KR101252093B1 - 패턴 리타더, 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 입체 영상 표시장치에 이용되는 패턴 리타더와, 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템에 관한 것으로, 그 패턴 리타더는 입사광을 제1 편광으로 통과시키는 N/2+1 개의 기수 번째 패턴들과, 상기 입사광을 제2 편광으로 통과시키는 N/2 개의 우수 번째 패턴들을 포함하는 N+1 개의 패턴들을 포함한다. 상단에 제1 라인이 위치하고 하단에 제N 라인이 위치하는 포워드 모델의 표시패널에서, 상기 N+1 개의 패턴들 중에서 최하단의 제N+1 패턴을 제외한 제1 내지 제N 패턴들은 상기 표시패널의 제1 내지 제N 라인에 정렬된다. 상단에 상기 제N 라인이 위치하고 하단에 상기 제1 라인이 위치하는 리버스 모델의 표시패널에서, 상기 N+1 개의 패턴들 중에서 최상단의 제1 패턴을 제외한 제2 내지 제N+1 패턴들은 상기 표시패널의 제1 내지 제N 라인에 정렬된다.

Description

패턴 리타더, 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템{PATTERNED RETARDER AND SYSTEM FOR ALIGNING AND ATTATCHING PATTERNED RETARDER ON DISPLAY PANEL}

본 발명은 입체 영상 표시장치에 이용되는 패턴 리타더에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템에 관한 것이다.

입체 영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 3D 영상을 구현한다.

양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식으로 나뉘어질 수 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 베리어, 렌티큘러 렌즈 등의 광학 부품을 표시 화면의 앞에 또는 뒤에 설치하여 입체 영상을 구현한다.

안경 방식의 입체 영상 표시장치에서, 편광 안경 방식은 표시패널에 패턴 리타더(Patterned retarder)와 같은 편광 분리 소자를 합착하여야 한다. 패턴 리타더는 표시패널에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상의 편광을 다르게 한다. 시청자는 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상을 감상할 때 편광 안경을 착용하여 편광 안경의 좌안 필터를 통해 좌안 영상의 편광을 보게 되고, 편광 안경의 우안 필터를 통해 우안 영상의 편광을 보게 되므로 입체감을 느낄 수 있다. 이에 비하여, 셔터 안경 방식은 표시패널에 별도의 편광 분리 소자를 합착하지 않고 표시패널에 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하고, 좌안 영상에 동기되도록 셔터 안경의 좌안 셔터를 개방하고 우안 영상에 동기되도록 셔터 안경의 우안 셔터를 개방한다. 시청자는 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상을 감상할 때 셔터 안경을 착용하여 셔터 안경의 좌안 셔터를 통해 좌안 영상을 보게 되고, 셔터 안경의 우안 셔터를 통해 우안 영상의 편광을 보게 되므로 입체감을 느낄 수 있다.

셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 편광 분리 소자를 추가할 필요가 없어 표시패널의 가격 상승 요인이 작지만 고가의 셔터 안경을 필요로 하기 때문에 가격이 높다. 3D 화질 면에서 볼 때, 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상이 소정 시간 간격으로 시분할되므로 플리커와 3D 크로스토크에 취약하다. 이에 비하여, 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 패턴 리타더와 같은 편광 분리 소자를 추가하므로 표시패널의 가격이 소폭 상승하지만 저가의 편광 안경을 사용하므로 전체 시스템 가격이 셔터 안경 방식에 비하여 낮다. 화질 면에서 볼 때, 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상이 표시패널에 동시에 표시되고 라인 단위로 분리되므로 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에 비하여 플리커와 3D 크로스토크 수준이 낮다.

패턴 리타더는 유리기판 상에 패턴 리타더가 형성된 글라스 패턴 리타더(Glass Patterned Retarder, GPR)와, 필름 기판 상에 패턴 리타더가 형성된 필름 패턴 리타더(Film Patterned Retarder, FPR)로 나뉘어진다. 최근에는 글라스 패턴 리타더에 비하여 표시패널의 두께, 무게, 가격 등을 줄일 수 있는 필름 패턴 리타더(FPR)가 선호되고 있다.

도 1은 입체 영상 표시장치의 표시패널, 패턴 리타더, 및 편광 안경을 보여 주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 패턴 리타더(20)는 표시패널(10) 상에 합착된다. 패턴 리타더(20)는 표시패널(10)의 픽셀 어레이에서 기수 번째 라인들과 대향하는 기수 번째 패턴들과, 표시패널(10)의 픽셀 어레이에서 우수 번째 라인들과 대향하는 우수 번째 패턴들을 포함한다.

기수 번째 패턴들의 광축과 우수 번째 패턴들의 광축은 서로 다르다. 기수 번째 패턴들과 우수 번째 패턴들 각각은 입사광의 위상을 1/4 파장 만큼 지연시킨다. 패턴 리타더(20)의 기수 번째 패턴들은 픽셀 어레이의 기수 번째 라인에 표시되는 우안 영상의 빛을 좌원 편광으로 변환하고, 패턴 리타더(20)의 우수 번째 패턴들은 픽셀 어레이의 우수 표시라인에 표시되는 좌안 영상의 빛을 우원 편광으로 변환한다.

편광 안경(30)의 좌안 필터는 패턴 리타더(20)의 기수 번째 패턴들과 동일한 광축을 가진다. 편광 안경(30)의 우안 편광필터는 패턴 리타더(20)의 우수 번째 패턴들과 동일한 광축을 가진다. 따라서, 시청자는 편광 안경(30)의 좌안 필터를 통해 좌안 영상만을 보고 편광 안경(30)의 우안 필터를 통해 우안 영상만을 보게 되므로 양안 시차를 느껴 입체감을 느낄 수 있다.

입체 영상 표시장치의 포워드(forward) 모델은 위 아래가 바뀌지 않는 포워드 자세의 표시패널이 호스트 시스템에 조립되는 반면, 입체 영상 표시장치의 리버스(Reverse) 모델은 아래가 바뀌는 리버스 자세의 표시패널이 호스트 시스템에 조립된다. 한편, 종래의 패턴 리타더 정렬 및 합착 방법은 포워드 모델을 기준으로 패턴 리타더(20)를 표시패널(10)에 합착하고 있다. 따라서, 리버스 모델에서 패턴 리타더(20)의 기수 번째 패턴들은 픽셀 어레이의 기수 번째 라인에 표시되는 좌안 영상의 빛을 좌원 편광으로 변환하고, 패턴 리타더(20)의 우수 번째 패턴은 픽셀 어레이의 우수 표시라인에 표시되는 우안 영상의 빛을 우원 편광으로 변환한다. 시청자는 편광 안경(30)의 좌안 필터를 통해 우안 영상을 보고 편광 안경(30)의 우안 필터를 통해 좌안 영상만을 보게 되므로 올바른 입체감을 느끼지 못하고 현기증을 느낄 수 있다. 리버스 모델에서, 표시패널에 표시되는 좌안/우안 영상과 패턴 리타더의 패턴들의 편광 특성을 매칭시키기 위하여 종래 기술은 호스트 시스템에서 좌안 영상과 우안 영상을 서로 바꾸어 표시패널의 구동회로에 전송하는 방법을 고려할 수 있다. 이 경우에 호스트 시스템에 좌안 영상과 우안 영상을 바꿔어지는 회로와 소프트웨어가 추가되어야 한다.

본 발명은 좌/우안 영상을 서로 바꿀 필요 없이 포워드 모델과 리버스 모델에서 호환성 있게 적용될 수 있는 패턴 리타더를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 패턴 리타더를 표시패널에 정렬하고 합착할 수 있는 시스템을 제공한다.

본 발명의 패턴 리타더는 입사광을 제1 편광으로 통과시키는 N/2+1 개의 기수 번째 패턴들과, 상기 입사광을 제2 편광으로 통과시키는 N/2 개의 우수 번째 패턴들을 포함하는 N+1 개의 패턴들을 포함한다.

상단에 제1 라인이 위치하고 하단에 제N 라인이 위치하는 포워드 모델의 표시패널에서, 상기 N+1 개의 패턴들 중에서 최하단의 제N+1 패턴을 제외한 제1 내지 제N 패턴들은 상기 표시패널의 제1 내지 제N 라인에 정렬된다.

상단에 상기 제N 라인이 위치하고 하단에 상기 제1 라인이 위치하는 리버스 모델의 표시패널에서, 상기 N+1 개의 패턴들 중에서 최상단의 제1 패턴을 제외한 제2 내지 제N+1 패턴들은 상기 표시패널의 제1 내지 제N 라인에 정렬된다.

상기 포워드 모델의 표시패널과 상기 리버스 모델의 표시 패널 각각은 상기 픽셀 어레이 밖의 베젤 영역에 형성된 다수의 얼라인 키들을 포함한다.

상기 포워드 모델의 표시패널에서 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 중앙은 상기 패턴 리타더의 N+1 개의 패턴들 중에서 제N/2 및 제N/2+1 패턴들 사이의 제1 중앙 경계선과 정렬된다.

상기 포워드 모델의 표시패널에서 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 중앙은 상기 패턴 리타더의 N+1 개의 패턴들 중에서 제N/2+1 및 제N/2+2 패턴들 사이의 제2 중앙 경계선과 정렬된다.

상기 패턴 리타더는 상기 제1 패턴 위에 형성되고 상기 표시패널의 픽셀 어레이와 대향하지 않는 제1 더미 패턴; 및 상기 제N+1 패턴 아래에 형성되고 상기 표시패널의 픽셀 어레이와 대향하지 않는 제2 더미 패턴을 더 포함한다.

상기 얼라인 키들 각각은 포워드 모델 대응 얼라인 키; 및 상기 포워드 모델 대응 얼라인 키의 뒤집힌 형태를 갖는 리버스 모델 대응 얼라인 키를 포함한다.

본 발명의 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템은 입사광을 제1 편광으로 통과시키는 N/2+1(N은 자연수) 개의 기수 번째 패턴들과, 상기 입사광을 제2 편광으로 통과시키는 N/2 개의 우수 번째 패턴들을 포함하는 N+1 개의 패턴들을 포함하는 패턴 리타더를 정렬 시키기 위한 제1 정렬 스테이지; 상기 패턴 리타더의 중앙에 위치한 중앙 경계선 이미지를 획득하는 제1 비젼 시스템; N 개의 라인들이 형성된 픽셀 어레이를 가지는 표시패널을 정렬시키기 위한 제2 정렬 스테이지; 상기 표시패널의 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 이미지를 획득하는 제2 비젼 시스템; 상기 제1 정렬 스테이지로부터 상기 패턴 리타더를 넘겨 받아 상기 제2 정렬 스테이지 상에서 상기 표시패널 상에 상기 패턴 리타더를 합착하는 드럼; 및 상기 제1 및 제2 비젼 시스템으로부터 수신된 이미지들을 분석하여 상기 표시패널의 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 중앙에 상기 패턴 리타더의 중앙 경계선이 일치되도록 상기 정렬 스테이지들의 구동을 제어하고 상기 패턴 리타더와 상기 표시패널을 합착시키기 위하여 상기 드럼의 구동을 제어하는 콘트롤 컴퓨터를 포함한다.

본 발명은 패턴 리타더에서 패턴을 하나 더 추가하고 리버스 모델의 표시패널에 상기 패턴 리타더를 정렬 및 합착하는 경우에 1 패턴 폭 만큼 패턴 리타더를 상향 이동시켜 리버스 모델의 표시패널에 정렬한다. 그 결과, 본 발명의 패턴 리타더는 좌/우안 영상을 서로 바꿀 필요 없이 포워드 모델과 리버스 모델에서 호환성 있게 적용될 수 있다.

도 1은 입체 영상 표시장치의 표시패널, 패턴 리타더, 및 편광 안경을 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에서 포워드 모델 조립 상태를 보여 주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에서 리버스 모델 조립 상태를 보여 주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 방법을 보여 주는 도면이다.
도 5은 도 4에 도시된 필름 패턴 리타더를 상세히 보여 주는 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 표시패널의 얼라인 키들을 보여 주는 평면도이다.
도 7은 필름 패턴 리타더의 중앙 경계선과 표시패널에 형성된 얼라인 키들의 이상적인 정렬 상태를 보여 주는 평면도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 입체 영상 표시장치의 표시패널과 패턴 리타더의 정렬 시스템과 그 방법을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.
도 9는 패턴 리타더와 제1 비젼 시스템을 보여 주는 사시도이다.
도 10은 표시패널과 제2 비젼 시스템을 보여 주는 사시도이다.
도 11a 및 도 11b는 포워드 모델 대응 얼라인 키와 리버스 모델 대응 얼라인 키의 일 예를 보여 주는 도면들이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에서 포워드 모델 조립 상태를 보여 주는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치에서 리버스 모델 조립 상태를 보여 주는 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 표시패널(PNL), 표시패널 구동회로, 소스 PCB(Source Printed Circuit Board, SPCB), 콘트롤 PCB(Control Printed Circuit Board, CPCB), 시스템 보드(System board, SYS) 등을 포함한다.

표시패널(PNL)은 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자의 표시패널로 구현될 수 있다. 표시패널(PNL)은 3D 모드에서 라인별로 좌안 영상과 우안 영상을 분리하여 표시하고, 2D 모드에서 2D 영상을 표시하는 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 데이터 전압이 공급되는 데이터라인들, 게이트펄스(또는 스캔펄스)가 공급되는 게이트라인들, 및 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들은 액정표시소자에서 액정층을 포함하고, 전계방출 표시소자는 전자 방출 공간을 포함한다. 픽셀들은 플라즈마 디스플레이 패널에서 플라즈마 방전 공간을 포함하고, 유기발광 다이오드 표시장치에서 전계발광되는 유기화합물층을 포함한다. 픽셀들은 전기영동 표시장치에서 서로 극성이 다른 흑색 입자들과 백색 입자들을 포함한 마이크로 캡슐들을 포함한다.

표시패널 구동회로는 데이터 구동회로와, 게이트 구동회로(GIC)를 포함한다.

데이터 구동회로는 다수의 소스 드라이브 IC들(SIC)을 포함한다. 소스 드라이브 IC들(SIC)은 콘트롤 PCB(CPCB)에 형성된 타이밍 콘트롤러(미도시)의 제어 하에 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 래치한다. 그리고 소스 드라이브 IC들(SIC)은 디지털 비디오 데이터를 아날로그 정극성/부극성 감마기준전압들로 변환하여 정극성/부극성 데이터전압을 생성한다. 소스 드라이브 IC들로부터 출력된 정극성/부극성 데이터전압은 표시패널의 데이터라인들에 공급된다. 소스 드라이브 IC들(SIC)은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정으로 표시패널(PNL)의 데이터라인들에 접속될 수 있다.

게이트 구동회로(GIC)는 타이밍 콘트롤러의 제어 하에 게이트라인들에 게이트펄스를 순차적으로 공급한다. 게이트 구동회로(GIC)는 TAB 공정으로 표시패널(PNL)의 게이트라인들에 접속될 수 있다. 게이트 구동회로(GIC)의 시프트 레지스터(Shift register)는 GIP(Gate In Panel) 공정에 의해 표시패널(PNL)의 기판 상에 직접 형성될 수 있다.

콘트롤 PCB(CPCB)에는 도시하지 않은 타이밍 콘트롤러와 모듈 전원회로 등이 실장된다.

타이밍 콘트롤러는 시스템 보드(SYS)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 재정렬하여 소스 드라이브 IC들(SIC)에 공급한다. 타이밍 콘트롤러는 시스템 보드(SYS)로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호에 기초하여 데이터 구동회로의 소스 드라이브 IC들(SIC)과 게이트 구동회로(GIC)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호를 발생한다.

모듈 전원회로는 직류-직류 변환기(DC-DC convertor)와 레귤레이터(regulator) 등을 이용하여 직류 입력 전압을 부스팅하여 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이를 구동하기 위한 아날로그 구동전압들을 발생한다.

시스템 보드(SYS)는 비디오 소스 예를 들면, 셋톱박스(Set-top Box), TV 시스템, 폰 시스템(Phone system), DVD 플레이어(Player), 블루레이 플레이어(Blue-ray Player), 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템(Home theater Syteme) 등의 비디오 소스에 접속된 호스트 시스템의 회로들이 실장된다. 호스트 시스템은 비디오 소스로부터 입력된 RGB 비디오 데이터의 해상도를 표시패널(PNL)의 해상도에 맞게 보간하고 신호 보간 처리하는 스케일러(Scaler) 등의 그래픽 처리회로와, 모듈 전원회로에 공급될 직류 입력 전압을 생성하는 메인 전원회로를 포함한다. 호스트 시스템(200)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 입력 영상의 데이터와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 콘트롤 PCB(CPCB)의 타이밍 콘트롤러로 전송한다.

시스템 보드(SYS)는 사용자 입력장치를 통해 입력되는 사용자 데이터에 응답하여 2D 모드 동작과 3D 모드 동작을 전환한다. 사용자 입력장치는 키패드, 키보드, 마우스, 온 스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 리모트 콘트롤러(Remote controller), 터치 스크린 등을 포함한다. 시청자는 사용자 입력장치를 통해 2D 모드와 3D 모드를 선택할 수 있고, 3D 모드에서 2D-3D 영상 변환을 선택할 수 있다.

시스템 보드(SYS)는 입력 영상의 데이터에 인코딩된 2D/3D 식별 코드를 통해 2D 모드의 동작과 3D 모드의 동작을 전환할 수도 있다. 또한, 시스템 보드(SYS)는 동작 모드를 2D 모드 또는 3D 모드로 전환하기 위한 모드 신호를 타이밍 콘트롤러로 전송할 수 있다.

시스템 보드(SYS)는 플렉서블 플랫 케이블(Flexible Flat Cable, FFC)과 같은 제1 플렉서블 케이블(C1)과 커넥터들을 통해 콘트롤 PCB(CPCB)에 연결된다. 콘트롤 PCB(CPCB)는 플렉서블 플랫 케이블(FFC)과 같은 제2 플렉서블 케이블(C2)과 커넥터들을 통해 소스 PCB(SPCB)에 연결된다.

도 2와 같은 포워드 모델에서, 소스 드라이브 IC들(SIC), 소스 PCB(SPCB), 및 콘트롤 PCB(CPCB)는 표시패널(PNL)의 위에 배치되고, 시스템 보드(SYS)는 표시패널(PNL)의 아래에 배치된다. 따라서, 콘트롤 PCB(CPCB)와 시스템 보드(SYS) 간의 거리가 멀기 때문에 제1 플렉서블 커넥터(C1)의 길이가 길어진다.

도 3과 같은 리버스 모델에서, 소스 드라이브 IC들(SIC), 소스 PCB(SPCB), 및 콘트롤 PCB(CPCB)는 표시패널(PNL)의 아래에 배치된다. 또한, 시스템 보드(SYS)는 표시패널(PNL)의 아래에 배치된다. 따라서, 콘트롤 PCB(CPCB)와 시스템 보드(SYS) 간의 거리가 짧기 때문에 제1 플렉서블 커넥터(C1)의 길이가 도 2의 그것 보다 짧아진다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 방법을 보여 주는 도면이다. 도 5은 도 4에 도시된 필름 패턴 리타더를 상세히 보여 주는 평면도이다. 도 6은 도 4에 도시된 표시패널의 얼라인 키들을 보여 주는 평면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 방법은 얼라인 마크가 형성되지 않은 필름 패턴 리타더(FPR)를 표시패널(PNL)과 정렬한 후에 그 필름 패턴 리타더(FPR)를 표시패널(PNL)에 합착한다.

필름 패턴 리타더(FPR)는 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에 형성된 N(N은 자연수) 개의 라인들과 대향되는 N+1 개의 패턴들(P1~PN+1)을 포함한다. 필름 패턴 리타더(FPR)이 포워드 모델의 표시패널(PNL)과 정렬 및 합착되는 경우에, N 개의 제1 내지 제N 패턴들(P1~PN)이 표시패널(PNL)의 N 개 라인들에 대향한다. 필름 패턴 리타더(FPR)이 리버스 모델의 표시패널(PNL)과 정렬 및 합착되는 경우에, N 개의 제2 내지 제N+1 패턴들(P2~PN+1)이 표시패널(PNL)의 N 개 라인들에 대향한다. 필름 패턴 리타더(FPR)에서, N+1 개의 패턴들(P1~PN+1)은 도 5와 같이 좌안 영상의 편광과 우안 영상의 편광을 분리하기 위한 기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1, PN+1)과, 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)을 포함한다. 따라서, 기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1, PN+1)은 N/2+1 개이고, 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)은 N/2 개이다.

기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1, PN+1)의 광축은 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)의 광축과 다르다. 기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1, PN+1)과 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)은 각각 입사광의 위상을 1/4 파장 만큼 지연시킨다.

도 2와 같은 포워드 모델에서 제1 내지 제N 패턴들(P1, P2... PN-1, PN)은 도 5와 같이 표시패널(PNL)의 제1 내지 제N 라인에 1:1로 대향한다. 따라서, 포워드 모델에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 패턴(P1)은 표시패널(PNL)의 제1 라인(L1)과 정렬되고, 필름 패턴 리타더(FPR)의 제N/2 패턴(PN/2)과 제N/2+1 패턴(PN/2+1)은 각각 표시패널(PNL)의 제N/2 라인(LN/2)과 제N/2+1(LN/2+1)과 정렬된다. 그리고, 포워드 모델에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 제N 패턴(PN)은 표시패널(PNL)의 제N 라인(LN)과 정렬된다.

도 3과 같은 리버스 모델에서 제2 내지 제N+1 패턴들(P2, P3... PN-1, PN+1)은 도 5와 같이 표시패널(PNL)의 제1 내지 제N 라인에 1:1로 대향한다. 따라서, 포워드 모델에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 제2 패턴(P2)은 표시패널(PNL)의 제1 라인(L1)과 정렬되고, 필름 패턴 리타더(FPR)의 제N/2+1 패턴(PN/2+1)과 제N/2+2 패턴(PN/2+2)은 각각 표시패널(PNL)의 제N/2 라인(LN/2)과 제N/2+1(LN/2+1)과 정렬된다. 그리고, 포워드 모델에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 제N+1 패턴(PN+1)은 표시패널(PNL)의 제N 라인(LN)과 정렬된다.

포워드 모델의 표시패널(PNL)은 도 5와 같이 픽셀 어레이의 제1 라인(L1)이 상단에 위치하고 제N 라인이 하단에 위치한다. 포워드 모델의 표시패널(PNL)은 3D 모드에서 기수 번째 라인들에 우안 영상을 표시하는 반면, 우수 번째 라인들에 좌안 영상을 표시한다. 리버스 모델의 표시패널(PNL)은 포워드 모델의 표시패널(PNL)과 반대로 픽셀 어레이의 제1 라인(L1)이 하단에 위치하고 제N 라인이 상단에 위치한다. 리버스 모델의 표시패널(PNL)은 포워드 모델에 비하여 위 아래가 바뀌기 때문에 3D 모드에서 기수 번째 라인들에 좌안 영상을 표시하는 반면, 우수 번째 라인들에 우안 영상을 표시한다.

포워드 모델의 표시패널(PNL)에 합착되는 필름 패턴 리타더(FPR)에서, 제N+1 패턴(PN+1)을 제외한 기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1)은 표시패널(PNL)의 기수 번째 라인들(L1, L3... LN/2+1...LN-1)과 대향하여 그 표시패널(PNL)의 기수 번째 라인들(L1, L3... LN/2+1...LN-1)에 표시되는 우안 영상의 빛을 좌원 편광으로 변환한다. 포워드 모델의 표시패널(PNL)에 합착되는 필름 패턴 리타더(FPR)에서, 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)은 표시패널(PNL)의 우수 번째 라인들(L2, L4... LN/2...LN)과 대향하여 그 표시패널(PNL)의 우수 번째 라인들(L2, L4... LN/2...LN)에 표시되는 좌안 영상의 빛을 우원 편광으로 변환한다.

편광 안경의 좌안 필터는 필름 패턴 리타더(FPR)의 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)과 동일한 광축을 가진다. 편광 안경의 우안 편광필터는 필름 패턴 리타더(FPR)의 기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1, PN+1)과 동일한 광축을 가진다. 따라서, 편광 안경의 좌안 편광필터는 포워드 모델에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)을 통과한 좌안 영상의 우원 편광을 통과시키고, 편광 안경의 우안 편광필터는 포워드 모델에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1)을 통과한 우안 영상의 좌원 편광을 통과시킨다.

리버스 모델의 표시패널(PNL)에 합착되는 필름 패턴 리타더(FPR)에서, 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)은 표시패널(PNL)의 기수 번째 라인들(L1, L3... LN/2+1...LN-1)과 대향하여 그 표시패널(PNL)의 기수 번째 라인들(L1, L3... LN/2+1...LN-1)에 표시되는 좌안 영상의 빛을 우원 편광으로 변환한다. 리버스 모델의 표시패널(PNL)에 합착되는 필름 패턴 리타더(FPR)에서, 제1 패턴(P1)을 제외한 기수 번째 패턴들(P3...PN/2+1...PN-1, PN+1)은 표시패널(PNL)의 우수 번째 라인들(L2, L4... LN/2...LN)과 대향하여 그 표시패널(PNL)의 우수 번째 라인들(L2, L4... LN/2...LN)에 표시되는 우안 영상의 빛을 좌원 편광으로 변환한다.

편광 안경의 좌안 필터는 필름 패턴 리타더(FPR)의 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)과 동일한 광축을 가진다. 편광 안경의 우안 편광필터는 필름 패턴 리타더(FPR)의 기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1, PN+1)과 동일한 광축을 가진다. 따라서, 편광 안경의 좌안 편광필터는 리버스 모델에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN)을 통과한 좌안 영상의 우원 편광을 통과시키고, 편광 안경의 우안 편광필터는 리버스 모델에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 기수 번째 패턴들(P3...PN/2+1...PN-1, PN+1)을 통과한 우안 영상의 좌원 편광을 통과시킨다.

필름 패턴 리타더(FPR)는 전술한 바와 같이 포워드 모델의 표시패널(PNL)에 합착될 수 있고 또한, 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에 대향하는 패턴들(P1~PN+1)의 1 패턴 폭 만큼 시프트되어 리버스 모델의 표시패널(PNL)에 합착될 수 있다. 따라서, 본 발명은 동일한 필름 패턴 리타더(FPR)를 포워드 모델의 표시패널(PNL)에 합착하거나 리버스 모델의 표시패널(PNL)에 합착하여 사용자가 보는 좌안 영상과 우안 영상이 뒤바뀌는 현상 없이 입체 영상을 정상적으로 구현할 수 있다.

필름 패턴 리타더(FPR)는 상단과 하단에 더미 패턴들(DUM1, DUM2)을 더 포함한다. 더미 패턴들(DUM1, DUM2)은 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에 대향하는 패턴들(P1~PN+1) 각각의 폭과 다르다. 더미 패턴들(DUM1, DUM2) 각각의 폭(A, A')은 도 5와 같이 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에 대향하는 패턴들(P1~PN+1) 각각의 폭 보다 넓거나 좁을 수 있다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 상단에 형성된 제1 더미 패턴(DUM1)은 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에 대향하는 패턴들(P1~PN+1) 중 기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1, PN+1) 또는 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN) 중 어느 하나의 편광 특성을 가진다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 하단에 형성된 제2 더미 패턴들(DUM2) 역시 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에 대향하는 패턴들(P1~PN+1) 중 기수 번째 패턴들(P1, P3...PN/2+1...PN-1, PN+1) 또는 우수 번째 패턴들(P2, P4...PN/2...PN) 중 어느 하나의 편광 특성을 가진다. 제1 더미 패턴(DUM1)은 제2 더미 패턴(DUM2)과 동일한 편광 특성을 가지거나 제2 더미 패턴(DUM2)과 다른 편광 특성을 가질 수 있다. 더미 패턴들(DUM1, DUM2) 각각은 픽셀 어레이에 대향하는 패턴들(P1~PN+1)과 동일한 폭을 갖는 하나 이상의 패턴들을 더 포함할 수 있다.

더미 패턴들(DUM1, DUM2)은 픽셀 어레이의 픽셀들과 대향하지 않는다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 상단과 하단의 구별을 용이하게 하기 위하여, 제1 더미 패턴(DUM1)의 폭(A)과 제2 더미 패턴(DUM2)의 폭(A')은 다를 수 있다. 더미 패턴들(DUM1, DUM2)은 필름 패턴 리타더(FPR)과 표시패널(PNL)을 정렬할 때, 패턴 리타더(FPR)의 상/하단 가장자리 위치를 확인하기 위한 참조 패턴으로 이용된다. 본 발명은 더미 패턴들(DUM1, DUM2)과, 픽셀 어레이에 대향하는 패턴들(P1~PN+1)의 폭 차이를 인식하여 더미 패턴들(DUM1, DUM2)과, 픽셀 어레이에 대향하는 패턴들(P1~PN+1)을 구별할 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명은 필름 패턴 리타더(FPR)에서 더미 패턴(DUM1, DUM2)으로부터 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2) 까지의 거리를 미리 알고 있기 때문에 더미 패턴(DUM1, DUM2)의 위치를 확인하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선 위치(CTL1, CTL2)를 인식할 수 있다.

중앙 경계선(CTL1, CTL2)은 포워드 모델과 리버스 모델에서 1 패턴 폭 만큼 차이가 있다.

제1 중앙 경계선(CTL1)은 포워드 모델에서 사용되는 중앙 경계선이다. 제1 중앙 경계선(CTL1)은 포워드 모델에서 표시패널(PNL)의 제1 내지 제N 라인에 1:1 로 정렬되는 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 내지 제N 패턴들(P1~PN) 중에서 중앙부에 위치하는 제N/2 및 제N/2+1 패턴들(PN/2, PN/2+1) 사이의 경계선이다.

제2 중앙 경계선(CTL2)은 리버스 모델에서 사용되는 중앙 경계선이다. 제2 중앙 경계선(CTL2)은 리버스 모델에서 표시패널(PNL)의 제1 내지 제N 라인에 1:1 로 정렬되는 필름 패턴 리타더(FPR)의 제2 내지 제N+1 패턴들(P2~PN+1) 중에서 중앙부에 위치하는 제N/2+1 및 제N/2+2 패턴들(PN/2+1, PN/2+2) 사이의 경계선이다.

표시패널(PNL)은 영상이 표시되는 픽셀 어레이와, 픽셀 어레이 밖의 가장자리에 형성된 베젤(Bezel) 영역을 표시한다. 베젤 영역은 픽셀이 형성되지 않으므로 영상을 표시하지 않고 블랙 매트릭스(BM)가 형성된다. 베젤 영역에는 도 6 및 도 7과 같이 양측의 상단, 하단, 중앙 부분을 포함한 6 개소 위치에 얼라인 키들(AK1~AK6)이 형성된다. 얼라인 키들(AK1~AK6) 중에서 상단 또는 하단에 형성된 2 개의 얼라인 키들은 생략될 수 있다.

본 발명은 필름 패턴 리타더(FPR)의 더미 패턴들(DUM1, DUM2)을 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선 위치를 인식하기 위해 필요한 참조 패턴으로 이용한다. 따라서, 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 더미 패턴(DUM1)과 표시패널(PNL)의 제1 및 제4 얼라인 키들(AK1, AK4)을 정확하게 정렬할 필요가 없다.

본 발명은 필름 패턴 리타더(FPR)과 표시패널(PNL)을 정렬하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2)이 표시패널(PNL)의 중앙부 얼라인 키들(AK2, AK5)의 중앙과 동일 선상에 정렬한다. 이어서, 본 발명은 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)이 이상적으로 정렬되면 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)을 합착한다.

필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)이 합착되면, 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2)은 표시패널(PNL)의 제2 및 제5 얼라인 키들(AK2, AK5)의 중앙과 일치한다. 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)이 합착되면, 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 더미 패턴(DUM1)은 표시패널(PNL)의 상단 양측에 형성된 제1 및 제4 얼라인 키들(AK1, AK4)과 대향하고, 필름 패턴 리타더(FPR)의 제2 더미 패턴(DUM2)은 표시패널(PNL)의 하단 양측에 형성된 제3 및 제6 얼라인 키들(AK1, AK6)과 대향한다.

도 7은 필름 패턴 리타더의 중앙 경계선과 표시패널에 형성된 얼라인 키들의 이상적인 정렬 상태를 보여 주는 평면도이다.

도 7을 참조하면, 표시패널(PNL)에 형성된 얼라인 키들(AK1~AK6) 각각은 블랙 매트릭스(BM)가 제거된 부분에서 베젤 영역에 형성된다. 얼라인 키들(AK1~AK6) 각각은 10μm 단위를 갖는 눈금들을 포함한다.

본 발명은 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2)과, 표시패널(PNL)의 제2 및 제5 얼라인 키들(AK2, AK5)의 눈금 사이의 거리를 기초로 필름 패턴 리타더(FPR)과 표시패널(PNL)의 미스 얼라인 정도를 정확히 계산할 수 있다. 눈금들의 단위는 달라질 수 있다. 예를 들어, 얼라인 키들(AK1~AK6)의 눈금은 5μm 단위로 형성될 수 있다.

얼라인 키들(AK1~AK6) 각각은 포워드 모델 대응 얼라인 키와, 리버스 모델 대응 얼라인 키를 포함할 수 있다. 포워드 모델 대응 얼라인 키와 리버스 모델 대응 얼라인 키는 서로 다른 형태 예컨대, 서로 뒤집혀진 상태로 설계될 수 있다. 얼라인 키와 함께 눈금 글자가 형성될 수 있다. 이 경우에 리버스 모델 대응 얼라인 키와 병기된 글자는 리버스 모델 대응 얼라인 키와 병기된 글자의 뒤집혀진 형태로 설계된다. 예컨대, 중앙부 얼라인 키들(AK2, AK6) 각각은 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 중앙 경계선(CTL1)과 정렬되는 도 11a와 같은 포워드 모델 대응 얼라인 키와, 필름 패턴 리타더(FPR)의 제2 중앙 경계선(CTL2)과 정렬되는 도 11b와 같은 리버스 모델 대응 얼라인 키를 포함한다.

도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 입체 영상 표시장치의 표시패널(PNL)과 패턴 리타더(FPR)의 정렬 시스템과 그 방법을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.

도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 본 발명의 정렬 및 합착 시스템은 제1 정렬 스테이지(Align stage)(ST1), 제1 비젼 시스템(VR1~VR4), 제2 정렬 스테이지(ST2), 제2 비젼 시스템(VP1~VP4), 드럼(DR), 콘트롤 컴퓨터(CTRL) 등을 포함한다.

제1 정렬 스테이지(ST1)는 필름 패턴 리타더(FPR)를 흡착한다. 제1 정렬 스테이지(ST1)는 콘트롤 컴퓨터(CTRL)의 제어 하에 필름 패턴 리타더(FPR)의 자세를 도 9와 같이 x축, y축 및 θ축 방향으로 미세 조정하여 패턴 리타더(FPR)의 정렬 상태를 보정한다.

제1 비젼 시스템(VR1~VR4)은 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 더미 패턴(DUM1)이나 제2 더미 패턴(DUM2)의 양측 이미지를 획득하는 제1 및 제2 비젼 모듈(VR1, VR1)과, 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2)의 양측과 그 중앙 경계선(CTL)을 경계로 이웃하는 패턴들(도 5에서 PN/2 및 PN/2+1 또는, PN/2+1 및 PN/2+2)의 양측 이미지를 획득하는 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)을 포함한다. 제1 비젼 시스템(VR1~VR4)은 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에 고정된 필름 패턴 리타더(FPR)의 가장자리 4 개 위치를 촬상하여 획득된 이미지를 콘트롤 컴퓨터(CTRL)로 전송한다.

제2 정렬 스테이지(ST2)에는 표시패널(PNL)이 안착된다. 제2 정렬 스테이지(ST2)는 표시패널(PNL)을 흡착할 수 있다. 제2 정렬 스테이지(ST2)는 콘트롤 컴퓨터(CTRL)의 제어 하에 표시패널(PNL)의 자세를 도 10과 같이 x축, y축 및 θ축 방향으로 미세 조정하여 표시패널(PNL)의 정렬 상태를 보정한다.

제2 비젼 시스템(VP1~VP4)은 표시패널(PNL)의 상단 양측에 형성된 얼라인 키들(AK1, AK4)이나 하단 양측에 형성된 얼라인 키들(AK3, AK6)의 이미지를 획득하는 제1 및 제2 비젼 모듈(VP1, VP2)과, 표시패널(PNL)의 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들(AK2, AK5)의 이미지를 획득하는 제3 및 제4 비젼 모듈(VP3, VP4)을 포함한다. 제2 비젼 시스템(VP1~VP4)은 표시패널(PNL)에 형성된 4 개의 얼라인 키들의 이미지를 콘트롤 컴퓨터(CTRL)로 전송한다.

드럼(DR)은 제1 정렬 스테이지(ST1)와 제2 정렬 스테이지(ST2) 사이에 설치된다. 드럼(DR)은 콘트롤 컴퓨터(CTRL)의 제어 하에 모터에 의해 회동되고 직선 가이드 수단에 의해 상하, 좌우 방향으로 이동될 수 있다. 드럼(DR)은 콘트롤 컴퓨터(CTRL)의 제어 하에 정렬된 필름 패턴 리타더(FPR)를 제1 정렬 스테이지(ST1)로부터 넘겨 받아 그 필름 패턴 리타더(FPR)를 제2 정렬 스테이지(ST2) 상에 안착된 표시패널(PNL) 상에 정렬 및 합착한다. 드럼(DR)에 필름 패턴 리타더(FPR)가 안정되게 감길 수 있도록 드럼(DR)에는 약한 점도를 갖는 점착층이 형성되거나 흡착 기구들이 형성될 수 있다.

콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 미리 설정된 프로그램에 따라 정렬 시스템을 구성하는 모든 구성요소들의 동작을 제어하여 표시패널(PNL)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬 과정 전체를 제어한다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 필름 패턴 리타더(FPR)에서 더미 패턴(DUM1, DUM2)과 제1 중앙 경계선(CTL1) 사이의 거리와, 필름 패턴 리타더(FPR)에서 더미 패턴(DUM1, DUM2)과 제2 중앙 경계선(CTL2) 사이의 거리가 미리 저장되어 있다.

콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제1 비젼 시스템(VR1~VR4)의 제1 및 제2 비젼 모듈(VR1, VR2)로부터 수신된 이미지에 기초하여 더미 패턴(DUM1, DUM2)을 확인하고, 그 더미 패턴(DUM1, DUM2)의 위치로부터 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2) 위치를 계산하여, 그 계산 결과를 기초로 제1 정렬 스테이지(ST1)를 구동하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL1)을 미리 설정된 가상의 센터라인과 일치시킨다.

가상의 센터라인은 콘트롤 컴퓨터(CTRL) 혹은, 비젼 시스템(VR1~VR4, VP1~VP4)에 의해 작성되어 제1 비젼 시스템(VR1~VR4)의 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)에 획득된 이미지와, 제2 비젼 시스템(VP1~VP4)의 제3 및 제4 비젼 모듈(VP3, VP4)에 의해 획득된 이미지에 각각 중첩된다. 제1 비젼 시스템(VR1~VR4)의 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)에 획득된 이미지에 중첩된 가상의 센터라인과, 제2 비젼 시스템(VP1~VP4)의 제3 및 제4 비젼 모듈(VP3, VP4)에 의해 획득된 이미지에 각각 중첩된 가상의 센터라인은 동일 선 상에서 일치한다.

콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제1 및 제2 비젼 시스템들(VR1~VR4, VP1~VP4)에 의해 획득된 이미지들을 비교한다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 수신된 이미지들을 비교하여 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)의 미스 얼라인 정도를 판단하고 제1 및 제2 정렬 스테이지(ST1, ST2)를 구동하여 도 7과 같이 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2)과 표시패널(PNL)의 중앙 양측에 형성된 얼라인 키들(AK2, AK5)의 중앙을 일치시킨다. 포워드 모델에서, 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)의 정렬에 의해 표시패널(PNL)의 중앙 양측에 형성된 얼라인 키들(AK2, AK5)의 중앙은 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 중앙 경계선(CTL1)에 일치된다. 리버스 모델에서, 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)의 정렬에 의해 표시패널(PNL)의 중앙 양측에 형성된 얼라인 키들(AK2, AK5)의 중앙은 필름 패턴 리타더(FPR)의 제2 중앙 경계선(CTL2)에 일치된다.

이어서, 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 수신된 이미지들에서 필름 패턴 리타더(FPR)과 표시패널(PNL)이 도 7과 같이 이상적으로 정렬되면, 드럼(DR)을 구동하여 필름 패턴 리타더(FPR)을 표시패널(PNL)로 이동시키고 필름 패턴 리타더(FPR)과 표시패널(PNL)을 합착한다.

표시패널(PNL)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬 방법을 단계적으로 설명하면 다음과 같다.

콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 도 8a와 같이 필름 패턴 리타더(FPR)를 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에 고정한 후에 제1 비젼 시스템(VR1~VR4)을 통해 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬 상태를 확인한다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제1 비젼 시스템(VR1~VR4)으로부터 획득된 더미 패턴(DUM1, DUM2) 들 중 어느 하나의 이미지를 바탕으로 더미 패턴(DUM1, DUM2)의 위치를 확인하고, 제1 정렬 스테이지(ST1)를 구동하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2)이 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)에 의해 보이도록 제1 정렬 스테이지(ST1)를 구동시켜 필름 패턴 리타더(FPR)의 위치를 정렬한다.

콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)에 의해 획득된 이미지에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL)이 보이면, 그 이미지와 미리 설정된 가상의 센터라인을 중첩시키고 중앙 경계선(CTL)이 가상의 센터라인과 일치되도록 제1 정렬 스테이지(ST1)를 미세하게 구동시켜 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2)을 가상의 센터 라인과 일치시킨다.

중앙 경계선(CTL1, CTL2)은 필름 패턴 리타더(FPR)를 포워드 모델의 표시패널(PNL)에 정렬하는 경우에 제1 중앙 경계선(CTL1)이고, 필름 패턴 리타더(FPR)를 리버스 모델의 표시패널(PNL)에 정렬하는 경우에 제2 중앙 경계선(CTL2)이다.

콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에서 필름 패턴 리타더(FPR)을 정렬한 후에 도 8b와 같이 드럼(DR)을 제1 정렬 스테이지(ST1)로 이동시켜 드럼(DR)의 표면을 필름 패턴 리타더(FPR)에 접촉시킨 후에 드럼(DR)을 반시계 방향으로 회동시켜 정렬된 필름 패턴 리타더(FPR)을 드럼(DR)으로 옮긴다. 이어서, 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 드럼(DR) 상에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 이형 필름을 박리하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 점착제를 노출시킨다. 이형 필름은 수동으로 박리되거나 도시하지 않은 자동 박리 장치에 의해 자동으로 박리될 수 있다.

이어서, 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 도 8c와 같이 제2 비젼 시스템(VP1~VP4)의 제3 및 제4 비젼 모듈(VP3, VP4)을 통해 획득된 표시패널(PNL)의 얼라인 마크들(AK2, AK5)의 이미지를 기초로 하여 제2 정렬 스테이지(ST2)를 구동하여 표시패널(PNL)의 정렬 상태를 보정한다. 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제2 비젼 시스템의 제3 및 제4 비젼 모듈(VP3, VP4)을 통해 획득된 이미지에 필름 패턴 리타더(FPR)의 상기 가상의 센터 라인을 중첩시킨다. 따라서, 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제2 및 제5 얼라인 키들(AK2, AK5)과 가상의 센터 라인 사이의 오차가 0이 되는 방향으로 제2 정렬 스테이지(ST2)를 구동하여 표시패널(PNL)의 얼라인 키들(AK2, AK5)의 중앙을 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL1, CTL2)에 일치시킨다.

콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 제1 및 제2 비젼 시스템(VR1~VR4, VP1~VP4)로부터 수신된 이미지를 분석하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 경계선(CTL)과 표시패널(PNL)의 제2 및 제5 얼라인 키들(AK2, AK5)의 중앙이 가상의 센터 라인과 일치하면, 드럼(DR)을 제2 정렬 스테이지(ST2)로 이동시켜 드럼(DR)에 감겨진 필름 패턴 리타더(FPR)의 점착제를 표시패널(PNL)의 표면에 접촉시킨다. 그리고, 콘트롤 컴퓨터(CTRL)는 도 8d와 같이 드럼(DR)을 시계 방향으로 회전시키면서 필름 패턴 리타더(FPR)를 표시패널(PNL) 상에 접착시킨다.

한편, 전술한 실시예에서 필름 패턴 리타더를 중심으로서 설명되었지만 본 발며은 글라스 패턴 리타더에도 동일하게 적용된다. 예컨대, 글라스 패턴 리타더에서 패턴을 전술한 필름 패턴 리타더(FPR)의 패턴 구조와 동일하게 하나 더 추가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예는 리버스 모델의 표시패널과 글라스 패턴 리타더를 정렬 및 합착하는 경우에 글라스 패턴 리타더를 1 패턴 폭 만큼 상향 이동시키면 동일한 글라스 패턴 리타더를 포워드 모델의 표시패널과 리버스 모델의 표시패널에 호환성 있게 적용할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

FPR : 필름 패턴 리타더 PNL : 표시패널
ST1, ST2 : 정렬 스테이지 VR1~VR4, VP1~VP4 : 비젼 시스템
DR : 드럼 CTRL : 콘트롤 컴퓨터
CTL1, CLT2 : 필름 패턴 리타더의 중앙 경계선

Claims (11)

1. N(N은 자연수) 개의 라인들이 형성된 픽셀 어레이를 가지는 표시패널에 합착되어 상기 표시패널에 표시된 좌안 영상과 우안 영상의 편광 특성을 다르게 하는 패턴 리타더에 있어서,
   입사광을 제1 편광으로 통과시키는 N/2+1 개의 기수 번째 패턴들과, 상기 입사광을 제2 편광으로 통과시키는 N/2 개의 우수 번째 패턴들을 포함하는 N+1 개의 패턴들을 포함하고,
   상단에 제1 라인이 위치하고 하단에 제N 라인이 위치하는 포워드 모델의 표시패널에서, 상기 N+1 개의 패턴들 중에서 최하단의 제N+1 패턴을 제외한 제1 내지 제N 패턴들이 상기 표시패널의 제1 내지 제N 라인에 정렬되고,
   상단에 상기 제N 라인이 위치하고 하단에 상기 제1 라인이 위치하는 리버스 모델의 표시패널에서, 상기 N+1 개의 패턴들 중에서 최상단의 제1 패턴을 제외한 제2 내지 제N+1 패턴들이 상기 표시패널의 제1 내지 제N 라인에 정렬되는 것을 특징으로 하는 패턴 리타더.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 포워드 모델의 표시패널과 상기 리버스 모델의 표시 패널 각각은,
   상기 픽셀 어레이 밖의 베젤 영역에 형성된 다수의 얼라인 키들을 포함하고,
   상기 포워드 모델의 표시패널에서 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 중앙은 상기 패턴 리타더의 N+1 개의 패턴들 중에서 제N/2 및 제N/2+1 패턴들 사이의 제1 중앙 경계선과 정렬되는 것을 특징으로 하는 패턴 리타더.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 포워드 모델의 표시패널과 상기 리버스 모델의 표시 패널 각각은,
   상기 픽셀 어레이 밖의 베젤 영역에 형성된 다수의 얼라인 키들을 포함하고,
   상기 포워드 모델의 표시패널에서 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 중앙은 상기 패턴 리타더의 N+1 개의 패턴들 중에서 제N/2+1 및 제N/2+2 패턴들 사이의 제2 중앙 경계선과 정렬되는 것을 특징으로 하는 패턴 리타더.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 패턴 리타더는,
   상기 제1 패턴 위에 형성되고 상기 표시패널의 픽셀 어레이와 대향하지 않는 제1 더미 패턴; 및
   상기 제N+1 패턴 아래에 형성되고 상기 표시패널의 픽셀 어레이와 대향하지 않는 제2 더미 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 리타더.
   
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 얼라인 키들 각각은,
   포워드 모델 대응 얼라인 키; 및
   상기 포워드 모델 대응 얼라인 키의 뒤집힌 형태를 갖는 리버스 모델 대응 얼라인 키를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 리타더.
   
6. 입사광을 제1 편광으로 통과시키는 N/2+1(N은 자연수) 개의 기수 번째 패턴들과, 상기 입사광을 제2 편광으로 통과시키는 N/2 개의 우수 번째 패턴들을 포함하는 N+1 개의 패턴들을 포함하는 패턴 리타더를 정렬 시키기 위한 제1 정렬 스테이지;
   상기 패턴 리타더의 중앙에 위치한 중앙 경계선 이미지를 획득하는 제1 비젼 시스템;
   N 개의 라인들이 형성된 픽셀 어레이를 가지는 표시패널을 정렬시키기 위한 제2 정렬 스테이지;
   상기 표시패널의 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 이미지를 획득하는 제2 비젼 시스템;
   상기 제1 정렬 스테이지로부터 상기 패턴 리타더를 넘겨 받아 상기 제2 정렬 스테이지 상에서 상기 표시패널 상에 상기 패턴 리타더를 합착하는 드럼; 및
   상기 제1 및 제2 비젼 시스템으로부터 수신된 이미지들을 분석하여 상기 표시패널의 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 중앙에 상기 패턴 리타더의 중앙 경계선이 일치되도록 상기 정렬 스테이지들의 구동을 제어하고 상기 패턴 리타더와 상기 표시패널을 합착시키기 위하여 상기 드럼의 구동을 제어하는 콘트롤 컴퓨터를 포함하고,
   상단에 제1 라인이 위치하고 하단에 제N 라인이 위치하는 포워드 모델의 표시패널에서, 상기 N+1 개의 패턴들 중에서 최하단의 제N+1 패턴을 제외한 제1 내지 제N 패턴들이 상기 표시패널의 제1 내지 제N 라인에 정렬되고,
   상단에 상기 제N 라인이 위치하고 하단에 상기 제1 라인이 위치하는 리버스 모델의 표시패널에서, 상기 N+1 개의 패턴들 중에서 최상단의 제1 패턴을 제외한 제2 내지 제N+1 패턴들이 상기 표시패널의 제1 내지 제N 라인에 정렬되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 중앙 경계선은,
   상기 N+1 개의 패턴들 중에서 제N/2 및 제N/2+1 패턴들 사이에 존재하는 제1 중앙 경계선; 및
   상기 N+1 개의 패턴들 중에서 제N/2+1 및 제N/2+2 패턴들 사이에 존재하는 제2 중앙 경계선을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 포워드 모델의 표시패널과 상기 리버스 모델의 표시 패널 각각은,
   상기 픽셀 어레이 밖의 베젤 영역에 형성된 다수의 얼라인 키들을 포함하고,
   상기 포워드 모델의 표시패널에서 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 중앙은 상기 제1 중앙 경계선과 정렬되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 포워드 모델의 표시패널과 상기 리버스 모델의 표시 패널 각각은,
   상기 픽셀 어레이 밖의 베젤 영역에 형성된 다수의 얼라인 키들을 포함하고,
   상기 포워드 모델의 표시패널에서 중앙부 양측에 형성된 얼라인 키들의 중앙은 상기 제2 중앙 경계선과 정렬되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템.
   
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 패턴 리타더는,
    상기 제1 패턴 위에 형성되고 상기 표시패널의 픽셀 어레이와 대향하지 않는 제1 더미 패턴; 및
    상기 제N+1 패턴 아래에 형성되고 상기 표시패널의 픽셀 어레이와 대향하지 않는 제2 더미 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템.
    
11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 얼라인 키들 각각은,
    포워드 모델 대응 얼라인 키; 및
    상기 포워드 모델 대응 얼라인 키의 뒤집힌 형태를 갖는 리버스 모델 대응 얼라인 키를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치의 패턴 리타더와 표시패널의 정렬 및 합착 시스템.

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