KR20070088941A - 3d display apparatus - Google Patents

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KR20070088941A
KR20070088941A KR1020060018835A KR20060018835A KR20070088941A KR 20070088941 A KR20070088941 A KR 20070088941A KR 1020060018835 A KR1020060018835 A KR 1020060018835A KR 20060018835 A KR20060018835 A KR 20060018835A KR 20070088941 A KR20070088941 A KR 20070088941A
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polarizer
substrate
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lenticular lens
display panel
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KR1020060018835A
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김상우
박원상
윤해영
이재영
임재익
이승규
심창우
여용석
최지연
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삼성전자주식회사
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Abstract

A 3D(Three-Dimensional) display device is provided to display 2D(Two-Dimensional) and 3D images by forming a display panel, a lenticular lens substrate, and a rotating polarization unit in order and rotating an upper polarizing plate at 90 degrees. A 3D display device is composed of a display panel(300) having upper and lower substrates(310,320); a lenticular lens substrate(400) formed on the display panel and provided with a lenticular lens(410); a rotating polarization unit(500) disposed on the lenticular lens substrate and provided with an upper polarizing plate rotated at 90 degrees; and a lower polarizing plate(12) disposed at the lower side of the display panel. The lower polarizing plate has a transmitting axis inclined at the angle of 45° in a counterclockwise direction on the basis of the direction of three o'clock. The upper polarizing plate has a transmitting axis of 0° or 90° through rotation.

Description

3차원 표시 장치{3D DISPLAY APPARATUS}3D display device {3D DISPLAY APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치의 편광판의 투과 방향 및 러빙 방향을 보여주는 도면이다.2 is a view showing a transmission direction and a rubbing direction of a polarizing plate of a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치에서 빛의 편광 방향을 보여주는 도면이다.3 illustrates a polarization direction of light in a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치의 회전 편광부를 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating a rotation polarizer of a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면 부호의 설명><Description of Drawing>

12: 하부 편광판 22: 상부 편광판12: lower polarizer 22: upper polarizer

200: 백라이트 유닛 300: 표시 패널200: backlight unit 300: display panel

310: 박막 트랜지스터 기판 320: 상부 기판310: thin film transistor substrate 320: upper substrate

330: 액정 340: 컬러 필터330: liquid crystal 340: color filter

400: 렌티큘러 렌즈 기판 410: 렌티큘러 렌즈400: lenticular lens substrate 410: lenticular lens

420: 폴리머 430: 렌티큘러 렌즈 기판 하부 기판420: polymer 430: lenticular lens substrate lower substrate

440: 렌티큘러 렌즈 기판 상부 기판440: lenticular lens substrate upper substrate

500: 회전 편광부 600: 접착제500: rotation polarizing part 600: adhesive

본 발명은 3차원 표시 장치에 대한 발명이다.The present invention is an invention for a three-dimensional display device.

오늘날 초고속 정보 통신망을 근간으로 구축된 정보의 고속화를 위해 실현될 서비스들은 현재의 전화와 같은 단순히 듣고 말하는 서비스로부터 문자, 음성, 영상을 고속 처리하는 디지털 단말을 중심으로 한 보고 듣는 멀티 미디어형 서비스로 발전하고 궁극적으로는 시공간을 초월하여 실감있고 입체적으로 보고 느끼고 즐기는 초공간형 실감 3차원 입체 정보통신 서비스로 발전할 것으로 예상된다.The services to be realized for the high speed of information based on the high-speed information communication network today are the multimedia service centered on the digital terminal which processes text, voice, and video at high speed from the simple listening and speaking service such as the current telephone. It is expected to develop and ultimately evolve into a super-spatial realistic 3D stereoscopic information communication service that can see, feel and enjoy realistic and three-dimensionally beyond time and space.

일반적으로 3차원을 표현하는 입체 영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65mm정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차는 입체감의 가장 중요한 요인이라 할 수 있다. 즉, 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다. 이러한 능력을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.In general, three-dimensional images representing three-dimensional image is made by the principle of stereo vision through two eyes. The parallax of two eyes, that is, binocular disparity that appears because two eyes are about 65mm apart, is the most important factor of three-dimensional effect. This can be called. In other words, the left and right eyes each look at different two-dimensional images, and when these two images are transmitted to the brain through the retina, the brain accurately fuses each other to reproduce the depth and reality of the original three-dimensional image. This ability is commonly referred to as stereography.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 3차원 영상 및 2차원 영상을 제공할 수 있으며, 그 두께가 얇은 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made in an effort to provide a 3D image and a 2D image, and to provide a thin display device.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 상부 편광판을 회전할 수 있도록 형성한 회전 편광부 및 렌티큘러 렌즈를 이용하여 3차원 표시 장치를 형성한다.In order to solve this problem, in the present invention, a three-dimensional display device is formed by using a rotation polarizer and a lenticular lens formed to rotate the upper polarizer.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치는 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 위에 형성되어 있으며 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈 기판, 상기 렌티큘러 렌즈 기판의 위에 형성되어 있으며, 상부 편광판을 포함하며, 상기 상부 편광판을 90도 회전할 수 있도록 형성된 회전 편광부, 상기 표시 패널의 하부에 형성되어 있는 하부 편광판을 포함하며,Specifically, a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a display panel including an upper substrate and a lower substrate, a lenticular lens substrate formed on the display panel and including a lenticular lens, and formed on the lenticular lens substrate. And a top polarizer, a rotary polarizer formed to rotate the top polarizer 90 degrees, a bottom polarizer formed under the display panel,

상기 하부 편광판은 3시 방향을 기준으로 반시계 방향으로 45도 각도의 투과축을 가지며, 상기 상부 편광판은 회전을 통하여 0도 또는 90도의 투과축을 가지도록 형성될 수 있으며,The lower polarizer may have a transmission axis of 45 degrees counterclockwise with respect to the 3 o'clock direction, and the upper polarizer may be formed to have a transmission axis of 0 degrees or 90 degrees through rotation.

상기 표시 패널의 상기 하부 기판은 3시 방향을 기준으로 반시계 방향으로 -135도 방향에서 45도 방향으로 러빙하며, 상기 표시 패널의 상기 상부 기판은 -45도 방향에서 135도 방향으로 러빙할 수 있으며, The lower substrate of the display panel may rub in the counterclockwise direction from the -135 degree direction to the 45 degree direction based on the 3 o'clock direction, and the upper substrate of the display panel may rub in the 135 degree direction from the -45 degree direction. And

상기 렌티큘러 렌즈 기판은 제2 상부 기판 및 제2 하부 기판을 포함하며, 상기 제2 하부 기판은 3시 방향을 기준으로 반시계 방향으로 45도 방향에서 -135도 방향으로 러빙하며, 상기 제2 상부 기판은 -90도 방향에서 90도 방향으로 러빙할 수 있으며, The lenticular lens substrate includes a second upper substrate and a second lower substrate, and the second lower substrate rubs in a counterclockwise direction from -45 degrees to -135 degrees based on the 3 o'clock direction, and the second upper substrate. The substrate can rub in the 90 degree direction from the -90 degree direction,

상기 상부 편광판이 0도를 가질 때 2차원 화상이 표시되며, 90도를 가질 때 3차원 화상이 표시될 수 있으며,When the upper polarizer has a zero degree two-dimensional image is displayed, when the upper polarizing plate has a three-dimensional image can be displayed,

상기 렌티큘러 렌즈 기판은 빛의 편광 방향을 45도 회전시키도록 형성될 수 있으며,The lenticular lens substrate may be formed to rotate the polarization direction of light 45 degrees,

상기 회전 편광부는 수동 또는 자동으로 상기 상부 편광판을 회전할 수 있으며,The rotating polarizer may rotate the upper polarizer manually or automatically,

상기 회전 편광부는 상기 상부 편광판의 위에 형성된 보호 부재가 더 포함되어 있으며, 상기 상부 편광판은 상기 보호 부재의 하측면에 부착 또는 코팅되어 있을 수 있다.The rotation polarizer further includes a protection member formed on the upper polarizer, and the upper polarizer may be attached or coated on a lower side of the protection member.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 3차원 표시 장치에 대하여 도 1을 참고로 하여 상세하게 설명한다.First, a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 3차원 표시 장치는 표시 패널(300), 렌티큘러 렌즈 기판(400), 상부 편광판(22)을 포함하는 회전 편광부(500) 뿐만 아니라 하부 편광판(12)을 포함한다. 표시 패널(300)과 렌티큘러 렌즈 기판(400)은 접착제(600)에 의하여 결합되어 있고, 렌티큘러 렌즈 기판(400)과 회전 편광부(500)도 접착제(600)에 의하여 결합되어 있다. 하부 편광판(12)은 표시 패널(300)의 아래에 부착되어 있으며, 상부 편광판(22) 회전 편광부(500)내에 형성되어 있으며, 회전 편광부(500)는 상부 편광판(22)을 90도 회전시킬 수 있도록 형성되어 있다. The 3D display device manufactured according to the exemplary embodiment of the present invention may include the lower polarizer 12 as well as the rotation polarizer 500 including the display panel 300, the lenticular lens substrate 400, and the upper polarizer 22. Include. The display panel 300 and the lenticular lens substrate 400 are coupled by the adhesive 600, and the lenticular lens substrate 400 and the rotation polarizer 500 are also coupled by the adhesive 600. The lower polarizer 12 is attached to the bottom of the display panel 300, and is formed in the rotation polarizer 500 of the upper polarizer 22, and the rotation polarizer 500 rotates the upper polarizer 22 by 90 degrees. It is formed to be able to.

그러면, 이미지 패널인 표시 패널(300)에 대하여 상세히 설명한다.Next, the display panel 300 which is an image panel will be described in detail.

표시 패널(300)은 박막 트랜지스터 기판(310), 상부 기판(320) 및 액정(330)을 포함한다.The display panel 300 includes a thin film transistor substrate 310, an upper substrate 320, and a liquid crystal 330.

우선, 박막 트랜지스터 기판(310)은 게이트선 및 데이터선 등의 신호선을 포함하며, 게이트선과 데이터선이 교차하여 정의하는 화소 영역마다 박막 트랜지스터(도시하지 않음) 및 화소 전극(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 여기서 박막 트랜지스터는 게이트선을 따라 전송되는 주사 신호에 따라 데이터선을 따라 전송되는 화상 신호를 스위칭하여 화소 전극에 인가 또는 차단한다. First, the thin film transistor substrate 310 includes signal lines such as a gate line and a data line, and a thin film transistor (not shown) and a pixel electrode (not shown) are formed in each pixel region defined by the gate line and the data line crossing each other. It is. In this case, the thin film transistor switches an image signal transmitted along the data line according to a scan signal transmitted along the gate line, and applies or blocks the pixel signal to the pixel electrode.

여기서 표시 패널(300)은 화소 전극의 형태에 따라서 투과형 표시 패널, 반사형 표시 패널 및 양자의 형태가 모두 가능한 반투과형 표시 패널로 구분되는데, 어떠한 방식의 표시 패널도 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치에 적용할 수 있다. 본 실시예에서는 투과형을 중심으로 기술한다.The display panel 300 is classified into a transmissive display panel, a reflective display panel, and a semi-transmissive display panel in which both forms are possible according to the shape of the pixel electrode. Applicable to the dimensional display device. In the present embodiment, the transmission type will be described.

다음, 상부 기판(320)은 박막 트랜지스터 기판(310)과 소정의 간격을 두고 마주보고 있다. 상부 기판(320)에는 컬러 필터(340)가 형성되어 있으며, 도시하지 않았으나, 블랙 매트릭스 및 공통전극 등이 형성되어 있다. Next, the upper substrate 320 faces the thin film transistor substrate 310 at a predetermined interval. The color filter 340 is formed on the upper substrate 320, and although not illustrated, a black matrix, a common electrode, and the like are formed.

컬러 필터(340)는 동일한 컬러 필터 화소 행을 따라 나타나도록 적색, 녹색, 및 청색 컬러 필터를 배치하는 것이 보통이나 이외에도 여러 다양한 배치가 가능하다. 여기서 화소 행은 데이터선을 따라 늘어선 화소들로 이루어진다. The color filter 340 is generally arranged to have red, green, and blue color filters so that they appear along the same color filter pixel row, but various other arrangements are possible. The pixel row is formed of pixels lined up along the data line.

박막 트랜지스터 기판(310)과 상부 기판(320)의 사이에는 액정 물질이 주입되어 있어서 액정층(330)을 이룬다. 액정층(330)의 액정 배향 상태는 TN(Twisted nematic) 모드, ECB(Electrically controlled birefringence) 모드 및 VA(vertically aligned) 모드 등이 가능하며, 본 실시예는 TN 모드인 경우를 예로 들어 설명하며, 액정층(330)에 전계가 인가되지 않은 상태에서 90도의 편광축 회전을 유발하는 리타데이션을 가진다.A liquid crystal material is injected between the thin film transistor substrate 310 and the upper substrate 320 to form the liquid crystal layer 330. The liquid crystal alignment state of the liquid crystal layer 330 may be a twisted nematic (TN) mode, an electrically controlled birefringence (ECB) mode, a vertically aligned (VA) mode, and the like. The liquid crystal layer 330 has a retardation that causes the rotation of the polarization axis of 90 degrees without an electric field applied thereto.

다음, 입체 이미지를 형성하는 핵심 부분인 렌티큘러 렌즈 기판(400)에 대해서 자세하게 살펴본다. Next, the lenticular lens substrate 400, which is a key part for forming a stereoscopic image, will be described in detail.

렌티큘러 렌즈 기판(400)은 표시 패널(300)에서 나오는 빛을 굴절시켜 양쪽 눈으로 분배하여 3차원 이미지를 형성하는 역할을 한다.The lenticular lens substrate 400 serves to form a three-dimensional image by refracting light emitted from the display panel 300 and distributing it to both eyes.

상기 렌티큘러 렌즈 기판(400)은 렌티큘러 렌즈(410)와 폴리머(420)로 이루어지며, 이를 지지하기 위한 상부 기판(440) 및 하부 기판(430)을 포함한다. 렌티큘러 렌즈(410)는 굴절률 이방성을 가지며, 폴리머(420)는 굴절율 등방성을 가진다. 렌티큘러 렌즈(410)는 액정으로 형성된다. 즉, 폴리머(420)에 의하여 렌티큘러 렌즈를 제외한 형상을 가지는 틀이 형성되어 있으며, 그 틀 사이에 액정이 주입되 어 형성된다. 렌티큘러 렌즈(410)의 단축 방향의 굴절률과 장축 방향의 굴절률은 서로 다르며, 단축 방향의 굴절률과 장축 방향의 굴절률 중 어느 하나는 폴리머(420)의 굴절률과 동일하게 형성한다. 본 실시예에서는, 렌티큘러 렌즈(410)는 폴리머(420)의 축방향으로 진동하는 빛은 렌티큘러 렌즈(410)와 폴리머(420)의 굴절률을 다르게 느껴 그 경계에서 굴절되나, 폴리머(420)의 축과 수직한 방향으로 진동하는 빛은 렌티큘러 렌즈(410)와 폴리머(420)의 굴절률을 동일하게 느껴 그 경계에서 굴절되지 않는다. 이러한 특성을 이용하여 2차원 영상과 3차원 영상을 선택적으로 표시할 수 있다.The lenticular lens substrate 400 includes a lenticular lens 410 and a polymer 420, and includes an upper substrate 440 and a lower substrate 430 for supporting the lenticular lens substrate 410. The lenticular lens 410 has refractive index anisotropy, and the polymer 420 has refractive index isotropy. The lenticular lens 410 is formed of liquid crystal. That is, a mold having a shape excluding the lenticular lens is formed by the polymer 420, and liquid crystal is injected between the molds. The refractive index in the minor axis direction and the major axis direction of the lenticular lens 410 are different from each other, and any one of the refractive index in the minor axis direction and the major axis direction is formed to be the same as the refractive index of the polymer 420. In the present embodiment, the lenticular lens 410 is vibrated in the axial direction of the polymer 420 is refracted at the boundary due to different refractive index of the lenticular lens 410 and the polymer 420, but the axis of the polymer 420 The light vibrating in the direction perpendicular to the same may not be refracted at the boundary due to the same refractive index of the lenticular lens 410 and the polymer 420. By using these characteristics, the 2D image and the 3D image can be selectively displayed.

회전 편광부(500)에 대하여 상세히 설명한다.The rotating polarizer 500 will be described in detail.

회전 편광부(500)는 상부 편광판(22)을 포함하며, 상부 편광판(22)의 양측에 상부 편광판(22)을 보호하는 보호 부재(510, 520)가 형성되어 있으며, 상부 편광판(22)을 90도 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 회전 편광부(500)의 하부 보호 부재(510)는 렌티큘러 렌즈 기판(400)과 접착제로 부착되며, 상부 보호 부재(520)는 외부로부터 상부 편광판(22)을 보호하며, 상부 편광판(22)과 함께 회전하도록 형성되어 있다. 상부 편광판(22)은 상부 보호 부재(520)의 하부면에 부착 또는 코팅되어 형성되는 것이 바람직하다. 상부 편광판(22)을 90도 회전하면 편광판(22)의 투과축도 90도 회전하게 되며, 편광판(22)의 방향에 따라서 2차원 영상과 3차원 영상이 표시된다.The rotation polarizer 500 includes an upper polarizer 22, and protective members 510 and 520 are formed on both sides of the upper polarizer 22 to protect the upper polarizer 22, and the upper polarizer 22 is formed. It is configured to rotate 90 degrees. The lower protective member 510 of the rotation polarizer 500 is attached to the lenticular lens substrate 400 with an adhesive, and the upper protective member 520 protects the upper polarizer 22 from the outside, and the upper polarizer 22 It is formed to rotate together. The upper polarizer 22 is preferably attached to or coated on the lower surface of the upper protective member 520. When the upper polarizer 22 is rotated 90 degrees, the transmission axis of the polarizer 22 is also rotated 90 degrees, and a 2D image and a 3D image are displayed according to the direction of the polarizer 22.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치의 편광판의 투과축 방향 및 러빙 방향을 보여주는 도면이다.2 is a diagram illustrating a transmission axis direction and a rubbing direction of a polarizing plate of a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에서는 편광판의 투과축의 방향과 러빙 방향을 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이 형성한다. 이하에서는 각 기판을 위에서 보았을 때 3시 방향을 기준으로 반시계 방향으로의 각도를 기준으로 나타낸다. 또한, 각 기판의 러빙은 배향막을 러빙하는 것으로 배향막은 도시되어 있지 않으나, 액정층의 양측에 형성되어 있다.In the embodiment of the present invention, the direction of the transmission axis and the rubbing direction of the polarizing plate are formed as shown in FIG. Hereinafter, each substrate is shown based on an angle in a counterclockwise direction based on the 3 o'clock direction when viewed from above. In addition, rubbing of each board | substrate rubs an orientation film, and although an orientation film is not shown in figure, it forms in both sides of a liquid crystal layer.

우선 하부 편광판(12)의 투과축은 도 2의 A와 같이 45도의 각도의 축을 투과축으로 가지도록 형성한다.First, the transmission axis of the lower polarizing plate 12 is formed to have an axis of 45 degrees as the transmission axis as shown in FIG.

그 위의 박막 트랜지스터 표시판(310)은 -135도 방향에서 45도 방향으로 러빙하며, 그 위의 상부 기판(320)은 -45도 방향에서 135도 방향으로 러빙한다. The thin film transistor array panel 310 thereon rubs in a 45 degree direction in the −135 degree direction, and the upper substrate 320 therein rubs in a 135 degree direction in the −45 degree direction.

그 위의 렌티큘러 렌즈 하부 기판(430)은 45도 방향에서 135도 방향으로 러빙하며, 렌티큘러 렌즈 상부 기판(440)은 -90도 방향에서 90도 방향으로 러빙한다.The lenticular lens lower substrate 430 thereon rubs in a 45 degree direction in a 135 degree direction, and the lenticular lens upper substrate 440 rubs in a −90 degree direction in a 90 degree direction.

그 위의 회전 편광부(500)의 상부 편광판(22)은 90도 회전 가능하도록 형성되어 있으며, 편광 방향은 90도 또는 0도를 가지도록 설계되어 있다. 0도 일 때 2차원 화상을 표시하며, 90도 일 때 3차원 화상을 표시하도록 형성되어 있다.The upper polarizing plate 22 of the rotary polarizer 500 thereon is formed to be rotatable 90 degrees, and the polarization direction is designed to have 90 degrees or 0 degrees. It is formed to display a two-dimensional image at 0 degrees, and to display a three-dimensional image at 90 degrees.

이상과 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치의 동작에 대하여 도 3을 참고로 설명한다.An operation of the 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention having the above structure will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치에서 빛의 편광 방향을 보여주는 도면이다. 여기서 박막 트랜지스터 표시판(310)과 상부 기판(320)의 사이의 액정(330)은 비틀린 네마틱(TN) 액정으로 박막 트랜지스터가 오프 상태에서는 편광 방향이 90도 회전하며, 온 상태에서는 편광 방향이 회전하지 않는다. 또한, 렌티 큘러 렌즈(400)의 액정(410)은 투과하는 빛의 회전 방향을 45도 회전하도록 형성되어 있다.3 illustrates a polarization direction of light in a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention. Here, the liquid crystal 330 between the thin film transistor array panel 310 and the upper substrate 320 is a twisted nematic (TN) liquid crystal, and the polarization direction is rotated by 90 degrees when the thin film transistor is turned off, and the polarization direction is rotated when turned on. I never do that. In addition, the liquid crystal 410 of the lenticular lens 400 is formed to rotate the rotation direction of the transmitted light by 45 degrees.

우선 2차원 화이트를 표시하는 경우를 살펴본다. 박막 트랜지스터는 오프된 상태이며, 상부 편광판(22)은 0도를 투과축으로 가진다.First, the case of displaying the two-dimensional white. The thin film transistor is in an off state, and the upper polarizing plate 22 has 0 degree as the transmission axis.

하부 편광판(12)에서 편광된 빛은 3시를 기준으로 반시계 방향 45도 회전한 편광 성분을 가진다. 이러한 빛은 박막 트랜지스터 기판(310)까지 동일한 편광 방향으로 진행하며, 액정(330)을 지나면서 액정(330)에 의하여 편광 방향이 변한다. The light polarized by the lower polarizer 12 has a polarization component rotated 45 degrees counterclockwise with respect to 3 o'clock. The light travels in the same polarization direction to the thin film transistor substrate 310, and the polarization direction is changed by the liquid crystal 330 while passing through the liquid crystal 330.

이때, 박막 트랜지스터가 오프된 상태이므로 편광 방향이 90도 회전하여 135도의 방향을 가진다. 그 후 상부 기판(320)과 렌티큘러 렌즈 하부 기판(430)을 투과한 후 렌티큘러 렌즈 기판의 액정(410)을 지나게된다. 액정(410)에 의하여 편광 방향은 45도 회전하여 0도의 편광 방향을 가지는 빛으로 바뀐다. 이렇게 바뀐 빛은 렌티큘러 렌즈 상부 기판(440)을 지나 상부 편광판(22)에 입사하게 되며, 상부 편광판(22)의 투과축과 일치하여 화이트를 표시하게 된다.At this time, since the thin film transistor is turned off, the polarization direction is rotated by 90 degrees and has a direction of 135 degrees. Thereafter, the upper substrate 320 and the lenticular lens lower substrate 430 pass through the liquid crystal 410 of the lenticular lens substrate. The polarization direction is rotated 45 degrees by the liquid crystal 410 to change to light having a polarization direction of 0 degrees. The changed light is incident on the upper polarizer 22 through the lenticular lens upper substrate 440, and displays white color coinciding with the transmission axis of the upper polarizer 22.

한편, 2차원 블랙을 표시하는 경우를 살펴본다. 박막 트랜지스터는 온 된 상태이며, 상부 편광판(22)은 0도를 투과축으로 가진다.Meanwhile, the case of displaying two-dimensional black will be described. The thin film transistor is in an on state, and the upper polarizer 22 has 0 degree as a transmission axis.

하부 편광판(12)에서 편광된 빛은 3시를 기준으로 반시계 방향 45도 회전한 편광 성분을 가진다. 이러한 빛은 박막 트랜지스터 기판(310)까지 동일한 편광 방향으로 진행하며, 액정(330)을 지나게 된다. The light polarized by the lower polarizer 12 has a polarization component rotated 45 degrees counterclockwise with respect to 3 o'clock. The light travels in the same polarization direction to the thin film transistor substrate 310 and passes through the liquid crystal 330.

이때, 박막 트랜지스터가 온 된 상태이므로 편광 방향이 변하지 않고 상부 기판(320)과 렌티큘러 렌즈 하부 기판(430)을 투과한다. 그 후 렌티큘러 렌즈 기판 의 액정(410)을 지나게되는데, 액정(410)에 의하여 편광 방향은 45도 회전하게 되며, 그 결과 90도의 편광 방향을 가지는 빛으로 바뀐다. 이렇게 바뀐 빛은 렌티큘러 렌즈 상부 기판(440)을 지나 상부 편광판(22)에 입사하게 되며, 상부 편광판(22)의 투과축과 수직하므로 블랙을 표시하게 된다.At this time, since the thin film transistor is turned on, the polarization direction does not change and passes through the upper substrate 320 and the lenticular lens lower substrate 430. After that, it passes through the liquid crystal 410 of the lenticular lens substrate, and the polarization direction is rotated by 45 degrees by the liquid crystal 410, and as a result, the polarization direction is changed to light having a polarization direction of 90 degrees. The changed light is incident on the upper polarizer 22 through the lenticular lens upper substrate 440 and is black because it is perpendicular to the transmission axis of the upper polarizer 22.

이하에서는 3차원을 표시하는 경우를 살펴본다.Hereinafter, a case of displaying 3D will be described.

우선 3차원 화이트를 표시하는 경우를 살펴본다. 박막 트랜지스터는 온 된 상태이며, 상부 편광판(22)은 90도를 투과축으로 가진다.First, the case of displaying 3D white will be described. The thin film transistor is in an on state, and the upper polarizer 22 has a transmission axis of 90 degrees.

하부 편광판(12)에서 편광된 빛은 3시를 기준으로 반시계 방향 45도 회전한 편광 성분을 가진다. 이러한 빛은 박막 트랜지스터 기판(310)까지 동일한 편광 방향으로 진행하며, 액정(330)을 지나게 된다. The light polarized by the lower polarizer 12 has a polarization component rotated 45 degrees counterclockwise with respect to 3 o'clock. The light travels in the same polarization direction to the thin film transistor substrate 310 and passes through the liquid crystal 330.

이때, 박막 트랜지스터가 온 된 상태이므로 편광 방향이 변하지 않고 상부 기판(320)과 렌티큘러 렌즈 하부 기판(430)을 투과한다. 그 후 렌티큘러 렌즈 기판의 액정(410)을 지나게되는데, 액정(410)에 의하여 편광 방향은 45도 회전하게 되며, 그 결과 90도의 편광 방향을 가지는 빛으로 바뀐다. 이렇게 바뀐 빛은 렌티큘러 렌즈 상부 기판(440)을 지나 상부 편광판(22)에 입사하게 되며, 상부 편광판(22)의 투과축과 일치하므로 화이트를 표시하게 된다. 이 때, 빛이 렌티큘러 렌즈 기판(400)의 액정(410)과 폴리머(420)의 경계에서 굴절율의 차이를 느끼게되며, 빛이 굴절하여 우측눈으로 입사할 빛과 좌측눈으로 입사할 빛의 경로가 나뉘게되며, 각 눈에 다른 화상 정보를 받은 사람은 이를 3차원 화상으로 인식하게 된다.At this time, since the thin film transistor is turned on, the polarization direction does not change and passes through the upper substrate 320 and the lenticular lens lower substrate 430. Thereafter, the light passes through the liquid crystal 410 of the lenticular lens substrate, and the polarization direction is rotated by 45 degrees by the liquid crystal 410, and as a result, the polarization direction is changed to light having a polarization direction of 90 degrees. The changed light is incident on the upper polarizer 22 through the lenticular lens upper substrate 440, and thus displays white because it coincides with the transmission axis of the upper polarizer 22. At this time, the light senses a difference in refractive index at the boundary between the liquid crystal 410 and the polymer 420 of the lenticular lens substrate 400, the light is refracted and the light path to the right eye and the light path to the left eye Is divided, and the person who receives different image information in each eye recognizes it as a three-dimensional image.

한편, 3차원 블랙 표시하는 경우를 살펴본다. 박막 트랜지스터는 오프된 상 태이며, 상부 편광판(22)은 90도를 투과축으로 가진다.Meanwhile, the case of displaying 3D black will be described. The thin film transistor is turned off, and the upper polarizing plate 22 has a transmission axis of 90 degrees.

하부 편광판(12)에서 편광된 빛은 3시를 기준으로 반시계 방향 45도 회전한 편광 성분을 가진다. 이러한 빛은 박막 트랜지스터 기판(310)까지 동일한 편광 방향으로 진행하며, 액정(330)을 지나면서 액정(330)에 의하여 편광 방향이 변한다. The light polarized by the lower polarizer 12 has a polarization component rotated 45 degrees counterclockwise with respect to 3 o'clock. The light travels in the same polarization direction to the thin film transistor substrate 310, and the polarization direction is changed by the liquid crystal 330 while passing through the liquid crystal 330.

이때, 박막 트랜지스터가 오프된 상태이므로 편광 방향이 90도 회전하여 135도의 방향을 가진다. 그 후 상부 기판(320)과 렌티큘러 렌즈 하부 기판(430)을 투과한 후 렌티큘러 렌즈 기판의 액정(410)을 지나게된다. 액정(410)에 의하여 편광 방향은 45도 회전하여 0도의 편광 방향을 가지는 빛으로 바뀐다. 이렇게 바뀐 빛은 렌티큘러 렌즈 상부 기판(440)을 지나 상부 편광판(22)에 입사하게 되며, 상부 편광판(22)의 투과축과 수직하여 블랙을 표시하게 된다.At this time, since the thin film transistor is turned off, the polarization direction is rotated by 90 degrees and has a direction of 135 degrees. Thereafter, the upper substrate 320 and the lenticular lens lower substrate 430 pass through the liquid crystal 410 of the lenticular lens substrate. The polarization direction is rotated 45 degrees by the liquid crystal 410 to change to light having a polarization direction of 0 degrees. The changed light is incident on the upper polarizer 22 through the lenticular lens upper substrate 440 and displays black at right angles to the transmission axis of the upper polarizer 22.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예는 2차원 및 3차원을 각각 표시할 수 있게되며, 회전 편광부(500)를 조작하여 상부 편광판(22)을 0도로 설정하느냐 90도로 설정하느냐에 따라서 2차원 표시 및 3차원 표시가 가능하다.As described above, the embodiment according to the present invention can display two-dimensional and three-dimensional, respectively, and the two-dimensional display depending on whether the upper polarizing plate 22 is set to 0 degrees or 90 degrees by operating the rotary polarizer 500. And three-dimensional display.

이상에서의 편광 방향 및 러빙 방향은 실시예를 통하여 동작을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.The polarization direction and the rubbing direction described above are only for explaining the operation through the embodiment, but the present invention is not limited thereto.

또한, 회전 편광부(500)에서 상부 편광판(22)을 회전시키는 수단은 수동 또는 자동 모두 가능하다. 이 때, 표시 장치가 세로보다 가로측의 폭이 더 넓으므로 상부 편광판(22)을 원형으로 형성하는 것이 더 바람직하며, 이는 도 4에서 보여주고 있다.In addition, the means for rotating the upper polarizing plate 22 in the rotary polarizer 500 may be manual or automatic. In this case, since the width of the horizontal side of the display device is wider than that of the vertical, it is more preferable to form the upper polarizing plate 22 in a circular shape, which is illustrated in FIG. 4.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시 장치의 회전 편광부를 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating a rotation polarizer of a 3D display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

회전 편광부(500)는 원형의 상부 편광판(22)을 가지며, 회전에 의하여 상부 편광판(22)의 투과축을 0도 또는 90도로 회전할 수 있도록 형성되어 있으며, 상부 편광판(22)은 표시 영역을 덮도록 형성되는 것이 바람직하다.The rotation polarizer 500 has a circular upper polarizer 22, and is formed to rotate the transmission axis of the upper polarizer 22 by 0 degrees or 90 degrees by rotation, and the upper polarizer 22 is configured to display the display area. It is preferably formed to cover.

표시 장치의 최외측에는 상부 보호 부재(510)가 형성되어 있으며, 상부 편광판(22)은 상부 보호 부재(510)의 내측에 부착되거나 코팅되는 것이 바람직하다.An upper protective member 510 is formed at the outermost side of the display device, and the upper polarizing plate 22 is preferably attached or coated inside the upper protective member 510.

이상과 같이 백라이트 유닛(200)의 상부에 표시 패널(300), 렌티큘러 렌즈 기판(400) 및 회전 편광부(500)를 순서대로 형성하고, 회전 편광부(500)의 상부 편광판(22)을 90도 회전하도록 형성하여 2차원 화상 표시 및 3차원 화상 표시가 가능하다.As described above, the display panel 300, the lenticular lens substrate 400, and the rotation polarizer 500 are sequentially formed on the backlight unit 200, and the upper polarizer 22 of the rotation polarizer 500 is 90. It is also formed to rotate so that two-dimensional image display and three-dimensional image display are possible.

이상에서 살펴본 바와 같이, 표시 패널, 렌티큘러 렌즈 기판 및 회전 편광부를 순서대로 형성하여 상부 편광판을 90도 회전할 수 있도록 형성하여 2차원 화상 표시 및 3차원 화상 표시가 가능해진다. 또한, 상부 편광판을 90도 회전하도록 형성하며, 별도의 기판을 형성하여 빛의 편광방향을 바꿀 필요가 없어서 얇게 형성할 수 있으며, 제작 비용이 적게 들며, 제조 공정이 간단한 3차원 표시 장치를 제조할 수 있다.As described above, the display panel, the lenticular lens substrate, and the rotation polarizer are sequentially formed to form the upper polarizer to rotate 90 degrees, thereby enabling two-dimensional image display and three-dimensional image display. In addition, the upper polarizing plate is formed to rotate 90 degrees, and a separate substrate is formed so that it is not necessary to change the polarization direction of light, so that the thin film can be formed, and the manufacturing cost is low and the manufacturing process is simple. Can be.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (8)

상부 기판과 하부 기판을 포함하는 표시 패널,A display panel including an upper substrate and a lower substrate, 상기 표시 패널의 위에 형성되어 있으며 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 렌즈 기판,A lenticular lens substrate formed on the display panel and including a lenticular lens; 상기 렌티큘러 렌즈 기판의 위에 형성되어 있으며, 상부 편광판을 포함하며, 상기 상부 편광판을 90도 회전할 수 있도록 형성된 회전 편광부,A rotating polarizer formed on the lenticular lens substrate and including an upper polarizer and configured to rotate the upper polarizer by 90 degrees; 상기 표시 패널의 하부에 형성되어 있는 하부 편광판을 포함하는 3차원 표시 장치.And a lower polarizer formed under the display panel. 제1항에서,In claim 1, 상기 하부 편광판은 3시 방향을 기준으로 반시계 방향으로 45도 각도의 투과축을 가지며, 상기 상부 편광판은 회전을 통하여 0도 또는 90도의 투과축을 가지도록 형성되어 있는 3차원 표시 장치.The lower polarizer has a transmission axis of 45 degrees counterclockwise with respect to the 3 o'clock direction, and the upper polarizer is formed to have a transmission axis of 0 degrees or 90 degrees through rotation. 제2항에서,In claim 2, 상기 표시 패널의 상기 하부 기판은 3시 방향을 기준으로 반시계 방향으로 -135도 방향에서 45도 방향으로 러빙하며, 상기 표시 패널의 상기 상부 기판은 -45도 방향에서 135도 방향으로 러빙한 3차원 표시 장치.The lower substrate of the display panel rubs in the counterclockwise direction from the -135 degree direction to the 45 degree direction based on the 3 o'clock direction, and the upper substrate of the display panel is rubbed in the 135 degree direction from the -45 degree direction. Dimensional display. 제3항에서,In claim 3, 상기 렌티큘러 렌즈 기판은 제2 상부 기판 및 제2 하부 기판을 포함하며,The lenticular lens substrate includes a second upper substrate and a second lower substrate, 상기 제2 하부 기판은 3시 방향을 기준으로 반시계 방향으로 45도 방향에서 -135도 방향으로 러빙하며, 상기 제2 상부 기판은 -90도 방향에서 90도 방향으로 러빙한 3차원 표시 장치.The second lower substrate is rubbing in a counterclockwise direction from -45 degrees to -135 degrees relative to the 3 o'clock direction, and the second upper substrate is rubbing in a -90 degree direction to a 90 degree direction. 제4항에서,In claim 4, 상기 상부 편광판이 0도를 가질 때 2차원 화상이 표시되며, 90도를 가질 때 3차원 화상이 표시되는 3차원 표시 장치.A two-dimensional image is displayed when the upper polarizer has 0 degrees, and a three-dimensional image is displayed when the upper polarizer has 90 degrees. 제5항에서,In claim 5, 상기 렌티큘러 렌즈 기판은 빛의 편광 방향을 45도 회전시키도록 형성되어 있는 3차원 표시 장치.The lenticular lens substrate is formed to rotate the polarization direction of light 45 degrees. 제1항에서,In claim 1, 상기 회전 편광부는 수동 또는 자동으로 상기 상부 편광판을 회전할 수 있는 3차원 표시 장치.And the rotating polarizer rotates the upper polarizer manually or automatically. 제1항에서,In claim 1, 상기 회전 편광부는 상기 상부 편광판의 위에 형성된 보호 부재가 더 포함되 어 있으며, 상기 상부 편광판은 상기 보호 부재의 하측면에 부착 또는 코팅되어 있는 3차원 표시 장치.The rotating polarizer further includes a protective member formed on the upper polarizer, and the upper polarizer is attached or coated on a lower side of the protective member.
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