KR101386567B1 - Liquide crystal display device and method for driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 광시야각 모드 또는 협시야각 모드를 선택하여 구동할 수 있는 액정표시장치에서 광시야각 모드 구동 시에 충분한 휘도를 얻을 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 제 1 기판 및 제 2 기판; 상기 제 1 기판 상에 종횡으로 교차되어 복수의 제 1 내지 제 4 서브픽셀을 정의하는 복수의 게이트 라인 및 제 1 데이터 라인; 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀 각각에 형성된 적어도 하나의 구동소자; 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀 각각의 제 1 기판상에 실질적으로 평행하게 배치되어 수평전계를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극; 상기 제 4 서브픽셀의 제 1 기판 및 제 2 기판에 서로 대향하도록 형성되어 수직전계를 형성하는 제 3 전극 및 제 4 전극; 및 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 액정층; 에 의해 달성된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof. In particular, a liquid crystal display device capable of obtaining sufficient luminance when driving a wide viewing angle mode in a liquid crystal display device capable of selecting and driving a wide viewing angle mode or a narrow viewing angle mode, and It relates to a driving method. The present invention, the first substrate and the second substrate; A plurality of gate lines and a first data line intersecting longitudinally and horizontally on the first substrate to define a plurality of first to fourth subpixels; At least one driving element formed in each of the first to fourth subpixels; First and second electrodes disposed on the first substrate of each of the first to fourth subpixels to form a horizontal electric field; Third and fourth electrodes formed on the first substrate and the second substrate of the fourth subpixel to face each other to form a vertical electric field; And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate. Lt; / RTI >
액정표시장치, 시야각, 휘도 LCD, viewing angle, luminance
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치를 도시한 평면도.1 is a plan view showing a general liquid crystal display device.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 면을 도시한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 3은 도 1의 액정표시장치를 협시야각 모드로 구동하였을 때의 모습을 도시한 단면도.FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state when the liquid crystal display of FIG. 1 is driven in a narrow viewing angle mode. FIG.
도 4는 도 1의 액정표시장치를 광시야각 모드로 구동하였을 때의 모습을 도시한 단면도.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state when the liquid crystal display of FIG. 1 is driven in a wide viewing angle mode. FIG.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 평면도,5 is a plan view showing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention;
도 6은 도 5의 II-II'선을 따라 절단한 면을 도시한 단면도.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along a line II-II ′ of FIG. 5.
도 7은 도 5의 액정표시장치를 협시야각 모드로 구동하였을 때의 모습을 도시한 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state when the liquid crystal display of FIG. 5 is driven in the narrow viewing angle mode. FIG.
도 8은 도 5의 액정표시장치를 광시야각 모드로 구동하였을 때의 모습을 도시한 단면도.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state when the liquid crystal display of FIG. 5 is driven in a wide viewing angle mode. FIG.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
101 : 제 1 기판 102 : 제 2 기판101: first substrate 102: second substrate
103 : 게이트 라인 104 : 제 1 데이터 라인103: gate line 104: first data line
105 : 제 2 데이터 라인 116 : 액정105: second data line 116: liquid crystal
106 : 제 1 박막 트랜지스터 108 : 제 2 박막 트랜지스터106: first thin film transistor 108: second thin film transistor
109 : 제 1 전극 112 : 제 2 전극109: first electrode 112: second electrode
111 : 제 3 전극 114 : 제 4 전극111: third electrode 114: fourth electrode
Pr : 적색 서브픽셀 Pg : 녹색 서브픽셀Pr: Red Subpixel Pg: Green Subpixel
Pb : 청색 서브픽셀 Pv : 시야각제어용 서브픽셀Pb: Blue subpixel Pv: Subpixel for viewing angle control
본 발명은 광시야각 모드 또는 협시야각 모드를 선택하여 구동할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 광시야각 모드 시에 충분한 휘도를 얻을 수 있는 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이에 따라 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 널리 이용되고 있다.Generally, the liquid crystal display device has a tendency of widening its application range due to features such as light weight, thinness, and low power consumption driving. Accordingly, liquid crystal display devices are widely used as portable computers such as notebook PCs, office automation devices, and audio / video devices.
통상적으로 액정표시장치는 매트릭스형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위칭 소자에 인가되는 영상신호에 따라 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.In general, a liquid crystal display device displays a desired image on a screen by controlling a light transmission amount according to a video signal applied to a plurality of switching elements for control arranged in a matrix form.
상기 액정표시장치는 상부기판인 컬러필터(color filter)기판과 하부기판인 박막 트랜지스터 어레이(Thin film Transistor Array)기판이 서로 대향하고 그 사이에는 액정층이 충진된 액정패널과, 상기 액정패널에 주사신호 및 화상정보를 공급하여 액정패널을 동작시키는 액정패널 구동부를 포함하여 구성된다.The liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which a color filter substrate as an upper substrate and a thin film transistor array substrate as a lower substrate are opposed to each other, and a liquid crystal layer is filled therebetween, and the scanning is performed on the liquid crystal panel. And a liquid crystal panel driver for supplying signals and image information to operate the liquid crystal panel.
이러한 구성을 가지는 액정표시장치는, 액정의 배열과 액정에 전계를 인가하는 전극의 배열 형태에 따라 ECB(electrically controlled bireringence)모드, VA(vertical alignment)모드, TN(twisted nematic)모드, 및 IPS(in plain switching)모드의 액정표시장치 등으로 구분된다.The liquid crystal display device having such a configuration includes an electrically controlled bireringence (ECB) mode, a vertical alignment (VA) mode, a twisted nematic (TN) mode, and an IPS (depending on the arrangement of liquid crystals and the arrangement of electrodes for applying an electric field to the liquid crystals). in plain switching mode).
상기 ECB 모드의 액정표시장치는 액정의 초기 배향이 기판에 평행하게 배열된 형태이고 전극이 상, 하부 기판에 각각 형성되어 액정에 수직전계를 인가하며, VA 모드의 액정표시장치는 액정의 초기 배향이 기판에 수직하게 배열된 형태이며 전극이 상, 하부 기판에 각각 형성되어 액정에 수직전계를 인가하며, TN 모드의 액정표시장치는 액정의 초기 배향이 하부에서 상부로 진행하면서 나선형으로 트위스트 되도록 배열된 형태이며 전극이 상, 하부 기판에 각각 형성되어 액정에 수직전계를 인가한다. 그리고, IPS 모드의 액정표시장치는 액정의 초기배향이 기판에 수평하게 배열된 형상이며, 전극이 하부 기판에 모두 형성되어 액정에 수평전계를 인가한다.In the ECB mode liquid crystal display, the initial alignment of the liquid crystal is arranged in parallel with the substrate, and electrodes are formed on the upper and lower substrates, respectively, to apply a vertical electric field to the liquid crystal. The substrate is arranged perpendicular to the substrate, and electrodes are formed on the upper and lower substrates, respectively, to apply a vertical electric field to the liquid crystal. The TN mode liquid crystal display is arranged such that the initial orientation of the liquid crystal is twisted spirally while proceeding from the bottom to the top. The electrodes are formed on the upper and lower substrates to apply a vertical electric field to the liquid crystal. In the liquid crystal display of the IPS mode, the initial alignment of the liquid crystal is arranged horizontally on the substrate, and electrodes are formed on the lower substrate to apply a horizontal electric field to the liquid crystal.
이와 같이 다양한 종류의 액정표시장치 중에서, ECB모드의 액정표시장치는 경사진 좌우 시야각의 방향에서 광이 누설됨에 따라 시야각이 좁은 특징이 있고, IPS 모드의 액정표시장치는 시야각의 방향에 대한 액정의 복굴절의 변화가 작아 시야각이 넓은 특징이 있으며, 특히 IPS 모드의 액정표시장치는 이와 같은 시야각이 넓은 장점으로 인해 그 사용이 늘고 있는 추세에 있다.As described above, among the various types of liquid crystal display devices, the liquid crystal display device of the ECB mode has a narrow viewing angle due to leakage of light in the direction of the inclined left and right viewing angles. The change in birefringence is small, and the viewing angle is wide. In particular, the IPS mode liquid crystal display device has a tendency of increasing its use due to the wide viewing angle.
반면에, IPS 모드의 액정표시장치의 시야각이 넓은 장점은, 개인적인 이유로 컴퓨터를 사용할 경우에 사용 중인 액정표시장치에 인접한 사람들로부터 사생활을 침해받거나, 컴퓨터를 사용하여 기밀의 내용이 포함된 업무를 수행하는 경우에 기밀의 내용이 유출될 수 있는 위험이 있는 등의 역기능을 초래하기도 한다.On the other hand, the wide viewing angle of the IPS mode liquid crystal display means that if you use the computer for personal reasons, you may be invaded of privacy by people who are adjacent to the liquid crystal display in use, or you may perform confidential tasks using the computer. In some cases this can lead to dysfunction, such as the risk of leakage of confidential content.
이러한 보안상의 문제점을 해결하기 위하여, IPS 모드를 구현하는 적색, 녹색, 청색의 서브픽셀에 더하여 ECB 모드와 오프(off) 모드를 선택적으로 구현하는 시야각 제어용 서브픽셀을 추가로 구비한 액정표시장치가 제안되었다.In order to solve this security problem, the liquid crystal display further includes a subpixel for viewing angle control selectively implementing the ECB mode and the off mode in addition to the red, green, and blue subpixels that implement the IPS mode. Proposed.
이와 같이 시야각 제어를 위한 서브픽셀을 구비한 액정표시장치를 첨부한 도 1 내지 도 4를 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.As described above with reference to FIGS. 1 to 4 attached to the liquid crystal display device having a subpixel for controlling the viewing angle as described above.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 액정표시장치는, 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2); 상기 제 1 기판(1) 상에 종횡으로 교차되어 적색, 녹색, 청색, 시야각제어용 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)을 정의하는 게이트 라인(3) 및 데이터 라인(4); 상기 적색, 녹색, 청색, 시야각제어용 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)에 형성되며, 상기 게이트 라인(3) 및 데이터 라인(4)의 교차 영역에 형성된 박막 트랜지스터(5); 상기 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(Pr, Pg, Pb)에 서로 소정 간격 이격되어 엇갈려 형성된 제 1 화소전극(6) 및 제 1 공통전극(7); 상기 시야각제어용 서브픽셀(Pv)에 서로 소정 간격 이격되어 엇갈려 형성된 제 2 화소전극(8) 및 제 2 공통전극(9); 을 포함하여 구성된다.As shown in Figs. 1 and 2, the liquid crystal display device according to the prior art includes: a
이와 같은 구성의 액정표시장치는 필요에 따라 협시야각 모드 또는 광시야각 모드를 선택하여 구동하게 된다.The liquid crystal display device having such a configuration selects and drives the narrow viewing angle mode or the wide viewing angle mode as necessary.
이를 더욱 상세히 설명하면, 도 3에 도시한 바와 같이 협시야각 모드로 구동 시에는 적색, 녹색, 청색, 시야각 제어용 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)의 박막 트랜지스터(5)를 모두 구동함으로써 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(Pr, Pg, Pb)의 액정(16)에는 수평전계가 인가되고 시야각 제어용 서브픽셀(Pv)의 액정(16)에는 수직전계가 인가된다. 이에 따라, 경사진 시야각의 방향에서는 광이 누설되어 화면의 관찰이 이루어지지 않는 협시야각 모드가 구현된다.In more detail, as shown in FIG. 3, when driving in the narrow viewing angle mode, the
그리고, 도 4에 도시한 바와 같이 광시야각 모드로 구동 시에는 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(Pr, Pg, Pb)의 박막 트랜지스터(5)는 구동하고, 시야각 제어용 서브픽셀(Pv)의 박막 트랜지스터(5)는 구동하지 않음으로써 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(Pr, Pg, Pb)에만 수평전계가 형성된다. 이와 같이 적색, 녹색, 청색의 서브픽셀(Pr, Pg, Pb)을 구동하고 시야각제어용 서브픽셀(Pv)은 구동하지 않으면 IPS 모드의 액정표시장치를 구동하는 것과 같으므로, 광시야각을 구현할 수 있다.As shown in FIG. 4, the
하지만, 상기 액정표시장치는 협시야각 모드를 구현할 수 있는 장점이 있는 반면에 광시야각 모드로 구동시에는 시야각제어용 서브픽셀(Pv)이 구동되지 않으므로 구동되는 서브픽셀 수가 일반적인 IPS 모드 액정표시장치에 비하여 상대적으로 적어 개구율이 감소하므로 화면의 휘도가 감소하는 단점이 있다.However, the liquid crystal display device has an advantage of implementing a narrow viewing angle mode, whereas the sub-pixel Pv for controlling the viewing angle is not driven when driving in the wide viewing angle mode, compared to the general IPS mode liquid crystal display device. Since the aperture ratio is relatively small, the brightness of the screen is reduced.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 시야각제어용 서브픽셀에 IPS 모드와 ECB 모드 구동을 위한 화소전극과 공통 전극을 모두 구비하여, 협시야각 모드의 구동 시에는 시야각 제어용 서브픽셀을 ECB모드로 구동함으로써 시야각 제어 기능을 이용하고, 광시야각 모드의 구동 시에는 시야각 제어용 서브픽셀을 IPS 모드로 구동함으로써 부족한 휘도를 보상할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to include a pixel electrode and a common electrode for driving an IPS mode and an ECB mode in a viewing angle control subpixel. It provides a liquid crystal display device and a driving method thereof which can compensate for the lack of luminance by driving the control subpixel in the ECB mode to use the viewing angle control function, and when driving the wide viewing angle mode in the IPS mode. will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는, 제 1 기판 및 제 2 기판; 상기 제 1 기판 상에 종횡으로 교차되어 복수의 제 1 내지 제 4 서브픽셀을 정의하는 복수의 게이트 라인 및 제 1 데이터 라인; 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀 각각에 형성된 적어도 하나의 구동소자; 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀 각각의 제 1 기판상에 실질적으로 평행하게 배치되어 수평전계를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극; 상기 제 4 서브픽셀의 제 1 기판 및 제 2 기판에 서로 대향하도록 형성되어 수직전계를 형성하는 제 3 전극 및 제 4 전극; 및 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 제 1 내지 제 3 서브픽셀에 형성된 제 1 전극과 제 2 전극에 의해 수평전계가 형성되고, 제 4 서브픽셀에 형성된 제 3 전극과 제 4 전극에 의해 수직전계가 형성되면 협시야각 모드가 구현되며, 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀에 형성된 제 1 전극과 제 2 전극에 의해 수평전계가 형성되면 광시야각이 구현되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes: a first substrate and a second substrate; A plurality of gate lines and a first data line intersecting longitudinally and horizontally on the first substrate to define a plurality of first to fourth subpixels; At least one driving element formed in each of the first to fourth subpixels; First and second electrodes disposed on the first substrate of each of the first to fourth subpixels to form a horizontal electric field; Third and fourth electrodes formed on the first substrate and the second substrate of the fourth subpixel to face each other to form a vertical electric field; And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate, wherein a horizontal electric field is formed by the first and second electrodes formed on the first to third subpixels, and formed on the fourth subpixel. When the vertical electric field is formed by the third electrode and the fourth electrode, the narrow viewing angle mode is implemented. When the horizontal electric field is formed by the first electrode and the second electrode formed on the first to fourth subpixels, the wide viewing angle is realized. It is characterized by.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 방법은, 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상에 종횡으로 교차되어 복수의 제 1 내지 제 4 서브픽셀을 정의하는 복수의 게이트 라인 및 제 1 데이터 라인과, 상기 제 4 서브픽셀마다 연결된 제 2 데이터 라인과, 제 1 내지 제 4 서브픽셀에 형성되며 상기 게이트 라인과 제 1 데이터 라인의 교차영역에 형성된 제 1 박막 트랜지스터와, 제 4 서브픽셀에 형성되며 상기 게이트 라인과 제 1 데이터 라인의 교차영역에 형성된 제 2 박막 트랜지스터와, 상기 제 1 내지 제 4 서브 픽셀 각각의 제 1 기판상에 실질적으로 평행하게 배치되어 수평전계를 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 4 서브픽셀의 제 1 기판 및 제 2 기판에 서로 대향하도록 형성되어 수직전계를 형성하는 제 3 전극 및 제 4 전극 및, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 액정표시장치를 제공하는 단계; 제 1 내지 제 3 서브픽셀에 형성된 제 1 박막 트랜지스터 및, 제 4 서브픽셀에 형성된 제 2 박막 트랜지스터를 동시에 구동하여 제 1 모드로 구동하는 단계; 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀에 형성된 제 1 박막 트랜지스터를 동시에 구동하여 제 2 모드로 구동하는 단계; 를 포함하여 이루어진다.In addition, the driving method of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention for achieving the above object, the first substrate and the second substrate, and the first to the first and second crossings on the first substrate in the longitudinal direction A plurality of gate lines and first data lines defining four subpixels, second data lines connected to each of the fourth subpixels, and intersections of the gate lines and the first data lines formed in first to fourth subpixels; A first thin film transistor formed in a region, a second thin film transistor formed in a fourth subpixel and formed at an intersection of the gate line and the first data line, and on a first substrate of each of the first to fourth subpixels. A first electrode and a second electrode disposed substantially parallel to each other to form a horizontal electric field, and the first and second substrates of the fourth subpixel to face each other. The method comprising: providing a liquid crystal display device configured by a liquid crystal layer formed between the castle third electrode and the fourth electrode and the first substrate and the second substrate; Simultaneously driving the first thin film transistor formed on the first to third subpixels and the second thin film transistor formed on the fourth subpixel to drive in the first mode; Simultaneously driving the first thin film transistors formed in the first to fourth subpixels in a second mode; .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치 및 그 구동 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display and a driving method thereof according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 설명하겠다.First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.
도 5와 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102); 상기 제 1 기판(101) 상에 종횡으로 교차되어 복수의 제 1 내지 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)을 정의하는 복수의 게이트 라인(103) 및 제 1 데이터 라인(104); 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv) 각각에 형성된 적어도 하나의 구동소자(106, 108); 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv) 각각의 제 1 기판(101)상에 실질적으로 평행하게 배치되어 수평전계를 형성하는 제 1 전극(109) 및 제 2 전극(112); 상기 제 4 서브픽셀(Pv)의 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(101)에 서로 대향하도록 형성되어 수직전계를 형성하는 제 3 전극(111) 및 제 4 전극(114); 및 상기 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102) 사이에 형성된 액정층; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv) 각각은 적색, 녹색, 청색, 시야각제어용 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)이다. 그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 제 4 서브픽셀(Pv)마다 연결된 제 2 데이터 라인(105)이 추가로 형성된다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀에 형성된 구동소자(106, 108)는, 제 1 내지 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)에 형성되며 상기 게이트 라인(103)과 제 1 데이터 라인(104)의 교차영역에 형성된 제 1 박막 트랜지스터(106); 및 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)에 형성되며 상기 게이트 라인(103)과 제 2 데이터 라인(105)의 교차영역에 형성된 제 2 박막 트랜지스터(108); 를 포함한다.5 and 6, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
이러한 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성 요소를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the components of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention having such a configuration will be described in detail.
상기 제 1 기판(101)은 액정패널의 하부기판으로서 박막 트랜지스터 어레이 기판이며, 상기 제 2 기판(102)은 액정패널의 상부기판으로서 컬러필터 어레이 기판이며, 이러한 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102) 사이에는 액정층이 형성된다.The
상기 제 1 기판(101)에는 종횡으로 교차되는 게이트 라인(103) 및 제 1, 제 2 데이터 라인(104, 105)이 배열되며, 게이트 라인(103)과 제 1, 제 2 데이터 라인(104, 105)이 교차하는 영역에는 적색, 녹색, 청색, 시야각제어용 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)이 형성된다. 여기서, 상기 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(Pr, Pg, Pb)은 제 1 데이터 라인(104)과 연결되며, 상기 시야각제어용 서브픽셀(Pv)은 제 1 데이 터 라인(104)과 제 2 데이터 라인(105)이 모두 연결된다.
그리고, 제 2 기판(102)에는 상기 적색 서브픽셀(Pr)과 대응되는 영역에 적색 컬러필터(미도시)가, 녹색 서브픽셀(Pg)과 대응되는 영역에는 녹색 컬러필터(미도시)가, 청색 서브픽셀(Pb)과 대응되는 영역에는 청색 컬러필터(118)가 형성되며, 시야각제어용 서브픽셀(Pv)과 대응되는 영역에는 컬러필터가 형성되지 않는다. 하지만, 상기 제 2 기판(102)에는 상기 시야각제어용 서브픽셀(Pv)과 대응되는 영역에 제 3 전극(114)이 형성된다. 이와 관련한 상세한 설명은 아래에서 하기로 한다.The
그리고, 상기 게이트 라인(103)과 제 1, 제 2 데이터 라인(104, 105) 사이에는 도 6에 도시한 바와 같이 게이트 절연막(115)이 형성된다. 즉, 상기 게이트 라인(103)은 게이트 절연막(115)을 사이에 두고 제 1, 제 2 데이터 라인(104, 105)과 오버랩된다. 또한, 상기 제 1, 제 2 데이터 라인(104, 105)의 상부에는 보호막(117)이 형성된다.A
도 5에 도시한 바와 같이 상기 제 1 기판(101)의 적색, 녹색, 청색, 시야각 제어용 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)에는 제 1 박막 트랜지스터(106)가 형성된다.As illustrated in FIG. 5, a first
상기 제 1 박막 트랜지스터(106)는 게이트 라인(103)과 제 1 데이터 라인(104)이 교차하는 영역에 형성된다. 이러한 제 1 박막 트랜지스터(106)의 드레인 단자는 제 1 콘택홀(120)을 통하여 제 1 전극(109)에 접속되고, 상기 제 1 박막 트랜지스터(106)의 소스 단자는 제 1 데이터 라인(104)으로부터 분기되며, 게이트 단자는 게이트 라인(103)으로부터 분기된다.The first
또한, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 제 1 기판(101)의 시야각제어용 서브픽 셀(Pv)에는 제 1 박막 트랜지스터(106)에 더하여 제 2 박막 트랜지스터(108)가 형성된다.In addition, as illustrated in FIG. 5, a second
상기 제 2 박막 트랜지스터(108)는 게이트 라인(103)과 제 2 데이터 라인(105)이 교차하는 영역에 형성된다. 이러한 제 2 박막 트랜지스터(108)의 드레인 단자는 제 2 콘택홀(122)을 통하여 제 3 전극(111)에 연결되고, 소스 단자는 제 2 데이터 라인(105)으로부터 분기되며, 게이트 단자는 게이트 라인(103)으로부터 분기된다.The second
도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 적색, 녹색, 청색, 시야각 제어용 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)에는 제 1 전극(109)과 제 2 전극(112)이 다수 개로 분기되어 서로 소정 간격 이격되어 엇갈려 형성된다. 여기서, 상기 제 1 전극(109)은 화소전극이고 제 2 전극(112)은 공통전극이다.As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of
상기 제 1 전극(109)과 제 2 전극(112)은 제 1, 제 2 데이터 라인(104, 105)과 평행한 방향으로 형성되어 서로 엇갈리도록 교차되되, 제 1 전극(109)은 제 1 콘택홀(120)을 통해 제 1 박막 트랜지스터(106)의 드레인 단자에 접속되고 제 2 전극(112)은 제 3 콘택홀(123)을 통해 공통라인(125)과 접속된다. 여기서, 상기 공통라인(125)은 미도시된 공통전압 라인으로부터 분기되어 게이트 라인(103)과 평행하게 형성된다.The
이러한 제 1 전극(109)과 제 2 전극(112)에 적정 전압이 인가되면 수평전계 상태를 이루게 되며, 수평전계에 의해 액정(116)은 전기장에 나란하게 수평 배열된다. 즉, 액정(116)은 제 1 전극(109)과 제 2 전극(112)이 형성하는 수평전계에 의 해 IPS 모드의 액정표시장치에서와 같이 구동된다.When an appropriate voltage is applied to the
첨부한 도면에서 상기 제 1 전극(109)과 제 2 전극(112)은 다수 개로 분기되어 형성되되 다수 번 꺾어진 형상을 가지지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제 1 전극(109)과 제 2 전극(112)은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 직선 등 다양한 형상이 가능하다.In the accompanying drawings, the
그리고, 상기 시야각제어용 서브픽셀(Pv)에는 제 3 전극(111)과 제 4 전극(114)이 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)에 서로 마주보도록 형성된다. 여기서, 상기 제 3 전극(111)은 화소전극이며, 제 4 전극(114)은 공통전극이다.In addition, a
상기 제 3 전극(111)은 시야각 제어용 서브픽셀(Pv)의 제 1 기판(101) 상에 형성된 제 1 전극(109)과 제 2 전극(112)의 하부에 넓게 형성되며, 제 2 콘택홀(122)을 통해 제 2 박막 트랜지스터(108)의 드레인 단자에 접속된다. 그리고, 상기 제 4 전극(114)은 시야각 제어용 서브픽셀(Pv)의 제 2 기판(102) 상에 형성되되, 상기 제 3 전극(111)과 대응하여 마주보도록 형성되며, 제 4 콘택홀(미도시)을 통해 공통라인(125)과 접속된다.The
이러한 제 3 전극(111)과 제 4 전극(114)에 적정 전압이 인가되면 수직전계 상태를 이루게 되며, 수직전계에 의해 액정(116)은 전기장에 나란하게, 즉 제 1 기판(101)에 대하여 경사지도록 배열된다. 즉, 액정(116)은 제 3 전극(111)과 제 4 전극(114)의 수직전계에 의해 ECB 모드의 액정표시장치에서와 같이 구동된다.When an appropriate voltage is applied to the
상기에 설명한 바와 같은 구성요소를 포함하여 이루어지는 액정표시장치는 필요에 따라 협시야각 모드 또는 광시야각 모드를 선택하여 구동하는 것이 가능한 데, 이에 대하여 도 7과 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The liquid crystal display device including the components described above can be driven by selecting a narrow viewing angle mode or a wide viewing angle mode as necessary, which will be described below with reference to FIGS. 7 and 8.
도 7과 도 8에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동 방법은, 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)과, 상기 제 1 기판(101) 상에 종횡으로 교차되어 복수의 제 1 내지 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)을 정의하는 복수의 게이트 라인(103) 및 제 1 데이터 라인(104)과, 상기 제 4 서브픽셀(Pv)마다 연결된 제 2 데이터 라인(105)과, 제 1 내지 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)에 형성되며 상기 게이트 라인(103)과 제 1 데이터 라인(104)의 교차영역에 형성된 제 1 박막 트랜지스터(106)와, 제 4 서브픽셀(Pv)에 형성되며 상기 게이트 라인(103)과 제 2 데이터 라인(105)의 교차영역에 형성된 제 2 박막 트랜지스터(108)와, 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv) 각각의 제 1 기판(101)상에 실질적으로 평행하게 배치되어 수평전계를 형성하는 제 1 전극(109) 및 제 2 전극(112)과, 상기 제 4 서브픽셀(Pv)의 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)에 서로 대향하도록 형성되어 수직전계를 형성하는 제 3 전극(111) 및 제 4 전극(114) 및, 상기 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102) 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 액정표시장치를 제공하는 단계; 제 1 내지 제 3 서브픽셀(Pr, Pg, Pb)에 형성된 제 1 박막 트랜지스터(106) 및, 제 4 서브픽셀(Pv)에 형성된 제 2 박막 트랜지스터(108)를 동시에 구동하여 제 1 모드로 구동하는 단계; 상기 제 1 내지 제 4 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)에 형성된 제 1 박막 트랜지스터(106)를 동시에 구동하여 제 2 모드로 구동하는 단계; 를 포함하여 이루어진다. 이때, 제 1 모드는 협시야각 모드이며, 제 2 모드는 광시야각 모드이다.As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the driving method of the liquid crystal display according to the present invention crosses the
본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은 상기 구동 순서에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 구동 순서는 적절히 변경하여 적용할 수 있다. 즉, 제 1 모드인 협시야각 모드와 제 2 모드인 광시야각 모드는 사용자의 필요에 따라 선택적으로 구현하는 것이 가능하므로, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동 방법은 상기 구동 순서에 제한되지 않는다.The driving method of the liquid crystal display device according to the present invention is not limited to the driving order, and the driving order may be appropriately changed and applied within a range not departing from the gist of the present invention. That is, since the narrow viewing angle mode as the first mode and the wide viewing angle mode as the second mode can be selectively implemented according to a user's needs, the driving method of the liquid crystal display according to the present invention is not limited to the driving order.
도 7은 도 5의 액정표시장치를 협시야각 모드로 구동하였을 때의 모습을 도시한 단면도이며, 이를 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치를 협시야각 모드로 구동한 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state in which the liquid crystal display of FIG. 5 is driven in the narrow viewing angle mode. Hereinafter, an example of driving the liquid crystal display according to the present invention in the narrow viewing angle mode will be described in detail. .
도 7에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치를 협시야각 모드로 구동할 시에 적색, 녹색, 청색 서브픽셀(Pr, Pg, Pb)은 제 1 박막 트랜지스터(106)가 구동되어 제 1 전극(109)과 제 2 전극(112)에 의해 수평전계가 형성되며, 이로써 액정(116)이 전기장에 나란하게 수평 배열된다.As shown in FIG. 7, when the liquid crystal display according to the present invention is driven in the narrow viewing angle mode, the red, green, and blue subpixels Pr, Pg, and Pb are driven by the first
그리고, 본 발명에 따른 액정표시장치를 협시야각 모드로 구동할 시에 시야각제어용 서브픽셀(Pv)은 제 2 박막 트랜지스터(108)가 구동되어 제 3 전극(111)과 제 4 전극(114)에 의해 수직전계가 형성되며, 이로써 액정(116)이 전기장에 나란하게 즉, 제 1 기판(101)에 대하여 경사지도록 배열된다. 여기서, 협시야각 모드로 구동할 시에 시야각제어용 서브픽셀(Pv)은 제 1 박막 트랜지스터(106)가 구동되지 않아 제 1 전극(109)에 블랙을 구현하는 전압이 인가되거나 혹은 전압이 인가되지 않는다.When the liquid crystal display according to the present invention is driven in the narrow viewing angle mode, the second
따라서, 상기 시야각 제어용 서브픽셀(Pv)의 액정(116)이 제 1 기판(101)에 대하여 경사지도록 배열되므로 경사진 좌우 시야각의 방향에서 광이 누설된다. 이에 따라, 상기 액정표시장치는 협시야각 모드로 구동이 되며, 액정표시장치의 사용자는 보안을 유지한 상태에서 컴퓨터 작업을 수행할 수 있을 것이다.Accordingly, since the
도 8은 도 5의 액정표시장치를 광시야각 모드로 구동하였을 때의 모습을 도시한 단면도이며, 이를 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치를 광시야각 모드로 구동한 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which the liquid crystal display of FIG. 5 is driven in the wide viewing angle mode. Referring to this example, an example of driving the liquid crystal display according to the present invention in the wide viewing angle mode will be described in detail. .
도 8에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치를 광시야각 모드로 구동할 시에 적색, 녹색, 청색, 시야각 제어용 서브 픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)은 제 1 박막 트랜지스터(106)가 모두 구동되어 제 1 전극(109)과 제 2 전극(112)에 의해 수평전계가 형성되며, 이로써 액정(116)이 전기장에 나란하게 수평 배열된다. 여기서, 광시야각 모드로 구동할 시에 시야각제어용 서브픽셀(Pv)은 제 2 박막 트랜지스터(108)가 구동되지 않아 제 2 전극(111)에 블랙을 구현하는 전압이 인가되거나 혹은 전압이 인가되지 않는다.As shown in FIG. 8, when the liquid crystal display according to the present invention is driven in the wide viewing angle mode, the red, green, blue, and viewing angle control subpixels Pr, Pg, Pb, and Pv include the first
따라서, 적색, 녹색, 청색, 시야각제어용 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)의 액정(116)이 제 1 기판(101)에 대하여 평행하게 배열된다. 즉, 적색, 녹색, 청색, 시야각 제어용 서브픽셀(Pr, Pg, Pb, Pv)의 액정(116) 모두 IPS 모드의 액정표시장치를 구동하였을 때와 같이 구동되므로 경사진 좌우 시야각 방향에서 광이 누설되지 않는다. 이에 따라, 상기 액정표시장치는 광시야각 모드로 구동이 된다. 또한, 백라이트로부터 방출되는 광이 상기 시야각제어용 서브픽셀(Pv)을 통해서는 컬러를 띄지 않은 화이트 광으로 방출되므로, 시야각제어용 서브픽셀(Pv)이 구비된 액정표 시장치의 단점인 부족한 휘도를 보상하게 되는 효과가 있다. 이에 따라, 액정표시장치의 사용자는 밝은 휘도의 화면을 관찰할 수 있게 된다.Accordingly, the
상기에 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치는, 시야각제어용 서브픽셀에 IPS 모드와 ECB 모드 구동을 위한 화소전극과 공통전극을 모두 구비하여, 협시야각 모드의 구동 시에는 시야각제어용 서브픽셀을 ECB 모드로 구동함으로써 시야각 제어 기능을 이용하고, 광시야각 모드의 구동 시에는 시야각제어용 서브픽셀을 IPS 모드로 구동함으로써 부족한 휘도를 보상할 수 있는 장점이 있다.As described above, the liquid crystal display according to the present invention includes a pixel electrode and a common electrode for driving the IPS mode and the ECB mode in the viewing angle control subpixel, so that the viewing angle control subpixel is the ECB when the narrow viewing angle mode is driven. By driving in the mode, the viewing angle control function is used, and when the wide viewing angle mode is driven, the lack of luminance can be compensated by driving the viewing angle control subpixel in the IPS mode.
이에 따라, 협시야각 모드와 광시야각 모드를 필요에 따라 선택적으로 구동할 수 있음과 동시에 액정표시장치의 화면 표시 품질을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the narrow viewing angle mode and the wide viewing angle mode may be selectively driven as needed, and the screen display quality of the liquid crystal display may be increased.
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