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KR20080086110A - 고효율 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치 - Google Patents

고효율 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치 Download PDF

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KR20080086110A
KR20080086110A KR1020070027809A KR20070027809A KR20080086110A KR 20080086110 A KR20080086110 A KR 20080086110A KR 1020070027809 A KR1020070027809 A KR 1020070027809A KR 20070027809 A KR20070027809 A KR 20070027809A KR 20080086110 A KR20080086110 A KR 20080086110A
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KR
South Korea
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light
polarization
reflective polarizer
dimensional
polarization switch
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Withdrawn
Application number
KR1020070027809A
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English (en)
Inventor
김대식
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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Priority to US11/863,541 priority patent/US20080231952A1/en
Priority to CNA2007103035727A priority patent/CN101271199A/zh
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Abstract

고효율의 2차원/3차원 겸용 디스플레이가 개시된다. 개시된 2차원/3차원 겸용 디스플레이는 광원 유닛; 상기 광원 유닛으로부터의 광 중 제1편광의 광을 반사시키고 상기 제1편광과 직교하는 제2편광의 광은 투과시키는 제1 반사형 편광판; 상기 제1 반사형 편광판을 투과한 광을 전체적으로 투과시키는 2차원 모드 또는 일부 영역에서는 광을 투과시키고 일부 영역에서는 광을 차단시켜 양안 시차를 형성하는 3차원 모드로 제어되는 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛; 상기 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛을 투과한 광을 화상신호에 따라 변조하여 영상을 형성하는 디스플레이 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고효율 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치{Highly efficient 2D/3D switchable display device}
도 1은 일반적인 구조의 패럴랙스 배리어 방식의 입체영상 디스플레이의 개략적인 구성을 보이는 도면이다.
도 2는 패럴랙스 배리어 방식의 입체 영상 디스플레이 장치에서 광 이용효율을 개선하기 위한 구조를 개략적으로 예시하여 보이는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치를 개략적으로 보이는 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 편광 스위치 어레이에서 편광 스위치 영역과 슬릿 영역이 교차 배열된 형태를 예시하여 보이는 보이는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 반사형 편광판으로 채용된 와이어 그리드 편광자의 구조를 보이는 도면이다.
도 6은 와이어 그리드 편광자의 편광소멸비를 예시적으로 보이는 그래프이다.
도 7a 및 도 7b는 도 2의 실시예가 각각 3D 모드와 2D모드로 동작하는 경우의 광경로를 보인 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...광원 유닛 115...반사판
130...제1 반사형 편광판 150...편광 스위치 어레이
152...편광 스위치 영역 154...슬릿 영역
170...제2 반사형 편광판 180...스위칭 패럴랙스 배리어 유닛
190...디스플레이 패널 420...편광 스위치
본 발명은 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치에 관한 것으로, 특히, 2차원 디스플레이에서 삼차원 디스플레이로 전환시의 광손실을 최소화한 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치에 관한 것이다.
최근 입체 영상 표시장치는 의료영상, 게임, 광고, 교육, 군사 등 여러 분야에서 다양하게 적용되고 있으며, 입체 영상을 디스플레이하기 위한 방식으로 홀로그래피나 스테레오스코피(stereoscopy) 방식이 널리 연구되고 있다.
홀로그래피 방식은 이상적인 디스플레이 방식이기는 하나, 코히어런트 광원이 필요하고, 먼 거리에 위치된 큰 물체를 기록하고 재생하는 것이 어렵다.
반면에 스테레오스코피 방식은 양안시차를 갖는 두 2차원 영상을 사람의 양 눈에 각각 분리하여 보여 줌으로써 입체감을 유발시킨다. 이 방식은 2개의 평면 영상을 사용하므로 구현이 간단하고 높은 해상도와 큰 깊이감을 갖는 3차원 영상을 디스플레이할 수 있다. 이러한 스테레오스코피 방식에는 양 눈에서 각 분리된 영상 을 보기 위한 수단으로 편광 및 셔터를 사용하는 안경식과 디스플레이에서 직접 영상을 분리시켜 시역을 형성시키는 비안경식이 있다. 비안경식 입체 영상 디스플레이 방식은 관찰범위가 고정되어 소수인원에 한정되는 단점이 있지만 별도의 안경을 착용해야 하는 불편함이 있는 안경식보다는 일반적으로 선호되며, 스테레오 이미지(stereo image)를 이용하여 가상으로 3차원 영상을 구현하는 방식인 패럴랙스 배리어(parallax barrier)를 채택하려는 경향이 늘고 있다. 패럴랙스 배리어는 좌/우 두 눈에 해당하는 영상 앞에 세로 혹은 가로 형태의 슬릿을 둠으로써, 상기 슬릿을 통해 합성된 입체영상을 분리 관측하게 하여 입체감을 느끼게 되는 방식이다.
도 1은 일반적인 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 방식의 입체 영상표시장치의 개략적인 구성을 보이는 도면이다. 도면을 참조하면, 좌안용 이미지정보를 표시하는 좌안 픽셀(L)과 우안용 이미지정보를 표시하는 우안 픽셀(R)이 액정패널(10)에 번갈아 형성되어 있다. 액정패널의 하부에는 백라이트(20)가 위치하고 있다. 백라이트(20)는 전기에너지를 이용하여 액정패널(10)쪽으로 빛을 발산하는 작용을 한다. 패럴랙스 배리어(parallax barrier)(30)는 액정패널(10)과 관찰자(40)사이에 위치하여 빛을 통과시키거나 차단하는 역할을 수행한다. 즉, 패럴랙스 배리어(parallax barrier)(30)는 우안용 픽셀(R)과 좌안용 픽셀(L)로부터 나오는 빛을 통과시키는 슬릿(32)과 차단하는 배리어(barrier)(34)를 가지고 있어 관찰자(40)에게 가상 3차원 입체 영상을 구현하도록 한다. 패럴랙스 배리어(parallax barrier)(30)의 확대평면도에서 알 수 있듯이 슬릿(32)과 배리어(34)는 수직하게 교대로 번갈아 형성되어 있다.
위와 같은 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 방식의 3차원 입체영상 구현방법은 다음과 같다. 우선, 백라이트(20)에서 발산된 빛 중에서 관찰자(40)의 좌안을 향하는 빛은 액정패널(10)의 좌안용 픽셀(L)을 통과하고 패럴랙스 배리어(parallax barrier)(30)의 슬릿(32)을 통과하여 관찰자(40)의 좌안에 도달하는 빛(L1)이 된다. 그러나 백라이트(20)에서 발산된 빛 중에서 액정패널(10)의 좌안용 픽셀(L)을 통과하였다고 하여도, 관찰자(40)의 우안으로 향하는 빛(L2)은 배리어(34)에 의해 차단되어 관찰자(40)에게 전달되지 못하게 된다. 이와 같은 방법으로, 백라이트(20)에서 발산된 빛 중에서 관찰자(40)의 우안용 픽셀(R)을 통과하고 패럴랙스 배리어(parallax barrier)(30)의 슬릿(32)을 통과하여 관찰자(40)의 우안에 도달하는 빛(R1)이 있으며, 액정패널(10)의 우안용 픽셀(R)을 통과하였다고 하여도 관찰자의 좌안을 향하는 빛(R2)은 배리어(34)에 의해 차단되게 된다. 이와 같은 결과로, 좌안용 픽셀(L)을 통과한 빛은 관찰자(40)의 좌안에만 전달되는 빛(L1)이 되며, 우안용 픽셀(R)을 통과한 빛은 관찰자(40)의 우안에만 전달되는 빛(R1)이 되어 관찰자(40)가 인식할 수 있게 된다. 이때, 관찰자인 인간이 충분히 감지할 수 있을 정도로 좌안에 도달하는 빛(L1)과 우안에 도달하는 빛(R1) 사이에는 시차 정보가 형성되고, 이로 인해서 관찰자는 3차원 입체영상을 감상할 수 있게 되는 것이다.
2차원/3차원 스위칭 디스플레이는 양 눈의 착시를 이용할 경우 발생되는 피로감 등을 극복하기 위하여 3D 디스플레이의 실용화로 적용시킨 것으로, 도 1과 같은 구조에서, 패럴랙스 배리어를 액정을 이용하여 구현하는 방식이 있다. 즉, 액정 에 전원이 인가되었을 때 일부 화소는 백라이트(20)로부터 방출되는 빛을 차단/흡수하는 역할을 수행하여 배리어(34)의 역할을 수행하고, 또한 전원이 인가되지 않은 나머지 화소들은 패럴랙스 배리어(parallax barrier)의 슬릿(32)의 역할을 수행하여 입체영상을 구현한다. 또한, 액정에 전원이 인가되지 않았을 때 패럴랙스 배리어는 형성되지 않아 시청자의 우안 및 좌안에는 동일한 화상이 전달되어 2차원 영상이 표시된다.
한편, 이와 같이 입체영상을 표시하는 것은 많은 양의 광이 배리어에 의해 차단되어 흡수되므로 광효율이 낮다는 단점이 있다. 이는 3차원 모드에서 크로스토크를 줄이기 위해서 슬릿을 최소화하는 것을 어렵게 한다. 또한, 시점수가 많아질수록 배리어에 의해 광이 차단되는 양이 많아져 상대적인 광효율 감소는 더욱 커지므로 멀티모드로 적용되기 어렵다.
도 2는 광효율의 감소를 개선하기 위해 제안된 구조를 보인다. 도면을 참조하면, 백라이트(60)로부터의 광이 배리어(63) 부분에서 흡수되는 영역에 알루미늄 코팅(66)을 하여 광을 반사판(69)으로 되돌려 보내 리사이클 하는 방법을 사용하고 있다. 다만, 이러한 구조는 3차원만 가능한 구조로서 2차원/3차원 스위칭은 가능하지 않다.
본 발명은 상술한 필요성에 의해 도출된 것으로, 3차원 모드에서 광효율의 감소를 개선함으로써 고효율의 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치는 광원 유닛; 상기 광원 유닛으부터의 광 중 제1편광의 광을 반사시키고 상기 제1편광과 직교하는 제2편광의 광은 투과시키는 제1 반사형 편광판; 상기 제1 반사형 편광판을 투과한 광을 전체적으로 투과시키는 2차원 모드 또는 일부 영역에서는 광을 투과시키고 일부 영역에서는 광을 차단시켜 양안 시차를 형성하는 3차원 모드로 제어되는 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛; 상기 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛을 투과한 광을 화상신호에 따라 변조하여 영상을 형성하는 디스플레이 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭 패펄랙스 배리어 유닛은 상기 제1 반사형 편광판을 투과한 제2편광의 광을 제1편광으로 전환시켜 투과시키거나 상기 제2편광을 유지하며 투과시키도록 제어되는 편광 스위치 영역과, 상기 제2편광을 유지시키며 광을 투과시키는 슬릿 영역이 교번 배열되어 이루어진 편광 스위치 어레이; 및 제1편광의 광은 반사시키고 제2편광의 광은 투과시키는 제2 반사형 편광판;을 포함하여 이루어 질 수 있다.
상기 편광 스위치 영역은, 전기적 신호에 따라 파장 λ인 입사광의 위상을 0, +λ/2 또는 -λ/2 만큼 위상 지연하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 반사형 편광판으로는 와이어 그리드 편광자 또는 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)가 채용될 수 있다.
상기 편광 스위치 어레이는 상기 편광 스위치 영역과 상기 슬릿 영역이 스트 라이프 형태, 경사 스트라이프 형태, 지그 재그(Zig-Zag) 형태 또는 핀 홀 형태로 교번 배열되어 이루어질 수 있다.
상기 광원 유닛은 반사판을 포함하며, 상기 제1 반사형 편광판이나 상기 제2 반사형 편광판에서 반사된 광이 상기 반사판에 의해 리사이클 될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원/3차원 겸용 디스플레이 장치를 상세히 설명하기로 한다. 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치의 구조를 보이는 도면이다. 도면을 참조하면, 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치(100)은 광원 유닛(110)과 제1 반사형 편광판(130)과 2차원 모드 또는 3차원 모드로 제어되는 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛(180)과 디스플레이 패널(190)을 포함한다.
광원 유닛(110)은 반사판(115)을 포함하여, 제1 반사형 편광판(130) 또는 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛(180)에서 반사되는 광을 재활용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
제1 반사형 편광판(130)은 광원 유닛(110)에서 조명되는 비편광의 광 중 제1편광의 광을 투과시키고 제1편광과 직교하는 제2편광의 광은 반사시키기 위한 것이다. 예를 들어, 제1편광은 S 편광, 제2편광은 P 편광일 수 있다. 제1 반사형 편광 판(130)으로는 DBEF 또는 와이어 그리드 편광자가 채용될 수 있다.
스위칭 패럴랙스 배리어 유닛(180)은 2차원 모드 또는 3차원 모드로 제어되는 것으로, 2차원 모드에서는 입사된 광을 전체적으로 투과시키며 3차원 모드에서는 양안 시차가 형성되도록 일부 영역에서는 광을 투과시키고 일부 영역에서는 광을 차단시키도록 구성된다. 이를 위하여, 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛(180)은 편광 스위치 어레이(150)와 제2 반사형 편광판(170)을 포함하여 이루어질 수 있다.
편광 스위치 어레이(150)는 복수의 편광 스위치 영역(152)과 복수의 슬릿 영역(154) 교번 배열되어 이루어진다. 편광 스위치 영역(152)은 전기적 신호에 따라 파장 λ인 입사광의 위상을 0, +λ/2 또는 -λ/2 만큼 위상 지연시키는 위상지연자로 이루어 질 수 있다. 즉, 편광 스위칭 영역(152)은 입사광의 편광을 직교하는 편광으로 전환시키거나 또는 입사광의 편광을 유지하며 광을 투과시키게 된다. 슬릿 영역(154)은 입사광의 편광 상태를 변화시키지 않고 광을 투과시키는 영역으로, 광학적 등방성 재질로 된 광투과성 물질로 구성되거나 또는 개구(opening)로 구성될 수 있다. 편광 스위치 어레이(150)의 구체적인 배열은 도 4a 내지 도 4d와 같은 예가 의할 수 있다. 각각은 편광 스위치 영역(152)과 슬릿 영역(154)이 세로 스트라이프 형태로 수평 방향으로 배열된 스트라이프(stripe) 형상(150), 기울어진 스트라이프가 수평 방향으로 배열된 경사 스트라이프(slanted stripe) 형상(150'), 지그재그(Zig-Zag)형으로 2차원 배열된 형상(150"), 핀 홀(pin hole) 형상(150''')을 보이고 있다.
제2 반사형 편광판(170)은 편광 스위치 어레이(150)를 투과한 광 중 제1편광 의 광을 투과시키고 상기 제1편광과 직교하는 제2편광의 광은 반사시키기 위한 것이다. 제2 반사형 편광판(170)으로는 DBEF 또는 와이어 그리드 편광자가 채용될 수 있다.
디스플레이 패널(190)은 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛(180)을 투과한 광을 화상신호에 따라 변조하여 영상을 형성한다. 디스플레이 패널(190)로는 액정 디스플레이 패널이 채용될 수 있다. 디스플레이 패널(190)은 3차원 모드에서 우안용 영상과 좌안용 영상을, 예컨대, 한 컬럼의 화소씩 번갈아 디스플레이 할 수 있다. 또한, 다시점의 입체 영상을 제공하는 경우, 상기 디스플레이 패널(190)은 다시점의 영상들을 한 컬럼의 화소씩 번갈아 디스플레이 할 수도 있다.
도 5는 상기 제1 반사형 편광판 또는 상기 제2 반사형 편광판으로 채용될 수 있는 예로서 와이어 그리드 편광자의 구조를 개략적으로 보이는 도면이다. 도면을 참조하면 와이어 그리드 편광자는 투명기판(132) 위에 복수의 금속 와이어(135)가 주기적으로 배열되어 이루어진다. 금속 와이어(135)의 배열주기(T)가 λ/2 보다 작은 경우 와이어 그리드 편광자는 금속와이어(135)의 길이 방향으로 편광된 제1편광의 광(S)은 반사시키고 금속 와이어(135)의 폭(w) 방향으로 편광된 제2편광의 광(P)은 투과시키킨다. 즉, 제1편광의 광(S)에 대해 금속 와이어(135)는 고반사 금속특성을 나타낸다. 다만, 반사 금속이라 해도 소량의 흡수가 일어나며, 금속의 두께가 얇은 경우 일부 투과될 수 있으므로, 반사율은 대략 90%에서 95% 정도가 된다. 일부 투과되는 광은 점선 화살표로 표시하였다. 제2편광의 광(P), 즉, 편광 방향이 금속 와이어(135)의 폭 방향과 나란한 광은 와이어 그리드 편광자를 대부분 투과한다. 다만, 유리와 같이 투명하다 해도 표면반사에 의해 일부 반사가 일어나며, 일부 반사되는 광은 점선 화살표로 표시하였다. 금속 와이어(135)는 반사율이 높은 금속재질로 형성되는 것이 좋다. 예를 들어, 알루미늄(Al), 금(Au) 또는 은(Ag)이 채용될 수 있다. 와이어 그리드 편광자의 구체적인 형상치수, 예를 들어 금속 와이어(135)의 배열 주기(T)나, 두께(h), 폭(w)등은 금속 와이어(135)의 재질과 입사되는 광의 파장(λ)을 고려하여 적절히 설계되는 양이다. 예를 들어, 금속 와이어(135)의 두께(h)는 금속와이어(135)의 길이 방향으로 편광된 광에 대해서는 반사금속으로 작용하기에 충분한 두께가 되어야 하며, 또한, 금속 와이어(135)의 폭(w)은 와이어 그리드 편광자에 입사되는 광의 파장(λ)에 비해 충분히 짧아야 한다. 와이어 그리드 편광자의 성능은 편광소멸비(polarization extinction ratio)와 투과율로 나타낼 수 있다. 편광소멸비는 (Si/St)|Pi=0 으로 정의되고, 투과율은 (Pt/Pi)|Si=0 으로 정의된다. 즉, 편광소멸비는 S 편광이 입사할 경우에 입사되는 S 편광(Si)과 투과되는 S편광(St)의 광파워(optical power)의 비를 나타내고, 투과율은 P 편광이 입사할 경우 투과되는 P 편광(Pt)과 입사되는 P편광(Pi)의 광파워의 비를 나타낸다. 도 6에 예시적으로 나타낸 와이어 그리드 편광자의 편광소멸비에 관한 그래프를 참조하면, 편광소멸비는 주기(T)가 짧을수록 큰 값을 갖는다. 상기 그래프는 금속와이어(135)가 알루미늄(Al)으로 형성되고 두께(h)가 140nm로 형성된 경우이다. 편광소멸비가 높을수록 디스플레이 패널에 양질의 편광 광을 제공할 수 있으므로 이를 고려하여 와이어 그리드 편광자의 구체적인 설계치수를 조절할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치(100)가 2차원 및 3차원의 영상을 형성하는 작용을 설명한다. 도 7a 및 도 7b는 도 2의 실시예가 각각 3D 모드와 2D모드로 동작하는 경우의 광경로를 보인 도면이다.
먼저 도 7a를 참조하면, 광원 유닛(110)으로부터 제1 반사형 편광판(130)을 향하여 입사된 비편광의 광 중 소정 선편광의 광만 제1 반사형 편광판(130)을 투과하고 나머지 편광의 광은 제1 반사형 편광판(130)에서 반사된다. 예를 들어 제2편광의 광(P)만 제1 반사형 편광판(130)을 투과하여 편광 스위치 어레이(150)를 향한다. 3차원 모드에서 편광 스위칭 영역(152)은 입사광의 위상을 지연시켜 입사시의 편광상태를 이와 직교하는 편광으로 바꾸게 된다. 따라서, 편광스위치 어레이(150)의 편광 스위칭 영역(152)을 지나는 제2편광의 광(P)과 이와 직교하는 제1편광의 광(S)으로 바뀌어 제2 반사형 편광판(170)에 입사된다. 반면, 편광 스위치 어레이(150)의 슬릿 영역(154)을 지나는 광은 편광 상태가 변화되지 않으며 제2편광(P) 상태를 그대로 유지하면 제2 반사형 편광판(170)에 입사된다. 이 때, 제2반사형 편광판(170)은 제1편광의 광(S)은 반사시키고 제2편광의 광(P)는 투과시키므로, 슬릿영역(154)을 통과한 제2편광의 광(P)은 제2 반사형 편광판(170)을 투과하여 디스플레이 패널(190)을 향하게 되나, 편광 스위치 영역(152)을 통과한 제1편광의 광(S)은 제2 반사형 편광판(170)에서 반사된다. 즉, on 상태의 편광 스위치 영역(152)은 제2 반사형 편광판(170)과 함께 광을 디스플레이 패널(190)의 좌안용 픽셀(L)과 우안용 픽셀(R)을 향하는 광으로 분리하게 된다. 이에 의해 좌안과 우안에는 서로 다 른 이미지가 입사되어 3차원 영상이 인지된다. 한편, 제1반사형 편광판(130) 또는 제2 반사형 편광판(170)에서 반사된 광은 광원 유닛(100)을 향하며 반사판(115)에 의해 반사됨으로써 재활용된다.
도 7b는 2D 모드에 관한 것이다. 이번에는 편광 스위치 영역(152)은 입사광의 위상을 지연시키지 않도록 제어된다(off), 따라서, 편광 스위치 영역(152)을 지나는 광과 슬릿 영역(154)을 지나는 광 모두 제2편광(P) 상태를 유지하며 제2 반사형 편광판(170)에 입사되고, 또한 모두 제2 반사형 편광판(170)을 투과한다. 이에 의해 좌안과 우안에는 시차가 없는 동일한 이미지가 도달하므로 2D 영상이 인지된다.
상술한 설명에서 제1 반사형 편광판과 제2 반사형 편광판은 S 편광의 광을 반사시키고 P 편광의 광을 투과시키는 반사형 편광판으로 설명하였지만 이는 예시적인 것이며, 반대의 특징을 갖는 반사형 편광판이 채용될 수도 있다. 또한, 좌안영상과 우안 영상에 의한 2시점의 3차원 영상이 형상되는 경우로 설명되었지만, 디스플레이 패널이 다시점의 영상을 화소별로 디스플레이함으로써 다시점 방식의 3차원 영상이 형성될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치는 2차원 모드와 3차원 모드로 제어되는 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛을 포함하고 있다. 상기 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛은 3차원 모드에서 소정 편광의 광은 투과시키고 나머지는 반사시키도록 하는 구성에 의해 양안시차를 형성한다. 따라서, 2 차원 모드에서 3차원 모드로 전환될 때 광효율이 감소하는 것이 최소화된다. 이에 의해 본 발명의 2차원/3차원 겸용 영상 표시 장치는 크로스토크를 줄일 수 있도록 슬릿 크기를 최소화 할 수 있으며, 또한 다시점 방식으로도 적용이 유리하다는 이점이 있다.
이러한 본원 발명인 2차원/3차원 겸용 영상 표시 장치는 이해를 돕기 위하여도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 광원 유닛;
    상기 광원 유닛으로부터의 광 중 제1편광의 광을 반사시키고 상기 제1편광과 직교하는 제2편광의 광은 투과시키는 제1 반사형 편광판;
    상기 제1 반사형 편광판을 투과한 광을 전체적으로 투과시키는 2차원 모드 또는 일부 영역에서는 광을 투과시키고 일부 영역에서는 광을 차단시켜 양안 시차를 형성하는 3차원 모드로 제어되는 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛;
    상기 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛을 투과한 광을 화상신호에 따라 변조하여 영상을 형성하는 디스플레이 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 패럴랙스 배리어 유닛은,
    상기 제1 반사형 편광판을 투과한 제2편광의 광을 제1편광으로 전환시켜 투과시키거나 상기 제2편광을 유지하며 투과시키도록 제어되는 편광 스위치 영역과, 상기 제2편광을 유지시키며 광을 투과시키는 슬릿 영역이 교번 배열되어 이루어진 편광 스위치 어레이; 및
    제1편광의 광은 반사시키고 제2편광의 광은 투과시키는 제2 반사형 편광판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 편광 스위치 영역은,
    전기적 신호에 따라 파장 λ인 입사광의 위상을 0, +λ/2 또는 -λ/2 만큼 위상 지연하는 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 반사형 편광판은 와이어 그리드 편광자인 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 반사형 편광판은 DBEF인 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광 스위치 어레이는 상기 편광 스위치 영역과 상기 슬릿 영역이 스트라이프 형태로 배열되어 이루어진 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광 스위치 어레이는 상기 편광 스위치 영역과 상기 슬릿 영역이 경사진 스트라이프(slanted stripe) 형태로 배열되어 이루어진 것을 특징으로 하는 2차 원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  8. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광 스위치 어레이는 상기 편광 스위치 영역과 상기 슬릿 영역이 지그 재그(zig-zag) 형태로 2차원 배열되어 이루어진 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  9. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광 스위치 어레이는 상기 편광 스위치 영역과 상기 슬릿 영역이 핀 홀 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원 유닛은 반사판을 포함하며,
    상기 제1 반사형 편광판이나 상기 제2 반사형 편광판에서 반사된 광이 상기 반사판에 의해 리사이클 되는 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 반사형 편광판은 와이어 그리드 편광자인 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
  12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 반사형 편광판은 DBEF인 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 겸용 영상 표시장치.
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PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20070321

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