KR101818479B1 - 액정 전계 배리어 - Google Patents

액정 전계 배리어 Download PDF

Info

Publication number
KR101818479B1
KR101818479B1 KR1020160082388A KR20160082388A KR101818479B1 KR 101818479 B1 KR101818479 B1 KR 101818479B1 KR 1020160082388 A KR1020160082388 A KR 1020160082388A KR 20160082388 A KR20160082388 A KR 20160082388A KR 101818479 B1 KR101818479 B1 KR 101818479B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrodes
driving voltage
channel lines
electrode groups
channel
Prior art date
Application number
KR1020160082388A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180003066A (ko
Inventor
임희진
류승만
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160082388A priority Critical patent/KR101818479B1/ko
Priority to US15/638,816 priority patent/US10663780B2/en
Priority to CN201710522316.0A priority patent/CN107561750B/zh
Publication of KR20180003066A publication Critical patent/KR20180003066A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101818479B1 publication Critical patent/KR101818479B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/30—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving parallax barriers
    • G02B30/31—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving parallax barriers involving active parallax barriers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1323—Arrangements for providing a switchable viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13452—Conductors connecting driver circuitry and terminals of panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13458—Terminal pads
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3696—Generation of voltages supplied to electrode drivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106—Processing image signals
    • H04N13/111—Transformation of image signals corresponding to virtual viewpoints, e.g. spatial image interpolation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20—Image signal generators
    • H04N13/261—Image signal generators with monoscopic-to-stereoscopic image conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20—Image signal generators
    • H04N13/275—Image signal generators from 3D object models, e.g. computer-generated stereoscopic image signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/442—Monitoring of processes or resources, e.g. detecting the failure of a recording device, monitoring the downstream bandwidth, the number of times a movie has been viewed, the storage space available from the internal hard disk
    • H04N21/44213—Monitoring of end-user related data
    • H04N21/44218—Detecting physical presence or behaviour of the user, e.g. using sensors to detect if the user is leaving the room or changes his face expression during a TV program
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/291—Two-dimensional analogue deflection
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)

Abstract

시청자의 시청 위치를 파악하여, 사용자의 시청 위치에 따른 최적 시청 거리를 선택적으로 제공할 수 있는 액정 전계 배리어에 관한 것이다. 배리어 패널은 하부 기판의 내면에서 양측 가장자리에 위치하는 제 1 채널 라인들과, 제 1 채널 라인들 중 어느 한 쌍에 양단이 접속된 제 1 전극을 n개씩 포함하는 복수개의 제 1 전극군과, 상부 기판 내면에서 양측 가장자리에 위치하는 제 2 채널 라인들과, 제 2 채널 라인들 중 어느 한 쌍에 양단이 접속된 제 2 전극을 n개씩 포함하는 복수개의 제 2 전극군을 포함한다. 각 제 1 전극군에 포함되고 제 1 방향으로 신장된 n개의 제 1 전극들 각각은 각 제 2 전극군에 포함되고 제 1 방향으로 신장된 n개의 제 2 전극들 각각과 액정층을 사이에 두고 서로 대향하되, 각 제 1 전극군의 제 2 방향의 제 1 피치는 각 제 2 전극군의 제 2 방향의 제 2 피치와 서로 다르다.

Description

액정 전계 배리어{Liquid Crystal Barrier}
본 발명은 액정 전계 배리어에 관한 것으로, 특히 입체 영상 표시 장치의 시청거리를 선택적으로 조절할 수 있는 액정 전계 배리어에 관한 것이다.
양안 시차를 이용한 입체 영상 표시 장치에 관한 기술은 오랫동안 다양한 방법들이 제안되어 왔다. 그 중 대표적으로 렌티큘러 렌즈(Lenticular lens)나 패럴랙스 배리어(Parallax barrier)를 이용하는 방법이다.
패럴랙스 배리어를 이용한 입체 영상 표시 장치는, 빛을 투과, 또는 차단시키기 위한 가느다란 줄무늬 모양의 수직 슬릿을 일정한 간격으로 배열시킨 다음, 그 앞 또는 뒤에 적당한 간격을 두고 좌우 영상을 교대로 배치한다. 따라서 특정한 시점에서 이 슬릿을 통해 영상을 시청하면, 기하광학적으로 좌우영상이 정확하게 분리되어 안경 없이 입체 영상을 볼 수 있다. 패럴랙스 배리어는 액정 전계 배리어로 형성되어 전기적 신호에 의해 전계를 형성하여 액정 분자를 회전시킴으로써 광을 전부 투과하거나 배리어를 형성할 수 있다.
액정 전계 배리어를 이용한 입체 영상 표시 장치는, 표시 패널의 앞 또는 뒤에 일정 거리를 두고 액정 전계 배리어가 설치된다. 표시 패널은 복수 개의 시점(이하 '뷰'라 함)으로 분할된 영상이 화소 피치를 가지도록 교대로 배치되고, 액정 전계 배리어는 투명한 영역과 불투명한 영역이 배리어 피치를 가지며 교대로 배치된다. 표시 패널 또는 표시 패널 후면의 광원으로부터의 액정 전계 배리어의 투명한 영역을 통과하여 관측자의 양안에 도달한다.
그에 따라 관측자의 좌우 양안에는 상이한 2차원의 이미지 정보가 입력되며, 관측자는 입체감을 갖는 영상 정보를 얻는다.
이같은 액정 전계 배리어를 이용한 입체 영상 표시 장치는, 최적 시청 거리(Optimal Viewing Distance;OVD)로부터 일정 범위의 시청 거리 내에서만 입체 영상을 시청할 수 있다. 그에 따라, 종래의 액정 전계 배리어를 이용한 입체 영상 표시 장치는 차량 내부 화면과 같이 시청자가 임의로 시청거리를 조절할 수 없으며, 시청자의 시청거리가 시청자의 조건에 따라 상이한 경우에는 적용이 어려운 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 시청자의 시청 위치를 파악하여, 사용자의 시청 위치에 따른 최적 시청 거리를 선택적으로 제공할 수 있는 액정 전계 배리어를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 액정 전계 배리어는 배리어 패널과 구동 전압 공급부를 포함한다. 배리어 패널은 하부 기판과, 상부 기판과, 상하부 기판 사이에 충전된 액정층을 포함한다. 배리어 패널은 하부 기판의 내면에서 제 1 방향으로 마주보는 양측 가장자리에 n개씩 위치하는 2n개의 제 1 채널 라인들과, 2n개의 제 1 채널 라인들 중 제 1 방향으로 마주보는 어느 한 쌍에 양단이 접속된 제 1 전극을 n개씩 포함하는 복수개의 제 1 전극군을 더 포함한다. 배리어 패널은 상부 기판 내면에서 제1 방향으로 마주보는 양측 가장자리에 n개씩 위치하는 2n개의 제 2 채널 라인들과, 2n개의 제 2 채널 라인들 중 제 1 방향으로 마주보는 어느 한 쌍에 양단이 접속된 제 2 전극을 n개씩 포함하는 복수개의 제 2 전극군을 더 포함한다. 각 제 1 전극군에 포함되고 제 1 방향으로 신장된 n개의 제 1 전극들 각각은, 각 제 2 전극군에 포함되고 제 1 방향으로 신장된 n개의 제 2 전극들 각각과 액정층을 사이에 두고 서로 대향하되, 각 제 1 전극군에 포함된 n개의 제 1 전극들이 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 각 제 1 전극군의 제 1 피치는, 각 제 2 전극군에 포함된 n개의 제 2 전극들이 제 2 방향으로 배열된 각 제 2 전극군의 제 2 피치와 서로 다르다.
구동 전압 공급부는 각 제 1 전극군에 포함된 제 1 전극들에 구동 전압을 선택적으로 공급하고 제 2 전극들에 공통 전압을 공급하거나, 각 제2 전극군에 포함된 제 2 전극들에 구동 전압을 선택적으로 공급하고 제 1 전극들에 공통 전압을 공급한다.
본 발명에 의한 액정 전계 배리어는 시청자의 위치를 감지하여 위치 정보를 구동 전압 공급부에 공급하는 감지부를 더 포함한다. 시청자가 제 1 시청거리를 갖는 제 1 위치에 있는 경우, 구동전압 공급부는 각 제 1 전극군의 제 1 전극들 중, 일부의 제 1 전극들에 구동 전압을 공급하거나 복수의 구동 전압을 각각 공급하고 나머지 제 1 전극들에 공통 전압을 공급하고, 제 2 전극들 모두에 공통 전압을 공급한다. 한편, 시청자가 제 2 시청거리를 갖는 제 2 위치에 있는 경우, 구동전압 공급부는 각 제 2 전극군의 제 2 전극들 중, 일부의 제 2 전극들에 구동 전압을 공급하거나 복수의 구동 전압을 각각 공급하고 나머지 제 2 전극들에 공통 전압을 공급하고, 제 1 전극들 모두에 공통 전압을 공급한다. 제 1 시청거리가 제 2 시청거리 보다 크고, 각 제 1 전극군의 제 1 피치가 각 제 2 전극군의 제 2 피치보다 크다. 각 제 2 전극군의 제 2 전극들은, 대향되는 각 제 1 전극군의 제 1 전극들보다 제 2 방향 또는 제 2 방향과 반대인 제 3 방향으로 쉬프트되어 위치한다.
제 1 채널 라인들과 제 1 전극들은 서로 다른 층에 위치하고, 제 2 채널 라인들과 제 2 전극들은 서로 다른 층에 위치한다. 제 1전극들은 인접한 다른 제 1 전극들과 서로 다른 층에 위치하고, 제 2 전극들은 인접한 다른 제 2 전극들과 서로 다른 층에 위치한다. 제 1 전극들은 인접한 다른 제 1 전극들과 서로 다른 층에 위치하고, 제 2 전극들은 인접한 다른 제 2 전극들과 서로 다른 층에 위치한다.
삭제
삭제
본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 적용한 입체 영상 표시 장치는, 시청자의 위치에 맞게 최적화된 시청거리를 갖는 배리어를 선택적으로 형성함으로써, 입체 영상 표시 장치의 시청거리를 크게 증가시키는 효과를 갖는다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 제 1 전극 및 제 2 전극이 세 층에 걸쳐 형성되는 구조의 액정 전계 배리어를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 액정 전계 배리어에서, 채널 라인들에 구동 전압을 공급하기 위한 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 감지부를 포함하는 본 발명에 의한 액정 전계 배리어가 적용된 입체 영상 표시 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 적용한 입체 영상 표시 장치의 시청거리 향상을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 부품 명칭과 상이할 수 있다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명에 개시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1a, 1b에 도시된 것과 같이 본 발명에 의한 액정 전계 배리어는, 배리어 패널(1)과 구동 전압 공급부(5)를 포함한다. 배리어 패널(1)은 하부 기판(100)과 상부 기판(200)이 합착된 구조를 가지며, 하부 기판(100)과 상부 기판(200)사이에 액정(LC)이 충진된 구조를 갖는다. 구동 전압 공급부(5)는 2n개의 채널(Ch1~Ch2n)을 통해 배리어 패널(1)에 구동 전압을 공급한다.
도 1a, 1b 및 도 2를 참조하면, 배리어 패널(1)은, 하부 기판(100)과 상부 기판(200)이 마주보며 합착된 구조를 갖는다. 본 발명에 의한 액정 전계 배리어는, 하부 기판(100)상에 위치하는 복수 개의 제 1 채널 라인(CL1) 및 복수 개의 제 1 전극(10)과, 상부 기판(200) 상에 위치하는 복수 개의 제 2 채널 라인(CL2) 및 복수 개의 제 2 전극(11)을 포함한다. 이 때 제 1 전극(10a~10n)들은 하부 기판(100)에 구비된 제 1 절연막(18)상에 형성되며, 제 2 전극(11a~11n)들은 상부 기판(200)에 구비된 제 2 절연막(19)상에 형성될 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이, 하부 기판(100)과 상부 기판(200)은 마주보며 합착되므로, 최종적인 배리어 패널(1)에서는 상부 기판(200)의 하부에 제 2 채널 라인(CL2)이 위치하고, 제 2 채널 라인(CL2)을 덮도록 제 2 절연막(19)이 위치하며, 제 2 절연막(19)의 하부에는 제 2 전극(11a~11n)들이 위치한다. 여기서 제 1 전극(10a~10n)들과 제 2 전극(11a~11n)들은 ITO, IZO, ZnO 등의 투명 도전성 물질로 형성된다. 제 1 채널 라인(CL1) 및 제 2 채널 라인(CL2)은 Ag, Au, Cu, Al, Mo 등의 금속 물질 또는 ITO, IZO, ZnO 등의 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다.
제 1 전극(10a~10n) 및 제 2 전극(11a~11n)들은 각각 적어도 두 층에 나뉘어져 형성된다. 이를 보다 상세히 설명하면 제 1 전극(10a~10n)들 중 일부는 제 1 절연막(18)상에 직접 위치하며, 상기 일부 제 1 전극들을 덮는 제 1 패시베이션층(21)이 위치하고, 제 1 패시베이션층(21) 위에 나머지 제 1 전극들이 위치할 수 있다. 이 때 각각의 제 1 전극들(10a~10n)들은 인접한 제 1 전극들과는 다른 층에 위치하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 2와 같이 제 1 절연막(18) 상에 홀수 번째 제 1 전극들이 위치하고, 홀수 번째 제 1 전극들을 덮도록 제 1 패시베이션층(21)이 위치하며, 제 1 패시베이션층(21) 상에 짝수 번째 제 1 전극들이 위치할 수 있다. 다시 말하면, 제 1 전극(10a~10n)들 중 홀수 번째 제 1 전극들과 짝수 번째 제 1 전극들은 제 1 패시베이션층(21)을 사이에 두고 이격되도록 형성될 수 있다.
또한, 제 1 전극(10a~10n)들은 세 층에 설쳐 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 3과 같이 제 1 절연막(18)상에 3k-2번째(k는 자연수) 제 1 전극들이 위치하고, 상기 3k-2번째 전극들을 덮도록 제 1 패시베이션층(21)이 위치하며, 제 1 패시베이션층(21)상에 3k-1번째 전극들이 위치하고, 상기 3k-1번째 제 1 전극들을 덮도록 제 3 패시베이션층(25)이 위치하고, 상기 제 3 패시베이션층(25)상에 3k번째 제 1 전극들이 위치할 수 있다. 다시 말하면, 하부 기판(100)과 제 1 패시베이션층(21) 사이에는 3k-2번째 제 1 전극들이 위치하고, 제 1 패시베이션층(21)과 제 3 패시베이션층(25) 사이에는 3k-1번째 제 1 전극들이 위치하고, 제 3 패시베이션층(25) 상에는 3k번째 제 1 전극들이 위치한다.
마찬가지로, 제 2 전극(11a~11n)들 중 일부는 제 2 절연막(19) 하부에 직접 위치하며, 상기 일부 제 2 전극들을 덮는 제 2 패시베이션층(22)이 위치하고, 제 2 패시베이션층(22) 하부에 나머지 제 2 전극들이 위치할 수 있다. 이 때 각각의 제 2 전극들(11a~11n)들은 인접한 제 2 전극들과는 다른 층에 위치하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 2와 같이 제 2 절연막(19) 하부에 홀수 번째 제 2 전극들이 위치하고, 홀수 번째 제 2 전극들을 덮도록 제 2 패시베이션층(22)이 위치하며, 제 2 패시베이션층(22) 하부에 짝수 번째 제 2 전극들이 위치할 수 있다. 다시 말하면, 제 2 전극(11a~11n)들 중 홀수 번째 제 2 전극들과 짝수 번째 제 2 전극들은 제 2 패시베이션층(22)을 사이에 두고 이격되도록 형성될 수 있다.
또한, 제 2 전극(11a~11n)들은 세 층에 걸쳐 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 3과 같이 제 2 절연막(19)하부에 3j번째(j는 자연수) 제 2 전극들이 위치하고, 상기 3j번째 제 2 전극들을 덮도록 제 2 패시베이션층(22)이 위치하며, 제 2 패시베이션층(22) 하부에 3j-1번째 제 2 전극들이 위치하고, 상기 3j-1번째 제 2 전극들을 덮도록 제 4 패시베이션층(26)이 위치하고, 상기 제 4 패시베이션층(26)하부에 3j-2번째 제 2 전극들이 위치할 수 있다. 다시 말하면, 상부 기판(200)과 제 2 패시베이션층(22) 사이에는 3j번째 제 2 전극들이 위치하고, 제 2 패시베이션층(22)과 제 4 패시베이션층(26) 사이에는 3j-1번째 제 2 전극들이 위치하고, 제 4 패시베이션층(26) 하부에는 3j-2번째 제 2 전극들이 위치한다.
이와 같이 제 1 전극들(10a~10n)과 제 2 전극들(11a~11n)이 여러 층에 나뉘어 형성됨으로써, 제 1 전극들(10a~10n)간의 수평 방향 간격 및 제 2 전극들(11a~11n)간의 수평 방향 간격을 최소화할 수 있다.
특히, 제 1 전극들(10a~10n) 및 제 2 전극들(11a~11n)을 세 층에 걸쳐 형성하는 경우, 제 1 전극(10a~10n) 및 제 2 전극(11a~11n)의 선폭 및 선 간격이 감소하고, 그에 따라 제 1 전극(10a~10n) 및 제 2 전극(11a~11n)의 전체 개체수가 증가한다. 이와 같이 전극의 수가 많아지는 경우, 제 1 전극 및 제 2 전극간 거리 및 미세 피치를 조절하여 원하는 최적 시청거리를 정확히 얻기 위한 설계의 자유도가 증가하고, 시청자의 요구에 최적화된 배리어를 구현하는 것이 용이한 효과를 갖는다.
제 1 채널 라인(CL1)들은 하부 기판(100)상의 양 측면 가장자리에 2n(n은 자연수) 개가 구비된다. 이들 제 1 채널 라인(CL1)들은, 상기 하부 기판(100)상의 일측에 n개가 구비되고, 타측에 n개가 구비된다.
제 1 전극(10a~10n)은 제 1 채널 라인들(CL1) 중 서로 다른 측면에 위치하는 2 개의 제 1 채널 라인(CL1)들 사이에 접속된다. 즉 제 1 전극(10a~10n)의 양단은 하부 기판(100)상의 양 측면 가장자리에 위치하는 2 개의 제 1 채널 라인(CL1)들 사이에 접속된다.
제 2 채널 라인(CL2)들은 상부 기판(200)상의 양 측면 가장자리에 2n(n은 자연수) 개가 구비된다. 이들 제 2 채널 라인(CL2)들은, 상기 상부 기판(200)상의 일측에 n개가 구비되고, 타측에 n개가 구비된다.
제 2 전극(11a~11n)은 제 2 채널 라인들(CL2) 중 서로 다른 측면에 위치하는 2 개의 제 2 채널 라인(CL2)들 사이에 접속된다. 즉 제 2 전극(11a~11n)의 양단은 상부 기판(200)상의 양 측면 가장자리에 위치하는 2개의 제 2 채널 라인(CL2)들 사이에 접속된다.
구동 전압 공급부(5)는 2n 개의 채널(Ch1~Ch2n)을 포함한다. 각각의 채널은 고전위 구동전압 단자(Ch_H)와 저전위 구동전압 단자(Ch_L)를 포함한다.
제 1 채널 라인(CL1)들 중 하부 기판(100)의 일측 가장자리에 위치한 n 개의 제 1 채널 라인들(CL1)은 각각 구동 전압 공급부(5)에 구비된 n 개의 서로 다른 각 채널, 예를 들어 첫 번째 채널부터 n번째 채널의 고전위 구동전압 단자(Ch_H)에 접속된다.
또한 하부 기판(100)의 타측 가장자리에 위치한 나머지 n개의 제 1 채널 라인들(CL1)은 각각 구동 전압 공급부(5)에 구비된 n 개의 서로 다른 각 채널, 예를 들어 첫 번째 채널부터 n 번째 채널의 저전위 구동전압 단자(ch_L)에 접속된다. 여기서 저전위 구동전압 단자(ch_L)들은 일체의 그라운드 전극으로 형성될 수도 있다.
마찬가지로, 제 2 채널 라인(CL2)들 중 상부 기판(200)의 일측 가장자리에 위치한 n 개의 제 2 채널 라인들(CL2)은 각각 구동 전압 공급부(5)에 구비된 n 개의 서로 다른 각 채널, 예를 들어 n+1 번째 채널부터 2n번째 채널의 고전위 구동전압 단자(Ch_H)에 접속된다.
또한 상부 기판(200)의 타측 가장자리에 위치한 나머지 n개의 제 2 채널 라인들(CL2)은 각각 구동 전압 공급부(5)에 구비된 n 개의 서로 다른 각 채널, 예를 들어 n+1 번째 채널부터 2n 번째 채널의 저전위 구동전압 단자(ch_L)에 접속된다. 여기서 저전위 구동전압 단자(ch_L)들은 일체의 그라운드 전극으로 형성될 수도 있다.
제 1 전극(10a~10n)은 편의상 복수 개의 제 1 단위 전극군(U1)으로 구분될 수 있다. 제 1 단위 전극군은 n개의 제 1 전극(10a~10n)을 포함한다. 제 1 단위 전극군에 속하는 n 개의 제 1 전극(10a~10n)들은 각각 서로 다른 제 1 채널 라인(CL1)들 사이에 접속된다. 이를 보다 상세히 설명하면, 상기 제 1 단위 전극군에 속하는 n개의 제 1 전극(10a~10n)들은 구동 전압 공급부(5)의 첫 번째 채널부터 n번째 채널에 접속된 제 1 채널 라인(CL1)들에 순차적으로 접속된다. 그에 따라, 제 1 전극(10a~10n)들은 결국 제 1 채널 라인(CL1)들을 통해 구동 전압 공급부(5)의 첫 번째 채널부터 n번째 채널에 순차적으로 접속된다.
마찬가지로, 제 2 전극(11a~11n)은 편의상 복수 개의 제 2 단위 전극군(U2)으로 구분될 수 있다. 제 2 단위 전극군은 n개의 제 2 전극(11a~11n)을 포함한다. 제 2 단위 전극군에 속하는 n 개의 제 2 전극(11a~11n)들은 각각 서로 다른 제 2 채널 라인(CL2)들 사이에 접속된다. 이를 보다 상세히 설명하면, 상기 제 2 단위 전극군에 속하는 n개의 제 2 전극(11a~11n)들은 구동 전압 공급부(5)의 n+1 번째 채널부터 2n번째 채널에 접속된 제 2 채널 라인(CL2)들에 순차적으로 접속된다. 그에 따라, 제 2 전극(11a~11n)들은 결국 제 2 채널 라인(CL2)들을 통해 구동 전압 공급부(5)의 n+1번째 채널부터 2n번째 채널에 순차적으로 접속된다. 이와 같이 제 1 단위 전극군(U1)의 제 1 전극(10a~10n) 및 제 2 단위 전극군(U2)의 제 2 전극(11a~11n)이 각 채널에 순차적으로 접속됨으로써, 각각의 채널에 서로 다른 구동 전압을 공급할 수 있다.
이 때 각각의 제 1 전극(10a~10n)들과 각각의 제 1 채널 라인(CL1)들은 제 1 콘택홀(CNT)을 통해 서로 접속된다.
마찬가지로 각각의 제 2 전극(11a~11n)들과 제 2 채널 라인(CL2) 들은 제 2 콘택홀(CNT)을 통해 서로 접속된다.
도 4는 하부 기판(100)의 제 1 채널 라인들(CL1)과 상부 기판(200)의 제 2 채널 라인들(CL2)이 별도의 가요성 인쇄회로기판(FPC)을 통해 구동 전압 공급부(5)와 접속되는 구성을 나타낸 것이다.
하부 기판(100) 및 상부 기판(200)의 제 1 채널 라인들(CL1) 및 제 2 채널 라인들(CL2)은 각각 서로 다른 가요성 인쇄회로기판(FPC)을 이용해 접속될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 각 가요성 인쇄회로기판(FPC)은 구동 전압 공급부(5)와 접속되어 제 1 채널 라인들(CL1) 및 제 2 채널 라인들(CL2)에 구동전압 또는 공통전압을 공급한다.
도 5a는 상부 기판(200) 상의 제 2 채널 라인들(CL2)이 패드부(2350) 및 도전볼을 통해 하부 기판(100)에 접속되는 구성을 도시한 것이며, 도 5b는 I-I' 의 단면도이다.
도 5a와 같이, 구동 전압 공급부(5)와 상부 기판(200)을 전기적으로 접속시키기 위해 복수 개의 패드 전극(232)을 갖는 패드부(2350)를 형성할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 상부 기판(200)의 하측, 즉 내면에는 패드 전극(232)이 위치한다. 이에 대향되는 하부 기판(100) 상에는 더미 전극(231)이 구비되고, 더미 전극(231)과 패드 전극(232)은 도전 볼(2351b)을 포함하는 씰(233)에 의해 합착된다. 이 때 더미 전극(231)과 패드 전극(232)은 도전 볼(2351b)에 의해 서로 전기적으로 접속된다. 도 5에 도시되지는 않았지만, 더미 전극(231)은 별개의 배선(미도시)을 통해 도 4에 도시된 것과 같은 가요성 인쇄회로기판(FPC)에 접속되며, 가요성 인쇄회로기판(FPC)은 구동 전압 공급부(5)와 접속된다. 각각의 패드 전극(232)에는 상기 제 2 채널 라인(CL2)이 접속되며, 구동 전압 공급부(5)는 가요성 인쇄회회로기판 및 패드부(2350)을 통해 제 2 채널 라인(CL)에 구동 전압 또는 공통 전압을 공급한다.
구동 전압 공급부(5)는 제 1 전극(10a~10n)들 및 제 2 전극(11a~11n)들에 구동 전압 또는 공통 전압을 공급한다. 이 때, 제 1 전극(10a~10n)들에 구동 전압이 공급될 경우, 제 2 전극(11a~11n)들에는 공통 전압이 공급되며, 제 2 전극(11a~11n)들에 구동 전압이 공급될 경우, 제 1 전극(10a~10n)들에는 공통 전압이 공급된다. 이에 따라 배리어 패널(1)의 제 1 전극(10a~10n)과 제 2 전극(11a~11n) 사이에는 구동 전압 및 공통 전압의 전위차로 인한 전계가 발생하고, 그에 따라 하부 기판(100)과 상부 기판(200) 사이에 충진된 액정 분자가 회전함으로써 빛을 선택적으로 투과시키는 배리어가 형성된다.
한편 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명에 의한 액정 전계 배리어는 제 1 전극(10a~10n)들이 이루는 하나의 제 1 단위 전극군(U1)의 가로 피치(pitch1)와 제 2 전극(11a~11n)들이 이루는 하나의 제 2 단위 전극군(U2)의 가로 피치(pitch2)가 상이하게 형성된다. 예를 들어, 상기 제 1 단위 전극군(U1)의 가로 피치(Pitch1)와 제 2 단위 전극군(U2)의 가로 피치(pitch2)는 0.01~0.1㎛ 정도의 차이를 가질 수 있다.
이를 위하여, 제 1 단위 전극군(U1)과 제 2 단위 전극군(U2)이 동일한 피치로 형성되다가, 제 1 단위 전극군(U1)에 속하는 마지막 제 1 전극이 이전의 제 1 전극과의 거리를 좀더 넓게 형성할 수 있다. 또한 제 1 단위 전극군(U1)에 속하는 제 1 전극(10a~10n)들 사이의 거리와 제 2 단위 전극군(U2)에 속하는 제 2 전극(11a~11n)들 사이의 거리가 일정한 차이를 갖도록 형성하여도 무방하다.
이같이, 제 1 단위 전극군(U1)과 제 2 단위 전극군(U2)이 서로 다른 가로 피치를 갖도록 형성되므로, 제 1 전극(10a~10n)들이 하부 기판(100)에 형성된 위치와 제 2 전극(11a~11n)들이 상부 기판(200)에 형성된 위치는 수직 방향으로 일치되지 않고, 제 1 전극(10a~10n)들과 제 2 전극(11a~11n)들은 수직 방향으로 서로에 대해 좌측 또는 우측으로 쉬프트된 위치에 형성될 수 있다.
상기와 같이 제 1 단위 전극군(U1)과 제 2 단위 전극군(U2)의 가로 피치를 서로 다르게 형성한 결과, 제 1 전극(10a~10n)들에 구동 전압이 공급되고, 제 2 전극(11a~11n)들에 공통 전압이 공급될 때와, 제 2 전극(11a~11n)들에 구동 전압이 공급되고, 제 1 전극(10a~10n)들에 공통 전압이 공급될 때에 형성되는 배리어의 차광 영역의 위치가 변화된다. 이같이 차광 영역의 위치가 변화되는 경우, 도 8과 같이 본 발명에 의한 액정 전계 배리어의 시청 거리가 변화된다.
이 때 단위 전극군의 가로 피치와 시청거리의 상관관계는 아래의 수학식 1을 따른다.
Figure 112016063392497-pat00001
여기서 D는 입체 영상 표시 장치의 시청거리이고, S 는 표시 패널과 액정 전계 배리어 사이의 거리이고, N 은 표시 영상의 뷰 수(표시 패널에서 표시되는 표시 영상이 복수의 시점을 갖도록 분할되는 개수)를 의미하며, P는 표시 패널에 구비된 서브 픽셀의 가로 피치를 의미하고, n은 굴절률을 의미하며, Bp 는 액정 전계 배리어의 단위 전극군, 즉 제 1 전극(10a~10n) 또는 제 2 전극(11a~11n) 중 구동 전압이 공급되는 전극의 가로 피치를 의미한다.
수학식 1에 따르면, 액정 전계 배리어의 단위 전극군의 가로 피치가 증가할수록 분모값은 작아지므로, 입체 영상 표시 장치의 시청거리가 증가하게 되며, 상기 단위 전극군의 가로 피치가 감소할수록 분모값이 커지므로 입체 영상 표시 장치의 시청거리가 감소하는 효과가 발생한다.
이와 같이 본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 적용한 입체 영상 표시 장치는, 제 1 전극(10a~10n)에 구동 전압이 공급되는 경우와 제 2 전극(11a~11n)에 구동 전압이 공급되는 경우에 서로 다른 2 가지의 시청 거리를 갖는다. 그에 따라 시청자의 시청 거리가 변화되면 본 발명에 의한 입체 영상 표시 장치는 액정 전계 배리어의 차광 영역의 위치를 위와 같이 변화시킴으로써 변화된 시청 거리에 대응되는 입체 영상을 표시할 수 있도록 한다.
도 6은 감지부(6)를 포함하는 본 발명에 의한 액정 전계 배리어가 적용된 입체 영상 표시 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명에 의한 액정 전계 배리어는, 시청자의 위치를 파악하기 위한 감지부(6)를 더 포함한다. 감지부는 시청자의 위치를 감지하여 액정 전계 배리어의 차광 영역의 위치가 변화되도록 상기 구동 전압 공급부(5)를 제어한다.
이를 위하여 감지부(6)는, 액정 전계 배리어가 장착된 표시 패널(1000)에 일체화되거나, 표시 패널(1000)에 내장된 카메라 등의 감지 수단을 더 포함할 수 있다. 또한 감지부(6)는 시청자가 앉아 있는 좌석의 위치를 입력받아 시청자의 위치를 감지하고, 구동 전압 공급부(5)에 시청자의 위치 정보를 전송한다.
구동 전압 공급부(5)는 상기 감지부로부터의 시청자의 위치 정보를 입력받고, 시청자가 제 1 위치에 있는 경우에는 제 1 전극(10a~10n)에 구동 전압을 공급하며, 제 2 전극(11a~11n)에는 공통 전압을 공급하고, 시청자가 제 2 위치에 있는 경우에는 제 2 전극(11a~11n)에는 구동 전압을 공급하고, 제 1 전극(10a~10n)에 공통 전압을 공급한다. 이 때 제 1 위치에서의 시청자와 표시 패널(1000)의 거리는 제 1 시청거리(d1)에 해당하고, 제 2 위치에서의 시청자와 표시 패널(1000)의 거리는 제 2 시청거리(d2)에 해당한다.
그에 따라 본 발명에 의한 액정 전계 배리어(1)는 시청자가 제 1 위치에 있을 때에 최적화된 제 1 시청거리(d1)를 갖는 배리어를 형성하거나, 시청자가 제 2 위치에 있을 때에 최적화된 제 2 시청거리(d2)를 갖는 배리어를 형성한다.
도 7은 본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 적용한 입체 영상 표시 장치의 실험예에서의 시청거리 향상을 설명하기 위한 예시도이다. 실험예에서 본 발명에 의한 액정 전계 배리어는 20개의 채널을 갖는다. 또한 제 1 단위 전극군의 가로 피치가 제 2 단위 전극군의 가로 피치보다 약 0.02㎛ 가량 더 크게 설계되었다.
도 6의 d1(예를 들어 90mm)에 해당하는 최적 시청 거리를 구현하기 위하여, 하부 기판의 1~5번째 채널 및 17~20번째 채널에는 5V의 구동전압을 공급하고, 하부 기판의 6번째 채널 및 16번째 채널에는 2.5V의 구동 전압을 공급하였으며, 나머지 하부 기판의 채널에는 0V의 구동전압을 공급하였고, 상부 기판에는 0V의 공통 전압을 공급하였다.
도 6의 d2(예를 들어 70mm)에 해당하는 최적 시청 거리를 구현하기 위하여, 상부 기판의 1~5번째 채널 및 17~20번째 채널에는 5V의 구동전압을 공급하고, 상부 기판의 6번째 채널 및 16번째 채널에는 2.5V의 구동 전압을 공급하였으며, 나머지 상부 기판의 채널에는 0V의 구동전압을 공급하였고, 하부 기판의 채널들에는 0V의 공통 전압을 공급하였다.
도 7에서, 빗금친 영역은 시청 가능한 영역을 나타낸 것이다. 도 7의 (a)에 도시된 것과 같이, 종래의 액정 전계 배리어를 적용한 입체 영상 표시 장치는, 400~700mm 범위의 시청 거리를 가지는데, 그에 따라 d1 및 d2에 대응하는 최적 시청 거리를 모두 구현하는 데에는 한계를 갖는다. 반면, 도 7의 (b)에 도시된 것과 같이 본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 적용한 입체 영상 표시 장치는 약 600~1000mm 범위의 시청 거리를 갖도록 형성될 수 있다.
다시 말하면, 본 발명에 의한 액정 전계 배리어를 적용한 입체 영상 표시 장치는, 시청자의 위치에 맞게 최적화된 시청거리를 갖는 배리어를 선택적으로 형성함으로써, 입체 영상 표시 장치의 시청거리를 크게 증가시키는 효과를 갖는다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1: 액정 전계 배리어 100: 하부 기판
200: 상부 기판 10: 제 1 전극
11: 제 2 전극 18: 제 1 절연막
19: 제 2 절연막 21: 제 1 패시베이션층
22: 제 2 패시베이션층 25: 제 3 패시베이션층
26: 제 4 패시베이션층 6: 감지부

Claims (15)

  1. 배리어 패널 및 상기 배리어 패널에 구동 전압을 공급하는 구동 전압 공급부를 포함하고,
    상기 배리어 패널은,
    하부 기판의 내면에서 제 1 방향으로 마주보는 양측 가장자리에 n개씩 위치하는 2n(n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 채널 라인들과,
    상기 하부 기판의 내면에서, 상기 2n개의 제 1 채널 라인들 중 상기 제 1 방향으로 마주보는 어느 한 쌍에 양단이 접속된 제 1 전극을 n개씩 포함하는 복수개의 제 1 전극군과,
    상기 하부 기판과 대향되는 상부 기판의 내면에서 상기 제1 방향으로 마주보는 양측 가장자리에 n개씩 위치하는 2n개의 제 2 채널 라인들과,
    상기 상부 기판의 내면에서, 상기 2n개의 제 2 채널 라인들 중 상기 제 1 방향으로 마주보는 어느 한 쌍에 양단이 접속된 제 2 전극을 n개씩 포함하는 복수개의 제 2 전극군과,
    상기 하부 기판 및 상부 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하고,
    상기 구동 전압 공급부는 상기 제 1 전극들에 구동 전압을 선택적으로 공급하고 상기 제 2 전극들에 공통 전압을 공급하거나, 상기 제 2 전극들에 상기 구동 전압을 선택적으로 공급하고 상기 제 1 전극들에 상기 공통 전압을 공급하고,
    각 제 1 전극군에 포함되고 상기 제 1 방향으로 신장된 상기 n개의 제 1 전극들 각각은, 각 제 2 전극군에 포함되고 상기 제 1 방향으로 신장된 상기 n개의 제 2 전극들 각각과 상기 액정층을 사이에 두고 서로 대향하되,
    상기 각 제 1 전극군에 포함된 상기 n개의 제 1 전극들이 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 상기 각 제 1 전극군의 제 1 피치는, 상기 각 제 2 전극군에 포함된 상기 n개의 제 2 전극들이 상기 제 2 방향으로 배열된 상기 각 제 2 전극군의 제 2 피치와 서로 다른 액정 전계 배리어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 전압 공급부는, 2n 개의 채널을 구비하고,
    상기 하부 기판의 상기 양측 가장자리 중 일측 가장자리에 위치하는 상기 n 개의 제 1 채널 라인들은 상기 구동 전압 공급부의 첫번째 채널부터 n 번째 채널에 각각 접속되고 상기 각 제 1 전극군의 상기 n개의 제 1 전극들에 각각 접속되어 상기 각 제 1 전극에 상기 구동 전압 또는 상기 공통 전압을 공급하고,
    상기 상부 기판의 상기 양측 가장자리 중 일측 가장자리에 위치하는 상기 n 개의 제 2 채널 라인들은 상기 구동 전압 공급부의 n+1 번째 채널부터 2n번째 채널에 각각 접속되고 상기 각 제 2 전극군의 상기 n개의 제 2 전극들에 각각 접속되어 상기 각 제 2 전극에 상기 구동 전압 또는 상기 공통 전압을 공급하는 액정 전계 배리어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    시청자의 위치를 감지하여 위치 정보를 상기 구동 전압 공급부에 공급하는 감지부를 더 포함하고,
    상기 구동전압 공급부는,
    상기 감지부로부터의 위치 정보를 입력받아 시청자의 위치를 파악하고, 시청자가 제 1 시청거리를 갖는 제 1 위치에 있는 경우에는 상기 각 제 1 전극군의 상기 n개의 제 1 전극들 중, 일부의 제 1 전극들에 상기 구동 전압을 공급하거나 복수의 구동 전압을 각각 공급하고 나머지 제 1 전극들에 상기 공통 전압을 공급하고, 상기 제 2 전극들 모두에 공통 전압을 공급하며,
    시청자가 제 2 시청거리를 갖는 제 2 위치에 있는 경우에는 상기 각 제 2 전극군의 상기 n개의 제 2 전극들 중, 일부의 제 2 전극들에 상기 구동 전압을 공급하거나 상기 복수의 구동 전압을 각각 공급하고 나머지 제 2 전극들에 상기 공통 전압을 공급하고, 상기 제 1 전극들 모두에 공통 전압을 공급하는 액정 전계 배리어.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 각 제 2 전극군의 상기 n개의 제 2 전극들은, 대향되는 상기 각 제 1 전극군의 상기 n개의 제 1 전극들보다 상기 제 2 방향 또는 상기 제 2 방향과 반대인 제 3 방향으로 쉬프트되어 위치하는 액정 전계 배리어.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 시청거리가 상기 제 2 시청거리 보다 크고,
    상기 각 제 1 전극군의 상기 제 1 피치가 상기 각 제 2 전극군의 상기 제 2 피치보다 큰 액정 전계 배리어.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 라인들 및 상기 제 2 채널 라인들은 각각 서로 다른 가요성 인쇄회로기판을 통해 상기 구동 전압 공급부와 접속되는 액정 전계 배리어.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배리어 패널은
    상기 제 2 채널 라인들을 상기 가요성 인쇄회로기판을 통해 상기 구동 전압 공급부와 접속시키는 패드부를 더 포함하고,
    상기 패드부는,
    상기 하부 기판 상에 위치하는 복수개의 더미 전극들,
    상기 더미 전극들에 각각 대향되어 상기 상부 기판 상에 위치하는 복수개의 패드 전극들,
    상기 더미 전극들과 패드 전극들 사이에 위치하여, 상기 더미 전극들과 패드 전극들을 각각 전기적으로 연결하는 도전 볼을 포함한 씰을 포함하고,
    상기 제 2 채널 라인들은 상기 패드 전극들에 각각 접속되는 액정 전계 배리어.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 배리어 패널은
    상기 하부 기판에서 상기 제 1 채널 라인들과 상기 제 1 전극들 사이에 위치하는 제 1 하부 절연막과, 상기 상부 기판에서 상기 제 2 채널 라인들과 상기 제 2 전극들 사이에 위치하는 제 1 상부 절연막을 추가로 구비하고,
    상기 제 1 전극들은 상기 제 1 채널 라인들과 제 1 콘택홀을 통해 각각 접속되고,
    상기 제 2 전극들은 상기 제 2 채널 라인들과 제 2 콘택홀을 통해 각각 접속되는 액정 전계 배리어.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전극들은 인접한 다른 제 1 전극들과 서로 다른 층에 위치하고,
    상기 제 2 전극들은 인접한 다른 제 2 전극들과 서로 다른 층에 위치하는 액정 전계 배리어.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배리어 패널은
    상기 하부 기판에 위치하는 제 2 하부 절연막과, 상기 상부 기판에 위치하는 제 2 상부 절연막을 추가로 포함하고,
    상기 제 1 전극들 중 홀수 번째 제 1 전극들은 상기 제 2 하부 절연막을 사이에 두고 짝수 번째 제 1 전극들과 이격되고,
    상기 제 2 전극들 중 홀수 번째 제 2 전극들은 상기 제 2 상부 절연막을 사이에 두고 짝수 번째 제 2 전극들과 이격되는 액정 전계 배리어.
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 배리어 패널은
    상기 하부 기판의 상기 제 1 하부 절연막에 적층되는 제 2 및 제 3 하부 절연막과, 상기 상부 기판의 상기 제1 하부 절연막에 적층되는 제 2 및 제 3 상부 절연막을 추가로 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 하부 절연막 사이에 상기 각 제 1 전극군 중 3k-2(k는 자연수) 번째 제 1 전극들이 위치하고,
    상기 제 2 및 제 3 하부 절연막 사이에는 상기 각 제1 전극군 중 3k-1 번째 제 1 전극들이 위치하고,
    상기 제 3 하부 절연막과 상기 액정층 사이에는 상기 각 제1 전극군 중 3k 번째 제 1 전극들이 위치하며,
    상기 제 1 및 제 2 상부 절연막 사이에는 상기 각 제 2 전극군 중 3j(j는 자연수) 번째 제 2 전극들이 위치하고,
    상기 제 2 및 제 3 상부 절연막 사이에는 상기 각 제2 전극군 중 3j-1 번째 제 1 전극들이 위치하고,
    상기 제 3 상부 절연막과 상기 액정층 사이에는 상기 각 제2 전극군 중 3j-2 번째 제 2 전극들이 위치하는 액정 전계 배리어.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 3k-2번째 제 1 전극들 각각은 상기 3j-2번째 제 2 전극들 각각과 대향하고,
    상기 3k-1번째 제 1 전극들 각각은 상기 3j-1번째 제 2 전극들 각각과 대향하고,
    상기 3k번째 제 1 전극들 각각은 상기 3j번째 제 2 전극들 각각과 대향하는 액정 전계 배리어.
KR1020160082388A 2016-06-30 2016-06-30 액정 전계 배리어 KR101818479B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160082388A KR101818479B1 (ko) 2016-06-30 2016-06-30 액정 전계 배리어
US15/638,816 US10663780B2 (en) 2016-06-30 2017-06-30 Liquid crystal barrier
CN201710522316.0A CN107561750B (zh) 2016-06-30 2017-06-30 液晶屏障

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160082388A KR101818479B1 (ko) 2016-06-30 2016-06-30 액정 전계 배리어

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180003066A KR20180003066A (ko) 2018-01-09
KR101818479B1 true KR101818479B1 (ko) 2018-01-15

Family

ID=60807362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160082388A KR101818479B1 (ko) 2016-06-30 2016-06-30 액정 전계 배리어

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10663780B2 (ko)
KR (1) KR101818479B1 (ko)
CN (1) CN107561750B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106992202A (zh) * 2017-04-10 2017-07-28 京东方科技集团股份有限公司 光源面板和显示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101362160B1 (ko) * 2007-07-11 2014-02-13 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈, 이를 이용한 입체 표시 장치 및 이의 구동방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101113066B1 (ko) * 2005-05-26 2012-02-15 엘지디스플레이 주식회사 패러렉스 베리어 액정패널 및 이를 이용한입체영상표시장치
KR101481671B1 (ko) 2008-07-21 2015-01-13 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈를 구비한 입체 표시 장치
JP5356952B2 (ja) * 2009-08-31 2013-12-04 レムセン イノベーション、リミティッド ライアビリティー カンパニー 表示装置
KR101649235B1 (ko) * 2009-12-31 2016-08-19 엘지디스플레이 주식회사 입체 표시 장치
KR101622650B1 (ko) * 2009-12-31 2016-06-01 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈 및 이를 이용한 입체 표시 장치
KR101675844B1 (ko) * 2010-06-10 2016-11-30 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 일체형 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101721103B1 (ko) 2010-12-21 2017-03-30 엘지디스플레이 주식회사 입체영상표시장치 및 그 구동방법
CN102636893A (zh) * 2011-02-09 2012-08-15 瀚宇彩晶股份有限公司 立体显示器、屏障装置及其驱动方法
KR101866263B1 (ko) 2012-05-24 2018-06-11 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
CN102955302B (zh) * 2012-10-12 2015-05-27 华映视讯（吴江）有限公司 立体显示装置
JP5969699B2 (ja) * 2013-05-09 2016-08-17 シャープ株式会社 立体表示装置
WO2014193149A1 (ko) * 2013-05-29 2014-12-04 유한회사 마스터이미지쓰리디아시아 유동적 배리어 패턴을 구비한 입체영상 표시 장치
US20170045763A1 (en) * 2014-04-22 2017-02-16 Sharp Kabushiki Kaisha Stereoscopic display device
JP2017138447A (ja) * 2016-02-03 2017-08-10 株式会社ジャパンディスプレイ パララックスバリアパネル、パララックスバリアパネルの駆動方法、及びパララックスバリアパネルを用いた表示装置
US10534208B2 (en) * 2016-02-29 2020-01-14 Japan Display Inc. Display device comprising a separator having a plurality of first and second electrodes respectively forming first and second unit separators at different pitches from each other
CN107305757A (zh) * 2016-04-21 2017-10-31 瀚宇彩晶股份有限公司 显示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101362160B1 (ko) * 2007-07-11 2014-02-13 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈, 이를 이용한 입체 표시 장치 및 이의 구동방법

Also Published As

Publication number Publication date
US10663780B2 (en) 2020-05-26
US20180004019A1 (en) 2018-01-04
CN107561750A (zh) 2018-01-09
CN107561750B (zh) 2021-01-22
KR20180003066A (ko) 2018-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI404974B (zh) 電驅動液晶鏡片及使用該液晶鏡片之立體影像顯示裝置
KR100784080B1 (ko) 2차원 영상 및 3차원 영상 디스플레이장치
KR101722661B1 (ko) 2ｄ/3ｄ 겸용 표시 장치
TWI380066B (en) Display device having multifle viewing zones and method of displaying multiple image
US20130057539A1 (en) Barrier Panel and Three Dimensional Image Display Device Using the Same
JP6150787B2 (ja) 立体映像表示装置
JP6441514B2 (ja) 独立して制御可能な領域を有するパララックスバリア
CN102116952B (zh) 立体显示器件
KR20100009739A (ko) 액정 전계 렌즈를 구비한 입체 표시 장치
KR100765131B1 (ko) 광시야각 입체 영상 표시장치
KR102171611B1 (ko) 입체 영상 디스플레이 장치
US20160370921A1 (en) Liquid crystal grating, display device and drive method thereof
KR102144733B1 (ko) 입체 영상 디스플레이 장치
WO2016004728A1 (zh) 显示装置
US9465223B2 (en) Barrier substrate, barrier panel having the same and display apparatus having the same
KR100828696B1 (ko) 가변형 패럴렉스 배리어와 이를 이용한 입체 영상 표시장치
US20140022241A1 (en) Display apparatus and method based on symmetrically spb
TW201044020A (en) 3D display and 3D display system
KR101818479B1 (ko) 액정 전계 배리어
CN105593748A (zh) 立体显示装置
US20130201415A1 (en) Display apparatus and liquid crystal lens
TWI467536B (zh) 裸眼式立體顯示裝置
KR100613133B1 (ko) 가변형 패럴렉스 배리어와 그의 구동방법 및 이를 이용한입체 영상 표시장치
KR101951297B1 (ko) 영상표시장치
KR20140147923A (ko) 입체영상 표시장치용 2d/3d 스위칭 렌티큘라 렌즈

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant