KR20080039039A

KR20080039039A - 2차원/3차원 영상표시장치

Info

Publication number: KR20080039039A
Application number: KR1020060106691A
Authority: KR
Inventors: 주영길
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-05-07

Abstract

2차원/3차원 영상표시장치는 영상을 표시하는 제1 및 제2 표시패널, 및 제1 표시패널과 제2 표시패널과의 사이에 개재된 다수의 광학시트를 포함한다. 이와 같이, 광학시트들이 제1 및 제2 표시패널의 사이에 개재되므로, 정상적인 영상을 표시할 수 있는 제1 표시패널과 제2 표시패널 간의 정렬 오차의 범위가 확대된다. 이에 따라, 표시 품질이 향상되고, 공정 시간이 단축되어 생산성이 향상된다.

입체 영상, 확산시트

Description

2차원/3차원 영상표시장치{2D/3D IMAGE DISPLAY APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원/3차원 영상표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 내지 제4 편광판 간의 편광축의 배치 관계에 대한 일례를 나타낸 분해 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 제1 내지 제4 편광판 간의 편광축의 배치 관계 대한 다른 일례를 나타낸 분해 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 -- 백라이트 어셈블리 200 -- 제1 표시패널 어셈블리

300 -- 제2 표시패널 어셈블리 410, 420 -- 확산시트

500 -- 2차원/3차원 영상표시장치

본 발명은 2차원/3차원 영상표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 2차원/3차원 영상표시장치에 관한 것이다.

영상표시장치는 내부에서 처리된 정보를 사용자가 인지할 수 있도록 디스플 레이하는 장치로서, 주로 이차원 영상(Two-Dimensional : 2D)을 표현한다. 최근, 다양한 영상 관련 기술이 개발됨에 따라 입체 영상, 즉, 3차원 (three-dimensional : 3D)을 표현하는 기술이 개발되는 추세이며, 2D 영상 및 3D 영상을 사용자의 요구에 따라 선택적으로 변환하는 기술들이 개발되고 있다.

현재, 2차원 화면에서 3차원 영상을 표시하는 방법으로는 사용자가 편광 특성을 갖는 안경을 착용하여 3차원 영상을 시청하는 방법과 무안경 방법이 있다.

일반적으로, 무안경 방법으로는 광 셔터 기능을 베리어에 의해 영상이 좌우로 분리되어 사람의 좌우안에서 입체감을 느끼게 하는 패러렉스 베리어(Parallax barrier) 방식, 반원통형 렌즈를 배열한 렌티큘러판(Lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러 방식, 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴(Integral photography) 방식, 및 두 개의 액정표시패널을 이용하는 멀티 레이어 디스플레이(Multi-layer display : MLD) 방식이 있다.

특히, 멀티 레이어 디스플레이 방식은 영상을 표시하는 다수의 화소가 형성된 액정표시패널을 서로 중첩되게 배치한 후, 프로그래밍을 통해 각 액정표시패널에 표시되는 영상을 조절하여 입체 영상을 표시한다. 멀티 레이어 디스플레이 방식은 상부 액정표시패널의 화소들과 하부 액정표시패널의 화소들 간의 정렬이 정확하게 이루어져야 정상적인 입체 영상이 표시될 수 있다. 이와 같이, 멀티 레이어 디스플레이 방식은 상부 액정표시패널과 하부 액정표시패널 간의 미세 정렬을 요하므로, 제품의 수율 및 생산성이 저하되고, 정렬 오차로 인해 표시 품질이 저하된다.

본 발명의 목적은 표시품질을 향상시킬 수 있는 2차원/3차원 영상표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 2차원/3차원 영상표시장치는 제1 표시패널, 제2 표시패널, 다수의 광학시트 및 백라이트 어셈블리로 이루어진다.

제1 표시패널은 광을 이용하여 영상을 표시한다. 제2 표시패널은 상기 제1 표시패널의 아래에 구비되고, 상기 광을 이용하여 상기 영상을 표시한다. 다수의 광학시트는 상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널과의 사이에 개재되고, 상기 제2 표시패널로부터의 광을 확산하여 출사한다. 백라이트 어셈블리는 상기 제2 표시패널의 아래에 구비되어 상기 광을 상기 제2 표시패널에 제공한다.

여기서, 상기 제1 표시패널은, 상기 영상을 표시하는 다수의 화소를 구비하는 어레이 기판, 및 상기 어레이 기판과 마주하여 결합하는 대향기판을 포함하고, 상기 제2 표시패널은 상기 제1 표시패널과 동일한 구성을 갖는다.

상기 광학시트들은 상기 백라이트 어셈블리로부터의 광을 확산하여 출사하는 제1 광학시트 및 상기 제1 광학시트의 상면에 구비되어 상기 제1 광학시트로부터의 광을 확산하여 출사하는 제2 광학시트로 이루어진다.

이러한 2차원/3차원 영상표시장치에 따르면, 제1 및 제2 표시패널과의 사이에 두 개의 광학시트를 개재함으로써, 정상적으로 영상을 표시할 수 있는 제1 표시패널과 제2 표시패널 간의 정렬 오차 허용 범위를 확대시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 품질이 향상되고, 공정시간이 단축되어 생산성이 향상된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 2차원/3차원 영상표시장치(500)는 광(L)을 발생하는 백라이트 어셈블리(100), 상기 광(L)을 이용하여 영상을 표시하는 제1 표시패널 어셈블리(200), 상기 광(L)을 이용하여 상기 영상을 표시하는 제2 표시패널 ㅇ어셈블리(300), 및 상기 제1 표시패널 어셈블리(200)와 상기 제2 표시패널 어셈블리(300)와의 사이에 개재된 제1 및 제2 확산시트(410, 420)를 포함한다.

상기 백라이트 어셈블리(100)는 외부로부터 전원을 제공받아 균일한 광(L)을 상기 제2 표시패널 어셈블리(300)에 제공한다. 상기 백라이트 어셈블리(100)의 상부에는 상기 제1 및 제2 표시패널 어셈블리(200, 300)가 구비된다.

상기 제1 표시패널 어셈블리(200)는 상기 광(L)을 이용하여 영상을 표시하는 제1 액정표시패널(240), 상기 제1 액정표시패널(210)의 상면 및 하면에 각각 구비된 제1 및 제2 편광판(250, 260)을 구비한다. 상기 제1 액정표시패널(240)은 제1 어레이 기판(210), 상기 제1 어레이 기판(210)과 마주하여 결합하는 제1 대향기판(220), 및 상기 제1 어레이 기판(210)과 상기 제1 대향기판(220)과의 사이에 개재된 제1 액정층(230)을 포함한다.

상기 제1 어레이 기판(210)은 제1 베이스 기판(211), 상기 영상을 표시하는 기본 단위인 다수의 화소, 및 상기 제1 베이스 기판(211)에 형성된 절연층(213)을 포함한다. 각 화소(212)는 상기 제1 베이스 기판(211)의 상부에 형성된 박막 트랜지스터(212a), 및 상기 박막 트랜지스터(212a)와 전기적으로 연결된 화소전극(212b)을 포함한다. 상기 박막 트랜지스터(212a)는 외부로부터 입력된 게이트 신호 및 데이터 신호에 응답하여 화소전압을 스위칭하고, 상기 화소전극(212b)은 상기 절연층(213)의 상면에 형성되어 상기 화소전압을 출력한다. 상기 절연층(213)은 상기 박막 트랜지스터(212a)를 커버하여 상기 박막 트랜지스터(212a)를 보호한다.

상기 제1 대향기판(220)은 제2 베이스 기판(221), 상기 제2 베이스 기판(221) 상에 형성된 컬러필터 층(222), 및 상기 컬러필터 층(222)의 상면에 형성된 공통전극(223)으로 이루어진다. 상기 컬러필터 층(222)은 상기 제1 액정층(230)으로부터 제공된 광을 이용하여 소정의 색을 발현하고, 상기 공통전극(223)은 공통전압을 출력한다. 상기 제1 액정층(230)은 상기 화소전극(212b)과 상기 공통전극(223)과의 사이에 형성된 전계에 따라 상기 컬러필터 층(222)에 제공되는 광의 투과율을 조절한다.

상기 제1 액정표시패널(240)의 하면에는 상기 제1 편광판(250)이 부착되고, 상면에는 상기 제2 편광판(260)이 부착된다. 상기 제1 편광판(250)은 상기 제2 표시패널 어셈블리(300)로부터의 광을 일 방향으로 편광하여 상기 제1 액정표시패널(240)에 제공하고, 상기 제2 편광판(260)은 상기 제1 액정표시패널(240)로부터의 광을 상기 제1 편광판(250)의 편광 방향과 직교하는 방향으로 편광하여 출사한다.

한편, 상기 백라이트 어셈블리(100)와 상기 제1 표시패널 어셈블리(200)와의 사이에는 상기 제2 표시패널 어셈블리(300)가 개재된다. 상기 제2 표시패널 어셈블 리(300)는 상기 영상을 표시하는 제2 액정표시패널(340), 상기 제2 액정표시패널(340)의 상면 및 하면에 각각 구비된 제3 및 제4 편광판(350, 360)을 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 제2 액정표시패널(340)은 상기 제1 액정표시패널(240)과 동일한 구성을 가지므로, 그 중복된 설명은 생략한다. 상기 제2 액정표시패널(340)은 제2 어레이 기판(310), 상기 제2 어레이 기판(310)과 마주하여 결합하는 제2 대향기판(320), 및 상기 제2 어레이 기판(310)과 상기 제2 대향기판(320)과의 사이에 개재된 제2 액정층(330)을 포함한다. 상기 제2 어레이 기판(310)의 하면에는 상기 제3 편광판(350)이 부착되고, 상기 제2 대향기판(320)의 상면에는 상기 제4 편광판(360)이 부착된다. 상기 제3 편광판(350)은 상기 백라이트 어셈블리(100)로부터의 광(L)을 일 방향으로 편광하여 상기 제2 액정표시패널(310)에 제공하고, 상기 제4 편광판(360)은 상기 제2 액정표시패널(310)으로부터의 광을 상기 제3 편광판(350)의 편광 방향과 직교하는 방향으로 편광하여 출사한다. 여기서, 상기 제3 편광판(350)의 편광 방향은 상기 제2 편광판(260)의 편광 방향과 동일하고, 상기 제4 편광판(360)의 편광 방향은 상기 제1 편광판(25)의 편광 방향과 동일하다. 상기 제1 내지 제4 편광판(250, 260, 350, 360)의 편광축의 배치 관계 후술하는 도 2 및 도 3에서 구체적으로 설명한다.

이와 같이, 상기 2차원/3차원 영상표시장치(500)는 동일한 구성을 갖는 제1 및 제2 표시패널 어셈블리(200, 300)를 이용하여 2차원 및 3차원 영상을 표시한다. 상기 2차원 및 3차원 영상을 표시하기 위해서는 상기 제1 액정표시패널(240)의 화소들과 상기 제2 액정표시패널(340)의 화소들간의 정렬이 정확하게 이루어져야하므 로, 정상적인 영상을 표시할 수 있는 제1 및 제2 액정표시패널(240, 340) 간의 정렬 오차 범위가 매우 협소하다.

이를 위해, 상기 2차원/3차원 영상표시장치(500)는 상기 제1 표시패널 어셈블리(200)과 상기 제2 표시패널 어셈블리(300)와의 사이에 상기 제1 및 제2 확산시트(410, 420)를 구비한다. 상기 제1 및 제2 확산시트(410, 420)는 상기 제2 표시패널 어셈블리(300)로부터의 광을 확산하여 상기 제1 표시패널 어셈블리(200)에 제공한다. 이와 같이, 상기 제1 및 제2 확산시트(410, 420)가 상기 제1 및 제2 액정표시패널(240, 340)의 사이에 개재되므로, 상기 2차원/3차원 영상표시장치(500)는 상기 제1 액정표시패널(240)과 상기 제2 액정표시패널(340)이 정렬이 약 50% 정도만 이루어지더라도 2차원 및 3차원 영상을 정상적으로 표시할 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 액정표시패널(240)과 상기 제2 액정표시패널(340) 간의 정렬이 화소 단위로 이루어질 필요가 없으므로, 정렬 오차의 범위가 증가하고, 표시 품질이 향상되며, 공정시간이 단축되어 생산성이 향상된다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 내지 제4 편광판 간의 편광축의 배치 관계에 대한 일례를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 제1 내지 제4 편광판 간의 편광축의 배치 관계 대한 다른 일례를 나타낸 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 제1 내지 제4 편광판(250, 260, 350, 360)의 각 편광축(PD1, PD2, PD3, PD4)은 상기 제1 및 제2 액정표시패널(240, 340)의 시야각 사양에 따라 그 배치 방향이 달라진다.

상기 제1 및 제2 액정표시패널(240, 340)이 일반적인 TN 모드 액정표시패널 의 광 시야각을 가질 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제3 편광판(350)의 편광축(PD1)은 제1 방향(D1)으로 배치되고, 상기 제3 편광판(350)의 상부에 배치된 상기 제4 편광판(360)의 편광축(PD2)은 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 배치되고, 상기 제4 편광판(360)의 상부에 배치된 상기 제1 편광판(250)의 편광축(PD3)은 상기 제2 방향(D2)으로 배치되며, 상기 제1 편광판(250)의 상부에 배치된 상기 제2 편광팡(260)의 편광축(PD4)은 상기 제1 방향(D1)으로 배치된다.

한편, 상기 제1 및 제2 액정표시패널(240, 340)이 광시야각을 가질 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제3 편광판(350)의 편광축(PD1)은 제2 방향(D2)으로 배치되고, 상기 제3 편광판(350)의 상부에 배치된 상기 제4 편광판(360)의 편광축(PD2)은 상기 제1 방향(D1)으로 배치되고, 상기 제4 편광판(360)의 상부에 배치된 상기 제1 편광판(250)의 편광축(PD3)은 상기 제1 방향(D1)으로 배치되며, 상기 제1 편광판(250)의 상부에 배치된 상기 제2 편광팡(260)의 편광축(PD4)은 상기 제2 방향(D2)으로 배치된다.

상술한 본 발명에 따르면, 동일한 구성을 갖는 제1 액정표시패널과 제2 액정표시패널과의 사이에 두 개의 확산시트를 개재하여 2차원 및 3차원 영상을 표시한다. 이에 따라, 정상적인 2차원/3차원 영상을 표시할 수 있는 제1 액정표시패널과 제2 액정표시패널 간의 정렬 오차 허용 범위가 확대되고, 표시 품질이 향상되며, 공정 시간이 단축되어 생산성이 향상된다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

광을 이용하여 영상을 표시하는 제1 표시패널;

상기 제1 표시패널의 아래에 구비되고, 상기 광을 이용하여 상기 영상을 표시하는 제2 표시패널;

상기 제1 표시패널과 상기 제2 표시패널과의 사이에 개재되고, 상기 제2 표시패널로부터 광을 확산하여 출사하는 다수의 광학시트; 및

상기 제2 표시패널의 아래에 구비되어 상기 광을 상기 제2 표시패널에 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 영상표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 표시패널은, 상기 영상을 표시하는 다수의 화소를 구비하는 어레이 기판, 및 상기 어레이 기판과 마주하여 결합하는 대향기판을 포함하고,

상기 제2 표시패널은 상기 제1 표시패널과 동일한 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 영상표시장치.
제1항에 있어서, 상기 광학시트들은 상기 백라이트 어셈블리로부터의 광을 확산하여 출사하는 제1 광학시트 및 상기 제1 광학시트의 상면에 구비되어 상기 제1 광학시트로부터의 광을 확산하여 출사하는 제2 광학시트를 포함하는 것을 특징으 로 하는 2차원/3차원 영상표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 표시패널의 하면에 구비되고, 광을 제1 방향으로 편광하여 출사하는 제1 편광판;

상기 제1 표시패널의 상면에 구비되고, 광을 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 편광하여 출사하는 제2 편광판;

상기 제2 표시패널의 하면에 구비되고, 광을 상기 제2 방향으로 편광하여 출사하는 제3 편광판; 및

상기 제2 표시패널의 상면에 구비되고, 광을 상기 제1 방향으로 편광하여 출사하는 제4 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원/3차원 영상표시장치.