KR20150030913A - 액정 렌즈 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치 - Google Patents

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KR20150030913A
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정미혜
이선화
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Abstract

본 발명은 표시 영역과 비표시 영역으로 정의된 액정 렌즈에 있어서, 상기 비표시 영역에 배치된 다수의 버스 라인들과, 상기 표시 영역과 비표시 영역에 배치되고 상기 다수의 버스 라인들과 접속된 제1 및 제2 렌즈 전극들 및 상기 다수의 버스 라인들과 중첩되어 상기 다수의 버스 라인들과 상기 제1 및 제2 렌즈 전극들을 전기적으로 연결하는 컨택부를 포함한다.
본 발명에 따르면 베젤 영역을 최소화할 수 있는 액정 렌즈 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치를 제공할 수 있다.

Description

액정 렌즈 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치{Liquid Crystal Lens and Stereoscopy Display Device Using the Same}
본 발명은 액정 렌즈에 관한 것으로, 특히 베젤(Bezel) 영역을 최소화하는 액정 렌즈 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회의 발달로 인해, 정보를 표시할 수 있는 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 표시 장치는 액정표시장치(liquid crystal display device), 유기전계발광 표시장치(organic electro-luminescence display device), 플라즈마 표시장치(plasma display panel) 및 전계 방출 표시장치(field emission display device)를 포함한다.
최근 들어, 소비자들의 입체 영상에 대한 욕구가 날로 증가되고 있다.
이러한 표시 장치를 이용하여 입체 영상을 구현하기 위해서는 입체 영상을 구현하기 위한 별도의 장치가 구비되어야 한다. 이러한 입체 영상을 구현하기 위한 장치의 하나로서 액정 렌즈가 제안되었다.
일반적인 액정 렌즈는 표시 장치로부터의 출력된 영상을 입체적으로 표시하기 위한 표시 영역과 영상을 표시하지 않는 비표시 영역으로 정의된다.
표시 영역에는 다수의 렌즈 유닛이 배치될 수 있으며, 각 렌즈 유닛은 제1 및 제2 전극들이 교대로 배치되는 하부 기판과, 제3 전극이 배치되는 상부 기판 및 두 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다.
비표시 영역에는 렌즈 유닛의 제1 및 제2 전극과 접속되는 다수의 버스라인들 및 다수의 버스라인들의 일측과 접속되어 제1 및 제2 전극으로 구동전압을 제공하는 패드부가 배치된다. 이때, 패드부는 제3 전극으로도 구동전압을 제공한다.
제1 내지 제3 전극에 상이한 구동 전압이 인가되면, 렌즈 유닛 내의 하부 기판 및 상부 기판 사이의 전계가 렌즈 유닛의 중앙을 중심으로 가장자리로 갈수록 작아지게 되고, 이러한 전계 분포에 따라 액정층의 액정 분자들이 구동되어, 마치 렌즈와 같은 역할을 하게 된다. 이에 따라, 광의 진행 방향이 제어되어 입체 영상이 표시된다.
한편, 비표시 영역에 형성된 다수의 버스라인들은 렌즈 유닛의 제1 및 제2 전극과 일대일로 접속되기 때문에 다수의 버스라인들의 개수는 표시 영역에 배치되는 제1 및 제2 전극의 개수에 의해 결정될 수 있다.
표시 영역에 배치되는 제1 및 제2 전극의 수가 증가하면, 제1 및 제2 전극과 일대일로 접속되는 다수의 버스라인들의 수가 증가하게 되고, 다수의 버스 라인들이 배치되는 비표시영역의 면적이 증가한다.
비표시 영역의 면적이 증가함에 따라 비표시 영역을 포함하는 베젤(Bezel) 영역의 전체 면적이 증가하게 되어 화면이 실제 사이즈 보다 작게 보이는 문제가 발생한다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 베젤(Bezel) 영역을 최소화할 수 있는 액정 렌즈 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예의 특징에 따르면, 본 발명은 표시 영역과 비표시 영역으로 정의된 액정 렌즈에 있어서, 상기 비표시 영역에 배치된 다수의 버스 라인들과, 상기 표시 영역과 비표시 영역에 배치되고 상기 다수의 버스 라인들과 접속된 제1 및 제2 렌즈 전극들 및 상기 다수의 버스 라인들과 중첩되어 상기 다수의 버스 라인들과 상기 제1 및 제2 렌즈 전극들을 전기적으로 연결하는 컨택부를 포함한다.
또한, 상기 컨택부는 상기 제1 렌즈 전극과 동일한 층(layer)에 형성되는 제1 컨택부 및 상기 제2 렌즈 전극과 동일한 층(layer)에 형성되는 제2 컨택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2 컨택부는 상기 다수의 버스 라인들 중 제1 버스 라인과 접속되는 컨택부를 중심으로 그 양쪽 방향에서 지그재그(zigzag) 형상으로 교대로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨택부는 컨택홀을 구비하여 상기 제1 및 제2 렌즈 전극과 다수의 버스 라인들을 일대일로 연결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭은 5㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨택부의 폭은 12㎛인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 버스 라인들 중 제1 버스 라인을 제외한 나머지 버스 라인들은 상기 컨택부와 중첩되는 부분에서 단차진 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단차진 구조는 상기 컨택부를 통해 상기 버스 라인들과 연결되는 렌즈 전극을 중심으로 좌/우 대칭인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭과 상기 다수의 버스 라인들 사이의 간격은 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭과 상기 다수의 버 스라인들 사이의 간격은 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭은 5㎛ 이상이고, 상기 다수의 버스 라인들 사이의 간격도 5㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비표시 영역에 배치되어 상기 다수의 버스 라인들과 연결된 패드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예의 특징에 따르면, 본 발명은 표시 영역과 비표시 영역으로 정의된 액정 렌즈에 있어서, 상기 비표시 영역에 배치된 다수의 버스 라인들과, 상기 표시 영역과 비표시 영역에 배치되고 상기 다수의 버스 라인들과 접속된 제1 및 제2 렌즈 전극들 및 상기 다수의 버스 라인들과 중첩되어 상기 다수의 버스 라인들과 상기 제1 및 제2 렌즈 전극들을 전기적으로 연결되게 하는 컨택부를 포함하는 액정 렌즈와, 상기 액정 렌즈 하측에 위치하며, 이차원의 영상 신호를 전달하는 표시 패널 및 상기 제1 및 제2 렌즈 전극들에 전압을 인가하는 전압원을 포함한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 버스 라인의 폭을 줄이고 버스 라인과 컨택되는 컨택부의 구조를 지그재그(zigzag) 형태로 배치하여 베젤(Bezel) 영역을 최소화하는 액정 렌즈 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 렌즈를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A를 확대한 도면이다.
도 3은 도 2의 액정 렌즈를 B ~ B' 선 및 C ~ C'선을 기준으로 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 액정 렌즈를 구비한 입체 영상 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 렌즈를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 D를 확대한 도면이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세히 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들 및 이를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예에 의한 액정 렌즈 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 렌즈를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A를 확대한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 렌즈(101)는 표시장치로부터의 출력된 영상을 입체적으로 표시하기 위한 표시 영역(102) 및 영상을 표시하지 않는 비표시 영역(103)으로 구분될 수 있다.
표시 영역(102)에는 다수의 렌즈 유닛들(120)이 배치될 수 있다.
각 렌즈 유닛(120)은 제1 렌즈 전극부(120')와 제2 렌즈 전극부(120”)가 교대로 배치되는 하부 기판과, 제3 렌즈 전극(도시하지 않음)이 형성된 상부 기판 및 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.
제3 렌즈 전극은 다수의 렌즈 유닛들(120)에 공통으로 사용되는 공통 전압을 인가하기 위한 공통 전극으로서, 상부 기판의 전 영역에 배치된다.
비표시 영역(103)에는 다수의 버스 라인들(130) 및 다수의 버스 라인들(130)의 일측에 접속된 패드부(110)가 배치된다.
제1 렌즈 전극부(120')는 서로 동일한 층(layer)에 형성되는 제2 및 제3 전극(120b, 120c)과 제6 및 제7 전극(120f, 120g)를 포함한다.
제2 렌즈 전극부(120”)는 동일한 층(layer)에 형성되는 제1 전극(120a)과, 제4 및 제5 전극(120d, 120e)을 포함한다.
결과적으로, 제1 및 제2 렌즈 전극부(120', 120”)는 서로 상이한 층(layer)에 배치된다.
렌즈 유닛(120)은 렌즈 유닛(120)의 가운데에 배치된 제1 전극(120a)을 중심으로 제1 전극(120a)의 양쪽 방향으로 가면서 서로 상이한 층(layer)에 형성되는 전극들(120b ~ 120g)이 교대로 배치되는 구조를 가진다.
즉, 상이한 층(layer)에 형성되는 제1 내지 제7 전극(120a ~ 120g)은 렌즈 유닛(120) 내에서 교대로 인접하게 배치된다. 또한, 제1 및 제2 렌즈 전극부(120', 120”) 간의 간격은 거의 제로에 가까울 정도로 매우 인접하게 배치된다.
다수의 버스 라인(130)은 제1 내지 제7 전극(120a ~ 120g)과 일대일로 접속되는 제1 내지 제7 버스 라인(130a ~ 130g)을 포함한다. 제1 내지 제7 버스 라인(130a ~ 130g)에는 패드부(110)를 경유하여 서로 상이한 구동 전압들이 인가된다.
제1 내지 제7 전극(120a ~ 120g) 각각은 컨택부(140)를 통해 다수의 버스 라인(130)과 전기적으로 연결된다.
따라서, 패드부(110)로부터 버스 라인들(130)로 인가된 구동 전압들이 컨택부(140)를 통해 제1 내지 제7 전극(120a ~ 120g)에 인가된다.
컨택부(140)는 제1 내지 제7 버스 라인(130a ~ 130g)과 대응되는 제1 내지 제7 컨택부(140a ~ 140g)를 포함한다. 제1 내지 제7 컨택부(140a ~ 140g) 각각은 제1 내지 제 7 컨택홀(h1 ~ h7)을 구비한다.
제1 내지 제7 컨택부(140a ~ 140g)는 제1 내지 제7 컨택홀(h1 ~ h7)을 통해 대응되는 제1 내지 제7 버스 라인(130a ~ 130g)과 각각 전기적으로 접속된다. 이로 인해, 제1 내지 제7 버스 라인(130a ~ 130g)은 제1 내지 제7 컨택부(140a ~ 140g)를 통해 제1 내지 제7 전극(120a ~ 120g)과 각각 전기적으로 접속된다.
제1 내지 제7 컨택부(140a ~ 140g)는 비표시 영역(103) 상에서 대응되는 제1 내지 제7 버스 라인(130a ~ 130g)과 각각 중첩된다.
비표시 영역(103)에서 제1 버스 라인(130a)과 중첩되는 제1 컨택부(140a)를 중심으로 제1 컨택부(140a)의 양쪽에는 제2 및 제3 컨택부(140b, 140c)가 각각 배치된다.
제2 컨택부(140b)의 우측에는 제4 컨택부(140d)가 배치되고 제3 컨택부(140c)의 좌측에는 제5 컨택부(140e)가 배치된다. 제4 컨택부(140d)의 우측에는 제6 컨택부(140f)가 배치되고, 제5 컨택부(140e)의 좌측에는 제7 컨택부(140g)가 배치된다.
이때, 인접하는 컨택부들(140)은 서로 상이한 층(layer)에 형성된다.
제1 내지 제7 컨택부(140a ~ 140g) 각각은 대응되는 제1 내지 제7 전극(120a ~ 120g)과 동일한 층(layer)에 동일한 물질로 형성될 수 있다.
또한, 제1 내지 제7 전극들(120a ~ 120g)과 각각 대응되는 제1 내지 제7 컨택부(140a ~ 140g)는 제1 컨택부(140a)를 중심으로 제1 컨택부(140a)의 양쪽에서 지그재그(zigzag) 형상으로 교대로 배치될 수 있다.
비표시 영역(103)의 면적을 줄이기 위해 제1 내지 제7 버스 라인(130a ~ 130g)은 공정 마진을 고려한 폭으로 설계되어 최소 5㎛ 이상의 폭(d1)을 가질 수 있다.
이와 더불어, 제1 내지 제7 컨택부(140a ~ 140g) 각각은 공정 마진을 고려하여 12㎛의 폭으로 설계되며 대응되는 제1 내지 제7 버스 라인(130a ~ 130g) 상에서 일부 중첩되거나 서로 중첩되지 않는다.
제2 및 제3 컨택부(140b, 140c)는 제2 및 제3 버스 라인(130b, 130c)과 각각 중첩되고, 제2 및 제3 버스 라인(130b, 130c) 사이의 간격(d2)은 5㎛ 정도 이격되도록 설계된다.
제4 및 제5 컨택부(140d, 140e)는 제4 및 제5 버스 라인(130d, 130e)과 각각 중첩되고, 제4 및 제5 버스 라인(130d, 130e) 사이의 간격(d2)도 5㎛ 정도 이격되도록 설계된다.
제6 및 제7 컨택부(140f, 140g)는 대응되는 제6 및 제7 버스 라인(130f, 130g)과 각각 중첩되고, 제6 및 제7 버스 라인(130f, 130g) 사이의 간격(d2)도 5㎛ 정도 이격되도록 설계된다.
즉, 제1 버스 라인(130a)을 기준으로 그 하부에 위치하는 버스 라인들(130b ~ 130g) 중에 연속하는 짝수(또는 우수) 및 홀수(또는 기수) 번째에 해당하는 2개의 버스 라인들 사이의 간격은 5㎛ 정도 이격되도록 설계된다.
이때, 연속하는 짝수(또는 우수) 및 홀수(또는 기수) 번째에 해당하는 2개의 버스 라인들(130)은 동일한 층(layer)에 형성되는 컨택부(140)와 각각 중첩된다.
또한, 연속하는 홀수(또는 기수) 및 짝수(또는 우수) 번째에 해당하는 2개의 버스 라인들(130) 사이의 간격은 연속하는 짝수(또는 우수) 및 홀수(또는 기수) 번째에 해당하는 2개의 버스 라인들(130) 사이의 간격(d2)보다 넓도록 설계된다.
이때, 연속하는 홀수(또는 기수) 및 짝수(또는 우수) 번째에 해당하는 2개의 버스 라인들은 상이한 층(layer)에 형성되는 컨택부(140)와 각각 중첩된다.
예컨대, 상이한 층(layer)에 형성되는 제1 및 제2 컨택부(140a, 140b)와 각각 중첩되는 제1 및 제2 버스 라인(130a, 130b) 사이의 간격은 동일한 층(layer)에 형성되는 제2 및 제3 컨택부(140b, 140c)와 각각 중첩되는 제2 및 제3 버스 라인(130b, 130c) 사이의 간격(d2)보다 넓게 설계된다.
이는 버스 라인(130)을 최소 5㎛ 이상의 폭으로 설계할 때, 상이한 층(layer)에 형성되는 인접한 2개의 컨택부(140)가 대응되는 버스 라인(130) 상에서 각각 일정한 폭(d3, 12㎛)을 유지하도록 하기 위함이다. 이때, 상이한 층(layer)에 형성되는 인접한 2개의 컨택부(140)는 공정 마진에 따라 대응되는 버스 라인(130) 상에서 서로 중첩되지 않거나 일부 중첩될 수 있다.
따라서, 연속하는 2개의 버스라인(130)과 접속되며 상이한 층(layer)에 형성되는 2개의 컨택부(140)는 제로에 가까울 정도로 인접하게 배치되어 2개의 컨택부(140) 각각의 폭(d3)이 일정하게 유지될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 버스 라인(130a, 130b)의 폭이 각각 5㎛ 정도로 설계될 때 상이한 층(layer)에 형성되는 제1 및 제2 컨택부(140a, 140b)는 제1 및 제2 버스 라인(130a, 130b) 상에서 제로에 가깝게 인접하게 배치되어 각각의 폭(d3)을 유지한다.
이로 인해, 제1 버스 라인(130a)에서부터 제2 및 제3 버스 라인(130b, 130c)의 사이까지 그 폭이 27㎛로 설계될 수 있다.
동일한 층(layer)에 형성되어 연속하는 짝수(또는 우수) 및 홀수(또는 기수)번째에 해당하는 2개의 버스 라인(130)과 각각 중첩되는 2개의 컨택부(140) 사이의 간격은 대응되는 2개의 버스 라인(130) 사이의 간격(d2)과 동일하다.
예를 들어, 제2 및 제3 버스라인(130b, 130c)의 폭이 각각 5㎛ 정도로 설계될 때 동일한 층(layer)에 형성되는 제2 및 제3 컨택부(140b, 140c)는 대응되는 제2 및 제3 버스 라인(130b, 130c) 상에서 각각의 폭(d3)을 유지한다.
따라서, 연속하는 짝수(또는 우수) 및 홀수(또는 기수) 번째에 해당하는 2개의 버스 라인(130)과 접속되며 동일한 층(layer)에 형성되는 컨택부(140)도 각각의 폭(d3)을 일정하게 유지할 수 있다.
결국, 공정 마진을 고려하여 버스 라인(130)을 최소 5㎛ 이상의 폭으로 설계하고 이러한 버스 라인(130)과 대응되는 컨택부(140)들을 제1 컨택부(140a)를 중심으로 비표시 영역(103)에서 지그재그(zigzag) 형상을 갖도록 배치함으로써 비표시 영역(103)의 면적을 줄여 표시장치의 전체 베젤(Bezel) 영역을 최소화할 수 있다.
도 3은 도 2의 액정 렌즈를 B ~ B'선 및 C ~ C' 선을 기준으로 잘라 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 액정 렌즈(101)는 하부 기판(150)과, 상부 기판(170) 및 두 기판(150, 170) 사이에 형성된 액정층(160)을 포함한다.
하부 기판(150)은 제1 기판(151) 상에 형성된 제1 및 제2 버스 라인(130a, 130b)과, 제1 및 제2 버스 라인(130a, 130b) 상에 형성된 제1 절연막(153)을 포함한다.
제1 및 제2 버스 라인(130a, 130b)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄네오듐(AlNd), 텅스텐(W) 중 하나의 금속을 포함하는 단일층이나 두 개의 금속을 포함하는 이중 층으로 이루어질 수 있다.
제1 절연막(153)은 유기 물질이나 무기 물질로 이루어질 수 있다. 제1 절연막(153)은 서로 상이한 유기 물질이나 무기 물질이 여러 층으로 이루어질 수도 있다.
하부 기판(150)은 제1 절연막(153)을 패터닝하여 제2 버스 라인(130b)을 노출시키는 제2 컨택홀(h2)과, 제2 컨택홀(h2)이 형성된 제1 기판(151) 상에 형성되는 제1 렌즈 전극부(120') 및 제2 컨택부(140b)를 포함한다.
이때, 제1 렌즈 전극부(120')와 제2 컨택부(140b)는 동일한 층(layer)에서 동일한 재질로 형성된다. 제1 렌즈 전극부(120')는 투명한 도전 물질, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)로 이루어질 수 있다.
제2 컨택홀(h2)을 통해 제2 버스 라인(130b)과 제2 컨택부(140b)가 전기적으로 접속된다. 이로 인해, 제2 컨택부(140b)와 대응되는 제1 렌즈 전극부(120')의 제2 전극(120b)은 제2 버스 라인(130b)과 전기적으로 접속된다.
하부 기판(150)은 제1 렌즈 전극부(120') 및 제2 컨택부(140b) 상에 형성된 제2 절연막(155)과, 제2 절연막(155)을 패터닝하여 제1 버스 라인(130a)을 노출시키는 제1 컨택홀(h1)과, 제1 컨택홀(h1)이 형성된 제1 기판(151) 상에 형성된 제2 렌즈 전극부(120”)를 더 포함한다.
제2 절연막(155)은 유기 물질이나 무기 물질로 이루어질 수 있다. 제2 절연막(155)은 서로 상이한 유기 물질이나 무기 물질이 여러 층으로 이루어질 수도 있다.
이때, 제2 렌즈 전극부(120”)와 제1 컨택부(140a)는 동일한 층(layer)에서 동일한 재질로 형성된다. 제2 렌즈 전극부(120”)는 투명한 도전 물질, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oixde)로 이루어질 수 있다.
제1 컨택홀(h1)을 통해 제1 버스 라인(130a)과 제1 컨택부(140a)는 전기적으로 접속된다. 이로 인해, 제1 컨택부(140a)와 대응되는 제2 렌즈 전극부(120”)는 제1 버스 라인(130a)과 전기적으로 접속된다.
한편, 상부 기판(170)에는 제2 기판(171)의 전 영역에 제3 전극(173)이 형성될 수 있다. 제3 전극(173)은 투명한 도전 물질, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)로 이루어질 수 있다.
도 4는 도 1의 액정 렌즈를 구비한 입체 영상 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 입체 영상 표시장치는 렌즈 패널(100)과, 표시 패널 유닛(300) 및 광원 유닛(400)을 포함한다.
렌즈 패널(100)은 액정 렌즈(101)과, 전압원으로부터 구동 전압을 제공받아 액정 렌즈(101)로 구동 전압을 공급하는 패드부(110)를 포함한다.
액정 렌즈(101)의 비표시 영역(103)에는 패드부(110)와 접속되는 다수의 버스 라인들(130)이 형성되고, 표시 영역(102)에는 컨택부(140)를 통해 다수의 버스 라인(130)과 접속되는 렌즈 유닛(120)이 형성된다.
표시 패널 유닛(300)은 표시 패널(310)과, 제1 및 제2 구동부(320, 330)을 포함한다.
표시 패널(310)은 복수의 데이터라인(DL), 복수의 게이트라인(GL)이 배열되고, 복수의 데이터라인(DL) 및 게이트라인(GL)에 의해 정의되는 복수의 화소(P)를 포함한다.
제1 구동부(320)는 데이터라인(DL)에 데이터 신호를 출력하고, 제2 구동부(330)는 게이트라인(GL)에 게이트 신호를 출력한다.
화소(P)는 게이트 신호에 응답하여 턴-온되는 스위칭 소자(TFT) 및 스위칭 소자(TFT)를 통해 데이터 신호를 충전하는 액정 캐패시터를 포함한다. 액정 캐패시터는 화소 전극, 공통전극 및 액정층을 포함할 수 있다.
광원 유닛(400)은 표시 패널(310)로 광을 제공한다. 광원 유닛(400)은 글로벌 디밍 방식 및 로컬 디밍 방식 등 다양한 구동 방식으로 표시 패널(310)에 광을 제공할 수 있다.
이러한 입체 영상 표시장치의 구동 방법은 다음과 같다.
입체 영상 표시장치가 2차원 영상 모드인 경우, 표시 패널 유닛(300)은 표시 패널(310)에 2차원 영상을 표시한다. 이에 대응하여, 렌즈 패널(100)은 액정 렌즈(101)를 화이트 모드로 동작한다. 화이트 모드의 액정 렌즈(101)는 표시 패널(310)을 투과한 광을 굴절 없이 그대로 투과시키도록 동작한다. 이에 따라 입체 영상 표시장치는 2차원 영상을 표시할 수 있다.
입체 영상 표시장치가 3차원 영상 모드인 경우, 표시 패널 유닛(300)은 표시 패널(310)에 3차원 영상을 표시한다. 즉, 표시 패널(310)에 3차원 영상에 대응하는 다시점 영상들을 표시한다. 이에 대응하여, 렌즈 패널(100)은 액정 렌즈(101)을 굴절시켜 다시점 영상들을 각각의 시점으로 굴절시킨다. 이에 따라 입체 영상 표시장치는 3차원 영상을 표시할 수 있다.
이상 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 액정 렌즈(101)의 비표시 영역(103)에 배치되는 버스 라인들(130)을 최소 5㎛ 이상의 폭으로 설계하고, 상이한 층(layer)에 형성되는 컨택부(140)들을 제1 컨택부(140a)를 기준으로 그 양쪽에 지그재그(zigzag) 형상으로 교대로 배치시켜 비표시 영역(103)의 면적이 감소될 수 있다.
결국, 액정 렌즈(101)의 비표시 영역(103)의 면적을 줄여 액정 렌즈(101)를 구비한 영상 표시장치의 전체 베젤(Bezel) 영역이 최소화될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 렌즈를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 D를 확대한 도면이다. 이때, 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 상술한 제1 실시예와 중복되는 부분에 대하여는 설명을 생략하도록 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 렌즈(101')는 표시 영역(102)과 비표시영역(103)으로 구분되고, 표시 영역(102)에는 다수의 렌즈 유닛들(220)이 배치될 수 있다.
렌즈 유닛(220)은 서로 상이한 층(layer)에 형성된 제1 및 제2 렌즈 전극부(220' 220”)를 포함한다.
제1 렌즈 전극부(220')는 동일한 층(layer)에 형성된 제2 및 제3 전극(220b, 220c)과, 제6 및 제7 전극(220f, 220g)를 포함한다. 제2 렌즈 전극부(220”)는 동일한 층(layer)에 형성된 제1 전극(220a)과, 제4 및 제5 전극(220d, 220e)을 포함한다.
렌즈 유닛(220)은 중앙의 제1 전극(220a)을 중심으로 가장자리로 가면서 제1 및 제2 렌즈 전극부(220', 220”)에 포함된 전극들(220a ~ 220g)이 교대로 배치되는 구조를 가진다.
비표시 영역(103)에는 다수의 버스 라인들(230)과, 다수의 버스 라인들(230)의 일측에 접속된 패드부(110)와, 렌즈 유닛(220)을 다수의 버스 라인들(230)에 전기적으로 연결시키는 컨택부(240)가 배치된다.
버스 라인(230)은 제1 및 제2 렌즈 전극부(220', 220”) 각각에 포함된 제1 내지 제7 전극(220a ~ 220g)과 일대일 접속되는 제1 내지 제7 버스 라인(230a ~ 230g)을 포함한다.
컨택부(240)는 제1 내지 제7 컨택홀(h1 ~ h7)을 통해 제1 내지 제7 버스 라인(230a ~ 230g)과 일대일 접속되는 제1 내지 제7 컨택부(240a ~ 240g)를 포함한다.
제1 컨택부(240a)는 제1 전극(220a)과 동일한 층(layer)에서 동일한 물질로 형성되고, 제2 컨택부(240b)는 제2 전극(220b)과 동일한 층(layer)에서 동일한 물질로 형성되고, 제3 컨택부(240c)는 제3 전극(220c)과 동일한 층(layer)에서 동일한 물질로 형성되고, 제4 컨택부(240d)는 제4 전극(220d)과 동일한 층(layer)에서 동일한 물질로 형성된다.
제5 컨택부(240e)는 제5 전극(220e)과 동일한 층(layer)에서 동일한 물질로 형성되고, 제6 컨택부(240f)는 제6 전극(220f)와 동일한 층(layer)에서 동일한 물질로 형성되며 제7 컨택부(240g)는 제7 전극(220g)과 동일한 층(layer)에서 동일한 물질로 형성된다.
즉, 제1 컨택부(240a)와, 제4 및 제5 컨택부(240d, 240e)는 서로 동일한 층(layer)에 형성된다. 제2 및 제3 컨택부(240b, 240c)와 제6 및 제7 컨택부(240f, 240g)는 서로 동일한 층(layer)에 형성된다.
비표시 영역(103) 상에서 제1 컨택홀(h1)을 통해 제1 버스 라인(230a)과 접속되는 제1 컨택부(240a)의 우측 및 좌측에는 제2 및 제3 컨택부(240b, 240c)가 각각 배치된다.
제2 컨택부(240b)의 우측에는 제4 컨택부(240d)가 배치되고 제3 컨택부(240c)의 좌측에는 제5 컨택부(240e)가 배치된다. 제4 컨택부(240d)의 우측에는 제6 컨택부(240f)가 배치되고, 제5 컨택부(240e)의 좌측에는 제7 컨택부(240g)가 배치된다. 이와 같이, 인접하는 컨택부(240)들은 서로 상이한 층(layer)에 형성된다.
비표시 영역(103)의 버스 라인(230) 상에서 서로 상이한 층(layer)에 형성되는 컨택부(240) 각각은 제1 컨택부(240a)를 중심으로 제1 컨택부(240a)의 양쪽에서 교대로 배치되는 지그재그(zigzag) 형상을 갖는다.
버스 라인들(230) 각각은 비표시 영역(103)의 면적을 줄이기 위한 공정 마진을 고려하여 최소 5㎛ 이상인 폭으로 설계되고, 버스 라인들(230) 사이의 간격도 5㎛ 정도로 설계된다.
예컨대, 제1 컨택홀(h1)을 통해 제1 컨택부(240a)와 접속되는 제1 버스 라인(230a)의 폭(d1)은 제1 컨택부(240a)와 상이한 층(layer)에 형성되는 제2 컨택부(240b)와 제2 컨택홀(h2)을 통해 접속되는 제2 버스 라인(230b)의 폭(d3)과 동일하다.
제1 및 제2 버스 라인(230a, 230d) 사이의 간격(d2)도 5㎛ 정도로 설계된다.
버스 라인들(230) 중 제1 컨택홀(h1)을 통해 제1 컨택부(240a)와 접속되는 제1 버스 라인(230a)을 제외한 제2 내지 제7 버스 라인(230b ~ 230g) 각각은 대응되는 제2 내지 제7 컨택부(240b ~ 240g)와 중첩되는 분분에서 단차진 구조를 갖는다.
단차진 구조는 컨택홀(h)을 통해 버스 라인들(230)과 연결되는 전극들(220a ~ 220g)을 중심으로 버스 라인(230) 상에서 좌/우 대칭을 이룬다. 예컨대 제2 버스 라인(230b)의 단차진 구조는 제2 컨택홀(h2)을 통해 제2 버스 라인(230b)과 연결되는 제2 전극(220b)을 중심으로 제2 버스 라인(230b) 상에서 좌/우 대칭을 이룬다.
제2 내지 제7 버스 라인(230b ~ 230g)의 단차진 부분에 제2 내지 제7 버스 라인(230b ~ 230g) 각각과 대응되는 제2 내지 제7 컨택부(240b ~ 240g)가 위치한다.
비표시 영역(103)의 면적을 줄이기 위해 공정 마진을 고려하여 버스 라인(230)을 최소 5㎛ 이상의 폭으로 설계할 때 제2 내지 제7 버스 라인(230b ~ 230g)이 제2 내지 제7 컨택부(240b ~ 240g)와 중첩되는 부분에서 단차진 구조로 이루어져 컨택부(240)는 서로 중첩되지 않거나 일부 중첩되면서 일정한 폭을 유지할 수 있다.
제1 컨택홀(h1)을 통해 제1 버스 라인(230a)과 접속되는 제1 컨택부(240a)의 우측에는 제1 컨택부(240a)와 상이한 층(layer)에 형성되는 제2 컨택부(240b)가 제2 버스 라인(230b)의 단차진 부분에 중첩되어 배치된다. 제1 컨택부(240a)의 좌측에는 제1 컨택부(240a)와 상이한 층(layer)에 형성되는 제3 컨택부(240c)가 제3 버스 라인(230c)의 단차진 부분에 중첩되어 배치된다.
이때, 제2 및 제3 컨택부(240b, 240c)는 서로 동일한 층(layer)에 형성되며 제1 컨택부(240a)를 중심으로 제1 컨택부(240a)의 양쪽에서 각각 교대로 배치된다.
제2 컨택부(240b)의 우측에는 제2 컨택부(240b)와 상이한 층(layer)에 형성되는 제4 컨택부(240d)가 제4 버스 라인(230d)의 단차진 부분에 중첩되어 배치된다. 제3 컨택부(240c)의 좌측에는 제3 컨택부(240c)와 상이한 층(layer)에 형성되는 제5 컨택부(240e)가 제5 버스 라인(230e)의 단차진 부분에 중첩되어 배치된다.
제4 컨택부(240d)의 우측에는 제4 컨택부(240d)와 상이한 층(layer)에 형성되는 제6 컨택부(240f)가 제6 버스 라인(230f)의 단차진 부분에 중첩되어 배치된다. 제5 컨택부(240e)의 좌측에는 제5 컨택부(240e)와 상이한 층(layer)에 형성되는 제7 컨택부(240g)가 제7 버스 라인(230f)의 단차진 부분에 중첩되어 배치된다.
이와 같이, 제1 내지 제7 컨택부(240a ~ 240g)를 포함한 컨택부(240)는 비표시 영역(103) 상에서 대응되는 버스 라인(230)의 단차진 부분에 중첩되며 제1 컨택부(240a)를 중심으로 제1 컨택부(240a)의 양쪽방향에서 지그재그(zigzag) 형상으로 교대로 배치된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 렌즈(101')는 컨택부(240)와 중첩되는 부분이 단차져 있고 공정 마진을 고려하여 최소 5㎛ 이상의 폭을 갖도록 버스라인(230)을 설계한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 렌즈(101')는 버스 라인(230)의 단차진 부분에 중첩되면서 제1 컨택부(240a)를 중심으로 그의 양쪽으로 나머지 컨택부들(240b ~ 240g)이 지그재그(zigzag) 형상으로 교대로 배치되어 비표시 영역(103)의 면적을 최소화할 수 있다.
이로 인해, 액정 렌즈(101')를 구비한 영상 표시장치의 전체 베젤(Bezel) 영역이 최소화될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 특히 청구범위의 의미 및 범위 그리고 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101: 액정 렌즈 102: 표시 영역
103: 비표시 영역 110: 패드부
120, 220: 렌즈 유닛 120', 220': 제1 렌즈 전극부
120", 220": 제2 렌즈 전극부 130, 230: 버스라인
140, 240: 컨택부 150: 하부 기판
160: 액정층 170: 상부 기판

Claims (22)

  1. 표시 영역과 비표시 영역으로 정의된 액정 렌즈에 있어서,
    상기 비표시 영역에 배치된 다수의 버스 라인들;
    상기 표시 영역과 비표시 영역에 배치되고 상기 다수의 버스 라인들과 접속된 제1 및 제2 렌즈 전극들; 및
    상기 다수의 버스 라인들과 중첩되어 상기 다수의 버스 라인들과 상기 제1 및 제2 렌즈 전극들을 전기적으로 연결하는 컨택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 컨택부는 상기 제1 렌즈 전극과 동일한 층(layer)에 형성되는 제1 컨택부 및 상기 제2 렌즈 전극과 동일한 층(layer)에 형성되는 제2 컨택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 컨택부는 상기 다수의 버스 라인들 중 제1 버스 라인과 접속되는 컨택부를 중심으로 그 양쪽 방향에서 지그재그(zigzag) 형상으로 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 컨택부는 컨택홀을 구비하여 상기 제1 및 제2 렌즈 전극과 다수의 버스 라인들을 일대일로 연결하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭은 5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 컨택부의 폭은 12㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 다수의 버스 라인들 중 제1 버스 라인을 제외한 나머지 버스 라인들은 상기 컨택부와 중첩되는 부분에서 단차진 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 단차진 구조는 상기 컨택부를 통해 상기 버스 라인들과 연결되는 렌즈 전극을 중심으로 좌/우 대칭인 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭과 상기 다수의 버스라인들 사이의 간격은 동일한 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭은 5㎛ 이상이고, 상기 다수의 버스 라인들 사이의 간격도 5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 비표시 영역에 배치되어 상기 다수의 버스 라인들과 연결된 패드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.
  12. 표시 영역과 비표시 영역으로 정의된 액정 렌즈에 있어서, 상기 비표시 영역에 배치된 다수의 버스 라인들과, 상기 표시 영역과 비표시 영역에 배치되고 상기 다수의 버스 라인들과 접속된 제1 및 제2 렌즈 전극들 및 상기 다수의 버스 라인들과 중첩되어 상기 다수의 버스 라인들과 상기 제1 및 제2 렌즈 전극들을 전기적으로 연결되게 하는 컨택부를 포함하는 액정 렌즈;
    상기 액정 렌즈 하측에 위치하며, 이차원의 영상 신호를 절단하는 표시 패널; 및
    상기 제1 및 제2 렌즈 전극들에 전압을 인가하는 전압원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 컨택부는 상기 제1 렌즈 전극과 동일한 층(layer)에 형성되는 제1 컨택부 및 상기 제2 렌즈 전극과 동일한 층(layer)에 형성되는 제2 컨택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 컨택부는 상기 다수의 버스 라인들 중 제1 버스 라인과 접속되는 컨택부를 중심으로 그 양쪽 방향에서 지그재그(zigzag) 형상으로 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 컨택부는 컨택홀을 구비하여 상기 제1 및 제2 렌즈 전극과 다수의 버스 라인들을 일대일로 연결하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭은 5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 컨택부의 폭은 12㎛ 인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 다수의 버스 라인들 중 제1 버스 라인을 제외한 나머지 버스 라인들은 상기 컨택부와 중첩되는 부분에서 단차진 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 단차진 구조는 상기 컨택부를 통해 상기 버스 라인들과 연결되는 렌즈 전극을 중심으로 좌/우 대칭인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭과 상기 다수의 버스 라인들 사이의 간격은 동일한 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 다수의 버스 라인들 각각의 폭은 5㎛ 이상이고, 상기 다수의 버스 라인들 사이의 간격도 5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  22. 제12 항에 있어서,
    상기 비표시 영역에 배치되어 상기 다수의 버스 라인들과 연결된 패드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
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