KR101348565B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3색의 광에 각각 대응하는 복수개의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 적색, 녹색, 청색의 3색 광을 조사하는 것으로서, 내부 전반사에 의하여 광을 유도하는 도광판; 상기 도광판의 일측면에 배치되며, 상기 도광판 속으로 단파장 광을 조사하는 복수의 단파장 광원; 상기 도광판의 하면 또는 상면에 배치되는 것으로서, 상기 단파장 광원에서 나오는 단파장 광을 적색 또는 녹색 또는 청색으로 여기시키는 복수의 색변환물질을 포함하는 3색 광원 어레이; 및 상기 3색 광원 어레이와 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 3색 광원 어레이에서 조사된 3색의 광을 각각 굴절시켜 상기 복수의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 렌티큘러렌즈 어레이 시트를 포함하되, 상기 3색 광원 어레이는 직선의 형태이고, 적색, 녹색, 청색에 대응하는 각 색변환물질이 포함되며, 상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트 및 적색, 녹색, 청색의 액정하위픽셀과 동일한 간격으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
따라서, 적색, 녹색, 청색의 3색 광원에 대응하는 3색 광원 어레이를 이용하여 적색, 녹색, 청색에 각각 대응하는 액정하위픽셀 및 컬러필터에 직접 적색, 녹색, 청색의 광을 뿌려주는 백라이트 유닛을 통하여 액정표시장치의 광 투과 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치{Backlight unit and liquid display device that contains it}
본 발명은 액정표시장치(LCD;Liquid Crystal Display)의 백라이트 유닛(BLU;Backlight Unit)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 광효율을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(LCD;Liquid Crystal Display)는 인가전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 여러 가지 전기적인 영상 정보를 화상 정보로 변환시키는 액정패널과 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛으로 구성된다. 상기 액정패널 속의 복수의 액정픽셀은 각각 적색(R, red),녹색(G, green), 청색(B, blue)의 영상을 나타내는 R,G,B 액정하위픽셀로 구성되고 각각의 R,G,,B 액정하위픽셀의 전면부에는 R,G,B 컬러필터가 설치되어 있다.
종래의 LCD에서는 백라이트유닛에서 나오는 백색광의 파워가 액정픽셀의 앞과 뒤에 설치되어 있는 편광시트, 컬러필터, 그리고 액정픽셀의 개구율에 의해서 대부분 소실되고 약 5%에서 10% 사이의 광만이 액정패널 밖으로 빠져나오기 때문에 LCD의 광 에너지 효율은 상당히 낮은 문제점이 있었다. 따라서, LCD의 광 에너지 효율 개선은 LCD의 경쟁력 강화와 에너지 절약에 중요한 과제이다. 특히 컬러필터는 백색광의 투과율이 약 30%에 불과하여 가장 많은 광 손실을 일으켜서 LCD으 높은 전력 소모를 유발한다.
그러한 문제점 때문에 LCD의 광 에너지 효율을 증대시키기 위하여 개발되고 있는 기술 중의 하나가 FSC(Field Sequential Color) 기술이다. 이 기술은 광 에너지 손실에 큰 부분을 차지하고 있는 컬러필터를 없애기 위해서 고안된 것으로서, R,G,B 3색의 LED를 백라이트의 광원으로 사용하고, 화면 영상 신호를 R,G,B 3색의 영상 신호로 분리한 후, R-LED를 켜는 동안에는 R 영상 신호를 액정패널에 보내고, G-LED를 켜는 동안에는 G 영상 신호를 액정패널에 보내며, B-LED를 켜는 동안에는 B 영상 신호를 액정패널에 순차적으로 빠른 속도로 뿌려줌으로써 관찰자가 컬러 영상을 느끼도록 하는 기술이다.
상기 FSC LCD 기술은 액정하위픽셀과 컬러필터가 불필요하고, 광투과 효율이 크게 개선되는 장점에 의하여 많은 연구를 통하여 상당한 기술의 진보를 달성하고 있지만, 기존의 일반 LCD에 비하여 영상을 조절하는 회로의 속도가 약 6배 정도 되어야 하고, 깜빡임(Flickering), 움직이는 영상의 색분리현상(Color Break-Up) 등의 문제가 있어서 아직 실용화되지 못하는 문제점이 있다.
Taira 등은 백색 광원을 회절격자를 이용하여 적색, 녹색, 청색으로 분광하여 렌티큘러렌즈를 이용하여 적색, 녹색, 청색 컬러필터 속으로 입사함으로써 컬러필터 없는 LCD를 구현하고자 하였다. 그의 기술은 기본적으로 액정패널 속의 컬러필터를 제거하기 위한 기술로써 회절격자를 사용하여 분광된 광의 진행각도 문제로 인하여 복잡한 구조의 각보정장치를 부가하여야 하며, 너무 복잡하여 제작이 어렵다는 문제점을 안고 있었다.
본 발명의 출원인은 액정의 효율성을 높이는 "컬러필터 없는 액정표시장치(등록번호 10-0993695, US2009/0262280)"와 "액정표시장치(10-1033071)"를 출원하였다. 상기 특허들은 직하형 구조로써 백라이트 유닛의 두께가 두꺼워지고, 또한 액정패널 속에 확산층을 설치하여야 하는 문제점도 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 Taira의 문제점들과 "액정표시장치치(10-1033071)"의 주요한 문제점들을 해결하는 새로운 광학적 구조와 원리를 사용하는 LCD의 광투과율을 향상시키고자 하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 제작이 쉽고 구조가 간단한 도광판 또는 직하형 백라이트를 사용하고, 3색 광원 어레이와 액정패널 사이에 렌티큘러렌즈 어레이 또는 컬러매칭시트를 RGB 액정하위픽셀 또는 RGB 컬러필터와 정렬하여 배치함으로써 RGB 액정하위픽셀 및 RGB 컬러필터 속으로 RGB 광이 매칭되게 입사하도록 하여 광 투과 효율을 향상시키며, 색일치 조건을 구하여 이에 맞는 광학적 설계 및 배치를 함으로써 광 에너지 효율을 향상시키는 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 발명에 의하면, 3색의 광에 각각 대응하는 복수개의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 적색, 녹색, 청색의 3색 광을 조사하는 것으로서, 내부 전반사에 의하여 광을 유도하는 도광판; 상기 도광판의 일측면에 배치되며, 상기 도광판 속으로 단파장 광을 조사하는 복수의 단파장 광원; 상기 도광판의 하면 또는 상면에 배치되는 것으로서, 상기 단파장 광원에서 나오는 단파장 광을 적색 또는 녹색 또는 청색으로 여기시키는 복수의 색변환물질을 포함하는 3색 광원 어레이; 및 상기 3색 광원 어레이와 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 3색 광원 어레이에서 조사된 3색의 광을 각각 굴절시켜 상기 복수의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 렌티큘러렌즈 어레이 시트를 포함하되, 상기 3색 광원 어레이는 직선의 형태이고, 적색, 녹색, 청색에 대응하는 각 색변환물질이 포함되며, 상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트 및 적색, 녹색, 청색의 액정하위픽셀과 동일한 간격으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 적색, 녹색, 청색의 3색 광을 조사하는 것으로서, 투명기판; 상기 투명기판의 하면 또는 상면에 구비되며, 적색, 녹색, 청색을 발광하며 순차적으로 배치되는 직선형태의 3색 자발광원 어레이; 상기 3색 자발광원 어레이와 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 3색 자발광원 어레이에서 발광된 3색의 광을 각각 굴절시켜 상기 복수의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 렌티큘러렌즈 어레이 시트를 포함하되, 상기 3색 자발광원 어레이는 직선형태이며, 상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트의 렌티큘러렌즈 및 상기 액정하위픽셀과 동일한 주기로 적색, 녹색, 청색이 나란히 순차적으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 적색, 녹색, 청색의 3색 광을 조사하는 것으로서, 내부 전반사에 의하여 광을 유도하며, 하부에는 광을 확산시키는 산란패턴이 구비되는 도광판; 상기 도광판의 일측면에 배치되며, 상기 도광판 속으로 단파장 광을 조사하는 복수의 단파장 광원; 상기 도광판과 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 도광판에서 조사된 광을 3색의 광으로 변환시킨 후 각각 굴절시켜 상기 복수의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 컬러매칭시트를 포함하되, 상기 컬러매칭시트는 투명기판과, 상기 투명기판의 상부에 상기 복수의 액정하위픽셀과 동일한 주기로 순차적으로 정렬되게 설치되는 렌티큘러렌즈 어레이와, 상기 투명기판의 하부에 배치되며, 상기 단파장 광을 적색 또는 녹색 또는 청색으로 여기시키는 복수의 형광물질을 포함하는 3색 형광물질 어레이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 적색, 녹색, 청색의 3색 광을 조사하는 것으로서, 광을 확산시키는 확산판; 상기 확산판의 하부에 배치되며, 상기 확산판으로 단파장 광을 조사하는 복수의 단파장 광원; 상기 확산판과 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 확산판에서 조사된 광을 3색의 광으로 변환시킨 후 각각 굴절시켜 상기 복수의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 컬러매칭시트를 포함하되, 상기 컬러매칭시트는 투명기판과, 상기 투명기판의 상부에 상기 복수의 액정하위픽셀과 동일한 주기로 순차적으로 정렬되게 설치되는 렌티큘러렌즈 어레이와, 상기 투명기판의 하부에 배치되며, 상기 단파장 광을 적색 또는 녹색 또는 청색으로 여기시키는 복수의 형광물질을 포함하는 3색 형광물질 어레이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 적색, 녹색, 청색의 3색 광원에 각각 대응하는 3색 광원 어레이를 이용하여 적색, 녹색, 청색에 각각 대응하는 액정하위픽셀 및 컬러필터에 직접 적색, 녹색, 청색의 광을 뿌려주는 백라이트 유닛을 통하여 액정표시장치의 광 투과 효율을 향상시킬 수 있다.
둘째, 간단한 구조의 렌티큘러렌즈 어레이 시트와 컬러매칭시트를 사용함으로 인하여 제작이 용이하다.
셋째, 3색 광원 어레이로 UV LED 광을 받아서 각각 R,G,B 광을 발산하는 R,G,B 형광체(Phosphor) 또는 R,G,B 양자점(QD;Quantum Dot)을 사용하여 R,G,B 3색광을 발생함으로써 간단한 구조를 유지하면서 고효율을 달성할 수 있다.
넷째, 3색 광원 어레이로 청색(B) LED의 광과 상기 청색 LED 광을 받아서 각각 적색(R)과 녹색(G)을 방출하는 형광체 또는 양자점을 사용하여 R 및 G의 2색광을 발생시키고, 청색광은 산란패턴에서 산란시켜서 3색 광을 구현함으로써 간단한 구조를 유지하면서 고효율을 달성할 수 있다.
다섯째, 3색 광원 어레이로 LED 대신에 R, G, B OLED 또는 R, G, B 양자점(Quantum Dot)과 같은 광원 어레이를 사용함으로써 광원의 구조를 단순화하고, 액정표시장치의 장점과 광원 어레이의 장점을 모두 살림으로써 높은 효율과 화질을 달성할 수 있다.
여섯째, R, G, B 액정하위픽셀에 각각 R, G, B 광을 공급하기 때문에 R, G, B 컬러필터를 제거할 수 있으며, 또한 이웃한 픽셀 사이의 컬러 크로스토크(color crosstalk)를 줄이고 화질을 안정화시키지 위해 컬러필터를 제거하지 않고 유지할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예의 응용 예를 도시한 도면이다.
도 4는 색변환물질과 3색 광원 어레이를 도시한 도면이다.
도 5는 OLED 또는 양자점(Quantum Dot;QD)를 3색 광원으로 사용한 본 발명의 제2실시 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3실시 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4실시 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 6과 도 7에 도시된 컬러매칭시트를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도면을 참조하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시 예의 응용 예를 도시한 도면이고, 도 4는 색변환물질과 3색 광원 어레이를 도시한 도면이다.
도 1에 의하면 액정패널(1100)과 상기 액정패널(1100) 하부에 위치하는 백라이트로 구성되며, 상기 백라이트는 도광판(1200)과, 상기 도광판(1200)의 측면에 위치하여 상기 도광판(1200) 내부로 광을 조사하는 단파장 광원(1300)인 청색 LED와, 상기 도광판(1200)의 하부에 순차적으로 나란하게 설치되는 RGB 색변환 물질(1410;1410R,1410G,1410B)을 포함하는 3색 광원 어레이(1400)와 백색 반사층(1600)으로 구성된다.
상기 액정패널(1100)은 액정하위픽셀(1110;1110R,1110G,1110B) 또는 컬러필터(1120;1120R,1120G,1120B)와 전면유리기판(1130) 및 후면유리기판(1160)으로 이루어지고, 후술되는 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)는 렌즈투명기판(1510)과 상기 렌즈투명기판(1510)의 상부에 일렬로 배치되는 렌티큘러렌즈(1520)로 이루어진다.
상기 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B)은 RGB 형광체, RGB 양자점(Quantum Dot;QD), 백색 산란물질 또는 상기의 조합으로 이루어진다. 상기 단파장 광원(1300)으로 청색 LED를 사용하는 경우, 순차적으로 복수로 나란히 설치되는 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B)은 적색 형광체, 녹색 형광체, 그리고 백색 산란체가 될 수 있고, 또는 적색 양자점, 녹색 양자점, 그리고 백색 산란체로 구성될 수 있다. 청색의 경우 단순히 백색 산란체에서 산란을 시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 도광판(1200)과 상기 액정패널(1100)의 사이에는 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)가 위치하며, 상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)는 상기 도광판(1200)의 상부에 일체로 형성될 수 있다.
순차적으로 나란히 복수로 설치되는 RGB 색변환 물질(1410;1410R,1410G,1410B)을 포함하는 3색 광원 어레이(1400)와 상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)의 렌티큘러렌즈(1520), 그리고 액정패널(1100)의 RGB 액정하위픽셀(1110) 또는 RGB 컬러필터(1120)는 동일 색을 따라 정렬되어야 한다.
상기 단파장 광원(1300)인 청색 LED에서 나오는 청색(예; 파장 470nm)은 상기 도광판(1200) 내부를 전반사를 통하여 진행하면서 상기 도광판(1200)의 하면에 순차적으로 직선의 형태로 나란히 설치된 RGB 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B)에 부딪치면 RGB 광을 발생하게 된다.
상기 청색 LED에서 나온 청색광이 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B)에 입사하여 발생한 적색, 녹색, 청색 광 가운데 아래 방향으로 방출되는 광은 상기 도광판(1200)의 하부에 설치된 백색 반사층(1600)에서 반사하여 모두 액정패널(1100)이 위치한 상부 방향으로 진행하게 된다. 상기 청색 LED는 청색 LD(Laser Diode)로 대체하여도 그 광학적 기능에는 큰 차이가 없다.
상기 백색 반사층(1600)은 별도의 시트로 설치될 수도 있고, 도광판(1200)의 하부에 일체로 코팅될 수도 있다. 상기 적색, 녹색, 청색 광은 상부에 위치한 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)에 의하여 액정패널(1100) 속에 있는 각각의 해당 적색, 녹색, 청색의 액정하위픽셀(1110R,1110G,1110B) 또는 RGB 컬러필터(1120) 속으로 입사하게 되어 투과율을 상승시킨다.
도 1에서 어느 하나의 색변환물질(예;1410G)에서 나오는 광은 모든 방향으로 균등하게 확산되며, 수직 상부로 진행하는 광(1910)은 수직방향에 정렬되어 있는 렌티큘러렌즈(1520)에 의해서 집광되어 수직 방향에 위치한 동일색의 액정하위픽셀(1110G) 또는 컬러필터(1120G) 속으로 입사하지만 다른 방향으로 확산되는 광(1920)은 투과율 향상에 기여하지 못하는 손실광이 되거나 다른 색의 액정하위픽셀(1110R,1110B)과 컬러필터(1120R,1120B) 속으로 들어가서 화질저하를 유발하게 된다. 이러한 다른 방향으로 확산되는 광(1920)을 동일한 색의 액정하위픽셀(1110G) 또는 컬러필터(1120G) 속으로 입사시키기 위해서는 색일치조건(Color-matching condition)을 만족하도록 도광판(1200)의 두께(t1), 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)의 두께(t2), 액정패널(1100)과 백라이트 유닛의 수직 이격거리(t3), 액정패널(1100)의 후면유리기판(1160) 두께(t4)가 설정되어야 한다.
상기 어느 색변환물질(예; 1410G)에서 비스듬하게 나온 광(1920)이 도광판(1200)과 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)를 지나면서 발생하는 수평 변위 A, 액정패널(1100)과 백라이트 유닛의 수직 이격거리(t3)를 지나면서 발생하는 수평변위 B, 그리고 액정패널(1100)의 후면유리기판(1160)을 지나면서 발생하는 수평변위 C는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112012061724962-pat00001
Figure 112012061724962-pat00002
Figure 112012061724962-pat00003
여기서,
Figure 112012061724962-pat00004
(n은 굴절율)의 스넬의 굴절법칙(Snell's Law)이 적용된다. 색일치조건은 비스듬하게 나온 광(1920)이 동일색(예; G)의 액정하위픽셀(1110G) 또는 컬러필터(1120G)에 도달하는 지점에서 A와 B와 C의 합 W가 액정하위픽셀(1110) 또는 컬러필터(1120)의 주기 P의 3배수가 되어야 한다는 것이다.
즉,
Figure 112012061724962-pat00005
(m=3의 배수) --------- (색일치조건 1)
또는
Figure 112012061724962-pat00006
(m=3의 배수)
의 수학적 관계가 성립되면 비스듬하게 나온 광(1920)도 동일색(예; G)의 액정하위픽셀(1110G) 또는 컬러필터(1120G) 속으로 입사하게 되어 광투과율을 향상시키는데 기여하게 된다.
상기 색일치조건을 만족시키는 방법은 도광판(1200)의 두께(t1), 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)의 두께(t2), 액정패널(1100)과 백라이트 유닛의 수직 이격거리(t3), 액정패널(1100)의 후면유리기판(1160) 두께(t4)를 상기 색일치조건에 일치하도록 조절함으로써 가능하다. 특히, 도광판(1200), 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500), 그리고 액정패널(1100)의 후면유리기판(1160) 두께는 일단 정해지면 바꾸기 어려우므로 액정패널(1100)과 백라이트 유닛 이격거리(t3)는 액정패널(1100)과 백라이트 유닛을 결합할 때 색일치조건을 만족하도록 다음과 같이 설정할 수 있다.
Figure 112012061724962-pat00007
구체적인 예로서, 47인치 Full HD LCD의 경우, m=3, P=0.18mm, t1=1mm, t2=0.2mm, t4=0.9mm 의 값을 사용하면, t3=0.99mm 로 설정함으로써 상기 색일치조건이 만족된다.
도 2는 도 1의 사시도이며, 도광판(1200)의 일측면에는 단파장 광원(1300)인 청색 LED가 설치되고, 상기 도광판(1200)의 하면에는 순차적으로 3색 광원 어레이(1400;1400R,1400G,1400B)가 설치되며, 상기 도광판(1200)의 상면에는 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)가 설치된다. 상기 도광판(1200)과 렌티큘러렌즈 어레이 시트(1500)로 이루어지는 백라이트 유닛의 상부에는 액정패널(1100)이 설치된다. 상기 액정패널(1100)의 전면유리기판(1130)과 후면유리기판(1160)의 외부에 부착되는 편광필름은 도면에서 제외하였다. 상기 단파장 광원(1300)은 도광판(1200)의 좌우 양측에 설치될 수도 있다.
도 1과 도 2 및 도 4에서는 3색 광원 어레이(1400;1400R,1400G,1400B)가 도광판(1200)의 하면에 위치하는 것으로 도시하였으나, 상기 3색 광원 어레이(1400;1400R,1400G,1400B) 는 상기 도광판(1200)의 상면에 위치할 수도 있다.
도 3은 그러한 응용 예를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 3색 광원 어레이(1400;1400R,1400G,1400B)는 도광판(1200)의 상면에 배치되며, 상기 도광판(1200)의 측면에는 단파장 광원(1300)인 복수의 청색 LED가 설치된다. 상기 청색 LED에서 나온 광이 적색, 녹색, 청색의 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B)에 부딪치면 적색, 녹색, 청색 광이 여러 방향으로 방출된다.
도 3의 경우, 색일치조건는 다음과 같다.
Figure 112012061724962-pat00008
Figure 112012061724962-pat00009
Figure 112012061724962-pat00010
상기 색일치조건에서 액정하위픽셀(1110)의 비스듬한 광의 변위 W는
Figure 112012061724962-pat00011
(m=3의 배수) --------- (색일치조건 2)
와 같이 주어진다. 상기 색일치조건 2는
Figure 112012061724962-pat00012
(m=3의 배수)
와 같이 쓰여질 수 있다.
이때, 어느 하나의 색변환물질(예;1410G)에서 액정패널(1100)이 위치한 수직상방으로 방출되는 광(1930)은 렌티큘러렌즈(1520)에 의하여 동일한 색의 액정하위픽셀(1110G) 또는 컬러필터(1120G) 속으로 입사하여 높은 투과율을 가진다. 또한, 비스듬하게 상방으로 방출되는 광(1940)은 색일치조건에 따라 배치된 렌티큘러렌즈(1520)와 액정패널(1100) 표면에서 굴절하여 역시 동일한 색의 액정하위픽셀(1110G) 또는 컬러필터(1120G) 속으로 입사하여 광투과율을 높이는데 기여한다.
여기서, RGB 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B)에서 방출되는 광의 약 50%가 하방으로 방출되어 광손실과 화질저하를 유발하는 것을 방지하기 위하여 도광판(1200)의 하면에는 직각 프리즘 어레이(1700)를 설치한다. 상기 직각 프리즘 어레이(1700)는 상기 도광판(1200)의 하면에 설치되는 복수의 직각 프리즘(1710)과, 상기 직각 프리즘(1710)의 하면에 선택적으로 코팅된 반사층(1720)으로 이루어진다. 하방으로 방출되는 광(1950)은 직각 프리즘 어레이(1700)에서 두 번 반사한 후 원래의 위치로 되돌아가서 동일한 색의 액정하위픽셀(1110G) 또는 컬러필터(1120G) 속으로 입사하여 광투과율 향상에 기여한다.
도 1 또는 도 3과 동일한 구조를 가지지만, 청색 LED를 근자외선 LED(예; 파장 405nm)로 대체하는 것도 충분히 가능하다. 이 경우 RGB 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B) 어레이는 RGB 형광체 또는 RGB 양자점의 색을 따라 순차적으로 배치하여 사용할 수 있으며, 백색 산란체는 제외된다. 광학적 구조나 색일치조건은 모두 도 1 또는 도 3과 동일한다.
도 4는 도 1 또는 도 3에서 3색 광원 어레이(1400;1400R,1400G,1400B)에 대한 좀 더 자세한 구조를 나타낸다. 일반적으로 측면에 설치된 단파장 광원(1300)에서 나온 광이 도광판(1200) 내부를 진행하면서 광량이 줄어들기 때문에 3색 광원 어레이(1400;1400R,1400G,1400B)에서 발광되는 적색, 녹색, 청색 광이 균일하게 되기 위해서는 RGB 형광체를 미세한 패턴으로 설치하되, 단파장 광원(1300)에 가까운 영역에서는 RGB 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B)의 패턴 밀도를 높이고, 멀어지면서 RGB 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B)의 패턴 밀도를 높이거나 RGB 색변환물질(1410;1410R,1410G,1410B)의 패턴 크기를 점차 크게함으로써 균일한 형광을 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시 예를 응용한 제2실시 예를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 상기 액정패널(2100)의 하부에 위치한 백라이트 유닛은 렌티큘러렌즈 어레이 시트(2500), 투명기판(2200), 3색 자발광원 어레이(2300) 또는 3색 양자점 어레이로 구성된다.
도 5에서 3색 자발광원 어레이(2300)로 사용되는 RGB OLED 또는 RGB 양자점은 상면과 하면에 설치되는 전극으로부터 인가되는 전류에 의하여 여기되어 적색, 녹색, 청색의 광을 방출한다.
상기 RGB OLED를 3색 자발광원 어레이(2300)로 활용할 경우 수증기나 산소를 방지하는 봉지(Encapsulation;2600)가 필요하다. 상기 RGB OLED에서 나오는 3색 광은 각각 렌티큘러렌즈(2520)에 의하여 액정패널(2100) 속에 있는 해당 RGB 액정하위픽셀(2110) 또는 RGB 컬러필터(2120) 속으로 입사하게 되어 투과율을 상승시킨다.
도 5에서도 투명기판(2200)의 두께(t11), 렌티큘러렌즈 어레이 시트(2500)의 두께(t12), 액정패널(2100)과 백라이트 유닛의 수직 이격거리(t13), 액정패널(2100)의 후면유리기판(2160)의 두께(t14)를 조절하여 도 1에서 설명된 색일치조건을 만족시킴으로써 광투과율 향상을 도모할 수 있다.
도 5a는 도 5의 발명의 응용 예를 나타낸다. 도 5와의 차이점은 3색 자발광원 어레이(2300)를 기판의 상부에 배치하고, 렌티큘러렌즈 어레이 시트(2500)를 액정패널(2100)과 3색 자발광원 어레이(2300)의 사이에 배치한 것이며, 광학적 원리는 도 5와 동일하다. 도 5a의 구조는 도 3에 나타난 제1실시 예의 응용 예에서 3색 광원 어레이(1400;1400R,1400G,1400B)를 3색 자발광원 어레이(2300)로 대체한 것 외에는 동일하므로 색일치조건은 색일치조건 2와 동일하게 적용된다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 제3실시 예와 제4실시 예를 나타낸다.
도 6은 도광판(3200)과 복수의 단파장 광원(3300)을 갖는 백라이트와 액정패널(3100) 사이에 컬러매칭시트(3500)가 위치하는 구조를 나타낸다. 상기 백라이트의 단파장 광원(3300)은 청색 LED 또는 자외선 LED가 사용된다.
상기 단파장 광원(3300)인 청색 LED에서 나오는 청색광은 상기 도광판(3200) 내에서 전반사하면서 진행하다가 상기 도광판(3200) 하부에 설치된 산란패턴(3210)에서 산란되거나 도광판(3200) 하부에 설치된 반사시트(3220)에서 반사하여 확산시트(3600) 또는 집광시트(3700)에 의하여 조도가 더욱 균일하게 되고, 시야각이 조정된 후에 컬러매칭시트(3500) 속으로 입사한다. 상기 집광시트(3700)의 구조는 흔히 마이크로렌즈어레이를 갖는 마이크로렌즈 어레이 시트나 프리즘어레이 구조를 갖는 프리즘 시트의 형태를 가진다.
도 7은 도 6에 도시된 제3실시 예를 응용하여 도광판(3200)이 없이 단파장 광원(4300)을 갖는 직하형 백라이트와 액정패널(4100) 사이에 컬러매칭시트(4500)가 위치하는 제4실시 예의 구조를 나타낸다.
상기 단파장 광원(4300)으로는 청색 LED 또는 자외선 LED가 사용된다. 상기 단파장 광원(4300)인 청색 LED에서 나오는 청색광은 확산판(4200), 확산시트(4600), 집광시트(4700)에 의하여 조도가 더욱 균일하게 되고 시야각이 조절된 후에 컬러매칭시트(4500) 속으로 입사한다.
도 8은 상기 제3실시 예와 제4실시 예에 사용되는 컬러매칭시트(3500,4500)의 상세한 구조와 광학적 원리를 나타낸다. 상기 컬러매칭시트(3500,4500)는 투명기판(3510,4510)과 렌티큘러렌즈 어레이(3520,4520) 및 3색 형광물질 어레이(3530,4530)로 구성되며, 반사색필터(3540,4540)가 추가로 포함될 수 있다.
상기 컬러매칭시트(3500,4500)는 투명기판(3510,4510)의 상부에 렌티큘러렌즈 어레이(3520,4520)가 설치되고, 상기 투명기판(3510,4510)의 하면에는 상기 렌티큘러렌즈 어레이(3520,4520)와 동일한 간격으로 직선형태의 3색 형광물질 어레이(3530,4530)가 설치된다.
상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530)는 상기 단파장 광원(4300)에서 조사되는 단파장 광을 적색 또는 녹색 또는 청색으로 여기시키는 복수의 형광물질(3530;3530R,3530G,3530B)로 이루어지며, 상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530)의 하부에는 상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530)로 입사되는 광을 필터링하는 반사색필터(3540,4540)가 추가로 구비될 수 있다.
상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530)의 각 형광물질(3530;3530R,3530G,3530B)의 사이에는 상기 투명기판(3510,4510)으로 입사되는 광을 반사하는 반사층(3534,4534)이 설치된다.
상기 컬러매칭시트(3500,4500)에는 상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530)가 상기 액정패널(3100,4100)의 컬러필터(3120,4120)와 같은 색이 일치되게 정렬되어 설치되고, 렌티큘러렌즈 어레이(3520,4520) 역시 상기 액정하위픽셀(3110,4110) 또는 컬러필터(3120,4120)과 동일한 주기로 순차적으로 정렬되게 설치된다.
상기 컬러매칭시트(3500,4500)가 액정패널(3100,4100)의 광투과율 향상에 기여하는 원리는 다음과 같다. 단파장 광원(3300,4300)인 청색 LED에서 나오는 청색광이 상기 도광판(3200) 또는 확산판(4200)과 확산시트(3600,4600), 집광시트(3700,4700)에 의하여 균일하게 되어 상부로 진행하여 상기 컬러매칭시트(3500,4500) 속으로 입사하면, 청색광에 의하여 상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530)은 배치된 순서에 따라 적색, 녹색, 청색을 발광하게 된다.
상기 컬러매칭시트(3500,4500)으로 입사하는 광이 청색광이므로 상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530) 중 청색 형광물질(3532B)은 이 경우에는 단순히 산란만 일으키는 백색 산란체를 사용하거나 투명하게 그대로 두어도 된다. 발생된 적색, 녹색, 청색 광은 각각 해당 렌티큘러렌즈 어레이(3530,4520)의 렌티큘러렌즈에 의하여 집광되어 액정패널(3100,4100) 속의 해당 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(3120,4120) 속으로 입사하게 되어 액정패널(3100,4100)의 광투과율이 높아지게 된다. 만약 자외선 LED를 광원으로 사용하면 상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530)는 적색, 녹색, 청색의 형광물질을 사용한다.
이때 컬러매칭시트(3500,4500)의 두께(t21,t31), 컬러매칭시트(3500,4500)과 액정패널(3100,4100) 사이의 간격(t23,t33), 액정패널(3100,4100)의 후면유리기판(3160,4160)의 두께(t24,t34)와 입사각(θ), 굴절각(Φ)의 관계식은,
Figure 112012061724962-pat00013
또는,
Figure 112012061724962-pat00014
(u=3의 배수) ---- (색일치조건 3)
의 색일치조건을 만족시키게 되면 가장 높은 광투과율을 달성한다. 여기서,
Figure 112012061724962-pat00015
Figure 112012061724962-pat00016
Figure 112012061724962-pat00017
로 주어지며,
Figure 112012061724962-pat00018
의 스넬의 굴절법칙의 관계가 성립하며, n은 후면유리기판(3160,4160)과 투명기판(3510,4510)의 굴절율이다.
여기서, 상기 색일치조건 3에서 컬러매칭시트(3500,4500)의 두께(t21),컬러매칭시트(3500,4500)과 액정패널(3100,4100) 사이의 간격(t23), 액정패널(3100,4100)의 후면유리기판(3160,4160)의 두께(t24)를 제3실시 예를 기준으로 표기하였으나, 제4실시 예의 색일치조건 4 역시 제3실시 예의 색일치조건 3과 동일한 바, 그에 대한 상세한 기재는 생략하기로 한다.
상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530)에서 나오는 적색, 녹색, 청색의 형광은 방향이 상하로 균일하게 나오므로 컬러매칭시트(3500,4500)의 하부에 근접하여 청색은 통과시키고, 적색과 녹색은 반사시키는 반사색필터(3540,4540)를 추가함으로써 광효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 반사색필터(3540,4540)는 상기 컬러매칭시트(3500,4500)과 결합하여 일체형으로 만들 수도 있다.
상기 컬러매칭시트(3500,4500) 속으로 입사하는 청색광 가운데 일부는 반사층(3534,4534)에 부딪쳐서 반사하게 되는데 이 반사광은 다시 도광판(3200) 또는 확산판(4200)의 하부에 있는 반사시트(3220,4800)에서 반사되어 리싸이클링(Recycling)되어 다시 3색 형광물질 어레이(3530,4530) 속으로 들어오게 된다. 상기 3색 형광물질 어레이(3530,4530)의 각 형광물질로는 형광체(Phosphor), 양자점(Quantum dot), 백색 산란비드 등이 사용될 수 있다.
따라서, 적색, 녹색, 청색의 3색 광원에 대응하는 3색 광원 어레이를 이용하여 적색, 녹색, 청색에 각각 대응하는 액정하위픽셀 및 컬러필터에 직접 적색, 녹색, 청색의 광을 뿌려주는 백라이트 유닛을 통하여 액정표시장치의 광 투과 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1100,2100,3100,4100 : 액정패널 1200 : 도광판
1300 : 단파장 광원 1400 : 3색 광원 어레이
1500 : 렌티큘러렌저 어레이 시트 1600 : 백색 반사층
1700 : 직각 프리즘 어레이 2200 : 투명기판
2300 : 3색 자발광원 어레이 2500 : 렌티큘러렌즈 어레이 시트
2600 : 봉지 3200 : 도광판
3300,4300: 단파장 광원 3500,4500 : 컬러매칭시트
3600,4600 : 확산시트 3700,4700 : 집광시트

Claims (26)

  1. 3색의 광에 각각 대응하는 복수개의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 적색, 녹색, 청색의 3색 광을 조사하는 것으로서,
    내부 전반사에 의하여 광을 유도하는 도광판;
    상기 도광판의 일측면에 배치되며, 상기 도광판 속으로 단파장 광을 조사하는 복수의 단파장 광원;
    상기 도광판의 하면 또는 상면에 배치되는 것으로서, 상기 단파장 광원에서 나오는 단파장 광을 적색 또는 녹색 또는 청색으로 여기시키는 복수의 색변환물질을 포함하는 3색 광원 어레이; 및
    상기 3색 광원 어레이와 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 3색 광원 어레이에서 조사된 3색의 광을 각각 굴절시켜 상기 복수의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 렌티큘러렌즈 어레이 시트를 포함하되,
    상기 3색 광원 어레이는,
    직선의 형태이고,
    적색, 녹색, 청색에 대응하는 각 색변환물질이 포함되며,
    상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트 및 적색, 녹색, 청색의 액정하위픽셀과 동일한 간격으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 색변환물질을 포함하는 상기 3색 광원 어레이의 하부에 백색 반사층이 이격되게 배치되거나 또는 일체로 코팅되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 색변환물질은,
    형광체와, 양자점(Quantum Dot)과, 백색 산란체와, 전기발광(Electroluminescence)물질 및 광발광(Photoluminesence)물질 중 선택된 하나 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단파장 광원은, 청색 LED 또는 자외선 LED인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 단파장 광원은, 청색 LD(Laser Diode) 또는 자외선 LD인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 3색 광원 어레이는 상기 도광판의 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 도광판의 하면에 설치되는 복수의 직각 프리즘과, 상기 복수의 직각 프리즘의 하면에 선택적으로 코팅된 반사층을 구비하는 직각 프리즘 어레이를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트는, 상기 도광판 또는 액정패널 중 어느 하나와 일체인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 적색, 녹색, 청색의 3색 광을 조사하는 것으로서,
    투명기판;
    상기 투명기판의 하면 또는 상면에 구비되며, 적색, 녹색, 청색을 발광하며 순차적으로 배치되는 직선형태의 3색 자발광원 어레이;
    상기 3색 자발광원 어레이와 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 3색 자발광원 어레이에서 발광된 3색의 광을 각각 굴절시켜 상기 복수의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 렌티큘러렌즈 어레이 시트를 포함하되,
    상기 3색 자발광원 어레이는 직선형태이며,
    상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트의 렌티큘러렌즈 및 상기 액정하위픽셀과 동일한 주기로 적색, 녹색, 청색이 나란히 순차적으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 삭제
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 3색 자발광원 어레이는,
    적색, 녹색, 청색의 OLED와, 적색, 녹색, 청색의 양자점 및 적색, 녹색, 청색의 전기발광(Electroluminescence)물질 중 선택된 하나 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 청구항 1 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트는,
    광을 상부로 전달하는 렌즈투명기판과,
    상기 렌즈투명기판 상부에 상기 액정패널의 액정하위픽셀과 같은 주기로 배치되고, 상기 렌즈투명기판을 통과한 광을 굴절시켜 상기 액정하위픽셀로 전달하는 복수의 렌티큘러렌즈를 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트는, 상기 투명기판 또는 액정패널 중 어느 하나와 일체인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  15. 청구항 1 또는 청구항 10 중 선택된 어느 한 항에 의한 백라이트 유닛과 액정패널을 결합하되,
    상기 백라이트 유닛과 상기 액정패널을 결합함에 있어서 동일한 색의 광이 동일한 색의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 색일치 조건인 W = A + B + C =mP의 조건을 만족하는 액정표시장치.
    여기서, A는 광이 도광판 또는 투명기판 또는 상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트를 통과하는 동안 발생하는 수평 변위를 나타내고, B는 상기 렌티큘러렌즈 어레이 시트와 상기 액정패의 후면유리기판 사이에서 발생하는 광의 수평 변위를 나타내며, C는 상기 액정패널의 후면유리기판을 통과하여 상기 액정하위픽셀에 도달하기까지의 수평 변위를 나타내고, P는 상기 액정하위픽셀의 주기를 나타내며, m은 3의 배수를 나타낸다.
  16. 삭제
  17. 3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 적색, 녹색, 청색의 3색 광을 조사하는 것으로서,
    내부 전반사에 의하여 광을 유도하며, 하부에는 광을 확산시키는 산란패턴이 구비되는 도광판;
    상기 도광판의 일측면에 배치되며, 상기 도광판 속으로 단파장 광을 조사하는 복수의 단파장 광원;
    상기 도광판과 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 도광판에서 조사된 광을 3색의 광으로 변환시킨 후 각각 굴절시켜 상기 복수의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 컬러매칭시트를 포함하되,
    상기 컬러매칭시트는,
    투명기판과,
    상기 투명기판의 상부에 상기 복수의 액정하위픽셀과 동일한 주기로 순차적으로 정렬되게 설치되는 렌티큘러렌즈 어레이와,
    상기 투명기판의 하부에 배치되며, 상기 단파장 광을 적색 또는 녹색 또는 청색으로 여기시키는 복수의 형광물질을 포함하는 3색 형광물질 어레이를 포함하는 백라이트 유닛.
  18. 3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 적색, 녹색, 청색의 3색 광을 조사하는 것으로서,
    광을 확산시키는 확산판;
    상기 확산판의 하부에 배치되며, 상기 확산판으로 단파장 광을 조사하는 복수의 단파장 광원;
    상기 확산판과 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 확산판에서 조사된 광을 3색의 광으로 변환시킨 후 각각 굴절시켜 상기 복수의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 컬러매칭시트를 포함하되,
    상기 컬러매칭시트는,
    투명기판과,
    상기 투명기판의 상부에 상기 복수의 액정하위픽셀과 동일한 주기로 순차적으로 정렬되게 설치되는 렌티큘러렌즈 어레이와,
    상기 투명기판의 하부에 배치되며, 상기 단파장 광을 적색 또는 녹색 또는 청색으로 여기시키는 복수의 형광물질을 포함하는 3색 형광물질 어레이를 포함하는 백라이트 유닛.
  19. 삭제
  20. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
    상기 컬러매칭시트는 상기 3색 형광물질 어레이의 하부에 구비되며, 상기 3색 형광물질 어레이로 입사되는 광을 필터링하는 반사 색필터를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 반사 색필터는 청색광은 투과시키고, 적색광 및 녹색광은 반사시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  22. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
    상기 3색 형광물질 어레이는,
    상기 각 형광물질이 직선의 패턴으로 상기 렌티큘러렌즈 어레이와 동일한 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  23. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
    상기 컬러매칭시트는,
    상기 각 형광물질 사이에 구비되며, 상기 도광판 또는 확산판으로부터 투명기판으로 입사되는 광을 반사시키는 반사층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  24. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
    상기 도광판과 상기 컬러매칭시트 사이 또는 상기 확산판과 상기 컬러매칭시트 사이에는 상기 도광판 또는 상기 확산판에서 조사되는 광을 확산시키는 확산시트 또는 집광시트가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  25. 청구항 17 또는 청구항 18 중 선택된 어느 한 항에 의한 백라이트 유닛과 액정패널을 결합하되,
    상기 백라이트 유닛과 상기 액정패널을 결합함에 있어서 동일한 색의 광이 동일한 색의 액정하위픽셀 속으로 입사시키는 색일치 조건인 W = A + B + C = uP의 조건을 만족하는 액정표시장치.
    여기서, A는 광이 투명기판과 렌티큘러렌즈 어레이를 통과하는 동안 발생하는 수평 변위이고, B는 상기 렌티큘러렌즈 어레이와 상기 액정패널의 후면유리기판 사이에서 발생하는 광의 수평 변위를 나타내며, C는 상기 액정패널의 후면유리기판을 통과하여 상기 액정하위픽셀에 도달하기까지의 수평 변위를 나타내고, P는 상기 액정하위픽셀의 주기를 나타내며, u는 3의 배수를 나타낸다.
  26. 삭제
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