KR101265483B1 - 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우안 영상과 좌안 영상의 혼선(Cross Talk)을 방지하여 화질을 향상시킴과 아울러, 입체 영상의 시야각 및 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역을 가지도록 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 상기 상부 기판에 형성된 광 가이드 부재; 및 상기 상부 기판 상에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 형성된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 형성된 우안 리타더부를 포함하는 광축 변경부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조 방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}
본 발명은 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 우안 영상과 좌안 영상의 혼선(Cross Talk)을 방지하여 화질을 향상시킴과 아울러, 입체 영상의 시야각 및 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
현대 사회가 고도로 정보화 되어감에 따라 디스플레이 장치는 대형화 및 박형화에 대한 시장의 요구에 직면하고 있으며, 이러한 요구에 따라 박막화, 경량화, 저소비 전력화의 장점을 갖는 다양한 형태의 평판 형태의 디스플레이 장치에 대한 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
평판 형태의 디스플레이 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 발광 표시 장치(Light Emitting Display Device) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 장점에서 액정 표시 장치가 각광을 받고 있다.
근래에는 시청자가 디스플레이 장치에 표시되는 2차원 영상에서 입체감 있는 3차원 영상을 시청할 수 있는 입체 영상 디스플레이 장치가 개발되고 있다.
입체 영상 디스플레이 장치는 양안시차(Binocular Parallax)를 가지는 좌안 영상과 우안 영상을 시청자의 좌안과 우안 각각에 분리하여 보여주는 장치이다. 즉, 입체 영상 디스플레이 장치는 좌안 영상이 시청자의 좌안에서만 인지되도록 하고, 우안 영상이 시청자의 우안에서만 인지하도록 함으로써 시청자가 입체감 있는 3차원 영상을 시청할 수 있도록 한다.
그러나, 종래의 입체 영상 디스플레이 장치에서는 좌안 영상이 시청자의 좌안에만 인지됨과 아울러 우안 영상이 시청자의 우안에만 인지되어야 하는데도 불구하고 시청자의 좌안에 우안 영상이 인지되거나, 시청자의 우안에 좌안 영상이 인지되는 경우가 발생하게 된다. 이에 따라, 종래의 입체 영상 디스플레이 장치는 좌안 영상과 우안 영상의 혼선(Cross Talk)으로 인하여 화질이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 우안 영상과 좌안 영상의 혼선(Cross Talk)을 방지하여 화질을 향상시킴과 아울러, 입체 영상의 시야각 및 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역을 가지도록 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 상기 상부 기판에 형성된 광 가이드 부재; 및 상기 상부 기판 상에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 형성된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 형성된 우안 리타더부를 포함하는 광축 변경부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 광 가이드 부재는 상기 우안 표시 영역을 투과하여 상기 좌안 리타더로 진행하는 상기 우안 영상을 상기 우안 리타더부로 반사시킴과 아울러 상기 좌안 표시 영역을 투과하여 상기 우안 리타더로 진행하는 상기 좌안 영상을 상기 좌안 리타더부로 반사시키는 것을 특징으로 한다.
상기 광 가이드 부재는 상기 상부 기판의 절반 두께 이상의 깊이를 가지도록 상기 상부 기판의 상면으로부터 삼각 형태 또는 사각 형태의 단면을 가지도록 오목하게 형성된다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법은 입체 영상의 좌안 영상을 표시하기 위한 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하기 위한 우안 표시 영역을 가지도록 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널을 마련하는 단계; 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되는 광 가이드 부재를 상기 상부 기판에 형성하는 단계; 상기 광 가이드 부재를 포함하는 상기 상부 기판의 전면에 상부 편광판을 부착하는 단계; 및 상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 형성된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 형성된 우안 리타더부를 포함하는 광축 변경부재를 상기 상부 기판 상에 배치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 광 가이드 부재는 상기 상부 기판의 절반 두께 이상의 깊이를 가지도록 상기 상부 기판의 상면으로부터 삼각 형태 또는 사각 형태의 단면을 가지도록 오목하게 형성된다.
상기 광 가이드 부재를 상기 상부 기판에 형성하는 단계는 상기 광 가이드 부재에 알루미늄 또는 실리콘 재질로 이루어진 광 반사층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 좌안 표시 영역과 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 상부 기판에 광 가이드 부재를 형성함으로써 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 광 가이드 부재의 광 반사를 통해 입체 영상의 우안 영상과 좌안 영상의 혼선(Cross Talk)을 방지하여 화질을 향상시킬 수 있다.
둘째, 광 가이드 부재의 광 집광을 통해 입체 영상의 상하 시야각 및 입체 영상의 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 A-A' 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 광 가이드 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광 가이드 부재의 광 반사에 따른 좌안 영상과 우안 영상의 진행 경로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6b에 도시된 광 가이드 부재의 형성 이후에 광 가이드 부재에 형성되는 광 반사층을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 광 반사층의 형성 이후에 상부 기판에 부착되는 상부 편광판을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A' 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 광 가이드 부재(200), 및 광축 변경부재(300)를 포함하여 구성된다.
디스플레이 패널(100)은 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역(LDA)과 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역(RDA)을 가지도록 합착된 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 포함하여 구성된다. 이때, 하부 기판(110)과 상부 기판(120)은 액정층(130)을 사이에 두고 합착된다.
하부 기판(110) 상에는 복수의 게이트 라인(GL), 복수의 데이터 라인(DL), 및 복수의 화소(P)를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이(112)가 형성된다.
복수의 게이트 라인(GL)은 하부 기판(110)의 제 1 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되도록 형성된다. 이러한, 복수의 게이트 라인(GL)에는 외부로부터 게이트 신호가 공급된다.
복수의 데이터 라인(DL)은 복수의 게이트 라인(GL)에 교차하는 제 2 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되도록 형성된다. 이러한, 복수의 데이터 라인(DL)에는 외부로부터 데이터 신호가 공급된다. 이때, 데이터 신호는 2차원 영상 모드시 2차원 영상에 대응되며, 입체 영상 모드시 입체 영상의 좌안 영상 및 우안 영상에 대응된다.
복수의 화소(P) 각각은 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된다. 이러한, 복수의 화소(P) 각각은 인접한 게이트 라인(GL)과 인접한 데이터 라인(DL)에 접속되도록 형성된 박막 트랜지스터(T), 박막 트랜지스터(T)에 접속되도록 형성된 화소 전극(PE), 및 화소 전극(PE)에 대향되도록 형성된 공통 전극(미도시)을 포함하여 구성된다.
박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인(GL)으로부터 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 신호를 화소 전극(PE)에 공급한다.
화소 전극(PE)은 박막 트랜지스터(T)를 통해 공급되는 데이터 신호에 대응되는 전계를 형성하여 액정층을 투과하는 광의 투과량을 조절한다.
공통 전극은 화소 전극(PE)과 일정 간격으로 이격되도록 화소 전극(PE) 사이마다 형성된다. 이러한, 공통 전극에는 외부로부터 기준 전압이 공급된다. 이때, 공통 전극은 하부 기판(110)에 형성되지 않고 화소 전극(PE)과 대향되도록 상부 기판(120)에 형성될 수 있다.
한편, 입체 영상 모드시 게이트 라인(GL)의 길이 방향에 대응되는 각 수평 라인은 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역(LDA)과 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역(RDA)으로 나누어진다. 예를 들어, 입체 영상 모드시 수평 라인들 중에서 홀수번째 수평 라인은 좌안 표시 영역(LDA)으로 설정되어 좌안 영상이 표시되고, 짝수번째 수평 라인은 우안 표시 영역(RDA)으로 설정되어 우안 영상이 표시될 수 있다.
이와 같은, 하부 기판(110)은 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 신호와 데이터 라인(DL)에 공급되는 2차원 영상 데이터 또는 3차원(좌안 및 우안) 영상 데이터에 대응되는 데이터 신호에 따라 각 화소들(P)을 구동하여 액정층의 광 투과량을 조절한다.
상부 기판(120)은 복수의 컬러 필터(CF), 차광층(BM), 및 오버코트층(122)을 포함하여 구성된다.
복수의 컬러 필터(CF)는 복수의 화소(P) 각각에 대응되도록 형성된 적색, 녹색, 및 청색의 컬러 필터를 포함하여 구성된다. 적색, 녹색, 및 청색의 컬러 필터와 이에 대응되는 적색, 녹색, 및 청색의 화소(P)는 하나의 컬러 영상을 표시하는 단위 화소를 구성한다. 이러한, 복수의 컬러 필터(CF)는 게이트 라인(GL)의 길이 방향을 따라 서로 다른 컬러 필터가 반복적으로 형성됨과 아울러 데이터 라인(DL)의 길이 방향을 따라 동일한 컬러 필터가 반복적으로 형성된다.
차광층(BM)은 복수의 컬러 필터(CF)의 경계부에 형성됨으로써 복수의 컬러 필터(CF) 각각을 정의함과 아울러 인접한 컬러 필터(CF)를 광적으로 분리한다.
오버코트층(122)은 복수의 컬러 필터(CF) 및 차광층(BM)을 포함하는 상부 기판(120)의 배면 전체에 소정 두께로 형성됨으로써 하부 기판(120)과 대향되는 상부 기판(120)의 배면을 평탄화시킨다. 한편, 오버코트층(124) 상에는 액정층(130)의 배향을 위한 배향막(미도시)이 형성될 수 있다.
한편, 디스플레이 패널(100)은 하부 편광판(114) 및 상부 편광판(124)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
하부 편광판(114)은 하부 기판(110)의 배면, 즉 백 라이트 유닛(미도시)과 대향되는 면에 부착되어 백 라이트 유닛으로부터 하부 기판(110)으로 입사되는 광을 편광시킨다.
상부 편광판(122)은 상부 기판(120)의 전면, 즉 액정층과 접촉되지 않는 면에 형성되어 상부 기판(120)을 투과하는 광을 편광시킨다.
상술한 디스플레이 패널(100)은 입체 영상 모드시 좌안 표시 영역(LDA)에 입체 영상의 좌안 영상을 표시함과 아울러 우안 표시 영역(RDA)에 입체 영상의 우안 영상을 표시하게 된다.
광 가이드 부재(200)는 좌안 표시 영역(LDA)과 우안 표시 영역(RDA)의 경계부분에 중첩되도록 상부 기판(120)에 형성되어 소정 각도로 입사되는 광을 반사시킨다. 이러한, 광 가이드 부재(200)는 소정 각도를 가지도록 좌안 표시 영역(LDA)을 투과하여 우안 표시 영역(RDA)의 상부로 진행하는 광을 반사시켜 좌안 표시 영역(LDA)의 상부 쪽으로 진행시키며, 소정 각도를 가지도록 우안 표시 영역(RDA)을 투과하여 좌안 표시 영역(LDA)의 상부로 진행하는 광을 반사시켜 우안 표시 영역(RDA)의 상부 쪽으로 진행시킨다.
또한, 광 가이드 부재(200)는 좌안 표시 영역(LDA)과 우안 표시 영역(RDA) 각각을 투과하는 광을 집광하는 역할을 수행함으로써 입체 영상의 휘도를 향상시킨다.
제 1 실시 예에 따른 광 가이드 부재(200)는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 삼각 형태의 단면 또는 "V"자 형태의 단면을 가지도록 상부 기판(120)의 상면으로부터 오목하게 형성된다. 이때, 광 가이드 부재(200)의 깊이(d)는 상부 기판(120)의 두께의 절반 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 광 가이드 부재(200)의 폭(w)은 차광층(BM)의 폭과 동일하거나 넓게 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않고, 디스플레이 패널(100)의 크기 및 구조에 따라 최적화되도록 설정되는 것이 바람직하다.
제 2 실시 예에 따른 광 가이드 부재(200)는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 정사각 형태의 단면을 가지도록 상부 기판(120)의 상면으로부터 오목하게 형성된다. 이때, 광 가이드 부재(200)의 깊이(d)는 상부 기판(120)의 두께의 절반 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 광 가이드 부재(200)의 폭(w)은 차광층(BM)의 폭과 동일하거나 넓게 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않고, 디스플레이 패널(100)의 크기 및 구조에 따라 최적화되도록 설정되는 것이 바람직하다.
제 3 실시 예에 따른 광 가이드 부재(200)는, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 직사각 형태의 단면을 가지도록 상부 기판(120)의 상면으로부터 오목하게 형성된다. 이때, 광 가이드 부재(200)의 깊이(d)는 상부 기판(120)의 두께의 절반 이상으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않고, 디스플레이 패널(100)의 크기 및 구조에 따라 최적화되도록 설정되는 것이 바람직하다.
이와 같은, 광 가이드 부재(200)는 마스크(미도시)를 이용한 물리적 식각 공정 또는 화학적 식각 공정에 의해 상부 기판(120)의 표면으로부터 오목하게 형성될 수 있다. 여기서, 물리적 식각 공정은 샌드 블라스트 공정 등이 될 수 있으며, 화학적 식각 공정은 건식 또는 습식 식각 공정이 될 수 있다. 이러한, 광 가이드 부재(200)의 형성 공정은 하부 기판(110)과 상부 기판(120)이 합착된 이후, 상부 편광판(124)의 부착 공정 이전에 수행된다.
도 1 및 도 2에서, 광축 변경부재(300)는 디스플레이 패널(100)에 정의된 좌안 표시 영역(LDA) 및 우안 표시 영역(RDA) 각각을 투과하여 입사되는 광을 서로 다른 광축을 가지는 좌안 영상과 우안 영상으로 분리한다. 이를 위해, 광축 변경부재(300)는 베이스 부재(310), 좌안 리타더부(320L), 우안 리타더부(320R), 및 반사 방지막(330)을 포함하여 구성된다.
베이스 부재(310)는 소정 두께를 가지는 유리(Glass) 또는 필름(Film)으로 이루어진다.
좌안 리타더부(320L)는 디스플레이 패널(100)에 정의된 좌안 표시 영역(LDA)에 대응되도록 베이스 부재(310)의 배면에 형성된다. 이러한, 좌안 리타더부(320L)는 상부 편광판(124) 상에 배치되어 좌안 표시 영역(LDA)을 투과하여 입사되는 광의 광축을 변경시킴으로써 입체 영상 모드시 입체 영상의 좌안 영상을 시청자의 좌안에 제공한다. 여기서, 좌안 리타더부(320L)는 좌안 표시 영역(LDA)을 투과하여 입사되는 광을 좌편광으로 변경할 수 있다.
우안 리타더부(320R)는 좌안 리타더부(320L)와 나란하도록 디스플레이 패널(100)에 정의된 우안 표시 영역(RDA)에 대응되는 베이스 부재(310)의 배면에 형성된다. 이때, 우안 리타더부(320R)는 좌안 리타더부(320L)의 사이마다 형성된다. 이러한, 우안 리타더부(320R)는 상부 편광판(124) 상에 배치되어 우안 표시 영역(RDA)을 투과하여 입사되는 광의 광축을 변경시킴으로써 입체 영상 모드시 입체 영상의 우안 영상을 시청자의 우안에 제공한다. 여기서, 우안 리타더부(320R)는 우안 표시 영역(RDA)을 투과하여 입사되는 광을 우편광으로 변경할 수 있다.
반사 방지막(330)은 베이스 부재(310)의 전면에 부착되거나 코팅되어 표면 반사를 줄이고, 반사 광에 의해 광의 간섭 또는 산란을 제거한다.
한편, 상술한 광축 변경부재(300)는 점착성 물질(Adhesive Material)(미도시)에 의해 상부 편광판(124)의 전면에 부착될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 광 가이드 부재(200)를 이용하여 우안 표시 영역(RDA)을 투과하여 인접한 좌안 리타더부(320L) 쪽으로 진행하는 우안 영상(RI)을 우안 리타더부(320R) 쪽으로 반사시킴과 아울러 좌안 표시 영역(LDA)을 투과하여 인접한 우안 리타더부(320R) 쪽으로 진행하는 좌안 영상(LI)을 좌안 리타더부(320L) 쪽으로 반사시킨다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 좌안 표시 영역(LDA)과 우안 표시 영역(RDA)의 경계부분에 중첩되도록 상부 기판(120)에 광 가이드 부재(200)를 형성함으로써 입체 영상의 우안 영상과 좌안 영상의 혼선(Cross Talk)을 방지하여 화질을 향상시킬 수 있으며, 입체 영상의 상하 시야각을 향상시킬 수 있다. 여기서, 일반적인 입체 영상의 상하 시야각은 상부 기판(120)의 배면과 리타더부(320L, 320R) 사이의 거리 및 차광층(BM)의 폭에 의해 결정되는데 보통 30도 정도가 된다. 반면에, 본 발명에 따른 입체 영상의 상하 시야각은 광 가이드 부재(200)에 의한 광의 집광에 의해 상부 기판(120)의 배면과 광 가이드 부재(200) 사이의 거리(D) 및 차광층(BM)의 폭에 의해 결정된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 입체 영상의 상하 시야각은 광 가이드 부재(200)의 깊이(d)에 따라 60도 이상으로 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도로써, 도 1에 도시된 A-A' 선의 단면에 대응된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 광 가이드 부재(200), 광축 변경부재(300), 및 광 반사층(400)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치에서 광 반사층(400)을 제외한 나머지 구성은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치와 동일하기 때문에 광 반사층(400)을 제외한 나머지 구성들(100, 200, 300)에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
광 반사층(400)은 상부 기판(120)의 상부 표면으로부터 삼각 또는 사각 형태의 단면을 가지도록 오목하게 형성된 광 가이드 부재(200) 내에 형성된다. 이때, 광 반사층(400)은 알루미늄 또는 실리콘 등과 같은 반사율이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한, 광 반사층(400)은 광 가이드 부재(200)를 투과하는 광을 원하는 리타더부(320L, 320R) 쪽으로 반사시킴으로써 광 가이드 부재(200)의 반사 효율을 향상시켜 입체 영상의 화질 및 휘도를 더욱 향상시킨다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6d를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법을 단계적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 입체 영상의 좌안 영상을 표시하기 위한 좌안 표시 영역(LDA)과 입체 영상의 우안 영상을 표시하기 위한 우안 표시 영역(RDA)을 가지도록 합착된 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 포함하는 디스플레이 패널(100)을 마련한다. 하부 기판(110)에는 복수의 게이트 라인(미도시), 복수의 데이터 라인(미도시), 및 복수의 화소(미도시)를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이(112)가 형성된다. 또는 상부 기판(120)의 배면에는 차광층(BM)에 의해 정의되는 화소 영역마다 각 화소에 대응되도록 형성된 복수의 컬러 필터(CF), 차광층(BM)과 복수의 컬러 필터(CF)를 덮도록 소정 두께로 평탄하게 형성된 오버코트층(122)을 포함하는 컬러 필터 어레이가 형성된다. 이러한, 하부 기판(110)과 상부 기판(120)은 액정층(130)을 사이에 두고 서로 대향되도록 합착된다.
그런 다음, 도 6b에 도시된 바와 같이, 좌안 표시 영역(LDA)과 우안 표시 영역(RDA)의 경계부분에 중첩되는 상부 기판(120)에 광 가이드 부재(200)를 형성한다. 여기서, 광 가이드 부재(200)는, 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 삼각 형태 또는 사각 형태의 단면을 가지도록 상부 기판(120)의 상면으로부터 오목하게 형성된다. 이때, 광 가이드 부재(200)는 상부 기판(120)의 두께 절반 이상의 깊이를 가지도록 상부 기판(120)의 상면으로부터 오목하게 형성된다. 이러한, 광 가이드 부재(200)는 마스크(미도시)를 이용한 물리적 식각 공정 또는 화학적 식각 공정에 의해 상부 기판(120)의 표면으로부터 오목하게 형성될 수 있다. 여기서, 물리적 식각 공정은 샌드 블라스트 공정 등이 될 수 있으며, 화학적 식각 공정은 건식 또는 습식 식각 공정이 될 수 있다.
그런 다음, 도 6c에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)의 배면에 하부 편광판(114)을 부착하고, 광 가이드 부재(200)가 형성된 상부 기판(110)의 전면에 상부 편광판(124)을 부착한다.
그런 다음, 도 6d에 도시된 바와 같이, 상부 기판(120) 상에 광축 변경부재(300)를 배치한다. 여기서, 광축 변경부재(300)는 베이스 부재(310), 좌안 리타더부(320L), 우안 리타더부(320R), 및 반사 방지막(330)을 포함하여 구성된다.
베이스 부재(310)는 소정 두께를 가지는 유리(Glass) 또는 필름(Film)으로 이루어진다.
좌안 리타더부(320L)는 좌안 표시 영역(LDA)에 대응되도록 베이스 부재(310)의 배면에 형성되어 좌안 표시 영역(LDA)을 투과하여 입사되는 광의 광축을 변경(예를 들어, 좌편광)시킴으로써 입체 영상 모드시 입체 영상의 좌안 영상을 시청자의 좌안에 제공한다.
우안 리타더부(320R)는 좌안 리타더부(320L)와 나란하도록 우안 표시 영역(RDA)에 대응되는 좌안 리타더부(320L)의 사이마다 형성되어 우안 표시 영역(RDA)을 투과하여 입사되는 광의 광축을 변경(예를 들어, 우편광)시킴으로써 입체 영상 모드시 입체 영상의 우안 영상을 시청자의 우안에 제공한다.
반사 방지막(330)은 베이스 부재(310)의 전면에 부착되거나 코팅되어 표면 반사를 줄이고, 반사 광에 의해 광의 간섭 또는 산란을 제거한다.
한편, 상술한 광축 변경부재(300)는 점착성 물질(Adhesive Material)(미도시)에 의해 상부 편광판(124)의 전면에 부착될 수 있다.
다른 한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법에서 광 가이드 부재(200)를 상부 기판(120)에 형성하는 단계는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 광 가이드 부재(200)의 내에 광 반사층(400)을 더 형성할 수 있다.
광 반사층(400)은 상부 기판(120)의 상부 표면으로부터 삼각 또는 사각 형태의 단면을 가지도록 오목하게 형성된 광 가이드 부재(200) 내에 형성된다. 이때, 광 반사층(400)은 알루미늄 또는 실리콘 등과 같은 반사율이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한, 광 반사층(400)은 광 가이드 부재(200)를 투과하는 광을 원하는 리타더부(320L, 320R) 쪽으로 반사시킴으로써 광 가이드 부재(200)의 반사 효율을 향상시켜 입체 영상의 화질 및 휘도를 더욱 향상시킨다.
이에 따라, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법에서 상술한 상부 편광판(124)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 광 가이드 부재(200)와 광 반사층(400)이 형성된 상부 기판(120)의 전면에 부착된다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에서 광 가이드 부재(200)는 액정 디스플레이 패널(100)의 상부 기판(120)에 형성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 액정 디스플레이 패널 이외의 평판 형태의 디스플레이 패널의 상부 기판에 형성될 수도 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 휴대용 통신 단말기, 노트북, 모니터, 텔레비전, 또는 공공 디스플레이(Public Display) 등으로 사용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이 패널 110: 하부 기판
120: 상부 기판 124: 상부 편광판
200: 광 가이드 부재 300: 광축 변경부재
310: 베이스 부재 320L: 좌안 리타더부
320R: 우안 리타더부 330: 반사 방지막
400: 광 반사층

Claims (14)

  1. 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역을 가지도록 합착된 상부 기판과 하부 기판, 및 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 상기 상부 기판에 형성되어 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상의 혼선을 방지하는 광 가이드 부재를 포함하는 디스플레이 패널; 및
    상기 광 가이드 부재가 형성된 상기 디스플레이 패널의 상부 기판 상에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 형성된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 형성된 우안 리타더부를 포함하는 광축 변경부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재는 상기 우안 표시 영역을 투과하여 상기 좌안 리타더로 진행하는 상기 우안 영상을 상기 우안 리타더부로 반사시킴과 아울러 상기 좌안 표시 영역을 투과하여 상기 우안 리타더로 진행하는 상기 좌안 영상을 상기 좌안 리타더부로 반사시키는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재는 상기 상부 기판의 절반 두께 이상의 깊이를 가지도록 상기 상부 기판의 상면으로부터 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재는 삼각 형태 또는 사각 형태의 단면을 가지도록 상기 상부 기판의 상면으로부터 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재에 형성된 광 반사층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 반사층은 알루미늄 또는 실리콘 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    상기 광 가이드 부재를 덮도록 상기 상부 기판의 전면에 부착된 상부 편광판; 및
    상기 하부 기판의 배면에 부착된 하부 편광판을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광축 변경부재는,
    소정 두께를 가지는 유리 또는 필름으로 이루어진 베이스 부재; 및
    상기 상부 편광판에 마주보는 상기 베이스 부재의 배면에 교번적으로 형성된 상기 좌안 리타더부와 상기 우안 리타더부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광축 변경부재는 상기 베이스 부재의 전면에 형성된 반사 방지막을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  10. 입체 영상의 좌안 영상을 표시하기 위한 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하기 위한 우안 표시 영역을 가지도록 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널을 마련하는 단계;
    상기 좌안 영상과 상기 우안 영상의 혼선을 방지하도록 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되는 상기 상부 기판의 상면에 광 가이드 부재를 형성하는 단계;
    상기 광 가이드 부재가 형성된 상부 기판의 전면에 상부 편광판을 부착하는 단계; 및
    상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 형성된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 형성된 우안 리타더부를 포함하는 광축 변경부재를 상기 상부 기판 상에 배치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재는 상기 상부 기판의 절반 두께 이상의 깊이를 가지도록 상기 상부 기판의 상면으로부터 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재는 삼각 형태 또는 사각 형태의 단면을 가지도록 상기 상부 기판의 상면으로부터 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재는 마스크를 이용한 물리적 식각 공정 또는 화학적 식각 공정에 의해 상기 상부 기판의 상면으로부터 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재를 상기 상부 기판에 형성하는 단계는 상기 광 가이드 부재에 알루미늄 또는 실리콘 재질로 이루어진 광 반사층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법.
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