KR102156344B1 - 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직방향과 수평방향을 따라 매트릭스로 형태로 배치된 화소를 포함하는 표시패널과; 상기 표시패널 전방에 위치하며, 2뷰 표시 모드 구동시 상기 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어영역을 형성하도록 구성된 제1배리어패널과; 상기 제1배리어패널 전방에 위치하며, 3뷰 이상의 멀티뷰 모드 구동시 상기 수직방향을 기준으로 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제2배리어영역을 형성하도록 구성된 제2배리어패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{Display device and method of driving the same}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 2뷰(2-view)와 멀티뷰(multi-view)를 함께 표시할 수 있는 표시장치 및 그 구동방법에 대한 것이다.

평면영상으로부터 3차원의 깊이감과 입체감을 느낄 수 있도록 하는 3D 영상 구현기술은 디스플레이(display) 등의 직접적인 관련분야를 비롯해서 가전이나 통신산업은 물론 우주항공, 예술산업, 자동차 사업분야 등에 광범위하게 영향을 미치고 있으며, 그 기술적 파급효과는 현재 각광받고 있는 HDTV(High Definition Television) 이상이 될 것으로 기대되고 있다.

인간이 깊이감과 입체감을 느끼는 요인으로 가장 중요하게는 두 눈 사이 간격에 의한 양안시차를 들 수 있지만, 이외에도 심리적, 기억적 요인에도 깊은 관계가 있고, 이에 따라 3D 영상 구현기술 역시 관찰자에게 어느 정도의 3D 화상정보를 제공할 수 있는지를 기준으로 통상 깊이화상방식, 3차원 화상방식, 입체화상방식으로 구분된다.

이중 깊이화상방식은 심리적인 요인과 흡입효과에 의해 깊이방향에 대한 원근감이 느껴지도록 하는 방법으로서, 투시도법, 중첩, 음영과 명암, 움직임 등을 계산에 의해 표시하는 3차원 컴퓨터그래픽 또는 관찰자에게 시야각이 넓은 대화면을 제공하여 그 공간 내로 빨려 들어가는 듯한 착시현상을 불러일으키는 이른바 아이맥스 영화 등에 응용되고 있으며, 가장 완전한 입체영상 구현기술이라 알려져 있는 3차원 화상방식은 레이저광 재생 홀로그래피 내지 백색광 재생 홀로그래피와 같은 홀로그래픽 방식으로 대표될 수 있다.

하지만 이들 깊이화상방식이나 3차원 화상방식은 공간 해상도를 높이기 위한 비용과 장치적 지출이 크고 대용량의 데이터를 요구하는 제약이 뒤따르는 바, 현재로서는 양안(兩眼)의 생리적 요인을 이용하는 입체화상방식이 가장 널리 이용되고 있다.

입체화상방식의 3차원 입체영상 구현원리는 간단히, 약 65㎜정도 떨어져 존재하는 인간의 좌우안(左右眼)에 시차정보가 포함된 평면의 연관화상이 보여질 경우에 뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것으로, 다르게는 다안상 표시방식이라 불리며, 실질적인 입체감 생성위치에 따라 관찰자 측의 특수안경을 이용하는 안경방식 또는 표시면 측의 패러렉스 배리어(parallax barrier)나 렌티큘러(lenticular) 또는 인테그럴(integral) 등의 렌즈어레이(lens array)를 이용하는 무안경 방식으로 구분될 수 있고, 이중에서도 특수안경 등의 별도 착용물이 불필요하여 상대적으로 간편한 후자의 무안경 방식이 선호되고 있다.

이중 좌/우안용 스테레오이미지(stereo image)를 각각 분리하여 볼 수 있게 함으로서 3차원 영상을 구현하는 방식인 패럴랙스 배리어 방식이 주로 채택되고 있다.

한편, 최근에는 패럴랙스 배리어를 액정을 사용한 배리어패널로 구성하는 것이 제안되었다.

도 1은 종래의 패럴랙스 배리어 방식의 3D 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 수직 구조의 배리어패널의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 3은 종래의 경사 구조의 배리어패널의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1을 참조하면, 패러랙스 배리어 방식을 사용한 3D 표시장치(10)는, 표시패널(20)과, 표시패널(20) 상부에 위치하는 배리어패널(30)을 포함한다.

표시패널(20)에는 수평방향과 수직방향을 따라 매트릭스 형태로 배치된 다수의 화소(P)가 구성되고, 수평방향을 따라 좌안화소(L)와 우안화소(R)가 교대로 배치된다.

도 2를 참조하면, 수직 구조의 배리어패널(30a)에는, 수직 방향을 따라 스트라이프(striple) 형태로 연장되어 빛을 차단하는 배리어영역(B)과, 배리어영역(B) 사이에 구성되며 빛을 투과하는 투과영역(T)이 구성된다.

이처럼, 표시패널(20)의 수직방향을 따라 배리어영역(B)을 구성하게 되면, 배리어패널(30a) 전방에는 좌안 및 우안 영상을 표시하는 2개의 뷰(view) 즉 2뷰가 교대로 생성되고, 사람의 양안이 시청거리에 생성된 2뷰에 위치하게 되면 3D 영상을 인식할 수 있게 된다.

이와 같은 수직 구조의 배리어패널(30a)을 사용하는 경우에는 구조의 특성에 따라 해상도와 3D 크로스토크(cross talk: C/T)에서 장점이 있으나, 플리커(flicker)가 심하게 발생하는 단점이 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 경사(slanted) 구조의 배리어패널(30b)이 도시되어 있다. 이와 같은 경사 구조의 배리어패널(30b)에는, 배리어영역(B)이 수직방향을 기준으로 일정 각도 경사진 방향을 따라 연장되도록 구성된다.

이처럼, 경사 구조의 배리어패널(30b)을 사용하는 경우에, 표시패널(20)에는 3개 이상의 화소를 그룹(group)으로 하여 해당 화소 그룹이 배리어영역(B)의 연장 방향을 따라 반복적으로 배치된다.

이와 같은 경사진 배리어 구조 및 화소 구조에 의해, 배리어패널(30b) 전방에는 화소 그룹을 구성하는 화소 수 만큼의 좌안 및 우안 영상을 표시하는 3뷰 이상의 멀티뷰(multi-view)가 중첩된 형태로 생성되고, 사람의 양안이 시청거리에 생성된 멀티뷰 중 2개의 뷰에 위치하게 되면 3D 영상을 인식할 수 있게 된다.

이와 같은 경사 구조의 배리어패널(30b)을 사용하는 경우에는 구조의 특성에 따라 해상도와 3D C/T에서 단점이 있으나, 플리커에서 장점이 있다.

전술한 바와 같이, 수직 구조와 경사 구조는, 구조의 특성상 서로 반대되는 장단점을 가지고 있다. 이러한바, 이들 두 가지 구조를 표시장치에 함께 적용할 수 있게 되면, 이들 구조들이 갖는 장점을 모두 취할 수 있게 되어 화질 향상이 이루어질 수 있다.

그런데, 이들 두 구조는 서로 다른 배면거리가 요구되므로, 이들을 함께 적용하는 것이 쉽지 않다.

이와 관련하여, 도 1을 다시 참조하면, 패럴랙스 배리어 방식에서, 배면거리 (즉, 표시패널(20)의 화소(P)에서 배리어패널(30) 까지의 이격 거리; s)는, s = (d*pp)/e의 수식에 따라 결정된다. 여기서, d는 시청거리(즉, 배리어패널(30)에서 뷰 생성 위치 즉 뷰 포인트까지의 거리)이고, pp는 화소(P)의 피치(pitch)이고, e는 양안의 간격이다.

경사 구조에서는 그 특성상 화소의 피치(pp)가 수직 구조에 비해 큰바, 시청거리가 동일한 경우에, 배면거리(s)가 수직 구조에 비해 커지게 된다.

이처럼, 경사 구조와 수직 구조는 배면거리가 서로 달라, 표시장치 내에서 이들을 함께 구현하는 것이 용이하지 않다.

본 발명은 2뷰와 멀티뷰를 함께 구현할 수 있는 표시장치를 제공하는 것에 과제가 있다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 수직방향과 수평방향을 따라 매트릭스로 형태로 배치된 화소를 포함하는 표시패널과; 상기 표시패널 전방에 위치하며, 2뷰 표시 모드 구동시 상기 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어영역을 형성하도록 구성된 제1배리어패널과; 상기 제1배리어패널 전방에 위치하며, 3뷰 이상의 멀티뷰 모드 구동시 상기 수직방향을 기준으로 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제2배리어영역을 형성하도록 구성된 제2배리어패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.

여기서, 상기 제1배리어패널은, 서로 마주보는 제1 및 2배리어기판과; 상기 제1 및 2배리어기판 사이에 충진된 제1배리어액정층과; 상기 제1배리어기판에 형성되며, 상기 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어전극과; 상기 제2배리어기판에 형성되며, 상기 제1배리어전극과 마주보는 제2배리어전극을 포함할 수 있다.

상기 제2배리어패널은, 서로 마주보는 제3 및 4배리어기판과; 상기 제3 및 4배리어기판 사이에 충진된 제2배리어액정층과; 상기 제3배리어기판에 형성되며, 상기 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제3배리어전극과; 상기 제4배리어기판에 형성되며, 상기 제3배리어전극과 마주보는 제4배리어전극을 포함할 수 있다.

상기 표시패널과 상기 제1배리어패널 사이에 구성된 제2편광판과; 상기 제2배리어패널과 제1배리어패널 사이에 구성되고, 상기 제2편광판과 투과축이 수직인 제3편광판과; 상기 제2배리어패널 전방에 구성되고, 상기 제3편광판과 투과축이 수직인 제4편광판을 포함할 수 있다.

상기 표시패널은 액정패널이고, 상기 표시패널 배면 상에 위치하는 백라이트와; 상기 백라이트와 표시패널 사이에 구성되고, 상기 제2편광판과 투과축이 수직인 제1편광판을 포함할 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 수직방향과 수평방향을 따라 매트릭스 형태로 배치된 화소를 포함하는 표시패널과; 상기 표시패널 전방에 위치하며, 2뷰 표시 모드 구동시 상기 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어영역을 형성하도록 구성된 제1배리어패널과; 상기 제1배리어패널 전방에 위치하며, 3뷰 이상의 멀티뷰 모드 구동시 상기 수직방향을 기준으로 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제2배리어영역을 형성하도록 구성된 제2배리어패널을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 2뷰 표시 모드 구동시, 상기 제2배리어패널이 투과패널로 기능하도록 구동을 오프(off)하는 단계와; 상기 멀티뷰 모드 구동시, 상기 제1배리어패널이 투과패널로 기능하도록 구동을 오프하는 단계를 포함하는 표시장치 구동방법을 제공한다.

여기서, 평면영상 표시 모드 구동시, 상기 제1 및 2배리어패널의 구동을 오프하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1배리어패널은, 서로 마주보는 제1 및 2배리어기판과; 상기 제1 및 2배리어기판 사이에 충진된 제1배리어액정층과; 상기 제1배리어기판에 형성되며, 상기 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어전극과; 상기 제2배리어기판에 형성되며, 상기 제1배리어전극과 마주보는 제2배리어전극을 포함할 수 있다.

상기 제2배리어패널은, 서로 마주보는 제3 및 4배리어기판과; 상기 제3 및 4배리어기판 사이에 충진된 제2배리어액정층과; 상기 제3배리어기판에 형성되며, 상기 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제3배리어전극과; 상기 제4배리어기판에 형성되며, 상기 제3배리어전극과 마주보는 제4배리어전극을 포함할 수 있다.

상기 표시장치는, 상기 표시패널과 상기 제1배리어패널 사이에 구성된 제2편광판과; 상기 제2배리어패널과 제1배리어패널 사이에 구성되고, 상기 제2편광판과 투과축이 수직인 제3편광판과; 상기 제2배리어패널 전방에 구성되고, 상기 제3편광판과 투과축이 수직인 제4편광판을 포함할 수 있다.

상기 표시패널은 액정패널이고, 상기 표시장치는, 상기 표시패널 배면 상에 위치하는 백라이트와; 상기 백라이트와 표시패널 사이에 구성되고, 상기 제2편광판과 투과축이 수직인 제1편광판을 포함할 수 있다.

본 발명에서는, 경사 구조 배리어패널과 표시패널 사이에 일정 두께의 수직 구조 배리어패널을 구성함으로써, 경사 구조의 배면거리를 충족할 수 있도록 경사 구조 배리어패널과 표시패널 사이를 이격시킬 수 있게 된다.

이에 따라, 표시장치는 별도의 부가적인 구성없이 2뷰와 멀티뷰를 효과적으로 구현할 수 있다.

도 1은 종래의 패럴랙스 배리어 방식의 3D 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 종래의 수직 구조의 배리어패널의 구조를 개략적으로 도시한 평면도.
도 3은 종래의 경사 구조의 배리어패널의 구조를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5 및 6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 수직 구조 배리어패널의 구조를 개략적으로 도시한 단면도 및 평면도.
도 7 및 8은 본 발명의 실시예에 따른 경사 구조 배리어패널의 구조를 개략적으로 도시한 단면도 및 평면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 한편, 이하의 설명에서, 멀티뷰는 3뷰 이상을 의미한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5 및 6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 수직 구조 배리어패널의 구조를 개략적으로 도시한 단면도 및 평면도이고, 도 7 및 8은 본 발명의 실시예에 따른 경사 구조 배리어패널의 구조를 개략적으로 도시한 단면도 및 평면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는, 표시패널(200)과, 수직 구조의 제1배리어패널(300)과, 경사 구조의 제2배리어패널(400)을 포함할 수 있다.

표시패널(200)은 영상을 표시하는 기능을 하는 구성으로서, 다양한 방식의 표시패널이 사용될 수 있다. 예들 들면, 액정패널, 유기발광다이오드패널, 플라즈마표시패널 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 액정패널이 사용되는 경우를 예로 든다.

액정패널로 구성된 표시패널(200)은 액정층(230)을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제1 및 2기판(210, 220)을 포함할 수 있다.

제1기판(210)은 어레이(array)기판으로서, 행방향으로서 수평방향을 따라 배치된 다수의 게이트배선과, 열방향으로서 수직방향을 따라 배치된 다수의 데이터배선이 구성되며, 이들이 교차하여 수평방향과 수직방향을 따라 매트릭스(matrix) 형태로 배치된 화소(P)가 정의된다.

그리고, 게이트배선 및 데이터배선의 교차 부분에는 이들과 연결되는 스위칭소자로서 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT)가 구성된다. 이와 같은 박막트랜지스터는 각 화소(P)에 형성된 화소전극과 연결된다.

한편, 제1기판(210)에 대향하는 대향기판인 제2기판(220)에는, 각 화소(P)에 대응하여 예를 들면 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 컬러필터(color filter)와, 컬러필터를 두르며 게이트배선과 데이터배선 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시 요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구성될 수 있다.

이처럼, 컬러필터가 구성된 제2기판(220)은 컬러필터기판에 해당된다. 한편, 제2기판(220)에는 컬러필터와 블랙매트릭스를 덮는 공통전극이 더욱 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 화소전극 및 공통전극에 의해 발생된 전계에 따라 액정층(230) 내에 액정분자들이 배열됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다.

한편, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 액정패널은 일예로서, 그 외의 다양한 방식의 액정패널이 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1기판(210)에 화소전극 및 공통전극이 구성된 횡전계 방식(in-plane switching mode)이나 프린지 필드 방식(fringe field switching mode) 액정패널이 사용될 수도 있다.

제1 및 2기판(210, 220) 각각의 외면 상에는 특정 편광의 빛만을 선택적으로 투과시키는 제1 및 2편광판(241, 242)이 부착될 수 있다. 이와 같은 제1 및 2편광판(241, 242)은 서로 수직한 투과축을 갖도록 구성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

한편, 구체적으로 도시하지는 않았으나, 표시패널(200) 하부에는 표시패널(200)에 빛을 제공하는 백라이트가 구성될 수 있다.

표시패널(200) 전방에는 제1배리어패널(300)로서 수직 구조 배리어패널(300)이 배치될 수 있다. 여기서, 제1배리어패널(300)은 제1접착부재(350)를 통해 표시패널(200)에 부착될 수 있다.

이와 같이 수직 구조를 갖는 제1배리어패널(300)은, 표시장치(100)가 3D 영상표시를 위한 구동 모드로서 2뷰 표시 모드로 구동시에, 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어영역(BP1)과 이들 사이에 구성된 제1투과영역(TP1)을 형성하도록 구성될 수 있다.

제1배리어패널(300)은 서로 마주보는 제1 및 2배리어기판(310, 320)과, 제1 및 2배리어기판(310, 320) 사이에 위치하는 제1배리어액정층(330)을 포함할 수 있다.

제1 및 2배리어기판(310, 320) 중 하나로서, 예를 들면, 하부에 위치하는 제1배리어기판(310)의 내면 상에는 스트라이프 형태로 수직방향을 따라 연장된 다수의 제1배리어전극(311)이 구성될 수 있다. 이와 같은 제1배리어전극(311)은 ITO나 IZO와 같은 투명도전성물질로 이루어질 수 있다.

제2배리어기판(320)에는 제1배리어전극(311)과 대향하는 제2배리어전극(321)이 구성될 수 있다. 이와 같은 제2배리어전극(321)은 ITO나 IZO와 같은 투명도전성물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 제2배리어전극(321)은, 예를 들면, 실질적으로 기판 전면에 걸쳐 일체로 형성되어 공통전극으로서 기능할 수 있다.

한편, 위와는 다른 예로서, 제1배리어기판(310)에 공통전극으로서 기능하는 제2배리어전극(321)이 구성되고, 제2배리어기판(320)에 스트라이프 형태의 제1배리어전극(311)이 구성될 수 있다.

한편, 위와 같이 구성된 제1배리어패널(300)의 전면에는 제3편광판(340)이 구성될 수 있다. 이와 같은 제3편광판(340)은, 예를 들면, 제1배리어패널(300) 배면 상에 위치하는 제2편광판(242)과 투과축이 수직하도록 배치될 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 제1배리어패널(300)에서 2뷰 표시 모드 구동시에 배리어영역(BP1)과 투과영역(TP1)을 형성하는 것과 관련하여, 제1배리어액정층(330)의 전계 발생 여부에 따라, 제1배리어패널(300)을 통과하는 빛의 편광이 결정될 수 있다.

예를 들면, 제1배리어액정층(330)에 전계가 발생되는 경우에, 제2편광판(242)을 통해 입사된 빛의 편광 방향은 변화되지 않고 그대로 유지된 상태로 제3편광판(340)에 입사될 수 있으며, 이와 같은 경우에 해당 빛의 편광은 제3편광판(340)의 투과축과 수직이 되어 전방으로 출사되지 못하게 된다.

반면에, 제1배리어액정층(330)에 전계가 발생되지 않는 경우에, 제2편광판(242)을 통해 입사된 빛의 편광 방향은 90도 만큼 회전하여 입사된 상태와 수직한 편광 상태로 제3편광판(340)에 입사될 수 있으며, 이와 같은 경우에 해당 빛은 편광이 제3편광판(340)의 투과축과 일치하게 되어 전방으로 출사될 수 있게 된다.

이에 따라, 2뷰 표시 모드 구동시에, 제2배리어전극(321)에 공통전압으로 제2구동전압을 인가하고, 배리어영역(BP1)을 형성하기 위한 영역에 위치하는 제1배리어전극(311)에는 전계를 발생시키기 위한 제1구동전압을 인가하며, 투과영역(TP1)을 형성하기 위한 영역에 위치하는 제1배리어전극(311)에는 전계를 발생시키지 않기 위해 공통전압과 동일한 제2구동전압을 인가할 수 있다.

이와 같은 구동전압 인가에 따라, 빛을 차단하는 배리어영역(BP1)과 빛을 투과하는 투과영역(TP1)을 형성할 수 있게 된다.

한편, 제1구동전압이 인가되는 서로 인접한 제1배리어전극(311)의 수와 제2구동전압이 인가되는 서로 인접한 제1배리어전극(311)의 수를 조절함으로써, 배리어영역 및 투과영역(BP1, TP1)의 폭을 조절할 수 있다.

위와 같은 제1배리어패널(300)은 그 구동이 오프(off) 상태인 경우로서, 예를 들면 표시장치(100)가 멀티뷰 표시 모드나 평면영상 표시 모드로 구동 시에는, 구동전극(311, 321)에 구동전압이 인가되지 않아, 실질적으로 전체가 투과 상태가 된다. 즉, 제1배리어패널(300)을 통과한 빛은 그대로 제3편광판(340)을 통과하여 전방으로 출사될 수 있다.

제1배리어패널(300) 전방에는 제2배리어패널(400)로서 경사 구조 배리어패널(400)이 배치될 수 있다. 여기서, 제2배리어패널(400)은 제2접착부재(450)를 통해 제1배리어패널(300)에 부착될 수 있다.

이와 같이 경사 구조를 갖는 제2배리어패널(400)은, 표시장치(100)가 3D 영상표시를 위한 구동 모드로서 멀티뷰 표시 모드로 구동시에, 수직방향과 일정 각도를 이루는 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제2배리어영역(BP2)과 이들 사이에 구성된 제2투과영역(TP2)을 형성하도록 구성될 수 있다.

제2배리어패널(400)은 서로 마주보는 제3 및 4배리어기판(410, 420)과, 제3 및 4배리어기판(410, 420) 사이에 위치하는 제2배리어액정층(430)을 포함할 수 있다.

제3 및 4배리어기판(410, 420) 중 하나로서, 예를 들면, 하부에 위치하는 제3배리어기판(410)의 내면 상에는 스트라이프 형태로 경사진 방향을 따라 연장된 다수의 제3배리어전극(411)이 구성될 수 있다. 이와 같은 제3배리어전극(411)은 ITO나 IZO와 같은 투명도전성물질로 이루어질 수 있다.

제4배리어기판(420)에는 제3배리어전극(411)과 대향하는 제4배리어전극(421)이 구성될 수 있다. 이와 같은 제4배리어전극(421)은 ITO나 IZO와 같은 투명도전성물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 제4배리어전극(421)은, 예를 들면, 실질적으로 기판 전면에 걸쳐 일체로 형성되어 공통전극으로서 기능할 수 있다.

한편, 위와는 다른 예로서, 제3배리어기판(410)에 공통전극으로서 기능하는 제4배리어전극(421)이 구성되고, 제4배리어기판(420)에 스트라이프 형태의 제3배리어전극(411)이 구성될 수 있다.

한편, 위와 같이 구성된 제2배리어패널(400)의 전면에는 제4편광판(440)이 구성될 수 있다. 이와 같은 제4편광판(440)은, 예를 들면, 제2배리어패널(400) 배면 상에 위치하는 제3편광판(340)과 투과축이 수직하도록 배치될 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 제2배리어패널(400)에서 멀티뷰 표시 모드 구동시에 배리어영역(BP2)과 투과영역(TP2)을 형성하는 것과 관련하여, 전술한 제1배리어패널(300)과 관련한 설명을 참조할 수 있다.

즉, 제2배리어액정층(430)에 전계가 발생되는 경우에, 제3편광판(340)을 통해 입사된 빛의 편광 방향은 변화되지 않고 그대로 유지된 상태로 제4편광판(440)에 입사될 수 있으며, 이와 같은 경우에 해당 빛의 편광은 제4편광판(440)의 투과축과 수직이 되어 전방으로 출사되지 못하게 된다.

반면에, 제2배리어액정층(430)에 전계가 발생되지 않는 경우에, 제3편광판(340)을 통해 입사된 빛의 편광 방향은 90도 만큼 회전하여 입사된 상태와 수직한 편광 상태로 제4편광판(440)에 입사될 수 있으며, 이와 같은 경우에 해당 빛은 편광이 제4편광판(440)의 투과축과 일치하게 되어 전방으로 출사될 수 있게 된다.

이에 따라, 멀티뷰 표시 모드 구동시에, 제4배리어전극(421)에 공통전압으로 제4구동전압을 인가하고, 배리어영역(BP2)을 형성하기 위한 영역에 위치하는 제3배리어전극(411)에는 전계를 발생시키기 위한 제3구동전압을 인가하며, 투과영역(TP2)을 형성하기 위한 영역에 위치하는 제3배리어전극(411)에는 전계를 발생시키지 않기 위해 공통전압과 동일한 제3구동전압을 인가할 수 있다.

이와 같은 구동전압 인가에 따라, 빛을 차단하는 배리어영역(BP2)과 빛을 투과하는 투과영역(TP2)을 형성할 수 있게 된다.

한편, 제3구동전압이 인가되는 서로 인접한 제3배리어전극(411)의 수와 제4구동전압이 인가되는 서로 인접한 제3배리어전극(411)의 수를 조절함으로써, 배리어영역 및 투과영역(BP2, TP2)의 폭을 조절할 수 있다.

위와 같은 제2배리어패널(400)은 그 구동이 오프(off) 상태인 경우로서, 예를 들면 표시장치(100)가 2뷰 표시 모드나 평면영상 표시 모드로 구동 시에는, 구동전극(411, 421)에 구동전압이 인가되지 않아, 실질적으로 전체가 투과 상태가 된다. 즉, 제2배리어패널(400)을 통과한 빛은 그대로 제4편광판(440)을 통과하여 전방으로 출사될 수 있다.

전술한 바와 같이 표시패널(200) 상에 수직 구조의 제1배리어패널(300)을 구성하고, 제1배리어패널(300) 상에 경사 구조의 제2배리어패널(400)을 구성함으로써, 표시장치(100)는 2뷰 표시와 멀티뷰 표시를 함께 구현할 수 있게 된다.

이와 관련하여, 구조적 특성상, 멀티뷰 표시와 관련된 제2배리어패널(400)의 제2배면거리(s2)는, 2뷰 표시와 관련된 제1배리어패널(300)의 제1배면거리(s1) 보다 크다.

이러한바, 본 발명의 실시예에서는, 제2배리어패널(400)과 표시패널(200) 사이에 제1배리어패널(300)을 구성하여, 제2배리어패널(400)과 표시패널(200) 사이의 배면거리(s2)를 충족시킬 수 있게 된다.

즉, 경사 구조의 배리어패널을 배치함에 있어, 종래에는 해당 배면거리 확보를 위해 경사 구조의 배리어패널과 표시패널 사이에 일정 두께를 갖는 별도의 기판을 구성하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는, 제2배리어패널(400)과 표시패널(200) 사이에 일정 두께의 제1배리어패널(300)을 구성함으로써, 제2배면거리(s2)를 충족할 수 있도록 제2배리어패널(400)과 표시패널(200) 사이를 이격시킬 수 있게 된다.

이처럼, 2뷰를 구현할 수 있는 제1배리어패널(300)을 개재하여 제2배리어패널(400)의 배면거리(s2)를 확보할 수 있게 되어, 표시장치(100)는 별도의 부가적인 구성없이 2뷰와 멀티뷰를 효과적으로 구현할 수 있게 된다.

이와 관련하여, [표 1]을 참조하면, 멀티뷰 구현시의 시청거리가 75cm이고 이에 따른 배면거리(s2)가 대략 2.142mm인 경우에 대해, 본 발명 적층 구조에 의해 해당 배면거리(s2)가 달성될 수 있음을 확인할 수 있다.

적층 구성	두께(mm)
제3배리어기판	0.25
제2접착부재	0.038
제3편광판	0.283
제2배리어기판	0.5
제1배리어기판	0.25
제1접착부재	0.038
제2편광판	0.283
제2기판	0.5
	계: 2.142

이하, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)를 구동하는 방법을 도 9를 더욱 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 표시패널(200)과 제1 및 2배리어패널(300, 400)을 구동하는 구동회로부(500)를 포함할 수 있다.

구동회로부(500)는 표시장치(100)의 구동모드에 따라 동작을 제어하는 제어부(510)와, 표시패널(200)과 제1 및 2배리어패널(300, 400) 각각을 구동하는 제1 내지 3구동부(521 내지 523)를 포함할 수 있다.

제어부(510)는, 예를 들면, 구동모드에 따라 대응되는 영상데이터 및 제어신호를 출력할 수 있다. 이와 관련하여, 표시장치(100)는 평면영상을 표시하는 평면영상 표시 모드와, 3D 영상을 표시하는 구동 모드로서 2뷰 표시 모드와 멀티뷰 표시 모드로 선택적으로 구동될 수 있다. 이와 같은 구동모드들은, 예를 들면, 사용자에 의해 선택될 수 있다.

제어부(510)는, 예를 들면, 사용자에 의해 선택된 구동모드에 따라 대응되는 영상데이터(Data)와 제어신호를 제1구동부(521)에 출력하게 되고, 제1구동부(521)는 입력된 제어신호에 따라 해당 영상데이터를 표시패널(200)에 출력하게 된다.

그리고, 제어부(510)는 제2 및 3구동부(522, 523) 각각에 제1 및 2구동인에이블신호(EN1, EN2)를 출력할 수 있다. 제1 및 2구동인에이블신호(EN1, EN2)는 각각 제1 및 2배리어패널(300, 400)의 구동 온/오프(on/off)를 결정하는 제어신호에 해당된다. 예를 들면, 구동인에이블신호(EN1, EN2)가 인에이블(enable)상태가 되면 해당 구동부(522, 523)는 해당 배리어패널(300, 400)을 온 구동하게 되며, 디스에이블(disable)상태가 되면 해당 구동부(521, 522)는 해당 배리어패널(300, 400)을 온 구동하게 된다.

위와 같은 구동회로부(500)를 사용하여 표시장치(100)를 구동함에 있어, 평면영상 표시 모드 시에는, 예를 들면, 표시패널(200)은 대응되는 평면영상을 출력하고, 제1 및 2배리어패널(300, 400)은 구동이 오프 상태가 되어 입사된 빛을 그대로 투과하는 투과패널로서 기능하게 된다. 이에 따라, 표시패널(200)에서 출력된 평면영상은 제1 및 2배리어패널(300, 400)을 통과하여 전방으로 출력되어 시청자에게 전달될 수 있게 된다.

한편, 2뷰 모드 구동시에는, 예를 들면, 표시패널(200)은 대응되는 2뷰용 평면영상을 출력하고, 제1배리어패널(300)은 구동이 온 상태가 되어 수직 구조의 배리어패널로서 기능하고, 제2배리어패널(400)은 구동이 오프 상태가 되어 투과패널로서 기능하게 된다. 이에 따라, 표시패널(200)에서 출력된 2뷰용 평면영상은 제1배리어패널(300)을 통과하여 2뷰 영상이 생성되고, 이와 같이 생성된 2뷰 영상은 제2배리어패널(400)을 통과하여 전방으로 출력되어 해당 시청거리에 위치한 시청자에게 전달될 수 있게 된다.

한편, 멀티뷰 모드 구동시에는, 예를 들면, 표시패널(200)은 대응되는 멀티뷰용 평면영상을 출력하고, 제1배리어패널(300)은 구동이 오프 상태가 되어 투과패널로서 기능하고, 제2배리어패널(400)은 구동이 온 상태가 되어 경사 구조의 배리어패널로서 기능하게 된다. 이에 따라, 표시패널(200)에서 출력된 멀티뷰용 평면영상은 제1배리어패널(300)을 통과한 후 제2배리어패널(400)에 전달되고, 제2배리어패널(400)을 통과하여 멀티뷰 영상이 생성되고, 이와 같이 생성된 멀티뷰 영상은 전방으로 출력되어 해당 시청거리에 위치한 시청자에게 전달될 수 있게 된다.

위와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 배리어패널(300, 400)의 구동 조절을 통해, 평면영상과 3차원의 2뷰 영상 및 멀티뷰 영상을 선택적으로 표시할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 경사 구조 배리어패널과 표시패널 사이에 일정 두께의 수직 구조 배리어패널을 구성함으로써, 경사 구조의 배면거리를 충족할 수 있도록 경사 구조 배리어패널과 표시패널 사이를 이격시킬 수 있게 된다.

이에 따라, 표시장치는 별도의 부가적인 구성없이 2뷰와 멀티뷰를 효과적으로 구현할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

100: 표시장치 200: 표시패널
210: 제1기판 220: 제2기판
230: 액정층 241: 제1편광판
242: 제2편광판 300: 제1배리어패널
310: 제1배리어기판 311: 제1배리어전극
320: 제2배리어기판 321: 제2배리어전극
330: 제1배리어액정층 340: 제3편광판
350: 제1접착부재 400: 제2배리어패널
410: 제3배리어기판 411: 제3배리어전극
420: 제4배리어기판 421: 제4배리어전극
430: 제2배리어액정층 440: 제4편광판
450: 제2접착부재

Claims (12)

1. 수직방향과 수평방향을 따라 매트릭스로 형태로 배치된 화소를 포함하는 표시패널과;
   상기 표시패널 전방에 위치하며, 2뷰 표시 모드 구동시 상기 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어영역을 형성하도록 구성된 제1배리어패널과;
   상기 제1배리어패널 전방에 위치하며, 3뷰 이상의 멀티뷰 모드 구동시 상기 수직방향을 기준으로 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제2배리어영역을 형성하도록 구성된 제2배리어패널
   을 포함하고,
   상기 표시패널 및 상기 제1배리어패널 사이의 제1배면거리는 상기 표시패널 및 상기 제2배리어패널 사이의 제2배면거리보다 작은 표시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1배리어패널은,
   서로 마주보는 제1 및 2배리어기판과;
   상기 제1 및 2배리어기판 사이에 충진된 제1배리어액정층과;
   상기 제1배리어기판 내면에 형성되며, 상기 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어전극과;
   상기 제2배리어기판 내면에 형성되며, 상기 제1배리어전극과 마주보는 제2배리어전극을 포함하는
   표시장치.
   
3. 제 1 또는 2 항에 있어서,
   상기 제2배리어패널은,
   서로 마주보는 제3 및 4배리어기판과;
   상기 제3 및 4배리어기판 사이에 충진된 제2배리어액정층과;
   상기 제3배리어기판 내면에 형성되며, 상기 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제3배리어전극과;
   상기 제4배리어기판 내면에 형성되며, 상기 제3배리어전극과 마주보는 제4배리어전극을 포함하는
   표시장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 표시패널과 상기 제1배리어패널 사이에 구성된 제2편광판과;
   상기 제2배리어패널과 제1배리어패널 사이에 구성되고, 상기 제2편광판과 투과축이 수직인 제3편광판과;
   상기 제2배리어패널 전방에 구성되고, 상기 제3편광판과 투과축이 수직인 제4편광판
   을 포함하는 표시장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 표시패널은 액정패널이고,
   상기 표시패널 배면 상에 위치하는 백라이트와;
   상기 백라이트와 표시패널 사이에 구성되고, 상기 제2편광판과 투과축이 수직인 제1편광판
   을 포함하는 표시장치.
   
6. 수직방향과 수평방향을 따라 매트릭스 형태로 배치된 화소를 포함하는 표시패널과; 상기 표시패널 전방에 위치하며, 2뷰 표시 모드 구동시 상기 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어영역을 형성하도록 구성된 제1배리어패널과; 상기 제1배리어패널 전방에 위치하며, 3뷰 이상의 멀티뷰 모드 구동시 상기 수직방향을 기준으로 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제2배리어영역을 형성하도록 구성된 제2배리어패널을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
   상기 2뷰 표시 모드 구동시, 상기 제2배리어패널이 투과패널로 기능하도록 구동을 오프(off)하는 단계와;
   상기 멀티뷰 모드 구동시, 상기 제1배리어패널이 투과패널로 기능하도록 구동을 오프하는 단계
   를 포함하고,
   상기 표시패널 및 상기 제1배리어패널 사이의 제1배면거리는 상기 표시패널 및 상기 제2배리어패널 사이의 제2배면거리보다 작은 표시장치 구동방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   평면영상 표시 모드 구동시, 상기 제1 및 2배리어패널의 구동을 오프하는 단계
   를 포함하는 표시장치 구동방법.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제1배리어패널은,
   서로 마주보는 제1 및 2배리어기판과;
   상기 제1 및 2배리어기판 사이에 충진된 제1배리어액정층과;
   상기 제1배리어기판 내면에 형성되며, 상기 수직방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제1배리어전극과;
   상기 제2배리어기판 내면에 형성되며, 상기 제1배리어전극과 마주보는 제2배리어전극을 포함하는
   표시장치 구동방법.
   
9. 제 6 내지 8 항 중 하나에 있어서,
   상기 제2배리어패널은,
   서로 마주보는 제3 및 4배리어기판과;
   상기 제3 및 4배리어기판 사이에 충진된 제2배리어액정층과;
   상기 제3배리어기판 내면에 형성되며, 상기 경사진 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장된 제3배리어전극과;
   상기 제4배리어기판 내면에 형성되며, 상기 제3배리어전극과 마주보는 제4배리어전극을 포함하는
   표시장치 구동방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 표시장치는,
    상기 표시패널과 상기 제1배리어패널 사이에 구성된 제2편광판과;
    상기 제2배리어패널과 제1배리어패널 사이에 구성되고, 상기 제2편광판과 투과축이 수직인 제3편광판과;
    상기 제2배리어패널 전방에 구성되고, 상기 제3편광판과 투과축이 수직인 제4편광판을 포함하는
    표시장치 구동방법.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 표시패널은 액정패널이고,
    상기 표시장치는,
    상기 표시패널 배면 상에 위치하는 백라이트와;
    상기 백라이트와 표시패널 사이에 구성되고, 상기 제2편광판과 투과축이 수직인 제1편광판을 포함하는
    표시장치 구동방법.
12. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    서로 마주보는 제1 및 제2기판과;
    상기 제1 및 제2기판 사이에 충진된 액정층
    을 포함하고,
    상기 제1배면거리는 상기 제2기판 내면으로부터 상기 제1배리어기판 내면까지의 거리이고,
    상기 제2배면거리는 상기 제2기판 내면으로부터 상기 제3배리어기판 내면까지의 거리인
    표시장치.
    

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