KR102001672B1 - Autosterecoscopic display apparatus - Google Patents

Autosterecoscopic display apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR102001672B1
KR102001672B1 KR1020130050141A KR20130050141A KR102001672B1 KR 102001672 B1 KR102001672 B1 KR 102001672B1 KR 1020130050141 A KR1020130050141 A KR 1020130050141A KR 20130050141 A KR20130050141 A KR 20130050141A KR 102001672 B1 KR102001672 B1 KR 102001672B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
subpixels
display panel
data
pixel
liquid crystal
Prior art date
Application number
KR1020130050141A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140131154A (en
Inventor
강훈
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130050141A priority Critical patent/KR102001672B1/en
Publication of KR20140131154A publication Critical patent/KR20140131154A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102001672B1 publication Critical patent/KR102001672B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/34Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/324Colour aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/366Image reproducers using viewer tracking
    • H04N13/383Image reproducers using viewer tracking for tracking with gaze detection, i.e. detecting the lines of sight of the viewer's eyes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/398Synchronisation thereof; Control thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

본 발명은 무안경 방식 입체 영상 표시장치에 관한 것으로, 데이터라인들과 게이트라인들이 교차하고 매트릭스 타입의 픽셀 어레이가 형성된 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 픽셀 어레이에 3D 영상 데이터를 기입하고 이미지 센서를 통해 사용자의 좌안과 우안 위치를 실시간 감지하는 표시패널 구동부; 상기 액정표시패널의 픽셀 어레이와 중첩되고 렌즈와 베리어 중 어느 하나를 포함하는 3D 광학소자; 및 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 다수의 서브 픽셀들로 분할된다. 상기 표시패널 구동부에 의해 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치를 지나는 광경로 상에 존재하는 서브 픽셀들만 턴-온되고, 상기 광경로 밖의 서브 픽셀들은 턴-오프된다. 상기 턴-온되는 서브 픽셀들이 빛이 투과되는 ON 서브 픽셀들이고, 상기 ON 서브 픽셀들을 제외한 OFF 서브 픽셀들에서 빛이 차단된다. 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치가 변경될 때 상기 ON 서브 픽셀들의 위치가 변경된다. The present invention relates to a non-eyeglass stereoscopic image display device, and more particularly, to a liquid crystal display panel in which data lines and gate lines intersect and a pixel array of a matrix type is formed. A display panel driver that writes 3D image data to the pixel array of the liquid crystal display panel and real-time senses the left and right eye positions of the user through the image sensor; A 3D optical element superimposed on the pixel array of the liquid crystal display panel and including any one of a lens and a barrier; And a backlight unit for emitting light to the liquid crystal display panel. Each of the pixels of the pixel array is divided into a plurality of sub-pixels. Only the subpixels present on the optical path passing through the left and right eye positions of the user are turned on by the display panel driving unit and the subpixels outside the optical path are turned off. The turn-on subpixels are ON subpixels through which light is transmitted, and light is cut off in OFF subpixels except for the ON subpixels. The positions of the ON subpixels are changed when the left and right eye positions of the user are changed.

Description

무안경 입체 영상 표시장치{AUTOSTERECOSCOPIC DISPLAY APPARATUS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a three-

본 발명은 무안경 방식 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a non-eyeglass stereoscopic image display apparatus.

텔레비젼이나 모니터와 같은 표시장치에 입체 영상 재현 기술이 적용되어 가정에서도 3D 입체 영상을 감상할 수 있는 시대가 도래하였다. 입체 영상 표시장치는 안경 방식과 무안경 방식으로 나뉘어질 수 있다. 안경 방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다. 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴랙스 베리어(parallax barrier, 이하 "베리어"라 함), 렌티큘라 렌즈(Lenticular lens) 등의 광학 부품을 표시 화면의 앞이나 뒤에 설치하여 특수한 안경 없이도 입체 영상을 감상할 수 있게 한다. A stereoscopic image reproduction technology has been applied to a display device such as a television or a monitor, and it is time to appreciate 3D stereoscopic images at home. The stereoscopic image display device can be divided into a spectacle method and a non-spectacle method. The spectacle method realizes a stereoscopic image by using polarizing glasses or liquid crystal shutter glasses to display the right and left parallax images in a direct view type display device or a projector by changing the polarization directions of the parallax images in a time division manner. In the non-eyeglass system, an optical component such as a parallax barrier (hereinafter referred to as a "barrier") or a lenticular lens for separating the optical axis of left and right parallax images is installed in front of or behind the display screen This enables stereoscopic images to be viewed without special glasses.

도 1 및 도 2는 렌즈를 이용한 무안경 입체 영상 표시장치의 일 예를 나타낸다. 1 and 2 show an example of a non-eyeglass stereoscopic image display device using a lens.

도 1 및 도 2를 참조하면, 무안경 입체 영상 표시장치는 표시패널의 픽셀 어레이(10) 앞에 배치된 렌즈(11)를 포함한다. 1 and 2, the non-eyeglass stereoscopic image display apparatus includes a lens 11 disposed in front of a pixel array 10 of a display panel.

픽셀 어레이(10)의 픽셀들 각각은 적색 컬러 필터가 형성된 적색 서브 픽셀(Rs), 녹색 컬러 필터가 형성된 녹색 서브 픽셀(Gs), 및 청색 컬러 필터가 형성된 청색 서브 픽셀(Bs)을 포함한다. 렌즈(11)는 일반적으로, 단면이 반구형 또는 타원형인 볼록한 렌티큘라 렌즈 어레이로 구현된다. 렌즈(11)는 좌안 영상이 기입된 픽셀로부터의 빛과, 우안 영상이 기입된 픽셀로부터의 빛의 광축을 분리한다. 시청자는 렌즈(11)를 통해 좌안으로 좌안 영상(L)이 기입된 픽셀들을 보는 반면, 렌즈(11)를 통해 우안으로 우안 영상이 기입된 픽셀들을 보게 되므로 양안 시차를 느끼게 되어 입체 영상을 감상할 수 있다. Each of the pixels of the pixel array 10 includes a red subpixel Rs formed with a red color filter, a green subpixel Gs formed with a green color filter, and a blue subpixel Bs formed with a blue color filter. The lens 11 is generally embodied as a convex lenticular lens array with a hemispherical or oval cross section. The lens 11 separates the light from the pixel to which the left eye image is written and the optical axis of light from the pixel to which the right eye image is written. The viewer sees the pixels in which the left eye image L is written in the left eye through the lens 11 while viewing the pixels in which the right eye image is written in the right eye through the lens 11 so that the viewer feels the binocular parallax, .

무안경 입체 영상 표시장치는 좌안과 우안에 보이는 픽셀들의 개수가 표시패널(10)의 픽셀 어레이 보다 작기 때문에 해상도가 낮고 시청자가 크로스토크 없이 3D 영상을 감상할 수 있는 최적 시청 위치가 제한적인 단점이 있다. 최적 시청 위치를 넓히기 위하여 멀티 뷰(multi-view) 포맷의 영상을 입체 영상 표시장치에 표시할 수 있으나, 이 경우에 해상도는 더 낮아진다. 무안경 입체 영상 표시장치에 도 2와 같이 9 뷰(view) 영상을 데이터를 초고해상도 FHD(1920×1080)로 표시하는 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 도 2에서, 1~9는 양안 시차를 갖는 9 개의 영상 데이터들이다. 도 1 및 도 2에서 '1'은 제1 카메라에서 객체를 바라 본 제1 뷰 영상이고, '2'는 제1 카메라와 6.5cm의 시차를 갖는 제2 카메라에서 객체를 바라 본 제2 뷰 영상이다. 1 렌즈 피치(pitch) 내에 4.5 개의 RGB 서브 픽셀들이 배치되므로 사용자가 느끼는 수평 해상도는 1920/4.5로 낮아지고, 픽셀 어레이의 2 라인에 9 뷰 영상 데이터가 기입되므로 수직 해상도는 1080/2로 낮아진다. 따라서, 무안경 입체 영상 표시장치에 도 2와 같이 9 뷰(view) 영상을 데이터를 초고해상도 FHD(1920×1080)로 표시하여 멀티 뷰를 구현하는 경우에 사용자가 인식하는 영상의 해상도는 VGA(640*480) 수준으로 낮아진다. Since the number of pixels in the left eye and the right eye is smaller than the pixel array of the display panel 10, the non-eyeglass stereoscopic image display has a disadvantage in that the resolution is low and the optimal viewing position where the viewer can view the 3D image without crosstalk is limited have. In order to widen the optimum viewing position, a multi-view format image can be displayed on the stereoscopic image display device, but in this case, the resolution is lower. As shown in FIG. 2, a 9-view image is displayed on a non-eyeglass stereoscopic image display device with an ultra-high resolution FHD (1920 × 1080) as an example. In Fig. 2, 1 to 9 are nine image data having binocular parallax. In FIGS. 1 and 2, '1' is a first view image of an object viewed from a first camera, '2' is a second view image of an object viewed from a second camera having a time difference of 6.5 cm from the first camera, to be. Since 4.5 RGB subpixels are arranged within one lens pitch, the horizontal resolution of the user is lowered to 1920 / 4.5, and the 9-view image data is written in two lines of the pixel array, so that the vertical resolution is lowered to 1080/2. Therefore, in the case of implementing multi view by displaying 9 view image data in ultra-high resolution FHD (1920x1080) as shown in FIG. 2 in the spectacle-free three-dimensional image display device, the resolution of the image recognized by the user is VGA 640 * 480).

본 발명은 최적 시청 위치에 제한이 없고 해상도 저하를 줄일 수 있는 무안경 입체 영상 표시장치를 제공한다.
The present invention provides a non-eyeglass stereoscopic image display device having no limit on an optimum viewing position and capable of reducing resolution degradation.

본 발명의 무안경 입체 영상 표시장치는 데이터라인들과 게이트라인들이 교차하고 매트릭스 타입의 픽셀 어레이가 형성된 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 픽셀 어레이에 3D 영상 데이터를 기입하고 이미지 센서를 통해 사용자의 좌안과 우안 위치를 실시간 감지하는 표시패널 구동부; 상기 액정표시패널의 픽셀 어레이와 중첩되고 렌즈와 베리어 중 어느 하나를 포함하는 3D 광학소자; 및 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 다수의 서브 픽셀들로 분할된다. 상기 표시패널 구동부에 의해 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치를 지나는 광경로 상에 존재하는 서브 픽셀들만 턴-온되고, 상기 광경로 밖의 서브 픽셀들이 턴-오프된다. 상기 턴-온되는 서브 픽셀들이 빛이 투과되는 ON 서브 픽셀들이고, 상기 ON 서브 픽셀들을 제외한 OFF 서브 픽셀들에서 빛이 차단된다. 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치가 변경될 때 상기 ON 서브 픽셀들의 위치가 변경된다.
본 발명의 무안경 입체 영상 표시장치는 데이터라인들과 게이트라인들이 교차하고 매트릭스 타입의 픽셀 어레이가 형성된 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 픽셀 어레이에 3D 영상 데이터를 기입하고 이미지 센서를 통해 사용자의 좌안과 우안 위치를 실시간 감지하는 표시패널 구동부; 상기 액정표시패널의 픽셀 어레이와 중첩되고 렌즈와 베리어 중 어느 하나를 포함하는 3D 광학소자; 및 적색 광원, 녹색 광원, 및 청색 광원을 포함하여 상기 액정표시패널에 적색광, 녹색광 및 청색광을 순차적으로 조사하는 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 픽셀 어레이의 픽셀들에는 멀티 뷰 포맷의 3D 영상 데이터가 기입된다. 상기 픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 다수의 서브 픽셀들로 분할된다. 상기 표시패널 구동부에 의해 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치를 지나는 광경로 상에 존재하는 서브 픽셀들만 턴-온된다. 상기 턴-온되는 서브 픽셀들이 빛이 투과되는 ON 서브 픽셀들이고, 상기 ON 서브 픽셀들을 제외한 OFF 서브 픽셀들에서 빛이 차단된다. 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치가 변경될 때 상기 ON 서브 픽셀들의 위치가 변경된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 무안경 입체 영상 표시장치는 데이터라인들과 게이트라인들이 교차하고 매트릭스 타입의 픽셀 어레이가 형성된 표시패널; 상기 표시패널의 픽셀 어레이에 3D 영상 데이터를 기입하고 이미지 센서를 통해 사용자의 좌안과 우안 위치를 실시간 감지하는 표시패널 구동부; 및 상기 표시패널의 픽셀 어레이와 중첩되고 렌즈와 베리어 중 어느 하나를 포함하는 3D 광학소자를 포함합니다. 상기 픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 다수의 서브 픽셀들로 분할됩니다. 같은 색의 이웃한 서브 픽셀들 중에서 상기 광경로 상에 존재하는 서브 픽셀만 턴-온됩니다. 상기 턴-온되는 서브 픽셀들이 빛이 투과되는 ON 서브 픽셀들이고, 상기 ON 서브 픽셀들을 제외한 OFF 서브 픽셀들에서 빛이 차단됩니다. 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치가 변경될 때 상기 ON 서브 픽셀들의 위치가 변경됩니다.
The non-eyeglass stereoscopic image display apparatus of the present invention includes: a liquid crystal display panel in which a data line and a gate line cross each other and a pixel array of a matrix type is formed; A display panel driver that writes 3D image data to the pixel array of the liquid crystal display panel and real-time senses the left and right eye positions of the user through the image sensor; A 3D optical element superimposed on the pixel array of the liquid crystal display panel and including any one of a lens and a barrier; And a backlight unit for emitting light to the liquid crystal display panel. Each of the pixels of the pixel array is divided into a plurality of sub-pixels. Only the subpixels present on the optical path passing through the left and right eye positions of the user are turned on by the display panel driving unit and the subpixels outside the optical path are turned off. The turn-on subpixels are ON subpixels through which light is transmitted, and light is cut off in OFF subpixels except for the ON subpixels. The positions of the ON subpixels are changed when the left and right eye positions of the user are changed.
The non-eyeglass stereoscopic image display apparatus of the present invention includes: a liquid crystal display panel in which a data line and a gate line cross each other and a pixel array of a matrix type is formed; A display panel driver that writes 3D image data to the pixel array of the liquid crystal display panel and real-time senses the left and right eye positions of the user through the image sensor; A 3D optical element superimposed on the pixel array of the liquid crystal display panel and including any one of a lens and a barrier; And a backlight unit for sequentially emitting red light, green light, and blue light to the liquid crystal display panel including a red light source, a green light source, and a blue light source. 3D image data of the multi-view format is written in the pixels of the pixel array. Each of the pixels of the pixel array is divided into a plurality of sub-pixels. Only the subpixels present on the optical path passing through the left and right eye positions of the user are turned on by the display panel driver. The turn-on subpixels are ON subpixels through which light is transmitted, and light is cut off in OFF subpixels except for the ON subpixels. The positions of the ON subpixels are changed when the left and right eye positions of the user are changed.
According to another aspect of the present invention, there is provided a non-eyeglass stereoscopic image display device including: a display panel on which a data line and a gate line intersect and a pixel array of a matrix type is formed; A display panel driver that writes 3D image data to the pixel array of the display panel and real-time senses the left and right eye positions of the user through the image sensor; And a 3D optical element that overlaps the pixel array of the display panel and includes either a lens or a barrier. Each of the pixels of the pixel array is divided into a plurality of sub-pixels. Only the sub-pixels existing on the optical path among the neighboring sub-pixels of the same color are turned on. The turned-on subpixels are light-transmissive ON subpixels, and the OFF subpixels except the ON subpixels are cut off. The position of the ON subpixels changes when the user's left and right eye positions change.

삭제delete

본 발명은 이미지 센서를 이용하여 시청자의 좌안 및 우안 위치를 실시간 감지하여 시청자의 눈의 위치를 따라 턴-온되는 서브 픽셀의 위치를 변경함으로써 시청자의 위치 제한 없이 3D 영상을 표시할 수 있다. 나아가, 본 발명은 필드 순차 컬러(Field Sequential Color, FSC) 기술을 이용하여 입체 영상 표시장치의 해상도 저하를 최소화할 수 있고, 3D 광학 소자의 표면처리를 통해 시인성을 개선할 수 있다.
According to the present invention, a 3D image can be displayed without restricting the position of a viewer by detecting the left and right eye positions of a viewer in real time using an image sensor and changing a position of a sub-pixel to be turned on according to a viewer's eye position. Further, the present invention can minimize the resolution degradation of the stereoscopic image display device using the field sequential color (FSC) technique, and improve the visibility through the surface processing of the 3D optical element.

도 1은 무안경 입체 영상 표시장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 무안경 입체 영상 표시장치에 9 뷰 영상을 표시하는 예를 보여 주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무안경 입체 영상 표시장치를 간략하게 보여 주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무안경 입체 영상 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 픽셀 구조를 보여 주는 도면들이다.
도 6은 턴-온되는 서브 픽셀의 위치에 따라 렌즈를 투과하는 빛의 광 경로가 달라지는 예를 보여 주는 도면이다.
도 7 및 도 8은 시청자의 눈 위치에 따라 턴-온되는 서브 픽셀의 위치를 제어하는 예를 보여 주는 도면이다.
도 9 및 도 10은 필드 순차 컬러(Field Sequential Color, FSC) 기술을 보여 주는 도면들이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 픽셀 구조를 보여 주는 도면들이다.
도 13은 도 11 및 도 12와 같은 픽셀 구조에서 턴-온되는 서브 픽셀의 위치에 따라 렌즈를 투과하는 빛의 광 경로가 달라지는 예를 보여 주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 픽셀 구조를 갖는 입체 영상 표시장치에서 멀티 뷰 영상의 데이터 포맷을 보여 주는 도면이다.
도 15는 필드 순차 컬러(Field Sequential Color, FSC) 기술에서 턴-온되는 서브 픽셀에서 순차적으로 재현되는 컬러를 보여 주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 3D 광학 소자의 일 예를 보여 주는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 3D 광학 소자의 다른 예를 보여 주는 단면도이다.
도 18은 도 16 및 도 17에 도시된 3D 광학 소자의 광 경로를 보여 주는 도면이다.
도 19 내지 도 21은 도 17 및 도 18에 도시된 3D 광학소자의 표면 처리 방법을 보여 주는 단면도들이다.
1 is a diagram showing an example of a spectacle-free three-dimensional image display apparatus.
2 is a view showing an example of displaying nine view images on a spectacle-free three-dimensional image display device.
FIG. 3 is a schematic view illustrating a non-eyeglass stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a spectacles stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
5A and 5B are views showing a pixel structure according to the first embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example in which the optical path of light passing through the lens changes according to the position of a sub-pixel to be turned on.
FIGS. 7 and 8 are views illustrating an example of controlling the position of a sub-pixel turned on according to a viewer's eye position.
FIGS. 9 and 10 are diagrams illustrating a field sequential color (FSC) technique.
11 and 12 are views showing a pixel structure according to a second embodiment of the present invention.
13 is a diagram showing an example in which the optical path of light passing through the lens varies depending on the position of a sub-pixel turned on in the pixel structure shown in FIGS. 11 and 12. FIG.
14 is a diagram illustrating a data format of a multi-view image in a stereoscopic image display apparatus having a pixel structure according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing colors sequentially reproduced in a sub-pixel turned on in a field sequential color (FSC) technique. FIG.
16 is a cross-sectional view illustrating an example of a 3D optical device according to an embodiment of the present invention.
17 is a cross-sectional view showing another example of the 3D optical device according to the embodiment of the present invention.
18 is a view showing the optical path of the 3D optical element shown in Figs. 16 and 17. Fig.
Figs. 19 to 21 are cross-sectional views showing the surface treatment method of the 3D optical element shown in Figs. 17 and 18. Fig.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소자들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical constituent elements. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 3 및 도 4는 본 발명의 입체 영상 표시장치를 보여 주는 블록도이다. 3 and 4 are block diagrams showing a stereoscopic image display apparatus according to the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 액정표시패널(100), 백라이트 유닛, 3D 광학소자(200), 표시패널 구동부, 이미지 센서(151) 등을 포함한다. 3 and 4, the stereoscopic image display apparatus of the present invention includes a liquid crystal display panel 100, a backlight unit, a 3D optical element 200, a display panel driving unit, an image sensor 151, and the like.

액정표시패널(100)은 상부 기판과 하부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 액정표시패널(100)에는 서로 직교하는 데이터라인들(101)과 게이트라인들(102), 및 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 2D 모드에서 2D 영상을 표시하고, 3D 모드에서 좌안 영상과 우안 영상으로 나뉘어진 3D 영상을 표시한다. 픽셀들 각각은 n(n은 2 이상의 양의 정수) 개의 서브 픽셀들로 나뉘어진다. 서브 픽셀들 각각에는 데이터라인(101)과 게이트라인(101)의 교차부에 형성된 TFT(Thin Film Transistor)와, TFT에 연결된 화소전극을 포함한다. TFT는 게이트펄스에 응답하여 턴-온되어 데이터라인을 통해 공급되는 데이터전압을 화소전극에 전달한다.The liquid crystal display panel 100 includes a liquid crystal layer formed between an upper substrate and a lower substrate. The liquid crystal display panel 100 includes data lines 101 and gate lines 102 orthogonal to each other, and a pixel array in which pixels are arranged in a matrix form. The pixel array displays a 2D image in the 2D mode and a 3D image divided into a left eye image and a right eye image in the 3D mode. Each of the pixels is divided into n (n is a positive integer of 2 or more) sub-pixels. Each of the subpixels includes a TFT (Thin Film Transistor) formed at the intersection of the data line 101 and the gate line 101, and a pixel electrode connected to the TFT. The TFT is turned on in response to the gate pulse to transfer the data voltage supplied through the data line to the pixel electrode.

픽셀 어레이의 기수 번째 라인들에 배치된 픽셀들에는 3D 모드에서 제1 단안 영상의 픽셀 데이터가 기입되고, 픽셀 어레이의 우수 번째 라인들에 배치된 픽셀들에는 3D 모드에서 제2 단안 영상의 픽셀 데이터가 기입된다. 제1 및 제2 단안 영상의 픽셀 데이터 각각은 적색 데이터, 녹색 데이터 및 청색 데이터를 포함한다. 제1 단안 영상의 픽셀 데이터는 3D 광학소자(200)로 인하여 사용자의 좌안으로만 보이는 좌안 영상 데이터이고, 제2 단안 영상의 픽셀 데이터는 3D 광학소자(200)로 인하여 사용자의 우안으로만 보이는 우안 영상 데이터일 수 있다. 반대로, 제1 단안 영상 데이터는 우안 영상 데이터이고, 제2 단안 영상 데이터는 좌안 영상 데이터일 수 있다. 이하에서, 제1 단안 영상 데이터를 좌안 영상 데이터로 제2 단안 영상 데이터를 우안 영상 데이터로 설명하지만 이에 한정되지 않는다.Pixel data of the first monocular image in the 3D mode is written to the pixels arranged in the odd-numbered lines of the pixel array, and pixels arranged in the even-numbered lines of the pixel array are written to the pixels arranged in the odd- Is written. Each of the pixel data of the first and second monocular images includes red data, green data, and blue data. The pixel data of the first monocular image is the left eye image data which is displayed only by the left eye of the user due to the 3D optical element 200 and the pixel data of the second monocular image is the right eye image of the user due to the 3D optical element 200 Image data. In contrast, the first monocular image data may be right eye image data, and the second monocular image data may be left eye image data. Hereinafter, the first monocular image data is described as left eye image data, and the second monocular image data is described as right eye image data, but the present invention is not limited thereto.

백라이트 유닛은 적색 광원(161), 녹색 광원(162), 및 청색 광원(163)을 포함하는 직하형 또는 에지형 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원 구동부(160)는 적색 광원(161), 녹색 광원(162) 및 청색 광원(163)을 순차적으로 점등한다. 예를 들어, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 도 9 및 도 10과 같이 1 프레임 기간을 제1 내지 제3 서브 프레임(SF1~SF3)으로 시분할할 수 있다. 이 경우에, 광원 구동부(160)는 제1 서브 프레임(SF1)에 적색 광원(161)을 점등한 후에 제2 서브 프레임(SF2)에 녹색 광원(162)을 점등한다. 이어서, 광원 구동부(160)는 제3 서브 프레임(SF3)에 청색 광원(163)을 점등한다. The backlight unit may be implemented as a direct-type or edge-type backlight unit including a red light source 161, a green light source 162, and a blue light source 163. The light source driver 160 of the backlight unit sequentially lights the red light source 161, the green light source 162, and the blue light source 163. For example, the stereoscopic image display apparatus of the present invention can time-divide one frame period into first to third sub-frames SF1 to SF3 as shown in FIGS. In this case, the light source driver 160 lights the red light source 161 in the first sub-frame SF1 and then the green light source 162 in the second sub-frame SF2. Subsequently, the light source driver 160 turns on the blue light source 163 in the third sub-frame SF3.

백라이트 유닛은 도 11 내지 도 13과 같은 입체 영상 표시장치의 구동 방법에서 백색광을 발생하는 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.The backlight unit may be implemented as a backlight unit that generates white light in the driving method of the stereoscopic image display apparatus as shown in FIGS.

3D 광학소자(200)는 렌티큘라 렌즈 시트(Lenticular sheet), 또는 패럴랙스 베리어(parallax barrier sheet)로 구현될 수 있다. 또한, 3D 광학소자(200)는 복굴절 매질을 전기적으로 제어하여 렌즈를 구현하는 스위쳐블 렌즈(switchable lens) 또는 복굴절 매질을 전기적으로 제어하여 베리어를 구현하는 스위쳐블 베리어(switchable barrier)로 구현될 수 있다. 본원 출원인은 미국출원 13/077,565(2011. 03. 31.), 미국출원 13/325,272(2011. 12. 14.) 등에서 스위쳐블 렌즈와 스위쳐블 베리어를 제안한 바 있다. 3D 광학소자(200)를 스위쳐블 렌즈와 스위쳐블 베리어로 구현하는 경우에, 스위쳐블 렌즈와 스위쳐블 베리어를 전기적으로 구동하는 3D 셀 구동부(도시하지 않음)가 필요하다. 3D 셀 구동부는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 3D 모드에서 액정표시패널(100)의 픽셀 어레이에 기입되는 데이터와 동기되어 스위쳐블 렌즈와 스위쳐블 베리어의 전극들에 렌즈 또는 베리어를 형성하기 위한 구동신호를 공급한다. 3D 광학소자(300)는 렌즈를 이용하여 좌안 영상 데이터가 기입된 픽셀과 우안 영상 데이터가 기입된 픽셀의 광축을 분리하거나 일부 픽셀들을 베리어로 가린다. 3D 광학소자(200)는 도 16 및 도 17과 같은 구조로 제작될 수도 있다. 시청자는 3D 광학소자(300)로 인하여 좌안으로 좌안 영상 데이터가 기입된 픽셀들을 보고 우안으로 우안 영상 데이터가 기입된 픽셀들을 보게 되므로 특수한 안경 없이 입체 영상을 감상할 수 있다.The 3D optical element 200 may be implemented as a lenticular sheet or a parallax barrier sheet. In addition, the 3D optical device 200 can be realized as a switchable lens that implements a lens by electrically controlling a birefringent medium, or a switchable barrier that implements a barrier by electrically controlling a birefringent medium. have. The present applicant has proposed a switchable lens and a switchable barrier in US Application No. 13 / 077,565 (Mar. 31, 2011) and US Application No. 13 / 325,272 (Dec. 14, 2011). When the 3D optical element 200 is implemented as a switchable lens and a switchable barrier, a 3D cell driver (not shown) for electrically driving the switchable lens and the switchable barrier is needed. The 3D cell driver is driven under the control of the timing controller 130 in synchronism with the data written in the pixel array of the liquid crystal display panel 100 in the 3D mode to form a lens or a barrier on the electrodes of the switchable lens and the switchable barrier Signal. The 3D optical element 300 separates the optical axis of the pixel on which the left eye image data is written and the pixel on which the right eye image data is written or covers some pixels with a barrier using a lens. The 3D optical element 200 may be fabricated as shown in FIGS. 16 and 17. FIG. The viewer can see the pixels in which the left eye image data is written in the left eye due to the 3D optical element 300 and see the pixels in which the right eye image data is written in the right eye, so that the viewer can appreciate the three-dimensional image without special glasses.

표시패널 구동부는 2D 모드에서 픽셀 어레이에 2D 영상의 데이터를 기입한다. 표시패널 구동부는 3D 모드에서 픽셀 어레이의 기수 번째 라인들에 배치된 픽셀들에 제1 단안 영상 데이터를 기입하고, 픽셀 어레이의 우수 번째 라인들에 배치된 픽셀들에 제2 단안 영상 데이터를 기입한다. 이를 위하여, 표시패널 구동부는 데이터 구동회로(110), 게이트 구동회로(120), 타이밍 콘트롤러(130), 데이터 포맷터(Data formatter, 140), 호스트 시스템(150) 등을 포함한다. The display panel driver writes the 2D image data to the pixel array in the 2D mode. The display panel drive unit writes the first monocular image data to the pixels arranged in the odd-numbered lines of the pixel array in the 3D mode, and writes the second monocular image data to the pixels arranged in the odd-th lines of the pixel array . The display panel driving unit includes a data driving circuit 110, a gate driving circuit 120, a timing controller 130, a data formatter 140, a host system 150, and the like.

데이터 구동회로(110)는 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 아날로그 감마전압으로 변환하여 데이터전압들을 발생하고 그 데이터전압을 액정표시패널(100)의 데이터라인들(101)에 공급한다. 게이트 구동회로(120)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 데이터라인들(101)에 공급되는 데이터전압과 동기되는 게이트펄스를 게이트라인들(102)에 공급하고, 그 게이트펄스를 순차적으로 시프트시킨다.The data driving circuit 110 converts digital video data input from the timing controller 130 into analog gamma voltages to generate data voltages and supplies the data voltages to the data lines 101 of the liquid crystal display panel 100 . The gate drive circuit 120 supplies gate pulses synchronized with the data voltage supplied to the data lines 101 to the gate lines 102 under the control of the timing controller 130 and sequentially shifts the gate pulses .

타이밍 콘트롤러(130)는 데이터 포맷터(140)를 통해 호스트 시스템(150)으로부터 입력되는 2D/3D 영상의 디지털 비디오 데이터를 데이터 구동회로(102)에 공급한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 2D/3D 영상의 디지털 비디오 데이터와 동기되어 호스트 시스템(150)로부터 입력된 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 메인 클럭 등의 타이밍신호를 수신한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 수신된 타이밍 신호를 이용하여 데이터 구동회로(110)와 게이트 구동회로(120)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 적색 광원(161), 녹색 광원(162) 및 청색 광원(163)이 순차적으로 점등되도록 광원 구동부(160)의 동작 타이밍을 제어한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(130)는 3D 셀 구동부의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. The timing controller 130 supplies digital video data of a 2D / 3D image input from the host system 150 to the data driving circuit 102 through the data formatter 140. The timing controller 130 receives timing signals such as a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a data enable signal, and a main clock input from the host system 150 in synchronization with the digital video data of the 2D / 3D image. The timing controller 130 controls the operation timing of the data driving circuit 110 and the gate driving circuit 120 using the received timing signal. The timing controller 130 controls the operation timing of the light source driver 160 so that the red light source 161, the green light source 162, and the blue light source 163 are sequentially turned on. Also, the timing controller 130 can control the operation timing of the 3D cell driver.

타이밍 콘트롤러(130)는 1 프레임 기간을 제1 내지 제3 서브 프레임(SF1~SF3)으로 시분할하기 위하여, 입력 영상의 프레임 레이트(frame rate)×3 Hz의 주파수로 프레임 레이트를 높일 수 있다. 입력 영상의 프레임 레이트(frame rate)는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다.The timing controller 130 may increase the frame rate to a frequency of the frame rate of the input image x 3 Hz in order to time-divide one frame period into the first to third sub-frames SF1 to SF3. The frame rate of the input image is 60 Hz in the National Television Standards Committee (NTSC) method and 50 Hz in the PAL (Phase-Alternating Line) method.

데이터 포맷터(140)는 호스트 시스템(150)으로부터의 3D 영상 데이터를 재정렬하여 도 3과 같이 좌안 영상 데이터를 픽셀 어레이의 기수 라인들에 정렬하고 우안 영상 데이터를 픽셀 어레이의 우수 라인들에 정렬한다. The data formatter 140 rearranges the 3D image data from the host system 150 to align the left eye image data to the odd line of the pixel array and align the right eye image data to the even lines of the pixel array as shown in FIG.

본 발명은 이미지 센서(151)를 통해 시청자의 좌안과 우안 위치를 실시간 감지하여 시청자의 좌안과 우안 위치 변경에 따라 좌안 영상 데이터가 기입되는 픽셀과 우안 영상 데이터가 기입되는 픽셀의 위치를 변경한다. 이를 위하여, 호스트 시스템(150)에는 카메라와 같은 이미지 센서(151)가 연결된다. 데이터 포맷터(140)는 공지의 아이 트랙킹 알고리즘(eye tracking algorithm)을 이용하여 이미지 센서(151)로부터 수신된 이미지를 분석하여 시청자의 좌안 및 우안 위치를 추정하고, 시청자의 좌안 및 우안 위치가 변경될 때 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터의 배열을 변경한다.The present invention detects the left and right eye positions of the viewer in real time through the image sensor 151 and changes the position of the pixel to which the left eye image data is written and the pixel to which the right eye image data is written according to the change of the left eye and right eye positions of the viewer. To this end, an image sensor 151 such as a camera is connected to the host system 150. The data formatter 140 analyzes the image received from the image sensor 151 using a known eye tracking algorithm to estimate the left and right eye position of the viewer and adjusts the positions of the left and right eyes of the viewer And changes the arrangement of the left eye image data and the right eye image data.

호스트 시스템(150)은 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(150)은 스케일러(scaler)를 이용하여 2D/3D 영상의 디지털 비디오 데이터의 해상도를 액정표시패널(100)의 해상도에 맞게 변환하여 데이터 포맷터(140)로 전송하고, 이미지 센서(151)의 출력 신호를 데이터 포맷터(140)로 전송한다. 그리고 호스트 시스템(150)은 데이터 포맷터(140)로 전송되는 데이터와 동기되는 타이밍 신호를 타이밍 콘트롤러(130)로 전송한다.The host system 150 may be implemented by any one of a TV system, a set top box, a navigation system, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, and a phone system. The host system 150 converts the resolution of the digital video data of the 2D / 3D image to the resolution of the liquid crystal display panel 100 using the scaler and transmits the converted resolution to the data formatter 140, To the data formatter (140). The host system 150 transmits a timing signal synchronized with the data transmitted to the data formatter 140 to the timing controller 130.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 픽셀들을 보여 주는 도면들이다. 5A and 5B are views showing pixels according to the first embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 픽셀들은 컬러 필터가 없이 점등되는 광원의 색과 같은 색의 영상 데이터를 표현한다. Referring to FIGS. 5A and 5B, pixels represent image data of the same color as the light source illuminated without a color filter.

종래의 1 픽셀은 컬러 구현을 위하여 적색 서브픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀로 분할된다. 이에 비하여, 도 5a 및 도 5b에 도시된 픽셀들 각각은 컬러 필터가 없는 n 개의 서브 픽셀들(P1~P6)로 나뉘어진다. 컬러 필터가 없는 서브 픽셀들 각각은 점등되는 광원의 색에 따라 적색, 녹색 및 청색 컬러 데이터를 재현한다. A conventional one pixel is divided into a red subpixel, a green subpixel, and a blue subpixel for color implementation. On the other hand, each of the pixels shown in Figs. 5A and 5B is divided into n sub-pixels P1 to P6 without a color filter. Each of the subpixels without a color filter reproduces red, green, and blue color data according to the color of the illuminated light source.

픽셀들과 중첩되는 렌즈(200a)의 1 피치(P)는 1 픽셀의 가로 길이와 같다. 따라서, 렌즈(200a)의 1 피치 내에는 1 픽셀에서 나뉘어진 n 개의 컬러 필터 없는 서브 픽셀들(P1~P6)이 배치된다. 1 픽셀에서 나뉘어진 n 개의 컬러 필터 없는 서브 픽셀들에는 동일한 픽셀 데이터가 기입되지만 사용자의 좌안과 우안 위치에 따라 턴-온(turn-on)되는 서브 픽셀의 위치가 달라질 수 있다. 여기서, 턴-온되는 서브 픽셀은 백라이트의 빛이 투과되는 서브 픽셀을 의미한다. One pitch (P) of the lens 200a overlapping with the pixels is equal to the width of one pixel. Thus, within one pitch of the lens 200a, n color filterless subpixels P1 to P6, which are divided by one pixel, are disposed. The same pixel data is written to the subpixels without the n color filters divided by one pixel but the position of the subpixel turned on depending on the left eye and the right eye position of the user can be changed. Here, a sub-pixel turned on means a sub-pixel through which light of a backlight is transmitted.

도 6은 턴-온되는 서브 픽셀의 위치에 따라 렌즈를 투과하는 빛의 광 경로가 달라지는 예를 보여 주는 도면이다. 도 7 및 도 8은 시청자의 눈 위치에 따라 턴-온되는 서브 픽셀의 위치를 제어하는 예를 보여 주는 도면들이다. 도 6 및 도 7은 3D 광학소자(200)를 렌즈로 구현한 예이고, 도 8은 3D 광학소자(200)를 베리어로 구현한 예이다. 6 is a diagram illustrating an example in which the optical path of light passing through the lens changes according to the position of a sub-pixel to be turned on. FIGS. 7 and 8 are views showing examples of controlling the positions of subpixels turned on according to a viewer's eye position. FIGS. 6 and 7 show an example in which the 3D optical element 200 is implemented as a lens, and FIG. 8 shows an example in which the 3D optical element 200 is implemented as a barrier.

도 6에서, '103'은 액정표시패널의 상부 기판, '104'는 액정층, '105'는 액정표시패널의 하부 기판, '106'은 상부 기판에 접착된 상부 편광판, '107'은 하부 기판에 접착된 하부 편광판, '108'은 백라이트 유닛을 각각 나타낸다. 3D 광학소자(200)는 상부 편광판(107)에 접착될 수 있다. In FIG. 6, reference numeral 103 denotes an upper substrate of a liquid crystal display panel, 104 denotes a liquid crystal layer, 105 denotes a lower substrate of the liquid crystal display panel, 106 denotes an upper polarizer adhered to the upper substrate, A lower polarizer plate bonded to the substrate, and a backlight unit '108'. The 3D optical element 200 may be adhered to the upper polarizer 107. [

도 6 내지 도 8을 참조하면, 턴-온되는 서브 픽셀의 위치에 따라 렌즈 또는 베리어의 슬릿(slit)을 통해 진행하는 빛의 경로가 달라진다. 베리어의 슬릿은 1 픽셀 내에 하나만 존재한다. 또한, 베리어의 1 피치(P)는 1 픽셀의 가로 길이와 같다. Referring to FIGS. 6 to 8, the path of the light traveling through the slit of the lens or barrier varies depending on the position of the sub-pixel to be turned on. There is only one slit of the barrier within one pixel. Further, one pitch (P) of the barrier is the same as the width of one pixel.

본 발명의 입체 영상 표시장치는 이미지 센서(151)를 통해 시청자의 좌안과 우안 위치를 감지(sensing)하고 그 위치를 지나가는 광 경로를 갖는 서브 픽셀을 턴-온시키고 나머지 서브 픽셀들을 턴-오프시킨다. 여기서, 턴-온되는 서브 픽셀은 픽셀 데이터의 데이터 전압에 따라 빛을 투과시키는 서브 픽셀들이다. 턴-오프되는 서브 픽셀은 입력 영상과 무관한 블랙 계조 전압이 인가되어 백라이트 유닛으로부터의 빛을 차단하여 검게 보이는 서브 픽셀들이다. The stereoscopic image display device of the present invention senses the left eye and the right eye position of the viewer through the image sensor 151 and turns on the subpixels having the optical path passing the position and turns off the remaining subpixels . Here, the subpixels that are turned on are subpixels that transmit light according to the data voltage of the pixel data. The subpixels turned off are subpixels that are blackened by intercepting light from the backlight unit by applying black gradation voltages independent of the input image.

시청자의 좌안(또는 우안)의 위치가 도 7 및 도 8과 같을 때 그 위치를 지나는 광 경로 상에 존재하는 서브 픽셀들이 턴-온된다. 도 7 및 도 8에서, 3 개의 픽셀들은 각각 컬러 필터가 없는 6 개의 서브 필터로 분할되어 있다. 이 픽셀들을 좌측으로부터 제1 픽셀, 제2 픽셀 및 제3 픽셀로 칭하기로 한다. 렌즈 또는 베리어의 슬릿을 통해 시청자의 좌안(또는 우안)을 지나는 광 경로 상에 존재하는 서브 픽셀들이 턴-온된다. 제1 픽셀에서 좌측으로 치우친 제2 서브 픽셀(P2)이 턴-온되고 나머지 서브 픽셀들은 턴-오프된다. 제2 픽셀에서 우측으로 치우친 제4 서브 픽셀(P4)이 턴-온되고 나머지 서브 픽셀들은 턴-오프된다. 제3 픽셀에서 최우측에 위치하는 제6 서브 픽셀(P2)이 턴-온되고 나머지 서브 픽셀들은 턴-오프된다. When the position of the left eye (or right eye) of the viewer is the same as in Figs. 7 and 8, the subpixels existing on the optical path passing through the position are turned on. 7 and 8, the three pixels are divided into six sub-filters, each of which has no color filter. These pixels are referred to as a first pixel, a second pixel and a third pixel from the left side. The subpixels present on the light path passing through the viewer's left eye (or right eye) through the slit of the lens or barrier are turned on. The second subpixel P2 shifted to the left in the first pixel is turned on and the remaining subpixels are turned off. The fourth subpixel P4 biased to the right in the second pixel is turned on and the remaining subpixels are turned off. The sixth sub-pixel P2 located at the rightmost position in the third pixel is turned on and the remaining sub-pixels are turned off.

본 발명의 입체 영상 표시장치는 도 6 내지 도 8과 같이 시청자의 좌안 및 우안 위치를 실시간 감지하여 시청자의 눈의 위치를 따라 턴-온되는 서브 픽셀의 위치를 변경한다. 그 결과, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 3D 영상을 감상할 수 있는 최적 시청 위치의 제한 없이 3D 영상을 표시할 수 있다.The stereoscopic image display apparatus of the present invention senses the left and right eye positions of the viewer in real time and changes the position of the sub pixels which are turned on according to the position of the viewer's eye as shown in FIGS. As a result, the stereoscopic image display apparatus of the present invention can display a 3D image without limiting the optimal viewing position for viewing 3D images.

도 9 및 도 10은 필드 순차 컬러(Field Sequential Color, FSC) 기술을 보여 주는 도면들이다. FIGS. 9 and 10 are diagrams illustrating a field sequential color (FSC) technique.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 1 픽셀에서 나뉘어진 컬러 필터 없는 서브 픽셀들 각각이 적색, 녹색 및 청색을 재현하기 위하여 액정표시패널(100)과 백라이트 유닛(108)을 필드 순차 컬러 기술로 구동한다. 백라이트 유닛(108)의 광원들(161, 162, 163)은 LED(Light-Emitting Diode)로 구현될 수 있다. 9 and 10, the stereoscopic image display device of the present invention includes a liquid crystal display panel 100 and a backlight unit 108 (not shown) for reproducing red, green, and blue subpixels without color filters, ) With field sequential color technology. The light sources 161, 162, and 163 of the backlight unit 108 may be implemented as a light-emitting diode (LED).

1 프레임 기간은 제1 내지 제3 서브 프레임(SF1~SF3)으로 나뉘어질 수 있다. 제1 서브 프레임(SF1) 동안 적색 데이터가 턴-온되는 서브 픽셀들에 기입되고, 적색 광원(161)이 점등된다. 제1 서브 프레임(SF1) 동안, 턴-오프되는 서브 픽셀들에 블랙 계조가 표시되고 녹색 광원(162)과 청색 광원(163)은 소등된다. 이어서, 제2 서브 프레임(SF2) 동안 녹색 데이터가 턴-온되는 서브 픽셀들에 기입되고, 녹색 광원(162)이 점등된다. 제2 서브 프레임(SF2) 동안, 턴-오프되는 서브 픽셀들에 블랙 계조가 표시되고 적색 광원(161)과 청색 광원(163)은 소등된다. 이어서, 제3 서브 프레임(SF3) 동안 청색 데이터가 턴-온되는 서브 픽셀들에 기입되고, 청색 광원(163)이 점등된다. 제3 서브 프레임(SF3) 동안, 턴-오프되는 서브 픽셀들에 블랙 계조가 표시되고 적색 광원(161)과 녹색 광원(162)은 소등된다. One frame period may be divided into first to third subframes SF1 to SF3. During the first sub-frame SF1, red data is written to sub-pixels that are turned on, and the red light source 161 is turned on. During the first sub-frame SF1, the black gradation is displayed in the sub-pixels turned off and the green light source 162 and the blue light source 163 are turned off. Subsequently, during the second sub-frame SF2, the green data is written to the sub-pixels which are turned on, and the green light source 162 is turned on. During the second sub-frame SF2, the black gradation is displayed in the sub-pixels turned off and the red light source 161 and the blue light source 163 are turned off. Subsequently, during the third sub-frame SF3, the blue data is written into the sub-pixels which are turned on, and the blue light source 163 is turned on. During the third sub-frame SF3, the black gradation is displayed in the sub-pixels turned off and the red light source 161 and the green light source 162 are turned off.

도 10에서, BLU(Back Light Unit)은 하나의 서브 프레임 기간에 같은 색의 광원이 점등되는 백라이트 유닛을 나타낸다. SC BLU는 픽셀 어레이의 데이터 스캔 방향을 따라 광원의 점등 타이밍을 시프트(shift)하는 스캐닝 백라이트 유닛(scanning BLU)을 나타낸다. 본 발명은 도 10과 같이 구동되는 백라이트 유닛(BLU, SC BLU)과 컬러 필터 없는 서브 픽셀들을 이용하여 서브 픽셀들 각각에서 적색, 녹색 및 청색을 재현할 수 있으므로 입체 영상 표시장치의 해상도를 높일 수 있다. 10, a BLU (Back Light Unit) represents a backlight unit in which a light source of the same color is lit in one sub frame period. The SC BLU represents a scanning backlight unit (scanning BLU) that shifts the lighting timing of the light source along the data scan direction of the pixel array. The present invention can reproduce red, green and blue colors in each of the subpixels using the backlight units (BLU, SC BLU) and the color filterless subpixels driven as shown in FIG. 10, thereby increasing the resolution of the stereoscopic image display device have.

도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 픽셀 구조를 보여 주는 도면들이다. 도 13은 도 11 및 도 12와 같은 픽셀 구조에서 턴-온되는 서브 픽셀의 위치에 따라 렌즈를 투과하는 빛의 광 경로가 달라지는 예를 보여 주는 도면이다. 도 11 내지 도 13과 같은 픽셀 구조를 갖는 입체 영상 표시장치는 필드 순차 컬러 기술로 구동될 필요가 없다. 이 입체 영상 표시장치의 1 픽셀은 컬러 필터를 갖는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터로 나뉘어진다. 이 입체 영상 표시장치의 백라이트 유닛은 백색광을 액정표시패널에 조사한다. 도 11에서, LINE#1은 3D 영상의 제1 단안 영상 데이터가 기입되는 픽셀 어레이의 기수 번째 라인이다. LINE#2는 3D 영상의 제2 단안 영상 데이터가 기입되는 픽셀 어레이의 우수 번째 라인이다. 11 and 12 are views showing a pixel structure according to a second embodiment of the present invention. 13 is a diagram showing an example in which the optical path of light passing through the lens varies depending on the position of a sub-pixel turned on in the pixel structure shown in FIGS. 11 and 12. FIG. The stereoscopic image display device having the pixel structure as shown in Figs. 11 to 13 does not need to be driven by the field sequential color technology. One pixel of the stereoscopic image display device is divided into a red color filter having a color filter, a green color filter, and a blue color filter. The backlight unit of the stereoscopic image display device emits white light to the liquid crystal display panel. 11, LINE # 1 is the odd-numbered line of the pixel array in which the first monocular image data of the 3D image is written. LINE # 2 is the even line of the pixel array in which the second monocular image data of the 3D image is written.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 픽셀들 각각은 다수의 적색 서브 픽셀들(R1, R2), 다수의 녹색 서브 픽셀들(G1, G2), 다수의 청색 서브 픽셀들(R1, R2)로 나뉘어진다. 도 11 내지 도 13에서, 1 픽셀 내에 포함된 같은 색의 서브 픽셀들은 2 개로 예시되었지만 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 1 픽셀 내에 포함된 같은 색의 이웃한 서브 픽셀들은 n(n은 2 이상의 양의 정수) 개로 분할된다. 11 to 13, each of the pixels is divided into a plurality of red subpixels R1 and R2, a plurality of green subpixels G1 and G2, and a plurality of blue subpixels R1 and R2 Loses. 11 to 13, the subpixels of the same color included in one pixel are illustrated as two but are not limited thereto. For example, neighboring subpixels of the same color included in one pixel are divided into n (n is a positive integer of 2 or more).

픽셀들과 중첩되는 3D 광학소자(200)의 1 피치(P)는 1 픽셀의 가로 길이와 같다. 3D 광학소자(200)의 1 피치(P) 내에는 1 픽셀에서 나뉘어진 같은 색의서브 픽셀들(R1-R2, G1-G2, B1-B2)이 배치된다. 1 픽셀 내에서 턴-온되는 서브 픽셀들의 위치는 이미지 센서(151)를 통해 실시간 감지되는 사용자의 좌안과 우안 위치 변화가 발생할 때 변경된다. 턴-오프되는 서브 픽셀들에는 전술한 실시예와 같이 백라이트 빛을 차단하여 검게 보이도록 입력 영상과 무관하게 설정된 블랙 계조 전압이 공급된다. One pitch (P) of the 3D optical element 200 overlapping with the pixels is equal to the width of one pixel. Within one pitch P of the 3D optical element 200, subpixels R1-R2, G1-G2, and B1-B2 of the same color divided by one pixel are arranged. The positions of the subpixels that are turned on within one pixel are changed when the user's left eye and right eye position changes are detected in real time via the image sensor 151. [ The subpixels turned off are supplied with the black gradation voltages set to be black regardless of the input image, by blocking the backlight and blocking the backlight as in the above embodiment.

시청자의 좌안(또는 우안)의 위치가 도 13과 같을 때 그 위치를 지나는 광 경로 상에 존재하는 서브 픽셀들이 턴-온된다. 도 13에서, 적색 서브 픽셀들, 녹색 서브 픽셀들, 청색 서브 픽셀들 각각은 2 개로 나뉘어져 있다. 렌즈 또는 베리어의 슬릿을 통해 시청자의 좌안(또는 우안)을 지나는 광 경로 상에 존재하는 서브 픽셀들(R1, G1, B2, R2)이 턴-온된다.When the position of the left eye (or right eye) of the viewer is as shown in Fig. 13, the subpixels existing on the optical path passing through the position are turned on. In Fig. 13, red subpixels, green subpixels, and blue subpixels are each divided into two. The subpixels R1, G1, B2, and R2 on the light path passing through the viewer's left eye (or right eye) through the slit of the lens or barrier are turned on.

본 발명의 입체 영상 표시장치는 도 11 내지 도 13과 같이 시청자의 좌안 및 우안 위치를 실시간 감지하여 시청자의 눈의 위치를 따라 턴-온되는 서브 픽셀의 위치를 변경한다. 그 결과, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 3D 영상을 감상할 수 있는 최적 시청 위치의 제한 없이 3D 영상을 표시할 수 있다.The stereoscopic image display apparatus of the present invention senses the left and right eye positions of the viewer in real time and changes the position of the sub pixels which are turned on according to the position of the viewer's eyes as shown in Figs. As a result, the stereoscopic image display apparatus of the present invention can display a 3D image without limiting the optimal viewing position for viewing 3D images.

도 14는 도 5a 및 도 5b와 같은 픽셀 구조를 갖는 입체 영상 표시장치에서 멀티 뷰 영상의 데이터 포맷을 보여 주는 도면이다. 도 15는 필드 순차 컬러 기술에서 턴-온되는 서브 픽셀에서 순차적으로 재현되는 컬러를 보여 주는 도면이다. FIG. 14 is a diagram illustrating a data format of a multi-view image in a stereoscopic image display apparatus having a pixel structure as shown in FIGS. 5A and 5B. FIG. 15 is a view showing colors sequentially reproduced in a sub-pixel turned on in a field sequential color technique. FIG.

도 14 및 도 15를 참조하면, 광학소자(200)의 1 피치(P)는 n(n은 2 이상의 양의 정수) 개의 컬러 필터가 없는 픽셀들의 가로 길이와 같다. 1 픽셀은 서브 필드로 분할되지 않고 필드 순차 컬러 기술로 구동되어 적색, 녹색 및 청색을 순차적으로 재현한다. 1 픽셀은 멀티 뷰 데이터 포맷 중에서 어느 한 뷰의 데이터가 기입된다. 기수 번째 라인들에는 제1 단안 영상 데이터가 기입되고 우수 번째 라인들에는 제2 단안 영상 데이터가 기입될 수 있다. 이 입체 영상 표시장치에서도, 사용자의 좌안과 우안 위치에 따라 턴-온(turn-on)되는 픽셀의 위치가 달라질 수 있다.14 and 15, one pitch P of the optical element 200 is equal to the width of the pixels without n color filters (where n is a positive integer of 2 or more). One pixel is driven by field sequential color technology, not subdivided into subfields, to sequentially reproduce red, green, and blue. In one pixel, data of any one of the multi-view data formats is written. The first monocular image data may be written in the odd-numbered lines and the second monocular image data may be written in the even-numbered lines. Also in this stereoscopic image display device, the position of a pixel turned on depending on the left eye and the right eye position of the user can be changed.

도 14 및 도 15와 같은 입체 영상 표시장치는 광학소자(200)의 1 피치(P) 내에 많은 픽셀들이 배치되기 때문에 멀티 뷰 영상을 표시할 때 해상도 저하를 줄일 수 있다. 예를 들어, 광학소자(200)의 1 피치(P) 내에 3 개의 픽셀들이 배치되면, 6 뷰 기준으로 볼 때 픽셀 어레이의 가로 방향(또는 수평 방향)으로 해상도 저하가 없고, 수직 방향으로만 해상도가 1/2 저하된다. 14 and 15, many pixels are disposed within one pitch (P) of the optical element 200, so that resolution degradation can be reduced when a multi-view image is displayed. For example, if three pixels are arranged within one pitch P of the optical element 200, there is no resolution degradation in the horizontal direction (or horizontal direction) of the pixel array when viewed on a six-view basis, Is reduced by 1/2.

도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 3D 광학 소자(200)를 보여 주는 단면도이다. 16 is a sectional view showing a 3D optical element 200 according to the first embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 3D 광학 소자(200)는 제1 투명 필름(201) 상에 형성된 고굴절 매질 패턴(202), 고굴절 매질 패턴(202)을 덮는 저굴절 매질의 평탄화층(203), 및 평탄화층(203) 상에 형성된 제2 투명 필름(204)을 포함한다. 이 3D 광학 소자(200)는 도 18과 같이 집광하여 픽셀 위치에 따라 광경로를 다르게 하는 렌즈를 형성한다. 16, the 3D optical element 200 includes a high refractive index medium pattern 202 formed on the first transparent film 201, a low refractive index medium layer 203 covering the high refractive index medium pattern 202, And a second transparent film (204) formed on the layer (203). The 3D optical element 200 condenses as shown in FIG. 18 to form a lens that changes the optical path depending on the pixel position.

3D 광학 소자(200)의 제1 투명 필름(201)은 액정표시패널(100)의 상부 편팡판(106)에 접착된다. 고굴절 매질 패턴(202)은 볼록 렌즈가 반복되는 엠보싱 패턴으로 제1 투명 필름 상에 형성된다. 저굴절 매질의 평탄화층(203)은 3D 광학 소자(200)에서 시청자가 바라 보는 표면을 평탄하게 하고 도 18과 같이 고굴절 매질 패턴(202)과의 굴절율 차이를 발생한다. 제2 투명 필름(204)의 표면에는 시인성을 개선하기 위하여 도 19와 같은 안티 글래어(Anti-glare), 도 20과 같은 안티 리플렉션(Anti Reflection), 도 21과 같은 헤이즈(haze) 코팅으로 표면 처리될 수 있다. 도 19와 같은 안티 글래어(Anti-glare)는 헤이즈 표면에서 빛을 산란시켜 상 비침 현상을 감소시킨다. 도 20과 같은 안티 리플렉션(Anti Reflection) 코팅 방법은 빛의 상쇄 간섭을 이용하여 반사율을 감소시킨다. 도 21과 같은 헤이즈 코팅은 내부 헤이즈와 외부 헤이즈를 이용하여 빛을 산란시켜 상 비침과 명실 대비비(Contrast ratio)를 향상시킨다. The first transparent film 201 of the 3D optical element 200 is bonded to the upper deflection plate 106 of the liquid crystal display panel 100. The high-refraction medium pattern 202 is formed on the first transparent film in an embossing pattern in which convex lenses are repeated. The planarization layer 203 of the low refractive medium makes the surface viewed by the viewer flat in the 3D optical element 200 and generates a refractive index difference with respect to the high refractive index medium pattern 202 as shown in FIG. Anti-glare as shown in Fig. 19, Anti reflection as shown in Fig. 20, and haze coating as shown in Fig. 21 are provided on the surface of the second transparent film 204 to improve the visibility. Lt; / RTI > Anti-glare as shown in Fig. 19 scatters light on the haze surface to reduce the visibility phenomenon. The Anti Reflection coating method as shown in FIG. 20 reduces the reflectance using the destructive interference of light. The haze coating as shown in FIG. 21 scatters light using an internal haze and an external haze to improve the contrast ratio and the ratio of light to light.

빛이 렌즈를 통과할 때 빛의 속도 v는 v = c/n 이므로 렌즈의 모양에 따라 파면(wave front)을 변형되게 한다. 여기서, c는 빛의 속도, n은 매질의 굴절율이다. 빛은 파면의 수직한 방향으로 전파된다. 따라서, 3D 광학 소자(200)를 통과하는 빛은 도 18의 (a)와 같이 집광한다. When the light passes through the lens, the velocity v of the light is v = c / n, so that the wave front deforms according to the shape of the lens. Where c is the speed of light and n is the refractive index of the medium. The light propagates in the vertical direction of the wavefront. Therefore, light passing through the 3D optical element 200 is condensed as shown in Fig. 18 (a).

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 3D 광학 소자의 다른 예를 보여 주는 단면도이다. 17 is a cross-sectional view showing another example of the 3D optical device according to the embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 3D 광학 소자(200)는 제1 투명 필름(201) 상에 형성된 RM 패턴(205), 및 RM 패턴(202)을 덮는 저굴절 매질의 평탄화층(206)을 포함한다. 이 3D 광학 소자(200)는 도 18과 같이 집광하여 픽셀 위치에 따라 광경로를 다르게 하는 렌즈를 형성한다. 제1 투명 필름(201)은 액정표시패널(100)의 상부 편팡판(106)에 접착된다.17, the 3D optical element 200 includes an RM pattern 205 formed on the first transparent film 201 and a planarization layer 206 of a low refractive medium covering the RM pattern 202. [ The 3D optical element 200 condenses as shown in FIG. 18 to form a lens that changes the optical path depending on the pixel position. The first transparent film 201 is bonded to the upper flat panel 106 of the liquid crystal display panel 100.

제1 투명 필름(201)의 일면에는 반응성 메조겐(RM, reactive mesogens)의 액정 분자를 일정한 방향으로 배향하기 위하여 액정 분자의 프리틸트(pre-tilit)를 설정하기 위한 배향막이 코팅된다. On one side of the first transparent film 201, an alignment film for pre-tilting the liquid crystal molecules is coated to align the liquid crystal molecules of the reactive mesogens RM in a predetermined direction.

RM 패턴(207)은 반응성 메조겐(RM)을 포함한다. 반응성 메조겐(RM)은 중합이 가능한 말단기를 포함하는 액정 물질로서, 액정성을 발현할 수 있는 메조겐과 중합이 가능한 말단기를 포함하여 액정상을 갖게 되는 단량체 분자이다. 중합이 가능한 말단기는 아크릴기나 메타크릴기일 수 있으며, 중합이 가능하다면 특별히 한정되지 않는다. 반응성 메조겐(RM)은 광에 노출되어 중합되면, 액정의 배열된 상을 유지하면서 액정 분자와 가교된 고분자 네트워크를 형성한다. 이러한 액정상 가교 네트워크는 액정이 가지는 광학 이방성이나 유전율 등의 특성을 그대로 가지면서도 고체상으로 견고한 구조를 가지기 때문에 기계적이나 열적으로 안정하다. The RM pattern 207 includes a reactive mesogen (RM). A reactive mesogen (RM) is a liquid crystal material containing a terminal group capable of polymerization, and is a monomer molecule having a liquid crystal phase including a mesogen capable of exhibiting liquid crystallinity and an end group capable of polymerization. The terminal group capable of polymerization can be an acryl group or a methacryl group, and is not particularly limited as far as polymerization is possible. The reactive mesogens (RM), upon exposure to light and polymerized, form a crosslinked polymer network with the liquid crystal molecules while maintaining the ordered phase of the liquid crystal. Such a liquid crystal crosslinking network is mechanically and thermally stable since it has solid structure and solid structure while retaining the optical anisotropy and dielectric constant possessed by the liquid crystal.

평탄화층(206)은 시청자와 대향하는 평탄면(207)과, RM 패턴(207)과 접하는 렌즈면을 포함한다. 평탄화층(206)의 평탄면(207)에는 도 19 내지 도 21과 같은 형태로 표면 처리될 수 있다. 평탄화층(206)의 렌즈면은 RM 패턴(207)의 렌즈 형태를 성형한다. 평탄화층(206)은 자외선(UV) 경화 수지로 제작될 수 있다. The flattening layer 206 includes a flat surface 207 opposed to the viewer and a lens surface in contact with the RM pattern 207. The flat surface 207 of the planarization layer 206 may be surface-treated in the same manner as in FIGS. 19 to 21. FIG. The lens surface of the planarizing layer 206 forms the lens shape of the RM pattern 207. [ The planarization layer 206 may be made of ultraviolet (UV) curable resin.

도 17과 같은 3D 광학 소자는 도 18의 (b)와 같이 수평 방향의 선편광이 입사되면, 그 선편광은 RM 패턴(205)의 ne(>no) 굴절율을 느끼고 통과하므로 집광한다. 17, when the linearly polarized light in the horizontal direction is incident as shown in FIG. 18 (b), the linearly polarized light passes through the RM pattern 205 while sensing the refractive index ne (> no).

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present invention should not be limited to the details described in the detailed description, but should be defined by the claims.

100 : 액정표시패널 108 : 백라이트 유닛(BLU, SC BLU)
200 : 3D 광학소자
100: liquid crystal display panel 108: backlight unit (BLU, SC BLU)
200: 3D optical element

Claims (13)

데이터라인들과 게이트라인들이 교차하고 매트릭스 타입의 픽셀 어레이가 형성된 액정표시패널;
상기 액정표시패널의 픽셀 어레이에 3D 영상 데이터를 기입하고 이미지 센서를 통해 사용자의 좌안과 우안 위치를 실시간 감지하는 표시패널 구동부;
상기 액정표시패널의 픽셀 어레이와 중첩되고 렌즈와 베리어 중 어느 하나를 포함하는 3D 광학소자; 및
상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하고;
상기 픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 다수의 서브 픽셀들로 분할되고,
상기 표시패널 구동부에 의해 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치를 지나는 광경로 상에 존재하는 서브 픽셀들만 턴-온되고, 상기 광경로 밖의 서브 픽셀들은 턴-오프되고,
상기 턴-온되는 서브 픽셀들은 빛이 투과되는 ON 서브 픽셀들이고, 상기 ON 서브 픽셀들을 제외한 OFF 서브 픽셀들에서 빛이 차단되며,
상기 사용자의 좌안 및 우안 위치가 변경될 때 상기 ON 서브 픽셀들의 위치가 변경되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
A liquid crystal display panel in which data lines and gate lines intersect and a pixel array of a matrix type is formed;
A display panel driver that writes 3D image data to the pixel array of the liquid crystal display panel and real-time senses the left and right eye positions of the user through the image sensor;
A 3D optical element superimposed on the pixel array of the liquid crystal display panel and including any one of a lens and a barrier; And
A backlight unit for emitting light to the liquid crystal display panel;
Each of the pixels of the pixel array is divided into a plurality of subpixels,
Only the subpixels present on the optical path passing through the left and right eye positions of the user are turned on by the display panel driver, the subpixels outside the optical path are turned off,
The turn-on subpixels are ON subpixels through which light is transmitted, and light is cut off in OFF subpixels except for the ON subpixels,
Wherein the positions of the ON subpixels are changed when the left and right eye positions of the user are changed.
제 1 항에 있어서,
상기 3D 광학 소자의 1 피치는 1 픽셀의 가로 길이와 같고,
상기 3D 광학 소자의 1 피치 내에 상기 1 픽셀이 위치하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
The method according to claim 1,
One pitch of the 3D optical element is equal to a horizontal length of one pixel,
And the one pixel is positioned within one pitch of the 3D optical element.
제 2 항에 있어서,
상기 픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 컬러 필터가 없는 다수의 서브 픽셀들로 분할되고,
상기 백라이트 유닛은 적색 광원, 녹색 광원, 및 청색 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
3. The method of claim 2,
Each of the pixels of the pixel array is divided into a plurality of subpixels without a color filter,
Wherein the backlight unit includes a red light source, a green light source, and a blue light source.
제 3 항에 있어서,
상기 표시패널 구동부는,
상기 액정표시패널의 기수 번째 라인들에 배치된 픽셀들에 상기 3D 영상의 제1 단안 영상의 픽셀 데이터를 기입하고,
상기 액정표시패널의 우수 번째 라인들에 배치된 픽셀들에 상기 3D 영상의 제2 단안 영상의 픽셀 데이터를 기입하고,
상기 제1 및 제2 단안 영상의 픽셀 데이터 각각은 적색 데이터, 녹색 데이터 및 청색 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
The method of claim 3,
The display panel drive unit includes:
Pixel data of the first monocular image of the 3D image is written into pixels arranged in the odd-numbered lines of the liquid crystal display panel,
Pixel data of the second monocular image of the 3D image is written into pixels arranged on the odd-numbered lines of the liquid crystal display panel,
Wherein each pixel data of the first and second monocular images includes red data, green data, and blue data.
제 4 항에 있어서,
상기 표시패널 구동부는,
1 프레임 기간을 제1 내지 제3 서브 프레임으로 시분할하고,
제1 서브 프레임 동안 상기 ON 서브 픽셀들에 적색 데이터를 기입한 후, 제2 서브 프레임 동안 상기 ON 서브 픽셀들에 녹색 데이터를 기입한 다음, 제3 서브 프레임 동안 상기 ON 서브 픽셀들에 청색 데이터를 기입하고,
상기 적색 광원은 상기 제1 서브 프레임 기간에 점등되고, 상기 녹색 광원은 상기 제2 서브 프레임 기간에 점등되고, 상기 청색 광원은 상기 제3 서브 프레임 기간에 점등되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
5. The method of claim 4,
The display panel drive unit includes:
One frame period is time-divided into first to third sub-frames,
After writing the red data to the ON subpixels during the first sub-frame, write green data to the ON subpixels during the second subframe, and then write the blue data to the ON subpixels during the third subframe And,
Wherein the red light source is lit in the first sub frame period, the green light source is lit in the second sub frame period, and the blue light source is lit in the third sub frame period.
제 1 항에 있어서,
상기 3D 광학 소자의 1 피치는 1 픽셀의 가로 길이와 같고,
상기 3D 광학 소자의 1 피치 내에 상기 1 픽셀이 위치하고,
상기 1 픽셀은 2 이상의 적색 서브 픽셀들, 2 이상의 녹색 서브 픽셀들, 및 2 이상의 청색 서브 픽셀들로 분할되고,
상기 백라이트 유닛은 백색광을 상기 액정표시패널에 조사하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
The method according to claim 1,
One pitch of the 3D optical element is equal to a horizontal length of one pixel,
The one pixel is positioned within one pitch of the 3D optical element,
The one pixel is divided into two or more red subpixels, two or more green subpixels, and two or more blue subpixels,
Wherein the backlight unit emits white light to the liquid crystal display panel.
제 6 항에 있어서,
상기 표시패널 구동부는,
상기 액정표시패널의 기수 번째 라인들에 배치된 픽셀들에 상기 3D 영상의 제1 단안 영상의 픽셀 데이터를 기입하고,
상기 액정표시패널의 우수 번째 라인들에 배치된 픽셀들에 상기 3D 영상의 제2 단안 영상의 픽셀 데이터를 기입하고,
상기 제1 및 제2 단안 영상의 픽셀 데이터 각각은 적색 데이터, 녹색 데이터 및 청색 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
The method according to claim 6,
The display panel drive unit includes:
Pixel data of the first monocular image of the 3D image is written into pixels arranged in the odd-numbered lines of the liquid crystal display panel,
Pixel data of the second monocular image of the 3D image is written into pixels arranged on the odd-numbered lines of the liquid crystal display panel,
Wherein each pixel data of the first and second monocular images includes red data, green data, and blue data.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 ON 서브 픽셀들에 상기 3D 영상의 데이터 전압을 공급하고,
상기 OFF 서브 픽셀들에 블랙 계조 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
8. The method according to claim 6 or 7,
Supplying the data voltage of the 3D image to the ON sub-pixels,
And supplies the black gradation voltage to the OFF subpixels.
데이터라인들과 게이트라인들이 교차하고 매트릭스 타입의 픽셀 어레이가 형성된 액정표시패널;
상기 액정표시패널의 픽셀 어레이에 3D 영상 데이터를 기입하고 이미지 센서를 통해 사용자의 좌안과 우안 위치를 실시간 감지하는 표시패널 구동부;
상기 액정표시패널의 픽셀 어레이와 중첩되고 렌즈와 베리어 중 어느 하나를 포함하는 3D 광학소자; 및
적색 광원, 녹색 광원, 및 청색 광원을 포함하여 상기 액정표시패널에 적색광, 녹색광 및 청색광을 순차적으로 조사하는 백라이트 유닛을 포함하고,
상기 픽셀 어레이의 픽셀들에 멀티 뷰 포맷의 3D 영상 데이터가 기입되고,
상기 픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 다수의 서브 픽셀들로 분할되고,
상기 표시패널 구동부에 의해 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치를 지나는 광경로 상에 존재하는 서브 픽셀들만 턴-온되고,
상기 턴-온되는 서브 픽셀들은 빛이 투과되는 ON 서브 픽셀들이고, 상기 ON 서브 픽셀들을 제외한 OFF 서브 픽셀들에서 빛이 차단되며,
상기 사용자의 좌안 및 우안 위치가 변경될 때 상기 ON 서브 픽셀들의 위치가 변경되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
A liquid crystal display panel in which data lines and gate lines intersect and a pixel array of a matrix type is formed;
A display panel driver that writes 3D image data to the pixel array of the liquid crystal display panel and real-time senses the left and right eye positions of the user through the image sensor;
A 3D optical element superimposed on the pixel array of the liquid crystal display panel and including any one of a lens and a barrier; And
And a backlight unit for sequentially emitting red light, green light, and blue light to the liquid crystal display panel including a red light source, a green light source, and a blue light source,
3D image data of a multi-view format is written to pixels of the pixel array,
Each of the pixels of the pixel array is divided into a plurality of subpixels,
Only the subpixels present on the optical path passing through the left eye and right eye positions of the user are turned on by the display panel driver,
The turn-on subpixels are ON subpixels through which light is transmitted, and light is cut off in OFF subpixels except for the ON subpixels,
Wherein the positions of the ON subpixels are changed when the left and right eye positions of the user are changed.
제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 3D 광학 소자는,
제1 투명 필름 상에 형성된 고굴절 매질 패턴;
상기 고굴절 매질 패턴을 덮는 저굴절 매질의 평탄화층; 및
상기 평탄화층 상에 형성된 제2 투명 필름을 포함하고,
상기 제2 투명 필름은 안티 글래어(Anti-glare), 안티 리플렉션(Anti Reflection), 헤이즈 중 하나 이상으로 표면처리되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
10. The method of claim 1 or 9,
Wherein the 3D optical element comprises:
A high refractive index medium pattern formed on the first transparent film;
A planarization layer of a low refractive medium covering the high refractive index medium pattern; And
And a second transparent film formed on the planarization layer,
Wherein the second transparent film is surface-treated with at least one of anti-glare, antireflection, and haze.
제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 3D 광학 소자는,
제1 투명 필름(201) 상에 형성된 반응성 메조겐 패턴; 및
상기 반응성 메조겐 패턴을 덮는 평탄화층을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
10. The method of claim 1 or 9,
Wherein the 3D optical element comprises:
A reactive mesogenic pattern formed on the first transparent film 201; And
And a planarization layer covering the reactive mesogen pattern.
데이터라인들과 게이트라인들이 교차하고 매트릭스 타입의 픽셀 어레이가 형성된 표시패널;
상기 표시패널의 픽셀 어레이에 3D 영상 데이터를 기입하고 이미지 센서를 통해 사용자의 좌안과 우안 위치를 실시간 감지하는 표시패널 구동부; 및
상기 표시패널의 픽셀 어레이와 중첩되고 렌즈와 베리어 중 어느 하나를 포함하는 3D 광학소자를 포함하고,
상기 픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 다수의 서브 픽셀들로 분할되고,
같은 색의 이웃한 서브 픽셀들 중에서 상기 사용자의 좌안 및 우안 위치를 지나는 광경로 상에 존재하는 서브 픽셀만 턴-온되고,
상기 턴-온되는 서브 픽셀들은 빛이 투과되는 ON 서브 픽셀들이고, 상기 ON 서브 픽셀들을 제외한 OFF 서브 픽셀들에서 빛이 차단되며,
상기 사용자의 좌안 및 우안 위치가 변경될 때 상기 ON 서브 픽셀들의 위치가 변경되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
A display panel in which data lines and gate lines cross each other and a pixel array of a matrix type is formed;
A display panel driver that writes 3D image data to the pixel array of the display panel and real-time senses the left and right eye positions of the user through the image sensor; And
And a 3D optical element superimposed on the pixel array of the display panel and including either a lens or a barrier,
Each of the pixels of the pixel array is divided into a plurality of subpixels,
Only subpixels existing on the optical path passing through the left eye and right eye positions of the user among the neighboring subpixels of the same color are turned on,
The turn-on subpixels are ON subpixels through which light is transmitted, and light is cut off in OFF subpixels except for the ON subpixels,
Wherein the positions of the ON subpixels are changed when the left and right eye positions of the user are changed.
제 12 항에 있어서,
상기 ON 서브 픽셀들에 상기 3D 영상의 데이터 전압을 공급하고,
상기 OFF 서브 픽셀들에 블랙 계조 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
13. The method of claim 12,
Supplying the data voltage of the 3D image to the ON sub-pixels,
And supplies the black gradation voltage to the OFF subpixels.
KR1020130050141A 2013-05-03 2013-05-03 Autosterecoscopic display apparatus KR102001672B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130050141A KR102001672B1 (en) 2013-05-03 2013-05-03 Autosterecoscopic display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130050141A KR102001672B1 (en) 2013-05-03 2013-05-03 Autosterecoscopic display apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140131154A KR20140131154A (en) 2014-11-12
KR102001672B1 true KR102001672B1 (en) 2019-07-18

Family

ID=52452690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130050141A KR102001672B1 (en) 2013-05-03 2013-05-03 Autosterecoscopic display apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102001672B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011191615A (en) * 2010-03-16 2011-09-29 Konica Minolta Holdings Inc Method for producing double-sided lenticular lens sheet
WO2012020628A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-16 Jsr株式会社 Light directivity control unit and process for production thereof, 2d/3d switchable display module, liquid crystal aligning agent

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100649251B1 (en) * 2004-06-30 2006-11-24 삼성에스디아이 주식회사 Stereoscopic display device and driving method thereof
KR101112735B1 (en) * 2005-04-08 2012-03-13 삼성전자주식회사 3D display apparatus using hybrid tracking system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011191615A (en) * 2010-03-16 2011-09-29 Konica Minolta Holdings Inc Method for producing double-sided lenticular lens sheet
WO2012020628A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-16 Jsr株式会社 Light directivity control unit and process for production thereof, 2d/3d switchable display module, liquid crystal aligning agent

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140131154A (en) 2014-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5610977B2 (en) Display control device
JP5963002B2 (en) Multi-view glassesless stereoscopic image display device and its optimal viewing distance control method
TWI463218B (en) Display device
CN104685867A (en) Observer tracking autostereoscopic display
KR101310383B1 (en) Stereoscopic Image Display Device
KR101679076B1 (en) Image display device
KR20110035131A (en) Stereoscopic image display device
KR20100122661A (en) 3 dimensional image display device
KR102218777B1 (en) Autostereoscopic 3d display device
US8854440B2 (en) Three dimensional image display device and a method of driving the same
US9019324B2 (en) Display apparatus and electronic device
CN103412409B (en) Stereo display method and 3 d display device
KR102126532B1 (en) Method of multi-view image formation and stereoscopic image display device using the same
KR102233116B1 (en) Stereopsis image display device and method of driving the same
KR102056672B1 (en) Stereoscopic display device
KR102001672B1 (en) Autosterecoscopic display apparatus
KR101798236B1 (en) Stereoscopic image display and method of adjusting brightness thereof
KR101862073B1 (en) 3d image display device, polarizing eyeglasses and 3d image realization system
KR20160021650A (en) Lenticular lens type stereoscopic 3d display device
KR102089323B1 (en) Method of multi-view image formation and stereoscopic image display device using the same
KR20120068432A (en) Stereoscopic image display device and method of manufacturing the same
KR102633407B1 (en) Barrier panel and stereoscopic display device comprising the barrier panel
KR101843180B1 (en) Stereoscopic Image Display Device
KR102104975B1 (en) Stereoscopic image display device
KR101938881B1 (en) Stereoscopic image display

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right