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KR101211467B1 - stereoscopic 3 dimension display apparatus and display method using the same - Google Patents

stereoscopic 3 dimension display apparatus and display method using the same Download PDF

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KR101211467B1
KR101211467B1 KR1020060041367A KR20060041367A KR101211467B1 KR 101211467 B1 KR101211467 B1 KR 101211467B1 KR 1020060041367 A KR1020060041367 A KR 1020060041367A KR 20060041367 A KR20060041367 A KR 20060041367A KR 101211467 B1 KR101211467 B1 KR 101211467B1
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KR
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liquid crystal
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backlight
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강훈
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엘지디스플레이 주식회사
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    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
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Abstract

본 발명은 평면영상을 표시하는 2D 모드와 입체영상을 표시하는 3D 모드 각각에서 보다 균일한 고휘도 화상을 구현할 수 있는 패러렉스 베리어 방식 입체영상표시장치 및 이를 이용한 영상표시방법에 관한 것이다.The present invention relates to a parallax barrier type stereoscopic image display apparatus capable of realizing a more uniform high luminance image in each of the 2D mode displaying a planar image and the 3D mode displaying a stereoscopic image, and an image display method using the same.

구체적으로 본 발명은 2D 모드와 3D 모드를 선택적으로 구현하는 입체영상표시장치로서, 평면영상을 표시하는 메인 액정패널과; 상기 2D 모드에서 전면에 걸쳐 빛을 투과하고, 상기 3D 모드에서 상기 평면영상에 오버랩 되는 페러렉스 베리어 패턴을 표시하는 패러렉스 베리어 액정패널과; 상기 메인 액정패널 후방에 마련되어, 상기 2D 모드에서 제 1 휘도의 빛을 상기 메인 액정패널로 공급하고, 상기 3D 모드에서 상기 제 1 휘도 보다 높은 제 2 휘도의 빛을 상기 메인 액정패널로 공급하는 백라이트를 포함하는 입체영상표시장치 및 영상표시방법을 제공한다.Specifically, the present invention provides a stereoscopic image display device for selectively implementing a 2D mode and a 3D mode, comprising: a main liquid crystal panel displaying a planar image; A parallax barrier liquid crystal panel that transmits light over the entire surface in the 2D mode and displays a parallax barrier pattern overlapping the planar image in the 3D mode; A backlight provided behind the main liquid crystal panel to supply light having a first brightness to the main liquid crystal panel in the 2D mode and to supply light having a second brightness higher than the first brightness to the main liquid crystal panel in the 3D mode. It provides a stereoscopic image display device and an image display method comprising a.

Description

입체영상표시장치 및 영상표시방법{stereoscopic 3 dimension display apparatus and display method using the same}Stereoscopic 3 dimension display apparatus and display method using the same}

도 1은 전통적인 패러렉스 베리어 방식 입체영상표시장치의 모식도.1 is a schematic diagram of a conventional Paralex barrier type stereoscopic image display device.

도 2a와 도 2b는 각각 일반적인 페러랙스 베리어 방식 입체영상표시장치의 2D, 3D 모드에 대한 단면도.2A and 2B are cross-sectional views of 2D and 3D modes of a general Parallax barrier type stereoscopic image display device, respectively.

도 3은 본 발명에 따른 입체영상표시장치의 간략한 분해사시도.3 is a simplified exploded perspective view of a stereoscopic image display device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 메인 액정패널의 분해사시도.Figure 4 is an exploded perspective view of the main liquid crystal panel according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 패러렉스 베리어 액정패널의 분해사시도.5 is an exploded perspective view of the parallax barrier liquid crystal panel according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 입체영상표시장치의 열음극형광램프의 단면도.6 is a cross-sectional view of a hot cathode fluorescent lamp of the stereoscopic image display apparatus according to the present invention.

도 7a와 도 7b는 각각 본 발명에 따른 입체영상표시장치의 열음극형광램프에 대한 입력전류 파형도.7A and 7B are waveform diagrams of input currents for a hot cathode fluorescent lamp of a stereoscopic image display device according to the present invention, respectively.

도 8a와 도 8b는 각각 본 발명에 따른 입체영상표시장치의 2D, 3D 모드에 대한 단면도.8A and 8B are cross-sectional views of 2D and 3D modes of a stereoscopic image display device according to the present invention, respectively.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110 : 메인 액정패널 102,112 : 제 1 및 제 2 기판110: main liquid crystal panel 102, 112: first and second substrate

130 : 패러렉스 베리어 액정패널 132,142 : 제 3 및 제 4 기판130: Paralex barrier liquid crystal panel 132, 142: third and fourth substrate

150 : 백라이트 160 : 열음극형광램프150: backlight 160: hot cathode fluorescent lamp

162 : 유리관 172,174 : 제 1 및 제 2 전극162 glass tube 172174 first and second electrodes

182 : 반사시트 184 : 광학시트182: reflective sheet 184: optical sheet

본 발명은 입체영상표시장치(stereoscopic 3 dimension display apparatus) 및 영상표시방법에 관한 것으로, 평면영상을 표시하는 2D(2 dimension) 모드와 입체영상을 표시하는 3D(3 dimension) 모드 각각에서 보다 균일한 고휘도 화상을 구현할 수 있는 패러렉스 베리어(parallax barrier) 방식 입체영상표시장치 및 영상표시방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic 3 dimension display apparatus and an image display method, and is more uniform in each of 2D mode for displaying planar images and 3D mode for displaying 3D images. A parallax barrier type stereoscopic image display apparatus and an image display method capable of realizing a high brightness image are provided.

일반적인 3차원 입체영상은 두 눈의 스테레오(stereo) 시각원리에 의한다.A general three-dimensional stereoscopic image is based on the stereo visual principle of two eyes.

두 눈의 시차, 다시 말해 약 65㎜ 정도 떨어져 존재하는 두 눈 사이의 간격에 의한 양안시차(binocular disparity)는 입체감을 느끼게 하는 중요한 요인으로, 좌우 눈이 각각 연관된 평면영상을 볼 경우에 뇌는 이들 서로 다른 두 영상을 융합하여 3차원 영상 본래의 깊이감과 실재감을 재생할 수 있고, 이 같은 능력을 스테레오그라피(stereography)라 한다. 이에 따라 스테레오그라피를 응용한 3차원 입체영상 기술이 소개된 바 있으며, 구체적인 예로서 안경식 입체영상 디스플레이, 홀로그래픽(holographic) 디스플레이, 무안경식 입체영상 디스플레이 방법 등을 들 수 있다.The parallax of the two eyes, that is, the binocular disparity due to the distance between the two eyes, which is about 65 mm apart, is an important factor that makes you feel a three-dimensional feeling. Two different images can be fused to reproduce the original depth and realism of a three-dimensional image, and this ability is called stereography. Accordingly, three-dimensional stereoscopic image technology using stereography has been introduced, and specific examples thereof include an eyeglass type stereoscopic image display, a holographic display, and an autostereoscopic stereoscopic image display method.

하지만 이중 특수안경에 의한 입체영상 디스플레이 방법은 동시에 많은 인원이 입체영상을 즐길 수 있지만 별도의 편광안경 또는 액정셔터 안경이 요구되는 불편함을 나타내고, 관찰자의 위치에 따른 영향을 최소화 할 수 있어 가장 완벽한 3차원 입체영상으로 알려져 있는 홀로그래픽 디스플레이 방법은 레이저 기준광을 구현하기 위한 기술상의 어려움과 대형장비가 동원되는 단점을 보인다.However, the method of displaying stereoscopic images by special glasses shows the inconvenience that many people can enjoy stereoscopic images at the same time, but requires separate polarized glasses or liquid crystal shutter glasses, and minimizes the effect of the observer's position. The holographic display method, known as 3D stereoscopic image, exhibits technical difficulties and large equipments for implementing laser reference light.

반면, 무안경식 입체영상 디스플레이 방법의 경우에 비록 관찰범위가 고정되어 소수인원에 한정되는 단점에도 불구하고 별도의 안경이 불필요하고 장치적 구성이 간단한 특징을 보여 선호되고 있으며, 이에 따른 입체영상 구현방법으로서 좌/우안용 스테레오이미지(stereo image)를 분리 표시하여 관찰자로 하여금 3차원의 입체감을 느끼게 하는 패러랙스 베리어(parallax barrier) 방식 입체영상표시장치가 각광받고 있다.On the other hand, in the case of an autostereoscopic 3D display method, despite the disadvantage that the observation range is fixed and limited to a small number of people, it is not preferable that separate glasses are required and the device configuration is simple, and thus the 3D image implementation method is preferred. BACKGROUND ART A parallax barrier type stereoscopic image display device that separates and displays stereo images for left and right eyes so that an observer feels three-dimensional three-dimensional images has been in the spotlight.

이러한 패러랙스 베리어 방식 입체영상표시장치의 입체영상 구현원리를 간략하게 살펴보면, 좌/우안용 이미지를 표시하는 평면영상에 스트라이프(stripe) 형태의 개구(aperture)와 베리어(barrier)를 중첩시킴으로서 관찰자의 스테레오그라피를 유발해서 입체감을 느끼게 하는 방식인바, 평면영상을 표시하는 메인 표시장치(main display device) 그리고 스트라이프 형태의 개구와 베리어를 제공하는 패러렉스 베리어를 필수 구성요소로 한다.Briefly looking at the three-dimensional image implementation principle of the parallax barrier-type stereoscopic image display device, by overlaying the aperture and the barrier (barrier) in the planar image displaying the left / right image for the observer The main component is a main display device for displaying a planar image and a parallax barrier that provides stripe-shaped openings and barriers.

첨부된 도 1은 일반적인 패러렉스 베리어 방식 입체영상표시장치를 나타낸 모식도로서, 특히 메인 디스플레이 장치로 액정패널(liquid crystal display panel : 10)이 사용된 경우이다.1 is a schematic diagram illustrating a typical Paralex barrier type stereoscopic image display device, in particular, a liquid crystal panel 10 is used as a main display device.

이때 액정패널(10)에는 좌안용 이미지정보를 표시하는 좌안 픽셀(L)과 우안용 이미지정보를 표시하는 우안 픽셀(R)이 번갈아 정의되어 있고, 그 배면에는 별도의 조광(照光) 장치인 백라이트(backlight : 20)가 마련된다. 그리고 액정패널(10)과 관찰자(40) 사이 또는 액정패널(10)과 백라이트(20) 사이로는 패러렉스 베리어(30)가 개재되며, 여기에는 좌/우안용 픽셀(L,R)로부터 나오는 빛을 각각 선택적으로 통과시키는 슬릿(32)과 베리어(34)가 관찰자(40)에 대해 세로방향을 향하는 스트라이프 형태로 반복 배열되어 있다.In this case, the liquid crystal panel 10 alternately defines a left eye pixel L for displaying left eye image information and a right eye pixel R for displaying right eye image information, and a backlight, which is a separate dimming device, on the back of the liquid crystal panel 10. (backlight: 20) is provided. In addition, a parallax barrier 30 is interposed between the liquid crystal panel 10 and the observer 40 or between the liquid crystal panel 10 and the backlight 20, and the light from the left and right pixels L and R is interposed therebetween. The slits 32 and the barriers 34 for selectively passing the slit 32 are repeatedly arranged in a stripe shape in the longitudinal direction with respect to the observer 40.

이에 따라 백라이트(20)로부터 발한 빛 중에서 액정패널(10)의 좌안용 픽셀(L)을 통과한 빛(L1)은 패러렉스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 관찰자(40)의 좌안에 도달되고, 액정패널(10)의 우안용 픽셀(R)을 통과한 빛(R1)은 패러렉스 베리어(30)의 슬릿(32)을 거쳐 관찰자(40)의 우안에 도달되는데, 이때 좌/우안용 픽셀(L,R)의 표시영상에는 각각 인간이 감지 가능한 시차(視差) 정보가 담겨 있고, 그 결과 관찰자(40)는 스테레오그라피에 의한 3차원 입체영상을 인식하게 된다.Accordingly, the 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 to the left eye of the observer 40. When the light R1 reaches the right eye pixel R of the liquid crystal panel 10, the light R1 reaches the right eye of the observer 40 through the slit 32 of the parallax barrier 30. The display images of the pixels L and R each contain parallax information that can be sensed by humans, and as a result, the observer 40 recognizes a 3D stereoscopic image by stereography.

한편, 이상의 내용은 가장 전통적인 패러랙스 배리어 방식 입체영상표시에 관한 것으로, 패러렉스 베리어(30) 상의 슬릿(32)과 베리어(34)가 영구적으로 고정되어 3D 입체영상 전용으로만 활용범위가 제한되는 단점을 보인다. 더욱이 양안시차에 의한 스테레오그라피를 통해 구현된 3D 입체영상을 장시간 시청하면 관찰자(40)는 메스꺼움이나 피로감 등의 부작용을 느낄 수 있다.Meanwhile, the above description relates to the most conventional parallax barrier type stereoscopic image display, in which the slit 32 and the barrier 34 on the parallax barrier 30 are permanently fixed so that the application range is limited to 3D stereoscopic images only. It shows a disadvantage. Furthermore, when viewing 3D stereoscopic image implemented through stereography by binocular parallax for a long time, the observer 40 may feel side effects such as nausea or fatigue.

이에 따라 패러랙스 배리어 방식 입체영상표시의 보다 개선된 형태로서 평면영상을 표시하는 2D 모드와 입체영상을 표시하는 3D 모드를 사용자의 의도에 맞춰 자유로이 선택할 수 있는 기술이 소개되었고, 그 원리는 액정패널을 이용해서 패러렉스 베리어를 구현하는 것으로, 편의상 패러렉스 베리어 액정패널이라 하면, 상기 패러렉스 배리어 액정패널은 2D 모드에서 아무런 작용을 하지 못하고 전면에 걸쳐 빛을 투과시키지만 3D 모드에서는 빛을 투과시키는 슬릿 역할의 투과영역과 빛을 차단하는 베리어 역할의 차단영역을 스트라이프 형태로 반복 표시한다.As a result, an improved form of the parallax barrier type stereoscopic image display has been introduced, and a technology capable of freely selecting a 2D mode for displaying a planar image and a 3D mode for displaying a stereoscopic image according to a user's intention has been introduced. By implementing a parallax barrier using a parallax barrier liquid crystal panel for convenience, the parallax barrier liquid crystal panel transmits light through the entire surface without any action in 2D mode but transmits light in 3D mode. The transmission area of the role and the barrier area of the barrier that blocks light are repeatedly displayed in a stripe form.

즉, 첨부된 도 2a와 도 2b는 각각 패러렉스 베리어 액정패널(50)이 사용된 일반적인 입체영상표시장치의 단면도로서, 도 2a는 2D 모드 그리고 도 2b는 3D 모드에서의 동작상태를 나타내고 있다. 그리고 보이는 것처럼 입체영상표시장치는 평면영상을 위한 투과율 차이를 나타내는 메인 액정패널(10)과, 이의 투과율 차이가 외부로 투영되도록 메인 액정패널(10)의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트(20) 그리고 이들 메인 액정패널(10)과 백라이트(20) 사이로 개재되는 패러렉스 베리어 액정패널(50)를 포함한다.2A and 2B are cross-sectional views of a general stereoscopic image display device using a Parallax barrier liquid crystal panel 50, respectively, and FIG. 2A shows an operating state in a 2D mode and FIG. 2B. As shown, the three-dimensional image display device includes a main liquid crystal panel 10 showing a difference in transmittance for a planar image, a backlight 20 for supplying light from the rear surface of the main liquid crystal panel 10 so that the difference in transmittance thereof is projected to the outside. And a parallax barrier liquid crystal panel 50 interposed between the main liquid crystal panel 10 and the backlight 20.

이때 메인 액정패널(10)은 일반적인 능동행렬방식(active matrix type)의 그것과 마찬가지로 제 1 액정층(8)을 사이에 두고 나란히 합착된 제 1 및 제 2 기판(2,4)으로 이루어지며, 양 기판(2,4) 사이의 전기장을 통해 액정분자의 배열방향을 변화시켜 액정의 광학적 이방성과 분극성질에 의한 투과율 차이를 구현한다. 그리고 이를 위한 메인 액정패널(10)에는 화상표현의 기본단위인 화소(pixel)가 매트릭스(matrix) 형태로 정의되며, 각 화소에는 제 1 액정층(8)을 사이에 두고 대향 된 화소 및 공통전극이 마련되고, 각각의 화소전극으로 전달되는 액정구동전압을 온/오프(on/off) 스위칭(switching)하기 위한 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비될 수 있다.In this case, the main liquid crystal panel 10 is composed of first and second substrates 2 and 4 bonded side by side with the first liquid crystal layer 8 interposed therebetween, similarly to that of a general active matrix type. By changing the arrangement direction of the liquid crystal molecules through the electric field between the two substrates (2, 4) to realize the transmittance difference due to the optical anisotropy and polarization of the liquid crystal. In the main liquid crystal panel 10, pixels, which are basic units of image expression, are defined in a matrix form, and each pixel includes a pixel and a common electrode that face each other with the first liquid crystal layer 8 interposed therebetween. A thin film transistor (TFT) may be provided to switch on / off a liquid crystal driving voltage delivered to each pixel electrode.

그리고 이러한 메인 액정패널(10)의 투과율 차이는 백라이트(20)의 빛을 통해 비로소 외부로 디스플레이 된다.The difference in transmittance of the main liquid crystal panel 10 is finally displayed to the outside through the light of the backlight 20.

또한 메인 액정패널(10)과 백라이트(20) 사이로 개재된 패러렉스 베리어 액정패널(50) 역시 제 2 액정층(58)을 사이에 두고 대면 합착된 제 3 및 제 4 기판(52,54)으로 이루어지지만, 메인 액정패널(10)과 달리 화소의 구분 없이 일정간격을 나타내는 스트라이프 형상의 제 1 전극(62)이 어느 하나의 기판 내면에 배열되고, 다른 한 기판 내면에는 이와 대향되는 제 2 전극(64)이 마련된다. 그리고 제 2 액정층(58)이 트위스티드 네마틱(twisted nematic) 액정의 노멀화이트(normal white) 모드라는 전제 하에 제 1 전극(62)에는 3D 모드에서만 액정구동전압이 인가된다.In addition, the Parallax barrier liquid crystal panel 50 interposed between the main liquid crystal panel 10 and the backlight 20 is also used as the third and fourth substrates 52 and 54 bonded to each other with the second liquid crystal layer 58 interposed therebetween. However, unlike the main liquid crystal panel 10, a stripe-shaped first electrode 62 having a predetermined interval without division of pixels is arranged on an inner surface of one substrate, and a second electrode opposite to the inner surface of the other substrate ( 64). The liquid crystal driving voltage is applied to the first electrode 62 only in the 3D mode under the premise that the second liquid crystal layer 58 is a normal white mode of a twisted nematic liquid crystal.

그 결과 패러렉스 베리어 액정패널(50) 내부로 전계가 형성되지 않은 도 2a의 2D 모드의 경우에, 패러렉스 베리어 액정패널(50)은 노멀 화이트(normal white) 상태를 나타내어 백라이트로(20)부터 출사된 빛을 단순 투과시키고, 이에 따라 관찰자는 메인 액정패널(10)의 평면영상을 보게 된다. 반면, 제 1 전극(62)에 액정구동전압이 공급된 도 2b의 3D 모드의 경우에 제 2 액정층(58)은 제 1 전극(62)에 대응되는 부분만이 선택적으로 구동되어 해당 영역에 블랙을 표시하고 그 외에는 화이트를 표시하는바, 스트라이프 형태로 반복된 베리어 역할의 차단영역(B)과 개 구 역할의 투과영역(T)을 제공함에 따라 관찰자는 메인 액정패널(10)의 영상을 입체적으로 인식하게 된다.As a result, in the case of the 2D mode of FIG. 2A in which no electric field is formed inside the parallax barrier liquid crystal panel 50, the parallax barrier liquid crystal panel 50 exhibits a normal white state, and thus, the backlight 20 is used. By simply transmitting the emitted light, the viewer sees a planar image of the main liquid crystal panel 10. On the other hand, in the 3D mode of FIG. 2B in which the liquid crystal driving voltage is supplied to the first electrode 62, only the portion corresponding to the first electrode 62 is selectively driven in the region of the second liquid crystal layer 58. Black is displayed and other white is displayed. As the barrier provides a barrier region (B) acting as a stripe and a transmission region (T) serving as an opening role, the observer can display an image of the main liquid crystal panel 10. It is recognized in three dimensions.

하지만, 이상에서 살펴본 일반적인 패러렉스 베리어 방식 입체영상표시장치는 한가지 치명적인 문제점을 나타내는데, 이는 바로 2D 모드와 3D 모드에서 표시화상의 휘도가 크게 차이나는 현상이다.However, the general Paralex barrier type stereoscopic image display device described above exhibits one fatal problem, which is a phenomenon in which the brightness of a display image is significantly different in 2D mode and 3D mode.

즉, 앞서 살펴본 바에 따르면 평면영상을 표시하는 2D 모드에서 백라이트(20)로부터 출사된 빛은 패러렉스 베리어 액정패널(50)과 메인 액정패널(10)을 모두 투과해서 관찰자에게 도달되고, 이 과정 중에 상당량의 광 손실이 뒤따른다.That is, as described above, the light emitted from the backlight 20 in the 2D mode displaying the planar image passes through both the Pararex barrier liquid crystal panel 50 and the main liquid crystal panel 10 and reaches the observer. A considerable amount of light loss follows.

더욱이 3D 모드에서 패러렉스 베리어 액정패널(50)은 블랙의 차단영역(B)을 새로이 표시하여 해당 부분을 통과하는 빛을 차단하므로 광 손실을 대폭 증가시키고, 그 결과 2D 모드와 대비해서 백라이트로(20)부터 출사되어 관찰자에게 도달되는 빛의 양은 차단영역(B)의 전체 면적에 비례해서 크게 줄어들게 된다. 이에 따른 구체적인 예로서 20 인치 이상 대형 TV용 액정표시장치의 경우에 2D 모드를 기준으로 400nit 정도의 평균휘도 화상을 표시하도록 설계되지만, 3D 모드에서 차단영역(B)이 차지하는 면적은 표시화상의 전체면적 대비 통상 25%에 달하는바, 3D 모드 입체화상의 평균휘도는 300nit 정도에 머무르는 수준이며, 이로 인해 고휘도 3D 입체영상의 표시가 실질적으로 불가능한 한계를 나타낸다.Furthermore, in 3D mode, the Pararex barrier liquid crystal panel 50 newly displays the black blocking area B to block the light passing through the part, thereby greatly increasing the light loss, and as a result, the backlight is contrasted with the 2D mode. From 20), the amount of light emitted to the viewer is greatly reduced in proportion to the total area of the blocking area (B). As a specific example, in the case of a liquid crystal display device for a large TV of 20 inches or more, an average luminance image of about 400 nits is displayed based on the 2D mode, but the area occupied by the blocking area B in the 3D mode is the entire display image. The average luminance of the 3D mode stereoscopic image is about 300 nit, which is about 25% of the area, and thus the display of a high luminance 3D stereoscopic image is practically impossible.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 평면영상을 위한 2D 모드와 입체영상을 위한 3D 모드 각각에서 보다 균일한 고휘도 화상을 구현할 수 있는 구체적인 방도를 제시하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to present a concrete strategy for realizing a more uniform high luminance image in each of the 2D mode for the planar image and the 3D mode for the 3D image.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 2D 모드와 3D 모드를 선택적으로 구현하는 입체영상표시장치로서, 평면영상을 표시하는 메인 액정패널과; 상기 2D 모드에서 전면에 걸쳐 빛을 투과하고, 상기 3D 모드에서 상기 평면영상에 오버랩 되는 페러렉스 베리어 패턴을 표시하는 패러렉스 베리어 액정패널과; 상기 메인 액정패널 후방에 마련되어, 상기 2D 모드에서 제 1 휘도의 빛을 상기 메인 액정패널로 공급하고, 상기 3D 모드에서 상기 제 1 휘도 보다 높은 제 2 휘도의 빛을 상기 메인 액정패널로 공급하는 백라이트를 포함하는 입체영상표시장치를 제공한다. 이때 상기 패러렉스 베리어 패턴은, 제 1 폭의 베리어(a)와 제 1 간격의 개구(b)가 스트라이프 형태로 반복 배열된 것을 특징으로 하고, 상기 제 2 휘도는 상기 제 1 휘도의 (a+b)/b 배 이상인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a stereoscopic image display device for selectively implementing a 2D mode and a 3D mode, comprising: a main liquid crystal panel displaying a planar image; A parallax barrier liquid crystal panel that transmits light over the entire surface in the 2D mode and displays a parallax barrier pattern overlapping the planar image in the 3D mode; A backlight provided behind the main liquid crystal panel to supply light having a first brightness to the main liquid crystal panel in the 2D mode and to supply light having a second brightness higher than the first brightness to the main liquid crystal panel in the 3D mode. It provides a stereoscopic image display device comprising a. In this case, the parallax barrier pattern is characterized in that the barrier (a) of the first width and the opening (b) of the first interval are repeatedly arranged in a stripe shape, and the second luminance is the (a +) of the first luminance. and b) / b times or more.

그리고 상기 백라이트는, 상기 액정패널의 후방 일 평면 상에 나란히 배열된 복수개의 열음극형광램프를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 백라이트는, 상기 각각의 열음극형광램프로 공급되는 입력전류의 진폭레벨을 변화시키는 리니어 디밍 방식 또는 상기 입력전류의 온 듀티 시간을 변화시키는 버스트 디밍 방식을 통해 상기 제 1 및 제 2 휘도를 각각 구현하는 것을 특징으로 하며, 상기 백라이트는, 상기 복수개의 열음극형광램프와 상기 액정패널 사이로 개재된 광학부재와; 상기 복수개의 열음극형광램프 뒤편의 반사면을 제공하는 반사시트를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.And the backlight includes a plurality of hot cathode fluorescent lamps arranged side by side on one rear surface of the liquid crystal panel, wherein the backlight changes an amplitude level of an input current supplied to each of the hot cathode fluorescent lamps. The first and second luminance is implemented through a linear dimming scheme or a burst dimming scheme for changing an on-duty time of the input current. The backlight includes the plurality of hot cathode fluorescent lamps and the liquid crystal panel. An optical member interposed therebetween; And a reflective sheet for providing a reflective surface behind the plurality of hot cathode fluorescent lamps.

그리고 상기 패러렉스 베리어 액정패널은, 상기 메인 액정패널 전방 또는 상기 메인 액정패널과 상기 백라이트 사이로 위치된 것을 특징으로 하고, 상기 메인 액정패널은, 제 1 액정층을 사이에 두고 대면 합착되며 상기 매트릭스 형태의 화소가 정의된 제 1 및 제 2 기판과; 상기 각 화소에 실장되며 상기 제 1 액정층을 사이에 두고 대향된 화소 및 공통전극과; 상기 화소전극과 일대일 대응 연결된 박막트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 패러렉스 베리어 액정패널은, 제 2 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 3 및 제 4 기판과; 상기 제 3 기판 내면에 일정간격의 스트라이프 형태로 배열된 제 1 전극과; 상기 제 4 기판 내면에 형성된 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.The parallax barrier liquid crystal panel is positioned in front of the main liquid crystal panel or between the main liquid crystal panel and the backlight, wherein the main liquid crystal panel is face-to-face bonded with a first liquid crystal layer interposed therebetween. First and second substrates of which pixels are defined; A pixel and a common electrode mounted on the pixels and opposed to each other with the first liquid crystal layer interposed therebetween; And a thin film transistor connected to the pixel electrode in a one-to-one correspondence. The parallax barrier liquid crystal panel includes: third and fourth substrates bonded to each other with a second liquid crystal layer interposed therebetween; A first electrode arranged on the inner surface of the third substrate in a stripe shape at a predetermined interval; And a second electrode formed on an inner surface of the fourth substrate.

아울러 본 발명은 메인 액정패널과, 패러렉스 베리어 액정패널과, 백라이트를 포함하는 입체영상표시장치의 영상표시방법으로서, 상기 메인 액정패널이 평면영상을 표시하고, 상기 패러렉스 베리어 액정패널이 전면에 걸쳐 빛을 투과시키며, 상기 백라이트가 제 1 휘도의 빛을 발하여 2D의 평면영상을 표시하거나 또는, 상기 메인 액정패널이 평면영상을 표시하고, 상기 패러렉스 베리어 액정패널이 패러렉스 베리어 패턴을 표시하며, 상기 백라이트가 상기 제 1 휘도 보다 높은 제 2 휘도의 빛을 발하여 입체의 3D를 표시하는 영상표시방법을 제공한다.In addition, the present invention is an image display method of a three-dimensional image display device including a main liquid crystal panel, a Paralex barrier liquid crystal panel, and a backlight, wherein the main liquid crystal panel displays a planar image, the parallax barrier liquid crystal panel in front Light is transmitted through the backlight, and the backlight emits light having a first brightness to display a 2D planar image, or the main liquid crystal panel displays a planar image, and the Paralex barrier liquid crystal panel displays a Paralex barrier pattern. In addition, the backlight provides an image display method of displaying a stereoscopic 3D by emitting light of a second luminance higher than the first luminance.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

첨부된 도 3은 본 발명에 따른 입체영상표시장치의 분해사시도로서, 평면영상을 표시하는 메인 액정패널(100)과, 이의 평면영상에 오버랩(overlap) 되는 페러렉스 베리어 패턴을 선택적으로 표시하는 패러렉스 베리어 액정패널(130) 그리고 이들의 후방에서 빛을 공급하는 백라이트(150)를 필수 구성요소로 하는바, 비록 도면에는 상하로 포개어진 메인 액정패널(100)과 백라이트(150) 사이로 패러렉스 베리어 액정패널(130)이 개재된 형태가 나타나 있지만, 필요에 따라서 패러렉스 베리어 액정패널(130)은 메인 액정패널(100) 전방에 배치되는 것도 가능하며, 패러렉스 베리어 액정패널(130)은 3D 모드에서만 패러렉스 베리어 패턴을 표시한다.3 is an exploded perspective view of a stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention, in which a main liquid crystal panel 100 displaying a planar image and a parallax barrier pattern selectively displaying the planar image are overlapped. Rex barrier liquid crystal panel 130 and the backlight 150 for supplying light from the rear as an essential component, although the parallax barrier between the main liquid crystal panel 100 and the backlight 150 stacked up and down in the figure Although the form in which the liquid crystal panel 130 is interposed is shown, the Parallax barrier liquid crystal panel 130 may be disposed in front of the main liquid crystal panel 100 as needed, and the Paralex barrier liquid crystal panel 130 may be in the 3D mode. Only displays the Paralex barrier pattern.

각각을 보다 세부적으로 살펴본다.Look at each of them in more detail.

먼저, 메인 액정패널(100)은 노트북이나 TV 내지는 각종 디스플레이 장치에 사용되는 능동행렬방식 액정패널과 동일한 구조를 나타낼 수 있고, 이에 따라 제 1 액정층을 사이에 두고 합착된 제 1 및 제 2 기판(102,112)으로 이루어지며, 여기에는 매트릭스 형태의 화소가 정의되어 있다. 그리고 이들 두 기판(102,112) 사이의 각 화소에는 제 1 액정층을 사이에 두고 대향된 화소 및 공통전극이 실장되며, 각각의 화소전극과 일대일 대응 연결되는 박막트랜지스터가 구비되는바, 구체적인 일례를 도 4의 분해 사시도에 나타내었다.First, the main liquid crystal panel 100 may have the same structure as an active matrix liquid crystal panel used in a notebook computer, a TV, or various display devices, and thus, the first and second substrates bonded with the first liquid crystal layer interposed therebetween. (102,112), in which a pixel of a matrix form is defined. Each pixel between the two substrates 102 and 112 is provided with a pixel and a common electrode facing each other with a first liquid crystal layer interposed therebetween, and a thin film transistor connected to each pixel electrode in a one-to-one correspondence. 4 is shown in an exploded perspective view.

도면에 나타난 것처럼, 메인 액정패널(100)은 제 1 및 제 2 기판(102,112) 사이로 제 1 액정층(110)이 개재된 형태를 나타내며, 이중 제 1 기판(102) 내면에 는 다수의 게이트배선(104)과 데이터배선(106)이 교차되어 매트릭스 형태의 화소(P)를 종횡으로 반복 정의하고, 이들 게이트배선(104)과 데이터배선(106)의 교차점에는 박막트랜지스터(T)가 구비되어 각 화소(P)에 실장된 투명 화소전극(108)과 일대일 대응 접속된다. 그리고 제 1 액정층(110)을 사이에 두고 제 1 기판(102)과 마주보는 제 2 기판(112) 내면에는 게이트 및 데이터배선(104,106)과 박막트랜지스터(T) 등의 비표시 요소를 가리면서 화소전극(108) 만을 노출시키는 격자형상의 블랙매트릭스(114)와, 이의 각 격자 내에 충진되는 컬러필터(116), 일례로 적, 녹, 청 컬러필터(116a,116b,116c) 그리고 블랙매트릭스(114) 및 컬러필터(116)를 덮는 공통전극(118)이 마련된다.As shown in the drawing, the main liquid crystal panel 100 has a shape in which the first liquid crystal layer 110 is interposed between the first and second substrates 102 and 112, and a plurality of gate wirings are formed on the inner surface of the first substrate 102. When the 104 and the data lines 106 intersect, the pixels P having a matrix form are repeatedly defined vertically and horizontally, and the thin film transistors T are provided at the intersections of the gate lines 104 and the data lines 106. One-to-one correspondence with the transparent pixel electrode 108 mounted in the pixel P is performed. In addition, the inner surface of the second substrate 112 facing the first substrate 102 with the first liquid crystal layer 110 interposed to cover non-display elements such as the gate and data lines 104 and 106 and the thin film transistor T. A lattice-like black matrix 114 exposing only the pixel electrode 108 and a color filter 116 filled in each lattice thereof, for example, red, green, and blue color filters 116a, 116b, and 116c and a black matrix ( The common electrode 118 covering the 114 and the color filter 116 is provided.

아울러 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 않았지만 제 1 액정층(110)과 접하는 제 1 및 제 2 기판(102,112) 내면에는 액정분자의 초기 배열방향을 결정하는 배향막이 개재될 수 있고, 제 1 및 제 2 기판(102,112) 외면에는 빛의 편광특성을 제어하는 편광판이 부착될 수 있다. 또한 메인 액정패널(100)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 TCP(Tape Carrier Package) 등을 매개로 구동회로가 연결되며, 이는 각각 다수의 게이트라인(104)으로 박막트랜지스터(T)의 온/오프 제어신호를 스캔(scan) 전달하는 게이트구동회로 그리고 다수의 데이터라인(106)으로 화상신호를 전달하는 데이터구동회로로 구분될 수 있는바, 게이트라인(104)으로 스캔 전달되는 게이트신호에 의해 각 게이트라인(104) 별로 선택된 박막트랜지스터(T)가 온(on) 되면 데이터라인(106)의 데이터신호가 해당 화소전극(108)으로 전달되며, 이로 인한 화소전극(108)과 공통전극(118) 사이의 수직전기 장에 의해 액정분자의 배열방향을 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.Although not clearly shown in the drawings, an alignment layer for determining an initial alignment direction of liquid crystal molecules may be interposed on inner surfaces of the first and second substrates 102 and 112 contacting the first liquid crystal layer 110. 2 The polarizing plates for controlling the polarization characteristics of light may be attached to the outer surfaces of the substrates 102 and 112. In addition, driving circuits are connected along at least one edge of the main liquid crystal panel 100 through a flexible circuit board, a tape carrier package (TCP), and the like, which are connected to the plurality of gate lines 104 of the thin film transistor T. It can be divided into a gate driver circuit that scans the on / off control signal and a data driver circuit that transmits the image signal to the plurality of data lines 106. When the thin film transistor T selected for each gate line 104 is turned on, the data signal of the data line 106 is transferred to the corresponding pixel electrode 108, thereby causing the pixel electrode 108 and the common electrode. The arrangement direction of the liquid crystal molecules is changed by the perpendicular electric field between 118 to show the transmittance difference.

다시 도 3으로 돌아와서, 패러랙스 베리어 액정패널(130)은 사용자의 선택에 따라 메인 액정패널(100)의 평면영상을 2D 또는 3D 모드로 전환하는 역할을 하며, 해당 기능을 위해 2D 모드에서는 전면에 걸쳐 빛을 투과시키는 반면, 3D 모드에서는 빛을 투과시키는 슬릿 역할의 투과영역과 빛을 차단하는 베리어 역할의 차단영역을 스트라이프 형태로 반복 표시한다.3 again, the parallax barrier liquid crystal panel 130 converts the planar image of the main liquid crystal panel 100 into 2D or 3D mode according to a user's selection. On the other hand, in the 3D mode, the transmission area of the slit which transmits the light and the blocking area of the barrier which blocks the light are repeatedly displayed in the form of stripes.

이를 위한 패러렉스 베리어 액정패널(130)은 도 5의 분해 사시도와 같은 형태를 나타낼 수 있는데, 제 2 액정층(140)을 사이에 두고 나란히 합착된 제 3 및 제 4 기판(132,142)으로 이루어지며, 이중 임의의 제 3 기판(132) 내면에는 관찰자에 대해 세로방향을 향하는 스트라이프 형태의 제 1 전극(134)이 일정간격으로 배열되고, 제 4 기판(142) 내면에는 제 2 전극(144)이 마련되어 있다. 그리고 제 2 액정층(140)이 일례로 노멀화이트를 나타내는 트위스티드 네마틱 액정이라는 가정 하에 제 1 전극(134)에는 3D 모드에서만 액정구동전압이 인가된다.The parallax barrier liquid crystal panel 130 may have the same shape as the exploded perspective view of FIG. 5. The parallax barrier liquid crystal panel 130 may include the third and fourth substrates 132 and 142 bonded side by side with the second liquid crystal layer 140 interposed therebetween. The first electrode 134 in a stripe shape that faces the viewer in the longitudinal direction is arranged at an interval on the inner surface of the third substrate 132, and the second electrode 144 is disposed on the inner surface of the fourth substrate 142. It is prepared. In addition, a liquid crystal driving voltage is applied to the first electrode 134 only in the 3D mode under the assumption that the second liquid crystal layer 140 is a twisted nematic liquid crystal representing normal white.

그 결과 제 1 및 제 2 전극(134,144) 사이에 전기적 작용이 없는 2D 모드에서 패러렉스 베리어 액정패널(130)은 노멀 화이트 상태를 유지하여 전면에 걸쳐 빛을 투과시키지만, 3D 모드에서 제 1 전극(134)으로 액정구동전압이 공급되면 이와 대응되는 부분의 액정만이 구동되어 블랙의 차단영역을 표시하고 그 외에는 화이트의 투과영역을 나타내는바, 빛을 차단하는 베리어 역할의 차단영역과 빛을 투과시키는 개구 역할의 투과영역이 스트라이프 형태로 반복 배열된 패러렉스 베리어 패 턴을 나타낸다.As a result, in the 2D mode in which there is no electrical action between the first and second electrodes 134 and 144, the Paralex barrier liquid crystal panel 130 maintains the normal white state and transmits the light over the entire surface. 134) When only the liquid crystal driving voltage is supplied, only the liquid crystal of the corresponding portion is driven to display the black blocking area, and otherwise, to show the white transmitting area. The transmissive region serving as the opening shows a parallax barrier pattern that is repeatedly arranged in a stripe form.

이어서 패러렉스 베리어 액정패널(130)을 비롯한 메인 액정패널(100)로 빛을 공급하는 백라이트(150)는, 도 3에 나타난 것처럼, 메인 액정패널(100), 보다 엄밀하게는 패러랙스 베리어 액정패널(130)의 후방 임의의 일 평면상에 나란히 배열된 복수개의 형광램프(160)를 필수적인 구성요소로 하며, 그 외에 복수개의 형광램프(160)와 메인 액정패널(100) 사이로 개재되어 형광램프(160)로부터 출사된 빛을 고품위의 균일 휘도로 가공하는 광학시트(184) 그리고 형광램프(160) 뒤편의 반사면을 제공함으로써 광 손실을 최소화하는 반사시트(182)를 포함할 수 있다.Subsequently, the backlight 150 for supplying light to the main liquid crystal panel 100 including the Paralex barrier liquid crystal panel 130 is, as illustrated in FIG. 3, the main liquid crystal panel 100, more specifically, the parallax barrier liquid crystal panel. An essential component is a plurality of fluorescent lamps 160 arranged side by side on any one plane behind the 130, and interposed between the plurality of fluorescent lamps 160 and the main liquid crystal panel 100. The optical sheet 184 for processing the light emitted from the 160 to a high quality uniform brightness and a reflective sheet 182 for minimizing light loss by providing a reflective surface behind the fluorescent lamp 160.

그 결과 복수개의 형광램프(160)로부터 발한 빛은 반사시트(182)에 의해 반사된 빛과 함께 광학시트(184)를 통과하는 동안 고품위의 균일 휘도로 가공되어 패러랙스 베리어 액정패널(130)을 비롯한 메인 액정패널(100)로 공급된다.As a result, the light emitted from the plurality of fluorescent lamps 160 is processed at a high quality uniform brightness while passing through the optical sheet 184 together with the light reflected by the reflective sheet 182 to produce the parallax barrier liquid crystal panel 130. It is supplied to the main liquid crystal panel 100.

한편, 이상에서 살펴본 본 발명에 따른 입체영상표시장치의 백라이트(150)는 특히 2D 모드와 3D 모드에서 서로 다른 휘도의 빛을 발하는 것을 특징으로 하며, 2D 모드의 경우를 임의로 제 1 휘도라 하면 3D 모드에서는 이보다 높은 제 2 휘도의 빛을 메인 액정패널 및 패러랙스 베리어 액정패널(100,130)로 공급한다. 그리고 이를 위해 복수개의 형광램프(160)는 이른바 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp)이라 약칭되는 열음극형광램프가 사용되며, 이의 입력전류에 따른 발광효율을 조절하여 2D와 3D 모드에서 각각 제 1 휘도의 평면영상과 제 2 휘도의 입체영상을 구현하게 된다.On the other hand, the backlight 150 of the stereoscopic image display device according to the present invention described above is characterized in that it emits light of different brightness, especially in the 2D mode and 3D mode, if the 2D mode is the first brightness arbitrarily 3D In the mode, light having a higher second luminance is supplied to the main liquid crystal panel and the parallax barrier liquid crystal panels 100 and 130. For this purpose, a plurality of fluorescent lamps 160 are called hot cathode fluorescent lamps (HCFLs), and the luminous efficiency is controlled according to the input current of the plurality of fluorescent lamps 160 in the 2D and 3D modes, respectively. An image and a stereoscopic image having a second luminance are realized.

이때 열음극형광램프는 열 전자에 의한 수은(Hg) 방전으로 발생된 자외선을 형광물질의 냉발광(Photo Luminescence) 특성에 따라 가시광선으로 변화시키며, 통상의 백라이트용 광원으로 이용되는 냉음극형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp : CCFL)나 외부전극형광램프(External Electrode Flourscent Lanm : EEFL) 등과 비교할 경우 최대 발광휘도가 가장 큰 형광램프로 잘 알려져 있다. At this time, the hot cathode fluorescent lamp changes the ultraviolet rays generated by the mercury (Hg) discharge by hot electrons into visible light according to the photo luminescence characteristic of the fluorescent material, and is used as a cold light source for a normal backlight ( Compared with Cold Cathode Flourscent Lamp (CCFL) or External Electrode Flourscent Lanm (EEFL), it is well known as the fluorescent lamp with the largest maximum luminance.

구체적인 한 예로 20 인치 이상의 대형 TV용 액정표시장치에 요구되는 400 nit의 평균휘도를 구현하기 위해서, 냉음극형광램프 또는 내부전극형광램프의 경우에 발광효율 100%를 유지하는 22개 이상이 동원되지만, 열음극형광램프의 경우에 발광효율 30%를 보이는 10개 정도의 스캔구동 만으로도 동일 휘도를 구현할 수 있는바, 본 발명에서는 상기의 광특성을 나타내는 열음극형광램프를 백라이트(130)의 광원으로 사용함과 동시에 열음극형광램프의 발광휘도를 적절히 조절해서 2D와 3D 모드 각각에서 최적의 고휘도 화상을 구현하는 것을 특징으로 한다.As a specific example, in order to realize an average luminance of 400 nit required for a liquid crystal display device for a 20-inch or larger TV, more than 22 devices for maintaining the luminous efficiency 100% are used in the case of a cold cathode fluorescent lamp or an internal electrode fluorescent lamp. In the case of the hot cathode fluorescent lamp, the same luminance can be realized by only about 10 scan driving units having a luminous efficiency of 30%. In the present invention, the hot cathode fluorescent lamp showing the above optical characteristics is used as a light source of the backlight 130. At the same time, the luminance of the hot cathode fluorescent lamp is appropriately adjusted to realize an optimal high luminance image in each of the 2D and 3D modes.

이에 첨부된 도 6은 본 발명에 따른 열음극형광램프를 나타낸 일부 단면도로서, 앞서의 도 3을 함께 참조하며, 편의상 이하에서 열음극형광램프를 형광램프와 동일한 도면부호 160으로 표시한다.6 is a partial cross-sectional view of the hot cathode fluorescent lamp according to the present invention. Referring to FIG. 3, the hot cathode fluorescent lamp is denoted by the same reference numeral 160 as the fluorescent lamp.

보이는 것처럼 본 발명에 따른 열음극형광램프(160)는 유리관(162) 및 이의 양 끝단에 마련된 제 1 및 제 2 전극(172,174)으로 이루어진다.As shown, the hot cathode fluorescent lamp 160 according to the present invention comprises a glass tube 162 and first and second electrodes 172 and 174 provided at both ends thereof.

이때 유리관(162) 내부에는 수은(Hg)이 함유된 아르곤(Ar), 네온(Ne) 등의 방전기체가 충진되고, 유리관(162) 내면에는 자외선에 의해 가시광선을 발하는 희토류(Rare Earth element) 원소로서 이트리움(Y), 세륨(Ce), 터븀(Tb) 등의 형광물질이 칠해져 있다. 또한 유리관(162) 내부로 인입된 제 1 및 제 2 전극(172,174) 말단에는 각각 바륨(Ba), 칼슘(Ca)등의 산화물(酸化物) 이미터(emitter)가 피복된 텅스텐(W) 코일(coil)의 필라멘트(170)가 접속되어 있는바, 제 1 및 제 2 전극(172,174)으로 공급된 교류전압에 의해 음극 전극의 필라멘트(170)로부터 열 전자 방사가 시작되어 유리관(162)의 내부로 전기적인 절연파괴가 유도되고, 자유전자에 의한 수은방전을 통해 발생된 자외선이 유리관(162) 내면의 형광물질을 통과하면서 가시광선으로 변화된다. At this time, a discharge gas such as argon (Ar) or neon (Ne) containing mercury (Hg) is filled in the glass tube 162, and a rare earth element that emits visible light by ultraviolet rays is disposed on the inner surface of the glass tube 162. As a phosphor, phosphors such as yttrium (Y), cerium (Ce) and terbium (Tb) are painted. In addition, tungsten (W) coils coated with oxide emitters such as barium (Ba) and calcium (Ca) are respectively disposed at ends of the first and second electrodes 172 and 174 introduced into the glass tube 162. The filament 170 of the coil is connected, and thermal electron radiation is started from the filament 170 of the cathode electrode by the alternating voltage supplied to the first and second electrodes 172 and 174, and the inside of the glass tube 162 Electrical insulation breakdown is induced, and ultraviolet rays generated through mercury discharge by free electrons are changed into visible light while passing through the fluorescent material on the inner surface of the glass tube 162.

이때 본 발명에서는 열음극형광램프(160)의 발광휘도를 제어하기 위해서 입력전류를 조절하는 방식을 취하며, 입력전류의 조절방법은 크게 열음극형광램프(160)로 공급되는 입력전류의 크기, 다시 말해 입력전류의 진폭레벨을 조절하는 리니어 디밍(linear dimming) 방식 또는 열음극형광램프의 온/오프 시간간격, 다시 말해 입력전류의 온 듀티(on duty) 폭을 조절하는 버스트 디밍(burst dimming) 방식으로 구분 될 수 있다.At this time, in the present invention, the input current is adjusted in order to control the light emission luminance of the hot cathode fluorescent lamp 160. The method of controlling the input current is largely the magnitude of the input current supplied to the hot cathode fluorescent lamp 160, that is, Linear dimming to adjust the amplitude level of the input current or on / off time interval of the hot cathode fluorescent lamp, that is, burst dimming to adjust the on duty width of the input current. Can be.

즉, 첨부된 도 7a는 본 발명에 따른 리니어 디밍 방식에서 열음극형광램프(160)로 공급되는 입력전류 파형을 나타낸 도면이고, 도 7b는 버스트 디밍 방식에서의 입력전류 파형을 나타낸 도면으로, 각각의 도면에서 (a)의 입력전류는 (b)의 입력전류 보다 높은 발광휘도를 구현한다.That is, FIG. 7A is a view illustrating input current waveforms supplied to the hot cathode fluorescent lamp 160 in the linear dimming method according to the present invention, and FIG. 7B is a view illustrating input current waveforms in the burst dimming method, respectively. In the figure, the input current of (a) realizes a higher luminance than the input current of (b).

그리고 I1, I2는 각각 리니어 디밍 방식에서 열음극형광램프(160)로 공급되는 입력전류의 진폭레벨을 나타내며, T1, T2는 버스트 디밍 방식에서 열음극형광램프(160)가 온 되는 시간, 즉 온 듀티(on duty) 시간을 표시하는바, 도 7a를 참조하면 열음극형광램프(160)로 전달되는 입력전류의 진폭레벨(I1,I2)을 조절해서 밝기를 조절함을 확인할 수 있고, 이에 따라 열음극형광램프(160)의 온 상태를 유지한 채 입력전류의 진폭레벨에 따라서 백라이트는 제 1 및 제 2 휘도의 빛을 각각 발하는 제 1 및 제 2 발광효율을 나타낸다. 반면 도 7b에서는 입력전류의 진폭레벨(I)은 동일하게 유지한 채 열음극형광램프(160)의 온 듀티 시간(T1,T2), 즉 발광주기를 조절해서 밝기를 조절하며, 열음극형광램프(160)의 온/오프 주기에 따라 백라이트는 제 1 또는 제 2 발광효율을 나타낸다. In addition, I1 and I2 represent amplitude levels of the input current supplied to the hot cathode fluorescent lamp 160 in the linear dimming method, and T1 and T2 represent the time when the hot cathode fluorescent lamp 160 is turned on in the burst dimming method, that is, on duty ( on duty) time, and referring to FIG. 7A, it can be seen that the brightness is controlled by adjusting the amplitude levels I1 and I2 of the input current delivered to the hot cathode fluorescent lamp 160, and accordingly, the hot cathode fluorescent lamp The backlight shows first and second luminous efficiencies that emit light of first and second brightness, respectively, according to the amplitude level of the input current while maintaining the on state of 160. On the other hand, in FIG. 7B, the brightness is controlled by adjusting the on-duty time T1 and T2 of the hot cathode fluorescent lamp 160, that is, the emission period, while maintaining the same amplitude level I of the input current, and the hot cathode fluorescent lamp 160. According to the on / off cycle of), the backlight represents the first or second luminous efficiency.

그리고 이때 본 발명에 따른 백라이트의 제 1 및 제 2 발광효율은 각각 패러렉스 베리어 액정패널(도 8b의 130 참조, 이하 동일하다.)이 나타내는 투과영역(T) 및 차단영역(B)의 면적에 밀접한 관련이 있다. 즉, 편의상 패러렉스 베리어 액정패널(130)이 표시하는 차단영역(B)의 폭이 a, 이들의 사이 간격에 해당되는 투과영역(T)의 폭이 b라는 가정 하에 ,2D 모드에서 백라이트의 발광효율이 A%일 경우 최종적인 2D 표시화상에 대한 휘도가 x라 하면, 3D 모드에서 백라이트의 발광효율 B%에 따라 최종적인 3D 표시화상에 대한 휘도(Z)는 In this case, the first and second luminous efficiencies of the backlight according to the present invention are respectively determined by the area of the transmission region T and the blocking region B indicated by the Paralex barrier liquid crystal panel (see 130 of FIG. 8B). It is closely related. That is, for convenience, the backlight is emitted in 2D mode under the assumption that the width of the blocking area B displayed by the Paralex barrier liquid crystal panel 130 is a and the width of the transmission area T corresponding to the gap therebetween is b. If the efficiency is A%, the luminance of the final 2D display image is x, and the luminance Z of the final 3D display image in accordance with the luminous efficiency B% of the backlight in 3D mode is

Figure 112006032341395-pat00001
Figure 112006032341395-pat00001

와 같이 정량화 될 수 있고, 이때 α는 열음극형광램프(160)의 발광휘도 상승에 수반되는 열증가 등의 감소요인을 감안한 열음극형광램프의 고유계수에 해당된다. 그 결과 열음극형광램프의 고유 특성에 원인한 계수의 영향을 무시할 경 우, 백라이트의 제 2 발광효율에 의한 제 2 휘도는 제 1 발광효율에 의한 제 1 휘도의 (a+b)/b 배 이상인 것이 바람직하며, 이를 통해 3D 모드의 입체영상에 대한 평균휘도는 2D 모드의 평면영상에 대한 평균휘도 이상을 나타낼 수 있다.In this case, α corresponds to the intrinsic coefficient of the thermocathode fluorescent lamp in consideration of a reduction factor such as a heat increase accompanied by an increase in the luminance of light emitted by the thermocathode fluorescent lamp 160. As a result, when ignoring the influence of the coefficients caused by the intrinsic characteristics of the hot cathode fluorescent lamp, the second luminance due to the second luminous efficiency of the backlight is at least (a + b) / b times the first luminance due to the first luminous efficiency. In this case, the average luminance of the 3D image in the stereoscopic image may be greater than the average luminance of the planar image in the 2D mode.

이하, 도 8a와 도 8b를 통해 본 발명에 따른 입체영상표시장치에 의한 영상표시방법을 정리한다.Hereinafter, the image display method by the stereoscopic image display apparatus according to the present invention will be summarized with reference to FIGS. 8A and 8B.

이때 도 8a와 도 8b는 각각 본 발명에 따른 입체영상표시장치를 이용한 2D 모드와 3D 모드에 대한 작동단면도로서, 도 8a의 2D 모드에서 패러렉스 베리어 액정패널(150)의 제 1 및 제 2 전극(134,144) 사이의 전위차는 제 2 액정층(140)의 구동에 요구되는 임계전압 미만을 나타내며, 이에 따라 패러랙스 베리어 액정패널(150)은 노멀 화이트를 유지한다. 그리고 백라이트(130)로부터는 제 1 발광효율에 의한 제 1 휘도(H1)의 빛이 공급되는바, 관찰자는 메인 액정패널(100)의 2D 영상을 관찰할 수 있다.8A and 8B are cross-sectional views of the 2D mode and the 3D mode using the stereoscopic image display device according to the present invention, respectively, and the first and second electrodes of the Paralex barrier liquid crystal panel 150 in the 2D mode of FIG. 8A. The potential difference between the electrodes 134 and 144 represents less than a threshold voltage required for driving the second liquid crystal layer 140, and thus the parallax barrier liquid crystal panel 150 maintains normal white. In addition, since the backlight 130 receives light having the first luminance H1 due to the first luminous efficiency, the viewer can observe a 2D image of the main liquid crystal panel 100.

다음으로 도 8b의 3D 모드에서 패러렉스 베리어 액정패널(150)의 제 1 전극(134)에는 제 2 액정층(140)의 구동 임계전압 이상의 전압이 인가되며, 이에 따라 제 2 액정층(140)은 제 1 전극(134)과 대응되는 부분에서만 구동되어 빛을 차단하는 베리어 역할의 차단영역(B)과 빛을 투과시키는 개구 역할의 투과영역(T)이 스트라이프 형태로 반복 배열된 패러렉스 베리어 패턴을 나타낸다. 그리고 이때 백라이트는 제 1 발광효율 보다 큰 제 2 발광효율에 의한 제 2 휘도(H2)의 빛을 발하며, 이는 패러랙스 베리어 액정패널(150)의 차단영역 폭이 a, 투과영역 폭이 b라는 전제 하에 제 1 발광효율의 (a+b)/b 배 이상의 제 2 발광효율을 나타내는바, 관찰자는 2D 평면영상과 동일하거나 그 이상의 평균휘도를 나타내는 3D 입체영상을 관찰할 수 있다.Next, in the 3D mode of FIG. 8B, a voltage equal to or higher than a driving threshold voltage of the second liquid crystal layer 140 is applied to the first electrode 134 of the Parallax barrier liquid crystal panel 150. Accordingly, the second liquid crystal layer 140 is applied. Is a parallax barrier pattern in which a barrier region B acting only on a portion corresponding to the first electrode 134 to block light and a transmission region T acting as an opening to transmit light are repeatedly arranged in a stripe shape. Indicates. In this case, the backlight emits light of the second luminance H2 due to the second luminous efficiency greater than the first luminous efficiency, which is based on the premise that the blocking area width of the parallax barrier liquid crystal panel 150 is a and the width of the transmitting area is b. Under the present invention, a second luminous efficiency of (a + b) / b times or more of the first luminous efficiency is shown. An observer can observe a 3D stereoscopic image having an average luminance equal to or higher than that of the 2D planar image.

그 결과 본 발명에 따른 입체영상표시장치 및 영상표시방법에 의하면 평면영상을 위한 2D 모드와 입체영상을 위한 3D 모드 각각에서 보다 균일한 고휘도 화상을 구현할 수 있는 장점이 있다.As a result, the stereoscopic image display apparatus and the image display method according to the present invention have an advantage of realizing a more uniform high luminance image in each of the 2D mode for the planar image and the 3D mode for the stereoscopic image.

Claims (10)

2D 모드와 3D 모드를 선택적으로 구현하는 입체영상표시장치로서,A stereoscopic image display device that selectively implements 2D mode and 3D mode, 평면영상을 표시하는 메인 액정패널과;A main liquid crystal panel displaying a planar image; 상기 2D 모드에서 전면에 걸쳐 빛을 투과하고, 상기 3D 모드에서 상기 평면영상에 오버랩 되는 페러렉스 베리어 패턴을 표시하는 패러렉스 베리어 액정패널과;A parallax barrier liquid crystal panel that transmits light over the entire surface in the 2D mode and displays a parallax barrier pattern overlapping the planar image in the 3D mode; 상기 메인 액정패널 후방에 마련되어, 상기 2D 모드에서 제 1 휘도의 빛을 상기 메인 액정패널로 공급하고, 상기 3D 모드에서 상기 제 1 휘도 보다 높은 제 2 휘도의 빛을 상기 메인 액정패널로 공급하는 백라이트A backlight provided behind the main liquid crystal panel to supply light having a first brightness to the main liquid crystal panel in the 2D mode and to supply light having a second brightness higher than the first brightness to the main liquid crystal panel in the 3D mode. 를 포함하고, Including, 상기 백라이트는, 상기 메인 액정패널의 후방 일 평면 상에 나란히 배열된 복수개의 열음극형광램프를 포함하며, The backlight includes a plurality of hot cathode fluorescent lamps arranged side by side on one rear surface of the main liquid crystal panel, 상기 백라이트는, 상기 복수개의 열음극형광램프에 공급되는 입력전류의 진폭레벨을 변화시키는 리니어 디밍 방식 또는 상기 입력전류의 온 듀티 시간을 변화시키는 버스트 디밍 방식을 통해 상기 제 1 및 제 2 휘도를 각각 구현하는 입체영상표시장치.The backlight implements the first and second luminances respectively through a linear dimming method for changing amplitude levels of input currents supplied to the plurality of hot cathode fluorescent lamps or a burst dimming method for changing on duty time of the input currents. Stereoscopic image display device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패러렉스 베리어 패턴은, 제 1 폭의 베리어(a)와 제 1 간격의 개구(b)가 스트라이프 형태로 반복 배열된 입체영상표시장치.The parallax barrier pattern includes a barrier (a) having a first width and an opening (b) having a first spacing repeatedly arranged in a stripe pattern. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제 2 휘도는 상기 제 1 휘도의 (a+b)/b 배 이상인 입체영상표시장치.And the second luminance is (a + b) / b times or more of the first luminance. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 백라이트는,The backlight is, 상기 복수개의 열음극형광램프와 상기 메인 액정패널 사이로 개재된 광학부재와;An optical member interposed between the plurality of hot cathode fluorescent lamps and the main liquid crystal panel; 상기 복수개의 열음극형광램프 뒤편의 반사면을 제공하는 반사시트Reflective sheet providing a reflecting surface behind the plurality of hot cathode fluorescent lamps 를 더욱 포함하는 입체영상표시장치.Stereoscopic display device further comprising. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패러렉스 베리어 액정패널은, 상기 메인 액정패널 전방 또는 상기 메인 액정패널과 상기 백라이트 사이로 위치된 입체영상표시장치.The parallax barrier liquid crystal panel is positioned in front of the main liquid crystal panel or between the main liquid crystal panel and the backlight. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메인 액정패널은,The main liquid crystal panel, 제 1 액정층을 사이에 두고 대면 합착되며 매트릭스 형태의 화소가 정의된 제 1 및 제 2 기판과;First and second substrates bonded to each other with the first liquid crystal layer interposed therebetween and in which matrix-shaped pixels are defined; 상기 각 화소에 실장되며 상기 제 1 액정층을 사이에 두고 대향된 화소 및 공통전극과;A pixel and a common electrode mounted on the pixels and opposed to each other with the first liquid crystal layer interposed therebetween; 상기 화소전극과 일대일 대응 연결된 박막트랜지스터One-to-one thin film transistor connected to the pixel electrode 를 포함하는 입체영상표시장치.Stereoscopic display device comprising a. 제 8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 패러렉스 베리어 액정패널은,The Paralex barrier liquid crystal panel, 제 2 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 3 및 제 4 기판과;Third and fourth substrates bonded to each other with the second liquid crystal layer interposed therebetween; 상기 제 3 기판 내면에 일정간격의 스트라이프 형태로 배열된 제 1 전극과;A first electrode arranged on the inner surface of the third substrate in a stripe shape at a predetermined interval; 상기 제 4 기판 내면에 형성된 제 2 전극A second electrode formed on an inner surface of the fourth substrate 을 포함하는 입체영상표시장치.Stereoscopic image display device comprising a. 메인 액정패널과, 패러렉스 베리어 액정패널과, 백라이트를 포함하는 입체영상표시장치의 영상표시방법으로서,As an image display method of a stereoscopic image display device including a main liquid crystal panel, a Paralex barrier liquid crystal panel, and a backlight, 상기 메인 액정패널이 평면영상을 표시하고, 상기 패러렉스 베리어 액정패널이 전면에 걸쳐 빛을 투과시키며, 상기 백라이트가 제 1 휘도의 빛을 발하여 2D의 평면영상을 표시하는 단계와;Displaying the 2D planar image by the main liquid crystal panel displaying a planar image, the parallax barrier liquid crystal panel transmitting light over the entire surface, and the backlight emitting light having a first luminance; 상기 메인 액정패널이 평면영상을 표시하고, 상기 패러렉스 베리어 액정패널이 패러렉스 베리어 패턴을 표시하며, 상기 백라이트가 상기 제 1 휘도 보다 높은 제 2 휘도의 빛을 발하여 입체의 3D 영상을 표시하는 단계The main liquid crystal panel displaying a planar image, the parallax barrier liquid crystal panel displaying a parallax barrier pattern, and the backlight emitting a second luminance higher than the first luminance to display a stereoscopic 3D image. 를 포함하고, Including, 상기 백라이트는, 상기 메인 액정패널의 후방 일 평면 상에 나란히 배열된 복수개의 열음극형광램프를 포함하며,The backlight includes a plurality of hot cathode fluorescent lamps arranged side by side on one rear surface of the main liquid crystal panel, 상기 백라이트는, 상기 복수개의 열음극형광램프에 공급되는 입력전류의 진폭레벨을 변화시키는 리니어 디밍 방식 또는 상기 입력전류의 온 듀티 시간을 변화시키는 버스트 디밍 방식을 통해 상기 제 1 및 제 2 휘도를 각각 구현하는 영상표시방법.The backlight implements the first and second luminances respectively through a linear dimming method for changing amplitude levels of input currents supplied to the plurality of hot cathode fluorescent lamps or a burst dimming method for changing on duty time of the input currents. Image display method.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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