KR20140023577A - 입체영상표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는, 서브픽셀들을 포함하는 액정패널; 및 액정패널 상에 위치하는 패턴드 리타더필름을 포함하되, 액정패널은, 제1기판과, 제1기판 상에 형성된 데이터라인들, 게이트라인들 및 공통라인들을 포함하는 배선층과, 배선층 상에 형성된 화소전극들; 제1기판과 대향하는 제2기판과, 제2기판 상에 형성된 블랙매트릭스들 및 컬러필터들을 포함하는 구조층과, 구조층 상에 형성되고 데이터라인들과 교차하는 방향으로 배치되며 데이터라인들에 대응되는 영역의 일부가 제거된 오픈영역들을 포함하는 투명전극들을 포함하는 입체영상표시장치를 제공한다.

Description

입체영상표시장치{Stereoscopic Image Display Device}
본 발명의 실시예는 입체영상표시장치에 관한 것이다.
입체영상표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나누어진다. 양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용한다. 양안시차방식에는 안경방식과 무안경방식이 있고 현재 두 방식 모두 실용화되고 있다.
안경방식은 직시형 액정패널이나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 시분할 방식으로 표시하고, 편광안경 또는 액정셔터안경을 사용하여 입체영상을 구현한다. 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 베리어 등의 광학판을 액정패널의 앞에 또는 뒤에 설치하는 방식이다.
안경방식 입체영상표시장치 중 일부는 3D 모드로 동작할 때 서브픽셀들의 일부 영역이 블랙으로 표시되는 액정패널과 액정패널에 표시된 좌안영상과 우안영상을 라인 바이 라인(line-by-line)으로 섞는 패턴드 리타더필름을 사용한다.
앞서 설명한 안경방식 입체영상표시장치는 2D 모드로 동작할 때 서브픽셀들의 모든 영역이 유효 영상을 표시하는 반면, 3D 모드로 동작할 때 서브픽셀들의 일부 영역이 블랙에 해당하는 비유효 영상을 표시한다. 이를 위해, 액정패널의 상부기판에 형성된 투명전극들에 특정 전압을 인가한다.
그런데, 액정패널의 상부기판에 형성된 투명전극들은 하부기판에 형성된 데이터라인들, 게이트라인들 및 공통라인들 중 하나 이상과 중첩하여 형성됨에 따라 R(저항)C(커패시터) 로드의 증가를 야기하고 있는바 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, RC로드와 기생 커패시턴스 성분을 저감하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 입체영상표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 서브픽셀들을 포함하는 액정패널; 및 액정패널 상에 위치하는 패턴드 리타더필름을 포함하되, 액정패널은, 제1기판과, 제1기판 상에 형성된 데이터라인들, 게이트라인들 및 공통라인들을 포함하는 배선층과, 배선층 상에 형성된 화소전극들; 제1기판과 대향하는 제2기판과, 제2기판 상에 형성된 블랙매트릭스들 및 컬러필터들을 포함하는 구조층과, 구조층 상에 형성되고 데이터라인들과 교차하는 방향으로 배치되며 데이터라인들에 대응되는 영역의 일부가 제거된 오픈영역들을 포함하는 투명전극들을 포함하는 입체영상표시장치를 제공한다.
투명전극들은 블랙매트릭스들에 대응되는 영역에 위치할 수 있다.
투명전극들은 블랙매트릭스들이 차지하는 면적에 대응되거나 이보다 큰 면적을 차지할 수 있다.
투명전극들은 액정패널이 삼차원 영상을 표시할 때 해당영역에 블랙이 표시되도록 전압이 인가될 수 있다.
데이터라인들은 서브픽셀들의 중앙영역을 기준으로 기울어진 경사각을 가질 수 있다.
오픈영역들은 데이터라인들의 기울어진 경사각을 따라 형성될 수 있다.
오픈영역들은 공통라인들과 인접하는 제1측 영역에 형성될 수 있다.
오픈영역들은 공통라인들과 비인접하는 제2측 영역에 형성될 수 있다.
투명전극들은 제1측 영역의 일부가 제거된 제1오픈영역들을 갖는 제1투명전극들과, 제1측 영역과 반대가 되는 제2측 영역의 일부가 제거된 제2오픈영역들을 갖는 제2투명전극들을 포함하며, 상기 제1 및 제2오픈영역들의 위치는 하나 이상 같거나 다를 수 있다.
투명전극들은 오픈영역들과 오픈영역들에 의해 구분된 투명전극들을 전기적으로 연결하는 연결영역들을 포함하되, 오픈영역들의 크기는 연결영역들의 크기보다 클 수 있다.
본 발명의 실시예는, 컬러필터기판 상에 형성된 투명전극들을 이용하여 액정패널이 3D 모드로 구동시 액정의 위상차를 부분적으로 변경하여 패턴드 리타더필름과의 시야각 제어용 액티브 블랙스트라이프를 갖는 입체영상표시장치를 제공하는 효과가 있다. 또한 본 발명의 실시예는, 투명전극들의 설계를 TFT기판 상에 형성된 데이터라인들 및 게이트라인들과 최소한으로 중첩되도록 하여 RC로드와 기생 커패시턴스 성분을 저감하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 입체영상표시장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 입체영상표시장치의 개략적인 구성도.
도 2는 도 1의 액정패널에 포함된 서브픽셀의 구성도.
도 3은 도 2의 I1-I2의 단면도.
도 4는 도 1의 입체영상표시장치의 모드별 동작 설명을 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 6은 비교예 대비 제1실시예의 투명전극들의 구조를 간략히 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
<제1실시예>
도 1은 입체영상표시장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 액정패널에 포함된 서브픽셀의 구성도이며, 도 3은 도 2의 I1-I2의 단면도이고, 도 4는 도 1의 입체영상표시장치의 모드별 동작 설명을 위한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 입체영상표시장치에는 영상 공급부(SBD), 타이밍 제어부(TCN), 구동부(DRV), 표시패널(PNL), 패턴드 리타더필름(FPR) 및 편광안경(GLS)이 포함된다.
영상 공급부(SBD)는 이차원 모드(2D 모드)에서는 2D 영상 프레임 데이터를 생성하고, 삼차원 모드(3D 모드)에서는 3D 영상 프레임 데이터를 생성한다. 영상 공급부(SBD)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블신호(DE) 및 메인 클럭(Main Clock) 등의 타이밍 신호와 영상 프레임 데이터를 타이밍 제어부(TCN)에 공급한다.
영상 공급부(SBD)는 유저 인터페이스를 통해 입력되는 사용자 선택에 따라 2D 또는 3D 모드로 선택되어 이에 대응되는 영상 프레임 데이터를 생성하고 이를 타이밍 제어부(TCN)에 공급한다. 유저 인터페이스는 OSD(On screen display), 리모콘(Remote controller), 키보드, 마우스 등의 사용자 입력 수단을 포함한다. 이하에서는 영상 공급부(SBD)가 3D 모드로 선택되어 3D 영상 프레임 데이터를 타이밍 제어부(TCN)에 공급하는 것을 일례로 설명한다.
타이밍 제어부(TCN)는 영상 공급부(SBD)로부터 좌안영상 프레임 데이터와 우안영상 프레임 데이터를 포함하는 3D 영상 프레임 데이터를 공급받는다. 타이밍 제어부(TCN)는 120Hz 이상의 프레임 주파수로 좌안영상 프레임 데이터와 우안영상 프레임 데이터를 구동부(DRV)에 교번하여 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(TCN)는 영상 프레임 데이터에 대응되는 제어신호를 구동부(DRV)에 공급한다.
구동부(DRV)는 데이터라인들에 연결되어 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와, 게이트라인들에 연결되어 게이트신호를 공급하는 게이트 구동부를 포함한다. 구동부(DRV)에 포함된 데이터구동부는 타이밍 제어부(TCN)의 제어하에 디지털 형태의 좌안 및 우안영상 프레임 데이터를 아날로그 형태의 좌안 및 우안영상 프레임 데이터로 변환하여 이를 데이터라인들에 공급한다. 이와 달리, 구동부(DRV)에 포함된 게이트구동부는 타이밍 제어부(TCN)의 제어하에 게이트라인들에 게이트신호를 순차적으로 공급한다.
패턴드 리타더필름(FPR)은 액정패널(LCD)에 표시된 좌안영상과 우안영상을 라인 바이 라인(line-by-line)으로 섞어 인터레이스(interlace) 방식으로 표시한다. 이를 위해, 패턴드 리타더필름(FPR)은 홀수 라인(또는 짝수 라인)은 우원편광(R)으로 짝수 라인(또는 홀수 라인)은 좌원편광(L)으로 편광시켜 액정패널(LCD)에 표시된 영상을 좌안영상과 우안영상으로 분리시킨다.
편광안경(GLS)은 패턴드 리타더필름(FPR)을 통해 출사된 영상을 좌안영상과 우안영상으로 분리하는 역할을 한다. 편광안경(GLS)의 좌측 안경(LEFT)은 패턴드 리타더필름(FPR)을 통해 출사된 좌안영상만 투과시킨다. 이와 달리, 편광안경(GLS)의 우측 안경(RIGHT)은 패턴드 리타더필름(FPR)을 통해 출사된 우안영상만 투과시킨다.
표시패널(PNL)은 구동부(DRV)로부터 게이트신호 및 데이터신호를 공급받고 이에 대응하여 이차원 영상 또는 삼차원 영상을 표시하는 서브픽셀들을 포함한다. 표시패널(PNL)은 백라이트유닛(BLU)과 액정패널(LCD)로 구성된다.
백라이트유닛(BLU)은 영상 공급부(SBD) 또는 타이밍 제어부(TCN)의 제어하에 구동되어 액정패널(LCD)에 광을 제공한다. 백라이트유닛(BLU)은 광을 출사하는 광원, 광원으로부터 출사된 광을 액정패널(LCD)의 방향으로 안내하는 도광판, 도광판으로부터 출사된 광을 확산 및 집광 등을 수행하는 광학부재 등을 포함한다.
백라이트유닛(BLU)은 엣지형, 듀얼형, 쿼드형 및 직하형 등으로 구성된다. 엣지형은 광원이 액정패널(LCD)의 일측에 배치된 형태이고, 듀얼형은 광원이 액정패널(LCD)의 양측에 대향 배치된 형태이고, 쿼드형은 광원이 액정패널(LCD)의 사방에 배치된 형태이며, 직하형은 광원이 액정패널(LCD)의 하부에 배치된 형태이다.
액정패널(LCD)에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor) 및 커패시터 등이 형성된 제1기판(이하, "TFT기판" 이라 함)과 컬러필터 및 블랙매트릭스 등이 형성된 제2기판(이하 "컬러필터기판" 이라 함)이 포함된다. 액정패널(LCD)에는 TFT기판과 컬러필터기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 서브픽셀들이 포함된다. 액정패널(LCD)은 TN(Twisted Nematic) 모드 IPS(In Plane Switching) 모드 및 FFS(Fringe Field Switching) 모드 등의 액정모드로도 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 액정패널(LCD)의 TFT기판 및 컬러필터기판에는 하부편광판(POL1)과 상부편광판(POL2)이 부착된다. 하부편광판(POL1)은 백라이트유닛(BLU)을 통해 출사되는 광을 편광 시키고 상부편광판(POL2)은 액정패널(LCD)을 통해 출사되는 광을 편광 시킨다. 위와 같이 구성된 액정패널(LCD)은 백라이트유닛(BLU)으로부터 제공된 광에 의해 영상을 표시할 수 있게 된다.
액정패널(LCD)에 포함된 서브픽셀(SP)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1방향으로 배선된 데이터라인(DL), 제1방향과 교차하는 제2방향으로 배선된 게이트라인(GL) 및 공통라인(VCOML)에 의해 정의된다. 데이터라인(DL)은 서브픽셀(SP)의 중앙영역(CA)의 일측(왼쪽 또는 오른쪽)을 기준으로 기울어진 경사각을 갖는다.
서브픽셀(SP)에는 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT)(이하, "TFT" 라 함)와 스토리지 커패시터(Cst)가 포함된다. TFT는 게이트라인(GL)에 연결된 게이트전극(GE), 데이터라인(DL)에 연결된 소오스전극(SE) 및 화소전극(PXL)에 연결된 드레인전극(DE)으로 구성된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극(PXL)의 일부와 공통라인(VCOML)의 일부에 의해 형성된다.
서브픽셀(SP)에는 화소전극(PXL)과 더불어 공통라인(VCOML)에 연결된 공통전극(Vcom)이 포함된다. 화소전극(PXL)과 공통전극(Vcom)에 형성된 전계에 의해 액정은 틸트된다. 화소전극(PXL)에는 콘택홀(CH)을 통해 TFT의 드레인전극(DE)에 연결된 제1화소전극(PXL1)과 개구영역 내에서 중앙영역(CA)을 기준으로 기울기를 갖고 형성된 제2화소전극(PXL2)이 포함된다. 공통전극(Vcom)에는 공통라인(VCOML)에 연결된 제1공통전극(Vcom1)과 개구영역 내에서 중앙영역(CA)을 기준으로 기울기를 갖고 형성된 제2공통전극(Vcom2)이 포함된다. 제2화소전극(PXL2)과 제2공통전극(Vcom2)은 개구영역 내에서 상호 교번하는 형태로 위치한다.
서브픽셀(SP)에 포함된 구성들을 도 3의 단면도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. TFT기판(GLS1) 상에는 게이트전극(GE), 공통라인(VCOML), 제1 및 제2공통전극(미도시, Vcom2)이 형성된다. 게이트전극(GE), 공통라인(VCOML), 제1 및 제2공통전극(미도시, Vcom2) 상에는 제1절연막(또는 게이트 절연막)(GI)이 형성된다. 제1절연막(GI) 상에는 게이트전극(GE)과 대응되는 영역에 반도체층(Sem)과 오믹콘택층(Ohm)(오믹콘택층은 생략될 수도 있다)이 형성된다. 반도체층(Sem)과 오믹콘택층(Ohm) 상에는 소오스전극(SE)과 드레인전극(DE)이 형성된다. 소오스전극(SE)과 드레인전극(DE) 상에는 제2절연막(또는 보호막)(PSI)이 드레인전극(DE)의 일부를 노출하는 콘택홀(CH)을 갖고 형성된다. 제2절연막(PSI) 상에는 콘택홀(CH)에 연결된 제1화소전극(PXL1)과 제1화소전극(PXL1)에 연결되며 개구영역 내에서 제2공통전극(Vcom2)과 교번하여 위치하는 제2화소전극(PXL2)이 형성된다. 한편, 위의 설명에서 도시한 서브픽셀(SP)의 구조는 하나의 예시일 뿐 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 설계 변형이 이루어질 수 있다.
이하, 앞서 설명된 입체영상표시장치의 구조에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 앞서 설명된 입체영상표시장치에는 백라이트유닛(BLU), 하부편광판(POL1), 액정패널(LCD), 상부편광판(POL2) 및 패턴드 리타더필름(FPR)이 포함된다.
액정패널(LCD)의 TFT기판(GLS1)에는 화소전극들(PXL) 등이 형성되고, 컬러필터기판(GLS2)에는 블랙매트릭스들(BM), 컬러필터들(CF) 및 투명전극들(TCO)이 형성된다. 블랙매트릭스들(BM)은 컬러필터기판(GLS2) 상에 형성된다. 컬러필터들(CF)은 블랙매트릭스들(BM)의 사이에 위치하는 컬러필터기판(GLS2) 상에 형성된다.
투명전극들(TCO)은 블랙매트릭스들(BM) 및 컬러필터들(CF)의 일부 상에 형성된다. 투명전극들(TCO)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide) 등과 같은 투명한 재료를 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 투명전극들(TCO)은 TFT기판(GLS1)에 형성된 데이터라인들과 교차하는 제2방향으로 배치되며 위치에 따라 게이트라인이나 공통라인에 인접하도록 형성된다.
액정패널(LCD)은 2D 모드(2D Mode)와 3D 모드(3D Mode) 구동시 상이한 광 투과 특성을 나타내는데 이를 설명하면 다음과 같다.
액정패널(LCD)이 2D 모드(2D Mode)로 구동할 경우, 화소전극들(PXL)과 공통전극들(미도시)에는 특정 전압이 공급된다. 이때, 화소전극들(PXL)과 공통전극들(미도시)에 걸린 전계에 의해 서브픽셀들의 모든 개구영역에 위치하는 액정층(Clc)은 동일한 틸트 상태를 갖는다. 이에 따라, 백라이트유닛(BLU)으로부터 입사된 광은 액정패널(LCD)에 포함된 서브픽셀들의 모든 개구영역을 거쳐 패턴드 리타더필름(FPR)을 통해 출광된다.
이와 달리, 액정패널(LCD)이 3D 모드(3D Mode)로 구동할 경우, 화소전극들XL)과 공통전극들(미도시) 뿐만 아니라 투명전극들(TCO)에도 특정 전압이 공급된다. 이때, 화소전극들(PXL), 공통전극들(미도시) 및 투명전극들(TCO)에 걸린 전계에 의해 서브픽셀들의 일부 영역에 위치하는 액정층(Clc)은 다른 영역에 위치하는 액정층(Clc) 대비 상이한 틸트 상태를 갖는다. 이에 따라, 백라이트유닛(BLU)으로부터 입사된 광은 액정패널(LCD)에 포함된 서브픽셀들의 일부 개구영역을 거쳐 패턴드 리타더필름(FPR)을 통해 출광된다.
위와 같은 역할을 수행하기 위해, 투명전극들(TCO)은 블랙매트릭스들(BM)에 대응되는 영역에 형성된다. 그리고 투명전극들(TCO)은 블랙매트릭스들(BM)이 차지하는 면적에 대응되거나 이보다 큰 면적을 차지할 수 있다.
도 1 내지 도 4와 같은 구조에 따라, 액정패널(LCD)에 프레임별로 좌안영상과 우안영상이 교번하여 표시되면 패턴드 리타더필름(FPR)은 좌안영상과 우안영상을 분리하여 출사시키게 되고 사용자는 편광안경(GLS)을 통해 삼차원 입체영상을 감상할 수 있게 된다.
한편, 위의 설명에서 알 수 있듯이 실시예의 액정패널(LCD)은 컬러필터기판(GLS2)의 블랙매트릭스들(BM) 및 컬러필터들(CF)의 일부 상에 형성된 투명전극들(TCO)에 특정 전압을 공급하는 방식으로 액정의 도메인을 달리한다.
투명전극들(TCO)은 액정패널(LCD)이 3D 모드(3D Mode)로 구동할 때, 화소전극들(PXL) 과의 전계를 달리하는 방식으로 해당영역에 비유요한 영상이 표시되도록 한다. 여기서, 투명전극들(TCO)에 비대응되는 영역(SPA)은 3D 영상을 표시하는 영역이 되고, 투명전극들(TCO)에 대응되는 영역(ABS)은 블랙을 표시하는 영역이 된다. 즉, 투명전극들(TCO)은 위와 같이 액정패널(LCD)이 3D 모드(3D Mode)로 구동할 때, 좌우안 영상 간의 혼재를 방지하는 액티브 블랙스트라이프 역할을 한다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들(TCO)의 구조에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 비교예 대비 제1실시예의 투명전극들의 구조를 간략히 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 투명전극들(TCO)은 TFT기판 상에 형성된 데이터라인들(DL)과 교차하는 제2방향으로 컬러필터기판 상에 형성된다. 투명전극들(TCO)에는 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)과 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)에 의해 구분된 투명전극들(TCO)을 전기적으로 연결하는 연결영역들(CON)이 포함된다.
투명전극들(TCO)에 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)을 형성하면 데이터라인들(DL)과 교차하는 중첩영역에서 발생하는 R(저항)C(커패시터) 로드와 기생 커패시턴스 성분을 저감할 수 있게 된다. 이를 위해, 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)의 크기(또는 면적)는 연결영역들(CON)의 크기(또는 면적)보다 클 수 있다.
한편, 데이터라인들(DL)은 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 기울어진 경사각을 가질 수 있다. 이 경우, 이 경우, 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 상부와 하부에 구분되어 위치하는 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)의 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)은 데이터라인들(DL)의 기울어진 경사각을 따라 기울어진 경사각을 갖도록 형성된다.
투명전극들(TCO)은 제1측 영역의 일부가 제거된 제1오픈영역들(OPN1)을 갖는 제1투명전극들(TCOU)과, 제1측 영역과 반대가 되는 제2측 영역의 일부가 제거된 제2오픈영역들(OPN2)을 갖는 제2투명전극들(TCOD)로 구분될 수 있다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 비교예(a)의 투명전극들(TCO)은 스트라이프 형태로 형성된다. 따라서, 비교예(a)의 투명전극들(TCO)은 데이터라인들, 게이트라인들 및 공통라인들 중 하나 이상과 중첩하게 됨에 따라 RC 로드의 증가를 야기한다.
반면, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1실시예(b)의 투명전극들(TCO)은 스트라이프 형태로 형성되되, 데이터라인들과 중첩하는 영역을 최소화하는 오픈영역들(OPN)이 포함된다. 따라서, 제1실시예(b)의 투명전극들(TCO)은 비교예(a) 대비 데이터라인들, 게이트라인들 및 공통라인들 중 하나 이상과 중첩하는 영역을 최소화하게 됨에 따라 RC 로드를 저감할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에서는 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 투명전극들(TCO)이 상부와 하부에 구분되어 위치하는 것을 예로 하였다. 해당 구조의 액정패널(LCD)이 3D 모드로 동작할 경우, 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)에는 모두 특정 전압이 공급되거나 이들 중 하나에만 특정 전압이 선택적으로 공급될 수 있다. 이와 달리, 투명전극들(TCO)은 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 상부와 하부 중 하나에만 선택적으로 위치할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1실시예는 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 내부에 대응하여 형성된 투명전극들(TCO)을 이용하여 액정패널(LCD)이 3D 모드로 동작할 때 액정의 위상차를 부분적으로 조절할 수 있는 구조면 가능하다.
<제2실시예>
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 투명전극들(TCO)은 데이터라인들(DL)과 교차하는 제2방향으로 컬러필터기판 상에 위치하는 구조층(블랙매트릭스 및 컬러필터) 상에 형성된다. 투명전극들(TCO)에는 제1오픈영역들(OPN1)과 제1오픈영역들(OPN1)에 의해 구분된 투명전극들(TCO)을 전기적으로 연결하는 연결영역들(CON)이 포함된다.
투명전극들(TCO)에 제1오픈영역들(OPN1)을 형성하면 데이터라인들(DL)과 교차하는 중첩영역에서 발생하는 R(저항)C(커패시터) 로드와 기생 커패시턴스 성분을 저감할 수 있게 된다. 이를 위해, 제1오픈영역들(OPN1)의 크기(또는 면적)는 연결영역들(CON)의 크기(또는 면적)보다 클 수 있다.
한편, 데이터라인들(DL)은 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 기울어진 경사각을 가질 수 있다. 이 경우, 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 상부와 하부에 구분되어 위치하는 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)의 제1오픈영역들(OPN1)은 데이터라인들(DL)의 기울어진 경사각을 따라 기울어진 경사각을 갖도록 형성된다. 다만, 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)의 제1오픈영역들(OPN1)은 모두 제1측 영역의 일부가 제거된 형태를 갖는다.
<제3실시예>
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 투명전극들(TCO)은 데이터라인들(DL)과 교차하는 제2방향으로 컬러필터기판 상에 위치하는 구조층(블랙매트릭스 및 컬러필터) 상에 형성된다. 투명전극들(TCO)에는 제2오픈영역들(OPN2)과 제2오픈영역들(OPN2)에 의해 구분된 투명전극들(TCO)을 전기적으로 연결하는 연결영역들(CON)이 포함된다.
투명전극들(TCO)에 제2오픈영역들(OPN2)을 형성하면 데이터라인들(DL)과 교차하는 중첩영역에서 발생하는 R(저항)C(커패시터) 로드와 기생 커패시턴스 성분을 저감할 수 있게 된다. 이를 위해, 제2오픈영역들(OPN2)의 크기(또는 면적)는 연결영역들(CON)의 크기(또는 면적)보다 클 수 있다.
한편, 데이터라인들(DL)은 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 기울어진 경사각을 가질 수 있다. 이 경우, 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 상부와 하부에 구분되어 위치하는 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)의 제2오픈영역들(OPN2)은 데이터라인들(DL)의 기울어진 경사각을 따라 기울어진 경사각을 갖도록 형성된다. 다만, 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)의 제2오픈영역들(OPN2)은 모두 제2측 영역의 일부가 제거된 형태를 갖는다.
<제4실시예>
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 투명전극들(TCO)은 TFT기판 상에 형성된 데이터라인들(DL)과 교차하는 제2방향으로 컬러필터기판 상에 형성된다. 투명전극들(TCO)에는 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)과 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)에 의해 구분된 투명전극들(TCO)을 전기적으로 연결하는 연결영역들(CON)이 포함된다.
투명전극들(TCO)에 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)을 형성하면 데이터라인들(DL)과 교차하는 중첩영역에서 발생하는 R(저항)C(커패시터) 로드와 기생 커패시턴스 성분을 저감할 수 있게 된다. 이를 위해, 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)의 크기(또는 면적)는 연결영역들(CON)의 크기(또는 면적)보다 클 수 있다.
한편, 데이터라인들(DL)은 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 기울어진 경사각을 가질 수 있다. 이 경우, 이 경우, 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 상부와 하부에 구분되어 위치하는 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)의 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)은 데이터라인들(DL)의 기울어진 경사각을 따라 기울어진 경사각을 갖도록 형성된다.
투명전극들(TCO)은 제1측 영역의 일부가 제거된 제1오픈영역들(OPN1)과 제1측 영역과 반대가 되는 제2측 영역의 일부가 제거된 제2오픈영역들(OPN2)을 갖는 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)로 구분될 수 있다. 즉, 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)에 형성된 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)은 하나의 데이터라인씩 교번하여 형성된다.
<제5실시예>
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 입체영상표시장치의 액정패널에 형성된 투명전극들의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 투명전극들(TCO)은 TFT기판 상에 형성된 데이터라인들(DL)과 교차하는 제2방향으로 컬러필터기판 상에 형성된다. 투명전극들(TCO)에는 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)과 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)에 의해 구분된 투명전극들(TCO)을 전기적으로 연결하는 연결영역들(CON)이 포함된다.
투명전극들(TCO)에 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)을 형성하면 데이터라인들(DL)과 교차하는 중첩영역에서 발생하는 R(저항)C(커패시터) 로드와 기생 커패시턴스 성분을 저감할 수 있게 된다. 이를 위해, 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)의 크기(또는 면적)는 연결영역들(CON)의 크기(또는 면적)보다 클 수 있다.
한편, 데이터라인들(DL)은 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 기울어진 경사각을 가질 수 있다. 이 경우, 이 경우, 서브픽셀들(SP01 ~ SP13)의 중앙영역을 기준으로 상부와 하부에 구분되어 위치하는 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)의 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)은 데이터라인들(DL)의 기울어진 경사각을 따라 기울어진 경사각을 갖도록 형성된다.
투명전극들(TCO)은 제1측 영역의 일부가 제거된 제1오픈영역들(OPN1)과 제1측 영역과 반대가 되는 제2측 영역의 일부가 제거된 제2오픈영역들(OPN2)을 갖는 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)로 구분될 수 있다. 즉, 제1투명전극들(TCOU)과 제2투명전극들(TCOD)에 형성된 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)은 두 개의 데이터라인씩 교번하여 형성된다.
제1 내지 제5실시예에서 알 수 있듯이, 투명전극들(TCO)의 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)은 제1측과 제2측에 선택적으로 형성될 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 투명전극들(TCO)의 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)은 공통라인들(VCOML)과 인접하는 제1측 영역 및 공통라인들(VCOML)과 비인접하는 제2측 영역에 선택적으로 형성될 수 있다. 그러므로, 투명전극들(TCO)의 제1 및 제2오픈영역들(OPN1, OPN2)의 위치는 하나 이상 같거나 다를 수 있다.
이상 본 발명의 실시예는 컬러필터기판 상에 형성된 투명전극들을 이용하여 액정패널이 3D 모드로 구동시 액정의 위상차를 부분적으로 변경하여 패턴드 리타더필름과의 시야각 제어용 액티브 블랙스트라이프를 갖는 입체영상표시장치를 제공하는 효과가 있다. 또한 본 발명의 실시예는 투명전극들의 설계를 TFT기판 상에 형성된 데이터라인들 및 게이트라인들과 최소한으로 중첩되도록 하여 RC로드와 기생 커패시턴스 성분을 저감하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 입체영상표시장치를 제공하는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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.
SBD: 영상 공급부 TCN: 타이밍 제어부
DRV: 구동부 PNL: 표시패널
FPR: 패턴드 리타더필름 GLS: 편광안경
PXL: 화소전극 Vcom: 공통전극
TCO: 투명전극들 OPN1, OPN2: 오픈영역들
CON: 연결영역들 DL: 데이터라인들
GL: 게이트라인들 VCOML: 공통라인들

Claims (10)

  1. 서브픽셀들을 포함하는 액정패널; 및
    상기 액정패널 상에 위치하는 패턴드 리타더필름을 포함하되,
    상기 액정패널은,
    제1기판과,
    상기 제1기판 상에 형성된 데이터라인들, 게이트라인들 및 공통라인들을 포함하는 배선층과,
    상기 배선층 상에 형성된 화소전극들;
    상기 제1기판과 대향하는 제2기판과,
    상기 제2기판 상에 형성된 블랙매트릭스들 및 컬러필터들을 포함하는 구조층과,
    상기 구조층 상에 형성되고 상기 데이터라인들과 교차하는 방향으로 배치되며 상기 데이터라인들에 대응되는 영역의 일부가 제거된 오픈영역들을 포함하는 투명전극들을 포함하는 입체영상표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명전극들은
    상기 블랙매트릭스들에 대응되는 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투명전극들은 상기 블랙매트릭스들이 차지하는 면적에 대응되거나 이보다 큰 면적을 차지하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 투명전극들은
    상기 액정패널이 삼차원 영상을 표시할 때 해당영역에 블랙이 표시되도록 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터라인들은
    상기 서브픽셀들의 중앙영역을 기준으로 기울어진 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 오픈영역들은
    상기 데이터라인들의 기울어진 경사각을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오픈영역들은
    상기 공통라인들과 인접하는 제1측 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 오픈영역들은
    상기 공통라인들과 비인접하는 제2측 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 투명전극들은
    제1측 영역의 일부가 제거된 제1오픈영역들을 갖는 제1투명전극들과,
    제1측 영역과 반대가 되는 제2측 영역의 일부가 제거된 제2오픈영역들을 갖는 제2투명전극들을 포함하며,
    상기 제1 및 제2오픈영역들의 위치는 하나 이상 같거나 다른 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 투명전극들은
    상기 오픈영역들과 상기 오픈영역들에 의해 구분된 투명전극들을 전기적으로 연결하는 연결영역들을 포함하되,
    상기 오픈영역들의 크기는 상기 연결영역들의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치.
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