KR20160146241A - Device For Controlling Viewing Angle and Display Device Comprising The Same - Google Patents

Device For Controlling Viewing Angle and Display Device Comprising The Same Download PDF

Info

Publication number
KR20160146241A
KR20160146241A KR1020150083234A KR20150083234A KR20160146241A KR 20160146241 A KR20160146241 A KR 20160146241A KR 1020150083234 A KR1020150083234 A KR 1020150083234A KR 20150083234 A KR20150083234 A KR 20150083234A KR 20160146241 A KR20160146241 A KR 20160146241A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
voltage
electrode
viewing angle
substrate
Prior art date
Application number
KR1020150083234A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
서대식
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020150083234A priority Critical patent/KR20160146241A/en
Publication of KR20160146241A publication Critical patent/KR20160146241A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/005—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along a single direction only, e.g. lenticular sheets
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1323—Arrangements for providing a switchable viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F2001/133607—

Abstract

Disclosed are a device for controlling a viewing angle using a lenticular lens and a display device including the same. The disclosed device for controlling a viewing angle includes: a substrate having a plurality of lower electrodes formed in a symmetrical structure; a lenticular lens having an upper electrode corresponding to the lower electrodes; and a liquid crystal layer disposed between the substrate and the lenticular lens. The liquid crystal is arranged according to an electric field formed between one selected from the plurality of lower electrodes and the upper electrode.

Description

시야각 조절 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{Device For Controlling Viewing Angle and Display Device Comprising The Same}Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device for controlling viewing angle,

본 발명은 시야각 조절 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 렌티큘라 렌즈(Lenticular Lens)를 이용하는 시야각 조절 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a viewing angle adjusting device and a display device including the same, and more particularly, to a viewing angle adjusting device using a lenticular lens and a display device including the same.

일반적으로, 액정은 그 분자가 이방성을 가지고 있고, 그 분자로 이루어진 액정셀이나 필름의 이방성이 액정 분자들의 분포 및 기판에 대해 기울어진 각도(tilt angle)의 분포정도에 의해 바뀌는 성질을 가지고 있다. 또한, 이러한 특성은 액정으로 이루어진 셀이나 필름을 보는 각도에 따라 빛의 편광성을 변화시키는 중요한 요인이 된다. Generally, a liquid crystal has a property that its molecule has anisotropy and the anisotropy of the liquid crystal cell or film made of the liquid crystal molecules is changed by the distribution of the liquid crystal molecules and the degree of distribution of the tilt angle with respect to the substrate. In addition, this characteristic is an important factor for changing the polarization of light depending on the viewing angle of the cell or film made of liquid crystal.

이러한 액정의 고유특성으로 인해 액정 표시 장치의 구동시 상하, 좌우 시야각에 따라 휘도 및 콘트라스트 비(contrast ratio)의 변화가 유발되었고 이는 액정표시장치의 가장 큰 단점이 되어왔다. 최근 평판 디스플레이의 크기가 커지면서 관찰자의 시선의 방향에 따른 화상의 왜곡 현상에 대한 문제는 많이 해결되고 있으나, 디스플레이가 일정 면적 이상으로 대형화되는 경우 이러한 문제는 역으로 심화되는 특성을 가지고 있다.Due to the intrinsic properties of the liquid crystal, the brightness and the contrast ratio are changed according to the vertical and horizontal viewing angles when driving the liquid crystal display device, and this has been the biggest disadvantage of the liquid crystal display device. Recently, as the size of the flat panel display increases, the problem of distortion of the image according to the direction of the observer's gaze is largely solved. However, when the display is enlarged to a certain area or more, such a problem is deeply adversely affected.

LCD와 같은 평판 디스플레이에서 시청자에게 광시야각을 제공하기 위해 보상필름(compensate film)을 이용하거나 렌티큘라 렌즈를 이용하는 방법이 고안되었다. 관련 선행문헌으로 대한민국 공개특허 제2010-0079723호가 있다.
A method of using a compensate film or a lenticular lens has been devised to provide a wide viewing angle to a viewer in a flat panel display such as an LCD. A related prior art document is Korean Patent Publication No. 2010-0079723.

본 발명은 사용자의 위치에 따라 적응적으로 시야각을 조절하는 시야각 조절 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.
The present invention provides a viewing angle adjusting device for adjusting a viewing angle adaptively according to a user's position and a display device including the same.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 하부 전극이 대칭 구조로 형성된 기판; 상기 하부 전극과 대응되는 상부 전극이 형성된 렌티큘라 렌즈; 및 상기 기판 및 상기 렌티큘라 렌즈 사이에 위치하는 액정층을 포함하며, 상기 액정은, 상기 복수의 하부 전극 중 선택된 전극 및 상기 상부 전극 사이에 형성된 전계에 따라 배열되는 시야각 조절 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a substrate having a plurality of lower electrodes formed in a symmetrical structure; A lenticular lens having an upper electrode corresponding to the lower electrode; And a liquid crystal layer disposed between the substrate and the lenticular lens, wherein the liquid crystal is arranged according to an electric field formed between the selected one of the plurality of lower electrodes and the upper electrode.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 하부 전극이 대칭 구조로 형성된 제1기판; 상기 하부 전극과 대응되는 상부 전극이 형성된 제2기판; 상기 제2기판 상에 위치하는 렌티큘라 렌즈; 및 상기 제1기판 및 상기 제2기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하며, 상기 액정은 상기 하부 전극 중 선택된 전극 및 상기 상부 전극 사이에 형성된 전계에 따라 배열되는 시야각 조절 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a first substrate having a plurality of lower electrodes formed in a symmetrical structure; A second substrate having an upper electrode corresponding to the lower electrode; A lenticular lens positioned on the second substrate; And a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, wherein the liquid crystal is arranged according to an electric field formed between the selected one of the lower electrodes and the upper electrode.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 시청자의 위치를 감지하는 위치 감지부; 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널 상에 위치하고 액정층을 포함하며, 인가된 전압에 따라 상기 액정층의 액정 배열을 조절하는 시야각 조절부; 및 상기 시청자의 위치에 따라, 상기 액정층의 기 설정된 조절 영역에 전계가 형성되도록 상기 전압을 인가하는 제어부를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a mobile terminal comprising: a position sensing unit for sensing a position of a viewer; A display panel; A viewing angle adjusting unit positioned on the display panel and including a liquid crystal layer, the viewing angle adjusting unit adjusting a liquid crystal alignment of the liquid crystal layer according to an applied voltage; And a controller for applying the voltage so that an electric field is formed in a predetermined control region of the liquid crystal layer according to a position of the viewer.

본 발명에 따르면, 전극 사이에 위치한 액정 중 선택된 영역에 위치하는 액정의 배열을 변화시킴으로써, 시청자의 위치에 따라 적응적으로 시야각을 조절할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to adaptively adjust the viewing angle according to the viewer's position by changing the arrangement of the liquid crystal located in the selected region of the liquid crystal located between the electrodes.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시야각 조절 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 시야각 조절 장치에 대한 시청자의 위치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하부 전극의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1에서 설명된 시야각 조절 장치의 조절 영역에서의 액정 배열을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시야각 조절 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a viewing angle adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the position of the viewer with respect to the viewing angle adjusting device.
3 is a view for explaining a structure of a lower electrode according to an embodiment of the present invention.
Figs. 4 and 5 are diagrams showing liquid crystal arrangements in the adjustment region of the viewing angle adjusting apparatus described in Fig. 1. Fig.
6 is a view for explaining a viewing angle adjusting apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a display device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

본 발명에 따른 시야각 조절 장치는, 시청자의 위치에 따라 기판과 렌티큘라 렌즈 사이에 위치하는 액정 중 특정 영역에 위치하는 액정의 배열을 변경시킴으로써, 시야각을 조절한다. 예를 들어 시청자가 디스플레이 장치를 기준으로 상측, 하측, 우측, 좌측 중 좌측에 위치할 경우, 디스플레이 장치의 좌측에 위치하는 시청자가 화면의 왜곡없이 디스플레이 장치를 시청할 수 있도록 적응적으로 시야각이 조절된다.The viewing angle adjusting apparatus according to the present invention adjusts the viewing angle by changing the arrangement of the liquid crystal located in a specific region of the liquid crystal positioned between the substrate and the lenticular lens according to the position of the viewer. For example, when the viewer is positioned on the left side of the upper side, the lower side, the right side, and the left side with respect to the display device, the viewing angle is adaptively adjusted so that the viewer located on the left side of the display device can view the display device without distortion of the screen .

본 발명에 따른 시야각 조절 장치는 실시예에 따라서, 필름 또는 패널 형태로 제공되어 디스플레이 장치 상에 부착될 수 있다. 이 때, 본 발명에 따른 시야각 조절 장치는 디스플레이 장치의 화면 전체에 부착되거나 또는 화면 일부분에 부착되어 화면 일부분의 시야각을 조절할 수 있다.The viewing angle adjusting device according to the present invention may be provided in the form of a film or a panel and attached on a display device, according to an embodiment. At this time, the viewing angle adjusting device according to the present invention can be attached to the entire screen of the display device or attached to a part of the screen to adjust a viewing angle of a part of the screen.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시야각 조절 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 and 2 are views for explaining a viewing angle adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시야각 조절 장치(100)는 기판(110), 렌티큘라 렌즈(120, 130) 및 액정층(140)을 포함한다. 실시예에 따라서 렌티큘라 렌즈의 개수는 달라질 수 있으며, 렌티큘라 렌즈 개수에 따라 후술되는 하부 전극 및 상부 전극의 개수 역시 달라질 수 있다. 1, a viewing angle adjusting apparatus 100 according to the present invention includes a substrate 110, lenticular lenses 120 and 130, and a liquid crystal layer 140. The number of the lenticular lenses may be varied according to the embodiment, and the number of the lower electrode and the upper electrode, which will be described later, may also be changed according to the number of the lenticular lenses.

제1기판(110)에는 복수의 하부 전극(111, 113, 115, 117)이 대칭 구조로 형성된다. 상부 전극(121, 131)은 하부 전극(111, 113, 115, 117)과 대응되는 전극으로서 렌티큘라 렌즈(120, 130)에 형성된다. 보다 상세히, 하부 전극(111, 113)은 서로 대칭 구조이며, 상부 전극(121)과 대응되며 마주본다. 그리고 하부 전극(115,117)은 서로 대칭 구조이며, 상부 전극(131)과 대응되며 마주본다. 상부 전극(121, 131)은 복수의 하부 전극(111, 113, 115, 117)에 대해 공통 전극으로서 동작한다.In the first substrate 110, a plurality of lower electrodes 111, 113, 115, and 117 are formed in a symmetrical structure. The upper electrodes 121 and 131 are formed on the lenticular lenses 120 and 130 as electrodes corresponding to the lower electrodes 111, 113, 115, and 117, respectively. More specifically, the lower electrodes 111 and 113 are symmetrical with respect to each other and correspond to the upper electrode 121 and face each other. The lower electrodes 115 and 117 are symmetrical to each other and correspond to the upper electrode 131 and are opposed to each other. The upper electrodes 121 and 131 operate as a common electrode with respect to the plurality of lower electrodes 111, 113, 115, and 117.

도 1에서는 상부 전극(121, 131)이 렌티큘라 렌즈(120, 130)의 외곽에 형성되는 실시예가 도시되어 있으나, 상부 전극(121, 131)은 액정층(140)과 렌티큘라 렌즈(120, 130) 사이에 형성될 수도 있다. 그리고 기판(110), 복수의 하부 전극(111, 113, 115, 117) 및 상부 전극(121, 131)은, 투명 디스플레이에 이용되는 기판 및 전극이 이용될 수 있으며, 유리 또는 플라스틱으로 제조될 수 있다.The upper electrodes 121 and 131 are formed on the outer periphery of the lenticular lenses 120 and 130. The upper electrodes 121 and 131 are formed on the outer surfaces of the liquid crystal layer 140 and the lenticular lenses 120 and 130, 130, respectively. The substrate 110, the plurality of lower electrodes 111, 113, 115, and 117, and the upper electrodes 121 and 131 may be formed of a substrate or an electrode used for a transparent display, have.

기판(110) 및 렌티큘라 렌즈(120, 130) 사이에 위치하는 액정층(140)의 액정은 복수의 하부 전극(111, 113, 115, 117) 중 선택된 전극 및 상부 전극(121, 131) 사이에 형성된 전계에 따라 배열된다. 예를 들어, 제1전극(111) 및 제3전극(115)이 선택된 전극일 경우, 조절 영역(a, c)의 액정이 전계에 따라 배열되며, 제2전극(113) 및 제4전극(117)이 선택된 전극일 경우, 조절 영역(b, d)의 액정이 전계에 따라 배열된다.The liquid crystal of the liquid crystal layer 140 positioned between the substrate 110 and the lenticular lenses 120 and 130 is formed between the selected one of the plurality of lower electrodes 111, 113, 115, and 117 and between the upper electrodes 121 and 131 As shown in Fig. For example, when the first electrode 111 and the third electrode 115 are selected electrodes, the liquid crystals of the control regions a and c are arranged in accordance with the electric field, and the second electrode 113 and the fourth electrode 117 are selected electrodes, the liquid crystals of the control regions b, d are arranged in accordance with the electric field.

액정층(140)의 액정은 예를 들어 배향 처리되지 않은 액정일 수 있으며, 따라서 전계가 형성되지 않은 영역의 액정은 등방성 상태를 유지한다.The liquid crystal of the liquid crystal layer 140 may be, for example, a liquid crystal that is not subjected to alignment treatment, and thus the liquid crystal in an area where no electric field is formed maintains an isotropic state.

한편, 도면에 도시되지는 않았지만 본 발명에 따른 시야각 조절 장치(100)는 전극 선택부 및 전압 인가부를 더 포함할 수 있다. 전극 선택부는 시청자의 위치에 따라, 복수의 하부 전극(111, 113, 115, 117) 중 전압이 인가될 전극을 선택하며, 전압 인가부는 전극 선택부에 의해 선택된 전극 및 상부 전극으로 전압을 인가한다. Meanwhile, although not shown in the drawing, the viewing angle adjusting apparatus 100 according to the present invention may further include an electrode selecting unit and a voltage applying unit. The electrode selection unit selects an electrode to which a voltage is applied among the plurality of lower electrodes 111, 113, 115, and 117 according to the position of the viewer, and the voltage application unit applies a voltage to the electrode and the upper electrode selected by the electrode selection unit .

예를 들어, 시야각 조절 장치(100)에 대한 시청자의 위치를 나타내는 도 2를 참조하면, 시청자가 시야각 조절 장치(100)의 상부에 위치할 경우(210, 220), 전극 선택부는 제1전극(111) 및 제3전극(115)을 선택하고 시청자가 시야각 조절 장치(100)의 하부에 위치할 경우(230, 240), 전극 선택부는 제2전극(113) 및 제4전극(117)을 선택할 수 있다.For example, referring to FIG. 2 showing the viewer's position with respect to the viewing angle adjusting device 100, when the viewer is positioned above the viewing angle adjusting device 100 (210, 220) 111 and the third electrode 115 and the viewer is located below the viewing angle control device 100 in the case of 230 or 240. The electrode selection unit selects the second electrode 113 and the fourth electrode 117 .

이 때, 전압 인가부는 시청자의 위치에 따라 전압의 크기를 조절할 수 있으며, 보다 구체적으로 시야각 조절 장치와 시청자 사이의 각도에 따라 전압의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 시청자가 제1위치(210)에 존재할 때 제2위치(220)보다 시야각 조절 장치와 시청자 사이의 각도가 크며, 전압 인가부는, 시청자가 제1위치(210) 또는 제2위치(220)에 존재할 때, 각각 전압의 크기를 다르게 하여 전압을 인가할 수 있다. 마찬가지로 전압 인가부는 시청자가 제3위치(230)에 존재할 때와 제4위치(240)에 존재할 때, 각각 전압의 크기를 다르게 하여 전압을 인가할 수 있다.In this case, the voltage application unit can adjust the voltage level according to the position of the viewer, and more specifically, the voltage level can be adjusted according to the angle between the viewing angle control device and the viewer. For example, when the viewer is in the first position 210, the angle between the viewing angle adjuster and the viewer is greater than the second position 220, and the voltage applicator is positioned at the first position 210 or the second position 220, it is possible to apply a voltage with different voltage magnitudes. Likewise, the voltage application unit may apply a voltage by varying the magnitude of the voltage when the viewer is in the third position 230 and when the viewer is in the fourth position 240.

전압 인가부에 의해 전압이 인가될 경우, 액정층(140)의 액정의 배열이 변화하며 액정에 따라 수평 또는 수직으로 배열될 수 있다. 그리고 인가되는 전압의 크기에 따라서 액정의 회전 각도가 달라지고 결국 배열 형상이 변화할 수 있다.When a voltage is applied by the voltage application unit, the arrangement of the liquid crystals of the liquid crystal layer 140 changes and can be arranged horizontally or vertically according to the liquid crystal. Also, the rotation angle of the liquid crystal varies depending on the magnitude of the applied voltage, and the arrangement shape may eventually change.

본 발명에 따르면, 액정층(140)의 액정의 배열이 변화함에 따라 매질의 굴절율이 달라지고, 굴절률에 따라 빛의 굴절각이 변화함으로써 시야각이 조절될 수 있다. 그리고 시청자의 위치에 따라 기 설정된 조절 영역의 액정의 배열을 변화시킴으로써, 시청자의 위치에 따라 적응적으로 시야각을 조절할 수 있다.According to the present invention, as the arrangement of the liquid crystal in the liquid crystal layer 140 changes, the refractive index of the medium is changed, and the viewing angle can be adjusted by changing the refraction angle of light according to the refractive index. The viewing angle can be adjusted adaptively according to the position of the viewer by changing the arrangement of the liquid crystal of the predetermined adjusting region according to the position of the viewer.

한편, 시청자의 위치는 이미지 센서와 같은 센서에 의해 감지될 수 있다. 그리고 실시예에 따라 시청자의 위치를 감지하는 센서, 전극 선택부 및 전압 인가부는 시야각 조절 장치가 채용되는 디스플레이 장치에 포함될 수 있다.On the other hand, the position of the viewer can be detected by a sensor such as an image sensor. According to an embodiment, a sensor for sensing the position of a viewer, an electrode selection unit, and a voltage application unit may be included in a display device employing a viewing angle adjustment device.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하부 전극의 구조를 설명하기 위한 도면으로서 하나의 렌티큘라 렌즈에 대응되는 하부 전극의 구조(150)를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a structure of a lower electrode according to an embodiment of the present invention, illustrating a structure 150 of a lower electrode corresponding to one lenticular lens.

도 1에 도시된 바와 달리, 도 3에 도시된 바와 같이 기판(110)은 상하 대칭 구조의 하부 전극(111, 113) 뿐만 아니라 좌우 대칭 구조의 하부 전극(311, 313)을 더 포함할 수 있다. 또는 실시예에 따라서, 기판(110)은 상하 대칭 구조의 하부 전극(111, 113) 및 좌우 대칭 구조의 하부 전극(311, 313) 중 하나를 포함할 수 있다.3, the substrate 110 may further include not only the lower electrodes 111 and 113 having a vertically symmetrical structure but also lower electrodes 311 and 313 having a symmetrical structure . Alternatively, the substrate 110 may include one of the lower electrodes 111 and 113 and the lower electrodes 311 and 313 of the horizontally-symmetrical structure, according to the embodiment.

좌우 대칭 구조의 하부 전극(311, 313)에 의해 시야각 조절 장치(100)의 좌측 또는 우측에 위치한 시청자를 위해 시야각이 조절될 수 있다.The viewing angle can be adjusted for the viewer positioned on the left or right side of the viewing angle adjusting device 100 by the lower electrodes 311 and 313 of the symmetrical structure.

한편, 기판(110)에 형성되는 전극(111, 113, 311, 313)은 렌티큘라 렌즈(120)에 포함되어 위치하는 것이 바람직하다.
The electrodes 111, 113, 311, and 313 formed on the substrate 110 are preferably included in the lenticular lens 120.

도 4 및 도 5는 도 1에서 설명된 시야각 조절 장치의 조절 영역에서의 액정 배열을 나타내는 도면이다.Figs. 4 and 5 are diagrams showing liquid crystal arrangements in the adjustment region of the viewing angle adjusting apparatus described in Fig. 1. Fig.

도 4는 조절 영역(a, c)에 전계가 인가된 경우의 액정 배열을 나타내며 도 5는 조절 영역(b, d)에 전계가 인가된 경우의 액정 배열을 나타낸다. Fig. 4 shows a liquid crystal array when an electric field is applied to the control areas a and c, and Fig. 5 shows a liquid crystal array when an electric field is applied to the control areas b and d.

전술된 바와 같이, 전극에 전압이 인가됨에 따라 조절 영역에 전계가 인가되고 따라서, 조절 영역에 위치한 액정이 인가된 전계에 따라 배열한다. 전극에 인가된 전압의 크기에 따라 전계의 크기도 달라지며, 전계의 크기에 따라서 액정의 회전 각도가 변화하며 결국 액정의 배열 형상 또한 달라진다. 액정의 배열 형상에 따라서 액정, 즉 매질의 굴절율이 변화하며 시야각이 조절될 수 있다.
As described above, an electric field is applied to the control region as a voltage is applied to the electrode, and therefore the liquid crystal located in the control region is arranged according to the applied electric field. The magnitude of the electric field varies depending on the magnitude of the voltage applied to the electrode, and the rotation angle of the liquid crystal varies with the magnitude of the electric field, and the arrangement of the liquid crystals changes accordingly. The refractive index of the liquid crystal, that is, the medium changes according to the arrangement shape of the liquid crystal, and the viewing angle can be adjusted.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시야각 조절 장치를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a viewing angle adjusting apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시야각 조절 장치는 제1기판(610), 제2기판(620), 렌티큘라 렌즈(630, 640) 및 액정층(650)을 포함한다.6, the viewing angle adjusting apparatus according to the present invention includes a first substrate 610, a second substrate 620, lenticular lenses 630 and 640, and a liquid crystal layer 650.

제1기판(610)에는 복수의 하부 전극(611, 613, 615, 617)이 대칭 구조로 형성된다. 상부 전극(631, 641)은 하부 전극(611, 613, 615, 617)과 대응되는 전극으로서 제2기판(620)에 형성되며, 렌티큘라 렌즈(630, 640)는 제2기판(620) 상에 위치한다. 보다 상세히, 하부 전극(611, 613)은 서로 대칭 구조이며, 상부 전극(631)과 대응되며 마주본다. 그리고 하부 전극(615,617)은 서로 대칭 구조이며, 상부 전극(641)과 대응되며 마주본다. 상부 전극(631, 641)은 복수의 하부 전극(611, 613, 615, 617)에 대해 공통 전극으로서 동작한다. 또한 액정층(650)은 제1기판(610) 및 제2기판(620) 사이에 위치한다.A plurality of lower electrodes 611, 613, 615 and 617 are formed on the first substrate 610 in a symmetrical structure. The upper electrodes 631 and 641 are formed on the second substrate 620 as electrodes corresponding to the lower electrodes 611 and 613 and 615 and 617 and the lenticular lenses 630 and 640 are formed on the second substrate 620 . More specifically, the lower electrodes 611 and 613 are symmetrical to each other and correspond to and face the upper electrode 631. The lower electrodes 615 and 617 are symmetrical to each other and correspond to the upper electrode 641 and face each other. The upper electrodes 631 and 641 operate as a common electrode with respect to the plurality of lower electrodes 611, 613, 615 and 617. The liquid crystal layer 650 is disposed between the first substrate 610 and the second substrate 620.

즉, 도 1에서 설명된 시야각 조절 장치와 달리, 도 6에서 설명되는 시야각 조절 장치는 상부 전극(631, 641)이 렌티큘라 렌즈(630, 640)가 아닌 제2기판(620)에 형성되며, 액정층(650)과 렌티큘라 렌즈(630, 640) 사이에 제2기판(620)이 위치한다.6, the upper electrodes 631 and 641 are formed on the second substrate 620 instead of the lenticular lenses 630 and 640, and the upper electrodes 631 and 641 are formed on the second substrate 620, A second substrate 620 is positioned between the liquid crystal layer 650 and the lenticular lenses 630 and 640.

전술된 차이점 이외 동작 과정은, 도 1의 시야각 조절 장치와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
Operation steps other than the above-described differences are the same as those of the viewing angle adjusting apparatus of FIG. 1, and therefore, detailed description thereof will be omitted.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a display device according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 위치 감지부(710), 디스플레이 패널(720) 및 시야각 조절부(730)를 포함한다. 그리고 도면에 도시되지는 않지만 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 제어부를 포함한다. 제어부는 디스플레이 장치의 베젤 또는 디스플레이 패널의 후면에 위치할 수 있다.7, the display apparatus according to the present invention includes a position sensing unit 710, a display panel 720, and a viewing angle control unit 730. [ Although not shown in the drawings, the display device according to the present invention includes a control unit. The control unit may be located on the back side of the bezel or the display panel of the display apparatus.

도 7에서는 시야각 조절부(730)가 디스플레이 장치의 화면 전체 영역에 위치하는 경우가 일실시예로서 설명되나, 실시예에 따라서 시야각 조절부(730)는 화면의 일부 영역에만 채용될 수 있다.In FIG. 7, the case where the viewing angle adjusting unit 730 is located in the entire screen area of the display device is described as an embodiment, but the viewing angle adjusting unit 730 may be employed only in a part of the screen.

위치 감지부(710)는 시청자의 위치를 감지하며, 디스플레이 장치의 베젤(721)에 위치할 수 있다. 위치 감지부(710)는 센서를 포함하며, 센서는 일실시예로서 이미지 센서일 수 있다. 위치 감지부(710)는 획득한 영상에서 시청자가 존재하는 영역에 따라서 시청자의 위치를 감지할 수 있으며, 예를 들어, 센서(710)는 획득한 영상의 중앙 영역을 기준으로 상부, 하부, 좌측 및 우측에 위치하고 있는지에 따라서 시청자의 위치를 감지할 수 있다. 또한 위치 감지부(710)는 시청자가 중앙 영역으로부터 떨어진 거리를 이용하여 시청자와 디스플레이 장치 간의 각도를 판단할 수 있다.The position sensing unit 710 senses the position of the viewer and may be located on the bezel 721 of the display device. The position sensing unit 710 includes a sensor, which may be, for example, an image sensor. For example, the sensor 710 may detect the position of the viewer based on the central region of the acquired image, such as the upper, lower, left And the position of the viewer can be detected depending on whether the viewer is located on the right side or the right side. In addition, the position sensing unit 710 can determine the angle between the viewer and the display device using the distance that the viewer is away from the central area.

시야각 조절부(730)는 디스플레이 패널 상에 위치하고 액정층을 포함하며, 인가된 전압에 따라 액정층의 액정 배열을 조절한다. 액정은 배향 처리되지 않은 액정일 수 있으며, 시야각 조절부(730)는 도 1 또는 도 6에서 설명된 시야각 조절 장치일 수 있다.The viewing angle adjusting unit 730 is disposed on the display panel and includes a liquid crystal layer, and adjusts the liquid crystal alignment of the liquid crystal layer according to the applied voltage. The liquid crystal may be a liquid crystal not subjected to alignment treatment, and the viewing angle adjusting unit 730 may be the viewing angle adjusting apparatus described with reference to FIG. 1 or FIG.

제어부는 시청자의 위치에 따라, 시야각 조절부(730)의 액정층의 기 설정된 조절 영역에 전계가 형성되도록 전압을 인가한다. 이 때 조절 영역은 복수의 하부 전극 중 선택된 전극 및 상부 전극 사이의 영역일 수 있다.The control unit applies a voltage to form an electric field in a predetermined control region of the liquid crystal layer of the viewing angle control unit 730 according to the viewer's position. At this time, the adjustment region may be a region between the selected one of the plurality of lower electrodes and the upper electrode.

또한 제어부는 시청자의 위치에 따라, 복수의 하부 전극 중 전압이 인가될 전극을 선택하는 전극 선택부 및 선택된 전극 및 상부 전극으로 전압을 인가하는 전압 인가부를 포함할 수 있다. 전압 인가부는 시청자의 위치에 따라 전압의 크기를 조절할 수 있다.
The control unit may include an electrode selection unit for selecting an electrode to which a voltage is applied among the plurality of lower electrodes, and a voltage application unit for applying a voltage to the selected electrode and the upper electrode, depending on the position of the viewer. The voltage applying unit can adjust the magnitude of the voltage according to the position of the viewer.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (14)

복수의 하부 전극이 대칭 구조로 형성된 기판;
상기 하부 전극과 대응되는 상부 전극이 형성된 렌티큘라 렌즈; 및
상기 기판 및 상기 렌티큘라 렌즈 사이에 위치하는 액정층을 포함하며,
상기 액정은, 상기 복수의 하부 전극 중 선택된 전극 및 상기 상부 전극 사이에 형성된 전계에 따라 배열되는
시야각 조절 장치.
A plurality of lower electrodes formed in a symmetrical structure;
A lenticular lens having an upper electrode corresponding to the lower electrode; And
And a liquid crystal layer disposed between the substrate and the lenticular lens,
The liquid crystal is arranged in accordance with an electric field formed between the selected one of the plurality of lower electrodes and the upper electrode
Viewing angle adjustment device.
제 1항에 있어서,
시청자의 위치에 따라, 상기 복수의 하부 전극 중 전압이 인가될 전극을 선택하는 전극 선택부; 및
상기 선택된 전극 및 상기 상부 전극으로 전압을 인가하는 전압 인가부
를 더 포함하는 시야각 조절 장치.
The method according to claim 1,
An electrode selection unit for selecting an electrode to which a voltage is applied among the plurality of lower electrodes according to a position of a viewer; And
A voltage applying unit for applying a voltage to the selected electrode and the upper electrode,
Further comprising:
제 2항에 있어서,
상기 전압 인가부는
상기 시청자의 위치에 따라 전압의 크기를 조절하는
시야각 조절 장치.
3. The method of claim 2,
The voltage application unit
And adjusting the size of the voltage according to the position of the viewer
Viewing angle adjustment device.
제 1항에 있어서,
상기 액정은
배향 처리되지 않은 액정인
시야각 조절 장치.
The method according to claim 1,
The liquid crystal
Unoriented liquid crystal
Viewing angle adjustment device.
복수의 하부 전극이 대칭 구조로 형성된 제1기판;
상기 하부 전극과 대응되는 상부 전극이 형성된 제2기판;
상기 제2기판 상에 위치하는 렌티큘라 렌즈; 및
상기 제1기판 및 상기 제2기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하며,
상기 액정은 상기 하부 전극 중 선택된 전극 및 상기 상부 전극 사이에 형성된 전계에 따라 배열되는
시야각 조절 장치.
A first substrate having a plurality of lower electrodes formed in a symmetrical structure;
A second substrate having an upper electrode corresponding to the lower electrode;
A lenticular lens positioned on the second substrate; And
And a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate,
The liquid crystal is arranged in accordance with an electric field formed between the selected one of the lower electrodes and the upper electrode
Viewing angle adjustment device.
제 5항에 있어서,
시청자의 위치에 따라, 상기 복수의 하부 전극 중 전압이 인가될 전극을 선택하는 전극 선택부; 및
상기 선택된 전극 및 상기 상부 전극으로 전압을 인가하는 전압 인가부
를 더 포함하는 시야각 조절 장치.
6. The method of claim 5,
An electrode selection unit for selecting an electrode to which a voltage is applied among the plurality of lower electrodes according to a position of a viewer; And
A voltage applying unit for applying a voltage to the selected electrode and the upper electrode,
Further comprising:
제 6항에 있어서,
상기 전압 인가부는
상기 시청자의 시야각에 따라 전압의 크기를 조절하는
시야각 조절 장치.
The method according to claim 6,
The voltage application unit
And adjusting the magnitude of the voltage according to the viewing angle of the viewer
Viewing angle adjustment device.
제 5항에 있어서,
상기 액정은
배향 처리되지 않은 액정인
시야각 조절 장치.
6. The method of claim 5,
The liquid crystal
Unoriented liquid crystal
Viewing angle adjustment device.
시청자의 위치를 감지하는 위치 감지부;
디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널 상에 위치하고 액정층을 포함하며, 인가된 전압에 따라 상기 액정층의 액정 배열을 조절하는 시야각 조절부; 및
상기 시청자의 위치에 따라, 상기 액정층의 기 설정된 조절 영역에 전계가 형성되도록 상기 전압을 인가하는 제어부
를 포함하는 디스플레이 장치.
A position sensing unit for sensing a position of a viewer;
A display panel;
A viewing angle adjusting unit positioned on the display panel and including a liquid crystal layer, the viewing angle adjusting unit adjusting a liquid crystal alignment of the liquid crystal layer according to an applied voltage; And
A controller for applying the voltage so that an electric field is formed in a predetermined control region of the liquid crystal layer according to a position of the viewer,
.
제 9항에 있어서,
상기 시야각 조절부는
복수의 하부 전극이 대칭 구조로 형성된 기판; 및
상기 하부 전극과 대응되는 상부 전극이 형성된 렌티큘라 렌즈를 포함하며,
상기 액정층은 상기 기판 및 상기 렌티큘라 렌즈 사이에 위치하며,
상기 조절 영역은, 상기 복수의 하부 전극 중 선택된 전극 및 상기 상부 전극 사이의 영역인
디스플레이 장치.
10. The method of claim 9,
The viewing-
A plurality of lower electrodes formed in a symmetrical structure; And
And a lenticular lens having an upper electrode corresponding to the lower electrode,
Wherein the liquid crystal layer is positioned between the substrate and the lenticular lens,
Wherein the control region is a region between a selected one of the plurality of lower electrodes and the upper electrode,
Display device.
제 10항에 있어서,
상기 제어부는
시청자의 위치에 따라, 상기 복수의 하부 전극 중 전압이 인가될 전극을 선택하는 전극 선택부; 및
상기 선택된 전극 및 상기 상부 전극으로 전압을 인가하는 전압 인가부
를 포함하는 디스플레이 장치.
11. The method of claim 10,
The control unit
An electrode selection unit for selecting an electrode to which a voltage is applied among the plurality of lower electrodes according to a position of a viewer; And
A voltage applying unit for applying a voltage to the selected electrode and the upper electrode,
.
제 11항에 있어서,
상기 전압 인가부는
상기 시청자의 위치에 따라 전압의 크기를 조절하는
디스플레이 장치.
12. The method of claim 11,
The voltage application unit
And adjusting the size of the voltage according to the position of the viewer
Display device.
제 9항에 있어서,
상기 액정은
배향 처리되지 않은 액정인
디스플레이 장치.
10. The method of claim 9,
The liquid crystal
Unoriented liquid crystal
Display device.
제 9항에 있어서,
상기 시야각 조절부는
복수의 하부 전극이 대칭 구조로 형성된 제1기판;
상기 하부 전극과 대응되는 상부 전극이 형성된 제2기판; 및
상기 제2기판 상에 위치하는 렌티큘라 렌즈를 포함하며,
상기 액정층은 상기 제1기판 및 상기 제2기판 사이에 위치하며,
상기 조절 영역은 상기 하부 전극 중 선택된 전극 및 상기 상부 전극 사이의 영역인
디스플레이 장치.
10. The method of claim 9,
The viewing-
A first substrate having a plurality of lower electrodes formed in a symmetrical structure;
A second substrate having an upper electrode corresponding to the lower electrode; And
And a lenticular lens positioned on the second substrate,
Wherein the liquid crystal layer is positioned between the first substrate and the second substrate,
The control region is a region between the selected one of the lower electrodes and the upper electrode
Display device.
KR1020150083234A 2015-06-12 2015-06-12 Device For Controlling Viewing Angle and Display Device Comprising The Same KR20160146241A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150083234A KR20160146241A (en) 2015-06-12 2015-06-12 Device For Controlling Viewing Angle and Display Device Comprising The Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150083234A KR20160146241A (en) 2015-06-12 2015-06-12 Device For Controlling Viewing Angle and Display Device Comprising The Same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160146241A true KR20160146241A (en) 2016-12-21

Family

ID=57734999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150083234A KR20160146241A (en) 2015-06-12 2015-06-12 Device For Controlling Viewing Angle and Display Device Comprising The Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160146241A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190125852A (en) * 2018-04-30 2019-11-07 삼성전자주식회사 Beam deflector, holographic display device having the same and method of driving the beam deflector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190125852A (en) * 2018-04-30 2019-11-07 삼성전자주식회사 Beam deflector, holographic display device having the same and method of driving the beam deflector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8427626B2 (en) Lens array element and image display device
US8305551B2 (en) Liquid crystal lens electrically driven and stereoscopic display device using the same
TWI471670B (en) Liquid crystal display panel
KR101707587B1 (en) Display device using diffractive device
TWI418887B (en) Electrically-driven liquid crystal lens and stereoscopic display device using the same
CN105446014B (en) The liquid crystal display device of view angle switch can be achieved
US9086576B2 (en) Stereo display and image display method thereof
TWI421576B (en) Liquid crystal display device with switchable viewing angle
JP5727029B2 (en) Switchable optical imaging device and display
KR20130005813A (en) Stereoscopic image display device and driving method the same
CN110618547B (en) Liquid crystal display device and driving method thereof
US20180088377A1 (en) Liquid crystal lens and driving method thereof, and display device
WO2017156875A1 (en) Liquid crystal lens and display device
CN104777696A (en) Backlight module and display device
JP2011514980A (en) Autostereoscopic display device
US8264625B2 (en) Display device and method of displaying three dimensional stereoscopic images
KR20150081106A (en) Display device
US20150268478A1 (en) Display device
CN103309116A (en) Optical device, display apparatus and electronic apparatus
US20170337898A1 (en) Display device having light adjusting module and control method thereof
CN215813616U (en) Display device with switchable viewing angle
JP2015084077A (en) Liquid crystal lens and image display device using the same
KR20160146241A (en) Device For Controlling Viewing Angle and Display Device Comprising The Same
CN108254932B (en) Display device and control method thereof
KR20180029156A (en) Viewing angle control sheet, fabrication method and display device including of the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment