KR101411738B1 - 영상 디스플레이장치 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다. 개시된 본 발명은 액정표시패널; 및 베리어 패턴들을 구비한 시차 베리어 패널을 포함하고, 상기 베리어 패턴은 상기 액정표시패널의 7개의 서브 픽셀 또는 8개의 서브 픽셀마다 배치된 것을 특징으로 한다.
따라서, 베리어 패턴들의 설계로 인하여 시차 베리어 패널과 표시패널의 거리 마진을 확보하여 다양한 형태의 영상을 구현할 수 있는 효과가 있다.
액정표시장치, 시차, 베리어, 설계, 서브 픽셀

Description

영상 디스플레이장치{IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다.
인터넷, 실감통신, 가상 현실 및 내시경에 의한 작업 수요의 증가, 컴퓨터, 방송 및 통신 등을 다매체 기술의 가시화를 위주로 한 하나의 매체로 통합하는 것에 대한 요구, 진단 및 측정 결과를 듀얼 뷰어(Dual View) 형태로 디스플레이하거나 3차원 영상으로 디스플레이하는 요구가 날로 증가하고 있다.
듀얼 뷰어 디스플레이 장치는 예를 들어, 자동차 내부에 설치되는 디스플레이 장치가 운전석에서는 네비게이션 화면을 디스플레이하고, 보조석에서는 영화 관람 또는 뉴스를 볼 수 있도록 할 수 있다.
이와 같은 듀얼 뷰어 디스플레이 장치는 화상데이터들을 각각 좌측 및 우측 영역으로 분리하는 방식으로는, 시차 베리어(Parallax Barrier) 방식, 렌티큘러(lenticular) 방식 등이 대표적이다.
특히, 시차 베리어 패널을 사용하는 듀얼 뷰어 디스플레이 장치는 좌측 영역과 우측 영역으로 영상을 분리하기 위해서 시차 베리어 패널을 사용하되, 서로 다른 영상의 분리 각도를 크게 하여 디스플레이 장치를 중심으로 좌측 영역과 우측 영역에 서로 다른 영상이 디스플레이 될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 시차 베리어 패널은 사람의 좌측 방향으로 광을 진행하도록 하거나 우측 방향으로 광을 진행하도록 하기 위해 다수개의 베리어 영역(barrier area)과 개구영역(aperture area)으로 구분되어 있다.
상기 시차 베리어 패널의 베리어 영역이 표시패널의 R, G, B 영상 신호를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 적절히 분리하기 위해서는 표시패널과 시차 베리어 패널의 베리어 패턴(베리어 영역)이 매우 근접한 위치에 놓여 좌측과 우측 방향으로 R, G, B 영상 신호를 분리해야 한다.
이를 위해 표시패널의 외측 글라스 기판을 식각하여 얇게 형성하거나, 글라인딩(grinding) 공정을 진행하여 글라스 기판 표면을 연마하는 방법이 제안되고 있다.
하지만, 완성된 표시패널의 글라스 기판을 식각하거나 글라인딩을 하는 경우에는 표시패널이 손상되거나 신호 공급부인 패드 영역이 파손되는 문제가 발생한다.
본 발명은, 시차 베리어 패널의 베리어 패턴들이 표시패널의 서브 픽셀들을 차단하는 영역을 설계하여 공정 추가 없이 제품을 생산할 수 있는 영상 디스플레이 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 베리어 패턴들의 설계로 인하여 시차 베리어 패널과 표시패널의 거리 마진을 확보하여 다양한 형태의 영상을 구현할 수 있도록 한 영상 디스플레이 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 영상 디스플레이 장치는,
액정표시패널; 및 베리어 패턴들을 구비한 시차 베리어 패널을 포함하고, 상기 베리어 패턴은 상기 액정표시패널의 7개의 서브 픽셀 또는 8개의 서브 픽셀마다 배치된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 베리어 패턴이 상기 액정표시패널의 7개의 서브 픽셀 단위로 배치되는 경우에는 상기 베리어 패턴과 오버랩되는 중심을 기준으로 좌우측 영역에 3.5개의 서브 픽셀이 배치되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 시차 베리어 패널의 베리어 패턴들이 표시패널의 서브 화소들을 차단하는 영역을 한정하여 공정 추가 없이 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 베리어 패턴들의 설계로 인하여 시차 베리어 패널과 표시패널의 거리 마진을 확보하여 다양한 형태의 영상을 구현할 수 있도록 한 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 실 시예를 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 실 시예의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 영상 디스플레이 장치는 액정층(50)을 사이에 두고 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)와 화소 전극의 어레이층(110)을 구비한 하부기판(101)과 컬러어레이층(210)을 구비한 상부기판(201)이 합착된 액정표시패널과, 상기 액정표시패널에 부착되어 2차원 또는 3차원 영상을 구현하는 시차 베리어 패널(301)을 포함한다.
상기 하부기판(101)은 제 1 기판(100) 상에 TFT, 화소전극, 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성된 어레이층(110)이 여러번의 마스크 공정으로 형성된다. 상기 상부기판(201)은 제 2 기판(200) 상에 R(적), G(녹), B(청) 컬러필터들이 형성된 컬러어레이층(210)과 상기 컬러어레이층(210) 상에 보호막(220)이 형성된 구조로 되어 있다. 상기 컬러어레이층(210)도 여러번의 마스크 공정을 진행하여 형성된다.
도면에서는 액정표시패널을 중심으로 설명하지만, 유기전계발광표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널 및 E-ink 디스플레이 패널과 같은 표시패널에 적용할 수 있다.
상기 시차 베리어 패널(301)은 제 3 기판(300) 상에 베리어 패턴(310)이 형성되어 있고, 상기 베리어 패턴(310)이 형성된 제 3 기판(300) 상에 액정표시패널과의 일정한 갭 형성을 위한 갭형성층(320)이 형성되어 있다.
본원 발명에서는 시차 베리어 패널(301)의 베리어 패턴(310)을 액정표시패널의 컬러필터층들중 7개 또는 8개의 서브 픽셀 단위(개별 R, G, B 서브 픽셀들)로 확장 형성하여 액정표시패널의 식각 또는 글라인딩 공정 없이 시차 베리어 패널(301)과 액정표시패널을 부착할 수 있도록 하였다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 디스플레이 장치의 제조공정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, TFT와 화소 전극이 형성된 하부기판과 R, G, B 컬러필터들이 형성된 상부기판이 제조되면, 액정층을 사이에 두고 합착 공정을 진행한 다음 셀공정을 진행하여 각각의 액정표시패널을 완성한다.
상기와 같이 액정표시패널이 완성되면 컬러필터층이 형성된 상부기판의 외측 에 시차 베리어 패널과의 소정의 갭을 형성하기 위한 갭형성층을 도포한다.
또한, 시차 베리어 패널은 기판 상에 광차단을 할 수 있는 차단막을 형성한다. 이때, 차단막은 수지 BM(Black Matrix) 또는 크롬과 같은 금속막 일 수 있다.
상기와 같이 기판 상에 차단막이 형성되면, 포토레지스트(PR:Photoresistor)를 도포하는 공정과, 마스크를 이용하여 노광 및 현상하는 공정을 진행한다. 만약, 차단막이 금속막인 경우에는 식각 공정을 진행할 수 있다.
상기와 같이 노광 및 현상 공정이 완료되면, 포토레지스트를 제거하는 스트립 공정을 진행하여 시차 베리어 패널을 제조한다.
이와 같이, 액정표시패널과 시차 베리어 패널이 완성되면 두 패널을 합착하는 공정을 진행하여 영상 디스플레이장치를 완성한다.
본원 발명에서는 시차 베리어 패널의 베리어 패턴의 설계를 서브 픽셀들중 적어도 7개 이상의 서브 픽셀들이 차단될 수 있도록 설계하였기 때문에 시차 베리어 패널을 액정표시패널에 합착하기 위한 추가 공정은 진행하지 않는다.
즉, 베리어 패턴의 확장 형성으로 베리어 패턴과 액정표시패널의 서브 픽셀과의 이격 마진을 확보할 수 있게 되었다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 시차 베리어 패널이 설계된 모습을 도시한 도면이고, 도 4a 및 도 4b는 상기 도 3에서 우측 영역과 좌측 영역의 영상을 도시한 도면이다.
도 1, 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 1의 시차 베리어 패널(301)의 베리어 패턴(310)이 액정표시패널의 서브 픽셀들과 오버랩되는 영역을 도시하였다.
본원 발명에서는 베리어 패턴(310)이 액정표시패널의 컬러필터들 중 7개의 서브 픽셀들 단위로 하나의 베리어 패턴(310)이 위치하도록 설계하였다. 즉, 하나의 베리어 패턴(310) 좌우측에는 하나의 서브 픽셀이 노출되도록 하여 인접한 베리어 패턴(310)들 사이에는 두 개의 서브 픽셀이 완전히 노출되도록 하였다.
하지만, 이것은 상기 실시예에 한정되지 않고, 각 디스플레이 장치의 크기, 시청 환경, 사용자의 요구조건에 따라 다양하게 변경 가능하다. 따라서, 상기 베리어 패턴(310)을 중심으로 좌우측에 적어도 두개 이상의 서브 픽셀들을 노출시킬 수 있고, 인접한 베리어 패턴(310)들 사이에도 적어도 3개 이상의 서브 픽셀들을 노출 시킬 수 있다.
따라서, 베리어 패턴(310)과 오버랩되는 중심 영역의 서브 픽셀(빗금친 서브 픽셀)을 기준으로 좌우측 영역에 각각 3.5개의 서브 픽셀이 존재한다. 또한, 빗금친 서브 픽셀은 컬러필터 형성시 블랙 매트릭스로 형성하거나, 구동시 블랙 구동이 되도록 하여 광차단 상태가 되도록 할 수 있다. 이와 같이 중심 영역의 서브 픽셀이 블랙 상태가 되면 좌우측 영상이 더욱 선명하게 분리되는 이점이 있다.
본원 발명의 시차 베리어 패널이 부착된 영상 디스플레이 장치의 우측 영역에서는 도 4a에 도시한 바와 같이, RGB,GBR,BRG의 서브 픽셀들이 보인다. 이것은 도 3에서 베리어 패턴의 중심(빗금친 영역)을 기준으로 좌측 영역의 RGB, GBR, BRG들은 모두 베리어 패턴들에 의해 가려지지만, 우측 영역에 위치하는 RGB, GBR, BRG들은 차단이 되지 않기 때문이다.
이와 마찬가지 방식으로 도 4b에서는 베리어 패턴(310)의 우측 영역에 위치 하는 RGB,GBR,BRG들은 모두 베리어 패턴들에 의해 가려지지만, 좌측 영역에 위치하는 RGB, GBR, BRG들은 차단이 되지 않는다.
또한, 상기와 같이 7개의 서브 픽셀 단위로 하나의 베리어 패턴(310)을 형성하면 시차 베리어 패널(301)의 베리어 패턴(310)과 액정표시패널의 상부기판(210)의 간격을 더욱 넓게 설계할 수 있다.
따라서, 일반적으로 시차 베리어 패널(3O1)을 액정표시패널에 부착하기 위해서 액정표시패널의 상부기판의 두께를 줄이는 식각 및 글라인딩 공정을 진행하였으나, 본원 발명에서는 이와 같은 추가 공정이 불필요하다. 즉, 제조된 시차 베리어 패널(301)의 베리어 패턴들(310)을 액정표시패널의 서브 픽셀들과 얼라인만 시켜 부착하더라도 상기 도 4a 및 도 4b에서 보는 바와 같이, 좌측 영역과 우측 영역에서 원하는 영상을 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 시차 베리어 패널이 설계된 모습을 도시한 도면이고, 도 6a 및 도 6b는 상기 도 5에서 우측 영역과 좌측 영역의 영상을 도시한 도면이다.
도 1, 도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 도 1의 시차 베리어 패널(301)의 베리어 패턴(310)을 본원 발명의 제 2 실시예에서는 8개의 서브 픽셀들을 차단할 수 있도록 확장 형성하였다. 따라서, 여기서는 베리어 패턴을 도 3에서와 달리 도면 부호 410으로 하여 설명한다.
본원 발명의 제 2 실시예에 따른 베리어 패턴(410)은 액정표시패널의 컬러필터들 중 8개의 서브 픽셀 단위로 하나의 베리어 패턴(410)이 위치하도록 설계하였 다. 즉, 하나의 베리어 패턴(410) 좌우측에는 하나의 서브 픽셀이 노출되도록 하여 인접한 베리어 패턴(410)들 사이에는 두개의 서브 픽셀이 완전히 노출된다.
하지만, 이것은 상기 실시예에 한정되지 않고, 각 디스플레이 장치의 크기, 시청 환경, 사용자의 요구조건에 따라 다양하게 변경 가능하다. 따라서, 상기 베리어 패턴(410)을 중심으로 좌우측에 적어도 두개 이상의 서브 픽셀들을 노출시킬 수 있고, 인접한 베리어 패턴(410)들 사이에도 적어도 3개 이상의 서브 픽셀들을 노출 시킬 수 있다.
하지만, 베리어 패턴(410)에 의해 차단되는 서브픽셀은 2개의 픽셀(RGB)이다. 또한, 휘도 보상을 위해 상부기판(201)의 컬러필터들의 구조를 RGBW 구조로 변경하였다.
따라서, 베리어 패턴(410)과 오버랩되는 중심 영역의 서브 픽셀을 기준으로 좌우측 영역에 각각 4개의 서브 픽셀(RGBW)이 존재한다.
본원 발명의 시차 베리어 패널이 부착된 영상 디스플레이 장치의 우측 영역에서 보이는 영상은 도 6a에 도시한 바와 같이, RGBW,BRGW,GBRW의 서브 픽셀들이 보인다. 이것은 도 5에서 베리어 패턴의 중심을 기준으로 좌측 영역의 WBRG, WGBR들은 모두 베리어 패턴들(410)에 의해 가려지지만, 우측 영역에 위치하는 RGBW, BRGW, GBRW들은 광차단이 되지 않기 때문이다.
이와 마찬가지 방식으로 도 6b에서는 베리어 패턴(410)의 우측 영역에 위치하는 RGBW, BRGW, GBRW들은 모두 베리어 패턴들에 의해 가려지지만, 좌측 영역에 위치하는 WBRG, WGBR들은 광차단이 되지 않는다.
또한, 상기와 같이 8개의 서브 픽셀 단위로 하나의 베리어 패턴(410)을 형성하면 시차 베리어 패널(301)의 베리어 패턴(410)과 액정표시패널의 상부기판(210)의 간격을 더욱 넓게 설계할 수 있다.
따라서, 일반적으로 시차 베리어 패널(3O1)을 액정표시패널에 부착하기 위해서 액정표시패널의 상부기판의 두께를 줄이는 식각 및 글라인딩 공정을 진행하였으나, 본원 발명에서는 이와 같은 추가 공정이 불필요하다. 즉, 제조된 시차 베리어 패널(301)의 베리어 패턴들(410)을 액정표시패널의 서브 픽셀들과 얼라인만 시키면서 부착하더라도 상기 도 6a 및 도 6b에서 보는 바와 같이, 좌측 영역과 우측 영역에서 원하는 영상을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 디스플레이 장치의 제조공정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 시차 베리어 패널이 설계된 모습을 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 상기 도 3에서 우측 영역과 좌측 영역의 영상을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 시차 베리어 패널이 설계된 모습을 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 상기 도 5에서 우측 영역과 좌측 영역의 영상을 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
101: 하부기판 201: 상부기판
301: 시차 베리어 패널 310,410: 베리어 패턴
50: 액정층

Claims (7)

  1. 액정표시패널; 및
    베리어 패턴들을 구비한 시차 베리어 패널을 포함하고,
    상기 베리어 패턴은 상기 액정표시패널의 7개의 서브 픽셀마다 배치되며,
    상기 베리어 패턴과 오버랩되는 중심 영역의 서브 픽셀은 블랙 구동 또는 블랙 매트릭스가 형성된 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 베리어 패턴이 상기 액정표시패널의 7개의 서브 픽셀 단위로 배치되는 경우에는 상기 베리어 패턴과 오버랩되는 중심을 기준으로 좌우측 영역에 3.5개의 서브 픽셀이 배치되는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 액정표시패널은 제 1 기판 상에 형성된 컬러필터를 포함하는 상부기판과, 제 2 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함한 하부기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 두께는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  5. 액정표시패널; 및
    베리어 패턴들을 구비한 시차 베리어 패널을 포함하고,
    상기 베리어 패턴은 상기 액정표시패널의 8개의 서브 픽셀마다 배치되며,
    상기 액정표시패널은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브 픽셀들을 포함하고,
    상기 베리어 패턴과 오버랩되는 서브 픽셀들에는 적어도 하나 이상의 화이트 서브 픽셀이 형성된 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 베리어 패턴이 상기 액정표시패널의 8개의 서브 픽셀 단위로 배치되는 경우에는 상기 베리어 패턴과 오버랩되는 중심을 기준으로 좌우측 영역에 4개의 서브 픽셀이 배치되는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 베리어 패턴을 중심으로 좌측과 우측 영역에서 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브 픽셀들을 포함하는 4개의 서브픽셀들이 보이는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
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