KR20090096108A

KR20090096108A - 전자 영상 기기

Info

Publication number: KR20090096108A
Application number: KR1020080021484A
Authority: KR
Inventors: 김범식; 구자승; 남희; 박찬영; 장형욱
Original assignee: 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2009-09-10
Also published as: US20090225243A1; US8284335B2; JP2009217231A; KR100922355B1; JP5550165B2

Abstract

본 발명은 베리어부에서 빛이 새지 않도록 하여 입체 영상의 화질을 높일 수 있는 전자 영상 기기를 제공한다. 본 발명에 따른 전자 영상 기기는 영상을 표시하는 표시부와, 표시부와 겹치도록 배치되는 베리어부를 포함한다. 베리어부는 액정층을 사이에 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 액정층을 향한 제1 기판의 일면에 형성되는 공통 전극과, 액정층을 향한 제2 기판의 일면에서 제2 기판의 일 방향을 따라 서로간 거리를 두고 형성되는 제1 전극들과, 투명 절연층을 사이에 두고 제1 전극들과 다른 층에 위치하면서 제1 전극들 사이 부위에 대응하여 형성되는 제2 전극들을 포함한다.

표시부, 베리어부, 액정층, 공통전극, 투명절연층, 입체영상

Description

전자 영상 기기 {ELECTRONIC DISPLAY DEVICE}

본 발명은 전자 영상 기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입체 영상을 표시할 수 있는 전자 영상 기기에 관한 것이다.

입체 영상을 표시하는 전자 영상 기기는 관찰자의 좌안과 우안에 서로 다른 영상을 제공하여 관찰자가 보는 영상에 입체감을 느끼도록 하는 장치이다. 이러한 전자 영상 기기 가운데 양안 시차(binocular parallax)를 이용하여 관찰자가 편광 안경과 같은 장비를 착용하지 않고도 입체 영상을 시청할 수 있는 오토스테레오스코피(autostereoscopy) 장치가 공지되어 있다.

통상의 오토스테레오스코피 장치는 화소를 좌안용과 우안용으로 나누어 좌안 영상과 우안 영상을 함께 표시하는 표시부와, 표시부의 전방에 위치하며 표시부에서 구현된 좌안 영상과 우안 영상을 각각 관찰자의 좌안 방향과 우안 방향으로 분리시키는 베리어부를 포함한다. 베리어부는 투명 전극들과 액정층을 구비하여 광학적으로 광 차단부와 광 투과부를 형성할 수 있다.

표시부에서 화면의 수평 방향을 따라 위치하는 화소들을 홀수번째 화소들과 짝수번째 화소들로 나누면, 공지의 시분할 방식에서 표시부는 한 프레임을 2개의 기간으로 나누어 제1 기간에서 홀수번째 화소들 및 짝수번째 화소들에서 각각 좌안 영상과 우안 영상을 표시하고, 제2 기간에서 홀수번째 화소들 및 짝수번째 화소들에서 각각 우안 영상과 좌안 영상을 표시한다. 그리고 베리어부는 표시부의 구동에 동기되어 구동하며, 제1 기간과 제2 기간에서 광 차단부와 광 투과부의 위치를 변경시킨다.

광 차단부와 광 투과부의 위치를 변경시키기 위해, 공지의 베리어부는 액정층을 사이에 두고 마주하는 한 쌍의 기판 중 어느 일 기판의 내면에 공통 전극을 형성하고, 다른 일 기판의 내면에 제1 전극들과 제2 전극들을 화면의 수평 방향을 따라 하나씩 교대로 반복하여 배치한다. 공통 전극에 공통 전압을 인가한 상태에서, 제1 기간 중 제1 전극들에 액정 구동 전압을 인가하면 베리어부 가운데 제1 전극들이 위치하는 영역이 광 차단부가 되고, 제2 기간 중 제2 전극들에 액정 구동 전압을 인가하면 베리어부 가운데 제2 전극들이 위치하는 영역이 광 차단부가 된다.

이러한 시분할 구동 방식에서는 관찰자가 표시부의 전체 화소, 즉 홀수번째 화소들과 짝수번째 화소들을 모두 볼 수 있으므로 2차원 영상과 동일한 해상도의 입체 영상을 시청할 수 있다.

그런데 베리어부에서 제1 전극들과 제2 전극들은 단락 방지를 위해 소정의 간격을 두고 떨어져 위치하므로, 베리어부 동작 중 표시부에서 방출된 빛이 제1 전극들과 제2 전극들 사이의 간격을 통해 새어 나오게 된다. 따라서 종래의 전자 영상 기기는 크로스토크가 증가하여 입체 영상의 화질이 떨어지고, 화면의 콘트라스 트가 저하되는 문제를 안고 있다.

본 발명은 베리어부에서 빛이 새지 않도록 하여 입체 영상의 화질과 화면의 콘트라스트를 높일 수 있는 전자 영상 기기를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 영상 기기는 영상을 표시하는 표시부와, 표시부와 겹치도록 배치되는 베리어부를 포함한다. 베리어부는 액정층을 사이에 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 액정층을 향한 제1 기판의 일면에 형성되는 공통 전극과, 액정층을 향한 제2 기판의 일면에서 제2 기판의 일 방향을 따라 서로간 거리를 두고 형성되는 제1 전극들과, 투명 절연층을 사이에 두고 제1 전극들과 다른 층에 위치하며 제1 전극들 사이 부위에 대응하여 형성되는 제2 전극들을 포함한다.

제2 기판의 일 방향은 표시부의 수평 방향일 수 있으며, 제1 전극들과 제2 전극들은 표시부의 수직 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성될 수 있다.

제1 전극들과 제2 전극들은 표시부의 수평 방향을 따라 이웃하게 위치할 수 있다. 제2 전극들은 제1 전극들보다 액정층에 가깝게 위치할 수 있다. 제2 전극들의 측면에는 베리어부의 두께 방향을 따라 제1 전극들과 겹치는 흑색층들이 위치할 수 있다.

제1 전극의 폭은 제2 전극의 폭보다 클 수 있으며, 제2 전극의 폭을 B2, 흑 색층의 폭을 Bm이라 할 때, 제1 전극의 폭은 (B2 + 2Bm)과 같을 수 있다. (B2 + 2Bm)은 흑색층들 사이의 간격보다 클 수 있다.

전자 영상 기기는 제1 기판의 외면에 위치하는 제1 편광판과 제2 기판의 외면에 위치하는 제2 편광판을 포함하며, 제1 편광판의 편광축과 제2 편광판의 편광축은 서로 직교할 수 있다. 표시부가 2차원 영상을 표시할 때, 공통 전극과 제1 전극들 및 제2 전극들은 전압 무인가 상태를 유지할 수 있다.

표시부는 한 프레임을 제1 기간과 제2 기간으로 나누어 제1 기간에서 제2 기판의 일 방향을 따라 좌안-우안의 순서로 합성된 영상을 표시하고, 제2 기간에서 제2 기판의 일 방향을 따라 우안-좌안의 순서로 합성된 영상을 표시할 수 있다. 제1 기간에서 공통 전극은 공통 전압을 인가받고, 제1 전극들은 액정 구동 전압을 인가받을 수 있다. 제2 기간에서 공통 전극은 공통 전압을 인가받고, 제2 전극들은 액정 구동 전압을 인가받을 수 있다.

다른 한편으로, 제1 편광판의 편광축과 제2 편광판의 편광축은 평행하게 위치할 수 있다. 표시부가 2차원 영상을 표시할 때, 공통 전극은 공통 전압을 인가받고, 제1 전극들과 제2 전극들은 액정 구동 전압을 인가받을 수 있다.

표시부가 한 프레임을 제1 기간과 제2 기간으로 나누어 표시할 때, 제1 기간에서 공통 전극은 공통 전압을 인가받고, 제2 전극들은 액정 구동 전압을 인가받을 수 있다. 제2 기간에서 공통 전극은 공통 전압을 인가받고, 제1 전극들은 액정 구동 전압을 인가받을 수 있다.

본 발명에 의한 전자 영상 기기에 따르면, 입체 영상을 표시할 때 베리어부에서 빛이 새어 나오는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 크로스토크를 억제하여 입체 영상의 화질을 높이고, 화면의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 영상 기기의 부분 단면도이다.

도 1을 참고하면, 본 실시예의 전자 영상 기기(100)는 영상을 표시하는 표시부(12)와, 표시부(12)의 전방에 위치하는 베리어부(14)를 포함한다. 표시부(12)는 복수의 화소를 구비하며, 각각의 화소는 적색과 녹색 및 청색의 부화소들로 이루어진다.

표시부(12)는 모든 화소들에 2차원 영상 신호가 인가되어 2차원 영상을 표시할 수 있다. 다른 한편으로, 표시부(12)는 화소별 또는 부화소별로 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호가 따로 인가되어 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 표시할 수 있다. 이러한 영상 신호 제어는 도시하지 않은 영상 신호 제어부를 통해 실행된다.

표시부(12)로는 액정 표시장치, 유기발광 표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 음극선관 및 전계방출 표시장치 등 공지된 모든 표시장치가 적용될 수 있다.

베리어부(14)는 액정층과 투명 전극들을 구비하여 광학적으로 광 차단부와 광 투과부를 형성한다. 도 2와 도 3은 각각 도 1에 도시한 베리어부 가운데 제1 전극들과 제2 전극들을 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 베리어부(14)는 소정의 거리를 두고 대향 배치되는 제1 기판(16) 및 제2 기판(18)과, 제1 기판(16)과 제2 기판(18)의 외면에 각각 위치하는 제1 편광판(20) 및 제2 편광판(22)과, 제1 기판(16)의 내면에 형성되는 공통 전극(24)과, 제2 기판(18)의 내면에서 투명 절연층(26)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치하는 제1 전극들(28) 및 제2 전극들(30)과, 제1 기판(16)과 제2 기판(18) 사이에 위치하는 액정층(32)을 포함한다.

제1 기판(16)과 제2 기판(18)은 투명한 유리 기판 또는 투명한 합성수지 필름으로 형성된다. 제1 편광판(20)과 제2 편광판(22)은 선 편광판으로서, 편광축이 서로 직교하도록 배치된다. 도 4에서 제1 편광판(20)의 편광축을 A1 화살표로, 제2 편광판(22)의 편광축을 A2 화살표로 나타내었다.

공통 전극(24)은 제1 기판(16)의 유효 영역 전체에 형성되며, ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 도전 물질로 형성된다. 제1 전극들(28)과 제2 전극들(30)은 화면의 수직 방향(도면의 y축 방향)을 따라 장변을 가지는 스트라이프 형상으로 이루어지고, 공통 전극(24)과 같은 투명한 도전 물질로 형성된다.

제1 전극들(28)은 제2 기판(18)의 내면에서 화면의 수평 방향(도면의 x축 방향)을 따라 서로간 거리를 두고 위치하며, 투명 절연층(26)이 제1 전극들(28)을 덮으면서 제2 기판(18)의 내면 전체에 형성된다. 투명 절연층(26) 위로 제2 전극 들(30)이 제1 전극들(28) 사이 부위에 대응하여 위치하고, 각 제2 전극(30)의 좌우 측면에 소정 폭의 흑색층(34)이 형성된다. 흑색층(34)은 베리어부(14)의 두께 방향(도면의 z축 방향)을 따라 제1 전극(28)과 중첩된다.

제1 전극들(28)의 한쪽 끝단, 예를 들어 제1 전극들(28)의 위쪽 끝단에 화면의 수평 방향(도면의 x축 방향)을 따라 제1 연결부(36)가 위치하여 제1 전극들(28)을 전기적으로 연결시킨다. 그리고 제2 전극들(30)의 한쪽 끝단, 예를 들어 제2 전극들(30)의 아래쪽 끝단에 제1 연결부(36)와 나란한 제2 연결부(38)가 위치하여 제2 전극들(30)을 전기적으로 연결시킨다.

액정층(32)을 향한 공통 전극(24)의 일면에는 제1 배향막(40)이 형성되고, 제2 전극들(30)과 흑색층들(34)을 덮으면서 투명 절연층(26) 위 전체에 제2 배향막(42)이 형성된다. 제1 배향막(40)과 제2 배향막(42)은 액정층(32)을 구성하는 액정 물질들을 특정 상태로 배열시키는 역할을 한다. 액정층(32)은 티엔(TN; twisted nematic)형 액정으로 이루어질 수 있다. 티엔형 액정은 전압 무인가 상태에서 90ㅀ의 비틀림각을 갖는다.

전술한 구조의 베리어부(14)는 공통 전극(24), 제1 전극들(28) 및 제2 전극들(30)에 인가되는 전압을 조절하여 위치별 광 투과를 제어할 수 있다. 이하, 전자 영상 기기(100)가 2차원 영상과 입체 영상을 표시하는 과정을 구체적으로 설명한다.

전자 영상 기기(100)가 2차원 영상을 표시하기 위해서는 표시부(12)에 구비된 모든 화소들에 2차원 영상 신호를 인가하여 표시부(12)에서 2차원 영상을 표시 한다. 그리고 베리어부(14)에 구비된 공통 전극(24), 제1 전극들(28) 및 제2 전극들(30)에 전압을 인가하지 않아 베리어부(14)가 전체 투과형이 되도록 한다.

본 실시예에서 액정층(32)이 티엔형 액정으로 구성되고, 제1 편광판(20)의 편광축과 제2 편광판(22)의 편광축이 서로 직교함에 따라, 제2 편광판(22)에 의해 A2 방향(도 4 참고)으로 선 편광된 빛은 액정층(32)을 통과하면서 편광축이 90ㅀ 틀어져 제1 편광판(20)을 투과하게 된다. 이로써 베리어부(14)는 전압 무인가 상태에서 전체 투과형이 되는 것이며, 이를 노멀리 화이트 모드(normally white mode)라 한다.

노멀리 화이트 모드로 구성된 베리어부(14)는 전자 영상 기기(100)가 2차원 영상과 입체 영상 중 2차원 영상을 주로 표시할 때 소비 전력을 낮추는 효과가 있다. 이때, 베리어부(14)에 구비된 흑색층(34)이 표시부(12)에서 방출된 빛을 항상 차단하지만, 흑색층(34)의 폭은 수 마이크로미터(㎛) 정도로서 흑색층(34)에 의한 휘도 저하는 미미한 수준이다.

다음으로, 전자 영상 기기(100)가 입체 영상을 표시하기 위해서는 표시부(12)에 화소별 또는 부화소별로 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 따로 인가하여 표시부(12)에서 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 표시한다. 그리고 베리어부(14)의 제1 전극들(28)과 제2 전극들(30) 중 어느 한 전극들에 액정 구동 전압을 인가하여 광학적으로 광 차단부와 광 투과부를 형성한다. 특히 본 실시예의 전자 영상 기기(100)는 시분할 방식으로 입체 영상을 구현한다.

도 5는 전자 영상 기기의 시분할 구동 방식을 나타낸 개략도이다. 도 5의 (a)는 하나의 프레임을 제1 기간(T1)과 제2 기간(T2)의 2개의 기간으로 나누어 시분할 구동하였을 때, 제1 기간(T1)에서 화면의 수평 방향을 따라 좌안-우안-좌안-우안의 순서로 합성된 영상이 표시되는 것을 나타낸 도면이다. 그리고 도 5의 (b)는 제2 기간(T2)에서 화면의 수평 방향을 따라 우안-좌안-우안-좌안의 순서로 합성된 영상이 표시되는 것을 나타낸 도면이다.

도 5의 (a)를 참고하면, 제1 기간(T1)에서 표시부(12)의 홀수번째 화소(OP)(또는 부화소)는 좌안용 화소(또는 부화소)가 되고, 짝수번째 화소(EP)(또는 부화소)는 우안용 화소(또는 부화소)가 된다. 그리고 베리어부(14)는 화면의 수평 방향을 따라 광 차단부(44)와 광 투과부(46)를 하나씩 교대로 반복하여 형성한다. 그러면 좌안 영상과 우안 영상이 각각 관찰자의 좌안 방향과 우안 방향으로 투사되는 경로가 형성된다.

도 5의 (b)를 참고하면, 제2 기간(T2)에서 표시부(12)의 홀수번째 화소(OP)(또는 부화소)는 우안용 화소(또는 부화소)가 되고, 짝수번째 화소(EP)(또는 부화소)는 좌안용 화소(또는 부화소)가 된다. 그리고 베리어부(14)는 화면의 수평 방향을 따라 광 투과부(46)와 광 차단부(44)를 하나씩 교대로 반복하여 형성한다. 그러면 우안 영상과 좌안 영상이 각각 관찰자의 우안 방향과 좌안 방향으로 투사되는 경로가 형성된다.

이와 같이 베리어부(14)에 의해 분리된 좌안 영상과 우안 영상은 서로에 대해 소정의 편차(disparity)를 가지며, 전자 영상 기기(100)를 관찰하는 관찰자는 실제 입체 대상물을 보는 것과 같은 깊이 정보를 얻게 되어 입체감을 느끼게 된다. 또한, 한 프레임을 제1 기간(T1)과 제2 기간(T2)으로 나누어 표시함에 따라, 관찰자는 표시부(12)의 전체 화소를 보게 되어 2차원 영상과 같은 해상도의 입체 영상을 시청할 수 있다.

제1 기간(T1)에서 베리어부(14)가 광학적으로 광 차단부(44)와 광 투과부(46)를 형성하는 원리를 도 6과 도 7에 도시하였다.

도 6과 도 7을 참고하면, 공통 전극(24)에 공통 전압(Vcom, 일례로 0V)을 인가하고, 공통 전극(24)에 대해 액정이 동작하는 전압차 만큼의 전압, 즉 액정 구동 전압(V1)을 제1 연결부(36)에 인가한다. 그러면 공통 전극(24)과 제1 전극들(28)의 전압 차에 의해 제1 전극들(28)이 위치하는 영역에서 액정이 베리어부(14)의 두께 방향(도 7의 z축 방향)을 따라 수직하게 정렬한다.

따라서 제1 전극들(28)이 위치하는 영역에서, 제2 편광판(22)에 의해 A2 방향(도 4 참고)으로 선 편광된 빛은 액정층(32)을 통과하면서 편광축이 그대로 유지되어 제1 편광판(20)을 투과하지 못하고 차단된다. 그 결과, 베리어부(14) 가운데 제1 전극들(28)이 위치하는 영역이 광학적으로 광 차단부(44)가 되고, 나머지 영역이 광 투과부(46)가 된다. 이때, 제2 전극들(30)에는 공통 전압(Vcom)을 인가하거나 플로팅시킨다.

이 과정에서 제1 전극들(28)과 제2 전극들(30)이 화면의 수평 방향(도면의 x축 방향)을 따라 이웃하게 위치하고, 흑색층(34)이 제1 전극(28)의 양쪽 끝단과 중첩되어 이 부분으로 제공되는 빛을 흡수함에 따라, 베리어부(14)에서 빛이 새어 나오지 않는다.

한편, 제1 전극들(28)은 공통 전극(24)과의 전압 차에 의해 액정의 비틀림각을 변화시켜 광 투과를 제어해야 하는데, 공통 전극(24)과 제1 전극들(28) 사이에 위치하는 제2 전극들(30)이 공통 전극(24)과 같은 전위를 유지하므로, 제1 전극들(28)과 제2 전극들(30) 사이에도 액정 구동 전압(V1) 만큼의 전압 차가 발생한다. 따라서 액정층(32) 가운데 제1 전극들(28)의 양쪽 끝단에 대응하는 영역에서 전기장이 왜곡되어 액정의 배열 상태가 변화할 수 있다.

그 결과, 흑색층(34)이 없는 경우에는 전기장이 왜곡된 영역에서 빛이 새거나 흑색이 아닌 회색이 표시될 수 있다. 그러나 흑색층(34)이 전기장이 왜곡되는 영역으로 제공되는 빛 자체를 차단하기 때문에, 액정의 배열 상태 변화로 인해 빛이 새는 현상 또는 회색 표시를 방지할 수 있다.

다음으로, 제2 기간(T2, 도 5 참고)에서 베리어부(14)가 광학적으로 광 차단부(44)와 광 투과부(46)를 형성하는 원리를 도 8과 도 9에 도시하였다.

도 8과 도 9를 참고하면, 공통 전극(24)에 공통 전압(Vcom)을 인가하고, 제2 연결부(38)에 액정 구동 전압(V1)을 인가한다. 그러면 공통 전극(24)과 제2 전극들(30)의 전압 차에 의해 제2 전극들(30)이 위치하는 영역에서 액정이 베리어부(14)의 두께 방향(도 9의 z축 방향)을 따라 수직하게 정렬한다.

따라서 제2 전극들(30)이 위치하는 영역에서, 제2 편광판(22)에 의해 A2 방향(도 4 참고)으로 선 편광된 빛은 액정층(32)을 통과하면서 편광축이 그대로 유지되어 제1 편광판(20)을 투과하지 못하고 차단된다. 그리고 흑색층(34)이 위치하는 영역 또한 액정의 배열 상태에 관계없이 빛을 흡수하므로 광을 차단한다.

그 결과, 베리어부(14) 가운데 제2 전극(30)과 흑색층(34)이 위치하는 영역이 광학적으로 광 차단부(44)가 되고, 나머지 영역이 광 투과부(46)가 된다. 이때, 제1 전극들(28)에는 공통 전압(Vcom)을 인가하거나 플로팅시킨다. 제2 기간(T2)에서도 전술한 제1 전극들(28)과 제2 전극들(30)의 배열 상태 및 흑색층(34)에 의해 베리어부(14)에서 빛이 새어 나오지 않는다.

이와 같이 본 실시예의 전자 영상 기기(100)는 입체 영상을 표시할 때 베리어부(14)에서 빛이 새어 나오지 않으므로, 크로스토크를 억제하여 입체 영상의 화질을 높이고, 화면의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예의 전자 영상 기기(100)는 흑색층(34)에 의해 종래보다 낮은 50% 이하의 개구율을 나타내며, 이는 입체 영상의 화질 개선으로 이어진다.

도 10은 도 1에 도시한 전자 영상 기기 중 베리어부의 부분 확대도이다.

도 10에서 B1은 제1 전극(28)의 폭이고, B2는 제2 전극(30)의 폭이며, Bm은 흑색층(34)의 폭을 나타낸다. S1은 제1 전극들(28) 사이의 간격이고, S2는 흑색층들(34) 사이의 간격을 나타낸다. S1과 S2 부분은 베리어부(14) 구동시 광 투과부(46)로 기능하므로, S1과 S2를 광 투과부(46)의 폭으로 정의할 수 있다.

B는 (B2 + 2Bm)과 동일하며, B1 부분과 B 부분이 베리어부(14) 구동시 광 차단부로 기능하므로 B1과 B는 광 차단부의 폭으로 정의할 수 있다. 그리고 광 차단부의 폭(B1 또는 B)과 광 투과부의 폭(S1 또는 S2)을 더한 것이 전체 피치(P)가 된다. 본 실시예에서 광 차단부의 폭(B1 또는 B)은 광 투과부의 폭(S1 또는 S2)보다 크게 형성되므로, B/P로 계산되는 베리어부(14)의 개구율은 50% 이하이다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 영상 기기 중 제1 편광판과 제2 편광판을 나타낸 개략도이다.

도 11을 참고하면, 본 실시예의 전자 영상 기기는 제1 편광판(201)의 편광축과 제2 편광판(221)의 편광축이 평행하게 위치하는 구성을 제외하고 전술한 제1 실시예의 전자 영상 기기와 동일한 구성으로 이루어진다. 도 11에서 제1 편광판(201)의 편광축을 A3 화살표로, 제2 편광판(221)의 편광축을 A4 화살표로 나타내었다.

본 실시예에서 제2 편광판(221)에 의해 A4 방향으로 선 편광된 빛은 액정층을 통과하면서 편광축이 90ㅀ 틀어져 제1 편광판(201)을 투과하지 못하고 차단된다. 따라서 베리어부는 전압 무인가 상태에서 전체 차단형이 되며, 이를 노멀리 블랙 모드(normally black mode)라 한다.

표시부가 2차원 영상을 표시할 때, 베리어부는 공통 전극에 공통 전압을 인가하고, 제1 전극들과 제2 전극들에 액정 구동 전압을 인가하여 전체 투과형이 되도록 한다. 노멀리 블랙 모드로 구성된 베리어부는 전자 영상 기기가 2차원 영상과 입체 영상 중 입체 영상을 주로 표시할 때 소비 전력을 낮추는 효과가 있다.

전자 영상 기기가 입체 영상을 표시할 때, 제1 기간(T1, 도 5 참고)에서 베리어부가 광학적으로 광 차단부와 광 투과부를 형성하는 원리를 도 12와 도 13에 나타내었다. 전술한 제1 실시예와 같은 구성에 대해서는 같은 인용부호를 사용한다.

도 12와 도 13을 참고하면, 공통 전극(24)에 공통 전압(Vcom)을 인가하고, 제2 연결부(38)에 액정 구동 전압(V1)을 인가한다. 그러면 공통 전극(24)과 제2 전 극들(30)의 전압 차에 의해 제2 전극들(30)이 위치하는 영역에서 액정이 베리어부(141)의 두께 방향(도 13의 z축 방향)을 따라 수직하게 정렬한다.

따라서 제2 전극들(30)이 위치하는 영역에서, 제2 편광판(221)에 의해 A4 방향(도 11 참고)으로 선 편광된 빛은 액정층(32)을 통과하면서 편광축이 그대로 유지되어 제1 편광판(201)을 투과한다. 그 결과, 베리어부(141) 가운데 제2 전극들(30)이 위치하는 영역이 광학적으로 광 투과부(46)가 되고, 나머지 영역이 광 차단부(44)가 된다. 이때, 제1 전극들(28)에는 공통 전압(Vcom)을 인가하거나 플로팅시킨다.

다음으로, 제2 기간(T2, 도 5 참고)에서 베리어부가 광학적으로 광 차단부와 광 투과부를 형성하는 원리를 도 14와 도 15에 도시하였다.

도 14와 도 15를 참고하면, 공통 전극(24)에 공통 전압(Vcom)을 인가하고, 제1 연결부(36)에 액정 구동 전압(V1)을 인가한다. 그러면 공통 전극(24)과 제1 전극들(28)의 전압 차에 의해 제1 전극들(28)이 위치하는 영역에서 액정이 베리어부(141)의 두께 방향(도 15의 z축 방향)을 따라 수직하게 정렬한다.

따라서 제1 전극들(28)이 위치하는 영역에서, 제2 편광판(221)에 의해 A4 방향(도 11 참고)으로 선 편광된 빛은 액정층(32)을 통과하면서 편광축이 그대로 유지되어 제1 편광판(201)을 투과한다. 그런데 흑색층(34)이 위치하는 영역에서는 액정의 배열 상태에 관계없이 흑색층(34)이 빛을 흡수하므로 광을 차단한다.

그 결과, 베리어부(141) 가운데 흑색층(34)과 겹치지 않는 제1 전극(28)의 가운데 영역이 광학적으로 광 투과부(46)가 되고, 나머지 영역이 광 차단부(44)가 된다. 이때, 제2 전극들(30)에는 공통 전압(Vcom)을 인가하거나 플로팅시킨다.

본 실시예의 전자 영상 기기에 있어서도 전술한 제1 전극들(28)과 제2 전극들(30)의 배열 및 흑색층(34)에 의해 베리어부(141)에서 빛이 새어 나오지 않는다. 그 결과, 크로스토크를 억제하여 입체 영상의 화질을 높이고, 화면의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 2는 도 1에 도시한 베리어부 가운데 제1 전극들을 나타낸 평면도이다.

도 3은 도 1에 도시한 베리어부 가운데 제2 전극들을 나타낸 평면도이다.

도 4는 도 1에 도시한 전자 영상 기기 중 제1 편광판과 제2 편광판을 나타낸사시도이다.

도 5는 도 1에 도시한 전자 영상 기기의 시분할 구동 방식을 나타낸 개략도이다.

도 6은 도 5에 도시한 제1 기간 동안의 제1 전극들과 제2 전극들을 나타낸 평면도이다.

도 7은 도 5에 도시한 제1 기간 동안의 베리어부를 나타낸 부분 단면도이다.

도 8은 도 5에 도시한 제2 기간 동안의 제1 전극들과 제2 전극들을 나타낸 평면도이다.

도 9는 도 5에 도시한 제2 기간 동안의 베리어부를 나타낸 부분 단면도이다.

도 10은 도 1에 도시한 베리어부의 부분 확대도이다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 영상 기기 중 제1 편광판과 제2 편광판을 나타낸 사시도이다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 영상 기기에서 제1 기간 동안의 제1 전극들과 제2 전극들을 나타낸 평면도이다.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 영상 기기에서 제1 기간 동안의 베리어부를 나타낸 부분 단면도이다.

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 영상 기기에서 제2 기간 동안의 제1 전극들과 제2 전극들을 나타낸 평면도이다.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 영상 기기에서 제2 기간 동안의 베리어부를 나타낸 부분 단면도이다.

Claims

영상을 표시하는 표시부; 및

상기 표시부와 겹치도록 배치되는 베리어부를 포함하고,

상기 베리어부가,

액정층을 사이에 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판 및 제2 기판;

상기 액정층을 향한 상기 제1 기판의 일면에 형성되는 공통 전극;

상기 액정층을 향한 상기 제2 기판의 일면에서 상기 제2 기판의 일 방향을 따라 서로간 거리를 두고 형성되는 제1 전극들; 및

투명 절연층을 사이에 두고 상기 제1 전극들과 다른 층에 위치하며, 상기 제1 전극들 사이 부위에 대응하여 형성되는 제2 전극들

을 포함하는 전자 영상 기기.
제1항에 있어서,

상기 제2 기판의 일 방향이 상기 표시부의 수평 방향이고, 상기 제1 전극들과 상기 제2 전극들이 상기 표시부의 수직 방향을 따라 스트라이프 패턴으로 형성되는 전자 영상 기기.
제2항에 있어서,

상기 제1 전극들의 좌우 끝단과 상기 제2 전극들의 좌우 끝단이 상기 베리어 부의 두께 방향을 따라 동일선 상에 위치하는 전자 영상 기기.
제1항에 있어서,

상기 제2 전극들이 상기 제1 전극들보다 상기 액정층에 가깝게 위치하는 전자 영상 기기.
제4항에 있어서,

상기 제2 전극들의 측면에서 상기 베리어부의 두께 방향을 따라 상기 제1 전극들과 겹치도록 위치하는 흑색층들을 포함하는 전자 영상 기기.
제5항에 있어서,

상기 제1 전극의 폭이 상기 제2 전극의 폭보다 크고,

상기 제2 전극의 폭을 B2, 상기 흑색층의 폭을 Bm이라 할 때, 상기 제1 전극의 폭이 (B2 + 2Bm)과 동일한 전자 영상 기기.
제6항에 있어서,

상기 (B2 + 2Bm)이 상기 흑색층들 사이의 간격보다 큰 전자 영상 기기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 기판의 외면에 위치하는 제1 편광판과 상기 제2 기판의 외면에 위 치하는 제2 편광판을 포함하며,

상기 제1 편광판의 편광축과 상기 제2 편광판의 편광축이 서로 직교하는 전자 영상 기기.
제8항에 있어서,

상기 표시부가 2차원 영상을 표시하고,

상기 공통 전극과 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들이 전압 무인가 상태를 유지하는 전자 영상 기기.
제8항에 있어서,

상기 표시부가 한 프레임을 제1 기간과 제2 기간으로 나누어 상기 제1 기간에서 상기 일 방향을 따라 좌안-우안의 순서로 합성된 영상을 표시하고, 상기 제2 기간에서 상기 일 방향을 따라 우안-좌안의 순서로 합성된 영상을 표시하며,

상기 제1 기간에서 상기 공통 전극이 공통 전압을 인가받고, 상기 제1 전극들이 액정 구동 전압을 인가받으며,

상기 제2 기간에서 상기 공통 전극이 공통 전압을 인가받고, 상기 제2 전극들이 액정 구동 전압을 인가받는 전자 영상 기기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 기판의 외면에 위치하는 제1 편광판과 상기 제2 기판의 외면에 위 치하는 제2 편광판을 포함하며,

상기 제1 편광판의 편광축과 상기 제2 편광판의 편광축이 평행하게 위치하는 전자 영상 기기.
제11항에 있어서,

상기 표시부가 2차원 영상을 표시하고,

상기 공통 전극이 공통 전압을 인가받으며, 상기 제1 전극들과 상기 제2 전극들이 액정 구동 전압을 인가받는 전자 영상 기기.
제11항에 있어서,

상기 표시부가 한 프레임을 제1 기간과 제2 기간으로 나누어 상기 제1 기간에서 상기 일 방향을 따라 좌안-우안의 순서로 합성된 영상을 표시하고, 상기 제2 기간에서 상기 일 방향을 따라 우안-좌안의 순서로 합성된 영상을 표시하며,

상기 제1 기간에서 상기 공통 전극이 공통 전압을 인가받고, 상기 제2 전극들이 액정 구동 전압을 인가받으며,

상기 제2 기간에서 상기 공통 전극이 공통 전압을 인가받고, 상기 제1 전극들이 액정 구동 전압을 인가받는 전자 영상 기기.