KR20120027394A - Liquid chrystal display device with focusing arrangement - Google Patents

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KR20120027394A
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KR1020117030976A
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더 호스트 얀 반
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

디스플레이 디바이스는 액정 디스플레이 패널(3) 및 디스플레이 패널 상에 제공된 렌즈 장치(9)를 포함한다. 액정 디스플레이층(32)의 두께는 렌즈 요소의 에지에 대응하는 위치에서보다 렌즈 요소(11)의 중심에 대응하는 위치에서 더 크다. 이는 상이한 시야각에 대해 디스플레이 효과의 균일성을 향상시킨다.The display device comprises a liquid crystal display panel 3 and a lens device 9 provided on the display panel. The thickness of the liquid crystal display layer 32 is larger at the position corresponding to the center of the lens element 11 than at the position corresponding to the edge of the lens element. This improves the uniformity of the display effect for different viewing angles.

Description

포커싱 장치를 갖는 액정 디스플레이 디바이스{LIQUID CHRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH FOCUSING ARRANGEMENT}Liquid crystal display device having a focusing device {LIQUID CHRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH FOCUSING ARRANGEMENT}

본 발명은 포커싱 장치가 디스플레이 패널의 화소로부터 광의 방향을 제공하는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a display device wherein the focusing device provides a direction of light from the pixels of the display panel.

디스플레이에 대한 가능한 시야각(viewing angle)의 범위를 제어하기 위해 디스플레이의 출력에 포커싱 요소를 사용하는 것이 알려져 있다.It is known to use a focusing element at the output of the display to control the range of possible viewing angles for the display.

렌즈가 단일 화소 상에 제공되면, 이는 확대 기능을 제공할 수 있다. 렌즈가 다수의 화소 상에 제공되면, 이는 상이한 화소로부터 상이한 공간 위치로 디스플레이 출력을 안내할 수 있다. 이는 무안경 입체식(autostereoscopic) 디스플레이가 동작하는 방식이다.If a lens is provided on a single pixel, it can provide a magnification function. If a lens is provided on multiple pixels, it can direct the display output from different pixels to different spatial locations. This is how autostereoscopic displays operate.

무안경 입체식 디스플레이에 사용을 위한 포커싱 요소의 공지의 예는 서로 평행하게 연장하고 디스플레이 화소 어레이 위에 놓이는 세장형 렌티큘러(lenticular) 요소의 어레이이다. 디스플레이 화소는 이들 렌티큘러 요소를 통해 관찰된다.A known example of a focusing element for use in autostereoscopic displays is an array of elongate lenticular elements extending parallel to each other and overlying the display pixel array. Display pixels are observed through these lenticular elements.

렌티큘러 요소들은 그 각각이 세장형 반원통형 렌즈 요소를 포함하는 요소의 시트로서 제공된다. 렌티큘러 렌즈 요소("렌티큘")는 디스플레이 패널의 열(column) 방향으로 연장되고, 각각의 렌티큘러 요소는 디스플레이 화소의 2개 이상의 인접한 열의 각각의 그룹 위에 놓인다.The lenticular elements are provided as sheets of elements, each of which comprises an elongate semicylindrical lens element. A lenticular lens element ("lenticular") extends in the column direction of the display panel, with each lenticular element overlying each group of two or more adjacent columns of display pixels.

예를 들어, 각각의 렌티큘이 디스플레이 화소의 2개의 열과 관련되는 배열에서, 각각의 열 내의 디스플레이 화소는 각각의 2차원 서브-이미지의 수직 슬라이스를 제공한다. 렌티큘러 시트는 이들 2개의 슬라이스 및 다른 렌티큘과 관련된 디스플레이 화소열로부터의 대응 슬라이스를 시트의 전방에 위치된 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈에 안내하여, 사용자가 단일 입체 이미지를 관찰하게 된다. 따라서, 렌티큘러 렌즈 요소의 시트는 광 출력 안내 기능을 제공한다.For example, in an arrangement where each lenticular is associated with two columns of display pixels, the display pixels in each column provide a vertical slice of each two-dimensional sub-image. The lenticular sheet guides these two slices and corresponding slices from the display pixel columns associated with the other lenticular to the user's left and right eyes located in front of the sheet, so that the user observes a single stereoscopic image. Thus, the sheet of lenticular lens element provides a light output guiding function.

다른 배열에서, 각각의 렌티큘은 행(row) 방향에서 4개 이상의 인접한 디스플레이 화소의 그룹과 관련된다. 각각의 그룹 내의 디스플레이 화소의 대응 열은 각각의 2차원 서브-이미지로부터 수직 슬라이스를 제공하기 위해 적절하게 배열된다. 사용자의 머리가 좌측으로부터 우측으로 이동함에 따라, 일련의 연속적인 상이한 입체 조망(view)이 인식되어 예를 들어 둘러보는(look-around) 인상을 생성한다.In another arrangement, each lenticule is associated with a group of four or more adjacent display pixels in the row direction. Corresponding columns of display pixels in each group are suitably arranged to provide vertical slices from each two-dimensional sub-image. As the user's head moves from left to right, a series of successive different stereoscopic views are recognized to create, for example, a look-around impression.

포커싱 장치의 사용의 문제점은 상이한 조망 위치가 상이한 디스플레이 패널 영역에 포커싱된 광 경로에 대응하고, 특히 디스플레이 패널의 LC 층을 통한 상이한 광 전파 각도를 갖는다는 것이다. 이들 상이한 광 전파 각도는 상이한 경로 길이, 따라서 LC 재료에 의한 상이한 양의 광 변조(즉, 위상 변화)를 발생시킨다. 따라서, LCD는 정면으로부터의 가시광이 LC 재료를 통해 정확한 거리로 정확하게 이동하기 때문에 정면으로부터 완벽하게 동작한다. 다른 각도로부터의 조망을 위해, 성능이 열화된다.A problem with the use of a focusing device is that different viewing positions correspond to light paths focused on different display panel areas, and in particular have different light propagation angles through the LC layer of the display panel. These different light propagation angles result in different path lengths, thus different amounts of light modulation (ie phase change) by the LC material. Thus, the LCD works perfectly from the front side because visible light from the front side moves exactly through the LC material at the correct distance. For viewing from different angles, performance is degraded.

본 발명의 목적은 전술된 문제점의 효과를 감소시키는 것이다.It is an object of the present invention to reduce the effects of the above-mentioned problems.

본 발명은 독립 청구항에 의해 규정된다. 종속 청구항은 유리한 실시예를 규정한다.The invention is defined by the independent claims. The dependent claims define advantageous embodiments.

본 발명에 따르면,According to the invention,

- 디스플레이를 생성하기 위한 디스플레이 화소 요소의 어레이를 갖고 액정 디스플레이층을 포함하는 액정 디스플레이 패널과,A liquid crystal display panel having an array of display pixel elements for producing a display and comprising a liquid crystal display layer;

- 디스플레이 패널 상에 제공되고 렌즈 요소를 포함하고, 상이한 조망 위치로부터 렌즈 요소 아래의 상이한 영역으로 포커싱을 제공하는 렌즈 장치를 포함하고,A lens device provided on the display panel and comprising a lens element and providing focusing from different viewing positions to different areas below the lens element,

액정 디스플레이층의 두께는 렌즈 요소의 에지에 대응하는 위치에서보다 렌즈 요소의 중심에 대응하는 위치에서 더 큰 디스플레이 디바이스가 제공된다.A display device is provided in which the thickness of the liquid crystal display layer is larger at a position corresponding to the center of the lens element than at a position corresponding to the edge of the lens element.

이 장치는 액정층에 의해 제공된 광 변조 효과가 상이한 조망각에 대해 더 균일할 수 있게 한다.This device allows the light modulation effect provided by the liquid crystal layer to be more uniform for different viewing angles.

디스플레이 패널은 투명한 전극 사이에 액정 디스플레이층을 포함할 수 있고, 하나의 전극은 불균일한 전극 간격을 형성하도록 성형된다. 따라서, 불균일한 간격은 제조 프로세스의 수정의 결과일 수 있다.The display panel may include a liquid crystal display layer between transparent electrodes, and one electrode is shaped to form nonuniform electrode spacing. Thus, non-uniform spacing may be the result of modification of the manufacturing process.

각각의 렌즈 요소의 최소 치수는 단일의 흑백 화소 또는 단일 컬러 서브-화소의 치수에 대응할 수 있다. 이는 각각의 화소 또는 서브-화소로부터의 출력이 상이한 조망 방향으로부터의 균일성을 향상시키도록 제어된다는 것을 의미한다.The minimum dimension of each lens element may correspond to the dimension of a single monochrome pixel or a single color sub-pixel. This means that the output from each pixel or sub-pixel is controlled to improve uniformity from different viewing directions.

대안적으로, 각각의 렌즈 요소의 최소 치수는 흑백 화소의 그룹 또는 컬러 서브-화소의 그룹의 치수에 대응할 수 있다. 이 방식으로, 상이한 화소 또는 서브-화소가 상이한 공간 위치로 이미지 형성되어, 상이한 이미지가 상이한 위치에 상이한 조망 위치에 대한 더 균일한 광 변조 특성을 갖고 제공되게 된다.Alternatively, the minimum dimension of each lens element may correspond to the dimension of a group of black and white pixels or a group of color sub-pixels. In this way, different pixels or sub-pixels are imaged at different spatial locations so that different images are provided at different locations with more uniform light modulation characteristics for different viewing locations.

각각의 경우에, 각각의 렌즈 요소는 최소 치수가 폭인 렌티큘러 렌즈를 포함할 수 있다.In each case, each lens element may comprise a lenticular lens having a minimum dimension of width.

디스플레이 디바이스는 무안경 입체식 디스플레이를 포함할 수 있고, 렌즈 장치는 상이한 화소 또는 서브-화소로부터 상이한 공간 위치로 출력을 안내하여 무안경 입체식 이미지가 조망될 수 있게 한다.The display device can include an autostereoscopic display, and the lens apparatus directs the output from different pixels or sub-pixels to different spatial locations so that the autostereoscopic image can be viewed.

본 발명의 실시예가 이제 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서만 설명될 것이다.Embodiments of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.

도 1은 공지의 무안경 입체식 디스플레이 디바이스의 개략 사시도.
도 2는 어떠한 방식으로 렌티큘러 어레이가 상이한 공간 위치에 상이한 조망을 제공하는지를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 제 1 예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 제 2 예를 도시하는 도면.1 is a schematic perspective view of a known autostereoscopic display device.
2 shows how lenticular arrays provide different views at different spatial locations.
3 shows a first example of display device according to the invention;
4 shows a second example of display device according to the invention;

본 발명은 렌즈 장치가 디스플레이 패널 상에 제공되어 있는 액정 디스플레이 디바이스를 제공한다. 액정 디스플레이층의 두께는 렌즈 요소의 에지에 대응하는 위치에서보다 렌즈 요소의 중심에 대응하는 위치에서 더 크다. 이는 액정층을 통한 광 경로의 길이가 상이한 조망 방향에 대해 실질적으로 동일할 수 있고, 또는 이들 상이한 조망 방향으로부터 동일한 변조 효과를 제공하도록 선택될 수 있다는 것을 의미한다.The present invention provides a liquid crystal display device in which a lens device is provided on a display panel. The thickness of the liquid crystal display layer is larger at the position corresponding to the center of the lens element than at the position corresponding to the edge of the lens element. This means that the length of the light path through the liquid crystal layer can be substantially the same for different viewing directions or can be selected to provide the same modulation effect from these different viewing directions.

본 발명은 무안경 입체식 디스플레이 디바이스에 특히 관심이 있다.The present invention is of particular interest in autostereoscopic display devices.

도 1은 공지의 직시형(direct view) 무안경 입체식 디스플레이 디바이스(1)의 개략 사시도이다. 공지의 디바이스(1)는 디스플레이를 생성하기 위해 공간 광 변조기로서 작용하는 능동 매트릭스형의 액정 디스플레이 패널(3)을 포함한다.1 is a schematic perspective view of a known direct view autostereoscopic display device 1. The known device 1 comprises an active matrix liquid crystal display panel 3 which acts as a spatial light modulator to produce a display.

디스플레이 패널(3)은 행 및 열로 배열된 디스플레이 화소(5)의 직교 어레이를 갖는다. 명료화를 위해, 단지 소수의 디스플레이 화소(5)만이 도면에 도시되어 있다. 실제로, 디스플레이 패널(3)은 디스플레이 화소(5)의 약 1천개의 행 및 수천개의 열을 포함할 수 있다.The display panel 3 has an orthogonal array of display pixels 5 arranged in rows and columns. For clarity, only a few display pixels 5 are shown in the figure. In practice, the display panel 3 may comprise about one thousand rows and thousands of columns of display pixels 5.

액정 디스플레이 패널(3)의 구조는 전적으로 통상적이다. 특히, 패널(3)은 그 사이에 정렬된 트위스티드 네마틱(twisted nematic) 또는 다른 액정 재료가 제공되어 있는 한 쌍의 이격된 투명 글래스 기판을 포함한다. 기판은 이들의 대면하는 표면 상에 투명 인듐 주석 산화물(ITO)의 패턴을 갖는다. 편광층이 또한 기판의 외부면 상에 제공된다.The structure of the liquid crystal display panel 3 is entirely conventional. In particular, the panel 3 comprises a pair of spaced transparent glass substrates provided with twisted nematic or other liquid crystal material aligned therebetween. The substrates have a pattern of transparent indium tin oxide (ITO) on their facing surfaces. Polarizing layers are also provided on the outer surface of the substrate.

각각의 디스플레이 패널(5)은 기판 상에 대향 전극들을 포함하고, 개재 액정 재료가 이들 사이에 제공되어 있다. 디스플레이 화소(5)의 형상 및 레이아웃은 전극의 형상 및 레이아웃에 의해 결정된다. 디스플레이 화소(5)는 간극에 의해 서로로부터 규칙적으로 이격된다.Each display panel 5 includes opposing electrodes on a substrate, with an intervening liquid crystal material provided therebetween. The shape and layout of the display pixel 5 is determined by the shape and layout of the electrode. The display pixels 5 are regularly spaced from each other by a gap.

각각의 디스플레이 화소(5)는 박막 트랜지스터(TFT) 또는 박막 다이오드(TFD)와 같은 스위칭 요소와 관련된다. 디스플레이 화소는 스위칭 요소에 어드레싱 신호를 제공함으로써 디스플레이를 생성하도록 작동되고, 적합한 어드레싱 체계가 당 기술 분야의 숙련자들에게 알려져 있을 것이다.Each display pixel 5 is associated with a switching element such as a thin film transistor (TFT) or thin film diode (TFD). The display pixels are operated to produce a display by providing an addressing signal to the switching element, and suitable addressing schemes will be known to those skilled in the art.

디스플레이 패널(3)은 이 경우에 디스플레이 화소 어레이의 영역 상에 연장하는 평면형 백라이트를 포함하는 광원(7)에 의해 조명된다. 광원(7)으로부터의 광은 디스플레이 패널(3)을 통해 안내되고, 개별 디스플레이 화소(5)는 광을 변조하고 디스플레이를 생성하기 위해 구동된다.The display panel 3 is in this case illuminated by a light source 7 comprising a planar backlight extending on the area of the display pixel array. Light from the light source 7 is guided through the display panel 3, and individual display pixels 5 are driven to modulate the light and produce a display.

디스플레이 디바이스(1)는 조망 형성 기능을 수행하는 디스플레이 패널(3)의 디스플레이측 상에 배열된 렌티큘러 시트(9)를 또한 포함한다. 렌티큘러 시트(9)는 서로 평행하게 연장하는 렌티큘러 요소(11)의 행을 포함하고, 이들 중 단지 하나만이 명료화를 위해 과장된 치수를 갖고 도시되어 있다.The display device 1 also comprises a lenticular sheet 9 arranged on the display side of the display panel 3 which performs the view forming function. The lenticular sheet 9 comprises rows of lenticular elements 11 extending parallel to each other, only one of which is shown with exaggerated dimensions for clarity.

렌티큘러 요소(11)는 볼록 원통형 렌즈의 형태이고, 이들은 디스플레이 패널(3)로부터 디스플레이 디바이스(1)의 전방에 위치된 사용자의 눈으로 상이한 이미지 또는 조망을 제공하기 위해 광 출력 안내 수단으로서 작용한다.The lenticular elements 11 are in the form of convex cylindrical lenses, which serve as light output guiding means to provide different images or views from the display panel 3 to the eyes of the user located in front of the display device 1.

도 1에 도시된 무안경 입체식 디스플레이 디바이스(1)는 상이한 방향에서 다수의 상이한 원근 조망을 제공하는 것이 가능하다. 특히, 각각의 렌티큘러 요소(11)는 각각의 행에서 디스플레이 화소(5)의 작은 그룹 위에 놓인다. 렌티큘러 요소(11)는 다수의 상이한 조망을 형성하기 위해 상이한 방향에서 그룹의 각각의 디스플레이 화소(5)를 투사한다. 사용자의 머리가 좌측으로부터 우측으로 이동함에 따라, 사용자의 눈은 이어서 다수의 조망 중 상이한 하나를 수용할 수 있을 것이다.The autostereoscopic display device 1 shown in FIG. 1 is capable of providing a number of different perspective views in different directions. In particular, each lenticular element 11 overlies a small group of display pixels 5 in each row. The lenticular element 11 projects each display pixel 5 of the group in different directions to form a number of different views. As the user's head moves from left to right, the user's eye may then accept a different one of the multiple views.

도 2는 전술된 바와 같은 렌티큘러형 이미지 형성 장치의 작동의 원리를 도시하고, 백라이트(20), LCD 디스플레이 디바이스(24) 및 렌티큘러 어레이(28)를 도시한다. 도 2는 어떠한 방식으로 렌티큘러 장치(58)가 상이한 화소 출력을 상이한 공간 위치에 안내하는지를 도시한다.2 shows the principle of operation of the lenticular image forming apparatus as described above, and shows a backlight 20, an LCD display device 24 and a lenticular array 28. 2 shows how the lenticular device 58 directs different pixel outputs to different spatial locations.

도 3은 단일 LCD (서브) 화소의 상부 조망으로부터 본 발명의 디스플레이 디바이스의 제 1 예를 도시한다.3 shows a first example of the display device of the present invention from the top view of a single LCD (sub) pixel.

디스플레이 패널(3)은 하부 전극(30), LC 층(32) 및 상부 전극(34)을 포함한다. 전극들은 투명하고, 예를 들어 ITO로부터 형성되고, 각각의 글래스 기판 상에 제공된다. 도 3은 컬러 필터(36) 및 블랙 마스크층(38)을 또한 도시한다. 렌즈(11)는 이 예에서 도시된 단일 화소의 치수에 대응하는 폭을 갖는다. 단일 화소는 단일 컬러 서브-화소이지만, 흑백 예에서 화소는 단일의 완전한 화소일 것이다.The display panel 3 includes a lower electrode 30, an LC layer 32, and an upper electrode 34. The electrodes are transparent, for example formed from ITO, and provided on each glass substrate. 3 also shows a color filter 36 and a black mask layer 38. The lens 11 has a width corresponding to the dimension of the single pixel shown in this example. A single pixel is a single color sub-pixel, but in the black and white example the pixel would be a single complete pixel.

전술된 바와 같이, 렌즈 요소(11)는 상이한 조망 위치로부터 렌즈 요소 아래의 상이한 영역으로의 포커싱을 제공한다. 2개의 조망 방향과 관련된 광 경로가 도시되어 있다. 두꺼운 라인은 디스플레이에 수직인 조망 위치에 대한 광 경로를 표현하고, 포커싱은 화소의 중간에 대해 이루어진다. 점선은 디스플레이의 일 측방향 측면으로의 조망 위치에 대한 광 경로를 표현하고, 포커싱은 화소의 에지에 대해 이루어진다.As mentioned above, the lens element 11 provides focusing from different viewing positions to different areas below the lens element. The optical paths associated with the two viewing directions are shown. The thick lines represent the optical path to the viewing position perpendicular to the display, and focusing is about the middle of the pixels. The dashed line represents the optical path to the viewing position to one lateral side of the display, and focusing is made to the edge of the pixel.

액정 디스플레이층의 두께는 렌즈 요소의 에지에 대응하는 위치에서보다 렌즈 요소의 중심에 대응하는 위치에서 더 크다. 이는 광 경로의 길이가 동등해질 수 있다는 것을 의미한다.The thickness of the liquid crystal display layer is larger at the position corresponding to the center of the lens element than at the position corresponding to the edge of the lens element. This means that the length of the light paths can be equalized.

도 3에 도시된 예에서, 상이한 간격이 특히 에지에 상승된 프로파일을 갖는 비편평한 하부 전극(30)에 의해 성취된다.In the example shown in FIG. 3, different spacing is achieved by the non-flat lower electrode 30, in particular with a raised profile at the edge.

비편평한 전극은 전극이 적층되는 성형된 포일을 사용하여 형성될 수 있다. 3D 렌즈 포일의 생성은 더 쉽고 더 저비용이 된다. 이들 유형의 포일은 또한 원하는 불균일한 간격을 제공하기 위해 성형된 디스플레이 전극을 제공하는데 사용될 수 있다. 따라서, 3D 렌티큘러 포일을 위한 기술은 본 발명의 2D 구현예(도 3) 또는 3D 구현예(도 4)를 위해 사용될 수 있다.Non-flat electrodes can be formed using shaped foils on which electrodes are stacked. The production of 3D lens foil is easier and lower cost. These types of foils can also be used to provide shaped display electrodes to provide the desired nonuniform spacing. Thus, techniques for 3D lenticular foils can be used for 2D implementations (FIG. 3) or 3D implementations (FIG. 4) of the present invention.

대안적으로, 성형된 전극은 전극층의 증착을 수정함으로써 형성될 수 있어, 상이한 위치에서 상이한 두께를 갖게 된다. 이는 ITO 전극의 다수의 증착 단계에 의해 또는 더 두꺼운 ITO 전극을 증착하고 원하는 프로파일을 생성하기 위해 포토리소그래픽 패터닝을 적용함으로써 성취될 수 있다. 패터닝된 노출을 갖는 광 경화성 재료가 또한 상이한 두께를 형성하는데 사용될 수 있다. 편평한 기초 기판 상에 비편평한 표면을 생성하기 위한 표준 기술은 당 기술 분야의 숙련자들에게 완전히 통상적일 것이다.Alternatively, the shaped electrode can be formed by modifying the deposition of the electrode layer, resulting in different thicknesses at different locations. This can be accomplished by multiple deposition steps of the ITO electrode or by applying photolithographic patterning to deposit thicker ITO electrodes and produce the desired profile. Photocurable materials with patterned exposure can also be used to form different thicknesses. Standard techniques for creating non-flat surfaces on flat base substrates will be fully conventional to those skilled in the art.

렌즈는 원통형, 즉 렌티큘러의 렌즈의 형태일 수 있어, 균일한 각도 성능이 상이한 측방향 조망 위치에 대해 얻어지게 된다. 물론, 구형(또는 유사한) 렌즈가 상이한 측방향 뿐만 아니라 수직 조망 위치에 대해 향상된 균일성을 제공하는데 사용될 수 있다.The lens can be cylindrical, ie in the form of a lenticular lens, such that uniform angular performance is obtained for different lateral viewing positions. Of course, spherical (or similar) lenses can be used to provide improved uniformity for different lateral as well as vertical viewing positions.

렌즈 요소는 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 상당히 넓은 영역에 소정의 시야 방향에 대한 광 경로를 포커싱한다. 각각의 시야 방향에 대한 이 광 원추는 컬러 필터(36)보다 크지 않은 렌즈를 사용하여 그리고/또는 렌즈 거리를 증가시킴으로써 (광 경로의 분기각이 감소되도록) 감소될 수 있다. 그러나, 증가된 렌즈 거리는 감소된 시야각의 범위를 초래할 것이다. 따라서, 렌즈 구조체는 이웃하는 렌즈 아래의 화소가 가시화되는 것을 회피하기 위해 (즉, 렌즈를 통한 오류 화소의 조망) 너무 높이 장착될 수 없다.The lens element focuses the optical path for a given viewing direction in a fairly wide area, as schematically shown in FIG. 3. This light cone for each viewing direction can be reduced by using a lens not larger than the color filter 36 and / or by increasing the lens distance (so that the divergence angle of the light path is reduced). However, increased lens distance will result in a reduced range of viewing angles. Thus, the lens structure cannot be mounted too high to avoid seeing pixels under neighboring lenses (ie, viewing of error pixels through the lens).

전술된 바와 같이, 본 발명은 무안경 입체식 디스플레이 디바이스에 대해 특정 관심이 있고, 도 4는 어떠한 방식으로 이것이 구현될 수 있는지를 개략적으로 도시한다.As mentioned above, the present invention is of particular interest for autostereoscopic display devices, and FIG. 4 schematically illustrates how this can be implemented.

도 3에서와 동일한 도면 부호가 사용된다. 그러나, 4개의 서브-화소가 렌즈(11) 아래에 위치되고, 4개의 컬러 필터가 36a 내지 36d로 도시되어 있다.The same reference numerals as in FIG. 3 are used. However, four sub-pixels are located under the lens 11 and four color filters are shown 36a to 36d.

이 경우, 각각의 렌즈 요소의 최소 치수는 4개의 컬러 서브-화소의 그룹의 폭에 대응한다. 렌즈 요소(11)는 재차 렌티큘러 렌즈를 포함한다.In this case, the minimum dimension of each lens element corresponds to the width of the group of four color sub-pixels. The lens element 11 again comprises a lenticular lens.

본 발명은 LCD의 다수의 상이한 디자인에 적용될 수 있다. 예를 들어, 이는 플라스틱 기판을 갖는 가요성 LCD 뿐만 아니라 통상의 글래스 기판 LCD에 적용될 수 있다. 이 경우에, 완전한 LCD 스택은 만곡될 수 있다.The present invention can be applied to many different designs of LCDs. For example, it can be applied to conventional glass substrate LCDs as well as flexible LCDs with plastic substrates. In this case, the complete LCD stack can be curved.

불균일한 셀 간격이 구조화된 하부 전극(도시된 바와 같이) 또는 구조화된 상부 전극으로 성취될 수 있다. 성형은 경로 길이가 실질적으로 동일하도록 선택될 수 있다. 그러나, 편광 변조는 또한 LC 셀을 통한 상이한 전파각에 대해 상이할 수 있어, 따라서 상이한 각도에서 균일한 광 변조 효과를 생성하는 전체 효과가 고정된 경로 길이를 암시하지 않을 수 있다. 대신에, 더 복잡한 프로파일이 사용될 수 있다.Non-uniform cell spacing may be achieved with a structured bottom electrode (as shown) or a structured top electrode. Molding may be chosen such that the path lengths are substantially the same. However, polarization modulation may also be different for different propagation angles through the LC cell, so that the overall effect of producing a uniform light modulation effect at different angles may not imply a fixed path length. Instead, more complex profiles can be used.

본 발명은 급각도(steep angle)에서 향상된 이미지 품질을 갖는 초고 시야각 디스플레이가 형성되는 것을 가능하게 한다. 이는 2D 및 3D 디스플레이에 대해 주요 이득이다.The present invention makes it possible to form an ultra high viewing angle display with improved image quality at a steep angle. This is a major gain for 2D and 3D displays.

개시된 실시예의 변형예가 도면, 상세한 설명 및 첨부된 청구범위의 연구로부터, 청구된 발명을 실시하는 당 기술 분야의 숙련자에 의해 이해되고 실행될 수 있다. 청구범위에서, 용어 "포함하는"은 다른 단계 또는 요소를 배제하는 것은 아니고, 단수 표현은 복수를 배제하는 것은 아니다. 단지 특정 수단이 서로 상이한 종속 청구항에서 인용되어 있다는 사실은 이들 수단의 조합이 장점을 갖고 사용될 수 없다는 것을 지시하지는 않는다. 청구범위의 임의의 도면 부호는 본 발명의 범주를 한정하는 것으로서 해석되어서는 안된다.Variations of the disclosed embodiments can be understood and practiced by those skilled in the art, having practiced the claimed invention, from the study of the drawings, the description and the appended claims. In the claims, the term comprising does not exclude other steps or elements, and the singular expression does not exclude the plural. The fact that only certain means are cited in different dependent claims does not indicate that a combination of these means cannot be used with advantage. Any reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the invention.

1: 디스플레이 디바이스 3: 디스플레이 패널
5: 화소 7: 광원
9: 렌티큘러 시트 11: 렌티큘러 요소
20: 백라이트 24: LCD 디스플레이 디바이스
28: 렌티큘러 어레이 30: 하부 전극
32: LC 층 34: 상부 전극
36: 컬러 필터 36a 내지 36d: 컬러 필터
38: 블랙 마스크층 58: 렌티큘러 장치1: display device 3: display panel
5: pixel 7: light source
9: Lenticular Sheet 11: Lenticular Elements
20: backlight 24: LCD display device
28 lenticular array 30 lower electrode
32: LC layer 34: upper electrode
36: color filters 36a to 36d: color filters
38: black mask layer 58: lenticular device

Claims (7)

디스플레이 디바이스로서,
- 디스플레이를 생성하기 위한 디스플레이 화소 요소들(5)의 어레이를 갖고 액정 디스플레이층(32)을 포함하는 액정 디스플레이 패널(3); 및
- 상기 디스플레이 패널 위에 제공되고 렌즈 요소들(11)을 포함하고, 상이한 조망 위치들로부터 상기 렌즈 요소들(11) 아래의 상이한 영역들로 포커싱을 제공하는 렌즈 장치(9)를 포함하고,
상기 액정 디스플레이층(32)의 두께는 상기 렌즈 요소의 에지에 대응하는 위치에서보다 상기 렌즈 요소(11)의 중심에 대응하는 위치에서 더 큰 디스플레이 디바이스.As a display device,
A liquid crystal display panel 3 having an array of display pixel elements 5 for producing a display and comprising a liquid crystal display layer 32; And
A lens device 9 provided on the display panel and including lens elements 11, which provides focusing from different viewing positions to different areas below the lens elements 11,
And a thickness of the liquid crystal display layer (32) is larger at a position corresponding to the center of the lens element (11) than at a position corresponding to the edge of the lens element. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 투명한 전극들(30, 34) 사이에 상기 액정 디스플레이층(32)을 포함하고, 상기 전극들 중 하나의 전극(30)은 불균일한 전극 간격을 형성하도록 성형되는 디스플레이 디바이스.The display panel of claim 1, wherein the display panel includes the liquid crystal display layer 32 between transparent electrodes 30 and 34, wherein one of the electrodes 30 is shaped to form non-uniform electrode spacing. Display device. 제 1 항에 있어서, 각각의 렌즈 요소(11)의 최소 치수는 단일의 흑백 화소 또는 단일 컬러 서브-화소의 치수에 대응하는 디스플레이 디바이스.2. Display device according to claim 1, wherein the minimum dimension of each lens element (11) corresponds to the dimension of a single monochrome pixel or a single color sub-pixel. 제 3 항에 있어서, 각각의 렌즈 요소(11)는 상기 최소 치수가 폭인 렌티큘러 렌즈를 포함하는 디스플레이 디바이스.4. Display device according to claim 3, wherein each lens element (11) comprises a lenticular lens whose minimum dimension is width. 제 1 항에 있어서, 각각의 렌즈 요소(11)의 최소 치수는 흑백 화소들의 그룹 또는 컬러 서브-화소들의 그룹의 치수에 대응하는 디스플레이 디바이스.2. Display device according to claim 1, wherein the minimum dimension of each lens element (11) corresponds to the dimension of a group of black and white pixels or of a group of color sub-pixels. 제 5 항에 있어서, 각각의 렌즈 요소(11)는 상기 최소 치수가 폭인 렌티큘러 렌즈를 포함하는 디스플레이 디바이스.6. Display device according to claim 5, wherein each lens element (11) comprises a lenticular lens whose minimum dimension is width. 제 5 항에 있어서, 무안경 입체식 디스플레이를 포함하고, 상기 렌즈 장치(9)는 상이한 화소들 또는 서브-화소들로부터 상이한 공간 위치들로 출력을 안내하여 무안경 입체식 이미지가 조망될 수 있게 하는 디스플레이 디바이스.6. An autostereoscopic display according to claim 5, wherein said lens arrangement (9) guides the output from different pixels or sub-pixels to different spatial locations so that the autostereoscopic image can be viewed. Display device.
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