지 4b는 비교예 중 제3 전극에 출력되는 교류 전압 파형 모식도이다.
도5a 내지 5b는 본 발명 중 제3 전극에 인가되는 교류 전압 파형 모식도이다.
도6a 내지 6d는 본 발명 중 제3 전극에 인가되는 기타 교류 전압 파형 모식도이다.
도7a 내지 7c는 본 발명 중 제4 전극의 상이한 패턴 구조 모식도이다.
도8 내지 11은 본 발명 중 제4 전극이 제1 기판에서의 상이한 위치 구조 모식도이다.
도12는 본 발명 제2 실시예 중 액정 디스플레이 장치가 협시야각일 경우의 구조 모식도이다.
도13은 도12 중 액정 디스플레이 장치가 광시야각일 경우의 구조 모식도이다.
도14a 내지 14b는 본 발명 제3 실시예 중 액정 디스플레이 장치의 평면 구조 모식도이다.
도15는 본 발명 제4 실시예 중 액정 디스플레이 장치의 모듈 블록도이다.
본 발명의 목적, 기술적 해결수단 및 장점을 더욱 분명하게 하기 위해, 아래 도면과 결부하여 본 발명의 실시예에 대해 부가적으로 서술한다.
[제1 실시예]
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치가 광시야각일 경우의 구조 모식도이고, 도 2는 도 1 중 액정 디스플레이 장치가 협시야각일 경우의 구조 모식도이며, 도 1과 도 2를 참조하면, 상기 액정 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10)을 포함하고, 상기 디스플레이 패널(10)은 제1 기판(11), 제1 기판(11)과 마주하여 설치되는 제2 기판(12) 및 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 위치하는 액정층(13)을 포함한다.
일반 상황에서, 사용자가 상이한 시야각에서 액정 디스플레이 장치의 스크린을 관람할 경우, 이미지의 콘트라스트는 시야각이 증가됨에 따라 작아진다. 기존의 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic, TN)의 액정 디스플레이 장치는, 공통 전극 및 픽셀 전극이 각각 상, 하 두 개의 상이한 기판에 형성되고, 액정 분자는 하나의 기판과 수직되는 평면 내에서 회전한다. 그러나, TN형 액정 디스플레이 장치에서, 두 개 기판의 표면 위치에 근접한 액정 분자는 서로 교차되게 배열되어, TN형 액정 디스플레이 장치의 시야각이 좁아지는 것을 초래한다. 광시야각을 구현하기 위해, 횡전기장의 인-플레인 스위칭(In-Plane Switching, IPS) 및 프린지 필드를 사용하는 프린지 필드 스위칭(Fringe Field Switching, FFS) 액정 디스플레이 장치가 개발되었다. IPS형 또는 FFS형의 액정 디스플레이 장치에 대하여, 공통 전극 및 픽셀 전극은 동일한 기판(즉 박막 트랜지스터 어레이 기판)에 형성되고, 액정 분자는 기판과 대체적으로 평행한 평면 내에서 회전하여 더욱 넓은 시야각을 획득한다.
본 실시예에서 제공되는 액정 디스플레이 장치는 인-플레인 스위칭(IPS), 프린지 필드 스위칭(FFS) 등 모드의 액정 디스플레이 장치에 적용되고, 공통 전극 및 픽셀 전극은 모두 동일한 기판(즉 박막 트랜지스터 어레이 기판)에 형성되며, 공통 전극과 픽셀 전극 사이에 디스플레이용 전기장을 인가할 경우, 액정 분자는 기판과 대체적으로 평행한 평면 내에서 회전하여 비교적 넓은 시야각을 획득한다. 본 실시예에 있어서, 프린지 필드 스위칭(FFS)을 예로 들어 상기 액정 디스플레이 장치를 설명한다.
본 실시예에 있어서, 제1 기판(11)은 컬러 필터 기판이고, 제2 기판(12)은 박막 트린지스터 어레이 기판이다. 이 액정층(13)을 배향하는 표면에 제1 편광판(111)이 설치되어 있고, 제2 기판(12)이 액정층(13)을 배향하는 표면에 제2 편광판(121)이 설치되어 있으며, 제1 편광판(111)과 제2 편광판(121)의 투과축 방향(미도시)으로 서로 수직된다.
본 실시예에 있어서, 제2 기판(12)의 액정층(13)을 향하는 표면에 게이트 절연층(122), 절연 보호층(123), 제1 전극(124), 절연 스페이서층(125) 및 제2 전극(126)이 설치되어 있다. 게이트 절연층(122)은 제2 기판(12)의 액정층(13)을 향하는 표면에 형성되고, 절연 보호층(123)은 게이트 절연층(122)에 위치하며, 제1 전극(124)은 절연 보호층(123)에 형성되고, 절연 스페이서층(125)은 제1 전극(124)에 형성되며, 제2 전극(126)은 절연 스페이서층(125)에 형성되지만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 각 각의 필름층 사이의 구조와 순서는 필요에 따라 적절히 조절할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 기판(11)의 액정층(13)을 향한 표면에 컬러 레지스트층(112), 블랙 매트릭스(BM)(113), 제1 평탄층(114), 제3 전극(115), 제4 전극(116) 및 제2 평탄층(117)이 설치되어 있다. 컬러 레지스트층(112) 및 블랙 매트릭스(113)는 제1 기판(11)의 액정층(13)을 향하는 표면에 형성되고, 제1 평탄층(114)은 컬러 레지스트층(112) 및 블랙 매트릭스(113)을 커버하며, 제3 전극(115)은 제1 평탄층(114)에 형성되고, 제4 전극(116)은 제3 전극(115)에 형성되며 블랙 매트릭스(113)와 중첩 설치되고, 제4 전극(116)은 제3 전극(115)과 전기적으로 연결되며, 제2 평탄층(117)은 제3 전극(115)에 형성되고 제4 전극(116)을 커버하지만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 각각의 필름층 사이의 구조와 순서는 필요에 따라 적절히 조절할 수 있다.
컬러 레지스트층(112)은 예를 들어 적(R), 녹(G), 청(B) 세가지 컬러 레지스트 재료를 포함하는 바, 각각 대응되게 적, 녹, 청 3색의 서브 픽셀(sub-pixel)에 대응된다. 블랙 매트릭스(113)는 적, 녹, 청 3색의 서브 픽셀 사이에 위치하여, 서로 인접한 서브 픽셀 사이에 블랙 매트릭스(113)를 통해 서로 이격되도록 한다. 제1 평탄층(114)은 컬러 레지스트층(112) 및 블랙 매트릭스(113)의 표면에 대해 평탄화 작용을 일으키고, 제2 평탄층(117)은 금속 전기 전도층(116)의 표면에 대해 평탄화 작용을 일으킨다.
제1 전극(124), 제2 전극(126)과 제3 전극(115)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 산화 아연(IZO) 등 투명한 재질로 이루어진 투명 전극일 수 있다. 여기서 제1 전극(124)은 공통 전극(common electrode)이며, 화면 디스플레이용 공통 전압(즉 Vcom)을 인가하며; 제2 전극(126)은 픽셀 전극(pixel electrode)이고, 각각의 서브 픽셀 영역(SP)(도 3을 참조바람)에 형성된다. 제3 전극(115)은 시야각 제어 전극이고, 디스플레이 패널(10)이 시야각을 전환하도록 제어한다.
본 실시예에 있어서, 제2 전극(126)은 제1 전극(124)의 상부에 위치하고, 양자 사이에 절연 스페이서층(125)이 설치되어 있지만, 이에 한하지 않으며, 기타 실시예에 있어서, 제2 전극(126)과 제1 전극(124)의 위치는 서로 치환될 수 있다. 이 밖에, 인-플레인 스위칭(IPS) 모드인 액정 디스플레이 장치를 사용할 경우, 제1 전극(124) 및 제2 전극(126)은 동일한 층에 위치하고 서로 절연되게 이격될 수도 있다.
도 3은 도 1 중 액정 디스플레이 장치의 제2 기판의 회로 모식도이고, 도3을 참조하면, 제2 기판(12)에 스캐닝 라인(127) 및 데이터 라인(128)이 더 설치되어 있고, 여기서 다수 개의 스캐닝 라인(127)은 다수 개의 데이터 라인(128)과 서로 교차되어 어레이 분포되는 다수의 서브 픽셀 영역(SP(sub-pixel))을 한정 형성한다. 각각의 서브 픽셀(SP)에 픽셀 전극(즉 제2 전극(126)) 및 박막 트린지스터(TFT)(129)가 설치되어 있고, 박막 트린지스터(129)는 스캐닝 라인(127)과 데이터 라인(128)이 교차되는 위치 근처에 위치한다. 각각의 박막 트린지스터(129)는 게이트, 소스 전극 및 드레인 전극(미도시)을 포함하고, 여기서 게이트는 대응되는 스캐닝 라인(127)에 전기적으로 연결되며, 소스 전극은 대응되는 데이터 라인(128)에 전기적으로 연결되고, 드레인 전극은 대응되는 픽셀 전극(즉 제2 전극(126))에 전기적으로 연결된다.
도1과 도3을 결부하면, 게이트 절연층(122)은 제2 기판(12)의 액정층(13)을 향한 표면에 형성되고 스캐닝 라인(127) 및 박막 트랜지스터(129)의 게이트를 커버하며, 절연 보호층(123)은 게이트 절연층(122)에 위치하고 데이터 라인(128) 및 박막 트랜지스터(129)의 소스 전극 및 드레인 전극을 커버한다. 절연 스페이서층(125)은 제1 전극(124)(즉 공통 전극)과 제2 전극(126)(즉 픽셀 전극) 사이에 위치하여 절연 작용을 갖는다.
본 실시예에 있어서, 액정층(13) 중의 액정 분자는 양성 액정 분자이고, 양성 액정 분자는 응답이 빠른 장점을 구비한다. 도1과 같이, 초기 상태(즉 디스플레이 패널(10)이 임의의 전압을 인가하지 않는 정황) 에서, 액정층(13)의 양성 액정 분자는 기판(11, 12)과 평행되는 편평하게 누워 있는 상태를 이루고, 양성 액정 분자의 장축 방향은 기판(11, 12)의 표면과 기본적으로 평행하게 된다. 그러나 실제 응용에 있어서, 액정층(13)의 양성 액정 분자와 기판(11, 12) 사이에 매우 작은 초기 프리틸트 각이 구비될 수 있고, 상기 초기 프리틸트 각의 범위는 0도 보다 작거나 같을 수 있거나 또는 10도일 수 있는 바, 즉 0°≤θ≤10°이다.
제3 전극(115)은 디스플레이 패널(10) 광, 협시야각의 전환을 제어하기 위한 것이고, 제3 전극(115)에 상이한 제어 전압을 인가하는 것을 통해, 상기 디스플레이 패널(10)은 광시야각 모드와 협시야각 모드 사이에서 전환될 수 있다.
도1을 참조하면, 제1 전극(124)에 직류 공통 전압을 인가하고(즉 DC Vcom), 또한 제3 전극(115)에도 직류 전압을 인가하며, 또한 제3 전극(115)에 인가되는 직류 전압과 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이가 매우 작을(예를 들어 1V보다 작음) 경우, 제3 전극(115)과 제1 전극(124) 사이의 바이어스 전압이 비교적 작기에, 액정 분자의 경사 각도는 거의 변화가 발생하지 않고, 편평하게 누워 있는 상태를 유지하며, 동일한 기판(즉 제2 기판(12))에 위치하는 픽셀 전극(즉 제2 전극(126))과 공통 전극(즉 제1 전극(124)) 사이에 형성되는 인-플레인 전기장이 액정 분자가 기판(11, 12)과 평행되는 평면에서 회전하도록 구동하기에, 액정 분자는 비교적 강한 인 플레인 전기장 작용 하에서 광시야각 모드를 실현한다.
도2를 참조하면, 제1 전극(124)에 직류 공통 전압을 인가하고(즉 DC Vcom), 또한 제3 전극(115)에 주기적인 교류 전압을 인가하며, 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압이 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압을 중심으로 둘러싸고 상하로 변동하고, 또한 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압과 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이가 비교적 클(예컨대 1V보다 큼) 경우, 제1 기판(11)의 제3 전극(115)과 제2 기판(12)의 제1 전극(124) 사이에 비교적 큰 바이어스 전압이 존재하기에, 두 개의 기판(11, 12) 사이에 비교적 강한 수직 전기장(예를 들어 도2에서 화살표 E로 표시됨)이 존재할 수 있다. 양성 액정 분자가 전기장 작용 하에서 전기장 라인과 평행되는 방향을 따라 회전하기에, 양성 액정 분자는 상기 수직 전기장 작용 하에서 편향이 발생됨으로써, 액정 분자와 기판(11, 12) 사이의 경사 각도가 증가되도록 하여, 액정 분자는 편평하게 누워 있는 상태에서 기울어진 상태로 변하여, 상기 디스플레이 패널(10)의 스크린 사시 방향에서, 액정 분자를 관통하는 광선은 상응하게 지연되어 상, 하 편광판(111, 121)과 매칭되지 않기에, 누광 현상이 발생하여, 상기 디스플레이 패널(10)의 사시 방향으로 스크린을 관람할 경우, 스크린의 콘트라스트가 감소되어 관람 효과에 영향을 일으키며, 시야각을 감소시켜, 협시야각 모드를 실현한다. 다시 말하면, 본 실시예에 있어서, 제1 기판(11)의 제3 전극(115)에 상기 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 광시야각 모드로부터 협시야각 모드로 전환된다.
그러나, 도4a에 도시된 바와 같이, 협시야각 모드로 전환될 경우, 제3 전극(115)에 인가되는 전압이 진폭이 비교적 큰 직류 전압이고 상기 주기적인 교류 전압이 아니면, 제1 기판(11)의 제3 전극(115)과 제2 기판(12)의 제1 전극(124) 사이에 생성되는 전위 차이는 시종일관 동일한 방향이기에, 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 생성되는 액정 분자가 편향되도록 구동시키는 수직 전기장(E)의 방향을 줄곧 변하지 않도록 하여, 직류 잔류가 쉽게 생성되어 잔상을 초래하여, 화면 표현력이 떨어지게 된다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 협시야각 모드로 전환될 경우, 제3 전극(115)에 인가되는 전압은 주기적인 교류 전압일 필요가 있고, 진폭이 비교적 큰 직류 전압이 아니며, 수직 전기장(E)의 방향이 왕복으로 변화되도록 하여, 시야각 전환을 가능케 하는 동시에 직류 잔류가 생성되어 잔상을 초래하는 문제를 방지하여, 화면 표현 능력을 향상시킨다.
도4b에 도시된 바와 같이, 협시야각 모드로 전환될 경우, 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압의 주기(T2)가 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면(frame)의 리프레시 주기(T1)(즉 T2=T1)와 동일하면, 이때 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 액정 분자 편향을 구동하는 수직 전기장(E)의 방향은 비록 제3 전극(115)에 인가되는 교류 전압의 극성 변화에 따라 변화되지만, 각 프레임 화면의 디스플레이 과정에서, 제3 전극(115)의 교류 전압은 극성 전환될 경우 전압 차이 돌연변이(도4b 중 타원형 점선으로 표시함)가 발생하게 되고, 양극, 음극 전환이 각 프레임 화면의 중간 디스플레이 과정에서 나타나기에, 양극, 음극 전환 시 전위 차이가 갑자기 커져, 분할 스크린 mura가 쉽게 발생될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 도5a와 도5b에 도시된 바와 같이, 협시야각 모드로 전환될 경우, 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 짝수 배이다(즉 T2=2*n*T1, 여기서 n은 정의 정수이고, 바람직하게 n=1, 2이다).
바꾸어 말하면, 본 실시예에 있어서, f1=2*n*f2이고, 여기서 f2는 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압의 주파수이고, f1은 디스플레이 패널(10)의 화면 리프레시 주파수(즉 프레임률)이다. 또한, 하기의 관계를 구비하는 바, T1=1/(f1), T2=1/(f2)이고, 단위는 s(초)이며, 예를 들어 디스플레이 패널(10)의 화면 리프레시 주파수(즉 프레임률)가 60Hz일 경우, 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)는 1/60초이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 협시야각 모드로 전환될 경우, 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 두 배일 수 있다(즉 T2=2*T1).
도5b에 도시된 바와 같이, 협시야각 모드로 전환될 경우, 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 네 배일 수 있다(즉 T2=4*T1).
도5a와 도5b에 도시된 바와 같이, 협시야각 모드로 전환될 경우, 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압의 파형은 방형파일 수 있지만, 이에 한하지 않는다. 도6a 내지 도6d에 도시된 바와 같이, 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압의 파형은 사다리 모양 방형파(예컨대 도6a), 정현파(예컨대 도6b), 삼각파(예컨대 도6c), 톱니파(예컨대 도6d) 또는 기타 파형일 수도 있다.
본 실시예에 있어서, 협시야각 모드로 전환될 경우, 제3 전극(115)에 인가되는 전압은 주기적인 교류 전압이고, 또한 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 짝수 배인 바, 예를 들면 두 배 또는 네 배이며, 도5a와 도5b에 도시된 바와 같고, 이로써 제3 전극(115)에 인가되는 교류 전압 신호는 각 프레임 화면의 중간 디스플레이 과정에서 양극, 음극 전환되는 것을 방지함으로써, 각 프레임 화면의 디스플레이 과정에서 전압 차이가 발생하여 분할 스크린 mura가 발생하는 문제를 방지하였다. 본 실시예에 있어서, 서로 인접한 두 개의 프레임 화면 사이에 블랭킹 시간대(blanking time)(T3)가 더 설치되어 있을 수도 있고, 블랭킹 시간대(T3)는 서로 인접한 프레임 화면 중의 과도(過渡) 시간대로서, 제3 전극(115)에 인가되는 교류 전압 신호는 블랭킹 시간대(T3)에서 양극, 음극 극성 전환(블랭킹 시간대(T3)에서 제3 전극(115)에 인가되는 전압과 파형에 대해서 요구하지 않음)을 진행하도록 선택할 수 있기에, 상기 분할 스크린 mura를 방지할 수 있고, 화면 표현의 균일성을 향상시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 기판(11)의 제3 전극(115)에 전압 신호를 제공하기 위해, 디스플레이 패널(10)의 주변 비 디스플레이 영역에서, 제3 전극(115)은 전기 전도 페이스트(90)를 통해 제1 기판(11)으로부터 제2 기판(12)까지 도통할 수 있고, 구동 회로(20)로써 전압 신호를 제2 기판(12)에 제공하며, 다음 제2 기판(12)으로써 전기 전도 페이스트(90)를 통해 전압 신호를 제1 기판(11)의 제3 전극(115)에 인가한다. 또한, 제2 평탄층(117)은 바깥 둘레의 비 디스플레이 영역에 천공(117a)이 형성되어 있으며, 제3 전극(115)을 노출함으로써, 전기 전도 페이스트(90)가 상기 천공(117a)을 통해 제3 전극(115)과 전기적으로 연결되도록 한다.
제1 기판(11)에 설치되는 시야각 전환을 제어하기 위한 제3 전극(115)은 ITO, IZO 등 투명 전기 전도성 재질로 이루어지고, ITO, IZO의 전기 저항은 일반적으로 비교적 크기에, 제3 전극(115)의 전기 저항 부하가 비교적 커지도록 하여, 신호 전송 과정에서 신호 지연이 비교적 크고, 전압 파형이 전성되는 과정에서 왜곡되며, 파형이 왜곡되거나 감쇠되면 디스플레이 화질의 이상을 초래할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제1 기판(11)에 제3 전극(115)과 전기적으로 연결되는 제4 전극(116)이 더 설치되어 있고, 제4 전극(116)은 Mo, Al, Au, Ag, Cu등 전기 저항이 비교적 낮은 금속으로 이루어지고, 제4 전극(116)은 다수의 스트립 모양의 금속 전도성 분기(116a)를 포함하고, 이러한 금속 전도성 분기(116a)는 각각 스캐닝 라인(127) 및/또는 각 데이터 라인(128)이 위치한 방향을 따라 연장되거나, 또한 이러한 금속 전도성 분기(116a)는 블랙 매트릭스(113)와 상하 중첩 설치되며, 즉 이러한 금속 전도성 분기(116a)는 블랙 매트릭스(113)의 정하부에 위치하고 블랙 매트릭스(113)에 의해 커버된다. 금속 전도성 분기(116a)의 선 폭은 블랙 매트릭스(113)의 연결선의 선 폭보다 작기에, 이로써 이러한 금속 전도성 분기(116a)는 완전히 블랙 매트릭스(113)에 의해 커버되고, 비록 금속 전도성 분기(116a)는 금속으로 이루어지고 광을 투과시키지 않지만, 블랙 매트릭스(113)의 정하부 위치에 설치되고 블랙 매트릭스(113)에 의해 커버되기에, 따라서 각각의 서브 픽셀 영역(SP)의 개구율과 투과율은 이러한 금속 전도성 분기(116a)의 영향을 받지 않는다.
도7a를 참조하면, 이러한 금속 전도성 분기(116a)는 각각 각 스캐닝 라인(127)이 위치하는 방향을 따라 연장된다. 바람직하게, 금속 전도성 분기(116a)는 스캐닝 라인(127)과 동일한 갯수를 구비하고, 즉 각각의 금속 전도성 분기(116a)는 하나의 스캐닝 라인(127)과 서로 대응되며, 서로 인접한 두 개의 금속 전도성 분기(116a)는 하나의 서브 픽셀의 폭만큼 떨어져 있다.
또는, 도7b를 참조하면, 이러한 금속 전도성 분기(116a)는 각각 각 데이터 라인(128)이 위치하는 방향을 따라 연장된다. 바람직하게는, 금속 전도성 분기(116a)는 데이터 라인(128)과 동일한 갯수를 구비하고, 즉 각각의 금속 전도성 분기(116a)는 하나의 데이터 라인(128)과 서로 대응되며, 서로 인접한 두 개의 금속 전도성 분기(116a)는 하나의 서브 픽셀의 폭만큼 떨어져 있다.
또는, 도7c를 참조하면, 이러한 금속 전도성 분기(116a)는 각각 각 데이터 라인(128) 및 각 스캐닝 라인(127)이 위치한 방향을 따라 연장되며, 즉 이러한 금속 전도성 분기(116a)는 서로 교차되어 메쉬(mesh) 구조로 연결된다. 바람직하게는, 데이터 라인(128)이 위치한 방향을 따라 연장되는 금속 전도성 분기(116a)의 갯수와 데이터 라인(128)의 갯수는 동일하여, 각각의 데이터 라인(128)이 모두 하나의 금속 전도성 분기(116a)에 대응되도록 하고; 스캐닝 라인(127)이 위치한 방향을 따라 연장되는 금속 전도성 분기(116a)의 갯수와 스캐닝 라인(127)의 갯수는 동일하여, 각각의 스캐닝 라인(127)이 모두 하나의 금속 전도성 분기(116a)에 대응되도록 한다. 또한, 이러한 금속 전도성 분기(116a)가 교차되어 형성된 메쉬 구조는 블랙 매트릭스(113)와 동일한 패턴 구조를 구비할 수 있다.
이러한 금속 전도성 분기(116a)가 제1 기판(11)에서의 구체적인 위치는 한정하지 않으며, 실제에 따라 조절할 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 이러한 금속 전도성 분기(116a)는 제3 전극(115)의 하표면에 형성되고 직접 제3 전극(115)과 전기적으로 연결된다.
또는, 도8에 도시된 바와 같이, 제1 기판(11)의 액정층(13)을 향한 표면에 컬러 레지스트층(112), 블랙 매트릭스(BM)(113), 제1 평탄층(114), 제4 전극(116), 제3 전극(115) 및 제2 평탄층(117)이 설치되어 있다. 도8과 도1의 차이점은, 제4 전극(116)의 다수의 스트립형의 금속 전도성 분기(116a)는 제3 전극(115)의 상표면에 형성되고 직접 제3 전극(115)과 전기적으로 연결되는 것이다.
또는, 도9에 도시된 바와 같이, 제1 기판(11)의 액정층(13)을 향하는 표면에 컬러 레지스트층(112), 블랙 매트릭스(BM)(113), 제4 전극(116), 제1 평탄층(114), 제3 전극(115) 및 제2 평탄층(117)이 설치되어 있다. 도9와 도1의 차이점은, 제4 전극(116)의 다수의 스트립형의 금속 전도성 분기(116a)는 블랙 매트릭스(113)의 하표면에 형성되고, 제1 평탄층(114)은 컬러 레지스트층(112) 및 금속 전도성 분기(116a)를 커버하고, 제4 전극(116)과 제3 전극(115) 사이는 제1 평탄층(114)을 통해 이격되지만, 제1 평탄층(114)에 천공(114a)이 설치되어 있고, 제3 전극(115)이 천공(114a)에 삽입되어, 제4 전극(116)의 다수의 금속 전도성 분기(116a)가 제3 전극(115)과 전기적으로 연결되도록 한다.
또는, 도10에 도시된 바와 같이, 제1 기판(11)의 액정층(13)을 향하는 표면에 컬러 레지스트층(112), 블랙 매트릭스(BM)(113), 제3 전극(115), 제4 전극(116) 및 평탄층(118)이 설치되어 있다. 도10과 도1의 차이점은, 컬러 레지스트층(112)과 제3 전극(115) 사이에 평탄층의 설치를 취소하였고, 제3 전극(115)으로 컬러 레지스트층(112) 및 블랙 매트릭스(113)를 커버한다.
또는, 도11에 도시된 바와 같이, 제1 기판(11)의 액정층(13)을 향한 표면에 컬러 레지스트층(112), 제4 전극(116), 제3 전극(115) 및 평탄층(118)이 설치되어 있다. 도11과 도1의 차이점은, 제4 전극(116)의 다수의 스트립형의 금속 전도성 분기(116a)는 서로 교차되어 메쉬 구조를 형성하며 블랙 매트릭스(BM)로 겸용되어, 기존의 블랙 매트릭스(BM)(113)를 취소하였고, 또한 컬러 레지스트층(112)과 제3 전극(115) 사이에서 평탄층의 설치를 취소하였고, 제3 전극(115)으로 컬러 레지스트층(112) 및 제4 전극(116)을 커버한다.
본 실시예에 있어서, 제1 기판(11)에 금속이 설치되는 제4 전극(116)은, 제4 전극(116)의 다수의 금속 전도성 분기(116a)가 전체 디스플레이 패널(10)에 분포되고 제3 전극(115)과 전기적으로 연결되기에, 금속 전도성 분기(116a)의 전기 저항이 비교적 작고, 도통 능력이 비교적 강하며, 제3 전극(115)의 보조 전기 전도 연결선으로 될 수 있고, 금속 전도성 분기(116a)를 제3 전극(115)과 전기적으로 연결하는 것을 통해, 제3 전극(115)의 전기 저항을 감소하였고, 제3 전극(115)의 전기 전도 능력을 향상하였으며, 단일한 제3 전극(115)이 전압 신호를 전송하는 것과 비교하면, 비교적 강한 도통 능력으로 인해, 전압 신호 전송 과정에서 신호 지연이 비교적 적기에, 전압 파형이 전송하는 과정에서 왜곡되지 않도록 보장할 수 있고, 파형이 왜곡되거나 신호가 감쇠되어 디스플레이 화면 이상이 초래되는 것을 방지한다.
[제2 실시예]
도12는 본 발명 제2 실시예 중 액정 디스플레이 장치가 협시야각일 경우의 구조 모식도이고, 도13은 도12 중 액정 디스플레이 장치가 광시야각일 경우의 구조 모식도이며, 도12와 도13을 참조하면, 본 실시예와 상기 제1 실시예의 주요한 차이점은, 본 실시예에 중의 액정층(13)은 음성 액정 분자를 사용하고, 기술의 발전과 더불어, 음성 액정의 성능은 현저하게 향상되었으며, 더욱 광범하게 응용되고 있다. 도12와 같이, 초기 상태(즉 디스플레이 패널(10)에 임의의 전압을 인가하지 않은 상황)에서, 액정층(13)의 음성 액정 분자는 기판(11, 12)에 비해 초기 프리틸트 각을 구비하는 바, 즉 음성 액정 분자는 기판(11, 12)에 비해 기울어진 상태를 이룬다. 전압을 인가하여 형성된 전기장의 작용 하에서, 음성 액정 분자의 장축은 전기장 라인 방향과 수직되도록 편향이 발생될 수 있다.
도12를 참조하면, 제1 전극(124)에 직류 공통 전압을 인가하고(즉 DC Vcom), 또한 제3 전극(115)에 직류 전압을 인가하며, 또한 제3 전극(115)에 인가되는 직류 전압과 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이가 비교적 작을 경우(예컨대 1V보다 작음), 제3 전극(115)과 제1 전극(124) 사이의 바이어스 전압이 비교적 작기에, 액정 분자의 경사 각도에는 거의 변화가 발생하지 않고, 기울어진 상태를 유지하며, 액정층(13) 중 액정 분자의 프리틸트 각이 비교적 크기에, 상기 디스플레이 패널(10)의 스크린은 사시 방향상에서, 액정 분자를 관통하는 광선은 상대적으로 지연되기에 상, 하 편광판(111, 121)과 매칭되지 않아, 누광 현상이 발생하여, 상기 디스플레이 패널(10)의 사시 방향으로 스크린을 관람할 경우, 스크린의 콘트라스트가 감소되어 관람 효과에 영향을 일으키며, 시야각을 감소시켜, 협시야각 모드를 실현한다.
도13을 참조하면, 제1 전극(124)에 직류 공통 전압을 인가하고(즉 DC Vcom), 또한 제3 전극(115)에 주기적인 교류 전압을 인가하며, 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압이 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압을 중심으로 둘러싸고 상하로 변동하고, 또한 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압과 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이가 비교적 클 경우(예컨대 1V보다 큼), 제1 기판(11)의 제3 전극(115)과 제2 기판(12)의 제1 전극(124) 사이에 비교적 큰 바이어스 전압이 존재하기에, 두 개의 기판(11, 12) 사이에 비교적 강한 수직 전기장(예컨대 도13 중 화살표 E에 도시된 것과 같음)이 형성될 수 있다. 음성 액정 분자가 전기장 작용 하에서 전기장 선 방향 수직되는 방향으로 회전하기에, 따라서 음성 액정 분자는 상기 수직 전기장 작용 하에서 편향이 발생되어, 액정 분자와 기판(11, 12) 사이의 경사 각도를 감소시킨다. 액정 분자의 경사각이 적어도 기판(11, 12)과 대체적으로 평행될 경우, 상기 디스플레이 패널(10)의 스크린 사시 방향상에서, 누광 현상은 상응하게 감소되며, 상기 디스플레이 패널(10)의 시야각은 이에 따라 증가됨으로써, 광시야각 모드를 실현한다. 즉 다시 말하면, 본 실시예에 있어서, 제1 기판(11)의 제3 전극(115)에 상기 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 협시야각 모드로부터 광시야각 모드로 전환한다.
본 실시예의 기타 구조에 관하여, 상기 제1 실시예를 참조 가능하기에, 여기서 더 서술하지 않는다.
[제3 실시예]
본 발명은 액정 디스플레이 장치의 시야각 전환 방법을 더 제공하는 바, 상기 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치에 대해 시야각 전환 제어하기 위한 것으로서, 상기 시야각 전환 방법은,
사용자가 시야각을 전환하는 시야각 전환 요청 신호를 전송하였는 지의 여부를 탐지하는 단계;
시야각 전환 요청 신호가 수신되면, 제1 기판(11)의 제3 전극(115)에 주기적인 교류 전압을 인가하는 단계를 포함하고, 상기 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 짝수 배이다.
바람직하게는, 상기 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 2배 또는 4배이다. 상기 주기적인 교류 전압의 파형은 방형파, 사다리모양 방형파, 정현파, 삼각파 또는 톱니파 또는 기타 파형일 수 있다.
바람직하게는, 상기 주기적인 교류 전압은 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압(즉 DC Vcom)을 중심으로 둘러싸고 상하로 변동하며, 또한 상기 주기적인 교류 전압과 상기 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 크다.
디스플레이 패널(10)의 액정층(13) 내부의 액정 분자는 양성 액정 분자를 사용할 수 있고, 이때 제3 전극(115)에 상기 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 광시야각 모드로부터 협시야각 모드로 전환된다.
디스플레이 패널(10)의 액정층(13) 내부의 액정 분자는 음성 액정 분자를 사용할 수도 있고, 이때 제3 전극(115)에 상기 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 협시야각 모드로부터 광시야각 모드로 전환한다.
도14a와 도14b에 도시된 바와 같이, 또한, 상기 액정 디스플레이 장치에 사용자가 상기 액정 디스플레이 장치에 시야각 전환 요청 신호를 전송하도록 제공되는 시야각 전환 버튼(30)이 설치되어 있다. 상기 액정 디스플레이 장치는 제3 전극(115)에 전압 신호를 인가하는 구동 회로(20)를 더 포함한다.
시야각 전환 버튼(30) 은 실제 버튼(도 14a에 도시된 것과 같음)일 수 있고, 이때 시야각 전환 버튼(30)은 상기 액정 디스플레이 장치의 케이스에 돌출되게 설치되어, 사용자가 터치하여 누르는 등 방식을 통해 상기 액정 디스플레이 장치에 시야각 전환 요청 신호를 전송하도록 한다. 시야각 전환 버튼(30)은 소프트웨어 제어 또는 어플리케이션 프로그램(APP)으로써 시야각 전환 기능을 실현하는 것일 수도 있다(도 14b에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 스트립을 통해 광, 협시야각 크기를 설정할 수 있음).
도1과 도2에 도시된 액정 디스플레이 장치를 예로 들면, 정상적인 상황에서, 상기 액정 디스플레이 장치가 광시야각 모드이고, 프라이버시를 위해 협시야각 모드로 전환해야 할 경우, 사용자는 상기 시야각 제어 버튼(30)이 시야각 전환 요청 신호를 전송하도록 작동시켜, 상기 시야각 전환 요청 신호를 수신할 경우, 구동 회로(20)는 제3 전극(115)에 비교적 큰 진폭의 주기적인 교류 전압을 인가하기 시작하여, 제1 기판(11)의 제3 전극(115)과 제2 기판(12)의 제1 전극(124) 사이에 전위 차이가 발생되도록 하여, 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 비교적 강한 수직 전기장(E)이 발생하도록 하며, 상기 수직 전기장(E)으로써 액정 분자 편향을 구동시켜, 협시야각 모드의 전환을 가능케 한다. 협시야각 디스플레이가 필요하지 않을 경우, 사용자는 상기 시야각 전환 버튼(30)을 재차 작동시키는 것을 통해, 구동 회로(20)로써 제3 전극(115)에 인가되는 교류 전압을 취소시켜, 광시야각 디스플레이로 반환되도록 한다.
따라서, 시야각을 제어하여 전환하는 시야각 전환 버튼(30)을 설치하는 것을 통해, 상기 액정 디스플레이 장치가 비교적 강한 유연성과 편의성을 갖도록 한다.
[제4 실시예]
도15에 도시된 바와 같이, 본 발명은 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치를 더 제공하는 바,
제1 기판(11), 제1 기판(11)과 마주하여 설치되는 제2 기판(12) 및 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 위치하는 액정층(13)을 포함하고, 제2 기판(12)에 제1 전극(124) 및 제2 전극(126)이 설치되어 있고, 제1 전극(124)은 공통 전극이며, 제2 전극(126)은 픽셀 전극이고, 제1 기판(11)에 시야각 전환을 제어하기 위한 제3 전극(115)이 설치되어 있는 디스플레이 패널(10)(제1 실시예 참조 가능);
사용자가 시야각을 전환하는 시야각 전환 요청 신호를 전송하였는 지의 여부를 탐지하는 탐지 모듈(40);
탐지 모듈(40)과 신호적으로 연결되고, 시야각 전환 요청 신호가 수신되면, 제1 기판(11)의 제3 전극(115)에 주기적인 교류 전압을 인가하고, 상기 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 짝수 배인 구동 회로(20)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 2배 또는 4배이다. 상기 주기적인 교류 전압의 파형은 방형파, 사다리모양 방형파, 정현파, 삼각파 또는 톱니파 또는 기타 파형일 수 있다.
바람직하게는, 상기 주기적인 교류 전압은 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압(즉 DC Vcom)을 중심으로 둘러싸고 상하로 변동하며, 또한 상기 주기적인 교류 전압과 상기 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 크다.
디스플레이 패널(10)의 액정층(13) 내부의 액정 분자는 양성 액정 분자를 사용할 수 있고, 이때 제3 전극(115)에 상기 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 광시야각 모드로부터 협시야각 모드로 전환된다.
디스플레이 패널(10)의 액정층(13) 내부의 액정 분자는 음성 액정 분자를 사용할 수도 있고, 이때 제3 전극(115)에 상기 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 협시야각 모드로부터 광시야각 모드로 전환한다.
또한, 상기 액정 디스플레이 장치에 사용자가 상기 액정 디스플레이 장치에 시야각 전환 요청 신호를 전송하도록 제공되는 시야각 전환 버튼(30)이 설치되어 있고, 탐지 모듈(40)은 시야각 전환 버튼(30)과 신호적으로 연결된다. 사용자가 시야각 전환 버튼(30)을 통해 상기 액정 디스플레이 장치에 시야각 전환 요청 신호를 전송할 경우, 탐지 모듈(40)은 사용자가 전송하는 시야각 전환 요청 신호를 즉각 탐지할 수 있고, 신호를 구동 회로(20)에 전달하며, 구동 회로(20)로써 제3 전극(115)에 상기 주기적인 교류 전압을 인가한다.
상기 내용을 종합해보면, 본 발명의 상기 실시예에서 제공하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치 및 시야각 전환 방법은, 제1 기판에 시야각을 제어하기 위한 제3 전극을 설치하는 것을 통해, 시야각을 전환할 경우 제3 전극에 주기적인 교류 전압을 인가하고, 제1 기판과 제2 기판 사이에 수직 전기장을 형성하여 액정 분자가 편향되도록 구동시킬 수 있으며, 디스플레이 패널이 광, 협시야각 사이에서의 간편한 전환을 가능케 하고, 또한 제3 전극에 인가되는 상기 주기적인 교류 전압의 주기는 디스플레이 패널의 각 프레임 화면의 리프레시 주기의 짝수 배이기에, 각 프레임 화면의 중간 디스플레이 과정에서 양극, 음극 전환되는 것을 방지함으로써, 각 프레임 화면의 디스플레이 과정에서 전압 차이가 발생하여 분할 스크린 mura가 발생하는 것을 방지하였으며, 화면 표현의 균일성을 향상시킨다. 본 발명은 차단막이 없고, 제품의 두께 및 제조 원가를 기본적으로 증가시키지 않는 조건에서 광시야각과 협시야각 사이의 자유로운 전환을 가능케 하며, 비교적 강한 유연성과 편의성을 구비하며, 오락 비디오와 프라이버시 안전성을 겸비하는 액정 디스플레이 장치를 제공하였다.
상기 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예로서, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 정신과 원칙 내에서 진행된 임의의 보정, 동등한 교환, 개선 등은 모두 반드시 본 발명의 보호범위에 속해야 한다.
산업상 이용가능성
본 발명의 실시예 중, 제1 기판에 시야각을 제어하기 위한 제3 전극을 설치하는 것을 통해, 시야각을 전환할 경우 제3 전극에 주기적인 교류 전압을 인가하고, 제1 기판과 제2 기판 사이에 수직 전기장을 형성하여 액정 분자가 편향되도록 구동시킬 수 있으며, 디스플레이 패널이 광, 협시야각 사이에서의 간편한 전환을 가능케 하고, 또한 제3 전극에 인가되는 상기 주기적인 교류 전압의 주기는 디스플레이 패널의 각 프레임 화면의 리프레시 주기의 짝수 배이기에, 각 프레임 화면의 중간 디스플레이 과정에서 양극, 음극 전환되는 것을 방지함으로써, 각 프레임 화면의 디스플레이 과정에서 전압 차이가 발생하여 분할 스크린 mura가 발생하는 것을 방지하였으며, 화면 표현의 균일성을 향상시킨다. 본 발명은 차단막이 없고, 제품의 두께 및 제조 원가를 기본적으로 증가시키지 않는 조건에서 광시야각과 협시야각 사이의 자유로운 전환을 가능케 하며, 비교적 강한 유연성과 편의성을 구비하며, 오락 비디오와 프라이버시 안전성을 겸비하는 액정 디스플레이 장치를 제공하였다.

Claims (15)

  1. 제1 기판(11), 상기 제1 기판(11)과 마주하여 설치되는 제2 기판(12) 및 상기 제1 기판(11)과 상기 제2 기판(12) 사이에 위치하는 액정층(13)을 포함하는 디스플레이 패널(10)을 포함하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 제2 기판(12)에 제1 전극(124) 및 제2 전극(126)이 설치되어 있고, 상기 제1 전극(124)은 공통 전극이며, 상기 제2 전극(126)은 픽셀 전극이고, 상기 제1 기판(11)에 시야각 전환을 제어하기 위한 제3 전극(115)이 설치되어 있으며, 상기 액정 디스플레이 장치는 시야각을 전환할 경우 상기 제3 전극(115)에 주기적인 교류 전압을 인가하고, 상기 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 상기 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 짝수 배인 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 기판(11)에 다수의 금속 전도성 분기(116a)를 포함하는 제4 전극(116)이 더 설치되어 있고, 상기 다수의 금속 전도성 분기(116a)는 상기 제3 전극(115)과 전기적으로 연결되는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정층(13) 내부의 액정 분자는 양성 액정 분자이고, 상기 제3 전극(115)에 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 광시야각 모드로부터 협시야각 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    광시야각 모드에서, 상기 제1 전극(124)에 직류 공통 전압을 인가하고, 상기 제3 전극(115)에 직류 전압을 인가하며, 상기 제3 전극(115)에 인가되는 직류 전압과 상기 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 작은 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    협시야각 모드에서, 상기 제1 전극(124)에 직류 공통 전압을 인가하고, 상기 제3 전극(115)에 상기 주기적인 교류 전압을 인가하며, 상기 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압은 상기 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압을 중심으로 둘러싸고 상하로 변동하고, 상기 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압과 상기 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 큰 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액정층(13) 내부의 액정 분자는 음성 액정 분자이고, 상기 제3 전극(115)에 주기적인 교류 전압을 인가할 경우, 상기 액정 디스플레이 장치는 협시야각 모드로부터 광시야각 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    협시야각 모드에서, 상기 제1 전극(124)에 직류 공통 전압을 인가하고, 상기 제3 전극(115)에 직류 전압을 인가하며, 상기 제3 전극(115)에 인가되는 직류 전압과 상기 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 작은 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    광시야각 모드에서, 상기 제1 전극(124)에 직류 공통 전압을 인가하고, 상기 제3 전극(115)에 상기 주기적인 교류 전압을 인가하며, 상기 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압은 상기 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압을 중심으로 둘러싸고 상하로 변동하고, 상기 제3 전극(115)에 인가되는 주기적인 교류 전압과 상기 제1 전극(124)에 인가되는 직류 공통 전압 사이의 전위 차이는 1V보다 큰 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 상기 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 2배 또는 4배인 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판(11)에 컬러 레지스트층(112) 및 블랙 매트릭스(113)가 더 설치되어 있고, 상기 다수의 금속 전도성 분기(116a)는 상기 블랙 매트릭스(113)와 상하로 중첩 설치되는 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판(11)에 컬러 레지스트층(112)이 더 설치되어 있고, 상기 다수의 금속 전도성 분기(116a)는 교차되어 메쉬 구조를 형성하며 블랙 매트릭스(113)로 겸용되는 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  12. 제1항 내지 제8항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항에 따른 액정 디스플레이 장치의 시각 전환 방법으로서,
    사용자가 시야각을 전환하는 시야각 전환 요청 신호를 전송하였는지의 여부를 탐지하는 단계;
    시야각 전환 요청 신호가 수신되면, 상기 제3 전극(115)에 주기적인 교류 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 상기 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 짝수 배임을 특징으로 하며,
    상기 제1 기판(11)에 다수의 금속 전도성 분기(116a)를 포함하는 제4 전극(116)이 더 설치되어 있고, 상기 다수의 금속 전도성 분기(116a)는 상기 제3 전극(115)과 전기적으로 연결되는 액정 디스플레이 장치의 시각 전환 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 액정 디스플레이 장치에 사용자가 상기 액정 디스플레이 장치에 시야각 전환 요청 신호를 전송하도록 하는 시야각 전환 버튼(30)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 시각 전환 방법.
  14. 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치에 있어서,
    제1 기판(11), 상기 제1 기판(11)과 마주하여 설치되는 제2 기판(12) 및 상기 제1 기판(11)과 상기 제2 기판(12) 사이에 위치하는 액정층(13)을 포함하는 디스플레이 패널(10) - 상기 제2 기판(12)에 제1 전극(124) 및 제2 전극(126)이 설치되어 있고, 상기 제1 전극(124)은 공통 전극이며, 상기 제2 전극(126)은 픽셀 전극이고, 상기 제1 기판(11)에 시야각 전환을 제어하기 위한 제3 전극(115)이 설치되어 있음 -;
    사용자가 시야각을 전환하는 시야각 전환 요청 신호를 전송하였는지를 탐지하는 탐지 모듈(40);
    상기 탐지 모듈(40)과 신호적으로 연결되고, 시야각 전환 요청 신호가 수신되면, 상기 제3 전극(115)에 주기적인 교류 전압을 인가하는 구동 회로(20) - 상기 주기적인 교류 전압의 주기(T2)는 상기 디스플레이 패널(10)의 각 프레임 화면의 리프레시 주기(T1)의 짝수 배임 -
    상기 제1 기판(11)에 다수의 금속 전도성 분기(116a)를 포함하는 제4 전극(116)이 더 설치되어 있고, 상기 다수의 금속 전도성 분기(116a)는 상기 제3 전극(115)과 전기적으로 연결되는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 액정 디스플레이 장치에 사용자가 시야각 전환 요청 신호를 전송하도록 하는 시야각 전환 버튼(30)이 설치되어 있고,
    상기 탐지 모듈(40)은 상기 시야각 전환 버튼(30)과 신호적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 시야각 전환이 가능한 액정 디스플레이 장치.
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