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KR101109517B1 - 시야각 제어시스템 - Google Patents

시야각 제어시스템 Download PDF

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KR101109517B1
KR101109517B1 KR1020050134503A KR20050134503A KR101109517B1 KR 101109517 B1 KR101109517 B1 KR 101109517B1 KR 1020050134503 A KR1020050134503 A KR 1020050134503A KR 20050134503 A KR20050134503 A KR 20050134503A KR 101109517 B1 KR101109517 B1 KR 101109517B1
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liquid crystal
pixels
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박준규
진현석
장형석
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 시야각 제어기능을 포함한 액정패널을 통해 선택영역만 협시야각 모드로 표시할 수 있는 시야각제어 시스템에 관한 것으로, 협시야각이 구현될 위치정보를 포함한 화상데이터를 출력하는 호스트시스템과; 액정패널에 시야각 제어화소가 반복적으로 배열되고, 상기 호스트시스템으로부터 인가되는 화상데이터에 따라 상기 액정패널 중 선택영역을 협시야각 모드로 표시하는 액정표시장치를 포함하여 구성된다.
광시야각, 협시야각, 대조비, 휘도, 블랙데이터

Description

시야각 제어시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING VIEWING ANGLE}
도1은 종래기술에 따른 액정표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도.
도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 광시야각과 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치의 단면도.
도3은 도2의 액정표시장치에서 광시야각 모드과 협시야각 모드일때의 화면 대조비를 각각 도시한 예시도.
도4는 도3에 따른 결과를 화면에 실제 구현한 것을 보인 예시도.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치를 구비한 시야각 제어시스템을 보인 도면.
도6a는 도5의 액정패널에서 화소를 확대도시한 도면.
도6b는 제2기판에 형성되는 공통전극을 확대도시한 도면.
도7은 본 발명에 따른 액정표시장치를 구비한 시야각 제어시스템에 있어서, 호스트시스템에서 출력되는 신호들을 보인 도면.
도8a는 본 발명에 따른 시야각 제어시스템에서 광시야각 모드 구현시 화소의 시야각에 따른 휘도특성을 나타낸 그래프.
도8b는 도8a의 대조비를 나타낸 그래프.
도9는 본 발명에 따른 시야각 제어시스템에서 협시야각 모드 구현시 시야각 제어화소의 시야각에 따른 휘도특성을 나타낸 그래프.
도10a는 본 발명에 따른 시야각 제어시스템에서 협시야각 모드 구현시 시야각 제어화소와 적색, 녹색 및 청색화소의 시야각에 따른 휘도특성을 각각 나타낸 도면.
도10b는 도10a에 도시된 2개의 휘도특성에 따른 대조비를 나타낸 도면.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
10: 제1기판 20: 제2기판
30: 데이터구동부 32: 데이터라인
40: 게이트구동부 42: 게이트라인
50: 호스트시스템 60: 타이밍제어부
70: 공통전압부
본 발명은 액정표시장치을 구비한 시야각 제어시스템에에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정패널 내에 시야각 제어기능이 포함되고, 필요에 따라 부분적으로 광시야각모드(wide viewing angle: WVA)와 협시야각모드(narrow viewing angle: NVA) 전환이 가능한 액정표시장치를 구비한 시야각 제어시스템에 관한 것이다.
고화질, 저전력의 평판표시소자(Flat Panel Display Device)로서 주로 액정표시소자가 사용되고 있다.
상기 평판표시소자의 대표적인 액정표시장치는 두장의 기판사이에 액정을 주입하고 기판면에 형성되어 있는 전극에 가해지는 전장의 세기를 조절하여 광투과량을 조절하는 구조로 되어 있으며, 노트북 PC, PDA, 화상전화, TV 및 다양한 휴대용 전자 제품 등의 분야 등에서 널리 사용되고 있다.
최근에는 사용자들의 요구가 점점 다양해짐에 따라, 액정표시장치의 대형화, 광시야각 등이 가능한 다양한 액정모드가 제시되고 있다.
광시야각 특성을 가지는 액정표시장치의 대표적인 예로서, 횡전계 구동방식의 액정표시장치 및 보상필름이 적용된 수직배향(Vertical Alignment; VA) 방식의 액정표시장치를 들 수 있다.
이들중 화소전극과 공통전극이 동일한 기판에 형성되어 있는 횡전계 구동방식의 액정표시장치에서는 화소가 온 상태가 될때 화소전극과 공통전극사이에 기판면에 수평한 전계가 형성되기 때문에 화소의 온, 오프에 따라 액정분자의 장축이 기판면에 평행하게 동작한다.
따라서, 거시적으로 관찰되는 액정의 굴절율이 작아 대비비가 좋고 광시야각에 유리하다.
한편, 수직배향방식의 액정표시장치는 안쪽면에 투명전극이 형성되어 있는 한쌍의 투명기판, 두 기판사이에 주입되어 있으며, 기판면에 수직으로 배향되어 있는 액정물질, 각각의 투명기판의 바깥면에 서로 직교하는 형태로 부착되어 빛을 편광시키는 두장의 편광판으로 구성되며, 보상필름을 편광판안쪽에 부착하여 시야각을 보상하는 방식으로 광시야각을 구현한다.
최근에는 투명전극에 개구패턴을 형성하거나 돌기를 형성하므로써, 러빙을 실시하지 않고 다중 분할되는 모드가 제시되고 있다.
이러한 관점에서, 광시야각을 구현하는 일반적인 액정표시장치에 대해 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래기술에 따른 액정표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도1을 참조하면, 일반적인 액정표시장치는 박막트랜지스터 어레이기판(11)과 컬러필터기판(41)이 대향하여 균일한 간격을 갖도록 합착되며, 그 박막트랜지스터 어레이기판(11)과 컬러필터기판(41)사이에 액정층(51)이 개재된다.
여기서, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(11)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되며, 그 단위 화소에는 박막트랜지스터(20), 화소전극(27) 및 커패시터(미도시)가 형성된다. 또한, 상기 박막트랜지터(20)는 어레이기판(11)상에 형성된 게이트전극(13)과, 상기 게이트전극(13)을 포함한 어레이기판(11)상에 형성된 게이트절연막(15)과 반도체층(17) 및 상기 반도체층(17)상에 형성되어 일정간격만큼 이격된 소스/드레인전극(21)(23)으로 구성된다. 그리고, 상기 화소전극(27)은 상기 소스/드레인전극(21)(23)을 포함한 어레이기판(11)전면에 형성된 보호막(25)내에 형성되는 드레인콘택홀(미도시)을 통해 상기 드레인전극(23)과 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 상기 컬러필터기판(41)은 상기 화소전극(27)과 함께 상기 액정층(51)에 전계를 인가하는 공통전극(47)과 실제 컬러를 구현하는 RGB 컬러필터(45) 및 블 랙매트릭스(43)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(11)과 컬러필터기판(41)의 대향면에는 배향막(미도시)이 형성되고, 이 배향막(미도시)표면에는 러빙에 의해 액정이 일정한 방향으로 배열되어 있다.
이때, 액정은 박막트랜지스터 어레이기판(11)의 단위 화소별로 형성된 화소전(27)과 컬러필터기판(41)의 전면에 형성된 공통전극(47)사이에 전계가 인가될 경우에 유전 이방성에 의해 회전하므로써, 단위화소별로 빛을 통과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
한편, 상기 컬러필터기판(41)과 박막트랜지스터 어레이기판(11)에는 각각 제1, 2 편광판(61)(63)이 마련되어 있다. 이때, 이들 편광판(61)(63)은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(즉, 편광)이 되도록 하는 기능을 가지고 있다.
상기와 같이 구성된 일반적인 액정표시장치의 빛의 이동경로를 살펴 보면, 백라이트광원의 빛이 전방위로 흩어져서 발광하게 되고, 발광되어진 빛들은 균일한 휘도 특성을 얻기 위해 몇장의 확산시트(미도시)를 통과하게 된다.
따라서, 액정표시패널로 입사된 빛들은 전방위 방향으로 입사하게 되며, 이로 인해 넓은 시야각에서 화상을 관찰할 수 있게 된다.
일반적인 액정표시장치는 전술한 바와같이 광시야각 모드 지향성을 가지고 연구되고 있으나, 임의의 특수한 경우에는 협시야각모드가 요구될 수도 있다. 예를 들어, 액정표시장치의 정면의 사용자만 육안으로 식별가능하게 시야각을 조절함으 로써, 보안상 중요한 정보의 누출을 방지하는데 적용될 수도 있다.
그러나, 상기 일반적인 액정표시장치에 의하면, 패널로 입사되는 빛들이 전방위 방향으로 입사하게 되어 이로 인해 넓은 시야각에서 화상을 인지할 수 있지만, 협시야각 미 광시야각을 능동적으로 제어하면서 구동할 수는 없는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자의 필요에 따라 액정패널의 선택영역을 협시야각 모드로 변환시킬 수 있는 액정표시장치를 구비한 시야각 제어시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시야각제어 시스템은 협시야각이 구현될 위치정보를 포함한 화상데이터를 출력하는 호스트시스템과; 액정패널에 시야각 제어화소가 반복적으로 배열되고, 상기 호스트시스템으로부터 인가되는 화상데이터에 따라 상기 액정패널 중 선택영역을 협시야각 모드로 표시하는 액정표시장치를 포함하여 구성된다.
도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 광시야각과 협시야각의 모드전환이 가능한 액정표시장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광시야각모드와 협시야각모드로 전환가능한 액정표시장치는 백라이트(미도시)와, 상기 백라이트(미도시)상에 배치되는 광시 야각 모드의 액정표시패널(100)과, 상기 광시야각 모드의 액정표시패널(100)상에 배치되어 상기 협시야각 모드를 구현하는 시야각 제어셀(200)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 협시야각 모드를 구현하는 시야각 제어셀(200)은 상기 광시야각 모드의 액정표시패널(100) 하부에 배치될 수도 있다.
여기서, 상기 광시야각 모드의 액정표시패널(100)은 박막트랜지스터 어레이기판(111)과 컬러필터기판(141)이 대향하여 균일한 간격을 갖도록 합착되며, 그 박막트랜지스터 어레이기판(111)과 컬러필터기판(141)사이에 액정층(151)이 개재 된다.
또한, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(111)에는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되며, 그 단위 화소에는 박막트랜지스터(120), 화소전극(127) 및 커패시터(미도시)가 형성된다. 또한, 상기 박막트랜지터(120)는 어레이기판(111)상에 형성된 게이트전극(113)과, 상기 게이트전극(113)을 포함한 어레이기판(111)상에 형성된 게이트절연막(115)과 반도체층(117) 및 상기 반도체층(117)상에 형성되어 일정간격만큼 이격된 소스/드레인전극(121,123)으로 구성된다.
그리고, 상기 화소전극(127)은 상기 소스/드레인전극(21)(23)을 포함한 어레이기판(11)전면에 형성된 보호막 (125)내에 형성되는 드레인콘택홀(미도시)을 통해 상기 드레인전극(123)과 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 상기 컬러필터기판(141)은 상기 화소전극(127)과 함께 상기 액정층 (151)에 전계를 인가하는 공통전극(147)과 실제 컬러를 구현하는 RGB 컬러필터 (145) 및 블랙매트릭스(143)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(111)과 컬러필터기판(141)의 대향면에는 배향막(미도시)이 형성되고, 이 배향막(미도시)표면에는 러빙에 의해 액정이 일정한 방향으로 배열되어 있다. 이때, 액정은 박막트랜지스터 어레이기판(111)의 단위 화소별로 형성된 화소전극(127)과 컬러필터기판(141)의 전면에 형성된 공통전극(147)사이에 전계가 인가될 경우에 유전 이방성에 의해 회전하므로써, 단위 화소별로 빛을 통과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
또한, 상기 컬러필터기판(141)과 박막트랜지스터 어레이기판(111)배면에는 각각 제1,2편광판(161)(163)이 마련되어 있다. 이때, 이들 편광판(161,163)은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(즉, 편광)이 되도록 하는 기능을 가지고 있다.
한편, 상기 시야각제어셀(200)은 하판(211)과 상기 하판(211)상에 형성된 제1전극(213)과, 상기 하판(211)과 일정간격만큼 이격되어 배치된 상판(241)과, 상기 상판(241)상에 형성된 제2전극(243) 및, 상기 하판(211)과 상판(241)사이에 개재되고 준안정(bi-stable)한 특성을 가지는 FLC층(251)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 상판(241)배면에는 제3편광판(261)이 마련되어 있다.
도3은 도2의 액정표시장치에서 광시야각 모드과 협시야각 모드일때의 화면 대조비를 각각 도시한 예시도이다.
도면을 참조하면, 좌측도면은 본 발명에 따른 액정표시장치에서 광시야각 모드를 구동한 경우 나타나는 대조비(contrast ratio: CR)로서, 화면의 상하좌우측에 고르게 분포된다. 즉, 광시야각 모드에서는 화면의 상하좌우에서 용이하게 화상을 식별할 수 있게된다.
반면에, 우측도면은 협시야각 모드를 구동한 경우 나타나는 대조비로서, 화면의 상하로만 화상의 용이한 식별이 가능하다. 화면의 좌우는 대조비가 낮기 때문에 화상이 선명도가 떨어지게되어 화상 식별이 어렵다.
도4는 도3에 따른 결과를 화면에 실제 구현한 것을 보인 예시도이다.
도면을 보면, 화면을 정면에서 바라보는 경우에는 화상의 식별이 가능하나, 좌우에서 바라보는 경우 화상이 희미하기때문에 화상의 식별이 곤란하다.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치를 구비한 시야각 제어시스템을 보인 도면이다.
도5를 참조하면, 시야각 제어시스템은 협시야각이 구현될 위치정보를 포함한 화상데이터를 출력하는 호스트시스템(host system, 50)과, 액정패널에 시야각 제어화소(C)가 반복적으로 배열되고, 상기 호스트시스템(50)으로부터 인가되는 화상데이터에 따라 상기 액정패널 중 선택영역을 협시야각 모드로 표시하는 액정표시장치를 포함하여 구성된다.
상기 액정표시장치는 제1기판(10)과 제2기판(20)이 일정한 셀-갭으로 합착되고, 그 셀-갭에 액정이 주입된 액정패널과, 상기 제1,2기판(10,20)에 각각 제1공통전압(VCOM1)과 제2공통전압(VCOM2)을 공급하는 공통전압부(70)와, 상기 호스트시스템(50)로부터 인가받은 화상데이터를 위치정보에 따라 변환하여 출력하는 타이밍제어부(60)와, 상기 타이밍제어부(60)로부터 인가받은 화상데이터에 따라 액정패널 중 선택영역을 협시야각으로 표시하는 데이터구동부(30)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제1실시예와 제2실시예의 가장 큰 차이는 제1실시예에서는 액정패널 외에 별도의 시야각제어셀을 구비하는 것에 반해 제2실시예에서는 액정패널에 시야각 제어화소(C)를 반복적으로 배열함에 따라 액정패널 내에 시야각제어기능을 포함시킨 것이다.
상기 제1기판(10)에는 적색화소(R), 녹색화소(G), 청색화소(B) 및 시야각 제어화소(C)가 반복적으로 배열된다. 특히, 4 화소(R,G,B,C)는 쿼드(quad) 형태로 배열된다.
상기 적색화소(R), 녹색화소(G), 청색화소(B) 및 시야각 제어화소(C)는 상기 제1기판(10)에 형성될 때, 동일한 방향으로 배향된다. 특히, 상기 적색화소(R), 녹색화소(G) 및 청색화소(B)를 IPS(in-plane switching)모드 적용을 위해 수평배향시키는 경우 상기 시야각 제어화소(C)도 동일하게 수평배향시킨다.
사용자는 상기 호스트시스템(50)을 통해 필요에 의해 협시야각 모드를 구현하기를 원하는 화면의 영역을 선택할 수 있다. 이 선택된 영역은 호스트시스템(50) 내에서 위치정보로 변환되어 화상데이터에 포함된다.
상기 호스트시스템(50)에서 출력되는 화상데이터는 상기 타이밍제어부(60)에 입력되며, 상기 타이밍제어부(60)는 화상데이터를 위치정보에 따라 변환시킨다.
먼저, 위치정보가 더미(dummy)인 경우, 즉, 위치정보가 없는 경우는 액정패널 전체의 화상을 광시야각 모드로 표시한다는 것이므로, 협시야각 모드는 구현할 필요가 없다.
광시야각 모드로 화상을 표시하기 위해서는 시야각 제어화소(C)를 통해 블랙 을 표시하여 하여 협시야각 모드를 수행할 수 없도록 한다. 즉, 상기 타이밍제어부(60)는 상기 호스트시스템(50)을 통해 공급되는 화상데이터 중 시야각 제어화소(C)에 해당하는 데이터를 모두 블랙데이터로 변환시켜야 한다. 여기서, 블랙데이터는 최저계조를 갖는 화상데이터를 가리킨다.
이와는 다르게, 위치정보가 더미가 아니라 액정패널의 일부 영역을 협시야각으로 표시하도록 가리키고 있다면, 그 위치정보에 따른 영역에 대응하는 시야각 제어화소(C)에 인가될 화상데이터는 동일 쿼드 내에 함께 배열된 적색, 녹색 및 청색화소(R,G,B)의 평균 화상데이터값으로 설정할 수도 있고, 해당 프레임의 액정패널 전체 적색, 녹색 및 청색화소(R,G,B)의 평균 화상데이터값으로도 설정할 수 있다. 상기 시야각 제어화소(C)에 인가될 화상데이터는 상기한 방법 외에도 여러가지 방법에 의해 산출할 수 있을 것이다.
상기와 같이, 화상데이터에 포함된 위치정보에 따라 화상데이터를 변환시킨 후 상기 타이밍제어부는 그 변환된 화상데이터를 상기 데이터구동부(30)로 출력한다.
상기 데이터구동부(30)는 상기 게이트구동부(40)에서 게이트라인(42)들에 순차적으로 출력되는 주사신호에 따라 데이터라인(32)을 통해 화소(R,G,B,C)들에 변환된 화상데이터를 인가한다.
상기 데이터구동부(30)로부터 변환된 화상데이터를 인가받은 적색, 녹색, 청색 및 시야각 제어화소(R,G,B,C) 중 상기 시야각 제어화소(C)에 인가되는 화상데이터만 상기 타이밍제어부(60)에서 변환되기 때문에 상기 적색, 녹색 및 청색화소 (R,G,B)는 상기 호스트시스템(50)에서 출력된 원래의 화상을 그대로 표시하며, 상기 시야각 제어화소(C)는 변환된 화상데이터에 따라 협시야각 모드를 표시하거나 광시야각 모드를 표시하게 될 것이다.
상기한 바와 같이, 상기 적색, 녹색, 청색 및 시야각 제어화소(R,G,B,C)는 제1기판(10) 상에 동일하게 배향된다. 그럼에도 불구하고, 상기 시야각 제어화소(C)가 다르게 구동되는 것은 상기 적색, 녹색 및 청색화소(R,G,B)는 수평전계에 의해 구동되지만, 상기 시야각 제어화소(C)는 수직전계에 의해 구동되기 때문이다.
더욱 자세하게는, 상기 적색, 녹색 및 청색화소(R,G,B)에는 각각 수평전계를 형성하기 위한 공통전극과 화소전극이 제1기판(10) 상에 형성된다. 상기 공통전압부(70)는 제1기판(10)에 제1공통전압(VCOM1)을 인가하여 상기 제1공통전압(VCOM1)이 상기 적색, 녹색 및 청색화소(R,G,B)의 화소전극에 인가된 화상데이터와 액정에 전계를 형성하도록 한다.
한편, 상기 시야각 제어화소(C)에는 화소전극만 제1기판(10) 상에 형성되며, 상기 제2기판(20)에 공통전극이 형성되어 상기 화소전극과 함께 액정에 수직전계를 형성한다.
즉, 동일한 제1기판(10)에 함께 배열된 적색, 녹색, 청색 및 시야각 제어화소(R,G,B,C)지만 상기 적색, 녹색 및 청색화소(R,G,B)와, 시야각 제어화소(C)는 서로 다른 전계에 의해 구동된다. 따라서, 시야각 제어화소(C)에 의한 시야각 제어를 수행하게 된다.
도6a는 도5의 액정패널에서 화소를 확대도시한 도면이고, 도6b는 제2기판에 형성되는 공통전극을 확대도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 제1기판에는 복수의 데이터라인(DL1～DL3) 및 게이트라인(GL1～GL3)이 종횡으로 배열되고, 그 데이터라인(DL1～DL3) 및 게이트라인(GL1～GL3)에 의해 구획된 영역에는 화소(PX[R,G,B,C])가 구비된다.
상기 적색, 녹색 및 청색화소(PX[R,G,B])에는 상기 데이터라인(DL1～DL3) 및 게이트라인(GL1～GL3)과 전기적으로 접속되는 박막트랜지스터(T1)가 구비되고, 수평전계를 형성하는 화소전극(11)과 공통전극(13)이 함께 구비된다.
이와 반면에, 상기 시야각 제어화소(PX[C])에는 상기 데이터라인(DL1～DL3) 및 게이트라인(GL1～GL3)과 전기적으로 접속되는 박막트랜지스터(T1)는 상기 적색, 녹색 및 청색화소(PX[R,G,B])와 마찬가지로 구비되지만, 화소전극(12)만 구비될뿐이며, 공통전극은 구비되지 않는다.
도6b를 참조하면, 제2기판에는 적색, 녹색, 청색 및 시야각 제어화소(R,G,B,C)를 구분하여 빛샘현상을 방지하는 블랙매트릭스(black matrix,22)가 형성되며, 그 블랙매트릭스(22) 위에는 제2공통전압라인(24)이 배열된다. 이 제2공통전압라인(24)은 상기 블랙매트릭스(22) 위에 형성되기 때문에 화소의 개구율에는 전혀 영향을 미치지 않는다.
상기 제1기판에 형성된 시야각 제어화소(PX[C])의 화소전극과 수직전계 를 형성하기 위하여 상기 제2기판에는 합착되는 제1기판의 시야각 제어화소(PX[C])에 대응하는 위치마다 공통전극(26)을 형성하여야 한다. 이 공통전극(26)은 상기 제2공통전압라인(24)에 접속되어 제2공통전압을 인가받는다. 상기 공통전극(26)은 제1 기판의 시야각 제어화소(PX[C]))에 대응하여 일정한 면적을 갖도록 형성되므로, 화소의 개구율을 저하시키지 않는 투명한 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide:ITO)로 형성한다.
도7은 본 발명에 따른 액정표시장치를 구비한 시야각 제어시스템에 있어서, 호스트시스템에서 출력되는 신호들을 보인 도면이다.
도7을 참조하면, 호스트시스템은 다수의 신호들을 출력하는데, 1프레임의 구간을 정의하기 위한 수직동기신호(Vsync)와, 1수평주기를 정의하기 위한 수평동기신호(Hsync)와, 매 수평주기에서 화소에 화상데이터를 인가할 시간을 정의하기 위한 데이터 인에이블(data enable: DE) 신호와, 화상데이터(DATA)를 출력한다.
상기 데이터 인에이블(DE) 신호는 가로 해상도가 768을 갖는 액정패널을 기준으로 도시된 것이다.
상기 화상데이터(DATA)는 RGB데이터(RGB)와 협시야각을 구현할 액정패널의 위치를 지정하는 위치정보(CON_INF)를 포함한다. 상기 RGB데이터(RGB)는 액정패널에 배열된 적색, 녹색 및 청색화소에 인가될 데이터이다.
상기 위치정보(CON_INF)는 실제로 적색, 녹색 및 청색화소에 인가될 데이터가 아니므로, 데이터 인에이블(DE) 신호가 저전위를 유지하는 동안, 즉, 더미구간동안 상기 호스트시스템으로부터 출력된다.
도8a는 본 발명에 따른 시야각 제어시스템에서 광시야각 모드 구현시 화소의 시야각에 따른 휘도특성을 나타낸 그래프이고, 도8b는 도8a의 대조비를 나타낸 그래프이다.
도8a를 참조하면, 협시야각 모드를 실행시키지 않고, 광시야각만을 실행시킨 액정패널에서 화이트 휘도는 화소의 좌우 시야각에 따라 완만한 곡선형태로 나타난다. 즉, 액정패널의 좌우에서 화상의 식별이 가능하다.
이는 도8b의 대조비 곡선에서도 나타나는데, 화소의 좌우 시야각에 따라 화상의 대조비는 완만하다. 좌우 시야각으로 갈수록 대조비는 점점 감소하게 되지만, 완만하게 감소하므로, 화상의 식별은 가능하다.
도9는 본 발명에 따른 시야각 제어시스템에서 협시야각 모드 구현시 시야각 제어화소의 시야각에 따른 휘도특성을 나타낸 그래프이다.
도면을 참조하면, 협시야각 모드에서는 시야각 제어화소의 좌우 시야각에 따른 휘도는 쌍곡선 형태로 나타난다.
즉, 협시야각 모드에서 시야각 제어화소의 휘도는 좌우 시야각 범위에서 더 높게 나타나고, 정면에서는 오히려 낮게 나타난다. 이러한 시야각 제어화소의 휘도특성을 이용하여 화상의 협시야각을 실현하는 것이다.
도10a는 본 발명에 따른 시야각 제어시스템에서 협시야각 모드 구현시 시야각 제어화소와 적색, 녹색 및 청색화소의 시야각에 따른 휘도특성을 각각 나타낸 도면이고, 도10b는 도10a에 도시된 2개의 휘도특성에 따른 대조비를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 적색, 녹색 및 청색화소의 좌우 시야각 범위에서 휘도곡선(b)과 시야각 제어화소의 좌우 시야각 범위에서 휘도곡선(a)은 유사한 형태를 이루고 있다. 즉, 적색, 녹색, 청색 및 시야각 제어화소는 좌우 시야각 범위에서 휘도 값이 유사하게 나타난다.
상기와 같이, 적색, 녹색, 청색 및 시야각 제어화소는 좌우 시야각 범위에서 휘도값이 유사하다는 것은 좌우 시야각 범위에서 대조비가 낮다는 것이므로, 화상의 선명도가 떨어지게 되어 액정패널의 좌우 시야각 범위에서는 화상의 식별이 곤란해진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치를 구비한 시야각 제어시스템은 액정패널에 시야각 제어화소를 일반 화소들과 함께 반복적으로 배열하고, 화상데이터에 따라 각 시야각 제어화소를 개별적으로 제어할 수 있기 때문에 액정패널을 선택적으로 협시야각 모드로 표시할 수 있게 된다.

Claims (22)

  1. 협시야각이 구현될 위치정보를 포함한 화상데이터를 출력하는 호스트시스템; 및
    액정패널에 시야각 제어화소가 반복적으로 배열되고, 상기 호스트시스템으로부터 인가되는 화상데이터에 따라 상기 액정패널 중 선택영역을 협시야각 모드로 표시하는 액정표시장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액정표시장치는
    제1기판과 제2기판이 합착된 액정패널;
    상기 제1,2기판에 각각 제1공통전압과 제2공통전압을 공급하는 공통전압부;
    상기 호스트시스템로부터 인가받은 화상데이터를 위치정보에 따라 변환하여 출력하는 타이밍제어부; 및
    상기 타이밍제어부로부터 인가받은 화상데이터에 따라 액정패널 중 선택영역을 협시야각으로 표시하는 데이터구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 액정패널의 제1기판에는 적색화소, 녹색화소, 청색화소 및 시야각 제어화소가 쿼드(quad) 형태로 반복적으로 배열된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 적색화소, 녹색화소, 청색화소 및 시야각 제어화소는 모두 제1기판 상에 동일하게 배향되는 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 적색화소, 녹색화소, 청색화소 및 시야각 제어화소는 수평배향되는 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 적색화소, 녹색화소 및 청색화소에는 수평전계를 형성하는 공통전극과 화소전극이 제1기판에 함께 형성된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 시야각 제어화소에는 화소전극만 형성된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제2기판에는 합착되는 제1기판의 시야각 제어화소에 대응하는 위치마다 상기 시야각 제어화소의 화소전극과 수직전계를 형성할 공통전극이 형성된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 공통전극은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide: ITO)로 형성된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 제2기판에는 제1기판에 배열되는 적색, 녹색, 청색 및 시야각 제어화소의 위치에 대응하여 블랙매트릭스가 형성된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 블랙매트릭스 위에는 상기 제2공통전압이 인가되어 전달되는 제2공통전압라인이 형성된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제2공통전압라인에는 상기 제1기판의 시야각 제어화소와 수직전계를 형성할 공통전극이 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  13. 제 2 항에 있어서, 상기 제1기판에는 제1공통전압과 수평전계로 구동되는 적색화소, 녹색화소 및 청색화소와; 제2공통전압과 수직전계로 구동되는 시야각 제어화소가 반복적으로 배열된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  14. 제 2 항에 있어서, 상기 타이밍제어부는 협시야각 모드에 따른 영역에 대응하는 시야각 제어화소에 인가되는 화상데이터를 동일한 쿼드 내에 함께 배열된 적색, 녹색 및 청색화소의 평균 화상데이터값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  15. 제 2 항에 있어서, 상기 타이밍제어부는 협시야각 모드에 따른 영역에 대응하는 시야각 제어화소에 인가되는 화상데이터를 해당 프레임의 액정패널 전체 적색, 녹색 및 청색화소의 평균 화상데이터값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  16. 제 2 항에 있어서, 상기 타이밍제어부는 광시야각 모드에 따른 영역에 대응하는 시야각 제어화소에 인가되는 화상데이터를 블랙데이터로 변환시키는 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 블랙데이터는 최저계조의 화상데이터인 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 호스트시스템은 1프레임 구간을 정의할 수직동기신호와, 1수평주기를 정의할 수평동기신호 및 실제로 화소들에 화상데이터를 인가하는 구간을 정의할 데이터 인에이블(DE) 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 위치정보는 상기 데이터 인에이블 신호가 저전위를 유지하는 더미 구간동안 출력되는 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  20. 협시야각을 구현할 위치정보와 화상데이터를 출력하는 호스트시스템;
    상기 호스트시스템으로부터 인가받은 화상데이터를 위치정보에 따라 변환시켜 출력하는 타이밍제어부;
    적색, 녹색, 청색 및 시야각 제어화소가 반복적으로 배열되며, 상기 타이밍제어부의 화상데이터에 따른 선택영역은 그에 대응하는 시야각 제어화소에 의해 협시야각 모드로 표시하는 액정패널; 및
    상기 적색, 녹색 및 청색화소와 함께 수평전계를 형성하는 제1공통전압과 상기 시야각 제어화소와 함께 수직전계를 형성하는 제2공통전압을 상기 액정패널에 인가하는 공통전압부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  21. 제 20 항에 있어서, 협시야각 모드 실행시 상기 시야각 제어화소의 휘도는 좌우 시야각에 따라 쌍곡선 형태로 나타나는 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 시야각 제어화소의 휘도값은 좌우 시야각 범위에서 적색, 녹색 및 청색화소를 통해 표시되는 화상의 대조비를 감소시키는 것을 특징으로 하는 시야각 제어시스템.
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