KR102296789B1 - 입체 영상 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 화상을 표시하는 표시패널의 발열 또는 고온 고습의 분위기에서의 신뢰성 테스트 진행 시 표시패널 및 이에 부착된 구성요소를 포함하는 완성패널의 휨 발생을 방지함으로서 이에 의한 빛샘을 억제하여 3D 영상 표시품질을 향상시킬 수 있는 3D 영상 표시장치에 관한 것으로, 표시패널과, 상기 표시패널 전면부에 구비된 갭 필름과, 상기 갭 필름의 전면부에 구비되며 베이스부와 상기 베이스부 전면부에 구비된 다수의 렌티큘라 렌즈로 이루어진 렌티큘라 필름과, 상기 표시패널 후면부에 상기 갭 필름을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 갭 필름과 동일한 두께를 갖는 제 1 보조필름을 포함하는 3D 영상 표시장치를 제공한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명은 갭 필름과 동일한 물질 및 동일한 두께를 갖는 제 1 보조필름이 상기 표시패널 후면부에 부착 구비되어 상기 표시패널을 기준으로 이의 전면부 및 후면부가 유사한 환경이 됨으로서 완성패널의 휨이 저감 또는 방지되며, 이에 의해 빛샘이 억제됨으로서 3D 영상 구현의 표시품질을 향상시키는 효과가 있다.

Description

입체 영상 표시장치{Three dimensional image display device}

본 발명은 3D 영상 표시장치에 관한 것으로, 특히 화상을 표시하는 표시패널의 발열 또는 고온 고습의 분위기에서의 신뢰성 테스트 진행 시 표시패널 및 이에 부착된 구성요소를 포함하는 완성패널의 휨 발생을 방지함으로서 이에 의한 빛샘을 억제하여 3D 영상 표시품질을 향상시킬 수 있는 3D 영상 표시장치에 관한 것이다.

근래들어 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉 3차원 영상 구현이 가능한 표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3차원 영상 표현이 가능한 표시장치가 제품화되고 있다.

일반적으로 3차원의 영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 표시장치가 제안되었다.

조금 더 상세히 3차원 영상 구현에 대해 설명하면, 표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.

액정표시장치 등과 같이 2차원의 화상 표시화면을 갖는 장치에서 3차원 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수안경에 의한 입체 화상 디스플레이, 무안경식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다.

이중 특수안경에 의한 입체화상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광 안경방식과, 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 시분할 안경 방식 및 좌우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.

또한, 무안경식 입체화상 디스플레이 방식은 좌우안에 해당하는 각각의 화상 앞에 세로격자 모양의 개구(aperture)를 통하여 화상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식과, 반원통형 렌즈(cylindrical lens)를 스트라이프 배치한 렌티큘러 필름(lenticular film)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그래피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.

그리고 홀로그래픽 디스플레이 방식은 입체감이 생기는 요인인 초점 조절, 폭주각, 양안시차, 운동시차 등 모든 요인을 갖춘 3차원 입체화상을 얻을 수 있는데, 레이저 광 재생 홀로그램과 백색광 재생 홀로그램으로 분류된다.

이러한 다양한 입체화상 표시 방식 중 제조 비용이 상대적으로 저렴하며, 특수안경 등을 필요로 하지 않고 좌/우안용 스테레오이미지(stereo image)를 각각 분리하여 볼 수 있게 함으로서 3차원 화상을 구현하며, 나아가 휘도 특성이 우수한 렌티큘러 방식의 입체화상 표시장치가 최근 들어 주목받고 있다.

도 1은 종래의 일반적인 렌티큘러 방식의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도이다.

도시한 바와 같이, 종래의 일반적인 렌티큘러 방식의 3D 영상 표시장치(1)는, 제 1 및 제 2 기판(12, 14)을 포함하며 2차원 화상을 표시하는 표시패널(10)과, 상기 표시패널(10) 전면부에 구비된 갭 필름(20)과, 상기 갭 필름(20) 전면부에 베이스부(30a)와 소정의 폭을 갖는 다수의 렌티큘라 렌즈(30b)로 이루어진 렌티큘라 필름(30)이 구비된 구성을 이루고 있다.

이러한 구성을 갖는 종래의 3차원 영상 표시장치(1)는 상기 표시패널(10)로부터 나오는 2차원 영상이 상기 렌티큘라 필름(30)을 통과하면서 사용자의 좌안 및 우안으로 각각 좌안용 영상 및 우안용 영상이 입사됨으로서 사용자는 양안 시차에 의해 입체 영상으로 인식함으로서 3차원 입체 영상을 감상할 수 있는 것이다.

이러한 무안경 타입으로 구현되는 렌티큘러 방식의 3차원 영상 표시장치(1)는 상기 표시패널(10)과 렌티큘라 필름(30) 사이에 소정의 두께를 갖는 갭 필름(20)이 구비됨에 의해 사용자(시청자)는 상기 3차원 영상 표시장치(1)로부터 1.5 내지 3m정도의 적정 시청 거리에서 3차원 영상을 시청할 수 있는 것이다.

한편, 이러한 구성을 갖는 종래의 일반적인 렌티큘라 방식의 3차원 영상 표시장치(1)는 상기 표시패널(10)을 기준으로 비대칭 구조를 이룸으로서 장시간 동안 구동하는 경우 상기 표시패널(1)로부터 발생되는 열에 의해, 또는 고온 고습의 분위기에서 신뢰성 평가 진행 시 특히, 상기 갭 필름(20)과 상기 표시패널(10)을 이루는 일 구성요소인 제 2 기판(14)의 팽창 계수 차이에 의해 상기 표시패널(10)과 이에 부착된 구성요소인 갭 필름(20) 및 렌티큘라 필름(30)으로 이루어진 완성 패널(55)의 휨이 발생함으로서 빛샘 불량이 발생되어 3차원 영상의 표시품질을 저하시키고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고온 고습의 분위기에서 신뢰성 평가 시 또는 장시간 동안 구동 시에 표시소자의 휨 발생이 저감 또는 억제됨으로서 빛샘 불량을 방지하고 이에 의해 입체 영상 표시품질 저하를 억제할 수 있는 3D 영상 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 영상 표시장치는, 표시패널과, 상기 표시패널 전면부에 구비된 갭 필름과, 상기 갭 필름의 전면부에 구비되며 베이스부와 상기 베이스부 전면부에 구비된 다수의 렌티큘라 렌즈로 이루어진 렌티큘라 필름과, 상기 표시패널 후면부에 상기 갭 필름을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 갭 필름과 동일한 두께를 갖는 제 1 보조필름을 포함한다.

이때, 상기 제 1 보조필름 저면부에 상기 렌티큘라 필름의 베이스부를 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 베이스부와 동일한 두께를 갖는 제 2 보조필름이 더 구비될 수 있다. 이때, 상기 베이스부는 PET(poly ethylene terephthalate)로 이루어지며, 상기 갭 필름보다 얇은 두께를 갖는 것이 특징이다.

한편, 상기 갭 필름은 PMMA(poly methyl methacrylate)로 이루어지며, 그 두께는 0.5 내지 2mm인 것이 바람직하다.

또한, 상기 표시패널은 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층이 개재된 액정패널 또는 유기전계 발광 다이오드가 구비된 제 1 기판과 이와 대향하는 인캡슐레이션 용 제 2 기판을 포함하는 유기 발광소자 패널이 될 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치는 갭 필름과 동일한 물질 및 동일한 두께를 갖는 제 1 보조필름이 표시패널 후면부에 부착 구비되어 상기 표시패널을 기준으로 이의 전면부 및 후면부가 유사한 환경이 됨으로서 완성패널의 휨이 저감 또는 방지되며, 이에 의해 빛샘이 억제됨으로서 3D 영상 구현의 표시품질을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 3D 영상 표시장치는 제 1 보조필름의 베이스부에 렌티큘러 필름의 베이스부와 동일한 물질 및 동일한 두께를 갖는 제 2 보조필름이 더욱 부착 구비됨에 의해 더욱더 표시패널을 기준으로 이의 전면부 및 후면부에 부착 구비되는 구성이 대칭성을 가지므로 상기 표시패널에 부착 구성되는 모든 구성요소를 포함하는 완성패널은 고온 고습의 분위기에 장시간 노출시키는 신뢰성 검사 시 또는 장시간 구동 시 발생되는 발열에 노출된다 하더라도 휨 발생이 원천적으로 억제될 수 있으며, 나아가 이러한 완성패널의 휨이 원천적으로 억제됨에 의해 휨에 기인하는 빛샘 불량을 원천적으로 억제하는 효과를 가지며, 나아가 빛샘이 억제됨에 의해 우수한 3D 영상 표시품질을 구현하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 렌티큘러 방식의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 3D 영상 표시장치의 개략적인 분해 사시도.
도 3a 및 3b는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도로서 도 3a는 표시패널이 액정패널인 경우의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도이며, 도 3b는 표시패널이 유기 발광소자 패널인 경우의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 3D 영상 표시장치의 개략적인 분해 사시도.
도 5a와 도 5b는 각각 본 발명의 제 2 실시예에 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도로서 도 5a는 표시패널이 액정패널인 경우의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도이며, 도 5b는 표시패널이 유기 발광소자 패널인 경우의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 3D 영상 표시장치의 개략적인 분해 사시도이며, 도 3a 및 3b는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도로서 도 3a는 표시패널이 액정패널인 경우의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도이며, 도 3b는 표시패널이 유기 발광소자 패널인 경우의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 사용자가 상기 3D 영상 표시장치를 바라보는 면을 전면부(또는 상면부)라 정의하고 상기 전면부와 반대에 위치하는 면을 후면부(또는 저면부)라 정의한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체 영상 표시장치(101)는, 다수의 서브픽셀(R, G, B)이 구비되어 풀 컬러의 2차원 화상을 표시하는 하는 표시패널(110)과, 상기 표시패널(110)의 전면부에 위치하는 갭 필름(120)과, 상기 표시패널(110)의 후면부에 위치하며 상기 갭 필름(120)과 동일한 재질 및 동일한 두께를 갖는 제 1 보조필름(AF1)과, 상기 갭 필름(120) 전면부에 위치하며 소정의 폭을 갖는 다수의 렌티큘라 렌즈(135)를 포함하는 렌티큘라 필름(130)을 포함하여 구성되고 있다.

이때, 상기 표시패널(110)은 경량 박형을 특징으로 하는 평판 표시패널로서 일례로 액정패널(도 3a의 110a) 또는 유기 발광소자 패널(도 3b의 110b)인 것이 특징이다.

상기 표시패널(110)이 액정패널인 경우, 도 3a를 참조하면, 액정층(미도시)을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 기판(112) 및 제 2 기판(114)을 포함한다.

이때, 비록 도면상에 나타나지는 않았지만, 통상 하부기판 또는 어레이 기판이라 불리는 상기 제 1 기판(112)의 내면에는 다수의 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 교차하여 다수의 화소영역(미도시)이 정의되고 있으며, 각 서브픽셀(미도시)에는 상기 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)의 교차 지점 부근에는 스위칭 소자로서 스위칭 박막트랜지스터(미도시)가 구비되어 있으며, 각 서브픽셀(미도시)에는 상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)과 연결되며 화소전극(미도시)이 형성되고 있다.

이때, 상기 액정패널(101)의 구동 모드에 따라 상기 각 서브픽셀(미도시)에는 상기 화소전극(미도시) 이외에 공통전극(미도시)이 상기 화소전극(미도시)과 동일층에 이격하며 형성될 수도 있으며, 또는 상기 화소전극(미도시)과 절연층(미도시)을 개재하여 중첩하며 형성될 수도 있다.

그리고 상기 공통전극(미도시)이 상기 제 1 기판(112)에 구성되는 경우, 상기 게이트 배선(미도시)과 나란하게 공통배선(미도시)이 더욱 구비될 수 있으며, 상기 공통전극(미도시)은 상기 공통배선(미도시)과 전기적으로 연결된다.

이러한 구성을 갖는 액정패널(110a)에는 그 동작 특성 상 양 외측면에 제 1 및 2 제 편광판(119a, 119b)이 더욱 부착 구비되고 있다.

그리고 상기 액정패널(110a)의 후면부에는 상기 액정패널(110a)과 접착층 등을 매개로하여 밀착 부착되지 않고 소정 간격 이격하여 백라이트 유닛(140)이 더욱 구비될 수 있다. 이러한 백라이트 유닛(140)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(101)의 특징적인 구성으로 상기 표시패널(110)의 후면부에 부착 구성되는 제 1 보조필름(AF1)의 후면부에 구비된다.

상기 표시패널(110)이 액정패널(110a)인 경우, 이렇게 상기 백라이트 유닛(140)이 상기 제 1 보조필름(AF1) 후면부에 소정간격 이격하여 더 구비되는 것은 상기 액정패널(110a)은 그 자체로 비발광소자가 되며, 스스로 발광할 수 없으므로 별도의 광원을 필요로 하기 때문이다.

이러한 백라이트 유닛(140)은 상기 액정패널(110a)의 후면부에 빛을 공급하는 면광원의 역할을 하는 것으로, 광 소스(미도시)와, 백색 또는 은색의 반사판(142)과, 이러한 반사판(142) 상에 안착되는 도광판(143) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(144)를 포함한다. 이때, 상기 광 소스(미도시)는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp), 그리고 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함)(150a) 중 어느 하나가 될 수 있다.

최근에는 상기 광 소스(미도시)로서 표시장치의 경량박형에 유리하며, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비 한 상기 LED(160a)가 주로 이용되고 있으며, 이러한 LED(150a)를 통상적으로 어셈블리 형태로 이루어지고 있다. 즉, 상기 광 소스(150)로서의 역할을 하는 LED 어셈블리(150)는 백색광을 발하는 다수의 LED(150a)와, 상기 다수의 LED(150a)가 장착되는 LED FPC(flexible printed circuit board)(150b)를 포함하여 구성되고 있다.

상기 LED 어셈블리(150b)는 상기 도광판(143)의 입광면과 대면하도록 상기 도광판(143)의 일측에 위치하며, 다수의 LED(150a)와, 다수의 LED(150a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 LED FPC(150b)를 포함한다.

이때, 상기 다수의 LED(150a) 각각은 RGB의 색을 모두 발하거나, 또는 백색을 발하는 LED칩(미도시)을 포함하여, 상기 도광판(143)의 입광면을 향하는 전방으로 백색광을 발한다.

또한, 상기 다수의 LED(150)는 그 각각이 적, 녹, 청색 중 어느 하나의 색을 발하며, 이러한 적, 녹, 청색의 빛을 발하는 다수의 LED(150a)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광이 구현되는 구성을 이룰 수도 있다.

한편, 상기 표시패널(110)이 유기 발광소자 패널(도 3b의 110b)인 경우, 도 3b에 도시한 바와같이, 각 서브픽셀(도 2의 R, G, B) 별로 유기전계 발광 다이오드(미도시)가 구비된 제 1 기판(112)과 이와 대향하여 상기 유기전계 발광 다이오드에 대해 산소 또는 수분 침투를 방지하기 위한 인캡슐레이션 역할을 하는 제 2 기판(114)으로 구성된다. 이러한 유기 발광소자 패널(도 3b의 110b)의 경우 그 구동 특성상 액정패널(도 3a의 110a)과는 달리 별도의 편광판(도 3a의 119a 및 119b)이 필요로 되지 않으므로 이러한 편광판(도 3a의 119a 및 119b)은 생략된 구성을 이룬다.

이때, 도면에 나타내지 않았지만, 발광 소자기판이라 불리는 상기 제 1 기판(112)에는 게이트 배선(미도시), 데이터 배선(미도시)과 더불어 전원배선(미도시)이 구비되며, 상기 게이트 및 데이터 배선(미도시)과 연결된 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와 더불어 상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 상기 전원배선(미도시)과 연결된 구동 박막트랜지스터(미도시)가 구비되며, 더불어 상기 구동 박막트랜지스터(미도시)와 연결되며 제 1 전극(미도시)과 유기 발광층(미도시)과 제 2 전극(미도시)이 순차 적층 구성된 구조를 이루는 유기전계 발광 다이오드(미도시)가 구비되고 있다.

이러한 유기 발광소자 패널(110b)에 있어 상기 제 2 기판(114)은 상기 유기전계 발광 다이오드(미도시)가 외기에 노출 시 수분 및 산소 침투에 의해 특성 저하가 발생되므로 이를 방지하기 위한 상기 유기전계 발광 다이오드(미도시)의 인캡슐레이션의 역할을 하고 있다.

나아가 상기 유기 발광소자 패널(110b)은 스스로 빛을 발하는 상기 유기전계 발광 다이오드(미도시)가 구비됨에 의해 자발광 소자가 되므로 별도의 광 소스(미도시)를 필요로 하지 않으므로 액정패널이 구비된 3D 영상 표시장치(도 3a의 101)와는 달리 상기 유기 발광소자 패널(110b)의 후면부에는 백라이트 유닛은 생략된 구성을 이루는 것이 특징이다.

한편, 도 2와 도 3a 및 3b를 참조하면, 전술한 바와같은 구성을 갖는 상기 액정패널(도 3a의 110a)과 상기 유기 발광소자 패널(도 3b의 110b) 등의 표시패널(110)에 있어 상기 제 1 및 제 2 기판(112, 114)은 각각 유리재질로 이루어진 것이 특징이다.

다음, 전술한 구성을 갖는 표시패널(110)의 전면부에는 갭 필름(120)이 구비되고 있다. 이러한 갭 필름(120)은 플라스틱 재질 중 하나로서 투명한 특징을 갖는 PMMA(poly methyl methacrylate)로 이루어지고 있는 것이 특징이며, 또한 원활한 3D 영상 시청을 위한 1.5 내지 3m 정도의 적정거리가 확보될 수 있도록 하기 위해 0.5 내지 2mm 정도의 두께를 갖는 것이 또 다른 특징이 되고 있다.

이때, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 갭 필름(120)과 상기 표시패널(110)이 서로 접착되어 밀착 구성된 상태를 이루도록 하기 위해 제 1 접착층(미도시)이 상기 갭 필름(120)과 표시패널(110) 사이에 더 구비될 수 있다. 이러한 제 1 접착층(미도시)은 무색 투명하며 압력이 가해지는 경우 접착력이 발생하여 지속되는 특성을 갖는 PSA(Pressure sensitive adhesive)로 이루어지고 있는 것이 특징이다.

한편, 이러한 제 1 접착층(미도시)은 상기 갭 필름(120)과 표시패널(110) 사이에 위치하고 있음으로서 상기 표시패널(110)이 어떠한 패널 즉 액정패널이냐 혹은 유기 발광소자 패널(110b)이냐에 따라 그 형성 위치를 달리할 수 있다. 즉, 상기 표시패널(110)이 액정패널(도 3a의 110a)인 경우, 제 1 또는 제 2 편광판(119a, 119b)과 직접 접촉하는 구성(도 3a 참조)을 이루게 되며, 상기 표시패널(110)이 유기 발광소자 패널(110b)인 경우, 상기 제 1 기판(112) 또는 제 2 기판(114)의 외측 표면과 직접 접촉하는 구성을 이루게 된다.

다음, 상기 갭 필름(120)의 전면부에는 렌티큘라 필름(130)이 부착 구비되고 있다. 이때, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 렌티큘라 필름(130)과 상기 갭 필름(120) 사이에는 상기 제 1 접착층(미도시)을 이루는 동일한 물질인 PSA(Pressure sensitive adhesive)로 이루어진 제 2 접착층(미도시)이 더욱 구비됨으로서 상기 갭 필름(120)과 렌티큘라 필름(130)이 서로 접착된 상태를 이루도록 하고 있다.

한편, 상기 렌티큘라 필름(130)의 구조를 살펴보면, 상기 렌티큘라 필름(130)은 PET(poly ethylene terephthalate) 재질로 이루어지며 0.15 내지 0.20mm 정도의 두께를 갖는 평판 형태의 베이스부(130a)와, 상기 베이스부(130a) 상에 투명한 레진(resin)으로 이루어지며 그 단면 형태가 반원 형상을 갖는 다수의 렌티큘라 렌즈(130b)로 구성되고 있다. 이러한 렌티큘라 렌즈(130b)의 상기 베이스부(130b)의 표면을 기준으로 한 최대 높이 혹은 반경은 상기 베이스부(130a)의 두께보다 작거나 같은 수준이 된다.

이때, 상기 렌티큘라 필름(130)에 있어 상기 다수의 렌티큘라 렌즈(130b)는 그 배열이 상기 표시패널(110)에 구비된 상기 서브픽셀(R, G, B)의 장축방향(y)에 대해 소정의 제 1 각도(θ)를 갖고 기울어진 형태로 배치되고 있는 것이 특징이며, 나아가 상기 다수의 렌티큘라 렌즈(130b) 각각의 상기 서브픽셀(R, G, B)의 단축방향(x)으로의 수평폭(w)은 상기 각 서브픽셀(R, G, B)의 단축방향(x)으로의 폭의 정수배를 갖도록 배치되고 있는 것이 또 다른 특징이다.

한편, 상기 다수의 렌티큘라 렌즈(130b)가 상기 표시패널(110)에 구비된 서브픽셀(R, G, B)의 종방향에 대해 상기 제 1 각도(θ)를 갖도록 기울여 배치된 구성 즉, 슬랜티드(slanted) 배치 구조를 이루도록 한 것은 3D 영상 시청을 위한 뷰(view) 수를 적절히 조절하기 위함이다.

이 경우, 상기 렌티큘라 필름(130)에 있어서 상기 서브픽셀(R, G, B)의 종방향(y방향)을 기준으로 상기 렌티큘라 렌즈(130b)의 기울어진 제 1 각도 θ는,

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라는 식으로 표현될 수 있다.

이때, 상기 ①식에 언급되고 있는 Pa는 서브픽셀(R, G, B)의 단축피치, Pb는 서브픽셀(R, G, B)의 장축피치이며, 상기 M과 N은 각각 임의의 자연수로서 상기 렌티큘라 렌즈(130b)가 다수의 서브필셀(R, G, B)을 하나의 그룹으로 하고, 하나의 그룹을 정확히 대각방향으로 꼭지점을 관통했을 때의 상기 그룹 내의 서브픽셀(R, G, B) 단축방향(x)으로의 서브픽셀(R, G, B) 개수 및 서브픽셀(R, G, B) 장축방향(y)으로의 서브픽셀(R, G, B)의 개수로 정의된다. 이때, 통상적으로 상기 M과 N은 M/N = 2의 값을 만족하도록 정해지고 있다.

일례로 상기 렌티큘라 필름(130)의 경우, 상기 M/N 값이 2라 가정할 때, 상기 제 1 각도인 θ값은 통상적인 표시패널(110)인 액정패널 혹은 유기발광 소자 패널 내의 서브픽셀(R, G, B)의 경우, 장축피치(Pb)가 단축피치(Pa)의 3배 정도가 되므로, 상기 식에 의하면 θ=tan^-1(1/6)이 되어 9.46°가 됨을 알 수 있다.

통상적으로 이러한 제 1 각도 조절에 의해 무안경 방식 3D 영상 표시장치는 5 내지 9개 정도의 3D 영상 시청이 가능한 뷰(view) 수를 갖는다.

한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(101)에 있어서 가장 특징적인 구성으로서 상기 표시패널(110)의 후면부에는 상기 표시패널(110)의 전면부에 구비된 상기 갭 필름(120)을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 동일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 제 1 보조필름(AF1)이 구비되고 있는 것이 특징이다.

이때, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 표시패널(110)과 상기 제 1 보조필름(AF1) 사이에는 상기 제 1 접착층(미도시)을 이루는 동일한 물질인 PSA(Pressure sensitive adhesive)로 이루어진 제 3 접착층(미도시)이 더욱 구비되고 있으며, 이러한 제 3 접착층(미도시)에 의해 상기 표시패널(110)과 상기 제 1 보조필름(AF1)이 서로 부착된 상태를 유지하고 있다.

이러한 제 1 보조필름(AF1)은 실질적으로 3D 영상 표시장치(101)에 있어서 3D 영상 구현을 위한 어떠한 역할도 하지 않지만, 상기 표시패널(110)과 이의 전면부에 갭 필름(120) 및 렌티큘라 필름(130)만이 구비된 구성에 의해서는 종래기술에서 언급한 바와같이, 고온의 분위기에서 신뢰성 테스트 진행 시 또는 장시간 3D 영상 표시장치를 시청하게 되면 발열에 의해 상기 3D 영상 표시장치 더욱 정확히는 백라이트 유닛(도 3a의 140 참조)이 구비되는 경우 상기 백라이트 유닛(도 3a의 140 참조)을 제외한 표시패널(도 1의 10)과 이에 부착 구성된 구성요소로 이루어진 부분인 완성패널(도 1의 55)의 휨이 발생되며, 이러한 3D 영상 표시장치(101)의 완성패널(155)의 휨 발생 억제를 위한 수단이 됨으로서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(101)에 있어서는 주요 구성요소 중 하나가 되고 있는 것이다.

즉, 종래의 3D 영상 표시장치(도 1의 1)와 같이, 상기 제 1 보조필름(AF1)이 구비되지 않는 경우, 상기 표시패널(도 1의 10)의 기준으로 이의 전면부에는 상기 갭 필름(도 1의 20)과 렌티큘라 필름(도 1의 30)이 부착 구비되고, 상기 표시패널(도 1의 10)의 후면부에는 상기 표시패널(도 1의 10)에 부착되는 구성요소는 없게 된다.

이 경우, 상기 표시패널(도 1의 10) 자체가 열을 받아 팽창되고 추후 열이 제거됨으로서 수축되는 정도와 상기 표시패널(도 1의 10)에 부착된 갭 필름(도 1의 20)과 렌티큘라 필름(도 1의 30)의 팽창 및 수축 정도 차이에 기인하여 최종적으로 완성패널(도 1의 55)의 휨이 발생되는데, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(101)의 경우, 상기 갭 필름(120)과 동일한 물질 및 동일한 두께를 갖는 제 1 보조필름(AF1)이 상기 표시패널(110) 후면부에 부착 구비되어 상기 표시패널(110)을 기준으로 이의 전면부 및 후면부가 유사한 환경이 됨으로서 상기 완성패널(155)의 휨이 저감 또는 방지될 수 있는 것이다.

한편, 이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(101)의 경우, 상기 완성패널(155)은 표시패널(110)을 기준으로 이의 전면부 및 후면부에 부착 구비되는 구성요소는 유사한 대칭 구조는 이루지만 표시패널(110)을 기준을 이의 전면부에는 렌티큘라 필름(130)이 더 구비되는 반면 표시패널(110)의 후면부에는 갭 필름(120)에 대응되는 제 1 보조필름(AF1)만이 구비될 뿐 상기 렌티큘라 필름(130)에 대응되는 어떠한 구성요소도 구비되지 않는 바 동일한 대칭구조는 이루지 못하고 있다.

상기 렌티큘라 필름(130) 더욱 정확히는 렌티큘라 필름(130) 중 0.15 내지 0.20mm 정도의 두께를 갖는 베이스부(130a)는 비록 0.5 내지 2mm의 두께를 갖는 상기 갭 필름(120) 대비 그 두께가 상대적으로 매우 얇아 고온 고습의 분위기에서 상기 갭 필름(120) 대비 완성패널(155)의 휨에 큰 영향을 끼치지 않더라도, 상기 갭 필름(120)보다는 상대적으로 매우 작은 정도지만 상기 완성패널(155)이 휨에 관여하게 된다.

그러므로 전술한 구성을 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치는 비록 종래의 3D 영상 표시장치(도 1의 1) 대비 완성패널(155)의 휨을 저감시킴으로서 빛샘을 저감시키는 효과를 갖지만, 상기 완성패널(155)의 휨을 완전히 억제시키지는 않는다.

따라서 이후에는 완성패널(155)의 휨을 완전히 억제할 수 있는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(201)를 제안한다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 3D 영상 표시장치의 개략적인 분해 사시도이며, 도 5a와 도 5b는 각각 본 발명의 제 2 실시예에 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도로서 도 5a는 표시패널이 액정패널인 경우의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도이며, 도 5b는 표시패널이 유기 발광소자 패널인 경우의 3D 영상 표시장치의 개략적인 단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 제 1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였으며, 차이가 있는 구성요소에 있어서만 새로운 도면부호를 부여하거나 또는 100을 더하여 도면 부호를 부여하였다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(201)는 앞서 설명한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(도 2의 101)와 유사하게 다수의 서브픽셀(R, G, B)이 구비되어 풀 컬러의 2차원 화상을 표시하는 하는 표시패널(110)과, 상기 표시패널(110)의 전면부에 위치하는 갭 필름(120)과, 상기 갭 필름(120) 전면부에 위치하며 베이스부(130a)와 상기 베이스부(130a) 전면부에 소정의 폭을 갖는 다수의 렌티큘라 렌즈(130b)가 구비된 렌티큘라 필름(130)과, 상기 표시패널(110)의 후면부에 위치하며 상기 갭 필름(120)과 동일한 재질 및 동일한 두께를 갖는 제 1 보조필름(AF1)과, 더불어 상기 제 1 보조필름(AF1)의 후면부에 위치하며 상기 렌티큘라 필름(130)의 베이스부(130a)를 이루는 동일한 물질 및 동일한 두께를 갖는 제 2 보조필름(AF2)을 포함하여 구성되고 있다.

이때, 도면에 나타내지 않았지만 상기 제 1 보조필름(AF1)과 제 2 보조필름(AF2) 사이에는 상기 제 2 접착층(미도시)과 동일한 물질 즉, PSA(Pressure sensitive adhesive)로 이루어진 제 4 접착층(미도시)이 더욱 구비됨으로서 상기 제 1 보조필름(AF1)과 제 2 보조필름(AF2)이 서로 접착된 상태를 이루도록 하고 있다.

한편, 상기 표시패널(110)은 경량 박형을 특징으로 하는 평판 표시패널(110)로서 일례로 액정패널(도 5a의 110a) 또는 유기 발광소자 패널(도 5b의 110b 참조)인 것이 특징이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 3D 영상 표시장치는 표시패널(110)과 이의 전면부에 부착 구비되는 갭 필름(120) 및 렌티큘라 필름(130)의 구성 및 상기 표시패널(110)의 후면부에 부착 구비되는 제 1 보조필름(AF1)의 구성까지는 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(도 2의 101, 도 3a의 101a, 도 3b의 101b)와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하고, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(도 2의 101, 도 3a의 101a, 도 3b의 101b) 대비 차별적인 구성을 위주로 하여 설명한다.

이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(도 2의 101, 도 3a의 101a, 도 3b의 101b)에 있어 표시패널(110)는 액정패널(도 5a의 110a) 또는 유기 발광소자 패널(도 5b의 110b)이 될 수 있으며, 상기 표시패널(110)이 액정패널(도 5a의 110a)인 경우, 도 5a에 도시한 바와같이, 상기 제 1, 2 기판(112, 114)의 외측면에는 각각 제 1, 2 편광판(119a, 119b)이 더 부착 구비되며, 나아가 완성패널(255)과 소정간격 이격하여 상기 완성패널(255)의 후면부에 면광원으로 공급하는 백라이트 유닛(140)이 더욱 구비된다.

그리고 표시패널(110)이 유기 발광소자 패널(도 5b의 110b)인 경우, 도 5b에 도시한 바와같이, 상기 제 1, 2 편광판(도 5a의 119a 및 119b)과 백라이트 유닛(eh 5a의 140)은 생략된 구성을 이룬다.

한편, 도 4와 도 5a 및 5b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(도 4의 201, 도 5a의 201a, 도 5b의 201b)에 구비되는 구성요소 중 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(도 2의 101, 도 3a의 101a, 도 3b의 101b) 대비 가장 차별적인 구성요소는 상기 제 1 보조필름(AF1) 후면부에 부착 구비되는 제 2 보조필름(AF2)이다.

상기 제 2 보조필름(AF2)은 상기 표시패널(110)의 전면부에 구비되는 렌티큘라 필름(130)의 베이스부(130a)를 이루는 동일한 물질 즉, PET(poly ethylene terephthalate)로 이루어지는 것이 특징이며, 나아가 상기 렌티큘라 필름(130)의 베이스부(130a)와 동일한 두께로서 0.15 내지 0.20mm 정도가 되는 것이 또 다른 특징이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(도 4의 201, 도 5a의 201a, 도 5b의 201b)는 표시패널(110)을 기준으로 이의 전면부에는 제 1 접착층(미도시)을 개재하여 갭 필름(120)이 구비되고, 이에 대응하여 표시패널(110)의 후면부에는 상기 갭 필름(120)과 동일한 물질 및 동일한 두께를 갖는 제 1 보조필름(AF1)이 제 3 접착층(미도시)을 개재하여 구비되고 있으며, 나아가 상기 갭 필름(120)의 전면부로 제 2 접착층(미도시)을 개재하여 베이스부(130a)와 다수의 렌티큘라 렌즈(130b)를 포함하는 렌티큘라 필름(130)이 구비되고, 이에 대응하여 상기 제 1 보조필름(AF1)의 후면부에는 제 4 접착층(미도시)을 개재하여 상기 렌티큘라 필름(130)의 베이스부(130a)와 동일한 물질로 동일한 두께를 갖는 제 2 보조필름(AF2)이 구비됨으로서 상기 표시패널(110)을 기준으로 이의 전면부 및 후면부는 동일한 대칭적인 구성을 이룬다.

따라서 이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(도 4의 201, 도 5a의 201a, 도 5b의 201b)는 제 1 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(도 2의 101, 도 3a의 101a, 도 3b의 101b) 대비 더욱더 표시패널(110)을 기준으로 이의 전면부 및 후면부에 부착 구비되는 구성이 대칭성을 가지므로 상기 표시패널(110)에 부착 구성되는 모든 구성요소를 포함하는 완성패널(255)은 고온 고습의 분위기에 장시간 노출시키는 신뢰성 검사 시 또는 장시간 구동 시 발생되는 발열에 노출된다 하더라도 휨 발생이 원천적으로 억제될 수 있으며, 나아가 이러한 완성패널(255)의 휨이 원천적으로 억제됨에 의해 휨에 기인하는 빛샘 불량을 원천적으로 억제하는 효과를 가지며, 나아가 빛샘이 억제됨에 의해 우수한 3D 영상 표시품질을 구현하는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 실시예들로 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

101: 3D 영상 표시장치
110: 표시패널
112: 제 1 기판
114: 제 2 기판
120: 갭 필름
130: 렌티큘라 필름
130a: (렌티큘라 필름의) 베이스부
130b: (렌티큘라 필름의) 렌티큘라 렌즈
155: 완성패널
AF1: 제 1 보조필름
Pa: 서브픽셀의 단축피치
Pb: 서브픽셀의 장축피치
R, G, B: 서브픽셀
x: 서브픽셀의 단축방향
y: 서브픽셀의 장축방향
w: 렌티큘라 렌즈의 서브픽셀의 단축방향(x)으로의 수평폭
θ: 제 1 각도

Claims (7)

1. 영상이 표시되는 표시패널과;
   상기 표시패널의 영상이 출력되는 전면부에 배치되고, 베이스부와 상기 베이스부 전면에 구비된 다수의 렌티큘라 렌즈로 이루어진 렌티큘라 필름과;
   상기 표시패널 전면부와 상기 렌티큘라 필름 사이에 구비된 갭 필름과;
   상기 표시패널 후면부에 배치되고, 상기 갭 필름과 동일한 물질 및 동일한 두께로 형성되는 제 1 보조필름을 포함하는 3D 영상 표시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 보조필름 후면에 배치되고, 상기 렌티큘라 필름의 베이스부와 동일한 물질 및 동일한 두께로 형성되는 제 2 보조필름을 더 포함하는 3D 영상 표시장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 베이스부는 PET(poly ethylene terephthalate)로 이루어진 3D 영상 표시장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 베이스부는 상기 갭 필름보다 얇은 두께를 갖는 3D 영상 표시장치.
   
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 갭 필름은 PMMA(poly methyl methacrylate)로 이루어진 3D 영상 표시장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 갭 필름은 두께가 0.5 내지 2mm인 3D 영상 표시장치.
   
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 표시패널은 액정패널 또는 유기 발광소자 패널인 3D 영상 표시장치.

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