KR101873039B1 - 입체영상 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 박막트랜지스터가 형성된 제1 기판과 컬러필터가 형성된 제2 기판 사이에 액정층이 개재된 액정패널, 상기 액정패널 상에 형성된 블랙 스트라이프 및 상기 블랙 스트라이프 상에 형성된 패턴드 리타더 필름을 포함하며, 상기 액정패널은 화소 전극과 공통 전극이 전계를 형성하는 복수의 서브픽셀을 포함하고, 상기 서브픽셀들은 2N(N은 1이상의 자연수)개의 서브픽셀이 상하 인접하여 배치된 제1 영역과, 상기 제1 영역에 상하로 이웃하여 2N개의 서브픽셀들이 상하 인접하여 배치된 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상부에 위치한 제1 도메인과 하부에 위치한 제2 도메인을 포함하되, 상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인의 경사방향이 서로 다르고, 상기 제2 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상부에 위치한 제3 도메인과 하부에 위치한 제4 도메인을 포함하되, 상기 제3 도메인과 상기 제4 도메인의 경사방향이 서로 다르며, 상기 제1 도메인의 경사방향과 상기 제4 도메인의 경사방향은 서로 같고, 상기 제2 도메인의 경사방향과 상기 제3 도메인의 경사방향은 서로 같을 수 있다.

Description

입체영상 표시장치{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 입체영상 표시장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 입체영상의 색변환 현상을 방지하고 상하 시야각을 향상시킬 수 있는 입체영상 표시장치에 관한 것이다.

입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 입체 영상을 구현한다.

양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다. 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 배리어 등의 광학판을 표시 화면의 앞에 또는 뒤에 설치하는 방식이다.

도 1 및 도 2는 종래 입체영상 표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 종래 입체영상 표시장치를 나타낸 평면도이다.

도 1을 참조하면, 안경방식의 입체영상 표시장치(1)는 박막트랜지스터 어레이 기판(10), 컬러필터(13) 및 블랙 매트릭스(14)를 포함하는 컬러필터 기판(12), 박막트랜지스터 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(12) 사이에 개재된 액정층(15)을 포함한다. 그리고, 박막트랜지스터 어레이 기판(10) 및 컬러필터 기판(12)에 상부 및 하부 편광판(16a, 16b)이 위치하고, 상부 편광판(16a) 상에 패턴드 리타더(17)와 표면처리된 보호필름(18)으로 구성된 패턴드 리타더 필름(19)이 부착되어 구성된다.

이와 같이 구성된 안경방식의 입체영상 표시장치(1)는 좌안 이미지와 우안 이미지를 교대로 표시하고 패턴드 리타더(17)를 통해 편광 안경에 입사되는 편광특성을 절환한다. 이를 통해, 안경방식은 좌안 이미지와 우안 이미지를 공간적으로 분할하여 입체 영상을 구현할 수 있다. 그러나, 도 1의 입체영상 표시장치는 좌안 이미지의 빛이 우안으로 입사되고 우안 이미지의 빛이 좌안으로 입사되는 크로스토크(crosstalk)가 발생하게되고, 이러한 크로스토크를 방지하기 위해 블랙 매트릭스의 폭을 넓게 하여 개구율이 저하되었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 도 2의 입체영상 표시장치가 제안되었다. 도 2의 입체영상 표시장치는 블랙 매트릭스(14)의 폭을 좁게 하면서 블랙 스트라이프(20)를 구비하여, 크로스토크를 방지하면서 개구율을 향상시킬 수 있다. 입체영상 표시장치의 영상을 구현하는 액정패널은 광시야각이 큰 수평전계(IPS)형 액정패널을 사용하고 있다. 수평전계형 액정패널은 시야각 방향에 따라 트위스트된 액정분자를 서로 다른 방향에서 보게 되어 색이 변해서 보이는 색변환이 발생하는 문제가 있다. 이에 따라, 하나의 서브픽셀에 서로 다른 2개의 도메인을 형성하여, 색변환 문제를 해소하고 있다.

한편, 전술한 도2의 입체영상 표시장치는 블랙 스트라이프(20)의 형성에 따라, 블랙 매트릭스(14)와 블랙 스트라이프(20)가 겹쳐 보임으로써 3D 시야각을 향상시킬 수 있다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 수평전계형 액정패널을 사용함으로써, 3D 상하 시야각에서 블랙 매트릭스(14)와 블랙 스트라이프(20)가 겹쳐 보이게 되는 개구부 영역이 서브픽셀(SP)의 상부 도메인(A)만 보게 되고 하부 도메인(B)은 보이지 않게 된다. 따라서, 입체영상 구현 시 전술한 수평전계형 액정패널의 색변환이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 입체영상의 상하 시야각을 향상시키고 색변환을 방지할 수 있는 입체영상 표시장치를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 박막트랜지스터가 형성된 제1 기판과 컬러필터가 형성된 제2 기판 사이에 액정층이 개재된 액정패널, 상기 액정패널 상에 형성된 블랙 스트라이프 및 상기 블랙 스트라이프 상에 형성된 패턴드 리타더 필름을 포함하며, 상기 액정패널은 화소 전극과 공통 전극이 전계를 형성하는 복수의 서브픽셀을 포함하고, 상기 서브픽셀들은 2N(N은 1이상의 자연수)개의 서브픽셀이 상하 인접하여 배치된 제1 영역과, 상기 제1 영역에 상하로 이웃하여 2N개의 서브픽셀들이 상하 인접하여 배치된 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상부에 위치한 제1 도메인과 하부에 위치한 제2 도메인을 포함하되, 상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인의 경사방향이 서로 다르고, 상기 제2 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상부에 위치한 제3 도메인과 하부에 위치한 제4 도메인을 포함하되, 상기 제3 도메인과 상기 제4 도메인의 경사방향이 서로 다르며, 상기 제1 도메인의 경사방향과 상기 제4 도메인의 경사방향은 서로 같고, 상기 제2 도메인의 경사방향과 상기 제3 도메인의 경사방향은 서로 같을 수 있다.

상기 제1 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인의 경계인 제1 중심선을 포함하되, 상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인은 상기 제1 중심선을 기준으로 대칭으로 이루어질 수 있다.

상기 제2 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상기 제3 도메인과 상기 제4 도메인의 경계인 제2 중심선을 포함하되, 상기 제3 도메인과 상기 제4 도메인은 상기 제2 중심선을 기준으로 대칭으로 이루어질 수 있다.

상기 입체영상 표시장치는 서로 다른 경사방향을 가지는 도메인들을 통해 3D 영상을 감상할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 박막트랜지스터가 형성된 제1 기판과 컬러필터가 형성된 제2 기판 사이에 액정층이 개재된 액정패널, 상기 액정패널 상에 형성된 블랙 스트라이프 및 상기 블랙 스트라이프 상에 형성된 패턴드 리타더 필름을 포함하며, 상기 액정패널은 화소 전극과 공통 전극이 전계를 형성하는 복수의 서브픽셀을 포함하고, 상기 서브픽셀들은 2N(N은 1이상의 자연수)개의 서브픽셀이 상하 인접하여 배치된 제1 영역과, 상기 제1 영역에 상하로 이웃하여 2N개의 서브픽셀들이 상하 인접하여 배치된 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역 및 제2 영역에 각각 배치된 서브픽셀들은 각각 제1 도메인, 제2 도메인, 제3 도메인 및 제4 도메인을 포함할 수 있다.

상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인의 경사방향은 서로 다르고, 상기 제3 도메인과 상기 제4 도메인의 경사방향은 서로 다를 수 있다.

상기 제1 도메인과 상기 제3 도메인의 경사방향은 서로 같고, 상기 제2 도메인과 상기 제4 도메인의 경사방향은 서로 같을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 서브픽셀에 2개 이상의 도메인을 가지며, 서브픽셀의 영역별로 도메인의 방향을 달리 형성함으로써, 3D 영상 구현시 색변환 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 블랙 스트라이프를 구비함으로써, 3D 상하 시야각을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1 및 도 2는 종래 입체영상 표시장치를 나타낸 단면도.
도 3은 종래 입체영상 표시장치를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 서브픽셀을 나타낸 평면도.
도 6은 도 5의 I-I'에 따라 절취한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 평면도.
도 8은 도 7의 입체영상 표시장치에서 좌안 이미지와 우안 이미지가 보여지는 서브픽셀들의 각 도메인들을 나타낸 평면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 평면도.
도 10은 도 9의 입체영상 표시장치에서 좌안 이미지와 우안 이미지가 보여지는 서브픽셀들의 각 도메인들을 나타낸 평면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 서브픽셀을 나타낸 평면도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 평면도.
도 13은 도 12의 입체영상 표시장치에서 좌안 이미지와 우안 이미지가 보여지는 서브픽셀들의 각 도메인들을 나타낸 평면도.
도 14는 본 발명의 비교예들 및 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 상하시야각을 나타낸 그래프.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치(100)는 표시패널(DP), 편광판(170), 패턴드 리타더(180) 및 편광 안경(195)을 구비한다.

입체영상 표시장치(100)는 표시패널(DP) 하부에 배치되는 백라이트 유닛과, 표시패널(DP)과 백라이트 유닛 사이에 배치되는 편광판(미도시)을 더 구비한다. 패턴드 리타더(180) 및 편광 안경(195)은 입체 영상 구동소자로서 좌안 이미지와 우안 이미지를 공간적으로 분리하여 양안 시차를 구현한다.

표시패널(DP)은 두 장의 유리기판들과, 이들 사이에 협지된 액정층을 갖는 것으로, 자세한 구조는 후술하기로 한다. 표시패널(DP)에는 좌안 이미지(L)와 우안 이미지(R)가 라인 바이 라인(Line by line) 형태로 교대로 표시된다. 편광판(170)은 표시패널(DP)의 컬러필터 기판 상에 부착되는 검광자(Analyzer)로써 표시패널(DP)의 액정층을 투과하여 입사되는 빛에서 특정 선편광만을 투과시킨다.

패턴드 리타더(180)는 서로 라인 바이 라인 형태로 교대로 배치된 제1 리타더 패턴들과 제2 리타더 패턴들을 구비한다. 리타더 패턴들은 편광판(170)의 흡수축과 (+)45도 및 (-)45도를 이루도록 라인 바이 라인 형태로 배치됨이 바람직하다. 리타더 패턴들 각각은 복굴절 매질(birefringence medium)을 이용하여 광의 위상을 λ(파장)/4 만큼 지연시킨다. 제1 리타더 패턴의 광축과 제2 리타더 패턴의 광축은 서로 직교된다.

따라서, 제1 리타더 패턴은 표시패널(DP)에서 좌안 이미지가 표시되는 라인과 대향하도록 배치되어 좌안 이미지의 빛을 제1 편광(원편광 또는 선편광)으로 변환한다. 제2 리타더 패턴은 표시패널(DP)에서 우안 이미지가 표시되는 라인과 대향하도록 배치되어 우안 이미지의 빛을 제2 편광(원편광 또는 선편광)으로 변환한다. 일 예로 제1 리타더 패턴은 좌원편광을 투과하는 편광필터로 구현될 수 있고, 제2 리타더 패턴은 우원편광을 투과하는 편광필터로 구현될 수 있다.

편광 안경(195)의 좌안에는 제1 편광 성분만을 통과시키는 편광 필름이 접착되고, 편광 안경(195)의 우안에는 제2 편광 성분만을 통과시키는 편광 필름이 접착된다. 따라서, 편광 안경(195)을 착용한 관찰자는 좌안으로 좌안 이미지만을 보게 되고, 우안으로 우안 이미지만을 보게 되어 표시패널(DP)에 표시된 영상을 입체 영상으로 느끼게 된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치에 대해 설명한다. 하기에서는 입체영상 표시장치의 하나의 서브픽셀을 도시하여 예로 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 서브픽셀을 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5의 I-I'에 따라 절취한 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 입체영상 표시장치는 액정층(300)을 사이에 두고 서로 마주보는 제1 기판(210)과 제2 기판(270)으로 구성된다. 제1 기판(210)은 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판일 수 있고, 제2 기판(270)은 컬러필터와 블랙 매트릭스를 포함하는 컬러필터 어레이 기판일 수 있다.

제2 기판(270)은 각각의 화소 영역(260)을 구획하는 블랙 매트릭스(275), 블랙 매트릭스(275)에 의해 구획된 화소 영역(260)에 형성되는 컬러필터(280), 컬러필터(280)를 덮도록 형성된 오버코트층(285)을 구비한다. 블랙 매트릭스(275)는 제1 기판(210)의 박막 트랜지스터(230), 게이트 라인(215), 데이터 라인(216) 및 공통 라인(217)과 중첩되게 형성되어 빛샘을 방지함과 아울러 외부광을 흡수하여 콘트라스트를 높이는 역할을 한다. 컬러필터(280)는 블랙 매트릭스(275)에 의해 구획되는 화소 영역(260)에 R,G,B 별로 형성되어 R, G, B 색상을 구현한다. 오버코트층(285)은 컬러필터(280)를 덮도록 형성되어 제2 기판(270)을 평탄화한다.

제2 기판(270)의 외면에는 블랙 스트라이프(310), 블랙 스트라이프(310) 상에 형성된 편광판(320), 편광판(320) 상에 패턴드 리타더 필름(350)이 형성된다. 블랙 스트라이프(310)는 블랙 매트릭스(275)와 대응하도록 형성되고, 블랙 스트라이프(310) 상에는 전술한 편광판(320)이 형성되어, 표시패널(DP)을 투과한 광을 편광한다. 편광판(320) 상에 패턴드 리타더 필름(350)이 위치한다. 패턴드 리타더 필름(350)은 전술한 바와 같이, 제1 리타더 패턴(330a)과 제2 리타더 패턴(330b)이 보호필름(340) 상에 형성된다.

제1 기판(210)은 서로 교차되게 형성된 게이트 라인(215) 및 데이터 라인(216)과, 게이트 라인(215) 및 데이터 라인(216)의 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(230)와, 게이트 라인(215) 및 데이터 라인(216)에 의해 정의되는 화소 영역(260)에 수평 전계를 이루도록 형성된 화소 전극(250) 및 공통 전극(255)과, 공통 전극(255)들이 접속된 공통 라인(217)을 구비한다.

게이트 라인(215)은 박막 트랜지스터(230)에서 게이트 전극의 역할을 동시에 하고, 데이터 라인(216)은 박막 트랜지스터(230)의 드레인 전극(232)을 통해 화소 전극(250)에 화소 신호를 공급한다. 게이트 라인(215)과 데이터 라인(216)은 교차구조로 형성되어 화소 영역(260)을 정의한다. 공통 라인(217)은 화소 영역(260)을 사이에 두고 게이트 라인(215)과 나란하게 형성되며 액정 구동을 위한 기준 전압을 공통 전극(255)에 공급한다.

박막 트랜지스터(230)는 게이트 라인(215)의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(216)의 화소 신호가 화소 전극(250)에 충전되어 유지되게 한다. 이를 위하여, 박막 트랜지스터(230)는 게이트 전극으로 작용하는 게이트 라인(215)과, 데이터 라인(216)에 접속된 소스 전극(234)과, 화소 전극(250)에 접속된 드레인 전극(232)을 구비한다. 또한, 박막 트랜지스터(230)는 게이트 전극으로 작용하는 게이트 라인(215)과 게이트 절연막(220)을 사이에 두고 중첩되면서 소스 전극(234)과 드레인 전극(232) 사이에 채널을 형성하는 활성층(222)을 구비한다.

화소 전극(250)은 박막 트랜지스터(230)의 드레인 전극(232)과 제1 콘택홀(245)을 통해 접속되며 화소 영역(260)에 형성된다. 여기서, 화소 전극(250)은 드레인 전극(232)과 접속되고 인접한 게이트 라인(215)과 나란하게 형성된 제1 수평부(251)와, 화소 전극(250)의 제1 수평부(251)에 접속되며 빗살 형태로 배열된 제1 핑거부(252)로 구분된다. 공통 전극(255)은 공통 라인(217)과 접속되어 화소 영역(260)에 게이트 라인(215)과 동일 물질으로 형성된다. 특히, 공통 전극(255)은 게이트 절연막(220) 및 보호막(240)을 관통하여 공통 라인(217)을 노출시키는 제2 콘택홀(241)을 통해 공통 라인(217)과 접촉된다. 공통 전극(255)은 공통 라인(217)과 부분적으로 중첩되는 제2 수평부(256)와, 제2 수평부(256)에서 신장되며 화소 전극(250)의 제1 핑거부(252)와 나란한 제2 핑거부(257)로 구분된다.

제2 기판(270)과 제1 기판(210)에는 액정배향을 위한 상부 및 하부 배향막(262, 261)이 각각 위치하게 된다. 상부 및 하부 배향막(262, 261)은 폴리이미드 등과 같은 배향물질이 도포된 후 러빙공정이 실시됨에 따라 형성될 수 있다. 이러한, 수평 전계 인가형 액정표시장치(200)는 박막 트랜지스터(230)를 통해 화소 신호가 공급된 화소 전극(250)과 공통 라인(217)을 통해 기준 전압이 공급된 공통 전극(255) 사이에는 수평 전계가 형성된다. 즉, 화소 전극(250)의 제1 핑거부(252)와 공통 전극(255)의 제2 핑거부(257) 사이에는 수평 전계가 형성된다. 이러한 수평 전계에 의해 수평 방향으로 배열된 액정(300) 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 된다. 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역(260)을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 화상이 구현된다.

특히, 본 발명의 서브픽셀은 데이터 라인(216), 화소 전극(250) 및 공통 전극(255)이 굽은 직선형으로 형성된다. 보다 자세하게는, 서브픽셀은 화소 전극(250)과 공통 전극(255)의 굽은 지점을 지나는 중심선(CL)을 기준으로 상부에 위치한 제1 도메인(D1)과 하부에 위치한 제2 도메인(D2)으로 이루어진다. 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2)의 경사방향은 서로 다르게 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 도메인(D1)의 경사방향은 서브픽셀의 우상방을 향하는 Z1 방향으로 이루어지고, 제2 도메인(D2)의 경사방향은 서브픽셀의 우하방을 향하는 Z2 방향으로 이루어진다.

그리고, 상기 중심선(CL)을 기준으로 제1 도메인(D1)의 경사방향과 제2 도메인(D2)의 경사방향은 서로 대칭으로 배열되어 있다. 따라서, 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2)의 수평전계는 서로 대칭으로 인가되기 때문에, 한 화소내에서의 주시야각이 보상되어 시야각 특성을 향상시키고 색변환을 방지하게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 8은 도 7의 입체영상 표시장치에서 좌안 이미지와 우안 이미지가 보여지는 서브픽셀들의 각 도메인들을 나타낸 평면도이다. 또한, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 10은 도 9의 입체영상 표시장치에서 좌안 이미지와 우안 이미지가 보여지는 서브픽셀들의 각 도메인들을 나타낸 평면도이다.

도 7을 참조하면, 전술한 도 5 및 6에 설명된 입체영상 표시장치는 복수의 서브픽셀들을 포함하여 영상을 구현한다. 보다 자세하게는, 복수의 서브픽셀(SP)들은 2N(N은 1 이상의 자연수)개의 서브픽셀이 상하 인접하여 배치된 제1 영역(FA)과, 상기 제1 영역(FA)에 상하로 이웃하여 2N개의 서브픽셀들이 상하 인접하여 배치된 제2 영역(SA)을 포함한다. 예를 들어, 제1 영역(FA)에 2개의 서브픽셀(SP)들이 위치하고, 제1 영역(FA) 하부에 2개의 서브픽셀(SP)들이 위치한 제2 영역(SA)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 영역(FA)에 배치된 서브픽셀(SP)들은 각각 상부에 위치한 제1 도메인(D1)과 하부에 위치한 제2 도메인(D2)을 포함한다. 이때, 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2)의 경계인 제1 중심선(CL1)을 기준으로 상부와 하부를 나눌 수 있다. 상기 제1 도메인(D1)과 상기 제2 도메인(D2)의 경사방향이 서로 다르다. 예를 들어, 제1 도메인(D1)의 경사방향은 Z1 방향으로 이루어지고, 제2 도메인(D2)의 경사방향은 Z2 방향으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 중심선(CL1)을 기준으로 제1 도메인(D1)의 경사방향과 제2 도메인(D2)의 경사방향은 서로 대칭으로 이루어진다.

그리고, 제2 영역(SA)에 배치된 서브픽셀(SP)들은 각각 상부에 위치한 제3 도메인(D3)과 하부에 위치한 제4 도메인(D4)을 포함한다. 이때, 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4)의 경계인 제2 중심선(CL2)을 기준으로 상부와 하부로 나눌 수 있다. 상기 제3 도메인(D3)과 상기 제4 도메인(D4)의 경사방향이 서로 다르다. 예를 들어, 제3 도메인(D3)의 경사방향은 Z2 방향으로 이루어지고, 제4 도메인(D4)의 경사방향은 Z1 방향으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 중심선(CL2)을 기준으로 제3 도메인(D3)의 경사방향과 제4 도메인(D4)의 경사방향은 서로 대칭으로 이루어진다.

특히, 본 발명에서는 상기 제1 도메인(D1)의 경사방향과 상기 제4 도메인(D4)의 경사방향은 서로 같고, 상기 제2 도메인(D2)의 경사방향과 상기 제3 도메인(D3)의 경사방향은 서로 같다. 도 7에서 나타나는 바와 같이, 제1 도메인(D1)의 경사방향과 제4 도메인(D4)의 경사방향은 Z1 방향으로 서로 같고, 제2 도메인(D2)의 경사방향과 제3 도메인(D3)의 경사방향은 Z2 방향으로 서로 같을 수 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 입체영상 표시장치는 3D 영상 구현시 색변환을 방지할 수 있다. 보다 자세하게 도 8을 참조하면, 3행 4열의 총 12개의 서브픽셀(SP)들이 배열되어, 홀수번째 열에서는 좌안 이미지(LI)를 구현하고 짝수번째 열에서는 우안 이미지(RI)를 구현한다. 시청자가 3D 영상을 바라보게 되면 시야각에 따라 블랙 매트릭스(275)와 블랙 스트라이프(310)에 의해 서브픽셀(SP)들의 일부 영역만을 보게 된다.

즉, 시청자는 첫번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제1 도메인(D1)을 통해 좌안 이미지(LI)를 보고, 두번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제1 도메인(D1)을 통해 우안 이미지(RI)을 보게 된다. 반면, 세번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제3 도메인(D3)을 통해 좌인 이미지(LI)을 보고 네번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제3 도메인(D3)을 통해 우안 이미지(RI)를 보게 된다. 따라서, 시청자는 제1 도메인(D1)과 제3 도메인(D3)의 좌안 이미지(LI)을 보게 되고, 제1 도메인(D1)과 제3 도메인(D3)의 우안 이미지(RI)를 보게 되어, 좌안 이미지와 우안 이미지가 하나의 도메인으로만 구현되어 발생하는 색변환 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 제1 영역과 제2 영역에서 각각 4개의 서브픽셀들을 포함하여 구성될 수도 있다. 도 9를 참조하면, 복수의 서브픽셀(SP)들은 제1 영역(FA)에 4개의 서브픽셀(SP)들이 위치하고, 제1 영역(FA) 하부에 4개의 서브픽셀(SP)들이 위치한 제2 영역(SA)을 포함할 수 있다.

전술한 도 7과 동일하게 제1 영역(FA)에 배치된 서브픽셀(SP)들은 각각 상부에 위치한 제1 도메인(D1)과 하부에 위치한 제2 도메인(D2)을 포함하되, 상기 제1 도메인(D1)과 상기 제2 도메인(D2)의 경사방향이 서로 다르게 이루어진다. 또한, 제2 영역(SA)에 배치된 서브픽셀(SP)들은 각각 상부에 위치한 제3 도메인(D3)과 하부에 위치한 제4 도메인(D4)을 포함하되, 상기 제3 도메인(D3)과 상기 제4 도메인(D4)의 경사방향이 서로 다르게 이루어진다.

특히, 본 발명에서는 상기 제1 도메인(D1)의 경사방향과 상기 제4 도메인(D4)의 경사방향은 서로 같고, 상기 제2 도메인(D2)의 경사방향과 상기 제3 도메인(D3)의 경사방향은 서로 같다. 도 9에서 나타나는 바와 같이, 제1 도메인(D1)의 경사방향과 제4 도메인(D4)의 경사방향은 Z1 방향으로 서로 같고, 제2 도메인(D2)의 경사방향과 제3 도메인(D3)의 경사방향은 Z2 방향으로 서로 같을 수 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 입체영상 표시장치는 3D 영상 구현시 색변환을 방지할 수 있다. 보다 자세하게 도 10을 참조하면, 4행 8열의 총 32개의 서브픽셀(SP)들이 배열되어, 홀수번째 열에서는 좌안 이미지(LI)를 구현하고 짝수번째 열에서는 우안 이미지(RI)를 구현한다. 시청자가 3D 영상을 바라보게 되면 시야각에 따라 블랙 매트릭스(275)와 블랙 스트라이프(310)에 의해 서브픽셀(SP)들의 일부 영역만을 보게 된다.

즉, 시청자는 첫번째와 세번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제1 도메인(D1)을 통해 좌안 이미지(LI)를 보고, 두번째와 네번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제1 도메인(D1)을 통해 우안 이미지(RI)을 보게 된다. 반면, 다섯번째와 일곱번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제3 도메인(D3)을 통해 좌인 이미지(LI)을 보고 여섯번째와 여덟번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제3 도메인(D3)을 통해 우안 이미지(RI)를 보게 된다. 따라서, 시청자는 제1 도메인(D1)과 제3 도메인(D3)의 좌안 이미지(LI)을 보게 되고, 제1 도메인(D1)과 제3 도메인(D3)의 우안 이미지(RI)를 보게 되어, 좌안 이미지와 우안 이미지가 하나의 도메인으로만 구현되어 발생하는 색변환 현상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 서브픽셀은 4개의 도메인을 가질 수도 있다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 서브픽셀을 나타낸 평면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 평면도이며, 도 13은 도 12의 입체영상 표시장치에서 좌안 이미지와 우안 이미지가 보여지는 서브픽셀들의 각 도메인들을 나타낸 평면도이다. 하기에서는 전술한 도 5와 동일한 구성요소에 대한 설명은 간략히 하기로 한다.

도 11을 참조하면, 제1 기판(미도시)은 서로 교차되게 형성된 게이트 라인(415) 및 데이터 라인(416)과, 게이트 라인(415) 및 데이터 라인(416)의 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(430)와, 게이트 라인(415) 및 데이터 라인(416)에 의해 정의되는 화소 영역(460)에 수평 전계를 이루도록 형성된 화소 전극(450) 및 공통 전극(455)과, 공통 전극(455)들이 접속된 공통 라인(417)을 구비한다.

화소 전극(450)은 박막 트랜지스터(430)의 드레인 전극(432)과 제1 콘택홀(445)을 통해 접속되며 화소 영역(460)에 형성된다. 여기서, 화소 전극(450)은 드레인 전극(432)과 접속되고 인접한 게이트 라인(415)과 나란하게 형성된 제1 수평부(451)와, 화소 전극(450)의 제1 수평부(451)에 접속되며 빗살 형태로 배열된 제1 핑거부(452)로 구분된다. 공통 전극(455)은 공통 라인(417)과 부분적으로 중첩되는 제2 수평부(456)와, 제2 수평부(456)에서 신장되며 화소 전극(450)의 제1 핑거부(452)와 나란한 제2 핑거부(457)로 구분된다.

특히, 본 발명의 서브픽셀은 데이터 라인(416), 화소 전극(450) 및 공통 전극(455)이 굽은 직선형으로 형성된다. 보다 자세하게는, 서브픽셀은 화소 전극(450)과 공통 전극(455)의 굽은 지점을 지나는 제3 중심선(CL3)을 기준으로 상부에 위치한 제5 도메인(D5)과 하부에 위치한 제6 도메인(D6)으로 이루어지고, 제4 중심선(CL4)을 기준으로 상부에 위치한 제7 도메인(D7)과 하부에 위치한 제8 도메인(D8)으로 이루어진다.

제5 도메인(D5)과 제6 도메인(D6)의 경사방향은 서로 다르게 형성되고, 제7 도메인(D7)과 제8 도메인(D8)의 경사방향도 서로 다르게 형성된다. 그리고, 제5 도메인(D5)과 제7 도메인(D7)의 경사방향은 서로 동일하고, 제6 도메인(D6)과 제8 도메인(D8)의 경사방향도 서로 동일하게 형성된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제5 도메인(D5)과 제7 도메인(D7)의 경사방향은 서브픽셀의 우상방을 향하는 Z1 방향으로 이루어지고, 제6 도메인(D6)과 제8 도메인(D8)의 경사방향은 서브픽셀의 우하방을 향하는 Z2 방향으로 이루어진다.

그리고, 상기 제3 및 제4 중심선(CL3, CL4)을 기준으로 각각 제5 도메인(D5)의 경사방향과 제6 도메인(D6)의 경사방향은 서로 대칭으로 배열되고, 제7 도메인(D7)과 제8 도메인(D8)의 경사방향도 서로 대칭으로 배열된다. 따라서, 제5 도메인(D5)과 제6 도메인(D6)의 수평전계 그리고 제7 도메인(D7)과 제8 도메인(D8)의 수평전계는 각각 서로 대칭으로 인가되기 때문에, 한 화소내에서의 주시야각이 보상되어 시야각 특성을 향상시키고 색변환을 방지하게 된다.

도 12를 참조하면, 전술한 도 11에 설명된 입체영상 표시장치는 복수의 서브픽셀들을 포함하여 영상을 구현한다. 보다 자세하게는, 복수의 서브픽셀(SP)들은 2N(N은 1 이상의 자연수)개의 서브픽셀이 상하 인접하여 배치된 제1 영역(FA)과, 상기 제1 영역(FA)에 상하로 이웃하여 2N개의 서브픽셀들이 상하 인접하여 배치된 제2 영역(SA)을 포함한다. 예를 들어, 제1 영역(FA)에 2개의 서브픽셀(SP)들이 위치하고, 제1 영역(FA) 하부에 2개의 서브픽셀(SP)들이 위치한 제2 영역(SA)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 영역(FA)에 배치된 서브픽셀(SP)들은 각각 제5 도메인(D5), 제6 도메인(D6), 제7 도메인(D7) 및 제8 도메인(D8)을 포함한다. 상기 제5 도메인(D5)과 제6 도메인(D6)은 제3 중심선(CL3)을 기준으로 대칭으로 이루어지고, 제7 도메인(D7)과 제8 도메인(D8)은 제4 중심선(CL4)을 기준으로 대칭으로 이루어진다. 그리고, 제2 영역(SA)에 배치된 서브픽셀(SP)들은 각각 제9 도메인(D9), 제10 도메인(D10), 제11 도메인(D11) 및 제12 도메인(D12)을 포함한다. 상기 제9 도메인(D9)과 제10 도메인(D10)은 제5 중심선(CL5)을 기준으로 대칭으로 이루어지고, 제11 도메인(D11)과 제12 도메인(D12)은 제6 중심선(CL6)을 기준으로 대칭으로 이루어진다.

특히, 본 실시예에서는 제1 영역(FA) 및 제2 영역(SA)에 형성된 복수의 서브픽셀들은 각각 4개의 도메인을 포함한다. 이로 인해 입체영상 표시장치는 3D 영상 구현시 색변환을 방지할 수 있다. 보다 자세하게 도 13을 참조하면, 3행 4열의 총 12개의 서브픽셀(SP)들이 배열되어, 홀수번째 열에서는 좌안 이미지(LI)를 구현하고 짝수번째 열에서는 우안 이미지(RI)를 구현한다. 시청자가 3D 영상을 바라보게 되면 시야각에 따라 블랙 매트릭스(575)와 블랙 스트라이프(610)에 의해 서브픽셀(SP)들의 일부 영역만을 보게 된다.

즉, 시청자는 첫번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제5 도메인(D5)과 제6 도메인(D6)을 통해 좌안 이미지(LI)를 보고, 두번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제5 도메인(D5)과 제6 도메인(D6)을 통해 우안 이미지(RI)을 보게 된다. 반면, 세번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제9 도메인(D9)과 제10 도메인(D10)을 통해 좌안 이미지(LI)을 보고 네번째 열의 서브픽셀(SP)들의 제9 도메인(D9)과 제10 도메인(D10)을 통해 우안 이미지(RI)를 보게 된다. 따라서, 시청자는 제5 도메인(D5), 제6 도메인(D6), 제9 도메인(D9)과 제10 도메인(D10)의 좌안 이미지(LI)을 보게 되고, 제5 도메인(D5), 제6 도메인(D6), 제9 도메인(D9)과 제10 도메인(D10)의 우안 이미지(RI)를 보게 되어, 좌안 이미지와 우안 이미지가 하나의 도메인으로만 구현되어 발생하는 색변환 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 전술한 도 9와 같이, 제1 영역과 제2 영역에서 각각 4개의 서브픽셀들을 포함하여 구성될 수도 있으며, 자세한 설명은 전술하였으므로 생략하기로 한다. 또한, 전술한 실시예들에서는 서브픽셀에 2개 또는 4개의 도메인이 형성된 것을 예로 설명하였지만, 도메인의 개수는 특별히 한정되지 않으며 적어도 2개 이상의 도메인이 형성된다면 본원과 동일한 효과가 나타날 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 개시한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

비교예 1

픽셀 피치가 484.5㎛인 42인치 2D Full-HD 모델을 제조하였다.

비교예 2

픽셀 피치가 484.5㎛이고, 블랙 매트릭스의 폭이 181㎛이며, 패턴드 리타더 필름의 공차가 50㎛인 42인치 3D Full-HD 모델을 제조하였다. (블랙 스트라이프는 형성하지 않았다.)

실시예

픽셀 피치가 484.5㎛이고, 블랙 매트릭스의 폭이 37.5㎛이며, 블랙 스트라이프의 폭이 181㎛이고, 패턴드 리타더 필름의 공차가 50㎛인 42인치 3D Full-HD 모델을 제조하였다.

전술한 비교예 1,2 및 실시예에 따라 제조된 입체영상 표시장치의 3D 상하시야각을 측정하여 하기 표 1에 나타내었고, 3D 상하시야각에 따른 그래프를 도 14에 나타내었다.

	비교예 1	비교예 2	실시예
3D 시야각(편측)(°)	15(1)	29(8)	44(21)

상기 표 1과 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 입체영상 표시장치는 비교예 1 및 2에 비해 3D 시야각이 현저하게 증가된 것을 확인할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 서브픽셀에 2개 이상의 도메인을 가지며, 서브픽셀의 영역별로 도메인의 방향을 달리 형성함으로써, 3D 영상 구현시 색변환 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 블랙 스트라이프를 구비함으로써, 3D 상하 시야각을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

275 : 블랙 매트릭스 310 : 블랙 스트라이프
D1 : 제1 도메인 D2 : 제2 도메인
D3 : 제3 도메인 D4 : 제4 도메인
CL1 : 제1 중심선 CL2 : 제2 중심선
FA : 제1 영역 SA : 제2 영역

Claims (7)

1. 박막트랜지스터가 형성된 제1 기판과 컬러필터가 형성된 제2 기판 사이에 액정층이 개재된 액정패널;
   상기 액정패널 상에 형성된 블랙 스트라이프; 및
   상기 블랙 스트라이프 상에 형성된 패턴드 리타더 필름을 포함하며,
   상기 액정패널은 화소 전극과 공통 전극이 전계를 형성하는 복수의 서브픽셀을 포함하고,
   상기 서브픽셀들은 2N(N은 1이상의 자연수)개의 서브픽셀이 상하 인접하여 배치된 제1 영역과, 상기 제1 영역에 상하로 이웃하여 2N개의 서브픽셀들이 상하 인접하여 배치된 제2 영역을 포함하고,
   상기 제1 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상부에 위치한 제1 도메인과 하부에 위치한 제2 도메인을 포함하되, 상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인의 경사방향이 서로 다르고, 상기 제2 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상부에 위치한 제3 도메인과 하부에 위치한 제4 도메인을 포함하되, 상기 제3 도메인과 상기 제4 도메인의 경사방향이 서로 다르며,
   상기 제1 도메인의 경사방향과 상기 제4 도메인의 경사방향은 서로 같고, 상기 제2 도메인의 경사방향과 상기 제3 도메인의 경사방향은 서로 같은 입체영상 표시장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인의 경계인 제1 중심선을 포함하되, 상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인은 상기 제1 중심선을 기준으로 대칭으로 이루어진 입체영상 표시장치.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 영역에 배치된 서브픽셀들은 각각 상기 제3 도메인과 상기 제4 도메인의 경계인 제2 중심선을 포함하되, 상기 제3 도메인과 상기 제4 도메인은 상기 제2 중심선을 기준으로 대칭으로 이루어진 입체영상 표시장치.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 입체영상 표시장치는 서로 다른 경사방향을 가지는 도메인들을 통해 3D 영상을 감상하는 입체영상 표시장치.
   
5. 박막트랜지스터가 형성된 제1 기판과 컬러필터가 형성된 제2 기판 사이에 액정층이 개재된 액정패널;
   상기 액정패널 상에 형성된 블랙 스트라이프; 및
   상기 블랙 스트라이프 상에 형성된 패턴드 리타더 필름을 포함하며,
   상기 액정패널은 화소 전극과 공통 전극이 전계를 형성하는 복수의 서브픽셀을 포함하고,
   상기 서브픽셀들은 2N(N은 1이상의 자연수)개의 서브픽셀이 상하 인접하여 배치된 제1 영역과, 상기 제1 영역에 상하로 이웃하여 2N개의 서브픽셀들이 상하 인접하여 배치된 제2 영역을 포함하고,
   상기 제1 영역 및 제2 영역에 각각 배치된 서브픽셀들은 각각 제1 도메인, 제2 도메인, 제3 도메인 및 제4 도메인을 포함하며,
   상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인의 경사방향은 서로 다르고, 상기 제3 도메인과 상기 제4 도메인의 경사방향은 서로 다르고,
   상기 제1 도메인과 상기 제3 도메인의 경사방향은 서로 같고, 상기 제2 도메인과 상기 제4 도메인의 경사방향은 서로 같은 입체영상 표시장치.
   
   
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