KR20150004028A - 3 dimensional stereography image displayable device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 입체 영상 구현이 가능한 표시장치에 관한 것으로, 특히 수직 크로스토크가 저감되어 상하 시야각이 향상된 입체 영상 구현이 가능한 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a display device capable of realizing a stereoscopic image, and more particularly, to a stereoscopic image display device capable of realizing a stereoscopic image with reduced vertical crosstalk and improved vertical angle of view.
일반적으로 액정표시장치는 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. Generally, a liquid crystal display device is composed of two opposing electrodes and a liquid crystal layer formed therebetween. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are driven by an electric field generated by applying a voltage to the two electrodes.
액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데, 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우, 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.The liquid crystal molecules have polarizing properties and optical anisotropy. When the liquid crystal molecules are placed in the electric field, the charge in the liquid crystal molecules is concentrated on both sides of the liquid crystal molecules, and the molecular alignment direction is changed according to the electric field. The anisotropy means that the path of the emitted light and the polarization state are changed differently depending on the incident direction and the polarization state of the incident light due to the elongated structure of the liquid crystal molecules and the aforementioned molecular arrangement direction.
이에 따라 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 2차원 영상을 표시할 수 있다. Accordingly, the liquid crystal layer exhibits a difference in transmittance due to the voltage applied to the two electrodes, and the two-dimensional image can be displayed by varying the difference between the pixels.
한편, 최근에는 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉, 입체 영상 구현이 가능한 액정표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 입체 영상 구현이 가능한 액정표시장치가 개발되고 있다.In recent years, a liquid crystal display device capable of realizing a stereoscopic image in response to the increase in demands of users for a liquid crystal display device capable of realizing a stereoscopic image and realizing a stereoscopic image has been developed.
일반적으로 입체를 표현하는 입체 영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 액정표시장치가 제안되었다. Generally, a three-dimensional image representing a three-dimensional body is made by the principle of stereoscopic vision through two eyes. The binocular disparity that appears because the time difference of the two eyes, that is, A liquid crystal display device capable of displaying stereoscopic images has been proposed.
조금 더 상세히 입체 영상 구현에 대해 설명하면, 액정표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 영상을 보게 되고, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 입체 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.In describing stereoscopic images in a more detailed manner, the left and right eyes looking at the liquid crystal display device see different two-dimensional images, respectively. When these two images are transmitted to the brain through the retina, the brain fuses them exactly, The depth of the image and the sense of reality are reproduced. Such a phenomenon is usually referred to as stereography.
액정표시장치 등과 같은 2차원의 영상표시를 갖는 장치에서 입체 입체영상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수안경에 의한 입체영상 디스플레이, 무안경식 입체영상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다.Techniques presented for displaying stereoscopic images in a device having a two-dimensional image display such as a liquid crystal display device include a stereoscopic image display using special glasses, a non-stereoscopic stereoscopic image display, and a holographic display method.
이중 특수안경에 의한 입체영상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광 안경방식과, 좌우영상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 시분할 안경방식 및 좌/우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.In the stereoscopic image display system using the special glasses, the polarizing glasses system using the vibration direction or the rotation direction of the polarized light, the time-division spectacle system alternately presenting the left and right images alternately, and the light of different brightness in the left / Which is the method of concentration difference.
또한, 무안경식 입체영상 디스플레이 방식은 좌/우안에 해당하는 각각의 영상 앞에 세로격자 모양의 개구(aperture)를 통하여 영상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식과, 반원통형 렌즈(cylindrical lens)를 스트라이프 배치한 렌티큘러 판(lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그라피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.In addition, the non-eye hardened stereoscopic image display system has a parallax barrier system in which an image can be separated and viewed through a vertical grid-like aperture in front of each image corresponding to the left and right eyes, A lenticular method using a lenticular plate in which a cylindrical lens is arranged in a stripe manner, and an integral photography method using a fly-eye lens plate.
이중, 편광안경을 이용한 입체 영상 표시장치가 가장 많이 이용되고 있다. Among them, a stereoscopic image display device using polarizing glasses is the most widely used.
도 1은 종래의 편광 안경을 이용한 입체 영상 표시장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a stereoscopic image display apparatus using conventional polarizing glasses.
도시한 바와 같이, 종래의 편광 안경을 이용한 입체 영상 표시장치는 크게 영상을 표시하는 액정표시장치(10)와, 상기 액정표시장치(10)의 외측면에 부착된 패턴드 리타더(40)와, 상기 패턴드 리타더 외측면에 구비된 투명한 보조기판과, 상기 액정표시장치(10)부터 상기 패턴드 리타더(40)를 통과하여 나오는 영상을 선택적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 편광안경(45)으로 구성되고 있다.As shown in the drawing, a conventional stereoscopic image display device using polarized glasses includes a liquid
우선, 상기 액정표시장치(10)는 어레이 기판(15)과, 컬러필터 기판(20)과 이들 두 기판(15, 20) 사이에 개재된 액정층(미도시)과, 상기 두 기판(15, 20) 각각의 외측면에 부착된 제 1 및 제 2 편광판(25, 30)과 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 1 편광판(25)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)을 포함하여 구성되고 있다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 편광판(25, 30)은 그 편광축이 서로 수직 교차하도록 구성되고 있다. First, the liquid
한편, 상기 컬러필터 기판(20)의 외측면에 부착된 상기 제 2 편광판(30)의 외측면에 구비된 패턴드 리타더(40)는 가로방향으로 홀수번째 화소라인(OL)에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역(P)으로부터 상기 제 2 편광판(30)을 통해 나온 빛을 우원편광 상태가 되도록 하며, 짝수번째 화소라인(EL)에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 좌원편광 상태가 되도록 하는 역할을 하도록 그 내부적으로 위상을 변경시키는 복굴절 물질이 화소영역(P) 라인별로 교대하여 서로 다른 방향성을 갖도록 패턴된 것이 특징이다. The
따라서, 전술한 종래의 입체 영상 표시장치(1)의 구성에 의해 상기 액정표시장치(10)는 상기 패턴드 리타더(40)를 통과한 후에는 홀수번째의 화소라인(OL)에 위치하는 화소영역(P)으로부터는 우원편광 된 상태의 빛이 나오고, 짝수번째의 화소라인(EL)에 위치하는 화소영역(P)으로부터는 좌원편광된 상태의 빛이 나오게 된다. Therefore, according to the structure of the conventional stereoscopic
이때, 상기 액정표시장치(10)에 있어 홀수번째 화소라인(OL)에 위치하는 화소영역에 대해서는 사용자의 좌안으로 입사되는 좌안용 영상신호를, 짝수번째 화소라인(EL)에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 우안으로 입사되는 우안용 영상신호를 인가하며, 최종적으로 상기 편광안경(45)을 통해 선택적으로 우원 편광된 좌안용 영상신호는 사용자의 좌안으로 입사되고 좌원 편광된 우안용 영상신호는 사용자의 우안으로 입사되도록 함으로써 입체 영상 구현이 가능하도록 하는 표시장치를 이루게 된다.At this time, for the pixel region located in the odd-numbered pixel line OL in the liquid
이러한 액정표시장치를 이용한 입체 영상 표시장치는 2차원 및 입체 영상 전환이 가능하며 입체 영상 시청을 원하지 않을 경우, 간단한 신호조작에 의해 2차원 영상 시청 모드로 전환하여 2D 영상을 시청할 수도 있다.When the stereoscopic image display device using the liquid crystal display device is capable of switching between two-dimensional and stereoscopic images, and when it is not desired to view the stereoscopic image, the user can switch to the two-dimensional image viewing mode by simple signal manipulation and watch the 2D image.
도 2는 종래의 입체 영상 표시장치의 일부에 대한 단면도로서 편광안경과 빛의 진행 방향을 함께 도시하였다.2 is a cross-sectional view of a portion of a conventional stereoscopic image display apparatus, in which polarizing glasses and light traveling direction are shown together.
도시한 바와같이, 전술한 구성을 갖는 종래의 입체 영상 표시장치(1)는 패턴드 리타더(40)에 있어 액정표시장치(10)의 화소라인(OL, EL)별로 우원편광 상태를 만드는 부분(이하 제 1 편광변조영역(A1)이라 칭함)과 좌원편광 상태를 만드는 부분(이하 제 2 편광변조영역(A2)이라 칭함)이 교대하도록 구성됨으로서 상기 액정표시장치(10)의 정면을 기준으로 상하로 입체 영상 시청이 가능한 시야각 범위가 정해지게 되며, 이러한 입체 영상 시청이 가능한 시야각 범위를 벗어나는 경우 좌안용 영상과 우안용 영상의 섞임에 의한 수직 크로스토크가 발생하여 입체 영상 표시 품질이 저하되고 있는 실정이다.As shown in the figure, the conventional three-dimensional
즉, 도면에 일례로 도시한 것과 같이, 액정표시장치(10)의 홀수번째 화소라인(OL)에서 나온 좌안용 영상신호가 상기 패턴드 리타더(40)의 제 1 편광변조영역(A1)으로 입사되지 않고 제 2 편광변조영역(A2)으로 입사됨으로써 좌원 편광 된 상태를 이루게 되며, 이러한 좌원 편광 된 빛은 좌원 편광 된 빛만을 선택적으로 받아들이는 편광안경의 우안렌즈(45b)로 입사됨으로써 좌우영상 섞임에 의한 입체 영상 표시 품질이 저하되는 문제가 발생되고 있다.That is, as shown in the figure, the left eye image signal from the odd-numbered pixel line OL of the
이러한 문제를 해결하고자 액정표시장치(10)의 각 화소라인(OL, EL)별 경계 더욱 정확히는 각 화소영역(P) 간의 경계에는 블랙매트릭스(21)가 구비됨으로써 영상 섞임이 발생되는 것을 방지하지만, 일반적인 2차원 영상 시청을 위해 요구되는 블랙매트릭스(21)의 폭과 입체 영상 시청 시 상하 시야각을 향상시키기 위한 블랙매트릭스(21)의 폭의 크기가 다르다. In order to solve this problem, the
상하 시야각이 향상된 입체 영상 시청을 위한 블랙매트릭스의 폭이 일반적인 색섞임이 발생하지 않는 2차원 영상 시청을 위해 요구되는 블랙매트릭스의 폭보다 1.5 내지 3배 정도 더 크며, 따라서 입체 영상 시청 시 상하 시야각 개선을 위해 도 3(종래의 입체 영상 표시장치의 일부에 대한 단면도로서 블랙매트릭스의 폭을 증가시킨 것이 특징인 도면)에 도시한 바와 같이, 블랙매트릭스(21)의 폭을 크게 하는 경우, 2차원 및 입체 영상 구현 시 모두 개구율 저하가 발생되며, 이로 인해 특히 2차원 영상 시청 시 일반적인 2차원 영상 구현용 액정표시장치 대비 개구율이 저하되어 휘도 특성이 크게 떨어지는 문제가 발생된다.
The width of the black matrix for viewing the stereoscopic image with the upper and lower viewing angles improved is 1.5 to 3 times larger than the width of the black matrix required for viewing the two-dimensional image without occurrence of general color blurring. Therefore, When the width of the
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 개구율 저하없이 2차원 및 입체 영상 시청 가능하며, 입체 영상 시청 시는 상하 시야각을 향상시켜 입체 수직 크로스토크 현상을 저감시킬 수 있는 입체 영상 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a stereoscopic image display device capable of viewing two-dimensional and stereoscopic images without lowering the aperture ratio, And to provide a display device.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는, 액정패널과, 상기 액정패널의 양 외측면에 각각 서로 수직한 투과축을 가지며 형성된 제 1 및 제 2 편광판을 포함하는 액정표시장치와; 상기 제 2 편광판 외측면에 구비되며, λ/4의 위상을 변화시키며 스트라이프 형태로 순차 반복하는 제 1, 2, 3 편광변조패턴이 구비된 패턴드 리타더와; 상기 패턴드 리타더를 통해 나온 빛의 상태에 따라 상기 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광안경을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic image display device including a liquid crystal panel, and first and second polarizing plates formed on both outer sides of the liquid crystal panel, A liquid crystal display; A pattern reliader provided on the outer surface of the second polarizer plate and having first, second and third polarized light modulation patterns repeatedly changing in a stripe form by changing a phase of? / 4; And polarizing glasses selectively transmitting or blocking the light according to a state of light emitted through the patterned retarder.
이때, 상기 액정패널은, 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선이 구비되고, 상기 각 화소영역에 박막트랜지스터 및 이와 연결된 화소전극이 구비된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판과 마주하며 내측면에 각 화소영역의 경계에 구비된 블랙매트릭스와, 상기 블랙매트릭스로 둘러싸인 상기 화소영역에 대응하여 컬러필터층이 구비된 제 2 기판과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며, 상기 게이트 배선 중 동일한 게이트 배선과 연결된 다수의 화소영역을 화소라인이라 정의된 것이 특징이다. Here, the liquid crystal panel may include a first substrate having gate lines and data lines crossing each other to define pixel regions, and each pixel region having a thin film transistor and pixel electrodes connected thereto; A second substrate facing the first substrate and having a color filter layer corresponding to the pixel region surrounded by the black matrix; And a liquid crystal layer interposed between the first and second substrates, wherein a plurality of pixel regions connected to the same gate wiring among the gate wirings are defined as pixel lines.
상기 제 1 편광변조패턴은 상기 액정패널의 홀수번째 화소라인에 대응하며, 상기 제 3 편광변조패턴은 상기 액정패널의 짝수번째 화소라인에 대응하며, 상기 제 2 편광변조패턴은 상기 액정패널의 블랙매트릭스에 대응하여 형성된 것이 특징이다.Wherein the first polarization modulation pattern corresponds to odd-numbered pixel lines of the liquid crystal panel, the third polarization modulation pattern corresponds to even-numbered pixel lines of the liquid crystal panel, and the second polarization modulation pattern corresponds to black And is formed in correspondence with the matrix.
또한, 상기 제 1 및 제 3 편광변조패턴은 각각 상기 화소라인의 폭과 같거나 상기 화소라인 폭의 10% 이하의 범위에서 더 큰 폭을 가지며, 상기 제 2 편광변조패턴은 상기 블랙매트릭스의 폭의 20 내지 40%의 폭을 갖는 것이 특징이다.The first and third polarization modulation patterns each have a width greater than or equal to 10% of the width of the pixel line, and the second polarization modulation pattern has a width of the black matrix Of a width of 20 to 40%.
그리고 상기 제 1 편광변조패턴은 상기 제 2 편광판의 투과축과 +45도의 광축으로 가지며, 상기 제 3 편광변조패턴은 상기 제 2 편광판의 투과축과 -45도의 광축을 가지며, 상기 제 2 편광변조패턴은 상기 제 2 편광판의 투과축과 0도 또는 90도의 광축을 갖는 것이 특징이다.And the first polarization modulation pattern has an optical axis of +45 degrees with respect to the transmission axis of the second polarizing plate, the third polarization modulation pattern has an optical axis of -45 degrees with the transmission axis of the second polarizing plate, And the pattern has an optical axis of 0 degrees or 90 degrees with respect to the transmission axis of the second polarizing plate.
이때, 상기 제 2 편광판을 투과한 일 방향으로 편광된 빛이 상기 제 1 편광변조패턴을 투과하는 경우 좌원편광된 빛이 되며, 상기 제 2 편광판을 투과한 일 방향으로 편광된 빛이 상기 제 3 편광변조패턴을 투과하는 경우 우원편광된 빛이 되며, 상기 제 2 편광판을 투과한 일 방향으로 편광된 빛이 상기 제 2 편광변조패턴을 투과하는 경우 상기 제 2 편광판을 투과한 상태를 그대로 유지하거나 또는 상기 제 2 편광판을 투과한 상태와 수직한 방향으로 편광된 상태를 이루는 것이 특징이다.At this time, when light polarized in one direction transmitted through the second polarizing plate transmits through the first polarization modulation pattern, the polarized light in one direction transmitted through the second polarizing plate becomes the left circularly polarized light, When the polarized light passes through the second polarized light modulation pattern, it becomes right circularly polarized light. When light polarized in one direction transmitted through the second polarizer passes through the second polarized light modulation pattern, Or polarized in a direction perpendicular to the state of passing through the second polarizing plate.
또한, 상기 제 2 기판에는 상기 컬러필터층을 덮으며 전면에 공통전극이 구비된 것이 특징이다.In addition, the second substrate includes the color filter layer and a common electrode on the entire surface.
상기 제 1 기판에 구비된 상기 화소전극은 바(bar) 형태를 이루며, 상기 바(bar) 형태의 화소전극과 이격하여 교대하며 바(bar) 형태를 갖는 공통전극이 구비되며, 상기 게이트 배선과 나란하게 이격하며 상기 공통전극과 연결된 공통배선이 형성된 것이 특징이다.The pixel electrode of the first substrate may be in the form of a bar and may include a common electrode which is spaced apart from the bar-shaped pixel electrode and has a bar shape. And a common wiring connected to the common electrode is formed.
또한, 상기 제 1 기판에 구비된 상기 화소전극은 각 화소영역에서 판 형태를 이루며, 상기 화소전극과 중첩하며 절연층을 개재하여 표시영역 전면에 공통전극이 구비되며, 상기 공통전극 또는 화소전극 중 상기 절연층의 상부에 구비되는 구성요소는 각 화소영역 별로 다수의 바(bar) 형태의 개구가 구비된 것이 특징이다.In addition, the pixel electrodes provided on the first substrate are in the form of plates in each pixel region, and common electrodes are provided on the entire surface of the display region, overlapping with the pixel electrodes, with an insulating layer interposed therebetween. And a plurality of bar-shaped openings are provided for each pixel region on the insulating layer.
그리고 상기 편광안경은 좌안 및 우안렌즈에 각각 편광필름과 λ/4 위상필름이 구비된 것이 특징이다.
The polarizing glasses are characterized in that a polarizing film and a? / 4 phase film are provided on the left and right eye lenses, respectively.
본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는, 패턴드 리터더에 제 1 및 제 3 편광 변조패턴과 더불어 액정패널의 블랙매트릭스에 대응하여 제 2 편광판의 투과축과 일치하거나 또는 수직한 광축을 갖는 제 2 편광변조패턴이 구비됨으로서 최종적으로 편광안경을 통해 사용자의 좌안 및 우안으로 입사되는 우안 및 좌안용 영상을 종래의 입체 영상 표시장치 대비 1/2 수준으로 줄일 수 있으므로 입체 영상 표시 품질을 향상시키는 효과가 있다.The stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention is characterized in that a pattern driver is provided with first and third polarization modulation patterns and an optical axis corresponding to or perpendicular to the transmission axis of the second polarizer in correspondence with the black matrix of the liquid crystal panel The image for the right eye and the image for the left eye which are finally incident on the left and right eyes of the user through the polarizing glasses can be reduced to 1/2 of the conventional stereoscopic image display device, .
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는, 수직 크로스토크가 저감됨으로서 입체 영상 시청을 위한 수직 시야각 범위를 향상시키는 효과가 있다.Furthermore, the stereoscopic image display apparatus according to the embodiment of the present invention has the effect of improving the vertical viewing angle range for stereoscopic viewing by reducing the vertical crosstalk.
또한, 액정표시장치에 구비되는 블랙매트릭스는 일반적인 2차원 영상 시청에 이용되는 액정표시장치에 구비되는 블랙매트릭스 폭과 동일한 수준이므로 2차원 및 3차원 영상 시청 시 개구율이 저감되는 것을 억제하는 효과가 있다.
Further, since the black matrix provided in the liquid crystal display device is at the same level as the width of the black matrix provided in the liquid crystal display device used for viewing two-dimensional images in general, there is an effect of suppressing reduction of the aperture ratio at the time of viewing two- and three- .
도 1은 종래의 편광안경을 이용한 입체 영상 표시장치를 도시한 도면.
도 2는 종래의 입체 영상 표시장치의 일부에 대한 단면도.
도 3은 종래의 입체 영상 표시장치의 일부에 대한 단면도로서 블랙매트릭스의 폭을 증가시킨 것이 특징인 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에 대한 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에 구비되는 일 구성요소인 액정표시장치의 개략적인 단면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상표시장치와 종래의 입체 영상표시장치에 대한 수직 시야각을 시뮬레이션한 그래프.
1 is a view showing a stereoscopic image display apparatus using conventional polarizing glasses.
2 is a cross-sectional view of a portion of a conventional stereoscopic image display apparatus.
3 is a cross-sectional view of a portion of a conventional stereoscopic image display device, in which the width of a black matrix is increased.
4 is a view illustrating a stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a sectional view of a stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device, which is a component included in the stereoscopic image display device according to the embodiment of the present invention
7 is a graph simulating a vertical viewing angle of a stereoscopic image display apparatus and a conventional stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하며 본 발명에 따른 입체 영상 구현 시스템의 구성에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a configuration of a stereoscopic image implementation system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에 대한 단면도이다. 4 is a view illustrating a stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a stereoscopic image display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도시한 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치(100)는 크게 양 외측면에 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)을 구비한 영상을 표시하는 액정표시장치(110)와, 상기 액정표시장치(110)의 제 2 편광판(130) 외측면에 구비되며 제 1 내지 제 3 편광편조영역(140a, 140b, 140c)이 구비된 패턴드 리타더(140)와, 우원 편광된 빛과 좌원 편광된 빛을 선택적으로 투과시키는 편광안경(145)으로 구성되고 있다.3, the stereoscopic
본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 각 구성요소에 대해 조금 더 상세히 설명한다.The components of the stereoscopic image display device according to the embodiment of the present invention will be described in more detail.
우선, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에 구비되는 일 구성요소인 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device, which is a component included in a stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와같이, 상기 액정표시장치(110)는 어레이 기판(115) 및 컬러필터 기판(120)과 이들 두 기판(115, 120) 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 이루어진 액정패널(112)과, 상기 액정패널(112)의 외측면에 각각 부착된 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)과, 도면에 나타내지 않았지만 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)을 포함하여 구성되고 있다. The liquid
상기 액정패널(112)에 있어, 이를 구성하는 이 구성요소인 상기 어레이 기판(115)에는 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 게이트 및 데이터 배선(미도시3, 230)이 구비되고 있다. In the
그리고 상기 어레이 기판(115)의 각 화소영역(P)에는 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(230)과 연결되며 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 구비되고 있다. Each pixel region P of the
이때, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 순차 적층된 형태로 게이트 전극(205)과 게이트 절연막(210)과 반도체층(220)과 서로 이격하는 소스 전극(233) 및 드레인 전극(236)으로 이루어진 구성을 가질 수 있으며, 이 경우 상기 반도체층(220)은 순수 비정질 실리콘의 액티브층(220a)과 서로 이격하는 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(220b)의 구성을 이룰 수도 있으며, 또는 단일층 구조를 갖는 산화물 반도체층(미도시)이 될 수도 있다. The thin film transistor Tr includes a
그리고 상기 반도체층(220)이 산화물 반도체층인 경우 상기 산화물 반도체층의 중앙부 상부에는 절연물질로 에치스토퍼가 더 구비될 수 있으며 상기 소스 및 드레인 전극은 상기 에치스토퍼 상에서 서로 이격하며 각각 상기 산화물 반도체층과 접촉하는 형태를 이룬다.When the
또한, 상기 각 화소영역(P)에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(236)과 전기적으로 연결되며 판 형태를 갖는 화소전극(119)이 구비되고 있다.Each pixel region P is provided with a
한편, 상기 액정패널(112)의 또 다른 일 구성요소인 상기 컬러필터 기판(120)에는 각 화소영역(P)의 경계에 대응하여 블랙매트릭스(121)와, 각 화소영역(P)에 순차 대응하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(122a, 122b, 122c) 또는 상기 3색의 컬러필터 패턴(122a, 122b, 122c)과 더불어 화이트 컬러필터 패턴(미도시)의 4색의 컬러필터 패턴(122a, 122b, 122c, 미도시)으로 이루어진 컬러필터층(122)과, 상기 컬러필터층(122)을 덮으며 공통전극(270)이 전면에 구비되고 있다. On the other hand, the
이때, 상기 컬러필터 기판(120)에는 적, 녹, 청색(및 화이트)의 컬러필터 패턴(122a, 122b, 122c)의 경계 더욱 정확히는 상기 각 화소영역(P)의 경계에는 빛의 투과를 억제하는 블랙매트릭스(121)가 제 1 폭을 가지며 구비되고 있다. 이 경우, 상기 제 1 폭은 일반적인 2차원 시청용 액정표시장용 액정패널에 구비되는 블랙매트릭스와 동일한 수준의 크기를 갖는 것이 특징이다.At this time, in the
이러한 구성요소를 포함하는 상기 액정패널(112)은 액정표시장치(110)의 구동 모드에 따라 그 내부 구성이 다양하게 변형될 수 있다. The
즉, 본 발명의 실시예에 구비된 액정표시장치(110)의 액정패널(112)에 있어서는 상기 공통전극(270)은 상기 컬러필터 기판(120) 상의 전면에 형성된 것을 일례로 보이고 있지만, 상기 컬러필터 기판(120)의 전면에 구비된 공통전극(270)은 상기 컬러필터 기판(120)에서는 생략되고, 상기 어레이 기판(115)의 각 화소영역(P)에 상기 화소전극(119)과 교대하도록 형성될 수도 있다. That is, in the
이 경우, 상기 어레이 기판(115)에는 상기 게이트 배선(미도시)과 나란하게 이격하며 공통배선(미도시)이 더욱 구비되며 상기 공통전극(미도시)은 상기 공통배선(미도시)과 전기적으로 연결되고, 상기 각 화소영역(P) 내에서 교대하는 상기 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시)은 바(bar) 형태를 갖고 다수 형성되며, 이러한 구성을 갖는 액정패널은 서로 이웃하여 이격하는 바(bar) 형태의 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시) 사이에서 발현되는 횡전계에 의해 구동된다.In this case, the
또 다른 일례로서, 상기 어레이 기판(115)에 구비되는 상기 공통전극(270)은 표시영역 전면에 형성되며, 상기 화소전극(미도시)은 상기 각 화소영역(P) 내에서 판 형태를 이루며 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(미도시)과 연결되며 형성될 수도 있다. As another example, the
이 경우, 상기 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시)은 절연층(미도시)을 사이에 두고 상기 절연층(미도시)의 하부 및 상부에 형성되며, 상기 공통전극(미도시)과 화소전극(미도시) 중 상기 절연층(미도시)의 상부에 형성되는 구성요소는 각 화소영역(P)에 대응하여 바(bar) 형태를 갖는 다수의 개구(미도시)가 구비되는 것이 특징이다. In this case, the pixel electrode (not shown) and the common electrode (not shown) are formed on the lower and upper portions of the insulating layer (not shown) with an insulating layer (not shown) therebetween, (Not shown) of the pixel electrode (not shown) are provided with a plurality of openings (not shown) having a bar shape corresponding to each pixel region P Feature.
이러한 구성을 갖는 어레이 기판을 구비한 액정패널은 상하로 위치하는 화소전극과 공통전극과 이들 두 전극 중 어느 한 전극에 구비되는 다수의 바(bar) 형태의 개구(미도시)에 의해 발생되는 프린지 필드에 의해 구동된다.A liquid crystal panel having an array substrate having such a configuration includes a pixel electrode and a common electrode located at upper and lower sides, and a fringe (not shown) generated by a plurality of bar-shaped openings (not shown) Field.
한편, 도 4, 5 및 6을 참조하면, 설명의 편의를 위해 상기 액정패널(112)에 구비되는 다수의 화소영역(P) 중 동일한 게이트 배선(116)과 연결된 다수의 화소영역(P)을 화소라인(OL, EL)이라 정의하며, 본 발명의 실시예에 있어서는 이러한 다수의 화소라인(OL, EL) 중 입체 영상 구현을 위해 사용자의 좌안으로 인가되는 영상신호는 홀수번째 화소라인(OL)을 통해 표현되고, 사용자의 우안으로 인가되는 영상신호는 짝수번째 화소라인(EL)을 통해 표현되는 것으로 설명한다. 4, 5 and 6, for convenience of description, a plurality of pixel regions P connected to the
이때, 서로 이웃하는 화소라인(OL, EL) 사이에는 블랙매트릭스(121)가 구비됨으로써 각 화소라인(OL, EL)간의 경계를 이루고 있다. At this time, a
한편, 본 발명의 실시예에 있어서는 홀수번째 화소라인(OL)이 좌안용 영상을 짝수번째 화소라인(EL)이 우안용 영상을 표시하는 것으로 설명하지만, 홀수번째 화소라인(OL)이 우안용 영상을 짝수번째 화소라인(EL)이 좌안용 영상을 표시할 수도 있음은 자명하다 할 것이다. On the other hand, in the embodiment of the present invention, the odd-numbered pixel line OL describes the left eye image and the even-numbered pixel line EL displays the right eye image, It is obvious that the even-numbered pixel line EL may display the left-eye image.
이러한 구성을 갖는 액정패널(112)에 대해 그 외측면에 그 투과축이 서로 수직 교차하도록 구성된 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)이 각각 구비되며, 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)이 구비됨으로써 액정표시장치(110)를 이루고 있다.The first and
한편, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치(101)에 있어서 가장 특징적인 구성 중 하나로서 상기 제 2 편광판(130)의 외측면에는 패턴드 리타더(140)가 구비되고 있다.Meanwhile, in the stereoscopic
이때, 상기 패턴드 리타더(140)는 복굴절 특성을 갖는 물질 예를들면 리엑티브 메소겐 물질 등으로 이루어지며 제 1 폭을 갖는 제 1 위상변조패턴(140a)과, 상기 제 1 폭보다 작은 제 2 폭을 갖는 제 2 위상변조패턴(140b) 및 상기 제 1 폭을 갖는 제 3 위상변조패턴(140c)으로 구성되며, 이러한 3개의 위상변조패턴(140a, 140b, 140c)이 상에서 하측으로 라인단위로 순차 반복하는 형태를 이루는 것이 특징이다.The pattern reliader 140 may include a first
상기 제 1 폭은 상기 액정패널(112)에 구비되는 화소라인(OL, EL)의 폭과 동일하거나 또는 상기 화소라인(OL, EL)의 폭 대비 최대 10% 이하로 더 큰 값을 갖는 특징이며, 상기 제 2 폭은 상기 액정패널(1125)에 구비되는 블랙매트릭스(121)의 폭 대비 20 내지 40%의 정도의 크기를 갖는 것이 특징이다.The first width is equal to the width of the pixel lines OL and EL provided in the
이때, 상기 제 1 및 제 3 위상변조패턴(140a, 140c)은 각각 그 광축이 상기 제 2 편광판(130)의 투과축과 +45도 및 -45도의 각도를 갖거나 반대로 -45도 및 + 45도의 각도를 갖도록 배치됨으로서 상기 제 2 편광판(130)을 통과하여 입사되는 빛에 대해 λ/4만큼의 위상을 변경시키는 역할을 하며 상기 액정패널(112)의 홀수번째 화소라인(OL) 또는 짝수번째 화소라인(EL) 중 어느 하나의 화소라인(OL, EL)에 대응하여 배치되고 있다.The first and third
이러한 구성을 갖는 제 1 및 제 3 위상변조패턴(140a, 140c)은 상기 제 2 편광판(130)을 통과하여 나오는 일 방향으로 편광된 빛에 대해 좌원 및 우원(또는 좌원 및 우원) 편광된 빛으로 변조시키는 역할을 하는 것이다.The first and third
그리고 이러한 제 1 및 제 3 위상변조패턴(140a, 140c)의 사이에 제 2 폭을 가지며 배치된 상기 제 2 위상변조패턴(140b)은 그 광축이 상기 제 2 편광판(130)의 투과축과 0도 또는 90도의 각도를 갖도록 배치됨으로서 상기 제 2 편광판(130)을 투과한 빛이 좌원 또는 우원 편광된 상태를 이루는 것이 아니라 상기 제 2 편광판(130)을 통과함으로서 부여되는 일 방향으로 편광된 상태를 그대로 유지하는 특성을 갖는 것이 특징이다.The second
즉, 전술한 바와같은 구성을 갖는 패턴드 리타더(140)는 상기 제 2 편광판(130)을 투과한 일 방향으로 편광된 빛에 대해 상기 제 1 위상변조패턴(140a)을 투과하는 빛은 일례로 좌원 편광된 상태를 이루도록 하며, 상기 제 3 위상변조패턴을 투과하는 빛은 일례로 우원 편광된 상태를 이루도록 하며, 나아가 상기 제 1 및 제 3 위상변조패턴(140a, 140c) 사이에 제 2 폭을 가지며 형성된 제 2 위상변조패턴(140b)을 투과하는 빛은 상기 일 방향으로 직선 편광된 상태를 유지하거나 또는 상기 일 방향과 수직한 타 방향으로 직선 편광된 상태를 이루게 된다.That is, in the patterned
따라서, 상기 액정표시장치(110)의 홀수번째의 화소라인(OL)에 위치하는 화소영역(P)으로부터 나온 빛 중 상기 홀수번째의 화소라인(OL)에 대응하여 위치하는 상기 패턴드 리타더(140)의 제 1 위상변조패턴(140a)을 통과 빛은 좌원편광 된 상태가 되며, 상기 짝수번째의 화소라인(EL)에 위치하는 화소영역(P)으로부터 나온 빛 중 상기 짝수번째의 화소라인(EL)에 대응하여 위치하는 상기 패턴드 리타더(140)의 제 3 위상변조패턴(140c)을 통과 빛은 좌원편광 된 상태가 된다. Therefore, the pattern delitters (OL) corresponding to the odd-numbered pixel lines OL among the light emitted from the pixel regions P located in the odd-numbered pixel lines OL of the liquid
이때, 상기 액정표시장치(110)에 있어 홀수번째 화소라인(OL)에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 사용자의 좌안으로 입사되는 좌안용 영상신호를, 짝수번째 화소라인(EL)에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 우안으로 입사되는 우안용 영상신호를 인가하도록 함으로써 입체 영상 구현이 가능하도록 하는 입체 표시장치(100)를 이루게 되는 것이다. At this time, for the pixel region P located in the odd-numbered pixel line OL in the liquid
한편, 상기 액정표시장치(110)의 홀수번째의 화소라인(OL)에 위치하는 화소영역(P)으로부터 나온 빛 중 일부는 상기 홀수번째의 화소라인(OL)에 대응하여 위치하는 상기 패턴드 리타더(140)의 제 1 위상변조패턴(140a)을 통과하는 것이 아니라 상기 제 1 위상변조패턴(140a)과 인접하여 구성된 상기 제 2 위상변조패턴(140b)을 통과하게 되며, 이 경우 상기 제 2 위상변조패턴(140b)을 통과한 빛은 상기 제 2 편광판(130)을 투과한 빛의 직선 편광상태를 그대로 유지하게 되며, 이러한 직선 편광된 빛은 상기 편광 안경(145)의 좌안 및 우안렌즈(145a, 145b)로 입사된다.On the other hand, a part of the light emitted from the pixel region P located in the odd-numbered pixel line OL of the liquid
또한, 상기 짝수번째의 화소라인(EL)에 위치하는 화소영역(P)으로부터 나온 빛 중 일부는 상기 짝수번째의 화소라인(EL)에 대응하여 위치하는 상기 패턴드 리타더(140)의 제 3 위상변조패턴(140c)을 통과하는 것이 아니라 상기 제 3 위상변조패턴(140c)과 인접하여 구성된 상기 제 2 위상변조패턴(140b)을 통과하게 되며, 이 경우 상기 제 2 위상변조패턴(140b)을 통과한 빛은 상기 제 2 편광판(130)을 투과한 빛의 직선 편광상태를 그대로 유지하게 되며, 이러한 직선 편광된 빛 또한 상기 편광 안경(145)의 좌안 및 우안렌즈(145a, 145b)로 입사된다.A part of the light from the pixel region P located in the even-numbered pixel line EL is divided into a third portion of the
이렇게 직선 편광된 상태로 상기 편광안경(145)으로 입사되는 빛은 그 전부가 다 좌안 및 우안 렌즈(145a, 145b)를 통과하는 것이 아니라 각각 1/2 만큼만이 좌원 및 우원렌즈(145a, 145b)로 입사되게 된다.The light incident on the
이는 편광안경(145)의 구성적 특징에 의한 것이므로 우선 편광안경(145)의 구성에 대해 설명한다. Since this is due to the characteristic features of the
한편, 전술한 구성을 갖는 패턴드 리타더(140)를 포함하는 액정표시장치(110)와 하나의 세트를 이루는 편광안경(145)은, 투명한 유리재질로 이루어진 통상적인 안경에 편광필름(147a,147b) 및 λ/4 위상차 필름(146a, 146b)이 부착된 것이 특징이다. On the other hand, the
이때, 상기 편광안경(145) 착용 시 사용자의 좌안에 대응되는 좌안용 렌즈(145a)에는 원편광된 빛을 직선편광으로 바꾸는 역할을 하는 제 1 λ/4 위상필름(146a)과 제 1 편광필름(147a)이 부착되어 있고, 우안용 렌즈(145b)에는 원편광된 빛을 선택적으로 직선편광으로 바꾸는 역할을 하는 제 2 λ/4 위상필름(146b)과 제 2 편광필름(147b)이 부착되고 있다. The
따라서, 사용자가 이러한 구성을 갖는 편광안경(145)을 착용하고, 화소라인(OL, EL)별로 교대하여 좌안용 및 우안용 영상 데이터가 인가되고 서로 다른 원편광 상태 즉, 좌원 및 우원 편광된 상태를 갖는 영상을 표시하는 액정표시장치(110)를 통해 영상을 시청하는 경우, 좌안용 렌즈(145a)를 통해서는 좌원 편광된 상태의 좌안용 영상이, 우안용 렌즈(145b)를 통해서는 우원 편광된 상태의 우안용 영상이 입사되므로 이들 두 영상의 합성에 의해 사용자는 입체 영상을 시청할 수 있게 된다.Accordingly, when the user wears the
한편, 전술한 바와같이, 정상적으로 좌원 또는 우원 편광된 편광된 빛은 상기 편광안경(145)을 통해 좌안렌즈(145a)는 좌원 편광된 빛만, 우안렌즈(145b)는 우원 편광된 빛만을 선택적으로 투과시키므로, 이 경우 좌안용 영상은 사용자의 좌안으로, 우안용 영상은 우안으로 입사됨으로서 사용자는 우수한 품질의 입체영상을 시청할 수 있다.Meanwhile, as described above, the left-handed or right-handed polarized light is transmitted through only the left-eye polarized light through the
하지마, 상기 액정표시장치(110)로부터 나온 빛의 입사각 차이에 의해 홀수번째 화소라인(OL)으로부터 나온 빛이 상기 패턴드 리타더(140)의 제 2 편광변조패턴(140b)을 통과하거나, 또는 짝수번째 화소라인(EL)으로부터 나온 빛이 상기 패턴드 리타더(140)의 제 2 편광변조패턴(140b)을 통과하는 경우, 일 방향으로 직선 편광된 상태를 유지함으로서 상기 편광안경(145)에 의해 선택적 투과는 이루어지지 않는다.Alternatively, the light emitted from the odd-numbered pixel line OL may pass through the second
그러므로, 이렇게 직선 편광된 상태의 빛은 상기 편광안경(145)의 좌안 및 우안렌즈(145a, 145b)를 모두 통과하게 되는데, 직선 편광된 상태의 빛 특성에 의해 상기 편광안경(145)의 좌안 및 우안 렌즈(145a, 145b)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 λ/4 위상필름(146a, 146b)에 영향으로 원편광된 상태를 이루게 되며, 이렇게 원편광 빛은 상기 편광안경(145)에 구비된 제 1 및 제 2 편광필름(147a, 147b)에 의해 1/2 정도가 차단되고 1/2 정도만이 투과하게 된다.Therefore, the light in the linearly polarized state passes through both the left eye and the
이 경우, 사용자의 좌안으로 입사되는 우안영상은 종래의 입체표시장치 1/2 수준이 되며, 사용자의 우안으로 입사되는 좌안영상 또한 종래의 입체표시장치 1/2 수준이 된다.In this case, the right eye image incident on the left eye of the user is at a level of 1/2 of the conventional stereoscopic display apparatus, and the left eye image incident into the right eye of the user is also a level of 1/2 of the conventional stereoscopic display apparatus.
따라서, 전술한 구성은 갖는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치(100)는 상기 패턴드 리터더(140)에 제 1 및 제 3 편광 변조패턴(140a, 144c)과 더불어 상기 액정패널(112)의 블랙매트릭스(121)에 대응하여 제 2 편광판(130)의 투과축과 일치하거나, 수직한 광축을 갖는 제 2 편광변조패턴(140b)이 구비됨으로서 최종적으로 편광안경(145)을 통해 사용자의 좌안 및 우안으로 입사되는 우안 및 좌안용 영상을 종래의 입체 영상표시장치(도 2의 1) 대비 1/2 수준으로 줄일 수 있으므로 입체 영상 표시 품질을 향상시키는 효과가 있다.Therefore, the stereoscopic
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치(100)는 입체 영상 시청을 위한 수직 시야각 범위를 향상시키는 효과가 있다.Furthermore, the stereoscopic
입체 영상 시청 시 최종적으로 사용자의 눈으로 입사되는 빛 중 좌안 및 우안 영상의 섞임(입체 크로스토크)이 10% 이하로 발생하는 되는 영상 시청이 가능한 수직방향의 시청 각도가 통상적으로 수직 시야각이라 정의되고 있다.A viewing angle in a vertical direction capable of viewing an image in which blending (stereoscopic crosstalk) of a left eye and a right eye image of a light incident on a user's eye at the time of stereoscopic viewing is 10% or less is generally defined as a vertical viewing angle have.
본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치(100)는 제 1 및 제 3 편광변조패턴(140a, 140c) 사이에 블랙매트릭스(121)의 폭의 20 내지 40% 정도의 폭을 갖는 제 2 편광변조패턴(140b)이 구비됨으로서 이러한 제 2 편광변조패턴(140b)이 없이 제 1 및 제 3 편광변조패턴의 2가지 편광변조패턴만으로 이루어진 패턴드 리타더(도 2의 40)를 구비한 입체 영상 표시장치(도 2의 1) 대비 좌안 및 우안 영상의 섞임이 발생되는 정도가 1/2로 저감됨으로서 이러한 좌안 및 우안 영상 섞임이 발생되는 상하 시야각 범위는 더 확장될 수 있으므로 입체 영상 시청을 위한 수직 시야각을 향상시키는 효과를 갖게 되는 것이다.The stereoscopic
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상표시장치와 종래의 입체 영상표시장치에 대한 수직 시야각을 시뮬레이션한 그래프로서 가로축은 수직 시야각 범위를 나타낸 것이며, 세로축은 수직 크로스토크 발생율(0.1 이라 표시된 것이 입체 크로스토크 최대 허용치인 10%임)을 나타낸 것이다. 이때, 수직 시야각에서 +로 표시된 것은 정면을 기준으로 상측 시야각을 -로 표시된 것은 정면을 기준으로 하측 시야각을 나타낸다. FIG. 7 is a graph simulating a vertical viewing angle of a conventional stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention. The horizontal axis indicates the vertical viewing angle range, and the vertical axis indicates the vertical crosstalk occurrence rate And the maximum allowable value of the solid crosstalk is 10%). In this case, the + mark in the vertical viewing angle indicates the lower viewing angle with respect to the front face, and the upper viewing angle with the front face - indicates the lower viewing angle with respect to the front face.
도시한 바와 같이, 2가지의 위상변조패턴만으로 이루어진 패턴드 리타더를 구비한 종래의 입체 영상 표시장치의 경우, 입체 크로스토크 최대 허용치인 0.1 일때 의 수직 시야각 범위는 약 16.9도 정도가 됨을 알 수 있다.As shown in the figure, in the case of the conventional stereoscopic image display device having the pattern reliader composed of only two phase modulation patterns, it is understood that the vertical viewing angle range at the maximum allowable stereoscopic crosstalk value of 0.1 is about 16.9 degrees have.
하지만, 3가지의 위상변조패턴을 포함하는 패턴드 리타더를 구비한 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 입체 크로스토크 최대 허용치인 0.1 일 때의 수직 시야각은 범위는 약 20.1도 정도가 됨을 알 수 있다.However, in the stereoscopic image display apparatus according to the embodiment of the present invention having the pattern-type retarder including the three phase modulation patterns, the vertical viewing angle at the maximum allowable stereoscopic crosstalk value of 0.1 is about 20.1 degrees .
따라서 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치가 종래의 입체영상표시장치 대비 입체영상 시청을 위한 수직 시야각 범위는 19% 향상됨을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the vertical viewing angle range for stereoscopic image viewing of the stereoscopic image display apparatus according to the embodiment of the present invention is improved by 19% compared to the conventional stereoscopic image display apparatus.
한편, 이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 액정표시장치에 구비되는 블랙매트릭의 폭은 일반적인 2차원 영상 시청에 이용되는 액정표시장치에 구비되는 블랙매트릭스 폭과 동일한 수준이므로 2차원 및 3차원 영상 시청 시 개구율이 저감되는 것을 억제하는 효과가 있다.
Meanwhile, in the stereoscopic image display device according to the embodiment of the present invention having such a configuration, the width of the black matrix provided in the liquid crystal display device is the same as the width of the black matrix provided in the liquid crystal display device used for viewing two- There is an effect of suppressing the reduction of the aperture ratio at the time of viewing two-dimensional and three-dimensional images.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
100 : 입체 영상 표시장치
110 : 액정표시장치
115 : 어레이 기판
120 : 컬러필터 기판
125 : 제 1 편광판
130 : 제 2 편광판
140 : 패턴드 리타더
140a, 140b, 140c : 제 1, 2, 3 편광변조패턴
145 : 편광안경
145a, 145b : 좌원 및 우원렌즈
146a, 146b : 제 1 및 2 λ/4 위상필름
147a, 147b : 제 1 및 제 2 편광필름
100: stereoscopic image display device
110: liquid crystal display
115: array substrate
120: Color filter substrate
125: first polarizer plate
130: second polarizer plate
140: patterned retarder
140a, 140b and 140c: first, second and third polarization modulation patterns
145: polarized glasses
145a, 145b: a left and right lens
146a, 146b: first and second lambda / 4 phase films
147a and 147b: first and second polarizing films
Claims (10)
상기 제 2 편광판 외측면에 구비되며, λ/4의 위상을 변화시키며 스트라이프 형태로 순차 반복하는 제 1, 2, 3 편광변조패턴이 구비된 패턴드 리타더와;
상기 패턴드 리타더를 통해 나온 빛의 상태에 따라 상기 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광안경
을 포함하는 입체 영상 표시장치.
A liquid crystal display comprising: a liquid crystal panel; and first and second polarizing plates having transmission axes perpendicular to each other on both outer sides of the liquid crystal panel;
A pattern reliader provided on the outer surface of the second polarizer plate and having first, second and third polarized light modulation patterns repeatedly changing in a stripe form by changing a phase of? / 4;
And polarizing glasses for selectively transmitting or blocking the light according to a state of light emitted through the patterned retarder
And a display unit for displaying the stereoscopic image.
상기 액정패널은,
서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선이 구비되고, 상기 각 화소영역에 박막트랜지스터 및 이와 연결된 화소전극이 구비된 제 1 기판과;
상기 제 1 기판과 마주하며 내측면에 각 화소영역의 경계에 구비된 블랙매트릭스와, 상기 블랙매트릭스로 둘러싸인 상기 화소영역에 대응하여 컬러필터층이 구비된 제 2 기판과;
상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며, 상기 게이트 배선 중 동일한 게이트 배선과 연결된 다수의 화소영역을 화소라인이라 정의된 입체 영상 표시장치.
The method according to claim 1,
In the liquid crystal panel,
A first substrate having a gate wiring and a data wiring crossing each other and defining a pixel region, each pixel region including a thin film transistor and a pixel electrode connected thereto;
A second substrate facing the first substrate and having a color filter layer corresponding to the pixel region surrounded by the black matrix;
And a liquid crystal layer interposed between the first and second substrates, wherein a plurality of pixel regions connected to the same gate wiring among the gate wirings are defined as pixel lines.
상기 제 1 편광변조패턴은 상기 액정패널의 홀수번째 화소라인에 대응하며, 상기 제 3 편광변조패턴은 상기 액정패널의 짝수번째 화소라인에 대응하며, 상기 제 2 편광변조패턴은 상기 액정패널의 블랙매트릭스에 대응하여 형성된 것이 특징인 입체 영상 표시장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first polarization modulation pattern corresponds to odd-numbered pixel lines of the liquid crystal panel, the third polarization modulation pattern corresponds to even-numbered pixel lines of the liquid crystal panel, and the second polarization modulation pattern corresponds to black Wherein the matrix is formed corresponding to the matrix.
상기 제 1 및 제 3 편광변조패턴은 각각 상기 화소라인의 폭과 같거나 상기 화소라인 폭의 10% 이하의 범위에서 더 큰 폭을 가지며,
상기 제 2 편광변조패턴은 상기 블랙매트릭스의 폭의 20 내지 40%의 폭을 갖는 것이 특징인 입체 영상 표시장치.
The method of claim 3,
Wherein the first and third polarization modulation patterns each have a width that is equal to or greater than a width of the pixel line in a range of 10%
And the second polarization modulation pattern has a width of 20 to 40% of the width of the black matrix.
상기 제 1 편광변조패턴은 상기 제 2 편광판의 투과축과 +45도의 광축으로 가지며,
상기 제 3 편광변조패턴은 상기 제 2 편광판의 투과축과 -45도의 광축을 가지며,
상기 제 2 편광변조패턴은 상기 제 2 편광판의 투과축과 0도 또는 90도의 광축을 갖는 것이 특징인 입체 영상 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first polarization modulation pattern has an optical axis of +45 degrees to the transmission axis of the second polarizer,
Wherein the third polarization modulation pattern has an optical axis of -45 degrees with the transmission axis of the second polarizer,
And the second polarization modulation pattern has an optical axis of 0 degrees or 90 degrees with respect to the transmission axis of the second polarizer.
상기 제 2 편광판을 투과한 일 방향으로 편광된 빛이 상기 제 1 편광변조패턴을 투과하는 경우 좌원편광된 빛이 되며,
상기 제 2 편광판을 투과한 일 방향으로 편광된 빛이 상기 제 3 편광변조패턴을 투과하는 경우 우원편광된 빛이 되며,
상기 제 2 편광판을 투과한 일 방향으로 편광된 빛이 상기 제 2 편광변조패턴을 투과하는 경우 상기 제 2 편광판을 투과한 상태를 그대로 유지하거나 또는 상기 제 2 편광판을 투과한 상태와 수직한 방향으로 편광된 상태를 이루는 것이 특징인 입체 영상 표시장치.
6. The method of claim 5,
When the light polarized in one direction transmitted through the second polarizing plate transmits the first polarization modulation pattern, it becomes a left circularly polarized light,
When light polarized in one direction transmitted through the second polarizing plate transmits the third polarized light modulation pattern, it becomes right circularly polarized light,
When light polarized in one direction transmitted through the second polarizing plate passes through the second polarizing modulation pattern, the second polarizing plate is maintained in a state of being transmitted through the second polarizing plate or in a direction perpendicular to a state of passing through the second polarizing plate Polarized state of the three-dimensional image.
상기 제 2 기판에는 상기 컬러필터층을 덮으며 전면에 공통전극이 구비된 것이 특징인 입체 영상 표시장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the second substrate is covered with the color filter layer and a common electrode is provided on the front surface.
상기 제 1 기판에 구비된 상기 화소전극은 바(bar) 형태를 이루며, 상기 바(bar) 형태의 화소전극과 이격하여 교대하며 바(bar) 형태를 갖는 공통전극이 구비되며, 상기 게이트 배선과 나란하게 이격하며 상기 공통전극과 연결된 공통배선이 형성된 것이 특징인 입체 영상 표시장치.
3. The method of claim 2,
The pixel electrode of the first substrate may be in the form of a bar and may include a common electrode which is spaced apart from the bar-shaped pixel electrode and has a bar shape. And a common wiring line spaced apart from the common electrode and connected to the common electrode is formed.
상기 제 1 기판에 구비된 상기 화소전극은 각 화소영역에서 판 형태를 이루며, 상기 화소전극과 중첩하며 절연층을 개재하여 표시영역 전면에 공통전극이 구비되며, 상기 공통전극 또는 화소전극 중 상기 절연층의 상부에 구비되는 구성요소는 각 화소영역 별로 다수의 바(bar) 형태의 개구가 구비된 것이 특징인 입체 영상 표시장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the pixel electrode of the first substrate is in the form of a plate in each pixel region, and the pixel electrode overlaps the pixel electrode, and a common electrode is provided on the entire surface of the display region with an insulating layer interposed therebetween, Wherein a plurality of bar-shaped openings are provided for each pixel region.
상기 편광안경은 좌안 및 우안렌즈에 각각 편광필름과 λ/4 위상필름이 구비된 것이 특징인 입체 영상 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the polarizing glasses are each provided with a polarizing film and a? / 4 phase film on the left and right eye lenses.
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- 2013-07-02 KR KR1020130076946A patent/KR20150004028A/en active Search and Examination
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