KR20210085429A - 3D display apparatus having a spatial light modulator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 두 개의 변조 패널로 구성된 공간 광 변조기를 포함하는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic image display device including a spatial light modulator composed of two modulation panels.
디스플레이 장치는 사용자에게 2D 이미지 및/또는 3D 이미지를 제공한다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 3D 이미지를 구현하는 입체 영상 표시 장치를 포함할 수 있다. 상기 입체 영상 표시 장치는 가간섭성이 높은 레이저에 의한 간섭 무늬를 이용하여 3D 이미지를 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 입체 영상 표시 장치는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다.The display device provides a 2D image and/or a 3D image to the user. For example, the display device may include a stereoscopic image display device that implements a 3D image. The stereoscopic image display device may implement a 3D image by using an interference fringe caused by a laser having high coherence. For example, the stereoscopic image display device may include a spatial light modulator.
상기 공간 광 변조기는 두 개의 변조 패널로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 공간 광 변조기는 진폭 변조 패널 및 위상 변조 패널의 적층 구조일 수 있다. 상기 변조 패널은 액정을 포함하는 액정 패널일 수 있다. 일반적으로, 액정 패널에서 빛의 위상 변조량은 액정층의 두께에 비례할 수 있다. 이에 따라, IPS 모드와 같이, 수평 전계를 이용하는 모드의 액정을 포함하는 변조 패널에서는 응답 속도가 저하될 수 있다. 따라서, 상기 공간 광 변조기를 포함하는 입체 영상 표시 장치에서는 이미지의 품질이 저하될 수 있다.The spatial light modulator may consist of two modulation panels. For example, the spatial light modulator may have a stacked structure of an amplitude modulation panel and a phase modulation panel. The modulation panel may be a liquid crystal panel including liquid crystal. In general, the amount of phase modulation of light in the liquid crystal panel may be proportional to the thickness of the liquid crystal layer. Accordingly, the response speed may be reduced in the modulation panel including the liquid crystal in the mode using the horizontal electric field, such as the IPS mode. Accordingly, in a stereoscopic image display device including the spatial light modulator, image quality may be degraded.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수평 전계를 이용하는 변조 패널들로 구성된 공간 광 변조기를 포함하되, 영상 처리 속도를 향상할 수 있는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device including a spatial light modulator including modulation panels using a horizontal electric field, and capable of improving image processing speed.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 변조 패널들의 적층을 통해 충분한 위상 변조량을 확보할 수 있는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device capable of securing a sufficient amount of phase modulation by stacking modulation panels.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the aforementioned problems. Problems not mentioned herein will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치는 백라이트 유닛을 포함한다. 백라이트 유닛 상에는 제 1 선편광판이 위치한다. 제 1 선편광판 상에는 제 2 선편광판이 위치한다. 제 1 선편광판과 상기 제 2 선편광판 사이에는 제 1 변조 패널이 위치한다. 제 1 변조 패널과 제 2 선편광판 사이에는 제 2 변조 패널이 위치한다. 제 1 변조 패널과 제 2 변조 패널 사이에는 패널 접착층이 위치한다. 제 1 변조 패널은 제 1 액정층을 포함한다. 제 2 변조 패널은 제 2 액정층을 포함한다. 제 1 액정층 및 제 2 액정층은 수평 전계를 이용하는 모드의 액정을 포함한다. 제 1 액정층 및 제 2 액정층은 각각 아래의 수식을 만족한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a stereoscopic image display device includes a backlight unit. A first linear polarizer is positioned on the backlight unit. A second linearly polarizing plate is positioned on the first linearly polarizing plate. A first modulation panel is positioned between the first linear polarizer and the second linear polarizer. A second modulation panel is positioned between the first modulation panel and the second linear polarizer. A panel adhesive layer is positioned between the first modulation panel and the second modulation panel. The first modulation panel includes a first liquid crystal layer. The second modulation panel includes a second liquid crystal layer. The first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer include liquid crystals in a mode using a horizontal electric field. Each of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer satisfies the following equations.
[수식][Equation]
(여기서, Δn은 액정의 굴절률 이방성이고, d는 액정층의 두께이며, λ는 백라이트 유닛으로부터 방출된 빛의 파장임)(where Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal, d is the thickness of the liquid crystal layer, and λ is the wavelength of light emitted from the backlight unit)
제 1 선편광판의 광축과 제 2 선편광판의 광축의 차이는 3π/4일 수 있다.A difference between the optical axis of the first linear polarizer and the optical axis of the second linear polarizer may be 3π/4.
제 1 선편광판의 광축은 0°일 수 있다. 제 2 선편광판의 광축은 135°일 수 있다.The optical axis of the first linear polarizer may be 0°. The optical axis of the second linear polarizer may be 135°.
패널 접착층은 제 1 변조 패널 및 제 2 변조 패널과 접촉할 수 있다.The panel adhesive layer may be in contact with the first modulation panel and the second modulation panel.
제 1 변조 패널은 제 1 하부 변조 기판 및 제 1 상부 변조 기판을 포함할 수 있다. 제 1 하부 변조 기판은 제 1 선편광판과 제 1 액정층 사이에 위치할 수 있다. 제 1 상부 변조 기판는 제 1 액정층과 패널 접착층 사이에 위치할 수 있다. 제 2 변조 패널은 제 2 하부 변조 기판 및 제 2 상부 변조 기판을 포함할 수 있다. 제 2 하부 변조 기판은 패널 접착층과 제 2 액정층 사이에 위치할 수 있다. 제 2 상부 변조 기판은 제 2 액정층과 제 2 선편광판 사이에 위치할 수 있다. 제 1 상부 변조 기판은 제 1 하부 변조 기판보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 제 2 상부 변조 기판은 제 2 하부 변조 기판보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.The first modulation panel may include a first lower modulation substrate and a first upper modulation substrate. The first lower modulation substrate may be positioned between the first linear polarizer and the first liquid crystal layer. The first upper modulation substrate may be positioned between the first liquid crystal layer and the panel adhesive layer. The second modulation panel may include a second lower modulation substrate and a second upper modulation substrate. The second lower modulation substrate may be positioned between the panel adhesive layer and the second liquid crystal layer. The second upper modulation substrate may be positioned between the second liquid crystal layer and the second linear polarizer. The first upper modulation substrate may have a thickness smaller than that of the first lower modulation substrate. The second upper modulation substrate may have a thickness greater than that of the second lower modulation substrate.
제 2 하부 변조 기판은 제 1 상부 변조 기판과 동일한 두께를 가질 수 있다. 제 2 상부 변조 기판은 제 1 하부 변조 기판과 동일한 두께를 가질 수 있다.The second lower modulating substrate may have the same thickness as the first upper modulating substrate. The second upper modulation substrate may have the same thickness as the first lower modulation substrate.
제 2 하부 변조 기판은 제 1 상부 변조 기판과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제 2 상부 변조 기판은 제 1 하부 변조 기판과 동일한 물질을 포함할 수 있다.The second lower modulating substrate may include the same material as the first upper modulating substrate. The second upper modulating substrate may include the same material as the first lower modulating substrate.
제 1 액정층 및 제 2 액정층은 IPS 모드의 액정을 포함할 수 있다.The first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer may include liquid crystal in IPS mode.
제 1 선편광판과 제 1 변조 패널 사이에는 제 1 편광 접착층이 위치할 수 있다. 제 2 변조 패널과 제 2 선편광판 사이에는 제 2 편광 접착층이 위치할 수 있다.A first polarizing adhesive layer may be positioned between the first linear polarizer and the first modulation panel. A second polarization adhesive layer may be positioned between the second modulation panel and the second linear polarizer.
제 1 편광 접착층은 제 1 선편광판 및 제 1 변조 패널과 접촉할 수 있다. 제 2 편광 접착층은 제 2 변조 패널 및 제 2 선편광판과 접촉할 수 있다.The first polarizing adhesive layer may be in contact with the first linear polarizer and the first modulation panel. The second polarizing adhesive layer may be in contact with the second modulation panel and the second linear polarizer.
본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치는 수평 전계를 이용하는 모드의 액정을 포함하는 제 1 변조 패널 및 제 2 변조 패널이 제 1 선편광판과 제 2 선편광판 사이에 적층되되. 상기 제 1 변조 패널과 상기 제 2 변조 패널은 각각 광경로가 입사하는 빛의 λ/3과 동일할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 수평 전계를 이용하는 모드의 액정을 포함하는 변조 패널의 두께가 최소화될 수 있다. 즉, 본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 응답 속도이 향상되고, 위상 변조량이 최대화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 이미지의 품질이 향상될 수 있다.In a stereoscopic image display device according to the technical concept of the present invention, a first modulation panel and a second modulation panel including liquid crystal in a mode using a horizontal electric field are stacked between the first linear polarizer and the second linear polarizer. Each of the first modulation panel and the second modulation panel may be equal to λ/3 of the light incident on the optical path. Accordingly, in the stereoscopic image display device according to the inventive concept, the thickness of the modulation panel including the liquid crystal in the mode using the horizontal electric field can be minimized. That is, in the stereoscopic image display device according to the inventive concept, the response speed may be improved and the amount of phase modulation may be maximized. Accordingly, in the stereoscopic image display device according to the technical idea of the present invention, image quality may be improved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 3 내지 7은 IPS 모드의 액정을 포함하는 액정 패널에서 액정층의 광경로에 따른 변조 영역을 나타낸 도면이다.
도 8 내지 11은 제 1 선편광판의 광축을 기준으로 제 2 선편광판의 광축의 상대적 각도에 따른 변조 영역을 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a cross-section taken along line I-I' of FIG. 1 .
3 to 7 are diagrams illustrating modulation regions according to the optical path of a liquid crystal layer in a liquid crystal panel including liquid crystal in IPS mode.
8 to 11 are views illustrating modulation regions according to relative angles of the optical axis of the second linear polarizer with respect to the optical axis of the first linear polarizer.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.Details regarding the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing embodiments of the present invention. Here, since the embodiments of the present invention are provided so that the technical idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art, the present invention may be embodied in other forms so as not to be limited to the embodiments described below.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.In addition, parts indicated with the same reference numerals throughout the specification mean the same components, and in the drawings, the length and thickness of a layer or region may be exaggerated for convenience. In addition, when it is described that a first component is "on" a second component, the first component is not only located on the upper side in direct contact with the second component, but also the first component and the A case in which a third component is positioned between the second component is also included.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.Here, terms such as the first, second, etc. are used to describe various components, and are used for the purpose of distinguishing one component from other components. However, within the scope not departing from the spirit of the present invention, the first and second components may be arbitrarily named according to the convenience of those skilled in the art.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the specification of the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. For example, elements expressed in the singular include plural elements unless the context clearly means only the singular. In addition, in the specification of the present invention, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, one or It should be understood that it does not preclude in advance the possibility of the existence or addition of other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and, unless explicitly defined in the specification of the present invention, have an ideal or excessively formal meaning. not interpreted
(실시 예)(Example)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing a cross-section taken along line I-I' of FIG. 1 .
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 백라이트 유닛(100), 제 1 변조 패널(300), 제 2 변조 패널(400), 제 1 선편광판(510), 제 2 선편광판(520) 및 패널 접착층(600)를 포함할 수 있다.1 and 2 , a stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention includes a
상기 백라이트 유닛(100)은 상기 제 1 변조 패널(300) 및 상기 제 2 변조 패널(400)에 빛을 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 백라이트 유닛(100)은 광원 소자(110) 및 광학 시트(120)의 적층 구조일 수 있다. 상기 광원 소자(110)는 가간섭성이 높은 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원 소자(110)는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 광원 소자(110)는 상기 제 1 변조 패널(300) 및 상기 제 2 변조 패널(400)의 각 영역에 고르게 빛을 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원 소자(110)는 다수의 광원(111, 112, 13) 및 각 광원(111, 112, 113)과 연결된 광 섬유들(114)을 포함할 수 있다. 상기 광원들(111, 112, 113)은 서로 다른 색을 구현하는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원 소자(110)는 적색 레이저 다이오드(111), 녹색 레이저 다이오드(112) 및 청색 레이저 다이오드(113)를 포함할 수 있다. 상기 광 섬유들(114)은 상기 제 1 변조 패널(300)의 표면에 대응하도록 배치될 수 있다. 상기 광학 시트(120)는 상기 광원 소자(110)로부터 방출된 빛이 평행하게 진행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 변조 패널(300) 및 상기 제 2 변조 패널(400)은 상기 광학 시트(120) 상에 위치할 수 있다.The
상기 제 1 변조 패널(300)은 상기 백라이트 유닛(100) 상에 위치할 수 있다. 상기 제 1 변조 패널(300)은 상기 백라이트 유닛(100)으로부터 공급된 빛의 진폭을 변조할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 변조 패널(300)은 진폭 변조 패널로 기능할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(100)으로부터 공급된 빛에 의한 명암은 상기 제 1 변조 패널(300)에 의해 조절될 수 있다. 상기 제 1 변조 패널(300)은 상기 제 1 선편광판(510)과 상기 제 2 선편광판(520) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 선편광판(510)은 상기 백라이트 유닛(100)과 상기 제 1 변조 패널(300) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 1 선편광판(510)은 상기 제 1 변조 패널(300)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 선편광판(510)과 상기 제 1 변조 패널(300) 사이에는 제 1 편광 접착층(515)이 위치할 수 있다. 상기 제 1 편광 접착층(515)은 상기 제 1 선편광판(510) 및 상기 제 1 변조 패널(300)과 직접 접촉할 수 있다.The
상기 제 1 변조 패널(300)은 액정을 포함하는 액정 패널일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 변조 패널(300)은 제 1 하부 변조 기판(310)과 제 1 상부 변조 기판(320) 사이에 위치하는 제 1 액정층(330)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 액정층(330)은 수평 전계를 이용하는 모드의 액정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 변조 패널(300)은 상기 제 1 하부 변조 기판(310)과 상기 제 1 액정층(330) 사이에 나란히 위치하는 제 1 화소 전극(351)과 제 1 공통 전극(352)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 액정층(330)은 IPS 모드의 액정을 포함할 수 있다.The
상기 제 1 변조 패널(300)에서는 상기 제 1 액정층(330)과 상기 제 1 상부 변조 기판(320) 사이에 전극이 형성되지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 1 변조 패널(300)의 형성 공정이 단순화될 수 있다.In the
상기 제 1 변조 패널(300)은 제 1 블랙 매트릭스(361)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 블랙 매트릭스(361)는 메쉬(mesh) 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 블랙 매트릭스(361)는 상기 제 1 변조 패널(300)의 제 1 변조 영역들을 정의할 수 있다. 각 제 1 변조 영역은 동일한 폭을 가질 수 있다. 상기 제 1 블랙 매트릭스(361)에 의해 정의된 각 제 1 변조 영역은 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 하부 변조 기판(310)과 상기 제 1 액정층(330) 사이에는 상기 제 1 블랙 매트릭스(361)와 중첩하는 제 1 박막 트랜지스터(340)가 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 1 박막 트랜지스터들(340)에 의한 이미지 품질의 저하가 방지될 수 있다.The
상기 제 1 박막 트랜지스터(340)는 게이트 신호에 따른 데이터 신호에 대응하는 구동 전류를 해당 제 1 변조 영역의 상기 제 1 화소 전극(351)에 인가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 박막 트랜지스터(340)는 제 1 게이트 전극(341), 제 1 게이트 절연막(342), 제 1 액티브 패턴(343), 제 1 오믹 컨택층(344), 제 1 소스 전극(345) 및 제 1 드레인 전극(346)을 포함할 수 있다.The first
상기 제 1 게이트 전극(341)은 상기 제 1 하부 변조 기판(310)에 가까이 위치할 수 있다. 상기 제 1 게이트 절연막(342)은 상기 제 1 게이트 전극(341)과 상기 제 1 액티브 패턴(343) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 1 게이트 절연막(342)은 상기 제 1 액티브 패턴(343)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 각 제 1 박막 트랜지스터(340)의 상기 제 1 게이트 절연막(342)은 상기 제 1 하부 변조 기판(310)의 표면을 따라 연장할 수 있다. 상기 제 1 소스 전극(345) 및 상기 제 1 드레인 전극(346)은 상기 제 1 액티브 패턴(343) 상에 위치할 수 있다. 상기 제 1 드레인 전극(346)은 상기 제 1 소스 전극(345)과 이격될 수 있다. 상기 제 1 소스 전극(345) 및 상기 제 1 드레인 전극(346) 사이에 위치하는 상기 제 1 액티브 패턴(343)은 채널 영역으로 기능할 수 있다. 상기 제 1 오믹 컨택층(344)은 상기 제 1 액티브 패턴(343)과 상기 제 1 소스 전극(345) 사이 및 상기 제 1 액티브 패턴(343)과 상기 제 1 드레인 전극(346) 사이에 위치할 수 있다. 각 제 1 변조 영역의 상기 제 1 화소 전극(351)은 해당 제 1 박막 트랜지스터(340)의 상기 제 1 드레인 전극(346)과 연결될 수 있다.The
각 제 1 변조 영역의 상기 제 1 박막 트랜지스터(340)와 상기 제 1 화소 전극(351) 사이에는 제 1 오버 코트층(315)이 위치할 수 있다. 상기 제 1 오버 코트층(315)은 상기 제 1 박막 트랜지스터들(340)에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 각 제 1 변조 영역의 상기 제 1 화소 전극(351) 및 상기 제 1 공통 전극(352)은 평평한 평면 상에 나란히 위치할 수 있다.A
상기 제 1 블랙 매트릭스(361)는 상기 제 1 액정층(330)과 상기 제 1 상부 변조 기판(320) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 1 액정층(330)과 상기 제 1 블랙 매트릭스(361) 사이에는 제 1 상부 보호막(325)이 위치할 수 있다. 상기 제 1 상부 보호막(325)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 1 블랙 매트릭스(361)의 형성 공정에서 발생한 이물에 의한 상기 제 1 액정층(330)의 손상이 방지될 수 있다.The first
각 제 1 변조 영역은 특정한 색을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 블랙 매트릭스(361) 사이에는 제 1 컬러 필터(362)가 위치할 수 있다. 상기 제 1 컬러 필터(362)는 상기 제 1 상부 변조 기판(320)과 상기 제 1 상부 보호막(325) 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 1 블랙 매트릭스(361) 및/또는 상기 제 1 컬러 필터(362)에 의한 단차가 상기 제 1 상부 보호막(325)에 의해 제거될 수 있다.Each first modulation region may exhibit a specific color. For example, a
상기 제 2 변조 패널(400)은 상기 제 1 변조 패널(300)과 상기 제 2 선편광판(520) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 2 변조 패널(400)은 상기 제 1 변조 패널(300)을 통과한 빛의 위상을 변조할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 변조 패널(400)은 위상 변조 패널로 기능할 수 있다. 상기 제 2 선편광판(520)은 상기 제 2 변조 패널(400)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 선편광판(520)과 상기 제 2 변조 패널(400) 사이에는 제 2 편광 접착층(525)이 위치할 수 있다. 상기 제 2 편광 접착층(525)은 상기 제 2 선편광판(520) 및 상기 제 2 변조 패널(400)과 직접 접촉할 수 있다.The
상기 제 2 변조 패널(400)은 액정을 포함하는 액정 패널일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 변조 패널(400)은 제 2 하부 변조 기판(410)과 제 2 상부 변조 기판(420) 사이에 위치하는 제 2 액정층(430)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 액정층(430)은 수평 전계를 이용하는 모드의 액정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 변조 패널(400)은 상기 제 2 하부 변조 기판(410)과 상기 제 2 액정층(430) 사이에 나란히 위치하는 제 2 화소 전극(451)과 제 2 공통 전극(452)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 액정층(430)은 상기 제 1 액정층(330)과 동일한 모드의 액정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 액정층(430)은 IPS 모드의 액정을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 2 변조 패널(400)이 상기 제 1 변조 패널(300)과 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 공정 효율이 향상될 수 있다.The
상기 제 2 변조 패널(400)은 제 2 블랙 매트릭스(461)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 블랙 매트릭스(461)는 상기 제 1 블랙 매트릭스(361)와 중첩할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 블랙 매트릭스(461)는 메쉬(mesh) 형상일 수 있다. 상기 제 2 블랙 매트릭스(461)는 상기 제 2 변조 패널(400)의 제 2 변조 영역들을 정의할 수 있다. 상기 제 2 변조 영역들은 상기 제 1 변조 영역들에 대응하도록 위치할 수 있다. 예를 들어, 각 제 2 변조 영역은 동일한 폭을 가질 수 있다. 상기 제 2 블랙 매트릭스(461)에 의해 정의된 각 제 2 변조 영역은 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 하부 변조 기판(410)과 상기 제 2 액정층(430) 사이에는 상기 제 2 블랙 매트릭스(461)와 중첩하는 제 2 박막 트랜지스터(440)가 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 2 박막 트랜지스터들(440)에 의한 이미지 품질의 저하가 방지될 수 있다.The
상기 제 2막 트랜지스터(440)는 게이트 신호에 따른 데이터 신호에 대응하는 구동 전류를 해당 제 2 변조 영역의 상기 제 2 화소 전극(451)에 인가할 수 있다. 상기 제 2 박막 트랜지스터(440)는 상기 제 1 박막 트랜지스터(340)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 박막 트랜지스터(440)는 제 2 게이트 전극(441), 제 2 게이트 절연막(442), 제 2 액티브 패턴(443), 제 2 오믹 컨택층(444), 제 2 소스 전극(445) 및 제 2 드레인 전극(446)을 포함할 수 있다. 각 제 2 변조 영역의 상기 제 2 화소 전극(451)은 해당 제 2 박막 트랜지스터(440)의 상기 제 2 드레인 전극(446)과 연결될 수 있다.The
각 제 2 변조 영역의 상기 제 2 박막 트랜지스터(440)와 상기 제 2 화소 전극(451) 사이에는 제 2 오버 코트층(415)이 위치할 수 있다. 상기 제 2 오버 코트층(415)은 상기 제 2 박막 트랜지스터들(440)에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 각 제 2 변조 영역의 상기 제 2 화소 전극(451) 및 상기 제 2 공통 전극(452)은 평평한 평면 상에 나란히 위치할 수 있다.A
상기 제 2 블랙 매트릭스(461)는 상기 제 2 액정층(430)과 상기 제 2 상부 변조 기판(420) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 2 액정층(430)과 상기 제 2 블랙 매트릭스(461) 사이에는 제 2 상부 보호막(425)이 위치할 수 있다. 상기 제 2 상부 보호막(425)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 2 블랙 매트릭스(461)의 형성 공정에서 발생한 이물에 의한 상기 제 2 액정층(430)의 손상이 방지될 수 있다.The second
각 제 2 변조 영역은 특정한 색을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 블랙 매트릭스(461) 사이에는 제 2 컬러 필터(462)가 위치할 수 있다. 상기 제 2 컬러 필터(462)는 상기 제 2 상부 변조 기판(420)과 상기 제 2 상부 보호막(425) 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 2 블랙 매트릭스(461) 및/또는 상기 제 2 컬러 필터(462)에 의한 단차가 상기 제 2 상부 보호막(425)에 의해 제거될 수 있다.Each second modulation region may exhibit a specific color. For example, a
상기 패널 접착층(600)은 상기 제 1 변조 패널(300)과 상기 제 2 변조 패널(400) 사이에 위치할 수 있다. 상기 패널 접착층(600)은 접착성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 변조 패널(300)과 상기 제 2 변조 패널(400)은 상기 패널 접착층(600)에 의해 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 패널 접착층(600)은 상기 제 1 상부 변조 기판(320) 및 상기 제 2 하부 변조 기판(410)과 직접 접촉할 수 있다. 상기 제 1 상부 변조 기판(320) 및 상기 제 2 하부 변조 기판(410)은 박막 필름일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 상부 변조 기판(320)은 상기 제 1 하부 변조 기판(310)보다 얇은 두께를 가지고, 상기 제 2 상부 변조 기판(420)은 상기 제 2 하부 변조 기판(410)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 1 변조 패널(300) 및 상기 제 2 변조 패널(400)에 의한 전체적인 두께가 감소될 수 있다.The panel
상기 제 2 하부 변조 기판(410)의 두께는 상기 제 1 상부 변조 기판(320)의 두께와 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 하부 변조 기판(410)은 상기 제 1 상부 변조 기판(320)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 상부 변조 기판(420)의 두께는 상기 제 1 하부 변조 기판(310)의 두께와 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 상부 변조 기판(420)은 상기 제 1 하부 변조 기판(310)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 공정 효율이 향상될 수 있다.The thickness of the second
도 3은 IPS 모드의 액정을 포함하되, 액정층의 광 경로가 λ/2인 액정 패널(Δn Ⅹd = λ/2, 여기서 Δn은 액정의 굴절률 이방성이고, d는 액정층의 두께이며, λ는 입사하는 빛의 파장임)의 변조 능력을 나타낸 그래프이다. 도 4는 IPS 모드의 액정을 포함하되, 액정층의 광 경로가 2λ/5인 액정 패널(Δn Ⅹd = 2λ/5)의 변조 능력을 나타낸 그래프이다. 도 5는 IPS 모드의 액정을 포함하되, 액정층의 광 경로가 λ/3인 액정 패널(Δn Ⅹd = λ/3)의 변조 능력을 나타낸 그래프이다. 도 6은 IPS 모드의 액정을 포함하되, 액정층의 광 경로가 λ/4인 액정 패널(Δn Ⅹd = λ/4)의 변조 능력을 나타낸 그래프이다. 도 7은 IPS 모드의 액정을 포함하되, 액정층의 광 경로가 λ/6인 액정 패널(Δn Ⅹd = λ/4)의 변조 능력을 나타낸 그래프이다.3 is a liquid crystal panel including a liquid crystal in IPS mode, wherein the light path of the liquid crystal layer is λ/2 (Δn Xd = λ/2, where Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal, d is the thickness of the liquid crystal layer, λ is It is a graph showing the modulation ability of the incident light). 4 is a graph showing the modulation capability of a liquid crystal panel (Δn Xd = 2λ/5) including liquid crystal in IPS mode, but in which the light path of the liquid crystal layer is 2λ/5. 5 is a graph showing the modulation capability of a liquid crystal panel (Δn Xd = λ/3) including liquid crystal in IPS mode, but in which the light path of the liquid crystal layer is λ/3. 6 is a graph showing the modulation capability of a liquid crystal panel (Δn Xd = λ/4) including liquid crystal in IPS mode, but in which the light path of the liquid crystal layer is λ/4. 7 is a graph showing the modulation capability of a liquid crystal panel (Δn Xd = λ/4) including liquid crystal in IPS mode, but in which the light path of the liquid crystal layer is λ/6.
도 3 내지 7을 참조하면, IPS 모드의 액정을 포함하는 액정 패널에서 액정층의 광 경로가 λ/3일 때, 변조 영역이 가장 넓은 것을 알 수 있다. 즉, IPS 모드의 액정을 포함하는 액정 패널에서는 액정층의 광 경로가 입사광의 파장의 1/3이면, 변조 능력이 가장 우수해질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 제 1 변조 패널(300) 및 제 2 변조 패널(400)이 아래의 수식을 만족하는 액정층(330, 430)을 포함하여, 상기 제 1 변조 패널(300)의 제 1 액정층(330) 및 상기 제 2 변조 패널(400)의 제 2 액정층(430)이 상대적으로 얇은 두께를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 영상 처리 속도의 저항 없이, 위상 변조량이 충분히 확보될 수 있다.3 to 7 , it can be seen that in a liquid crystal panel including liquid crystal in IPS mode, when the light path of the liquid crystal layer is λ/3, the modulation region is the widest. That is, in the liquid crystal panel including the liquid crystal in the IPS mode, if the optical path of the liquid crystal layer is 1/3 of the wavelength of the incident light, the modulation ability may be the best. Accordingly, in the stereoscopic image display device according to the embodiment of the present invention, the
[수식][Equation]
(여기서, Δn은 액정의 굴절률 이방성이고, d는 액정층의 두께이며, λ는 백라이트 유닛으로부터 방출된 빛의 파장임)(where Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal, d is the thickness of the liquid crystal layer, and λ is the wavelength of light emitted from the backlight unit)
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 수평 전계를 이용한 제 1 변조 패널(300) 및 제 2 변조 패널(400)을 포함하되, 상기 제 1 변조 패널(300)의 제 1 액정층(330) 및 상기 제 2 변조 패널(400)의 제 2 액정층(430)이 상기 수식을 만족할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 공간 광 변조기를 구성하는 상기 제 1 변조 패널(300) 및 상기 제 2 변조 패널(400)의 형성 공정이 단순화되고, 영상 처리 속도의 저하 없이 사용자에게 제공되는 빛의 위상이 충분히 변조될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 구현되는 3D 이미지의 품질이 향상될 수 있다.As a result, the stereoscopic image display device according to the embodiment of the present invention includes the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 패널 접착층(600)을 이용하여 제 1 변조 패널(300)과 제 2 변조 패널(400)을 결합함으로써, 상기 패널 접착층(600)에 가까이 위치하는 상기 제 1 변조 패널의 제 1 상부 변조 기판(320)과 상기 제 2 변조 패널(400)의 상기 제 2 하부 변조 기판(410)이 상대적으로 얇은 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 전체적인 두께가 최소화될 수 있다.In addition, the stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention is positioned close to the panel
도 8 내지 11은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 제 1 선편광판(510)의 광축을 기준으로 제 2 선편광판(520)의 광축의 상대적 각도가 π/2, 2π/3, 3π/4 및 5π/6 일 때, 변조 영역을 나타낸 그림이다.8 to 11 show that the relative angles of the optical axis of the second
도 8 내지 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 제 1 선편광판(510)의 광축과 제 2 선편광판(520)의 광축이 3π/4만큼 차이날 때, 변조 능력이 가장 우수한 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 1 선편광판(510)의 광축과 상기 제 2 선편광판(520)의 광축의 차이가 3π/4일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 제 1 선편광판(510)의 광축이 0°이고, 상기 제 2 선편광판(520)의 광축이 135°일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 제 1 변조 패널(300)의 제 1 액정층(330)과 제 2 변조 패널(400)의 제 2 액정층(430)이 응답 속도의 저하가 최소화되며, 우수한 변조 능력이 확보될 수 있다.8 to 11 , in the stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention, when the optical axis of the first
110: 광원 소자 100: 백라이트 유닛
300: 제 1 변조 패널 400: 제 2 변조 패널
510: 제 1 선편광판 520: 제 2 선편광판
600: 패널 접착층110: light source element 100: backlight unit
300: first modulation panel 400: second modulation panel
510: first linearly polarizing plate 520: second linearly polarizing plate
600: panel adhesive layer
Claims (10)
상기 제 1 선편광판 상에 위치하는 제 2 선편광판;
상기 제 1 선편광판과 상기 제 2 선편광판 사이에 위치하고, 제 1 액정층을 포함하는 제 1 변조 패널;
상기 제 1 변조 패널과 상기 제 2 선편광판 사이에 위치하고, 제 2 액정층을 포함하는 제 2 변조 패널; 및
상기 제 1 변조 패널과 상기 제 2 변조 패널 사이에 위치하는 패널 접착층을 포함하되,
상기 제 1 액정층 및 상기 제 2 액정층은 수평 전계를 이용하는 모드의 액정을 포함하고,
상기 제 1 액정층 및 상기 제 2 액정층은 각각 아래의 수식을 만족하는 입체 영상 표시 장치.
[수식]
(여기서, Δn은 액정의 굴절률 이방성이고, d는 액정층의 두께이며, λ는 백라이트 유닛으로부터 방출된 빛의 파장임)a first linearly polarizing plate positioned on the backlight unit;
a second linearly polarizing plate positioned on the first linearly polarizing plate;
a first modulation panel positioned between the first linear polarizing plate and the second linear polarizing plate and including a first liquid crystal layer;
a second modulation panel positioned between the first modulation panel and the second linear polarizer and including a second liquid crystal layer; and
a panel adhesive layer positioned between the first modulation panel and the second modulation panel;
The first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer include a liquid crystal in a mode using a horizontal electric field,
The first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer each satisfy the following equation.
[Equation]
(Where Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal, d is the thickness of the liquid crystal layer, and λ is the wavelength of light emitted from the backlight unit)
상기 제 1 선편광판의 광축과 상기 제 2 선편광판의 광축의 차이는 3π/4인 입체 영상 표시 장치.The method of claim 1,
The difference between the optical axis of the first linear polarizing plate and the optical axis of the second linear polarizing plate is 3π/4.
상기 제 1 선편광판의 광축은 0°이고, 상기 제 2 선편광판의 광축은 135°인 입체 영상 표시 장치.3. The method of claim 2,
The optical axis of the first linear polarizer is 0°, and the optical axis of the second linear polarizer is 135°.
상기 패널 접착층은 상기 제 1 변조 패널 및 상기 제 2 변조 패널과 접촉하는 입체 영상 표시 장치.The method of claim 1,
The panel adhesive layer is in contact with the first modulation panel and the second modulation panel.
상기 제 1 변조 패널은 상기 제 1 선편광판과 상기 제 1 액정층 사이에 위치하는 제 1 하부 변조 기판 및 상기 제 1 액정층과 상기 패널 접착층 사이에 위치하는 제 1 상부 변조 기판을 더 포함하고,
상기 제 2 변조 패널은 상기 패널 접착층과 상기 제 2 액정층 사이에 위치하는 제 2 하부 변조 기판 및 상기 제 2 액정층과 상기 제 2 선편광판 사이에 위치하는 제 2 상부 변조 기판을 더 포함하되,
상기 제 1 상부 변조 기판은 상기 제 1 하부 변조 기판보다 얇은 두께를 가지며,
상기 제 2 상부 변조 기판은 상기 제 2 하부 변조 기판보다 두꺼운 두께를 갖는 입체 영상 표시 장치.The method of claim 1,
The first modulation panel further includes a first lower modulation substrate positioned between the first linear polarizer and the first liquid crystal layer and a first upper modulation substrate positioned between the first liquid crystal layer and the panel adhesive layer;
The second modulation panel further includes a second lower modulation substrate positioned between the panel adhesive layer and the second liquid crystal layer and a second upper modulation substrate positioned between the second liquid crystal layer and the second linear polarizer;
the first upper modulation substrate has a thickness smaller than that of the first lower modulation substrate;
The second upper modulation substrate has a thickness greater than that of the second lower modulation substrate.
상기 제 2 하부 변조 기판은 상기 제 1 상부 변조 기판과 동일한 두께를 가지고,
상기 제 2 상부 변조 기판은 상기 제 1 하부 변조 기판과 동일한 두께를 가지는 입체 영상 표시 장치. 6. The method of claim 5,
the second lower modulating substrate has the same thickness as the first upper modulating substrate;
The second upper modulation substrate has the same thickness as the first lower modulation substrate.
상기 제 2 하부 변조 기판은 상기 제 1 상부 변조 기판과 동일한 물질을 포함하고,
상기 제 2 상부 변조 기판은 상기 제 1 하부 변조 기판과 동일한 물질을 포함하는 입체 영상 표시 장치.6. The method of claim 5,
the second lower modulating substrate includes the same material as the first upper modulating substrate;
The second upper modulation substrate includes the same material as the first lower modulation substrate.
상기 제 1 액정층 및 상기 제 2 액정층은 IPS 모드의 액정을 포함하는 입체 영상 표시 장치.The method of claim 1,
The first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer include a liquid crystal in an IPS mode.
상기 제 1 선편광판과 상기 제 1 변조 패널 사이에 위치하는 제 1 편광 접착층; 및
상기 제 2 변조 패널과 상기 제 2 선편광판 사이에 위치하는 제 2 편광 접착층을 더 포함하는 입체 영상 표시 장치.The method of claim 1,
a first polarizing adhesive layer positioned between the first linear polarizer and the first modulation panel; and
and a second polarization adhesive layer positioned between the second modulation panel and the second linearly polarizing plate.
상기 제 1 편광 접착층은 상기 제 1 선편광판 및 상기 제 1 변조 패널과 접촉하고,
상기 제 2 편광 접착층은 상기 제 2 변조 패널 및 상기 제 2 선편광판과 접촉하는 입체 영상 표시 장치.10. The method of claim 9,
the first polarizing adhesive layer is in contact with the first linear polarizer and the first modulation panel;
The second polarizing adhesive layer is in contact with the second modulation panel and the second linearly polarizing plate.
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2019
- 2019-12-30 KR KR1020190178453A patent/KR20210085429A/en unknown
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