KR101271701B1 - Sub pannel and three dimensinaol image display having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 서브패널 및 이를 포함하는 입체영상 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 액정의 정렬방향을 신속하게 스위칭 가능한 서브패널 및 이를 포함하는 입체영상 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a subpanel and a stereoscopic image display apparatus including the same, and more particularly, to a subpanel capable of quickly switching an alignment direction of a liquid crystal and a stereoscopic image display apparatus including the same.
최근 기술의 비약적인 발전에 따라 표시장치에서 형성된 2차원 영상을 3차원 입체 영상으로 변환하는 입체 영상 표시장치에 관한 연구가 활발하다. With the rapid development of recent technology, studies on a stereoscopic image display apparatus for converting a 2D image formed on a display apparatus into a 3D stereoscopic image have been actively conducted.
일반적으로 3차원 입체 영상은 사람의 두 눈을 통한 양안시차(binocular disparity)의 원리를 이용하여 제조하는 것이 일반적이다.In general, three-dimensional stereoscopic images are generally produced using the principle of binocular disparity through two eyes of a human being.
사람의 두 눈은 일정 정도 떨어져 존재하기 때문에 각각의 눈으로 다른 각도에서 관찰한 영상이 뇌에 입력되는데 이러한 과정을 거쳐 관찰자로 하여금 입체감을 느끼게 하여 공간감을 인식할 수 있게 된다. Since the two eyes of the human being are separated by a certain distance, the images observed from different angles with each eye are input to the brain, which enables the observer to perceive the sense of space by recognizing the three-dimensional feeling.
이와 같은 3차원 영상의 원리 중 편광안경(Polarizer glasses)를 이용하는 방식은 제1영상과 제2영상을 송출하는 표시장치상에 서브패널을 구비하여 송출되는 제1영상과 제2영상의 편광을 변환시키고 이를 편광안경에 각각 입사시켜 3차원 영상을 구현한다. Among the principles of the 3D image, polarizer glasses are used to convert the polarization of the first image and the second image to be transmitted by including a subpanel on the display device for transmitting the first image and the second image. Then, the light is incident on the polarized glasses to realize a 3D image.
도 1을 참조할 때, 종래 서브패널은 제1전극층(11)과 제2전극층(12) 사이에 액정층을 구비한다. 따라서, 제1전극층(11)과 제2전극층(12)에 전압을 인가하면 수직 전계가 형성되어 액정(L)이 수직하게 정렬되므로 복굴절을 느끼지 못하는 제1영상의 편광은 그대로 출사된다. 이후 전압을 오프(off) 시키면 액정이 다시 원래 상태로 수평하게 복원되고 이를 통과하는 제2영상은 λ/2 리타데이션(retardation)의 복굴절을 느끼게 되어 편광방향이 90°회전하게 된다.Referring to FIG. 1, the conventional subpanel includes a liquid crystal layer between the
그러나, 수직 전계 형성시 액정은 상대적으로 빠르게 수직 정렬되나, 수직 전계가 제거된 경우에 액정은 자체 물성에 의해 원래 상태(수평 상태)로 복원되므로 상대적으로 느린 응답 특성을 갖기 때문에 제2영상의 편광방향을 제때 변환하지 못하여 입체영상의 화질이 저하되는 문제가 있다.However, when the vertical electric field is formed, the liquid crystal is vertically aligned relatively quickly, but when the vertical electric field is removed, the liquid crystal is restored to its original state (horizontal state) by its physical properties, so the polarization of the second image is relatively slow. There is a problem that the image quality of the stereoscopic image is deteriorated because the direction cannot be changed in a timely manner.
또한, 종래 서브패널은 제1영상 또는 제2영상 중 어느 하나의 편광방향을 90° 회전시키는 구성이므로 제1영상과 제2영상은 모두 선편광(45°또는 135°)을 유지하게 되는데, 이러한 선편광을 이용한 방식은 관측자의 머리 기울기(head tilting)에 따라 편광안경의 평광판 투과축이 기울어지므로 제1영상과 제2영상이 섞이게 되어 고스트라 불리는 3D 크로스토크(3D crosstalk) 현상이 발생하는 문제가 있다.In addition, since the conventional subpanel is configured to rotate the polarization direction of either the first image or the second image by 90 °, both the first image and the second image maintain linear polarization (45 ° or 135 °). In this method, since the transmission plate of the polarizing glasses is tilted according to the head tilting of the observer, the first image and the second image are mixed so that a 3D crosstalk phenomenon called ghost occurs. have.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 액정의 신속한 수직 정렬뿐 아니라 신속한 수평 정렬까지 가능한 서브패널 및 이를 포함하는 입체영상 표시장치를 제공한다.The present invention has been made to solve the above problems, and provides a sub-panel and a stereoscopic image display device including the same, capable of fast vertical alignment as well as quick horizontal alignment of liquid crystals.
또한, 본 발명은 관측자가 머리를 기울여도 3D 크로스토크(3D crosstalk) 현상이 발생하지 않은 입체영상 표시장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a stereoscopic image display device that does not occur 3D crosstalk phenomenon even if the viewer tilts his head.
본 발명의 일 실시예에 따른 서브 패널은, 일면에 제1전극층이 형성된 제1기판; 상기 제1기판과 이격 배치되고, 전압인가시 수직 전계를 형성하도록 상기 제1전극층과 마주보는 면에 제2전극층이 형성된 제2기판; 상기 제1전극층과 제2전극층 사이에 형성되는 액정층; 및 상기 제1전극층 또는 제2전극층의 내측면에 전기적으로 절연되어 형성되고, 전압 인가시 상기 액정층에 수평 또는 프린지 전계를 형성하는 복수 개의 스트립 전극을 포함한다.Sub panel according to an embodiment of the present invention, the first substrate having a first electrode layer formed on one surface; A second substrate disposed spaced apart from the first substrate and having a second electrode layer formed on a surface facing the first electrode layer to form a vertical electric field when voltage is applied; A liquid crystal layer formed between the first electrode layer and the second electrode layer; And a plurality of strip electrodes which are electrically insulated from the inner surface of the first electrode layer or the second electrode layer, and form horizontal or fringe electric fields in the liquid crystal layer when a voltage is applied.
이때, 제1기판 또는 제2기판의 외면에는 1/4 파장 위상지연층이 형성된다.At this time, the quarter-wave phase delay layer is formed on the outer surface of the first substrate or the second substrate.
그리고, 제1전극층과 제2전극층의 양단에 전압을 인가함으로써 상기 액정층에 수직 전계를 형성하는 제1전원부를 포함한다.And a first power supply unit for forming a vertical electric field in the liquid crystal layer by applying a voltage to both ends of the first electrode layer and the second electrode layer.
또한, 상기 스트립 전극과 상기 스트립 전극이 형성된 제1전극층 또는 제2전극층에 전압을 인가함으로써 상기 액정층에 프린지 전계를 형성하는 제2전원부를 더 포함한다., The apparatus may further include a second power supply unit configured to form a fringe electric field in the liquid crystal layer by applying a voltage to the strip electrode and the first electrode layer or the second electrode layer on which the strip electrode is formed.
또는, 제1스트립 전극과 제2스트립 전극이 교대로 형성되고 상기 제1스트립 전극과 제2스트립 전극에 전압을 인가함으로써 상기 액정층에 수평 전계를 형성하는 제3전원부를 포함한다.Alternatively, a third power supply unit may alternately form a first strip electrode and a second strip electrode, and form a horizontal electric field in the liquid crystal layer by applying a voltage to the first strip electrode and the second strip electrode.
본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 제1영상과 제2영상을 교대로 표시하는 메인 패널; 상기 메인 패널에 표시된 상기 제1영상을 제1원편광으로 변환하고 상기 제2영상을 제2원편광으로 변환하는 서브 패널; 및 상기 제1원편광과 제2원편광이 각각 입사되는 편광안경;을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a stereoscopic image display apparatus includes a main panel configured to alternately display a first image and a second image; A sub-panel converting the first image displayed on the main panel into first circularly polarized light and converting the second image to second circularly polarized light; And polarizing glasses to which the first circularly polarized light and the second circularly polarized light are respectively incident.
그리고 서브 패널은, 일면에 제1전극층이 형성되고 타면에는 1/4 파장 위상지연층이 형성된 제1기판; 상기 제1전극층과 이격 배치되고, 전압인가시 수직 전계를 형성하도록 상기 제1전극층과 마주보는 면에 제2전극층이 형성된 제2기판; 상기 제1전극층과 제2전극층 사이에 형성되는 액정층; 및 상기 제1전극층 또는 제2전극층의 내측면에 전기적으로 절연되어 형성되고, 전압 인가시 상기 액정층에 수평 전계 또는 프린지 전계를 형성하는 복수 개의 스트립 전극을 포함한다.The sub-panel further includes: a first substrate having a first electrode layer formed on one surface thereof and a 1/4 wavelength phase delay layer formed on the other surface thereof; A second substrate disposed spaced apart from the first electrode layer and having a second electrode layer formed on a surface facing the first electrode layer to form a vertical electric field when voltage is applied; A liquid crystal layer formed between the first electrode layer and the second electrode layer; And a plurality of strip electrodes which are electrically insulated from the inner surface of the first electrode layer or the second electrode layer, and form a horizontal electric field or a fringe electric field in the liquid crystal layer when a voltage is applied.
또한, 메인 패널은 제1영상이 표시되는 제1구간과, 제2영상이 표시되는 제2구간, 및 상기 제1구간과 제2구간 사이에 영상이 표시되지 않는 제3구간을 갖고, 상기 서브 패널의 수평 전계 또는 프린지 전계는 상기 제3구간에 대응되는 시점에 액정층에 인가된다.The main panel has a first section in which a first image is displayed, a second section in which a second image is displayed, and a third section in which no image is displayed between the first section and the second section, and the sub The horizontal electric field or fringe electric field of the panel is applied to the liquid crystal layer at a time point corresponding to the third section.
본 발명에 따르면, 액정의 신속한 수직 정렬뿐 아니라 신속한 수평 정렬까지 가능하므로 제1영상과 제2영상이 섞이지 않고 관측자에게 전달되므로 고화질의 입체영상을 제공할 수 있다.According to the present invention, since the vertical alignment of the liquid crystal as well as the rapid horizontal alignment is possible, since the first image and the second image are transmitted to the viewer without mixing, high-quality stereoscopic images can be provided.
또한, 제1영상과 제2영상이 원편광으로 변환되므로 관측자가 머리를 기울여도 3D 크로스토크 현상이 발생하지 않는다.In addition, since the first image and the second image are converted to circularly polarized light, 3D crosstalk does not occur even when the viewer tilts their head.
도 1은 종래 발명에 따른 서브 패널에 전계를 인가한 경우와 인가하지 않은 경우 액정의 응답 상태를 보여주는 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구성을 보여주는 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 패널의 단면을 보여주는 개략도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 패널에 수직 전계가 형성된 경우 액정이 수직으로 정렬된 상태를 보여주는 개념도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 패널에 프린지 전계가 형성되어 액정이 다시 수평하게 정렬된 상태를 보여주는 개념도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서브 패널에 수평 전계가 형성되어 액정이 다시 수평하게 정렬된 상태를 보여주는 개념도이고,
도 7은 도 6의 스트립 전극 구조를 보여주는 평면도이고,
도 8은 메인 패널의 제1영상 및 제2영상의 표시 주기와 서브 패널의 수평 전계 및 수직 전계 형성주기와의 관계를 보여주는 타이밍 차트이다.1 is a conceptual diagram illustrating a response state of liquid crystals when an electric field is applied to a sub-panel according to the related art and when no electric field is applied;
2 is a schematic diagram showing a configuration of a stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic view showing a cross section of a sub-panel according to an embodiment of the present invention;
4 is a conceptual diagram illustrating a state in which liquid crystals are vertically aligned when a vertical electric field is formed in a sub-panel according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a state in which a fringe electric field is formed in a sub-panel according to an embodiment of the present invention so that liquid crystals are horizontally aligned again;
6 is a conceptual diagram illustrating a state in which a horizontal electric field is formed in a sub-panel according to another embodiment of the present invention so that liquid crystals are aligned horizontally again.
FIG. 7 is a plan view illustrating the strip electrode structure of FIG. 6;
FIG. 8 is a timing chart illustrating a relationship between a display period of a first image and a second image of a main panel and a horizontal electric field and vertical electric field formation period of a sub panel.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다. It should be understood that the drawings in the present application are shown to be enlarged or reduced for convenience of description.
이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
도 2를 참조할 때, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는, 제1영상과 제2영상을 교대로 표시하는 메인 패널(200)과, 상기 메인 패널(200)에 표시된 상기 제1영상을 제1원편광으로 변환하고 상기 제2영상을 제2원편광으로 변환하는 서브 패널(300), 및 상기 제1원편광과 제2원편광이 각각 입사되는 편광안경(400)을 포함한다.Referring to FIG. 2, a stereoscopic image display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
본 실시예에 따른 메인 패널(200)은 액정표시장치(LCD), 플라즈마표시장치(PDP), 유기전계발광표시장치(OLED)의 등 다양한 표시장치의 패널로 구현될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 액정표시장치로 설명한다.The
액정표시장치는 크게 광원 역할을 수행하는 백라이트 유닛(100)과 백라이트 유닛(100)에서 제공된 광을 제어하여 영상을 형성하는 메인 패널(200)로 구분된다.The liquid crystal display is divided into a
백라이트 유닛(100)의 일반적인 구성은 당업자에게 자명하므로 더 이상의 자세한 생략하며, 도 2에 도시된 측면형 백라이트 이외에도 직하형 백라이트 등이 모두 포함될 수 있다. Since the general configuration of the
메인 패널(200)은 구체적으로는 도 1과 같이 TFT 기판(210)과 컬러필터 기판(220) 사이에 메인 액정층(230)이 형성되고, TFT 기판(210)과 컬러필터 기판(220)의 외측면에는 각각 제1편광판(240)과 제2편광판(250)이 부착된다. 이때, 제1편광판(240)과 제2편광판(250)의 편광축은 서로 직교하도록 형성되어 액정의 방향에 따라 광을 제어하도록 구성된다. 이때, 메인 패널(200)을 통과한 영상은 모두 선편광이다.In detail, as shown in FIG. 1, the
메인 패널(200)은 입체 영상을 구현하기 위하여 관측자의 좌안으로 입사될 제1영상과 우안으로 입사될 제2영상을 교대로 표시하며, 제1영상과 제2영상은 미리 정해진 순서 및 시간에 따라 교대로 표시된다.The
서브 패널(300)은 메인 패널(200)을 통과한 제1영상과 제2영상의 편광 정보를 변경한다. 즉, 제1영상과 제2영상의 편광방향을 서로 다르게 변환하고 이를 편광안경(400)의 좌안렌즈(410)와 우안렌즈(420)에 각각 제공하여 관측자에게 입체 영상을 제공하는 것이다. 이때 편광안경(400)의 좌안렌즈(410)에는 좌원 원형편광판이 부착되고 우안렌즈(420)에는 우원 원형편광판이 부착된다.The
도 3을 참조할 때, 서브 패널(300)은, 일면에 제1전극층(311)이 형성된 제1기판(310)과, 상기 제1기판(310)과 이격 배치되고, 전압인가시 수직 전계를 형성하도록 상기 제1전극층(311)과 마주보는 면에 제2전극층(321)이 형성된 제2기판(320)과, 상기 제1전극층(311)과 제2전극층(321) 사이에 형성되는 액정층(330), 및 상기 제1전극층(311) 또는 제2전극층(321)의 내측면에 전기적으로 절연되어 형성되고, 전압 인가시 상기 액정층(330)에 수평 전계 또는 프린지 전계를 형성하는 복수 개의 스트립 전극(340)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the
제1기판(310)과 제2기판(320)은 투명기판으로 구성되며 액정층(330)이 충진될 수 있도록 소정의 이격거리를 갖는다. 제1기판(310)과 제2기판(320)은 서로 마주보는 면에 제1전극층(311)과 제2전극층(321)이 형성되어 제1전원부(V1)에 의해 전압이 인가된 경우 액정층(330)에 수직 전계를 형성한다. 이때, 액정층(330) 전체에 균일한 수직 전계를 형성하는 것이 액정을 전체적으로 수직하게 정렬하는데 유리하므로 제1전극층(311)과 제2전극층(321)은 통전극을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 수직이란 제1기판(310)과 제2기판(320)의 수평면(평탄면)을 기준으로 실질적으로 수직한 것으로 정의한다.The
제1기판(310) 및 제2기판(320)과 액정층(330) 사이에는 배향막(Alignment layer)이 형성된다. 이러한 배향막은 폴리이미드와 같은 고분자 폴리머가 선택될 수 있으며 배향막의 러빙 방향을 따라 액정이 소정의 방향으로 배향된다. 그러나 이러한 배향막은 수평배향막, 수직배향막 또는 광배향막 중 어느 하나가 선택될 수 있다.An alignment layer is formed between the
상기 배향막의 종류 및 러빙 방향에 따라 액정층(330) 내의 액정 초기 배향방향은 제1기판(310)의 평탄면을 기준으로 수직 또는 수평 방향으로 배향될 수 있다. 만약, TN 또는 STN 모드와 같이 액정이 90도 이상으로 꼬인(twisted) 경우에는 수직 전계 또는 수평 전계에 의해 액정의 응답 특성이 상대적으로 떨어지므로 빠르게 액정의 방향을 스위칭하기 어려운 문제가 있다.Depending on the type of the alignment layer and the rubbing direction, the initial alignment direction of the liquid crystal in the
따라서 본 발명의 실시예에서는 액정이 액정층의 두께 방향으로 꼬이지(twisted) 않고 수직 또는 수평 방향으로 배향되도록 제작하는 것이 바람직하다. 이러한 액정층(330)은 수직 전계와 수평 전계에 대한 응답 특성이 뛰어나므로 후술하는 바와 같이 매우 짧은 주기에 액정의 방향을 스위칭하기에 적합하다. 이때, 액정이 수평방향으로 스위칭된 경우 액정은 메인 패널(200)에서 표시된 제1영상 및 제2영상의 편광축과는 45°기울어지도록 배열된다. Therefore, in the exemplary embodiment of the present invention, it is preferable that the liquid crystals are oriented in the vertical or horizontal direction without being twisted in the thickness direction of the liquid crystal layer. Since the
또한, 제2전극층(321)의 내측면에는 복수 개의 스트립 전극(340)이 배치되어 전압 인가시 액정층(330)에 프린지 전계(Fringe field)를 형성한다. 이러한 의도적인 프린지 전계에 의해 기판에 수직하게 정렬되어 있는 액정을 다시 원상태로 신속히 복원할 수 있다. 이하에서는 복수 개의 스트립 전극(340)이 제2전극층(321)의 내측면에 형성된 것으로 설명하나 스트립 전극(340)은 제1전극층(311)에 형성될 수도 있음은 자명하다. 이때, 스트립 전극(340)과 제2전극층(321) 사이에는 절연층이 형성되어 전기적으로 절연된다.In addition, a plurality of
서브 패널(300)은 제1영상과 제2영상의 선편광의 편광축만을 변경하여 출사하는 것도 가능하나(예: 제1영상은 45°선편광, 제2영상은 135°선편광), 이러한 선편광은 관측자의 머리 기울기에 따라 편광안경의 편광판 투과축이 기울어지기 때문에 제1영상과 제2영상이 섞이게 되는 3D 크로스토크(3D crosstalk)가 발생하는 문제가 있으므로 제1영상과 제2영상을 원편광으로 변환하는 것이 바람직하다.The
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1기판(310)의 외면 또는 제2기판(320)의 외면에는 1/4 파장 위상지연층(350)이 형성되어 서브 패널(300)을 통과한 제1영상과 제2영상이 원편광으로 변환된다.Therefore, according to the exemplary embodiment of the present invention, the 1/4 wavelength
이하에서는, 수직전계 및 수평전계에 의해 액정이 정렬되는 응답 상태를 설명한다. 먼저, 메인 패널(200)에서 제1영상이 출사될 때는, 도 4와 같이 제1전원부(V1)에 의해 제1전극층(311)과 제2전극층(321)에 전압이 인가되어 액정층(330) 내에는 수직 전계가 형성되므로 액정은 수직하게 정렬된다. 따라서, 메인 패널(200)을 통해 입사된 제1영상은 복굴절을 느끼지 못하게 되어 그대로 서브 패널(300)을 통과하게 된다. 이후, 1/4 파장 위상지연층(350)에 의해 제1영상은 우원편광으로 변환되고 이러한 우원편광은 우원 원형편광판이 부착된 우안렌즈(420)에만 입사된다.Hereinafter, the response state in which the liquid crystals are aligned by the vertical electric field and the horizontal electric field will be described. First, when the first image is emitted from the
또한, 메인 패널(200)에서 제2영상이 출사될 때는, 도 5와 같이 제2전원부(V2)에 의해 제2전극층(321)과 스트립 전극(340)에 전압이 인가되어 액정층(330) 내에는 프린지 전계(Fringe field)가 형성되므로 액정은 다시 수평하게 복원된다. 이때 액정은 프린지 전계에 의해 수평 방향으로 정렬되므로 기존에 액정이 자체 물성에 의해 복원되는 경우보다 매우 신속하게 복원된다. 따라서, 메인 패널(200)을 통해 입사된 제2영상은 λ/2 리타데이션(retardation)의 복굴절을 느끼게 되어 편광방향이 90°회전하게 되고 이후 1/4 파장 위상지연층(350)에 의해 좌원편광으로 변환되어 출사된다. 이러한 좌원편광은 좌원 원형편광판이 부착된 좌안렌즈(410)에만 입사된다.In addition, when the second image is emitted from the
이러한 구성에 의하여 제1영상과 제2영상은 각각 관측자의 우안렌즈와 좌안렌즈에 입사되므로 관측자는 양안시차에 의해 입체감을 느끼게 된다.With this configuration, since the first image and the second image are incident on the right eye lens and the left eye lens of the observer, the observer feels a three-dimensional effect due to binocular disparity.
그러나, 액정층에 수평한 전계를 인가하는 구성은 상술한 프린지 전계 이외에도 다양한 구성이 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 6 및 도 7과 같이 스트립 전극(340)은 제1스트립 전극(341)과 제2스트립 전극(342)으로 구성되고, 제3전원부(V3)에 의해 제1스트립 전극(341)과 제2스트립 전극(342) 사이에 전압이 인가될 수 있다.However, various configurations may be applied to the configuration of applying a horizontal electric field to the liquid crystal layer, in addition to the fringe field described above. For example, as illustrated in FIGS. 6 and 7, the
따라서 제3전원부(V3)에 의해 전압이 인가되는 경우에는 제1스트립 전극(341)과 제2스트립 전극(342) 간에 전위차가 발생하게 되어 액정층(330) 내에 수평 전계(In-plain electric field)를 형성할 수도 있는 것이다.Therefore, when a voltage is applied by the third power supply unit V3, a potential difference is generated between the
도 8은 메인 패널의 제1영상 및 제2영상의 표시 주기와 서브 패널의 수평 전계 및 수직 전계 형성주기와의 관계를 보여주는 타이밍 차트이다.FIG. 8 is a timing chart illustrating a relationship between a display period of a first image and a second image of a main panel and a horizontal electric field and vertical electric field formation period of a sub panel.
먼저 메인 패널(200)은 미리 설정된 프레임(frame)을 갖고 이러한 프레임은 제1영상을 표시하는 제1서브 프레임과 제2영상을 표시하는 제2서브 프레임으로 구성된다. 따라서, 미리 정해진 소정 주기 동안 제1서브 프레임에서 제1영상이 표시되고, 이후 제2서브 프레임에서 제2영상이 표시된다. 이후 이와 동일하게 제1영상과 제2영상이 반복하게 된다.First, the
이때, 제1영상이 표시되는 제1구간(W1)과 제2영상이 표시되는 제2구간(W2) 사이에 영상이 표시되지 않는 제3구간(W3)을 가질 수 있다. 이러한 제3구간(W3)은 관측자가 영상의 끊김을 느끼지 않도록 제1구간(W1)과 제2구간(W2)에 비해 상대적으로 매우 짧은 주기일 수 있다. 이러한 제3구간(W3)과 서브 패널(300)의 액정층(330)에 수평전계를 형성하는 구간(T1)은 서로 일치할 수 있다. In this case, a third section W3 in which no image is displayed may be provided between the first section W1 in which the first image is displayed and the second section W2 in which the second image is displayed. The third section W3 may have a relatively short period compared to the first section W1 and the second section W2 so that the observer does not feel the disconnection of the image. The third section W3 and the section T1 forming the horizontal electric field in the
이러한 구성에 의하여 제3구간(W3)에서 수평전계에 의하여 액정이 빠른 응답시간을 가지며 수평 방향으로 복원되므로 이후 표시되는 제2영상은 화질 저하 없이 관측자에게 더욱 입체감 있는 영상을 제공할 수 있는 장점이 있다. 만약, 액정이 완전히 수평으로 눕기 전에 제2영상이 입사되면 제2영상 일부는 좌원편광이 아닌 타원편광이 되므로 좌안렌즈 뿐만 아니라 우안렌즈에도 좌안영상이 입사되어 3D 화질이 떨어지는 문제가 있다.With this configuration, since the liquid crystal has a quick response time and is restored in the horizontal direction by the horizontal electric field in the third section W3, the second image displayed thereafter has an advantage of providing the viewer with a more three-dimensional image without deterioration of image quality. have. If the second image is incident before the liquid crystal lies completely horizontally, part of the second image becomes an elliptical polarization instead of the left circular polarization, so that the left eye image is incident not only to the left eye lens but also to the right eye lens.
이와 동일하게 수직 전계도 제2영상 출사된 후 다시 제1영상이 출사되는 제3구간(W3)과 대응되는 구간(T2)에 전계를 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 제3구간에 대응되는 주기에 고속으로 액정의 방향이 수직 또는 수평으로 스위칭하기 위해서는 응답 특성이 뛰어난 액정 모드를 선택하고 액정층에 고전압을 인가하는 것이 바람직하다.Similarly, after the vertical electric field is emitted from the second image, it is preferable to form an electric field in the section T2 corresponding to the third section W3 from which the first image is emitted again. At this time, in order to switch the direction of the liquid crystal vertically or horizontally at a high speed in a period corresponding to the third section, it is preferable to select a liquid crystal mode having excellent response characteristics and to apply a high voltage to the liquid crystal layer.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
100: 백라이트 유닛 200: 메인 패널
300: 서브패널 310: 제1기판
311: 제1전극층 312: 제1배향막
320: 제2기판 321: 제2전극층
322: 제2배향막 330: 액정층
340: 스트립 전극 341: 제1스트립 전극
342: 제2스트립 전극 400: 편광안경100: backlight unit 200: main panel
300: subpanel 310: first substrate
311: first electrode layer 312: first alignment layer
320: second substrate 321: second electrode layer
322: second alignment layer 330: liquid crystal layer
340: strip electrode 341: first strip electrode
342: second strip electrode 400: polarized glasses
Claims (15)
일면에 제1전극층이 형성된 제1기판;
상기 제1기판과 이격 배치되고, 전압인가시 수직 전계를 형성하도록 상기 제1전극층과 마주보는 면에 제2전극층이 형성된 제2기판;
상기 제1전극층과 제2전극층 사이에 형성되는 액정층; 및
상기 제1전극층 또는 제2전극층의 내측면에 전기적으로 절연되어 형성되고, 전압 인가시 상기 액정층에 프린지 전계 또는 수평 전계를 형성하는 복수 개의 스트립 전극을 포함하되,
상기 액정층의 액정은 상기 수직 전계에 의하여 상기 제1기판에 수직하게 정렬되다가, 상기 프린지 전계 또는 수평 전계가 형성되면 상기 제1기판에 수평하게 정렬되는 서브 패널.A sub-panel which converts polarization information of a first image and a second image displayed on a main panel to provide a stereoscopic image to an observer wearing polarized glasses.
A first substrate having a first electrode layer formed on one surface thereof;
A second substrate disposed spaced apart from the first substrate and having a second electrode layer formed on a surface facing the first electrode layer to form a vertical electric field when voltage is applied;
A liquid crystal layer formed between the first electrode layer and the second electrode layer; And
It includes a plurality of strip electrodes which are electrically insulated from the inner surface of the first electrode layer or the second electrode layer, and forms a fringe electric field or a horizontal electric field in the liquid crystal layer when a voltage is applied,
The liquid crystal of the liquid crystal layer is vertically aligned with the first substrate by the vertical electric field, and when the fringe electric field or the horizontal electric field is formed, the sub-panel is aligned horizontally with the first substrate.
상기 메인 패널에 표시된 상기 제1영상을 제1원편광으로 변환하고 상기 제2영상을 제2원편광으로 변환하는 서브 패널; 및
상기 제1원편광과 제2원편광이 각각 입사되는 편광안경;을 포함하되,
상기 서브 패널은,
일면에 제1전극층이 형성되고 타면에는 1/4 파장 위상지연층이 형성된 제1기판;
상기 제1기판과 이격 배치되고, 전압인가시 수직 전계를 형성하도록 상기 제1전극층과 마주보는 면에 제2전극층이 형성된 제2기판;
상기 제1전극층과 제2전극층 사이에 형성되는 액정층; 및
상기 제1전극층 또는 제2전극층의 내측면에 전기적으로 절연되어 형성되고, 전압 인가시 상기 액정층에 수평 전계 또는 프린지 전계를 형성하는 복수 개의 스트립 전극을 포함하고,
상기 액정층의 액정은 상기 수직 전계에 의하여 상기 제1기판에 수직하게 정렬되다가, 상기 프린지 전계 또는 수평 전계가 형성되면 상기 제1기판에 수평하게 정렬되는 입체영상 표시장치.A main panel for alternately displaying a first image and a second image;
A sub-panel converting the first image displayed on the main panel into first circularly polarized light and converting the second image to second circularly polarized light; And
And polarizing glasses to which the first circularly polarized light and the second circularly polarized light are respectively incident.
The sub-panel,
A first substrate having a first electrode layer formed on one surface thereof and a quarter wavelength phase delay layer formed on the other surface thereof;
A second substrate disposed spaced apart from the first substrate and having a second electrode layer formed on a surface facing the first electrode layer to form a vertical electric field when voltage is applied;
A liquid crystal layer formed between the first electrode layer and the second electrode layer; And
A plurality of strip electrodes formed on the inner surface of the first electrode layer or the second electrode layer to be electrically insulated, and forming a horizontal electric field or a fringe electric field on the liquid crystal layer when a voltage is applied;
The liquid crystal of the liquid crystal layer is vertically aligned with the first substrate by the vertical electric field, and when the fringe electric field or the horizontal electric field is formed, the stereoscopic image display device is aligned horizontally with the first substrate.
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