KR101521660B1

KR101521660B1 - 액정 렌즈 장치

Info

Publication number: KR101521660B1
Application number: KR1020080133954A
Authority: KR
Inventors: 임희진; 정성민
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2015-05-20
Also published as: KR20100075302A

Abstract

렌즈 유닛을 정밀하게 제어하고 라인 지연을 방지할 수 있는 액정 렌즈 장치가 개시된다.

본 발명의 액정 렌즈 장치는, 렌즈 유닛을 구성하는 다수의 제1 및 제2 전극들의 양 단들에 제1 버스 라인들과 제2 버스 라인들이 접속된다. 제1 및 제2 전극들은 절연막을 사이에 두고 상이한 층에 형성된다. 제1 및 제2 전극들에 공급된 구동 전압들은 교류 파형을 가진다.

이에 따라, 본 발명은 라인 지연에 따른 구동 전압들의 파형 왜곡을 방지하고, 각 렌즈 유닛을 정밀하게 제어하며, 액정 분자들의 열화를 방지할 수 있다.

액정 렌즈, 전극, 버스 라인, 라인 지연, 열화

Description

액정 렌즈 장치{Liquid crystal lens device}

본 발명은 액정 렌즈 장치에 관한 것으로, 특히 렌즈 유닛을 정밀하게 제어하고 라인 지연을 방지할 수 있는 액정 렌즈 장치에 관한 것이다.

정보화 사회의 발달로 인해, 정보를 표시할 수 있는 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 표시 장치는 액정표시장치(liquid crystal display device), 유기전계발광 표시장치(organic electro-luminescence display device), 플라즈마 표시장치(plasma display panel) 및 전계 방출 표시장치(field emission display device)를 포함한다.

최근 들어, 소비자들의 입체 영상에 대한 욕구가 날로 증가되고 있다.

이러한 표시장치를 이용하여 입체 영상을 구현하기 위해서는 입체 영상을 구현하기 위한 별도의 장치가 구비되어야 한다.

이러한 입체 영상을 구현하기 위한 장치의 하나로서 액정 렌즈 장치가 제안되었다.

도 1은 종래의 액정 렌즈 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 액정 렌즈 장치는 렌즈 패널(1)에 2개의 버스 라인들(3, 5)이 배치되고, 버스 라인들(3, 5)과 교차하여 각각 2개의 전극들(7a, 7b)을 포함하는 다수의 렌즈 유닛들(7)이 배치된다.

제1 전극(7a)은 제1 콘택홀(4a)을 통해 제1 버스 라인(3)에 접속되고, 제2 전극(7b)은 제2 콘택홀(4b)을 통해 제2 버스 라인(5)에 접속된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 렌즈 패널은 하부 기판(2)과 상부 기판(미도시) 그리고 하부 기판(2)과 상부 기판 사이에 게재된 액정층(미도시)을 포함한다.

하부 기판(2)에는 기판(8) 상에 절연막(9)이 형성되고, 절연막(9) 상에 각각 제1 및 제2 버스 라인들(3, 5)을 포함하는 다수의 렌즈 유닛들(7)이 형성된다.

도 2에 도시하지 않았지만, 제1 및 제2 버스 라인들(3, 5)은 기판(8)과 절연막(9) 사이에 형성되어, 절연막(9)에 형성된 제1 및 제2 콘택홀들(4a, 4b)을 통해 각각 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)에 접속된다.

도시하지 않았지만, 상부 기판의 전 영역에는 제3 전극이 배치된다.

이와 같이 구성된 종래의 액정 렌즈 장치는 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)과 제3 전극에 서로 상이한 구동 전압들이 공급되는 경우, 제1 및 제2 전극들(7a, 7b) 사이에 수평 전계가 발생되는 한편 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)과 제3 전극 사이에 수직 전계가 발생되게 된다. 이에 따라, 각 렌즈 유닛(7)에서는 수직 전계와 수평 전계에 의해 렌즈 모양의 전계 분포가 형성되고, 이러한 전계 분포를 갖는 전계에 의해 액정층이 구동되어 광학적 경로차를 발생시켜 입체 영상이 구현된다.

종래의 액정 렌즈 장치는 보다 정밀한 렌즈 유닛(7)의 제어를 위해 각 렌즈 유닛(7)의 사이즈가 줄어들게 된다. 각 렌즈 유닛(7)의 사이즈를 줄여주기 위해 각 렌즈 유닛(7)의 제1 및 제2 전극들(7a, 7b) 사이의 간격은 더욱 더 좁아지게 된다.

하지만, 각 렌즈 유닛(7)의 제1 및 제2 전극들(7a, 7b) 사이의 간격을 더욱 더 좁아지게 하는 경우, 공정시 각 렌즈 유닛(7)의 제1 및 제2 전극들(7a, 7b) 간에 쇼트가 발생된다.

따라서, 각 렌즈 유닛(7)의 제1 및 제2 전극들(7a, 7b) 사이의 간격을 줄이는데 한계가 있다.

또한, 종래의 액정 렌즈 장치에서 각 렌즈 유닛(7)에 포함된 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)에 공급된 구동 전압들에 의해 전계 분포가 제어되므로, 각 렌즈 유닛(7)의 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)의 미세한 구간마다의 전계 분포를 제어할 수 없는 문제가 있다.

아울러, 종래의 액정 렌즈 장치에서 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)의 일 측들만이 제1 및 제2 버스 라인들(3, 5)에 접속된다.

표시 장치의 패널이 대형화되는 경우, 이에 대응하기 위해 렌즈 패널 또한 대형화되어야 한다.

이러한 경우, 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)의 길이 또한 길어지게 된다. 이에 따라, 구동 전압들이 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)에 공급되는 경우, 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)의 길이가 길어짐에 따라, 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)의 타 측들로 공급된 구동 전압들은 제1 및 제2 전극들(7a, 7b)의 길이 증가로 인한 라인 지연이 발생하게 되어, 결국 구동 전압들의 지연이 발생하여 구동 전압의 파형이 왜곡되어 각 렌즈 유닛(7a, 7b)을 구동할 수 없게 되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 각 렌즈 유닛 내에 서로 상이한 구동 전압들이 공급된 다수의 전극들이 배치됨으로써, 각 렌즈 유닛을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 액정 렌즈 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 각 렌즈 유닛 내에 배치된 다수의 전극들을 서로 상이한 층들에 배치함으로써, 각 렌즈 유닛의 사이즈를 줄여 보다 정밀한 제어가 가능하고 전극들 간의 쇼트를 방지할 수 있는 액정 렌즈 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 각 렌즈 유닛 내에 배치된 다수의 전극들의 양단들에 버스 라인들을 접속하여 각 전극의 양단에서 동시에 구동 전압이 공급됨으로써, 라인 지연에 따른 구동 전압의 왜곡을 방지할 수 있는 액정 렌즈 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 액정 렌즈 장치는, 표시 영역과 제1 내지 제3 비표시 영역들로 정의되고, 하부 기판, 상부 기판 및 액정층을 포함하는 된 렌즈 패널; 상기 렌즈 패널을 구동하기 위한 다수의 구동 전압들을 생성하는 구동 전압 생성부를 포함하고, 상기 렌즈 패널은, 상기 제1 비표시 영역의 상기 하부 기판 상에 배치된 다수의 제1 버스 라인들을 포함하는 제1 버스 라인 그룹; 상기 제2 비표시 영역의 상기 하부 기판 상에 배치된 다수의 제2 버스 라인들을 포함하는 제2 버스 라인 그룹; 상기 표시 영역의 상기 하부 기판 상에 배치되고 상기 표시 영역에서 연장되어 상기 제1 비표시 영역의 제1 버스 라인들에 접속되는 한편 상기 제2 비표시 영역의 제2 버스 라인들에 접속된 제1 및 제2 전극들을 포함하고, 상기 구동 전압들은 상기 제1 및 제2 버스 라인들을 경유하여 상기 제1 및 제2 전극들의 양 단들로 공급된다.

본 발명은 제1 및 제2 전극들의 양 단으로 동시에 구동 전압들이 공급됨으로써, 제1 및 제2 전극들의 길이 증가로 인한 라인 지연이 발생되지 않아 부극성 구동 전압들의 파형이 왜곡되지 않게 된다.

본 발명은 제1 및 제2 전극들이 상이한 층에 배치됨으로써, 제1 및 제2 전극들 간의 간격을 보다 좁힐 수 있으므로, 렌즈 유닛의 사이즈가 줄어들고 렌즈 유닛을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.

본 발명은 각 렌즈 유닛 내 다수의 제1 및 제2 전극들을 배치하여 이들 전극들에 상이한 구동 전압들이 공급됨으로써, 각 렌즈 유닛을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.

본 발명은 교류 파형을 갖는 구동 전압들에 의해 주기적으로 정극성 구동 전압들과 부극성 구동 전압들이 공급됨으로써, 액정층의 액정 분자들이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 액정 렌즈 장치를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 액정 렌즈 장치는 다수의 렌즈들을 형성하는 렌즈 패널(10)과 렌즈 패널(10)에 공급하기 위한 다수의 구동 전압들을 생성하는 구동 전압 생성부(60)를 포함한다.

렌즈 패널(10)은 다수의 렌즈들을 형성하여 입체 영상을 표시하는 표시 영역(12)과, 입체 영상을 표시하지 않는 비표시 영역(14)으로 정의된다. 비표시 영역(14)은 렌즈 패널(10)의 주변을 따라 제1 내지 제3 비표시 영역들(14a 내지 14c)로 정의될 수 있다. 예컨대, 렌즈 패널(10)의 상부 주변에 제1 비표시 영역(14a)이 정의되고, 렌즈 패널(10)의 하부 주변에 제2 비표시 영역(14b)이 정의되며, 렌즈 패널(10)의 좌측 주면에 제3 비표시 영역(14c)이 정의될 수 있다.

제1 비표시 영역(14a)에는 다수의 버스 라인들(15_1 내지 15_m)을 포함하는 제1 버스 라인 그룹(15)이 제1 방향, 즉 가로 방향으로 배치되고, 제2 비표시 영역(14b)에는 다수의 버스 라인들(17_1 내지 17_m)을 포함하는 제2 버스 라인 그룹(17)이 제1 버스 라인 그룹(15)과 평행하게 제1 방향으로 배치될 수 있다.

제1 및 제2 버스 라인 그룹들(15, 17)에는 동일한 버스 라인들(15_1 내지 15_m, 17_1 내지 17_m)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 버스 라인 그룹(15)은 제1 내지 제m 버스 라인들(15_1 내지 15_m)을 포함하고, 제2 버스 라인 그룹(17)은 제1 내지 제m 버스 라인들(17_1 내지 17_m)을 포함할 수 있다.

제3 비표시 영역(14c)에는 제1 버스 라인 그룹(15)과 제2 버스 라인 그룹(17)을 공통으로 접속하기 위한 패드부(50)가 배치될 수 있다. 즉, 제1 버스 라인 그룹(15)의 제1 내지 제m 버스 라인들(15_1 내지 15_m)과 제2 버스 라인 그 룹(17)의 제1 내지 제m 버스 라인들(17_1 내지 17_m)은 서로 대응하여 일체로 접속될 수 있다.

예컨대, 패드부(50)에서 제1 버스 라인 그룹(15)의 제1 버스 라인(15_1)은 제2 버스 라인 그룹(17)의 제1 버스 라인(17_1)과 일체로 접속될 수 있다. 패드부(50)에서 제1 버스 라인 그룹(15)의 제2 버스 라인(15_2)은 제2 버스 라인 그룹(17)의 제2 버스 라인(17_2)과 일체로 접속될 수 있다. 이와 같은 접속 방법에 의해 제1 및 제2 버스 라인 그룹들(15, 17)의 나머지 버스 라인들(15_3 내지 15_m, 17_3 내지 17_m)도 서로 대응하여 일체로 접속될 수 있다.

표시 영역(12)에서는 다수의 렌즈 유닛들(20)이 배치될 수 있다.

각 렌즈 유닛(20)은 제2 방향, 즉 제1 방향에 대해 경사진 방향으로 다수의 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)이 교대로 배치될 수 있다. 시야각 등의 조건을 고려하여 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)이 경사진 방향으로 배치될 수 있다.

짝수 번째에 배치된 전극들이 제1 전극들(20_2, 20_4, ..., 20_m-3, 20_m-1)로 명명될 수 있고, 홀수 번째에 배치된 전극들이 제2 전극들(20_1, 20_3, ..., 20_m-2, 20_m)로 명명될 수 있다.

각 렌즈 유닛(20)의 중심에는 제1 전극이 배치되고, 제1 전극(20_m)을 중심으로 대칭된 한 쌍 단위의 제1 전극들(20_1, 20_3,...20_m-2)과 한 쌍 단위의 제2 전극들(20_2, 20_4, 20_m-3, 20_m-1)이 제1 전극(20_m)을 중심으로 교대로 배치될 수 있다.

각 렌즈 유닛(20)의 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)은 표시 영역(12)뿐 에서 연장되어 제1 및 제2 비표시 영역들(14a, 14b)까지 배치될 수 있다. 즉, 각 렌즈 유닛(20)의 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)은 적어도 제1 비표시 영역(14a)에 배치된 제1 버스 라인 그룹(15)과 교차하는 제1 교차 영역까지 배치되는 한편, 적어도 제2 비표시 영역(14b)에 배치된 제2 버스 라인 그룹(17)과 교차하는 제2 교차 영역까지 배치될 수 있다.

제1 교차 영역에서 제1 버스 라인 그룹(15)의 제1 내지 제m 버스 라인들(15_1 내지 15_m)이 각각 노출된 다수의 제1 콘택홀들(22_1 내지 22_m)이 형성되고, 제2 교차 영역에서 제2 버스 라인 그룹(17)의 제1 내지 제m 버스 라인들(17_1 내지 17_m)이 각각 노출된 다수의 제2 콘택홀들(24_1 내지 24_m)이 형성될 수 있다.

따라서, 제1 교차 영역에서 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)은 제1 콘택홀들(22_1 내지 22_m)을 통해 제1 버스 라인 그룹(15)의 대응하는 제1 내지 제m 버스 라인들(15_1 내지 15_m)에 접속될 수 있다. 제2 교차 영역에서 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)은 제2 콘택홀들(24_1 내지 24_m)을 통해 제2 버스 라인 그룹(17)의 대응하는 제1 내지 제m 버스 라인들(17_1 내지 17_m)에 접속될 수 있다.

예컨대, 한 쌍 단위의 제1 전극들(20_1)은 첫 번째 제1 콘택홀(22_1)을 통해 첫 번째 제1 버스 라인(15_1)에 접속되고, 첫 번째 제2 콘택홀(24_1)을 통해 첫 번째 제1 버스 라인(17_1)에 접속될 수 있다. 이에 인접한 한 쌍 단위의 제2 전극들(20_2)은 두 번째 제1 콘택홀(22_2)을 통해 두 번째 제1 버스 라인(15_2)에 접속되고, 두 번째 제2 콘택홀(24_2)을 통해 두 번째 제1 버스 라인(17_2)에 접속될 수 있다. 이러한 접속 방법에 의해 나머지 한 쌍 단위의 제1 및 제2 전극들(20_3 내지 20_m-1)은 제1 버스 라인 그룹(15)의 제3 내지 제(m-1) 버스 라인(15_3 내지 15_m-1)과 제3 내지 제(m-1) 버스 라인(17_3 내지 17_m-1)에 접속될 수 있다.

렌즈 유닛(20)의 중심에 배치된 제1 전극(20_m)은 제1 콘택홀(22m)을 통해 제m 버스 라인(15_m)과 제m 버스 라인(17_m)에 접속될 수 있다.

도 4는 도 3의 액정 렌즈 장치에서 H-H' 라인, I-I' 라인 및 J-J' 라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 렌즈 패널(10)은 하부 기판(30), 상부 기판(40) 및 하부 기판(30)과 상부 기판(40) 사이에 게재된 액정층(45)(45)을 포함한다.

하부 기판(30)에는 제1 비표시 영역(14a)의 제1 기판(31) 상에 다수의 버스 라인들(15_1 내지 15_m)을 포함하는 제1 버스 라인 그룹(15)이 제1 방향을 따라 형성되고, 제2 비표시 영역(14b)의 제2 기판(41) 상에 다수의 버스 라인들(17_1 내지 17_m)을 포함하는 제2 버스 라인 그룹(17)이 제1 버스 라인 그룹(15)과 평행하게 배치된다.

제1 및 제2 버스 라인 그룹들(15, 17)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄네오듐(AlNd), 텅스텐(W) 중 하나 금속을 포함하는 단일 층이나 두 개의 금속을 포함하는 듀얼 층으로 이루어질 수 있다.

제1 및 제2 버스 라인 그룹들(15, 17)을 포함하는 제1 기판(31)의 전 영역에 제1 절연막(33)이 형성된다. 제1 절연막(33)은 유기 물질이나 무기 물질로 이루어질 수 있다. 제1 절연막(33)은 서로 상이한 유기 물질이나 무기 물질이 여러 층으 로 이루어질 수도 있다.

제1 및 제2 비표시 영역들(14a, 14b)의 제1 절연막(33)을 패터닝하여 제1 비표시 영역(14a)에서 짝수 번째 버스 라인들(15_2, 152_4, ..., 152_m-3, 152_m-1)이 노출된 다수의 제1 콘택홀들(22_2, 22_4, ..., 22_m-3, 22_m-1)과 제2 비표시 영역(14b)에서 짝수 번째 버스 라인들(17_2, 17_4, ..., 17_m-3, 17m-1)이 노출된 다수의 제2 콘택홀들(24_2, 24_4, ..., 24_m-3, 24_m-1)이 형성된다.

표시 영역(12)으로부터 제1 비표시 영역(14a)의 제1 교차 영역 그리고 제2 비표시 영역(14b)의 제2 교차 영역까지 다수의 제1 전극들(20_2, 20_4, ..., 20_m-3, 20_m-1)이 제1 및 제2 버스 라인 그룹들(15, 17)에 대해 경사진 제2 방향으로 형성된다.

제1 교차 영역에서 제1 전극들(20_2, 20_4, ..., 20_m-3, 20_m-1)은 제1 콘택홀들(22_2, 22_4, ..., 22_m-3, 22_m-1)을 통해 제1 버스 라인 그룹(15)의 대응하는 버스 라인들(15-2, 15_4, ..., 15_m-3, 15_m-1)에 접속되고, 제2 교차 영역에서 제1 전극들(20_2, 20_4, ..., 20_m-3, 20_m-1)은 제2 콘택홀들(24_2, 24_4, ..., 24_m-3, 24_m-1)을 통해 제2 버스 라인 그룹(17)의 대응하는 버스 라인들(17_2, 17_4, ..., 17_m-3, 17_m-1)에 접속될 수 있다.

제1 전극들(20_2, 20_4, ..., 20_m-3, 20_m-1)은 투명한 도전 물질, 예컨대 ITO, IZO, ITZO로 이루어질 수 있다.

제1 전극들(20_2, 20_4, ..., 20_m-3, 20_m-1)을 포함하는 제1 기판(31)의 전 영역에 제2 절연막(35)이 형성된다. 제2 절연막(35)은 유기 물질이나 무기 물질 로 이루어질 수 있다. 제2 절연막(35)은 서로 상이한 유기 물질이나 무기 물질이 여러 층으로 이루어질 수도 있다.

제1 및 제2 비표시 영역들(14a, 14b)의 제2 절연막(35)을 패터닝하여 제1 비표시 영역(14a)에서 홀수 번째 버스 라인들(15_1, 15_3, ..., 15_m-2, 15_m)이 노출된 다수의 제1 콘택홀들(22_1, 22_3, ..., 22_m-2, 22_m)과 제2 비표시 영역(14b)에서 짝수 번째 버스 라인들(17_1, 17_3, ..., 17_m-3, 17_m)이 노출된 다수의 제2 콘택홀들(24_1, 24_3, ..., 24_m-2, 24m)이 형성된다.

표시 영역(12)으로부터 제1 비표시 영역(14a)의 제1 교차 영역 그리고 제2 비표시 영역(14b)의 제2 교차 영역까지 다수의 제2 전극들(20_1, 20_3, ..., 20_m-2, 20_m)이 제1 전극들(20_2, 20_4, ..., 20_m-3, 20_m-1)에 평행하고 교대로 형성된다.

제1 교차 영역에서 제2 전극들(20_1, 20_3, ..., 20_m-2, 20_m)은 제1 콘택홀들(22_1, 22_3, ..., 22_m-2, 22_m)을 통해 제1 버스 라인 그룹(15)의 대응하는 버스 라인들(15_1, 15_3, ..., 15_m-2, 15_m)에 접속되고, 제2 교차 영역에서 제2 전극들(20_1, 20_3, ..., 20_m-2, 20_m)은 제2 콘택홀들(24_1, 24_3, ..., 24_m-2, 24m)을 통해 제2 버스 라인 그룹(17)의 대응하는 버스 라인들(17_1, 17_3, ..., 17_m-3, 17_m)에 접속될 수 있다.

제2 전극들(20_1, 20_3, ..., 20_m-2, 20_m)은 투명한 도전 물질, 예컨대 ITO, IZO, ITZO로 이루어질 수 있다.

본 발명은 이와 같이 제1 전극들(20_2, 20_4, ..., 20_m-3, 20_m-1)과 제2 전극들(20_1, 20_3, ..., 20_m-2, 20_m)의 양 단들이 각각 제1 콘택홀들(22_1 내지 22_m)을 통해 제1 버스 라인 그룹(15)의 버스 라인들(15_1 내지 15_m)에 접속되고, 제2 콘택홀들(24_1 내지 24_m)을 통해 제2 버스 라인 그룹(17)의 버스 라인들(17_1 내지 17_m)에 접속된다. 이에 따라, 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m) 각각은 양단에서 동시에 해당 구동 전압이 공급됨으로써, 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)의 길이가 증가되더라도 라인 지연이 발생되지 않아 해당 구동 전압의 파형이 왜곡되지 않게 된다.

상부 기판(40)에는 제2 기판(41)의 전 영역에 제3 전극(43)이 형성된다. 제3 전극(43)은 투명한 도전 물질, 예컨대, ITO, IZO, ITZO로 이루어질 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 구동 전압 생성부(60)는 도 5에 도시한 바와 같이, 다수의 구동 전압 생성부들(60_1 내지 60_m)을 포함한다. 예컨대, 구동 전압 생성부(60)는 제1 내지 제m 구동 전압 생성부들(60_1 내지 60_m)을 포함할 수 있다.

제1 구동 전압 생성부(60_1)는 렌즈 패널(10)의 제1 및 제2 버스 라인 그룹들(15, 17)의 제1 버스 라인들(15_1, 17_1)에 접속되고, 제2 구동 전압 생성부(60_2)는 렌즈 패널(10)의 제1 및 제2 버스 라인 그룹들(15, 17)의 제2 버스 라인들(15_2, 17_2)에 접속될 수 있다. 이러한 접속 방법에 의해 제m 구동 전압 생성부(60_m)는 렌즈 패널(10)의 제1 및 제2 버스 라인 그룹들(15, 17)의 제m 버스 라인들(15_m, 17_m)에 접속될 있다.

각 구동 전압 생성부(60_1 내지 60_m)는 극성 전압 생성부(62_1 내지 62_m)와 극성 전압 생성부(62_1 내지 62_m)에 접속된 다수의 전압 선택부들(64_1 내지 64_m)을 포함한다.

각 극성 전압 생성부(62_1 내지 62_m)는 도 6에 도시한 바와 같이 정극성 구동 전압 생성부(66)와 부극성 구동 전압 생성부(68)를 포함한다.

도 6은 제1 극성 전압 생성부(62_1)를 도시하고 있지만, 본 발명의 나머지 극성 전압 생성부들(62_1 내지 62_m) 또한 제1 극성 전압 생성부(62_1)와 동일한 구성을 가진다.

설명의 편의를 위해 본 발명에서는 도 6에 도시된 제1 극성 전압 생성부(62_1)를 설명한다.

제1 극성 전압 생성부(62_1)는 정극성 구동 전압 생성부(66)와 부극성 구동 전압 생성부(68)를 포함한다.

정극성 구동 전압 생성부(66)는 기준 전압(VCC)과 그라운드 전압(GND) 사이에 직렬로 접속된 제1 및 제2 저항기들을 포함한다. 따라서, 제1 및 제2 저항기들의 제1 및 제2 저항들을 전압 분배한 정극성 구동 전압(Vp_1)이 제1 및 제2 저항기들 사이의 노드(n1)에서 생성될 수 있다.

부극성 구동 전압 생성부(68)는 기준 전압(VCC)과 그라운드 전압(GND) 사이에 직렬로 접속된 제3 및 제4 저항기들을 포함한다. 따라서, 제3 및 제4 저항기들의 제3 및 제4 저항들을 전압 분배한 부극성 구동 전압(Vn_1)이 제3 및 제4 저항기들 사이의 노드(n2)에서 생성될 수 있다.

제1 극성 전압 생성부와 동일한 구성 요소들을 포함하는 나머지 극성 전압 생성부들(62_2 내지 62_m)은 각각은 정극성 구동 전압들(Vp_2 내지 Vp_m)과 부극성 구동 전압들(Vn_2 내지 Vn_m)을 생성한다.

제1 내지 제4 저항기들은 가변 저항기일 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제4 저항기들을 제어하여 정극성 구동 전압들과 부극성 구동 전압들의 전압 레벨들이 조절될 수 있다.

각 극성 전압 생성부(62_1 내지 62_m)에서 생성된 정극성 구동 전압들(Vp_1 내지 Vp_m)과 부극성 구동 전압들(Vn_2 내지 Vn_m)은 각 극성 전압 생성부에 대응하는 전압 선택부들(64_1 내지 64_m)로 공급된다.

각 전압 선택부(64_1 내지 64_m)는 제어 신호(C)에 의해 정극성 구동 전압들과 부극성 구동 전압들 중 어느 하나의 구동 전압을 선택적으로 출력한다.

제어 신호는 주기적으로 하이 레벨과 로우 레벨을 가질 수 있다.

하이 레벨의 제어 신호에 의해 각 전압 선택부(64_1 내지 64_m)에서 정극성 구동 전압들이 렌즈 패널(10)의 각 렌즈 유닛(20)을 구동하기 위한 구동 전압들로 출력될 수 있다. 로우 레벨의 제어 신호에 의해 각 전압 선택부(64_1 내지 64_m)에서 부극성 구동 전압들이 렌즈 패널(10)의 각 렌즈 유닛(20)을 구동하기 위한 구동 전압들로 출력될 수 있다.

따라서, 제어 신호의 주기에 따라 정극성 구동 전압들이나 부극성 구동 전압들이 반복적으로 출력될 수 있다. 이와 같이 반복된 정극성 구동 전압들과 부극성 구동 전압들에 의해 교류 구동 전압들이 생성될 수 있다.

한편, 도시되지 않았지만, 상부 기판(40)에 형성된 제3 전극(43)으로 공급하기 위해 직류 레벨의 공통 전압을 생성하기 위한 공통 전압 생성부가 별도로 구비 되거나 구동 전압 생성부(60)에 내장될 수 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 공통 전압을 중심으로 다수의 정극성 구동 전압들은 공통 전압보다 높은 전압 레벨들 가지고, 다수의 부극성 구동 전압들은 공통 전압보다 낮은 전압 레벨들을 가질 수 있다.

각 구동 전압 생성부(60_1 내지 60_m)에서 출력된 정극성 구동 전압들은 서로 상이한 전압 레벨들을 가지고, 각 구동 전압 생성부(60_1 내지 60_m)에서 출력된 부극성 구동 전압들은 서로 상이한 전압 레벨들을 가질 수 있다.

따라서, 본 발명은 하이 레벨의 제어 신호에 의해 각 구동 전압 생성부(60_1 내지 60_m)에서 출력된 정극성 구동 전압들이 패드부(50)를 통해 제1 버스 라인 그룹(15)의 버스 라인들(15_1 내지 15_m)과 2 버스 라인 그룹의 버스 라인들(17_1 내지 17_m)로 공급된다.

제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)의 양 단들이 제1 버스 라인 그룹(15)의 버스 라인들(15_1 내지 15_m)과 제2 버스 라인 그룹(17)의 버스 라인들(17_1 내지 17_m)에 접속되어 있으므로, 제1 버스 라인 그룹(15)의 버스 라인들(15_1 내지 15_m)과 제2 버스 라인 그룹(17)의 버스 라인들(17_1 내지 17_m)로 공급된 정극성 구동 전압들이 동시에 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)의 양 단들로 공급될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m) 각각의 양 단들에는 동일한 정극성 구동 전압이 공급될 수 있다.

이에 따라, 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)의 양 단들로 공급된 정극성 구동 전압들에 의해 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)의 길이 증가로 인한 라인 지연이 발생되지 않아 정극성 구동 전압들의 파형이 왜곡되지 않게 된다.

또한, 본 발명은 로우 레벨의 제어 신호에 의해 각 구동 전압 생성부(60_1 내지 60_m)에서 출력된 부극성 구동 전압들이 패드부(50)를 통해 제1 버스 라인 그룹(15)의 버스 라인들(15_1 내지 15_m)과 제2 버스 라인 그룹(17)의 버스 라인들(17_1 내지 17_m)로 공급된다.

제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)의 양 단들이 제1 버스 라인 그룹(15)의 버스 라인들(15_1 내지 15_m)과 제2 버스 라인 그룹(17)의 버스 라인들(17_1 내지 17_m)에 접속되어 있으므로, 제1 버스 라인 그룹(15)의 버스 라인들(15_1 내지 15_m)과 제2 버스 라인 그룹(17)의 버스 라인들(17_1 내지 17_m)로 공급된 부극성 구동 전압들이 동시에 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)의 양 단들로 공급될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m) 각각의 양 단들에는 동일한 부극성 구동 전압이 공급될 수 있다.

이에 따라, 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)의 양 단들로 공급된 부극성 구동 전압들에 의해 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)의 길이 증가로 인한 라인 지연이 발생되지 않아 부극성 구동 전압들의 파형이 왜곡되지 않게 된다.

본 발명은 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)이 상이한 층에 배치됨으로써, 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m) 간의 간격을 보다 좁힐 수 있으므로, 렌즈 유닛(20)의 사이즈가 줄어들고 렌즈 유닛(20)을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.

본 발명은 각 렌즈 유닛(20) 내 다수의 제1 및 제2 전극들(20_1 내지 20_m)을 배치하여 이들 전극들(20_1 내지 20_m)에 상이한 구동 전압들이 공급됨으로써, 각 렌즈 유닛(20)을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.

본 발명은 교류 파형을 갖는 구동 전압들에 의해 주기적으로 정극성 구동 전압들과 부극성 구동 전압들이 공급됨으로써, 액정층(45)의 액정 분자들이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

이상의 액정 렌즈 장치는 표시 장치, 즉 액정표시장치, 유기전계발광 표시장치, 플라즈마 표시장치 및 전계 방출 표시장치에 부착되어 입체 영상 표시 장치로 사용될 수 있다.

도 2는 종래의 액정 렌즈 장치를 A-A' 라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 액정 렌즈 장치를 도시한 도면이다.

도 5는 도 3의 구동 전압 생성부를 상세히 도시한 블록도이다.

도 6은 도 5의 극성 전압 생성부를 도시한 회로도이다.

도 7은 도 3의 액정 패널로 공급되는 구동 전압들을 도시한 파형도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 렌즈 패널 12: 표시 영역

14, 14a 내지 14c: 비표시 영역

15: 제1 버스 라인 그룹

15_1 내지 15_m, 17_1 내지 17_m: 버스 라인

17: 제2 버스 라인 그룹

20: 렌즈 유닛 20_1 내지 20_m: 전극

22_1 내지 22_m, 24_1 내지 24_m: 콘택홀

30: 하부 기판

31: 제1 기판 33: 제1 절연막

35: 제2 절연막 40: 상부 기판

41: 제2 기판 43: 제3 전극

45: 액정층 50: 패드부

60, 60_1 내지 60_m: 구동 전압 생성부

62_1 내지 62_m: 극성 전압 생성부

64_1 내지 64_m: 전압 선택부

66: 정극성 구동 전압 생성부

68: 부극성 구동 전압 생성부

Claims

표시 영역과 제1 내지 제3 비표시 영역들로 정의되고, 하부 기판, 상부 기판 및 액정층을 포함하는 렌즈 패널;

상기 렌즈 패널을 구동하기 위한 다수의 구동 전압들을 생성하는 구동 전압 생성부를 포함하고,

상기 렌즈 패널은,

상기 제1 비표시 영역의 상기 하부 기판 상에 배치된 다수의 제1 버스 라인들을 포함하는 제1 버스 라인 그룹;

상기 제2 비표시 영역의 상기 하부 기판 상에 배치된 다수의 제2 버스 라인들을 포함하는 제2 버스 라인 그룹;

상기 표시 영역의 상기 하부 기판 상에 배치되고 상기 표시 영역에서 연장되어 상기 제1 비표시 영역의 제1 버스 라인들에 접속되는 한편 상기 제2 비표시 영역의 제2 버스 라인들에 접속된 제1 및 제2 전극들을 포함하고,

상기 제1 및 제2 전극들은 상이한 층에서 동일한 방향으로 배치되고,

상기 구동 전압들은 상기 제1 및 제2 버스 라인들을 경유하여 상기 제1 및 제2 전극들의 양 단들로 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각의 양 단들에는 동일한 구동 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제1항에 있어서, 상기 렌즈 패널은, 상기 제1 및 제2 전극들을 갖는 다수의 렌즈 유닛들을 포함하는 액정 렌즈 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 전극들의 양 단들은 상기 제1 버스 라인들 중 홀수 번째 버스 라인들과 상기 제2 버스 라인들 중 홀수 번째 버스 라인들에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2 전극들의 양 단들은 상기 제1 버스 라인들 중 짝수 번째 버스 라인들과 상기 제2 버스 라인들 중 짝수 번째 버스 라인들에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들은 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제5항에 있어서, 상기 각 렌즈 유닛은 그 중심에 제1 전극이 배치되고, 제1 전극을 중심으로 대칭된 한 쌍 단위의 제1 전극들과 한 쌍 단위의 제2 전극들이 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 버스 라인들과 상기 제2 버스 라인들이 서로 대응 하여 일체로 접속되도록 상기 제3 비표시 영역의 상기 기판 상에 배치된 패드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동 전압 생성부는 다수의 구동 전압 생성부들을 포함하고,

상기 각 구동 전압 생성부는,

정극성 구동 전압과 부극성 구동 전압을 생성하는 극성 전압 생성부; 및

제어 신호에 따라 상기 정극성 구동 전압과 부극성 구동 전압을 선택적으로 출력하는 전압 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제9항에 있어서, 상기 극성 전압 생성부는,

상기 정극성 구동 전압을 생성하는 정극성 구동 전압 생성부; 및

상기 부극성 구동 전압을 생성하는 부극성 구동 전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제10항에 있어서, 상기 정극성 구동 전압 생성부는,

기준 전압과 그라운드 전압 사이에 직렬로 연결된 제1 및 제2 저항기들을 포함하고,

상기 제1 및 제2 저항기들 사이의 제1 노드에서 상기 정극성 구동 전압이 생성되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제11항에 있어서, 상기 부극성 구동 전압 생성부는,

상기 기준 전압과 상기 그라운드 전압 사이에 직렬로 연결된 제3 및 제4 저항기들을 포함하고,

상기 제3 및 제4 저항기들 사이의 제2 노드에서 상기 부극성 구동 전압이 생성되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제12항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 저항기들은 가변 저항기인 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제9항에 있어서, 상기 제어 신호에 따라 주기적으로 정극성 구동 전압과 부극성 구동 전압이 출력되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제14항에 있어서, 상기 구동 전압들 각각은 주기적으로 출력된 정극성 구동 전압과 부극성 구동 전압으로 이루어진 교류 파형을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들은 절연막을 사이에 두고 상이한 층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 장치.