KR20060124849A - 패러렉스 베리어 액정패널 및 이를 이용한입체영상표시장치 - Google Patents

패러렉스 베리어 액정패널 및 이를 이용한입체영상표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2D(2 dimension)와 3D(3 dimension)의 표시전환은 물론 관찰자나 표시장치의 회전에 의한 가로표시(landscape type)와 세로표시(portrait type) 모두에 있어 안정적인 3D 화상을 구현할 수 있는 패러렉스 베리어 액정패널 및 이를 이용한 입체영상표시장치에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 일면이 서로 마주보는 투명 제 1 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 일면에 형성되고, 제 1 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 1 전극과; 상기 제 2 기판 일면에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이로 개재된 액정층을 포함하는 패러렉스 베리어 액정패널을 제공한다.
그 결과 본 발명에 따른 입체영상표시장치는 전술한 구성의 패러렉스 액정패널을 구비함에 따라 2D 및 3D 모드로 변환이 가능하고, 아울러 관찰자나 표시장치의 회전에 의한 가로표시와 세로표시 모두에 있어서 안정적인 3D 화상을 구현할 수 있는 장점이 있다.

Description

패러렉스 베리어 액정패널 및 이를 이용한 입체영상표시장치{stereoscopic 3 dimension display apparatus and parallax barrier liquid crystal display panel}
도 1은 전통적인 입체영상표시장치에 대한 단면도.
도 2a와 도 2b는 각각 일반적인 입체영상표시장치의 2D, 3D 표시상태를 나타내 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 입체영상표시장치에 대한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 메인 액정패널에 대한 분해사시도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패러렉스 베리어 액정패널에 대한 분해사시도.
도 6a와 도 6b는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패러렉스 베리어 액정패널의 제 3 및 제 4 기판에 대한 평면도.
도 7과 도 8은 각각 본 발명의 제 2, 제 3 실시예에 따른 패러렉스 베리어 액정패널에 대한 분해사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
160 : 제 3 기판 162 : 제 1 전극
164 : 제 1 절연층 166 : 제 2 전극
170 : 제 4 기판 172 : 제 3 전극
174 : 제 2 절연층 176 : 제 4 전극
180 : 액정층
본 발명은 패러렉스 베리어 액정패널(parallax barrier liquid crystal display panel) 및 이를 이용한 입체영상표시장치(stereoscopic 3 dimension display apparatus)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 2D(2 dimension)와 3D(3 dimension) 모드의 표시전환이 가능함은 물론 특히 관찰자나 표시장치의 회전에 의한 가로표시(landscape type)와 세로표시(portrait type) 모두에 있어서 안정적인 3D 화상을 구현할 수 있는 패러렉스 베리어 액정패널 및 이를 이용한 입체영상표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 3차원을 표현하는 입체영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의존하는데, 두 눈의 시차 즉, 약 65㎜정도 떨어져 존재하는 두 눈 사이의 간격에 의한 양안시차는 입체감의 가장 중요한 요인이라 할 수 있다. 즉, 인체의 좌우 눈이 각각 서로 연관된 2D 영상을 볼 경우에 이들 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실재감을 재생 하게 되는 바, 이 같은 능력을 스테레오그라피(stereography)라 한다.
그리고 이 같은 스테레오그라피를 이용하여 2차원 화면에서 3차원의 입체영상을 표시하는 몇 가지의 기술이 소개된 바 있는데, 이중에서도 특히 좌/우안용 스테레오이미지(stereo image)를 각각 분리하여 볼 수 있게 함으로서 3차원 영상을 구현하는 패러렉스 베리어 방식 입체영상표시장치가 가장 널리 이용되고 있다.
일반적인 패러렉스 베리어 방식 입체영상표시장치의 3차원 입체영상 표시원리는 간단히, 좌/우안용 이미지 정보가 표시되는 평면영상에 관찰자에 대해 세로로 배열된 슬릿 형태의 개구를 중첩시킴으로서 관찰자의 스테레오그라피를 유발시켜 입체감을 느끼게 하는 방식이다.
이를 위해 평면영상을 표시하는 메인 디스플레이 장치와 슬릿 형태의 개구를 형성하는 별도의 패러렉스 베리어를 필요로 하는 바, 도 1은 전통적인 패러렉스 베리어 방식의 입체영상표시장치를 나타낸 개략적인 단면도로서, 메인 디스플레이 장치로 액정패널(liquid crystal display panel : 10)을 사용한 경우가 나타나 있다.
이때 액정패널(10)에는 좌안용 이미지정보를 표시하는 좌안 픽셀(L)과 우안용 이미지정보를 표시하는 우안 픽셀(R)이 번갈아 형성되어 있고, 이의 배면으로는 빛을 공급하는 백라이트(backlight : 20)가 마련된다. 그리고 액정패널(10)과 관찰자(40) 사이 또는 액정패널(10)과 백라이트(20) 사이로는 패러렉스 베리어(30)가 위치하여 포지션 별로 빛을 투과 및 차단시키는 바, 여기에는 좌/우안용 픽셀(L,R)로부터 나오는 빛을 각각 선택적으로 통과시키는 슬릿(32)과 베리어(34)가 관찰자에 대해 세로 방향을 향해 스트라이프(stripe) 형태로 존재한다.
이에 백라이트(20)로부터 발산된 빛 중에서 액정패널(10)의 좌안용 픽셀(L)을 통과한 빛(L1)은 패러렉스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 관찰자(40)의 좌안에 도달되고, 액정패널(10)의 우안용 픽셀(R)을 통과한 빛(R1)은 패러렉스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 관찰자(40)의 우안에 도달된다. 그리고 이들 각각의 좌/우안용 픽셀(L,R)을 통해 표시되는 영상에는 인간이 충분히 감지할 수 있을 정도의 충분한 시차(視差)정보가 존재하여 관찰자(40)는 3차원 입체영상을 인식하게 된다.
한편, 상술한 내용은 가장 기본적인 패러렉스 베리어 방식으로서, 슬릿(32)과 베리어(34)가 영구적으로 고정된 패러렉스 베리어(30)를 사용함에 따라 3D 전용으로만 그 활용범위가 제한된다.
하지만 양안시차에 따른 스테레오그라피에 의해 3D로 전환된 입체영상을 장시간 시청할 경우에 관찰자는 메스꺼움이나 피로감 등을 느낄 수 있고, 이에 따라 평면영상을 표시하는 2D 모드와 입체영상을 표시하는 3D 모드의 변환이 가능한 입체영상표시장치가 소개된 바 있다.
이는 간단하게 액정패널로 패러렉스 베리어를 구현하는 것으로, 해당 기능을 위한 액정패널을 패러렉스 베리어 액정패널이라 하면, 이는 2D 모드에서 아무런 작용을 하지 않고 전면에 걸쳐 빛을 투과시키지만 3D 모드에서 빛을 투과시키는 슬릿 역할의 투과영역과 빛을 차단하는 베리어 역할의 차단영역을 스트라이프 형태로 나타낸다.
이에 첨부된 도 2a와 도 2b는 일반적인 패러렉스 베리어 액정패널(70)을 이용한 입체영상표시장치의 개략적인 단면도로서, 각각 2D 모드와 3D 모드를 나타낸 도면이다.
보이는 바와 같이 일반적인 패러렉스 베리어 액정패널(70)을 이용한 입체영상표시장치는 기본적으로는 백라이트(50) 및 이로부터 출사된 빛을 이용하여 평면영상을 표시하는 메인 액정패널(60)을 포함하며, 이들 사이로 패러렉스 베리어 액정패널(70)이 개재되어 있다.
이때 메인 액정패널(60)은 일반적인 능동행렬방식(active matrix type)과 마찬가지로 제 1 액정층(62)을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(64,66)을 포함하며, 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 않았지만 이들 양 기판(64,66) 사이로 다수의 화소(pixel)가 매트릭스 방식으로 배열되어 있다. 그리고 이들 각 화소마다 액정을 사이에 두고 서로 대향된 제 1 기판(64)의 투명 화소전극과 제 2 기판(66)의 투명 공통전극이 마련되는데, 이중 화소전극으로는 일대일 대응된 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)에 의해 선택적으로 영상신호전압이 인가된다.
따라서 박막트랜지스터의 스위칭 동작에 의해 선택된 화소의 화소전극으로 영상신호전압이 인가되면 해당 화소의 화소전극과 공통전극 사이에 전기장이 형성되고, 이로 인해 광학적 이방성과 분극성질을 가진 액정분자가 구동되어 투과율의 차이를 나타내는 바, 백라이트(50)로부터 출사된 빛이 메인 액정패널(60)을 통과하면서 각 화소별 투과율의 차이를 외부로 발현시켜 다양한 영상을 표시한다.
그리고 이 같은 백라이트(50)와 메인 액정패널(60) 사이로 개재된 일반적인 패러렉스 베리어 액정패널(70) 역시 제 2 액정층(72)을 사이에 두고 대면 합착된 제 3 및 제 4 기판(74,78)을 포함하지만, 앞서의 메인 액정패널(60)과 달리 화소의 구분 없이 단순 스트라이프 형태의 투명 제 1 전극(76)이 제 3 기판(74) 내면으로 형성되어 있고 제 4 기판(78) 내면으로는 평판 형태의 투명 제 2 전극(80)이 마련되어 있다. 그리고 메인 액정패널(60)의 외면, 메인 액정패널(60)과 패러렉스 베리어 액정패널(70) 사이 그리고 패러렉스 베리어 액정패널과 백라이트 사이로는 제 1 내지 제 3 편광판(82,84,86)이 부착된다.
이때 패러렉스 베리어 액정패널(70)의 제 1 및 제 2 전극(76,80)으로는 각각, 일례로 제 2 액정층(72)이 트위스티드 네마틱(twisted nematic)이라는 전제 하에 3D 모드에서만 액정구동전압과 공통전압이 각각 인가된다.
따라서 패러렉스 베리어 액정패널(70)의 제 1 및 제 2 전극(76,80) 전극으로 아무런 전압이 인가되지 않은 도 2a의 2D 모드의 경우 패러렉스 베리어 액정패널(70)은 노멀 화이트(normal white) 상태를 유지하여 백라이트로(50)부터 출사된 빛을 단순 투과시키고, 그 결과 관찰자는 메인 액정패널(60)의 평면영상을 본다.
반면, 제 1 및 제 2 전극(76,80)으로 액정구동전압과 공통전압이 각각 인가되는 도 2b의 3D 모드의 경우 제 1 및 제 2 전극(76,80) 사이에 놓여진 액정만이 구동되어 해당 부분이 블랙을 표시하고 그 외의 부분은 화이트를 표시하는 바, 결국 관찰자에 대해 세로로 배열된 베리어와 슬릿으로 작용하여 메인 액정패널(60)의 영상을 입체로 인식되도록 한다.
이에 패러렉스 베리어 액정패널(80), 엄밀하게는 제 1 전극(76)의 온/오프 동작으로 2D와 3D 모드를 전환할 수 있다.
한편, 최근 들어 급속도로 진전되고 있는 정보화 시대에 발맞추어 표시장치의 활용방법 역시 매우 다양한 양태로 나타나는 바, 그 한 가지 예로서 하나의 화면을 세로 혹은 가로로 회전시켜 각각의 용도에 알맞게 사용할 수 있도록 한 제품이 소개된 바 있고, 이는 현재 핸드폰용 표시화면이나 모니터 등에 활용되고 있다.
즉, 기존의 일반적인 표시화면은 통상적으로 가로방향의 폭이 세로방향의 높이보다 큰 가로영상(landscape type) 또는 그 반대의 세로영상(portrait type) 만을 표시하도록 고정되어 있었지만, 최근에는 하나의 표시화면에 가로영상 또는 세로영상을 표시하여 필요에 따라 관찰자 내지는 표시화면을 회전시킴으로써 가로영상의 경우 영화감상 등에 사용될 수 있고 세로영상의 경우 많은 정보를 표시하는 작업등에 활용되도록 하고 있다.
하지만 이와 같이 표시화면의 회전에 의한 가로영상과 세로영상을 제공하는 방법은 아직 패러렉스 베리어 방식의 3D 입체영상표시에 적합하지 못한 것으로 여겨지고 있는데, 그 이유는 가로방향으로 이격된 좌우 눈의 양안시차에 의한 패러렉스 베리어 방식에서는 슬릿과 베리어의 배열방향이 세로방향으로만 한정되는 바, 표시화면의 회전에 의해 슬릿과 베리어의 배열방향이 역시 가로로 변화되어 올바른 3D 영상을 구현할 수 없는 문제점이 나타난다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 2D(2 dimension)와 3D(3 dimension) 모드의 전환은 물론 관찰자나 표시장치의 회전에 의 한 가로표시와 세로표시 모두에 있어 안정적인 3D 화상을 구현할 수 있는 구체적인 방도를 제시하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일면이 서로 마주보는 투명 제 1 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 일면에 형성되고, 제 1 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 1 전극과; 상기 제 2 기판 일면에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이로 개재된 액정층을 포함하는 패러렉스 베리어 액정패널을 제공한다.
이때 상기 제 1 전극을 덮는 제 1 절연막과; 상기 제 1 절연막 상에 형성되고, 상기 제 1 전극과 엇갈려서 상기 제 1 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 3 전극과; 상기 제 2 전극을 덮는 제 2 절연막과; 상기 제 2 절연막 상에 형성되고, 상기 제 2 전극과 엇갈려서 상기 제 2 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 4 전극을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하며, 또는 상기 제 1 전극을 덮는 제 1 절연막과; 상기 제 1 절연막 상에 형성된 평판 형태의 투명 제 3 전극과; 상기 제 2 전극을 덮는 제 2 절연막과; 상기 제 2 절연막 상에 형성된 평판 형태의 투명 제 4 전극을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 일면이 서로 마주보는 투명 제 1 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 일면에 형성되고, 제 1 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 1 전극과; 상기 제 1 전극을 덮는 제 1 절연막과; 상기 제 1 절연막 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 2 전극과; 상기 제 2 기판 일면에 형성된 판 형상의 투명 제 3 전극과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이로 개재된 액정층을 포함하는 패러렉스 베리어 액정패널을 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 패러렉스 베리어 액정패널을 이용한 입체영상표시장치로서, 평면영상을 표시하는 메인 액정패널과; 상기 메인 액정패널 배면에 마련된 백라이트를 포함하는 입체영상 표시장치를 제공하며, 이때 상기 메인 액정패널은 가로표시 및 세로표시가 가능한 것을 특징으로 하고, 상기 메인 액정패널은, 상기 서로 대향된 투명 제 3 및 제 4 기판과; 상기 제 3 및 제 4 기판 사이로 개재된 제 2 액정층과; 상기 제 2 액정층을 구동하기 위한 박막트랜지스터 및 화소전극과 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이때 본 발명은 구체적인 구성에 따라 몇 가지 실시예로 구분될 수 있으므로 이들을 각각 구분하여 설명하며, 편의상 제 1 실시예에서 공통적인 부분에 대한 설명을 선행하고 그 외의 실시예에서는 이와 대별되는 차이점을 중점적으로 부각시켜 설명의 중복을 피한다.
제 1 실시예
먼저 첨부된 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체영상표시장치에 대한 단면도로서, 평면영상을 표시하는 메인 액정패널(100)과 이의 배면으로 구비된 패러렉스 베리어 액정패널(150) 그리고 상기 패러렉스 베리어 액정패널(150) 배면에서 빛을 공급하는 백라이트(200)를 포함한다.
그리고 이때 백라이트(200)를 향하는 패러렉스 베리어 액정패널(150) 외면과, 메인 액정패널(100)과 페러랙스 베리어 액정패널(150) 사이 그리고 관찰자를 향하는 메인 액정패널(100) 외면으로는 각각 제 1 내지 제 3 편광판(192,194,196)이 개재될 수 있고, 목적에 따라서는 메인 액정패널(100)과 패러렉스 베리어 액정패널(150)의 위치가 서로 바뀌는 것도 가능하다.
이때 메인 액정패널(100)은 노트북이나 TV 내지는 각종 디스플레이 장치에 사용되는 일반적인 능동행렬방식 액정패널과 동일한 구조를 가질 수 있는 바, 그 일례에 대한 분해 사시도를 도 4에 나타내었다.
이에 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 입체영상표시장치의 메인 액정패널(100)은 제 1 액정층(130)을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(110,140)을 포함하며, 이중 제 1 기판(110)은 유리와 같은 투명 재질로 이루어지고 그 내면으로는 다수의 게이트배선(114)과 데이터배선(116)이 교차하여 매트릭스 형상의 화소(P)를 종횡으로 반복되게 정의하고 있다. 그리고 이들 게이트배선(114)과 데이터배선(116)의 교차점에는 박막트랜지스터(120)가 구비되어 각 화소(P)에 실장된 투명 화소전극(122)과 일대일 대응 연결된다.
또한 유리와 같은 투명재질로 이루어지는 제 2 기판(140) 내면으로는 상기 제 1 기판(110)의 게이트배선(114)과 데이터배선(116) 그리고 박막트랜지스터(120) 등의 비표시 요소를 가리면서 각 화소전극(122) 만을 노출시킬 수 있도록 격자형상의 개구부를 행렬로 배열 형성하는 블랙매트릭스(146) 및 이들 각 개구부에 충진되는 일례로 R,G,B 컬러필터(144a,144b,144c) 그리고 이들을 덮는 투명한 공통전극(148)이 마련되어 있다. 그리고 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 않았지만 제 1 액정층(130)과 접하는 제 1 및 제 2 기판(110,140) 내면으로는 각각 액정분자의 배열방향을 결정하는 배향막이 개재될 수 있다.
이에 상술한 구조의 메인 액정패널(100)은 화소전극(122) 및 공통전극(148) 사이의 전기작으로 액정분자의 배열방향을 제어하여 투과율의 차이를 나타내도록 하고, 백라이트(도 3의 200 참조)로부터 출사된 빛에 각 화소(P)별 투과율의 차이와 R,G,B 컬러필터(144a,144b,144c)의 색 조합을 반영시켜 여러 가지 다양한 컬러의 평면영상을 디스플레이 한다.
아울러 본 발명에 따른 입체영상표시장치의 메인 액정패널(100)은 회전에 의한 가로표시와 세로표시가 가능하다.
다시 도 3으로 돌아와서, 다음으로 본 발명에 따른 페러랙스 베리어 액정패널(150)은 상술한 메인 액정패널(100)의 평면영상을 사용자의 선택에 따라 2D 또는 3D 모드로 전환하고, 특히 3D 모드에 있어서 가로표시나 세로표시의 경우에 관찰자에 대하여 세로방향을 향하는 슬릿과 베리어를 구현하는 부분으로서, 제 2 액정층(180)을 사이에 두고 대면 합착되어진 유리등의 투명한 제 3 및 제 4 기판(160,170)을 포함한다.
그리고 이중 제 3 기판(160) 내면으로는 제 1 방향을 향하는 스트라이프 형 태의 투명 제 1 전극(162)이 형성되고, 이의 상부로는 제 1 절연층(164)이 덮여 있으며, 상기 제 1 절연층(164) 상부로는 제 1 전극(162)과 유사하게 제 1 방향을 향하지만 이와는 엇갈리게 배치된 스프라이프 형태의 투명 제 2 전극(166)이 형성되어 있다.
또한 제 2 액정층(180)을 사이에 두고 제 3 기판(160)에 대면되는 제 4 기판(170) 내면으로는 상기 제 1 및 제 2 전극(162,166)과 수직으로 교차되게 제 2 방향을 향하는 스트라이프 형태의 투명 제 3 전극(172)이 형성되어 있고, 이를 제 2 절연층이 덮고 있으며, 상기 제 2 절연층 외면으로는 제 3 전극(172)과 유사하게 제 2 방향을 향하지만 이와는 엇갈리게 배치된 스트라이프 형태의 투명 제 4 전극(176)이 형성되어 있다.
이때 상술한 패러렉스 베리어 액정패널(150)의 제 1 내지 제 4 전극(162,164,172,176)에 대한 구조 내지는 방향과 배열관계에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패러렉스 베리어 액정패널(150) 만을 분해하여 도 5에 나타내었는바, 이를 앞서의 도 3 및 도 4와 비교해 보면 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체영상표시장치의 각 모드별 동작 상태를 살펴보면, 먼저 2D 모드에서는 패러렉스 베리어 액정패널(150)의 제 1 내지 제 4 전극(162,166,172,174) 어느 곳에도 전압이 인가되지 않고, 따라서 제 2 액정층(180)이 일례로 TN 모드인 경우에 노멀 화이트를 표시하여 백라이트(200)로부터 출사된 빛을 아무런 가공 없이 통과시킨다.
그 결과 메인 액정패널(100)의 표시영상은 관찰자에게 2D 영상을 보여진다.
다음으로 3D 모드에서는 가로표시와 세로표시의 경우로 구분될 수 있는데, 일례로 좌우의 폭이 상하의 높이보다 큰 가로표시인 경우에 관찰자에 대해 가로방향을 향하는 제 3 및 제 4 전극(172,176)에는 공통전압이 인가되고, 관찰자에 대해 세로방향을 향하는 제 1 또는 제 2 전극(162,166) 중 하나, 임의로 제 2 전극(166)을 액정구동전압이 인가된다. 이때 제 1 및 제 2 전극(162,166) 중 액정구동전압이 인가되지 않는 나머지 하나, 임의로 제 1 전극(162)에는 공통전압이 인가될 수 있다.
그 결과 패러렉스 베리어 액정패널(150)의 제 2 액정층(180)은 제 2 전극(166)과 대응되는 부분에서만 구동되고, 이에 따라 관찰자에 대해 세로방향으로 배열된 제 2 전극(166)에 대응된 베리어 및 제 1 전극(162)에 대응되는 슬릿을 스트라이프 형태로 표시한다.
따라서 관찰자는 가로표시의 3D 영상을 관찰할 수 있다.
반면, 세로표시의 3D 모드인 경우에는 메인 액정패널(100)과 함께 본 발명에 따른 패러렉스 베리어 액정패널(150) 역시 90°또는 270°로 회전되고, 따라서 앞서와는 반대로 제 1 및 제 2 전극(162,166)이 관찰자에 대해 가로로 배열되고, 제 3 및 제 4 전극(172,176)이 세로로 배열된다.
그리고 이 경우에 3D 구현을 위해서는 제 1 및 제 2 전극(162,166)으로 각각 공통전압이 인가되고 제 3 및 제 4 전극(172,176) 중 어느 하나, 임의로 제 4 전극(176)에 액정구동전압이 인가된다. 이때 제 3 및 제 4 전극(172,176) 중 액정구동 전압이 인가되지 않는 나머지 하나, 임의로 제 3 전극(172)에는 공통전압이 인가될 수 있다.
이에 따라 제 2 액정층(180)은 액정구동전압이 인가되어진 제 4 전극(176)과 대응되는 부분에서만 구동되고, 그 결과 관찰자에 대해 세로방향인 제 4 전극(176)을 따라 베리어가 나타나며 그 외의 제 3 전극(172)에 대응되는 부분은 슬릿으로 표시된다. 따라서 관찰자는 세로표시의 3D 영상을 관찰할 수 있다.
이때 첨부된 도 6a와 도 6b는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패러렉스 베리어 액정패널(150)의 제 3 및 제 4 기판(160,170)에 대한 평면도로서 각각을 제 2 액정층(180) 방향에서 바라본 것이며, 편의상 제 1 및 제 2 절연층은 생략하였는 바, 도 6a에 보이는 바와 같이 제 3 기판(160) 내면의 일측에 마련된 전극패드(202)에서부터 가장자리 비표시영역을 따라 제 1 내지 제 4 인출배선(212,214,216,218)이 형성되어 있고, 이중 제 1 및 제 2 인출배선(212,214)은 제 3 기판(160)의 제 1 및 제 2 전극(162,164)과 각각 직접 연결되어 있다.
그리고 제 3 및 제 4 인출배선(216,218)은 Ag 도트(220)를 매개로 6a에 나타낸 제 4 기판(170) 내면의 가장자리 비표시영역을 따라 형성된 제 1 및 제 2 보조인출배선(222,224)에 접속되며, 상기 제 1 및 제 2 보조인출배선(222,224)은 제 4 기판의 제 3 및 제 4 전극(172,176)과 각각 직접 연결되어 있다.
따라서 상기 전극패드(202)를 이용하여 2D와 3D 그리고 3D 모드에서의 가로표시와 세로표시 각각을 위한 전압이 제 1 내지 제 4 전극(162,166,172,176)으로 전달될 수 있다.
한편, 상술한 설명에 있어서 제 1 및 제 2 전극(162,166) 그리고 제 3 및 제 4 전극(172,176)은 서로 그 위치가 변동되어도 무관하고, 제 1 및 제 2 전극(162,166)이 제 4 기판(170)에 위치하고 제 3 및 제 4 전극(172,176)이 제 3 기판(160)에 존재되는 것도 가능하다.
제 2 실시예
본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체영상표시장치는 패러렉스 베리어 액정패널을 제외하면 앞서의 내용이 공통적으로 적용될 수 있는 바, 이에 대한 설명은 본 실시예에 따른 패러렉스 베리어 액정패널에 대한 분해사시도인 도 6을 참조한다.
이때 앞서와 동일한 역할을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였다.
보이는 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 패러렉스 베리어 액정패널(150)은 제 3 기판(160) 내면으로 평면형상의 투명 제 5 전극(162a)이 형성되어 있고, 이의 상부에 제 3 절연층(164a)이 덮여 있으며, 상기 제 3 절연층(164a) 상부로 제 1 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 제 6 전극(166a)이 형성되어 있다.
그리고 제 4 기판(170) 내면에는 평면형상의 제 7 전극(172a)이 형성되어 있고, 이를 제 4 절연층(174a)이 덮고 있으며, 상기 제 4 절연층(174a) 외면으로는 제 6 전극(166a)과 교차되는 제 2 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 제 8 전극(176a)이 마련되어 있다.
이 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 패러렉스 베리어 액정패널의 동작상태를 살펴보면, 2D 모드에서는 제 5 내지 제 8 전극(162a,166a,172a,176a) 어디에도 전압이 인가되지 않아 노멀 화이트를 나타낸다.
그리고 3D 모드의 가로표시에서는 관찰자에 대해 세로방향으로 배열된 6 전극(166a)으로만 액정구동전압이 인가되며 제 7 전극(172a)으로는 공통전압이 인가되는데, 이 경우 제 5 전극(162a)과 제 8전극(176a)에 공통전압이 인가되어도 무방하다. 그 결과 관찰자에 대해서 세로방향의 베리어와 슬릿을 구현하는 바, 가로표시에서의 3D 영상을 볼 수 있도록 한다.
다음으로 3D 모드의 세로표시에서는 관찰자에 대해 세로방향으로 배열되는 제 8 전극(176a)으로만 액정구동전압이 인가되며, 제 5 전극(162a)으로는 공통전압이 인가된다. 이 경우 제 6 전극(166a)과 제 7 전극(172a)에 공통전압이 인가되어도 무방하며, 그 결과 관찰자에 대해서 세로방향을 향하는 베리어와 슬릿을 표시하여 세로표시에서의 3D 영상을 제공한다.
이때 제 5 전극(162a)과 제 6 전극(166a) 그리고 제 7 전극(172a)과 제 8 전극(172b)은 서로 위치가 변동되어도 무방하며, 제 5 및 제 6 전극(162a,166a)이 제 4 기판(170)에 형성되고 제 7 및 제 8 전극(172a,176a)이 제 3 기판(160)에 형성되는 것도 가능하다.
제 3 실시예
마지막으로 본 발명의 제 3 실시예에 따른 패러렉스 베리어 액정패널(150)에 대한 분해 사시도를 도 8에 나타내었는바, 이 경우 제 3 기판(160) 내면에는 평면형상의 제 9 전극(168) 만이 존재한다.
그리고 제 4 기판(170) 내면에는 제 1 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열되어진 제 10 전극(172b)이 형성되며, 제 5 절연층(174b)을 사이에 두고 상기 제 10 전극(172b)과 수직하게 교차되는 제 2 방향을 향해 스트라이프 형태로 복수개의 제 11 전극(176b)이 배열되어 있다.
따라서 2D 모드에서 제 9 내지 제 11전극 어디에도 전압이 인가되지 않아 평면영상을 제공하고, 3D 모드의 가로표시에서는 제 9전극(168)에 공통전압이 인가되고 제 11 전극(176b)으로 액정구동전압이 인가되어 관찰자에 대해 세로방향을 향하는 베리어와 슬릿을 표시하며, 3D 모드의 세로표시에서는 제 9 전극(168)에 공통전압이 인가되는 것은 공통적이지만 제 10 전극(172b)으로 액정구동전압이 인가되어 관찰자에 대해 여전히 세로방향을 향하는 베리어와 슬릿을 표시한다.
따라서 3D 모드의 가로표시와 세로표시 모두에서 3D 영상을 제공한다.
본 발명에 따른 입체영상표시장치는 전술한 구성의 패러렉스 액정패널을 구비함에 따라 2D 및 3D 모드로 변환이 가능하고, 아울러 관찰자나 표시장치의 회전에 의한 가로표시(landscape type)와 세로표시(portrait type) 모두에 있어서 안정적인 3D 화상을 구현할 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 일면이 서로 마주보는 투명 제 1 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판 일면에 형성되고, 제 1 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 1 전극과;
    상기 제 2 기판 일면에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 2 전극과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이로 개재된 액정층
    을 포함하는 패러렉스 베리어 액정패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극을 덮는 제 1 절연막과;
    상기 제 1 절연막 상에 형성되고, 상기 제 1 전극과 엇갈려서 상기 제 1 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 3 전극과;
    상기 제 2 전극을 덮는 제 2 절연막과;
    상기 제 2 절연막 상에 형성되고, 상기 제 2 전극과 엇갈려서 상기 제 2 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 4 전극
    을 더욱 포함하는 패러렉스 베리어 액정패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극을 덮는 제 1 절연막과;
    상기 제 1 절연막 상에 형성된 평판 형태의 투명 제 3 전극과;
    상기 제 2 전극을 덮는 제 2 절연막과;
    상기 제 2 절연막 상에 형성된 평판 형태의 투명 제 4 전극
    을 더욱 포함하는 패러렉스 베리어 액정패널.
  4. 일면이 서로 마주보는 투명 제 1 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판 일면에 형성되고, 제 1 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극을 덮는 제 1 절연막과;
    상기 제 1 절연막 상에 형성되고, 상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향을 향해 스트라이프 형태로 배열된 복수개의 투명 제 2 전극과;
    상기 제 2 기판 일면에 형성된 판 형상의 투명 제 3 전극과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이로 개재된 액정층
    을 포함하는 패러렉스 베리어 액정패널.
  5. 제 1항 내지 제 4항의 기재에 따른 패러렉스 베리어 액정패널을 이용한 입체영상표시장치로서,
    평면영상을 표시하는 메인 액정패널과;
    상기 메인 액정패널 배면에 마련된 백라이트
    를 포함하는 입체영상 표시장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 메인 액정패널은 가로표시 및 세로표시가 가능한 입체영상 표시장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 메인 액정패널은,
    상기 서로 대향된 투명 제 3 및 제 4 기판과;
    상기 제 3 및 제 4 기판 사이로 개재된 제 2 액정층과;
    상기 제 2 액정층을 구동하기 위한 박막트랜지스터 및 화소전극과 공통전극을 포함하는 입체영상 표시장치.
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