KR20070082955A - 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치 - Google Patents

입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070082955A
KR20070082955A KR1020060016059A KR20060016059A KR20070082955A KR 20070082955 A KR20070082955 A KR 20070082955A KR 1020060016059 A KR1020060016059 A KR 1020060016059A KR 20060016059 A KR20060016059 A KR 20060016059A KR 20070082955 A KR20070082955 A KR 20070082955A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stereoscopic image
upper transparent
transparent substrate
image conversion
conversion panel
Prior art date
Application number
KR1020060016059A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101201848B1 (ko
Inventor
윤해영
박원상
이승규
안선홍
김상우
심창우
여용석
이재영
임재익
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060016059A priority Critical patent/KR101201848B1/ko
Priority to US11/624,056 priority patent/US7697109B2/en
Priority to CN2007100079475A priority patent/CN101025490B/zh
Priority to JP2007039097A priority patent/JP2007226231A/ja
Publication of KR20070082955A publication Critical patent/KR20070082955A/ko
Priority to US12/748,889 priority patent/US7940369B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101201848B1 publication Critical patent/KR101201848B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical 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
    • G02B30/26—Optical 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 of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical 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 of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical 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
    • G02B30/22—Optical 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 of the stereoscopic type
    • G02B30/25—Optical 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 of the stereoscopic type using polarisation techniques
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical 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
    • G02B30/26—Optical 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 of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical 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 of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G02B30/28—Optical 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 of the autostereoscopic type involving lenticular arrays involving active lenticular arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

영상의 표시품질을 향상시킨 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치가 개시되어 있다. 입체영상 변환패널은 하부 투명기판, 상부 투명기판, 하부 투명전극들, 상부 투명전극들 및 렌즈 액정층을 포함한다. 하부 및 상부 투명기판은 서로 대향하도록 배치된다. 하부 투명전극들은 하부 투명기판 상에 형성되고, 제1 방향을 따라 길게 형성되며, 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 병렬로 형성된다. 상부 투명전극들은 상부 투명기판 상에 형성되고, 제2 방향을 따라 길게 형성되며, 제1 방향을 따라 병렬로 형성된다. 렌즈 액정층은 하부 및 상부 투명기판 사이에 배치되고, 하부 및 상부 투명전극들 사이에 형성되는 전기장에 의해 배열형태가 변경되어, 위치에 따라 변화되는 굴절률을 갖는다. 그로 인해, 입사광이 액정층에 의해 굴절되어 입체영상을 구현함으로써, 표시품질을 보다 향상시킬 수 있다.
입체영상 변환패널, 상부 투명전극, 하부 투명전극

Description

입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치{STEREO-SCOPIC IMAGE CONVERSION PANEL AND STEREO-SCOPIC IMAGE DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 변환패널을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 입체영상 변환패널 중 일부를 확대해서 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 입체영상 변환패널 내에 전기장을 인가한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 입체영상 변환패널 중 일부를 확대해서 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1 및 도 3에서 액정들의 경사진 각도에 따른 굴절률의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 1의 입체영상 변환패널에서 액정들의 위치에 따른 굴절률의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 도 3의 입체영상 변환패널에서 액정들의 위치에 따른 굴절률의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 변환패널을 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8의 입체영상 변환패널 중 일부를 확대해서 도시한 사시도이다.
도 10은 도 8의 입체영상 변환패널 내에 전기장을 인가한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 11은 도 10의 입체영상 변환패널 중 일부를 확대해서 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 13은 도 10의 입체영상 표시장치가 입체영상을 구현하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 입체영상 변환패널 110 : 하부 투명기판
120 : 상부 투명기판 130 : 하부 투명전극
140 : 상부 투명전극 150 : 렌즈 액정층
200 : 백라이트 어셈블리 300 : 표시패널 어셈블리
본 발명은 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상의 표시품질을 향상시킨 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치에 관한 것이다.
최근에 들어, 게임 및 영화 등과 같은 분야에서 3차원 입체영상에 대한 수요가 증가함에 따라, 3차원 입체영상을 표시하는 입체영상 표시장치가 점점 발전해가 고 있다.
일반적으로, 상기 입체영상 표시장치는 사람의 두 눈에 서로 다른 2차원 평면영상들을 인가함으로써 상기 3차원 입체영상을 표시한다. 즉, 사람은 두 눈을 통해 상기 한 쌍의 2차원 평면영상들을 보게되고, 뇌에서 상기 평면영상들을 융합하여 입체감을 느끼게 된다.
상기 입체영상 표시장치는 관찰자의 특수안경착용의 여부에 따라 안경식(stereo-scopic) 및 비안경식(auto stereo-scopic)으로 구분된다. 상기 안경식에는 편광방식, 시분할방식 등이 있으며, 상기 비안경식에는 패럴랙스-배리어(parallax-barrier) 방식, 렌티큘러(lenticular) 방식, 블린킹 라이트(blinking light) 방식 등이 있다.
일반적으로, 평판 표시장치에는 별도의 특수안경이 불필요하기 때문에, 패럴랙스-배리어 방식, 렌티큘러 방식 등과 같은 상기 비안경식의 입체영상 표시장치가 주로 사용된다.
여기서, 상기 패럴랙스-배리어 방식은 시차 장벽을 이용하여 좌측 픽셀 및 우측 픽셀에서 나오는 광을 차단 및 투과함으로써, 시야각을 조절하여 입체영상을 표시하는 방식을 의미하고, 상기 렌티큘러 방식은 오목 렌즈를 이용하여 좌측 픽셀 및 우측 픽셀에서 나오는 광을 굴절시킴으로써, 시야각을 조절하여 입체영상을 표시하는 방식을 의미한다.
그러나, 상기 패럴랙스-배리어 방식은 상기 광의 일부가 차단됨에 따라, 휘도가 50% 정도 감소되는 문제점을 갖고, 상기 렌티큘러 방식은 상기 오목 렌즈를 구비함에 따라, 상기 오목 렌즈 내에 형성된 배향막에 배향홈을 형성하기가 어려운 문제점을 갖는다.
이와 같이, 상기 비안경식의 입체영상 표시장치가 상기 패럴랙스-배리어 방식 또는 상기 렌티큘러 방식을 채용할 경우, 휘도가 감소되고 배향력이 저하됨에 따라, 영상의 표시품질이 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 휘도를 증가시키고 배향력을 향상시킬 수 있는 새로운 방식을 채택함으로써 영상의 표시품질을 향상시킨 입체영상 변환패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 입체영상 변환패널을 포함하는 입체영상 표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 입체영상 변환패널은 하부 투명기판, 상부 투명기판, 하부 투명전극들, 상부 투명전극들 및 렌즈 액정층을 포함한다.
상기 하부 및 상부 투명기판은 서로 대향하도록 배치된다. 상기 하부 투명전극들은 상기 상부 투명기판과 마주보도록 상기 하부 투명기판 상에 형성되고, 제1 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 병렬로 형성된다. 상기 상부 투명전극들은 상기 하부 투명기판과 마주보도록 상기 상부 투명기 판 상에 형성되고, 상기 제2 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 제1 방향을 따라 병렬로 형성된다. 상기 렌즈 액정층은 상기 하부 및 상부 투명기판 사이에 배치되고, 이방성의 굴절률을 갖는 액정들로 이루어지며, 상기 하부 및 상부 투명전극들 사이에 형성되는 전기장에 의해 배열형태가 변경되어, 위치에 따라 변화되는 굴절률을 갖는다.
여기서, 상기 하부 투명전극들에 상기 제2 방향을 따라 주기적으로 변동하는 하부 전압들이 인가되고, 상기 상부 투명전극들에 서로 동일한 상부 전압들이 인가될 수 있다. 이와 다르게, 상기 상부 투명전극들에 상기 제1 방향을 따라 주기적으로 변동하는 상부 전압들이 인가되고, 상기 하부 투명전극들에 서로 동일한 하부 전압들이 인가될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리, 상기 백라이트 어셈블리의 상부에 배치되어, 상기 광을 이용하여 평면영상을 표시하는 표시패널 어셈블리, 및 상기 표시패널의 상부에 배치된 입체영상 변환패널을 포함한다.
상기 입체영상 변환패널은 하부 투명기판, 상기 하부 투명기판과 대향하는 상부 투명기판, 상기 상부 투명기판과 마주보도록 상기 하부 투명기판 상에 형성되고, 제1 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 병렬로 형성된 하부 투명전극들, 상기 하부 투명기판과 마주보도록 상기 상부 투명기판 상에 형성되고, 상기 제2 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 제1 방향을 따라 병렬로 형성된 상부 투명전극들, 및 상기 하부 및 상부 투명기판 사이에 배치되고, 상기 하부 및 상부 투명전극 사이에 형성되는 전기장에 의해 배열형태가 변경되어, 위치에 따라 변화되는 굴절률을 갖으며, 상기 평면영상을 선택적으로 입체영상으로 변경하는 렌즈 액정층을 포함한다.
이러한 본 발명에 의하면, 렌즈 액정층의 액정들이 하부 및 상부 투명전극들 사이에 형성되는 전기장에 의해 배열형태가 변경되어, 위치에 따라 굴절률이 변경됨에 따라, 소정의 방향으로 편광된 광을 굴절시켜 입체영상을 구현할 수 있고, 그로 인해 입체영상 표시장치의 표시품질이 보다 향상될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
<입체영상 변환패널의 제1 실시예>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 변환패널을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 입체영상 변환패널 중 일부를 확대해서 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 입체영상 변환패널(100)은 하부 투명기판(110), 상부 투명기판(120), 하부 투명전극(130)들, 상부 투명전극(140)들 및 렌즈 액정층(150)을 포함한다. 입체영상 변환패널(100)은 하부에서 인가된 평면영상을 그대로 표시하거나, 입체영상으로 변경시켜 표시한다.
하부 투명기판(110)은 플레이트 형상을 갖고, 일례로 투명한 유리, 석영 또는 합성수지로 이루어진다. 상부 투명기판(120)은 플레이트 형상을 갖고, 일례로 투명한 유리, 석영 또는 합성수지로 이루어진다. 상부 투명기판(120)은 하부 투명기판(110)과 대향하도록 배치된다.
하부 투명전극(130)들은 상부 투명기판(120)과 마주보도록 하부 투명기판(110) 상에 형성된다. 하부 투명전극(130)들은 제1 방향을 따라 길게 연장된 형상을 갖으며, 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 병렬로 형성된다. 이때, 도 2에서는 일례로, 제1 하부전극(130a), 제2 하부전극(130b), 제3 하부전극(130c), 제4 하부전극(130d) 및 제5 하부전극(130e)을 도시하였다.
구체적으로, 하부 투명전극(130)들은 제2 방향으로 1um ~ 10um 범위의 길이로 이격되어 형성되고, 바람직하게 약 5um의 길이로 이격된다. 각 하부 투명전극(130)의 폭은 1um ~ 10um 범위의 길이를 갖고, 바람직하게 약 4um의 길이를 갖는다.
각 하부 투명전극(130)은 투명한 도전성 물질로 이루어지며, 일례로 산화주석인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화아연인듐(Indium Zinc Oxide, IZO), 아몰퍼스 산화주석인듐(amorphous Indium Tin Oxide, a-ITO) 등으로 이루어진다. 하부 투명전극(130)들은 전원 공급부(미도시)와 전기적으로 연결되어 하부 전압들을 인가받을 수 있다.
상부 투명전극(140)들은 하부 투명기판(110)과 마주보도록 상부 투명기판(120) 상에 형성된다. 상부 투명전극(140)들은 하부 투명전극(130)들과 교차되도록 제2 방향을 따라 길게 연장된 형상을 갖으며, 제1 방향을 따라 병렬로 형성된다. 이때, 도 2에서는 일례로, 제1 하부전극(140a), 제2 하부전극(140b), 제3 하부전극(140c) 및 제4 하부전극(140d)을 도시하였다.
구체적으로, 상부 투명전극(140)들은 제1 방향으로 1um ~ 10um 범위의 길이 로 이격되어 형성되고, 바람직하게 약 5um의 길이로 이격된다. 각 상부 투명전극(140)의 폭은 1um ~ 10um 범위의 길이를 갖고, 바람직하게 약 4um의 길이를 갖는다.
각 상부 투명전극(140)은 투명한 도전성 물질로 이루어지며, 일례로 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 아몰퍼스 산화주석인듐(a-ITO) 등으로 이루어진다. 상부 투명전극(140)들은 전원 공급부(미도시)와 전기적으로 연결되어 상부 전압들을 인가받을 수 있다.
렌즈 액정층(150)은 하부 및 상부 투명기판(110, 120) 사이에 배치된다. 렌즈 액정층(150)은 어느 한 방향으로 긴 알갱이 형상을 갖는 액정(152)들로 이루어지며, 이러한 액정들은 광의 입사방향에 따라 굴절률이 달라지는 이방성의 굴절률을 갖는다. 즉, 액정(152)들은 상기 일 방향에 대하여 제1 굴절률을 갖고, 상기 일 방향과 수직한 방향에 대하여 제2 굴절률을 갖는다. 일례로, 상기 제1 굴절률은 약 1.8이고, 상기 제2 굴절률은 약 1.5이다.
여기서, 하부 투명전극(130)들로 상기 하부 전압들이 인가되고, 상부 투명전극(140)들로 상기 상부 전압들이 인가되면, 하부 및 상부 투명전극(130, 140)들 사이에는 전기장이 발생된다. 상기 전기장은 하부 및 상부 투명기판(110, 120) 사이에 배치된 액정(152)들의 배열 상태를 변경시킨다.
본 실시예에 의한 입체영상 변환패널(100)은 하부 배향막(미도시) 및 상부 배향막(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 하부 배향막은 하부 투명전극(130)을 덮도록 하부 투명기판(110) 상에 형성된다. 상기 상부 배향막은 상부 투명전극 (140)을 덮도록 상부 투명기판(120) 상에 형성된다.
여기서, 상기 하부 및 상부 배향막은 하부 및 상부 투명전극(130, 140) 사이에 전기장이 발생되지 않았을 경우, 렌즈 액정층(150)의 액정(152)들의 배치 형태를 결정한다. 구체적으로, 액정(152)들은 상기 하부 및 상부 배향막에 의해 하부 및 상부 투명기판(110, 120)에 대하여 제1 방향을 따라 누워서 배열된다. 이때, 상기 하부 배향막에 형성된 하부 배향홈 및 상기 상부 배향막에 형성된 상부 배향홈의 배열방향이 서로 수직한 경우, 렌즈 액정층(150)의 액정(152)들은 상부로 갈수록 90도 꼬여서 배치될 수도 있다.
반면, 하부 및 상부 투명전극(130, 140) 사이에 전기장이 발생된 경우, 렌즈 액정층(150)의 액정(152)들은 상기 전기장의 방향을 따라 배열된다. 즉, 액정(152)들은 상기 전기장의 방향을 따라 배열되는 포지티브(positive) 성질을 갖는다.
이와 다르게, 하부 및 상부 투명전극(130, 140) 사이에 전기장이 발생되지 않았을 경우, 액정층(150)의 액정(152)들은 상기 하부 및 상부 배향막에 의해 하부 및 상부 투명기판(110, 120)에 대하여 수직하게 세워서 배열될 수 있고, 하부 및 상부 투명전극(130, 140) 사이에 전기장이 형성된 경우, 상기 전기장의 방향에 대하여 수직하게 배열될 수 있다. 즉, 액정(152)들은 상기 전기장의 방향에 대하여 수직하게 배열되는 네거티브(negative) 성질을 가질 수 있다.
이하, 하부 및 상부 투명전극(130, 140) 사이에 전기장이 형성되는 경우 및 형성되지 않은 경우로 구분하여, 본 실시예에 의한 입체영상 변환패널(100)을 자세히 설명하기로 한다.
우선 도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 하부 투명전극(130)들로 상기 하부 전압들이 인가되지 않고, 상부 투명전극(140)들로 상기 상부 전압들이 인가되지 않을 경우, 하부 및 상부 투명전극(130, 140)들 사이에는 전기장이 발생되지 않는다. 여기서, 상기 전기장이 발생되지 않으면, 액정(152)들은 상기 하부 및 상부 배향막에 의해 하부 및 상부 투명기판(110, 120)에 대하여 제1 방향을 따라 누워서 배열된다. 즉, 액정(152)들은 제1 및 제2 방향에 수직한 방향에 대하여 90도의 각도로 누워서 배치된다.
이때, 입체영상 변환패널(100)의 하부로 입사되는 입사광(10)은 제1 방향을 따라 누워서 배열된 액정(152)들을 그대로 투과된다. 그 결과, 입체영상 변환패널(100)로부터 출사되는 출사광(20)은 평면영상을 구현한다.
도 3은 도 1의 입체영상 변환패널 내에 전기장을 인가한 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 입체영상 변환패널 중 일부를 확대해서 도시한 사시도이다.
이어서 도 3 및 도 4를 참조하면, 하부 투명전극(130)들로 상기 하부 전압들이 인가되고, 상부 투명전극(140)들로 상기 상부 전압들이 인가될 경우, 하부 및 상부 투명전극(130, 140)들 사이에는 전기장이 발생된다. 이러한 전기장은 렌즈 액정층(150)의 액정(152)들의 배열 형태를 변경시킨다.
본 실시예에서, 하부 투명전극(130)들에 인가되는 상기 하부 전압들은 제2 방향을 따라 주기적으로 변동하는 값을 갖는다. 바람직하게, 상기 하부 전압들은 제2 방향을 따라 비선형적으로 증가하다가 감소하는 값을 주기적으로 갖는다. 반면, 상부 투명전극(140)들에 인가되는 상기 상부 전압들은 서로 동일한 값을 갖는 다.
구체적으로 예를 들어 설명하면, 제1 내지 제5 하부전극(130a ,130b, 130c, 130d, 130e) 각각에 인가되는 전압들이 비선형적으로 증가한다. 즉, 제1 하부전극(130a)에 인가되는 전압을 제1 하부전압, 제2 하부전극(130b)에 인가되는 전압을 제2 하부전압, 제3 하부전극(130c)에 인가되는 전압을 제3 하부전압, 제4 하부전극(130d)에 인가되는 전압을 제4 하부전압, 및 제5 하부전극(130e)에 인가되는 전압을 제5 하부전압이라고 한다면, 상기 제5 하부전압은 상기 제4 하부전압보다 크고, 상기 제4 하부전압은 상기 제3 하부전압보다 크며, 상기 제3 하부전압은 상기 제2 하부전압보다 크고, 상기 제2 하부전압은 상기 제1 하부전압보다 크다.
이와 같이, 상기 하부 전압들은 제2 방향을 따라 비선형적으로 서서히 증가하다가, 다시 감소하는 값을 갖는다. 일례로, 상기 하부 전압들은 제2 방향을 따라 약 0V ~ 10V 사이를 주기적으로 변동하는 값을 갖는다.
반면, 제1 내지 제4 상부전극(140a ,140b, 140c, 140d) 각각에 인가되는 전압들이 모두 동일한 값을 갖는다. 일례로, 상기 각 상부전압은 0V이다.
한편, 하부 투명전극(130)들에는 제2 방향을 따라 주기적으로 변동하는 상기 하부 전압들이 인가되고, 상부 투명전극(140)들에는 서로 동일한 상기 상부 전압들이 인가됨에 따라, 액정(152)들의 배열 형태는 제2 방향을 따라 주기적으로 변동된다.
구체적으로, 액정(152)들의 경사진 각도(θ)는 제2 방향을 따라 비선형적으로 증가하다가 감소하는 값을 주기적으로 갖는다. 이때, 액정(152)들의 경사진 각 도(θ)는 제1 및 제2 방향과 수직한 방향에 대하여 액정(152)들이 기울어진 정도를 의미한다. 바람직하게, 액정(152)들의 경사진 각도(θ)는 제2 방향을 따라 90도와 0도 사이를 반복적으로 감소하다가 증가하는 값을 갖는다.
이때, 입체영상 변환패널(100)의 하부로 입사되는 입사광(10)은 제2 방향을 따라 주기적으로 변동된 배열형태를 갖는 액정(152)들에 의해 굴절된다. 그 결과, 입체영상 변환패널(100)로부터 출사되는 출사광(20)은 입체영상을 구현한다.
도 5는 도 1 및 도 3에서 액정들의 경사진 각도에 따른 굴절률의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 렌즈 액정층(150)의 액정(152)들은 제1 및 제2 방향과 수직한 방향에 대하여 경사진 각도(θ)에 따라 변화하는 굴절률을 갖는다. 여기서, 액정(152)들의 굴절률은 입체영상 변환패널(100)의 하부로 입사되는 입사광(10)에 대한 값이며, 이때 입사광(10)은 일례로, 제2 방향으로 편광된 광이다. 구체적으로 설명하면, 액정(152)들의 경사진 각도(θ)가 0도에서 90도로 증가할수록, 상기 굴절률도 약 1.5에서 약 1.8로 비선형적으로 증가한다.
도 6은 도 1의 입체영상 변환패널에서 액정들의 위치에 따른 굴절률의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 하부 및 상부 투명전극(130, 140) 사이에 전기장이 형성되지 않은 경우, 액정(152)들의 경사진 각도(θ)가 90도이므로, 액정(152)들의 굴절률은 모두 약 1.8의 값을 갖는다.
그 결과, 입체영상 변환패널(100)의 하부로 입사되는 입사광(10)은 모두 동 일한 굴절률을 갖는 액정(152)들을 굴절되지 않고 그대로 투과하여 평면영상을 구현한다.
도 7은 도 3의 입체영상 변환패널에서 액정들의 위치에 따른 굴절률의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 하부 및 상부 투명전극(130, 140) 사이에 전기장이 형성된 경우, 액정(152)들의 경사진 각도(θ)가 제2 방향을 따라 주기적으로 변동하는 값을 가지므로, 액정(152)들의 굴절률도 제2 방향을 따라 약 1.5 및 1.8 사이를 반복적으로 변동한다. 구체적으로, 액정(152)들의 굴절률은 제2 방향을 따라 반타원 형상을 갖도록 반복적으로 변동한다. 여기서, 액정(152)들의 굴절률은 제1 방향으로 편광된 입사광(10)이 느끼는 굴절률을 의미한다.
그 결과, 입체영상 변환패널(100)의 하부로 입사되는 입사광(10)은 주기적으로 변동하는 굴절률을 갖는 액정(152)들에 굴절되어 입체영상을 구현한다.
이러한 본 실시예에 의하면, 하부 투명전극(130)들에 제2 방향을 따라 주기적으로 변동하는 상기 하부 전압들이 인가되고, 상부 투명전극(150)들에 서로 동일한 상기 상부 전압들이 인가됨에 따라, 렌즈 액정층(150)의 액정(152)들이 제2 방향을 따라 주기적으로 배열형태가 변경될 수 있다. 그로 인해, 액정(152)들의 굴절률이 제2 방향을 따라 주기적으로 변경됨으로써, 입사광(10)은 렌즈 액정층(150)에서 굴절되어 입체영상을 구현할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의한 입체영상 변환패널(100)은 입사광(10)의 일부를 차단하는 종래의 시차 장벽을 구비하지 않으므로, 입체영상 변환패널(100)의 휘도가 종래에 비해 증가될 수 있다.
또한, 본 실시예에 의한 입체영상 변환패널(100)은 입사광(10)을 굴절시키기 위한 종래의 오목 렌즈를 구비하지 않으므로, 배향막에 배향홈을 형성하기가 보다 원활해 질 수 있다.
또한, 본 실시예에 의한 입체영상 변환패널(100)은 액정(152)들의 배열변화로 인해 가상의 렌즈를 형성함으로써, 렌즈와 같은 별도의 구성요소를 구비하지 않아도 되고, 그 결과 입체영상 변환패널(100)의 두께가 감소될 수 있고, 제조비용도 감소될 수 있다.
<입체영상 변환패널의 제2 실시예>
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 변환패널을 도시한 단면도이다. 도 9는 도 8의 입체영상 변환패널 중 일부를 확대해서 도시한 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 의한 입체영상 변환패널(100)은 하부 투명기판(110), 상부 투명기판(120), 하부 투명전극(130)들, 상부 투명전극(140)들, 렌즈 액정층(150), 상부 배향막(미도시) 및 하부 배향막(미도시)을 포함한다.
하부 및 상부 투명기판(110, 120)은 플레이트 형상을 갖고, 투명한 물질로 이루어지며, 서로 대향하도록 배치된다.
하부 투명전극(130)들은 상부 투명기판(120)과 마주보도록 하부 투명기판(110) 상에 형성된다. 하부 투명전극(130)들은 제1 방향을 따라 길게 연장된 형상을 갖으며, 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 병렬로 형성된다. 이때, 도 9에서는 일례로, 제1 하부전극(130a), 제2 하부전극(130b), 제3 하부전극(130c) 및 제4 하부전극(130d)을 도시하였다. 하부 투명전극(130)들은 투명한 도전성 물질로 이루어지며, 전원 공급부(미도시)와 전기적으로 연결되어 하부 전압들을 인가받을 수 있다.
상부 투명전극(140)들은 하부 투명기판(110)과 마주보도록 상부 투명기판(120) 상에 형성된다. 상부 투명전극(140)들은 하부 투명전극(130)들과 교차되도록 제2 방향을 따라 길게 연장된 형상을 갖으며, 제1 방향을 따라 병렬로 형성된다. 이때, 도 9에서는 일례로, 제1 하부전극(140a), 제2 하부전극(140b), 제3 하부전극(140c), 제4 하부전극(140d) 및 제5 하부전극(140e)을 도시하였다. 상부 투명전극(140)들은 투명한 도전성 물질로 이루어지며, 전원 공급부(미도시)와 전기적으로 연결되어 상부 전압들을 인가받을 수 있다.
렌즈 액정층(150)은 하부 및 상부 투명기판(110, 120) 사이에 배치된다. 렌즈 액정층(150)은 어느 한 방향으로 긴 알갱이 형상을 갖는 액정(152)들로 이루어지며, 이러한 액정들은 광의 입사방향에 따라 굴절률이 달라지는 이방성의 굴절률을 갖는다.
여기서, 하부 투명전극(130)들로 상기 하부 전압들이 인가되고, 상부 투명전극(140)들로 상기 상부 전압들이 인가되면, 하부 및 상부 투명전극(130, 140)들 사이에 전기장이 발생되어 액정(152)들의 배열 상태를 변경시킨다.
상기 하부 배향막은 하부 투명전극(130)을 덮도록 하부 투명기판(110) 상에 형성된다. 상기 상부 배향막은 상부 투명전극(140)을 덮도록 상부 투명기판(120) 상에 형성된다. 상기 하부 및 상부 배향막은 하부 및 상부 투명전극(130, 140) 사 이에 전기장이 발생되지 않았을 경우, 액정(152)들을 하부 및 상부 투명기판(110, 120)에 대하여 평행하게 배열시킨다. 즉, 렌즈 액정층(150)의 액정(152)들은 제2 방향을 향하여 배열된다.
이와 다르게, 상기 하부 및 상부 배향막은 상기 전기장이 발생되지 않았을 경우, 액정(152)들을 하부 및 상부 투명기판(110, 120)에 대하여 수직하게 배열시킬 수 있다.
이하, 하부 및 상부 투명전극(130, 140) 사이에 전기장이 형성되는 경우 및 형성되지 않은 경우로 구분하여, 본 실시예에 의한 입체영상 변환패널(100)을 설명하기로 한다.
우선 도 8 및 도 9를 다시 참조하면, 하부 투명전극(130)들로 상기 하부 전압들이 인가되지 않고, 상부 투명전극(140)들로 상기 상부 전압들이 인가되지 않을 경우, 하부 및 상부 투명전극(130, 140)들 사이에는 전기장이 발생되지 않는다. 이와 같이 상기 전기장이 발생되지 않으면, 액정(152)들은 상기 하부 및 상부 배향막에 의해 하부 및 상부 투명기판(110, 120)에 대하여 제2 방향을 따라 누워서 배열된다.
이때, 입체영상 변환패널(100)의 하부로 입사되는 입사광(10)은 제2 방향을 따라 누워서 배열된 액정(152)들을 그대로 투과하고, 그 결과 입체영상 변환패널(100)로부터 출사되는 출사광(20)은 평면영상을 구현한다.
도 10은 도 8의 입체영상 변환패널 내에 전기장을 인가한 상태를 나타낸 단면도이다. 도 11은 도 10의 입체영상 변환패널 중 일부를 확대해서 도시한 사시도 이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 하부 투명전극(130)들로 상기 하부 전압들이 인가되고, 상부 투명전극(140)들로 상기 상부 전압들이 인가될 경우, 하부 및 상부 투명전극(130, 140)들 사이에는 전기장이 발생된다. 이러한 전기장은 렌즈 액정층(150)의 액정(152)들의 배열 형태를 변경시킨다.
본 실시예에서, 상부 투명전극(140)들에 인가되는 상기 상부 전압들은 제1 방향을 따라 주기적으로 변동하는 값을 갖는다. 바람직하게, 상기 상부 전압들은 제1 방향을 따라 비선형적으로 증가하다가 감소하는 값을 주기적으로 갖는다. 반면, 하부 투명전극(130)들에 인가되는 상기 하부 전압들은 서로 동일한 값을 갖는다.
구체적으로 예를 들어 설명하면, 제1 내지 제5 상부전극(140a ,140b, 140c, 140d, 140e) 각각에 인가되는 전압들이 비선형적으로 감소한다. 즉, 제1 상부전극(140a)에 인가되는 전압을 제1 상부전압, 제2 상부전극(140b)에 인가되는 전압을 제2 상부전압, 제3 상부전극(140c)에 인가되는 전압을 제3 상부전압, 제4 상부전극(140d)에 인가되는 전압을 제4 상부전압, 및 제5 상부전극(140e)에 인가되는 전압을 제5 상부전압이라고 한다면, 상기 제1 상부전압은 상기 제2 상부전압보다 크고, 상기 제2 상부전압은 상기 제3 상부전압보다 크며, 상기 제3 상부전압은 상기 제4 상부전압보다 크고, 상기 제4 상부전압은 상기 제5 상부전압보다 크다.
이와 같이, 상기 상부 전압들은 제1 방향을 따라 비선형적으로 서서히 증가하다가, 다시 감소하는 값을 갖는다. 일례로, 상기 상부 전압들은 제1 방향을 따라 약 0V ~ 10V 사이를 주기적으로 변동하는 값을 갖는다.
반면, 제1 내지 제4 하부전극(130a ,130b, 130c, 130d) 각각에 인가되는 전압들이 모두 동일한 값을 갖는다. 일례로, 상기 각 하부 전압은 0V이다.
한편, 상부 투명전극(140)들에는 제1 방향을 따라 주기적으로 변동하는 상기 상부 전압들이 인가되고, 하부 투명전극(130)들에는 서로 동일한 상기 하부 전압들이 인가됨에 따라, 액정(152)들의 배열 형태는 제1 방향을 따라 주기적으로 변동된다.
구체적으로, 액정(152)들의 경사진 각도(θ)가 제2 방향을 따라 비선형적으로 증가하다가 감소하는 값을 주기적으로 갖는다. 바람직하게, 액정(152)들의 경사진 각도(θ)는 제1 방향을 따라 90도와 0도 사이를 반복적으로 감소하다가 증가하는 값을 갖는다. 이와 같이, 액정(152)들의 경사진 각도(θ)가 제1 방향을 따라 주기적으로 변동함에 따라, 액정(152)들의 굴절률도 제1 방향을 따라 반타원 형상을 갖도록 반복적으로 변동한다.
따라서, 입체영상 변환패널(100)의 하부로 입사되는 입사광(10)은 제1 방향을 따라 주기적으로 변동된 굴절률을 갖는 액정(152)들에 의해 굴절되고, 그로 인해 입체영상 변환패널(100)로부터 출사되는 출사광(20)은 입체영상을 구현한다.
<입체영상 표시장치의 실시예>
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 도시한 단면도이다. 본 발명의 실시예에 의한 입체영상 표시장치 중 입체영상 변환패널은 앞서 설명한 제1 또는 제2 실시예의 입체영상 변환패널과 동일한 구성을 가짐으로 그 중복 된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 의한 입체영상의 표시장치는 백라이트 어셈블리(200), 표시패널 어셈블리(300) 및 입체영상 패널(100)을 포함한다.
백라이트 어셈블리(200)는 제1 광(L1)을 발생시키는 광원(미도시)을 포함한다. 표시패널 어셈블리(300)는 백라이트 어셈블리(200)의 상부에 배치되어, 제1 광(L1)을 이용하여 평면영상을 표시한다. 입체영상 변환패널(100)은 표시패널 어셈블리(300)의 상부에 배치되어, 상기 평면영상을 입체영상으로 선택적으로 변경하여 출사한다.
표시패널 어셈블리(300)는 일례로, 제1 편광판(310), 제2 편광판(320) 및 표시패널을 포함하고, 상기 표시패널은 제1 기판(330), 제2 기판(340) 및 액정층(350)을 포함한다.
제1 편광판(310)은 제1 편광축(312)을 갖는다. 제1 편광판(310)은 백라이트 어셈블리(200)의 상부에 배치되어, 제1 광(L1)을 제1 편광축(312)과 평행하게 편광된 제2 광(L2)으로 변경시킨다. 제2 편광판(320)은 제1 편광판(310)과 대향하도록 배치되며, 제1 편광축(312)과 수직한 제2 편광축(322)을 갖는다.
제1 기판(330)은 제1 및 제2 편광판(310, 320) 사이에 배치된다. 제1 기판(330)은 매트릭스(matrix) 형태로 배치된 복수의 화소전극(pixel electrode, 미도시)들, 상기 각 화소전극에 구동전압을 인가하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 미도시)들, 상기 박막 트랜지스터들을 각각 작동시키기 위한 신호선 (signal line, 미도시)들을 포함한다.
제2 기판(340)은 제1 기판(330)과 마주보도록 제1 기판(330)과 제2 편광판(320) 사이에 배치된다. 제2 기판(340)은 기판 전면에 배치되며 투명하면서 도전성인 공통전극(common electrode) 및 상기 화소전극들과 마주보는 곳에 형성된 컬러필터(color filter, 342)들을 포함한다. 이러한 컬러필터(342)들에는 적색 컬러필터(R), 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B) 등이 있다.
액정층(350)은 제1 기판(330) 및 제2 기판(340)의 사이에 개재되며, 상기 화소전극 및 상기 공통전극의 사이에 형성된 전기장에 의하여 재배열된다. 재배열된 액정층(350)은 외부에서 인가된 광의 광투과율을 조절하고, 광투과율이 조절된 광은 상기 컬러필터들을 통과함으로써 영상이 표시된다. 일례로, 액정층(350)은 상기 전기장이 형성되지 않은 경우, 상부로 갈수록 90도로 꼬여서 배치된다.
여기서, 표시패널 어셈블리(300)는 상기 전기장이 형성되지 않았을 때, 화이트(white) 영상이 표시되는 노말리(normally) 화이트 모드로 동작된다.
상기 입체영상 표시장치가 상기 입체영상을 선택적으로 표시되는 과정을 간단히 설명하면, 우선, 백라이트 어셈블리(200)에서 발생된 제1 광(L1)은 제1 편광판(310)을 투과하여 제1 편광축(312)과 평행하게 편광된 제2 광(L2)으로 변경된다. 제2 광(L2)은 제1 기판(330) 및 제2 기판(340)의 사이에 개재 액정층(350)에 의해 90도 회전되어, 제3 광(L3)으로 변경된다. 제3 광(L3)은 제2 편광축(350)과 동일한 방향으로 편광되어 있으므로, 제2 편광판(320)을 그대로 투과하여, 상기 평면영상을 구현하는 제4 광(L4)이 된다.
제4 광(L4)은 입체영상 변환패널(100)에 의해 굴절되거나 그대로 투과한다. 이때, 제4 광(L4)이 입체영상 변환패널(100)에 의해 굴절될 경우, 상기 입체영상을 구현하는 제5 광(L5)으로 변경된다. 반면, 제4 광(L4)이 입체영상 변환패널(100)을 그대로 투과할 경우, 상기 평면영상을 구현한다.
도 13은 도 10의 입체영상 표시장치가 입체영상을 구현하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 13을 참조하여, 입체영상 표시장치가 입체영상(L5)을 구현하는 원리를 간단하게 설명하기로 한다.
표시패널 어셈블리(300)에서 출사된 평면영상(L4)은 복수의 좌측 영상(Left Image, LI)들 및 복수의 우측 영상(Right Image, RI)들을 포함한다. 좌측 영상(LI)들 및 우측 영상(RI)들은 서로 번갈아 가며 배치된다.
좌측 영상(LI)들의 각각은 입체영상 변환패널(100)에 의해 굴절되어 사람의 좌측 눈으로 인가되고, 우측 영상(RI)들의 각각은 입체영상 변환패널(100)에 의해 굴절되어 사람의 우측 눈으로 인가된다. 그로 인해, 사람은 두 눈을 통해 서로 다른 좌측 영상(LI)들 및 우측 영상(RI)들을 보게되고, 뇌에서 좌측 영상(LI)들 및 우측 영상(RI)들을 융합하여 입체감을 느끼게 된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 하부 및 상부 투명전극들 중 하나에 일 방향을 따라 주기적으로 변동하는 전압들을 인가하고, 다른 하나에 동일한 전압들을 인가함에 따라, 렌즈 액정층의 액정들이 상기 일 방향을 따라 주기적으로 배열형태가 변경될 수 있다. 그로 인해, 액정들의 굴절률이 상기 일 방향을 따라 주기적으로 변경됨으로써, 입체영상 변환패널에 입사된 광은 렌즈 액정층에서 굴절되어 입체영상을 구현하거나 시야각이 증가될 수 있다.
또한, 입체영상 변환패널이 종래의 시차 장벽 또는 종래의 오목 렌즈를 구비하지 않으므로, 입체영상 변환패널의 휘도가 종래에 비해 증가될 수 있고, 배향막에 배향홈을 형성하기가 보다 원활해 질 수 있다. 그 결과, 입체영상 변환패널을 포함하는 입체영상 표시장치는 보다 표시품질이 향상된 입체영상을 구현할 수 있다.
또한, 입체영상 변환패널은 액정들의 배열변화로 인해 가상의 렌즈를 형성함으로써, 렌즈와 같은 별도의 구성요소를 구비하지 않아도 되고, 그로 인해 입체영상 변환패널의 두께가 감소될 수 있고, 제조비용도 감소될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 하부 투명기판;
    상기 하부 투명기판과 대향하는 상부 투명기판;
    상기 상부 투명기판과 마주보도록 상기 하부 투명기판 상에 형성되고, 제1 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 병렬로 형성된 하부 투명전극들;
    상기 하부 투명기판과 마주보도록 상기 상부 투명기판 상에 형성되고, 상기 제2 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 제1 방향을 따라 병렬로 형성된 상부 투명전극들; 및
    상기 하부 및 상부 투명기판 사이에 배치되고, 이방성의 굴절률을 갖는 액정들로 이루어지며, 상기 하부 및 상부 투명전극들 사이에 형성되는 전기장에 의해 배열형태가 변경되어, 위치에 따라 변화되는 굴절률을 갖는 렌즈 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부 투명전극들은 1um ~ 10um 범위의 길이로 이격된 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하부 투명전극의 폭은 1um ~ 10um 범위의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 투명전극들은 1um ~ 10um 범위의 길이로 이격된 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  5. 제4항에 있어서, 상기 상부 투명전극의 폭은 1um ~ 10um 범위의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하부 투명전극들에는 상기 제2 방향을 따라 주기적으로 변동하는 하부 전압들이 인가되고,
    상기 상부 투명전극들에는 서로 동일한 상부 전압들이 인가되는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하부 전압들은 상기 제2 방향을 따라 비선형적으로 증가하다가 감소하는 값을 주기적으로 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  8. 제7항에 있어서, 상기 하부 및 상부 투명기판에 대하여 상기 액정들의 경사진 각도는 상기 제2 방향을 따라 0도 ~ 90도 사이를 주기적으로 변동하는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  9. 제8항에 있어서, 소정방향으로 편광된 광에 대한 상기 액정들의 굴절률은 1.5 ~ 1.8 사이를 주기적으로 변동하는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  10. 제7항에 있어서, 상기 하부 전압들은 상기 제2 방향을 따라 0V ~ 10V 사이를 주기적으로 변동하는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  11. 제1항에 있어서, 상기 상부 투명전극들에는 상기 제1 방향을 따라 주기적으로 변동하는 상부 전압들이 인가되고,
    상기 하부 투명전극들에는 서로 동일한 하부 전압들이 인가되는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  12. 제11항에 있어서, 상기 상부 전압들은 상기 제1 방향을 따라 비선형적으로 증가하다가 감소하는 값을 주기적으로 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  13. 제12항에 있어서, 상기 하부 및 상부 투명기판에 대하여 상기 액정들의 경사진 각도는 상기 제1 방향을 따라 0도 ~ 90도 사이를 주기적으로 변동하는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  14. 제13항에 있어서, 소정방향으로 편광된 광에 대한 상기 액정들의 굴절률은 1.5 ~ 1.8 사이를 주기적으로 변동하는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  15. 제12항에 있어서, 상기 상부 전압들은 상기 제1 방향을 따라 0V ~ 10V 사이를 주기적으로 변동하는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  16. 제1항에 있어서, 상기 액정들은 상기 전기장이 형성되지 않은 경우, 상기 하부 및 상부 투명기판에 대하여 수평하게 배열되고,
    상기 액정들은 상기 전기장의 방향을 따라 배열되는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  17. 제1항에 있어서, 상기 액정들은 상기 전기장이 형성되지 않은 경우, 상기 하부 및 상부 투명기판에 대하여 수직하게 배열되고,
    상기 액정들은 상기 전기장의 방향에 대하여 수직하게 배열되는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상 변환패널.
  18. 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리;
    상기 백라이트 어셈블리의 상부에 배치되어, 상기 광을 이용하여 평면영상을 표시하는 표시패널 어셈블리; 및
    상기 표시패널의 상부에 배치된 입체영상 변환패널을 포함하고,
    상기 입체영상 변환패널은
    하부 투명기판,
    상기 하부 투명기판과 대향하는 상부 투명기판,
    상기 상부 투명기판과 마주보도록 상기 하부 투명기판 상에 형성되고, 제1 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 병렬로 형성된 하부 투명전극들,
    상기 하부 투명기판과 마주보도록 상기 상부 투명기판 상에 형성되고, 상기 제2 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 제1 방향을 따라 병렬로 형성된 상부 투명전극들, 및
    상기 하부 및 상부 투명기판 사이에 배치되고, 이방성의 굴절률을 갖는 액정들로 이루어지며, 상기 하부 및 상부 투명전극들 사이에 형성되는 전기장에 의해 배열형태가 변경되어, 위치에 따라 변화되는 굴절률을 갖고, 상기 평면영상을 선택적으로 입체영상으로 변경하는 렌즈 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 표시패널 어셈블리는
    서로 수직한 편광축을 갖는 제1 및 제2 편광판과,
    상기 제1 및 제2 편광판 사이에 배치되고, 액정의 광투과율을 이용하여 상기 평면영상을 표시하는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
KR1020060016059A 2006-02-20 2006-02-20 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치 KR101201848B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060016059A KR101201848B1 (ko) 2006-02-20 2006-02-20 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치
US11/624,056 US7697109B2 (en) 2006-02-20 2007-01-17 Stereoscopic image conversion panel and stereoscopic image display apparatus with liquid crystal lens having periodically fluctuating lower voltage applied to lower parallel electrodes and same voltage applied to upper parallel electrodes perpendicular to lower electrodes
CN2007100079475A CN101025490B (zh) 2006-02-20 2007-02-01 立体图像转换面板和具有其的立体图像显示设备
JP2007039097A JP2007226231A (ja) 2006-02-20 2007-02-20 立体画像変換パネル及びそれを有する立体画像表示装置
US12/748,889 US7940369B2 (en) 2006-02-20 2010-03-29 Stereoscopic image conversion panel and stereoscopic image display apparatus with liquid crystal lens having periodically fluctuating lower voltage applied to lower parallel electrodes and same voltage applied to upper parallel electrodes perpendicular to lower electrodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060016059A KR101201848B1 (ko) 2006-02-20 2006-02-20 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070082955A true KR20070082955A (ko) 2007-08-23
KR101201848B1 KR101201848B1 (ko) 2012-11-15

Family

ID=38427914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060016059A KR101201848B1 (ko) 2006-02-20 2006-02-20 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치

Country Status (4)

Country Link
US (2) US7697109B2 (ko)
JP (1) JP2007226231A (ko)
KR (1) KR101201848B1 (ko)
CN (1) CN101025490B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110078793A (ko) * 2009-12-31 2011-07-07 엘지디스플레이 주식회사 입체 표시 장치
WO2013119067A1 (ko) * 2012-02-07 2013-08-15 주식회사 엘지화학 액정 렌즈 패널
KR101311303B1 (ko) * 2007-09-11 2013-09-25 엘지디스플레이 주식회사 입체영상표시장치

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006062270A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Eckart Gmbh & Co. Kg Aluminiumgrieß für dünne, plättchenförmige Effektpigmente, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben
JP5248062B2 (ja) * 2007-08-24 2013-07-31 株式会社東芝 指向性バックライト、表示装置及び立体画像表示装置
KR101222990B1 (ko) * 2007-10-22 2013-01-18 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈 및 이를 이용한 입체 표시 장치
GB2455614B (en) * 2007-12-14 2010-02-17 Lg Display Co Ltd Electrically-driven liquid crystal lens and stereoscopic display device using the same
KR101274705B1 (ko) 2007-12-14 2013-06-12 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈 및 이를 적용한 입체 표시 장치
KR101419233B1 (ko) * 2007-12-14 2014-07-16 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈 및 이를 이용한 입체 표시 장치
KR101419234B1 (ko) * 2007-12-18 2014-07-15 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈 및 이를 이용한 입체 표시 장치
JP5321011B2 (ja) * 2008-11-25 2013-10-23 ソニー株式会社 画像信号処理装置、画像信号処理方法および画像投射装置
TWI398669B (zh) * 2009-06-01 2013-06-11 Univ Nat Chiao Tung 立體顯示器
JP5227460B2 (ja) * 2009-09-11 2013-07-03 照榮 片岡 Ｌｅｄ照明装置
US8917377B2 (en) * 2009-10-22 2014-12-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Active lenses, stereoscopic image display apparatuses including active lenses and methods of operating the same
CN102053445B (zh) * 2009-10-29 2013-01-23 深圳华映显示科技有限公司 变焦透镜阵列和可切换式平面立体显示器
KR101585003B1 (ko) * 2009-11-27 2016-01-14 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈 및 이를 이용한 입체 영상 표시 장치
US8223279B2 (en) * 2010-01-20 2012-07-17 Shenzhen Super Perfect Optics Limited Three-dimensional (3D) display system and method
JP5383903B2 (ja) * 2010-04-01 2014-01-08 シャープ株式会社 表示装置
CN102253495B (zh) * 2010-05-18 2013-10-30 京东方科技集团股份有限公司 双视显示设备和系统
JP2012003072A (ja) * 2010-06-17 2012-01-05 Sony Corp レンズアレイ素子、および画像表示装置
US8872734B2 (en) * 2010-07-01 2014-10-28 Superd Co. Ltd. System and method for switching two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) display modes
CN102156353B (zh) 2010-10-15 2012-06-27 深圳超多维光电子有限公司 二维/三维可转换显示装置、显示方法、个人数字助理及电脑
CN102062985B (zh) * 2010-11-16 2012-02-22 深圳超多维光电子有限公司 液晶透镜及其控制方法以及3d显示装置
KR101707587B1 (ko) * 2010-12-28 2017-02-17 삼성디스플레이 주식회사 회절 소자를 이용한 영상 표시 장치
KR20120091885A (ko) * 2011-02-10 2012-08-20 삼성전자주식회사 스위칭 패널을 이용한 영상 표시 장치 및 스위칭 패널의 제조 방법
CN102096231B (zh) * 2011-02-24 2012-11-07 华映视讯（吴江）有限公司 具有可改变视差屏障图案的立体显示器
KR101762251B1 (ko) 2011-03-18 2017-07-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법
JP5634926B2 (ja) * 2011-03-22 2014-12-03 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP5301605B2 (ja) * 2011-04-08 2013-09-25 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP2012226161A (ja) * 2011-04-20 2012-11-15 Sony Corp 表示装置
CN102193235A (zh) * 2011-05-20 2011-09-21 鞍山亚世光电显示有限公司 一种3d光屏障式液晶显示器及其制造工艺
US9213212B2 (en) * 2011-05-27 2015-12-15 Samsung Display Co., Ltd. Lens panel, method for manufacturing the lens panel, display apparatus having the lens panel, display panel, a method for manufacturing the display panel and a display apparatus having the display panel
KR101812511B1 (ko) * 2011-06-07 2018-01-31 삼성디스플레이 주식회사 렌즈 패널, 이의제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치
TWI432782B (zh) * 2011-08-02 2014-04-01 Au Optronics Corp 立體顯示器以及用於立體顯示器之切換面板
TWI456447B (zh) * 2011-08-04 2014-10-11 Au Optronics Corp 具觸碰感應機制之自動立體顯示裝置及其驅動方法
CN102323701B (zh) * 2011-10-12 2013-06-05 福州华映视讯有限公司 立体显示装置
JP5639983B2 (ja) * 2011-10-25 2014-12-10 株式会社ジャパンディスプレイ ３次元画像表示装置
CN102385198A (zh) * 2011-10-25 2012-03-21 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示装置及系统
US20130100364A1 (en) * 2011-10-25 2013-04-25 Shenzhen China Star Optoelecrtronics Technology Co.,Ltd. Liquid crystal display apparatus and system
CN102364391B (zh) * 2011-11-04 2015-11-25 深圳超多维光电子有限公司 立体显示设备和方法
JP5657508B2 (ja) 2011-12-13 2015-01-21 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置、電子機器、および光学装置
WO2013119066A1 (ko) * 2012-02-07 2013-08-15 주식회사 엘지화학 액정 렌즈
KR101937865B1 (ko) 2012-02-09 2019-01-15 삼성디스플레이 주식회사 액정 렌즈 패널 및 이를 구비하는 표시 장치
SG11201404938XA (en) * 2012-02-15 2014-11-27 Sharp Kk Three-dimensional display device
JP5591847B2 (ja) * 2012-02-29 2014-09-17 株式会社東芝 液晶光学素子及び立体画像表示装置
JP5904826B2 (ja) * 2012-03-08 2016-04-20 株式会社ジャパンディスプレイ 光学素子、表示装置、及び電子機器
US10215895B2 (en) 2012-03-15 2019-02-26 Boe Technology Group Co., Ltd. Liquid crystal grating forming lenticular lenses
CN102662208B (zh) * 2012-03-15 2015-05-20 京东方科技集团股份有限公司 柱透镜光栅、液晶光栅及显示器件
JP2013195994A (ja) 2012-03-23 2013-09-30 Japan Display West Co Ltd 製造装置、製造方法、光学素子、表示装置、および電子機器
JP5629717B2 (ja) 2012-03-28 2014-11-26 株式会社東芝 液晶レンズ装置及び画像表示装置
JP5921376B2 (ja) * 2012-08-01 2016-05-24 株式会社ジャパンディスプレイ 立体表示装置
JP5677388B2 (ja) * 2012-09-05 2015-02-25 株式会社東芝 液晶光学装置及び画像表示装置及び駆動装置
CN102854694B (zh) * 2012-09-25 2016-12-21 深圳市华星光电技术有限公司 2d/3d切换的液晶透镜组件
TWI471609B (zh) * 2012-10-11 2015-02-01 Au Optronics Corp 立體影像顯示裝置與立體影像驅動方法
CN102928988B (zh) * 2012-11-06 2015-07-15 深圳市华星光电技术有限公司 一种立体显示装置、液晶透镜及其驱动方法
JP5980097B2 (ja) * 2012-11-07 2016-08-31 株式会社ジャパンディスプレイ 画像表示装置および液晶レンズ
KR101996655B1 (ko) * 2012-12-26 2019-07-05 엘지디스플레이 주식회사 홀로그램 표시 장치
TWI502247B (zh) * 2013-02-26 2015-10-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 裸視立體顯示裝置及其顯示方法
JP2014182215A (ja) * 2013-03-18 2014-09-29 Japan Display Inc 液晶装置及び電子機器
JP2014209170A (ja) 2013-03-22 2014-11-06 株式会社東芝 液晶光学装置、固体撮像装置、携帯情報端末、および表示装置
JP6130727B2 (ja) 2013-05-16 2017-05-17 株式会社東芝 液晶光学装置及び画像表示装置
JP5710696B2 (ja) * 2013-06-19 2015-04-30 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
TW201500805A (zh) * 2013-06-25 2015-01-01 Wintek Corp 液晶透鏡、立體顯示裝置與其顯示方法
JP6220204B2 (ja) 2013-09-20 2017-10-25 株式会社東芝 液晶光学素子、画像表示装置、および撮像装置
JP2015084079A (ja) 2013-09-20 2015-04-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像表示装置
CN103984181B (zh) 2014-03-12 2017-02-15 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶透镜及显示装置
JP2016018126A (ja) 2014-07-09 2016-02-01 株式会社東芝 液晶レンズ装置及び画像表示装置
CN110275310B (zh) * 2019-07-15 2022-06-24 合肥工业大学 一种正投影式三维显示装置及三维显示系统
CN110221440A (zh) * 2019-07-29 2019-09-10 京东方科技集团股份有限公司 一种增强现实显示设备及其驱动方法、增强现实眼镜
CN114578621B (zh) * 2022-04-26 2023-12-05 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4493531A (en) * 1980-07-03 1985-01-15 Control Interface Company Limited Field sensitive optical displays, generation of fields therefor and scanning thereof
US5493427A (en) * 1993-05-25 1996-02-20 Sharp Kabushiki Kaisha Three-dimensional display unit with a variable lens
JP2862462B2 (ja) * 1993-09-09 1999-03-03 シャープ株式会社 ３次元ディスプレイ装置
EP1798592A3 (en) * 1996-01-17 2007-09-19 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical device and three-dimensional display device
KR100440956B1 (ko) 2001-09-11 2004-07-21 삼성전자주식회사 ２ｄ／３ｄ 겸용 디스플레이
JP4047596B2 (ja) 2002-02-15 2008-02-13 株式会社リコー 光偏向素子および画像表示装置
JP4094513B2 (ja) * 2003-09-18 2008-06-04 シャープ株式会社 バリア素子およびそれを備えた立体映像表示装置
JP2005134663A (ja) 2003-10-30 2005-05-26 Asahi Glass Co Ltd 多機能表示装置および同装置に用いられるスリットマスク形成用のスイッチング液晶パネル
KR101087568B1 (ko) * 2004-12-30 2011-11-28 엘지디스플레이 주식회사 입체영상표시장치용 패러랙스 베리어 액정패널 및 그제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101311303B1 (ko) * 2007-09-11 2013-09-25 엘지디스플레이 주식회사 입체영상표시장치
KR20110078793A (ko) * 2009-12-31 2011-07-07 엘지디스플레이 주식회사 입체 표시 장치
WO2013119067A1 (ko) * 2012-02-07 2013-08-15 주식회사 엘지화학 액정 렌즈 패널
US8848120B2 (en) 2012-02-07 2014-09-30 Lg Chem, Ltd. Liquid crystal lens panel

Also Published As

Publication number Publication date
US7940369B2 (en) 2011-05-10
US20070195410A1 (en) 2007-08-23
KR101201848B1 (ko) 2012-11-15
JP2007226231A (ja) 2007-09-06
CN101025490B (zh) 2012-01-25
US7697109B2 (en) 2010-04-13
CN101025490A (zh) 2007-08-29
US20100182520A1 (en) 2010-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101201848B1 (ko) 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치
KR101241770B1 (ko) 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치
JP4944235B2 (ja) 切り替え可能な複屈折レンズアレイ及びこれを備えた表示装置
TWI463218B (zh) 顯示裝置
JP5711826B2 (ja) 液晶光学素子及び立体画像表示装置
US8582043B2 (en) 2D/3D switchable LC lens unit for use in a display device
KR101915623B1 (ko) 액정 렌즈 패널 및 이를 구비하는 표시 장치
KR20130018165A (ko) 표시 장치
US20150362741A1 (en) Stereoscopic image display apparatus
US20130107146A1 (en) Display apparatus
WO2014196125A1 (ja) 画像表示装置及び液晶レンズ
US9030392B2 (en) Display device
US9810914B2 (en) Liquid crystal lens panel and display device including the same
WO2014075297A1 (zh) 液晶透镜组件以及立体影像显示器
TWI432782B (zh) 立體顯示器以及用於立體顯示器之切換面板
US8928824B2 (en) Liquid crystal lens unit and stereoscopic display
KR101859375B1 (ko) 입체 영상 디스플레이 장치와 이의 구동방법
KR20070082646A (ko) 입체영상 변환패널 및 이를 갖는 입체영상 표시장치
KR20140060835A (ko) 스윗처블 입체 영상 표시장치
JP2013054321A (ja) 液晶表示装置及び光制御素子
KR101875022B1 (ko) 입체영상 표시장치 및 그 제조방법
KR20140002144A (ko) 평면 및 입체 영상 구현 표시장치
KR20130046310A (ko) 리타더 필터 및 그의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151030

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171101

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181101

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191028

Year of fee payment: 8