KR20090002335A

KR20090002335A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20090002335A
Application number: KR1020070064028A
Authority: KR
Inventors: 최상건; 홍권삼; 손현덕
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2009-01-09

Abstract

표시 장치는 제1 표시 패널, 제2 표시 패널, 제1, 제2, 제3 및 제4 편광판들을 포함한다. 제1 표시 패널은 근거리 영상을 표시한다. 제1 편광판은 제1 표시 패널의 제1 면상에 배치되며, 제2 편광판은 제1 표시 패널의 제1 면의 반대 면인 제2 면상에 배치된다. 제2 표시 패널은 제1 표시 패널의 제2 면상에 배치되어 원거리 영상을 표시한다. 제3 편광판은 제2 편광판과 마주하는 제2 표시 패널의 제1 면상에 배치되며, 제2 편광판과 동일한 흡수축을 갖는다. 제4 편광판은 제2 표시 패널의 제1 면의 반대 면인 제2 면상에 배치된다. 제3 편광판에는 헤이즈 처리가 되어 있고, 제1, 제2 및 제4 편광판들은 글래어 타입으로 구성된다. 따라서, 고휘도의 3차원 영상을 표시할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 측면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 제1 편광판을 구체적으로 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 표시 장치 200 : 제1 표시 패널

300 : 제2 표시 패널 410 : 제1 편광판

420 : 제2 편광판 430 : 제3 편광판

440 : 제4 편광판 500 : 백라이트 어셈블리

610 : 제1 보상 필름 620 : 제2 보상 필름

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 영상을 표시하는 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시장치는 박막 트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 및 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층으로 이루어진 액 정표시패널을 포함한다. 또한, 액정표시장치는 액정표시패널을 통과하는 광을 편광시키기 위하여 액정표시패널의 상면 및 하면에 각각 배치되는 편광판들을 포함한다. 이와 같이, 액정표시패널 및 편광판들을 포함하는 액정표시장치는 2차원적인 영상만을 표시하는 단점이 있었다.

최근 들어, 2개의 액정표시패널을 이용하여 3차원 영상을 표시하는 액정표시장치에 대한 연구가 진행되고 있다. 2개의 액정표시패널 중 하나는 근거리 영상을 표시하며, 나머지 하나는 원거리 영상을 표시하는 방식으로 3차원 영상을 표시하게 된다.

그러나, 2개의 액정표시패널을 붙여서 사용하기 때문에, 광 투과율이 저하되어 전체 휘도가 떨어지는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은 고휘도의 3차원 영상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치는 제1 표시 패널, 제2 표시 패널, 제1, 제2, 제3 및 제4 편광판들을 포함한다. 상기 제1 표시 패널은 근거리 영상을 표시한다. 상기 제1 편광판은 상기 제1 표시 패널의 제1 면상에 배치되면, 상기 제2 편광판은 상기 제1 표시 패널의 제1 면의 반대 면인 제2 면상에 배치된다. 상기 제2 표시 패널은 상기 제1 표시 패널의 제2 면상에 배치되어 원거리 영상을 표시한다. 상기 제3 편광판은 상기 제2 편광판과 마주하는 상기 제2 표시 패널의 제1 면 상에 배치되며, 상기 제2 편광판과 동일한 흡수축을 갖는다. 상기 제4 편광판은 상기 제2 표시 패널의 제1 면의 반대 면인 제2 면상에 배치된다.

상기 제3 편광판에는 헤이즈 처리가 되어 있다. 또한, 상기 제1, 제2 및 제4 편광판들은 글래어(glare) 타입으로 구성된다. 또한, 제1 편광판에는 저반사 처리가 되어 있다.

상기 제1 편광판과 상기 제2 편광판은 서로 직교하는 흡수축을 가지며, 상기 제3 편광판과 상기 제4 편광판은 서로 직교하는 흡수축을 갖는다.

상기 표시 장치는 상기 제1 표시 패널의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면상에 배치되는 제1 보상 필름, 및 상기 제2 표시 패널의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면상에 배치되는 제2 보상 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 보상 필름들은 이축성 보상 필름을 포함한다.

이러한 표시 장치에 따르면, 고휘도의 3차원 영상을 표시할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 제1 표시 패널(200) 및 제2 표시 패널(300)을 포함한다. 제1 표시 패널(200)은 근거리 영상을 표시하며, 제2 표시 패널(300)은 원거리 영상을 표시한다. 따라서, 표시 장치(100)는 제1 표시 패널(200) 및 제2 표시 패널(300)을 이용하여 3차원적인 영상을 표시한다.

제1 표시 패널(200)은 제1 기판(210), 제1 기판(210)과 마주하는 제2 기판(220) 및 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.

제1 기판(210)은 게이트 라인들, 상기 게이트 라인들과 교차하는 데이터 라인들, 상기 게이트 및 데이터 라인들과 연결된 박막 트랜지스터들 및 상기 박막 트랜지스터들에 각각 연결된 화소 전극 등을 포함할 수 있다. 제2 기판(220)은 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층 및 상기 화소 전극과 대향하는 공통 전극 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 컬러필터층은 제1 기판(210)에 형성될 수 있다. 상기 액정층은 이방성 굴절률, 이방성 유전율 등의 광학적, 전기적 특성을 갖는 액정들이 일정한 형태로 배열된 구조를 갖는다. 상기 액정층은 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의하여 액정들의 배열이 변화되고, 액정들의 배열 변화에 따라서 통과하는 광의 투과율을 제어한다. 예를 들어, 상기 액정층은 제1 및 제2 기판(210, 220)에 대하여 수직 배향된다. 따라서, 제1 표시 패널(200)은 수직 배향 모드(vertical alignment mode)를 갖게 된다.

제2 표시 패널(300)은 제3 기판(310), 제3 기판(310)과 마주하는 제4 기판(320) 및 제3 기판(310)과 제4 기판(320) 사이에 배치된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다. 제2 표시 패널(300)은 제1 표시 패널(200)과 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

표시 장치(100)는 제1 표시 패널(200)의 제1 면상에 배치되는 제1 편광 판(410), 제1 표시 패널(200)의 제1 면의 반대 면인 제2 면상에 배치되는 제2 편광판(420)을 포함한다. 또한, 표시 장치(100)는 제2 편광판(420)과 마주하는 제2 표시 패널(300)의 제1 면상에 배치되는 제3 편광판(430) 및 제2 표시 패널(300)의 제1 면의 반대 면인 제2 면상에 배치되는 제4 편광판(440)을 포함한다.

제1, 제2, 제3 및 제4 편광판들(410, 420, 430, 440)은 일정한 방향으로 진동하는 광을 흡수하는 흡수축(absorption axis)을 갖는다.

제1 표시 패널(200)의 화소 전극과 공통 전극에 전기가 인가되지 않은 상태에서 블랙(black)을 구현하기 위하여(nomally black mode), 제1 편광판(410)과 제2 편광판(420)은 서로 직교하는 흡수축을 갖는다. 이와 달리, 제1 표시 패널(200)의 화소 전극과 공통 전극에 전기가 인가되지 않은 상태에서 화이트(white)를 구현하기 위하여(nomally white mode), 제1 편광판(410)과 제2 편광판(420)은 서로 평행한 흡수축을 가질 수 있다.

또한, 제2 표시 패널(300)의 화소 전극과 공통 전극에 전기가 인가되지 않은 상태에서 블랙(black)을 구현하기 위하여(nomally black mode), 제3 편광판(430)과 제4 편광판(440)은 서로 직교하는 흡수축을 갖는다. 이와 달리, 제2 표시 패널(300)의 화소 전극과 공통 전극에 전기가 인가되지 않은 상태에서 화이트(white)를 구현하기 위하여(nomally white mode), 제3 편광판(430)과 제4 편광판(440)은 서로 평행한 흡수축을 가질 수 있다.

백라이트 어셈블리(500)로부터 발생되어 제4 편광판(440), 제2 표시 패널(300) 및 제3 편광판(430)을 거쳐 나온 선편광된 광이 제1 표시 패널(200)을 통 과하기 위해서, 제2 편광판(420)과 제3 편광판(430)은 동일한 흡수축을 갖도록 배치된다. 이와 같이, 제2 편광판(420)과 제3 편광판(430)의 흡수축을 일치시킴으로써, 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 도 2는 제2 편광판(420)과 제3 편광판(430)의 흡수축이 90도인 경우를 나타내고 있다. 이와 달리, 제2 편광판(420)과 제3 편광판(430)은 0도의 흡수축을 갖도록 배치될 수 있다.

제3 편광판(430)은 제1 표시 패널(200)과 제2 표시 패널(300)간의 간섭 또는 백라이트 어셈블리(500)에 포함된 광학 시트들과의 간섭에 의한 모아레(moire)를 방지하기 위하여 헤이즈(haze) 처리된다. 제3 편광판(430)의 헤이즈 처리는 예를 들어, 제3 편광판(430)의 표면에 난반사 물질을 코팅하는 방법으로 수행될 수 있다. 제3 편광판(430)의 헤이즈 값이 너무 낮을 경우 모아레 방지 효과가 떨어지며, 헤이즈 값이 너무 높을 경우 투과율이 저하되므로, 제3 편광판(430)은 예를 들어, 약 40% ~ 50% 정도의 헤이즈 값을 갖도록 형성된다.

표시 장치(100)의 투과율을 극대화시키기 위하여, 제3 편광판(430)을 제외한 제1, 제2 및 제4 편광판들(410, 420, 440)은 헤이즈 처리가 되어 있지 않은 글래어 타입(glare type)을 갖는다. 또한, 외부광의 영향을 갖는 제1 편광판(410)에는 눈부심 방지를 위하여 저반사(low reflection) 처리가 되어 있다. 제1 편광판(410)의 저반사 처리는 제1 편광판(410)의 표면에 저반사 물질을 코팅하는 방법으로 수행될 수 있다.

표시 장치(100)는 제1 표시 패널(200)의 제1 면 및 제2 면 중에서 적어도 한 면상에 배치되는 제1 보상 필름(610)과, 제2 표시 패널(300)의 제1 면 및 제2 면 중에서 적어도 한 면상에 배치되는 제2 보상 필름(620)을 더 포함할 수 있다.

제1 및 제2 보상 필름들(610, 620)은 정면과 측면에서의 광학 특성의 차이를 보상한다. 제1 및 제2 보상 필름들(610, 620)은 이축성(biaxial) 보상 필름을 포함한다. 예를 들어, 제1 및 제2 보상 필름들(610, 620)은 등방성(isotropic) 필름을 이축 연신하여 a-plate, negative c-plate 등의 negative biaxial 필름을 만들거나, 굴절율 이방성을 갖는 액정을 코팅하여 만들어 질 수 있다. 이와 달리, 제1 및 제2 보상 필름들(610, 620)은 일출성 보상 필름을 포함할 수 있다. 한편, 제1 및 제2 보상 필름들(610, 620)은 제1, 제2, 제3 및 제4 편광판들(410, 420, 430, 440)과 결합되어 일체형으로 제작될 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 편광판(410)은 편광 소자(412), 편광 소자(412)의 양면에 각각 형성된 제1 보호층(414) 및 제2 보호층(416)을 포함할 수 있다.

편광 소자(412)는 통과하는 광을 편광시킨다. 예를 들어, 편광 소자(412)는 폴리 비닐 알코올(Poly Vinyl Alcohol : PVA) 물질로 이루어진다. 즉, 편광 소자(412)는 폴리 비닐 알코올 필름을 연신시킨 후, 요오드(I₂)와 이색성 염료의 용액에 담구어, 요오드 분자와 염료 분자를 연신 방향으로 나란하게 배열시킴으로써 얻어진다. 요오드 분자와 염료 분자는 이색성(dichroism)을 보이기 때문에 연신 방향으로 진동하는 광은 흡수하고, 연신 방향에 수직한 방향으로 진동하는 광은 투과시킨다.

편광 소자(412) 자체는 투과축 방향에 대한 기계적 강도가 약하고, 열이나 수분에 의해 수축되는 단점을 갖는다. 따라서, 이러한 단점을 보완하기 위하여, 편광 소자(412)의 양면에는 제1 보호층(414) 및 제2 보호층(416)이 형성된다. 제1 보호층(414) 및 제2 보호층(416)은 점착제를 통해 편광 소자(412)의 양면에 부착된다.

제1 보호층(414) 및 제2 보호층(416)은 택(Tri-Acetyl Cellulose : TAC) 필름으로 이루어진다. 제1 보호층(414) 및 제2 보호층(416)은 제1 편광판(410)의 내습내열성을 향상시키고, 기계적 강도를 증가시킨다. 또한, 제1 보호층(414) 및 제2 보호층(416)은 액정에 유해한 자외선을 흡수하는 기능을 가질 수 있다. 한편, 제1 보호층(414)의 표면에는 투과율 향상을 위하여 글래어 처리가 되어 있으며, 눈부심 방지를 위하여 저반사 처리가 되어 있다.

제2, 제3 및 제4 편광판들(420, 430, 440)은 앞서 설명한 바와 같이, 헤이즈 처리, 저반사 처리, 글래어 처리 등의 표면 처리를 제외하고는 실질적으로 제1 편광판(410)과 유사한 구조를 가지므로, 이와 관련된 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같은 표시 장치에 따르면, 제1 표시 패널의 하측에 배치되는 편광판과 제2 표시 패널의 상측에 배치되는 편광판의 흡수축을 일치시킴으로써, 광 투과율을 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 표시 패널의 상측에 배치되는 편광판은 헤이즈 처리하여 모아레를 방지하고, 나머지 편광판들은 글래어 처리하여 투과율을 극대화시킬 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

근거리 영상을 표시하는 제1 표시 패널;

상기 제1 표시 패널의 제1 면상에 배치되는 제1 편광판;

상기 제1 표시 패널의 제1 면의 반대 면인 제2 면상에 배치되는 제2 편광판;

상기 제1 표시 패널의 제2 면상에 배치되어 원거리 영상을 표시하는 제2 표시 패널;

상기 제2 편광판과 마주하는 상기 제2 표시 패널의 제1 면상에 배치되며, 상기 제2 편광판과 동일한 흡수축을 갖는 제3 편광판; 및

상기 제2 표시 패널의 제1 면의 반대 면인 제2 면상에 배치되는 제4 편광판을 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제3 편광판에는 헤이즈 처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 제1, 제2 및 제4 편광판들은 글래어(glare) 타입인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 편광판에는 저반사 처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4항에 있어서,

상기 제1 편광판과 상기 제2 편광판은 서로 직교하는 흡수축을 가지며,

상기 제3 편광판과 상기 제4 편광판은 서로 직교하는 흡수축을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4항에 있어서,

상기 제1 표시 패널의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면상에 배치되는 제1 보상 필름; 및

상기 제2 표시 패널의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면상에 배치되는 제2 보상 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서,

상기 제1 및 제2 보상 필름들은 이축(biaxial)성 보상 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 표시 패널들은 수직 배향 모드인 것을 특징으로 하는 표시 장치.