KR20080049303A - Liquid crystal display - Google Patents

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KR20080049303A
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홍성환
홍성규
서덕종
이남석
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삼성전자주식회사
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Abstract

An LCD(Liquid Crystal Display) is provided to implement a narrow viewing angle by reducing a side viewing angle by applying voltage to a sub pixel of an ECB(Electrical Controlled Birefringence) mode, thereby achieving switching between wide and narrow viewing angle modes and providing flexible viewing angle characteristics according to needs. A first common electrode(131) is formed on a first substrate(100) and made from a transparent conductor. An insulating layer(140) is formed on the first common electrode. Plural first pixel electrode lines(191a) are formed on the insulating layer and overlapped with the first common electrode. A second pixel electrode line(191b) is formed on the insulating layer, and spaced from the first pixel electrode lines. A second substrate(200) faces the first substrate. A second common electrode(270) is formed on a part of the second substrate so as to face the second pixel electrode line. A first LC layer(3) is inserted between the first substrate and the second substrate where the second common electrode is not formed. A second LC layer(30) is inserted between the first substrate and the second substrate where the second common electrode is formed. In the second substrate where the second common electrode is formed, a white color filter is formed. In the second substrate where the second common electrode is not formed, RGB(Red, Green and Blue) color filters are formed. If a wide viewing angle is necessary, a signal controller applies no voltage to a sub pixel. Therefore, an LC layer of a sub pixel area is arranged in parallel to an LC layer of a main pixel area. If a narrow viewing angle is necessary, the signal controller applies voltage to the sub pixel. Therefore, the LC layer of the sub pixel area is arranged to be vertical to the LC layer of the main pixel area.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}Liquid crystal display {LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소를 나타나는 모식도2 is a schematic diagram illustrating one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a는 PLS모드의 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 그래프3A is a graph showing the transmittance of a liquid crystal display in PLS mode

도 3b는 ECB모드의 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 그래프3B is a graph showing transmittance of a liquid crystal display in ECB mode

도 4은 본 발명의 액정 표시 장치에서 협시야각을 구현하기 위하여 ECB모드의 부 화소를 구동하기 위한 구동 원리를 나타낸 도면4 is a view illustrating a driving principle for driving a subpixel of an ECB mode to implement a narrow viewing angle in the liquid crystal display of the present invention;

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정 표시 장치의 하나의 화소를 나타나는 모식도5 is a schematic diagram illustrating one pixel of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

<도면 부호의 설명><Description of Drawing>

110, 210 : 절연기판 131 : 제1 공통 전극110 and 210: insulating substrate 131: first common electrode

140 : 절연막 191a, 191b : 제1 및 제2 화소 전극140: insulating films 191a and 191b: first and second pixel electrodes

100 : 상부 표시판 200 : 하부 표시판100: upper display panel 200: lower display panel

270 : 제2 공통 전극 3, 30 : 액정층270: second common electrode 3, 30: liquid crystal layer

300 : 액정 표시판 조립체 600 : 신호 제어부300: liquid crystal panel assembly 600: signal control unit

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two display panels on which field generating electrodes such as a pixel electrode and a common electrode are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. Is applied to generate an electric field in the liquid crystal layer, thereby determining the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and controlling the polarization of incident light to display an image.

그 중에서도 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향(VA, vertical alignment) 모드 액정 표시 장치는 대비비가 커서 각광받고 있다. Among them, the vertical alignment (VA) mode liquid crystal display in which the long axis of the liquid crystal molecules are arranged perpendicular to the upper and lower display panels without an electric field applied to the display panel has a high contrast ratio.

그러나, 광시야각에 문제가 있어 수직 배향 모드의 액정 표시 장치에 절개부를 적용한 PVA(patterned vertically aligned) 모드의 액정 표시 장치, IPS(in-plane switching) 모드의 액정 표시 장치 및 PLS(plane to line switching) 모드의 액정 표시 장치가 개발되었다. 이때, 액정 물질은 유전율 이방성이 양(positive) 및 음(negative)인 모두를 사용할 수 있다.However, there is a problem in the wide viewing angle, so that a liquid crystal display device in a patterned vertically aligned (PVA) mode, an in-plane switching (IPS) mode liquid crystal display device, and a plane to line switching are applied. Mode liquid crystal display device has been developed. In this case, the liquid crystal material may use both positive and negative dielectric anisotropy.

이와 같은 액정 표시 장치에서 시야각 특성은 매우 중요하며, 넓은 범위에서도 정상적으로 표시될 수 있는 액정 패널을 만드는 것이 중요한 인자이다. 따라서 뚜렷하고 넓은 시야각을 얻기 위한 연구가 계속되어 왔다. The viewing angle characteristic is very important in such a liquid crystal display device, and it is an important factor to make a liquid crystal panel that can be displayed normally even in a wide range. Therefore, research to obtain a clear and wide viewing angle has been continued.

그러나 액정 표시 장치는 개인적인 이유로 컴퓨터를 사용하는 경우, 예를 들어 비밀 문서를 작성, 열람하거나 보안이 필요한 작업을 할 경우 또는 ATM 기기 등을 사용할 경우에 있어서는 광시야각 보다는 협시야각이 더욱 요구된다.However, the liquid crystal display device requires a narrower viewing angle than a wide viewing angle when using a computer for personal reasons, for example, when writing, reading a secret document, performing a work requiring security, or when using an ATM device.

따라서, 본 발명은 광시야각과 협시야각의 스위칭이 가능하도록 함으로써 사생활 보호 기능을 동시에 구현하고자 하는데 그 목적이 있다.Therefore, an object of the present invention is to implement a privacy protection function at the same time by enabling the switching of wide viewing angle and narrow viewing angle.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 투명한 도전체로 이루어진 제1 공통 전극, 상기 제1 공통 전극 위에 형성되어 있는 절연막, 상기 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 제1 공통 전극과 중첩하고 있는 복수의 제1 화소 전극, 상기 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 제1 화소 전극과 이격되어 형성되어 있는 제2 화소 전극, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판, 상기 제2 기판의 일부 위에 상기 제2 화소 전극과 마주하도록 형성되어 있는 제2 공통 전극, 상기 제2 공통 전극이 형성되어 있지 않은 제2 기판과 상기 제1 기판 사이에 삽입되어 있는 제1 액정층, 그리고 상기 제2 공통 전극이 형성되어 있는 제2 기판과 상기 제1 기판 사이에 삽입되어 있는 제2 액정층을 포함하고, 상기 제2 공통 전극이 형성되어 있는 제2 기판에는 화이트 색필터가 형성되어 있고, 제2 공통 전극이 형성되어 있지 않은 제2 기판에는 적색, 청색 및 녹색 색필터가 형성되어 있다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is formed on a first substrate, a first common electrode formed on the first substrate and made of a transparent conductor, an insulating film formed on the first common electrode, and formed on the insulating film. A plurality of first pixel electrodes overlapping the first common electrode, a second pixel electrode formed on the insulating layer and spaced apart from the first pixel electrode, a second substrate facing the first substrate, and the first substrate electrode A second common electrode formed on a portion of the second substrate so as to face the second pixel electrode, a first liquid crystal layer interposed between the second substrate on which the second common electrode is not formed and the first substrate, and And a second liquid crystal layer interposed between the second substrate on which the second common electrode is formed and the first substrate, wherein the second common electrode is formed. White color filters are formed on the second substrate, and red, blue, and green color filters are formed on the second substrate on which the second common electrode is not formed.

상기 제1 및 제2 액정층의 유전율은 양의 이방성을 갖을 수 있다.The dielectric constants of the first and second liquid crystal layers may have positive anisotropy.

상기 제1 및 제2 액정층의 유전율은 음의 이방성을 갖을 수 있다.The dielectric constants of the first and second liquid crystal layers may have negative anisotropy.

상기 제1 및 제2 화소 전극과, 상기 제1 및 제2 공통 전극에 전압이 인가되면 상기 제1 액정층의 액정 분자의 장축 방향은 상기 제2 액정층의 액정 분자의 장축 방향과 수직을 이룰 수 있다.When voltage is applied to the first and second pixel electrodes and the first and second common electrodes, the major axis direction of the liquid crystal molecules of the first liquid crystal layer is perpendicular to the major axis direction of the liquid crystal molecules of the second liquid crystal layer. Can be.

상기 제2 화소 전극과 제2 공통 전극에 전압이 인가되면 상기 제2 액정층의 액정 분자의 장축 방향은 상기 제1 및 제2 기판에 대하여 수직을 이룰 수 있다.When a voltage is applied to the second pixel electrode and the second common electrode, the major axis direction of the liquid crystal molecules of the second liquid crystal layer may be perpendicular to the first and second substrates.

상기 제1 기판 및 제2 기판의 안쪽 면에는 배향막이 더 형성되어 있을 수 있다.An alignment layer may be further formed on inner surfaces of the first substrate and the second substrate.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 1을 참고로 하여 상세하게 설명한다.First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소를 나타나는 모식도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram illustrating one pixel of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있는 색필터와 마주하는 화소 전극을 구비하는 화소(이하 주 화소, A)와, 화이트(white) 및 블랙(black)을 표시할 수 있는 색필터와 마주하는 화소 전극을 구비하는 화소(이하 부 화소, B)로 구성된다. 여기서 주 화소와 부 화소는 하나의 화상을 나타내는 하나의 화소이다. 이러한 주 화소는 피엘에스(Plane to Line Switching : PLS)모드로 형성되어 있으며, 부 화소는 이씨비(Electrical Controlled Birefringence : ECB)모드로 형성되어 있다. 이때, 액정층의 액정 분자는 양(positive) 또는 음(negative)의 유전율 이방성을 가진다.1 and 2, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a pixel facing a color filter capable of displaying one of primary colors such as three primary colors of red, green, and blue. A pixel including an electrode (hereinafter referred to as the main pixel A) and a pixel (hereinafter referred to as a subpixel B) provided with a pixel electrode facing a color filter capable of displaying white and black. Here, the main pixel and the sub pixel are one pixel representing one image. The main pixel is formed in a plane to line switching (PLS) mode, and the sub pixel is formed in an electrically controlled birefringence (ECB) mode. In this case, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer have a positive or negative dielectric anisotropy.

이중 모드를 하나의 화소에 구현하기 위하여는 두 모드의 러빙 방향이 같아야 하며, 같은 액정을 사용하여야 한다. 여기서 PLS모드와 ECB모드는 같은 러빙 방향과 같은 액정을 사용할 수 있다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이, 부 화소(B)는 주 화소(A) 보다 크기가 작을 수 있다.In order to implement the dual mode in one pixel, the rubbing directions of the two modes should be the same and the same liquid crystal should be used. Here, the PLS mode and the ECB mode may use the same liquid crystal in the same rubbing direction. In addition, as illustrated in FIG. 2, the subpixel B may be smaller than the main pixel A. FIG.

이러한 주 화소 영역은 하부 표시판(100), 상부 표시판(200) 및 이들(100, 200) 사이에 형성되어 있는 액정층(3)으로 이루어진다. 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)은 실질적으로 서로 평행하게 마주하고 있으며, 액정층(3)의 액정 분자는 양(positive) 또는 음(negative)의 유전율 이방성을 가진다.The main pixel area includes the lower panel 100, the upper panel 200, and the liquid crystal layer 3 formed between them. The lower panel 100 and the upper panel 200 face substantially parallel to each other, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 3 have a positive or negative dielectric anisotropy.

도 1에 도시된 바와 같이 주 화소 영역의 하부 표시판(100)은, 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 제1 공통 전극(common electrode)(131)이 형성되어 있다. 제1 공통 전극(131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 절연막(insulating layer)(140)이 형성되어 있다.As illustrated in FIG. 1, a first common electrode 131 is formed on an insulating substrate 110 made of transparent glass or plastic in the lower panel 100 of the main pixel region. An insulating layer 140 made of silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) is formed on the first common electrode 131.

절연막(140) 위에는 복수의 제1 화소 전극(pixel electrode line)(191a)이 형성되어 있다. 이들은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다. A plurality of first pixel electrode lines 191a are formed on the insulating layer 140. They may be made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).

데이터 전압이 인가된 제1 화소 전극(191a)은 제1 공통 전압을 인가 받는 제1 공통 전극(131)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191a, 131) 위에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. The first pixel electrode 191a to which the data voltage is applied generates a electric field together with the first common electrode 131 to which the first common voltage is applied, thereby liquid crystal of the liquid crystal layer 3 positioned on the two electrodes 191a and 131. Determine the orientation of the molecule. The polarization of light passing through the liquid crystal layer varies according to the direction of the liquid crystal molecules determined as described above.

제1 화소 전극(191a)과 제1 공통 전극(131)은 액정층(3)을 유전체로 액정 축전기(Clc, 도시하지 않음)를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지하는데, 이들(191a, 131)은 또한 절연막(140)을 유전체로 유지 축전기(Cst, 도시하지 않음)를 이루어 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화시킨다.The first pixel electrode 191a and the first common electrode 131 form a liquid crystal capacitor Clc (not shown) using the liquid crystal layer 3 as a dielectric to maintain an applied voltage even after the thin film transistor is turned off. 191a and 131 also form a holding capacitor Cst (not shown) with the insulating film 140 as a dielectric to enhance the voltage holding capability of the liquid crystal capacitor.

주 화소 영역의 상부 표시판(200)에는 투명한 유리 등으로 이루어진 절연 기판(210)이 형성되어 있다. An insulating substrate 210 made of transparent glass or the like is formed on the upper panel 200 of the main pixel region.

다음, 부 화소 영역은 하부 표시판(100), 상부 표시판(200) 및 이들(100, 200) 사이에 형성되어 있는 액정층(30)으로 이루어진다. 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)은 실질적으로 서로 평행하게 마주하고 있으며, 액정층(30)의 액정 분자는 양(positive) 또는 음(negative)의 유전율 이방성을 가진다.Next, the sub-pixel area includes the lower panel 100, the upper panel 200, and the liquid crystal layer 30 formed between them. The lower panel 100 and the upper panel 200 face substantially parallel to each other, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 have positive or negative dielectric anisotropy.

부 화소 영역의 하부 표시판(100)은 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 주 화소의 제1 공통 전극(common electrode) 및 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 절연막(insulating layer)(140)이 형성되어 있다.The lower panel 100 of the sub-pixel region may be formed of an insulating film made of a first common electrode and silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) of a main pixel on an insulating substrate 110 made of transparent glass or plastic. insulating layer 140 is formed.

절연막(140) 위에는 제2 화소 전극(pixel electrode line)(191b)이 형성되어 있다. 이들은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.A second pixel electrode line 191b is formed on the insulating layer 140. They may be made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).

다음, 부 화소 영역의 상부 표시판(200)에 대하여 설명하면, 투명한 유리 등으로 이루어진 절연 기판(210)위에 제2 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 여기서 제2 공통 전압을 인가 받는 제2 공통 전극(270)은 제2 화소 전극(191b)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(270, 191b) 사이에 위치하는 액정층(30)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.Next, referring to the upper panel 200 of the sub-pixel region, the second common electrode 270 is formed on the insulating substrate 210 made of transparent glass or the like. Herein, the second common electrode 270 to which the second common voltage is applied generates an electric field together with the second pixel electrode 191b, so that the direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 positioned between the two electrodes 270 and 191b. Determine. The polarization of light passing through the liquid crystal layer varies according to the direction of the liquid crystal molecules determined as described above.

두 표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(도시하지 않음)이 각각 형성되어 있다. 이 배향막은 한번에 형성되기 때문에 주 화소 영역과 부 화소 영역에서 같은 러빙 방향을 갖는다. 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광판(polarizer)(도시하지 않음)이 각각 구비되어 있다.Alignment layers (not shown) are formed on inner surfaces of the two display panels 100 and 200, respectively. Since this alignment film is formed at one time, it has the same rubbing direction in the main pixel region and the sub pixel region. Polarizers (not shown) are provided on the outer surfaces of the display panels 100 and 200, respectively.

이와 같이 주 화소(A)와 부 화소(B)의 모드를 다르게 하여 액정 표시 장치에 전압을 인가하면, 주 화소(A) 영역의 액정 분자는 그 장축 방향이 표시판(100, 200)에 평행하게 배열되고 부 화소(B) 영역의 액정 분자는 그 장축이 표시판(100, 200)에 수직하게 배열된다.When the voltage is applied to the liquid crystal display by changing the modes of the main pixel A and the sub pixel B as described above, the long-axis direction of the liquid crystal molecules in the main pixel A region is parallel to the display panels 100 and 200. The liquid crystal molecules of the subpixel B region are arranged such that their major axes are perpendicular to the display panels 100 and 200.

즉 하나의 화소에 PLS모드와 ECB모드를 구현하면 협시야각이 필요한 경우에 ECB모드의 부 화소에 전압을 인가하여 구동시키면 측면 시야각을 줄일 수 있다.That is, when the PLS mode and the ECB mode are implemented in one pixel, when the narrow viewing angle is required, the side viewing angle can be reduced by applying a voltage to the subpixel in the ECB mode.

이와 같이 이중 모드를 사용하여 협시야각이 되는 원리를 도 3을 참조하여 설명한다.As described above, the principle of the narrow viewing angle using the dual mode will be described with reference to FIG. 3.

도 3a는 PLS모드의 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 그래프이고, 도 3b는 ECB모드의 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 그래프이다.3A is a graph showing the transmittance of the liquid crystal display of the PLS mode, and FIG. 3B is a graph showing the transmittance of the liquid crystal display of the ECB mode.

도 3a에 도시된 바와 같이, PLS모드의 액정 표시 장치의 투과율은 전압이 인가된 상태에서 시야각의 증가함에 따라 감소하는 것을 알 수 있다. 그러나 도 3b에 도시된 바와 같이, ECB모드의 액정 표시 장치의 투과율은 전압이 인가된 상태에서 시야각의 증가에 따라 증가하는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 3A, it can be seen that the transmittance of the liquid crystal display of the PLS mode decreases as the viewing angle increases in the state where a voltage is applied. However, as shown in FIG. 3B, it can be seen that the transmittance of the liquid crystal display of the ECB mode increases as the viewing angle increases in the state where a voltage is applied.

따라서 협시야각이 필요한 경우에 ECB모드의 부 화소 부분에 전압을 인가하면 정면에서는 화상이 왜곡되지 않지만, 측면에서는 ECB모드의 부 화소로 인하여 화상이 왜곡된다.Therefore, when a narrow viewing angle is required, when a voltage is applied to the subpixel portion of the ECB mode, the image is not distorted in the front side, but the image is distorted due to the subpixel in the ECB mode.

도 4은 본 발명의 액정 표시 장치에서 협시야각을 구현하기 위하여 ECB모드의 부 화소를 구동하기 위한 구동 원리를 나타낸 도면이다.4 is a view illustrating a driving principle for driving a subpixel of an ECB mode in order to implement a narrow viewing angle in the liquid crystal display of the present invention.

도 4을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 신호 제어부(600) 를 포함한다.Referring to FIG. 4, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel assembly 300 and a signal controller 600 connected thereto.

액정 표시판 조립체(300)는 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소를 포함한다. 여기서 화소는 마주 하는 색필터에 따라 R, G, B, W로 표시되어 있다.The liquid crystal panel assembly 300 includes a plurality of pixels arranged in a matrix. The pixels are represented by R, G, B, and W according to the color filters facing each other.

여기서 신호 제어부(600)는 필요에 따라 R, G, B 의 색필터를 구비하는 주 화소와 W의 색필터를 구비하는 부 화소를 따로 구동시킨다. 즉 광시야각이 필요한 경우에는 부 화소에 전압을 인가하지 않아 부 화소 영역의 액정층(30)이 주 화소 영역의 액정층과 나란하게 배열되도록 하고, 협시야각이 필요한 경우에는 부 화소에 전압을 인가하여 부 화소 영역의 액정층(30)이 주 화소 영역의 액정층과 수직으로 배열되도록 한다. 또는 ECB모드로 형성되어 있는 부 화소에 전압을 인가하여 구동시키는 패턴 메모리를 따로 구비할 수 도 있다.In this case, the signal controller 600 separately drives the main pixel including the R, G, and B color filters and the subpixel including the W color filter, as necessary. That is, when a wide viewing angle is required, a voltage is not applied to the subpixel so that the liquid crystal layer 30 of the subpixel region is aligned with the liquid crystal layer of the main pixel region. As a result, the liquid crystal layer 30 in the sub pixel region is vertically aligned with the liquid crystal layer in the main pixel region. Alternatively, a pattern memory for driving by applying a voltage to the sub-pixel formed in the ECB mode may be provided separately.

이와 같이 본 발명에 의한 액정 표시 장치는 협시야각이 필요한 경우에 ECB 모드의 부 화소에 전압을 인가하여 측면 시야각을 감소시켜 협시야각을 구현할 수 있다. As described above, when the narrow viewing angle is required, the liquid crystal display according to the present invention may implement the narrow viewing angle by reducing the side viewing angle by applying a voltage to the subpixel of the ECB mode.

따라서, 본 발명에 다른 액정 표시 장치는 협시야각과 광시야각 모드의 전환이 가능하며, 필요에 따라 융통성 있는 시야각 특성을 보일 수 있다.Accordingly, the liquid crystal display according to the present invention can switch between narrow viewing angle and wide viewing angle mode, and can exhibit flexible viewing angle characteristics as necessary.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정 표시 장치의 하나의 화소를 나타나는 모식도이다.5 is a schematic diagram illustrating one pixel of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 을 표시하는 화소를 분할하여 주 화소(C)는 PLS모드로 형성하고, 각 화소의 일부인 부 화소(D)를 ECB모드로 형성한다.As shown in FIG. 5, the main pixels C are formed in the PLS mode by dividing pixels displaying primary colors such as three primary colors of red, green, and blue, and the sub-pixel D that is a part of each pixel. Is formed in the ECB mode.

여기서 부 화소(D)는 주 화소(C) 보다 화소의 크기가 작을 수 있다.The subpixel D may have a smaller size than the main pixel C.

따라서 광시야각이 필요한 경우에는 부 화소에 전압을 인가하지 않아 부 화소 영역의 액정층(30)이 주 화소 영역의 액정층과 나란하게 배열되도록 하고, 협시야각이 필요한 경우에는 부 화소에 전압을 인가하여 부 화소 영역의 액정층(30)이 주 화소 영역의 액정층과 수직으로 배열되도록 한다. 또는 ECB모드로 형성되어 있는 부 화소를 구동시키는 패턴 메모리를 따로 구비할 수 도 있다.Therefore, when a wide viewing angle is required, no voltage is applied to the subpixel so that the liquid crystal layer 30 of the subpixel region is aligned with the liquid crystal layer of the main pixel region, and when a narrow viewing angle is required, a voltage is applied to the subpixel. As a result, the liquid crystal layer 30 in the sub pixel region is vertically aligned with the liquid crystal layer in the main pixel region. Alternatively, a pattern memory for driving a subpixel formed in the ECB mode may be separately provided.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 액정 표시 장치는 협시야각과 광시야각 모드의 전환이 가능하여, 사생활 보호 기능이 요구될 때에는 협시야각 모드로 사용할 수 있다. 또한 같은 러빙 방향과 같은 액정을 사용하여 이중 모드의 액정 표시 장치를 형성하므로, ECB모드의 부 화소를 형성하기 위하여 상부 표시판에 공통 전극을 형성하는 하나의 공정만 추가하면 된다. 따라서 별도의 추가적인 공정이 들지 않아 제작 비용 및 개발 비용이 적게 들고 별도의 생산라인이 필요치 않으므로 비용면에서도 장점을 가진다.As described above, the liquid crystal display according to the present invention can switch between the narrow viewing angle and the wide viewing angle mode, and thus can be used in the narrow viewing angle mode when the privacy protection function is required. In addition, since the liquid crystal display device of the dual mode is formed using the same liquid crystal in the same rubbing direction, only one process of forming a common electrode on the upper display panel is required to form the subpixel of the ECB mode. Therefore, it does not require any additional process, so the production cost and development cost is low and there is no need for a separate production line, which has advantages in terms of cost.

Claims (6)

제1 기판,First substrate, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 투명한 도전체로 이루어진 제1 공통 전극,A first common electrode formed on the first substrate and made of a transparent conductor, 상기 제1 공통 전극 위에 형성되어 있는 절연막,An insulating film formed on the first common electrode, 상기 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 제1 공통 전극과 중첩하고 있는 복수의 제1 화소 전극,A plurality of first pixel electrodes formed on the insulating layer and overlapping the first common electrode; 상기 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 제1 화소 전극과 이격되어 형성되어 있는 제2 화소 전극,A second pixel electrode formed on the insulating layer and spaced apart from the first pixel electrode; 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판,A second substrate facing the first substrate, 상기 제2 기판의 일부 위에 상기 제2 화소 전극과 마주하도록 형성되어 있는 제2 공통 전극,A second common electrode formed on a portion of the second substrate so as to face the second pixel electrode; 상기 제2 공통 전극이 형성되어 있지 않은 제2 기판과 상기 제1 기판 사이에 삽입되어 있는 제1 액정층, 그리고A first liquid crystal layer interposed between the second substrate on which the second common electrode is not formed and the first substrate, and 상기 제2 공통 전극이 형성되어 있는 제2 기판과 상기 제1 기판 사이에 삽입되어 있는 제2 액정층을 포함하고,A second liquid crystal layer interposed between the second substrate on which the second common electrode is formed and the first substrate, 상기 제2 공통 전극이 형성되어 있는 제2 기판에는 화이트 색필터가 형성되어 있고, 제2 공통 전극이 형성되어 있지 않은 제2 기판에는 적색, 청색 및 녹색 색필터가 형성되어 있는 액정 표시 장치.A white color filter is formed on a second substrate on which the second common electrode is formed, and a red, blue, and green color filter is formed on a second substrate on which the second common electrode is not formed. 제1 항에서,In claim 1, 상기 제1 및 제2 액정층의 유전율은 양의 이방성을 갖는 액정 표시 장치.The dielectric constant of the first and second liquid crystal layers has a positive anisotropy. 제1 항에서,In claim 1, 상기 제1 및 제2 액정층의 유전율은 음의 이방성을 갖는 액정 표시 장치.The dielectric constants of the first and second liquid crystal layers have negative anisotropy. 제1 항에서,In claim 1, 상기 제1 및 제2 화소 전극과, 상기 제1 및 제2 공통 전극에 전압이 인가되면 상기 제1 액정층의 액정 분자의 장축 방향은 상기 제2 액정층의 액정 분자의 장축 방향과 수직을 이루는 액정 표시 장치.When voltage is applied to the first and second pixel electrodes and the first and second common electrodes, the long axis direction of the liquid crystal molecules of the first liquid crystal layer is perpendicular to the long axis direction of the liquid crystal molecules of the second liquid crystal layer. Liquid crystal display. 제1 항에서,In claim 1, 상기 제2 화소 전극과 제2 공통 전극에 전압이 인가되면 상기 제2 액정층의 액정 분자의 장축 방향은 상기 제1 및 제2 기판에 대하여 수직을 이루는 액정 표시 장치.When a voltage is applied to the second pixel electrode and the second common electrode, the major axis direction of the liquid crystal molecules of the second liquid crystal layer is perpendicular to the first and second substrates. 제1 항에서,In claim 1, 상기 제1 기판 및 제2 기판의 안쪽 면에는 배향막이 더 형성되어 있는 액정 표시 장치.An alignment layer is further formed on inner surfaces of the first substrate and the second substrate.
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CN109633936A (en) * 2018-12-10 2019-04-16 昆山龙腾光电有限公司 Liquid crystal display device and driving method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108490696A (en) * 2018-05-11 2018-09-04 昆山龙腾光电有限公司 Liquid crystal display device and its view angle switch method
CN109633936A (en) * 2018-12-10 2019-04-16 昆山龙腾光电有限公司 Liquid crystal display device and driving method
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