KR20120119488A

KR20120119488A - 입체 영상 구현 시스템 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20120119488A
Application number: KR1020110037446A
Authority: KR
Inventors: 홍진우; 김경진; 이대흥; 전현우
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-10-31

Abstract

본 발명은, 액정패널과, 상기 액정패널의 제 1 외측면에 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 형성된 제 2 편광판 및 상기 제 1 편광판 외측면에 구비된 백라이트 유닛으로 구성된 액정표시장치와; 상기 제 2 편광판 외측면에 부착되며, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 사이에 개재된 제 1 액정층과, 상기 제 1 액정층과 상기 제 2 필름 사이에 구성된 λ/4 위상차층을 포함하는 셔터 필름 패널과; 편광필름이 부착된 편광안경을 포함하는 3D 영상 구현 시스템 및 이의 제조 방법을 제공한다.

Description

입체 영상 구현 시스템 및 이의 제조 방법{3 dimensional stereography image displayable system and method of the same}

본 발명은 3D 디스플레이 구현 시스템에 관한 것으로, 특히 플렉서블한 액티브 리타더를 구비한 영상표시장치와 편광 안경을 구비한 3D 영상 구현 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. 액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데, 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.

이에 따라 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 2D 영상을 표시할 수 있다.

한편, 최근에는 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉, 3D 영상 구현이 가능한 액정표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3D 영상 표현이 가능한 액정표시장치가 개발되고 있다.

일반적으로 3D 입체영상은 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 액정표시장치가 제안되었다.

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

액정표시장치 등과 같은 2D의 화상 표시를 갖는 장치에서 3D 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이, 무안경식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다.

이중 특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광 안경방식과, 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 셔터 글라스 안경방식 및 좌/우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.

또한, 무안경식 입체화상 디스플레이 방식은 좌/우안에 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 판(lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그라피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.

이중, 편광안경 방식과 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 셔터 글라스 안경방식을 이용한 3D 영상 표시장치가 가장 많이 이용되고 있다.

도 1은 종래의 셔터글라스 안경방식을 이용한 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면이며, 도 2는 종래의 셔터글라스 안경방식을 이용한 3D 영상 구현 시스템에 대한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 종래의 셔터 글라스 안경방식을 이용한 3D 영상 구현 시스템(1)은 크게 화상을 표시하는 액정표시장치(10)와, 상기 액정표시장치(10)로부터 나온 빛을 선택적으로 사용자의 좌안 또는 우안으로 입사시킬 수 있도록 액정표시장치(10)의 구동과 동조하는 렌즈(50a, 50b)를 구비한 셔터 글라스 안경(50)으로 구성되고 있다.

상기 액정표시장치(10)는 어레이 기판(15)과 컬러필터층(22)이 구비된 컬러필터 기판(20) 및 이들 두 기판(15, 20) 사이에 개재된 제 1 액정층(40)을 포함하는 제 1 액정패널(21)과, 상기 제 1 액정패널(21) 외측면에 부착되며 투과축이 서로 직교하는 제 1 및 제 2 편광판(25, 30)과, 상기 제 1 편광판(25)의 외측면에 구비된 백라이트 유닛(미도시)을 포함하여 구성되고 있다.

한편, 상기 셔터 글라스 안경(50)을 구성하는 좌안 및 우안렌즈(50a, 50b) 각각은 서로 마주하는 제 3 및 제 4 기판(60, 65)과 이들 두 기판(60, 65) 사이에 개재된 제 2 액정층(미도시)과 을 포함하는 제 2 액정패널(66)과, 상기 제 2 액정패널(66) 외측면에 서로 투과축이 직교하는 형태로 부착된 제 3 및 제 4 편광판(70, 75)으로 구성되고 있다. 이때, 상기 제 3 기판(60)의 내측면에는 제 1 전극(미도시)이, 상기 제 4 기판(65)의 내측면에는 제 2 전극(미도시)이 형성되고 있으며, 상기 제 1 및 제 2 전극(미도시)에 가해지는 전압차에 의해 상기 제 2 액정층(미도시) 내의 액정분자의 상태를 바꿈으로써 상기 액정표시장치(10)로부터 나오는 빛을 선택적으로 투과시키거나 차단하게 된다.

하지만, 전술한 구성을 갖는 종래의 셔터 글라스 안경방식을 이용한 3D 영상 구현 시스템(1)은, 액정표시장치로(10)부터 표시되는 화상을 바른 자세로 움직임 없이 시청하는 경우, 3D 화상이 고른 휘도를 가지게 됨으로써 문제되지 않지만, 셔터안경(50)을 착용하고 이동하며 시청하거나, 또는 고개를 돌려 시청하는 경우 휘도 및 3D 영상의 급격히 품질 저하가 발생한 화상을 시청하게 되는 문제가 발생하고 있는 실정이다.

또한, 셔터 글라스 안경방식 3D 영상 구현 시스템은 안경(50) 자체에 2매의 유리기판(60, 65)과 액정층(미도시) 및 액정표시장치(10)와의 싱크를 위한 동조장치(미도시)가 별도로 구비되어야 하므로 편광판만을 구비한 편광안경 대비 무겁고, 복잡한 제조 공정을 거치며 제조 비용이 커 가격 경쟁력이 저하되는 문제가 발생하고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 무거운 셔터 글라스 타입의 안경을 필요로 하지 않으며, 제조 비용을 저감시키며, 나아가 사용자의 움직임의 의해 표시품질 저하되는 것을 억제할 수 있는 셔터 타입의 3D 영상 구현 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 구현 시스템은, 액정패널과, 상기 액정패널의 제 1 외측면에 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 형성된 제 2 편광판 및 상기 제 1 편광판 외측면에 구비된 백라이트 유닛으로 구성된 액정표시장치와; 상기 제 2 편광판 외측면에 부착되며, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 사이에 개재된 제 1 액정층과, 상기 제 1 액정층과 상기 제 2 필름 사이에 구성된 λ/4 위상차층을 포함하는 셔터 필름 패널과; 편광필름이 부착된 편광안경을 포함한다.

상기 셔터 필름 패널은 상기 액정표시장치와 프레임 단위로 무선 동조되어 상기 액정표시장치로 나온 빛을 프레임별로 선택적으로 좌원편광된 상태와 우원편광된 상태로 만드는 것이 특징이며, 상기 편광안경에 구비된 상기 편광필름은 각각 좌안렌즈와 우안렌즈에 부착된 편광필름이 각각 제 1 편광필름과 제 2 편광필름으로 나뉘며, 상기 제 1 편광필름은 좌원편광된 빛만을 투과시키고 상기 제 2 편광필름은 우원편광된 빛만을 투과시키는 것이 특징이다.

상기 액정패널은 서로 마주하는 어레이 기판과 컬러필터층이 구비된 컬러필터 기판 및 이들 두 기판 사이에 개재된 제 2 액정층을 포함하며, 상기 어레이 기판에는 화소전극이 구비되며, 상기 컬러필터 기판에는 공통전극이 구비되거나, 또는 상기 어레이 기판에 서로 교대하는 형태로 화소전극과 공통전극이 구비된 것이 특징이다.

상기 셔터 필름 패널은 상기 제 2 액정층 양외측면과 각각 접촉하며 제 1 및 제 2 배향막이 구비되며, 상기 제 1 배향막의 외측면에 제 1 투명 도전층이 상기 제 2 배향막의 외측면에 제 2 투명 도전층이 구비된 것이 특징이다.

상기 제 2 액정층에는 그 양끝이 상기 제 1 및 제 2 배향막과 접촉하며 제 1 폭을 갖는 격벽이 일정간격 이격하며 구비된 것이 특징이다.

상기 격벽은 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 고분자 물질로 이루어지며, 상기 격벽간의 이격간격은 상기 제 1 폭의 10 내지 250배인 것이 특징이다.

상기 제 2 액정층에는 상기 제 1 및 제 2 배향막과 그 양끝단이 접촉하며 기둥형태의 컬럼 스페이서가 구비된 것이 특징이다. 이때, 상기 컬럼 스페이서는 epoxy 성분을 포함하고 있는 광 레지스트(photo-resistor) 계열로 폴리이미드로 이루어진 상기 제 1 및 제 2 배향막과 수소결합을 통해 결합되는 특성을 갖는 것이 특징이다.

상기 제 2 필름의 외측면은 안티 글레어 처리되며, 이의 보호를 위해 접착층을 개재하여 보호필름이 구비된 것이 특징이다.

상기 제 1 및 제 2 필름은 기판 형태로 제작되는 경우 플렉서블한 특성을 갖는 물질인 PET(Polyethylen Terephthalate), TAC(Triacetylcellulose), PC(Polycarbonate), PMMA(Poltmethylmethacrylate), PES(Polyether Sulfone), PI(Polyimide), COC(Cyclic Olefin Copolymer) 중 어느 하나로 이루어진 것이 특징이다.

본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법은, 액정패널과, 상기 액정패널의 제 1 외측면에 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 형성된 제 2 편광판 및 상기 제 1 편광판 외측면에 구비된 백라이트 유닛으로 구성된 액정표시장치를 제조하는 단계와; 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 서로 마주하는 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 사이에 개재된 제 1 액정층과, 상기 제 1 액정층과 상기 제 2 필름 사이에 구성된 λ/4 위상차층을 포함하는 롤에 감긴 상태의 셔터 필름 패널을 제조하는 단계와; 상기 롤에 감긴 셔터 필름 패널을 상기 제 1 필름의 외측면 상기 제 2 편광판이 서로 마주하도록 라미네이팅 하는 단계를 포함한다.

롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 서로 마주하는 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 사이에 개재된 제 1 액정층과, 상기 제 1 액정층과 상기 제 2 필름 사이에 구성된 λ/4 위상차층을 포함하는 롤에 감긴 상태의 셔터 필름 패널을 제조하는 단계는, 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 순차적으로 상기 제 1 필름 상에 투명 도전 물질을 증착하거나 또는 투명 고분자 물질을 도포함으로써 제 1 투명 도전층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 투명 도전층 위로 제 1 배향막을 형성하는 단계와; 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 순차적으로 상기 제 2 필름 상에 상기 λ/4 위상차층을 형성하는 단계와; 상기 λ/4 위상차층 위로 투명 도전 물질을 증착하거나 또는 투명 고분자 물질을 도포함으로써 제 2 투명 도전층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 투명 도전층 위로 제 2 배향막을 형성하는 단계와; 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 상기 제 1 및 제 2 배향막을 마주하도록 하여 상기 제 1 액정층을 개재하여 라이네이팅하는 것이 특징이다.

상기 λ/4 위상차층을 형성하는 단계는, 상기 제 2 필름 상에 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 위상차층용 배향막을 형성하는 단계와; 상기 위상차층용 배향막에 UV광을 조사하여 광배향하는 단계와; 상기 광배향된 상기 위상차층용 배향막 상에 액정 물질 또는 액정 고분자를 도포하여 위상차층용 액정층을 형성하는 단계와; 상기 위상차층 액정층에 대해 편광된 UV광을 조사하여 액정분자 또는 액정 고분자가 일방향으로 배열된 상태의 위상차용 액정층을 이루는 단계와; 비편광된 UV광을 조사하여 상기 위상차용 액정층을 경화시키는 단계를 포함한다.

상기 λ/4 위상차층을 형성하는 단계는, 제 2 필름 상에 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 상기 제 2 필름에 λ/4 위상차 필름을 라미네이팅 하는 단계 포함하는 것이 특징이다.

상기 제 1 액정층은 액정물질과 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 고분자 물질을 1 내지 40wt% 포함함으로서 상기 제 1 액정층을 도포한 후, 상기 제 1 및 제 2 필름이 라미네이팅 된 상태에서 UV광을 노광마스크를 이용하여 선택적으로 조사함으로써 상기 제 1 액정층 내에 상기 고분자 물질로 이루어진 제 1 폭을 갖는 격벽을 일정간격 이격하며 형성하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 격벽의 이격간격은 상기 제 1 폭의 10 내지 250배인 것이 특징이다.

상기 제 1 액정층을 도포하기 이전에 상기 제 1 또는 제 2 필름 상에 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 상기 제 1 및 제 2 배향막에 접촉 고정되며 일정간격 이격하는 컬럼 스페이서를 형성하는 단계를 포함한다.

상기 컬럼 스페이서는 epoxy 성분을 포함하고 있는 광 레지스트(photo-resistor) 계열로 이루어짐으로써 상기 제 1 및 제 2 배향막과 수소결합을 통해 결합되는 특성을 가지며, 상기 제 1 또는 제 2 배향막과의 고정 접착을 위해 UV광을 조사하는 단계를 더 포함하는 것이 특징이다.

상기 제 2 필름의 외측면을 안티 글레어 처리하는 단계와; 상기 안티 글레어 처리된 상기 제 2 필름의 외측면에 접착층을 개재하여 보호필름을 부착하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 셔터 필름 방식 이용한 3D 영상 구현 시스템은 플렉서블한 필름 형태로 셔터 필름 패널이 제작되며 이러한 셔터 필름 패널이 2D 구현 표시장치에 실장됨으로써 종래의 셔터 글라스 안경방식 3D 영상 구현 시스템 대비 제조 단가가 저감되어 가격 경쟁력이 향상되는 효과가 있다.

또한, 플렉서블한 필름을 이용하여 롤 투 롤(roll to roll) 방식으로 제조됨으로써 일반적인 글라스를 이용한 셔터 글라스 제조 대비 제조 방법을 단순화 및 제조 시간을 단축시킬 수 있으므로 단위 시간당 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 셔터 필름 패널이 2D 영상 표시장치에 고정 부착됨으로써 사용자는 편광안경만 착용하면 되므로 종래의 무거운 셔터안경 대비 사용자 편의성이 향상되는 장점을 가지며, 나아가 셔터 필름이 2D 영상 표시장치에 고정 부착됨으로써 사용자가 고개를 돌려 다른 위치에서 시청하는 경우에도 항상 고른 휘도 특성을 갖는 3D 화상을 시청할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 셔터 글라스 안경방식을 이용한 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면.
도 2는 종래의 셔터 글라스 안경방식을 이용한 3D 영상 구현 시스템에 대한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름 패널 방식을 이용한 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름 패널 방식 3D 영상 구현 시스템에 대한 간략한 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 셔터 필름 패널의 내부 구조를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 셔터 필름 패널의 내부 구조를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 셔터 필름 패널의 내부 구조를 나타낸 단면도.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름을 구비한 3D 영상 구현 시스템을 제조하는 방법을 나타낸 공정도.

이하, 도면을 참조하며 본 발명에 따른 3D 영상 구현 시스템의 구성에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름 방식 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름 패널 방식 3D 영상 구현 시스템에 대한 간략한 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름 방식 3D 영상 구현 시스템(100)은 크게 2D 화상을 표시하는 액정표시장치(110)와, 제 1 필름(210)과 제 2 필름(250) 및 이들 두 필름(210, 250) 사이에 개재된 제 2 액정층(240) 및 λ/4 위상차층(250)을 포함하며 직선 편광된 빛을 선택적 직선좌안 또는 우안 직선입사시킬 수 있는 상기 액정표시장치(110)의 구동과 동조하는 셔터 필름 패널(200)과, 우원 및 좌원 편광판(290)을 구비한 편광안경(295)으로 구성되고 있다.

조금 더 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름 패널 방식 3D 영상 구현 시스템(100)의 구성에 대해 설명한다.

상기 액정표시장치(110)는 액정패널(117)과, 상기 액정패널(117) 외측면에 부착되며 투과축이 서로 직교하는 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)과, 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 구비된 백라이트 유닛(미도시)을 포함하여 구성되고 있다.

이때, 상기 액정패널(117)은 어레이 소자(미도시)가 구비된 어레이 기판(115)과, 컬러필터층(122)을 포함하는 컬러필터 기판(120)과 이들 두 기판(115, 120) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함하여 구성되고 있다.

상기 어레이 기판(115)에는 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 게이트 및 데이터 배선(116, 118)과, 이들 두 배선(116, 118)과 연결되며 상기 각 화소영역(P)에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 구비되고 있으며, 각 화소영역에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극과 연결되며 화소전극(119)이 구비되고 있다.

상기 컬러필터 기판(120)에는 각 화소영역(P)의 경계에 대응하여 블랙매트릭스(121)가 구비되고 있으며, 각 화소영역(P)에 대응하여 순차 반복적으로 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴으로 이루어진 컬러필터층(122)과, 상기 컬러필터층(122)을 덮으며 공통전극(미도시)이 전면에 구비되고 있다.

이러한 구성을 갖는 상기 액정패널(117)은 서로 다른 기판(115, 120)에 구비된 상기 화소전극(119)과 공통전극(미도시) 간에 발생하는 수직전계에 의해 상기 제 1 액정층(140) 내의 액정분자가 움직임으로써 컬러 화상을 표시하는 것이 특징이다.

이러한 구성을 갖는 액정패널(117)의 양 외측면에는 각각 그 투과축이 직교하는 형태로 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)이 부착되고 있으며, 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에는 백라이트 유닛(미도시)이 구비되고 있다.

이때, 상기 제 2 편광판(130)의 투과축은 상기 액정패널(117)을 정면에서 바라볼 때 통상 지면과 나란하게 배치되는 상기 게이트 배선(116)과 45도의 각도를 이루는 것이 특징이다.

한편, 상기 액정패널(117)은 어레이 기판(115)에는 화소전극(119)이 컬러필터 기판(120)에는 공통전극(미도시)이 형성되어 수직전계를 형성하는 것을 일례로 보이고 있지만, 상기 액정패널(117)은 상기 어레이 기판(115)에 서로 교대하는 바(bar) 형태로 화소전극과 공통전극이 일정간격 이격하여 형성될 수도 있다.

한편, 이러한 구성을 갖는 상기 액정표시장치(110)에 대응하여 상기 제 2 편광판(130)의 외측면에 본 발명에 있어서 가장 특징적인 구성요소인 셔터 필름 패널(200)이 부착되고 있다.

상기 셔터 필름 패널(200)은 플렉서블한 특성을 갖는 제 1 및 제 2 필름(210, 250) 사이에 λ/4 위상차층(260) 및 제 2 액정층(240)이 구비되고 있다. 더욱 정확히는 상기 제 1 필름(210)의 내측면에는 제 1 투명 도전층(215)과 제 1 배향막(217)이 구비되고 있으며, 상기 제 2 필름(250)의 내측면에는 상기 제 1 배향막(217)과 제 2 배향막(262)과 제 2 투명 도전층(265)이 구비되고 있으며, 이들 제 1 및 제 2 배향막(217, 262) 사이에 제 1 액정층(240)이 구비되고 있다.

또한 상기 제 2 필름(250)과 상기 제 2 투명 도전층(265) 사이에는 λ/4 위상차층(260)이 구비되어 있다.

이때, 상기 제 1 및 제 2 필름(210, 250)은 기판 또는 패널을 형성 시 플렉서블(flexible) 특성을 갖는 물질 예를들면 PET(Polyethylen Terephthalate), TAC(Triacetylcellulose), PC(Polycarbonate), PMMA(Poltmethylmethacrylate), PES(Polyether Sulfone), PI(Polyimide), COC(Cyclic Olefin Copolymer) 중 어느 하나로 이루어지고 있는 것이 특징이다.

따라서 이러한 구성을 갖는 셔터 필름 패널(200)은 유리기판을 이용하는 것 대비 제조 비용을 저감할 수 있는 것이 특징이다.

한편, 상기 제 2 액정층(240)은 상기 제 2 편광판(130)을 투과하여 나온 빛에 대해 좌선편광 및 우선편광 상태로 만드는 셔터 역할을 하는 것이다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 필름(210, 250) 사이에 개재된 액정층은 이의 외측에 구비된 제 1 및 제 2 투명 도전층(215, 265)에 의해 발현되는 수직전계에 의해 반응하여 수직전계가 인가되면 제 2 편광판(130)을 통과한 빛을 좌선편광 상태로 만들고, 수직전계가 오프되면 우선편광된 상태로 만드는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 λ/4 위상차층(260)은 상기 제 1 액정층(240)을 통과하여 좌선편광 또는 우선편광 상태가 된 빛을 원편광 상태로 만드는 역할을 하는 것이다. 즉, 상기 액정층을 통과한 빛이 상기 λ/4 위상차층(260)을 통과하게 되면 상기 좌선편광된 빛은 좌원편광된 빛으로 우선편광된 빛은 우원편광된 빛이 된다.

이렇게 좌원편광된 빛 또는 우원편광된 빛은 최종적으로 편광안경에 입사되며, 이때 상기 편광안경(150)의 좌안에는 좌원편광된 빛만을 통과시키는 제 1 편광필름(290a)이 구비되며, 우안에는 우원편광된 빛만을 통과시키는 제 2 편광필름(290b)이 구비됨으로써 사용자는 3차원 입체 영상을 시청할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름 방식 3D 영상 구현 시스템(100)은 동조기와 2매의 글라스로 이루어져 무거운 셔터 글라스 안경을 필요로 하지 않고 단순히 편광필름(290a, 290b)이 부착된 안경(295)만을 필요로 하므로 사용자의 무거운 안경 착용에 의한 불편함을 저감시킬 수 있다.

또한, 셔터 필름 패널(200)이 구비되어 액정표시장치(110)와 정확히 정렬되어 부착됨으로써 사용자가 3D 영상 시청 중 이동이 발생된다 하더라도 우수한 3D 품질을 갖는 화상을 시청할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름 방식 3D 영상 구현 시스템(100)에 구비된 셔터 필름 패널(200)의 상기 제 2 필름(250)의 표면에는 안티글레어 처리가 될 수 있으며, 이러한 안티글레어 처리된 표면을 보호하고자 점착층(미도시)을 개재하여 보호필름(도 5의 285)이 더욱 구비될 수 있다.

또한 제 1 필름(210)의 외측면에서는 상기 액정표시장치(110)의 접착을 위해 접착층(도 5의 235)이 구비되고 있으며, 상기 접착층(도 5의 235)의 보호를 위해 이형필름(도 5의 237)이 더욱 구비될 수 있으며, 상기 액정표시장치(110)에 부착시는 상기 이형필름(도 5의 237)은 제거된 상태가 된다.

이후에는 본 발명에 있어서 가장 특징적인 구성요소인 셔터 필름 패널의 내부구조 및 이의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 셔터 필름 패널의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 셔터 필름 패널(200)은 서로 마주하며 제 1 및 제 2 필름(210, 250)이 구비되고 있다. 상기 제 1 필름(210)의 내측면에는 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지거나 또는 투명 고분자 폴리머로 이루어진 제 1 투명 도전층(215)이 구비되고 있으며, 이를 덮으며 제 1 배향막(217)이 구비되고 있다.

또한, 상기 제 2 필름(250)의 내측면에는 λ/4 위상차층(260)이 구비되고 있으며, 상기 λ/4 위상차층(260) 하부에는 상기 제 1 투명 도전층(215)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 2 투명 도전층(265)이 구비되고 있으며, 이의 하부에는 제 2 배향막(262)이 구비되고 있다.

이때, 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262)은 고분자 물질 예를들면 폴리이미드(polyimide)로 이루어짐으로써 러빙(rubbing)에 의한 배향이 이루어지거나, 또는 폴리이미드(polyimide)에 광반응제를 포함함으로서 선택적인 UV조사에 의한 광배향이 이루어지고 있는 것이 특징이다.

한편, 본 발명에 있어 또 다른 특징적인 것으로 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262) 사이에는 제 2 액정층(240)이 구비되고 있다. 이때, 상기 제 2 액정층(240)은 일반적인 액정 물질과 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 고분자 물질을 포함하고 있으며, 상기 고분자 물질은 1 내지 40wt%인 것이 특징이다.

따라서 이러한 구성을 갖는 상기 제 2 액정층(240)은 노광 마스크를 이용하여 UV광을 선택적으로 조사함으로서 상기 고분자 물질이 상기 UV광에 반응하여 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262) 사이에서 이들 배향막(217, 262)과 그 끝단이 접촉 고정되는 격벽(270)을 형성하는 것이 특징이다. 이때, 상기 격벽(270)은 사각형 형태를 가지며 격벽(270)간 간격은 격벽(270) 자체의 폭의 10 내지 250배정도인 것이 특징이다.

이렇게 제 1 및 제 2 필름(210, 250) 사이에 격벽(270)을 형성하는 것은 상기 제 2 액정층(240)이 일정한 두께를 갖도록 하기 위함이다. 상기 제 2 액정층(240)이 일정한 두께를 유지하지 않을 경우, 셔터로서의 동작 불량이 발생되며 이에 의해 3D 화상의 표시품질이 떨어지기 때문에 이를 방지하기 위함이다.

이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 셔터 필름 패널(200)에 있어서도 상기 제 1 필름(210) 외측면에는 액정표시장치(도 2의 110)에 부착을 위한 접착층(235)과 상기 접착층(235)을 보호하기 위한 이형필름(237)이 구비되고 있으며, 상기 이형필름(237)은 액정표시장치와의 접착시 제거된다.

또한, 상기 제 2 필름(250)의 외측면에는 안티 글레이징 처리가 될 경우 이의 보호를 위해 점착층(미도시)을 개재하여 보호필름(285)이 더욱 형성될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 셔터 필름 패널의 내부 구조를 나타낸 단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 제 1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하였다. 또한, 제 2 실시예에 따른 셔터 필름 패널(200)은 제 1 실시예에 따른 셔터 필름 패널(200)의 구성과 유사하므로 차별점이 있는 부분에 대해서만 설명한다.

도시한 바와같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 셔터 필름 패널(200)에 있어 가장 큰 특징적인 것은 상기 고분자 물질로 이루어진 격벽(270) 이외에 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262) 사이에 이들 두 배향막(217, 262)과 접촉 고정되며 컬럼 스페이서(275)가 더욱 구비되고 있다는 것이다.

이때, 상기 컬럼 스페이서(275)는 접착성 특성을 갖는 것이 특징이다. 이러한 접착 특성을 갖는 컬럼 스페이서(275)는 epoxy 성분을 포함하고 있는 광 레지스트(photo-resistor) 계열로 폴리이미드로 이루어진 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262)과 수소결합을 통해 결합되는 특성을 갖는다. 즉, 상기 컬럼 스페이서(275)를 이루는 물질은 분자 구조 끝에 epoxy기가 붙어 있으므로 산과 연속적으로 반응하여 OH를 생성하고 폴리이미드와 반응하여 고분자화가 되면서 그 끝단이 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262)에 접착 결합되는 특성을 갖는다.

이때 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262)에 접촉 고정시키기 위해서는 상기 컬럼 스페이서(275)가 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262)에 접촉된 상태에서 uv광을 조사하거나 또는 소정의 온도로 가온하는 공정을 진행해야 하며, 이러한 uv광 조사 또는 가온 공정 후에는 상기 각 배향막(217, 262)에 접촉 고정된 상태를 유지하게 된다.

이렇게 고분자 물질로 이루어진 격벽(270) 이외에 컬럼 스페이서(275)를 더욱 구비한 것은 외부 충격으로부터 더욱 안정적으로 상기 제 2 액정층(240)이 일정한 두께를 갖도록 하기 위함이며, 상기 고분자 물질로 이루어진 격벽(270)의 간격을 제 1 실시예 대비 더욱 넓게 형성할 수 있으므로 제 1 실시예 대비 개구율 향상의 효과를 갖는다.

상기 격벽(270)과 더불어 컬럼 스페이서(275)를 함께 형성한 경우, 상기 격벽(270)은 상기 격벽(270) 자체의 폭의 10 내지 200배 정도의 이격간격을 갖도록 형성될 수 있으므로 제 1 실시예 대비 투과율 향상의 효과를 갖게 되는 것이다.

그 이외의 구성요소는 전술한 제 1 실시예에 따른 셔터 필름 패널(200)과 동일하므로 그 설명은 생략한다.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 셔터 필름 패널의 내부 구조를 나타낸 단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 제 1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하였다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 셔터 필름 패널(200)에 있어 가장 특징적인 것은 제 1 및 제 2 실시예와는 달리 제 2 액정층(240)은 액정물질만으로 이루어지고 있으며, 제 2 액정층(240)의 일정한 두께 유지를 위해서 일정간격 이격하는 형태로 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262) 사이에 컬럼 스페이서(275)가 구비되고 있다는 것이다.

이때, 상기 컬럼 스페이서(275)는 제 2 실시예를 통해 설명한 동일한 물질로 이루어짐으로써 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262) 사이에서 접착 고정된 상태를 이루고 있는 것이 특징이다.

한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 셔터 필름 패널(200)의 경우, 별도의 고분자 물질로 이루어진 격벽(270)이 형성되지 않으므로 상기 제 2 액정층(240)의 누출을 막기 위해 상기 제 1 및 제 2 필름(210, 250)의 테두리를 따라 실란트 등으로 씰링되고 있는 것이 특징이다.

전술한 제 1 및 제 2 실시예에 따른 셔터 필름 패널(도 5 및 도 6의 200)의 경우도, 상기 제 2 액정층(도 5 및 도 6의 240)의 누출을 안정적으로 방지하기 위해서는 실란트로서 씰링될 수 있지만, 제 1 및 제 2 필름(도 5 및 도 6의 210, 250)의 테두리를 따라 형성되도록 선택적인 uv 광조사를 실시함으로써 고분자 물질로 이루어진 테두리 격벽(270)이 구비되도록 함으로서 상기 테두리 격벽(270)이 씰링재로 이용될 수도 있다.

이후에는 전술한 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 셔터 필름 패널 및 이를 구비한 3D 영상 구현 시스템을 제조하는 방법에 대해 설명한다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 셔터 필름을 구비한 3D 영상 구현 시스템을 제조하는 방법을 나타낸 공정도이다.

도 8a 내지 도 8c와 더불어 도 3 내지 도 5를 참조하며, 우선, 일반적인 제조 방법을 통해 어레이 기판(도 3의 115)과 컬러필터 기판(도 3의 120) 및 이들 사이에 개재된 제 1 액정층(도 4의 140)을 포함하는 액정패널(도 4의 117)을 제조하고, 상기 액정패널(도 4의 117)의 외측에 제 1 및 제 2 편광판(도 4의 125, 130)을 부착하고, 백라이트 유닛(미도시)을 실장함으로써 액정표시장치(도 4의 110)를 완성한다.

다음, 도 8a에 도시한 바와같이, 기판 형태로 제작되는 경우 플렉서블한 특성을 갖는 물질인 PET(Polyethylen Terephthalate), TAC(Triacetylcellulose), PC(Polycarbonate), PMMA(Poltmethylmethacrylate), PES(Polyether Sulfone), PI(Polyimide), COC(Cyclic Olefin Copolymer) 중 어느 하나로 이루어져 롤에 감겨진 상태의 제 1 필름(210)을 롤 투 롤(roll to roll) 방식(제 1 롤(300)에서 공정이 진행되어야 할 필름을 연속적으로 공급하고 단위 공정이 이루어지는 공정존에서 필요로 하는 단위 공정을 진행하고 단위 공정 진행이 완료된 필름은 다시 제 2 롤(310)에 감기도록 진행하는 공정 방식)으로 진행하여 공정존을 지나도록 함으로써 상기 제 1 필름(210) 상에 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하거나 또는 도전성 고분자 물질을 도포하고 이를 경화함으로써 제 1 투명 도전층(도 5의 215)을 형성한다. 이때, 상기 제 1 투명 도전층(도 5의 215)이 형성된 제 1 필름(210)은 공정존을 지난 후 새롭게 롤(310) 형태로 감기게 된다.

한편, 상기 제 1 필름(210)에 상기 제 1 투명 도전층(도 5의 215)을 형성하기 이전에 상기 제 1 필름(210) 저면에 점착층(도 5의 235)을 형성하고 이의 보호를 위해 이형필름(도 5의 237)을 부착하는 공정을 우선적으로 진행할 수도 있다.

다음, 상기 제 1 투명 도전층(도 5의 215)이 형성된 제 1 필름(210)을 롤(300) 투 롤(310) 방식을 진행하여 상기 제 1 투명 도전층(도 5의 215)이 형성된 제 1 필름(210)이 배향막 형성을 위한 공정 존을 지낭도록 함으로써 상기 제 1 투명 도전층(215) 상에 배향 물질을 도포하여 배향 물질층(미도시)을 형성하고 이에 대해 UV광을 조사하거나 또는 러빙을 실시함으로써 일방향으로 방향성을 갖도록 고분자 측쇄가 배열된 상태의 제 1 배향막(도 5의 217)을 형성함으로써 본 발명의 실시예에 따른 제 1 필름(210)을 완성한다. 이때, 상기 제 1 배향막(도 5의 217)과 제 1 투명 도전층(도 5의 215)이 형성된 제 1 필름(210)은 또 다시 새로운 롤(310)에 감긴 상태가 된다.

다음, 상기 제 1 필름(210)을 이루는 동일한 물질 예를들면 기판 형태로 제작되는 경우 플렉서블한 특성을 갖는 물질인 PET(Polyethylen Terephthalate), TAC(Triacetylcellulose), PC(Polycarbonate), PMMA(Poltmethylmethacrylate), PES(Polyether Sulfone), PI(Polyimide), COC(Cyclic Olefin Copolymer) 중 어느 하나의 물질로 이루어져 플렉서블한 특성을 가지며 롤(300)에 감겨진 상태의 제 2 필름(250)을 롤 투 롤 방식으로 진행함으로써 상기 플렉서블한 제 2 필름(250) 상에 위상차층(260)용 광 배향막(미도시)을 형성하고 이에 대해 UV광을 조사함으로써 상기 위상차층(260)용 광 배향막(미도시)을 이루는 고분자물질을 일방향으로 정렬시킨다.

이후, 배향된 상기 위상차층(260)용 광 배향막(미도시) 상에 리액티브 메조겐 등의 액정 물질 또는 액정 고분자를 도포하고, 이에 대해 편광된 UV광을 조사함으로써 상기 액정 물질 또는 액정 고분자 물질 내의 액정분자 또는 측쇄등이 일방향으로 정렬된 위상차층용 액정층(미도시)을 형성한다.

이후, 상기 액정분자 또는 측쇄등이 일방향으로 정렬된 상태의 상기 위상차층용 액정층(미도시)에 대해 비편광된 UV광을 조사함으로써 상기 위상차층용 액정층을 경확시킴으로써 λ/4 위상차층(도 5의 260)을 완성한다.

이러한 λ/4 위상차층(도 5의 260)을 형성하는 공정은 롤(300) 상태의 필름이 연속적으로 진행하여 공정 존을 서서히 지나면서 이루어지게 되며, 이러한 λ/4 위상차층(260)이 형성된 제 2 필름(250)은 또 다시 새로운 롤(310)에 감긴 상태를 이루게 된다.

한편, 이러한 λ/4 위상차층(도 5의 260)은 전술한 바와같이 롤 투 롤 공정을 진행함으로써 형성될 수도 있지만, 변형예로서 상기 제 1 필름(210)상에 이미 λ/4 위상차층(도 5의 260) 구비된 λ/4 위상차 필름(미도시)을 부착하여 진행될 수도 있다.

다음, 상기 λ/4 위상차층(도 5의 260)이 형성된 제 2 필름(250)에 대해 다시 롤 투 롤 방식으로 상기 λ/4 위상차층(도 5의 260)이 형성된 제 2 필름(250)이 공정 존을 지나도록 함으로써 상기 λ/4 위상차층(도 5의 260) 상에 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하거나 또는 도전성 고분자 물질을 도포하고 이를 경화함으로써 제 2 투명 도전층(도 5의 265)을 형성한다.

다음, 상기 제 2 투명 도전층(도 5의 265)이 형성된 롤 형태의 제 2 필름(250)을 또 다시 롤(300) 투 롤(310) 방식으로 진행하여 상기 제 2 투명 도전층(도 5의 265) 상에 배향 물질을 도포하여 배향 물질층(미도시)을 형성하고 이에 대해 UV광을 조사하거나 또는 러빙을 실시함으로써 일방향으로 방향성을 갖도록 고분자 측쇄가 배열된 상태의 제 2 배향막(도 5의 262)을 형성함으로써 본 발명에 따른 제 2 필름(250)을 완성한다. 이때, 이렇게 λ/4 위상차층(도 5의 260)과 제 2 투명 도전층(도 5의 265)과 제 2 배향막(도 5의 262)이 구비된 제 2 필름(250) 또한 새로운 롤(310)에 감겨진 상태가 된다.

다음, 도 8b에 도시한 바와같이, 각 구성요소가 형성된 롤(300)에 감겨진 상태의 제 1 및 제 2 필름(210, 250)을 롤(300) 투 롤(310) 방식으로 진행되는 라미네이팅 장치에 위치시킨 후, 상기 제 1 필름(210)의 상기 제 1 배향막(도 5의 217) 상에 일반적인 액정 물질 또는 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 고분자 물질을 일정량 포함하는 액정물질을 도포하여 액정 물질층을 형성하는 동시에 라미네이팅을 진행하여 상기 액정 물질층을 사이에 두고 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262)이 마주하도록 한 상태에서 상기 제 1 및 제 2 필름(210, 250)을 합착한다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 필름(210, 250)이 제 2 2 도 5의 240)을 사이에 두고 합착됨으로써 패널을 이루는 부분에 대해 노광 마스크를 통해 UV광을 선택적으로 조사함으로써 고분자 물질을 포함하는 제 2 액정층(도 5의 240)에 대해서 상기 고분자 물질이 상기 UV광에 반응하여 경화됨으로써 상기 제 1 및 제 2 배향막(217, 262) 사이에서 격벽(270)을 형성하도록 한다.

또는, 상기 고분자 물질을 포함하지 않는 액정물질로 이루어진 제 2 액정층(도 7의 240)이 구비된 경우, 상기 제 2 액정층(도 7의 240)을 도포하기 전에 상기 제 1 필름(210) 상에 실란트를 디스펜싱 함으로써 상기 제 2 액정층(도 7의 240)이 누출을 막고 두 매의 필름이 부착된 상태를 이루는 씰패턴(미도시)을 형성하며, 이러한 씰패턴(미도시)이 형성 된 후 상기 씰패턴(미도시)으로 둘러싸인 영역에 액정물질을 도포하는 동시에 제 1 및 제 2 필름(210, 250)의 합착을 진행한다. 이때, 이렇게 제 1 및 제 2 필름(210, 250)이 상기 제 2 액정층(도 7의 240)을 개재하여 합착되어 패널 상태를 이룬 필름(200) 또한 롤(300) 투 롤(310) 방식으로 진행됨으로써 롤(310)에 감긴 상태를 이루게 된다.

이때, 상기 제 2 액정층(도 5의 240)을 형성하기 전에, 상기 제 1 필름(210) 또는 제 2 필름(250)에 대해 상기 제 1 배향막(도 5의 217) 또는 제 2 배향막(도 5의 262) 상에 투명한 epoxy 성분을 포함하고 있는 광 레지스트(photo-resistor) 계열로 폴리이미드로 이루어진 상기 제 1 및 제 2 배향막(도 6의 217, 262)과 수소결합을 통해 결합되는 특성을 갖는 물질을 증착하고 이를 패터닝하여 일정한 높이를 가지며 일정간격 이격하는 컬럼 스페이서(6 5의 275)를 형성하는 공정을 더욱 진행할 수도 있다.

이러한 컬럼 스페이서(도 6의 275)는 패터닝을 통해 형성할 수도 있지만, 잉크젯 장치(미도시)를 이용하여 특정 위치에 기둥형태를 갖도록 도팅함으로써 형성될 수도 있다. 이러한 컬럼 스페이서(도 6의 275)를 형성하는 공정도 도 8a에 도시한 바와같이 롤(300) 투 롤(310) 방식으로 진행하는 것이 특징이다.

다음, 도 8c에 도시한 바와같이, 상기 제 2 액정층(도 5의 240)이 개재되어 패널을 이루는 필름(200)을 상기 제 1 액정층(도 4의 140)을 개재하여 제작된 액정패널(117) 상에 위치시키고, 상기 이형필름(도 5의 237)을 제거하여 접착층(도 5의 235)을 노출시킨 상태에서 상기 액정패널(117)의 일면 더욱 정확히는 제 2 편광판(도 4의 130)의 외측면에 접촉시킨 후 라미네이팅을 진행하는 동시에 상기 액정패널(117)의 크기에 맞게 절단하는 공정을 진행함으로써 특정 크기를 갖는 패널 단위의 3D 화상을 표시장치를 완성한다.

전술한 바와같이 진행하여 완성되는 3D 표시장치는 2D 화상을 표시하는 액정표시장치를 형성하는 공정 이외에는 모든 공정이 롤(300) 투 롤(310) 방식으로 진행됨으로써 롤 투 롤 방식 특성 상 단위 공정 진행 시간이 단축됨으로써 단위 시간당 생산성이 향상되는 효과를 갖는다.

나아가 플렉서블하며 유리기판 대비 저렴한 필름을 이용하여 셔터 역할을 하는 셔터 필름 패널(200)을 구현함으로써 제조 비용이 저감되어 가격 경쟁력을 갖는 장점이 있다.

또한, 셔터 필름 패널(200)이 2D 화상 표시장치에 접착 고정되는 구성을 이룸으로써 셔터 글라스 타입 안경 방식 3D 영상 구현 장치 대비 사용자의 움직임에 의한 3D 표시품질 저하를 억제할 수 있는 장점을 갖는다.

100 : 3D 영상 구현 시스템 110 : 액정표시장치
115 : 어레이 기판 117 : 액정패널
120 : 컬러필터 기판 125 : 제 1 편광판
130 : 제 2 편광판 140 : 제 1 액정층
200 : 셔터 필름 패널 210 : 제 1 필름
240 : 제 2 액정층 260 : λ/4 위상차층
290 : 편광필름 295 : 편광안경

Claims

액정패널과, 상기 액정패널의 제 1 외측면에 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 형성된 제 2 편광판 및 상기 제 1 편광판 외측면에 구비된 백라이트 유닛으로 구성된 액정표시장치와;
상기 제 2 편광판 외측면에 부착되며, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 사이에 개재된 제 1 액정층과, 상기 제 1 액정층과 상기 제 2 필름 사이에 구성된 λ/4 위상차층을 포함하는 셔터 필름 패널과;
편광필름이 부착된 편광안경
을 포함하는 3D 영상 구현 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 셔터 필름 패널은 상기 액정표시장치와 프레임 단위로 무선 동조되어 상기 액정표시장치로 나온 빛을 프레임별로 선택적으로 좌원편광된 상태와 우원편광된 상태로 만드는 것이 특징이며,
상기 편광안경에 구비된 상기 편광필름은 각각 좌안렌즈와 우안렌즈에 부착된 편광필름이 각각 제 1 편광필름과 제 2 편광필름으로 나뉘며, 상기 제 1 편광필름은 좌원편광된 빛만을 투과시키고 상기 제 2 편광필름은 우원편광된 빛만을 투과시키는 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 액정패널은 서로 마주하는 어레이 기판과 컬러필터층이 구비된 컬러필터 기판 및 이들 두 기판 사이에 개재된 제 2 액정층을 포함하며,
상기 어레이 기판에는 화소전극이 구비되며, 상기 컬러필터 기판에는 공통전극이 구비되거나,
또는 상기 어레이 기판에 서로 교대하는 형태로 화소전극과 공통전극이 구비된 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 셔터 필름 패널은 상기 제 2 액정층 양외측면과 각각 접촉하며 제 1 및 제 2 배향막이 구비되며, 상기 제 1 배향막의 외측면에 제 1 투명 도전층이 상기 제 2 배향막의 외측면에 제 2 투명 도전층이 구비된 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 액정층에는 그 양끝이 상기 제 1 및 제 2 배향막과 접촉하며 제 1 폭을 갖는 격벽이 일정간격 이격하며 구비된 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 격벽은 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 고분자 물질로 이루어지며,
상기 격벽간의 이격간격은 상기 제 1 폭의 10 내지 250배인 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 액정층에는 상기 제 1 및 제 2 배향막과 그 양끝단이 접촉하며 기둥형태의 컬럼 스페이서가 구비된 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서는 epoxy 성분을 포함하고 있는 광 레지스트(photo-resistor) 계열로 폴리이미드로 이루어진 상기 제 1 및 제 2 배향막과 수소결합을 통해 결합되는 특성을 갖는 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 필름의 외측면은 안티 글레어 처리되며, 이의 보호를 위해 접착층을 개재하여 보호필름이 구비된 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 필름은 기판 형태로 제작되는 경우 플렉서블한 특성을 갖는 물질인 PET(Polyethylen Terephthalate), TAC(Triacetylcellulose), PC(Polycarbonate), PMMA(Poltmethylmethacrylate), PES(Polyether Sulfone), PI(Polyimide), COC(Cyclic Olefin Copolymer) 중 어느 하나로 이루어진 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템.
액정패널과, 상기 액정패널의 제 1 외측면에 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 형성된 제 2 편광판 및 상기 제 1 편광판 외측면에 구비된 백라이트 유닛으로 구성된 액정표시장치를 제조하는 단계와;
롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 서로 마주하는 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 사이에 개재된 제 1 액정층과, 상기 제 1 액정층과 상기 제 2 필름 사이에 구성된 λ/4 위상차층을 포함하는 롤에 감긴 상태의 셔터 필름 패널을 제조하는 단계와;
상기 롤에 감긴 셔터 필름 패널을 상기 제 1 필름의 외측면 상기 제 2 편광판이 서로 마주하도록 라미네이팅 하는 단계
를 포함하는 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 서로 마주하는 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 사이에 개재된 제 1 액정층과, 상기 제 1 액정층과 상기 제 2 필름 사이에 구성된 λ/4 위상차층을 포함하는 롤에 감긴 상태의 셔터 필름 패널을 제조하는 단계는,
롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 순차적으로 상기 제 1 필름 상에 투명 도전 물질을 증착하거나 또는 투명 고분자 물질을 도포함으로써 제 1 투명 도전층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 투명 도전층 위로 제 1 배향막을 형성하는 단계와;
롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 순차적으로 상기 제 2 필름 상에 상기 λ/4 위상차층을 형성하는 단계와; 상기 λ/4 위상차층 위로 투명 도전 물질을 증착하거나 또는 투명 고분자 물질을 도포함으로써 제 2 투명 도전층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 투명 도전층 위로 제 2 배향막을 형성하는 단계와;
롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 상기 제 1 및 제 2 배향막을 마주하도록 하여 상기 제 1 액정층을 개재하여 라이네이팅하는 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 λ/4 위상차층을 형성하는 단계는, 상기 제 2 필름 상에 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 위상차층용 배향막을 형성하는 단계와; 상기 위상차층용 배향막에 UV광을 조사하여 광배향하는 단계와; 상기 광배향된 상기 위상차층용 배향막 상에 액정 물질 또는 액정 고분자를 도포하여 위상차층용 액정층을 형성하는 단계와; 상기 위상차층 액정층에 대해 편광된 UV광을 조사하여 액정분자 또는 액정 고분자가 일방향으로 배열된 상태의 위상차용 액정층을 이루는 단계와; 비편광된 UV광을 조사하여 상기 위상차용 액정층을 경화시키는 단계를 포함하는 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 λ/4 위상차층을 형성하는 단계는, 제 2 필름 상에 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 상기 제 2 필름에 λ/4 위상차 필름을 라미네이팅 하는 단계 포함하는 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 액정층은 액정물질과 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 고분자 물질을 1 내지 40wt% 포함함으로서 상기 제 1 액정층을 도포한 후, 상기 제 1 및 제 2 필름이 라미네이팅 된 상태에서 UV광을 노광마스크를 이용하여 선택적으로 조사함으로써 상기 제 1 액정층 내에 상기 고분자 물질로 이루어진 제 1 폭을 갖는 격벽을 일정간격 이격하며 형성하는 단계를 포함하는 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 격벽의 이격간격은 상기 제 1 폭의 10 내지 250배인 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법.
제 12 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 액정층을 도포하기 이전에 상기 제 1 또는 제 2 필름 상에 롤 투 롤(roll to roll) 방식을 이용하여 상기 제 1 및 제 2 배향막에 접촉 고정되며 일정간격 이격하는 컬럼 스페이서를 형성하는 단계를 포함하는 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서는 epoxy 성분을 포함하고 있는 광 레지스트(photo-resistor) 계열로 이루어짐으로써 상기 제 1 및 제 2 배향막과 수소결합을 통해 결합되는 특성을 가지며, 상기 제 1 또는 제 2 배향막과의 고정 접착을 위해 UV광을 조사하는 단계를 더 포함하는 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 필름의 외측면을 안티 글레어 처리하는 단계와; 상기 안티 글레어 처리된 상기 제 2 필름의 외측면에 접착층을 개재하여 보호필름을 부착하는 단계를 포함하는 것이 특징인 3D 영상 구현 시스템의 제조 방법.