KR20100135118A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20100135118A
KR20100135118A KR1020090053590A KR20090053590A KR20100135118A KR 20100135118 A KR20100135118 A KR 20100135118A KR 1020090053590 A KR1020090053590 A KR 1020090053590A KR 20090053590 A KR20090053590 A KR 20090053590A KR 20100135118 A KR20100135118 A KR 20100135118A
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 광시야각 모드와 협시야각 모드를 선택하여 구동할 수 있는 액정표시장치에 있어서 광시야각 모드 및 협시야각 모드 구동 시에 정면 시야각 방향으로의 빛샘이 최소화되어 화상 품질이 향상되고, 협시야각 모드 구동 시에는 보안성이 더욱 향상된 액정표시장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 다수의 화상표시용 픽셀과 시야각 제어용 픽셀이 정의된 제 1 기판; 상기 제 1 기판의 화상 표시용 픽셀 상에 실질적으로 평행하게 형성되어 수평 전계를 형성하는 제 1 화소전극 및 제 1 공통전극; 상기 제 1 기판의 시야각 제어용 픽셀 상에 형성된 제 2 화소전극; 상기 제 1 기판과 대향하도록 배치된 제 2 기판; 상기 제 1 기판의 화상표시용 픽셀에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 1 컬러필터; 상기 제 1 기판의 시야각 제어용 픽셀에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 2 컬러필터; 및 상기 제 1 기판의 제 2 화소전극에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 2 공통전극; 을 포함하여 이루어지며, 상기 제 2 컬러필터는 서로 인접한 적어도 9개(3*3개)의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 그룹을 다수 개 포함하며, 서로 인접한 그룹 내의 컬러필터는 서로 다른 컬러를 가진다.
액정표시장치, 협시야각

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 광시야각 모드와 협시야각 모드를 선택하여 구동할 수 있는 액정표시장치에 있어서 광시야각 모드 및 협시야각 모드 구동 시에 정면 시야각 방향으로의 빛샘이 최소화되어 화상 품질이 향상되고, 협시야각 모드 구동 시에는 보안성이 더욱 향상된 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이에 따라 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터, 휴대폰, 사무 자동화 기기 등에 있어서 화면을 디스플레이하기 위한 수단으로서 널리 이용되고 있다.
통상적으로 액정표시장치는 매트릭스형태로 배열된 다수의 제어용 스위칭 소자에 인가되는 영상신호에 따라 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이러한 액정표시장치는 상부기판인 컬러필터 기판과 하부기판인 박막 트랜지스터 어레이 기판이 서로 대향하고 상기 두 기판 사이에 액정층이 형성된 액정패널 과, 상기 액정패널에 주사신호 및 화상정보를 공급하여 액정패널을 동작시키는 구동부를 포함하여 구성된다.
이러한 구성을 가지는 액정표시장치는, 액정을 구동시키는 전계의 방향에 따라 수직 전계 인가형과 수평 전계 인가형으로 구분된다.
상기 수직 전계 인가형 액정표시장치는 다수의 화소가 정의되고 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 기판과, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 형성된 액정층과, 상기 박막 트랜지스터 기판 상에 정의된 각 화소마다 형성된 화소전극과, 상기 컬러필터 기판 상에 형성된 공통전극이 마련되고, 이와 같은 구성을 가지는 수직 전계 인가형 액정표시장치는 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 수직 전계에 의해 액정층의 액정이 구동되며, 일예로서 TN(twisted nematic)모드 액정표시장치와 ECB(electrically controlled birefringence) 모드 액정표시장치가 있다.
그리고, 상기 수평 전계 인가형 액정표시장치는 다수의 화소가 정의되고 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 기판과, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 형성된 액정층과, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 정의된 각 화소마다 실질적으로 평행하게 형성된 화소전극 및 공통전극이 마련되고, 이와 같은 구성을 가지는 수평 전계 인가형 액정표시장치는 공통전극과 화소전극 사이에 형성되는 수평 전계에 의해 액정층의 액정이 구동되며, 일예로서 IPS(in plane switching)모드 액정표시장치가 있다.
이와 같이 다양한 액정표시장치 중에서, IPS모드 액정표시장치는 시야각의 방향에 대한 액정의 복굴절의 변화가 작아 시야각이 넓은 장점이 있어, 최근에 액정표시장치의 모드로서 채용이 늘고있는 추세에 있다.
하지만, IPS 모드 액정표시장치의 시야각이 넓은 장점은, 개인적인 이유로 컴퓨터를 사용할 경우에 사용중인 액정표시장치에 인접한 사람들로부터 사생활을 침해받거나, 기밀의 정보가 포함된 업무를 컴퓨터를 사용하여 수행할 경우에 기밀의 정보가 유출될 수 있는 위험이 있는 등의 역기능을 초래하기도 한다.
이러한 보안상의 문제점을 해결하기 위하여, IPS모드를 구현하는 적색, 녹색, 청색 픽셀에 더하여 ECB모드와 오프 모드를 선택적으로 구현하는 시야각 제어용 픽셀을 구비한 액정표시장치가 제안되었다.
이와 같이 시야각 제어를 위한 서브픽셀을 구비한 액정표시장치를 도시한 도 1을 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 일반적인 액정표시장치는, 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(11); 상기 제 1 기판(1) 상에 종횡으로 교차되어 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)과 시야각 제어용 픽셀(PV)을 정의하는 게이트 라인(4) 및 데이터 라인(5); 상기 제 1 기판(1)의 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)과 시야각 제어용 픽셀(PV)에 있어서 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)의 교차 영역에 형성된 박막 트랜지스터(6); 상기 제 1 기판(1)의 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB) 상에 서로 소정 간격 이격되어 엇갈려 형성된 제 1 화소전극(2) 및 제 1 공통전극(3); 상기 제 1 기판(1)의 시야각 제어용 서브 픽셀(PV) 상에 형성된 제 2 화소전극(7); 상기 제 2 화소전극(7)과 대응되도록 제 2 기판(11) 상에 형성된 제 2 공통전극(14); 및 상기 제 1 기판(1)의 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)에 대응되도록 제 2 기판(11) 상에 형성된 컬러필터(12); 로 구성된다. 즉, 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)은 IPS모드를 구현하도록 구성되고 시야각 제어용 픽셀(PV)은 ECB모드를 구현하도록 구성된다.
이와 같은 구성의 종래의 일반적인 액정표시장치는 필요에 따라 협시야각 모드 또는 광시야각 모드를 선택적으로 구동한다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 광시야각 모드로 구동할 시에는 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)을 구동하고 시야각 제어용 픽셀(PV)은 구동하지 않으며, 이로써 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)에 대응되는 액정에는 제 1 화소전극(2)과 제 1 공통전극(3) 사이에 수평 전계가 형성된다. 이와 같이 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)을 구동하고 시야각 제어용 픽셀(PV)을 구동하지 않으면 IPS모드 액정표시장치를 구동하는 것과 같으므로 광시야각을 구현하게 된다.
그리고, 협시야각 모드로 구동할 시에는 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)과 시야각 제어용 픽셀(PV)을 모두 구동하며, 이로써 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)에 대응되는 액정에는 제 1 화소전극(2)과 제 1 공통전극(3) 사이에 수평 전 계가 형성되고, 시야각 제어용 픽셀(PV)에 대응되는 액정에는 제 2 화소전극(7)과 제 2 공통전극(14) 사이에 수직 전계가 형성된다. 이에 따라, 측면 시야각 방향으로 광이 누설되어 화면의 관찰이 용이하지 않은 협시야각 모드가 구현되게 된다. 이때, 상기 시야각 제어용 픽셀(PV)의 제 2 화소전극(7)과 제 2 공통전극(14) 사이에 형성되는 수직 전계의 크기를 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)의 제 1 화소전극(2)과 제 1 공통전극(3) 사이에 형성되는 수평 전계의 크기를 고려하여 조절함으로써, 시야각 제어용 픽셀(PV)이 나타내는 휘도와 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)이 나타내는 휘도 차이를 높일 수도 있다.
상기와 같은 종래의 일반적인 액정표시장치의 시야각 제어용 픽셀은 ECB모드를 구현하도록 설계됨으로써 이론적으로는 시야각 제어용 픽셀(PV)을 구동하지 않을 시에는 물론이고 구동할 시에도 정면 시야각 방향으로 빛샘이 전혀 발생하지 않고 시야각 제어용 픽셀(PV)을 구동할 시에만 측면 시야각 방향으로 빛샘이 발생해야 하지만, 실제는 시야각 제어용 픽셀(PV)을 구동하지 않은 시에는 물론이고 구동할 시에도 정면 시야각 방향으로 빛샘이 발생하여 정면 시야각 방향에서의 화상 품질이 좋지 않은 문제점이 있어왔으며, 이와 같이 시야각 제어용 픽셀에 있어서 정면 시야각 방향으로의 빛샘 문제를 해결하기 위한 방안이 요구되고 있다.
그리고, 상기와 같은 종래의 일반적인 액정표시장치의 시야각 제어용 픽 셀(PV)은 협시야각 모드로 구동할 시에 측면 시야각 방향에서는 시야각 제어용 픽셀(PV)의 빛샘에 의해 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)이 구현하는 화상이 흐리게 관찰되긴 하지만 보안성에 있어서는 한계가 있어 왔으며, 보안성이 더욱 증가됨으로써 측면 시야각 방향에서는 적색, 녹색, 청색 픽셀(PR, PG, PB)이 구현하는 화상이 관찰되지 않는 모델에 대한 소비자의 기대가 증가하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 광시야각과 협시야각을 선택적으로 구현할 수 있는 액정표시장치에 있어서 시야각 제어용 픽셀의 정면 시야각 방향으로의 빛샘이 최소화되고, 협시야각 모드 구동 시에는 보안성이 더욱 향상된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 다수의 화상표시용 픽셀과 시야각 제어용 픽셀이 정의된 제 1 기판; 상기 제 1 기판의 화상 표시용 픽셀 상에 실질적으로 평행하게 형성되어 수평 전계를 형성하는 제 1 화소전극 및 제 1 공통전극; 상기 제 1 기판의 시야각 제어용 픽셀 상에 형성된 제 2 화소전극; 상기 제 1 기판과 대향하도록 배치된 제 2 기판; 상기 제 1 기판의 화상표시용 픽셀에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 1 컬러필터; 상기 제 1 기판의 시야각 제어용 픽셀에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 2 컬러필터; 및 상기 제 1 기판의 제 2 화소전극에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 2 공통전극; 을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 제 2 컬러필터는 서로 인접한 적어도 9개(3*3개)의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 그룹을 다수 개 포함하며, 서로 인접한 그룹 내의 서브 컬러필터는 서로 다른 컬러를 가진다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 시야각 제어용 픽셀에 대응되는 제 2 컬러필터를 형성함으로써 시야각 제어용 픽셀의 광투과율이 낮아지게 되어, 광시야각 모드를 구현할 시에는 물론 협시야각 모드를 구현할 시에 시야각 제어용 픽셀의 정면 시야각 방향으로의 빛샘이 최소화되게 되는 효과가 있다.
이에 따라, 광시야각 모드 및 협시야각 모드를 구동할 시에 정면 시야각 방향에서의 화상 표시 품질이 향상되는 장점이 있다.
그리고, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 협시야각 모드 구현 시에 시야각 제어용 픽셀과 제 2 컬러필터가 구현하는 시야각 제어용 화상이 바둑판 형상 또는 스트라이프 형상 또는 하나의 이미지를 이룸으로써, 협시야각 모드 구현 시에 측면 시야각 방향에서는 화상표시용 픽셀과 제 1 컬러필터가 구현하는 화상보다는 시야각 제어용 픽셀과 제 2 컬러필터가 구현하는 시야각 제어용 화상이 사용자의 시야에 인식되는 정도가 높아지게 되는 효과가 있다.
따라서, 협시야각 구현 시에 보안성이 더욱 향상되는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 3과 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 다수의 화상표시용 픽셀과 시야각 제어용 픽셀이 정의된 제 1 기 판(101); 상기 제 1 기판(101)의 화상 표시용 픽셀(PR, PG, PB) 상에 실질적으로 평행하게 형성되어 수평 전계를 형성하는 제 1 화소전극(102) 및 제 1 공통전극(103); 상기 제 1 기판(101)의 시야각 제어용 픽셀(PV) 상에 형성된 제 2 화소전극(7); 상기 제 1 기판(101)과 대향하도록 배치된 제 2 기판(111); 상기 제 1 기판(101)의 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)에 대응되도록 제 2 기판(111) 상에 형성된 제 1 컬러필터(112); 상기 제 1 기판(101)의 시야각 제어용 픽셀(PV)에 대응되도록 제 2 기판(111) 상에 형성된 제 2 컬러필터(113); 및 상기 제 1 기판(101)의 제 2 화소전극(107)에 대응되도록 제 2 기판(111) 상에 형성된 제 2 공통전극(114); 을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 제 2 컬러필터(113)는 서로 인접한 적어도 9개(3*3개)의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 그룹을 다수 개 포함하며, 서로 인접한 그룹 내의 서브 컬러필터는 서로 다른 컬러를 가진다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치의 각 구성요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판인 제 1 기판(101)과 컬러필터 기판인 제 2 기판(111)으로 구성된 액정패널이 구비되며, 상기 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111) 사이에는 액정층(미도시)이 형성된다.
상기 제 1 기판(101)은 게이트 라인(104)과 데이터 라인(105)이 서로 종횡으 로 교차하도록 형성되어 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)과 시야각 제어용 픽셀(PV)이 정의되며, 상기 게이트 라인(104)과 데이터 라인(105)이 교차하는 영역에는 게이트 라인(104) 및 데이터 라인(105)과 연결되는 박막 트랜지스터(106)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(106)는 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며, 게이트 전극은 게이트 라인(104)에 연결되고 소스 전극은 데이터 라인(105)에 연결된다.
상기 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)은 적색, 녹색, 청색 서브 픽셀(PR, PG, PB)을 포함하여 구성되고, 적색, 녹색, 청색 서브 픽셀(PR, PG, PB) 세 개와 시야각 제어용 픽셀(PV) 한 개는 하나의 픽셀 그룹을 이루며, 상기 픽셀 그룹은 다수 개가 제 1 기판(101) 상에 반복 배열된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 설명함에 있어서 상기 다수의 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)은 적색, 녹색, 청색 서브 픽셀(PR, PG, PB)을 포함하는 것을 그 예로 하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 다수의 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)은 컬러 화상을 표시할 수 있는 범위 내에서 다양한 걸러 조합이 가능할 것이다.
그리고, 도 3에 도시된 4 개의 픽셀(PR, PG, PB, PV)은 상부 좌측에 위치하는 픽셀부터 시계방향으로 차례로 적색, 녹색, 청색 서브 픽셀(PR, PG, PB), 시야각 제 어용 픽셀(PV)인 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)과 시야각 제어용 픽셀(PV)은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 배치 예가 가능할 것이다.
상기 제 1 기판(101) 상의 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)에는 해당 픽셀 내에 형성된 박막 트랜지스터(106)의 드레인 전극과 연결되는 제 1 화소전극(102)이 데이터 라인(105)과 실질적으로 평행하게 다수 개로 분기되어 형성된다. 또한, 상기 화상 표시용 픽셀(PR, PG, PB) 내에는 상기 제 1 화소전극(102)과 엇갈리도록 평행하게 형성되어 제 1 화소전극(102)과 함께 수평 전계를 형성하는 제 1 공통전극(103)이 형성된다.
상기 제 1 기판(101) 상의 시야각 제어용 픽셀(PV)에는 해당 픽셀 내에 형성된 박막 트랜지스터(106)의 드레인 전극과 연결되는 제 2 화소전극(103)이 형성된다. 그리고, 상기 제 2 기판(111) 상에는 제 1 기판(101)의 제 2 화소전극(107)에 대응되는 위치에 형성되어 상기 제 2 화소전극(107)과 함께 수평 전계를 형성하는 제 2 공통전극(114)이 형성된다.
도 4를 참조하면, 상기 제 2 기판(111) 상에는 적어도 게이트 라인(104), 데이터 라인(105) 및 박막 트랜지스터(106)와 대응되는 위치에 블랙 매트릭스(115)가 형성된다.
상기 제 2 기판(111) 상에는 제 1 기판(101)의 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB) 에 대응되는 제 1 컬러필터(112)가 형성된다. 상기 제 1 컬러필터(112)는 적색, 녹색, 청색 서브 컬러필터를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 설명함에 있어서 상기 제 1 컬러필터(112)는 적색, 녹색, 청색 서브 컬러필터로 이루어지는 것을 그 예로 하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 1 컬러필터(112)는 컬러 화상을 표시할 수 있는 범위 내에서 다양한 컬러 조합이 가능할 것이다.
상기 제 2 기판(111) 상에는 제 1 기판(101)의 시야각 제어용 픽셀(PV)에 대응되는 제 2 컬러필터(113)가 형성된다.
상기 제 2 컬러필터(113)는 서로 인접한 적어도 9개(3*3개)의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 그룹을 다수 개 포함하며, 상기 다수의 그룹 중에 서로 인접한 그룹 내의 서브 컬러필터는 서로 다른 컬러를 가지도록 형성됨으로써 바둑판 형상을 이루게 된다.
본 발명을 설명함에 있어서 제 2 컬러필터(113)가 이루는 다수의 그룹 내의 서브 컬러필터는 서로 인접한 그룹 내의 서브 컬러필터와 다른 컬러를 가지도록 바둑판 형상이 되도록 배열된 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 2 컬러필터(113)는 적어도 3열의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 그룹을 다수 개 포함하고, 상기 다수의 그룹 중에 서로 인접한 그룹 내의 서브 컬러필터는 서로 다른 컬러를 가지도록 형성됨으로써 스트라이프(strip) 형상이 되도록 배열되거나, 또는 하나의 이미지를 구현하도록 배열되는 등 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 예가 가능할 것이다.
상기 제 2 컬러필터(113)를 이루는 다수의 서브 컬러필터의 컬러는 적어도 2 가지인 것이 바람직하며, 즉 적색, 녹색, 청색, 흰색 중에 선택될 수 있다. 여기서, 흰색인 경우에는 서브 컬러필터가 컬러를 가지지 않는 무색이거나, 서브 컬러필터가 형성되지 않는 경우까지 포함한다. 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 설명함에 있어서 상기 제 2 컬러필터(113)가 흰색인 경우는 컬러를 가지지 않는 무색인 것을 그 예로 하겠으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아님을 밝힌다.
그리고, 도 4에서 상기 제 2 컬러필터(113)는 시야각 제어용 픽셀(PV)에 대응되는 전 영역에 형성된 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 2 컬러필터(113)는 시야각 제어용 픽셀(PV)의 개구율이 높은 경우에는 도 4와 같이 시야각 제어용 픽셀(PV)에 대응되는 영역 전체에 형성하고 시야각 제어용 픽셀(PV)의 개구율이 낮은 경우에는 시야각 제어용 픽셀(PV)에 대응되는 영역의 일부에만 형성할 수 있으며, 상기 제 2 컬러필터(113)의 형성 면적에 있어서는 시야각 제어용 픽셀(PV)의 개구율에 따라 유연하게 설계하는 것이 가능할 것이다.
도 5에는 상기 제 2 컬러필터(113)의 컬러 설계 예를 도시하되 설명의 편의를 위하여 제 2 컬러필터(113)를 이루는 다수의 그룹 중에서 4 개의 그룹만이 나타 나도록 도시하였다.
이와 같은 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 구비된 상기 제 2 컬러필터(113)는 9개(3*3개)의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 그룹을 다수 개 포함하는 예가 가능하며, 상기 제 2 컬러필터(113)를 이루는 다수의 서브 컬러필터는 적색, 녹색, 청색, 흰색일 수 있다.
도 5에 도시된 제 2 컬러필터(113)를 이루는 4개의 그룹을 이루는 서브 컬러필터는 상부 좌측에 위치하는 그룹부터 시계방향으로 차례로 적색, 녹색, 청색, 흰색인 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 2 컬러필터(113)를 이루는 서브 컬러필터의 배치 및 컬러 조합의 예는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 예가 가능할 것이다.
상술한 바와 같은 제 2 컬러필터(113)가 형성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 화상 표시용 픽셀(PR, PG, PB)과 시야각 제어용 픽셀(PV)을 모두 구동하여 협시야각 모드를 구현할 시에 정면 시야각 방향에서는 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB) 및 제 1 컬러필터(112)에 의해 구현되는 화상이 관찰되며, 측면 시야각 방향에서는 시야각 제어용 픽셀(PV) 및 제 2 컬러필터(112)에 의해 구현되는 바둑판 형상의 시야각 제어용 화상이 관찰된다.
도 6a 내지 도 6e에는 종래 기술 및 본 발명에 따른 액정표시장치의 화상을 시뮬레이션한 결과를 컬러로 나타낸 도면으로서, 도 6a는 종래 기술 및 본 발명에 따른 액정표시장치를 광시야각 모드 및 협시야각 모드를 구현할 시에 정면 시야각 방향으로 표시하고자하는 화상이며, 도 6b는 종래기술에 따른 액정표시장치에 있어서 협시야각 모드를 구현할 시에 측면 시야각 방향에서 관찰한 시야각 제어용 화상이고, 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 있어서 제 1 컬러필터(112)와 제 2 컬러필터(113)가 도 5와 같이 배열된 경우에 협시야각 모드를 구현할 시에 측면 시야각 방향에서 관찰한 시야각 제어용 화상이며, 도 6d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 있어서 제 2 컬러필터(113)가 16개(4*4개)의 서브 컬러필터로 구성된 그룹을 다수 개 포함하는 경우에 협시야각 모드를 구현할 시에 측면 시야갹 방향에서 관찰한 시야각 제어용 화상이고, 도 6e는 본 발명과의 비교를 위한 것으로서 상기 제 2 컬러필터가 4개(2*2개)의 서브 컬러필터로 구성된 그룹을 다수 개 포함하는 경우에 협시야각 모드를 구현할 시에 측면 시야각 방향에서 관찰한 시야각 제어용 화상이다.
도 6b를 참조하면, 종래 기술에 따른 액정표시장치에 있어서 협시야각 모드를 구현할 시에는 측면 시야각 방향에서 인식되지 않아야되는, 즉 정면 시야각 방향으로 표시하고자 하는 도 6a와 같은 화상이 사용자가 인식 가능할 정도로 시야각 제어용 화상과 함께 관찰됨을 알 수 있다.
도 6c를 참조하면, 본 발명에서 제 2 컬러필터(113)가 9개(3*3개)의 컬러필터로 구성된 그룹을 다수 개 포함하는 경우에는 협시야각 모드를 구현할 시에 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)과 제 1 컬러필터(112)에 의해 구현되는 화상이 측면 시야 각 방향에서 인식되는 정도가 도 6b의 종래 기술에 비교하여 월등히 낮음을 알 수 있다.
도 6d를 참조하면, 본 발명에서 제 2 컬러필터(113)가 16개(4*4개)의 서브 컬러필터로 구성된 그룹을 다수 개 포함하는 경우에는 협시야각 모드를 구현할 시에 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)과 제 1 컬러필터(112)에 의해 구현되는 화상이 측면 시야각 방향에서 인식되는 정도가 도 6b의 종래 기술에 비교하여 월등히 낮음을 알 수 있다.
도 6e를 참조하면, 제 2 컬러필터가 4개(2*2개)의 서브 컬러필터로 구성된 그룹을 다수 개 포함하는 경우에는 협시야각 모드를 구현할 시에 화상표시용 픽셀과 제 1 컬러필터에 의해 구현되는 화상이 측면 시야각 방향에서 인식되는 정도가 도 6c와 도 6d의 본 발명에 비교해서는 높지만 도 6b의 종래 기술에 비교해서는 낮음을 알 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 시야각 제어용 픽셀에 대응되는 제 2 컬러필터(113)를 형성함으로써 시야각 제어용 픽셀(PV)의 광투과율이 낮아지게 됨으로써, 광시야각 모드를 구현할 시에는 물론 협시야각 모드를 구현할 시에 시야각 제어용 픽셀(PV)의 정면 시야각 방향에서의 빛샘이 최소화되어 화상 표시 품질이 향상되게 된다.
그리고, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 협시야각 모드 구현 시에 시야각 제어용 픽셀(PV)과 제 2 컬러필터(113)가 구현하는 시야각 제어용 화상이 바둑판 형상 또는 스트라이프 형상 또는 하나의 이미지를 이룸으로써, 협시야각 모드 구현 시에 측면 시야각 방향에서는 화상표시용 픽셀(PR, PG, PB)과 제 1 컬러필터(112)가 구현하는 화상보다는 시야각 제어용 픽셀(PV)과 제 2 컬러필터(112)가 구현하는 시야각 제어용 화상이 사용자의 시야에 인식되는 정도가 높으므로 보안성이 더욱 향상되게 된다.
도 1은 종래의 일반적인 액정표시장치를 도시한 평면도.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도.
도 5는 도 3의 제 2 컬러필터의 컬러 설계 예를 도시한 평면도.
도 6a 내지 도 6e는 종래 기술 및 본 발명에 있어서 화상을 시뮬레이션한 결과.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
101 : 제 1 기판 102 : 제 1 화소전극
103 : 제 1 공통전극 104 : 게이트 라인
105 : 데이터 라인 106 : 박막 트랜지스터
107 : 제 2 화소전극 111 : 제 2 기판
112 : 제 1 컬러필터 113 : 제 2 컬러필터
114 : 제 2 공통전극 115 : 블랙 매트릭스
PR, PG, PB : 화상표시용 픽셀 Pv : 시야각 제어용 픽셀

Claims (10)

  1. 다수의 화상표시용 픽셀과 시야각 제어용 픽셀이 정의된 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 화상표시용 픽셀 상에 실질적으로 평행하게 형성되어 수평 전계를 형성하는 제 1 화소전극 및 제 1 공통전극;
    상기 제 1 기판의 시야각 제어용 픽셀 상에 형성된 제 2 화소전극;
    상기 제 1 기판과 대향하도록 배치된 제 2 기판;
    상기 제 1 기판의 화상표시용 픽셀에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 1 컬러필터;
    상기 제 1 기판의 시야각 제어용 픽셀에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 2 컬러필터; 및
    상기 제 1 기판의 제 2 화소전극에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 2 공통전극; 을 포함하여 구성되며,
    상기 제 2 컬러필터는 서로 인접한 적어도 9개(3*3개)의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 그룹을 다수 개 포함하며, 서로 인접한 그룹 내의 서브 컬러필터는 서로 다른 컬러를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화상표시용 픽셀은 적색, 녹색, 청색 서브 픽셀을 포함하여 구성되며, 적색, 녹색, 청색 서브 픽셀 세 개와 시야각 제어용 픽셀 한 개는 하나의 픽셀 그룹을 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 컬러필터가 이루는 다수의 그룹 내의 서브 컬러필터는 서로 인접한 그룹 내의 서브 컬러필터와 서로 다른 컬러를 가지도록 바둑판 형상으로 배열되며,
    상기 제 2 컬러필터를 이루는 다수의 서브 컬러필러의 컬러는 적어도 2 가지인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 컬러필터는 자신이 대응된 시야각 제어용 픽셀의 일부 영역에만 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 컬러필터는 9개(3*3개)의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 그룹을 다수 개 포함하는 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 컬러필터는 16개(4*4개)의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 그룹을 다수 개 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 화상표시용 픽셀과 시야각 제어용 픽셀이 정의된 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 화상표시용 픽셀 상에 실질적으로 평행하게 배치되어 수평 전계를 형성하는 제 1 화소전극 및 제 1 공통전극;
    상기 제 1 기판의 시야각 제어용 픽셀 상에 형성된 제 2 화소전극;
    상기 제 1 기판과 대향하도록 배치된 제 2 기판;
    상기 제 1 기판의 화상표시용 픽셀에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 1 컬러필터;
    상기 제 1 기판의 시야각 제어용 픽셀에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 2 컬러필터; 및
    상기 제 1 기판의 제 2 화소전극에 대응되도록 제 2 기판 상에 형성된 제 2 공통전극; 을 포함하여 구성되며,
    상기 제 2 컬러필터는 서로 인접한 적어도 3열의 서브 컬러필터가 동일한 컬러를 가지도록 형성된 다수의 그룹을 다수 개 포함하며, 서로 인접한 그룹 내의 서브 컬러필터는 서로 다른 컬러를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 화상표시용 픽셀은 적색, 녹색, 청색 서브 픽셀을 포함하여 구성되며, 적색, 녹색, 청색 서브 픽셀 세 개와 시야각 제어용 픽셀 한 개는 하나의 픽셀 그룹을 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 컬러필터를 이루는 다수의 서브 컬러필터는 2 가지 이상의 컬러를 가지도록 형성되어, 제 2 컬러필터가 이루는 다수의 그룹 내의 서브 컬러필터는 서로 인접한 그룹 내의 서브 컬러필터와 서로 다른 컬러를 가지도 록 스트라이프(strip) 형상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 컬러필터는 자신이 대응된 시야각 제어용 픽셀의 일부 영역에만 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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