KR20110018756A - Three dimensional image display device comprising lenticular sheet and method of fabrication of the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A 3D image displaying device including a lenticular sheet and a method for manufacturing the same are provided to have a thinner lenticular sheet. CONSTITUTION: A device for displaying a 3D image including a lenticular sheet comprises the following units. A lens layer(110) includes convex lenses(112) which are arranged in square or hexagonal shape. An image pattern layer(142) includes fine patterns corresponding to the convex lenses. A transparent substrate(130) is combined between the lens layer and the image pattern.

Description

렌티큘러 시트를 포함하는 3차원 영상 표시 장치 및 이를 제조하는 방법{Three dimensional image display device comprising lenticular sheet and method of fabrication of the same}Three dimensional image display device comprising lenticular sheet and method of fabrication of the same

본 발명은 렌티큘러를 이용하는 3차원 영상 표시 장치에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는, 3차원 영상 표시 장치의 이미지 패턴층을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional image display device using a lenticular, and more particularly, to a method of forming an image pattern layer of a three-dimensional image display device.

2차원 평면에 형성된 영상의 경우, 사람의 양안에 입사되는 영상의 입사 각도가 거의 동일하기 때문에, 사람은 영상이 거의 동일한 거리에 위치하는 것으로 인식한다. 따라서 2차원 평면에 형성된 영상이 3차원 영상이라고 할지라도 사람은 상기 영상을 2차원적으로 인식한다. 그러나 렌티큘러(lenticular) 시트와 같은 광학렌즈 시트를 이용함으로써, 사람이 2차원 평면에 형성된 영상을 3차원, 즉 입체 영상으로 인식하게 할 수 있다.In the case of an image formed on a two-dimensional plane, since the incidence angles of the images incident on both eyes of the person are almost the same, the person recognizes that the images are located at substantially the same distance. Therefore, even if the image formed on the two-dimensional plane is a three-dimensional image, a person recognizes the image two-dimensionally. However, by using an optical lens sheet such as a lenticular sheet, it is possible for a person to recognize an image formed on a two-dimensional plane as a three-dimensional, that is, a three-dimensional image.

렌티큘러 시트를 이용하여 2차원 영상을 입체 영상으로 인식하게 하는 원리는 사람의 눈이 약 64mm 정도 이격하기 때문에 나타나는 양안시차(Binocular Disparity)를 이용한다. 여기서, 양안 시차란, 사람의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 소 정 간격으로 이격하여 위치하기 때문에 동일한 위치의 영상이라도 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 들어오는 빛의 경로가 달라, 좌우 망막에 약간 다른 상이 맺히게 되는 현상을 말한다. The principle of recognizing a two-dimensional image as a stereoscopic image using a lenticular sheet uses binocular disparity that appears because the human eye is about 64 mm apart. Here, binocular parallax is a phenomenon in which the left and right eyes of a person are spaced at predetermined intervals so that even if the image of the same position is different from the light paths coming into the left and right eyes, a slightly different image is formed on the left and right retinas. Say

이러한 렌티큘러 시트는 투명한 반구형의 렌즈들이 상부면에 형성되고 하부면은 평평한 구조를 갖는다. 현재 이러한 렌티큘러 시트를 이용하여 2차원 영상들을 3차원적으로 인식하도록 하는 원리를 채용하는 다양한 제품들이 개발되고 있으나, 렌티큘러 시트에 사용되는 렌즈들의 크기로 인해 두께를 줄일 수 없어 다양한 제품에 적용하기 어렵다는 문제가 있다. 렌즈들의 크기뿐만 아니라 렌티큘러 시트에 형성되는 이미지 패턴의 크기도 줄여야 하기 때문이다.The lenticular sheet has a transparent hemispherical lens formed on the upper surface and the lower surface is flat. Currently, various products have been developed that employ the principle of recognizing two-dimensional images in three dimensions by using the lenticular sheet. However, due to the size of the lenses used in the lenticular sheet, the thickness cannot be reduced, making it difficult to apply to various products. there is a problem. This is because the size of the lenses as well as the size of the image pattern formed on the lenticular sheet must be reduced.

상술한 바와 같이, 렌티큘러 시트는 여타의 도구 없이 3차원 입체 영상을 볼 수 있도록 하기 때문에, 다양한 디자인을 원하는 제품, 예컨대 휴대용 통신기기에서의 요구가 커지고 있다. 그러나, 휴대용 통신기기와 같은 휴대용 제품의 경박단소화 경향에 따라, 렌티큘러 시트를 이와 같은 제품에 적용하는데 렌티큘러 시트의 두께가 큰 제약조건이 되고 있다. 다양한 요구에도 불구하고, 렌티큘러 시트는 제한적으로 사용될 수 밖에 없는 실정이다.As described above, since lenticular sheets enable viewing of three-dimensional stereoscopic images without any tools, there is an increasing demand for products that want various designs, such as portable communication devices. However, with the tendency of light and short reduction of portable products such as portable communication devices, the application of the lenticular sheet to such a product has become a big constraint condition of the thickness of the lenticular sheet. Despite various needs, lenticular sheets are inevitably limited.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 3차원 영상 표시 장치의 이미지 패턴층을 미세하게 형성함으로써, 더욱 얇은 렌티큘러 시트를 포함하는 3차원 영상 표시 장치를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a three-dimensional image display apparatus including a thinner lenticular sheet by finely forming an image pattern layer of the three-dimensional image display apparatus.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 3차원 영상 표시 장치를 제조하는 방법을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the 3D image display device.

상기 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르는 3차원 영상 표시 장치는, 사각배열 또는 육각배열된 다수의 볼록 렌즈들을 포함하는 렌즈층; 상기 다수의 볼록 렌즈들에 각각 대응하도록 배열된 다수의 미세 문양들을 포함하는 이미지 패턴층; 및 상기 렌즈층과 상기 이미지 패턴 사이에 결합되는 투명 기판;을 포함한다. 상기 이미지 패턴층은 포토리소그래피 공정을 이용하여 금속층을 미세 패터닝함으로써 형성된다.In order to solve the above problems, a three-dimensional image display device according to an aspect of the present invention, the lens layer including a plurality of convex lenses arranged in a square or hexagon array; An image pattern layer including a plurality of fine patterns arranged to correspond to the plurality of convex lenses, respectively; And a transparent substrate coupled between the lens layer and the image pattern. The image pattern layer is formed by fine patterning a metal layer using a photolithography process.

상기 3차원 영상 표시 장치의 일 예들에 따르면, 상기 이미지 패턴층의 선폭은 1㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 또한, 상기 투명 기판은 상기 다수의 볼록 렌즈들의 초점이 상기 다수의 미세 문양들에 각각 위치하게 하는 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 다수의 볼록 렌즈들의 피치는 상기 다수의 미세 문양들의 피치와 동일할 수 있다. 또한, 상기 렌즈층을 통해 2색 이미지가 표시되도록, 상기 이미지 패턴층을 중심으로 상기 렌즈층의 반대편에 형성된 유색 배경층을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 렌즈층과 상기 투명 기판 사이에 결합되는 UV 필름층을 더 포함할 수 있다. In example embodiments, the line width of the image pattern layer may be 1 μm to 30 μm. In addition, the transparent substrate may have a thickness such that the focal points of the plurality of convex lenses are positioned on the plurality of fine patterns, respectively. In addition, the pitch of the plurality of convex lenses may be the same as the pitch of the plurality of fine patterns. The display device may further include a colored background layer formed on the opposite side of the lens layer with respect to the image pattern layer so that the two-color image is displayed through the lens layer. In addition, it may further include a UV film layer bonded between the lens layer and the transparent substrate.

상기 3차원 영상 표시 장치의 다른 예들에 따르면, 상기 금속층은 은, 금, 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 게르마늄, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 팔라듐, 주석, 안티모니, 탄탈륨, 텅스텐, 백금, 비스무트, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 나아가, 상기 금속층은 서로 적층된 다수의 금속박막들로 이루어질 수도 있다.According to other examples of the 3D image display device, the metal layer may be silver, gold, aluminum, silicon, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, germanium, zirconium, niobium, molybdenum, palladium, tin, anti It may be made of mony, tantalum, tungsten, platinum, bismuth, stainless steel or alloys thereof. Furthermore, the metal layer may be formed of a plurality of metal thin films stacked on each other.

상기 3차원 영상 표시 장치의 또 다른 예들에 따르면, 상기 3차원 영상표시 장치는 명함, 신용카드, 장식재, 키패드, 포장재, 스위치, 보도 블럭, 컵 받침 및 광고판 중 어느 하나, 또는 휴대용 전자 장치에 이용될 수 있다.According to still other examples of the 3D image display device, the 3D image display device is used for any one of a business card, a credit card, a decorative material, a keypad, a packing material, a switch, a sidewalk block, a coaster and a billboard, or a portable electronic device. Can be.

상기 다른 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르는 3차원 영상 표시 장치의 제조 방법은, 사각배열 또는 육각배열된 다수의 볼록 렌즈들이 제 1 면에 형성된 렌티큘러 시트를 준비하는 단계; 상기 제 1 면에 대향하는 상기 렌티큘러 시트의 제 2 면 상에 물질층을 증착하는 단계; 및 상기 다수의 볼록 렌즈 들에 각각 대응하도록 배열되는 다수의 미세 문양들로 이루어진 물질층 패턴을 형성하기 위해, 상기 물질층을 포토리소그래피 공정을 이용하여 미세 패터닝하는 단계;를 포함한다. In order to solve the other problems, a method of manufacturing a three-dimensional image display device according to another aspect of the present invention, comprising the steps of preparing a lenticular sheet formed with a plurality of convex lenses arranged in a square or hexagon array on the first surface; Depositing a material layer on a second side of the lenticular sheet opposite the first side; And fine patterning the material layer using a photolithography process to form a material layer pattern including a plurality of fine patterns arranged to correspond to the plurality of convex lenses, respectively.

상기 3차원 영상 표시 장치의 제조 방법의 일 예들에 따르면, 상기 물질층을 포토리소그래피 공정을 이용하여 미세 패터닝하는 단계는, 상기 물질층 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트층을 패터닝하여, 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 제 2 면의 일부가 노출되도록 상기 물질층을 식각하는 단계;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 물질층 패턴을 통해 노출되는 상기 제 2 면의 일부 및 상기 물질층 패턴 상에 유색물질층을 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one example of a method of manufacturing the 3D image display device, fine patterning the material layer using a photolithography process may include forming a photoresist layer on the material layer; Patterning the photoresist layer to form a photoresist pattern; And etching the material layer to expose a portion of the second surface by using the photoresist pattern as an etching mask. The method may further include applying a colored material layer on a portion of the second surface and the material layer pattern exposed through the material layer pattern.

본 발명의 일 형태들에 의한 3차원 영상 표시 장치 및 이를 제조하는 방법은, 3차원 영상 표시 장치의 이미지 패턴층을 반도체 공정 중 하나인 포토리소그래피 공정을 이용함으로써, 미세 문양들이 일정한 피치로 반복하여 배열되는 이미지를 정교하게 형성할 수 있다. 따라서 인쇄 방식으로 이미지 패턴을 형성하는 것보다 더욱 저렴한 가격에 고 품질로 이미지를 형성할 수 있다.The three-dimensional image display device and the method of manufacturing the same according to one embodiment of the present invention, by using a photolithography process, one of the semiconductor process of the image pattern layer of the three-dimensional image display device, fine patterns are repeated at a constant pitch The images to be arranged can be formed precisely. Therefore, it is possible to form an image with high quality at a lower price than forming an image pattern by a printing method.

또한, 미세 문양들의 피치 및 선폭의 제한으로 인하여 렌티큘러 시트의 렌즈를 작게 만들 수 없었으나, 미세한 선폭을 갖는 미세 문양들이 가능해짐으로써, 미세 문양들의 피치도 또한 현격하게 줄일 수 있다. 따라서 렌티큘러 시트의 렌즈의 크기 및/또는 피치도 함께 줄일 수 있으며, 그에 따라 전체 3차원 영상 표시 장치 의 두께를 줄일 수 있다. 그에 따라서, 휴대용 전자 장치, 명함, 신용카드 등과 같이, 두께가 매우 중요한 제품에도 적용될 수 있으며, 이를 통해 사람들의 시각적 흥미를 극대화시킬 수 있을 것이다.In addition, although the lens of the lenticular sheet could not be made small due to the limitation of the pitch and line width of the fine patterns, the fine patterns with the fine line width were enabled, so that the pitch of the fine patterns could also be significantly reduced. Therefore, the size and / or pitch of the lens of the lenticular sheet can also be reduced, thereby reducing the thickness of the entire 3D image display device. Accordingly, the present invention may be applied to a product whose thickness is very important, such as a portable electronic device, a business card, a credit card, and the like, thereby maximizing people's visual interest.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 상부에 존재한다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소의 바로 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 또한, 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성 요소의 상부에 존재한다고 기술되더라도, 사용 또는 동작 양태에 따라서, 다른 구성 요소의 하부에 위치할 수도 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, when an element is described as being present on top of another element, it may be directly on top of the other element, and a third element may be interposed therebetween. Also, although a component may be described as being on top of another component, it may be located underneath other components, depending on the usage or operating aspect. In the drawings, the thickness and size of each constituent element are exaggerated for convenience and clarity of description, and a portion not related to the description is omitted. Like numbers refer to like elements in the figures. It is to be understood that the terminology used is for the purpose of describing the present invention only and is not used to limit the scope of the present invention.

도 1은 렌티큘러를 포함하는 3차원 영상 표시 장치를 통해 입체 이미지를 표시하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a principle of displaying a stereoscopic image through a 3D image display apparatus including a lenticular.

전술한 바와 같이, 사람의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 소정 간격을 가지고 떨어져 있기 때문에 양안 시차가 발생한다. 양안 시차에 의한 미세한 차이를 뇌가 적절히 해석함으로써 사람은 입체를 느낄 수 있게 된다. 이와 같은 양안 시차를 이용하여 입체 인식 효과를 극대화시키기 위한 방안으로 렌티큘러 시트를 이용할 수 있다.As described above, binocular parallax occurs because a person's left eye and right eye are separated by a predetermined distance. By properly interpreting the minute differences caused by binocular parallax, the human body can feel three-dimensional. The lenticular sheet may be used as a method for maximizing stereoscopic recognition effect by using such binocular disparity.

도 1을 참조하면, 다수의 렌즈들(14)이 배열된 렌티큘러 시트를 이용하는 입체 영상 형성 원리는 기본적으로 적청 안경 또는 편광 안경을 이용하는 방식과 동일하다. 사람의 왼쪽 눈은 좌안용 영상(L)만 볼 수 있고, 사람의 오른쪽 눈은 우안용 영상(R)만을 볼 수 있도록, 왼쪽 눈에 입사되는 우안용 영상(R)을 차단하고, 오른쪽 눈에 입사되는 좌안용 영상(L)을 차단하는 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 왼쪽 눈과 오른쪽 눈은 서로 일정거리만큼 이격되어 있기 때문에, 양안으로부터 렌즈(12)로 향하는 시선의 각도에 차이가 생기게 된다. 그에 따라, 왼쪽 눈은 일점쇄선으로 표시한 시선을 따라 렌즈들(12)을 통과하면서 굴절되면서 이미지 패턴(14) 중 좌안용 영상(L)만을 볼 수 있게 된다. 또한, 오른쪽 눈은 점선으로 표시한 시선을 따라 렌즈들(12)을 통과하면서 굴절되면서 이미지 패턴(14) 중 우안용 영상(R)만을 볼 수 있게 된다. 따라서, 사람의 뇌는 왼쪽 눈에 입사된 좌안용 영상(L)과 오른쪽 눈에 입사된 우안용 영상(R)을 결합하여 이들 영상(L, R)이 조합된 입체 영상을 인식할 수 있다.Referring to FIG. 1, a stereoscopic image forming principle using a lenticular sheet in which a plurality of lenses 14 are arranged is basically the same as a method using red blue glasses or polarized glasses. The left eye of the person can see only the left eye image (L), and the right eye of the person blocks the right eye image (R) incident to the left eye, so that only the right eye image (R) can be seen. It is to block the incident left eye image (L). As shown in FIG. 1, since the left eye and the right eye are spaced apart from each other by a predetermined distance, there is a difference in the angle of the gaze from both eyes toward the lens 12. Accordingly, the left eye is refracted while passing through the lenses 12 along the line of sight indicated by a dashed line, so that only the left eye image L of the image pattern 14 can be viewed. In addition, the right eye is refracted while passing through the lenses 12 along the line of sight indicated by a dotted line, so that only the right eye image R of the image pattern 14 can be seen. Therefore, the human brain may recognize a stereoscopic image in which these images L and R are combined by combining the left eye image L incident to the left eye and the right eye image R incident to the right eye.

이와 같이, 입체 영상을 형성하기 위해서, 동일한 크기를 갖는 렌즈들(12)이 일렬로 배열되고, 렌즈들(12)의 후방에 주기적으로 일정한 이미지 패턴(14)이 형성된다. 이미지 패턴(14)은 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 교대로 배치되며, 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 크기의 합은 렌즈들(12)의 크기와 같게 배치된다. 또한, 렌즈들(12)과 사람의 양안과의 거리에 따라서, 렌즈들(12)과 이미지 패턴(14)의 이격 거리는 달라질 수 있다. 또한, 도 1에서는 사람이 이미지 패턴(14) 에 수직하게 위치하는 것으로 도시되었지만, 이미지 패턴(14)에 대한 사람의 위치에 따라 사람이 보는 영상이 달라지도록, 3개 이상의 영상들을 분할하여 교대로 이미지 패턴(14)에 배열할 수 있다. 이 경우, 사람이 좌측으로 이동하였을 때 인식하게 되는 입체 영상과 우측으로 이동하였을 때 인식하게 되는 입체 영상은 달라질 수 있다. 이를 위해, 이미지 패턴(14)과 렌즈들(12) 간의 이격 거리가 달라질 수도 있다.As such, in order to form a stereoscopic image, lenses 12 having the same size are arranged in a row, and a regular image pattern 14 is formed periodically behind the lenses 12. In the image pattern 14, the left eye image L and the right eye image R are alternately arranged, and the sum of the sizes of the left eye image L and the right eye image R is the size of the lenses 12. Is arranged as Also, the distance between the lenses 12 and the image pattern 14 may vary depending on the distance between the lenses 12 and both eyes of the person. In addition, although FIG. 1 illustrates that a person is positioned perpendicular to the image pattern 14, three or more images are alternately divided so that an image viewed by a person varies according to the position of the person with respect to the image pattern 14. It can be arranged in the image pattern 14. In this case, the stereoscopic image recognized when the person moves to the left side and the stereoscopic image recognized when the person moves to the right side may be different. To this end, the separation distance between the image pattern 14 and the lenses 12 may vary.

여기서, 렌티큘러를 이용한 3차원 영상 표시 장치(10)가 매우 간단하게 도시되어 있지만, 실제로는 더 복잡한 구조를 갖는다. 이에 대해서는 이하에서 더욱 상세히 기술한다. 또한, 도 1은 명확한 이해를 위해 과장되어 있음에 유의하여야 한다.Here, although the 3D image display device 10 using the lenticular is shown very simply, it actually has a more complicated structure. This is described in more detail below. It should also be noted that Figure 1 is exaggerated for clarity.

도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌티큘러 시트를 포함하는 3차원 영상 표시 장치를 도시한다. 도 2a는 도 2b 및 2c의 절취선(A-A)에 따른 단면도이다. 도 2b는 도 2a의 렌즈층(110)을 예시적으로 도시하기 위해 위에서 바라본 평면도이며, 도 2d는 도 2a의 렌즈층(110)을 다른 실시예에 따라 예시적으로 도시하기 위해 위에서 바라본 평면도이다. 도 2c는 도 2a의 이미지층(140)을 예시적으로 도시하기 위해 렌즈층(110)을 제거한 상태에서 위에서 바라본 평면도이다.2A to 2C illustrate a 3D image display device including a lenticular sheet according to an embodiment of the present invention. 2A is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIGS. 2B and 2C. FIG. 2B is a plan view from above to illustrate the lens layer 110 of FIG. 2A, and FIG. 2D is a plan view from above to illustrate the lens layer 110 of FIG. 2A, according to another embodiment. . FIG. 2C is a plan view from above with the lens layer 110 removed to illustrate the image layer 140 of FIG. 2A.

도 2a 내지 2c를 참조하면, 본 실시예에의 3차원 영상 표시 장치(100)는 렌즈층(110), 투명 기판(130) 및 이미지 패턴층(142)을 포함한다. 2A to 2C, the 3D image display apparatus 100 according to the present exemplary embodiment includes a lens layer 110, a transparent substrate 130, and an image pattern layer 142.

렌즈층(110)은 특정 패턴으로 배열된 다수의 볼록 렌즈들(112)을 포함한다. 다수의 볼록 렌즈들(112)은 반구형 렌즈일 수 있다. 3차원 영상 표시 장치(100)의 경박단소화를 위해, 렌즈층(110)은 외부와 큰 굴절율 차를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 다수의 볼록 렌즈들(112)은 직각으로 행과 열을 이루는 매트릭스 형태로 사각배열될 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따라서, 도 2d에 도시된 바와 같이, 다수의 볼록 렌즈들(112')은 각각의 3개의 볼록 렌즈들(112')이 정삼각형을 이루는 방식으로 육각배열될 수 있다. 이하에서는, 발명을 명확하게 이해시키기 위해, 다수의 볼록 렌즈들(112)이 사각배열된 실시예에 대하여 설명한다. 하지만, 본 기술분야의 당업자들은 육각배열된 다수의 볼록 렌즈들(112')에도 발명 사상이 동일하게 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 도 2a를 참조하면, 렌즈층(110)의 다수의 볼록 렌즈들(112)은 하부의 투명 기판(130)을 향하여 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 렌즈층(110)의 다수의 볼록 렌즈들(112)은 상부를 향하도록 배치될 수도 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 직경(d1)을 갖는 다수의 볼록 렌즈들(112)은 d1의 피치로 배열될 수 있다. 볼록 렌즈들(112)은 200㎛이하의 크기를 가질 수 있으며, 예컨대 100㎛의 직경을 가질 수 있다.The lens layer 110 includes a plurality of convex lenses 112 arranged in a specific pattern. The plurality of convex lenses 112 may be hemispherical lenses. In order to reduce the thickness of the 3D image display device 100, the lens layer 110 may be formed of a material having a large difference in refractive index from the outside. As shown in FIG. 2B, the plurality of convex lenses 112 may be squarely arranged in a matrix form in rows and columns at right angles. Further, according to another embodiment, as shown in FIG. 2D, the plurality of convex lenses 112 ′ may be hexagonally arranged in such a manner that each of the three convex lenses 112 ′ forms an equilateral triangle. Hereinafter, in order to clearly understand the invention, an embodiment in which the plurality of convex lenses 112 are squarely arranged will be described. However, those skilled in the art will understand that the inventive concept is equally applicable to a plurality of hexagonally arranged convex lenses 112 ′. Referring to FIG. 2A, although the plurality of convex lenses 112 of the lens layer 110 are shown to be disposed toward the lower transparent substrate 130, the plurality of convex lenses 112 of the lens layer 110 are illustrated. ) May be arranged to face upward. As shown in FIG. 2B, a plurality of convex lenses 112 having a diameter d 1 may be arranged at a pitch of d 1 . The convex lenses 112 may have a size of 200 μm or less, for example, a diameter of 100 μm.

투명 기판(130)은 렌즈층(110)과 이미지 패턴층(142) 사이에서 이들을 서로 결합한다. 투명 기판(130)은 PET(polyethylene terephthalate)와 같은 플라스틱으로 형성될 수 있다. 투명 기판(130)은 렌즈층(110)으로부터 입사된 광을 패턴층(142)에 전파하며, 패턴층(142)으로부터 반사된 광을 렌즈층(110)으로 투과시킨다. 렌즈층(110)의 다수의 볼록 렌즈들(112)과 이미지 패턴층(142) 간의 거리는 투명 기판(130)의 두께를 통해 결정될 수 있으며, 필요에 따라 투명 기판(130)의 두께는 조절될 수 있다. 예컨대, 다수의 볼록 렌즈들(112)의 초점이 이미지 패턴층(142) 상에 위치하도록 투명 기판(130)의 두께가 결정될 수 있다. 도 2a를 참조하면, 투명 기판(130)은 하나의 기판으로 형성된 것으로 도시되어 있지만, 렌즈층(110)이 형성된 상부 기판(미 도시)과 이미지 패턴층(142)이 형성된 하부 기판(미 도시)이 접착층(미 도시)을 통해 결합된 다층 기판일 수 있다.The transparent substrate 130 couples them to each other between the lens layer 110 and the image pattern layer 142. The transparent substrate 130 may be formed of plastic such as polyethylene terephthalate (PET). The transparent substrate 130 propagates the light incident from the lens layer 110 to the pattern layer 142 and transmits the light reflected from the pattern layer 142 to the lens layer 110. The distance between the plurality of convex lenses 112 and the image pattern layer 142 of the lens layer 110 may be determined through the thickness of the transparent substrate 130, and the thickness of the transparent substrate 130 may be adjusted as necessary. have. For example, the thickness of the transparent substrate 130 may be determined such that the focus of the plurality of convex lenses 112 is located on the image pattern layer 142. Referring to FIG. 2A, the transparent substrate 130 is illustrated as being formed of one substrate, but an upper substrate (not shown) on which the lens layer 110 is formed and a lower substrate (not shown) on which the image pattern layer 142 is formed. It may be a multilayer substrate bonded through this adhesive layer (not shown).

선택적으로, 3차원 영상 표시 장치(100)는 UV 필름층(120)을 더 포함할 수 있다. UV 필름층(120)은 렌즈층(110)을 투명 기판(130)에 결합시키기 위한 접착층으로서, 렌즈층(110)을 투명 기판(130)에 접착시킨 후에 UV 조사를 통해 경화되는 자외선 경화수지로 형성될 수 있다. 이러한 UV 필름층(120)은 렌즈층(110)으로부터 입사되는 빛의 굴절 각도를 조절하기 위해 렌즈층(110)과의 적절한 굴절율 차이를 갖는 것이 바람직하다. UV 필름층(120)은 예컨대 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, MS계 수지(메틸메타크릴레이트, 스티렌공중합 수지) 폴리스티렌, PET 등으로 형성될 수 있다.Optionally, the 3D image display apparatus 100 may further include a UV film layer 120. The UV film layer 120 is an adhesive layer for bonding the lens layer 110 to the transparent substrate 130. The UV film layer 120 is an ultraviolet curable resin that is cured through UV irradiation after the lens layer 110 is adhered to the transparent substrate 130. Can be formed. The UV film layer 120 preferably has an appropriate refractive index difference with the lens layer 110 to adjust the angle of refraction of light incident from the lens layer 110. The UV film layer 120 may be formed of, for example, acrylic resin, polycarbonate resin, MS resin (methyl methacrylate, styrene copolymer resin) polystyrene, PET, or the like.

이미지 패턴층(142)은 투명 기판(130) 상에 형성된다. 이미지 패턴층(142)은 다수의 미세 문양들(도 2c의 146)을 포함할 수 있다. 다수의 미세 문양들(146)은 다수의 볼록 렌즈들(112)에 대응하여 사각배열 또는 육각배열될 수 있으며, 그에 따라서 다수의 미세 문양들(146)은 정사각 또는 정육각 형태를 가지며 반복하여 배열될 수 있다. 도 2c에서는 다수의 미세 문양들(146)이 도 2b의 다수의 볼록 렌즈들(112)과 마찬가지로 사각배열되어 있으며, 다수의 미세 문양들(146)은 정사각 형태이다. 다수의 미세 문양들(146)은 d2의 피치로 배열될 수 있으며, d2는 볼록 렌즈들(112)의 피치인 d1과 동일할 수 있다. 이미지 패턴층(142)은 다양한 물질로 이루어질 수 있으며, 특히 예컨대 금속으로 형성될 수 있다. 또한, 이미지 패턴층(142)은 반도체 공정 중 하나인 포토리소그래피 공정을 이용하여 금속층을 미세 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 이에 대해서는 도 3a 내지 도 3f를 참조로 자세히 후술된다.The image pattern layer 142 is formed on the transparent substrate 130. The image pattern layer 142 may include a plurality of fine patterns (146 of FIG. 2C). The plurality of fine patterns 146 may be arranged in a square or hexagonal arrangement corresponding to the plurality of convex lenses 112, so that the plurality of fine patterns 146 have a square or regular hexagonal shape and are arranged repeatedly. Can be. In FIG. 2C, the plurality of fine patterns 146 are squarely arranged like the plurality of convex lenses 112 of FIG. 2B, and the plurality of fine patterns 146 are square. A plurality of fine patterns of 146 may be arranged at a pitch of d 2, d 2 may be the same as the pitch d1 of the convex lens 112. The The image pattern layer 142 may be made of various materials, and for example, may be formed of a metal. In addition, the image pattern layer 142 may be formed by fine patterning a metal layer using a photolithography process, which is one of semiconductor processes. This will be described later in detail with reference to FIGS. 3A to 3F.

선택적으로, 3차원 영상 표시 장치(100)는 유색배경층(144)을 더 포함할 수 있다. 유색배경층(144)은 렌즈층(110)을 통해 2색 이미지가 표시될 수 있도록, 이미지 패턴층(142)이 형성된 투명 기판(130)의 배면에 형성될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 유색배경층(144)과 이미지 패턴층(142) 사이에 투명층(미 도시)이 형성되어, 이미지 패턴층(142)과 유색배경층(144) 간에 심도(深度) 차이를 유발시킬 수도 있다.Optionally, the 3D image display apparatus 100 may further include a colored background layer 144. The colored background layer 144 may be formed on the rear surface of the transparent substrate 130 on which the image pattern layer 142 is formed so that two-color images can be displayed through the lens layer 110. In addition, although not shown, a transparent layer (not shown) is formed between the colored background layer 144 and the image pattern layer 142, and thus a depth difference between the image pattern layer 142 and the colored background layer 144 is provided. May cause

선택적으로, 3차원 영상 표시 장치(100)는 이미지 패턴층(142) 및 유색배경층(144)을 포함하는 이미지층(140)을 외부로부터 보호하기 위한 보호층(150)을 더 포함할 수도 있다. 보호층(140)은 유색배경층(144) 대신에 투명 기판(130)의 배면에 형성되어 2색 이미지를 형성함과 동시에 이미지 패턴층(142)을 보호할 수 있도록 이미지 패턴층(142)의 색과 다른 색을 갖는 보호용 물질을 포함할 수 있다.Optionally, the 3D image display apparatus 100 may further include a protective layer 150 for protecting the image layer 140 including the image pattern layer 142 and the colored background layer 144 from the outside. . The protective layer 140 is formed on the rear surface of the transparent substrate 130 instead of the colored background layer 144 to form a two-color image and to protect the image pattern layer 142. It may include a protective material having a color different from the color.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 다른 실시예에 따라서 렌티큘러 시트를 포함하는 3차원 영상 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시적인 단면도들이 다. 발명을 명확히 이해할 수 있도록, 이미 상술된 구성요소에 대해 반복하여 설명하지 않는다.3A to 3F are exemplary cross-sectional views for describing a method of manufacturing a 3D image display device including a lenticular sheet according to another exemplary embodiment of the present invention. In order that the invention may be clearly understood, the already described components are not repeated.

도 3a를 참조하면, 렌즈층(110), UV 필름층(120) 및 투명 기판(130)을 포함하는 렌티큘러 시트(160)가 제공된다. 발명을 용이한 설명을 위해서, 렌즈층(110)이 하부에 그리고 투명 기판(130)이 상부에 위치하는 것으로 도시된다. 이는 도 2a에 도시된 것과 위치 관계가 반대이지만, 발명 사상에 영향을 주는 것은 아니며, 단지 용이한 설명을 위한 것임을 본 기술분야의 당업자들은 이해할 수 있을 것이다.Referring to FIG. 3A, a lenticular sheet 160 including a lens layer 110, a UV film layer 120, and a transparent substrate 130 is provided. For ease of explanation, the lens layer 110 is shown below and the transparent substrate 130 is shown above. It is understood that those skilled in the art will understand that the positional relationship is opposite to that shown in FIG. 2A, but does not affect the inventive concept, but is for ease of explanation only.

상술한 바와 같이 렌즈층(110)은 다수의 볼록 렌즈들(112)을 포함하며, 다수의 볼록 렌즈들(112)은 예컨대 도 2b 또는 2d에 도시된 바와 같이 사각배열되거나 육각배열된다. 상술한 바와 같이 UV 필름층(120)은 렌즈층(110)과 투명 기판(130)을 결합시키기 위해 사용되지만, 렌즈층(110)의 다수의 볼록 렌즈들(112)이 투명 기판(130)의 반대 방향으로 형성된 경우에는, 투명 접착층(미 도시)으로 대치될 수도 있음에 주의하여야 한다.As described above, the lens layer 110 includes a plurality of convex lenses 112, and the plurality of convex lenses 112 are square or hexagonally arranged as shown in FIG. 2B or 2D, for example. As described above, the UV film layer 120 is used to bond the lens layer 110 and the transparent substrate 130, but the plurality of convex lenses 112 of the lens layer 110 are formed on the transparent substrate 130. Note that when formed in the opposite direction, it may be replaced by a transparent adhesive layer (not shown).

렌티큘러 시트(160)를 제조하기 위해서, 다수의 볼록 렌즈들(112), 예컨대 다수의 반구형 렌즈들을 포함하는 렌즈층(110)이 유기 성형된다. 다수의 볼록 렌즈들(112)은 렌즈층(110)을 이루는 물질이 액체 상태일 때의 표면 장력을 이용하여 만들어 질 수 있다. 액체 상태의 상기 물질은 표면 장력으로 인하여 일정한 곡률 반경을 갖는 굴곡이 생긴다. 이와 같이 굴곡이 생긴 상태로 경화시킴으로써 일정한 곡률 반경을 갖는 볼록 렌즈들(112)이 제조될 수 있다. 렌즈층(110)은 UV 필름 층(120)과 비슷하게 자외선 경화 수지로 형성될 수 있는데, 예컨대 아크릴계 자외선 경화수지, 규소계 자외선 경화수지, 질소계 자외선 경화 수지 등으로 형성될 수 있다. 유기 성형된 렌즈층(110)은 미리 준비한 투명 기판(130) 상의 UV 필름층(120)을 통해 결합된다. UV 필름층(120)을 UV 조사함으로써 경화시킨다. 상술한 공정은 예시적이며, 다른 공정을 통해서도 달성될 수 있음에 주의하여야 한다.To manufacture the lenticular sheet 160, a lens layer 110 comprising a plurality of convex lenses 112, such as a plurality of hemispherical lenses, is organically molded. The plurality of convex lenses 112 may be made using surface tension when the material of the lens layer 110 is in a liquid state. The material in the liquid state has a curvature with a constant radius of curvature due to the surface tension. As such, the convex lenses 112 having a constant radius of curvature may be manufactured by curing the curvature. The lens layer 110 may be formed of an ultraviolet curable resin similar to the UV film layer 120. For example, the lens layer 110 may be formed of an acrylic ultraviolet curable resin, a silicon based ultraviolet curable resin, a nitrogen based ultraviolet curable resin, or the like. The organic molded lens layer 110 is bonded through the UV film layer 120 on the transparent substrate 130 prepared in advance. The UV film layer 120 is cured by UV irradiation. It should be noted that the process described above is exemplary and may be accomplished through other processes.

도 3b를 참조하면, 투명 기판(130) 상에 물질층(142')이 증착된다. 물질층(142')은 특정 색을 내는 금속을 포함하는 물질일 수 있다. 또한, 물질층(142')은 은, 금, 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 게르마늄, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 팔라듐, 주석, 안티모니, 탄탈륨, 텅스텐, 백금, 비스무트, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 물질층(142')은 다수의 금속박막들을 적층하여 형성할 수 있다. 예컨대, 금색 빛을 내기 위해서, 물질층(142')은 수 나노미터 두께의 크롬박막, 티타늄박막, 알루미늄박막, 구리박막, 실리콘박막 등이 적층된 형태일 수 있다. 물질층(142')은 예를 들어 화학기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD), 플라즈마 강화 CVD(plasma enhanced CVD, PECVD), 고밀도 플라즈마 CVD(high density plasma CVD, HDP-CVD), 디지털 CVD(Digital CVD), 펄스 CVD(Pulsed CVD), 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD) 또는 스퍼터링과 같은 다양한 방법에 의하여 증착될 수 있다. Referring to FIG. 3B, a material layer 142 ′ is deposited on the transparent substrate 130. The material layer 142 ′ may be a material including a metal having a specific color. In addition, the material layer 142 ′ may include silver, gold, aluminum, silicon, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, germanium, zirconium, niobium, molybdenum, palladium, tin, antimony, tantalum, tungsten, It may be made of platinum, bismuth, stainless steel or alloys thereof. In addition, the material layer 142 ′ may be formed by stacking a plurality of metal thin films. For example, in order to emit gold light, the material layer 142 ′ may be formed by stacking a chromium thin film, a titanium thin film, an aluminum thin film, a copper thin film, a silicon thin film, or the like having a thickness of several nanometers. The material layer 142 'may be, for example, chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced CVD (PECVD), high density plasma CVD (HDP-CVD), digital CVD (Digital CVD). CVD), pulsed CVD, atomic layer deposition (ALD) or sputtering.

물질층(142') 상에 포토레지스트층(170)이 형성된다. 물질층(142')이 형성된 투명 기판(130) 상에 액상 포토레지스트 물질을 공급한 후, 투명 기판(130)을 고속으로 회전시킴으로써, 포토레지스트층(170)을 물질층(142') 상에 균일하게 도포할 수 있다.The photoresist layer 170 is formed on the material layer 142 ′. After supplying the liquid photoresist material on the transparent substrate 130 on which the material layer 142 'is formed, the photoresist layer 170 is rotated on the material layer 142' by rotating the transparent substrate 130 at high speed. It can apply | coat uniformly.

도 3c를 참조하면, 물질층(142') 상에 포토레지스트 패턴(172)이 형성된다. 포토레지스트 패턴(172)은 이미지 패턴층(142)의 이미지 패턴에 대응하는 패턴이 형성된 레티클을 장착한 정렬 노광기(stepper)를 이용하여 정렬 노광한 후 현상액으로 현상함으로써 형성될 수 있다. 포토레지스트 패턴(172)의 선폭은 30㎛이하일 수 있다. 예컨대, 포토레지스트 패턴(172)의 선폭은 20㎛일 수 있다. 포토레지스트 공정을 이용하면, 포토레지스트 패턴(172)의 선폭은 1㎛정도까지 얇게 형성될 수 있다고 알려져 있다.Referring to FIG. 3C, a photoresist pattern 172 is formed on the material layer 142 ′. The photoresist pattern 172 may be formed by performing alignment alignment exposure using a stepper equipped with a reticle on which a pattern corresponding to the image pattern of the image pattern layer 142 is formed, and then developing the developer with a developer. The line width of the photoresist pattern 172 may be 30 μm or less. For example, the line width of the photoresist pattern 172 may be 20 μm. By using a photoresist process, it is known that the line width of the photoresist pattern 172 can be formed as thin as about 1 μm.

도 3d를 참조하면, 포토레지스트 패턴(172)에 대응하는 이미지 패턴을 갖는 이미지 패턴층(142)이 형성된다. 이미지 패턴층(142)은 포토레지스트 패턴(172)을 식각 마스크로 이용하여 물질층(142')을 식각함으로써 형성될 수 있다. 물질층(142')의 일부를 제거하기 위해서, 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching), 플라즈마 식각(Plasma Etching), 고밀도 플라즈마 식각(High-Density plasma Etching) 등과 같은 건식식각 또는 습식식각이 이용될 수 있다. 포토레지스트 패턴(172)을 식각 마스크로 이용하였으므로, 이미지 패턴층(142)의 선폭도 역시 30㎛이하일 수 있으며, 예컨대 20㎛일 수 있다. 또한, 이미지 패턴층(142)의 선폭은 1㎛정도까지 달성할 수 있다.Referring to FIG. 3D, an image pattern layer 142 having an image pattern corresponding to the photoresist pattern 172 is formed. The image pattern layer 142 may be formed by etching the material layer 142 ′ using the photoresist pattern 172 as an etching mask. To remove a portion of the material layer 142 ', dry or wet etching, such as reactive ion etching, plasma etching, high-density plasma etching, or the like, may be used. have. Since the photoresist pattern 172 is used as an etching mask, the line width of the image pattern layer 142 may also be 30 μm or less, for example, 20 μm. In addition, the line width of the image pattern layer 142 may be achieved to about 1 μm.

도 3e를 참조하면, 이미지 패턴층(142) 상에 형성된 포토레지스트 패턴(172)이 제거된다. 포토레지스트 패턴(172)의 제거를 위해, 포토레지스트 패턴(172)이 이미지 패턴층(142) 및 투명 기판(130)에 비해 높은 식각비를 갖는 식각 공정이 이용될 수 있다.Referring to FIG. 3E, the photoresist pattern 172 formed on the image pattern layer 142 is removed. In order to remove the photoresist pattern 172, an etching process in which the photoresist pattern 172 has a higher etching ratio than that of the image pattern layer 142 and the transparent substrate 130 may be used.

도 3f를 참조하면, 이미지 패턴층(142)이 형성된 투명 기판(130) 상에 유색배경층(144)이 형성된다. 유색배경층(144)은 이미지 패턴층(142)과 구별될 수 있는 색을 가질 수 있다. 유색배경층(144)은 상술된 물질층(142')과 같은 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 그러나 유색 배경층(144)은 이미지 패턴층(142)과 구별되는 배경을 제공하기 위한 것으로서, 정밀한 공정이 요구되지 않으므로, 페인트와 같은 물질을 도포함으로써 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 3F, a colored background layer 144 is formed on the transparent substrate 130 on which the image pattern layer 142 is formed. The colored background layer 144 may have a color that can be distinguished from the image pattern layer 142. The colored background layer 144 may be formed using a deposition process such as the material layer 142 ′ described above. However, the colored background layer 144 is to provide a background distinguished from the image pattern layer 142. Since the precise process is not required, it may be formed by applying a material such as paint.

그 후, 이미지 패턴층(142) 및 유색배경층(144)을 보호하기 위해 유색배경층(144) 상에 보호층(도 2a의 150)을 형성함으로써, 도 2a에 도시된 3차원 영상 표시 장치(100)가 완성될 수 있다.Thereafter, the protective layer (150 of FIG. 2A) is formed on the colored background layer 144 to protect the image pattern layer 142 and the colored background layer 144, thereby displaying the 3D image display device shown in FIG. 2A. 100 can be completed.

도 3a 내지 3f를 참조로 상술한 제조 방법은 예시적인 것으로, 본 발명이 상술한 방법으로 한정되는 것이 아님에 주의하여야한다. 예컨대, UV 필름층(120), 유색배경층(144) 및/또는 보호층(150)은 생략될 수도 있다. 뿐만 아니라, 렌즈층(110)이 형성된 렌트큘러 시트(160)의 반대쪽 표면 상에 이미지 패턴층(142)을 형성하지 않고, 별도의 투명 기판 상에 이미지 패턴층(142)을 형성한 후에, 상기 별도의 투명 기판을 렌티큘러 시트(160)의 상기 반대쪽 표면에 접착함으로써도 형성될 수도 있다. 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 의해 결정되는 것이 아니라 아래의 청구범위에 의해 결정된다는 것에 주의하여야 할 것이다.It should be noted that the manufacturing method described above with reference to FIGS. 3A to 3F is exemplary, and the present invention is not limited to the above-described method. For example, the UV film layer 120, the colored background layer 144, and / or the protective layer 150 may be omitted. In addition, after the image pattern layer 142 is formed on a separate transparent substrate without forming the image pattern layer 142 on the opposite surface of the lenticular sheet 160 on which the lens layer 110 is formed, A separate transparent substrate may also be formed by adhering to the opposite surface of the lenticular sheet 160. It should be noted that the scope of the present invention is determined not by the above-described embodiments but by the claims below.

도 4는 볼록 렌즈들(112) 간의 피치와 렌즈층(110)의 두께의 관계를 나타내 기 위한 도면이다. 본 기술분야의 당업자들의 용이한 이해를 위해, 도 3a 내지 도 3f와는 달리, 렌즈층(110)의 상면에 볼록 렌즈들(112)이 형성되고, 렌즈층(110)의 배면에 이미지 패턴층(미 도시)이 형성되는 것으로 도시한다. 이 경우, 상술한 바와 같이, 볼록 렌즈들(112)의 초점은 렌즈층(110)의 배면에 위치하여야 한다.4 is a diagram illustrating a relationship between the pitch between the convex lenses 112 and the thickness of the lens layer 110. For easy understanding by those skilled in the art, unlike FIGS. 3A to 3F, convex lenses 112 are formed on the upper surface of the lens layer 110, and an image pattern layer (back) is formed on the rear surface of the lens layer 110. Not shown). In this case, as described above, the focus of the convex lenses 112 should be located on the rear surface of the lens layer 110.

볼록 렌즈들(112)의 곡률 반경은 다음과 같이 결정될 수 있다.The radius of curvature of the convex lenses 112 may be determined as follows.

Figure 112009050473158-PAT00001
Figure 112009050473158-PAT00001

여기서, p는 볼록 렌즈들(112) 간의 피치, 또는 볼록 렌즈들(112)의 폭이며, d는 볼록 렌즈들(112)의 두께이다. 곡률 반경(r)은 볼록 렌즈들(112)의 곡률 반경을 나타낸다.Where p is the pitch between the convex lenses 112, or the width of the convex lenses 112, and d is the thickness of the convex lenses 112. The radius of curvature r represents the radius of curvature of the convex lenses 112.

또한, 볼록 렌즈들(112)의 초점이 렌즈층(110)의 배면에 위치하는 경우의 렌즈층(110)의 두께는 다음과 같이 결정될 수 있다.In addition, the thickness of the lens layer 110 when the focus of the convex lenses 112 is located on the rear surface of the lens layer 110 may be determined as follows.

Figure 112009050473158-PAT00002
Figure 112009050473158-PAT00002

여기서, r은 위의 수식에서 결정된 볼록 렌즈들(112)의 곡률 반경이며, n은 렌즈층(110) 또는 볼록 렌즈들(112)을 이루는 물질의 굴절률이다. 또한, 렌즈층(110)의 두께는 볼록 렌즈들(112)의 초점거리와 같을 수 있다.Here, r is the radius of curvature of the convex lenses 112 determined in the above formula, n is the refractive index of the material constituting the lens layer 110 or the convex lenses 112. In addition, the thickness of the lens layer 110 may be equal to the focal length of the convex lenses 112.

상술한 식들로부터 알 수 있다시피, 렌즈층(110)의 두께(t)는 곡률 반경(r)에 정비례한다. 또한, 굴절률(n)이 1보다 큰 경우, 굴절률(n)이 커질수록 렌즈층(110)의 두께(t)는 작아진다. 그러나, 렌즈층(110)을 이루는 물질의 굴절률(n) 은 한계가 있으므로, 렌즈층의 두께(t)를 줄이기 위해서는 곡률 반지름(r)을 줄여야 한다.As can be seen from the above equations, the thickness t of the lens layer 110 is directly proportional to the radius of curvature r. In addition, when the refractive index n is larger than 1, as the refractive index n becomes larger, the thickness t of the lens layer 110 becomes smaller. However, since the refractive index n of the material forming the lens layer 110 is limited, the radius of curvature r must be reduced to reduce the thickness t of the lens layer.

곡률 반경(r)은 피치(p)와 두께(d)의 함수로 이루어진다. 상술한 바와 같이, 상기 물질이 액체 상태일 때의 표면 장력에 의해 볼록 렌즈(112)의 형상이 결정되므로, 피치(p)를 유지한 상태로 두께(d)만을 조절하는 것은 어렵다. 따라서, 곡률 반경(r)을 줄이기 위해서는 피치(p)를 줄여야 한다는 것을 알 수 있을 것이다.The radius of curvature r is a function of the pitch p and the thickness d. As described above, since the shape of the convex lens 112 is determined by the surface tension when the substance is in the liquid state, it is difficult to adjust only the thickness d while maintaining the pitch p. Therefore, it will be appreciated that the pitch p must be reduced in order to reduce the radius of curvature r.

3차원 영상 표시 장치(100)가 다양한 분야에 적용될 수 있기 위해서는 얇게 제조될 수 있어야 한다. 그러나, 상술한 바와 같이, 볼록 렌즈들(112)의 두께를 조절하기 위해서는 볼록 렌즈들(112) 간의 피치를 조절하여야 한다. 또한, 볼록 렌즈들(112)의 피치를 줄이기 위해서는, 볼록 렌즈들(112)의 크기를 줄여야만 하며, 이는 필연적으로 이미지 패턴층(142)의 선폭의 감소가 요구된다.In order for the 3D image display apparatus 100 to be applied to various fields, the 3D image display apparatus 100 may be manufactured to be thin. However, as described above, in order to adjust the thickness of the convex lenses 112, the pitch between the convex lenses 112 must be adjusted. In addition, in order to reduce the pitch of the convex lenses 112, the size of the convex lenses 112 must be reduced, which inevitably requires a reduction in the line width of the image pattern layer 142.

이미지 패턴층(142)의 선폭 감소를 달성하기 위해서는 패턴의 분해능이 정밀해야 하는데, 기존의 정밀 인쇄 방식 중 하나인 옵셋 인쇄(off-set printing)로는 50㎛ 이하의 정밀 패턴의 인쇄가 힘들고, 인쇄의 품질도 매우 떨어진다.In order to achieve a reduction in the line width of the image pattern layer 142, the resolution of the pattern must be precise, and it is difficult to print a precision pattern of 50 μm or less by using offset-off printing, which is one of the existing precision printing methods. The quality is also very poor.

하지만, 본 발명의 일 실시예에 따라서 반도체 공정의 포토리소그래피 방식을 이용한 식각을 이용하는 경우, 50㎛ 이하, 예컨대, 10 내지 30㎛, 또는 최소 1㎛의 선폭을 정밀하게 제조할 수 있다. 그에 따라서, 이미지 패턴층(142)의 미세 문양들(146)의 크기 및/또는 피치를 줄일 수 있으며, 이와 직접적으로 관계되는 다수의 볼록 렌즈들(112)의 크기 및/또는 피치를 줄일 수 있다. 따라서, 렌즈 층(110)의 두께를 감소시킬 수 있으며, 3차원 영상 표시 장치(100)의 경박단소화를 달성할 수 있다.However, when using the etching using the photolithography method of the semiconductor process according to an embodiment of the present invention, a line width of 50 μm or less, for example, 10 to 30 μm, or at least 1 μm may be precisely manufactured. Accordingly, the size and / or pitch of the fine patterns 146 of the image pattern layer 142 may be reduced, and the size and / or pitch of the plurality of convex lenses 112 directly related thereto may be reduced. . Therefore, the thickness of the lens layer 110 may be reduced, and the thin and small size of the 3D image display device 100 may be achieved.

지금까지 설명한 3차원 영상 표시 장치(100)는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 3차원 영상 표시 장치(100)는 모바일 폰의 키패드뿐만 아니라 휴대용 전자장치에 사용되는 대부분의 외장에 사용될 수 있음은 물론이다. 더 나아가 본 실시예의 3차원 영상 표시 장치(100)는 명함, 신용카드, 장식재, 키패드, 포장재, 스위치, 보도 블럭, 컵 받침, 광고판, 인테리어 소품, 벽지, 사진, 카드 등의 3차원 영상이 요구되는 다양한 제품에 유용하게 활용될 수 있다.The 3D image display apparatus 100 described so far may be applied to various fields. The 3D image display apparatus 100 may be used for most exteriors used in a portable electronic device as well as a keypad of a mobile phone. Furthermore, the 3D image display apparatus 100 according to the present embodiment requires a 3D image such as a business card, a credit card, a decorative material, a keypad, a packing material, a switch, a sidewalk block, a coaster, a billboard, an interior accessory, a wallpaper, a photograph, a card, and the like. It can be useful for various products.

지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 렌티큘러를 포함하는 3차원 영상 표시 장치를 통해 입체 이미지를 표시하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a principle of displaying a stereoscopic image through a 3D image display apparatus including a lenticular.

도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌티큘러 시트를 포함하는 3차원 영상 표시 장치를 도시한다. 도 2a는 도 2b 및 2c의 절취선(A-A)에 따른 단면도이다. 도 2b는 도 2a의 렌즈층을 예시적으로 도시하기 위해 위에서 바라본 평면도이다. 도 2c는 도 2a의 이미지층을 예시적으로 도시하기 위해 렌즈층을 제거한 상태에서 위에서 바라본 평면도이다.2A to 2C illustrate a 3D image display device including a lenticular sheet according to an embodiment of the present invention. 2A is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIGS. 2B and 2C. FIG. 2B is a plan view from above to illustrate the lens layer of FIG. 2A. FIG. 2C is a plan view from above with the lens layer removed to illustrate the image layer of FIG. 2A.

도 2d는 도 2a의 렌즈층을 예시적으로 도시하기 위해 위에서 바라본 다른 실시예에 따르는 평면도이다.FIG. 2D is a plan view according to another embodiment as viewed from above to illustrate the lens layer of FIG. 2A.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 다른 실시예에 따라서 렌티큘러 시트를 포함하는 3차원 영상 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시적인 단면도들이다.3A to 3F are exemplary cross-sectional views for describing a method of manufacturing a 3D image display device including a lenticular sheet according to another embodiment of the present invention.

도 4는 볼록 렌즈들 간의 피치와 렌즈층의 두께의 관계를 나타내기 위한 도면이다.4 is a diagram for illustrating a relationship between a pitch between convex lenses and a thickness of a lens layer.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 3차원 영상 표시 장치 110: 렌즈층100: three-dimensional image display device 110: lens layer

112: 볼록 렌즈들 120: UV 필름층112: convex lenses 120: UV film layer

130: 투명 기판 140: 이미지층130: transparent substrate 140: image layer

142: 이미지 패턴층 142': 물질층142: image pattern layer 142 ': material layer

144: 유색배경층 146: 미세 문양144: colored background layer 146: fine pattern

150: 보호층 160: 렌티큘러 시트150: protective layer 160: lenticular sheet

170: 포토레지스트층 172: 포토레지스트 패턴170: photoresist layer 172: photoresist pattern

Claims (12)

사각배열 또는 육각배열된 다수의 볼록 렌즈들을 포함하는 렌즈층;A lens layer comprising a plurality of convex lenses arranged in a square or hexagon array; 상기 다수의 볼록 렌즈들에 각각 대응하도록 배열된 다수의 미세 문양들을 포함하는 이미지 패턴층; 및An image pattern layer including a plurality of fine patterns arranged to correspond to the plurality of convex lenses, respectively; And 상기 렌즈층과 상기 이미지 패턴 사이에 결합되는 투명 기판;을 포함하며,And a transparent substrate coupled between the lens layer and the image pattern. 상기 이미지 패턴층은 포토리소그래피 공정을 이용하여 금속층을 미세 패터닝함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.And the image pattern layer is formed by fine patterning a metal layer using a photolithography process. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이미지 패턴층의 선폭은 1㎛ 내지 30㎛인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.And a line width of the image pattern layer is 1 μm to 30 μm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 투명 기판은 상기 다수의 볼록 렌즈들의 초점이 상기 다수의 미세 문양들에 각각 위치하게 하는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.And the transparent substrate has a thickness such that the focal points of the plurality of convex lenses are positioned on the plurality of fine patterns, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수의 볼록 렌즈들의 피치는 상기 다수의 미세 문양들의 피치와 동일한 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.And the pitch of the plurality of convex lenses is the same as the pitch of the plurality of fine patterns. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈층을 통해 2색 이미지가 표시되도록, 상기 이미지 패턴층을 중심으로 상기 렌즈층의 반대편에 형성된 유색 배경층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.And a colored background layer formed on an opposite side of the lens layer with respect to the image pattern layer to display a two-color image through the lens layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈층과 상기 투명 기판 사이에 결합되는 UV 필름층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치And a UV film layer bonded between the lens layer and the transparent substrate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속층은 은, 금, 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 게르마늄, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 팔라듐, 주석, 안티모니, 탄탈륨, 텅스텐, 백금, 비스무트, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.The metal layer is silver, gold, aluminum, silicon, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, germanium, zirconium, niobium, molybdenum, palladium, tin, antimony, tantalum, tungsten, platinum, bismuth, stainless steel Or an alloy thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속층은 서로 적층된 다수의 금속박막들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.And the metal layer is formed of a plurality of metal thin films stacked on each other. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 3차원 영상표시 장치는, 명함, 신용카드, 장식재, 키패드, 포장재, 스위치, 보도 블럭, 컵 받침 및 광고판 중 어느 하나, 또는 휴대용 전자 장치에 이용되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치.The 3D image display device is used for any one of a business card, a credit card, a decorative material, a keypad, a packaging material, a switch, a sidewalk block, a coaster and a billboard, or a portable electronic device. 사각배열 또는 육각배열된 다수의 볼록 렌즈들이 제 1 면에 형성된 렌티큘러 시트를 준비하는 단계;Preparing a lenticular sheet having a plurality of rectangular arrays or hexagonal arrays of convex lenses formed on a first surface; 상기 제 1 면에 대향하는 상기 렌티큘러 시트의 제 2 면 상에 물질층을 증착하는 단계; 및Depositing a material layer on a second side of the lenticular sheet opposite the first side; And 상기 다수의 볼록 렌즈들에 각각 대응하도록 배열되는 다수의 미세 문양들로 이루어진 물질층 패턴을 형성하기 위해, 상기 물질층을 포토리소그래피 공정을 이용하여 미세 패터닝하는 단계;를 포함하는 3차원 영상 표시 장치를 제조하는 방법.Fine patterning the material layer using a photolithography process to form a material layer pattern including a plurality of fine patterns arranged to correspond to the plurality of convex lenses, respectively. How to prepare. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 물질층을 포토리소그래피 공정을 이용하여 미세 패터닝하는 단계는,The fine patterning of the material layer using a photolithography process, 상기 물질층 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계;Forming a photoresist layer on the material layer; 상기 포토레지스트층을 패터닝하여, 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및Patterning the photoresist layer to form a photoresist pattern; And 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 제 2 면의 일부가 노출되도록 상기 물질층을 식각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치를 제조하는 방법.And etching the material layer to expose a portion of the second surface by using the photoresist pattern as an etching mask. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 물질층 패턴을 통해 노출되는 상기 제 2 면의 일부 및 상기 물질층 패턴 상에 유색물질층을 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 표시 장치를 제조하는 방법.And applying a colored material layer on a portion of the second surface and the material layer pattern exposed through the material layer pattern.
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