KR101887565B1 - 입체 영상 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다수의 화소영역과, 상기 다수의 화소영역을 노출하는 블랙매트릭스를 포함하는 액정패널과; 상기 액정패널의 일 외측면에 형성되는 리타더를 포함하고, 상기 블랙매트릭스는 상기 다수의 화소영역 중 일부에 대응하여 돌출되는 적어도 하나의 차단돌출부를 갖는 3D 영상 표시장치를 제공한다.

Description

입체 영상 표시장치{3 dimensional stereography image display device}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 모아레 현상을 개선시킬 수 있는 3D 영상 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. 액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데, 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.
이에 따라 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 2D 영상을 표시할 수 있다.
한편, 최근에는 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉, 3D 영상 구현이 가능한 액정표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3D 영상 표현이 가능한 액정표시장치가 개발되고 있다.
일반적으로 3D를 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 액정표시장치가 제안되었다.
조금 더 상세히 3D 영상 구현에 대해 설명하면, 액정표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2D 영상을 보게 되고, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3D 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.
액정표시장치 등과 같은 2D의 영상 표시를 갖는 장치에서 3D 입체영상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수 안경에 의한 입체영상 디스플레이, 무안경식 입체영상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다.
이중 특수 안경에 의한 입체영상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광 안경방식과, 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 시분할 안경방식 및 좌/우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.
또한, 무안경식 입체영상 디스플레이 방식은 좌/우안에 해당하는 각각의 영상 앞에 세로격자 모양의 개구(aperture)를 통하여 영상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식과, 반원통형 렌즈(cylindrical lens)를 스트라이프 배치한 렌티큘러 판(lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그라피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.
이중, 특수 안경을 이용한 3D 영상 표시장치가 가장 많이 이용되고 있다.
도 1은 종래의 특수 안경을 이용한 3D 영상 표시장치를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 특수 안경을 이용한 3D 영상 표시장치(1)는 크게 영상을 표시하는 액정패널(10)과, 액정패널(10)의 외측면에 부착된 리타더(retarder)(40)와, 액정패널(10)로부터 리타더(40)를 통과하여 나오는 영상을 선택적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 안경(45)을 포함한다.
우선, 도시하지는 않았지만, 액정패널(10)은 어레이 기판과, 컬러필터 기판과 이들 두 기판 사이에 개재된 액정층과, 두 기판 각각의 외측면에 부착된 제1 및 제2편광판과, 제1편광판의 외측면에 배치되는 백라이트 유닛을 포함한다.
한편, 컬러필터 기판의 외측면에 부착된 제 2 편광판의 외측면에 구비된 리타더(40)는, 가로방향으로 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)으로부터 제2편광판을 통해 나온 빛을 좌원편광 상태가 되도록 하는 좌안리타더 패턴(41a)과, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)으로부터 제2편광판을 통해 나온 빛을 우원편광 상태가 되도록 하는 우안리타더 패턴(41b)을 포함하는데, 좌안리타더 패턴(41a) 및 우안리타더 패턴(41b)은 위상을 변경시키는 복굴절 물질로 이루어지고 화소영역(P) 라인별로 교대하여 배치된다.
따라서, 전술한 종래의 3D 영상 표시장치의 구성에서, 액정패널(10)의 홀수번째의 화소라인의 화소영역(P)으로부터 나온 빛은 리타더(40)를 통과한 후에 좌원편광 상태의 빛이 되고, 액정패널(10)의 짝수번째의 화소라인의 화소영역(P)으로부터 나온 빛은 리타더(40)를 통과한 후에 우원편광된 상태의 빛이 된다.
이때, 액정패널(10)의 홀수번째 화소라인의 화소영역에는 사용자의 좌안으로 입사되는 좌안용 영상신호를 인가하고, 액정패널(10)의 짝수번째 화소라인의 화소영역(P)에는 사용자의 우안으로 입사되는 우안용 영상신호를 인가함으로써, 3D 영상 구현이 가능한 표시장치(1)를 이루게 된다.
그런데, 이러한 구성을 갖는 종래의 3D 영상 표시장치(1)에서는, 액정표시장치(10)와 이의 일면에 구비되는 리타더(40)와의 규칙적인 패턴의 중첩에 의해 모아레(moire) 현상이 발생하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 종래의 3D 영상 표시장치의 액정패널에 형성되는 블랙매트릭스를 도시한 도면이고, 도 3은 종래의 3D 영상 표시장치의 액정패널의 컬러필터 기판 및 리타더를 도시한 도면으로, 도 1을 함께 참조하여 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 종래의 3D 영상 표시장치(1)에 있어서, 액정패널(10)에는, 화소영역(P) 사이의 영역을 가리는 차단부(21a)와, 화소영역(P)을 노출하는 개구부(21b)를 포함하는 블랙매트릭스(21)가 형성된다.
블랙매트릭스(21)는, 오정렬(misalignment)가 발생한 경우에도 어레이 기판의 게이트배선, 데이터배선, 박막트랜지스터 등의 구성요소를 완전히 가리기 위하여 충분히 넓은 면적의 차단부(21a)를 갖도록 형성되는데, 각 화소영역(P)에 대하여 동일한 크기의 사각형 형상을 갖는 개구부(21b)가 매트릭스 형태로 배열되어, 세로 화소라인 방향(액정패널(10)의 어레이 기판의 데이터배선의 길이방향)의 인접한 개구부(21b)는 제1길이(d1)만큼 이격되고, 가로 화소라인 방향(액정패널(10)의 어레이 기판의 게이트배선의 길이방향)의 인접한 개구부(21b)는 제2길이(d2)만큼 이격된다.
즉, 블랙매트릭스(21)의 차단부(21a)는, 세로 화소라인 방향 및 가로 화소라인 방향으로 각각 제1 및 제2길이(d1, d2)의 폭을 가지며, 이러한 블랙매트릭스(21)는 각 화소영역(P)에 대응하여 동일한 크기 및 형상을 갖는 단위패턴이 하나의 화소영역(P)을 주기로 가로 및 세로로 반복되는 것으로 볼 수 있다.
한편, 리타더(40)에는, 서로 다른 편광 상태를 만들기 위해 좌안 리타더패턴(41a)과 우안리타더 패턴(41b)이 규칙적으로 교대하며 형성되며, 이들 좌안리타더 패턴(41a) 및 우안리타더 패턴(41b) 사이의 경계에는 좌안용 영상과 우안용 영상이 혼재되는 것을 방지하기 위해 일정한 폭을 갖는 바(bar) 형상의 블랙스트라이프(43)가 각각 형성된다.
이러한 블랙스트라이프(43)는 동일한 크기 및 형상의 단위패턴이 하나의 가로 화소라인을 주기로 상하로 반복되는 것으로 볼 수 있다.
그런데, 주기적인 패턴인 블랙매트릭스(21)와 블랙스트라이프(43)는 서로 중첩되어 모아레 현상을 발생시킬 수 있다.
모아레 현상이란, 2개의 주기적인 무늬가 겹쳐져서 원래의 무늬보다 큰 무늬가 나타나는 것을 의미하는데, 액정패널(10)과 리타더(40)를 서로 중첩 배치함에 따라, 블랙매트릭스(21)의 주기적 패턴과 블랙스트라이프(43)의 주기적 패턴이 서로 간섭하여 모아레 현상이 발생하고, 이는 3D 영상 표시장치(1)의 표시품질을 저하시키는 요인이 된다.
또한, 상대적으로 넓은 면적의 차단부(21a)를 포함하는 블랙매트릭스(21)에 의하여 액정패널(10)의 개구율이 저하되는 문제가 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 모아레 현상을 저감시켜 우수한 표시품질을 갖는 3D 영상 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 다수의 화소영역과, 상기 다수의 화소영역을 노출하는 블랙매트릭스를 포함하는 액정패널과; 상기 액정패널의 일 외측면에 형성되는 리타더를 포함하고, 상기 블랙매트릭스는 상기 다수의 화소영역 중 일부에 대응하여 돌출되는 적어도 하나의 차단돌출부를 갖는 3D 영상 표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 블랙매트릭스는, 상기 다수의 화소영역 사이의 영역을 가리는 차단부와, 상기 다수의 화소영역을 노출하는 개구부를 포함하고, 상기 차단부는, 상기 적어도 하나의 차단돌출부에 의하여 상기 다수의 화소영역에서 서로 상이한 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 다수의 화소영역은, 제1 내지 제3화소영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 차단돌출부는 상기 제3화소영역의 우상부의 상기 차단부에 연결될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 화소영역은, 제1 및 제2화소영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 차단돌출부는 상기 제1화소영역의 좌상부의 상기 차단부와 상기 제2화소영역의 우하부의 상기 차단부에 연결될 수 있다.
또한, 상기 다수의 화소영역은, 제1 및 제2화소영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 차단돌출부는, 상기 제1화소영역의 좌상부의 상기 차단부와 상기 제2화소영역의 우하부의 상기 차단부에 연결되는 제1차단돌출부와, 상기 제2화소영역의 우상부의 상기 차단부에 연결되는 제2차단돌출부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 다수의 화소영역은, 제1 내지 제6화소영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 차단돌출부는, 상기 제1화소영역의 우상부의 상기 차단부, 상기 제2화소영역의 좌하부의 상기 차단부, 상기 제3화소영역의 우하부의 상기 차단부, 상기 제4화소영역의 좌상부의 상기 차단부, 상기 제5화소영역의 우하부의 상기 차단부 및 상기 제6화소영역의 좌상부의 상기 차단부에 연결될 수 있다.
또한, 상기 액정패널은, 서로 교차하여 상기 다수의 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선에 평행한 공통배선과, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선에 연결되는 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 포함하는 어레이 기판과; 상기 어레이 기판과 마주보고, 컬러필터층과 상기 블랙매트릭스를 포함하는 컬러필터 기판과; 상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함하고, 상기 블랙매트릭스는 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선, 상기 공통배선 및 상기 박막트랜지스터를 가릴 수 있다.
그리고, 상기 공통배선은, 상기 게이트 배선에 평행한 제1공통패턴과, 상기 제1공통패턴에서 분기하여 상기 데이터 배선에 평행한 제2공통패턴을 포함하고, 상기 제2공통패턴의 일단에는 돌출되는 공통돌출부가 형성되고, 상기 적어도 하나의 차단돌출부는 상기 공통돌출부를 가릴 수 있다.
또한, 상기 공통배선은, 상기 다수의 화소영역 사이의 영역에 지그재그 형태로 형성되고, 상기 적어도 하나의 차단돌출부는 상기 박막트랜지스터를 가릴 수 있다.
그리고, 상기 리타더는, 상기 액정패널의 홀수번째 화소라인 및 짝수번째 화소라인에 각각 대응하는 좌안리타더패턴 및 우안리타더패턴과, 상기 좌안리타더패턴 및 상기 우안리타더패턴 사이에 형성되는 블랙스트라이프를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 3D 영상 표시장치에서는, 액정패널의 블랙매트릭스를 표시영역 내에서 선택적으로 서로 다른 폭을 갖도록 구성하여 규칙성을 저하시키고 반복주기를 증가시킴으로써, 패턴드 리타더와 중첩 시 모아레 현상을 최소화하여 우수한 3D 표시품질을 제공하는 효과가 있다.
또한, 액정패널의 블랙매트릭스를 표시영역 전면에서 어레이 기판에 구비된 구성요소의 형태를 따라 위치 별로 서로 다른 폭을 갖도록 형성함으로써, 일정한 폭을 갖는 블랙매트릭스가 구비되는 종래 3D 영상 표시장치 대비 블랙매트릭스의 폭이 줄어듦에 의해 개구율을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 특수 안경을 이용한 3D 영상 표시장치를 도시한 도면.
도 2는 종래의 3D 영상 표시장치의 액정패널에 형성되는 블랙매트릭스를 도시한 도면.
도 3은 종래의 3D 영상 표시장치의 액정패널의 컬러필터 기판 및 리타더를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널의 블랙매트릭스를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널의 블랙매트릭스를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널의 블랙매트릭스를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널의 블랙매트릭스를 도시한 도면.
이하 도면을 참조하며 본 발명에 따른 3D 영상 구현 시스템의 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널의 블랙매트릭스를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 영상 표시장치(100)는, 양 외측면에 제1 및 제2편광판(125, 130)을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널(110)과, 액정패널(110)의 제2편광판(130) 외측면에 구비된 리타더(140)를 포함하며, 이에 더하여 좌원편광된 빛과 우원편광된 빛을 선택적으로 투과시키는 좌안 및 우안편광필름(145a, 145b)으로 구성되는 안경(145)을 포함한다.
액정패널(110)은, 어레이 기판(115)과, 컬러필터 기판(120)과, 이들 두 기판(115, 120) 사이에 개재된 액정층(미도시)과, 두 기판(115, 120) 각각의 외측면에 부착된 제1 및 제2편광판(125, 130)과, 제1편광판(125)의 외측면에 배치되는 백라이트 유닛(미도시)을 포함한다.
제1 및 제2편광판(125, 130)은 그 투과축이 서로 수직 교차하도록 구성될 수 있다.
어레이 기판(115)에는 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 게이트 및 데이터 배선(116, 118)이 형성되고, 각 화소영역(P)에는, 게이트 및 데이터배선(116, 118)과 연결되고 게이트 전극(154), 게이트 절연막(미도시), 반도체층(163), 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(173, 176)을 포함하는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되며, 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(176)과 연결되는 화소전극(119)이 형성된다.
그리고, 각 화소영역(P)에는, 게이트 배선(116)과 평행한 공통배선(117)이 더욱 형성될 수 있다.
이때, 상기 공통배선(117)은, 게이트 배선(116)과 평행하게 형성되는 제1공통패턴(117a)과, 제1공통패턴(117a)에서 분기하여 각 화소영역(P) 내의 데이터 배선(118)의 양단에 중첩하여 평행하게 배치되는 제2공통패턴(117b)으로 이루어질 수 있다.
이러한 공통배선(117)은 화소전극(119)과 중첩함으로써 스토리지 커패시터(StgC)를 이룬다.
한편, 게이트 배선(116)과 공통배선(117)은 곧은 직선 형태를 이룰 수도 있지만, 게이트 배선(116)과 연결되는 게이트 전극(154)을 화소영역(P)의 모서리로부터 돌출되도록 구성하여 U자 형태(또는 90도 회전한 U자 형태)의 채널부를 갖는 박막트랜지스터(Tr)를 형성할 경우, 게이트 배선(116)은 직선 형태에 각 화소영역(P) 내부를 향하여 돌출된 부분이 부가된 형태를 이룰 수도 있다.
이 경우, 게이트 배선(116)과 나란하게 배치되는 공통배선(117)은 게이트 배선(116)의 돌출된 부분에 대해서도 일정한 이격간격을 유지해야 하므로, 공통배선(117) 역시 화소영역(P) 내부로 돌출된 부분을 갖는 형태로 형성된다.
예를 들어, 게이트 배선(116) 및 공통배선(117)은, 제1 내지 제3화소영역(P1, P2, P3) 각각의 좌하부 모서리에 돌출된 부분을 갖도록 형성될 수 있다.
그리고, 공통배선(117)의 제2공통패턴(117b)은 각 화소영역(P)에서 선택적으로 다른 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 제3화소영역(P3)에 형성되는 제2공통패턴(117b)은, 제1 및 제2화소영역(P1, P2)에 형성되는 제2공통패턴(117b)과는 달리 화소영역(P)으로 돌출된 공통돌출부(113)를 갖도록 형성될 수 있다.
한편, 이러한 구성을 갖는 어레이 기판(115)에 대향하여 구비되는 컬러필터 기판(120)은, 각 화소영역(P)의 경계에 대응하는 블랙매트릭스(121)와, 각 화소영역(P)에 순차 대응하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴으로 이루어진 컬러필터층(122)과, 컬러필터층(122)을 덮는 전면에 형성되는 공통전극(미도시)을 포함한다.
이때, 액정패널(110)의 방식에 따라 공통전극은, 컬러필터 기판(120) 대신 어레이 기판(115)의 각 화소영역(P)에 화소전극(119)과 교대로 형성될 수도 있다.
컬러필터 기판(120)의 블랙매트릭스(121)는, 화소영역(P) 사이의 영역을 가리는 차단부(121a)와, 화소영역(P)을 노출하는 개구부(121b)를 포함한다.
여기서, 블랙매트릭스(121)의 차단부(121a)는, 게이트 배선(116), 데이터 배선(118), 공통배선(117) 및 박막트랜지스터(Tr)와 같은 어레이 기판(115)의 구성요소의 경계를 따라 해당 구성요소를 가리도록 형성되는데, 특히 제2공통패턴(117b)의 공통돌출부(113)를 갖는 화소영역(P)의 경우 공통돌출부(113)를 커버하도록 형성된다.
예를 들어, 공통돌출부(113)가 형성되지 않는 제1 및 제2화소영역(P1, P2)의 블랙매트릭스(121)의 차단부(121a)는 화소영역(P)의 좌상부 모서리에 차단돌출부(123)를 포함하지 않는 반면, 공통돌출부(113)가 형성되는 제3화소영역(P3)의 블랙매트릭스(121)의 차단부(121a)는 화소영역(P)의 좌상부 모서리에 차단돌출부(123)를 포함할 수 있다.
따라서, 공통돌출부(113)가 형성되지 않는 제1 및 제2화소영역(P1, P2)의 블랙매트릭스(121)와 공통돌출부(113)가 형성되는 제3화소영역(P3)의 블랙매트릭스(121)는 그 크기 및 형상이 서로 상이하다.
즉, 블랙매트릭스(121)의 차단부(121a)는, 가로 화소라인 방향으로 서로 상이한 제1 내제 제3폭(w1, w2, w3)을 가지며, 이러한 블랙매트릭스(121)는 인접한 3개의 화소영역(P)에 대응하여 동일한 크기 및 형상을 갖는 단위패턴이 3개의 화소영역(P)을 주기로 가로로 반복되는 것으로 볼 수 있다.
한편, 리타더(140)에는, 서로 다른 편광 상태를 만들기 위해 좌안 리타더패턴(141a)과 우안리타더 패턴(141b)이 규칙적으로 교대하며 형성되며, 이들 좌안리타더 패턴(141a) 및 우안리타더 패턴(141b) 사이의 경계에는 좌안용 영상과 우안용 영상이 혼재되는 것을 방지하기 위해 일정한 폭을 갖는 바(bar) 형상의 블랙스트라이프(143)가 각각 형성된다.
이러한 블랙스트라이프(143)는 동일한 크기 및 형상의 단위패턴이 하나의 가로 화소라인을 주기로 상하로 반복되는 것으로 볼 수 있다.
이때, 리타더(140)의 좌안리타더 패턴 및 우안리타더 패턴(141a, 141b) 각각의 광축은 액정패널(110)의 제2편광판(130)의 투과축에 대해 각각 +45도와 -45도를 이룰 수 있다.
제1실시예에서는 좌안리타더 패턴 및 우안리타더 패턴(141a, 141b)의 위치 및 편광축이 고정되는 패턴드 리타더를 예로 들어 설명하였지만, 다른 실시예에서는 좌안리타더 패턴 및 우안리타더 패턴의 위치 또는 편광축을 변경할 수 있는 액티브 리타더를 적용할 수 있다.
액티브 리타더는, 각각 제1 및 제2전극이 형성되고 서로 마주보는 두 기판과, 제1 및 제2전극 사이의 액정층을 포함하는데, 제1 및 제2전극에 전압을 인가하여 액정패널로부터 출사되는 빛의 편광상태를 조절할 수 있다.
이러한 액티브 리타더는, 액정패널과 동조되어 구동될 수 있으며, 예를 들어, 액정패널이 표시하는 제1프레임의 영상(좌안영상)이 액티브 리타더를 통과하면 제1편광상태(좌원편광)가 되어 좌안 렌즈만을 투과하는 빛이 되고, 제2프레임의 영상(우안영상)이 액티브 리타더를 통과하면 제2편광상태(우원편광)가 되어 우안 렌즈만을 투과하는 빛이 되며, 제1 및 제2프레임의 영상이 합성되어 사용자가 3D 영상을 인지하게 된다.
한편, 리타더(140) 및 액정패널(110)과 하나의 세트를 이루는 3D 영상 시청용 안경(145)은, 투명한 유리재질로 이루어진 렌즈에 좌안 및 우안편광필름(145a, 145b)과 λ/4 위상차 필름(미도시)을 부착하여 형성할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 3D 영상 표시장치(100)에서는, 사용자가 안경(145)을 착용하고, 리타더(140)를 개재하여 라인 별로 교대하여 좌안 및 우안 영상 데이터가 인가되고 서로 다른 원편광 상태를 갖는 영상을 표시하는 액정패널(110)의 영상을 시청하는 경우, 좌안편광필름(145a)을 통해서는 좌안 영상이, 우안편광필름(145b)을 통해서는 우안 영상이 입사되므로 이들 두 영상의 합성에 의해 3D 영상을 인지할 수 있다.
그리고, 종래의 액정패널(도 1의 10)에서 블랙매트릭스(도 2의 21)의 단위패턴의 가로방향의 반복주기가 1개의 화소영역(P)인 것에 비하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정패널(110)에서 블랙매트릭스(121)의 단위패턴의 가로방향의 반복주기는 3개의 화소영역(P)이므로, 종래보다 반복주기가 증가하고 규칙성이 저하된다.
그 결과, 액정패널(110)의 블랙매트릭스(121)와 리타더(140)의 블랙스트라프(143)의 간섭에 의한 모아레 현상이 방지되고 3D 영상 표시장치(100)의 표시품질이 개선된다.
또한, 공통돌출부(113)가 형성되지 않는 제1 및 제2화소영역(P1, P2)에서는, 블랙매트릭스(121)의 차단부(121a)가 공통돌출부(113)를 가리도록 형성할 필요가 없으므로, 블랙매트릭스(121)의 차단부(121a)의 경계와 게이트 배선(116)의 경계 사이의 이격거리를 최소화 할 수 있으며, 그 결과 액정패널(110)의 개구율이 개선된다.
한편, 반복주기가 증가된 블랙매트릭스의 형상은 다양하게 변형될 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널의 블랙매트릭스를 도시한 도면으로, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널(210)의 어레이 기판에는, 제1간격 만큼 이격되어 평행하게 일 방향으로 형성된 제1 및 제2게이트 배선(216a, 216b)이 하나의 쌍을 이루며 형성되고, 이러한 쌍을 이루는 제1 및 제2게이트 배선(216a, 216b)이 제2간격 만큼 이격되어 반복적으로 다수 형성된다.
또한, 하나의 쌍을 이루는 제1 및 제2게이트 배선(216a, 216b) 사이의 제2간격을 갖는 이격영역에 대응하여, 제1 및 제2게이트 배선(216a, 216b)과 동일층, 동일물질로 형성되며 지그재그 형태를 가지는 공통배선(217)이 형성된다.
또한, 쌍으로 이루어진 다수의 제1 및 제2게이트 배선(216a, 216b)과 교차하여 다수의 데이터 배선(218)이 형성된다.
이때, 서로 교차하는 상기 한 쌍의 제1 및 제2게이트 배선(216a, 216b)과 데이터 배선(218)에 의해 둘러싸인 영역은 서로 이웃한 2개의 화소영역(P)을 이루며, 서로 이웃한 2개의 화소영역(P)의 중앙부 경계에는 공통배선(217)이 배치됨으로써, 한 쌍의 제1 및 제2게이트 배선(216a, 216b)과 데이터 배선(218) 및 공통배선(217)에 둘러싸인 형태로 각 화소영역(P)이 정의된다.
공통배선(217)은 제1 및 제2게이트 배선(216a, 216b)을 따라 동일한 가로 화소라인에 대하여 지그재그 형태로 형성됨으로써, 모두 연결된 형태가 된다.
예를 들어, 공통배선(217)은 제1화소영역(P1) 하부의 제1게이트 배선(216a)과 제2화소영역(P2) 상부의 제2게이트 배선(216b)에 각각 인접하여 형성될 수 있다.
이웃한 가로 화소라인의 공통배선(217)은, 공통연결패턴(297)에 의해 서로 전기적으로 연결되는데, 공통연결패턴(297)은 공통콘택홀(287)을 통해 노출된 각 공통배선(217)과 접촉하며, 화소전극(219)을 이루는 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
이때 공통연결패턴(297)은 제1 및 제2게이트 배선(216a, 216b)과 교차하여 형성될 수 있다.
또한, 각 화소영역(P)에는 순차 적층된 형태로 게이트 전극(254), 게이트 절연막(미도시), 반도체층(263), 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(273, 276)으로 구성된 박막트랜지스터(Tr)가 형성되며, 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(276)과 접촉하며 각 화소영역(P) 별로 화소전극(219)이 형성된다.
이때 박막트랜지스터(Tr)는, 90도 회전한 U자 형태를 가져 각 화소영역(P) 내측으로 돌출된 구성을 가지며, 각 화소영역(P)에서 그 위치를 달리하고 있는 것이 특징이다.
예를 들어, 박막트랜지스터(Tr)는, 제1화소영역(P1)에서는 좌상부 모서리에 형성되고, 제2화소영역(P2)에서는 우하부 모서리에 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 구성을 갖는 제2실시예에 따른 액정패널(210)의 어레이 기판에서는, 게이트 배선(216)의 형태와 박막트랜지스터(Tr)의 형성 위치 및 공통연결패턴(297)의 형성 유무 등이 화소영역(P) 별로 서로 상이하므로, 각 화소영역(P) 내부로 돌출 형성되는 부분이 제1 및 제2화소영역(P1, P2)에서 서로 상이한 형태를 가지며, 인접한 2개의 화소영역(P)에 대응하여 동일한 크기 및 형상을 갖는 단위패턴이 2개의 화소영역(P)을 주기로 가로로 반복되는 것으로 볼 수 있는다.
일례로 도 6에 도시된 액정패널(210)의 어레이 기판에서는, 각 화소영역(P)의 좌상부 및 우하부에 형성되는 박막트랜지스터(Tr)가 반복 배치지만, 변형예에서는 각 화소영역(P)의 우상부 및 좌하부에 형성되는 박막트랜지스터(Tr)가 반복 배치될 수 있으며, 또 다른 변형예에서는 각 화소영역(P)의 우상부, 좌상부, 우하부 및 좌하부에 형성되는 박막트랜지스터(Tr)가 반복 배치될 수도 있다.
이와 같이, 박막트랜지스터(Tr)의 화소영역(P) 내에서의 형성위치의 차이에 의해, 어레이 기판의 각 화소영역(P)의 형태는 2개의 화소영역(P) 또는 4개의 화소영역(P)을 주기로 가로로 반복될 수 있다.
한편, 이러한 구성을 갖는 어레이 기판에 대향하여 구비되는 컬러필터 기판은, 각 화소영역(P)의 경계에 대응하는 블랙매트릭스(221)와, 각 화소영역(P)에 순차 대응하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴으로 이루어진 컬러필터층(미도시)과, 컬러필터층을 덮는 전면에 형성되는 공통전극(미도시)을 포함한다.
이때, 액정패널(210)의 방식에 따라, 공통전극은 컬러필터 기판 대신 어레이 기판의 각 화소영역(P)에 화소전극(219)과 교대하며 형성될 수도 있다.
컬러필터 기판의 블랙매트릭스(221)는, 화소영역(P) 사이의 영역를 가리는 차단부(221a)와, 화소영역(P)을 노출하는 개구부(221b)를 포함한다.
여기서, 블랙매트릭스(221)의 차단부(221a)는, 게이트 배선(216), 데이터 배선(218), 공통배선(217) 및 박막트랜지스터(Tr)와 같은 어레이 기판의 구성요소의 경계를 따라 해당 구성요소를 가리도록 형성되는데, 특히 어레이 기판에 형성된 게이트 배선(216), 데이터 배선(218), 공통배선(217) 및 돌출 배치된 박막트랜지스터(Tr)를 커버하도록 형성된다.
예를 들어, 박막트랜지스터(Tr)가 그 좌상부에 형성되는 제1화소영역(P1)의 블랙매트릭스(221)의 차단부(221a)는 화소영역(P)의 좌상부 모서리에 차단돌출부(223)를 포함하고, 박막트랜지스터(Tr)가 그 우하부에 형성되는 제2화소영역(P2)의 블랙매트릭스(221)의 차단부(221a)는 화소영역(P)의 우하부 모서리에 차단돌출부(223)를 포함할 수 있다.
따라서, 박막트랜지스터(Tr)가 그 좌상부에 형성되는 제1화소영역(P1)의 블랙매트릭스(221)와 박막트랜지스터(Tr)가 그 우하부에 형성되는 제2화소영역(P2)의 블랙매트릭스(221) 그 크기 및 형상이 서로 상이하다.
즉, 블랙매트릭스(221)의 차단부(221a)는, 가로 화소라인 방향으로 서로 상이한 제1 내지 제3폭(w1, w2, w3)을 가지며, 이러한 블랙매트릭스(221)는 인접한 2개의 화소영역(P)에 대응하여 동일한 크기 및 형상을 갖는 단위패턴이 2개의 화소영역(P)을 주기로 가로로 반복되는 것으로 볼 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 리타더에는, 서로 다른 편광 상태를 만들기 위해 좌안 리타더패턴과 우안리타더 패턴이 규칙적으로 교대하며 형성되며, 이들 좌안리타더 패턴 및 우안리타더 패턴 사이의 경계에는 좌안용 영상과 우안용 영상이 혼재되는 것을 방지하기 위해 일정한 폭을 갖는 바(bar) 형상의 블랙스트라이프가 각각 형성된다.
이러한 블랙스트라이프는 동일한 크기 및 형상의 단위패턴이 하나의 가로 화소라인을 주기로 상하로 반복되는 것으로 볼 수 있다.
종래의 액정패널(도 1의 10)에서 블랙매트릭스(도 2의 21)의 단위패턴의 가로방향의 반복주기가 1개의 화소영역(P)인 것에 비하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 액정패널(210)에서 블랙매트릭스(221)의 단위패턴의 가로방향의 반복주기는 2개의 화소영역(P)이므로, 종래보다 반복주기가 증가하고 규칙성이 저하된다.
그 결과, 액정패널(210)의 블랙매트릭스(221)와 리타더의 블랙스트라프의 간섭에 의한 모아레 현상이 방지되고 3D 영상 표시장치의 표시품질이 개선된다.
또한, 박막트랜지스터(Tr)가 형성되지 않는 화소영역(P)의 상부 또는 하부에서는, 블랙매트릭스(221)의 차단부(221a)가 박막트랜지스터(Tr)를 가리도록 형성할 필요가 없으므로, 블랙매트릭스(221)의 차단부(221a)의 경계와 게이트 배선(216)의 경계 사이의 이격거리를 최소화 할 수 있으며, 그 결과 액정패널(210)의 개구율이 개선된다.
그리고, 제2실시예에서는 공통배선(217)이 하나의 화소영역(P)마다 지그재그로 배치되고, 이에 따라 화소영역(P)의 단위패턴 및 블랙매트릭스(221)의 단위패턴의 반복주기가 종래대비 2배로 증가하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 공통배선(217)의 지그재그 형태를 변경함으로써, 화소영역(P)의 단위패턴 및 블랙매트릭스(221)의 단위패턴의 반복주기를 변화시킬 수도 있다.
한편, 어레이 기판에 형성된 구성요소와는 별도로 블랙매트릭스에 불규칙적인 돌출부를 독립적으로 형성할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널의 블랙매트릭스를 도시한 도면으로, 제1 및 제2실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 차단부(321a) 및 투과부(321b)를 포함하는 블랙매트릭스(221)에 있어서, 각 화소영역(P)의 차단부(321a)는 어레이 기판의 구성요소에 대응되는 제1차단돌출부(323)를 포함하고, 선택된 특정 화소영역(P)의 차단부(321a)는 제1차단돌출부(323) 이외에 제2차단돌출부(325)를 포함한다.
예를 들어, 좌상부 모서리에 제1차단돌출부(323)가 형성되는 제1화소영역(P1)과 우하부 모서리에 제1차단돌출부(323)가 형성되는 제2화소영역(P2)이 가로 화소라인 방향으로 반복되는 구조에서, 특정 제2화소영역(P)의 우상부에 제2차단돌출부(325)를 추가로 형성함으로써, 표시영역 내에서 화소영역(P1, P2, P3)의 단위패턴의 반복주기를 증가시키고, 규칙성을 저하시킬 수도 있다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널을 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널의 블랙매트릭스를 도시한 도면으로, 제1 내지 제3실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 액정패널(410)의 어레이 기판에는, 제1간격 만큼 이격되어 평행하게 일 방향으로 형성된 제1 및 제2게이트 배선(416a, 416b)이 하나의 쌍을 이루며 형성되고, 이러한 쌍을 이루는 제1 및 제2게이트 배선(416a, 416b)이 제2간격 만큼 이격되어 반복적으로 다수 형성된다.
또한, 하나의 쌍을 이루는 제1 및 제2게이트 배선(416a, 416b) 사이의 제2간격을 갖는 이격영역에 대응하여, 제1 및 제2게이트 배선(416a, 416b)과 동일층, 동일물질로 형성되며 불규칙한 지그재그 형태를 가지는 공통배선(417)이 형성된다.
또한, 쌍으로 이루어진 다수의 제1 및 제2게이트 배선(416a, 416b)과 교차하여 다수의 데이터 배선(418)이 형성된다.
이때, 서로 교차하는 상기 한 쌍의 제1 및 제2게이트 배선(416a, 416b)과 데이터 배선(418)에 의해 둘러싸인 영역은 서로 이웃한 2개의 화소영역(P)을 이루며, 서로 이웃한 2개의 화소영역(P)의 중앙부 경계에는 공통배선(417)이 배치됨으로써, 한 쌍의 제1 및 제2게이트 배선(416a, 416b)과 데이터 배선(418) 및 공통배선(417)에 둘러싸인 형태로 각 화소영역(P)이 정의된다.
공통배선(417)은 제1 및 제2게이트 배선(416a, 416b)을 따라 동일한 가로 화소라인에 대하여 불규칙한 지그재그 형태로 형성됨으로써, 모두 연결된 형태가 된다.
예를 들어, 공통배선(417)은 제1, 제4 및 제6화소영역(P1, P4, P6) 하부의 제1게이트 배선(416a)과 제2, 제3 및 제5화소영역(P2, P3, P5) 상부의 제2게이트 배선(416b)에 각각 인접하여 형성될 수 있다.
이웃한 가로 화소라인의 공통배선(417)은, 공통연결패턴(497)에 의해 서로 전기적으로 연결되는데, 공통연결패턴(497)은 공통콘택홀(487)을 통해 노출된 각 공통배선(417)과 접촉하며, 화소전극(419)을 이루는 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
이때 공통연결패턴(497)은 제1 및 제2게이트 배선(416a, 416b)과 교차하여 형성될 수 있다.
또한, 각 화소영역(P)에는 순차 적층된 형태로 게이트 전극(454), 게이트 절연막(미도시), 반도체층(463), 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(473, 476)으로 구성된 박막트랜지스터(Tr)가 형성되며, 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(476)과 접촉하며 각 화소영역(P) 별로 화소전극(419)이 형성된다.
이때 박막트랜지스터(Tr)는, 90도 회전한 U자 형태를 가져 각 화소영역(P) 내측으로 돌출된 구성을 가지며, 각 화소영역(P)에서 그 위치를 달리하고 있는 것이 특징이다.
예를 들어, 박막트랜지스터(Tr)는, 제1화소영역(P1)에서는 우상부 모서리에 형성되고, 제2화소영역(P2)에서는 좌하부 모서리에 형성되고, 제3화소영역(P3)에서는 우하부 모서리에 형성되고, 제4화소영역(P4)에서는 좌상부 모서리에 형성되고, 제5화소영역(P5)에서는 우하부 모서리에 형성되고, 제6화소영역(P4)에서는 좌상부 모서리에 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 구성을 갖는 제4실시예에 따른 액정패널(410)의 어레이 기판에서는, 게이트 배선(416)의 형태와 박막트랜지스터(Tr)의 형성 위치 및 공통연결패턴(497)의 형성 유무 등이 화소영역(P) 별로 서로 상이하므로, 각 화소영역(P) 내부로 돌출 형성되는 부분이 제1 내지 제6화소영역(P1 내지 P6)에서 서로 상이한 형태를 가지며, 인접한 6개의 화소영역(P)에 대응하여 동일한 크기 및 형상을 갖는 단위패턴이 6개의 화소영역(P)을 주기로 가로로 반복되는 것으로 볼 수 있는다.
한편, 이러한 구성을 갖는 어레이 기판에 대향하여 구비되는 컬러필터 기판은, 각 화소영역(P)의 경계에 대응하는 블랙매트릭스(421)와, 각 화소영역(P)에 순차 대응하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴으로 이루어진 컬러필터층(미도시)과, 컬러필터층을 덮는 전면에 형성되는 공통전극(미도시)을 포함한다.
이때, 액정패널(410)의 방식에 따라, 공통전극은 컬러필터 기판 대신 어레이 기판의 각 화소영역(P)에 화소전극(419)과 교대하며 형성될 수도 있다.
컬러필터 기판의 블랙매트릭스(421)는, 화소영역(P) 사이의 영역을 가리는 차단부(421a)와, 화소영역(P)을 노출하는 개구부(421b)를 포함한다.
여기서, 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)는, 게이트 배선(416), 데이터 배선(418), 공통배선(417) 및 박막트랜지스터(Tr)와 같은 어레이 기판의 구성요소의 경계를 따라 해당 구성요소를 가리도록 형성되는데, 특히 어레이 기판에 형성된 게이트 배선(416), 데이터 배선(418), 공통배선(417) 및 돌출 배치된 박막트랜지스터(Tr)를 커버하도록 형성된다.
예를 들어, 박막트랜지스터(Tr)가 그 우상부에 형성되는 제1화소영역(P1)의 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)는 화소영역(P)의 우상부 모서리에 차단돌출부(423)를 포함하고, 박막트랜지스터(Tr)가 그 좌하부에 형성되는 제2화소영역(P2)의 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)는 화소영역(P)의 좌하부 모서리에 차단돌출부(423)를 포함하고, 박막트랜지스터(Tr)가 그 좌하부에 형성되는 제3화소영역(P3)의 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)는 화소영역(P)의 좌하부 모서리에 차단돌출부(423)를 포함하고, 박막트랜지스터(Tr)가 그 좌상부에 형성되는 제4화소영역(P4)의 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)는 화소영역(P)의 좌상부 모서리에 차단돌출부(423)를 포함하고, 박막트랜지스터(Tr)가 그 우하부에 형성되는 제5화소영역(P5)의 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)는 화소영역(P)의 우하부 모서리에 차단돌출부(423)를 포함하고, 박막트랜지스터(Tr)가 그 좌상부에 형성되는 제6화소영역(P6)의 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)는 화소영역(P)의 좌상부 모서리에 차단돌출부(423)를 포함할 수 있다.
따라서, 박막트랜지스터(Tr)가 우상부에 형성되는 제1화소영역(P1)의 블랙매트릭스(221), 박막트랜지스터(Tr)가 좌하부에 형성되는 제2화소영역(P2)의 블랙매트릭스(221), 박막트랜지스터(Tr)가 좌하부에 형성되는 제3화소영역(P3)의 블랙매트릭스(221), 박막트랜지스터(Tr)가 좌상부에 형성되는 제4화소영역(P2)의 블랙매트릭스(221), 박막트랜지스터(Tr)가 우하부에 형성되는 제5화소영역(P5)의 블랙매트릭스(221), 박막트랜지스터(Tr)가 좌상부에 형성되는 제6화소영역(P6)의 블랙매트릭스(221)는 그 크기 및 형상이 서로 상이하다.
즉, 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)는, 가로 화소라인 방향으로 서로 상이한 제1 및 제2폭(w1, w2)을 가지며, 이러한 블랙매트릭스(421)는 인접한 6개의 화소영역(P)에 대응하여 동일한 크기 및 형상을 갖는 단위패턴이 6개의 화소영역(P)을 주기로 가로로 반복되는 것으로 볼 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 리타더에는, 서로 다른 편광 상태를 만들기 위해 좌안 리타더패턴과 우안리타더 패턴이 규칙적으로 교대하며 형성되며, 이들 좌안리타더 패턴 및 우안리타더 패턴 사이의 경계에는 좌안용 영상과 우안용 영상이 혼재되는 것을 방지하기 위해 일정한 폭을 갖는 바(bar) 형상의 블랙스트라이프가 각각 형성된다.
이러한 블랙스트라이프는 동일한 크기 및 형상의 단위패턴이 하나의 가로 화소라인을 주기로 상하로 반복되는 것으로 볼 수 있다.
종래의 액정패널(도 1의 10)에서 블랙매트릭스(도 2의 21)의 단위패턴의 가로방향의 반복주기가 1개의 화소영역(P)인 것에 비하여, 본 발명의 제4실시예에 따른 액정패널(410)에서 블랙매트릭스(421)의 단위패턴의 가로방향의 반복주기는 6개의 화소영역(P)이므로, 종래보다 반복주기가 증가하고 규칙성이 저하된다.
그 결과, 액정패널(410)의 블랙매트릭스(421)와 리타더의 블랙스트라프의 간섭에 의한 모아레 현상이 방지되고 3D 영상 표시장치의 표시품질이 개선된다.
또한, 박막트랜지스터(Tr)가 형성되지 않는 화소영역(P)의 상부 또는 하부에서는, 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)가 박막트랜지스터(Tr)를 가리도록 형성할 필요가 없으므로, 블랙매트릭스(421)의 차단부(421a)의 경계와 게이트 배선(416)의 경계 사이의 이격거리를 최소화 할 수 있으며, 그 결과 액정패널(410)의 개구율이 개선된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 3D 영상 표시장치 110: 액정패널
115: 어레이 기판 116: 게이트 배선
118: 데이터 배선 119: 화소전극
120: 컬러필터 기판 121: 블랙매트릭스
122: 컬러필터층 125: 제1편광판
130: 제2편광판 140: 리타더
141a: 좌안리타더패턴 141b: 우안리타더패턴
145: 3D 영상 시청용 안경 145a: 좌안편광필름
145b: 우안편광필름

Claims (11)

  1. 다수의 화소영역과, 상기 다수의 화소영역을 노출하는 블랙매트릭스를 포함하는 액정패널과;
    상기 액정패널의 일 외측면에 형성되는 리타더
    를 포함하고,
    상기 블랙매트릭스는 상기 다수의 화소영역 중 일부에 대응하여 돌출되는 적어도 하나의 차단돌출부를 갖고,
    상기 액정패널은,
    서로 교차하여 상기 다수의 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선에 평행한 공통배선과, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선에 연결되는 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 포함하는 어레이 기판과;
    상기 어레이 기판과 마주보고, 컬러필터층과 상기 블랙매트릭스를 포함하는 컬러필터 기판과;
    상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 형성되는 액정층
    을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 차단돌출부는 상기 박막트랜지스터 또는 상기 공통배선에 연결되는 공통돌출부를 가리는 3D 영상 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는, 상기 다수의 화소영역 사이의 영역을 가리는 차단부와, 상기 다수의 화소영역을 노출하는 개구부를 포함하고,
    상기 차단부는, 상기 적어도 하나의 차단돌출부에 의하여 상기 다수의 화소영역에서 서로 상이한 형태를 갖는 3D 영상 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 화소영역은, 제1 내지 제3화소영역을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 차단돌출부는 상기 제3화소영역의 우상부의 상기 차단부에 연결되는 3D 영상 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 화소영역은, 제1 및 제2화소영역을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 차단돌출부는 상기 제1화소영역의 좌상부의 상기 차단부와 상기 제2화소영역의 우하부의 상기 차단부에 연결되는 3D 영상 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 화소영역은, 제1 및 제2화소영역을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 차단돌출부는, 상기 제1화소영역의 좌상부의 상기 차단부와 상기 제2화소영역의 우하부의 상기 차단부에 연결되는 제1차단돌출부와, 상기 제2화소영역의 우상부의 상기 차단부에 연결되는 제2차단돌출부를 포함하는 3D 영상 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 화소영역은, 제1 내지 제6화소영역을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 차단돌출부는, 상기 제1화소영역의 우상부의 상기 차단부, 상기 제2화소영역의 좌하부의 상기 차단부, 상기 제3화소영역의 우하부의 상기 차단부, 상기 제4화소영역의 좌상부의 상기 차단부, 상기 제5화소영역의 우하부의 상기 차단부 및 상기 제6화소영역의 좌상부의 상기 차단부에 연결되는 3D 영상 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선, 상기 공통배선 및 상기 박막트랜지스터를 가리는 3D 영상 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공통배선은, 상기 게이트 배선에 평행한 제1공통패턴과, 상기 제1공통패턴에서 분기하여 상기 데이터 배선에 평행한 제2공통패턴을 포함하고,
    상기 공통돌출부는 상기 제2공통패턴의 일단으로부터 돌출되는 3D 영상 표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 공통배선은, 상기 다수의 화소영역 사이의 영역에 지그재그 형태로 형성되는 3D 영상 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 리타더는, 상기 액정패널의 홀수번째 화소라인 및 짝수번째 화소라인에 각각 대응하는 좌안리타더패턴 및 우안리타더패턴과, 상기 좌안리타더패턴 및 상기 우안리타더패턴 사이에 형성되는 블랙스트라이프를 포함하는 3D 영상 표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는, 인접한 2개 이상의 화소영역에 대응하여 동일한 크기 및 형상을 갖는 단위패턴이 2개 이상의 화소영역을 주기로 가로로 반복되는 형태를 갖는 3D 영상 표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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