KR20030072546A - 디스플레이 스크린의 표면을 매트에서 광학적으로매끄러운 것으로 변경하는 방법 - Google Patents

디스플레이 스크린의 표면을 매트에서 광학적으로매끄러운 것으로 변경하는 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 스크린(2)의 매트 표면(7)이 예를 들면 매트 표면(7)의 굴절률과 같은 굴절률을 갖는 에폭시 수지 코팅(10) 등에 의하여 광학적으로 평탄한 표면(11)으로 변화된다. 대안적으로, 매트 표면(7)은 스크린(2)으로부터 제거되어 광학적으로 매끄러운 표면으로 대체된다. 매트 표면은 LCD 스크린(2)의 복굴절 막(6) 상에 형성된 확산성 표면(7)일 수 있다. 디스플레이 스크린(2)은 적층된 스크린들(2, 3)을 포함하는 멀티레벨 3차원 디스플레이의 정면 스크린이고, 그 표면을 매트에서 평탄한 것으로 변경함으로써 디스플레이된 이미지의 블러링이 저감된다.

Description

디스플레이 스크린의 표면을 매트에서 광학적으로 매끄러운 것으로 변경하는 방법{ALTERING SURFACE OF DISPLAY SCREEN FROM MATT TO OPTIONALLY SMOOTH}
본 출원인은 이전에 3차원 뷰잉 기술을 개발해 왔다. 이 기술은 바람직한 실시 형태에서 서로 평행하면서 이격되어 있는 2개 이상의 중첩하는 액정 디스플레이(LCDs)를 이용한다. 실사(實寫)의 깊이 면에서의 3차원 디스플레이의 보다 명백한 이점 이외에, 본 출원인의 디스플레이 기술은 프리어텐티브(preattentive)한 정보 처리의 면에서 부가적인 잠재적 이점을 제공한다.
프리어텐티브 처리(preattentive processing)라는 용어는 뷰어의 의식적인인식의 초점이 되지 못한 시각 정보를 분석 및 처리하는 데 있어서의 잠재 의식의 행위를 표현하기 위해 만들어진 신조어이다.
다수의 시각적 요소들을 볼 때, 그 요소들의 시각적 특징에서의 어떤 변화 또는 특성은 프리어텐티브 처리에 의해 신속히 검출될 수 있다. 이것은 유저가 각각의 요소를 개별적으로 훑어보고 상기 특성의 존재를 세밀히 조사하게 하는 것보다 상당히 빠르다. 정확히 어떠한 특성이 프리어텐티브 처리에 이바지하는지 그 자체는 실질적 연구의 주제가 되어왔다. 효과적인 프리어텐티브 처리를 촉발시키는 적절한 시각적 특징을 식별하기 위해 색, 형상, 3차원의 시각적 단서들, 방위, 움직임 및 깊이의 모든 것이 조사되었다.
트리에스만(Triesman)과 같은 연구원들은 프리어텐티브 특징을 분류하기 위한 시도로 타깃 및 경계 검출을 이용한 실험을 수행하였다[1985]. 프리어텐티브 타깃 검출은 배경 산란자(distractor) 요소들의 필드 내에 타깃 요소의 존재 여부를 결정함으로써 테스트되었다. 경계 검출은 산란자들 내에 설정된 고유의 시각적 특징을 갖는 타깃 요소들의 군에 의해 형성된 경계를 검출하려는 시도를 포함한다. 예를 들어 적색 원이 다수의 청색 원 중에 설정되면 즉시 식별될 수 있다는 것은 쉽게 시각화될 수 있다. 마찬가지로, 다수의 사각형 산란자들 중에 원이 설정되면 쉽게 검출될 수 있을 것이다. 프리어텐티브성(preattentiveness)을 테스트하기 위하여, 보이는 산란자의 수가 변경되고 타깃을 확인하는 데 필요한 탐색 시간이 일정하게 유지된다면, 산란자의 수에 관계없이, 그 탐색은 프리어텐티브하다고 한다. 경계 검출 탐색을 프리어텐티브로 분류하기 위하여 유사한 탐색 시간 제한이 이용된다.
프리어텐티브성을 분류하는 데 사용되는 광범한 임계 시간은 200-250 msec인데, 이것은 유저가 어떤 하나의 장면을 단 한번 '볼' 기회를 허용할 뿐이기 때문이다. 이 시간프레임은 사람이 의식적으로 그 장면의 다른 부분을 보기로 결정하기에는 불충분하다. 상술한 것들과 같은 탐색 작업은 200 msec 미만에 달성될 수 있으므로, 디스플레이 중의 정보는 방임적으로(unattendedly) 또는 프리어텐티브하게 처리된다는 것을 시사한다.
그러나, 타깃이 고유 특징들의 결합으로 구성되는 경우, 즉 결합 탐색인 경우, 연구에 의하면 이들은 프리어텐티브하게 검출되지 않을 수도 있다. 상기 예들을 이용하여, 만일 타깃이 예를 들어 청색 원들과 적색 사각형들을 포함하는 산란자들 내에 설정된 적색 원으로 구성되는 경우, 산란자들 모두가 타깃의 2개의 고유 특징 중 하나를 포함하기 때문에 적색 원을 프리어텐티브하게 검출하는 것은 불가능하다.
상기 예는 비교적 간단한 시각적 장면에 기초하고 있지만, 엔(Enns)과 렌싱크(Rensink)는 3차원 물체로서의 외관이 주어진 타깃들도 프리어텐티브하게 검출될 수 있다는 것을 확인하였다[1990]. 따라서, 예를 들어 위쪽으로부터의 조명을 나타내도록 음영이 만들어진 입방체의 사시도에 의해 표현된 타깃은 다른 방향으로부터의 조명을 암시하도록 음영이 만들어진 복수의 산란자 입방체들 중에서 프리어텐티브하게 검출될 수 있을 것이다. 인지된 3차원성의 비교적 복잡하고 고레벨의 개념이 잠재 의식에 의해 프리어텐티브하게 처리될 수 있다는 중요한 원리를 설명한다.
이와 비교하여, 만일 상기 입방체들의 구성 요소들이 명백한 3차원성을 제거하도록 재배향된다면, 주체들은 예를 들어 반전되어 있는 타깃들을 프리어텐티브하게 검출할 수 없다. 브라운 등에 의한 부가적인 실험은 프리어텐티브하게 검출되는 것은 3차원 방위 특성이라는 것을 확인하였다[1992]. 나까야마 및 실버만(Silverman)은 움직임과 깊이가 프리어텐티브한 특성이고 더 나아가 입체경 깊이가 결합의 효과를 극복하는 데 이용될 수 있다는 것을 보여주었다[1986]. 이것은 고레벨 정보가 유저의 저레벨 시각 시스템에 의해 개념적으로 처리된다는 것을 시사하는 점에서 엔 렌싱크에 의해 행해진 작업을 보강하였다. 깊이의 효과를 테스트하기 위하여, 주체들에게는 산란자들에 대하여 다른 쌍안 부동(binocular disparity)의 타깃들을 검출하는 일이 과해졌다. 그 결과는 산란자 수의 증가에 관계없이 일정한 응답 시간을 보여주었다.
이들 실험 다음에는 정면 상에는 청색 산란자들이 배치되고 배면 상에는 적색 산란자들이 배치되고 입체색(SC : stereo colour) 결합 테스트를 위하여 타깃은 정면에서는 적색 또는 배면에서는 청색으로 되고, 입체 및 움직임(SM : stereo and motion) 시험이 위쪽으로 움직이는 정면 또는 아래쪽으로 움직이는 배면 상의 산란자와 아래쪽으로 움직이는 정면 또는 위쪽으로 움직이는 배면 상의 타깃을 이용하는 결합 작업이 행해졌다.
결과는 SC 및 SM 시험에 대한 응답 시간이 산란자의 수에 관계없이 일정하고 250 msec 임계치 미만이라는 것을 보여주었다. 이 시험들은 타깃이 모든 산란자들에게 고유한 특징을 갖고 있지 않았기 때문에 결합을 수반하였다. 그러나, 관찰자들은 다른 면에 있는 산란자들로부터의 간섭 없이 각각의 면을 차례로 프리어텐티브하게 탐색할 수 있는 것 같아 보였다.
이 연구는 크고 작은 산란자들 중에서 중간 사이즈의 타깃의 위치를 알아내는 탐색 작업이 타깃이 산란자와 동일 면에 매립되도록 한 탐색의 일련 특징(serial nature) 및 타깃이 산란자와는 별도의 깊이 면에 위치하도록 한 탐색의 프리어텐티브 특성을 테스트한 일련의 실험에서 멜던(Melton) 및 샤프(Scharff)에 의해 더욱 보강되었다[1998].
(깊이에 관계없이) 존재하는 산란자의 총수 대 타깃의 깊이 면에만 존재하는 산란자의 수의 상대적 영향도 조사되었다. 결과는 타깃의 존재 또는 부재에 기인하는 응답 시간의 상당한 변경을 포함하는 다수의 흥미 있는 특징을 보여주었다. 타깃이 부재하는 시험에서는, 모든 주체들의 반응 시간은 산란자의 수에 직접 대응하는 것을 보여주었고 타깃이 존재 시험에서는 그러한 의존성을 전혀 보여주지 않았다. 또한, 산란자들이 다수의 깊이에 분산된 경우의 반응 시간은 산란자들이 단일 깊이 면에 배치된 경우에 비하여 더 빠르다는 것이 확인되었다.
따라서, 정보를 디스플레이하는 수단으로서 다수의 깊이/초점 면을 이용하면 향상된 반응/동화(assimilation) 시간의 프리어텐티브 처리를 강화시킬 수 있다.
비록 그것의 배타적인 용도에 국한되지는 않지만, LCD 스크린은 본 출원인의 디스플레이 기술과 함께 사용하기에 특히 적합하다. 당 기술 분야에 잘 알려져 있듯이, LCD 스크린은 통상 액정층의 양면 상의 편광자들이 교차하도록 구성되어 있다. 그러므로 이러한 구성은 동일한 편광축을 갖고 배열된 2개 이상의 연속하는 LCD 스크린을 광이 통과하는 것을 차단할 것이다.
이러한 문제를 해소하는 하나의 수단으로, 본 출원인은 인접하는 LCD 스크린들 사이에 복굴절 막을 위치시킨다. 이 막은 배면 LCD 스크린으로부터 오는 광의 편광을 정면 LCD 스크린을 통과하기 전에 선형 편광에서 타원 편광으로 변환시킨다. 이로 인해 직교 편광자의 효과가 극복되므로 뷰어가 배면 LCD 스크린 상에 디스플레이된 이미지를 정면 스크린을 통하여 볼 수 있게 된다.
그러나, 이 여분의 요소의 도입으로 부가적인 문제가 발생한다. 복굴절 막은 비록 그 편차가 마이크로미터 범위에 있을 뿐이지만 균일한 두께를 갖지 않는다. 그러므로, '정상의' 백색광을 포함하는 것과 같은 입사광의 서로 다른 파장들은 상기 복굴절 막을 통한 투과 이후에 서로 다른 축 비율(axial ratio) 및/또는 틸트각(tilt angle)의 편광 타원체를 초래한다. 그러므로, 서로 다른 파장의 변화하는 광량이 정면 LCD의 편광자를 통과하게 되고, 유저는 색의 밴드를 보게 될 것이다.
다른 LCD 스크린을 통하여 하나의 LCD 스크린을 보는 또 다른 문제는 LCD 스크린 상의 픽셀들 각각을 어드레싱하는 데 사용되는 전자 트레이서리(tracery) 패턴을 뷰어가 인식하게 된다는 것이다. 정면 스크린 상의 트레이서리로 오버레이된 배면 스크린 상의 트레이서리를 보는 조합은 뷰어에게 매우 눈에 띄고 달갑지 않은 물결 무늬(moire) 간섭 패턴을 초래한다.
상기 문제들을 해소하기 위하여, 본 출원인은 복굴절 막의 일면에 매트표면(matt surface)을 식각함으로써 광학적으로 확산 특성을 갖는 복굴절 막을 형성하였다. 이것은 시각적 색 변칙, 및 뷰어가 배면 스크린 상의 트레이서를 인식하는 것을 교정한다. 따라서, 이 기술에 확산 요소를 도입하면 광학적으로 사용 가능한 멀티-LCD 스크린 디스플레이를 제조하는 데 중추적인 역할을 한다.
뷰어에게 최대의 광 발산성을 제공함으로써 보다 넓은 시야각을 제공하기 위하여 확산 복굴절 요소는 배면 스크린에 가까이 배치되는 것이 중요하다.
복굴절 막의 확산 특성의 불가피한 효과는 배면 LCD 스크린 상의 이미지의 약간의 블러링(blurring)이다. 최적의 확산 레벨은 물결 무늬 간섭 패턴의 출현이 눈에 안 보이게 하거나 또는 대수롭지 않게 하는 최소량이다. 더 이상의 확산이나 얼룩(blurriness)은 불필요할 뿐만 아니라 배면 상의 이미지의 인지된 품질 및 나아가서 결합된 멀티스크린 디스플레이 시스템의 그것에 유해하다.
배면 스크린의 블러링은 LCD 제조업체가 현재 그들의 스크린을 제조하는 방법에 의해 혼합된다. 현재, 거의 모든 LCD 제조업체들은 일면 또는 양면에 매트 표면을 갖는 스크린을 생산한다. 이 매트 표면은 LCD 스크린의 정면에서 반사된 광을 랜덤하게 산란시킴으로써 LCD 스크린 상의 눈부심을 감소시켜서 거울형의 반사된 이미지가 뷰어에 의해 인지되지 않도록 하기 위한 것이다. 이 매트 마무리는 스크린의 정상적인 백라이트 광원을 확산시키는 것을 돕기 위해 LCD 스크린의 배면 스크린 상에도 행해질 수 있다.
유감스럽게도, 이것 또한 정면 및/또는 배면에 매트 마무리가 가해진 이 표준 LCD 스크린이 후술된 본 출원인의 기술과 함께 사용될 때 배면 스크린에 의해방사되는 광의 확산을 증가시킨다. 이것은 불필요하게 얼룩진 배면 이미지를 초래하여 3차원 디스플레이의 효용을 제한한다.
본 발명의 목적은 전술한 문제들을 해소하거나 또는 적어도 일반 대중에게 유익한 선택을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 부가적인 측면 및 이점들은 단지 예로서 주어진 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 향상된 뷰잉(viewing) 기술에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 본 출원인의 동시 계류중인 특허 출원 PCT/NZ0098/00098 및 PCT/0099/00021에 기술된 것과 같은 3차원 디스플레이 기술과 관련하여 논의될 것이다. 그러나, 본 발명의 원리는 이러한 용도에 한정되지 않고 다른 분야에도 적용될 수 있는데, 특히 뷰어(viewer)가 스크린 등을 통하여 배경 내의 다른 이미지를 볼 수 있게 하는 디스플레이 기술에 적용될 수 있다.
그러면 상기 특허 출원에 개시된 기술과 관련하여 본 발명의 용도를 살펴보겠다.
본 발명의 또 다른 측면들은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 주어진 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 양호 실시 형태에 따른 개략적 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 양호 실시 형태에 따른 개략적 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제3 양호 실시 형태에 따른 개략적 단면도를 도시한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 2개 이상의 광학적으로 중첩하는 스크린을 갖도록 구성된 다중 초점면 디스플레이의 정면 스크린의 매트 표면을 변환하는 방법으로서, 상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 단계를 특징으로 하는 방법이 제공된다.
해당 또는 각각의 스크린은 예를 들어 음극선 기술 등과 함께 사용되는 유리 또는 플라스틱 표면과 같이 공지된 디스플레이 기술에서 사용되는 임의 타입의 스크린일 수 있다. 본 명세서 전반에 걸쳐서 스크린이 LCD(액정 디스플레이)임을 언급하는 것은 단지 예시적인 것일 뿐 어떻게든 제한적인 것으로 보아서는 안 된다.
여기서 사용된 '매트 표면(matt surface)'이라는 용어는 광학적으로 매끄러운 또는 광택이 나는 표면보다 더 큰 정도로 광을 확산시키는 표면을 말한다.
(예를 들어 LCD 스크린과 같이) 디스플레이 기술에서 통상 사용되는 매트 표면은 다수의 요철로 이루어진 광학적으로 거칠거나 또는 불규칙한 표면을 갖는다. 이 불규칙한 표면과 함께 표면 재료와 주변 대기 사이의 다른 굴절률이 결합된 효과는 반사되고 투과된 광 양쪽 모두를 산란시키거나 그렇지 않으면 확산되게 한다.
몇몇 실시 형태에서는, 매트 표면은 편광자 막 상에 형성될 수도 있다. 보다 구체적으로는, 편광자 막은 편광층을 싸고 있는 보호 투명층으로 형성될 수 있다.
일 실시 형태에 따르면, 상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 단계는 상기 매트 표면에 적어도 부분적으로 투명한 코팅을 도포하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 상기 코팅은 유동성 물질로서 도포되고 그 후에 경화되어 광학적으로 평탄한 외부 표면을 형성하게 된다.
바람직하게는, 상기 코팅은 상기 매트 표면을 갖는 재료와 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 재료로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 코팅은 상기 매트 표면의 임의의 광학적 불규칙, 왜곡, 돌출, 또는 불연속 부분의 위, 주위 및/또는 내부에 충분한 두께로 흘러서 실질적으로 광학적으로 평탄한 외부 표면을 형성한다.
상기 코팅은 페인팅, 스프레잉, 스퍼터링, 증착법, 슬러리 코팅, 화학적 성막, 스크린 프린팅 또는 롤 코팅을 포함하는 다양한 방법에 의해 도포될 수 있다.
본 발명의 대안적 실시 형태에서는, 상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 단계는 광학적으로 매끄러운 투명막과 상기 매트 표면과의 사이에 개재된 투명 접착제에 의해 상기 매트 표면에 광학적으로 매끄러운 투명막을 부착하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 상기 접착제는 처음에 상기 막의 하부 표면에 도포되지만, 대안적으로, 상기 접착제는 상기 막과 독립적으로 상기 매트 표면에 도포될 수도 있다.
바람직하게는, 상기 접착제 및 막은 상기 매트 표면을 갖는 재료와 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 재료로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 접착제는 실질적으로 광학적으로 평탄한 외부 표면을 형성하도록 상기 매트 표면의 임의의 광학적 불규칙, 왜곡, 돌출, 또는 불연속 부분의 위, 주위 및/또는 내부에 충분한 두께로 흐를 수 있다.
막이라는 용어는 상기와 같은 기능을 수행하는 임의의 층 또는 재료를 의미하는 것으로 이해해야 한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에서는, 상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 단계는 상기 매트 표면을 갖는 기존의 재료를 제거하고 광학적으로 매끄러운 표면을 갖는 재료로 대체하는 것을 포함한다.
바람직하게는 광학적으로 매끄러운 표면을 갖는 상기 재료는 바람직하게는 편광층을 싸고 있는 보호 투명층으로 형성된 편광자 막이다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법 중 어느 하나에 의해 제조된 디스플레이가 제공된다.
따라서, 상기 실시 형태들 중 임의의 것에 기술된 바와 같이 상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 단계를 수행함으로써, 디스플레이 기술(이 예에서는 LCD 스크린)로부터 투과되고 반사된광 양쪽 모두의 산란 또는 확산의 어떠한 효과도 실질적으로 개선된다는 것이 확인되었다.
본 발명에 따라 변화된 스크린이 이전에 설명된 3차원 기술과 함께 사용될 경우, 배면 스크린 상에 보이는 이미지들의 선명도가 고도로 개선된다.
상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 상기 단계들 중 임의의 것을 적용하더라도 뷰어가 인식할 수 있는 가시적 색 얼룩(colour patches) 및/또는 물결 무늬 간섭이 전혀 없다는 점에서 상기 복굴절 막의 동작과 어떤 식으로도 간섭하지 않는다.
본 발명은 또한 개선된 선명도와 넓은 시야각을 갖는 이미지의 생성을 포함하는 다수의 다른 이점을 가지면서도 고가의 주문형 스크린의 제조를 필요로 하지 않는다.
본 발명은 배면 스크린 상의 이미지의 모든 필요한 확산이 배면 스크린의 바로 앞에서 이루어질 수 있게 하고, 따라서 확산 또는 산란 요소가 뷰어로부터 가능한 한 멀리 떨어지기 때문에 주어진 확산량에 대해 최대의 시야각을 제공하게 된다.
도 1-3은 백라이트(4)가 구비된 배면 디스플레이 스크린(3)과 평행하면서 이격되어 있는 정면 LCD 스크린(2) 형태의 복수의 투명 이미징 스크린으로 구성된 듀얼 스크린 디스플레이(1)로 구현된 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 도시한다.
당업자라면, LCD 스크린 대신에 다수의 대안적인 디스플레이 기술들이 이용될 수 있다는 것을 알 것이다. 또한, 도 1은 설명의 명료함과 편의를 위하여 배면 디스플레이(3)의 앞에 하나의 스크린(2)만을 도시하고 있지만, 임의 개수의 부가적인 (적어도 부분적으로 투명한) 이미징 스크린(2)이 통합될 수 있다. 배면 스크린(3) 또한 LCD 스크린일 수 있지만, 대안적인 불투명 디스플레이 기술이 채용될 수도 있다는 것은 분명할 것이다.
그러한 디스플레이들은 여기에 참고로 반영되어 있는 본 출원인의 동시 계류중인 특허 출원 PCT/NZ0098/00098 및 PCT/0099/00021에 기술된 것과 같이 관찰자가 보는 장면의 3차원 품질을 제공한다.
위에서 논한 바와 같이, 확산자(diffusers), 광학적 지연자(optical retarders) 및 다른 광학 재료 및/또는 재료 마무리를 포함하는 다수의 방법으로 해소되는, 물결 무늬 간섭 효과, 컬러드 프린지(coloured fringes), 및 교차 편광자의 감소 또는 제거를 포함하여 이러한 타입의 기능적 디스플레이를 제조하기 위해 다수의 실제적 문제들을 극복할 필요가 있다.
따라서, 설명의 명료함을 위하여 그리고 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 디스플레이(1) 및 관련 디스플레이 스크린(2, 3)은 도면에서 단순화되고 개략적인 형태로 도시되어 있다. 그리고 본 발명을 설명하는 데 필수적이지 않은 요소들은 이해를 돕기 위하여 도면에서 생략되어 있다.
시각적 색 변칙 및 뷰어가 배면 스크린 상의 트레이서리를 인식하는 것은 막의 일면 상에 광학적 확산성 매트 표면이 식각된 복굴절 막을 이용하여 교정되지만, 이러한 구성으로부터 또 다른 문제가 생긴다.
복굴절 막의 고유의 확산 특성 때문에, 배면 LCD 스크린(3) 상의 이미지의 약간의 블러링이 물결 무늬 간섭의 출현이 눈에 안 보이게 하거나 또는 대수롭지 않게 만든다. 그러나, 더 이상의 확산이나 얼룩은 관찰자가 인식하는 이미지의 선명도에 유해하다.
배면 스크린(3)의 블러링은 LCD 제조업체들이 채용하는 현재의 제조 기술 및 실시에 의해 혼합된다.
현재, 대다수의 LCD 스크린 제조업체들은 눈부심을 감소시키기 위해 일면 또는 양면 상에 매트 표면을 갖는 스크린을 제조한다. 그러나, 정면 및/또는 배면 표면에 도포된 이 매트 표면은 본 출원인의 디스플레이 기술과 함께 사용될 경우 배면 스크린(3)에 의해 방사되는 광의 확산을 증가시켜서, 결과의 디스플레이(1) 이미지를 더럽혀서(blurring) 열화시킨다. 본 발명은 상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경함으로써 이러한 문제를 해소한다.
본 출원인은 이 효과를 달성하기 위한 다수의 방법을 연구하였다. 본 출원인은 처음에 연마(polishing)를 통하여 스크린의 표면을 평탄화하려고 하였으나, 유감스럽게도, 이것은 스크린(2, 3)을 제조하는 데 이용되는 재료의 경도(hardness) 때문에 비실용적임이 확인되었다.
도 1은 정면 스크린(2)의 정면층(6)이 매트 표면(7)을 갖도록 형성되어 있는 제1 실시 형태를 도시하는데, 발명의 이해를 돕기 위하여 과장된 비율로 도시되어 있다. 도시된 실시 형태에서, 정면 스크린(2)의 정면층(6)은 보호 라미네이트(9) 내에 싸여 있는 편광자(8)를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 매트 표면(7)에 적어도 부분적으로 투명한 코팅(10)을 도포함으로써 정면 스크린(2)의 매트 표면(7)을 광학적으로 매끄러운 표면으로 변경하는 방법이 제공된다.
본 출원인은 스크린에 다양한 유동성 물질을 도포하는 것을 보았다. 테스트된 모든 오일 계통 물질들(예를 들면 실리콘 그리스(grease))은 광학적 요건을 제공하였지만, 스크린에서 쉽게 벗겨진다는 점에서 비실용적이다.
매트 표면(7)은 광학적 불규칙, 왜곡, 돌출, 또는 불연속 부분으로 이루어지기 때문에, 코팅(10)은 이들 불규칙 부분을 실질적으로 광학적으로 평탄한 외부 표면(11)을 형성하기에 충분한 두께로 피복하도록 유동성 형태로 도포된다.
그러므로, 코팅은 유동성 물질로서 도포되고 그 후 경화되어 광학적으로 평탄한 외부 표면을 형성한다.
코팅(10)은 페인팅, 스프레잉, 스퍼터링, 증착법, 슬러리 코팅, 화학적 성막, 스크린 프린팅 또는 롤 코팅을 포함하는 다양한 방법에 의해 도포될 수 있다.
본 출원인은 필요한 코팅은 다음의 품질을 갖는 것이 바람직하다고 결정하였다.
· 여하의 공극(void)이나 광학적 왜곡 부분을 형성하지 않고서 매트 표면(7)의 모든 표면 불규칙 부분을 피복할 수 있을 것.
· 매트 표면을 갖는 재료와 실질적으로 동일한 굴절률을 가질 것.
· 용이하게 도포되고 그 즉시 탄력 있는 마무리(resilient finish)로 경화될 것.
· 광학적으로 균질한 마무리를 제공할 것.
· 내구성이 있고 온도 변화 및 응력에 내성이 있을 것.
본 출원인은 이들 모든 요건을 만족시키는 하나의 재료가 래커(lacquer) 또는 투팟 에폭시(two-pot epoxy) 수지임을 발견하였다. 많은 에폭시 수지가 적당하지만, 일례로 DuPont Centuri 690S 2PAC High Build Clear라는 상표명으로 판매되는 것이 있다.
이 재료는 특히 잘 작용하지만, 필요한 특성을 갖는 다른 재료도 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 2는 코팅(10이, 광학적으로 매끄러운 투명 막(11) 및 그 막과 매트 표면과의 사이에 개재된 투명 접착제(12)에 의해 물리적으로 및 기능적으로 대체되는 또 다른 실시 형태를 도시한다.
접착제(12)는 매트 표면(7)에 (막(11)과 관련하여) 도포되기 전에 막(11)의 하부 표면에 도포될 수 있는데, 접착제(12)는 다르게는 막(11)과 독립적으로 매트표면(7)에 도포될 수도 있다.
이 제2 실시 형태도 역시 제1 실시 형태에 대해 주어진 상기 리스트된 기준을 충족시켜야 한다. 따라서, 접착제(12) 및 막(11)은 매트 표면(7)을 갖는 재료(9)와 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 재료로 형성된다.
바람직하게는, 상기 접착제는 실질적으로 광학적으로 평탄한 외부 표면을 형성하도록 상기 매트 표면의 임의의 광학적 불규칙, 왜곡, 돌출, 또는 불연속 부분의 위, 주위 및/또는 내부에 충분한 두께로 흐를 수 있다.
(도 3에 도시된) 또 다른 실시 형태에서는, 정면 스크린(2)에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 매트 표면을 변경하는 단계는, 상기 매트 표면을 갖는 기존의 재료를 제거하고 광학적으로 매끄러운 표면을 갖는 재료로 대체하는 것을 포함한다. 대형 LCD 스크린 제조업체들에 의해 주로 제조되는 타입의 (도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은) 기존의 LCD 스크린의 편광자(8) 및 보호 라미네이트(9)의 매트 표면(7)은 광학적으로 매끄러운(즉, 매트하지 않은(non-matt)) 외부 표면을 갖는 LCD 스크린(2)으로 대체된다.
도 3에 도시된 실시 형태에서는, 광학적으로 매끄러운 외부 표면은 편광자(8)의 보호 코팅(9)의 표면에 의해 형성된다. 그러한 작업은 비교적 전문화되고 적당한 비용의 회사에 의해서만 행해질 수 있다. 그러므로, LCD 스크린에 대해 (본 발명과 무관한) 더 이상의 작업이 수행될 필요가 없다면, 이 기술은 상술한 제1 및 제2 실시 형태보다 덜 바람직하다.
본 발명은 개선된 디스플레이 기술을 제공하고 기존의 스크린을 변화시키는방법, 변화된 스크린 자체, 및 그 변화된 스크린을 통합화하는 다른 기술을 두루 포함한다.
이상 본 발명의 측면들에 대하여 예를 들어 설명하였으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 그에 대해 변경 및 부가가 행해질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (18)

  1. 2개 이상의 광학적으로 중첩하는 스크린을 갖도록 구성된 다중 초점면(multi focal-plane) 디스플레이의 정면 스크린의 매트 표면(matt surface)을 변환하는 방법에 있어서,
    상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 상기 스크린은 LCD 스크린인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 매트 표면은 편광자 막 상에 형성되는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 편광자 막은 편광층을 싸고 있는 보호 투명층으로 형성되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 단계는 상기 매트 표면에 적어도 부분적으로 투명한 코팅을 도포하는 것을 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 코팅은 유동성 물질로서 도포되고 그 후에 경화되어 광학적으로 평탄한 외부 표면을 형성하게 되는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 코팅은 상기 매트 표면을 갖는 재료와 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 재료로 이루어지는 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 코팅은 상기 매트 표면의 임의의 광학적 불규칙, 왜곡, 돌출, 또는 불연속 부분의 위, 주위 및/또는 내부에 충분한 두께로 흘러서 실질적으로 광학적으로 평탄한 외부 표면을 형성하게 되는 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 코팅은 페인팅, 스프레잉, 스퍼터링, 증착법(vapor deposition), 슬러리 코팅(slurry coating), 화학적 성막(chemical deposition), 스크린 프린팅 또는 롤 코팅(roll coating)을 포함하는 군으로부터 선택된 기술에 의해 도포되는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 단계는 광학적으로 매끄러운 투명막과 상기 매트 표면과의 사이에 개재된 투명 접착제에 의해 상기 매트 표면에 광학적으로 매끄러운 투명막을 부착하는 것을 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 접착제는 처음에 상기 막의 하부 표면에 도포되는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 접착제는 상기 막과 독립적으로 상기 매트 표면에 도포되는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 접착제 및 막은 상기 매트 표면을 갖는 재료와 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 재료로 이루어지는 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 접착제는 실질적으로 광학적으로 평탄한 외부 표면을 형성하도록 상기 매트 표면의 임의의 광학적 불규칙, 왜곡, 돌출, 또는 불연속 부분의 위, 주위 및/또는 내부에 충분한 두께로 흐를 수 있는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 정면 스크린에 광학적으로 매끄러운 표면을 제공하도록 상기 매트 표면을 변경하는 단계는 상기 매트 표면을 갖는 기존의 재료를 제거하고 광학적으로 매끄러운 표면을 갖는 재료로 대체하는 것을 포함하는 방법.
  16. 상기 청구항들 중 어느 한 항에 청구된 방법에 의해 제조된 디스플레이.
  17. 실질적으로 첨부 도면 중 어느 하나에 도시되고, 그것을 참조하여 이상에서설명된 것과 같은 방법.
  18. 실질적으로 첨부 도면 중 어느 하나에 도시되고, 그것을 참조하여 이상에서 설명된 것과 같은 디스플레이.
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