KR101933114B1 - Hybrid 3 dimensional stereography image display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 동일한 하나의 게이트 배선과 연결되는 다수의 화소영역이라 정의되는 화소라인이 다수 구비되며, 액정층을 개재하여 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착된 액정패널과; 상기 액정패널의 양 외측면에 각각 구비된 제 1 및 제 2 편광판과; 상기 제 2 편광판의 외측면에 구비된 패턴드 리타더와; 상기 패턴드 리타더 외측면에 구비되며, 판 형태를 갖는 제 1 전극층과 고분자 물질층 및 제 2 전극층으로 이루어지며, 상기 고분자 물질층은 상기 고분자 물질층 내부에서 다수의 굴절율 차이를 갖는 경계가 주기적으로 형성되며, 상기 굴절율 차이에 의한 경계 각각은 그 형태가 렌티큘라 렌즈 형상을 이루며, 상기 제 1 및 제 2 전극층을 통해 전압이 인가되는 경우 주기적인 상기 굴절율 경계가 사라지는 특성을 가져 안경방식 또는 무안경 방식의 3D 영상 구현이 가능한 특징으로 갖는 하이브리드 3D 영상 표시장치를 제공한다.The present invention provides a liquid crystal display device comprising: a liquid crystal panel having a plurality of pixel lines, which are defined as a plurality of pixel regions connected to one gate line, and in which an array substrate and a color filter substrate are bonded together via a liquid crystal layer; First and second polarizing plates provided on both outer sides of the liquid crystal panel; A pattern deleter provided on an outer surface of the second polarizer; A first electrode layer having a plate shape, a polymer material layer, and a second electrode layer, the polymer material layer being provided on an outer surface of the pattern reliader, wherein the polymer material layer has a periodic Each of the boundaries of the refractive index difference forms a lenticular lens shape. When the voltage is applied through the first and second electrode layers, the refractive index boundary periodically disappears, The present invention provides a hybrid 3D image display device having a feature capable of realizing a 3D image of a glasses type.
Description
본 발명은 3D 영상 표시장치에 관한 것으로, 특히 안경방식과 무안경 방식을 모두 적용할 수 있는 하이브리드 3D 영상 표시장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a 3D image display apparatus, and more particularly to a hybrid 3D image display apparatus to which both a spectacle method and a non-spectacle method can be applied.
근래들어 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉, 3D 영상 구현이 가능한 표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3D 영상 표현이 가능한 표시장치가 제품화되고 있다. 2. Description of the Related Art [0002] In recent years, a display device capable of 3D image display has been commercialized in response to an increase in users' demands for a display device capable of realizing a stereoscopic and more realistic image, that is, a 3D image display device.
일반적으로 3D를 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 표시장치가 제안되었다. Generally, stereoscopic images expressing 3D are made by the principle of stereoscopic vision through two eyes. By using the binocular disparity which appears because the time difference of the two eyes, that is, A display device capable of displaying stereoscopic images has been proposed.
조금 더 상세히 3D 영상 구현에 대해 설명하면, 표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2D 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3D 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.A more detailed description of the 3D image implementation is that the left and right eyes looking at the display device each see a different 2D image and when the two images are transmitted to the brain through the retina, The depth and the sense of reality are reproduced. Such a phenomenon is usually referred to as stereography.
액정표시장치 등과 같은 2D의 화상 표시를 갖는 장치에서 3D 화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이, 무안경식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다.Technologies proposed for displaying a 3D image in a device having 2D image display such as a liquid crystal display device include a stereoscopic image display using special glasses, a non-eye stereoscopic image display, and a holographic display method.
이중 특수 안경에 의한 3D 화상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광 안경방식과, 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 시분할 안경방식 및 좌/우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.In the 3D image display system using the special glasses, the polarizing glasses system using the vibration direction or the rotation direction of the polarized light, the time division spectacle system alternately presenting the right and left images while switching them, and the light of different brightness in the left / Which is the method of concentration difference.
또한, 무안경식 입체화상 디스플레이 방식은 좌/우안에 해당하는 각각의 화상 앞에 세로격자 모양의 개구(aperture)를 통하여 화상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식과, 반원통형 렌즈(cylindrical lens)를 스트라이프 배치한 렌티큘러 판(lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그라피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.In the non-eye-hardened stereoscopic image display system, a parallax barrier system in which an image can be separated and observed through a vertical grid-like aperture in front of each image corresponding to the left / right eye, A lenticular method using a lenticular plate in which a cylindrical lens is arranged in a stripe manner, and an integral photography method using a fly-eye lens plate.
이러한 다양한 3D 영상 시청을 위한 다양한 3D 영상 표시장치에 있어서 특수 안경 방식의 3D 영상 표시장치는 반드시 편광안경이나 시분할안경을 필요로 하고 있으며, 무안경 방식의 경우 특수안경 없이 3D 영상 시청이 가능하다는 장점을 갖지만, 3D 영상 시청 범위를 증가시키기 위해 다중 시역을 구현해야 하므로 다중 시역의 개수가 3 이상 즉 3개의 뷰 영역보다 큰 뷰 영역을 갖는 경우 안경방식의 해상보다 떨어지는 문제가 발생하고 있다. In the case of various 3D image display devices for viewing various 3D images, the special glasses type 3D image display device necessarily requires polarized glasses or time-division glasses, and in the case of the non-eye glasses, it is possible to view 3D images without special glasses However, in order to increase the viewing area of the 3D image, multiple viewports must be implemented. Therefore, when the number of viewports is more than three, that is, the view area is larger than the three view areas,
한편, 근래들어 사용자의 취향에 의해 어떤 사용자는 좀더 3D 화질이 우수한 안경방식을 선호하며, 어떤 사용자는 3D 화질이 조금 저하되더라도 안경없이 3D 영상을 시청하는 것을 선호하고 있다.Meanwhile, in recent years, some users prefer a more excellent 3D image quality due to the user's taste, and some users prefer to watch 3D images without glasses even if the 3D image quality is lowered a little.
또한, 동일한 사용자라 하더라도 3D 화상 소스별 또는 그날의 상태에 따라 어떤 때에는 무안경 방식으로 3D 영상을 시청하고 싶고 어떤 때에는 안경방식으로 3D 영상을 시청하기를 원하고 있다.In addition, even if the same user wants to watch a 3D image in a non-eyeglass system at some time according to a 3D image source or a state of the day, and at some times, he wants to watch a 3D image in a glasses system.
하지만, 현재 제품화되어 시판되고 있는 3D 영상 표시장치는 안경방식과 무안경방식으로 이분화되어 있어 사용자는 안경방식 또는 무안경 방식 중 어느 하나의 방식을 적용한 3D 영상 표시장치만을 선택하여야 하므로 사용자의 취향을 고려한 3D 영상 표시장치의 선택의 폭이 작아 3D 영상 표시장치의 소비 확대에 문제가 되고 있다.
However, since the 3D image display device currently marketed as a commercial product is differentiated into the spectacles type and the non-spectacles type, the user must select only the 3D image display device adopting any one of the glasses type and the non-spectacles type, The selection of the 3D image display device considering the size of the 3D image display device is small and it is a problem to increase the consumption of the 3D image display device.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사용자의 취향을 고려하여 선택적으로 안경방식과 무안경 반식의 3D 영상 시청이 가능한 하이브리드 3D 영상 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hybrid 3D image display device capable of selectively viewing a 3D image of a glasses type and a non-spectacle glasses in consideration of a user's taste.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치는, 동일한 하나의 게이트 배선과 연결되는 다수의 화소영역이라 정의되는 화소라인이 다수 구비되며, 액정층을 개재하여 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착된 액정패널과; 상기 액정패널의 양 외측면에 각각 구비된 제 1 및 제 2 편광판과; 상기 제 2 편광판의 외측면에 구비된 패턴드 리타더와; 상기 패턴드 리타더 외측면에 구비되며, 판 형태를 갖는 제 1 전극층과 고분자 물질층 및 제 2 전극층으로 이루어지며, 상기 고분자 물질층은 상기 고분자 물질층 내부에서 다수의 굴절율 차이를 갖는 경계가 주기적으로 형성되며, 상기 굴절율 차이에 의한 경계 각각은 그 형태가 렌티큘라 렌즈 형상을 이루며, 상기 제 1 및 제 2 전극층을 통해 전압이 인가되는 경우 주기적인 상기 굴절율 경계가 사라지는 특성을 가져 안경방식 또는 무안경 방식의 3D 영상 구현이 가능한 것이 특징이다. In order to achieve the above object, a hybrid 3D image display apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plurality of pixel lines, which are defined as a plurality of pixel regions connected to one gate wiring line, And a color filter substrate; First and second polarizing plates provided on both outer sides of the liquid crystal panel; A pattern deleter provided on an outer surface of the second polarizer; A first electrode layer having a plate shape, a polymer material layer, and a second electrode layer, the polymer material layer being provided on an outer surface of the pattern reliader, wherein the polymer material layer has a periodic Each of the boundaries of the refractive index difference forms a lenticular lens shape. When the voltage is applied through the first and second electrode layers, the refractive index boundary periodically disappears, And it is possible to realize a 3D image of glasses type.
이때, 상기 고분자 물질층은 액정분자를 포함하는 고분자 물질인 PLLC(polymer localized liquid crystal)로 이루어진 것이 특징이다.At this time, the polymer material layer is formed of polymer localized liquid crystal (PLLC), which is a polymer material including liquid crystal molecules.
또한, 상기 컬러필터 기판에는 상기 화소라인의 경계에 대응하여 블랙매트릭스가 형성되며, 상기 굴절율 차이게 의한 경계는 상기 화소라인의 경계에 위치하는 상기 블랙매트릭스와 중첩하도록 위치하는 것이 특징이다.In addition, a black matrix is formed on the color filter substrate corresponding to the boundary of the pixel lines, and the boundary due to the refractive index difference overlaps with the black matrix located at the boundary of the pixel lines.
그리고, 상기 패턴드 리타더는 직선편광된 빛을 좌원 또는 우원 편광된 빛으로 변경시키는 제 1 위상패턴과 상기 제 1 위상패턴과 반대되는 원편광된 상태를 만드는 제 2 위상패턴이 상기 액정패널의 화소라인 단위로 교대하며 형성된 것이 특징이다.The patterned retarder may include a first phase pattern for changing the linearly polarized light into left or right circularly polarized light and a second phase pattern for forming a circularly polarized state opposite to the first phase pattern, And is formed alternately in units of pixel lines.
또한, 상기 하이브리드 3D 영상 표시장치는 제 1 위상필름과 이와 수직한 광축을 갖는 제 2 위상필름이 각각 구비된 좌안렌즈와 우안렌즈로 구성되며, 상기 좌안 및 우안렌즈에는 동일한 방향의 투과축을 갖는 제 1 및 제 2 편광필름이 구비된 편광안경을 포함하며, 이때, 상기 하이브리드 3D 영상 표시장치는 안경방식으로 동작하는 경우 상기 가변 렌즈층의 제 1 및 제 2 전극층에 전원을 인가하여 상기 고분자 물질층에 소정의 전압이 인가됨으로서 주기적인 굴절율 차이로 인한 경계를 제거하고, 무안경 방식으로 동작하는 경우 상기 가변 렌즈층의 상기 제 1 및 제 2 전극층에 전원을 인가하지 않아 상기 고분자 물질층 내부에 주기적인 굴절율 차이로 인한 경계가 유지되도록 하는 것이 특징이다.The hybrid 3D image display device may include a left eye lens and a right eye lens each having a first phase film and a second phase film having an optical axis perpendicular to the first phase film, 1 and a polarizing glass having a second polarizing film. When the hybrid 3D image display device operates in a glasses mode, power is applied to the first and second electrode layers of the variable lens layer, When the first electrode layer and the second electrode layer of the variable lens layer are operated in a non-eyeglass mode, power is not applied to the first and second electrode layers of the variable lens layer, So that the boundary due to the difference in refractive index can be maintained.
또한, 상기 제 1 편광판의 외측면에는 백라이트 유닛이 구비된 것이 특징이다.
In addition, a backlight unit is provided on the outer surface of the first polarizer.
본 발명에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치는 사용자가 취향에 따라 편광안경 방식 또는 무안경 방식을 선택하여 3D 영상을 시청하는 것이 가능하므로 사용자에서 3D 영상 시청 방법의 폭을 확대시키는 효과를 갖는다.The hybrid 3D image display apparatus according to the present invention has the effect of enlarging the width of the 3D image viewing method by the user because the user can view the 3D image by selecting the polarizing glasses system or the non-glasses system according to his or her preference.
나아가 3D 영상 시청이 아닌 2D 영상 시청시에도 무안경 방식에 있어 화질 저하를 억제하는 효과가 있다. Furthermore, there is an effect of suppressing deterioration of image quality in a non-eyeglass system even when viewing a 2D image instead of viewing the 3D image.
렌티큘라 렌즈를 별도의 기판을 이용하여 형성하지 않고 액정패널의 내측 또는 외측에 직접 형성함으로써 별도의 렌티큘라 판을 부착하는 종래의 무안경식 3D 영상 표시장치 대비 경략 방경을 구현하며, 부착 오차 등을 억제함으로서 무안경 방식의 3D 영상 품질을 향상시키는 효과가 있다.
The lenticular lens is formed directly on the inner side or the outer side of the liquid crystal panel instead of using a separate substrate, thereby realizing a light and shade tolerance compared to a conventional non-eye-tightening 3D image display device in which a separate lenticular plate is attached, The 3D image quality of the non-eyeglass system can be improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치에 있어 안경방식으로 구동할 때의 편광안경을 포함하는 3D 영상 표시장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치에 있어 무안경 방식으로 구동할 때의 3D 영상 표시장치의 단면도
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치에 있어 패턴드 리타더의 외측면에 가변 렌즈층을 형성하는 방법을 도시한 제조 공정 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a hybrid 3D image display apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a 3D image display apparatus including polarizing glasses when driven by a spectacle method in a hybrid 3D image display apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a cross-sectional view of a 3D image display apparatus when driven in a non-eyeglass mode in a hybrid 3D image display apparatus according to an embodiment of the present invention
4A to 4F are cross-sectional views illustrating a method of forming a variable lens layer on an outer surface of a patterned retarder in a hybrid 3D image display device according to an embodiment of the present invention.
이하 도면을 참조하며 본 발명에 따른 3D 영상 구현 시스템의 구성에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the configuration of a 3D image implementation system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치를 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치에 있어 안경방식으로 구동할 때의 편광안경을 포함하는 3D 영상 표시장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치에 있어 무안경 방식으로 구동할 때의 3D 영상 표시장치의 단면도이다. FIG. 1 illustrates a hybrid 3D image display apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 illustrates a hybrid 3D image display apparatus according to an embodiment of the present invention. The hybrid 3D image display apparatus includes polarizing glasses FIG. 3 is a cross-sectional view of a 3D image display apparatus in a hybrid 3D image display apparatus according to an embodiment of the present invention when driven in a non-eyeglass mode.
우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치(101)는 액정패널(112)과 이의 양 외측면에 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)을 구비하여 화상을 표시하는 액정표시장치(110)와, 상기 액정표시장치(110)의 제 2 편광판(130) 외측면에 구비된 패턴드 리타더(140)와, 상기 패턴드 리타더(140)의 외측면에 구비되며 제 1 전극층(213)과 제 2 전극층(225) 및 이들 제 1 및 제 2 전극층(213, 225) 사이에 개재된 판형태의 고분자 물질층(220)을 포함하는 가변 렌즈층(260)이 구비되고 있다.1, a hybrid 3D
그리고, 이러한 구성과 더불어 선택적으로 좌안용과 우안용의 서로 동일한 투과축을 갖도록 배치된 제 1 및 제 2 편광필름(150a, 150b)과 λ/4만큼의 위상변화를 갖도록 하며 서로 수직한 광축을 갖는 제 1 및 제 2 위상필름(152a, 152b)이 구비된 편광안경(145)이 구성되고 있다. In addition to this configuration, the first and second polarizing
이때, 이러한 편광안경(145)은 안경방식으로 3D 영상 시청하는 경우 필요로 되는 것으로, 상기 하이브리드 3D 영상 표시장치(101)가 무안경 방식으로 구동되는 경우 필요로 되지 않는 것이 특징이다.At this time, the polarizing
한편, 상기 액정표시장치(110)는 어레이 기판(115)과 컬러필터 기판(120)과 이들 두 기판(115, 120) 사이에 개재된 액정층(170)을 포함하는 액정패널(112)과, 상기 액정패널(112)의 외측면에 각각 부착된 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)과, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)을 포함하여 구성되고 있다. The liquid
상기 액정패널(112)에 있어 상기 어레이 기판(115)에는 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 게이트 및 데이터 배선(116, 118)과, 이들 두 배선(116, 118)과 연결되어 각 화소영역(P)에 대응하여 박막트랜지스터(Tr)가 구비되고 있으며, 각 화소영역(P)에는 상기 박막트랜지스터(Tr)와 연결되며 화소전극(119)이 구비되고 있다.In the
또한, 상기 컬러필터 기판(120)에는 각 화소영역(P)에 순차 반복적으로 대응하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴으로 이루어진 컬러필터층(122)과, 상기 컬러필터층(122)을 덮으며 공통전극(미도시)이 전면에 구비되고 있다. The
그리고, 상기 컬러필터 기판(120)에는 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴의 경계 더욱 정확히는 상기 각 화소영역(P)의 경계에는 빛의 투과를 억제하는 블랙매트릭스(121)가 구비되고 있다.The
이러한 구성요소를 포함하는 상기 액정패널(112)은 상기 액정표시장치(110)의 구동 모드에 따라 그 내부 구성이 다양하게 변형될 수 있다. The internal configuration of the
즉, 본 발명의 실시예에 있어서는 상기 공통전극(미도시)은 상기 컬러필터 기판(120) 내측면 전면에 형성된 것을 일례로 보이고 있지만, 변형예로서 상기 컬러필터 기판(120)의 전면에 구비된 공통전극(123)은 상기 컬러필터 기판(120)에서는 생략되고, 대신하여 상기 어레이 기판(115)의 각 화소영역(P) 내에 상기 화소전극(119)과 교대하도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 각 화소영역(P) 내에서 교대하는 화소전극과 공통전극은 바(bar) 형태를 이루게 되며, 이러한 구성을 갖는 액정패널(112)은 서로 이웃하여 이격하는 화소전극과 공통전극 사이의 횡전계에 의해 구동된다.In other words, in the embodiment of the present invention, the common electrode (not shown) is formed on the entire inner side surface of the
또 다른 변형례로서, 상기 공통전극은 상기 어레이 기판(115)의 표시영역 전면에 각 화소영역(P)에 대응하여 바(bar) 형태의 개구를 갖는 형태로 형성될 수 있으며, 이 경우 화소전극은 상기 각 화소영역 내에서 판 형태를 이루며, 이러한 구성을 갖는 액정패널은 상하로 위치하는 화소전극과 다수의 바(bar) 형태의 개구를 갖는 공통전극에 의해 발생되는 프린지 필드에 의해 구동된다.In another modification, the common electrode may be formed in a form having a bar-shaped opening corresponding to each pixel region P on the entire display region of the
한편, 설명의 편의를 위해 상기 액정패널(112)에 구비되는 다수의 화소영역(P) 중 동일한 게이트 배선(116)과 연결된 다수의 화소영역(P)을 화소라인(OL, EL)이라 정의하며, 본 발명의 실시예에 있어서는 이러한 다수의 화소라인(OL, EL) 중 3D 영상 구현을 위해 사용자의 좌안으로 인가되는 영상신호는 홀수번째 화소라인(OL)을 통해 표현되고, 사용자의 우안으로 인가되는 영상신호는 짝수번째 화소라인(EL)을 통해 표현되는 것으로 설명한다. For convenience of explanation, a plurality of pixel regions P connected to the
이때, 서로 이웃하는 화소라인(OL, EL) 사이에는 블랙매트릭스(121)가 구비됨으로써 각 화소라인(OL, EL)간의 경계를 이루고 있다. At this time, a
한편, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치에 있어서는 홀수번째 화소라인(OL)이 좌안용 영상을 짝수번째 화소라인(EL)이 우안용 영상을 표시하는 것으로 설명하지만, 홀수번째 화소라인(OL)이 우안용 영상을 짝수번째 화소라인(EL)이 좌안용 영상을 표시할 수도 있음은 자명하다 할 것이다. On the other hand, in the hybrid 3D image display apparatus according to the embodiment of the present invention, the odd-numbered pixel line OL describes the left eye image, the even-numbered pixel line EL displays the right eye image, It is obvious that the OL pixel OL can display the right eye image and the even pixel line EL can display the left eye image.
이러한 구성을 갖는 액정패널(112)에 대해 그 투과축이 서로 수직 교차하도록 구성된 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)이 상기 액정패널(112)의 외측면에 각각 구비되고 있으며, 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)이 구비됨으로써 액정표시장치(110)를 이루고 있다. 이때, 상기 제 1 편광판(125)은 상기 어레이 기판(115)의 외측면에 제 1 투과축을 가지며 부착되고 있으며, 상기 제 2 편광판(130)은 상기 컬러필터 기판(120)의 외측면에 상기 제 1 투과축과 수직한 제 2 투과축을 가지며 부착되고 있다.The first and
그리고, 상기 액정표시장치(110)의 상기 제 2 편광판(130)의 외측면에는 패턴드 리타더(140)가 구비되고 있다.The patterned
상기 제 2 편광판(125)의 외측면에 구비된 상기 패턴드 리타더(140)는 가로방향으로 홀수번째 화소라인(OL)에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역(P)으로부터 상기 제 2 편광판(130)을 통해 나온 빛을 우원편광 상태가 되도록 하며, 짝수번째 화소라인(EL)에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 좌원편광 상태가 되도록 하는 역할을 하도록 하기 위해 베이스를 이루는 투명한 TAC 필름(미도시) 상에 그 내부적으로 위상을 변경시키는 복굴절 물질로 이루어지며 상기 액정패널에 구비된 화소라인(OL, EL)별로 교대하여 서로 다른 방향성을 갖는 제 1 및 제 2 위상패턴(141a, 141b)이 구비되고 있다. The
이때, 입사되는 빛을 좌원편광 또는 우원편광 되도록 하는 상기 패턴드 리타더(140)는 일례로 λ/4 위상 차이를 발현시키는 것이 특징이며, 나아가 이렇게 λ/4의 위상차가 발생하도록 하는 상기 패턴드 리타더(140)에 있어 그 광축은 상기 액정표시장치(110)에 구비된 제 2 편광판(130)의 제 2 투과축에 대해 각각 +45도와 -45도를 이루는 것이 특징이다. In this case, the pattern reliader 140 that causes incident light to be a left circularly polarized light or a right circularly polarized light is characterized by, for example, developing a? / 4 phase difference, and further, And the optical axis of the
한편, 상기 패턴드 리타더(140)의 외측면에는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치(101)에 있어서 가장 특징적인 것으로 가변 렌즈층(260)이 구비되고 있다.On the other hand, the outer surface of the
이때, 상기 가변 렌즈층(260)은 상기 액정표시장치(110)의 표시영역 전면에 대응하여 판형태를 가지며 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어진 제 1 전극층(213)과, 상기 제 1 전극층(213) 상부로 특정 조건에서 배향성 부여가 가능하며, 전압 인가에 의해 액정분자의 위치를 변경할 수 있는 고분자 물질 예를들면 PLLC(polymer localized liquid crystal)로 이루어진 고분자 물질층(220)과, 상기 고분자 물질층(220) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어진 제 2 전극층(225)으로 구성되고 있는 것이 특징이다.At this time, the
이때, 상기 고분자 물질층(220)은 액정표시장치(110)의 평면 위치별 두께 차이가 없는 판형태를 이루지만, 상기 고분자 물질층(220)에 전압이 인가되지 않는 경우, 상기 고분자 물질층(260) 자체의 내부에선 굴절율 차이를 갖는 경계가 형성되며, 상기 굴절율 차이를 갖는 경계가 주기적으로 반복하는 렌티큘라 렌즈 형태를 이룸으로서 실질적으로 다수의 렌티큘라 렌즈로 구성된 렌티큘라 판으로서의 역할을 하는 것이 특징이다.At this time, the
그리고, 상기 고분자 물질층(220)에 전압이 인가되었을 경우에는 그 내부에 위치하는 액정분자가 모두 동일한 일방향으로 배열됨으로써 렌티큘라 렌즈로서의 역할을 상실하게 되어 입사되는 빛에 대해 굴절없이 통과시킴으로서 입사되는 빛에 영향을 주지 않는 층을 이루게 된다.When a voltage is applied to the
따라서 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치(101)는 전술한 특징을 갖는 고분자 물질층(220)과 이의 하부 및 상부에 구비된 투명한 제 1 및 제 2 전극층(213, 225)을 포함하는 가변 렌즈층에 구성에 의해 이에 대해 전압을 인가하지 않느냐 또는 인가하느냐에 따라 선택적으로 무안경식 또는 안경방식의 하이브리드 3D 표시장치가 되는 것이다. Accordingly, the hybrid 3D
한편, 상기 가변 렌즈층(260)에 있어 고분자 물질층(220)에 전압을 비인가 시에 굴절율 차이에 의해 생성되는 다수의 렌티큘러 렌즈의 역할을 하는 각 렌즈부(250)는 하나 또는 다수의 화소라인(OL, EL)에 대응되도록 형성되고 있는 것이 특징이다. Each of the
이때, 한 각 렌즈부(250)의 경계는 상기 액정패널(112)의 컬러필터 기판(120)에 형성된 상기 블랙매트릭스(121)와 중첩되도록 배치되는 것이 특징이다.
At this time, the boundary of each
여기서 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치의 가장 특징적인 구성인 상기 가변 렌즈층의 형성 방법에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of forming the variable lens layer, which is the most characteristic configuration of the hybrid 3D image display device according to the embodiment of the present invention, will be described in detail.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치에 있어 패턴드 리타더의 외측면에 가변 렌즈층을 형성하는 방법을 도시한 제조 공정 단면도이다. 이때, 상기 액정표시장치의 경우 내부 구성요소는 생략하였으며, 간략히 액정표시장치의 구성요소 중 컬러필터 기판과 제 2 편광판만을 도시하였다.4A to 4F are cross-sectional views illustrating a method of forming a variable lens layer on the outer surface of a patterned retarder in a hybrid 3D image display device according to an embodiment of the present invention. In this case, in the case of the liquid crystal display device, internal components are omitted, and only the color filter substrate and the second polarizer are shown.
도 4a에 도시한 바와같이, 액정패널(미도시)에 부착된 제 2 편광판(130)의 외측면에 구비된 패턴드 리타더(140) 상에 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 전면에 증착하여 제 1 전극층(213)을 형성한다. 4A, a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO) is deposited on a
이후, 도 4b에 도시한 바와같이, 상기 제 1 전극층(213) 위로 고분자 물질 예를들면 PLLC(polymer localized liquid crystal)를 코팅장치 예를 들면 바(bar) 코팅장치, 스핀(spin) 코팅장치, 슬릿(slit) 코팅장치 중 어느 하나를 이용하여 코팅함으로써 고분자 물질층(220)을 형성한다.4B, a polymer material such as PLLC (polymer localized liquid crystal) may be coated on the
다음, 도 4c에 도시한 바와같이, 상기 고분자 물질층(220) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 상기 제 2 기판(185) 전면에 증착하여 제 2 전극층(225)을 형성한다. 4C, a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO) is deposited on the
다음, 도 4d에 도시한 바와같이, 상기 제 2 전극층(225) 위로 상기 고분자 물질층(220) 내부에 구비되는 액정 분자의 초기 정렬을 위해 상기 고분자 물질층(220)에 전체에 대해 상기 제 1 전극층(213)과 상기 제 2 전극층(225)에 대해 전원을 인가하여 전압차를 갖도록 함으로써 상기 제 1 및 제 2 전극층(213, 225) 사이에 개재된 상기 고분자 물질층(220)에 제 1 전압을 인가한다. 4D, the
이때, 상기 제 1 전압은 상기 고분자 물질층(220) 내의 액정 분자가 빠른 시간 내에 일 방향으로 초기 배열을 할 수 있도록 200V 내지 400V 정도의 크기가 되는 것이 바람직하다. The first voltage may be about 200V to about 400V so that the liquid crystal molecules in the
다음, 도 4e 및 도 4f에 도시한 바와같이, 상기 고분자 물질층(220)에 제 1 전압 인가에 의해 그 내부의 액정 분자들이 일 방향으로 초기 배열된 상태의 상기 고분자 물질층(220)에 대해 상기 제 2 전극층(225) 위로 빛의 투과영역(TA)과 차단영역(BA)이 구비되며 상기 투과영역(TA)이 슬릿 형태를 가지며 일 방향으로 이동할 수 있는 스캔 타입의 슬릿 마스크(290)를 위치시킨다. Next, as shown in FIGS. 4E and 4F, with respect to the
이후, 상기 슬릿 마스크(290) 상부에서 UV광을 조사함과 동시에 상기 UV광의 에너지 밀도를 변화시키며 상기 슬릿 마스크(290)를 일 방향으로 이동시킴으로서 상기 고분자 물질층(220)의 위치별로 에너지 밀도에 차이를 갖는 UV 슬릿 스캐닝 노광을 실시한다. Thereafter, UV light is irradiated on the
그리고, 상기 UV 슬릿 스캐닝 노광을 실시하는 동시에 상기 제 1 및 제 2 전극층(213, 225)에 전원을 인가하여 전압차를 갖도록 함으로써 상기 고분자 물질층(220)에 상기 제 1 전압보다 작은 크기를 갖는 제 2 전압을 인가한다. 이때, 상기 제 2 전압은 0V 내지 180V의 범위 내의 크기를 갖는 것이 바람직하다.The UV slit scanning exposure is performed and power is applied to the first and second electrode layers 213 and 225 to have a voltage difference so that the
이렇게 상기 고분자 물질층(220)에 대해 소정의 에너지 밀도를 갖는 UV광과 제 2 전압을 인가하게 되면, 상기 고분자 물질층(220) 내부에 위치하는 일방향으로 초기 배열된 액정분자의 위치 상태 더욱 정확히는 상기 액정 분자의 틸트(tilt) 각도를 바꿀 수 있으며, 상기 고분자 물질층(220)의 평면 상의 위치별로 액정 분자의 배열된 위치를 바꾸게 되면, 상기 고분자 물질층(220)을 통과하는 빛의 광학 상(optical phase)을 달리하게 됨으로써 입사되는 빛을 굴절시키는 렌즈로서의 역할을 하게 된다.When the UV light and the second voltage having a predetermined energy density are applied to the
한편, 굴절율 차이의 경계가 렌티큘라 형태를 이루도록 하기 위해서 상기 UV 슬릿 스캐닝 노광 시 슬릿을 통해 UV광이 조사되는 부분의 최초 제 1 지점에서 직선 상에 위치하는 제 2 지점까지 일정 속도를 UV광의 조사를 실시하며 슬릿 마스크(290)를 이동하는 과정에서 상기 고분자 물질층(220)에 인가되는 제 2 전압을 150V에서 OV, 상기 OV에서 150V로 점진적으로 변화시키게 되면, 액정분자의 배열 위치 더욱 정확히는 틸트각이 바뀌어 배치됨으로서 최종적으로 상기 고분자 물질층(220) 내의 굴절율이 바뀌게 된다.On the other hand, in order to make the boundary of the refractive index difference form a lenticular shape, a UV light is irradiated at a constant speed from the first first point to the second point located on the straight line at the portion irradiated with the UV light through the slit during the UV slit scanning exposure, When the second voltage applied to the
따라서 상기 OV가 인가된 부분이 제 1 굴절율을 갖는다 가정할 경우, 상기 0V가 인가된 부분을 기준으로 상기 제 1 굴절율이 대칭성을 가지며 점진적으로 상기 제 1 굴절율을 기준으로 커지거나 또는 작아지게 됨으로써 최종적으로 그 단면 형태 상으로 굴절율의 변화는 렌티큘라 렌즈 형태(반타원형 형태)를 이루게 된다. Therefore, when it is assumed that the portion to which the OV is applied has a first refractive index, the first refractive index is symmetric with respect to the portion to which 0V is applied, and gradually increases or decreases with reference to the first refractive index. So that the change of the refractive index in the cross-sectional shape forms a lenticular lens shape (semi-elliptical shape).
즉, 슬릿 스캔 노광을 실시하면서 각 렌즈의 경계를 기준으로 점진적으로 작은 크기의 전압에서 큰 크기의 전압을 인가한 후 다시 점진적으로 작은 크기의 전압을 인가하거나, 또는 반대로 각 렌즈부(250)의 경계를 기준으로 점진적으로 큰 크기의 전압에서 작은 크기의 전압을 인가한 후 다시 큰 크기의 전압을 점진적으로 인가함으로서 상기 고분자 물질층(220) 내부에 액정분자의 배열이 달리하여 최종적으로 그 단면 형태 상으로 굴절율의 변화는 렌티큘라 렌즈 형태(반타원형 형태)를 주기적으로 이루도록 하는 것이다.That is, while a slit scan exposure is performed, a voltage of a large magnitude is gradually applied at a voltage of a small magnitude gradually with reference to the boundary of each lens, and then a voltage of a small magnitude is gradually applied again, A voltage of a small magnitude is gradually applied to a large-sized voltage on the basis of a boundary, and then a voltage of a large magnitude is gradually applied to the
이러한 제조 방법을 통해 형성된 가변 렌즈층(260)은 추후 상기 제 1 및 제 2 전극층(213, 225)에 전원이 인가되지 않을 경우 상기 굴절율의 경계가 반타원형 형태를 유지함으로서 다수의 렌티큘라 렌즈가 구비된 렌티큘라 판으로서의 역할을 하게 된다.When the power is not applied to the first and second electrode layers 213 and 225, the refractive index of the
또한 상기 가변 렌즈층(260)은 추후 상기 제 1 및 제 2 전극층(213, 225)을 통해 전원이 인가되어 상기 고분자 물질층(220)에 소정의 전압이 인가되면 액정분자의 틸트각이 변해 초기 배열된 상태를 갖게됨으로써 귤절율 변화를 발생시키는 반 타원 형태의 굴절율 경계가 제거되어 이를 통과하는 빛의 굴절율을 거의 변화시키지 않게 된다.When the voltage is applied to the
따라서 상기 가변 렌즈층(260)은 렌티큘라 판으로서 역할을 하지 않음으로서 상기 가변 렌즈층(260)으로 입사되는 빛은 굴절율 변화없이 투과하게 된다.
Therefore, the
조금 더 상세히 가변 렌즈층을 구비한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치의 안경방식 및 무안경 방식으로 3D 영상 시청시의 빛의 동작 변화에 대해 설명한다.A description will be given of the behavior of light at the time of viewing a 3D image by a spectacle method and a non-spectacle method of a hybrid 3D image display device according to an embodiment of the present invention having a variable lens layer in more detail.
우선, 도 2를 참조하여 안경방식으로 3D 영상 시청시의 빛의 투과에 대해 설명한다.First, referring to Fig. 2, transmission of light at the time of viewing a 3D image by the spectacles system will be described.
액정표시장치(110)의 백라이트 유닛(미도시)으로부터 나온 빛은 정상적으로 제 1 편광판(125)과 액정패널(112)과 제 2 편광판(130)을 투과하며 직선 편광된 상태를 이루게 된다. 그리고 이러한 직선 편광판 빛은 패턴드 리타더(140)를 통과하며 즉, 상기 패턴드 리타더(140)의 제 1 위상패턴(141a)을 통과하면서는 좌원 편광된 상태를 이루며 제 2 위상패턴(141b)을 통과하면서는 우원편광된 상태를 갖게된다.The light emitted from the backlight unit (not shown) of the liquid
이후, 상기 패턴드 리타더(140)를 통과하며 좌원 및 우원편광된 상태의 빛은 가변 렌즈층(260)을 통과하게 되는데, 이때 안경방식으로 동작하는 경우 상기 가변 렌즈층(260)에는 상기 제 1 및 제 2 전극층(213, 225)을 통해 상기 고분자 물질층(220)에 소정의 전압이 인가됨으로서 상기 고분자 물질층(220)에는 굴절율 차이에 따른 경계가 사라지게 되어 상기 고분자 물질층(220) 전체가 동일한 수준의 굴절율을 갖게 됨으로서 부분적으로 굴절율이 다른 렌티큘라 판으로서의 역할은 하지 않는다.Then, the light passes through the pattern reliader 140 and passes through the
따라서, 상기 패턴드 리타더(140)를 통과한 좌원 또는 우원 편광된 빛은 여전히 좌원 또는 우원편광된 상태를 유지하며 상기 가변 렌즈층(260)을 투과하게 되며, 안경방식의 경우 사용자가 편광안경(145)을 사용하게 되므로 상기 편광안경(145)으로 입사된다.Therefore, the left or right circularly polarized light having passed through the
한편, 상기 편광안경(145)은 좌안렌즈(145a)와 우안렌즈(145b)로 이루어지며, 상기 좌안렌즈(145a)에는 λ/4의 위상변화를 발생시키는 제 1 위상필름(152a)과 제 1 편광필름(150a)이 구비되고 있으며, 상기 우안렌즈(145b)에는 λ/4의 위상변화를 발생시키며 상기 제 1 위상필름(152a)과 수직한 광축을 갖는 제 2 위상필름(152b)과 상기 제 1 편광필름(150a)과 동일한 투과축을 갖는 제 2 편광필름(150b)이 구비되고 있다.The
따라서, 상기 패턴드 리타더(140)를 통과하여 좌원 또는 우원편광된 상태의 빛은 상기 편광안경(145)의 좌안 또는 우안렌즈(145a, 145b)로 입사되는데, 이때, 좌원편광된 상태의 빛은 좌원렌즈(145a)로 입사되면 일례로 좌우방향의 직선편광 상태(이하 제 1 직선편광 상태라 칭함)를 갖게되며, 이 경우 상기 제 1 편광필름(150a)의 투과축과 일치하게 되어 최종적으로 상기 좌안렌즈(145a)를 투과하여 사용자의 좌안으로 입사된다.Accordingly, the light passing through the patterned
하지만, 우원편광된 상태의 빛은 좌원렌즈(145a)로 입사되면 상기 제 1 직선편광 상태와 수직한 제 2 직선편광 상태를 이루게 되며, 상기 제 1 편광필름(150a)의 투과축과 수직하게 되므로 상기 제 1 편광필름(150a)에 의해 차단됨으로써 최종적으로 상기 좌안렌즈(145a)를 통과하지 못하므로 사용자의 좌안으로 입사되지 않는다.However, when the right circularly polarized light is incident on the left circularly
반대로 상기 팬턴드 리타더(140)를 통과한 빛 중 우원편광된 상태의 빛은 상기 편광안경(145)의 우안렌즈(145b)에 대해서는 제 2 위상필름(152b)을 통과하며 제 1 직선편광 상태를 이룸으로서 상기 제 2 편광필름(150b)의 투과축과 일치하게 되어 최종적으로 상기 우안렌즈(145b)를 통과하여 사용자의 우안으로 입사되지만, 좌원편광된 빛은 상기 제 2 위상필름(152b)을 통과하며 제 2 직선편광 상태를 이루게 됨으로써 상기 제 2 편광필름(150b)의 투과축과 수직한 상태가 되므로 상기 제 2 편광필름(150b)을 투과하지 못하므로 최종적으로 우안렌즈(145b)를 통과하지 못한다.On the contrary, the right circularly polarized light of the light passing through the
따라서, 이러한 원리에 의해 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치(101)는 안경방식으로 동작하는 경우 상기 가변 렌즈층(260)은 렌티큘라 형태의 굴절율 변화를 발생시키지 않으므로 단순히 절연층 정도의 역할을 하게 되므로 일반적인 안경방식 3D 영상표시장치와 같이 편광안경과 패턴드 리타더(140)에 의해 구현되는 3D 영상 시청을 할 수 있다. Accordingly, when the hybrid 3D
한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치가 편광안경 없이 무안경 방식으로 동작하는 경우, 액정표시장치(110)를 통과한 빛은 일방향의 직선 편광된 상태를 가지며 패턴드 리타더(140)를 통과하게 된다.3, when a hybrid 3D image display apparatus according to an embodiment of the present invention operates in a non-eyeglass mode without polarizing glasses, light passing through the liquid
이때, 패턴드 리타더(140)에 구비된 제 1 및 제 2 위상패턴(141a, 141b)에 의해 각각 이를 통과한 빛은 좌원편광 또는 우원편광된 상태를 이루게 된다.At this time, the light having passed through the first and
그리고, 이렇게 좌원 또는 우원편광된 빛은 가변 렌즈층(260)으로 입사되며, 이때 상기 가변 렌즈층(260)에는 상기 제 1 및 제 2 전극층(213, 225)에 전원이 인가되지 않음으로서 상기 고분자 물질층(220)은 굴절율 차이에 의한 경계로 형성된 주기적인 다수의 렌즈부(250)가 구현된다.The left or right circularly polarized light is incident on the
따라서, 상기 고분자 물질층(220) 내에 구현된 다수의 렌즈부(250)에 의해 입사되는 빛은 특정 방향으로 굴절되며 이는 상기 렌즈부(250)의 배치에 의해 결정되는 다수의 뷰 영역으로 나아가게 되며, 이 경우 사용자는 3D 시청이 가능한 뷰 영역에서 상기 액정표시장치(110)와 패턴드 리타더(140) 및 가변 렌즈층(260)을 통해 나오는 빛을 바라보게 됨으로써 3D 영상 시청을 할 수 있다.Therefore, the light incident by the plurality of
한편, 무안경 방식의 경우, 상기 가변 렌즈층(260)에 소정의 전압을 인가하는 경우, 상기 가변 렌즈층(260)은 굴절율 변화를 일으키는 주기적인 다수의 렌즈부(미도시)가 구현되지 않으므로 이 경우 2D 영상 시청을 위해 최적화가 되며, 종래의 가변되지 않는 고정형 렌티큘라 렌즈를 구비한 3D 영상표시장치 대비 우수한 2D 품질을 갖는 2D 시청 또한 가능한 것이 특징이다.
On the other hand, in the case of the non-spectacle method, when a predetermined voltage is applied to the
전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 3D 영상 표시장치(101)는 PLLC로 이루어지는 고분자 물질층(220)과 이의 하부 및 상부에 제 1 및 제 2 전극층(213, 225)이 구비된 가변 렌즈층(260)의 구성에 의해 안경방식 또는 무안경 방식으로 선택적으로 동작하게 되므로 사용자의 취향에 따라 선호하는 3D 시청을 할 수 있으므로 사용자의 3D 영상 시청의 선택의 폭을 넓히는 장점을 가지며, 나아가 렌티큘라 렌즈를 별도의 기판을 이용하여 형성하지 않고 액정표시장치(110)의 외측면에 구비된 패턴드 리타더(140)의 외측면에 직접 형성함으로써 별도의 렌티큘라 판을 부착하는 종래의 무안경식 3D 영상 표시장치 대비 경략 방경을 구현하며, 부착 오차 등을 억제함으로서 무안경 방식의 3D 영상 품질을 향상시키는 효과가 있다.
The hybrid 3D
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
101 : 3D 영상 표시장치
110 : 액정표시장치
112 : 액정패널
121 : 블랙매트릭스
122 : 컬러필터층
125, 130 : 제 1 및 제 편광판
140 : 패턴드 리타더
141a, 141b : 제 1 및 제 2 위상패턴
213 : 제 1 전극층
220 : 고분자 물질층
225 : 제 2 전극층
250 : 렌즈부
260 : 가변 렌즈층101: 3D image display device
110: liquid crystal display
112: liquid crystal panel
121: Black Matrix
122: Color filter layer
125 and 130: first and second polarizing plates
140: patterned retarder
141a and 141b: first and second phase patterns
213: first electrode layer
220: Polymer material layer
225: second electrode layer
250:
260: variable lens layer
Claims (8)
상기 액정패널의 양 외측면에 각각 구비된 제 1 및 제 2 편광판과;
상기 제 2 편광판의 외측면에 구비된 패턴드 리타더와;
상기 패턴드 리타더 외측면에 구비되며, 판 형태를 갖는 제 1 전극층과 고분자 물질층 그리고 판 형태를 갖는 제 2 전극층으로 이루어지며, 상기 고분자 물질층은 상기 고분자 물질층 내부에서 다수의 굴절율 차이를 갖는 경계가 주기적으로 형성되며, 상기 굴절율 차이에 의한 경계 각각은 그 형태가 렌티큘라 렌즈 형상을 이루며, 상기 제 1 및 제 2 전극층을 통해 전압이 인가되는 경우 주기적인 상기 굴절율 차이를 갖는 경계가 사라지는 특성을 가져 안경방식 또는 무안경 방식의 3D 영상 구현이 가능한 것이 특징이며,
상기 고분자 물질층은 액정분자를 포함하는 고분자 물질인 PLLC(polymer localized liquid crystal)로 이루어지며,
상기 액정분자는 상기 굴절율 차이를 갖는 경계를 기준으로 상기 렌티큘라 렌즈 형상 내에서 위치 별로 UV 및 인가되는 전압에 의해 초기 배열 위치가 다른 하이브리드 3D 영상 표시장치.
A liquid crystal panel having a plurality of pixel lines defined as a plurality of pixel regions connected to one gate line and having an array substrate and a color filter substrate bonded together via a liquid crystal layer;
First and second polarizing plates provided on both outer sides of the liquid crystal panel;
A pattern deleter provided on an outer surface of the second polarizer;
And a second electrode layer provided on the outer surface of the patterned retarder, the first electrode layer having a plate shape, the polymer material layer, and the plate shape, wherein the polymer material layer has a plurality of refractive index differences in the polymer material layer Wherein a boundary of the refractive index difference is formed in a lenticular lens shape, and when a voltage is applied through the first and second electrode layers, the boundary having the refractive index difference periodically disappears And it is possible to realize a 3D image of a glasses type or a non-glasses type,
The polymer material layer is made of polymer localized liquid crystal (PLLC), which is a polymer material including liquid crystal molecules,
Wherein the initial alignment position of the liquid crystal molecules is different according to a voltage applied by UV and a position in the lenticular lens shape with respect to a boundary having the refractive index difference.
상기 컬러필터 기판에는 상기 화소라인의 경계에 대응하여 블랙매트릭스가 형성된 것이 특징인 하이브리드 3D 영상 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the color filter substrate is formed with a black matrix corresponding to a boundary of the pixel lines.
상기 굴절율 차이에 의한 경계는 상기 화소라인의 경계에 위치하는 상기 블랙매트릭스와 중첩하도록 위치하는 것이 특징인 하이브리드 3D 영상 표시장치.
The method of claim 3,
And the boundary due to the refractive index difference overlaps with the black matrix located at the boundary of the pixel line.
상기 패턴드 리타더는 직선편광된 빛을 좌원 또는 우원 편광된 빛으로 변경시키는 제 1 위상패턴과 상기 제 1 위상패턴과 반대되는 원편광된 상태를 만드는 제 2 위상패턴이 상기 액정패널의 화소라인 단위로 교대하며 형성된 것이 특징인 하이브리드 3D 영상 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the patterned retarder includes a first phase pattern for changing the linearly polarized light into left or right circularly polarized light and a second phase pattern for forming a circularly polarized state opposite to the first phase pattern, Wherein the first and second display units are alternately arranged in a unit of the display unit.
상기 하이브리드 3D 영상 표시장치는 제 1 위상필름과 이와 수직한 광축을 갖는 제 2 위상필름이 각각 구비된 좌안렌즈와 우안렌즈로 구성되며, 상기 좌안 및 우안렌즈에는 동일한 방향의 투과축을 갖는 제 1 및 제 2 편광필름이 구비된 편광안경을 포함하는 하이브리드 3D 영상 표시장치.
The method according to claim 1,
The hybrid 3D image display device includes a left eye lens and a right eye lens each having a first phase film and a second phase film having an optical axis perpendicular to the first phase film, And a polarizing glass provided with a second polarizing film.
상기 하이브리드 3D 영상 표시장치는 안경방식으로 동작하는 경우 상기 제 1 및 제 2 전극층에 전원을 인가하여 상기 고분자 물질층에 소정의 전압이 인가됨으로서 주기적인 굴절율 차이로 인한 경계를 제거하고,
무안경 방식으로 동작하는 경우 상기 제 1 및 제 2 전극층에 전원을 인가하지 않아 상기 고분자 물질층 내부에 주기적인 굴절율 차이로 인한 경계가 유지되도록 하는 것이 특징인 하이브리드 3D 영상 표시장치.
The method according to claim 6,
When the hybrid 3D image display device operates in a spectacle mode, a predetermined voltage is applied to the polymer material layer by applying power to the first and second electrode layers to remove a boundary due to a difference in a periodic refractive index,
Wherein the first and second electrode layers are not energized to maintain a boundary due to a difference in refractive index between the first and second electrode layers.
상기 제 1 편광판의 외측면에는 백라이트 유닛이 구비된 것이 특징인 하이브리드 3D 영상 표시장치.The method according to claim 1,
And a backlight unit is provided on an outer surface of the first polarizer.
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KR1020120117810A KR101933114B1 (en) | 2012-10-23 | 2012-10-23 | Hybrid 3 dimensional stereography image display device |
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