KR101074574B1 - 3D Display Device And Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상을 표시하는 영상표시패널과 입체 영상을 구현 가능하게 하는 시차장벽 패널로 이루어진 입체 영상 디스플레이 장치에서, 2D와 3D의 상호 변환이 가능한 시차 장벽 패널을 포함한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a stereoscopic image display apparatus including an image display panel displaying an image and a parallax barrier panel enabling a stereoscopic image. A stereoscopic image display device including a parallax barrier panel that can be converted, and a method of manufacturing the same.
본 발명은 패널 및 편광판의 수를 감소시켜 두께를 최소화할 수 있고, 기존 공정에 적용되던 배향막 도포 및 러빙 공정이 불필요하므로 공정의 효율성을 높일 수 있으며, 2D 구현시 개구율 감소가 없는 탁월한 효과가 발생한다.The present invention can minimize the thickness by reducing the number of panels and polarizers, and it is possible to increase the efficiency of the process because there is no need to apply the alignment film and rubbing process applied to the existing process, and excellent effect without reducing the aperture ratio in 2D implementation do.
입체영상, PDLC, 시차장벽 Stereoscopic Image, PDLC, Parallax Barrier
Description
본 발명은 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상을 표시하는 영상표시패널과 입체 영상을 구현 가능하게 하는 시차장벽 패널로 이루어진 입체 영상 디스플레이 장치에서, 2D와 3D의 상호 변환이 가능한 시차 장벽 패널을 포함한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a stereoscopic image display apparatus including an image display panel displaying an image and a parallax barrier panel enabling a stereoscopic image. A stereoscopic image display device including a parallax barrier panel that can be converted, and a method of manufacturing the same.
본 발명은 패널 및 편광판의 수를 감소시켜 두께를 최소화할 수 있고, 기존 공정에 적용되던 배향막 도포 및 러빙 공정이 불필요 하므로 공정의 효율성을 높일 수 있으며, 2D 구현시 개구율 감소가 없는 탁월한 효과가 발생한다.The present invention can minimize the thickness by reducing the number of panels and polarizers, and it is not necessary to apply the alignment film and rubbing process applied to the existing process, thereby increasing the efficiency of the process, and excellent effect without reducing the aperture ratio in 2D implementation. do.
일반적으로 3차원을 표현하는 입체 영상은 두 눈을 통한 스테레오(stereo) 시각의 원리에 의하여 이루어지는데, 두 눈이 약 65 mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안 시차는 입체감의 가장 중요한 요인이라 할 수 있다. In general, three-dimensional images representing three-dimensional images are made by the principle of stereo vision through two eyes. The binocular disparity, which appears because the eyes are about 65 mm apart, is the most important factor of the three-dimensional effect. have.
좌우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 영상을 보게 되고, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면, 뇌는 이를 인식하여 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다. The left and right eyes each look at different two-dimensional images, and when these two images are delivered to the brain through the retina, the brain recognizes them and reproduces the sense of depth and reality of the three-dimensional image.
이러한 양안 시차를 이용한 방식에는 스테레오 스코픽 방식과 오토 스테레오 스코픽 방식이 있다.Such binocular disparity includes a stereoscopic method and an auto stereoscopic method.
스테레오 스코픽 방식은 안경을 착용하여 입체감을 구현하는 것으로, 좌안과 우안에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰는 애너그리프(anaglyph)방식, 좌우 안경에 투과율이 다른 필터를 장착하여 입체감을 느끼는 농도차 방식, 각각 편광 방향이 다른 편광 안경을 쓰는 편광 안경 방식과 시간이 분할된 화면을 주기적으로 반복시키고 이 주기에 동기 시킨 액정 셔터가 설치된 안경을 쓰는 시분할 방식이 있다. The stereoscopic method implements a three-dimensional effect by wearing glasses, an anaglyph method using blue and red sunglasses on the left eye and a right eye, and a density difference method in which the left and right glasses are equipped with filters having different transmittances. There are polarizing glasses using polarizing glasses having different polarization directions, and time-dividing using glasses with a liquid crystal shutter synchronized with this period by periodically repeating the time-divided screen.
그러나 안경을 착용하는 방식은 안경을 써야하는 불편함과 안경을 쓴 상태로 입체 영상 이외의 다른 사물을 관찰하는데 지장을 받는 문제점이 있다. 따라서 최근에는 안경을 착용하지 않는 무안경 방식인 오토 스테레오 스코픽 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 다양한 용도로 연구 개발 진행되고 있다.However, the method of wearing glasses has a problem in that it is inconvenient to wear glasses and a problem in observing an object other than a stereoscopic image in the state of wearing glasses. Therefore, recently, the research on the auto stereoscopic method, which is a glasses-free method that does not wear glasses, is being actively conducted, and the research and development for various uses is being progressed.
무안경 방식으로 알려진 대표적인 것으로는 수직으로 배열된 원통형의 렌즈 어레이판을 영상패널 전방에 설치하는 렌티큘러(lenticular) 방식과 슬릿 상의 광학적인 배리어(barrier)에 의해 좌우 영상을 분리하는 시차장벽(parallax barrier)방식이 있다.A typical type known as the autostereoscopic method is a parallax barrier that separates left and right images by a lenticular method in which vertically arranged cylindrical lens array plates are installed in front of the image panel and an optical barrier on the slit. There is a way.
도 1은 종래의 시차장벽 방식의 구현 원리를 도시한 것이다.1 illustrates an implementation principle of a conventional parallax barrier method.
도 1을 참조하면, 영상표시소자를 액정패널로 형성한 경우에는 백라이트에서 발산된 빛 중에서 액정패널의 좌안용 픽셀(L)을 통과한 빛은 패러렉스의 베리어를 거쳐 관찰자의 좌안에 도달되고, 액정패널의 우안용 픽셀(R)을 통과한 빛은 패러렉스 배리어의 슬릿을 거쳐 관찰자의 우안에 도달되어 시청자는 3차원 입체 영상으로 인식하게 된다. Referring to FIG. 1, when the image display device is formed of a liquid crystal panel, light passing through the left eye pixel L of the liquid crystal panel from the light emitted from the backlight reaches the left eye of the observer through the barrier of the Paralex. The light passing through the right eye pixel R of the liquid crystal panel reaches the right eye of the observer through the slit of the parallax barrier, and the viewer recognizes it as a 3D stereoscopic image.
이때, 패러렉스 베리어의 차단영역이 고정되어 있어 2D를 구현하기 어려우며, 2D 구현시에도 개구율 및 해상도가 낮아지는 문제점이 있다. At this time, since the blocking area of the Pararex barrier is fixed, it is difficult to implement 2D, and there is a problem in that the aperture ratio and resolution are lowered even when 2D is implemented.
도 2는 종래의 시차장벽 방식의 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 도시한 단면도로 영상표시소자와 패러렉스 베리어를 액정패널로 형성한 경우이다.FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional parallax barrier type stereoscopic image display device in which an image display element and a Paralex barrier are formed of a liquid crystal panel.
도 2를 참조하면, 종래의 시차장벽 방식의 입체 영상 디스플레이 장치는 크게 광을 공급하는 백라이트 유닛(10), 상기 백라이트 유닛으로 부터 출사된 빛을 이용하여 평면 영상을 표시하는 영상표시 액정패널(20, TFT-LCD Panel), 상기 영상표시 액정 패널의 평면 영상을 입체 영상으로 표시하는 시차장벽 액정패널(30)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, a conventional parallax barrier type stereoscopic image display apparatus includes a
여기서, 상기 영상표시 액정패널(20)은 통상의 LCD 패널과 동일하며, 액정(230)을 사이에 두고 서로 대향하는 박막트랜지스터 기판(210)과 칼라필터 기판(220)을 포함한다. The image display
액정패널의 구체적인 구성 및 작용은 당업자에게 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Specific configuration and operation of the liquid crystal panel is obvious to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.
그리고, 상기 시차장벽 액정패널(30)은 액정(330)을 사이에 두고 서로 대면하는 하부기판(310) 및 상부기판(320)을 포함하며, 상기 하부기판(310)은 단순 스 트라이프 형태의 투명 베리어 전극(312)이 기판(311)상에 형성되어 있고, 상기 상부기판(320)은 공통전극(322)이 기판(321) 전면상에 형성되어 있다.The parallax barrier
또한, 상기 영상표시 액정패널의 박막트랜지스터 기판(210) 하단에 제 1 편광판(410), 영상표시 액정패널의 칼라필터 기판(220)과 시차장벽 액정패널의 하부기판(310) 사이에 제 2 편광판(420), 시차장벽 액정패널의 상부기판(320) 상단에 제 3 편광판(430)이 형성된다.In addition, a first polarizing
이로 인해, 종래의 패러렉스 배리어 방식의 입체 영상 디스플레이 장치는 2개의 패널[4개의 기판(210, 220, 310, 320)]과 3개의 편광판(410, 420, 430)을 포함하여 구성된다.For this reason, the conventional Paralex barrier type stereoscopic image display device includes two panels (four
따라서, 종래의 시차장벽 방식의 입체 영상 디스플레이 장치는 영상표시 액정패널과 시차장벽 액정패널을 각각 제작하여 두 패널을 결합하는 방식이므로 4개의 기판이 사용되어 전체 두께가 증가하고, 제작 단가가 높아서 공정의 효율성이 떨어지는 문제가 있었다.Therefore, since the conventional parallax barrier type stereoscopic image display apparatus manufactures an image display liquid crystal panel and a parallax barrier liquid crystal panel, respectively, and combines the two panels, four substrates are used to increase the overall thickness and the manufacturing cost is high. There was a problem of falling efficiency.
또한, 4개의 기판 사이의 간격(갭)으로 인해 시야 거리와 시차장벽 피치(Pitch)의 제한을 받게 되므로 고해상도의 이미지를 얻을 수 없는 문제가 있었다. In addition, since the distance between the four substrates (gap) is limited by the viewing distance and parallax barrier pitch (Pitch) there was a problem that can not obtain a high resolution image.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 종래의 액정패널을 시차장벽 패널로 사용하는 대신에 검은색 이색성 염료가 혼합된 PDLC층으로 형성된 PDLC패널을 시차장벽 패널로 이용하여 전체 두께를 슬림화할 수 있고, 제작단가를 낮추고 공정의 효율성을 높일 수 있으며, 2D 구현시 개구율이 감소하지 않는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to use a PDLC panel formed of a PDLC layer mixed with a black dichroic dye as a parallax barrier panel instead of using a conventional liquid crystal panel as a parallax barrier panel. The present invention provides a three-dimensional image display apparatus and a method of manufacturing the same, which can reduce the overall thickness, reduce manufacturing cost, increase process efficiency, and do not reduce aperture ratio in 2D implementation.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 영상표시 패널 상에 형성되고, 검은색 이색성 염료가 혼합된 시차장벽 PDLC층이 형성된 시차장벽 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 영상표시 패널은 액정 패널 및 OLED 패널 등의 통상적인 디스플레이 패널을 포함한다. In order to achieve the above object, the stereoscopic image display apparatus according to the present invention is characterized in that it comprises a parallax barrier panel formed on the image display panel, the parallax barrier PDLC layer is mixed with a black dichroic dye. Here, the image display panel includes a conventional display panel such as a liquid crystal panel and an OLED panel.
또한, 상기 영상표시 패널은 액정 패널 중 제 1 기판과 제2 기판 사이에 액정, 고분자 재료 및 안료의 혼합물로 형성된 RGB PDLC층으로 형성된 것을 특징으로 한다. The image display panel may be formed of an RGB PDLC layer formed of a mixture of liquid crystal, a polymer material, and a pigment between a first substrate and a second substrate of the liquid crystal panel.
또한, 상기 영상표시 패널의 제1기판 하부에 제1 편광판과 제 2 기판 상에 제2 편광판을 포함하는 것을 특징으로 한다. The display device may further include a first polarizer and a second polarizer on the second substrate under the first substrate of the image display panel.
또한, 상기 시차장벽 패널은 제 1 필름과 상기 제 1 필름 상에 검은색 이색성 염료, 액정 및 고분자 재료의 혼합물로 형성된 시차장벽 PDLC층과 상기 시차장 벽 PDLC층 상에 형성된 제 2필름을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제 1 및 2 필름은 인듐산화주석(ITO)나 인듐산화아연(IZO)으로 패터닝 된 전극을 포함하며 기판 혹은 필름 형태로 제작 가능한 것을 특징으로 한다. In addition, the parallax barrier panel includes a parallax barrier PDLC layer formed of a mixture of a black dichroic dye, a liquid crystal and a polymer material on the first film and the first film, and a second film formed on the parallax barrier PDLC layer. Characterized in that. The first and second films may include electrodes patterned with indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), and may be manufactured in a substrate or film form.
또한, 상기 시차장벽 PDLC층은 상기 제 1 및 2 필름에 형성된 전극을 통해 전기장이 수직으로 가해지면 액적(droplet) 내에 있는 액정과 검은색 이색성 염료는 전기장 방향으로 정렬하게 되어 투명한 상태를 표시하여 투과영역을 형성하고, 전기장이 가해지지 않은 부분은 액적(droplet) 내에 액정과 검은색 이색성 염료가 무질서하게 배열되어 검은색을 표시하여 차단영역을 형성함으로써 전기장을 조절하여 시차장벽을 구현하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the electric field is vertically applied through the electrodes formed on the first and second films, the parallax barrier PDLC layer displays liquid crystals and black dichroic dyes aligned in the direction of the electric field. The transmissive area is formed, and the part where no electric field is applied is arranged in a liquid crystal and black dichroic dye in the droplets to display black to form a blocking area to control the electric field to implement a parallax barrier. It features.
한편, 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 제조방법은 영상표시 패널을 준비하는 단계와 상기 영상표시 패널 상에 형성되고 필름 사이에 검은색 이색성 염료가 혼합된 시차장벽 PDLC층이 형성된 시차장벽 패널을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a method of manufacturing a stereoscopic image display apparatus according to the present invention includes preparing a image display panel and a parallax barrier panel having a parallax barrier PDLC layer formed on the image display panel and having a black dichroic dye mixed between the films. It characterized by comprising the step of forming.
또한, 상기 시차장벽 PDLC층은 검은색 이색성 염료, 액정 및 고분자 재료를 일정 비율로 혼합하는 단계와 균일한 분산 특성을 갖도록 상기 혼합된 재료를 교반기 내에서 고주파 진동과 열을 동시에 가하는 단계와 상기 혼합된 재료를 코팅 패터닝법, 스크린 패턴 프린팅법 및 잉크젯 프린팅법 중 선택된 어느 하나의 방법을 이용하여 성막하는 단계와 용매를 사용하는 SIP법, 열을 사용하는 TIPS법, UV를 사용하는 PIPS법 중 선택된 어느 하나의 방법을 이용하여 경화시켜 액정 액적(droplet)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the parallax barrier PDLC layer is a step of mixing a black dichroic dye, a liquid crystal and a polymer material at a predetermined ratio and simultaneously applying high frequency vibration and heat to the mixed material in a stirrer to have a uniform dispersion characteristics and the Forming the mixed material using any one selected from coating patterning method, screen pattern printing method and inkjet printing method, SIP method using solvent, TIPS method using heat, PIPS method using UV. Curing by using any one selected method to form liquid crystal droplets (droplet).
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조방법은 영상표시 패널 상에 검은색 이색성 염료가 혼합된 PDLC층을 갖는 시차 장벽 패널을 형성하는 것이며 전기장 유무에 따라 구동이 가능한 시차장벽 패널을 기판 또는 필름 형태로 제작 가능하므로 전체 입체 영상 디스플레이 장치의 두께와 부피를 감소시킬 수 있으며, 개구율과 해상도의 감소없이 2D와 3D의 상호 변환이 가능한 탁월한 효과가 발생한다. As described above, the stereoscopic image display apparatus and its manufacturing method according to the present invention is to form a parallax barrier panel having a PDLC layer mixed with a black dichroic dye on the image display panel and can be driven depending on the presence or absence of an electric field. Since the parallax barrier panel can be manufactured in the form of a substrate or a film, the thickness and volume of the entire stereoscopic image display device can be reduced, and an excellent effect capable of converting between 2D and 3D without reducing the aperture ratio and resolution occurs.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a stereoscopic image display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 백라이트 유닛(10), 영상표시 패널(50)과 시차장벽 패널(60)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the stereoscopic image display apparatus according to the present invention includes a
보다 구체적으로, 상기 영상표시 패널(50)은 제 1 기판(520) , 상기 제1 기판 상에 대향하여 형성된 제 2 기판(540)과 상기 제 1 기판 하에 제 1 편광판(510)과 제 2 기판 상에 제 2 편광판(550)이 포함되고 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 RGB PDLC 층(530)을 포함하여 구성 될 수 있다. More specifically, the
여기서, 상기 제 1 및 2 기판(520, 540)은 패터닝 된 투명전극을 포함한 투명한 글라스 기판으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 기판(520)은 화소전극을 포함하고, 상기 제 2 기판(540)은 공통전극을 포함하여 구성될 수 있다. Here, the first and
상기 RGB PDLC층(530)은 상기 제 1 기판(520)에 어레이 공정이 끝난 후 R,G,B 안료, 액정 및 고분자 재료를 일정 비율로 혼합하고, 균일한 분산 특성을 갖도록 상기 혼합된 재료를 교반기 내에서 고주파 진동과 열을 동시에 가하고, 상기 혼합된 재료를 코팅 패터닝법, 스크린 패턴 프린팅법 및 잉크젯 프린팅법 중 선택된 어느 하나의 방법을 이용하여 성막한 후, 용매를 사용하는 SIP법, 열을 사용하는 TIPS법, UV를 사용하는 PIPS법 중 선택된 어느 하나의 방법을 이용하여 경화시켜 액정 액적(droplet, 531)을 형성함으로써 제조될 수 있다.The
여기서, 상기 혼합에 사용되는 R,G,B 안료, 액정 및 고분자 재료(예를 들어, 프리-폴리머)는 통상적인 고분자 분산형 액정 표시 장치(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)에 사용되는 재료로 구성될 수 있으며 당업자에게 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Here, the R, G, B pigments, liquid crystals and polymer materials (eg, pre-polymers) used in the mixing are composed of materials used in a conventional polymer dispersed liquid crystal (PDLC). As it will be apparent to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
그리고, 수용액성 R,G,B 안료를 사용하는 경우 상기 RGB PDLC층(530)은 상기 수용액성 R,G,B 안료와 액정을 미리 혼합하여 1차 고주파 진동과 열을 가하여 용매를 휘발시킨 후, 고분자 재료를 혼합하고, 균일한 분산 특성을 갖도록 2차 고주파 진동과 열을 가한 후, 상기 혼합된 재료를 코팅 패터닝법, 스크린 패턴 프린팅법 및 잉크젯 프린팅법 중 선택된 어느 하나의 방법을 이용하여 성막하고, 용매를 사용하는 SIP법, 열을 사용하는 TIPS법, UV를 사용하는 PIPS법 중 선택된 어느 하나 의 방법을 이용하여 경화시켜 액정 액적(droplet, 531)을 형성하여 제조될 수 있다.In the case of using an aqueous R, G, B pigment, the
또한, 상기 RGB PDLC층 하부에 반사 투과를 조절하기 위한 PDLC층(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 PDLC층은 R,G,B 안료를 제외한 액정과 고분자 재료를 혼합하여 제조된다는 점을 제외하고 제조방법은 RGB PDLC층의 제조방법과 동일하다. In addition, a PDLC layer (not shown) for controlling reflection transmission may be further included below the RGB PDLC layer. The manufacturing method is the same as the manufacturing method of the RGB PDLC layer except that the PDLC layer is prepared by mixing a liquid crystal and a polymer material except for R, G, and B pigments.
한편, 상기 시차장벽 패널(60)은 제 1 필름(610)과 상기 제 1 필름과 대향하여 형성된 제 2 필름(630)과 상기 제 1 필름과 제 2 필름 사이에 형성된 시차장벽 PDLC층(620)을 포함하여 구성되며, 상기 제1 필름과 제2 필름에는 인듐산화주석(ITO)이나 인듐산화아연(IZO) 같은 투명전극이 패터닝 되어 있다.Meanwhile, the
상기 시차장벽 PDLC층(620)은 검은색 이색성 염료, 액정 및 고분자 재료를 일정 비율로 혼합하며 이후 제조 공정은 RGB PDLC층과 동일하게 액정 액적을 형성 제조 할 수 있다. The parallax
이하, 상기와 같이 구성 및 제조되는 입체 영상 디스플레이 장치의 구동방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a driving method of the stereoscopic image display device constructed and manufactured as described above will be described.
도 4a는 RGB PDLC 액정패널(50)의 화이트 상태의 구동 상태를 도시한 것이고, 도 4b는 다크 상태의 구동 상태를 도시한 것이다.FIG. 4A illustrates the driving state of the white state of the RGB PDLC
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 화소전극과 공통전극의 전압에 의해 RGB PDLC층(530)이 구동을 하는데 화이트 상태(White state)를 나타내기 위해서는 전극에 전압이 인가되지 않는다.4A and 4B, the
전극에 전압이 인가되지 않은 상태에서 외부로부터 들어온 광은 상부의 제 2 편광판(550)을 통해 셀 내로 유입되고 RGB PDLC층(530) 표면에서 산란되어 되돌아 나가 색을 나타낸다. 또한 백라이트 유닛(10)에서 발생되어 제 1 편광판(510)을 통해 입사된 광은 RGB PDLC층(530)을 통해 산란되어 외부로 나가 색을 띠게 된다. 만일 PDLC층을 더 포함하는 경우 산란 효과를 더욱 증가 시킬 수 있다. The light coming from outside in the state where no voltage is applied to the electrode is introduced into the cell through the upper second
그리고, RGB PDLC층의 액적(droplet,531)내 액정 방향자들이 완전히 전기장에 평행하도록 화소 전극에 전압을 인가하면 외부에서 들어온 빛은 제 2 편광판(550)을 통해 유입되고 RGB PDLC층(530)을 통과하여 제 1 편광판(510)에 흡수된다. 한편, 백라이트 유닛(10)에서 입사된 빛은 제 1 편광판(510)을 통해 RGB PDLC층(530)을 통과하여 제 2 편광판(550)에 흡수되어 다크 상태를 나타내게 된다. 이 때 제 1 편광판과 제 2 편광판의 광축은 직교하도록 한다.When the liquid crystal directors in the
도 5는 본 발명에 따른 시차장벽을 위해 검은색 이색성 염료가 섞인 시차장벽 PDLC 패널의 구동을 나타낸 것이다.Figure 5 shows the driving of the parallax barrier PDLC panel mixed with a black dichroic dye for the parallax barrier according to the present invention.
도 5를 참조하면, 2장의 제 1 필름(610)과 제 2필름(630) 내에 형성된 시차장벽 PDLC층(620)에 전기장이 수직으로 주어지면(전기장 ON 영역) 액정 액적(droplet, 621) 내에 있는 액정(621a)과 검은색 이색성 염료(621b)가 전기장 방향으로 정렬하게 되어 투명한 상태를 표시하고, 전기장이 가해지지 않은 부분(전기장 OFF 영역)은 액정 액적(droplet, 621) 내에 액정과 검은색 염료가 무질서하게 배열되어 백라이트 유닛(10)에서 발생된 빛이나 외부 빛을 흡수하여 검은색을 표시하게 된다.Referring to FIG. 5, when an electric field is vertically given to the parallax
따라서, 전기장이 가해지는 부분은 투과영역을 형성하고, 전기장이 가해지지 않은 부분은 차단영역을 형성하여 시차장벽 PDLC층(620)은 시차장벽(Parallax barrier) 역할을 수행하게 된다.Accordingly, the portion to which the electric field is applied forms a transmissive region, and the portion to which the electric field is not applied forms a blocking region so that the parallax
또한, 전체 영역에 전기장을 가할 경우 전체가 투과영역이 되어 차단영역이 제거되므로 3D가 아닌 2D로 디스플레이되며, 이와같이 전기장 제어를 통해 2D와 3D의 상호 변환이 가능하다.In addition, when an electric field is applied to the entire area, the entire area becomes a transmissive area so that the blocking area is removed, so that the display is displayed in 2D instead of 3D. Thus, 2D and 3D can be mutually converted through electric field control.
도 6은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 구동 방식을 도시한 것이다. 6 illustrates a driving method of the stereoscopic image display apparatus according to the present invention.
도 6을 참조하면, 입체 영상 디스플레이를 구현하기 위해서 화소 길이(간격)와 시야 거리, 시차장벽 PDLC층의 거리, 좌안과 우안의 거리가 정해지면 시차장벽의 폭이 정해지므로 상기 정해진 폭에 맞추어 투과영역과 차단영역을 설정하고, 상기 투과영역 및 차단 영역에 따라 전기장 인가를 조절하면 시차장벽을 구현할 수 있다. 이로 인해 하부의 영상표시패널에서 생성된 2차원 영상을 상기 시차장벽 PDLC패널에 의해 좌우의 눈이 각각 서로 다른 2차원 영상을 보게 하고, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면, 뇌는 이를 인식하여 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하여 입체 영상으로 인식하게 된다.Referring to FIG. 6, when the pixel length (interval) and the viewing distance, the distance of the parallax barrier PDLC layer, and the distance between the left eye and the right eye are determined in order to implement a stereoscopic image display, the width of the parallax barrier is determined so that the transmission is performed according to the predetermined width. By setting an area and a blocking area, and controlling electric field application according to the transmission area and the blocking area, a parallax barrier can be realized. As a result, the two-dimensional image generated from the lower image display panel is viewed by the parallax barrier PDLC panel so that the eyes of the left and right eyes are different from each other, and when the two images are transmitted to the brain through the retina, the brain recognizes them. The 3D image is reproduced as a 3D image by reproducing a sense of depth and reality.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, the protection scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and those skilled in the art will appreciate It will be understood that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.
도 1은 종래의 시차장벽 방식의 구현 원리를 도시한 것이다.1 illustrates an implementation principle of a conventional parallax barrier method.
도 2는 종래의 시차장벽 방식의 입체 영상 디스플레이 장치의 구성을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional parallax barrier type stereoscopic image display device.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a stereoscopic image display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a는 입체영상 디스플레이 장치의 화이트 상태의 구동 상태를 도시한 것이고, 도 4b는 다크 상태의 구동 상태를 도시한 것이다.FIG. 4A illustrates a driving state of a white state of a stereoscopic image display apparatus, and FIG. 4B illustrates a driving state of a dark state.
도 5는 본 발명에 따른 시차장벽을 위해 검은색 염료가 섞인 시차장벽 PDLC 패널의 구동을 나타낸 것이다.Figure 5 shows the driving of the parallax barrier PDLC panel mixed with black dye for the parallax barrier according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 구동시 방식 원리를 도시한 것이다. 6 illustrates the principle of driving the stereoscopic image display device according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 백라이트 유닛 50 : 영상표시 패널10: backlight unit 50: image display panel
510 : 제 1 편광판 520 : 제 1 기판510: first polarizing plate 520: first substrate
530 : RGB PDLC층 540 : 제 2 기판530: RGB PDLC layer 540: second substrate
550 : 제 2 편광판 60 : 시차장벽 패널550: second polarizing plate 60: parallax barrier panel
610 : 제 1 필름 620 : 시차장벽 PDLC층610: first film 620: parallax barrier PDLC layer
630 : 제 2 필름630: second film
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