KR101322733B1 - 3-dimension display device using reflector - Google Patents

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KR101322733B1
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Abstract

본 발명은 입체영상 표시장치의 휘도를 향상시키기 위한 것으로, 화상이 구현되는 표시패널과, 상기 표시패널에 광을 공급하는 백라이트와, 상기 표시패널과 백라이트 사이에 구비되어 상기 백라이트에서 발광된 광을 투과하거나 차단하여 입체영상을 구현하는 패러랙스 배리어와, 상기 패러랙스 배리어에 설치되어 백라이트로부터 입사되는 광을 표시패널로 반사시키는 반사층으로 구성된다.The present invention is to improve the brightness of a three-dimensional image display device, the display panel to implement the image, the backlight for supplying light to the display panel, and the light emitted from the backlight provided between the display panel and the backlight A parallax barrier is formed to transmit or block a stereoscopic image, and a reflective layer disposed on the parallax barrier to reflect light incident from a backlight to a display panel.

입체영상, 액정패널, 반사층, 휘도, 패러랙스 배리어Stereoscopic image, liquid crystal panel, reflective layer, luminance, parallax barrier

Description

반사판을 이용한 입체영상 표시장치{3-DIMENSION DISPLAY DEVICE USING REFLECTOR}Stereoscopic display device using reflector {3-DIMENSION DISPLAY DEVICE USING REFLECTOR}

도 1은 일반적인 패러랙스방식 입체영상 표시장치의 개념도.1 is a conceptual diagram of a general parallax stereoscopic display device.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a stereoscopic image display device according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a stereoscopic image display device according to a second embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.4A and 4B are cross-sectional views illustrating a structure of a stereoscopic image display device according to a third embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

310 : 액정패널 320 : 백라이트310: liquid crystal panel 320: backlight

360 : 패러랙스 배리어 262 : 기판360: parallax barrier 262: substrate

364 : 차단층 366 : 절연층364: blocking layer 366: insulating layer

368 : 반사층 380 : 광산란제어층368: reflective layer 380: light scattering control layer

382 : 액정분자 384a,384b : 전극382: liquid crystal molecules 384a, 384b: electrode

본 발명은 입체영상 표시장치에 관한 것으로, 특히 반사층을 구비하여 표시패널로 입사되는 광효율을 향상시킴으로써 휘도가 향상된 입체영상 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image display device, and more particularly, to a stereoscopic image display device having improved luminance by providing a reflective layer to improve light efficiency incident to a display panel.

오늘날 초고속 정보 통신망을 근간으로 구축된 정보의 고속화를 위해 실현될 서비스들은 현재의 통신기기와 같은 단순히 '듣고 말하는 서비스'로부터 문자, 음성, 영상을 고속 처리하는 디지털 단말기를 중심으로 한 멀티미디어형 서비스로 발전하고, 궁극적으로는 시공간을 초월하여 실감있고 입체적으로 보고 느끼고 즐기는 초공간형 실감 3차원(3-Dimension) 입체 정보통신 서비스로 발전할 것으로 예상된다.The services to be realized for the high speed of information built on the high-speed information communication network today are multimedia services centered on digital terminals that process text, voice, and video at high speed from simple 'listening and talking services' such as current communication devices. It is expected to develop and ultimately develop into a super-spaced 3-Dimensional three-dimensional information communication service that can see, feel and enjoy realistic and three-dimensional transcendence of time and space.

일반적으로 3차원을 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차는 입체감의 가장 중요한 요인이라 할 수 있다. 즉, 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2D 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다.In general, the three-dimensional image representing the three-dimensional is achieved by the principle of stereo vision through two eyes, the parallax of two eyes, that is, binocular disparity that appears because the two eyes are about 65mm apart is the most important of the three-dimensional It can be called a factor. In other words, the left and right eyes see different 2D images, and when these two images are delivered to the brain through the retina, the brain accurately fuses them with each other to reproduce the depth and reality of the original 3D image.

이 같은 능력을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다. 현재 2차원의 화면에서 3차원 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수안경에 의한 입체화상 표시방식, 무안경식 입체화상 표시 및 홀로그래픽(holographic) 표시방식 등이 있다. This ability is commonly referred to as stereography. Currently, technologies for displaying three-dimensional stereoscopic images on a two-dimensional screen include a stereoscopic image display method using special glasses, an autostereoscopic stereoscopic image display, and a holographic display system.

이중 특수안경에 의한 입체화상 표시방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광안경방식과, 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 시분할안경방식 및 좌우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차방식으로 나눌 수 있다. The three-dimensional image display method using the special glasses is a polarized glasses method using the vibration direction or the rotation direction of the polarized light, time-division glasses method alternately presented while switching the left and right images and a method of delivering light of different brightness in the left and right It can be divided into phosphorus concentration difference method.

또한, 무안경식 입체화상 표시방식은 좌우안에 해당하는 각각의 화상 앞에 세로격자 모양의 개구(aperture)를 통하여 화상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스배리어(parallax barrier) 방식과, 반원통형 렌즈를 배열한 렌티큘러판(lenticular plate)를 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그래피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.In addition, the autostereoscopic image display method uses a parallax barrier method and a semi-cylindrical lens to separate and observe an image through a vertical grid-shaped aperture in front of each image corresponding to left and right eyes. It can be divided into a lenticular method using an array of lenticular plates and an integral photography method using a lens plate shaped like a fly's eye.

그리고, 홀로그래픽 디스플레이 방식은 입체감이 생기는 요인인 촛점조절, 폭주각, 양안시차, 운동시차 등 모든 요인을 갖춘 3D 입체화상을 얻을 수 있는데, 레이저 광 재생 홀로그램과 백색광 재생 홀로그램으로 분류된다.In addition, the holographic display method can obtain a 3D stereoscopic image having all factors such as focus control, congestion angle, binocular disparity, and motion parallax, which are factors that generate a three-dimensional effect, and are classified into a laser light reproduction hologram and a white light reproduction hologram.

이때, 특수안경에 의한 입체화상 표시방식은 많은 인원이 입체영상을 즐길 수 있으나 , 별도의 편광안경 또는 액정셔터 안경을 착용해야 하는 단점을 가지고 있다. 즉, 관찰자가 특수한 안경을 착용하여야 하므로 불편함과 부자연스러움을 발생시킨다.At this time, the three-dimensional image display method by the special glasses, but many people can enjoy the three-dimensional image, but has the disadvantage that you need to wear a separate polarized glasses or liquid crystal shutter glasses. That is, the observer must wear special glasses to cause inconvenience and unnaturalness.

반면, 무안경식 입체화상 표시방식은 관찰범위가 고정되어 소수인원에 한정되지만 별도의 안경을 착용하지 않는 장점이 있어 선호되는 경향이 있다. 즉, 무안경식 입체영상 표시방식은 관찰자가 직접 스크린을 주시하게 되어 전술한 바와 같은 단점이 사라지기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. On the other hand, the autostereoscopic display method is limited to a small number of people because the observation range is fixed, but there is an advantage that does not wear a separate glasses tend to be preferred. That is, in the autostereoscopic 3D display method, a lot of researches are being conducted because the observer directly observes the screen and the above-mentioned disadvantages disappear.

또한, 보는 위치의 영향 없이 3차원 입체영상을 표시하는 것으로는 홀로그래픽 표시방식을 예로 들 수 있는데, 이는 주로 레이저 기준광을 따로 활용함으로서 3차원 영상을 표시하는 것으로, 기술상의 어려움과 장비가 차지하는 공간이 커진다는 단점이 있어 손쉽게 접할 수 없는 방식이다.In addition, a holographic display method is an example of displaying a 3D stereoscopic image without the influence of a viewing position. The 3D image is mainly displayed by separately using a laser reference light, which is a technical space and a space occupied by equipment. There is a drawback to this increase, which is not easily accessible.

따라서, 현재에는 좌/우안용 스테레오이미지(stereo image)를 각각 분리하여 볼 수 있게 함으로서 3차원 영상을 구현하는 방식인 패러랙스방식이 주로 채택되고 있는 실정이다.Therefore, currently, the parallax method, which is a method of implementing a 3D image by separately displaying stereo images for left and right eyes, is mainly adopted.

상기 패러랙스 방식은 좌/우안용 이미지 정보가 표시되는 영상에 세로 혹은 가로방향으로 배열된 슬릿 형태의 개구를 중첩시킴으로서 이를 통해 합성된 입체영상을 분리관측하게 하여 입체감을 느끼게 되는 방식으로, 영상을 표시하는 메인 표시패널과 더불어 슬릿이 형성된 별도의 패러랙스 베리어가 요구된다.The parallax method overlaps the slit-shaped openings arranged in the vertical or horizontal direction on the image displaying the left / right image information, and separates and synthesizes the synthesized stereoscopic image, thereby feeling the stereoscopic sense. In addition to the main display panel to display a separate parallax barrier with a slit is required.

이러한 패러랙스 방식의 입체영상 표시장치를 도 1을 참조하여 설명한다. 이때, 도면에서는 주 표시패널로서 액정패널을 채택하여 설명한다.A parallax type stereoscopic image display device will be described with reference to FIG. 1. In this case, the liquid crystal panel is adopted as the main display panel in the drawings.

도 1에 도시한 바와 같이, 액정패널(10)에는 좌안용 이미지정보를 표시하는 좌안화소(L)와 우안용 이미지정보를 표시하는 우안화소(R)가 번갈아 형성되어 있고, 그 후면에는 상기 액정패널(10)로 광을 공급하는 백라이트(backlight;20)가 설치되어 있다. 또한, 상기 액정패널(10)과 관찰자(40)사이에는 패러랙스 배리어(30)가 위치하여 상기 액정패널(10)을 투과하는 광을 통과시키거나 차단하는데, 이때, 상기 패러랙스 베리어(30)는 좌/우안용 화소(L,R)로부터 나오는 광을 통과시 키는 슬릿(32)과 차단하는 배리어(34)가 교대로 번갈아 구비된 스트라이프 형태로 형성된다.As shown in FIG. 1, the liquid crystal panel 10 is alternately formed with a left eye pixel L for displaying left eye image information and a right eye pixel R for displaying right eye image information. A backlight 20 for supplying light to the panel 10 is provided. In addition, a parallax barrier 30 is positioned between the liquid crystal panel 10 and the observer 40 to pass or block light passing through the liquid crystal panel 10. In this case, the parallax barrier 30 Is formed in a stripe form alternately provided with a slit 32 that passes through the light from the left and right pixels L and R and a barrier 34 that blocks the light.

상기와 같이 구성된 표시장치에서 백라이트(20)에서 발산된 광 중에서 액정패널(10)의 좌안용 화소(L)를 통과한 빛(L1)은 패러랙스 배리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 관찰자(40)의 좌안에 도달되는 반면, 액정패널(10)의 좌안용 화소(L)를 통과하였다고 하더라도 관찰자(40)의 우안으로 향하는 빛(L2)은 배리어(34)에 의해 차단된다. 마찬가지로 백라이트(20)에서 발산된 광 중에서 액정패널(10)의 우안용 ㅎ화소(R)을 통과한 빛(R1)은 패러랙스 배리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 관찰자(40)의 우안에 도달되는 반면, 액정패널(10)의 우안용 화소(R)를 통과하였다고 하여도 관찰자(40)의 좌안을 향하는 광(R2)은 배리어(34)에 의해 차단된다.In the display device configured as described above, light L1 passing through the left eye pixel L of the liquid crystal panel 10 among the light emitted from the backlight 20 passes through the slit 32 of the parallax barrier 30. While reaching the left eye of 40, light L2 directed to the right eye of the observer 40 is blocked by the barrier 34 even though the left eye pixel L of the liquid crystal panel 10 is passed. Similarly, the light R1 passing through the right eye pixel R of the liquid crystal panel 10 among the light emitted from the backlight 20 passes through the slit 32 of the parallax barrier 30 to the right eye of the observer 40. On the other hand, even if it passes through the right-eye pixel R of the liquid crystal panel 10, the light R2 directed to the left eye of the observer 40 is blocked by the barrier 34.

그 결과, 액정패널(10)의 좌/우안용 화소(L,R)를 통과한 광(L1,R1)은 각각 관찰자(40)의 좌/우안으로만 전달되며 이들 사이에는 인간이 충분히 감지할 수 있을 정도의 충분한 시차(視差)정보가 존재하기 때문에, 관찰자(40)는 결국 3차원 입체영상(3 dimension images)을 인식하게 된다.As a result, the light L1 and R1 passing through the left and right pixels L and R of the liquid crystal panel 10 are transmitted only to the left and right eyes of the observer 40, and humans can sufficiently detect therebetween. Since enough parallax information exists, the viewer 40 eventually recognizes three-dimensional images.

그러나, 상기와 같은 패러랙스방식의 입체영상 표시장치는 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 패러랙스방식의 배리어에 슬릿(32)이 형성되어, 상기 슬릿(32)으로만 광이 투과되고 그 이외의 영역으로 입사되는 광은 상기 배리어에 의해 차단되므로 광투과도가 저하되며, 그 결과 휘도가 저하되는 것이다.However, the parallax type stereoscopic image display device has the following problems. That is, the slit 32 is formed in the parallax barrier, and light is transmitted only to the slit 32 and light incident to other regions is blocked by the barrier, so that light transmittance is lowered. The brightness is lowered.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 패러랙스 배리어에 반사 층을 구비하여 백라이트로부터 입사된 광을 반사시켜 광효율을 향상시킴으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 입체영상 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device having a reflection layer on a parallax barrier to reflect light incident from a backlight to improve light efficiency, thereby improving luminance. .

본 발명의 다른 목적은 전압의 인가여부에 따라 광을 산란하고 투과시키는 고분자분산형 액정층을 구비함으로써 필요에 따라 2-D 영상 및 3-D 영상을 구현할 수 있는 입체영상 표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치는 화상이 구현되는 표시패널과, 상기 표시패널에 광을 공급하는 백라이트와, 상기 표시패널과 백라이트 사이에 구비되어 상기 백라이트에서 발광된 광을 투과하거나 차단하여 입체영상을 구현하는 패러랙스 배리어와, 상기 패러랙스 배리어에 설치되어 백라이트로부터 입사되는 광을 표시패널로 반사시키는 반사층과, 고분자분산형 액정층과 상기 고분자분산형 액정층에 전압을 인가하는 전극으로 이루어져 상기 전극에 전압이 인가되지 않는 경우 패러랙스 배리어를 통해 입사되는 광을 산란시켜 2-D 영상을 구현하고 상기 전극에 전압이 인가되는 경우 패러랙스 배리어를 통해 입사되는 광을 투과시켜 3-D 영상을 구현하는 광산란제어부로 구성된다.
상기 표시패널은 액정패널을 포함하며 좌안화소와 우안화소가 교대로 배치된다. 상기 패러랙스 배리어는 기판과 상기 기판에 일정한 간격으로 배치되어 백라이트로부터 입사되는 광을 차단하는 차단층으로 구성된다.Another object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device that can implement a 2-D image and a 3-D image as needed by providing a polymer dispersed liquid crystal layer that scatters and transmits light depending on whether voltage is applied. .
In order to achieve the above object, a stereoscopic image display apparatus according to the present invention is provided with a display panel that implements an image, a backlight for supplying light to the display panel, and between the display panel and the backlight is emitted from the backlight A parallax barrier that transmits or blocks light to realize a stereoscopic image, a reflection layer installed on the parallax barrier to reflect light incident from a backlight to a display panel, a polymer dispersion liquid crystal layer, and a polymer dispersion liquid crystal layer It is composed of an electrode for applying a voltage to scatter the light incident through the parallax barrier when no voltage is applied to the electrode to implement a 2-D image, the light incident through the parallax barrier when the voltage is applied to the electrode It is composed of a light scattering controller for transmitting a 3-D image.
The display panel includes a liquid crystal panel, and the left eye pixel and the right eye pixel are alternately arranged. The parallax barrier is composed of a substrate and a blocking layer disposed at regular intervals on the substrate to block light incident from the backlight.

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본 발명에서는 휘도가 향상된 입체영상 표시장치를 제공한다. 본 발명에서는 패러랙스방식의 입체영상 표시장치를 제공하는데, 특히 패러랙스 배리어가 표시패널 하부에 배치된 구조의 입체영상 표시장치를 제공한다. 이와 같이, 슬릿과 배리어가 배열된 패러랙스 배리어가 표시패널 하부에 배치되는 경우에도 상부에 배치되는 경우와 마찬가지로 백라이트에서 발산된 광 중에서 액정패널의 좌안용 화소를 통과한 광은 패러랙스 배리어의 슬릿을 거쳐 관찰자의 좌안에 도달되며 우안용 화소를 통과한 광은 패러랙스 배리어의 슬릿을 거쳐 관찰자의 우안에 도달되어 관찰자가 3차원 입체영상을 인식할 있게 되는 것이다.The present invention provides a three-dimensional display device with improved brightness. The present invention provides a three-dimensional image display device of a parallax type, in particular, provides a three-dimensional image display device having a structure in which a parallax barrier is disposed below the display panel. As described above, even when the parallax barrier in which the slits and the barrier are arranged is disposed below the display panel, the light passing through the left eye pixel of the liquid crystal panel is slit of the parallax barrier among the light emitted from the backlight as in the case where the parallax barrier is arranged below the display panel. The light passing through the right eye pixel through the right eye pixel reaches the right eye of the observer through the slit of the parallax barrier so that the viewer can recognize the 3D stereoscopic image.

또한, 본 발명에서의 패러랙스 배리어는 차단층를 일정 간격으로 배치하여 슬릿을 형성함으로써 광을 선택적으로 투과시킨다. 더욱이, 본 발명에서는 차단층에 의해 차단되는 광을 다시 이용하여 광효율을 향상시킴으로써 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the parallax barrier in the present invention selectively transmits light by arranging the blocking layers at regular intervals to form slits. Furthermore, in the present invention, the luminance blocked by the blocking layer can be used again to improve the light efficiency, thereby improving the luminance.

이러한 본 발명에 따른 입체영상 표시장치는 단지 3-D용으로만 사용하는 것이 아니라 2D와 3D의 변환이 가능한 다기능 표시장치로 사용할 수 있을 것이다The stereoscopic image display device according to the present invention may be used not only for 3-D but also as a multi-function display device capable of converting 2D and 3D.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에 대해 상세히 설명한다. 이하의 설명에서는 액정패널을 표시패널로서 설명한다. 그러나, 이것은 설명의 편의를 위한 것이지 본 발명에 따른 입체영상 표시장치의 표시패널이 액정패널에만 한정되는 것은 아니다. 실질적으로 본 발명에 따른 입체영상 표시장치의 표시패널은 다양한 구조의 표시패널에 적용될 수 있을 것이다.Hereinafter, a stereoscopic image display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the liquid crystal panel will be described as a display panel. However, this is for convenience of description and the display panel of the stereoscopic image display device according to the present invention is not limited to the liquid crystal panel. Substantially, the display panel of the stereoscopic image display apparatus according to the present invention may be applied to display panels having various structures.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 도면이 다.2 is a diagram illustrating a stereoscopic image display device according to a first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입체영상 표시장치는 크게 액정패널(110)과, 상기 액정패널(110)에 광을 공급하는 백라이트(120)와, 상기 백라이트(120)에서 발광된 광을 투과하거나 차단하여 3D를 구현하는 패러랙스 배리어(160)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the three-dimensional image display device of the present invention has a large liquid crystal panel 110, a backlight 120 for supplying light to the liquid crystal panel 110, and light emitted from the backlight 120. It is composed of a parallax barrier 160 for transmitting or blocking the 3D to implement.

도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(110)은 좌안용 이미지정보를 표시하는 좌안화소와 우안용 이미지정보를 표시하는 우안화소가 교대로 형성되어 있는 것으며, 상기 좌안화소와 우안화소는 제1기판(112)에 서로 수직으로 형성되어 각각 주사신호와 영상신호를 인가하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의된다. 또한, 상기 좌안화소와 우안화소에는 각각 박막트랜지스터가 형성되어 게이트라인을 따라 주사신호가 인가될 때 좌안용 영상신호와 우안용 영상신호가 인가됨에 따라 좌안용 화상과 우안용 화상을 표시한다. 또한, 제2기판(114)에는 화상비표시 영역으로 광이 투과하는 것을 차단하는 블랙매트릭스와 컬러를 구현하는 컬러필터층이 형성되며, 상기 제1기판(112) 및 제2기판(114) 사이에 액정층(116)이 형성된다.Although not shown in detail in the drawing, the liquid crystal panel 110 is formed by alternately forming a left eye pixel displaying left eye image information and a right eye pixel displaying right eye image information. It is defined by a plurality of gate lines and data lines which are formed perpendicular to each other on one substrate 112 and apply scan signals and image signals, respectively. Also, a thin film transistor is formed in each of the left eye pixel and the right eye pixel to display a left eye image and a right eye image as the left eye image signal and the right eye image signal are applied when a scan signal is applied along a gate line. In addition, the second substrate 114 is formed with a black matrix that blocks light from passing through the non-display area and a color filter layer for implementing color, and between the first substrate 112 and the second substrate 114. The liquid crystal layer 116 is formed.

도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 백라이트(120)는 광을 발하는 램프가 구비되며, 상기 램프로부터 발광된 광의 효율을 향상시키기 위한 광학시트가 구비되고 하부로 향하는 광을 액정패널(110)측으로 반사시키는 반사판을 구비하고 있다.Although not shown in detail, the backlight 120 includes a lamp that emits light, and is provided with an optical sheet for improving the efficiency of the light emitted from the lamp and reflects the light directed downward to the liquid crystal panel 110. The reflector is provided.

또한, 상기 패러랙스 배리어(160)는 유리와 같은 투명한 물질로 이루어진 기판(162)과, 상기 기판(162)에 일정 간격으로 형성된 차단층(164)과, 상기 차단층(164)이 형성된 기판(162)에 형성된 절연층(166)과, 상기 절연층(166) 위에 상기 차단층(164)과 동일한 폭으로 형성된 반사층(168)으로 구성된다.In addition, the parallax barrier 160 may include a substrate 162 made of a transparent material such as glass, a blocking layer 164 formed at regular intervals on the substrate 162, and a substrate on which the blocking layer 164 is formed ( The insulating layer 166 formed on the 162 and the reflective layer 168 formed on the insulating layer 166 with the same width as the blocking layer 164 are formed.

상기 차단층(164)이 일정 간격으로 배치됨에 따라 상기 차단층(164) 사이의 영역은 광이 투과되는 슬릿(165)이 된다. 상기 차단층(164)은 블랙수지 또는 CrOx 등의 금속으로 이루어져 해당 영역으로 입사되는 광을 차단하며, 반사층(168)은 Al과 같이 반사율이 좋은 금속으로 형성된 것으로 상기 차단층(164)과 동일한 위치에 정렬되어 상기 차단층(164)으로 입사되는 광을 반사시킨다. 이때, 상기 차단층(164) 위에 절연층(166)이 형성되지 않고 반사층(168)이 직접 상기 차단층(164) 위에 형성될 수도 있을 것이다.As the blocking layers 164 are disposed at regular intervals, the area between the blocking layers 164 becomes a slit 165 through which light is transmitted. The blocking layer 164 is made of metal such as black resin or CrOx to block light incident to the corresponding area, and the reflective layer 168 is formed of a metal having good reflectivity such as Al, and is the same position as the blocking layer 164. The light is incident on the blocking layer 164 to reflect the light. In this case, the insulating layer 166 may not be formed on the blocking layer 164, and the reflective layer 168 may be formed directly on the blocking layer 164.

상기와 같이 구성된 입체영상 표시장치에서는 백라이트(120)로부터 발광되어 입사되는 광이 상기 패러랙스 배리어(160)의 슬릿(165)을 통해 액정패널(110)의 좌안용 화소를 투과하여 관찰자의 좌안에 도달하는 반면, 상기 슬릿(165)을 통해 좌안용 화소를 투과하여 관찰자의 우안에 도달하는 광은 상기 패러랙스 배리어(160)의 차단층(164)에 의해 차단되므로 관찰자의 우안에 도달하지 않게 된다. 마찬가지로, 백라이트(120)로부터 발광되어 입사되는 광이 상기 패러랙스 배리어(160)의 슬릿(165)을 통해 액정패널(110)의 우안용 화소를 투과하여 관찰자의 우안에 도달하는 반면, 상기 슬릿(165)을 통해 우안용 화소를 투과하여 관찰자의 좌안에 도달하는 광은 상기 패러랙스 배리어(160)의 차단층(164)에 의해 차단되므로 관찰자의 좌안에 도달하지 않게 된다.In the stereoscopic image display device configured as described above, the light emitted from the backlight 120 passes through the left eye pixel of the liquid crystal panel 110 through the slit 165 of the parallax barrier 160 to the left eye of the viewer. On the other hand, the light that passes through the left eye pixel through the slit 165 and reaches the right eye of the observer is blocked by the blocking layer 164 of the parallax barrier 160 and thus does not reach the right eye of the observer. . Similarly, the light emitted from the backlight 120 and incident through the slit 165 of the parallax barrier 160 passes through the right eye pixel of the liquid crystal panel 110 to reach the right eye of the observer, whereas the slit ( Light passing through the right eye pixel through 165 and reaching the viewer's left eye is blocked by the blocking layer 164 of the parallax barrier 160 and thus does not reach the viewer's left eye.

이와 같이, 슬릿(165)을 투과하여 우안용 화소를 투고한 광은 관찰자의 우안에만 도달하고 좌안용 화소를 투과한 광은 관찰자의 좌안에만 도달하게 되고 이들 사이에는 인간이 충분히 감지할 수 있을 정도의 충분한 시차정보가 존재하기 때문에, 관찰자에게는 3차원 입체영상이 구현되는 것이다.As such, light transmitted through the slit 165 to the right eye pixel reaches only the right eye of the observer, and light transmitted through the left eye pixel only reaches the left eye of the observer, and humans can sufficiently sense therebetween. Since enough parallax information exists, the 3D stereoscopic image is implemented to the viewer.

한편, 상기 반사층(165)은 상기 차단층(164)으로 입사되는 광을 반사시킨다. 상기 반사층(165)에 의해 반사된 광은 백라이트(120)에 형성된 반사판에 의해 다시 패러랙스 배리어(160)로 재입사되며, 그 일부가 슬릿(165)을 통해 액정패널(110)로 입사된다. 또한, 상기 차단층(164)으로 재입사된 광은 다시 반사층(165)에 의해 반사되어 백라이트(120)의 반사판에 의해 반사되어 슬릿(165)으로 입력된다. 결국, 상기 반사층(165)에 의해 차단층(164)으로 입사되던 광들이 반사되어 슬릿(165)을 통해 액정패널(110)로 입사되므로 광효율을 향상시킬 수 있게 되며, 따라서 종래에 비해 휘도를 대폭 향상시킬 수 있게 된다.The reflective layer 165 reflects light incident on the blocking layer 164. The light reflected by the reflective layer 165 is reincident to the parallax barrier 160 again by the reflective plate formed in the backlight 120, and a part of the light is incident on the liquid crystal panel 110 through the slit 165. In addition, the light re-entered into the blocking layer 164 is reflected by the reflective layer 165 again and reflected by the reflector of the backlight 120 is input to the slit 165. As a result, the light incident on the blocking layer 164 by the reflective layer 165 is reflected and incident on the liquid crystal panel 110 through the slit 165, thereby improving the light efficiency. It can be improved.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 도면이다. 이 실시예의 입체영상 표시장치는 제1실시예와 거의 동일한 구조로 이루어져 있으며, 패러랙스 배리어(260)만이 다른 구조로 형성된다. 따라서, 동일한 구조에 대해서는 설명을 생략하고 다른 구조에 대해서만 설명한다.3 is a diagram illustrating a stereoscopic image display device according to a second embodiment of the present invention. The stereoscopic image display device of this embodiment has almost the same structure as the first embodiment, and only the parallax barrier 260 has a different structure. Therefore, description of the same structure is omitted and only the other structure will be described.

도 3에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서는 패러랙스 배리어(260)가 투명한 기판(262)과, 상기 기판(262) 상면에 형성된 차단층(264)과, 상기 기판(262) 하면에 형성된 포토레지스트로 이루어진 반사층(268)로 이루어진다. 이와 같이, 이 실시예에서는 반사층(268)이 포토레지스트로 이루어져 있기 때문에, 차단층용 금속이 나 수지를 적층한 후 포토레지스트를 도포한 후 배면노광에 의해 차단층용 금속이나 수지를 식각함으로써 차단층(264)과 반사층(268)을 한번의 공정에 의해 형성할 수 있게 되어, 공정을 단순화할 수 있게 된다.As shown in FIG. 3, in this embodiment, the parallax barrier 260 has a transparent substrate 262, a blocking layer 264 formed on the upper surface of the substrate 262, and a photo formed on the lower surface of the substrate 262. It is made of a reflective layer 268 made of resist. As described above, in this embodiment, since the reflective layer 268 is made of photoresist, the barrier layer metal or resin is laminated, the photoresist is applied, and then the barrier layer metal or resin is etched by back exposure. 264 and the reflective layer 268 can be formed by one process, thereby simplifying the process.

또한, 상기 차단층(264)을 기판(262)의 하면에 형성하고 반사층(268)을 상기 차단층(264)위에 형성할 수도 있을 것이다. 이때, 반사층(268)에 의한 차단층(264)의 식각은 배면노광이 아닌 정면노광에 의해 이루어질 것이다.In addition, the blocking layer 264 may be formed on the bottom surface of the substrate 262 and the reflective layer 268 may be formed on the blocking layer 264. In this case, etching of the blocking layer 264 by the reflective layer 268 may be performed by front exposure instead of rear exposure.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타내는 도면이다. 이 실시예의 입체영상 표시장치는 단순히 3-D 영상만을 표시하는 것이 아니라 2-D 영상도 표시할 수 있다. 다시 말해서, 이 실시예의 표시장치는 2-D와 3-D의 스위칭이 가능한 입체영상 표시장치이다. 이 실시예의 설명에서도 제1실시예 및 제2실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고 다른 구성에 대해서만 설명한다.4A and 4B illustrate a stereoscopic image display device according to a third embodiment of the present invention. The stereoscopic image display apparatus of this embodiment can display not only 3-D images but also 2-D images. In other words, the display device of this embodiment is a stereoscopic image display device that can switch between 2-D and 3-D. In the description of this embodiment, the same configuration as in the first and second embodiments will be omitted, and only the other configurations will be described.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 표시장치에는 액정패널(310)과 패러랙스 배리어(360) 사이에 광산란제어부(380)가 구비된다. 상기 광산란제어부(380)는 고분자분산형 액정층(polymer dispersed LC layer)으로 이루어진다. 상기 고분자분산형 액정은 고분자 중에 수mm의 액정 분자립이 다수 분산되거나 그물모양의 고분자 중에 액정이 포함되는 형태로 구성되는데, 전압이 인가되지 않은 상태에서는 액정분자의 방향이 불규칙해져서 매체와의 굴절률이 다른 계면에서 산란을 일으킨다. 또한, 전압을 인가하면 액정이 일정한 방향으로 배열되어 매체와의 굴절률이 일치하게 되어 투과상태가 된다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the light scattering controller 380 is provided between the liquid crystal panel 310 and the parallax barrier 360 in the display device of this embodiment. The light scattering controller 380 is composed of a polymer dispersed LC layer. The polymer dispersed liquid crystal has a form in which a large number of liquid crystal molecular grains of several mm are dispersed in a polymer or a liquid crystal is contained in a net-shaped polymer. Scattering occurs at this other interface. In addition, when a voltage is applied, the liquid crystals are arranged in a constant direction so that the refractive index of the liquid crystals coincides with each other, and thus the liquid crystal is transmitted.

이와 같이 고분자분사형 액정층으로 이루어진 광산란 제어부(380)가 구비된 입체영상 표시장치에서는 상기 광산란 제어부(380)에 전압을 인가여부에 따라 2-D 표시장치로 사용하거나 3-D 표시장치로 사용한다.As described above, in the 3D image display device including the light scattering controller 380 formed of the polymer injection liquid crystal layer, the light scattering controller 380 is used as a 2-D display device or a 3-D display device depending on whether voltage is applied to the light scattering control device 380. .

도 4a에 도시된 바와 같이, 고분자분산형 액정으로 이루어진 광산란 제어부(380)에 전압이 인가되지 않는 경우, 백라이트(320)에서 발광되어 패러랙스 배리어(360)의 슬릿(365)을 투과한 광이 상기 광산란 제어부(380)로 입사되며, 입사된 광은 고분자내에 불규칙하게 배열된 액정분자와 고분자 사이의 계면에서 산란을 일으킨다. 이러한 산란에 의해 상기 광산란 제어부(380)를 투과한 광은 액정패널(310)의 전체에 균일하게 입사된 후 투과한다. 따라서, 액정패널(310)의 우안용 화소 및 좌안용 화소를 투과하는 광이 각각 관찰자의 우안 및 좌안 모두에 도달하기 때문에 관찰자는 2-D 영상을 관찰하게 된다.As shown in FIG. 4A, when no voltage is applied to the light scattering controller 380 formed of the polymer dispersed liquid crystal, light emitted from the backlight 320 and transmitted through the slit 365 of the parallax barrier 360 is transmitted. The light incident on the light scattering controller 380 causes scattering at the interface between the liquid crystal molecules and the polymer that are irregularly arranged in the polymer. The light transmitted through the light scattering controller 380 by such scattering is uniformly incident on the entire liquid crystal panel 310 and then transmitted. Therefore, since the light passing through the right eye pixel and the left eye pixel of the liquid crystal panel 310 reaches both the right eye and the left eye of the observer, the observer observes the 2-D image.

이때, 패러랙스 배리어(360)의 차단층(364)로 입사된 광은 반사층(368)에 의해 반사되고 다시 백라이트(320)의 반사판에 의해 반사되어 슬릿(365)을 통해 광산란 제어부(380)로 입력됨으로써 광효율을 향상시켜 휘도를 향상시킬 수 있게 된다. 도면에서는 상기 반사층(368)이 절연층(366)에 형성되어 있지만, 반사층(368)이 차단층(364) 위에 형성될 수도 있고, 제2실시예와 마찬가지로 기판(362)의 상면 또는 하면에 차단층(364)이 형성될 수도 있고 하면 또는 상면에 반사층(368)이 형성될 수도 있을 것이다. 즉, 제3실시예의 입체영상 표시장치에 적용되는 상기 패러랙스 배리어(360)의 구조는 제1 및 제2실시예에서 언급된 모든 구조가 가능할 것이다.At this time, the light incident on the blocking layer 364 of the parallax barrier 360 is reflected by the reflecting layer 368 and again reflected by the reflecting plate of the backlight 320 to the light scattering controller 380 through the slit 365. By input, it is possible to improve light efficiency and to improve luminance. In the drawing, the reflective layer 368 is formed on the insulating layer 366, but the reflective layer 368 may be formed on the blocking layer 364, and like the second embodiment, is cut off on the upper or lower surface of the substrate 362. Layer 364 may be formed, or a reflective layer 368 may be formed on the bottom or top surface. That is, the structure of the parallax barrier 360 applied to the stereoscopic image display device of the third embodiment may be all the structures mentioned in the first and second embodiments.

반면에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 광산란 제어부(380)에 형성된 전극(384a,384b)에 전압이 인가되는 경우, 상기 고분자에 포함된 액정분자가 상기 전압에 의한 전계방향을 따라 규칙하게 배열되어 광이 산란되지 않고 액정분자의 배열방향을 따라 투과하게 된다. 따라서, 이 경우 백라이트(320)로부터 발광되어 상기 패러랙스 배리어(360)의 슬릿(365)을 통해 광산란제어부(380)로 입사된 광이 그대로 투과되어 액정패널(310)의 좌안용 화소를 투과하여 관찰자의 좌안에 도달하는 반면, 상기 슬릿(365)을 통해 광산란제어부(380)를 투과한 후 좌안용 화소를 투과하여 관찰자의 우안에 도달하는 광은 상기 패러랙스 배리어(360)의 차단층(364)에 의해 차단되므로 관찰자의 우안에 도달하지 않게 된다. 마찬가지로, 백라이트(320)로부터 발광되어 상기 패러랙스 배리어(360)의 슬릿(365)을 통해 광산란제어부(380)로 입사된 광이 그대로 투과하여 액정패널(310)의 우안용 화소를 투과한 후 관찰자의 우안에 도달하는 반면, 상기 슬릿(365)을 통해 광산란제어부(380)를 투과한 후 우안용 화소를 투과하여 관찰자의 좌안에 도달하는 광은 상기 패러랙스 배리어(360)의 차단층(364)에 의해 차단되므로 관찰자의 좌안에 도달하지 않게 된다.On the other hand, as shown in Figure 4b, when a voltage is applied to the electrodes (384a, 384b) formed in the light scattering controller 380, the liquid crystal molecules contained in the polymer to be regularly along the electric field direction by the voltage It is arranged so that light is not scattered and transmitted along the alignment direction of the liquid crystal molecules. Therefore, in this case, the light emitted from the backlight 320 and then incident on the light scattering controller 380 through the slit 365 of the parallax barrier 360 is transmitted as it is and is transmitted through the left eye pixel of the liquid crystal panel 310. While reaching the viewer's left eye, the light passing through the light scattering controller 380 through the slit 365 and then passing through the pixel for the left eye and reaching the viewer's right eye is blocked by the barrier layer 364 of the parallax barrier 360. ), So that it does not reach the observer's right eye. Similarly, light emitted from the backlight 320 and incident on the light scattering controller 380 through the slit 365 of the parallax barrier 360 is transmitted as it is and is transmitted through the right eye pixel of the liquid crystal panel 310. While reaching the right eye, the light passing through the light scattering controller 380 through the slit 365 and then passing through the pixel for the right eye and reaching the left eye of the observer is blocked by the blocking layer 364 of the parallax barrier 360. It is blocked by so that it does not reach the viewer's left eye.

이와 같이, 슬릿(365)을 통해 광산란제어부(380)을 투과하여 우안용 화소를 투고한 광은 관찰자의 우안에만 도달하고 좌안용 화소를 투과한 광은 관찰자의 좌안에만 도달하게 되고 이들 사이에는 인간이 충분히 감지할 수 있을 정도의 충분한 시차정보가 존재하기 때문에, 관찰자에게는 3차원 입체영상이 구현되는 것이다.As such, light transmitted through the light scattering control unit 380 through the slit 365 to the right eye pixel reaches only the right eye of the observer, and light transmitted through the left eye pixel only reaches the left eye of the observer. Since there is enough parallax information enough to be detected, the 3D stereoscopic image is implemented to an observer.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 패러랙스 배리어에 반사층을 구비하여 광효율을 향상시킴으로써 휘도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 3-D 전용 표시장치와 2-D/3-D 겸용 표시장치를 구현할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, by providing a reflective layer on the parallax barrier to improve the light efficiency, not only the brightness can be improved but also the 3-D display device and the 2-D / 3-D display device can be realized. .

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에서는 패러랙스 배리어에 백라이트로부터 입사되는 광을 반사시켜 광효율을 향상시키는 반사층을 구비함으로써 입체영상 표시장치의 휘도를 대폭 향상시킬 수 있게 된다.As described above, in the stereoscopic image display device according to the present invention, the brightness of the stereoscopic image display device can be greatly improved by including a reflection layer that reflects light incident from the backlight to the parallax barrier to improve light efficiency.

Claims (21)

화상이 구현되는 표시패널;A display panel on which an image is implemented; 상기 표시패널에 광을 공급하는 백라이트;A backlight for supplying light to the display panel; 상기 표시패널과 백라이트 사이에 구비되어 상기 백라이트에서 발광된 광을 투과하거나 차단하여 입체영상을 구현하는 패러랙스 배리어; A parallax barrier provided between the display panel and the backlight to transmit or block light emitted from the backlight to implement a stereoscopic image; 상기 패러랙스 배리어에 설치되어 백라이트로부터 입사되는 광을 표시패널로 반사시키는 반사층; 및A reflection layer disposed on the parallax barrier to reflect light incident from a backlight to a display panel; And 고분자분산형 액정층과 상기 고분자분산형 액정층에 전압을 인가하는 전극으로 이루어져 상기 전극에 전압이 인가되지 않는 경우 패러랙스 배리어를 통해 입사되는 광을 산란시켜 2-D 영상을 구현하고 상기 전극에 전압이 인가되는 경우 패러랙스 배리어를 통해 입사되는 광을 투과시켜 3-D 영상을 구현하는 광산란제어부로 구성된 입체영상 표시장치.Consists of a polymer dispersed liquid crystal layer and an electrode applying a voltage to the polymer dispersed liquid crystal layer, when no voltage is applied to the electrode, scatters light incident through a parallax barrier to realize 2-D image and And a light scattering controller configured to transmit a light incident through a parallax barrier to realize a 3-D image when a voltage is applied. 제1항에 있어서, 상기 표시패널은 액정패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 1, wherein the display panel comprises a liquid crystal panel. 제2항에 있어서, 상기 액정패널은 교대로 형성된 좌안용 화소와 우안용 화소로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.3. The stereoscopic image display device of claim 2, wherein the liquid crystal panel is composed of alternating left eye pixels and right eye pixels. 4. 제1항에 있어서, 상기 패러랙스 배리어는,The method of claim 1, wherein the parallax barrier, 기판; 및Board; And 상기 기판에 일정한 간격으로 배치되어 백라이트로부터 입사되는 광을 차단하는 차단층으로 구성된 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.And a blocking layer disposed on the substrate at regular intervals to block light incident from the backlight. 제4항에 있어서, 반사층은 상기 차단층 위에 형성된 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 4, wherein the reflective layer is formed on the blocking layer. 제4항에 있어서, 상기 기판에 형성된 절연층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 4, further comprising an insulating layer formed on the substrate. 제6항에 있어서, 반사층은 상기 절연층 위에 차단층과 정렬되어 형성되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 6, wherein the reflective layer is formed on the insulating layer in alignment with the blocking layer. 제4항에 있어서, 상기 차단층은 블랙수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 4, wherein the blocking layer is made of black resin. 제4항에 있어서, 상기 차단층은 CrOx로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 4, wherein the blocking layer is made of CrOx. 제4항에 있어서, 상기 반사층은 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 4, wherein the reflective layer is made of metal. 제4항에 있어서, 상기 반사층은 포토레지스트로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 4, wherein the reflective layer is formed of photoresist. 제11항에 있어서, 상기 반사층과 차단층은 정면노광에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 11, wherein the reflective layer and the blocking layer are formed by front exposure. 제1항에 있어서, 상기 패러랙스 배리어는,The method of claim 1, wherein the parallax barrier, 기판; 및Board; And 상기 기판 상면에 일정한 간격으로 배치되어 백라이트로부터 입사되는 광을 차단하는 차단층으로 구성된 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.3. The stereoscopic image display device of claim 1, wherein a blocking layer is arranged on the upper surface of the substrate to block light incident from the backlight. 제13항에 있어서, 반사층은 상기 기판 상면에 상기 차단층과 정렬되어 형성되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 13, wherein the reflective layer is formed on the substrate to be aligned with the blocking layer. 제14항에 있어서, 상기 반사층은 포토레지스트로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 14, wherein the reflective layer is formed of photoresist. 제14항에 있어서, 상기 반사층 및 차단층은 배면노광에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.The stereoscopic image display device of claim 14, wherein the reflective layer and the blocking layer are formed by back exposure. 제1항에 있어서, 상기 백라이트는,The backlight unit according to claim 1, 광을 발광하는 램프; 및A lamp for emitting light; And 상기 램프로부터 발광된 광을 표시패널로 반사키는 반사판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.And a reflector for reflecting light emitted from the lamp to a display panel. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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