KR20130081379A - 입체 영상 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

입체 영상 표시 장치는 영상 표시부 및 패럴럭스 베리어를 포함한다. 영상 표시부는 좌안 이미지 또는 우안 이미지를 표시하는 복수의 화소들과 화소들에 대응하는 복수의 개구부들을 갖고 화소들을 구분하는 격자 구조의 제1 차광부 및 개구부들 각각에서 수평 방향의 중간 영역에 위치한 제2 차광부를 포함한다. 패럴럭스 베리어는 영상 표시부에 대향하고, 수직 방향으로 연장된 투과 영역 및 차단 영역이 수평 방향으로 번갈아 배치되어 영상 표시부에서 표시되는 영상을 공간 분할한다. 이에 따라, 사용자의 좌안 및 우안에 관찰되는 이미지의 휘도 균일성이 개선되어 향상된 품질의 입체 영상을 표시할 수 있다.

Description

입체 영상 표시 장치{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패럴럭스 베리어(Parallax Barrier)를 이용한 비안경 방식의 입체영상 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 입체 영상 표시 장치는 사용자의 좌안과 우안에 서로 다른 평면 이미지(2차원 이미지)를 제공하여 사용자가 거리감과 입체감 있는 영상을 느끼도록 하는 표시 장치이다. 상기 입체 영상 표시 장치는 좌안과 우안의 간격에 의한 양안 시차(binocular parallax)의 원리를 이용하여 입체 영상(3차원 영상)을 표시한다.
상기 입체 영상 표시 장치는 안경을 이용한 방식과 무안경 방식으로 구분할 수 있다. 상기 무안경 방식의 입체 영상 표시 장치는 영상을 표시하는 영상 표시부의 전방에 패럴럭스 베리어(parallax barrier)와 같은 공간 분할 부재를 구비하여 상기 영상 표시부에서 표시되는 좌안 이미지 및 우안 이미지를 각각 사용자의 좌안 및 우안에 전달함으로써 입체 영상을 표시한다.
상기 패럴럭스 베리어는 투명한 부분과 불투명한 부분을 포함하고, 상기 투명한 부분을 통해 상기 좌안 이미지는 사용자의 좌안 방향으로 전달되고, 상기 우안 이미지는 사용자의 우안 방향으로 전달될 수 있게 공간 분할한다.
이러한 입체 영상 표시 장치는 화소 영역 중에서 상기 패럴럭스 베리어의 투명한 부분을 통해 관찰되는 부분이 갖는 실질적인 개구율에 따라서 사용자의 좌안 및 우안에서 관찰되는 이미지의 휘도가 서로 균일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 스위칭 소자와 전극 소자의 컨택 영역은 통상 차광 영역(또는 비표시 영역)으로 형성되며, 화소의 좌측 또는 우측에 배치될 수 있다. 이 때, 상기 패럴럭스 베리어가 일측으로 미스 얼라인 되거나, 사용자의 관찰 위치가 중심에서 벗어날 경우 사용자의 좌안에서 관찰되는 화소는 상기 컨택 영역이 관찰되고 우안에서 관찰되는 화소는 상기 컨택 영역이 관찰되지 않게 될 수 있다. 이 경우, 사용자의 좌안 및 우안에서 관찰되는 이미지는 서로 휘도 차이가 발생한다.
이처럼, 사용자의 좌안 및 우안에 관찰되는 이미지에 휘도 차이가 발생하면 입체 영상의 표시 품질을 저하시키는 원인이 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 사용자의 좌안 및 우안에서 관찰되는 이미지의 휘도 균일성을 개선함으로써, 향상된 품질의 입체 영상을 표시할 수 있는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 입체 영상 표시 장치는 영상 표시부 및 패럴럭스 베리어를 포함한다. 상기 영상 표시부는 좌안 이미지 또는 우안 이미지를 표시하는 복수의 화소들, 상기 화소들에 대응하는 복수의 개구부들을 갖고 상기 화소들을 구분하는 격자 구조의 제1 차광부 및 상기 개구부들 각각에서 수평 방향의 중간 영역에 위치한 제2 차광부를 포함한다. 상기 패럴럭스 베리어는 상기 영상 표시부에 대향하고, 수직 방향으로 연장된 투과 영역 및 차단 영역이 수평 방향으로 번갈아 배치되어 상기 영상 표시부에서 표시되는 영상을 공간 분할한다.
일 실시예에서, 상기 패럴럭스 베리어의 상기 투과 영역과 상기 차단 영역의 경계는 상기 제2 차광부에 중첩될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 차광부는 수직 패턴 및 수평 패턴을 포함하고, 상기 제2 차광부는 상기 제1 차광부의 수평 패턴으로부터 연장되는 구성일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소들 각각은 구동 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터의 출력 전극과 부분적으로 컨택되는 제1 전극을 포함하고, 상기 제2 차광부는 상기 구동 트랜지스터의 출력 전극과 상기 제1 전극의 컨택 영역에 중첩될 수 있다.
또한, 상기 화소들 각각은 상기 구동 트랜지스터의 제어 전극에 연결되는 스위칭 트랜지스터와, 상기 제1 전극의 상부에 배치된 유기 발광층과, 상기 유기 발광층의 상부에 배치되는 제2 전극을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 표시부는 게이트 배선, 데이터 배선 및 구동 전압 배선을 포함할 수 있다. 상기 게이트 배선은 상기 제1 차광부에 중첩되며, 수평 방향으로 연장되고 상기 스위칭 트랜지스터의 제어 전극과 연결된다. 상기 데이터 배선은 상기 제1 차광부에 중첩되며, 수직 방향으로 연장되고 상기 스위칭 트랜지스터의 입력 전극과 연결된다. 상기 구동 전압 배선은 상기 제1 차광부에 중첩되며, 수직 또는 수평 방향으로 연장되고 상기 구동 트랜지스터의 입력 전극이 연결된다.
일 실시예에서, 상기 화소들은 좌안 이미지를 표시하는 제1 화소 및 상기 제1 화소의 수평 방향에 배치되며 우안 이미지를 표시하는 제2 화소를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 입체 영상 표시 장치는 영상 표시부 및 패럴럭스 베리어를 포함한다. 상기 영상 표시부는 좌안 이미지 또는 우안 이미지를 표시하는 복수의 화소들, 상기 화소들에 대응하는 복수의 개구부들을 갖고 상기 화소들을 구분하는 격자 구조의 제1 차광부 및 상기 개구부들 각각에 위치한 제2 차광부를 포함한다. 상기 패럴럭스 베리어는 상기 영상 표시부에 대향하고, 수직 방향으로 연장된 투과 영역 및 차단 영역이 수평 방향으로 번갈아 배치되고, 상기 투과 영역과 상기 차단 영역의 경계가 상기 제2 차광부에 중첩된다.
일 실시예에서, 상기 제1 차광부는 수직 패턴 및 수평 패턴을 포함하고, 상기 제2 차광부는 상기 제1 차광부의 수평 패턴으로부터 연장되는 돌기 구조일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소들 각각은 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 제어 전극에 연결되는 스위칭 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 출력 전극에 부분적으로 컨택되는 제1 전극과, 상기 제1 전극 상부에 배치된 유기 발광층 및 상기 유기 발광층의 상부에 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제2 차광부는 상기 구동 트랜지스터의 출력 전극과 상기 제1 전극의 컨택 영역에 중첩될 수 있다.
이와 같은 입체 영상 표시 장치에 따르면 사용자의 좌안 및 우안에 관찰되는 화소의 유효 개구율이 균일해지므로 사용자의 좌안 및 우안에서 관찰되는 이미지의 휘도 균일성이 개선된다.
따라서, 상기 입체 영상 표시 장치는 향상된 품질의 입체 영상을 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 부분 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 부분 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치에 포함된 영상 표시부의 부분 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 표시부의 부분 등가 회로도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 표시부의 제1 화소를 나타내는 평면도이다.
도 4c는 도 4b의 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 4b에 도시된 영상 표시부의 제1 화소에 대한 평면도에서 제1 및 제2 차광부를 도시한 도면이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 예시적인 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복되는 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 부분 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치에 포함된 영상 표시부의 부분 평면도이다.
도 1, 도 2 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치(100)는 영상 표시부(110) 및 패럴럭스 베리어(150)를 포함한다.
상기 패럴럭스 베리어(150)는 상기 영상 표시부(110)에서 영상을 표시 하는 방향에 상기 영상 표시부(110)와 대향하도록 배치된다. 상기 영상 표시부(110)는 사용자에게 입체 영상(3차원 영상)을 제공하기 위한 좌안 이미지 및 우안 이미지를 함께 표시한다. 상기 좌안 및 우안 이미지는 평면 이미지(2차원 이미지)이며, 수평 방향을 따라 번갈아 배치된다. 예를 들어, 상기 좌안 및 우안 이미지는 수평 방향으로 번갈아 배치된 스트라이프(stripe) 형태일 수 있다. 상기 패럴럭스 베리어(150)는 상기 좌안 이미지가 사용자의 좌안에서 관찰되고, 상기 우안 이미지가 사용자의 우안에서 관찰될 수 있게 공간 분할한다. 상기 좌안 및 우안 이미지가 각각 사용자의 좌안 및 우안에서 관찰됨으로써, 사용자는 입체 영상을 느끼게 된다.
상기 영상 표시부(110)는 복수의 신호 배선들(미도시), 복수의 화소들(PX1, PX2), 제1 차광부(111) 및 제2 차광부(113)를 포함한다. 상기 복수의 화소들(PX1, PX2)은 상기 신호 배선들에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)는 광을 차단한다. 즉, 상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)가 배치된 영역은 비표시 영역(또는 비발광 영역)으로 정의될 수 있다.
상기 복수의 신호 배선들은 상기 제1 차광부(111)에 중첩된다. 상기 신호 배선들은 상기 화소들(PX1, PX2)과 전기적으로 연결되어, 상기 화소들(PX1, PX2)의 동작 제어에 필요한 제어 신호들을 전달한다.
상기 복수의 화소들(PX1, PX2)은 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)를 포함한다. 상기 제1 화소(PX1)는 좌안 이미지를 표시하고, 상기 제2 화소(PX2)는 우안 이미지를 표시한다. 상기 좌안 및 우안 이미지는 입체 영상을 표시하기 위하여 수평 방향으로 번갈아 배치되어야 한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 화소들(PX1, PX2)은 수평 방향으로 번갈아 배치된다.
상기 화소들(PX1, PX2) 및 상기 신호 배선들에 대해서는 추후 보충 설명하기로 한다.
상기 제1 차광부(111)는 격자 구조를 갖고, 상기 제1 및 제2 화소들(PX1, PX2)에 대응하는 복수의 개구부들(112)을 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 차광부(111)는 수직 방향으로 연장되는 수직 패턴(111a) 및 상기 수직 패턴(111a)에 교차하는 수평 방향으로 연장되는 수평 패턴(111b)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 화소들(PX1, PX2)은 상기 개구부들(112)에 위치하고, 상기 제1 차광부(111)는 상기 화소들(PX1, PX2)을 구분한다.
상기 제2 차광부(113)는 상기 제1 차광부(111)의 상기 개구부들(112) 각각에 배치된다. 상기 제2 차광부(113)는 상기 제1 차광부(111)로부터 연장될 수 있다. 상기 제2 차광부(113)는 수직 방향으로 연장되는 예컨대 돌기 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 차광부(113)는 상기 제1 차광부(111)의 상기 수평 패턴(111b)으로부터 수직 방향으로 연장될 수 있다. 도면에서와 같이, 상기 제2 차광부(113)는 개구부들(112) 각각의 아래쪽에 위치하는 수평 패턴(111b)으로부터 연장될 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 차광부(113)는 개구부들(112) 각각의 위쪽에 위치하는 수평 패턴(111b)으로부터 연장될 수 있다. 상기에서 상기 제2 차광부(113)는 상기 제1 차광부(111)로부터 연장되는 것으로 설명하였다. 이와 달리, 상기 제2 차광부(113)는 상기 개구부(112) 내부에 아일랜드 형태로 구성될 수도 있다.
상기 제1 차광부(113)는 상기 개구부들(112) 각각에서 수평 방향의 중간 영역에 배치된다. 예를 들어, 상기 제2 차광부(113)는 상기 개구부(112)에서 좌우 대칭이 되는 지점에 배치될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 차광부(111)는 상기 개구부들(112)을 포함하는 격자 구조를 갖고, 상기 제2 차광부(113)는 상기 개구부들(112) 각각에서 수평 방향의 중간 영역에 배치되므로, 상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)에 의해 구분되는 상기 제1 및 제2 화소들(PX1, PX2)의 영역은 각각 좌우 대칭된다. 또한, 상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)을 제외한 영역이 화소 영역이 되므로, 상기 제1 및 제2 화소들(PX1, PX2) 각각의 표시 영역(또는 발광 영역)은 좌우 대칭된다.
상기 제1 및 제2 화소들(PX1, PX2) 각각의 표시 영역이 좌우 대칭되므로, 상기 패럴럭스 베리어(150)를 통해 관찰되는 상기 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)의 부분적인 차광 부위가 서로 다르더라도 실질적으로 사용자의 좌안 및 우안에 관찰되는 상기 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)의 유효 표시 영역은 서로 동일해진다. 따라서, 사용자의 좌안 및 우안에서 관찰되는 이미지의 휘도는 균일하게 된다. 예를 들어, 상기 제1 화소(PX1)는 좌측 일부가 차단되고, 상기 제2 화소(PX2)는 우측 일부가 차단되어 관찰되는 경우에도, 실질적으로 사용자의 좌안 및 우안에 관찰되는 상기 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)의 유효 표시 영역의 면적이 동일하게 되므로 사용자의 좌안 및 우안에 관찰되는 이미지는 동일한 휘도를 갖게 된다. 결과적으로, 상기 입체 영상 표시 장치(110)는 사용자의 좌안 및 우안에 관찰되는 이미지의 휘도 균일성이 개선되어, 사용자에게 향상된 표시 품질의 입체 영상을 제공하게 된다.
상기 영상 표시부(110)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들(PX1, PX2)을 구비하여 이미지를 표시하는 것으로, 예를 들어 유기 전계 표시 장치(OLED:Organic Light Emitting Device), 액정 표시 장치(LCD: liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 장치(PDP:Plasma Display Panel) 등을 포함할 수 있다.
이하에서는, 유기 전계 표시 장치를 예로 들어 상기 영상 표시부(110)의 신호 배선들(미도시) 및 화소들(PX1, PX2)에 대해 설명한다. 여기서, 상기 제1 화소(PX1)와 상기 제2 화소(PX2)는 배치된 위치 및 표시되는 이미지를 제외하고는 실질적으로 서로 동일하다. 따라서, 상기 제1 화소(PX1)의 구조를 중심으로 상기 영상 표시부(110)에 대해 설명하며, 상기 제2 화소(PX2)에 대한 설명은 상기 제1 화소(PX1)에 대한 설명과 중복되므로 생략하기로 한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 표시부의 부분 등가 회로도이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 표시부의 제1 화소를 나타내는 평면도이고, 도 4c는 도 4b의 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 영상 표시부(110)는 복수의 신호 배선들(GL, DL, VL)을 포함하며, 상기 신호 배선들(GL, DL, VL)은 상기 제1 화소(PX1)와 전기적으로 연결된다. 상기 신호 배선들(GL, DL, VL)은 게이트 배선(GL), 데이터 배선(DL) 및 구동 전압 배선(VL)을 포함한다.
상기 영상 표시부(110)는 상기 신호 배선들(GL, DL, VL)들이 형성되는 표시 기판(115)을 포함하고, 상기 게이트 라인(GL) 상에 형성된 제1 절연층(IL1), 상기 데이터 라인(DL) 및 상기 구동 전압 라인(VL) 상에 형성된 제2 절연층(IL2) 및 상기 제2 절연층(112) 상에 형성된 절연 격벽(WA)을 포함할 수 있다. 상기 절연 격벽(WA)은 화소를 실질적으로 정의한다.
상기 게이트 배선(GL)은 게이트 신호(또는 주사 신호)를 제공하는 신호 배선이다. 예를 들어, 상기 게이트 배선(GL)은 수직 방향으로 연장된다. 상기 게이트 배선(GL)은 복수개가 수직 방향을 따라 서로 나란하게 배치된다.
상기 데이터 배선(GL)은 데이터 신호를 인가하는 신호 배선이다. 예를 들어, 상기 데이터 배선(DL)은 수평 방향으로 연장되어, 상기 게이트 배선(GL)과 교차한다. 상기 데이터 배선(DL)은 복수개가 수평 방향을 따라 서로 나란하게 배치된다.
상기 구동 전압 라인(VL)은 구동 전압(ELVDD)을 제공하는 신호 배선이다. 예를 들어, 상기 구동 전압 라인(VL)은 상기 데이터 배선(DL)에 평행하게 수직 방향으로 연장된다. 이와 달리, 상기 구동 전압 라인(VL)은 상기 게이트 배선(GL)에 평행하게 수평 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제1 화소(PX1)는 스위칭 트랜지스터(TS), 구동 트랜지스터(TD), 스토리지 커패시터(Cst), 유기 발광 소자(OL)을 포함한다. 상기 유기 발광 소자(OL)는 제1 전극(AE), 유기 발광층(EL) 및 제2 전극(CE)을 포함한다.
상기 스위칭 트랜지스터(TS)는 제1 제어 전극(GE1), 제1 입력 전극(SE1) 및 제1 출력 전극(DE1)을 갖는 3단자 소자이다. 상기 스위칭 트랜지스터(TS)는 상기 제1 제어 전극(GE1), 상기 제1 입력 전극(SE1) 및 상기 제1 출력 전극(DE1)이 각각 상기 게이트 배선(GL), 상기 데이터 배선(DL) 및 상기 구동 트랜지스터(TD)와 전기적으로 연결된다. 상기 스위칭 트랜지스터(TS)는 제1 제어 전극(GE1)에 중첩되며, 양단부가 각각 상기 제1 입력 전극(SE1) 및 상기 제1 출력 전극(DE1)에 부분적으로 중첩되는 제1 액티브 패턴(AP1)을 포함한다. 상기 스위칭 트랜지스터(TS)는 상기 게이트 배선(GL)을 통해 제공되는 상기 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 배선(DL)으로부터 제공되는 상기 데이터 신호를 상기 구동 트랜지스터(TD)로 전달한다.
상기 구동 트랜지스터(TD)는 제2 제어 전극(GE2), 제2 입력 전극(SE2) 및 제2 출력 전극(DE2)을 갖는 3단자 소자이다. 상기 구동 트랜지스터(TD)는 상기 제2 제어 전극(GE2), 상기 제2 입력 전극(SE2) 및 상기 제2 출력 전극(DE2)이 각각 상기 스위칭 트랜지스터(TS)의 제1 출력 전극(DE1), 상기 구동 전압 배선(VL) 및 상기 유기 발광 소자(OL)의 제1 전극(AE)과 전기적으로 연결된다. 상기 구동 트랜지스터(TD)는 제2 제어 전극(GE2)에 중첩되며, 양단부가 각각 상기 제2 입력 전극(SE2) 및 상기 제2 출력 전극(DE2)에 부분적으로 중첩되는 제2 액티브 패턴(AP2)을 포함한다. 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 제어 전극(GE2)은 연결 패턴(CP)을 통해 상기 스위칭 트랜지스터(TS)의 제1 출력 전극(DE1)과 전기적으로 연결된다. 상기 연결 패턴(CP)은 제2 절연층(IL2)에 형성된 제1 및 제2 컨택홀(H1, H2)을 통해 각각 상기 제1 출력 전극(DE1) 및 제2 제어 전극(GE2)에 부분적으로 컨택된다. 상기 구동 트랜지스터(TD)는 상기 스위칭 트랜지스터(TS)로부터 제공되는 데이터 신호에 따라 상기 유기 발광 소자(OL)의 제1 전극(AE)으로 구동 전류를 제공한다.
상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 제어 전극(GE2)과 제2 출력 전극(DE2) 사이에 위치한다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 제어 전극(GE2)의 전위를 유지시킨다. 즉, 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 제어 전극(GE2)을 상기 데이터 신호의 전위로 일정 기간 유지시킨다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 스토리지 전극(STE), 상기 스토리지 전극(STE)과 중첩되는 상기 제1 전극(AE)의 일부 및 이들 사이에 개재되는 제1 절연층(IL1)에 의해 정의될 수 있다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 제어 전극(GE2)과 제2 출력 전극(DE2) 사이에 위치하는 것으로 설명하였다. 이와 달리, 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 제어 전극(GE2)과 제2 입력 전극(SE2) 사이에 위치할 수도 있다.
상기 유기 발광 소자(OL)는 상기 구동 트랜지스터(TD)와 전기적으로 연결된다. 상기 유기 발광 소자(OL)는 제1 전극(AE), 상기 제1 전극(AE) 상에 형성된 유기 발광층(EL) 및 상기 유기 발광층(EL) 상에 형성된 제2 전극(CE)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 전극(AE, CE)은 각각 애노드(Anode) 전극 및 캐소드(Cathode) 전극으로 정의할 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극(AE, CE)은 각각 상기 유기 발광층(EL)으로 정공(electron hole) 및 전자(electron)을 제공하며, 상기 정공 및 전자는 상기 유기 발광층(EL)에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성하여 발광한다. 상기 유기 발광 소자(OL)의 제2 전극(CE)에는 공통 전압(ELVSS)이 제공된다. 상세히 도시하진 않았지만, 상기 유기 발광 소자(OL)는 상기 제1 및 제2 전극들(AE, CE) 사이에 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층 등을 포함한다.
상기 유기 발광 소자(OL)의 제1 전극(AE)은 제2 절연층(IL2)에 형성되는 제3 컨택홀(H3)을 통해 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 출력 전극(DE2)과 부분적으로 컨택 된다. 여기서, 상기 제3 컨택홀(H3)은 신호 배선들(GL, DL, VL)에 의해 정의되는 상기 제1 화소(PX1)의 영역에서 수평 방향의 중간 영역에 위치한다. 따라서, 상기 제1 전극(AE)과 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 출력 전극(DE2)의 컨택 영역은 상기 제1 화소(PX1)에서 수평 방향의 중간 영역에 위치한다. 예를 들어, 상기 제1 전극(AE)과 상기 제2 출력 전극(DE2)의 컨택 영역은 상기 데이터 배선(DL)과 상기 구동 전압 배선(VL)의 사이에서, 수평 방향의 중간 영역에 위치할 수 있다.
상기 제1 화소(PX1)의 실질적인 표시 영역(또는 발광 영역)은 상기 유기 발광층(EL)에 의해 정의될 수 있다. 상기 유기 발광층(EL)의 영역은 상기 절연 격벽(WA)에 의해 정의된다. 상기 절연 격벽(WA)는 신호 배선들(GL, DL, VL)에 중첩되고, 상기 스위칭 트랜지스터(TS) 및 상기 연결 패턴(CP)에 중첩될 수 있다.또한, 상기 절연 격벽(WA)은 상기 제3 컨택홀(H3)에 중첩된다. 즉, 상기 절연 격벽(WA)은 상기 유기 발광 소자(OL)의 제1 전극(AE)이 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 출력 전극(DE2)과 컨택되는 영역에 중첩된다.
상기 절연 격벽(WA)은 실질적으로 화소들(PX1, PX2)의 구분한다. 상기 절연 격벽(WA)은 도 1 및 도 2에서 설명한 상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)와 동일 형상일 수 있다.
상기 영상 표시부(110)는 도 1 및 도 2에서 설명한 상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)로써 상기 절연 격벽(WA) 상에 배치되는 차광 패턴(118)을 포함할 수 있다. 상기 차광 패턴(118)은 불투명한 재질을 포함한다. 예를 들어, 상기 차광 패턴(118)은 블랙 매트릭스(Black Matrix)를 포함한다.
도시하지는 않았지만, 상기 영상 표시부(110)는 상기 표시 기판(115)에 대향하여 결합되는 보호 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 보호 기판은 투명 기판일 수 있다.
상기에서 상기 영상 표시부(110)는 상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)로써, 상기 차광 패턴(118)을 포함하는 것으로 설명하였다. 이와 달리, 상기 절연 격벽(WA)이 불투명한 재질로 형성되어, 상기 불투명한 절연 격벽(WA)이 상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)가 될 수 있다. 이와 달리, 상기 보호 기판의 하부면에 상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)로써 블랙 매트릭스 패턴이 형성될 수도 있다.
도 5는 도 4b에 도시된 영상 표시부의 제1 화소에 대한 평면도에서 제1 및 제2 차광부를 도시한 도면이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 및 제2 차광부(111, 112)는 상기 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2, 도 1 및 도 2 참조)를 구분한다.
상기 제1 및 제2 차광부(111, 113)는 앞서 설명한 바 있듯이 상기 절연 격벽(WA) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 차광부(111)는 상기 신호 배선들(GL, DL, VL) 즉, 상기 게이트 배선(GL), 상기 데이터 배선(DL) 및 상기 구동 전압 배선(VL)에 중첩된다. 또한, 상기 제1 차광부(111)는 상기 스위칭 트랜지스터(TS) 및 상기 연결 패턴(CP)에 중첩될 수 있다. 상기 제1 차광부(111)의 상기 수직 패턴(113)은 상기 데이터 배선(DL) 및 상기 구동 전압 배선(VL)에 중첩되고, 상기 수평 패턴(114)은 상기 게이트 배선(GL), 상기 스위칭 트랜지스터(TS) 및 상기 연결 패턴(CP)에 중첩될 수 있다.
상기 제2 차광부(113)는 상기 제3 컨택홀(H3)에 중첩될 수 있다. 즉, 상기 제2 차광부(113)는 상기 구동 트랜지스터(TD)의 제2 출력 전극(DE2)과 상기 유기 발광 소자(OL)의 제1 전극(AE)의 컨택 영역에 대하여 중첩될 수 있다.
다시 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 패럴럭스 베리어(150)에 대하여 설명한다.
상기 패럴럭스 베리어(150)는 상기 영상 표시부(11O)에 대향한다. 상기 패럴럭스 베리어(150)는 상기 영상 표시부(110)와 소정의 간격으로 이격되고, 상기 영상 표시부(110)가 이미지를 표시하는 방향에 배치된다. 상기 패럴럭스 베리어(150)는 상기 영상 표시부(110)에서 표시되는 좌안 이미지 및 우안 이미지가 각각 사용자의 좌안 및 우안으로 분할되어 전달될 수 있게 공간 분할한다.
상기 패럴럭스 베리어(150)는 공간 분할을 위하여 광이 투과되는 투과 영역(152) 및 광이 투과되지 못하는 차단 영역(154)을 포함한다. 상기 투과 영역(152) 및 상기 차단 영역(154)은 수직 방향으로 연장되는 스트라이프 형태일 수 있다. 또한, 상기 투과 영역(152) 및 상기 차단 영역(154)은 수평 방향으로 번갈아 배치된다. 예를 들어, 상기 투과 영역(152)은 투명한 영역이고, 상기 차단 영역(154)은 불투명한 영역일 수 있다. 사용자의 좌안에서는 상기 투과 영역(152)을 통해 상기 좌안 이미지를 관찰하고, 상기 차단 영역(154)에 의해 우안 이미지는 차단되어 관찰되지 않는다. 반대로, 사용자의 우안은 상기 투과 영역(152)을 통해 상기 우안 이미지를 관찰하고, 상기 차단 영역(154)에 의해 좌안 이미지는 차단되어 관찰되지 않는다. 이처럼, 상기 좌안 및 우안 이미지가 분할되어 각각 사용자의 좌안 및 우안에 전달됨으로써, 사용자는 입체 영상을 느끼게 된다.
상기 패럴럭스 베리어(150)는 상기 투과 영역(152) 및 상기 차단 영역(154)의 경계가 상기 영상 표시부(110)의 상기 제2 차광부(112)에 중첩된다.
이와 같이, 상기 투과 영역(152) 및 상기 차단 영역(154)의 경계가 상기 제2 차광부(112)에 중첩되도록 상기 영상 표시부(110)에 대하여 상기 패럴럭스 베리어(150)가 배치됨으로써, 상기 투과 영역(152)을 통한 상기 화소들(PX1, PX2)의 관찰 부위는 상기 제2 차광부(112)를 중심으로 좌우 영역에 형성된다. 따라서, 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)의 관찰 부위가 서로 다르더라도 사용자의 좌안 및 우안에 관찰되는 화소의 유효 표시 영역은 실질적으로 균등해 지므로, 관찰되는 좌안 및 우안 이미지의 휘도가 균일해 진다. 결과적으로, 사용자는 향상된 표시 품질의 입체 영상을 느낄 수 있게 된다.
상기 패럴럭스 베리어(150)는 상기 투과 영역(152) 및 상기 차단 영역(154)이 고정될 수 있다. 이와 달리, 액정 소자 등을 이용하여 상기 투과 영역(152) 및 상기 차단 영역(154)을 선택적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 패럴럭스 베리어(150)는 상기 차단 영역(154)을 선택적으로 형성할 수 있는 액정 패널일 수 있다.
상기 입체 영상 표시 장치(100) 평면 영상(2차원 영상) 및 입체 영상(3차원 영상)을 선택적으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 패럴럭스 베리어(150)가 상기 투과 영역(152) 및 차단 영역(154)이 고정되는 경우, 상기 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)에 동일한 평면 이미지를 표시함으로써 사용자에게 평면 영상을 전달할 수 있다. 상기 패럴럭스 베리어(150)에서 상기 차단 영역(154)을 선택적으로 형성할 수 있는 경우, 상기 차단 영역(154)을 제거하여 전면이 투명한 상태로 만들어 평면 영상을 표시하고, 상기 차단 영역(154)을 형성하여 입체 영상을 표시할 수 있다.
상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 장치는 패럴럭스 베리어에 의해 공간 분할되어 사용자의 좌안 및 우안에 관찰되는 화소의 유효 표시 영역이 동일해져 사용자에게 관찰되는 좌안 이미지 및 우안 이미지의 휘도 균일성이 개선됨으로써, 사용자에게 향상된 표시 품질의 입체 영상을 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 입체 영상 표시 장치는 고품질의 입체 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 사용될 수 있다.
100: 입체 영상 표시 장치 110: 영상 표시부
111: 제1 차광부 112: 개구부
111a: 수직 패턴 111b: 수평 패턴
113: 제2 차광부 115: 표시 기판
118: 차광 패턴 150: 패럴럭스 베리어
152: 투과 영역 154: 차단 영역
PX1: 제1 화소 PX2: 제2 화소
TS: 스위칭 트랜지스터 TD: 구동 트랜지스터
OL: 유기 발광 소자 AE: 제1 전극
EL: 유기 발광층 CE: 제2 전극
CP: 연결 패턴 H1: 제1 컨택홀
H2: 제2 컨택홀 H3: 제3 컨택홀
GE1: 제1 제어 전극 SE1: 제1 입력 전극
DE1: 제1 출력 전극 GE2: 제2 제어 전극
SE2: 제2 입력 DE2: 제2 출력 전극
STE: 스토리지 전극

Claims (10)

  1. 좌안 이미지 또는 우안 이미지를 표시하는 복수의 화소들, 상기 화소들에 대응하는 복수의 개구부들을 갖고 상기 화소들을 구분하는 격자 구조의 제1 차광부 및 상기 개구부들 각각에서 수평 방향의 중간 영역에 위치한 제2 차광부를 포함하는 영상 표시부; 및
    상기 영상 표시부에 대향하고, 수직 방향으로 연장된 투과 영역 및 차단 영역이 수평 방향으로 번갈아 배치되어 상기 영상 표시부에서 표시되는 영상을 공간 분할하는 패럴럭스 베리어를 포함하는 입체 영상 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 패럴럭스 베리어의 상기 투과 영역과 상기 차단 영역의 경계는 상기 제2 차광부에 중첩되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 차광부는 수직 패턴 및 수평 패턴을 포함하고,
    상기 제2 차광부는 상기 제1 차광부의 수평 패턴으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소들 각각은 구동 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터의 출력 전극에 부분적으로 컨택되는 제1 전극을 포함하고,
    상기 제2 차광부는 상기 구동 트랜지스터의 출력 전극과 상기 제1 전극의 컨택 영역에 중첩되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 화소들 각각은
    상기 구동 트랜지스터의 제어 전극에 연결되는 스위칭 트랜지스터;
    상기 제1 전극의 상부에 배치된 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층의 상부에 배치되는 제2 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 영상 표시부는
    상기 제1 차광부에 중첩되며, 수평 방향으로 연장되고 상기 스위칭 트랜지스터의 제어 전극과 연결되는 게이트 배선;
    상기 제1 차광부에 중첩되며, 수직 방향으로 연장되고 상기 스위칭 트랜지스터의 입력 전극과 연결되는 데이터 배선; 및
    상기 제1 차광부에 중첩되며, 수직 또는 수평 방향으로 연장되고 상기 구동 트랜지스터의 입력 전극이 연결되는 구동 전압 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 화소들은
    좌안 이미지를 표시하는 제1 화소; 및
    상기 제1 화소의 수평 방향에 배치되며, 우안 이미지를 표시하는 제2 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  8. 좌안 이미지 또는 우안 이미지를 표시하는 복수의 화소들, 상기 화소들에 대응하는 복수의 개구부들을 갖고 상기 화소들을 구분하는 격자 구조의 제1 차광부 및 상기 개구부들 각각에 위치한 제2 차광부를 포함하는 영상 표시부; 및
    상기 영상 표시부에 대향하고, 수직 방향으로 연장된 투과 영역 및 차단 영역이 수평 방향으로 번갈아 배치되고, 상기 투과 영역과 상기 차단 영역의 경계가 상기 제2 차광부에 중첩되는 패럴럭스 베리어를 포함하는 입체 영상 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 차광부는 수직 패턴 및 수평 패턴을 포함하고,
    상기 제2 차광부는 상기 제1 차광부의 수평 패턴으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 화소들 각각은
    구동 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 제어 전극에 연결되는 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 출력 전극에 부분적으로 컨택되는 제1 전극;
    상기 제1 전극 상부에 배치된 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층의 상부에 배치되는 제2 전극을 포함하며,
    상기 제2 차광부는 상기 구동 트랜지스터의 출력 전극과 상기 제1 전극의 컨택 영역에 중첩되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
KR1020120002308A 2012-01-09 2012-01-09 입체 영상 표시 장치 KR101931331B1 (ko)

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