KR20140147923A - 2D/3D image switching Lenticular lens for stereoscopic image display - Google Patents

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KR20140147923A
KR20140147923A KR1020130070368A KR20130070368A KR20140147923A KR 20140147923 A KR20140147923 A KR 20140147923A KR 1020130070368 A KR1020130070368 A KR 1020130070368A KR 20130070368 A KR20130070368 A KR 20130070368A KR 20140147923 A KR20140147923 A KR 20140147923A
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손영교
채헌승
이동희
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Abstract

The present invention provides a 2D/3D switching lenticular lens for a stereoscopic image display device comprising an upper plate which includes; an upper substrate; an upper transparent electrode formed on the lower side of the upper substrate; and a lenticular lens unit wherein a plurality of lenticular lenses formed on the lower side of the upper transparent electrode is arranged in parallel in the transverse direction. The 2D/3D switching lenticular lens for the stereoscopic image display device also comprises; a lower plate including a lower substrate, a lower transparent electrode formed on the upper side of the lower plate, and a lower orientation film formed on the upper side of the lower transparent electrode; and a liquid crystal layer which is included between the upper and lower plates and is driven by an electric field applied from the upper and lower transparent electrodes. A black matrix to prevent a cross talk by the diffraction of light is formed on the lower side of a connection unit of each of the lenticular lenses.

Description

입체영상 표시장치용 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈{2D/3D image switching Lenticular lens for stereoscopic image display} [0001] The present invention relates to a 2D / 3D switching lenticular lens for a stereoscopic image display device,

본 발명은 입체영상 표시장치에 사용되는 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈에 관한 것이다.The present invention relates to a 2D / 3D switching lenticular lens used in a stereoscopic image display apparatus.

입체영상 표시장치는 두 눈에 인지되는 서로 다른 영상신호가 합성될 때 원근감이 나타나는 것을 이용하여 영상을 입체적으로 표시한다. 입체영상 표시장치는 크게 양안시차 방식(stereoscopic technique), 볼류메트릭 방식(Volumetric technique), 및 홀로그래픽 방식(Holographic technique) 등으로 나뉘어질 수 있다.The stereoscopic image display device displays stereoscopic images by using the appearance of perspective when different image signals recognized by the two eyes are synthesized. The stereoscopic image display device can be roughly divided into a stereoscopic technique, a volumetric technique, and a holographic technique.

양안시차 방식은 안경식과 비안경식으로 구분될 수 있으며, 최근에는 비안경식이 활발하게 연구되고 있다. 비안경식은 패럴랙스 베리어(parallax barrier) 방식과 렌티큘라 렌즈(lensticularlens) 방식이 있다.Binocular parallax can be classified into spectacles and non - astigmatism. Recently, non - astigmatism has been actively studied. There are parallax barrier method and lensticularlens method.

패럴랙스 베리어 방식은 빛을 투과 또는 차단시키기 위해 가느다란 수직 슬릿을 일정한간격으로 배열시켜 특정시점에서 슬릿을 통해 보면 좌, 우영상이 정확하게 분리되어 입체영상(3D image)을 구현할 수 있다. 패럴랙스 베리어 방식은 베리어에 의해 밝기 저하가 발생하며 제작의 어려움, 그리고 회절 등의 문제가 있다.In the parallax barrier method, slit vertical slits are arranged at regular intervals in order to transmit or block the light, so that the left and right images can be accurately separated from each other through the slit at a specific time point, thereby realizing a stereoscopic image (3D image). In the parallax barrier method, the brightness is lowered by the barrier, and there are problems such as difficulty in fabrication and diffraction.

렌티큘라 렌즈 방식은 도 1에서와 같이 표시 패널(2)과 시청자 사이에 렌티큘러 렌즈(1)가 위치된다. 렌티큘러 렌즈(1)는 디스플레이 패널(2) 상에 표시된 우안용 영상과 좌안용 영상의 경로(즉, 광경로)를 변경시켜 우안용 영상과 좌안용 영상이 시청자의 우안 및 좌안에 각각 투사되게 한다. 렌티큘라 렌즈 방식은 렌티큘을 통해 전송되고 뷰어(view)에 의해 인식되는 신호의 회절로 인한 크로스토크(crosstalk)가 발생한다는 단점을 갖는다. In the lenticular lens system, as shown in Fig. 1, the lenticular lens 1 is positioned between the display panel 2 and the viewer. The lenticular lens 1 changes the path (i.e., optical path) of the right eye image and the left eye image displayed on the display panel 2 so that the right eye image and the left eye image are respectively projected to the right eye and the left eye of the viewer . The lenticular lens system has a drawback that crosstalk occurs due to diffraction of a signal transmitted through a lenticule and recognized by a viewer.

한국 특허공개 제10-2010-0041698호는 상기와 같은 회절로 인한 크로스토크(crosstalk)를 방지하기 위하여, 렌티큘러 스크린에 불투과성 재료를 도포하는 렌티큘러 스크린을 위한 연개구 보정에 관하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 기술은 불투과성 재료를 도포하기 위하여 별도의 렌티큘러 스크린이 마련되어야 하며, 렌티큘라 렌즈의 형성을 복잡하게 하는 단점을 갖는다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0041698 discloses a correction of a soft opening for a lenticular screen that applies a material impermeable to a lenticular screen in order to prevent crosstalk due to such diffraction. However, this technique has a disadvantage in that it is necessary to provide a separate lenticular screen for applying the impermeable material, complicating the formation of the lenticular lens.

한국 특허공개 제10-2010-0041698호Korean Patent Publication No. 10-2010-0041698

본 발명은 종래 기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 렌티큘라 렌즈 방식에서 발생하는 신호의 회절로 인한 크로스토크(crosstalk)를 효과적으로 방지할 수 있는 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above problems of the prior art and provides a 2D / 3D switching lenticular lens which can effectively prevent crosstalk due to diffraction of signals generated in a lenticular lens system .

본 발명은, According to the present invention,

상부 기판, 상기 상부 기판 하단면에 형성된 상부 투명전극 및 상기 상부 투명전극 하단면에 형성된 다수개의 렌티큘라 렌즈가 횡방향으로 평행하게 배치된 렌티큘라 렌즈부를 포함하는 상판;An upper plate, an upper transparent electrode formed on a lower surface of the upper substrate, and a lenticular lens unit including a plurality of lenticular lenses formed on a lower surface of the upper transparent electrode, the lenticular lenses being arranged in parallel to each other in a transverse direction;

하부 기판, 상기 하부 기판 상단면에 형성된 하부 투명전극 및 상기 하부 투명전극 상단면에 형성된 하부 배향막을 포함하는 하판; 및A lower substrate including a lower substrate, a lower transparent electrode formed on the upper surface of the lower substrate, and a lower alignment film formed on the upper surface of the lower transparent electrode; And

상기 상판과 하판 사이에 포함되어 상기 상부 투명전극과 하부 투명전극에 의해 인가되는 전계에 의해 구동되는 액정층을 구비하며;And a liquid crystal layer interposed between the upper plate and the lower plate and driven by an electric field applied by the upper transparent electrode and the lower transparent electrode;

상기 각각의 렌티큘라 렌즈와 렌티큘라 렌즈의 연결부의 하부에는 블랙매트릭스가 형성되는 것을 특징으로 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈를 제공한다.And a black matrix is formed under the connection portions of the respective lenticular lenses and the lenticular lenses, thereby providing a 2D / 3D switching lenticular lens.

본 발명의 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈는 렌티큘라 렌즈와 렌티큘라 렌즈의 연결부의 하부에 블랙매트릭스가 형성되므로, 광의 회절로 인한 크로스토크가 방지되어 더 선명한 입체영상을 제공한다.In the 2D / 3D switching lenticular lens of the present invention, since a black matrix is formed under the connection portion of the lenticular lens and the lenticular lens, crosstalk due to diffraction of light is prevented, thereby providing a clearer stereoscopic image.

또한, 상기 블랙매트릭스가 배향막 위에 형성되고, 렌티큘라 렌즈와 렌티큘라 렌즈의 연결부의 첨단부와 접착에 의해 결합되는 경우에는 열 또는 기계적 힘에 의한 렌티큘라 렌즈의 들뜸을 방지하는 효과를 제공한다.  In addition, when the black matrix is formed on the alignment layer and is bonded to the tip portion of the connecting portion of the lenticular lens and the lenticular lens by bonding, the effect of preventing lifting of the lenticular lens by thermal or mechanical force is provided.

도 1은 렌티큘라 렌즈에 의한 입체영상의 구현원리를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈의 구조를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈의 일예를 보여주는 분해 사시도이다.1 is a view showing the principle of realizing a stereoscopic image by a lenticular lens.
2 is an exploded perspective view showing the structure of a 2D / 3D switching lenticular lens of the present invention.
3 and 4 are exploded perspective views showing an example of a 2D / 3D switching lenticular lens of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지기능 및 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 하기 실시예에서 개별 구성 요소와 기능은 명확히 요구되지 않는 한, 일반적으로 선택될 수 있으며, 과정의 순서는 변경될 수 있다. 몇몇 실시예의 부분과 특징은 다른 실시예에 포함되거나 다른 실시예로 대체될 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would unnecessarily obscure the gist of the present invention. Furthermore, in the following embodiments, unless individual components and functions are expressly required, they can generally be selected and the order of the processes can be changed. Portions and features of some embodiments may be included in other embodiments or may be replaced by other embodiments.

도 2는 본 발명의 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈의 구조를 보여주는 분해 사시도이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈의 일예를 보여주는 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view showing the structure of a 2D / 3D switching lenticular lens of the present invention. 3 and 4 are exploded perspective views showing an example of a 2D / 3D switching lenticular lens of the present invention.

도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상부 기판(111), 상기 상부 기판 하단면에 형성된 상부 투명전극(112) 및 상기 상부 투명전극 하단면에 형성된 다수개의 렌티큘라 렌즈가 횡방향으로 평행하게 배치된 렌티큘라 렌즈부(113)를 포함하는 상판(110);As shown in FIGS. 2 to 4, the present invention provides a liquid crystal display device including an upper substrate 111, an upper transparent electrode 112 formed on a lower surface of the upper substrate, and a plurality of lenticular lenses formed on a lower surface of the upper transparent electrode, An upper plate 110 including a lenticular lens unit 113 arranged in parallel;

하부 기판(121), 상기 하부 기판 상단면에 형성된 하부 투명전극(122) 및 상기 하부 투명전극 상단면에 형성된 하부 배향막(123)을 포함하는 하판(120); 및A lower substrate 120 including a lower substrate 121, a lower transparent electrode 122 formed on the upper surface of the lower substrate, and a lower alignment layer 123 formed on the upper surface of the lower transparent electrode; And

상기 상판(110)과 하판(120) 사이에 포함되어 상기 상부 투명전극(112)과 하부 투명전극(122)에 의해 인가되는 전계에 의해 구동되는 액정층(140)을 구비하며;And a liquid crystal layer 140 disposed between the upper plate 110 and the lower plate 120 and driven by an electric field applied by the upper transparent electrode 112 and the lower transparent electrode 122;

상기 각각의 렌티큘라 렌즈와 렌티큘라 렌즈의 연결부의 하부에는 광의 회절로 인한 크로스토크를 방지하기 위한 블랙매트릭스(150)가 형성되는 것을 특징으로 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈를 제공한다.And a black matrix 150 for preventing crosstalk due to diffraction of light is formed in a lower portion of the connection portion of each lenticular lens and the lenticular lens.

상기 블랙매트릭스(150)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 배향막(123) 상에 형성될 수 있다. The black matrix 150 may be formed on the lower alignment layer 123, as shown in FIG.

상기와 같은 위치에 블랙매트릭스(150)가 형성되는 경우, 렌티큘라 렌즈와 렌티큘라 렌즈의 연결부의 첨단부는 블랙매트릭스(150)에 접착에 의해 결합될 수 있다. 이 경우, 열 또는 기계적 힘에 의한 렌티큘라 렌즈의 들뜸을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. When the black matrix 150 is formed at the above position, the leading end of the connection portion of the lenticular lens and the lenticular lens may be bonded to the black matrix 150 by adhesion. In this case, the effect of preventing lifting of the lenticular lens by heat or mechanical force can be obtained.

상기 결합은 블랙매트릭스에 접착제 성분을 포함시키거나, 블랙매트릭스 상단부에 접착제를 도포하거나, 연결부의 첨단부에 접착제를 도포하여 형성할 수 있다.The bonding may be performed by including an adhesive component in the black matrix, applying an adhesive to the upper end of the black matrix, or applying an adhesive to the tip of the connecting portion.

또한, 상기 블랙매트릭스(150)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 기판(121)의 하단면 상에 형성될 수도 있다. The black matrix 150 may be formed on the lower surface of the lower substrate 121, as shown in FIG.

상기에서 렌티큘라 렌즈와 렌티큘라 렌즈의 연결부란, 터널형태의 렌즈를 개별적인 렌티큘라 렌즈로 보는 경우에 개별적인 렌티큘라 렌즈들이 연결되는 부분을 의미하며, 이렇게 연결되어 형성되는 부분은 끝이 뾰족한 형태를 가지므로 본 발명에서 "첨단부"라고 칭한다.The connecting portion between the lenticular lens and the lenticular lens means a portion to which the individual lenticular lenses are connected when the tunnel-shaped lens is viewed as a separate lenticular lens. Quot; leading edge "in the present invention.

본 발명에서 블랙매트릭스(150)는 각각의 렌티큘라 렌즈와 렌티큘라 렌즈의 연결부의 하부에 광의 회절로 인한 크로스토크를 방지하기 위하여 형성되며, 도 3 및 도 4에 예시된 바와 같이 상기 연결부를 따라 형성된다.  In the present invention, the black matrix 150 is formed to prevent crosstalk due to the diffraction of light at the lower part of the connection portion of each lenticular lens and the lenticular lens, and is formed along the connection portion as illustrated in FIGS. 3 and 4 .

본 발명에서, 상기 렌티큘라 렌즈부에 포함된 각각의 렌티큘라 렌즈의 내부 곡면에는 상부 배향막이 더 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 배향막은 필수적인 것은 아니다. 왜냐하면, 상기 내부곡면을 러빙처리만 해도 액정의 배향이 가능할 수 있기 때문이다.
In the present invention, an upper alignment layer may be further formed on the inner curved surface of each lenticular lens included in the lenticular lens portion. However, such an orientation film is not essential. This is because the orientation of the liquid crystal can be achieved even by rubbing the inner curved surface.

본 발명에서 표시장치(130)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출표시장치(Field Emission Display,FED), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 유기발광다이오드소자(Organic Light Emitting Diode) 등의 평판표시장치를 포함한다. The display device 130 may be a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), and an organic light emitting diode Emitting Diode) and the like.

본 발명의 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈는 전기적으로 제어 가능한 액정층을 사이에 두고 대향하는 상판(110) 및 하판(120)을 포함하여 2D 영상모드에서 표시장치(130)로부터의 광을 그대로 투과시키고, 3D 영상모드에서 표시장치(130)로부터의 광을 굴절시켜 좌안화상에 해당하는 광의 진행경로와 우안화상에 해당하는 광의 진행경로를 분리시키는 광 제어기 역할을 한다.
The 2D / 3D switching lenticular lens of the present invention includes an upper plate 110 and a lower plate 120 opposed to each other with an electrically controllable liquid crystal layer interposed therebetween, so that light from the display device 130 can be transmitted And refracts the light from the display device 130 in the 3D image mode, thereby separating the path of the light corresponding to the left eye image and the path of the light corresponding to the right eye image.

본 발명에서, 상하부 기판, 상하부 투명전극, 렌티큘라 렌즈, 액정, 배향막, 및 블랙매트릭스 등의 소재 및 이들을 사용하여 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈를 구성하는 방법은 특별히 한정되지 않으며 이 분야에 공지된 기술을 적용할 수 있다.
In the present invention, materials such as upper and lower substrates, upper and lower transparent electrodes, a lenticular lens, a liquid crystal, an alignment film, and a black matrix, and a method for constructing the 2D / 3D switching lenticular lens by using them are not particularly limited, Technology can be applied.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 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 as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.

110: 상판 111: 상부 기판
112: 상부 투명전극 113: 렌티큘라 렌즈
114: 상부 배향막 120: 하판
121: 하부 기판 122: 하부 투명전극
123: 하부 배향막 130: 표시장치
140: 액정층 150: 블랙매트릭스
110: upper plate 111: upper substrate
112: upper transparent electrode 113: lenticular lens
114: upper alignment layer 120: lower plate
121: lower substrate 122: lower transparent electrode
123: lower alignment layer 130: display
140: liquid crystal layer 150: black matrix

Claims (6)

상부 기판, 상기 상부 기판 하단면에 형성된 상부 투명전극 및 상기 상부 투명전극 하단면에 형성된 다수개의 렌티큘라 렌즈가 횡방향으로 평행하게 배치된 렌티큘라 렌즈부를 포함하는 상판;
하부 기판, 상기 하부 기판 상단면에 형성된 하부 투명전극 및 상기 하부 투명전극 상단면에 형성된 하부 배향막을 포함하는 하판; 및
상기 상판과 하판 사이에 포함되어 상기 상부 투명전극과 하부 투명전극에 의해 인가되는 전계에 의해 구동되는 액정층을 구비하며;
상기 각각의 렌티큘라 렌즈와 렌티큘라 렌즈의 연결부의 하부에는 블랙매트릭스가 형성되는 것을 특징으로 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈.An upper plate, an upper transparent electrode formed on a lower surface of the upper substrate, and a lenticular lens unit including a plurality of lenticular lenses formed on a lower surface of the upper transparent electrode, the lenticular lenses being arranged in parallel to each other in a transverse direction;
A lower substrate including a lower substrate, a lower transparent electrode formed on the upper surface of the lower substrate, and a lower alignment film formed on the upper surface of the lower transparent electrode; And
And a liquid crystal layer between the upper plate and the lower plate and driven by an electric field applied by the upper transparent electrode and the lower transparent electrode;
And a black matrix is formed under the connection portions of the lenticular lens and the lenticular lens. 청구항 1에 있어서,
상기 블랙매트릭스는 상기 하부 배향막 상에 형성되는 것을 특징으로 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the black matrix is formed on the lower alignment layer. 청구항 1에 있어서,
상기 블랙매트릭스는 상기 하부 기판의 하단면에 형성되는 것을 특징으로 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈.The method according to claim 1,
And the black matrix is formed on a lower surface of the lower substrate. 청구항 1에 있어서,
상기 블랙매트릭스는 렌티큘라 렌즈와 렌티큘라 렌즈의 연결부의 첨단부와 접착에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the black matrix is bonded to the tip portion of the connection portion of the lenticular lens and the lenticular lens by adhesion. 청구항 4에 있어서,
상기 블랙매트릭스는 접착제 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈.The method of claim 4,
Wherein the black matrix comprises an adhesive component. ≪ Desc / Clms Page number 13 > 청구항 1에 있어서,
상기 렌티큘라 렌즈부에 포함된 각각의 렌티큘라 렌즈의 내부 곡면에는 배향막이 형성되는 것을 특징으로 하는 2D/3D 스위칭 렌티큘라 렌즈.
The method according to claim 1,
And wherein an orientation film is formed on an inner curved surface of each lenticular lens included in the lenticular lens unit.
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