JP5231724B2 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置及びその駆動方法に関する。
一般的な液晶表示装置は、所定間隔離隔して合着された２つの基板間に、液晶層が介された形態で構成されて、液晶の光学的異方性と分極性質を利用して映像をディスプレーする。
液晶表示装置に使用される液晶は、構造が細く長いために、分子の配列において方向性を有しており、任意に液晶に電界を加えると、分子配列の配列方向が制御できる。従って、液晶に加えられる電界の強度を制御し、分子配列の配列方向によって光透過率を調節して望む映像をディスプレーする。
薄膜トランジスタと薄膜トランジスタに連結された画素電極が行列方式で配列された能動行列の液晶表示装置が解像度及び動映像の具現能力に優れていて、一般的に使用される。
図１は、一般的なツイストネマティック方式の液晶表示装置を示した分解斜視図である。
図１に示したように、ツイストネマティック方式の液晶表示装置には、多数のゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬが交差して構成され、サブ画素領域ＰＡが定義される。各サブ画素領域ＰＡごとにスイッチング素子である薄膜トランジスタＴと画素電極１１２が第１基板１１０に構成される。非表示領域に構成されたブラックマトリックスＢＭと、特定の波長帯の光だけを透過させるカラーフィルター層１２６と、第２基板に、透明な共通電極１２２が構成される。第１基板１１０及び第２基板１２０には、液晶層１３０が構成される。
図１に示したように、ツイストネマティック方式の液晶表示装置には、多数のゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬが交差して構成され、サブ画素領域ＰＡが定義される。各サブ画素領域ＰＡごとにスイッチング素子である薄膜トランジスタＴと画素電極１１２が第１基板１１０に構成される。非表示領域に構成されたブラックマトリックスＢＭと、特定の波長帯の光だけを透過させるカラーフィルター層１２６と、第２基板に、透明な共通電極１２２が構成される。第１基板１１０及び第２基板１２０には、液晶層１３０が構成される。
ここで、画素電極１１２は、インジウムースズーオキサイドＩＴＯのように、光の透過率が比較的に優れた透明導電性金属を使用して、カラーフィルター層１２６は、通常、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルター１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃで構成される。
前述したように構成された液晶表示装置は、画素電極１１２と共通電極１２２間の液晶層１３０が薄膜トランジスタＴから印加された信号によって配列され、液晶層１３０の配列によって透過される光の量を調節して、望む映像をディスプレーする。
また、前記ツイストネマティック方式の液晶表示装置は、画素電極１１２及び共通電極１２２によって形成された垂直電界により液晶を駆動する方式で、透過率と開口率等の特性が優れている。一方、初期に、垂直方向に沿って９０°程度ツイストされた配列状態の液晶に電圧を印加すると、９０°ツイストされた液晶分子は、垂直な電場の方向に再配列する。
従って、視野角の変化によってＣＲ(Contrast ratio)と輝度の変化が激しくて、広視野角の実現が困難な短所がある。
このような短所を改善するために、多様な概念が提案されて、代表的な例として、平行な電場を利用して液晶を制御する横電界方式ＩＰＳと、横電界方式の開口率及び透過率を改善するために提案されたフリンジフィールドスイッチング方式(Fringe Field Switching：ＦＦＳ)と、液晶分子の長軸方向を基板面に垂直に配向する垂直配向方式(Vertical Alignment：ＶＡ)等がある。
図２Ａは、横電界方式の液晶表示装置、図２Ｂは、フリンジフィールドスイッチング方式の液晶表示装置、図２Ｃは、垂直配向方式の液晶表示装置を説明するための図である。
図２Ａに示したように、横電界方式の液晶表示装置は、第１基板２１０と第２基板２２０間に、液晶層２３０が介されており、第１基板２１０上に、画素電極２１２及び共通電極２２２を備えて、画素電極２１２及び共通電極２２２間に形成される横電界２２０で液晶分子の配列方向を制御する。
このような横電界方式は、見る方向によって液晶分子の屈折率の変化が小さいので、視野角が改善される一方、開口率が減少して、輝度の特性が良くない短所がある。前記のような短所を改善するために、フリンジフィールドスイッチング方式が提案された。
図２Ｂに示したように、フリンジフィールドスイッチング方式の液晶表示装置は、液晶層２３０を間に、対向する第１基板２１０と第２基板２２０を備えて、第１基板２１０上に、共通電極２２２がサブ画素領域に全体的に構成される。多数の画素電極２１２が相互に平行に所定間隔離隔される。画素電極２１２及び共通電極２２２は、絶縁体２１４が介された状態で重なるように配置された構造である。このような構造によって、数オングストロームÅ間隔を置いて横電界２００が構成されるので、横電界２００が強力であって、電極上部の液晶分子まで、横電界２００によって配列することができる。このことによって、開口率及び透過率が改善される。また、フリンジフィールドスイッチング方式の液晶表示装置は、共通電極を全体的に形成しないで、多数の分離された形態で形成するなどして、この場合、画素電極２１２及び共通電極２２２の間隔を非常に近く構成する。
垂直配向方式は、初期に液晶層２３０の液晶分子を第１基板２１０及び第２基板２２０面に対して垂直な方向に配向して構成する方式である。
図２Ｃに示したように、各サブ画素領域を多数のドメインに分離して、各ドメインの主視野角方向を異にして、視野角の特性を向上させるマルチドメイン垂直配向方式が一般的である。マルチドメインは、共通電極２２２に構成されたスリットまたは、突起によって変化させられる電場を利用して形成できる。
前述した横電界方式、フリンジフィールドスイッチング方式、垂直配向方式は、広視野角が具現できて、相互に異なる角度で同一な良質の映像が見られる。これは、多数の使用者が同一な映像を観ようとする時、大変有用に使用される。
一方、相互に異なる映像を見ようとする場合、例えば、家庭で子供達は、映画を、親は、ニュースを同時に観ようとする場合は、相いれない要求を満たすために、各々の映像をディスプレーする装置を個別的に備えて、空間及び費用が増大される。
本発明は、多数の使用者が相互に異なる角度で、良質の同一映像を観たり、デュアル映像を相互に異なる角度で観たりできる液晶表示装置を提案する。
前述したような目的を達成するために、本発明は、多数のサブ画素を有して、単一映像またはデュアル映像を生成する表示セルと；前記単一映像を通過させて、前記デュアル映像のうち、第１映像を第１方向に案内して、第２映像を第２方向に案内する制御セルを含む表示装置を提供する。
ここで、前記多数のサブ画素は、前記第１映像及び第２映像各々を生成して、交互に配置された第１サブ画素及び第２サブ画素を含む。
前記制御セルは、交互に配置された第１領域及び第２領域を含み、前記単一映像に対して、第１領域及び第２領域は透明であって、前記デュアル映像に対して、前記第１領域は透明であって、第２領域は不透明である。
前記表示セルは、液晶セルである。
前記液晶セルは、横電界方式の液晶セル、フリンジフィールドスイッチング方式の液晶セル、垂直配向方式の液晶セルを含む。
前記第１サブ画素及び第２サブ画素各々は、第１色、第２色、第３色を有する。
前記第１色、第２色、第３色を有する３つの前記第１サブ画素が順に配置されており、３つの前記第１サブ画素と隣接して、前記第１色、第２色、第３色を有する３つの前記第２サブ画素が順に配置される。
同一色の前記第１サブ画素及び第２サブ画素が、相互に隣接して配置される。
前記制御セルは、第１基板及び第２基板と、第１基板及び第２基板間に位置する電気変色物質と、第１基板及び第２基板の内面各々に位置する多数の第１電極及び第２電極を含み、前記第１電極及び第２電極は、相互に対応する。
前記第１電極及び第２電極は、第１領域及び第２領域に位置する。
前記第１電極及び第２電極は、第２領域に位置する場合もある。
前記電気変色物質は、酸化タングステンＷＯ３、酸化モリブデンＭｏＯ３、酸化チタンＴｉＯ３、酸化バナジウムＶ２Ｏ５、酸化イリジウムＩｒＯ２、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５、酸化ニッケルＮｉＯを含む。
また、本発明は、多数のサブ画素を有する表示セルで、単一映像またはデュアル映像を生成するステップと；制御セルによって前記単一映像を通過させ前記単一映像を表示して、制御セルによって前記デュアル映像のうち、第１映像を第１方向に案内して、第２映像を第２方向に案内して前記デュアル映像を表示するステップを含む表示装置の駆動方法を提供する。
ここで、デュアル映像を生成するため、交互に配列された第１サブ画素及び第２サブ画素各々に、第１データ信号及び第２信号を印加するステップをさらに含み、前記第１データ信号及び第２信号は、各々第１映像及び第２映像に対応する。
前記制御セルは、交互に配置された第１領域及び第２領域を含み、前記単一映像に対して、第１領域及び第２領域は透明であって、前記デュアル映像に対して、前記第１領域は透明であって、第２領域は不透明である。
前記表示セルは液晶セルである。
前記液晶セルは、横電界方式の液晶セル、フリンジフィールドスイッチング方式の液晶セル、垂直配向方式の液晶セルを含む。
前記第１サブ画素及び第２サブ画素各々は、第１色、第２色、第３色を有する。
前記第１色、第２色、第３色を有する３つの前記第１サブ画素が順に配置されており、３つの前記第１サブ画素と隣接して、前記第１色、第２色、第３色を有する３つの前記第２サブ画素が順に配置される。
同一色の前記第１サブ画素及び第２サブ画素が、相互に隣接して配置される。
前記制御セルは、第１基板及び第２基板と、第１基板及び第２基板間に位置する電気変色物質と、第１基板及び第２基板の内面各々に位置する多数の第１電極及び第２電極を含み、前記第１電極及び第２電極は、相互に対応する。
前記第１電極及び第２電極は、第１領域及び第２領域に位置する。
前記デュアル映像を表示するにおいて、前記第２領域に位置する前記第１電極及び第２電極に電圧を印加して、前記第２領域に位置する前記電気変色物質を不透明にすることができる。
前記第１電極及び第２電極は、前記第２領域に位置する場合もある。
前記デュアル映像を表示するにおいて、前記第２領域に位置する前記第１電極及び第２電極に電圧を印加して、前記第２領域に位置する前記電気変色物質を不透明にすることができる。
前記電気変色物質は、酸化タングステンＷＯ３、酸化モリブデンＭｏＯ３、酸化チタンＴｉＯ３、酸化バナジウムＶ２Ｏ５、酸化イリジウムＩｒＯ２、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５、酸化ニッケルＮｉＯを含む。
さらに、本発明は、表示セルで、単一映像またはデュアル映像を生成するステップと；前記単一映像を表示する時は、前記制御セルを透明にして前記単一映像を通過させ、前記デュアル映像を表示する時は、前記制御セルを交互に、透明、不透明にして、前記デュアル映像の第１映像及び第２映像各々を第１方向及び第２方向に送って、第２方向及び第１方向には、遮断する表示装置の駆動方法を提供する。
ここで、前記制御セルを交互に透明、不透明にするために、前記制御セルの電気変色物質を交互に電圧に印加するステップをさらに含む。
以下、添付された図面を参照して、本発明による実施例を詳しく説明する。
本発明による液晶表示装置は、表示セル３１０と、映像の光経路を制限する制御セルで構成して、制御セルを電圧の印加の有無によって透明層または光経路制限層になるように制御することによって、広視野角の特性が優れた単一映像をディスプレーしたり、主視野角が各々第１方向及び第２方向のデュアル映像をディスプレーしたりすることができる。
図３Ａは、本発明の実施例による液晶表示装置の概略的な断面図であって、図３Ｂは、図３Ａのアレイ部を示した平面図であり、図３Ｃは、液晶表示装置でデュアル映像を表示する方法を説明する図である。
図３Ａに示したように、本発明による液晶表示装置は、単一映像またはデュアル映像を生成するための表示セル３１０と、単一映像またはデュアル映像の光経路を制御するための制御セル３５０を含む。このことによって、単一映像またはデュアル映像が選択的に表示される。
表示セル３１０は、所定間隔離隔して合着された第１基板３１２及び第２基板３１４と、前記両基板間に充填された液晶層３２０で構成される。第１基板３１２には、画素Ｐを駆動するためのアレイ部３１６が構成されて、アレイ部３１６は、液晶駆動方式によってその構造が異なる。画素Ｐは、第１サブ画素ＳＰ１、第２サブ画素ＳＰ２、第３サブ画素ＳＰ３を含む。前記第１サブ画素ＳＰ１、第２サブ画素ＳＰ２、第３サブ画素ＳＰ３は、各々赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂを表示する。
例えば、横電界方式の場合を図３Ｂの例示平面図を参照して簡略に説明する。
図３Ｂに示したように、ゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬが交差して構成されサブ画素領域ＰＡを定義して、ゲート配線と一定間隔離隔して共通配線３８０が構成されて、ゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬの交差地点にスイッチング素子である薄膜トランジスタＴを構成する。サブ画素領域ＰＡには、共通配線３８０からデータ配線ＤＬと平行な方向に分岐された多数の共通電極３８２が構成される。また、薄膜トランジスタＴに連結される引出配線３７０から共通電極３８２間の離隔区間に、共通電極３８２と交互に構成された多数の画素電極３７２が構成される。このような構成で、画素電極３７２と共通電極３８２の離隔区間３９０は、横電界によって液晶を駆動させる実質的な開口領域に当たる。
図３Ｂに示したように、ゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬが交差して構成されサブ画素領域ＰＡを定義して、ゲート配線と一定間隔離隔して共通配線３８０が構成されて、ゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬの交差地点にスイッチング素子である薄膜トランジスタＴを構成する。サブ画素領域ＰＡには、共通配線３８０からデータ配線ＤＬと平行な方向に分岐された多数の共通電極３８２が構成される。また、薄膜トランジスタＴに連結される引出配線３７０から共通電極３８２間の離隔区間に、共通電極３８２と交互に構成された多数の画素電極３７２が構成される。このような構成で、画素電極３７２と共通電極３８２の離隔区間３９０は、横電界によって液晶を駆動させる実質的な開口領域に当たる。
第２基板３１４には、非表示領域に構成され光を遮断するブラックマトリックス(図示せず)と、特定波長帯の光だけを透過させるカラーフィルター層３１８が構成される。カラーフィルター層３１８は、第１ないし第３カラーフィルター３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃを含む。第１ないし第３カラーフィルター３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、各々赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターに当たる。各第１ないし第３カラーフィルター３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、サブ画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３に対応する。
この時、第１ないし第３カラーフィルター３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、順に配列される。すなわち、同一色のカラーフィルター３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、３つのサブ画素単位で配列される。
前述したような表示セル３１０は、合着された第１基板３１２及び第２基板３１４の外面に構成された第１偏光板３３２及び第２偏光板３３４をさらに含む。
前記では、横電界方式のセル３１０を説明したが、横電界方式以外に、フリンジフィールドスイッチング方式、垂直配向方式(マルチドメイン垂直配向方式)のような広視野角の特性が優れた方式のうちから選択された１つで構成する。
制御セル３５０は、表示セル３１０の上部に構成される。制御セル３５０は、所定間隔離隔して合着された第３基板３５２及び第４基板３５４と、前記両基板間に充填された電気変色物質層３６０を含む。第３基板３５２には、多数の第１電極３５６を所定間隔離隔して備えており、第４基板３５４には、多数の第２電極３５８を所定間隔離隔して備える。
この時、第１電極３５６及び第２電極３５８は、相互に対応するように構成されて、インジウムースズーオキサイドＩＴＯ、インジウムージンクーオキサイドＩＺＯ、インジウムースズージンクーオキサイドＩＴＺＯ等の透明導電性金属のうちから選択された１つで構成される。前記第１電極３５６及び第２電極３５８の大きさは、その使用目的及び特性によって多様に変更される。
電気変色物質層３６０は、電圧を印加すると、酸化−還元反応による吸収波長または吸収率の変化で可視的に色が変わったり、色の濃淡が変わったりする特性を有する電気変色物質(electro-chromic material)で構成される。電気変色物質は、酸化タングステンＷＯ３、酸化モリブデンＭｏＯ３、酸化チタンＴｉＯ３、酸化バナジウムＶ２Ｏ５、酸化イリジウムＩｒＯ２、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５、酸化ニッケルＮｉＯを含む。
また、図示してはないが、第３基板３５２及び第４基板３５４には、各々多数の第１電極３５６及び第２電極３５８に電圧を印加するための電圧印加配線が構成されている。
前述した液晶表示装置は、単一映像とデュアル映像が表示できる。
単一映像表示の際に、表示セル３１０が単一映像を生成して、これに同期して制御セル３５０が映像の光経路を制限しない初期の透明な状態を維持する。すなわち、光透過領域４３０だけが存在することによって、制御セル３５０は、単一映像をそのまま透過させる。このように、単一映像を表示する場合、液晶表示装置は、表示セル３１０の属性だけを有して、究極的には、広視野角の特性が優れた単一映像が表示できる。
単一映像を具現するにおいて、表示セル３１０では、ゲート配線ＧＬに順にオン(on)ゲート信号が印加される。オンゲート信号が印加されたゲート配線ＧＬに連結された薄膜トランジスタＴは、ターンオンされる。これに同期して、単一映像を生成するための１水平配ライン分の映像データがデータ配線ＤＬに印加される。このことによって、液晶分子の配列方向を変化させ光透過率を調節して、所望の単一映像を生成する。
これに同期して、制御セル３５０は、透明な状態に調節される。電圧が印加されないと、電気変色物質が初期の透明な状態を維持する特性がある場合、第１電極３５６及び第２電極３５８へと印加される電圧を遮断すると、電気変色物質層３６０は、初期状態の透明な状態になる。従って、制御セル３５０は、光透過領域４３０だけを有して、このことによって、液晶表示装置は、表示セル３１０の属性だけを有し、単一映像を表示する。
図３Ｃに示したように、デュアル映像表示の際に、表示セル３１０が同時に、第１映像及び第２映像を生成して、これに同期して、制御セル３５０に透明な光透過領域４３０と不透明な光遮断領域４４０が交互に構成される。このことによって、表示セル３１０で生成されたデュアル映像の光経路を制限して、主視野角が各々第１方向４１０及び第２方向４２０のデュアル映像をディスプレーする。すなわち、制御セル３５０は、デュアル映像を相互に異なる方向に案内する。
デュアル映像を具現するにおいて、表示セル３１０では、ゲート配線ＧＬに順にオンゲート信号が印加される。オンゲート信号が印加された薄膜トランジスタＴは、ターンオンされる。これに同期して、デュアル映像を生成するための１水平ライン分のデータ信号が印加される。より詳しく説明すると、データ信号は、第１映像を生成するための第１データ信号と、第２映像を生成するための第２データ信号を含む。前記第１データ信号及び第２データ信号は、各々に対応するサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３に印加される。仮に、第１データ信号が奇数番目の画素Ｐのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３に印加されると、第２データ信号は、偶数番目の画素Ｐのサブ画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３に印加される。すなわち、第１データ信号及び第２データ信号は、画素Ｐ単位に交互に印加される。従って、第１映像及び第２映像各々を生成する２つの画素Ｐが相互に接している。このように印加された第１データ信号及び第２データ信号によって、表示セル３１０は、第１映像及び第２映像を同時に生成する。
このような表示セル３１０のデュアル映像の生成に同期して、制御セル３５０には、交互に配置された光透過領域４３０と光遮断領域４４０が形成され、表示セル３１０で形成されたデュアル映像の光経路を制限する。光透過領域４３０と光遮断領域４４０は、多数の第１電極３５６及び第２電極３５８に選択的に電圧を印加することによって区分される。
すなわち、電圧が印加された第１電極３５６及び第２電極３５８に対応する領域は、電界が形成され、電気変色物質層３６０の酸化−還元反応による第１電極３５６及び第２電極３５８の表面が変色され不透明な状態になって、電圧が印加されていない第１電極３５６及び第２電極３５８に対応する領域は、電気変色物質層３６０が透明な状態を維持する。このことによって、電圧が印加された第１電極３５６及び第２電極３５８に対応する光遮断領域４４０と、電圧が印加されていない第１電極３５６及び第２電極３５８に対応する光透過領域(４３０、透明領域)が交互に構成される。
この時、連続するｎ個ずつの第１電極３５６及び第２電極３５８に電圧が印加され、電圧が印加される連続されたｎ個ずつの第１電極３５６及び第２電極３５８間には、電圧が印加されないｍ個ずつの第１電極３５６及び第２電極３５８が位置して、ｍとｎは、同じか、または異なる。従って、光遮領域４３０及び光透過領域４４０各々は、一定な幅で交互に構成されて、光遮領域４３０は、第１方向４１０または第２方向４２０に、第２映像または第１映像を遮断するのに十分であるように形成する。第１電極３５６及び第２電極３５８は、画素Ｐに対応する大きさを有する。
前述したように、第１映像及び第２映像を生成する画素(または、サブ画素)の交互配置と光遮領域４３０及び光透過領域４４０の交互配置関係は、表示セル３１０で生成された第１映像及び第２映像各々が第１方向４１０及び第２方向４２０に送られ、第２方向４２０及び第１方向４１０には送られない。このことによって、第１方向４１０では、第２映像が光遮断領域４４０によって遮断され、第１領域だけが表示されたように観え、第２方向４２０では、第１映像が光遮断領域４４０によって遮断され、第２領域だけが表示されたように観える。すなわち、表示セル３１０に同期して動作する制御セル３５０によって、第１映像は、主視野角が第１方向４１０になって、第２映像は、主視野角が第２方向４２０になり、第１方向４１０及び第２方向４２０では、１つの映像だけが観える。
光透過領域４３０は、第１映像を表示する画素Ｐ及び第２映像を表示する画素Ｐと重なり、光遮断領域４４０も、第１映像を表示する画素Ｐ及び第２映像を表示する画素Ｐと重なるように位置する。第１映像及び第２映像を表示する画素Ｐが交互に配置される回数は、光透過領域４３０及び光遮断領域４４０が交互に配置される回数と同一である。
一方、前述した液晶表示装置で、デュアル映像表示の際に、第１映像及び第２映像の主視野角は、制御セル３５０のパターンによって変化され、以下、図面を参照して説明する。
図４Ａないし図４Ｅは、本発明の他の実施例による液晶表示装置を示した断面図である。図４Ａないし図４Ｅの液晶表示装置は、図３Ａないし図３Ｃの液晶表示装置と制御セルの構造を除いては類似な構造である。
図４Ａに示したように、制御セル３１０の第１電極３５６及び第２電極３５８は、サブ画素に対応する大きさである。デュアル映像表示の際に、連続される３つずつの第１電極３５６及び第２電極３５８をグループとして、グループ間交互に電圧を印加して、光遮断領域４４０と光透過領域４３０を交互に構成する。第１映像及び第２映像の主視野角は、図３Ａと類似であって、第１電極３５６及び第２電極３５８の大きさを異にして構成する。
図４Ｂに示したように、制御セルの大きさは図４Ａと類似ではあるが、制御セル３５０を駆動するにおいて、電圧を印加する第１電極３５６及び第２電極３５８の位置を異にする。このことによって、光遮断領域４４０と光透過領域４３０に形成される位置が異なって、第１映像及び第２映像が主視野角を異にして示される。
図４Ｃに示したように、第１電極３５６及び第２電極３５８は、単位画素より小さい大きさである。連続される４つずつの第１電極３５６及び第２電極３５８をグループにして、グループ間交互に電圧を印加して、光遮断領域４４０と光透過領域４３０の位置関係が図３Ａと類似であるように構成する。
図４Ｄに示したように、制御セルの電極の大きさは図４Ｃと類似であるが、電圧を印加する第１電極３５６及び第２電極３５８の位置を異にする。このことによって、光遮断領域４４０及び光透過領域４３０の位置関係を異にすることによって、第１映像を第２映像が主視野角を異にして示される。
図４Ｅに示したように、制御セルの電極の大きさは、図４Ａと類似であるが、制御セルのセルギャップがさらに厚く形成され、第１映像及び第２映像の主視野角が変化させられる。
一方、図４Ａないし図４Ｅの例示図は、第１映像及び第２映像を画素Ｐ単位に交互に配置した場合であるが、後述する図５は、第１映像及び第２映像をサブ画素ＳＰ単位に交互に配置した場合を示している。
図５は、本発明による他の実施例による液晶表示装置を示した断面図である。
図５に示したように、カラーフィルターの配置は、図３Ａないし図４Ｅのカラーフィルターの配置と異なる。同一色を表示するカラーフィルターが相互に隣接に接するように、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターが順に配置される。同一色を表示する２つのサブ画素のうちの１つは、第１映像を生成するサブ画素であり、他の１つは、第２映像を生成するサブ画素である。
図５に示したように、カラーフィルターの配置は、図３Ａないし図４Ｅのカラーフィルターの配置と異なる。同一色を表示するカラーフィルターが相互に隣接に接するように、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターが順に配置される。同一色を表示する２つのサブ画素のうちの１つは、第１映像を生成するサブ画素であり、他の１つは、第２映像を生成するサブ画素である。
従って、第１データ信号が奇数番目のサブ画素に印加されると、第２データ信号は、偶数番目のサブ画素に印加される。すなわち、第１データ信号及び第２データ信号はサブ画素単位に交互に印加される。
前述したように、第１映像及び第２映像を生成するサブ画素の交互配置と光遮断領域４４０及び光透過領域４３０の交互配置関係は、表示セルで生成された第１映像及び第２映像各々が第１方向及び第２方向に送られ、第２方向及び第１方向には送られない。
光透過領域４３０は、第１映像を表示するサブ画素及び第２映像を表示するサブ画素と重なって、光遮断領域４４０も第１映像を表示するサブ画素及び第２映像を表示するサブ画素と重なるように位置する。第１映像及び第２映像を表示するサブ画素が交互に配置される回数は、光透過領域４３０及び光遮断領域４４０が交互に配置される回数と同一である。
前記実施例から、第１映像及び第２映像の主視野角は、制御セルの構造によって調節される。すなわち、光透過領域及び光遮断領域の幅とセルギャップによって主視野角が調節される。光透過領域及び光遮断領域の幅は、第１電極及び第２電極の大きさは、電圧を印加する位置によって調節される。また、第１電極及び第２電極の大きさが小さいほど電圧が印加する方式だけで主視野角が多様に調節できる。さらに、表示セルは、第１映像及び第２映像を画素単位に生成したり、サブ画素単位に生成したりする。
一方、前述した本発明による液晶表示装置は、制御セルに多数の第１電極３５６及び第２電極３５８を構成して、前記両電極を選択的に駆動した場合を説明した。以下、多少異なる方式によって駆動される液晶表示装置を説明する。
図６は、本発明の他の実施例による液晶表示装置を示した断面図である。
図６に示したように、液晶表示装置は、図３Ａないし図３Ｃの液晶表示装置と制御セルの構造を除いては類似な構造である。
図６に示したように、液晶表示装置は、図３Ａないし図３Ｃの液晶表示装置と制御セルの構造を除いては類似な構造である。
また、図６の制御セルでは、図３Ａないし図３Ｃとは異にして、第１電極５５６及び第２電極５５８は、デュアル映像表示の際の光遮断領域５４０に対応する領域にだけ構成する。
このような構成は、第１電極５５６及び第２電極５５８に一律的に電圧を印加することによって、電極領域を光遮断領域５４０として、電極が形成されていない領域を光透過領域５３０として形成することができる。このことによって、デュアル映像表示の際に、光透過領域５３０と光遮断領域５４０が固定され、デュアル映像の主視野角も固定される。
図７は、本発明の他の実施例による液晶表示装置を示した断面図である。
図７の液晶表示装置は、図５の液晶表示装置と制御セルの構造を除いては類似な構造である。
図７に示したように、制御セルは、図５とは異なり、第１電極５５６及び第２電極５５８は、デュアル映像表示の際の光遮断領域５４０に対応する領域にだけ構成される。
図７の液晶表示装置は、図５の液晶表示装置と制御セルの構造を除いては類似な構造である。
図７に示したように、制御セルは、図５とは異なり、第１電極５５６及び第２電極５５８は、デュアル映像表示の際の光遮断領域５４０に対応する領域にだけ構成される。
このような構成は、第１電極５５６及び第２電極５５８に一律的に電圧を印加することによって、電極領域を光遮断領域５４０として、電極が形成されていない領域を光透過領域５３０として形成することができる。このことによって、デュアル映像表示の際に、光透過領域５３０と光遮断領域５４０が固定され、デュアル映像の主視野角も固定される。
前述した本発明の実施例による液晶表示装置は、使用者の要求に応じて、多数の人がいろいろな方向から単一映像が一緒に観られて、多数の人が第１方向及び第２方向から第１映像及び第２映像が各々観られるようになり、制御セルの構造を調節することによって、第１映像及び第２映像の主視野角を簡単に調節できる。
前述した本発明の実施例では、表示セルとして液晶セルが使用されることを主に説明した。一方、液晶セルのように、単一映像またはデュアル映像が生成できる場合、他の種類のセルが使用されるが、例えば、プラズマディスプレーパネルや有機電界発光素子等が表示セルとして使用される。また、制御セルとして電気変色セルが使用されることを主に説明した。一方、電気変色セルのように、光経路が調節できる場合、他の種類のセルが使用される。
本発明は、前述した実施例に限られるのではなく、本発明の趣旨に反しない限度内で、多様に変更して実施できる。
３１０：表示セル
３１２：第１基板
３１４：第２基板
３１６：アレイ部
３１８ａ：第１カラーフィルター
３１８ｂ：第２カラーフィルター
３１８ｃ：第３カラーフィルター
３２０：液晶層
３３２：第１偏光板
３３４：第２偏光板
３５０：制御セル
３５２：第３基板
３５４：第４基板
３５６：第１電極
３５８：第２電極
３６０：電気変色物質層
Ｐ：画素
ＳＰ１：第１サブ画素
ＳＰ２：第２サブ画素
ＳＰ３：第３サブ画素
３１２：第１基板
３１４：第２基板
３１６：アレイ部
３１８ａ：第１カラーフィルター
３１８ｂ：第２カラーフィルター
３１８ｃ：第３カラーフィルター
３２０：液晶層
３３２：第１偏光板
３３４：第２偏光板
３５０：制御セル
３５２：第３基板
３５４：第４基板
３５６：第１電極
３５８：第２電極
３６０：電気変色物質層
Ｐ：画素
ＳＰ１：第１サブ画素
ＳＰ２：第２サブ画素
ＳＰ３：第３サブ画素
Claims (7)
- 多数の画素を有し、単一映像またはデュアル映像を生成する表示セルと；
前記単一映像を通過させて、前記デュアル映像のうち、第１映像を第１方向に案内し、第２映像を第２方向に案内する制御セルを含み、
前記制御セルは、交互に配置された第１領域及び第２領域を含み、前記単一映像に対して第１領域及び第２領域は透明であり、前記デュアル映像に対して、前記第１領域は透明であり、第２領域は不透明であり、および
前記制御セルは、第１基板及び第２基板と、第１基板及び第２基板間に位置する電気変色物質と、第１基板及び第２基板の内面各々に位置する多数の第１電極及び第２電極を含み、前記多数の第１電極が前記多数の第２電極にそれぞれ対応し、
前記多数の第１電極は互いに他と間隔をおいて配置され、前記多数の第２電極は互いに他と間隔をおいて配置され、および
前記第１電極は前記第１領域及び第２領域の双方に位置し、及び第２電極は前記第１領域及び第２領域の双方に位置することを特徴とする表示装置。 - 前記多数の画素は、前記第１映像及び第２映像各々を生成して、交互に配置された第１画素及び第２画素を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
- 前記表示セルが、液晶セルであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
- 前記液晶セルは、横電界方式の液晶セル、フリンジフィールドスイッチング方式の液晶セル、又は垂直配向方式の液晶セルを含むことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
- 前記第１画素は、第１サブ画素、第２サブ画素及び第３サブ画素を含み、前記第２画素は、第１サブ画素、第２サブ画素及び第３サブ画素を含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
- 前記第１サブ画素、第２サブ画素及び第３サブ画素を有する前記第１画素が配置され、前記第１画素と隣接して、前記第１サブ画素、第２サブ画素及び第３サブ画素を有する前記第２画素が順に配置されることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
- 前記電気変色物質は、酸化タングステンＷＯ３、酸化モリブデンＭｏＯ３、酸化チタンＴｉＯ３、酸化バナジウムＶ２Ｏ５、酸化イリジウムＩｒＯ２、酸化ニオブＮｂ２Ｏ５、又は酸化ニッケルＮｉＯを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
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