KR100923348B1

KR100923348B1 - Three-Dimensional Display Apparatus

Info

Publication number: KR100923348B1
Application number: KR1020020077025A
Authority: KR
Inventors: 백흠일
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2009-10-22
Also published as: KR20040049168A

Abstract

본 발명은 입체영상을 표현함과 아울러 표현된 입체영상의 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 3차원 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional display device for displaying a three-dimensional image and to improve the brightness of the expressed three-dimensional image.

본 발명의 3차원 디스플레이 장치는 입체영상중 배경화면만을 표시하는 후면 액정패널과, 후면 액정패널과 물리적 거리를 갖도록 후면 액정패널의 상측에 설치되어 입체영상 중 배경화면을 제외한 나머지 영상을 표시하는 전면 액정패널과, 후면 액정패널의 하측에 설치되어 후면 액정패널로 광을 공급하기 위한 백 라잇 유닛과, 후면 액정패널에 제 1광투과율을 갖도록 설치되는 제 1컬러필터와, 전면 액정패널에 제 1광투과율과 상이한 제 2광투과율을 갖도록 설치되는 제 2컬러필터를 구비한다.
The three-dimensional display device of the present invention is a rear liquid crystal panel that displays only the background screen of the stereoscopic image, and is installed on the upper side of the rear liquid crystal panel so as to have a physical distance from the rear liquid crystal panel, the front of displaying the remaining image except the background screen of the stereoscopic image A liquid crystal panel, a back light unit disposed below the rear liquid crystal panel for supplying light to the rear liquid crystal panel, a first color filter installed to have a first light transmittance on the rear liquid crystal panel, and a first liquid filter on the front liquid crystal panel. And a second color filter installed to have a second light transmittance different from the light transmittance.

Description

3D display device {Three-Dimensional Display Apparatus}

도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면. 1 is a view schematically showing a conventional liquid crystal display device.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치를 나타내는 사시도.2 is a perspective view showing a three-dimensional display device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 전면 액정패널과 후면 액정패널간의 크기 및 높이 설정을 나타내는 도면. 3 is a view showing the size and height setting between the front liquid crystal panel and the rear liquid crystal panel shown in FIG.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치를 나타내는 단면도.4 and 5 are cross-sectional views showing a three-dimensional display device according to an embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7은 도 2에 도시된 3차원 디스플레이 장치에 이용되는 컬러필터를 나타내는 도면. 6 and 7 illustrate color filters used in the 3D display device illustrated in FIG. 2.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치를 나타내는 단면도. 8 and 9 are cross-sectional views showing a three-dimensional display device according to another embodiment of the present invention.

도 10 및 도 11은 도 8에 도시된 후면 액정패널에 설치되는 컬러필터를 나타내는 도면.
10 and 11 are views illustrating a color filter installed in the rear liquid crystal panel illustrated in FIG. 8.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10,40 : 전면 액정패널 12,42 : 후면 액정패널 14,44 : 백 라잇 유닛 16,18,20,22,46,48,50 : 편광판 30,52 : 상부기판 31,54 : 컬러필터 32,60 : 하부기판 56 : 색영역 10,40: front liquid crystal panel 12,42: rear liquid crystal panel 14,44: back light unit 16,18,20,22,46,48,50: polarizer 30,52: upper substrate 31,54: color filter 32, 60: lower substrate 56: color gamut

58 : 화이트영역
58: white area

본 발명은 3차원 디스플레이 장치에 관한 것으로 특히, 입체영상을 표현함과 아울러 표현된 입체영상의 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 3차원 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional display device, and more particularly, to a three-dimensional display device for displaying a three-dimensional image and to improve the brightness of the expressed three-dimensional image.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 일렉트로 루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 표시장치등이 있다.Recently, various flat panel displays have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes. Such flat panel displays include Liquid Crystal Display (LCD), Field Emission Display (FED), Plasma Display Panel (PDP), and Electro-Luminescence (EL). There is a display device.

이중 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정표시장치는 화소 매트릭스를 가지는 액정패널을 구비한다.The dual liquid crystal display displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. To this end, the liquid crystal display includes a liquid crystal panel having a pixel matrix.

도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 1 is a view schematically showing a conventional liquid crystal display device.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 도시되지 않은 컬러필터 어레이가 형성된 상부기판(2)과, 도시되지 않은 박막 트랜지스터 어레이가 매트릭스 형태로 배치되는 하부기판(4)과, 상부기판(2) 및 하부기판(4)의 사이에 주입된 액정(6)을 구비한다. Referring to FIG. 1, a conventional liquid crystal display device includes an upper substrate 2 on which a color filter array (not shown) is formed, a lower substrate 4 on which a thin film transistor array (not shown) is arranged in a matrix form, and an upper substrate 2. ) And a liquid crystal 6 injected between the lower substrate 4.

상부기판(2)에는 도시되지 않은 공통전극이 형성되고, 이 공통전극은 외부의 구동부로부터 소정의 구동전압을 공급받는다. 박막 트랜지스터 어레이는 하부기판(4)에 형성된 도시되지 않은 화소전극과 접속되고, 이 화소전극에 외부로부터 공급되는 소정의 구동전압(즉, 데이터에 해당하는 전압)을 공급한다. 액정(6)은 공통전극과 화소전극간의 전압차에 대응하여 유동하면서 도시되지 않은 백 라잇 유닛으로부터 공급되는 빛의 투과율을 제어한다. 컬러필터 어레이는 액정(6)으로부터 공급되는 빛이 소정의 색(R,G,B)을 갖도록 한다. A common electrode (not shown) is formed on the upper substrate 2, and the common electrode receives a predetermined driving voltage from an external driving unit. The thin film transistor array is connected to a pixel electrode (not shown) formed on the lower substrate 4, and supplies a predetermined driving voltage (i.e., a voltage corresponding to data) supplied from the outside to the pixel electrode. The liquid crystal 6 controls the transmittance of light supplied from an unillustrated back light unit while flowing in response to the voltage difference between the common electrode and the pixel electrode. The color filter array allows the light supplied from the liquid crystal 6 to have a predetermined color (R, G, B).

즉, 종래의 액정표시장치는 액정(6)을 이용하여 광 투과율을 제어함으로써 소정의 화상을 표시하게 된다. 이와 같은 종래의 액정표시장치에서는 2차원 영상이 표시된다. 하지만, 이와 같은 2차원 영상은 입체감등이 사실감있게 표시되지 못한다. 따라서, 종래에는 2차원 영상을 3차원으로 인식하기 위하여 고글안경이 이용되고 있다. 고글 안경은 액정패널(2)에서 표시되는 2차원 영상을 좌 및 우 영상신호로 분리하여 관찰자의 눈으로 좌/우 영상신호 각각을 공급하게 된다. 이때, 관찰자는 좌/우 영상신호의 합성영상을 3차원 영상으로 인식하게 된다.That is, the conventional liquid crystal display device displays a predetermined image by controlling the light transmittance using the liquid crystal 6. In such a conventional liquid crystal display, a two-dimensional image is displayed. However, such a two-dimensional image can not be displayed realistically stereoscopic. Accordingly, goggles are conventionally used to recognize two-dimensional images in three dimensions. The goggle glasses separate the 2D image displayed on the liquid crystal panel 2 into left and right image signals to supply left and right image signals to the observer's eyes. At this time, the observer recognizes the composite image of the left / right image signal as a 3D image.

그러나, 이와 같은 종래의 3차원 영상 표시방법은 고글안경등의 수단이 추가로 필요하다는 단점이 있다. 다시 말하여, 2차원 영상을 3차원으로 인식하기 위하 여 다수의 관찰자들 모두가 고글안경의 착용하여야 하는 불편함이 수반된다.
However, this conventional three-dimensional image display method has a disadvantage that additional means such as goggles glasses. In other words, in order to recognize a two-dimensional image in three dimensions, it is accompanied by the inconvenience that all observers must wear goggles.

따라서, 본 발명의 목적은 입체영상을 표현함과 아울러 표현된 입체영상의 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 3차원 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a three-dimensional display device capable of expressing a three-dimensional image and improving the brightness of the expressed three-dimensional image.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 3차원 디스플레이 장치는 입체영상중 배경화면만을 표시하는 후면 액정패널과, 후면 액정패널과 물리적 거리를 갖도록 후면 액정패널의 상측에 설치되어 입체영상 중 배경화면을 제외한 나머지 영상을 표시하는 전면 액정패널과, 후면 액정패널의 하측에 설치되어 후면 액정패널로 광을 공급하기 위한 백 라잇 유닛과, 후면 액정패널에 제 1광투과율을 갖도록 설치되는 제 1컬러필터와, 전면 액정패널에 제 1광투과율과 상이한 제 2광투과율을 갖도록 설치되는 제 2컬러필터를 구비한다. In order to achieve the above object, the three-dimensional display device of the present invention is installed on the upper side of the rear liquid crystal panel so as to have a physical distance from the rear liquid crystal panel displaying only the background screen of the stereoscopic image, except for the background image of the stereoscopic image A front liquid crystal panel for displaying the remaining images, a back light unit installed under the rear liquid crystal panel to supply light to the rear liquid crystal panel, a first color filter installed to have a first light transmittance on the rear liquid crystal panel, A second color filter is installed on the front liquid crystal panel so as to have a second light transmittance different from the first light transmittance.

상기 제 1광투과율은 제 2광투과율보다 높은 투과율을 갖는다. The first light transmittance has a higher transmittance than the second light transmittance.

상기 제 1컬러필터는 백 라잇 유닛으로부터 입사되는 광을 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색으로 변환시키기 위한 색영역과; 백 라잇 유닛으로부터 입사되는 광을 색 변화없이 통과시키기 위한 화이트영역을 구비한다. The first color filter may include a color gamut for converting light incident from the back light unit into one of red, green, and blue colors; A white area for passing light incident from the back light unit without color change is provided.

상기 화이트영역은 높은 광 투과율을 갖는 물질로 형성된다. The white region is formed of a material having a high light transmittance.

상기 화이트영역은 95% 이상의 광 투과율을 갖는 투명 아크릴로 형성된다. The white region is formed of transparent acrylic having a light transmittance of 95% or more.

상기 화이트영역은 색영역보다 높은 광 투과율을 갖는다. The white region has a higher light transmittance than the color region.

상기 제 1컬러필터 내에서 색영역의 비율이 화이트영역의 비율보다 높게 설정된다. The ratio of the color gamut in the first color filter is set higher than the ratio of the white gamut.

상기 제 2컬러필터는 제 1컬러필터의 화이트 영역을 제외한 색영역보다 높은 투과율을 갖는다. The second color filter has a higher transmittance than the color region except for the white region of the first color filter.

상기 제 2컬러필터는 제 1컬러필터보다 좁은 두께로 설정된다. The second color filter is set to a narrower thickness than the first color filter.

본 발명의 3차원 디스플레이 장치는 입체영상중 배경화면만을 표시함과 아울러 2개의 편광판이 상/하측에 각각 설치되는 후면 액정패널과, 후면 액정패널과 물리적 거리를 갖도록 후면 액정패널의 상측에 설치되어 입체영상 중 배경화면을 제외한 나머지 영상을 표시함과 아울러 편광판이 상/하측 중 어느 한곳에 설치되는 전면 액정패널과, 후면 액정패널의 하측에 설치되어 후면 액정패널로 광을 공급하기 위한 백 라잇 유닛과, 후면 액정패널에 제 1광투과율을 갖도록 설치되는 제 1컬러필터와, 전면 액정패널에 제 1광투과율 보다 낮은 제 2광투과율을 갖도록 설치되는 제 2컬러필터를 구비한다. The 3D display device of the present invention displays only a background screen of a stereoscopic image and is installed on the rear liquid crystal panel so that two polarizers are respectively installed on the upper and lower sides, and have a physical distance from the rear liquid crystal panel. In addition to displaying the remaining image except the background screen of the three-dimensional image, the front liquid crystal panel is installed on any one of the upper and lower sides, and the back light unit for supplying light to the rear liquid crystal panel is installed below the rear liquid crystal panel And a first color filter installed on the rear liquid crystal panel to have a first light transmittance, and a second color filter disposed on the front liquid crystal panel to have a second light transmittance lower than the first light transmittance.

상기 전면 액정패널 상측에 편광판이 설치된다. A polarizing plate is installed above the front liquid crystal panel.

상기 화이트영역은 95% 이상의 광 투과율을 갖는 물질로 형성된다.
본 발명의 3차원 디스플레이 장치는 입체영상중 배경화면만을 표시함과 아울러 2개의 편광판이 상/하측에 각각 설치되는 후면 액정패널과, 입체영상 중 배경화면을 제외한 나머지 영상을 표시함과 아울러 편광판이 상/하측 중 어느 한곳에 설치되는 전면 액정패널과, 후면 액정패널의 하측에 설치되어 후면 액정패널로 광을 공급하기 위한 백 라잇 유닛을 구비하고, 상기 후면 액정패널의 컬러필터에는, 상기 백 라잇 유닛으로부터 입사되는 광을 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색으로 변환시키기 위한 색영역 외에, 상기 백 라잇 유닛으로부터 입사되는 광을 색 변화없이 통과시키기 위한 화이트영역이 더 구비된다.
상기 전면 액정패널은 상기 후면 액정패널과 물리적 거리를 가지고 상기 후면 액정패널의 상측에 배치된다.
상기 후면 액정패널의 하측에 설치되는 제 1편광판과, 후면 액정패널의 상측에 설치되는 제 2편광판을 구비한다.
상기 전면 액정패널의 상측에 설치되는 제 3편광판을 구비한다.
상기 제 3편광판은 제 1편광판과 동일한 투과축을 갖는다. The white region is formed of a material having a light transmittance of 95% or more.
The three-dimensional display device of the present invention displays only the background screen of the stereoscopic image, and the rear liquid crystal panel in which two polarizers are respectively installed on the upper and lower sides, and displays the remaining images except the background screen of the stereoscopic image, A front liquid crystal panel installed at either one of the upper and lower sides, and a back light unit installed at a lower side of the rear liquid crystal panel to supply light to the rear liquid crystal panel, and the back light unit includes a color filter of the rear liquid crystal panel. In addition to the color gamut for converting the light incident from the color into any one of red, green and blue, a white area for passing the light incident from the back light unit without color change is further provided.
The front liquid crystal panel is disposed above the rear liquid crystal panel at a physical distance from the rear liquid crystal panel.
A first polarizing plate is provided below the rear liquid crystal panel, and a second polarizing plate is provided above the rear liquid crystal panel.
And a third polarizing plate disposed above the front liquid crystal panel.
The third polarizing plate has the same transmission axis as the first polarizing plate.

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상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하 도 2 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 11.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a three-dimensional display device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치는 전경을 표현하기 위한 전면 액정패널(10)과, 배경화면을 표시하기 위한 후면 액정패널(12)과, 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12)로 광을 공급하기 위한 백 라잇 유닛(Back light Unit : 14)을 구비한다.2, the three-dimensional display device according to an embodiment of the present invention, the front liquid crystal panel 10 for representing the foreground, the rear liquid crystal panel 12 for displaying a background screen, the front liquid crystal panel 10 And a back light unit 14 for supplying light to the rear liquid crystal panel 12.

후면 액정패널(12)은 한 화면의 영상 중 배경영상만을 표시한다. 예를 들어, 후면 액정패널(12)은 나무, 구름 및 해 등 정지영상을 표시할 수 있다. 이때, 배경영상을 제외한 나머지 영상(즉, 전면 액정패널(10)에서 표시될 영상)은 화이트 영상으로 표시된다. 전면 액정패널(10)은 한 화면의 영상 중 배경영상을 제외한 나머지 영상을 표시한다. 예를 들어, 전면 액정패널(10)은 동영상을 표시할 수 있다.The rear liquid crystal panel 12 displays only a background image of an image of one screen. For example, the rear liquid crystal panel 12 may display still images such as trees, clouds, and the sun. At this time, the remaining image (that is, the image to be displayed on the front liquid crystal panel 10) except for the background image is displayed as a white image. The front liquid crystal panel 10 displays remaining images of the screen except for the background image. For example, the front liquid crystal panel 10 may display a video.

이와 같은 3차원 디스플레이 장치에서는 3차원 영상을 표시할 수 있도록 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12)은 소정의 물리적 거리(Physical depth)(h)를 가지고 설치된다. 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12)이 물리적 거리를 가지고 설치되면 전면 액정패널(10)에서 표시되는 영상과 후면 액정패널(12)에서 표시되는 영상이 합쳐져 입체적 영상을 표시되게 된다. 따라서, 전면 액정패널(10)의 전면에서 영상을 관찰하는 관찰자는 별도의 수단 없이 입체감 있는 3차원 영상을 획득할 수 있다. In such a 3D display device, the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 are provided to have a predetermined physical depth h so as to display a 3D image. When the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 are installed at a physical distance, the image displayed on the front liquid crystal panel 10 and the image displayed on the rear liquid crystal panel 12 are combined to display a stereoscopic image. Therefore, an observer who observes an image from the front of the front liquid crystal panel 10 may obtain a three-dimensional image having a three-dimensional effect without any other means.

한편, 충분한 시야각이 확보될 수 있도록 후면 액정패널(12)은 전면 액정패널(10)보다 넓은 면적을 갖도록 설치되어야 한다. 이를 도 3을 참조하여 상세히 설명하면, 관찰자는 전면 액정패널(10)의 전면에서 영상을 관찰하게 된다. 이때, 관찰자는 전면 액정패널(10)의 중심부 또는 주변부에서 영상을 관찰하게 된다. 여기서, 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12)이 동일 크기로 형성되면 관찰자가 주변부에서 영상을 관찰할 때 후면 액정패널(12)에 표시되는 배경화면을 관찰할 수 없는 경우가 발생된다. 따라서, 충분한 시야각이 확보될 수 있도록 후면 액정패널(12)은 전면 액정패널(10) 보다 넓은 면적을 갖게 된다. Meanwhile, the rear liquid crystal panel 12 should be installed to have a larger area than the front liquid crystal panel 10 so that a sufficient viewing angle can be secured. This will be described in detail with reference to FIG. 3. An observer observes an image from the front surface of the front liquid crystal panel 10. At this time, the observer observes the image at the center or the periphery of the front liquid crystal panel 10. Here, when the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 are formed in the same size, when the observer observes an image from the periphery, a background image displayed on the rear liquid crystal panel 12 may not be observed. . Therefore, the rear liquid crystal panel 12 has a larger area than the front liquid crystal panel 10 so that a sufficient viewing angle can be secured.

한편, 전면 액정패널(10)과 후면 액정패널(12)의 거리(h)를 크게 할 수록 좀더 입체감 있는 화상을 표시할 수 있다. 하지만, 전면 액정패널(10)과 후면 액정패널(12)의 거리(h)를 넓게 할 수록 시야각이 줄어들게 된다. 다시 말하여, 전면 액정패널(10)과 후면 액정패널(12) 간의 거리가 넓어 질 수록 후면 액정패널(12)에서 표시되는 배경 영상을 관찰할 수 없는 확률이 커지게 된다.On the other hand, as the distance h of the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 is increased, a three-dimensional image may be displayed. However, as the distance h of the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 is widened, the viewing angle decreases. In other words, as the distance between the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 increases, the probability that the background image displayed on the rear liquid crystal panel 12 cannot be observed increases.

따라서, 본 발명의 3차원 디스플레이 장치에서는 입체감 및 시야각이 동시에 만족될 수 있도록 후면 액정패널(12)의 면적 및 거리(h)는 다음과 같이 설정된다. 먼저, 전면 액정패널(10)의 양측 가장자리로부터 직선으로 연장된 선과 대략 45°각도로 연장된 선 사이에 후면 액정패널(12)이 위치될 수 있도록 후면 액정패널(12)의 크기가 설정된다. 여기서, 후면 액정패널(12)의 가장자리 크기(A)가 10㎝ 내지 15㎝의 크기를 갖도록 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12)의 높이(h)가 설정되게 된다. 이와 같은 방법으로 후면 액정패널(12)의 크기와 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12)의 높이(h)가 설정되면 입체감 및 시야각이 동시에 만족될 수 있다.Therefore, in the three-dimensional display device of the present invention, the area and the distance h of the rear liquid crystal panel 12 are set as follows so that the stereoscopic feeling and the viewing angle can be satisfied at the same time. First, the size of the rear liquid crystal panel 12 is set so that the rear liquid crystal panel 12 may be positioned between a line extending straight from both edges of the front liquid crystal panel 10 and a line extending at an approximately 45 ° angle. Here, the height h of the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 is set such that the edge size A of the rear liquid crystal panel 12 has a size of 10 cm to 15 cm. In this manner, when the size of the rear liquid crystal panel 12 and the height h of the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 are set, the stereoscopic feeling and the viewing angle may be satisfied at the same time.

백 라잇 유닛(14)은 후면 액정패널(12) 및 전면 액정패널(10)에서 영상이 표시될 수 있도록 광을 후면 액정패널(12) 쪽으로 공급한다. 한편, 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12)에는 편광판들이 부착되어 백 라잇 유닛(14)으로부터 방출되는 광의 진행방향을 조절하면서 영상을 표시한다. The back light unit 14 supplies light toward the rear liquid crystal panel 12 so that an image can be displayed on the rear liquid crystal panel 12 and the front liquid crystal panel 10. Meanwhile, polarizing plates are attached to the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 to display an image while adjusting a traveling direction of light emitted from the back light unit 14.

광의 진행방향 변화를 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. A change in the traveling direction of the light will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4를 참조하면, 후면 액정패널(12)의 하측에는 제 1편광판(22)이 부착되고, 상측에는 제 2편광판(20)이 부착된다. 또한, 전면 액정패널(10)의 하측에는 제 3편광판(18)이 부착되고, 상측에는 제 4편광판(16)이 부착된다. 이와 같은 제 1 내지 제 4편광판(16 내지 22)은 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12)에서 소정의 영상이 표시될 수 있도록 특정 광축의 광만을 통과시키게 된다. 여기서, 제 2편광판(20) 및 제 3편광판(18)의 투과축은 동일하게 설정된다. 다시 말하여, 제 2편광판(20) 및 제 3편광판(18) 사이에는 공기만이 존재하기 때문에, 즉 제 2편광판(20)에서 출력된 광의 축의 변화되지 않기 때문에 제 2편광판(20) 및 제 3편광판(18)의 투과축은 동일하게 설정된다.Referring to FIG. 4, a first polarizing plate 22 is attached to a lower side of the rear liquid crystal panel 12, and a second polarizing plate 20 is attached to an upper side thereof. In addition, a third polarizing plate 18 is attached below the front liquid crystal panel 10, and a fourth polarizing plate 16 is attached above. The first to fourth polarizing plates 16 to 22 pass only light of a specific optical axis so that a predetermined image is displayed on the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12. Here, the transmission axes of the second polarizing plate 20 and the third polarizing plate 18 are set the same. In other words, since only air exists between the second polarizing plate 20 and the third polarizing plate 18, that is, since the axis of the light output from the second polarizing plate 20 is not changed, the second polarizing plate 20 and the first polarizing plate 20 are not changed. The transmission axis of the three polarizing plates 18 is set similarly.

동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 백 라잇 유닛(14)으로부터 방출된 광(24)은 제 1편광판(22)으로 입사된다. 제 1편광판(22)은 백 라잇 유닛(14)으로부터 방출된 광 중 수직 선평광을 후면 액정패널(12)로 공급한다. 후면 액정패널(12)은 소정이 영상이 표시될 수 있도록 제 1편광판(22)으로부터 공급되는 수직 선평광을 제어한다. 이때, 후면 액정패널(12)을 통과한 광은 수평 선편광으로 변환된다. 제 2편광판(20)은 후면 액정패널(12)로부터 공급되는 수평 선편광을 제 3편광판(18)으로 공급한다. 제 3편광판(18)은 제 2편광판(20)으로부터 공급되는 수평 선평광을 전면 액정패널(10)로 공급한다. 전면 액정패널(10)은 소정의 영상이 표시될 수 있도록 제 3편광판(18)으로부터 공급되는 수평 선평광을 제어한다. 이때, 전면 액정패널(10)을 통과한 광은 수직 선평광으로 변환된다. 제 4편광판(16)은 전면 액정패널(10)로부터 공급되는 수직 선편광을 외부로 방출하게 된다. When the operation process is described in detail, first, the light 24 emitted from the back light unit 14 is incident on the first polarizing plate 22. The first polarizing plate 22 supplies the vertical linear flat light of the light emitted from the back light unit 14 to the rear liquid crystal panel 12. The rear liquid crystal panel 12 controls the vertical linear flat light supplied from the first polarizing plate 22 so that a predetermined image can be displayed. At this time, the light passing through the rear liquid crystal panel 12 is converted into horizontal linearly polarized light. The second polarizing plate 20 supplies horizontal linearly polarized light supplied from the rear liquid crystal panel 12 to the third polarizing plate 18. The third polarizing plate 18 supplies the horizontal linear flat light supplied from the second polarizing plate 20 to the front liquid crystal panel 10. The front liquid crystal panel 10 controls the horizontal linear flat light supplied from the third polarizing plate 18 so that a predetermined image can be displayed. At this time, the light passing through the front liquid crystal panel 10 is converted into vertical linear flat light. The fourth polarizing plate 16 emits vertical linearly polarized light supplied from the front liquid crystal panel 10 to the outside.

한편, 제 1 내지 제 4편광판(16 내지 22)에서 통과되는 빛의 광축은 도 5와 같이 변화될 수 있다.Meanwhile, an optical axis of light passing through the first to fourth polarizing plates 16 to 22 may be changed as shown in FIG. 5.

도 5를 참조하면, 먼저 백 라잇 유닛(14)으로부터 방출된 광(24)은 제 1편광판(22)으로 입사된다. 제 1편광판(22)은 백 라잇 유닛(14)으로부터 방출된 광 중 수평 선편광을 후면 액정패널(12)로 공급한다. 후면 액정패널(12)은 소정이 영상이 표시될 수 있도록 제 1편광판(22)으로부터 공급되는 수평 선평광을 제어한다. 이때, 후면 액정패널(12)을 통과한 광은 수직 선편광으로 변환된다. 제 2편광판(20)은 후면 액정패널(12)로부터 공급되는 수직 선편광을 제 3편광판(18)으로 공급한다. 제 3편광판(18)은 제 2편광판(20)으로부터 공급되는 수직 선편광을 전면 액정패널(10)로 공급한다. 전면 액정패널(10)은 소정의 영상이 표시될 수 있도록 제 3편광판(18)으로부터 공급되는 수직 선편광을 제어한다. 이때, 전면 액정패널(10)을 통과한 광은 수평 선편광으로 변환된다. 제 4편광판(16)은 전면 액정패널(10)로부터 공급되는 수평 선편광을 외부로 방출하게 된다. Referring to FIG. 5, first, light 24 emitted from the back light unit 14 is incident on the first polarizing plate 22. The first polarizing plate 22 supplies horizontal linearly polarized light among the light emitted from the back light unit 14 to the rear liquid crystal panel 12. The rear liquid crystal panel 12 controls horizontal linear flat light supplied from the first polarizing plate 22 so that a predetermined image can be displayed. At this time, the light passing through the rear liquid crystal panel 12 is converted into vertical linearly polarized light. The second polarizing plate 20 supplies vertical linearly polarized light supplied from the rear liquid crystal panel 12 to the third polarizing plate 18. The third polarizing plate 18 supplies the vertical linearly polarized light supplied from the second polarizing plate 20 to the front liquid crystal panel 10. The front liquid crystal panel 10 controls the vertical linearly polarized light supplied from the third polarizing plate 18 to display a predetermined image. At this time, the light passing through the front liquid crystal panel 10 is converted into horizontal linearly polarized light. The fourth polarizing plate 16 emits horizontal linearly polarized light supplied from the front liquid crystal panel 10 to the outside.

이와 같이 본 발명에서는 제 1 내지 제 4편광판(16 내지 22)은 수평 선평광 또는 수직 선평광을 통과시키면서 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12)에서 소정의 영상이 표시 되게 된다. 한편, 전면 액정패널(10) 및 후면 액정패널(12) 각각에는 서브 화소셀 영역에 대응되도록 컬러필터들이 설치된다.As described above, in the present invention, the first to fourth polarizing plates 16 to 22 display a predetermined image on the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 while passing the horizontal linear light or the vertical linear light. Meanwhile, color filters are installed in the front liquid crystal panel 10 and the rear liquid crystal panel 12 to correspond to the sub pixel cell area.

도 6은 서브 화소셀에 설치되는 컬러필터를 나타내는 도면이다. 6 is a diagram illustrating a color filter provided in a sub pixel cell.

도 6을 참조하면, 후면 액정패널(12) 및 전면 액정패널(10) 각각은 상부기판(30) 및 하부기판(32)을 구비한다. 상부기판(30) 및 하부기판(32) 사이에는 빛의 진행방향을 제어하기 위한 도시되지 않은 액정층이 위치된다. 또한, 상부기판(30)의 배면에는 컬러필터(31)가 설치된다. 컬러필터(31)는 자신의 통과하는 광이 소정의 색을 가지도록 한다. 이와 같은 컬러필터(31)들은 도 7과 같이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 순으로 한 화소셀을 이루도록 배치되어 액정층으로부터 공급되는 빛에 의해 제어되면서 소정의 색(즉, 컬러영상)을 표시하게 된다. Referring to FIG. 6, each of the rear liquid crystal panel 12 and the front liquid crystal panel 10 includes an upper substrate 30 and a lower substrate 32. Between the upper substrate 30 and the lower substrate 32, a liquid crystal layer (not shown) for controlling the traveling direction of light is positioned. In addition, a color filter 31 is provided on the rear surface of the upper substrate 30. The color filter 31 allows the light passing through the color filter 31 to have a predetermined color. Such color filters 31 are arranged to form one pixel cell in the order of red (R), green (G), and blue (B) as shown in FIG. 7, and are controlled by light supplied from the liquid crystal layer and have a predetermined color ( That is, the color image) is displayed.

이와 같은, 본 발명의 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치는 도 4에 도시된 바와 같이 액정패널(10,12) 각각에 2개의 편광판들(16,18 및 20,22)이 설치되게 된다. 하지만, 이와 같이 많은 수의 편광판들(16,18,20,22)이 사용되면 편광판들(16,18,20,22) 각각의 광 손실에 의하여 휘도가 저하되는 문제점이 있다. As described above, in the three-dimensional display device according to the embodiment of the present invention, two polarizing plates 16, 18, 20, and 22 are installed in the liquid crystal panels 10 and 12, respectively. However, when a large number of polarizers 16, 18, 20, and 22 are used as described above, luminance is degraded due to light loss of each of the polarizers 16, 18, 20, and 22.

이를 상세히 설명하면, 먼저 액정의 투과율을 1로 가정할 때 후면 액정패널(12)의 통과되는 제 1광은 수학식 1에 의하여 결정된다. In detail, first, when the transmittance of the liquid crystal is assumed to be 1, the first light passing through the rear liquid crystal panel 12 is determined by Equation 1.

제 1광 = 제 1편광판 광 투과율 ×제 2편광판 광 투과율×개구율×컬러필터 투과율×입사광1st light = 1st polarizing plate light transmittance x 2nd polarizing plate light transmittance x opening ratio x color filter transmittance x incident light

(여기서, 제 1편광판(22) 광 투과율 0.44, 제 2편광판(20) 광 투과율 0.88, 개구율 0.64, 컬러필터(31) 투과율 0.43 및 입사광(즉, 백 라잇 유닛(14)으로부터 공급되는 광)을 4000nit로 가정하기로 한다.)Here, the first polarizing plate 22 light transmittance 0.44, the second polarizing plate 20 light transmittance 0.88, the aperture ratio 0.64, the color filter 31 transmittance 0.43 and incident light (that is, the light supplied from the back light unit 14) Let's assume 4000nit.)

제 1편광판(22) 및 제 2편광판(20)의 투과율 차이를 상세히 설명하면, 제 1 편광판(22)은 백 라잇 유닛(14)으로부터 직접 광을 입력받는다. 여기서, 제 1편광판(22)은 수평 선평광(또는 수직 선평관)만을 통과시키고 그 외의 광은 통과시키지 않는다. 따라서, 제 1편광판(22)의 광 투과율은 대략적으로 0.44정도로 설정된다. 하지만, 제 2편광판(20)은 제 1편광판(22)으로부터 통과된 특정 선평광을 통과시키게 됨으로 제 1편광판(22)의 광 투과율보다 높은 0.88로 설정되게 된다. When explaining the transmittance difference between the first polarizing plate 22 and the second polarizing plate 20 in detail, the first polarizing plate 22 receives light directly from the back light unit 14. Here, the first polarizing plate 22 passes only horizontal linear flat light (or vertical linear flat tube) and does not pass other light. Therefore, the light transmittance of the first polarizing plate 22 is set to approximately 0.44. However, the second polarizing plate 20 is set to 0.88 higher than the light transmittance of the first polarizing plate 22 by passing the specific linear flat light passed from the first polarizing plate 22.

수학식 1을 참조하여 후면 액정패널(12)에서 통과되는 제 1광을 계산하면 대략 426.23nit로 나타나게 된다. 후면 액정패널(12)에서 나온 제 1광은 전면 액정패널(10)로 입사된다. 전면 액정패널(10)에서 통과되는 제 2광은 수학식 2에 의하여 결정된다. Referring to Equation 1, when the first light passing through the rear liquid crystal panel 12 is calculated, it is approximately 426.23 nits. The first light emitted from the rear liquid crystal panel 12 is incident to the front liquid crystal panel 10. The second light passing through the front liquid crystal panel 10 is determined by Equation 2.

제 2광 = 제 3편광판 광 투과율 ×제 4편광판 광 투과율×개구율×컬러필터 투과율×제 1광2nd light = 3rd polarizing plate light transmittance x 4th polarizing plate light transmittance x opening ratio X color filter transmittance x 1st light

(여기서, 제 3편광판(18) 광 투과율 0.88, 제 4편광판(16) 광 투과율 0.88, 개구율 0.64 및 컬러필터(31) 투과율 0.43이라고 가정하기로 한다.)It is assumed here that the third polarizing plate 18 has a light transmittance of 0.88, the fourth polarizing plate 16 has a light transmittance of 0.88, an aperture ratio of 0.64, and the color filter 31 having a transmittance of 0.43.

수학식 2에서 계산된 제 2광은 대략 91nit로 나타난다. 즉, 본 발명의 3차원 디스플레이 장치에서는 백 라잇 유닛(14)으로부터 4000nit의 빛이 입사되었을 때 최종 91nit 정도의 낮은 광을 방출하게 된다. 따라서, 본 발명의 3차원 디스플레이 장치에는 높은 휘도를 가지는 입체영상의 표현이 불가능하다는 문제점이 있다. The second light calculated in Equation 2 is approximately 91 nits. That is, in the three-dimensional display device of the present invention, when light of 4000 nit is incident from the back light unit 14, the light emitted as low as 91 nit is finally emitted. Therefore, the three-dimensional display device of the present invention has a problem that it is impossible to represent a stereoscopic image having a high luminance.

이러한 본 발명의 3차원 디스플레이 장치의 단점을 해결하기 위하여 도 8과 같이 본 발명의 다른 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치가 제안된다. In order to solve the disadvantages of the three-dimensional display device of the present invention, a three-dimensional display device according to another embodiment of the present invention as shown in FIG.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다. 도 8에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치는 도 4에 도시된 본 발명의 3차원 디스플레이 장치와 편광판 및 컬러필터를 제외한 구성이 동일하게 설정된다.8 is a cross-sectional view illustrating a three-dimensional display device according to another embodiment of the present invention. In the 3D display device according to another exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 8, the configuration of the 3D display device of the present invention illustrated in FIG. 4 except for the polarizer and the color filter is set to be the same.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치는 전경을 표현하기 위한 전면 액정패널(40)과, 배경 화면을 표시하기 위한 후면 액정패널(42)과, 전면 액정패널(40) 및 후면 액정패널(42)로 광을 공급하기 위한 백 라잇 유닛(44)을 구비한다. Referring to FIG. 8, the 3D display device according to another exemplary embodiment of the present invention may include a front liquid crystal panel 40 for representing the foreground, a rear liquid crystal panel 42 for displaying a background screen, and a front liquid crystal panel ( 40 and a back light unit 44 for supplying light to the rear liquid crystal panel 42.

후면 액정패널(42)은 한 화면의 영상 중 배경영상만을 표시한다. 예를 들어, 후면 액정패널(42)은 나무, 구름 및 해 등 정지영상을 표시할 수 있다. 이때, 배경영상을 제외한 나머지 영상(즉, 전면 액정패널(40)에서 표시될 영상)은 화이트 영상으로 표시된다. 이와 같은 후면 액정패널(42)은 하측에 설치되는 제 1편광판(50) 및 상측에 설치되는 제 2편광판(48)을 구비한다. 제 1편광판(50) 및 제 2편광판(48)은 특정 편광축을 가지는 광만을 통과시킨다.The rear liquid crystal panel 42 displays only a background image of an image of one screen. For example, the rear liquid crystal panel 42 may display still images such as trees, clouds, and the sun. At this time, the remaining image (that is, the image to be displayed on the front liquid crystal panel 40) except for the background image is displayed as a white image. The rear liquid crystal panel 42 includes a first polarizing plate 50 provided below and a second polarizing plate 48 provided above. The first polarizing plate 50 and the second polarizing plate 48 pass only light having a specific polarization axis.

전면 액정패널(40)은 한 화면의 영상 중 배경영상을 제외한 나머지 영상을 표시한다. 예를 들어, 전면 액정패널(40)은 동영상을 표시할 수 있다. 이와 같은 전면 액정패널(40)은 상측에 설치되는 제 3편광판(46)을 구비한다. 제 3편광판(46)은 특정 편광축을 가지는 광만을 통과시킨다.The front liquid crystal panel 40 displays remaining images of the screen except for the background image. For example, the front liquid crystal panel 40 may display a video. The front liquid crystal panel 40 includes a third polarizing plate 46 provided above. The third polarizer 46 passes only light having a specific polarization axis.

이를 도 4에 도시된 3차원 디스플레이 장치와 비교하면, 본 발명의 다른 실 시예에서는 전면 액정패널(40)의 하측에 편광판이 설치되지 않음을 알 수 있다. 다시 말하여, 도 4에 도시된 전면 액정패널(10)의 상측 및 하측에는 각각 편광판(16,18)이 설치되게 된다. 하지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 전면 액정패널(40)의 상측에만 편광판(46)이 설치되게 된다.Comparing this with the 3D display device illustrated in FIG. 4, it can be seen that in another embodiment of the present invention, a polarizing plate is not installed below the front liquid crystal panel 40. In other words, polarizers 16 and 18 are respectively provided on the upper side and the lower side of the front liquid crystal panel 10 shown in FIG. 4. However, in another embodiment of the present invention, the polarizer 46 is installed only on the upper side of the front liquid crystal panel 40.

이를 상세히 설명하면, 도 4에 도시된 3차원 디스플레이 장치에서 전면 액정패널(10)의 하측에 설치된 제 3편광판(18) 및 후면 액정패널(12)의 상측에 설치된 제 2편광판(20)은 동일한 편광축을 가지는 광을 통과시킨다. 여기서, 제 3평광판(18) 및 제 2편광판(20)이 동일한 편광축을 가지는 광을 통과시키기 때문에 도 8에 도시된 본 발명의 실시예에서는 전면 액정패널(40)의 하측에 편광판을 설치하지 않는다. 이와 같이 전면 액정패널(40)의 하측에 편광판이 설치되지 않더라도 제 2편광판(48)으로부터 방출된 특정 선편광을 가지는 광이 전면 액정패널(40)의 액정층으로 공급되게 된다.In detail, in the three-dimensional display device illustrated in FIG. 4, the third polarizing plate 18 installed below the front liquid crystal panel 10 and the second polarizing plate 20 installed above the rear liquid crystal panel 12 are the same. Pass light having a polarization axis. Here, in the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 8, the polarizing plate is not provided below the front liquid crystal panel 40 because the third and second polarizing plates 18 and 20 transmit light having the same polarization axis. Do not. As such, even if a polarizing plate is not provided below the front liquid crystal panel 40, light having a specific linear polarization emitted from the second polarizing plate 48 is supplied to the liquid crystal layer of the front liquid crystal panel 40.

동작과정을 설명하면, 먼저 백 라잇 유닛(44)으로부터 방출된 광(43)은 제 1편광판(50)으로 입사된다. 제 1편광판(50)은 백 라잇 유닛(44)으로부터 방출된 광 중 수직 선편광을 후면 액정패널(42)로 공급한다. 후면 액정패널(42)은 소정의 영상이 표시될 수 있도록 제 1편광판(50)으로부터 입사되는 수직 선편광을 제어한다. 이때, 후면 액정패널(42)을 통과한 광은 수평 선편광으로 변환된다. 제 2편광판(48)은 후면 액정패널(42)로부터 공급되는 수평 선편광을 전면 액정패널(40)로 공급한다. Referring to the operation process, first, the light 43 emitted from the back light unit 44 is incident on the first polarizing plate 50. The first polarizing plate 50 supplies vertical linearly polarized light among light emitted from the back light unit 44 to the rear liquid crystal panel 42. The rear liquid crystal panel 42 controls the vertical linearly polarized light incident from the first polarizing plate 50 to display a predetermined image. At this time, the light passing through the rear liquid crystal panel 42 is converted into horizontal linearly polarized light. The second polarizing plate 48 supplies horizontal linearly polarized light supplied from the rear liquid crystal panel 42 to the front liquid crystal panel 40.

전면 액정패널(40)은 소정의 영상이 표시될 수 있도록 제 2편광판(48)으로부 터 공급되는 수평 선편광을 제어한다. 이때, 전면 액정패널(40)을 통과한 광은 수직 선편광으로 변환된다. 제 3편광판(46)은 전면 액정패널(40)로부터 입사되는 수직 선편광을 외부로 방출하게 된다. The front liquid crystal panel 40 controls the horizontal linear polarization supplied from the second polarizing plate 48 so that a predetermined image can be displayed. At this time, the light passing through the front liquid crystal panel 40 is converted into vertical linearly polarized light. The third polarizer 46 emits vertical linearly polarized light incident from the front liquid crystal panel 40 to the outside.

여기서, 제 1 내지 제 3편광판(46 내지 50)에서 통과되는 빛의 광축은 도 9와 같이 변화될 수 있다. Here, the optical axis of the light passing through the first to third polarizing plates 46 to 50 may be changed as shown in FIG.

도 9를 참조하면, 먼저 백 라잇 유닛(44)으로부터 방출된 광(43)은 제 1편광판(50)으로 입사된다. 제 1편광판(50)은 백 라잇 유닛(14)으로부터 방출된 광 중 수평 선편광을 후면 액정패널(42)로 공급한다. 후면 액정패널(42)은 소정의 영상이 표시될 수 있도록 제 1편광판(50)으로부터 입사되는 수평 선편광을 제어한다. 이때, 후면 액정패널(42)을 통과한 광은 수직 선편광으로 변환된다. 제 2편광판(48)은 후면 액정패널(42)로부터 공급되는 수직 선편광을 전면 액정패널(40)로 공급한다. Referring to FIG. 9, first, light 43 emitted from the back light unit 44 is incident on the first polarizing plate 50. The first polarizing plate 50 supplies horizontal linearly polarized light among the light emitted from the back light unit 14 to the rear liquid crystal panel 42. The rear liquid crystal panel 42 controls the horizontal linear polarization incident from the first polarizing plate 50 so that a predetermined image can be displayed. At this time, the light passing through the rear liquid crystal panel 42 is converted into vertical linearly polarized light. The second polarizing plate 48 supplies the vertical linearly polarized light supplied from the rear liquid crystal panel 42 to the front liquid crystal panel 40.

전면 액정패널(40)은 소정의 영상이 표시될 수 있도록 제 2편광판(48)으로부터 공급되는 수직 선편광을 제어한다. 이때, 전면 액정패널(40)을 통과한 광은 수평 선편광으로 변환된다. 제 3편광판(46)은 전면 액정패널(40)로부터 입사되는 수평 선편광을 외부로 방출하게 된다. The front liquid crystal panel 40 controls the vertical linearly polarized light supplied from the second polarizing plate 48 to display a predetermined image. At this time, the light passing through the front liquid crystal panel 40 is converted into horizontal linearly polarized light. The third polarizer 46 emits horizontal linearly polarized light incident from the front liquid crystal panel 40 to the outside.

즉, 본 발명의 다른 실시예에서는 3개의 편광판(46,48,50) 만을 이용하여 전면 액정패널(40) 및 후면 액정패널(42)에 소정의 영상을 표시하게 된다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 도 4에 도시된 본 발명의 실시에 의한 3차원 디스플레이 장치보다 높은 휘도를 가지는 영상을 표시할 수 있다.(즉, 편광판에 의한 광 손실을 줄일 수 있기 때문에 휘도를 향상시킬 수 있다.)That is, in another embodiment of the present invention, a predetermined image is displayed on the front liquid crystal panel 40 and the rear liquid crystal panel 42 using only three polarizing plates 46, 48, and 50. Therefore, in another embodiment of the present invention, an image having a higher luminance than that of the three-dimensional display apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 can be displayed. Can be improved.)

한편, 후면 액정패널(42)에는 도 10과 같은 컬러필터들이 설치된다.Meanwhile, the color filters shown in FIG. 10 are installed on the rear liquid crystal panel 42.

도 10을 참조하면, 후면 액정패널(42)은 상부기판(52) 및 하부기판(60)을 구비한다. 상부기판(52) 및 하부기판(60) 사이에는 빛의 진행방향을 제어하기 위한 도시되지 않은 액정층이 위치된다. 상부기판(52)의 배면에는 컬러필터(54)가 설치된다. 여기서, 컬러필터(54)는 색 영역(56)과 화이트 영역(58)을 나뉘어진다. 색 영역(56)은 자신에게 입사되는 광을 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 색으로 변환한다. 화이트 영역(58)은 자신에게 입사되는 무색으로 통과시킨다. 이를 위해, 화이트 영역은 광 투과성이 높은 물질, 예를 들면 투명 아크릴 수지로 형성될 수 있다. 투명 아크릴 수지는 대략 95% 이상의 높은 광 투과율을 갖게 된다. 따라서, 화이트 영역(58)은 자신에게 입사되는 대부분의 광을 투과시키게 된다. 한편, 컬러필터(54)에서 화이트 영역(58)은 색 영역(56) 보다는 좁은 비율을 갖도록 형성된다. 이때, 화이트 영역(58)과 색 영역(56)의 비율은 최종 목표 휘도를 고려하여 설정된다. Referring to FIG. 10, the rear liquid crystal panel 42 includes an upper substrate 52 and a lower substrate 60. Between the upper substrate 52 and the lower substrate 60, a liquid crystal layer (not shown) for controlling the traveling direction of light is positioned. The color filter 54 is installed on the rear surface of the upper substrate 52. Here, the color filter 54 is divided into a color region 56 and a white region 58. The color gamut 56 converts light incident to itself into one of red, green, and blue. The white area 58 passes through colorless light incident upon it. To this end, the white region may be formed of a material having high light transmittance, for example, a transparent acrylic resin. The transparent acrylic resin will have a high light transmittance of about 95% or more. Thus, the white area 58 transmits most of the light incident on it. In the color filter 54, the white region 58 is formed to have a smaller ratio than the color region 56. At this time, the ratio of the white region 58 and the color region 56 is set in consideration of the final target luminance.

이를 상세히 설명하면, 수학식 1에서 일반적인 컬러필터의 투과율을 0.43으로 설정하였다. 여기서, 도 10에 도시된 컬러필터(54)의 투과율을 수학식 3을 이용하여 나타낼 수 있다. 수학식 3은 일반적으로 0.43으로 설정된 컬러필터의 투과율을 0.6으로 높이는 경우를 나타낸다. In detail, the transmittance of the general color filter in Equation 1 is set to 0.43. Here, the transmittance of the color filter 54 illustrated in FIG. 10 may be represented by using Equation 3 below. Equation 3 generally represents a case where the transmittance of the color filter set to 0.43 is increased to 0.6.

L1×0.43 + L2 ×1 = (L1+L2)×0.6L1 × 0.43 + L2 × 1 = (L1 + L2) × 0.6

(여기서, L1은 색영역(56)을 나타내고, L2는 화이트 영역(58)을 나타낸다. 그리고, 화이트 영역(58)의 투과율을 1로 가정하였다.)(L1 represents the color gamut 56, L2 represents the white gamut 58. The transmittance of the white region 58 is assumed to be 1.)

수학식 1에서 L1은 0.702로 계산되고, L2는 0.298로 계산된다. 즉, 컬러필터(54)의 투과율을 0,6으로 높이기 위해서 색영역(56)대 화이트 영역(58)의 비율을 70.2% : 29.8%로 설정하여야 함을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에서는 후면 액정패널(42)에 설치된 컬러필터(54)에 화이트 영역(58)을 추가함으로써 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 컬러필터(54)는 도 11과 같이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 한 화소셀을 이루도록 배치된다.In Equation 1, L1 is calculated as 0.702 and L2 is calculated as 0.298. That is, in order to increase the transmittance of the color filter 54 to 0 and 6, it can be seen that the ratio of the color gamut 56 to the white area 58 should be set to 70.2%: 29.8%. That is, in another embodiment of the present invention, the light transmittance may be improved by adding the white region 58 to the color filter 54 installed on the rear liquid crystal panel 42. The color filter 54 is arranged such that red (R), green (G), and blue (B) form one pixel cell as shown in FIG.

한편, 컬러필터(54)가 화이트 영역(58)을 갖게되면 후면 액정패널(42)의 색 순도가 낮아지게 된다. 따라서, 후면 액정패널(42)에서 표시되는 배경영상이 흐릿하게 표시될 수 있다. 이와 같이 배경영상이 흐릿하게 표시되게 되면 도 4에 도시된 본 발명의 실시예보다 좀더 입체감있는 영상을 표시할 수 있게 된다. 다시 말하여, 배경영상에 비하여 전경이 강조되게 표시됨으로써 좀더 사실감 있는 입체영상을 표현할 수 있다.On the other hand, if the color filter 54 has a white region 58, the color purity of the rear liquid crystal panel 42 is lowered. Therefore, the background image displayed on the rear liquid crystal panel 42 may be blurred. When the background image is blurred as described above, a three-dimensional image can be displayed more than the embodiment of the present invention shown in FIG. 4. In other words, the foreground is emphasized as compared to the background image, so that a more realistic three-dimensional image can be expressed.

한편, 전면 액정패널(40)에는 도 7과 같이 적색, 녹색 및 청색 컬러필터들이 화소셀을 이루도록 배치된다. 이때, 전면 액정패널(40)에 설치되는 컬러필터는 화이트 영역(58)을 구비하지 않는다. 다시 말하여, 전면 액정패널(40)의 컬러필터들은 색영역만을 구비하게 된다. 따라서, 전면 액정패널(40)에서 표시되는 전경 영상은 후면 액정패널(42)에서 표시되는 배경영상보다 높은 색순도를 가지고 표시된다. 다시 말하여, 후면 액정패널(42)에 설치되는 컬러필터(54)의 투과율이 전면 액정패널(40)에 설치되는 컬러필터의 투과율보다 높게 설정된다. Meanwhile, as shown in FIG. 7, red, green, and blue color filters are arranged on the front liquid crystal panel 40 to form pixel cells. In this case, the color filter installed on the front liquid crystal panel 40 does not include the white region 58. In other words, the color filters of the front liquid crystal panel 40 have only a color gamut. Therefore, the foreground image displayed on the front liquid crystal panel 40 is displayed with a higher color purity than the background image displayed on the rear liquid crystal panel 42. In other words, the transmittance of the color filter 54 provided in the rear liquid crystal panel 42 is set higher than the transmittance of the color filter provided in the front liquid crystal panel 40.

한편, 전면 액정패널(40)에 이용되는 컬러필터들은 후면 액정패널(42)에서 이용되는 컬러필터(54)의 색영역(56) 물질보다 높은 광 투과율을 가지는 물질이 이용될 수 있다. 또한, 전면 액정패널(40)에 설치되는 컬러필터의 두께를 후면 액정패널(42)에 설치되는 컬러필터(54)의 두께보다 얇게 설정하여 후면 액정패널(42)의 색영역(56)의 투과율보다 전면 액정패널(40)의 컬러필터 투과율을 높게 설정할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 다른 실시예에서는 전면 컬러필터의 두께 또는 물질을 조절하여 일반적으로 0.43으로 설정된 컬러필터의 투과율을 0.5정도로 향상시킬 수 있다. Meanwhile, the color filters used in the front liquid crystal panel 40 may have a material having a higher light transmittance than the material of the color gamut 56 of the color filter 54 used in the rear liquid crystal panel 42. In addition, the thickness of the color filter provided on the front liquid crystal panel 40 is set to be thinner than the thickness of the color filter 54 provided on the rear liquid crystal panel 42 to transmit the transmittance of the color region 56 of the rear liquid crystal panel 42. The color filter transmittance of the front liquid crystal panel 40 can be set higher. As described above, in another embodiment of the present invention, the transmittance of the color filter generally set to 0.43 may be improved to about 0.5 by adjusting the thickness or material of the front color filter.

이와 같은 본 발명의 3차원 디스플레이 장치의 투과율을 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 계산하면 다음과 같다.When the transmittance of the three-dimensional display device of the present invention as described above is calculated using Equation 1 and Equation 2 as follows.

먼저 수학식 1에서 제 1편광판(50)의 광 투과율 0.44, 제 2편광판(48) 광 투과율 0.88, 개구율 0.64, 컬러필터(54) 투과율 0.6 및 입사광 4000nit로 가정한다. 여기서, 컬러필터(54) 투과율이 컬러필터(54)의 화이트영역(58)에 의해서 0.43에서 0.6으로 향상되었다고 가정한다. First, it is assumed in Equation 1 that the light transmittance of the first polarizing plate 50 is 0.44, the second polarizing plate 48 is 0.88, the aperture ratio is 0.64, the color filter 54 is 0.6 and the incident light 4000nit. Here, it is assumed that the transmittance of the color filter 54 is improved from 0.43 to 0.6 by the white region 58 of the color filter 54.

수학식 1에서 후면 액정패널(42)에서 방출되는 제 1광은 대략 594.74nit로 나타난다. 이후, 수학식 2를 이용하여 전면 액정패널(40)에서 방출되는 제 2광을 계산하면 다음과 같다. 먼저, 수학식 2에서 제 3편광판(46)의 광 투과율 0.88, 컬러필터 투과율 0.5, 개구율 0.64로 가정한다. 여기서, 전면 액정패널(40)에 하나의 편광판만이 설치되므로 제 3편광판(46)을 고려하여 수학식 2를 계산하게 된다. 수학식 2에서 전면 애정패널(40)에서 방출되는 제 2광은 대략 167nit로 나타난다. 즉, 도 8에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 3차원 디스플레이 장치에서는 도 4에 도시된 3차원 디스플레이 장치와 비교할 때 대략 2배정도의 광을 더 방출함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 3차원 디스플레이 장치에서는 휘도가 향상된 입체영상을 표현할 수 있다.
In Equation 1, the first light emitted from the rear liquid crystal panel 42 is approximately 594.74 nits. Thereafter, the second light emitted from the front liquid crystal panel 40 is calculated using Equation 2 as follows. First, in Equation 2, it is assumed that the light transmittance of the third polarizing plate 46 is 0.88, the color filter transmittance is 0.5, and the aperture ratio is 0.64. Here, since only one polarizing plate is installed in the front liquid crystal panel 40, Equation 2 is calculated in consideration of the third polarizing plate 46. In Equation 2, the second light emitted from the front affecting panel 40 is approximately 167 nits. That is, it can be seen that the 3D display device according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 8 emits approximately twice as much light as compared to the 3D display device shown in FIG. 4. Therefore, the 3D display device of the present invention can express a stereoscopic image with improved luminance.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 디스플레이 장치에 의하면 전면 액정패널 및 후면 액정패널을 물리적 거리를 두고 배치시킴으로써 입체영상을 표현할 수 있다. 또한, 전면 액정패널에 하나의 편광판을 설치함으로써 높은 휘도를 가지는 입체영상을 표시할 수 있다. 아울러, 후면 액정패널의 컬러필터가 화이트 영역을 갖도록 구성함와 아울러 전면 액정패널에 광 투과율이 높은 컬러필터를 이용함으로써 높은 휘도를 가지는 입체영상을 표시할 수 있다. As described above, according to the 3D display device according to the present invention, the front liquid crystal panel and the rear liquid crystal panel may be disposed at a physical distance to express a stereoscopic image. In addition, by providing one polarizer on the front liquid crystal panel, it is possible to display a stereoscopic image having high luminance. In addition, the color filter of the rear liquid crystal panel may have a white region, and a three-dimensional image having high luminance may be displayed by using a color filter having a high light transmittance on the front liquid crystal panel.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims

In the three-dimensional display device for representing a stereoscopic image,

A rear liquid crystal panel displaying only a background image of the stereoscopic image;

A front liquid crystal panel installed on an upper side of the rear liquid crystal panel to have a physical distance from the rear liquid crystal panel, and displaying a remaining image of the stereoscopic image except for the background screen;

A back light unit installed under the rear liquid crystal panel to supply light to the rear liquid crystal panel;

A first color filter installed on the rear liquid crystal panel to have a first light transmittance;

And a second color filter disposed on the front liquid crystal panel to have a second light transmittance different from the first light transmittance.

The method of claim 1,

And the first light transmittance is higher than the second light transmittance.

The method of claim 2,

The first color filter may include a color gamut for converting light incident from the back light unit into one of red, green, and blue colors; And a white area for passing light incident from the back light unit without color change.

The method of claim 3, wherein

The white region is formed of a material having a higher light transmittance than the color region.

The method of claim 4, wherein

The white region is a three-dimensional display device, characterized in that formed of transparent acrylic having a light transmittance of 95% or more.

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The method of claim 3, wherein

The ratio of the color gamut in the first color filter is set higher than the ratio of the white area.

The method of claim 3, wherein

The second color filter has a transmittance higher than the color gamut except for the white area of the first color filter.

The method of claim 8,

And the second color filter is set to have a smaller thickness than the first color filter.

In the three-dimensional display device for representing a stereoscopic image,

A rear liquid crystal panel displaying only a background image of the stereoscopic image and having two polarizers respectively installed on upper and lower sides thereof;

A front liquid crystal panel installed on an upper side of the rear liquid crystal panel to have a physical distance from the rear liquid crystal panel, displaying a remaining image except the background screen among the stereoscopic images, and a polarizing plate installed on one of the upper and lower sides;

And a second color filter disposed on the front liquid crystal panel to have a second light transmittance lower than the first light transmittance.

The method of claim 10,

The polarizing plate is installed above the front liquid crystal panel, characterized in that the three-dimensional display device.

The method of claim 10,

The method of claim 12,

The method of claim 13,

The white region is formed of a material having a light transmittance of 95% or more.

In the three-dimensional display device for representing a stereoscopic image,

A front liquid crystal panel which displays the remaining images except the background screen of the stereoscopic image and is installed on any one of the upper and lower sides;

It is provided below the rear liquid crystal panel and has a back light unit for supplying light to the rear liquid crystal panel,

In the color filter of the rear liquid crystal panel, in addition to the color gamut for converting the light incident from the back light unit into one of red, green, and blue, the light incident from the back light unit is allowed to pass without color change. Three-dimensional display device characterized in that the white area is further provided.

The method of claim 15,

Wherein the front liquid crystal panel is disposed above the rear liquid crystal panel at a physical distance from the rear liquid crystal panel.

The method of claim 16,

A first polarizing plate installed under the rear liquid crystal panel;

And a second polarizing plate disposed above the rear liquid crystal panel.

The method of claim 17,

And a third polarizing plate disposed above the front liquid crystal panel.

The method of claim 18,

And the third polarizing plate has the same transmission axis as the first polarizing plate.