KR101677997B1 - Stereoscopic 3d display device and method of driving the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 입체영상표시장치 및 그 구동방법은 셀 갭을 감소시키기 위해 액정렌즈에 의해 프레넬(Fresnel) 렌즈를 구현할 때 발생하는 액정렌즈의 액정 틀어짐을 최소화하여 3D 성능 저하를 최소화하기 위한 것으로, 다수의 부분영역을 갖는 다수의 렌즈영역이 정의되어 서로 마주보며 이격된 제 1 기판과 제 2 기판; 상기 각 렌즈영역들에 대하여, 상기 제 1 기판의 내측 면에 형성된 다수의 제 1 전극과 상기 제 2 기판의 내측 면에 형성된 다수의 제 2 전극; 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어지며, 전압 인가에 따라 구동되어 렌즈 기능을 갖는 액정렌즈; 및 상기 액정렌즈 하부에 위치하여 2차원 영상 정보를 출사하는 표시패널을 포함하며, 대향하는 상기 제 1 전극과 제 2 전극에 각각 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 전압이 인가되어 기울기를 가진 굴절률 분포에 의해 상기 액정층을 제어하는 것을 특징으로 한다.The stereoscopic image display apparatus and the driving method thereof according to the present invention minimize the deterioration of 3D performance by minimizing liquid crystal distortion of a liquid crystal lens, which occurs when a Fresnel lens is implemented by a liquid crystal lens to reduce a cell gap. A first substrate and a second substrate having a plurality of lens regions having a plurality of partial regions defined and spaced apart from each other; A plurality of first electrodes formed on an inner surface of the first substrate and a plurality of second electrodes formed on an inner surface of the second substrate, for each of the lens regions; And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate, the liquid crystal lens being driven according to a voltage applied thereto and having a lens function; And a display panel disposed below the liquid crystal lens and outputting two-dimensional image information. A voltage having a different polarity and an absolute value based on a common voltage is applied to the first electrode and the second electrode facing each other, And the liquid crystal layer is controlled by a refractive index distribution having a refractive index distribution.

Description

입체영상표시장치 및 그 구동방법{STEREOSCOPIC 3D DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a stereoscopic image display device,

본 발명은 입체영상표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정렌즈에 의해 프레넬(Fresnel) 렌즈를 구현하여 셀 갭을 감소시키도록 한 입체영상표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus and a driving method thereof, and more particularly, to a stereoscopic image display apparatus and a driving method thereof, in which a Fresnel lens is implemented by a liquid crystal lens to reduce a cell gap .

3D 디스플레이(display)란 간단히 정의를 내리자면 "인위적으로 3D화면을 재생시켜 주는 시스템의 총체"라고 할 수 있다.A simple definition of 3D display is "the total system that artificially reproduces the 3D screen".

여기서, 시스템이란 3D로 보여질 수 있는 소프트웨어적인 기술과 그 소프트웨어적 기술로 만든 컨텐츠를 실제로 3D로 구현해내는 하드웨어를 동시에 포함한다. 소프트웨어 영역까지 포함시키는 이유는 3D 디스플레이 하드웨어의 경우 각각의 입체 구현방식마다 별도의 소프트웨어적 방식으로 구성된 컨텐츠가 따로 필요하기 때문이다.Here, the system includes a software technique that can be viewed in 3D and a hardware that actually realizes the content created by the software technique in 3D. The reason for incorporating the software area is that the 3D display hardware requires separately configured contents in a separate software manner for each stereoscopic implementation method.

또한, 가상 3D 디스플레이는 사람이 입체감을 느끼는 여러 요인 중 우리 눈이 가로방향으로 약 65mm 떨어져 있어서 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 평면적인 디스플레이 하드웨어에서 말 그대로 가상적으로 입체감을 느낄 수 있게 하는 시스템의 총체이다. 다시 말해 우리의 눈은 양안시차 때문에 똑같은 사물을 바라보더라도 각각 약간은(정확히 말하면 좌우의 공간적 정보를 약간씩 나눠 가지고 있는) 다른 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합시킴으로써 우리가 입체감을 느낄 수 있게 되는데, 그것을 이용하여 2D 디스플레이 장치에서 좌우 화상 2개를 동시에 표시하여 각각의 눈으로 보내는 설계를 통해 가상적인 입체감을 만들어 내는 것이 바로 가상 3D 디스플레이인 것이다.In addition, the virtual 3D display makes it possible to literally feel the stereoscopic effect in the flat display hardware by using the binocular disparity which is caused when the eye is about 65 mm away from the horizontal direction among the various factors of the human feeling of three-dimensional feeling System. In other words, our eyes see a different image (a little bit of space between the left and the right, respectively) even if we look at the same things because of binocular parallax. When these two images are transmitted to the brain through the retina, By fusing them exactly, we can feel the stereoscopic effect. It is the virtual 3D display that uses it to create a virtual stereoscopic effect through a design that simultaneously displays two left and right images on a 2D display device and sends them to each eye.

이러한 가상 3D 디스플레이 하드웨어 장치에서 하나의 화면으로 두 채널의 화상을 나타내기 위해서는 대부분의 경우 하나의 화면에서 가로나 세로의 한쪽 방향으로 줄을 한 줄씩 바꿔가며 한 채널씩 출력하게 된다. 그렇게 동시에 두 채널의 화상이 하나의 디스플레이 장치에서 출력되면 하드웨어적 구조상 무안경 방식의 경우에는 오른쪽 화상은 그대로 오른쪽 눈으로 들어가고, 왼쪽 화상은 왼쪽 눈으로만 들어가게 된다. 또한, 안경을 착용하는 방식의 경우에는 각각의 방식에 맞는 특수한 안경을 통하여 오른쪽 화상은 왼쪽 눈이 볼 수 없게 가려주고, 왼쪽 화상은 오른쪽 눈이 볼 수 없게 각각 가려주는 방법을 사용한다.In order to display images of two channels on one screen in such a virtual 3D display hardware device, in most cases, one channel is changed one line at a time horizontally or vertically in one screen. At the same time, when images of two channels are output from one display device, in the case of a non-eyeglass system due to the hardware structure, the right image enters the right eye as it is, and the left image enters only the left eye. In addition, in the case of wearing the glasses, the right image is visually obscured by the special glasses suitable for each method, and the left image is obscured by the right eye so that the right eye can not be seen.

이와 같이 사람이 입체감과 깊이감을 느끼는 요인으로 가장 중요하게는 두 눈 사이의 간격에 의한 양안시차를 들 수 있지만, 이외에도 심리적, 기억적 요인에도 깊은 관계가 있고, 이에 따라 입체 구현방식 역시 관찰자에게 어느 정도의 3차원 영상정보를 제공할 수 있는지를 기준으로 통상 부피표현방식(volumetric type), 3차원표현방식(holographic type), 입체감표현방식(stereoscopic type)으로 구분된다.As mentioned above, the binocular parallax due to the interval between the two eyes is the most important factor for the person to feel the three-dimensional feeling and the depth feeling, but there is also a deep relationship with the psychological and memory factors. Accordingly, Dimensional image information, a volumetric type, a holographic type, and a stereoscopic type based on whether the three-dimensional image information can be provided.

부피표현방식은 심리적인 요인과 흡입효과에 의해 깊이방향에 대한 원근감이 느껴지도록 하는 방법으로서, 투시도법, 중첩, 음영과 명암, 움직임 등을 계산에 의해 표시하는 3차원 컴퓨터그래픽, 또는 관찰자에게 시야각이 넓은 대화면을 제공하여 그 공간 내로 빨려 들어가는 것 같은 착시현상을 불러일으키는 이른바 아이맥스 영화 등에 응용되고 있다.The volume expression method is a method for making the depth direction perceive by the psychological factors and the suction effect, and is a three-dimensional computer graphic which displays the perspective method, overlapping, shading, contrast, and movement by calculation, So-called IMAX films, which give rise to an optical illusion that it is sucked into the space by providing a large screen.

가장 완전한 입체영상 구현기술이라 알려져 있는 3차원표현방식은 레이저광 재생 홀로그래피(holography) 내지 백색광 재생 홀로그래피로 대표될 수 있다.The three-dimensional representation known as the most complete stereoscopic imaging technique can be represented by laser light reproduction holography or white light reproduction holography.

그리고, 입체감표현방식은 양안의 생리적 요인을 이용하여 입체감을 느끼는 방식으로, 전술한 바와 같이 약 65㎜ 떨어져 존재하는 인간의 좌, 우안에 시차정보가 포함된 평면의 연관 영상이 보일 경우에 뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 입체 사진술(stereography)을 이용한 것이다. 이러한 입체감표현방식은 크게 안경을 착용하는 방식과 안경을 착용하지 않는 무안경 방식이 있다.As described above, when an association image of a plane including parallax information is displayed on the left and right sides of a human being present at a distance of about 65 mm as described above, the brain expresses three-dimensional images using the physiological factors of both eyes. And the ability to generate spatial information before and after the display surface in the process of fusing them to sense a stereoscopic effect, that is, stereography. Such a three-dimensional expression system is largely classified into a system in which glasses are worn and a system in which glasses are not worn.

안경을 착용하지 않는 방식으로서 알려진 대표적인 것으로는 원통형의 렌즈를 수직으로 배열한 렌티큘러(lenticular) 렌즈 판을 표시패널 전방에 설치하는 렌티큘러 방식과 패러렉스 배리어(parallax barrier) 방식이 있다.Representative examples of a method of not wearing glasses include a lenticular method and a parallax barrier method in which a lenticular lens plate vertically arranging a cylindrical lens is disposed in front of the display panel.

도 1은 일반적인 렌티큘러 렌즈 방식의 입체영상표시장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a typical lenticular lens type stereoscopic image display apparatus.

도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 렌티큘러 렌즈 방식의 입체영상표시장치는 상, 하부 기판(5, 15)과 그 사이에 액정(6)이 충진된 액정패널(10)과 상기 액정패널(10)의 후면(後面)에 위치하여 광을 조사하는 백라이트 유닛(20) 및 입체영상의 구현을 위해 상기 액정패널(10) 전면(前面)에 위치하는 렌티큘러 플레이트(30)를 포함하여 이루어진다.As shown in the figure, a typical lenticular lens type stereoscopic image display apparatus includes a liquid crystal panel 10 in which liquid crystal 6 is filled between upper and lower substrates 5 and 15, a liquid crystal panel 10 between the liquid crystal panel 10 and the liquid crystal panel 10, And a lenticular plate 30 positioned on the front surface of the liquid crystal panel 10 for realizing a stereoscopic image.

이때, 상기 상부 기판(5)의 상부 면과 상기 하부 기판(15)의 하부 면에는 각각 제 1, 제 2 편광판(1, 11)이 부착되어 있다.At this time, first and second polarizers 1 and 11 are attached to the upper surface of the upper substrate 5 and the lower surface of the lower substrate 15, respectively.

상기 렌티큘러 플레이트(30)는 평평한 기판 상에, 그 상부 표면이 볼록렌즈 형상의 물질층이 형성되어 이루어진다.The lenticular plate 30 is formed by forming a material layer having a convex lens shape on its upper surface on a flat substrate.

여기서, 상기 액정패널(10)을 투과한 영상 이미지는 상기 렌티큘러 플레이트(30)를 통과하여 최종 관찰자의 각 눈으로 다른 이미지 그룹이 들어오게 하여, 3차원의 입체영상을 느낄 수 있게 된다.Here, the image image transmitted through the liquid crystal panel 10 passes through the lenticular plate 30 and another group of images comes into each eye of the final observer, so that a three-dimensional stereoscopic image can be felt.

이러한 일반적인 입체영상표시장치는 상기 액정패널(10)과 렌티큘러 플레이트(30)가 기구물(미도시) 등에 의해 지지되어, 상기 액정패널(10)상의 제 1 편광판(11)과 상기 렌티큘러 플레이트(30) 사이가 소정 간격 이격되어 있다.The liquid crystal panel 10 and the lenticular plate 30 are supported by an instrument or the like so that the first polarizer 11 on the liquid crystal panel 10 and the lenticular plate 30 on the liquid crystal panel 10, Are spaced apart from each other by a predetermined distance.

이 경우, 상기 액정패널(10)상의 제 1 편광판(11)과 상기 렌티큘러 플레이트(30) 사이의 공간으로 상기 액정패널(10) 또는 상기 렌티큘러 플레이트(30)가 처지거나 휘는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 휨 현상이 발생하면, 최종적으로 백라이트 유닛(20), 액정패널(10) 및 렌티큘러 플레이트(30)를 투과하는 광 경로의 이상이 발생되어, 화질을 저하시키는 문제점이 있다.In this case, the liquid crystal panel 10 or the lenticular plate 30 may sag or bend into a space between the first polarizer 11 and the lenticular plate 30 on the liquid crystal panel 10. If such a bending phenomenon occurs, there is a problem that the light path that is finally transmitted through the backlight unit 20, the liquid crystal panel 10, and the lenticular plate 30 is generated, thereby lowering the image quality.

이에 최근에는 액정분자의 특성을 이용하여 액정층이 렌즈 역할을 하게 하는 액정렌즈, 즉 액정 전계 렌즈(liquid crystal lens electrically driven)가 제안되었다.In recent years, a liquid crystal lens, that is, a liquid crystal lens electrically driven, has been proposed in which the liquid crystal layer serves as a lens using the characteristics of liquid crystal molecules.

즉, 일반적인 렌즈는 렌즈를 구성하는 물질과 공기와의 굴절률 차이를 이용하여 입사광의 경로를 위치별로 제어하는 것이다. 그런데, 이러한 물리적 형상의 렌즈를 구성하지 않고, 액정층에 위치별로 서로 다른 전압을 인가하여 위치별로 서로 다른 수직전계에 의하여 액정층이 구동되도록 구성할 수 있다. 그러면, 액정층에 입사하는 입사광은 위치별로 서로 다른 위상 변화를 느끼게 되고, 그 결과 액정층은 실제 렌즈와 같이 입사광의 경로를 제어할 수 있게 된다. 이와 같이 수직전계를 인가하여 액정의 구동에 의해 광의 투과가 렌즈를 투과하는 바와 같이 얻어질 때, 액정 및 이를 구동하는 전극들을 포함하는 어레이 구조를 액정 전계 렌즈라 한다.That is, a general lens controls the path of the incident light according to the position by using the refractive index difference between the material constituting the lens and air. However, it is possible to configure the liquid crystal layer to be driven by different vertical electric fields for each position by applying different voltages to the liquid crystal layers at different positions without forming the lens of such a physical shape. Then, the incident light incident on the liquid crystal layer experiences a different phase change for each position, and as a result, the liquid crystal layer can control the path of the incident light like an actual lens. An array structure including a liquid crystal and electrodes for driving the liquid crystal is referred to as a liquid crystal electric field lens when the vertical electric field is applied and the transmission of light by the driving of the liquid crystal is obtained as it is transmitted through the lens.

이때, 전술한 바와 같이 수직전계를 이용하여 액정렌즈의 위상을 적절히 변화시키기 위해서는 상기 액정층이 일반적인 액정표시장치의 액정층 두께 대비 수 배 내지 수 십배 큰 두께가 요구된다. 즉, 액정렌즈의 초점거리는 액정의 굴절률 이방성과 렌즈의 두께(셀 갭)에 반비례한다. 따라서, 필요한 초점거리에 따라 액정렌즈의 셀 갭은 20㎛ 내지 100㎛가 되어야 한다.At this time, in order to appropriately change the phase of the liquid crystal lens by using the vertical electric field as described above, the thickness of the liquid crystal layer is required to be several times to several tens times as large as the thickness of the liquid crystal layer of a general liquid crystal display device. That is, the focal length of the liquid crystal lens is inversely proportional to the refractive index anisotropy of the liquid crystal and the thickness (cell gap) of the lens. Therefore, the cell gap of the liquid crystal lens should be 20 占 퐉 to 100 占 퐉 according to the necessary focal distance.

그런데, 액정표시장치를 제조하는 공정에서는 액정패널이 주로 3㎛ 내지 10㎛ 정도의 셀 갭을 갖도록 하고 있으며, 이러한 범위내의 셀 갭을 갖는 액정패널을 제작하는데 유리한 장비가 사용되고 있다. 이러한 상황에서 10㎛ 이상의 셀 갭을 갖는 액정렌즈를 제조하기 위해서는 제조 장치를 큰 셀 갭을 갖는 액정패널 제조에 유리한 구성이 되도록 교체하여야 하며, 액정패널 자체도 10㎛ 이상의 큰 셀 갭에 대해 외부 압력에 의한 뭉개짐 등이 발생하지 않도록 내구성을 보강할 수 있도록 새로운 재료 등의 개발이 이루어져야 한다.However, in the process of manufacturing a liquid crystal display device, the liquid crystal panel has a cell gap of about 3 to 10 mu m, and equipment which is advantageous for manufacturing a liquid crystal panel having a cell gap within this range is used. In order to manufacture a liquid crystal lens having a cell gap of 10 m or more in such a situation, the manufacturing apparatus should be replaced with a structure favorable for manufacturing a liquid crystal panel having a large cell gap, It is necessary to develop new materials to enhance the durability so as not to cause crushing by crushing.

이 경우 액정층 두께 증가에 따른 재료 비용이 증가되어 결과적으로는 제품의 제조 비용을 증가시키는 요인이 되며, 나아가 장비 자체를 교체해야 하므로 이 또한 설비 투자에 의한 비용 상승의 요인이 됨을 알 수 있다.In this case, the material cost due to the increase in the thickness of the liquid crystal layer increases, resulting in an increase in the manufacturing cost of the product, and furthermore, the equipment itself must be replaced.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 원하는 초점거리를 확보하면서도 액정렌즈를 이루는 액정층의 두께 즉, 셀 갭을 일반적인 액정표시장치의 셀 갭 수준이 되도록 한 입체영상표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a stereoscopic image display device and a method of driving the liquid crystal display device in which a thickness of a liquid crystal layer constituting a liquid crystal lens, And the like.

본 발명의 다른 목적은 액정렌즈의 액정 틀어짐을 최소화하여, 액정 틀어짐에 의해 발생하는 에러(error)에 의한 3D 성능 저하를 최소화시키도록 한 입체영상표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a stereoscopic image display device and a method of driving the same that minimize the deterioration of 3D performance due to an error caused by liquid crystal distortion by minimizing the liquid crystal distortion of the liquid crystal lens.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the following description of the invention and claims.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 입체영상표시장치 및 액정렌즈의 구동방법은 전압 인가에 따라 구동되어 렌즈 기능을 갖는 액정렌즈 및 상기 액정렌즈 하부에 위치하여 2차원 영상 정보를 출사하는 표시패널을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 액정렌즈는, 다수의 부분영역을 갖는 다수의 렌즈영역이 정의되어 서로 마주보며 이격된 제 1 기판과 제 2 기판, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 구비된 액정층 및 상기 각 렌즈영역들에 대하여, 상기 제 1 기판의 내측 면에 서로 이격하여 배치된 다수의 상부 제 1 전극과 다수의 하부 제 1 전극, 및 상기 제 2 기판의 내측 면에 서로 이격하여 배치된 다수의 상부 제 2 전극과 다수의 하부 제 2 전극을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 본 발명의 입체영상표시장치는 상기 상, 하부 제 1 전극과 상기 상, 하부 제 2 전극 중 상기 각 부분영역의 경계에 위치하는 전극은 다른 전극보다 더 큰 폭을 가진 차폐전극을 구성하며, 대향하는 상기 상, 하부 제 1 전극과 상기 상, 하부 제 2 전극에 각각 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액정렌즈의 구동방법은 상기 상, 하부 제 1 전극과 상기 상, 하부 제 2 전극 중 상기 각 부분영역의 경계에 위치하는 전극은 다른 전극보다 더 큰 폭을 가진 차폐전극으로 구성되며, 대향하는 상기 상, 하부 제 1 전극과 상기 상, 하부 제 2 전극에 각각 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 전압을 인가하며, 상기 차폐전극에는 전압이 인가되지 않거나 0V가 입력되는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a stereoscopic image display device including a liquid crystal lens driven by a voltage applied thereto and having a lens function, And a panel.
The liquid crystal lens may include a first substrate and a second substrate which are defined by a plurality of lens regions having a plurality of partial regions and are spaced apart from each other, a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, A plurality of upper first electrodes and a plurality of lower first electrodes arranged to be spaced apart from each other on the inner surface of the first substrate, and a plurality of lower first electrodes arranged on the inner surface of the second substrate, And may include an upper second electrode and a plurality of lower second electrodes.
In the stereoscopic image display apparatus of the present invention, the upper and lower first electrodes and the upper and lower second electrodes are located at the boundaries between the respective partial regions to constitute a shielding electrode having a larger width than the other electrodes A voltage having a different polarity and the same absolute value as the common voltage is applied to the upper and lower first electrodes and the upper and lower second electrodes which are opposed to each other.
Further, in the method of driving a liquid crystal lens of the present invention, the electrode positioned at the boundary between the upper and lower first electrodes and the upper and lower second electrodes is composed of a shielding electrode having a greater width than the other electrodes And a voltage having a different polarity and having an absolute value different from each other is applied to the upper and lower first electrodes and the upper and lower second electrodes facing each other based on a common voltage and the voltage is not applied to the shield electrode, .

이때, 상기 표시패널 하부에 위치하여 상기 표시패널로 광을 전달하는 광원을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.The display panel may further include a light source positioned below the display panel to transmit light to the display panel.

상기 표시패널에는 제 1 및 제 2 영상을 각각 표시하는 제 1 및 제 2 영상화소가 순차적으로 반복 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.The display panel is characterized in that first and second image pixels respectively displaying the first and second images are sequentially and repeatedly arranged.

상기 표시패널은 액정표시장치, 유기발광표시장치, 전계발광표시장치, 플라즈마영상표시장치, 전기발광표시장치 중 하나인 것을 특징으로 한다.The display panel is one of a liquid crystal display, an organic light emitting display, an electroluminescent display, a plasma display, and an electroluminescent display.

상기 제 1 기판의 내측 면에는 상기 각 렌즈영역들에 대하여, 다수의 제 1 전극이 제 1 절연층을 사이에 두고 이격하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.And a plurality of first electrodes are formed on an inner surface of the first substrate with respect to each of the lens regions, with a first insulating layer interposed therebetween.

상기 제 2 기판의 내측 면에는 상기 각 렌즈영역들에 대하여, 다수의 제 2 전극이 제 2 절연층을 사이에 두고 이격하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.And a plurality of second electrodes are formed on an inner surface of the second substrate with respect to each of the lens regions, with a second insulating layer interposed therebetween.

상기 제 1 기판의 다수의 상부 제 1 전극들은 상기 제 2 기판의 다수의 하부 제 2 전극들과 대향하여 배치하고, 상기 제 1 기판의 다수의 하부 제 1 전극들은 상기 제 2 기판의 다수의 상부 제 2 전극들과 대향하여 배치하는 것을 특징으로 한다.Wherein a plurality of upper first electrodes of the first substrate are disposed opposite a plurality of lower second electrodes of the second substrate and a plurality of lower first electrodes of the first substrate are disposed on a plurality of upper And the second electrodes are disposed opposite to each other.

상기 제 1 기판 또는 제 2 기판에 형성되어 상기 다수의 제 1 전극 및 제 2 전극에 각각 서로 다른 전압을 인가하는 전압원을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.And a voltage source formed on the first substrate or the second substrate to apply different voltages to the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes, respectively.

상기 다수의 제 1 전극 및 제 2 전극 중 각 부분영역간의 경계에 위치하는 전극은 전압이 인가되지 않거나 0V가 입력되는 차폐전극을 구성하는 것을 특징으로 한다.And the electrodes located at the boundary between the partial regions of the plurality of first electrodes and the second electrodes constitute a shielding electrode to which no voltage is applied or 0V is inputted.

상기 하나의 렌즈영역은 최소 3개의 부분영역으로 나뉘어지는 것을 특징으로 한다.And the one lens region is divided into at least three partial regions.

상기 다수의 제 1 전극 및 제 2 전극은 각각 상기 렌즈영역에서, 상기 렌즈영역의 에지부를 경계로 좌우 대칭형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are formed in a symmetrical shape with respect to the lens region and the edge portion of the lens region.

상기 렌즈영역의 중심에 위치한 대향하는 제 1, 제 2 전극에는 대략 문턱 전압에 상당하는 제 1 전압(Vmin)이 인가되는데, 이 경우 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 제 1 전압(Vmin)이 인가되는 것을 특징으로 한다.A first voltage Vmin corresponding to a threshold voltage is applied to the first and second opposing electrodes located at the center of the lens region. In this case, a first voltage Vmin having a different polarity from the common voltage, Vmin) is applied.

상기 렌즈영역들의 에지부에 위치한 대향하는 제 1, 제 2 전극에는 가장 큰 제 n 전압(Vmax)이 인가되는데, 이 경우 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 제 n 전압(Vmax)이 각각 인가되는 것을 특징으로 한다.In this case, the n-th voltage Vmax having a different polarity and the same absolute value as the common voltage is applied to the opposing first and second electrodes located at the edge portions of the lens regions. Respectively.

상기 렌즈영역의 중심과 에지부 사이에 위치하는 상기 대향하는 다수의 제 1, 제 2 전극에 인가하는 전압은 상기 렌즈영역의 문턱 전압(Vmin)에서 제 n 전압(Vmax) 사이에서, 상기 렌즈영역의 중심에서 멀어질수록 점점 커지는 값의 전압이 인가되는데, 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 값의 전압이 상기 상, 하부의 제 1, 제 2 전극에 각각 인가되는 것을 특징으로 한다.Wherein a voltage applied to the opposing first and second electrodes located between the center and the edge of the lens region is between a threshold voltage Vmin of the lens region and the nth voltage Vmax, A voltage having a value which is different from the common voltage and has the same absolute value is applied to the first and second electrodes on the upper and lower sides, respectively .

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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 입체영상표시장치 및 그 구동방법은 액정렌즈 형성을 위해 구비된 다수의 전극에 전압을 적절히 조절하여 프레넬 렌즈를 구현함으로써 액정층의 두께를 일반적인 액정표시장치의 셀 갭 수준으로 줄일 수 있게 된다. 그 결과 재료비 절감을 통한 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.As described above, in the stereoscopic image display device and the driving method thereof according to the present invention, the Fresnel lens is implemented by appropriately adjusting the voltage to a plurality of electrodes provided for forming a liquid crystal lens, Cell gap level. As a result, the manufacturing cost can be reduced by reducing the material cost.

본 발명에 따른 입체영상표시장치 및 그 구동방법은 액정렌즈의 액정 틀어짐을 최소함으로써 액정 틀어짐에 의해 발생하는 투과율 에러를 기존 수준의 60 ~ 70% 정도로 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.The stereoscopic image display apparatus and the driving method thereof according to the present invention minimize the liquid crystal distortion of the liquid crystal lens and reduce the transmission error caused by the liquid crystal distortion to about 60 to 70% of the conventional level.

도 1은 일반적인 렌티큘러 렌즈 방식의 입체영상표시장치를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 3은 프레넬 렌즈의 1/2 단위 전극 폭과 인가 전압을 예를 들어 나타내는 표.
도 4는 비교예의 액정렌즈와 프레넬 렌즈의 셀 갭을 비교하여 나타내는 그래프.
도 5는 이상적인 프레넬 렌즈와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈에 있어, 빛이 통과할 때의 입사광의 위상변화를 비교하여 나타내는 도면.
도 6은 이상적인 프레넬 렌즈와 0V를 인가하였을 때의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈에 있어, 빛이 통과할 때의 입사광의 위상변화를 비교하여 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정렌즈의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 8은 상기 도 7에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정렌즈를 구비한 입체영상표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 입체영상표시장치에 있어, 액정렌즈에 전압을 인가하는 방법을 예를 들어 나타내는 표.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 액정렌즈에 있어, 1/2 단위 렌즈 피치에 따른 투과율 에러(error)를 비교하여 나타내는 그래프.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional view showing a stereoscopic image display apparatus of a general lenticular lens system. Fig.
2 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a liquid crystal lens according to a first embodiment of the present invention.
3 is a table showing, for example, a 1/2 unit electrode width and an applied voltage of a Fresnel lens.
4 is a graph showing a comparison between the cell gap of the liquid crystal lens of the comparative example and the Fresnel lens.
Fig. 5 is a diagram showing an ideal Fresnel lens and a liquid crystal lens according to a first embodiment of the present invention in comparison with phase changes of incident light when light passes through it. Fig.
6 is a view showing a phase change of incident light when light passes through the liquid crystal lens according to the first embodiment of the present invention when 0 V is applied to an ideal Fresnel lens.
7 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a liquid crystal lens according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a stereoscopic image display apparatus having a liquid crystal lens according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 7; FIG.
9A and 9B are views showing a method of applying a voltage to a liquid crystal lens in a stereoscopic image display apparatus according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention, respectively.
10 is a graph comparing transmittance errors (error) according to 1/2 unit lens pitch in the liquid crystal lenses according to the first and second embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 입체영상표시장치 및 그 구동방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a stereoscopic image display apparatus and a driving method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a liquid crystal lens according to a first embodiment of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈(110)는 2차원 영상 신호를 렌즈 면의 프로파일(profile)과 같이 3차원 영상 신호로 출사하는 기능을 갖는 것으로, 다수의 렌즈영역이 정의되어 서로 마주보며 이격된 제 1 기판(105)과 제 2 기판(115) 및 상기 제 1 기판(105)과 제 2 기판(115) 사이에 형성된 액정층(106)으로 구성된다.As shown in the figure, the liquid crystal lens 110 according to the first embodiment of the present invention has a function of emitting a two-dimensional image signal as a three-dimensional image signal like a profile of a lens surface, And a liquid crystal layer 106 formed between the first substrate 105 and the second substrate 115. The first substrate 105 and the second substrate 115 are spaced apart from each other with a lens region defined therebetween.

이때, 상부 기판인 상기 제 1 기판(105)에는 투명한 도전성 물질로 이루어진 공통전극(107), 즉 제 1 전극이 상기 제 1 기판(105) 전면에 형성되어 있다.At this time, a common electrode 107 made of a transparent conductive material, that is, a first electrode is formed on the entire surface of the first substrate 105 on the first substrate 105 as an upper substrate.

그리고, 상기 제 1 기판(105)에 대해 이와 마주하는 하부 기판인 상기 제 2 기판(115)의 내측 면에는 상기 각 렌즈영역들에 대하여, 다수의 제 2 전극(117a, 117b)이 절연층(119)을 사이에 두고 이격하며 형성되어 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것으로 아니며, 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)은 하나의 층상에 서로 이격하며 형성될 수도 있다. 이때, 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)은 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다.A plurality of second electrodes 117a and 117b are formed on the inner surface of the second substrate 115 which is a lower substrate facing the first substrate 105 with respect to the respective lens regions, 119 are interposed therebetween. However, the present invention is not limited thereto, and the plurality of second electrodes 117a and 117b may be separated from each other on a single layer. At this time, the plurality of second electrodes 117a and 117b may be made of a transparent conductive material.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제 2 기판(115)에는 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)에 각각 서로 다른 전압(Vmin', V1', V2',...., Vmax')을 인가하는 전압원이 형성될 수 있다.V2 ',..., Vmax') are applied to the second electrodes 117a and 117b, respectively, on the second substrate 115, May be formed.

이러한 구성을 갖는 상기 제 1 기판(105) 및 제 2 기판(115)의 내측 면에는 각각 제 1 배향막(108) 및 제 2 배향막(118)이 형성되어 있으며, 상기 제 1 배향막(108)과 제 2 배향막(118)이 형성된 상기 제 1 기판(105)과 제 2 기판(115) 사이에 액정층(106)이 형성되게 된다. 이때, 상기 절연층(119) 위에 형성된 다수의 제 2 전극(117b)과 상기 제 2 배향막(118) 사이에는 하부의 구성요소에 의한 단차에 대해 영향을 받지 않고 그 표면이 평탄한 상태의 오버코트층(미도시)이 더욱 형성될 수 있다.A first alignment layer 108 and a second alignment layer 118 are formed on inner surfaces of the first substrate 105 and the second substrate 115 having such a structure. A liquid crystal layer 106 is formed between the first substrate 105 and the second substrate 115 on which the two orientation films 118 are formed. At this time, between the plurality of second electrodes 117b formed on the insulating layer 119 and the second alignment layer 118, the overcoat layer (not shown) Not shown) can be further formed.

한편, 이와 같이 구성된 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈(110)에 있어, 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b) 중 각 부분영역의 경계에 위치하는 전극은 차폐전극을 구성할 수 있으며, 이 경우 상기 차폐전극은 다른 전극대비 더 큰 폭을 가지며 형성될 수 있다. 여기서, 렌즈의 두께를 줄이기 위해 하나의 렌즈영역은 최소 3개의 부분영역으로 나뉘어질 수 있으며, 또는 5개, 7개의 부분영역으로 나뉘어질 수 있다.Meanwhile, in the liquid crystal lens 110 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the electrodes located at the boundaries of the respective partial regions of the plurality of second electrodes 117a and 117b constitute the shielding electrode In this case, the shielding electrode may be formed with a larger width than the other electrodes. Here, in order to reduce the thickness of the lens, one lens region may be divided into at least three partial regions, or may be divided into five or seven partial regions.

또한, 상기 다수의 하부 제 2 전극(117a)들간 및 상기 다수의 상부 제 2 전극(117b)들간은 각각 동일한 크기를 갖도록 이격되어 형성될 수 있으며, 상기 각 부분영역 별로 또는 특정 번째의 전극간에 각각 그 간격을 달리 형성할 수도 있다.The plurality of lower second electrodes 117a and the plurality of upper second electrodes 117b may be spaced apart from each other to have the same size. They may be formed at different intervals.

이때, 상기 렌즈영역의 중심에 위치한 제 2 전극(117a, 117b)에는 대략 문턱 전압에 상당하는 제 1 전압(Vmin')이 인가되며, 상기 렌즈영역들의 에지부에 위치한 제 2 전극(117a, 117b)에는 가장 큰 제 n 전압(Vmax')이 인가된다. 이 경우, 상기 렌즈영역의 중심과 에지부 사이에 위치하는 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)에 인가하는 전압은 상기 렌즈영역의 문턱 전압(Vmin')에서 제 n 전압(Vmax') 사이에서, 상기 렌즈영역의 중심에서 멀어질수록 점점 커지는 값의 전압이 인가된다. 한편, 이와 같이 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)에 전압이 인가된 상태에서, 상기 공통전극(107)에 접지 전압을 인가하게 되면 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)들과 상기 공통전극(107) 사이에 수직 전계가 형성되게 된다.At this time, a first voltage Vmin 'corresponding to a threshold voltage is applied to the second electrodes 117a and 117b located at the center of the lens region, and the second electrodes 117a and 117b positioned at the edge portions of the lens regions The highest n-th voltage Vmax 'is applied. In this case, the voltage applied to the plurality of second electrodes 117a and 117b located between the center of the lens region and the edge portion is between the threshold voltage Vmin 'of the lens region and the nth voltage Vmax' A voltage of a value which gradually increases as the distance from the center of the lens region is applied. If a ground voltage is applied to the common electrode 107 in a state where a voltage is applied to the plurality of second electrodes 117a and 117b as described above, A vertical electric field is formed between the common electrodes 107.

이러한 방식으로 전압을 인가할 때, 서로 인접한 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)들간에 인가되는 전압 차는 1V 이하로 하여 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)들간에 조성되는 수평 전계가 크게 발생하지 않도록 한다.When a voltage is applied in this manner, the voltage difference applied between the plurality of second electrodes 117a and 117b adjacent to each other becomes 1V or less, and a horizontal electric field formed between the plurality of second electrodes 117a and 117b It should not occur to a large extent.

이와 같이 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)에 대하여 렌즈영역의 에지부로부터 중앙까지 점점 작아지는 전압 인가에 의해, 전체적으로 상기 다수의 제 2 전극(117a, 117b)들과 상기 공통전극(107) 사이에 수직 전계가 완만하게 조성되어 그 전체가 볼록한 반원 또는 포물선 형태를 갖는 볼록렌즈와 같은 위상변화를 갖게 된다.The second electrodes 117a and 117b and the common electrodes 107a and 117b are electrically connected to the second electrodes 117a and 117b by a voltage gradually decreasing from the edge portion to the center of the lens region. ), And the entirety thereof has the same phase change as a convex lens having a convex semicircular or parabolic shape.

이때, 프레넬(Fresnel) 렌즈를 구현하기 위해서 전술한 3개, 5개 또는 7개의 홀수개의 부분영역 중 가장 중앙부에 위치하는 부분영역(이하, 중앙부 부분영역이라 함)에 있어서는 이 부분에 속한 각 제 2 전극(117a, 117b)에 대해 상기 중앙부 부분영역의 가운데 위치하는 제 2 전극(117a, 117b)을 기준으로 그 양측으로 위치하는 각 제 2 전극(117a, 117b)에 대해 점진적으로 큰 전압을 인가한다. 또한, 중앙부 부분영역을 제외한 각 부분영역 중 상기 중앙부 부분영역 좌측에 위치하는 부분영역에 있어서는 그 최 좌측 제 2 전극(117a, 117b)으로부터 최 우측의 제 2 전극(117a, 117b) 순서로 큰 전압에서 작은 전압을 인가하며, 상기 중앙부 부분영역 우측에 위치하는 부분영역에 있어서는 그 최 좌측 제 2 전극(117a, 117b)으로부터 최 우측 제 2 전극(117a, 117b) 순서로 작은 전압에서 큰 전압을 인가할 수 있다.At this time, in order to implement the Fresnel lens, in the partial area located at the most central part among the above-mentioned three, five or seven odd partial areas (hereinafter referred to as the central partial area) A gradually increasing voltage is applied to the second electrodes 117a and 117b with respect to the second electrodes 117a and 117b located on both sides of the second electrodes 117a and 117b positioned at the center of the central part partial area with respect to the second electrodes 117a and 117b . In the partial region located on the left side of the central partial region among the partial regions except for the central partial region, the second electrodes 117a and 117b from the leftmost second electrodes 117a and 117b to the rightmost second electrode 117a and 117b A large voltage is applied at a small voltage in the order from the leftmost second electrode 117a, 117b to the rightmost second electrode 117a, 117b in the partial region located on the right side of the central portion partial region can do.

그 결과 그 전체가 볼록한 반원 또는 포물선 형태를 갖는 볼록렌즈와 같은 위상변화를 갖도록 하는 것이 아니라 다수의 불연속면을 가지며 그 역할은 볼록렌즈 역할을 하는 프레넬 렌즈와 같은 위상변화를 갖게 된다. 따라서 전술한 전극의 구성 및 구동방법에 의해 액정층의 두께인 셀 갭의 크기를 현저히 줄일 수 있게 된다.As a result, not all of the convex lenses have a phase shift such as a convex lens having a convex semi-circular or parabolic shape but a plurality of discontinuities, and the role of the Fresnel lens is the same as that of a Fresnel lens. Therefore, the size of the cell gap, which is the thickness of the liquid crystal layer, can be remarkably reduced by the above-described electrode configuration and driving method.

특히, 상기 각 부분영역의 경계에 위치하는 차폐전극에 0V를 인가하는 경우에는 다수의 불연속면을 가지는 한편, 이상적인 프레넬 렌즈와 같은 위상변화를 가진 액정렌즈를 구현할 수 있게 된다.In particular, when 0 V is applied to the shield electrode located at the boundary between the partial regions, a liquid crystal lens having a plurality of discontinuous surfaces and having the same phase change as an ideal Fresnel lens can be realized.

도 3은 프레넬 렌즈의 1/2 단위 전극 폭과 인가 전압을 예를 들어 나타내는 표이며, 도 4는 비교예의 액정렌즈와 프레넬 렌즈의 셀 갭을 비교하여 나타내는 그래프이다.FIG. 3 is a table showing, for example, a half unit electrode width and an applied voltage of the Fresnel lens, and FIG. 4 is a graph showing a comparison between the cell gap of the liquid crystal lens and the Fresnel lens of the comparative example.

상기 도 3을 참조하면, 상기 도 4의 "A"부분까지는 기존 액정렌즈와 동일한 조건으로 전압을 인가하는데, 즉 전극 1 ~ 8번까지는 전압이 연속적으로 낮아지다가, "A"부분에 해당하는 10번 전극부터는 프레넬 렌즈를 구현하기 위해 다시 1번 전극의 전압(5.98V)과 유사한 6.23V를 인가하여 액정분자를 완전히 수직으로 정렬시키게 된다.Referring to FIG. 3, a voltage is applied to the portion "A" of FIG. 4 under the same condition as that of the conventional liquid crystal lens. That is, the voltage is continuously lowered until the electrodes 1 to 8, In order to realize the Fresnel lens, the 6.23V voltage similar to the voltage (5.98V) of the first electrode is applied to align the liquid crystal molecules completely vertically.

이때, 상기 도 4를 참조하면, 비교예로서 전극을 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 같이 동일하게 배치한 상태에서 하나의 렌즈영역에 대해 그 중앙에 위치한 전극에 대해 문턱 전압을 인가하고, 이를 기준으로 그 좌, 우측에 위치한 전극들에 대해 점진적으로 큰 값의 전압을 인가하는 경우, 불연속면이 발생하지 않는 볼록한 반원 또는 포물선 형태의 위상변화를 갖는 렌즈가 형성된다.Referring to FIG. 4, a comparative example in which the electrodes are arranged in the same manner as in the first embodiment of the present invention, a threshold voltage is applied to an electrode located at the center of one lens region, When a voltage having a gradually increasing value is applied to the electrodes located on the left and right sides thereof, a convex semi-circular or parabolic lens having a phase change without a discontinuity is formed.

즉, 비교예의 액정렌즈에 대한 빛의 위상변화 파형을 보면 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈와는 달리 불연속면은 갖지 않지만, 동일한 제 1 초점거리를 갖는 경우 본 발명이 제 1 실시예에 따른 액정렌즈보다 2배 더 큰 20㎛의 셀 갭이 형성되어 있음을 알 수 있다.In other words, the phase change waveform of the light for the liquid crystal lens of the comparative example does not have the discontinuous surface unlike the liquid crystal lens according to the first embodiment of the present invention, but when the same first focal distance is used, It is found that a cell gap of 20 mu m, which is twice as large as that of the liquid crystal lens, is formed.

이때, 프레넬 렌즈를 구현하기 위해 상기 도 3과 같이 10번 전극에는 6.23V가 인가되고 8번 전극에는 2.21V가 인가되는데, 이 차이로 인해 8번과 6번 사이에 수평 전계가 형성되고, 이 전계에 의해 액정 배열이 뒤틀려서 다음의 도 5와 같이 렌즈 형상이 무너지게 된다.At this time, to implement the Fresnel lens, 6.23V is applied to the 10th electrode and 2.21V is applied to the 8th electrode as shown in FIG. 3, and a horizontal electric field is formed between 8th and 6th due to the difference, The liquid crystal array is twisted by this electric field, and the lens shape is collapsed as shown in Fig. 5 below.

도 5는 이상적인 프레넬 렌즈와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈에 있어, 빛이 통과할 때의 입사광의 위상변화를 비교하여 나타내는 도면이다. 즉, 차폐전극에 0V를 인가하지 않았을 때의 본 발명의 제 1 실시예에 의한 프레넬 렌즈의 형상을 시뮬레이션(simulation) 한 결과이다.FIG. 5 is a diagram showing an ideal Fresnel lens and a liquid crystal lens according to the first embodiment of the present invention, in comparison with the phase change of incident light when light passes through. FIG. That is, the result of simulating the shape of the Fresnel lens according to the first embodiment of the present invention when 0 V is not applied to the shield electrode.

이때, 상기 도 5는 예를 들어, 3개의 부분영역으로 이루어진 하나의 렌즈영역으로 빛이 통과할 때의 입사광의 위상변화를 시뮬레이션 한 도면으로, 실선은 시뮬레이션 결과를 점선은 이상적인 프레넬 렌즈 형태를 나타내고 있다.5, for example, simulates a phase change of incident light when light passes through one lens region of three partial regions. The solid line represents simulation results, and the dotted line represents an ideal Fresnel lens shape Respectively.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈에 있어 다수의 부분영역(A1, A2, A3)을 포함하는 하나의 렌즈영역(FA)에 대해 전압이 인가되는 경우, 다수의 부분영역(A1, A2, A3)에 의해 액정렌즈를 지나는 빛의 위상변화가 다수의 불연속면을 갖는 프레넬 렌즈의 형태와 같이 형성되었음을 알 수 있다. 이때, 상기 도 5에 있어서 제 1 초점거리를 갖는 액정렌즈를 구현한 경우 10㎛ 정도의 셀 갭이 형성되었음을 알 수 있다.As shown in the drawing, when a voltage is applied to one lens region FA including a plurality of partial regions A1, A2, and A3 in the liquid crystal lens according to the first embodiment of the present invention, It can be seen that the phase shift of light passing through the liquid crystal lens by the partial regions A1, A2, and A3 of the Fresnel lens is formed in the form of a Fresnel lens having a plurality of discontinuous surfaces. In FIG. 5, when a liquid crystal lens having a first focal length is implemented, a cell gap of about 10 탆 is formed.

다만, 그 중앙부의 부분영역(A2)에 대해서는 이상적인 프레넬 렌즈와 거의 유사하게 일치하고 있지만, 상기 중앙부 부분영역(A2) 좌, 우측에 위치한 부분영역(A1, A3)의 경우 그 위상변화 파형이 이상적인 프레넬 렌즈의 파형과는 차이가 있음을 알 수 있다.However, in the case of the partial regions A1 and A3 positioned on the left and right sides of the central partial region A2, the phase change waveforms of the partial regions A2 and A3 are substantially the same as those of the ideal Fresnel lens. It can be seen that there is a difference from the waveform of the ideal Fresnel lens.

특히, 불연속면을 이루는 부분영역(A1, A2, A3)간의 경계에서는 수직한 형태의 파형이 이루어져야 불연속면에 의한 오차를 최소화할 수 있는데, 수직한 파형이 나타나지 않고 소정의 기울기를 가져 사선 형태를 갖게되어 이상적인 프레넬 렌즈의 파형과 차이를 보이고 있다. 이때, 이들 부분영역(A1, A2, A3)에서의 파형의 최대치는 8㎛ 정도인 액정층 부근에서 형성됨을 알 수 있다.In particular, at the boundary between the partial regions A1, A2, and A3 forming the discontinuity, a vertical waveform must be formed to minimize the error due to the discontinuity. However, since the vertical waveform does not appear and has a predetermined slope, It differs from the ideal Fresnel lens waveform. At this time, it can be understood that the maximum value of the waveforms in these partial regions A1, A2, and A3 is formed in the vicinity of the liquid crystal layer of about 8 mu m.

이와 같이 각 부분영역(A1, A2, A3)에서의 파형의 최대치의 차이는 렌즈가 곡률의 차이를 갖는다는 의미가 된다. 즉, 이는 서로 다른 곡률반경을 갖는 볼록 렌즈를 투과하게 되는 형태가 되므로 렌즈로서 오차가 많이 발생할 여지가 있다. 다시 말해 전술한 제 1 실시예에 따른 액정렌즈에서 중앙부의 부분영역(A2)을 통과하는 빛의 위상변화와 상기 중앙부 부분영역 좌, 우측에 위치한 부분영역(A1, A3)을 통과하는 빛의 위상변화에 차이가 있음을 의미한다.Thus, the difference in the maximum value of the waveforms in the partial regions A1, A2, and A3 means that the lens has a difference in curvature. That is, since the convex lenses having different radii of curvature are transmitted through the convex lenses, there is a possibility that many errors occur as lenses. In other words, in the liquid crystal lens according to the first embodiment, the phase shift of the light passing through the partial area A2 at the center and the phase of light passing through the partial areas A1 and A3 located at the left and right of the central part area It means that there is a difference in the change.

이 문제를 해결하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에서는 9번 전극을 차폐 전극으로 만들어 주게 된다. 즉, 9번 전극에 0V를 인가하여 인접 전극의 고전압을 차폐시키게 된다. 그리고, "A"부분 이후로는 프레넬 렌즈가 아닌 일반 액정렌즈와 동일한 개념이므로, 10번부터 24번 전극까지는 상기 도 3과 같이 다시 점진적으로 낮은 전압을 인가하면 다음의 도 6과 같이 좋은 렌즈 형상을 얻을 수 있게 된다.In order to solve this problem, in the first embodiment of the present invention, the ninth electrode is made to be a shielding electrode. That is, 0V is applied to the No. 9 electrode to shield the high voltage of the adjacent electrode. Since the concept after the "A" portion is the same as that of a general liquid crystal lens other than the Fresnel lens, if a gradually lower voltage is applied to the electrodes 10 to 24 as shown in FIG. 3, The shape can be obtained.

도 6은 이상적인 프레넬 렌즈와 0V를 인가하였을 때의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈에 있어, 빛이 통과할 때의 입사광의 위상변화를 비교하여 나타내는 도면이다.6 is a diagram showing a phase change of incident light when light passes through the liquid crystal lens according to the first embodiment of the present invention when 0 V is applied to an ideal Fresnel lens.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정렌즈에 있어 각 부분영역(A1, A2, A3)간 경계에 전압이 인가되지 않는 차폐전극을 형성한 경우에는 이러한 차폐전극을 포함하는 렌즈영역(FA)을 통과한 빛이 이상적인 프레넬 렌즈를 통과한 빛의 위상변화와 유사한 파형을 갖게되는 것을 알 수 있다.In the liquid crystal lens according to the first embodiment of the present invention, as shown in the figure, when a shielding electrode is not formed at the boundary between the partial regions A1, A2, and A3, It can be seen that the light passing through the lens region FA having the ideal Fresnel lens has a waveform similar to the phase change of the light passing through the ideal Fresnel lens.

즉, 상기 차폐전극에 0V를 인가하지 않았을 때의 위상변화 파형(상기 도 5 참조) 대비 각 부분영역(A1, A2, A3)의 경계에서 거의 이상적인 프레넬 렌즈 파형과 유사하게 파형이 형성되고 있음을 알 수 있다. 또한, 부분영역(A1, A2, A3)간의 경계에서도 이상적인 프레넬 렌즈 파형과 더욱 유사하게 일직선 형태를 갖도록 형성되고 있음을 알 수 있다.That is, a waveform is formed similar to a nearly ideal Fresnel lens waveform at the boundaries of the partial regions A1, A2, and A3 with respect to the phase change waveform (see FIG. 5) when 0 V is not applied to the shield electrode . It can also be seen that the boundary between the partial regions A1, A2, and A3 is formed to have a straight line shape more similar to the ideal Fresnel lens waveform.

이때, 상기 도 6은 차폐전극에 0V 또는 전압이 인가되지 않았을 경우를 예를 들어 설명하였다. 하지만, 상기 차폐전극에는 0V 또는 전압이 인가되지 않는 경우 이외에 소정의 전압이 인가될 수도 있다. 즉, 상부 기판 전면에 공통전극이 형성되는 경우, 상기 공통전극에 인가되는 전압과 동일한 전압이 인가될 수도 있다. 이렇게 상부 기판의 공통전극에 전압을 인가하는 이유는 액정의 열화를 방지하기 위함이다. 상기 공통전극에 일정 크기의 전압을 인가하고, 이 전압 값을 기준으로 상기 다수의 제 2 전극에 이보다 큰 전압과 작은 전압을 교대하여 인가함으로써 상기 공통전압을 기준으로 이 보다 큰 정(+) 전압과 이보다 작은 부(-) 전압이 인가되도록 하여 액정의 특정방향의 회전에 의한 열화를 방지하는 것이다. 이 경우, 상기 차폐전극에 대해서도 상기 공통전극에 인가된 동일한 전압을 인가함으로써 실질적으로 상기 다수의 전극이 느끼는 전압이 0V가 되도록 한 것이다.In this case, FIG. 6 illustrates a case where 0 V or no voltage is applied to the shield electrode. However, a predetermined voltage may be applied to the shield electrode in addition to the case where 0 V or no voltage is applied to the shield electrode. That is, when a common electrode is formed on the entire surface of the upper substrate, a voltage equal to the voltage applied to the common electrode may be applied. The reason why the voltage is applied to the common electrode of the upper substrate is to prevent deterioration of the liquid crystal. Applying a voltage of a predetermined magnitude to the common electrode and alternately applying a larger voltage and a smaller voltage to the plurality of second electrodes based on the voltage value, And a smaller voltage is applied to prevent deterioration due to rotation of the liquid crystal in a specific direction. In this case, the same voltage applied to the common electrode is applied to the shield electrode so that the voltage sensed by the plurality of electrodes is substantially 0V.

다만, 이 경우에도 각 부분영역의 경계에서는 인접한 전극과 전압 차가 크게 발생하게 되므로 액정 틀어짐이 존재하게 된다. 즉, 셀 갭 저하를 목적으로 액정렌즈에 의해 프레넬 렌즈를 구현하는 경우에는 렌즈가 나뉘어지는 부분에 차폐전극을 두고 상부 기판의 공통전극과 동일한 전압을 인가하므로 인접한 전극과 전압 차가 크게 발생하게 되는데, 이는 3D를 구현하기 위한 액정렌즈 구현 시 에러(error) 요인으로 작용한다.However, even in this case, there is a liquid crystal distortion because the voltage difference between the adjacent electrodes is large at the boundary of each partial region. That is, when a Fresnel lens is implemented by a liquid crystal lens for the purpose of lowering the cell gap, since a voltage is applied to the common electrode of the upper substrate with the shielding electrode placed at the part where the lens is divided, , Which serves as an error factor in implementing a liquid crystal lens for implementing 3D.

이에 본 발명의 제 2 실시예에서는 상부 기판에 하부 기판과 동일한 구조의 다수의 제 1 전극을 형성하고, 상기 본 발명의 제 1 실시예에서 상부 기판과 하부 기판에 인가되는 전압을 상기 상, 하부 기판의 다수의 제 1, 제 2 전극에 각각 나누어 분배함으로써 수평 전계에 의한 액정 틀어짐을 최소화할 수 있게 되는데, 이를 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In the second embodiment of the present invention, a plurality of first electrodes having the same structure as that of the lower substrate are formed on the upper substrate. In the first embodiment of the present invention, The liquid crystal deviations due to the horizontal electric field can be minimized by dividing the liquid crystal molecules into a plurality of first and second electrodes of the substrate, respectively.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정렌즈의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a liquid crystal lens according to a second embodiment of the present invention.

또한, 도 8은 상기 도 7에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정렌즈를 구비한 입체영상표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.8 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a stereoscopic image display apparatus having a liquid crystal lens according to a second embodiment of the present invention shown in FIG.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정렌즈를 구비한 입체영상표시장치는 전압 인가에 따라 구동되어 렌즈 기능을 갖는 액정렌즈(210)와 상기 액정렌즈(210) 하부에 위치하여 2차원 영상 정보를 출사하는 표시패널(240) 및 상기 표시패널(240) 하부에 위치하여 상기 표시패널(240)로 광을 전달하는 광원(220)을 포함하여 이루어진다.As shown in the figure, a stereoscopic image display device having a liquid crystal lens according to a second embodiment of the present invention includes a liquid crystal lens 210 driven by a voltage applied thereto and having a lens function, And a light source 220 positioned below the display panel 240 and transmitting light to the display panel 240. The display panel 240 includes a display panel 240,

이때, 경우에 따라 상기 표시패널(240)이 광을 직접 발광하는 장치라면, 상기 광원(220)의 생략이 가능하다.In this case, if the display panel 240 directly emits light, the light source 220 may be omitted.

상기 표시패널(240)에는 제 1 및 제 2 영상(IM1, IM2)을 각각 표시하는 제 1 및 제 2 영상화소(P1, P2)가 순차적으로 반복 배열되어 있으며, 이러한 표시패널(240)로는 직시형이나 투영형의 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Diode Display; OLED), 전계발광표시장치(Field Emission Display; FED), 플라즈마영상표시장치(Plasma Display Panel; PDP), 전기발광표시장치(Electroluminescent Display; EL) 등의 평판표시장치가 사용될 수 있다.First and second image pixels P1 and P2 for sequentially displaying the first and second images IM1 and IM2 are sequentially and repeatedly arranged on the display panel 240. The display panel 240 includes a display panel 240, Type or projection type liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED) display, a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), and an electroluminescent display (EL) may be used.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정렌즈(210)는 2차원 영상 신호를 렌즈 면의 프로파일과 같이 3차원 영상 신호로 출사하는 기능을 갖는 것으로, 상기 2차원을 구현하는 표시패널(240) 상부에 위치하며, 전압 인가 여부에 따라 선택적으로 3차원 영상 신호의 출사 혹은 2차원 영상 신호를 그대로 출사하는 기능을 한다. 즉, 전압 무인가 시 광이 투과되는 특성을 이용하여, 전압 무인가 시는 2차원 표시, 전압 인가 시는 3차원 표시와 같은 스위칭 기능을 겸용할 수 있다.The liquid crystal lens 210 according to the second embodiment of the present invention has a function of emitting a two-dimensional image signal as a three-dimensional image signal like a profile of a lens surface, And selectively outputs a three-dimensional image signal or a two-dimensional image signal according to whether a voltage is applied or not. That is, by using the characteristic that the light is transmitted when the voltage is not applied, the switching function such as the two-dimensional display when the voltage is not applied and the three-dimensional display when the voltage is applied can be used.

하나의 액정렌즈(210) 내에는 이러한 광경로차를 갖는 부분을 갖는 렌즈영역(L)이 주기적으로 반복된다.In one liquid crystal lens 210, a lens region L having a portion having such an optical path difference is periodically repeated.

상기 도 8에는 상기 액정렌즈(210)의 하나의 렌즈영역(L)이 상기 액정렌즈(210) 하부에 위치하는 상기 표시패널(240)의 2개의 영상화소(P1, P2)의 폭에 대응되어 형성된 모습을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다수의 영상화소들이 상기 하나의 렌즈영역(L)에 대응되어 형성될 수 있다.8, one lens region L of the liquid crystal lens 210 corresponds to a width of two image pixels P1 and P2 of the display panel 240 located below the liquid crystal lens 210 However, the present invention is not limited to this, and a plurality of image pixels may be formed corresponding to the one lens region L.

이하, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정렌즈(210)를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the liquid crystal lens 210 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정렌즈(210)는 다수의 렌즈영역(L)이 정의되어 서로 마주보며 이격된 제 1 기판(205)과 제 2 기판(215) 및 상기 제 1 기판(205)과 제 2 기판(215) 사이에 형성된 액정층(206)으로 구성된다.The liquid crystal lens 210 according to the second embodiment of the present invention includes a first substrate 205 and a second substrate 215 in which a plurality of lens regions L are defined and spaced apart from each other, And a liquid crystal layer 206 formed between the second substrate 215 and the second substrate 215.

이때, 상부 기판인 상기 제 1 기판(205)의 내측 면에는 상기 각 렌즈영역(L)들에 대하여, 다수의 제 1 전극(207a, 207b)이 제 1 절연층(209)을 사이에 두고 이격하며 형성되어 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것으로 아니며, 상기 다수의 제 1 전극(207a, 207b)은 하나의 층상에 서로 이격하며 형성될 수도 있다. 이때, 상기 다수의 제 1 전극(207a, 207b)은 미세한 선 폭을 가지며, 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다.At this time, a plurality of first electrodes 207a and 207b are spaced apart from each other by a first insulating layer 209 with respect to the respective lens regions L on the inner surface of the first substrate 205, Respectively. However, the present invention is not limited thereto, and the plurality of first electrodes 207a and 207b may be spaced apart from each other on a single layer. At this time, the plurality of first electrodes 207a and 207b have a fine line width and may be made of a transparent conductive material.

그리고, 상기 제 1 기판(205)에 대해 이와 마주하는 하부 기판인 상기 제 2 기판(215)의 내측 면에는 상기 각 렌즈영역(L)들에 대하여, 다수의 제 2 전극(217a, 217b)이 제 2 절연층(219)을 사이에 두고 이격하며 형성되어 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것으로 아니며, 상기 다수의 제 2 전극(217a, 217b)은 하나의 층상에 서로 이격하며 형성될 수도 있다. 이때, 상기 다수의 제 2 전극(217a, 217b)은 미세한 선 폭을 가지며, 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다.A plurality of second electrodes 217a and 217b are formed on the inner surface of the second substrate 215 which is a lower substrate facing the first substrate 205 with respect to the respective lens regions L And is spaced apart with a second insulating layer 219 therebetween. However, the present invention is not limited thereto, and the plurality of second electrodes 217a and 217b may be spaced apart from each other on a single layer. At this time, the plurality of second electrodes 217a and 217b have a fine line width and may be made of a transparent conductive material.

상기 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)의 각각의 폭은 예를 들어, 5㎛ ~ 10㎛정도로 하며, 인접한 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)간의 간격은 예를 들어, 5㎛ ~ 10㎛정도로 할 수 있다. 이때, 하나의 렌즈영역(L)의 피치(pitch)는 예를 들어, 90㎛ ~ 1000㎛정도로 다양하게 가변(可變)할 수 있는데, 상술한 상기 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)의 폭 및 이격 간격에 따라 렌즈영역(L)별로 10개 내외에서 100개 이상까지 형성할 수 있다.The width of each of the first and second electrodes 207a, 207b, 217a and 217b may be, for example, about 5 占 퐉 to 10 占 퐉 and the distance between the adjacent first and second electrodes 207a, 207b, 217a, The interval may be, for example, about 5 mu m to 10 mu m. At this time, the pitch of one lens region L may be variously variable, for example, from about 90 μm to about 1000 μm. The first and second electrodes 207a, 207b, 217a and 217b according to the width and spacing distance of the lens region L,

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제 1 기판(205) 또는 제 2 기판(215)에는 상기 다수의 제 1 전극(207a, 207b) 및 제 2 전극(217a, 217b)에 각각 서로 다른 전압(±Vmin, ±V1, ±V2,...., ±Vmax)을 인가하는 전압원이 형성될 수 있다.Although not shown in the drawing, the first substrate 205 or the second substrate 215 may have different voltages (±) applied to the first electrodes 207a and 207b and the second electrodes 217a and 217b, respectively, Vmin, ± V1, ± V2, ...., ± Vmax) may be formed.

이러한 구성을 갖는 상기 제 1 기판(205) 및 제 2 기판(215)의 내측 면에는 각각 제 1 배향막(208) 및 제 2 배향막(218)이 형성되어 있으며, 상기 제 1 배향막(208)과 제 2 배향막(218)이 형성된 상기 제 1 기판(205)과 제 2 기판(215) 사이에 액정층(206)이 형성되게 된다. 이때, 상기 제 1, 제 2 절연층(209, 219) 위에 형성된 다수의 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)과 상기 제 1, 제 2 배향막(208, 218) 사이에는 하부의 구성요소에 의한 단차에 대해 영향을 받지 않고 그 표면이 평탄한 상태의 오버코트층(미도시)이 각각 더욱 형성될 수 있다.A first alignment layer 208 and a second alignment layer 218 are formed on inner surfaces of the first substrate 205 and the second substrate 215 having such a configuration. A liquid crystal layer 206 is formed between the first substrate 205 and the second substrate 215 on which the two orientation films 218 are formed. At this time, a plurality of first and second electrodes 207a, 207b, 217a, and 217b formed on the first and second insulating layers 209 and 219 and a second An overcoat layer (not shown) in a state where its surface is flat without being affected by the step difference due to the constituent elements of the overcoat layer can be further formed.

이때, 상기 제 1, 제 2 배향막(208, 218)은 전압 무인가 시의 초기 상태에서 상기 액정렌즈(210)를 투과층으로 기능시키기 위해, 상기 제 2 배향막(218)의 러빙 방향을 상기 제 2 전극(217a, 217b)의 길이 방향과 수직하게 교차하는 방향으로 할 수 있다. 이때, 상기 제 1 배향막(208)의 러빙 방향은 이에 교차하는 방향 또는 서로 역방향(anti-parallel; 평행하나 진행 방향이 반대)으로 한다.In order to make the liquid crystal lens 210 function as a transmission layer in an initial state at the time of no voltage application, the first and second alignment layers 208 and 218 may be formed so that the rubbing direction of the second alignment layer 218 is the second And may be perpendicular to the longitudinal direction of the electrodes 217a and 217b. At this time, the rubbing direction of the first alignment layer 208 may be anti-parallel or anti-parallel to each other.

한편, 이와 같이 구성된 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정렌즈(210)에 있어, 상기 다수의 제 1 전극(207a, 207b) 및 제 2 전극(217a, 217b) 중 각 부분영역의 경계에 위치하는 전극은 차폐전극을 구성할 수 있으며, 이 경우 상기 차폐전극은 다른 전극대비 더 큰 폭을 가지며 형성될 수 있다. 여기서, 렌즈의 두께를 줄이기 위해 하나의 렌즈영역(L)은 최소 3개의 부분영역으로 나뉘어질 수 있으며, 또는 5개, 7개의 부분영역으로 나뉘어질 수 있다.On the other hand, in the liquid crystal lens 210 according to the second embodiment of the present invention configured as described above, a plurality of first electrodes 207a and 207b and a plurality of second electrodes 217a and 217b The positioned electrode may constitute a shielding electrode, in which case the shielding electrode may be formed with a greater width than the other electrodes. Here, in order to reduce the thickness of the lens, one lens region L may be divided into at least three partial regions, or may be divided into five or seven partial regions.

또한, 상기 다수의 상부 제 1 전극(207a)들간 및 상기 다수의 하부 제 1 전극(207b)들간은 각각 동일한 크기를 갖도록 이격되어 형성될 수 있는 한편, 상기 다수의 하부 제 2 전극(217a)들간 및 상기 다수의 상부 제 2 전극(217b)들간은 각각 동일한 크기를 갖도록 이격되어 형성될 수 있으며, 상기 각 부분영역 별로 또는 특정 번째의 전극간에 각각 그 간격을 달리 형성할 수도 있다.The plurality of lower first electrodes 207a and the plurality of lower first electrodes 207b may be spaced apart from each other to have the same size. Meanwhile, the plurality of lower second electrodes 217a may be spaced apart from each other, And the plurality of upper second electrodes 217b may be spaced apart from each other so as to have the same size.

이때, 상기 도 7 및 도 8에는 상기 제 1 기판(205)의 다수의 상부 제 1 전극(207a)들이 상기 제 2 기판(215)의 다수의 하부 제 2 전극(217a)들과 대향하여 배치되고, 상기 제 1 기판(205)의 다수의 하부 제 1 전극(207b)들이 상기 제 2 기판(215)의 다수의 상부 제 2 전극(217b)들과 대향하여 배치되는 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.7 and 8, a plurality of upper first electrodes 207a of the first substrate 205 are arranged to face a plurality of lower second electrodes 217a of the second substrate 215 And a plurality of lower first electrodes 207b of the first substrate 205 are arranged to oppose a plurality of upper second electrodes 217b of the second substrate 215. However, The present invention is not limited thereto.

이러한 다수의 제 1 전극(207a, 207b) 및 제 2 전극(217a, 217b)은 각각 상기 렌즈영역(L)에서, 상기 렌즈영역(L)의 에지부를 경계로 좌우 대칭형으로 형성된다.The plurality of first electrodes 207a and 207b and the second electrodes 217a and 217b are symmetrically formed in the lens region L with the edge portion of the lens region L as a boundary.

상기 표시패널(240)로부터 출사된 제 1 및 제 2 영상(IM1, IM2)은 상기 액정렌즈(210)에 의해 각각 제 1 및 제 2 시역(viewing zone)(V1, V2)으로 전달되고, 상기 제 1 및 제 2 시역(V1, V2)간의 거리를 사람의 두 눈 사이의 거리로 설계하면 사용자는 상기 제 1 및 제 2 시역(V1, V2)으로 각각 전달되는 제 1 및 제 2 영상(IM1, IM2)을 합성하여 양안시차에 의한 3차원 영상을 인식하게 된다.The first and second images IM1 and IM2 emitted from the display panel 240 are transmitted to the first and second viewing zones V1 and V2 by the liquid crystal lens 210, If the distance between the first and second viewing zones V1 and V2 is designed to be a distance between two eyes of a person, the user can easily select the first and second images IM1 and V2 transmitted to the first and second viewing zones V1 and V2, , IM2) are synthesized to recognize the three-dimensional image due to the binocular parallax.

한편, 상기 제 1 전극(207a, 207b) 및 제 2 전극(217a, 217b)에 전압을 인가하지 않을 경우, 상기 액정렌즈(210)는 상기 표시패널(240)의 제 1 및 제 2 영상(IM1, IM2)을 굴절 없이 그대로 표시하는 단순 투명층 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 영상(IM1, IM2)은 시역 구분 없이 그대로 사용자에게 전달되고, 사용자는 2차원 영상을 인식하게 된다.When no voltage is applied to the first and second electrodes 207a and 207b and the second electrodes 217a and 217b, the liquid crystal lens 210 is moved to the first and second images IM1 and IM2 of the display panel 240, , IM2) as a simple transparent layer that displays the light without refraction. Accordingly, the first and second images IM1 and IM2 are transmitted to the user as they are, and the user recognizes the two-dimensional image.

여기서, 상기 렌즈영역(L)의 중심에 위치한 대향하는 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)에는 대략 문턱 전압에 상당하는 제 1 전압(Vmin)이 인가되는데, 상기 렌즈영역(L)의 중심에 위치한 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)의 경우 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 제 1 전압(Vmin)이 인가되게 된다. 이때, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 전압(Vmin)은 상, 하부의 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)에 나누어 인가됨에 따라 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 전압(Vmin')의 1/2에 해당하는 값을 가지게 된다.A first voltage Vmin corresponding to a threshold voltage is applied to the opposing first and second electrodes 207a, 207b, 217a, and 217b located at the center of the lens region L. The first voltage Vmin, The first and second electrodes 207a, 207b, 217a, and 217b located at the centers of the first and second electrodes L and L are applied with the first voltage Vmin having a different polarity and an absolute value based on the common voltage. In this case, the first voltage Vmin according to the second embodiment of the present invention is applied to the first and second electrodes 207a, 207b, 217a, and 217b on the upper and lower sides, And has a value corresponding to 1/2 of the first voltage Vmin 'according to the embodiment.

또한, 상기 렌즈영역(L)들의 에지부에 위치한 대향하는 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)에는 가장 큰 제 n 전압(Vmax)이 인가되는데, 이 경우 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 제 n 전압(Vmax)이 각각 인가되게 된다. 이때, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 n 전압(Vmax)은 상, 하부의 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)에 나누어 인가됨에 따라 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 n 전압(Vmax')의 1/2에 해당하는 값을 가지게 된다. 이 경우, 상기 렌즈영역(L)의 중심과 에지부 사이에 위치하는 상기 대향하는 다수의 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)에 인가하는 전압은 상기 렌즈영역(L)의 문턱 전압(Vmin)에서 제 n 전압(Vmax) 사이에서, 상기 렌즈영역(L)의 중심에서 멀어질수록 점점 커지는 값의 전압이 인가되는데, 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 값의 전압이 상기 상, 하부의 제 1, 제 2 전극(207a,207b, 217a,217b)에 각각 인가되게 된다.The largest n-th voltage Vmax is applied to the opposing first and second electrodes 207a, 207b, 217a, and 217b located at the edge portions of the lens regions L. In this case, The n-th voltage Vmax having a different polarity and the same absolute value is applied. At this time, the n-th voltage Vmax according to the second embodiment of the present invention is applied to the first and second electrodes 207a, 207b, 217a, and 217b on the upper and lower sides, And has a value corresponding to 1/2 of the n-th voltage Vmax 'according to the embodiment. In this case, a voltage applied to the opposing first and second electrodes 207a, 207b, 217a, and 217b positioned between the center of the lens region L and the edge portion is the voltage applied to the lens region L A voltage of a value which gradually increases as the distance from the center of the lens region L is applied between the threshold voltage Vmin and the n-th voltage Vmax. The polarity is different on the basis of the common voltage, A voltage is applied to the upper and lower first and second electrodes 207a, 207b, 217a, and 217b, respectively.

이러한 방식으로 전압을 인가하게 되면, 서로 인접한 상기 다수의 제 1 전극(207a, 207b)들간 또는 다수의 제 2 전극(217a, 217b)들간에 인가되는 전압 차는 1/2V 이하가 되어 상기 다수의 제 1 전극(207a, 207b)들간 또는 다수의 제 2 전극(217a, 217b)들간에 조성되는 수평 전계가 최소화되게 된다.When the voltage is applied in this manner, the voltage difference applied between the plurality of first electrodes 207a and 207b adjacent to each other or between the plurality of second electrodes 217a and 217b becomes 1 / 2V or less, The horizontal electric field formed between the first electrodes 207a and 207b or between the second electrodes 217a and 217b is minimized.

도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 입체영상표시장치에 있어, 액정렌즈에 전압을 인가하는 방법을 예를 들어 나타내는 표다.9A and 9B are views showing a method of applying a voltage to the liquid crystal lens in the stereoscopic image display apparatus according to the first and second embodiments of the present invention, respectively.

즉, 상기 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예의 경우에는 상부 기판의 제 1 전극, 즉 공통전극에 0V의 공통전압을 인가하고, 하부 기판의 제 2 전극에는 문턱 전압인 제 1 전압(Vmin')으로 1.7V에서부터 최대 전압인 제 n 전압(Vmax')으로 6V까지 비등간격으로 렌즈영역의 중심에서 멀어질수록 점점 커지도록 전압을 인가하게 된다.9A and 9B, in the first embodiment of the present invention, a common voltage of 0 V is applied to the first electrode of the upper substrate, that is, the common electrode, and the second electrode of the lower substrate has a threshold voltage The voltage is applied so as to gradually increase from the center of the lens region at a non-uniform interval from 1.7 V as the first voltage Vmin 'to the n-th voltage Vmax' as the maximum voltage to 6 V.

그리고, 본 발명의 제 2 실시예의 경우에는 상기 제 1 실시예의 방식에서 하부 기판의 제 2 전극에 인가되는 전압(Vmin', V1', V2',...., Vmax')과 상부 기판의 제 1 전극에 인가되는 전압(0V)을 상, 하부 기판에 분배하여 각각 극성이 다르고 절대값이 같은 전압(±Vmin, ±V1, ±V2,...., ±Vmax)을 인가함으로써 수직 전계에 의해 프레넬 렌즈를 구현하게 된다. 즉, 하부 기판의 제 2 전극에는 렌즈영역의 중심에서 멀어지는 방향으로 차례대로 Vmin'/2, V1'/2, V2'/2,...., Vmax'/2의 전압을 인가하는 한편, 상부 기판의 제 1 전극에는 렌즈영역의 중심에서 멀어지는 방향으로 차례대로 -Vmin'/2, -V1'/2, -V2'/2,...., -Vmax'/2의 전압을 인가하여 렌즈 형태를 구현한다.In the second embodiment of the present invention, the voltages Vmin ', V1', V2 ',..., Vmax' applied to the second electrodes of the lower substrate in the method of the first embodiment, The voltage (0 V) applied to the first electrode is distributed to the upper and lower substrates, and voltages (± Vmin, ± V1, ± V2, ...., ± Vmax) having different polarities and the same absolute value are applied, Thereby realizing a Fresnel lens. That is, a voltage of Vmin '/ 2, V1' / 2, V2 '/ 2, ...., Vmax' / 2 is applied to the second electrode of the lower substrate in the direction away from the center of the lens region, A voltage of -Vmin '/ 2, -V1' / 2, -V2 '/ 2, ..., -Vmax' / 2 is sequentially applied to the first electrode of the upper substrate in the direction away from the center of the lens region Lens shape.

예를 들어, 하부 기판의 제 2 전극에는 문턱 전압인 제 1 전압(Vmin)으로 <0.85V에서부터 최대 전압인 제 n 전압(Vmax)으로 <3V까지 비등간격으로 렌즈영역의 중심에서 멀어질수록 점점 커지도록 전압을 인가하는 한편, 상부 기판의 제 1 전극에는 문턱 전압인 제 1 전압(-Vmin)으로 <-0.85V에서부터 최대 전압인 제 n 전압(-Vmax)으로 <-3V까지 비등간격으로 렌즈영역의 중심에서 멀어질수록 점점 커지도록 전압을 인가하게 된다.For example, as the distance from the center of the lens region to the second electrode of the lower substrate increases from <0.85 V with a first voltage (Vmin), which is a threshold voltage, to a voltage (Vmax) The voltage is applied to the first electrode of the upper substrate at a non-uniform interval from <-0.85 V with the first voltage (-Vmin) as a threshold voltage to <-3 V with the n-th voltage (-Vmax) The voltage is applied so that the distance from the center of the region increases.

이와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 방식으로 렌즈를 시뮬레이션 한 결과, 실제 동일한 렌즈 구현 시 상기 제 1 실시예에 따른 방식 대비 인가되는 전압은 하부 기판의 경우 <Vmin'/2, <V1'/2, <V2'/2,...., <Vmax'/2이고, 상부 기판의 경우 <-│Vmin'/2│, <-│V1'/2│, <-│V2'/2│,...., <-│Vmax'/2│가 되어 액정 틀어짐이 현저하게 줄어들게 된다.As a result of simulating the lens according to the second embodiment of the present invention, the voltage applied to the method according to the first embodiment is <Vmin '/ 2, <V1' / 2, <V2 '/ 2, ...., and <Vmax' / 2 and in the case of the upper substrate <-│Vmin '/ 2│, <-│V1' / 2│, |, ...., < - | Vmax '/ 2 |, and the liquid crystal distortion significantly decreases.

이는 액정 틀어짐에 관여하는 전계가 모두 수직 전계에 관여함으로써 실제 동일한 굴절률 이방성 구현 시 더 적은 양이 인가 전압에 의해 동일한 렌즈 형태 구현이 가능한 것으로 판단된다.It can be concluded that the same lens shape can be realized by the applied voltage because the electric fields involved in the liquid crystal deflection are all involved in the vertical electric field,

도 10은 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 액정렌즈에 있어, 1/2 단위 렌즈 피치에 따른 투과율 에러(error)를 비교하여 나타내는 그래프이다.10 is a graph showing a comparison of transmittance errors (error) according to 1/2 unit lens pitch in the liquid crystal lenses according to the first and second embodiments of the present invention.

우선, 투과율 에러란 액정렌즈의 상, 하부 기판(상, 하부 기판 90도 러빙)에 서로 수직하게 교차된 편광판(상/하; 45도/135도)을 위치시킨 후 시뮬레이션(simulation)하여 얻은 데이터를 통해 액정 틀어짐에 대한 에러 수준을 정량적으로 나타내는 수치이다.First, the transmittance error refers to data obtained by placing a polarizing plate (upper / lower; 45 degrees / 135 degrees) crossing vertically on the upper and lower substrates (upper and lower substrates 90 degrees rubbing) Is a numerical value quantitatively indicating an error level with respect to liquid crystal distortion.

이때, ECB(electrically controlled birefringence) 모드에서는 액정 틀어짐이 발생하지 않았을 경우 전압 인가 여부에 관계없이 투과율이 0%가 나와야 정상이지만, 액정 틀어짐이 발생할 경우 빛이 투과되는 영역이 발생한다.At this time, in the electrically controlled birefringence (ECB) mode, if the liquid crystal distortion does not occur, the transmittance should be 0% regardless of whether a voltage is applied or not. However, when liquid crystal distortion occurs, a region where light is transmitted occurs.

따라서, 상기 구조에서의 투과율이 높을수록 액정 틀어짐이 심하게 발생한 것으로 판단할 수 있다.Accordingly, it can be determined that the higher the transmittance in the above structure, the more the liquid crystal distortion occurs.

상기 도 10에서 알 수 있듯이 프레넬 렌즈의 불연속면 위치(인접한 전극의 전압 차가 크게 발생하여 액정 틀어짐이 심하게 발생하는 경우)에서 투과율 에러가 크게 발생함을 알 수 있고, 제 1 실시예의 경우에는 투과율 에러가 12.3%인데 비해 제 2 실시예의 경우에는 투과율 에러가 4.3%로 60 ~ 70% 정도 감소된 것을 알 수 있다.As can be seen from FIG. 10, it can be seen that the transmittance error is largely generated in the position of the discontinuity of the Fresnel lens (when the voltage difference between adjacent electrodes is large and the liquid crystal distortion occurs severely). In the case of the first embodiment, Is 12.3%, whereas in the case of the second embodiment, the transmittance error is reduced by 4.3% to 60% to 70%.

이는 실제 액정렌즈에 동일한 구조로 편광판을 부착하여 실험한 결과, 현미경으로 관찰한 결과와도 일치하고 실제 백라이트로 빛을 인가하여 측정한 투과율 에러와도 일치한다.As a result, the polarizing plate was attached to the liquid crystal lens with the same structure as the actual liquid crystal lens, and the result agrees with the result of observation with a microscope.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.While a great many are described in the foregoing description, it should be construed as an example of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.

105,205 : 제 1 기판 106,206 : 액정층
107,207a,207b : 제 1 전극 108,208 : 제 1 배향막
110,210 : 액정렌즈 115,215 : 제 2 기판
118,218 : 제 2 배향막 117a,117b,217a,217b : 제 2 전극
209 : 제 1 절연층 219 : 제 2 절연층
220 : 광원 240 : 표시패널
105, 205: first substrate 106, 206: liquid crystal layer
107, 207a, 207b: first electrode 108, 208: first alignment film
110, 210: liquid crystal lenses 115, 215: second substrate
118, 218: second orientation film 117a, 117b, 217a, 217b: second electrode
209: first insulation layer 219: second insulation layer
220: light source 240: display panel

Claims (18)

전압 인가에 따라 구동되어 렌즈 기능을 갖는 액정렌즈; 및
상기 액정렌즈 하부에 위치하여 2차원 영상 정보를 출사하는 표시패널을 포함하며,
상기 액정렌즈는,
다수의 부분영역을 갖는 다수의 렌즈영역이 정의되어 서로 마주보며 이격된 제 1 기판과 제 2 기판;
상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 구비된 액정층; 및
상기 각 렌즈영역들에 대하여, 상기 제 1 기판의 내측 면에 서로 이격하여 배치된 다수의 상부 제 1 전극과 다수의 하부 제 1 전극, 및 상기 제 2 기판의 내측 면에 서로 이격하여 배치된 다수의 상부 제 2 전극과 다수의 하부 제 2 전극을 포함하여 구성되며,
상기 상, 하부 제 1 전극과 상기 상, 하부 제 2 전극 중 상기 각 부분영역의 경계에 위치하는 전극은 다른 전극보다 더 큰 폭을 가진 차폐전극을 구성하며,
대향하는 상기 상, 하부 제 1 전극과 상기 상, 하부 제 2 전극에 각각 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 전압이 인가되는 입체영상표시장치.
A liquid crystal lens driven according to a voltage application and having a lens function; And
And a display panel positioned below the liquid crystal lens and emitting two-dimensional image information,
In the liquid crystal lens,
A first substrate and a second substrate having a plurality of lens regions having a plurality of partial regions defined and spaced apart from each other;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate; And
A plurality of upper first electrodes and a plurality of lower first electrodes arranged on the inner surface of the first substrate and spaced apart from each other, and a plurality of lower first electrodes arranged on the inner surface of the second substrate, And an upper second electrode and a plurality of lower second electrodes,
The upper and lower first electrodes and the upper and lower second electrodes are located at the boundaries between the respective partial regions to constitute a shielding electrode having a greater width than the other electrodes,
A voltage having a different polarity and the same absolute value as the common voltage is applied to the upper and lower first electrodes and the upper and lower second electrodes facing each other.
제 1 항에 있어서, 상기 표시패널 하부에 위치하여 상기 표시패널로 광을 전달하는 광원을 추가로 포함하는 입체영상표시장치.The stereoscopic image display apparatus of claim 1, further comprising a light source positioned below the display panel to transmit light to the display panel. 제 1 항에 있어서, 상기 표시패널에는 제 1 및 제 2 영상을 각각 표시하는 제 1 및 제 2 영상화소가 순차적으로 반복 배열되는 입체영상표시장치.The stereoscopic image display apparatus of claim 1, wherein the display panel sequentially and repeatedly arranges first and second image pixels, each of which displays first and second images. 제 1 항에 있어서, 상기 표시패널은 액정표시장치, 유기발광표시장치, 전계발광표시장치, 플라즈마영상표시장치, 전기발광표시장치 중 하나로 구성되는 입체영상표시장치.The stereoscopic image display apparatus of claim 1, wherein the display panel is one of a liquid crystal display, an organic light emitting display, an electroluminescent display, a plasma image display, and an electroluminescent display. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 상, 하부 제 1 전극은 제 1 절연층을 사이에 두고 서로 이격하여 배치되는 입체영상표시장치.The stereoscopic image display apparatus of claim 1, wherein the plurality of upper and lower first electrodes are spaced apart from each other with a first insulating layer interposed therebetween. 제 1 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다수의 상, 하부 제 2 전극은 제 2 절연층을 사이에 두고 서로 이격하여 배치되는 입체영상표시장치.The three-dimensional image display apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of upper and lower second electrodes are spaced apart from each other with a second insulating layer interposed therebetween. 제 6 항에 있어서, 상기 다수의 상부 제 1 전극들은 상기 다수의 하부 제 2 전극들과 대향하여 배치되며, 상기 다수의 하부 제 1 전극들은 상기 다수의 상부 제 2 전극들과 대향하여 배치되는 입체영상표시장치.7. The plasma display panel of claim 6, wherein the plurality of upper first electrodes are disposed to face the plurality of lower second electrodes, and the plurality of lower first electrodes are arranged to face the plurality of upper second electrodes Video display device. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판에 구비되어 상기 다수의 상, 하부 제 1 전극 및 상기 다수의 상, 하부 제 2 전극에 각각 서로 다른 전압(±Vmin, ±V1, ±V2,...., ±Vmax)을 인가하는 전압원을 추가로 포함하는 입체영상표시장치.The organic electroluminescent device of claim 1, wherein the plurality of upper and lower first electrodes and the plurality of upper and lower second electrodes, which are provided on the first substrate or the second substrate, respectively have different voltages (± Vmin, ± V1, ± V2, ...., &lt; RTI ID = 0.0 &gt; Vmax). &Lt; / RTI &gt; 제 1 항에 있어서, 상기 차폐전극은 전압이 인가되지 않거나 0V가 입력되는 입체영상표시장치.The stereoscopic image display apparatus of claim 1, wherein the shield electrode is not applied with a voltage or 0V is input. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판의 내측 면에 각각 구비된 제 1 배향막과 제 2 배향막을 추가로 포함하며,
상기 제 2 배향막의 러빙방향은 상기 상, 하부 제 2 전극의 길이 방향과 수직하게 교차하는 방향이고, 상기 제 1 배향막의 러빙방향은 상기 상, 하부 제 2 전극의 길이 방향에 교차하는 방향이나 서로 역방향을 갖는 입체영상표시장치.
The organic electroluminescent device of claim 1, further comprising a first alignment layer and a second alignment layer, respectively, disposed on inner surfaces of the first substrate and the second substrate,
The rubbing direction of the second alignment film is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the upper and lower second electrodes and the rubbing direction of the first alignment film is a direction crossing the longitudinal direction of the upper and lower second electrodes, Wherein the three-dimensional image display device has a reverse direction.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 상, 하부 제 1 전극 및 상기 다수의 상, 하부 제 2 전극은 각각 상기 렌즈영역에서, 상기 렌즈영역의 에지부를 경계로 좌우 대칭형으로 배치되는 입체영상표시장치.The stereoscopic image display apparatus of claim 1, wherein the plurality of upper and lower first electrodes and the plurality of upper and lower second electrodes are arranged symmetrically with respect to the lens region and the edge portion of the lens region. 제 8 항에 있어서, 상기 렌즈영역의 중심에 위치한 대향하는 제 1, 제 2 전극에는 문턱 전압에 상당하는 제 1 전압(Vmin)이 인가되는 입체영상표시장치.The stereoscopic image display apparatus of claim 8, wherein a first voltage (Vmin) corresponding to a threshold voltage is applied to first and second opposing electrodes located at the center of the lens region. 제 12 항에 있어서, 상기 렌즈영역들의 에지부에 위치한 대향하는 제 1, 제 2 전극에는 가장 큰 제 n 전압(Vmax)이 인가되는 입체영상표시장치.13. The stereoscopic image display apparatus of claim 12, wherein the largest n-th voltage (Vmax) is applied to the first and second opposing electrodes located at the edge portions of the lens regions. 제 13 항에 있어서, 상기 렌즈영역의 중심과 에지부 사이에 위치하는 상기 대향하는 다수의 상, 하부 제 1, 제 2 전극에는, 상기 제 1 전압(Vmin)에서 상기 제 n 전압(Vmax) 사이에서, 상기 렌즈영역의 중심에서 멀어질수록 점점 커지는 값의 전압이 인가되는 입체영상표시장치.The liquid crystal display device according to claim 13, wherein a plurality of opposing first and second electrodes, located between the center of the lens region and the edge portion, are provided between the first voltage (Vmin) and the nth voltage (Vmax) Wherein a voltage having a value gradually increasing from a center of the lens region is applied to the three-dimensional image display apparatus. 다수의 부분영역을 갖는 다수의 렌즈영역이 정의되어 서로 마주보며 이격된 제 1 기판과 제 2 기판; 및 상기 각 렌즈영역들에 대하여, 상기 제 1 기판의 내측 면에 서로 이격하여 배치된 다수의 상부 제 1 전극과 다수의 하부 제 1 전극, 및 상기 제 2 기판의 내측 면에 서로 이격하여 배치된 다수의 상부 제 2 전극과 다수의 하부 제 2 전극을 포함하여 이루어지며, 상기 상, 하부 제 1 전극과 상기 상, 하부 제 2 전극 중 상기 각 부분영역의 경계에 위치하는 전극은 다른 전극보다 더 큰 폭을 가진 차폐전극으로 구성되며, 전압 인가에 따라 구동되어 렌즈 기능을 갖는 액정렌즈를 포함하는 액정렌즈의 구동방법에 있어서,
대향하는 상기 상, 하부 제 1 전극과 상기 상, 하부 제 2 전극에 각각 공통전압을 기준으로 극성이 다르고 절대값이 같은 전압을 인가하며,
상기 차폐전극에는 전압이 인가되지 않거나 0V가 입력되는 액정렌즈의 구동방법.
A first substrate and a second substrate having a plurality of lens regions having a plurality of partial regions defined and spaced apart from each other; And a plurality of upper first electrodes and a plurality of lower first electrodes arranged on the inner surface of the first substrate and spaced apart from each other on the inner surface of the second substrate, Wherein the upper and lower first electrodes and the upper and lower second electrodes are located at a boundary between the upper and lower first electrodes and between the upper and lower second electrodes, A driving method of a liquid crystal lens comprising a shielding electrode having a large width and driven by a voltage applied to a liquid crystal lens having a lens function,
A voltage having a different polarity and the same absolute value as the common voltage is applied to the upper and lower first electrodes and the upper and lower second electrodes which are opposed to each other,
Wherein no voltage is applied to the shield electrode or 0 V is input to the shield electrode.
제 15 항에 있어서, 상기 렌즈영역의 중심에 위치한 대향하는 제 1, 제 2 전극에는 문턱 전압에 상당하는 제 1 전압(Vmin)을 인가하는 것을 특징으로 하는 액정렌즈의 구동방법.16. The driving method of a liquid crystal lens according to claim 15, wherein a first voltage (Vmin) corresponding to a threshold voltage is applied to opposing first and second electrodes located at the center of the lens region. 제 16 항에 있어서, 상기 렌즈영역들의 에지부에 위치한 대향하는 제 1, 제 2 전극에는 가장 큰 제 n 전압(Vmax)을 인가하는 액정렌즈의 구동방법.17. The driving method of claim 16, wherein the largest n-th voltage (Vmax) is applied to the opposing first and second electrodes located at the edge portions of the lens regions. 제 17 항에 있어서, 상기 렌즈영역의 중심과 에지부 사이에 위치하는 상기 대향하는 다수의 상, 하부 제 1, 제 2 전극에는, 상기 제 1 전압(Vmin)에서 상기 제 n 전압(Vmax) 사이에서, 상기 렌즈영역의 중심에서 멀어질수록 점점 커지는 값의 전압을 인가하는 액정렌즈의 구동방법.The liquid crystal display device according to claim 17, wherein a plurality of opposing first and second electrodes, located between the center and the edge of the lens region, are arranged between the first voltage (Vmin) and the nth voltage (Vmax) Wherein a voltage having a value gradually increasing as the distance from the center of the lens region is applied.
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