KR20130012780A

KR20130012780A - 표시장치

Info

Publication number: KR20130012780A
Application number: KR1020110074166A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 서덕종; 박승범; 송동현
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2013-02-05
Also published as: US9182607B2; US20130027621A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널, 편광판, 및 리타더를 포함한다. 표시패널은 복수의 화소를 포함하여 영상을 표시한다. 편광판은 표시패널 상에 구비된다. 리타더는 편광판을 사이에 두고 표시패널과 마주하여 구비된다. 리타더에는 서로 교번하여 구비된 제1 영역들 및 제2 영역들이 정의되고, 제1 영역들에서 리타더의 지상축 방향은 제2 영역들에서 리타더의 지상축 방향과 서로 다르다.

Description

표시장치 {DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패턴된 리타더를 포함하여 입체영상을 표시할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.

입체영상 표시장치는 양안시차(binocular parallax)를 갖는 사용자의 좌안과 우안에 좌안용 영상과 우안용 영상을 각각 제공하여 입체영상을 표시할 수 있는 표시장치이다. 사용자는 입체영상 표시장치에서 제공되는 좌안용 영상과 우안용 영상을 두 눈의 망막을 통하여 각각 인지함으로써 입체감을 느낄 수 있다. 일반적으로, 이러한 입체영상 표시장치는 크게 안경 방식과 무안경 방식으로 구분될 수 있는데, 안경 방식 중 패턴된 리타더(patterned retarder)를 포함하여 입체영상을 표시할 수 있는 표시장치가 개발되었다.

그런데, 패턴된 리타더를 포함하는 입체영상 표시장치에는 시청자의 우안에 제공되어야 할 우안 영상의 일부가 시청자의 좌안에 제공되거나 시청자의 좌안에 제공되어야 할 좌안 영상의 일부가 시청자의 우안에 제공되는 크로스 토크(cross talk) 현상이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 크로스 토크 현상의 발생의 방지 또는 완화할 수 있는 패턴된 리타더를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널, 편광판, 및 리타더를 포함한다.

상기 표시패널은 복수의 화소를 포함하여 영상을 표시한다. 상기 편광판은 상기 표시패널 상에 구비된다. 상기 리타더는 상기 편광판을 사이에 두고 상기 표시패널과 마주하여 구비된다.

상기 리타더에는 서로 교번하여 구비된 제1 영역들 및 제2 영역들이 정의되고, 상기 제1 영역들에서 상기 리타더의 지상축 방향은 상기 제2 영역들에서 상기 리타더의 지상축 방향과 서로 다르다.

이와 같은 표시장치에 따르면, 입체영상의 구현시 크로스 토크 현상의 발생을 방지 또는 감소시킬 수 있어 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 표시장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 화소들의 구동 타이밍을 설명하는 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 3의 화소들의 구동 타이밍을 설명하는 타이밍도이다.
도 6은 백라이트 유닛을 포함하는 도 1의 표시장치의 단면도이다.
도 7은 도 6의 광학 필름의 확대 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 상기 표시장치(100)는 표시패널(130), 게이트 드라이버(110), 및 데이터 드라이버(120)를 포함한다.

상기 표시패널(130)은 제1 기판(101), 상기 제1 기판(101)과 마주하는 제2 기판(201), 및 상기 제1 및 제2 기판(101, 201) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다.

상기 제1 기판(101)은 영상을 표시하는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 상기 제1 기판(101)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 주변 영역(PA)으로 구분되는데, 상기 화소들(PX)은 상기 표시 영역(DA)에 구비되어 영상을 구현한다.

상기 제1 기판(101)은 제1 방향(D1)으로 연장된 복수의 게이트 라인(GL1~GLn), 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된 복수의 데이터 라인(DL1~DLm), 복수의 박막 트랜지스터(TR), 및 복수의 화소 전극(PE)을 포함한다. 여기서, n과 m은 1 이상의 자연수이다. 각 화소(PX)는 상기 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 대응하는 적어도 하나의 게이트 라인, 상기 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 적어도 하나의 데이터 라인, 상기 박막 트랜지스터들(TR) 중 대응하는 적어도 하나의 박막 트랜지스터, 및 상기 화소전극들(PE) 중 대응하는 적어도 하나의 화소 전극을 포함할 수 있다.

이 실시예에 있어서, 상기 화소들은 동일한 구성 및 기능을 가지므로, 설명의 편의를 위해 도 1에는 하나의 화소를 예로써 도시하였다.

상기 게이트 라인들(GL1~GLn), 상기 데이터 라인들(DL1~DLm), 상기 박막 트랜지스터(TR), 및 상기 화소 전극(PE)은 박막 공정을 통해 상기 표시 영역(DA)에 대응하여 구비되는데, 상기 화소들(PX)은 상기 제1 기판(101) 상에 매트릭스 형태로 구비될 수 있다.

상기 박막 트랜지스터(TR)는 대응하는 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 대응하는 데이터 라인에 연결된 소스 전극, 및 상기 화소 전극(PE)에 연결된 드레인 전극을 포함한다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 액정층을 사이에 두고, 예를 들어, 상기 제2 기판(201)에 형성된 공통 전극(CE)과 마주하여 액정 커패시터(Clc)를 형성한다.

상기 게이트 드라이버(110)는 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 연결되어 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 게이트 신호를 순차적으로 제공한다. 상기 게이트 드라이버(110)는 상기 박막 공정을 통해 상기 표시 영역(DA) 좌측 또는 우측의 주변 영역에 대응하여 상기 제1 기판(101) 상에 형성될 수 있다. 도 1에서, 상기 게이트 드라이버(110)는 상기 표시 영역(DA) 좌측의 주변 영역에 형성되는 것으로 도시하였으나, 실시형태에 따라 상기 게이트 드라이버(110)는 상기 표시 영역(DA) 우측의 주변 영역에 형성될 수 있다. 또한, 상기 게이트 드라이버(110)는 상기 표시 영역(DA) 양측에 구비될 수도 있다.

상기 데이터 드라이버(120)는 상기 표시 영역(DA) 상측의 주변 영역에 대응하여 상기 제1 기판(101) 상에 칩 형태로 구비될 수 있다. 상기 칩은 상기 데이터 라인들(DL1~DLm)과 전기적으로 연결되어 데이터 신호를 제공한다. 다만, 실시형태에 따라, 상기 데이터 드라이버(120)는 상기 제1 및 제2 기판(101, 201)의 외부에 구비될 수 있다.

도시되지 않았지만, 상기 제1 및 제2 기판(101, 201) 외부에 구비된 타이밍 컨트롤러는 상기 데이터 드라이버(120)의 인터페이스에 맞도록 외부에서 입력된 영상신호의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 영상신호를 상기 데이터 드라이버(120)로 출력한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러는 데이터 제어신호를 상기 데이터 드라이버(120)로 출력하고, 게이트 제어신호를 상기 게이트 드라이버(110)로 출력한다.

상기 게이트 드라이버(110)는 상기 게이트 제어신호에 응답해서 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 순차적으로 게이트 신호들을 인가하여 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)을 순차적으로 스캐닝한다.

상기 데이터 드라이버(120)는 감마전압 발생부(미도시)로부터 제공된 감마 전압들을 이용하여 다수의 계조 전압들을 생성한다. 상기 데이터 드라이버(120)는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 제공되는 상기 데이터 제어신호에 응답해서 상기 생성된 계조 전압들 중 상기 영상신호에 대응하는 계조 전압들을 선택하고, 선택된 계조 전압들을 데이터 신호로써 상기 데이터 라인들(DL1~DLm)에 각각 인가한다.

상기 표시장치(100)는 상기 표시장치(100)가 입체영상을 구현할 때 시청자가 입체영상을 시청할 수 있도록 하는 안경(160)을 더 포함할 수 있다. 상기 안경(160)은 우안 글래스(161) 및 좌안 글래스(162)를 포함하는데, 상기 안경(160)에 대하여는 아래 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 도 1의 표시장치의 단면도이다. 구체적으로, 도 2에는 도 1에서 하나의 화소에 대응하는 영역의 단면을 도시하였다.

도 2를 참고하면, 상기 표시장치(100)는 상기 제1 기판(101), 상기 제1 기판(101)과 마주하는 상기 제2 기판(102), 및 상기 제1 기판(101)과 상기 제2 기판(102) 사이에 개재된 상기 액정층(LC)을 포함한다.

상기 제1 기판(101)은 제1 베이스 기판(111)을 포함하고, 상기 제1 베이스 기판(111) 상에는 게이트 전극(GE)이 구비된다. 상기 제1 베이스 기판(111)은 유리 또는 플라스틱, 예컨대 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate: PET), 섬유강화 플라스틱(fiber reinforeced plastic), 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate: PEN) 등으로 이루어질 수 있다.

상기 게이트 전극(GE)은 제1 절연막(112)에 의해 커버된다. 상기 제1 절연막(112)은 산화물, 질화물, 또는 투명한 절연성 물질을 포함할 수 있는데, 예를 들어 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiOx)으로 이루어질 수 있다.

상기 게이트 전극(GE)이 형성된 영역에 대응하여 상기 제1 절연막(112) 상에는 액티브층(AL) 및 오믹 콘택층(OM)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 게이트 전극(GE) 상에는 상기 제1 절연막(112), 상기 액티브층(AL), 및 상기 오믹 콘택층(OM)을 사이에 두고 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 서로 이격되어 구비된다.

상기 박막 트랜지스터(TR)는 상기 게이트 전극(GE), 상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE), 상기 액티브층(AL), 및 상기 오믹 콘택층(OM)을 포함한다. 상기 박막 트랜지스터(TR)는 상부가 제2 절연막(113)에 의해 커버될 수 있다. 상기 제2 절연막(113)은 산화물, 질화물, 또는 투명한 절연성 물질을 포함할 수 있는데, 예를 들어 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiOx)으로 이루어질 수 있다.

상기 제2 절연막(113) 상에는 제3 절연막(114)이 더 형성될 수 있다. 상기 제3 절연막(114)은 유기물을 포함할 수 있고, 상기 제3 절연막(114) 하부의 단차를 보상하여 상기 제3 절연막(114) 상부가 평탄하게 제공될 수 있다.

상기 제2 절연막(113) 및 상기 제3 절연막(114)에는 상기 박막 트랜지스터(TR)의 상기 드레인 전극(DE)을 적어도 일부를 노출시키는 콘택홀(CH)이 형성된다. 상기 유기 절연막(160) 상에는 화소 전극(PE)이 구비되는데, 상기 화소 전극(PE)은 상기 콘택홀(CH)을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 연결된다.

상기 제1 기판(101)은 상기 제1 베이스 기판(111) 상에 구비된 스토리지 전극(STE)을 더 포함할 수 있다. 상기 스토리지 전극(STE)은 상기 드레인 전극(DE)과 마주하여 구비되어 상기 제1 절연막(112)을 유전체로 포함하는 스토리지 커패시터를 형성할 수 있다.

상기 제2 기판(102)은 제2 베이스 기판(121), 공통 전극(123), 블랙 매트릭스(BM), 및 컬러필터(CF)를 포함한다.

상기 제2 베이스 기판(121)은 유리 또는 플라스틱, 예컨대 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate: PET)나 섬유강화 플라스틱(fiber reinforced plastic) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate: PEN) 등으로 이루어질 수 있다.

상기 블랙 매트릭스(BM)는 차광성 물질을 포함하여 상기 제2 베이스 기판(121) 상에 매트릭스 형태로 구비되고, 비표시 영역의 빛샘을 방지한다. 여기서, '비표시 영역'이라 함은 일반적으로 인접한 두 화소 사이 영역, 다르게는 상기 제1 베이스 기판(111)의 인접한 두 화소 전극 사이의 영역에 대응한 영역을 말한다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 산화크롬(CrOx) 및 크롬(Cr) 등의 무기물이나 검은색 색소를 첨가한 감광제 등의 유기물일 수 있다.

상기 컬러 필터(CF)는 적색, 녹색, 청색, 황색, 및 백색 컬러필터 중 어느 하나일 수 있다. 상기 적색, 녹색, 청색, 및 황색 컬러필터는 각각 적색, 녹색, 청색, 및 황색 색화소를 갖고 있어, 특정 색을 나타내는 파장의 광 또는 그 외의 파장의 광만을 선택적으로 투과시킨다. 따라서, 상기 표시장치(100)에서는 컬러필터의 색에 따라 서브 화소가 구현하는 색이 결정된다. 예를 들어, 적색 컬러 필터가 사용된 경우, 이에 대응하여 구비된 서브 화소는 적색을 나타내는 적색 서브 화소가 된다. 상기 컬러필터(CF)는 가장자리가 상기 블랙 매트릭스(BM)와 중첩되게 형성될 수 있다.

상기 컬러필터(CF) 및 상기 블랙 매트릭스(BM) 상에는 하부의 단차를 보상하여 표면을 평탄하게 하는 오버 코팅층(122)이 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 오버 코팅층(122)은 소정의 두께로 구비되어 상기 블랙 매트릭스(BM)와 상기 컬러필터(CF) 상에 형성되어 두 층 사이에서 발생되는 단차를 감소시킨다.

도 2에서 상기 컬러필터(CF)는 상기 제2 기판(102)에 구비되는 것으로 도시하였으나, 실시 형태에 따라 상기 컬러필터(CF)는 상기 제1 기판(101)에 구비될 수 있다.

상기 오버 코팅층(122) 상에는 상기 공통 전극(123)이 구비된다. 상기 공통 전극(123)은 광이 투과되도록 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO) 등의 투명한 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 이 실시예에서 상기 공통 전극(123)은 상기 제2 기판(102)에 구비되는 것으로 도시하였으나, 실시형태에 따라, 상기 공통 전극(123)은 상기 제1 기판(101)에 구비될 수 있다.

상기 액정층(LC)은 상기 화소 전극(PE) 및 상기 공통 전극(123) 사이의 전계에 따라 입사된 광의 투과를 제어하는 액정들을 포함하고, 상기 액정들은 트위스티드 네마틱 액정(Twisted Nematic Liquid Crystal), 수직 배향 액정(Vertically Aligned Liquid Crystal), 수평 배향 액정(Parallel-Aligned Liquid Crystal), 또는 콜레스테릭 액정(Cholesteric Liquid Crystal) 등을 포함할 수 있다.

상기 제1 기판(101)의 하부에는 상기 액정층(LC)과 마주하여 구비되어 일 방향으로 편광된 광을 투과시키고 상기 일 방향과 수직한 방향으로 편광된 광을 흡수하는 제1 편광판(POL1)이 구비된다. 또한, 상기 제2 기판(102)의 상부에는 상기 액정층(LC)과 마주하여 구비되어 일 방향으로 편광된 광을 투과시키고 상기 일 방향과 수직한 방향으로 편광된 광을 흡수하는 제2 편광판(POL2)이 구비된다. 도 2에 도시되지 않았으나, 상기 제1 편광판(POL1)의 투과축과 상기 제2 편광판(POL2)의 투과축은 서로 평행하거나, 서로 수직하거나, 또는 서로 특정 각도로 구비될 수 있다.

상기 제2 편광판(POL2) 상에는 상기 제2 편광판(POL2)을 사이에 두고 상기 제2 베이스 기판(121)과 마주하여 구비되는 배리어 패턴층(BPL)이 구비될 수 있다. 상기 배리어 패턴층(BPL)은 인접한 두 화소 사이에 구비된 배리어 패턴(도 2에 미도시)을 포함하여 크로스 토크의 현상의 발생을 방지 또는 완화한다.

상기 배리어 패턴층(BPL) 상에는 상기 배리어 패턴층(BPL)을 사이에 두고 상기 제2 베이스 기판(121)과 마주하여 패턴된 리타더(PR)가 구비된다. 상기 제2 편광판(POL2), 상기 배리어 패턴층(BPL), 및 상기 리타더(PR)에 관한 구체적인 내용은 아래 도 3을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2에서 본 발명의 표시장치가 액정표시장치인 것을 예로써 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 도 1의 표시장치의 분해 사시도이다. 구체적으로, 도 3은 도 1의 표시 영역(DA)에 대응하는 영역에서 상기 표시패널(130), 상기 제2 편광판(POL2), 상기 배리어 패턴층(BPL), 및 상기 리타더(PR)의 배치 관계를 보여준다.

도 3을 참고하면, 상기 표시패널(130)에는 매트릭스 형태로 배치된 화소들(PX)이 구비된다. 도 3에는 12행 24열의 매트릭스 형태로 배열된 화소들(PX)을 예로써 도시하였는데, 상기 표시장치(100)가 입체 영상을 표시할 때 시청자가 상기 안경(도 1의 150)을 착용하면, 상기 화소들(PX) 중 홀수번째 행(R1, R3, R5, R7, R9, R11)에 구비된 화소들에서 발생된 광은 시청자의 우안에 제공되고, 상기 화소들(PX) 중 짝수번째 행(L2, L4, L6, L8, L10, L12)에 구비된 화소들에서 발생된 광은 시청자의 좌안에 제공되는 것을 예로써 설명한다.

상기 표시패널(130) 상에는 상기 제2 편광판(POL2)이 구비되는데, 상기 제2 편광판(POL2)은 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제2 방향(D2)의 사이인 제3 방향(D3)으로 나란한 투과축(TA)을 갖는다. 즉, 상기 제2 편광판(POL2)은 상기 제3 방향(D3)으로 나란하게 편광된 광을 투과시키고, 상기 제3 방향(D3)과 수직하게 편광된 광을 흡수한다.

상기 제2 편광판(POL2)을 사이에 두고 상기 표시패널(130)과 마주하여 상기 리타더(PR)가 구비된다. 상기 리타더(PR)는 제1 광학 영역(A1) 및 제2 광학 영역(A2)으로 구분되는데, 상기 제1 광학 영역(A1)은 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들에 대응하여 구비되고, 상기 제2 광학 영역(A2)은 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들에 대응하여 구비된다. 상기 제1 광학 영역(A1)에서 상기 리타더(PR)의 지상축(slow axis)인 제1 지상축(OA1)은 상기 제1 방향(D1)과 나란하게 구비되고, 상기 제2 광학 영역(A2)에서 상기 리타더(PR)의 지상축인 제2 지상축(OA2)은 상기 제2 방향(D2)과 나란하게 구비된다.

이때, 상기 리타더(PR)는 복굴절을 일으킬 수 있는 이방성 물질, 또는 이와 동일한 기능을 하는 물질을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 제2 편광판(POL2)을 통과하여 선편광된 광은 상기 리타더(PR)를 통과한 후 좌원 편광 또는 우원 편광으로 변한다. 구체적으로, 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들에서 발생된 광은 상기 제2 편광판(POL2) 및 상기 리타더(PR)의 상기 제1 광학 영역(A1)을 통과함으로써 우원 편광이 될 수 있고, 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들에서 발생된 광은 상기 제2 편광판(POL2) 및 상기 리타더(PR)의 상기 제2 광학 영역(A2)을 통과함으로써 좌원 편광이 될 수 있다. 반대로, 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들에서 발생된 광은 상기 제2 편광판(POL2) 및 상기 리타더(PR)의 상기 제1 광학 영역(A1)을 통과함으로써 좌원 편광이 될 수 있고, 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들에서 발생된 광은 상기 제2 편광판(POL2) 및 상기 리타더(PR)의 상기 제2 광학 영역(A2)을 통과함으로써 우원 편광이 될 수 있다. 이와 같이, 입사된 선편광을 원편광으로 만들기 위해 상기 리타더(PR)는 상기 제1 광학 영역(A1) 및 상기 제2 광학 영역(A2)에서 서로 다른 방향의 지상축을 갖는 사분 파장판일 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 안경(160)은 시청자의 착용시 시청자의 우안 앞에 구비되는 우안 글래스(161)와 시청자의 좌안 앞에 구비되는 좌안 글래스(162)를 포함한다. 상기 우안 글래스(161)는 상기 리타더(PR)의 상기 제1 광학 영역(A1)을 통하여 방출된 광을 투과시키고 상기 제2 광학 영역(A2)을 통하여 방출된 광을 차단시킬 수 있다. 또한, 상기 좌안 글래스(162)는 상기 리타더(PR)의 상기 제1 광학 영역(A1)을 통하여 방출된 광을 차단시키고 상기 제2 광학 영역(A2)을 통하여 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 좌안 및 우안 글래스(161, 162)는 리타더 및 편광판을 포함할 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 상기 표시장치(100)는 상기 제2 편광판(POL2) 및 상기 리타더(PR) 사이에 구비된 배리어 패턴층(BPL)을 더 포함할 수 있다. 상기 배리어 패턴층(BPL)은 인접한 두 행의 화소들 사이에 구비되어 크로스 토크 현상의 발생을 방지 또는 완화시킬 수 있는 복수의 배리어 패턴(BP)을 포함한다. 상기 배리어 패턴들(BP)은 예를 들어, 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들에서 출사된 광이 시청자의 좌안에 제공되거나, 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들에서 출사된 광이 시청자의 우안에 제공되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 화소들의 구동 타이밍을 설명하는 타이밍도이다. 구체적으로, 도 4에는 도 3에 배열된 화소들에 대응하여 제1 행 내지 제12 행(R1~L12)의 화소들의 구동 타이밍을 도시하였다.

도 4를 참고하면, 상기 표시장치(100)는 프레임 단위로 구동되는데, 순차적으로 배열된 제1 내지 제4 프레임(FT1~FT4) 중 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들은 제1 프레임(FT1) 및 제3 프레임(FT3)에서 구동되고, 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들은 제2 프레임(FT2) 및 제4 프레임(FT4)에서 구동된다. 여기서, '화소들이 구동된다'라는 표현은 '화소들이 원하는 소정의 계조 또는 색을 표시한다'는 것을 의미한다.

구체적으로, 상기 제1 및 제3 프레임(FT1, FT3)에서 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 입력된 게이트-온 전압을 받아 대응하는 데이터 라인으로 입력된 데이터 전압에 따라 소정의 계조를 표현한다. 상기 제1 및 제3 프레임(FT1, FT3)에서 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 게이트-오프 전압만을 받아 데이터 전압이 입력되지 않은 상태에서 블랙 계조를 표시하거나, 대응하는 게이트 라인으로 게이트-온 전압을 받더라도 대응하는 데이터 라인으로 블랙 계조에 대응하는 데이터 전압을 받아 블랙 계조를 표시한다.

반대로, 상기 제2 및 제4 프레임(FT2, FT4)에서 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 입력된 게이트-온 전압을 받아 대응하는 데이터 라인으로 입력된 데이터 전압에 따라 소정의 계조를 표현한다. 상기 제2 및 제4 프레임(FT2, FT4)에서 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 게이트-오프 전압만을 받아 데이터 전압이 입력되지 않은 상태에서 블랙 계조를 표시하거나, 대응하는 게이트 라인으로 게이트-온 전압을 받더라도 대응하는 데이터 라인으로 블랙 계조에 대응하는 데이터 전압을 받아 블랙 계조를 표시한다. 도 4에서, 상기 제1 내지 제4 프레임(FT1~FT4) 각각은 1/120초, 1/240초, 1/480초, 또는 그 이하의 시간을 가질 수 있다.

도 4에서와 같이, 시청자의 우안에 제공될 우안용 화소들과 시청자의 좌안에 제공될 좌안용 화소들을 프레임 단위로 교번적으로 구동함으로써, 크로스 토크 현상의 발생을 방지 또는 완화할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 3의 화소들의 구동 타이밍을 설명하는 타이밍도이다. 구체적으로, 도 5에는 도 3에 배열된 화소들에 대응하여 제1 행 내지 제12 행(R1~L12)의 화소들의 구동 타이밍을 도시하였다.

도 4에서와 달리 도 5에서, 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들 중 일부 화소들은 제1 프레임(FT1) 중 첫번째 서브 프레임(SFT1)에서 구동되고 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들 중 다른 일부 화소들은 상기 제1 프레임(FT1) 중 두번째 서브 프레임(SFT2)에서 구동된다. 또한, 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들 중 일부 화소들은 제2 프레임(FT2) 중 첫번째 서브 프레임(SFT3)에서 구동되고 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들 중 다른 일부 화소들은 상기 제2 프레임(FT2) 중 두번째 서브 프레임(SFT4)에서 구동된다. 도 4와 관련된 설명에서와 같이, '화소들이 구동된다'라는 표현은 '화소들이 원하는 소정의 계조 또는 색을 표시한다'는 것을 의미한다.

구체적으로, 상기 화소들(PX) 중 6i+1번째 행 및 6i+3번째 행의 화소들(이때, i는 0이상의 정수이다)은 상기 제1 프레임(FT1) 중 상기 첫번째 서브 프레임(SFT1)에서 구동되고, 상기 화소들(PX) 중 제6i+5 행의 화소들은 상기 제1 프레임(FT1) 중 상기 두번째 서브 프레임(SFT2)에서 구동되며, 상기 화소들(PX) 중 제6i+2 행 및 제6i+4 행의 화소들은 상기 제2 프레임(FT2) 중 상기 첫번째 서브 프레임(SFT3)에서 구동되고, 상기 화소들(PX) 중 제6i+6 행의 화소들은 상기 제2 프레임(FT2) 중 상기 두번째 서브 프레임(SFT4)에서 구동될 수 있다.

더 구체적으로, 상기 제1 프레임(FT1)의 상기 첫번째 서브 프레임(SFT1)에서 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들 중 제1, 제3, 제7, 및 제9 행(R1, R3, R7, R9)의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 입력된 게이트-온 전압을 받아 대응하는 데이터 라인으로 입력된 데이터 전압에 따라 소정의 계조를 표현한다. 상기 제1 프레임(FT1)의 상기 첫번째 서브 프레임(SFT1)에서 상기 제1, 제3, 제7, 및 제9 행(R1, R3, R7, R9)의 화소들 외의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 게이트-오프 전압만을 받아 데이터 전압이 입력되지 않은 상태에서 블랙 계조를 표시하거나, 대응하는 게이트 라인으로 게이트-온 전압을 받더라도 대응하는 데이터 라인으로 블랙 계조에 대응하는 데이터 전압을 받아 블랙 계조를 표시한다.

상기 제1 프레임(FT1)의 상기 두번째 서브 프레임(SFT2)에서 상기 홀수번째 행(R1~R11)의 화소들 중 제5 및 제11 행(R5, R11)의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 입력된 게이트-온 전압을 받아 대응하는 데이터 라인으로 입력된 데이터 전압에 따라 소정의 계조를 표현한다. 상기 제1 프레임(FT1)의 상기 두번째 서브 프레임(SFT2)에서 상기 제5 및 제11 행(R5, R11)의 화소들 외의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 게이트-오프 전압만을 받아 데이터 전압이 입력되지 않은 상태에서 블랙 계조를 표시하거나, 대응하는 게이트 라인으로 게이트-온 전압을 받더라도 대응하는 데이터 라인으로 블랙 계조에 대응하는 데이터 전압을 받아 블랙 계조를 표시한다.

다음, 상기 제2 프레임(FT2)의 상기 첫번째 서브 프레임(SFT3)에서 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들 중 제2, 제4, 제8, 및 제10 행(L2, L4, L8, L10)의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 입력된 게이트-온 전압을 받아 대응하는 데이터 라인으로 입력된 데이터 전압에 따라 소정의 계조를 표현한다. 상기 제2 프레임(FT2)의 상기 첫번째 서브 프레임(SFT3)에서 상기 제2, 제4, 제8, 및 제10 행(L2, L4, L8, L10)의 화소들 외의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 게이트-오프 전압만을 받아 데이터 전압이 입력되지 않은 상태에서 블랙 계조를 표시하거나, 대응하는 게이트 라인으로 게이트-온 전압을 받더라도 대응하는 데이터 라인으로 블랙 계조에 대응하는 데이터 전압을 받아 블랙 계조를 표시한다.

상기 제2 프레임(FT2)의 상기 두번째 서브 프레임(SFT4)에서 상기 짝수번째 행(L2~L12)의 화소들 중 제6 및 제12 행(L6, L12)의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 입력된 게이트-온 전압을 받아 대응하는 데이터 라인으로 입력된 데이터 전압에 따라 소정의 계조를 표현한다. 상기 제2 프레임(FT2)의 상기 두번째 서브 프레임(SFT4)에서 상기 제6 및 제12 행(L6, L12)의 화소들 외의 화소들은 대응하는 게이트 라인으로 게이트-오프 전압만을 받아 데이터 전압이 입력되지 않은 상태에서 블랙 계조를 표시하거나, 대응하는 게이트 라인으로 게이트-온 전압을 받더라도 대응하는 데이터 라인으로 블랙 계조에 대응하는 데이터 전압을 받아 블랙 계조를 표시한다.

도 5에서, 상기 제1 및 제2 프레임(FT1, FT2) 각각은 1/120초, 1/240초, 1/480초, 또는 그 이하의 시간을 가질 수 있다. 또한, 상기 첫번째 및 두번째 서브 프레임들(SFT1~SFT4) 각각은 1/240초, 1/480초, 또는 그 이하의 시간을 가질 수 있다.

도 5에서와 같이, 시청자의 우안에 제공될 우안용 화소들과 시청자의 좌안에 제공될 좌안용 화소들을 프레임 단위로 교번적으로 구동하고, 우안용 화소들 및 좌안용 화소들을 적어도 두 개의 서브 그룹으로 나누어 서브 프레임 단위로 교번적으로 구동함으로써, 크로스 토크 현상의 발생을 방지 또는 완화할 수 있다.

도 6은 백라이트 유닛을 포함하는 도 1의 표시장치의 단면도이고, 도 7은 도 6의 광학 필름의 확대 단면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 표시장치(100)는 표시패널(130), 상기 표시패널(130) 상에 구비된 데이터 드라이버(120), 및 상기 표시패널(130)로 광을 제공하는 백라이트 유닛(150)을 포함한다.

상기 표시패널(130)은 제1 기판(101), 상기 제1 기판(101)과 마주하는 제2 기판(102), 상기 제1 기판(101) 및 상기 제2 기판(102) 사이에 구비된 액정층(LC)을 포함한다.

상기 백라이트 유닛(150)은 상기 광을 발생시키는 광원(LS), 및 상기 광원(LS) 및 상기 표시패널(130) 사이에 구비되어 광의 제공방향을 제어하는 광학 필름(140)을 포함한다.

상기 광원(LS)은 백색광 또는 유색광을 발생시키는 것으로, 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 또는 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 포함할 수 있다.

상기 광학 필름(140)은 베이스 필름(141), 상기 베이스 필름(141)의 상면에 구비된 복수의 마이크로 렌즈(143), 및 상기 베이스 필름(141)의 하면에 구비된 광학 패턴층(142)을 포함한다.

상기 베이스 필름(141)은 입사된 광을 투과시키는 투명한 물질, 예를 들어 폴리머로 구성될 수 있다. 상기 마이크로 렌즈들(143)은 예를 들어, 유리 또는 PMMA(polymethly methacrylate)와 같은 폴리머 계열 물질로 구성될 수 있고, 상기 베이스 필름(141)으로 통해 상기 표시패널(130)로 출사되는 광을 집광(collimating)하여 상기 광을 상기 베이스 필름(141)의 일면의 법선과 나란하게 만든다.

상기 광학 패턴층(142)은 입사된 광을 반사 또는 흡수하는 물질을 포함하고, 상기 마이크로 렌즈들(143)과 함께 상기 광을 상기 베이스 필름(141)의 일면의 법선과 나란하게 만든다.

도 7을 참고하면, 상기 광학 패턴층(142)은 상기 베이스 필름(141)에 접하는 광흡수층(142a) 및 상기 광흡수층(142a) 상에 구비되는 광반사층(142b)을 포함한다. 상기 광흡수층(142a)은 입사된 광을 흡수하는 물질을 포함할 수 있고, 상기 베이스 필름(141) 상에 박막 형태로 코팅되어 구비될 수 있다. 상기 광반사층(142b)은 입사된 광을 반사시키는 물질을 포함할 수 있고, 상기 광흡수층(142a) 상에 박막 형태로 코팅되어 구비될 수 있다.

상기 마이크로 렌즈들(142) 각각의 초점 위치에 대응하여 상기 초점 위치 부근의 상기 광학 패턴층(142)에는 복수의 개구(OPN)가 형성된다. 상기 개구들(OPN) 중 어느 하나의 개구를 통하여 상기 어느 하나의 개구에 대응하는 마이크로 렌즈로 입사되는 제1 광(L1)은 상기 대응하는 마이크로 렌즈의 초점을 통하여 입사된 광이므로, 상기 대응하는 마이크로 렌즈를 통과한 후 상기 베이스 필름(141)의 일면의 법선과 나란하게 출사된다. 상기 개구들(OPN) 중 어느 하나의 개구를 통하여 상기 어느 하나의 개구에 대응하지 않는 마이크로 렌즈로 입사되는 제2 광(L2)은 상기 대응하지 않는 마이크로 렌즈에서 전반사되어 상기 광흡수층(142a)에서 흡수된다. 상기 개구들(OPN)을 통하여 입사되지 않는 제3 광(L3)은 상기 광반사층(142b)에서 반사되어 재활용될 수 있다.

상기 백라이트 유닛(150)은 반치각(half-power angle)이 약 15도 내지 약 25도이고, 상기 표시장치(100)가 상기 백라이트 유닛(150)과 같은 콜리메이트(collimated) 광원을 사용하면, 크로스 토크 현상의 발생을 방지 또는 완화할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 표시장치 110: 게이트 드라이버
120: 데이터 드라이버 130: 표시패널
140: 광학 필름 150: 백라이트 유닛
160: 안경 PR: 리타더
BPL: 배리어 패턴층 POL: 편광판

Claims

복수의 화소를 포함하여 영상을 표시하는 표시패널;
상기 표시패널 상에 구비되는 편광판; 및
상기 편광판을 사이에 두고 상기 표시패널과 마주하여 구비되는 리타더를 포함하고,
상기 리타더에는 서로 교번하여 구비된 제1 영역들 및 제2 영역들이 정의되고, 상기 제1 영역들에서 상기 리타더의 지상축 방향은 상기 제2 영역들에서 상기 리타더의 지상축 방향과 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 표시패널은 프레임 단위로 영상을 표시하고, 상기 프레임은 2개의 서브 프레임을 포함하며, 상기 화소들 중 상기 제1 영역에 대응하여 구비된 화소들 중 일부인 제1 화소들은 상기 프레임 중 첫번째 서브 프레임에서 구동되고, 상기 제1 영역에 대응하여 구비된 화소들 중 다른 일부인 제2 화소들은 상기 프레임 중 두번째 서브 프레임에서 구동되며, 상기 화소들 중 상기 제2 영역에 대응하여 구비된 화소들 중 일부인 제3 화소들은 상기 프레임의 다음 프레임 중 첫번째 서브 프레임에서 구동되고, 상기 제2 영역에 대응하여 구비된 화소들 중 다른 일부인 제4 화소들은 상기 다음 프레임 중 두번째 서브 프레임에서 구동되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 화소들은 제1 행 내지 제n 행(n은 6이상의 정수이다)의 화소들로 구분되고, 상기 화소들 중 홀수 행의 화소들에 대응하여 상기 제1 영역이 정의되며, 상기 화소들 중 짝수 행의 화소들에 대응하여 상기 제2 영역이 정의되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 화소들 중 제6i+1 행 및 제6i+3 행의 화소들은 상기 프레임 중 상기 첫번째 서브 프레임에서 구동되고, 상기 화소들 중 제6i+5 행의 화소들은 상기 프레임 중 상기 두번째 서브 프레임에서 구동되며, 상기 화소들 중 제6i+2 행 및 제6i+4 행의 화소들은 상기 다음 프레임 중 상기 첫번째 서브 프레임에서 구동되고, 상기 화소들 중 제6i+6 행(i는 0이상의 정수이다)의 화소들은 상기 프레임 중 상기 두번째 서브 프레임에서 구동되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 표시패널은,
제1 기판;
상기 제1 기판과 마주하여 구비된 제2 기판; 및
상기 제1 및 제2 기판 사이에 구비된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5항에 있어서, 상기 화소들 각각은,
제1 방향으로 연장된 게이트 라인;
상기 게이트 라인과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 라인;
상기 게이트 라인에서 분기된 게이트 전극, 상기 데이터 라인에서 분기된 소스 전극, 및 상기 소스 전극과 이격된 드레인 전극을 포함하는 스위칭 소자;
상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극; 및
상기 액정층을 유전체로 하여 상기 화소 전극과 전계를 형성하여 계조를 표시하는 공통 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 프레임 중 상기 첫번째 서브 프레임에서 상기 제1 화소들의 화소 전극들에는 소정의 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되고, 상기 제2 내지 제4 화소들의 화소 전극들에는 블랙 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되며, 상기 프레임 중 상기 두번째 서브 프레임에서 상기 제2 화소들의 화소 전극들에는 소정의 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되고, 상기 제1, 제3, 및 제4 화소들의 화소 전극들에는 블랙 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되며, 상기 다음 프레임 중 상기 첫번째 서브 프레임에서 상기 제3 화소들의 화소 전극들에는 소정의 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되고, 상기 제1, 제2, 및 제4 화소들의 화소 전극들에는 블랙 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되며, 상기 다음 프레임 중 상기 두번째 서브 프레임에서 상기 제4 화소들의 화소 전극들에는 소정의 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되고, 상기 제1 내지 제3 화소들의 화소 전극들에는 블랙 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 표시패널을 사이에 두고 상기 리타더와 마주하여 구비되어 상기 표시패널로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제8항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은,
광을 발생시키는 광원;
상기 광원 상에 구비되고 상기 광을 받아 상기 표시패널로 상기 광을 제공하는 베이스 필름; 및
상기 표시패널 및 상기 베이스 필름 사이에서 상기 베이스 필름 상에 구비되는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 베이스 필름을 사이에 두고 상기 마이크로 렌즈들과 마주하여 상기 베이스 필름 상에 구비되고, 평면상 인접한 두 마이크로 렌즈 사이에 구비되는 복수의 광학 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 서브 프레임 각각의 시간 구간은 1/120 초인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 화소들 중 상기 제1 영역에 대응하여 구비된 제1 화소들과 상기 화소들 중 상기 제2 영역에 대응하여 구비된 제2 화소들은 프레임 단위로 교번적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 표시패널은,
제1 기판;
상기 제1 기판과 마주하여 구비된 제2 기판; 및
상기 제1 및 제2 기판 사이에 구비된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 화소들 각각은,
제1 방향으로 연장된 게이트 라인;
상기 게이트 라인과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 라인;
상기 게이트 라인에서 분기된 게이트 전극, 상기 데이터 라인에서 분기된 소스 전극, 및 상기 소스 전극과 이격된 드레인 전극을 포함하는 스위칭 소자;
상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극; 및
상기 액정층을 유전체로 하여 상기 화소 전극과 전계를 형성하여 계조를 표시하는 공통 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제14항에 있어서, 상기 제1 화소들이 구동되는 프레임에서, 상기 제1 화소들의 화소 전극들에는 소정의 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되고, 상기 제2 화소들의 화소 전극들에는 블랙 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되며, 상기 제2 화소들이 구동되는 프레임에서, 상기 제1 화소들의 화소 전극들에는 블랙 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되고, 상기 제2 화소들의 화소 전극들에는 소정의 계조를 표시하는 데이터 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제14항에 있어서, 상기 제1 화소들이 구동되는 프레임에서, 상기 제1 화소들의 게이트 전극들에는 순차적으로 게이트-온 전압이 인가되고, 상기 제2 화소들의 게이트 전극들에는 게이트-오프 전압이 인가되며, 상기 제2 화소들이 구동되는 프레임에서, 상기 제1 화소들의 게이트 전극들에는 게이트-오프 전압이 인가되고, 상기 제1 화소들의 게이트 전극들에는 순차적으로 게이트-온 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 표시패널을 사이에 두고 상기 리타더와 마주하여 구비되어 상기 표시패널로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 더 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 반치각이 약 15도 내지 약 25도인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제17항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은,
광을 발생시키는 광원;
상기 광원 상에 구비되고 상기 광을 받아 상기 표시패널로 상기 광을 제공하는 베이스 필름; 및
상기 표시패널 및 상기 베이스 필름 사이에서 상기 베이스 필름 상에 구비되는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제18항에 있어서, 상기 베이스 필름을 사이에 두고 상기 마이크로 렌즈들과 마주하여 상기 베이스 필름 상에 구비되고, 평면상 인접한 두 마이크로 렌즈 사이에 구비되는 복수의 광학 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.