KR20130030005A

KR20130030005A - 입체영상 표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20130030005A
Application number: KR1020110093477A
Authority: KR
Inventors: 이봉금
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-03-26
Also published as: KR101852194B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 제1 기판과 편광판이 형성된 제2 기판 사이에 형성되어, 2D 모드에서 2D 영상의 광을 출사하고 3D 모드에서 좌안 영상과 우안 영상의 광을 출사하는 표시소자를 포함하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 위치하며, 상기 표시패널로부터 입사되는 광의 광축을 선택적으로 변환시키는 편광 스위칭셀 및 상기 편광 스위칭셀 상에 위치하며, 이방성을 가진 렌즈필름을 포함하며, 상기 편광 스위칭셀은 하부필름 상에 형성된 하부전극과 상부필름 상에 형성된 상부전극 및 이들 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다.

Description

입체영상 표시장치 및 그 제조방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 편광 스위칭셀과 렌즈필름을 이용한 입체영상 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나뉘어진다. 양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다.

안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광을 바꾸는 방식 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체영상을 구현한다. 무안경방식은 일반적으로 패럴렉스 배리어(parallax barrier) 방식과 렌티큘러(lenticular) 방식이 있다.

패럴렉스 배리어 방식은 배리어를 이용하여 표시패널로부터 입사되는 광을 선택적으로 차단함으로써 좌안 영상과 우안 영상을 나누어 입체 영상을 구현하는 방식으로, 배리어에서 투과되는 광이 입사광 대비 대략 50% 이하로 줄기 때문에 휘도 손실이 많은 단점이 있다. 또한, 렌티큘러 방식은 표시패널과 시청자 사이에 위치하는 렌티큘러 렌즈가 우안 영상과 좌안 영상을 분리하여 입체영상을 구현하는 방식으로, 패럴렉스 배리어 방식에 비해 휘도손실이 작은 장점이 있다.

그러나, 전술한 패럴렉스 배리어 방식과 렌티큘러 방식은 광 분리를 온/오프할 수 없으므로 입체 영상 외에 2D 영상을 구현할 수 없는 문제점이 있다. 이에 따라, 휘도 손실이 없으며, 2D 및 3D 영상이 호환가능한 스위쳐블(Switchable) 방식이 제안되고 있다.

스위쳐블 방식은 액정을 전압으로 제어하여 2D 및 3D 영상을 스위칭한다. 스위쳐블 방식은 표시패널에 2매의 유리기판으로 이루어져 두께가 두껍고 무거운 문제점이 있다. 또한, 스위쳐블 렌즈셀의 경우 셀갭이 20㎛ 이상으로 높기 때문에 재료가 많이 소비되고 양산이 어려우며 크로스토크가 20% 이상으로 제품화가 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 크로스토크를 줄이고 제조비용을 절감하며 제조가 용이한 입체영상 표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 제1 기판과 편광판이 형성된 제2 기판 사이에 형성되어, 2D 모드에서 2D 영상의 광을 출사하고 3D 모드에서 좌안 영상과 우안 영상의 광을 출사하는 표시소자를 포함하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 위치하며, 상기 표시패널로부터 입사되는 광의 광축을 선택적으로 변환시키는 편광 스위칭셀 및 상기 편광 스위칭셀 상에 위치하며, 이방성을 가진 렌즈필름을 포함하며, 상기 편광 스위칭셀은 하부필름 상에 형성된 하부전극과 상부필름 상에 형성된 상부전극 및 이들 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다.

상기 편광 스위칭셀은, 액정분자들을 전기적으로 제어하여 Voff 전압에 응답하여 2D 영상의 광을 그대로 투과시키고, Von 전압에 응답하여 좌안 영상과 우안 영상의 광축을 변환시킬 수 있다.

상기 렌즈필름은 상기 편광 스위칭셀에서 투과된 2D 영상의 빛을 그대로 투과시키고, 상기 편광 스위칭셀에서 광축이 변환된 좌안 영상의 빛은 사용자의 좌안으로 진행시키고 우안 영상의 광은 사용자의 우안으로 진행시킬 수 있다.

상기 편광 스위칭셀의 상기 상부기판 및 상기 하부기판은 광등방성 재료로 이루어질 수 있다.

상기 편광판은 상부TAC과 하부TAC 사이에 개재된 PVA를 포함하며, 상기 하부TAC에 접착된 λ/4 위상차판을 더 포함할 수 있다.

상기 표시패널은 유기전계발광패널일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 제1 기판과 편광판 사이에 형성되어, 2D 모드에서 2D 영상의 광을 출사하고 3D 모드에서 좌안 영상과 우안 영상의 광을 출사하는 표시소자를 포함하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 위치하며, 상기 표시패널로부터 입사되는 광의 광축을 선택적으로 변환시키는 편광 스위칭셀 및 상기 편광 스위칭셀 상에 위치하며, 이방성을 가진 렌즈필름을 포함하며, 상기 편광 스위칭셀은 상기 편광판 상에 형성된 하부전극과 상부필름 상에 형성된 상부전극 및 이들 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다.

상기 상부기판은 광등방성 재료일 수 있다.

상기 편광판은 하부TAC과 상부TAC 사이에 개재된 PVA를 포함하며, 상기 하부TAC에 접착된 λ/4 위상차판을 더 포함할 수 있다.

상기 편광판은 상기 표시패널의 봉지기판으로 작용함과 더불어 상기 편광 스위칭셀의 지지기판으로 작용할 수 있다.

상기 편광 스위칭셀의 상부필름은 상기 상부TAC이며, 상기 렌즈필름은 상기 상부TAC에 형성될 수 있다.

상기 편광판은 상기 표시패널의 봉지기판으로 작용함과 더불어 상기 편광 스위칭셀의 지지기판으로 작용하고, 상기 편광판의 상부TAC은 상기 편광 스위칭셀의 봉지기판으로 작용함과 더불어 상기 렌즈필름의 지지기판으로 작용할 수 있다.

상기 표시패널은 유기전계발광패널일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 제조방법은 제1 기판과 편광판 사이에 2D 모드에서 2D 영상의 광을 출사하고 3D 모드에서 좌안 영상과 우안 영상의 광을 출사하는 표시소자를 형성하여 표시패널을 형성하는 단계, 상기 편광판 상에 하부전극을 형성하고 상부필름 상에 하부전극을 형성하고, 상기 편광판과 상기 상부필름 사이에 액정층을 주입하여 편광 스위칭셀을 형성하는 단계 및 상기 편광 스위칭셀 상에 이방성을 가진 렌즈필름을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 편광판은 하부TAC과 상부TAC 사이에 개재된 PVA를 포함하며, 상기 하부TAC에 λ/4 위상차판을 접착할 수 있다.

상기 편광 스위칭셀의 상부필름은 상기 상부TAC이며, 상기 하부전극은 상기 상부TAC의 하면에 직접 형성되고, 상기 렌즈필름은 상기 상부TAC의 타면에 직접 형성될 수 있다.

본 발명의 입체영상 표시장치 및 그 제조방법은 편광 스위칭셀과 렌즈필름을 일체형으로 형성함으로써, 입체영상 표시장치의 제조가 용이하고, 두께를 줄일 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 입체영상 표시장치의 크로스토크를 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명의 입체영상 표시장치 및 그 제조방법은 편광판을 구성하는 필름들로 표시패널의 봉지기판, 편광 스위칭셀의 기판들을 대신함으로써, 입체영상 표시장치의 제조가 용이하고, 두께를 줄일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 2D 구동을 나타낸 도면이고, 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 3D 구동을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 제조방법을 공정별로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 다른 입체영상 표시장치의 제조방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 다른 입체영상 표시장치의 제조방법을 나타낸 도면.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 편광 스위칭셀(40), 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 타이밍 콘트롤러(130), 편광 스위칭셀 구동부(140), 편광 스위칭셀 제어부(150), 호스트 시스템(160), 영상 처리부(170) 및 렌즈필름(180) 등을 포함한다.

표시패널(10)은 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등의 평판표시소자로 구현될 수 있다. 본 발명은 아래의 실시예에서 유기전계발광소자를 중심으로 예시하였지만, 유기전계발광소자에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다.

유기전계발광소자는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, "TFT"라 함)와 유기발광다이오드가 형성된 제1 기판과 제1 기판을 봉지하는 제2 기판을 포함한다. 제1 기판 상에는 데이터라인들과 게이트라인들(또는 스캔라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 정의된 화소 영역들에 유기발광다이오드가 매트릭스 형태로 배치된다. 데이터라인들은 데이터 전압을 공급하고 스캔라인들은 다수의 픽셀들에 스캔펄스를 공급한다. 화소 영역들의 유기발광다이오드들은 게이트라인에 게이트 신호가 공급될 때 데이터라인으로부터의 아날로그 데이터 신호를 공급받아 그 데이터 신호에 상응하는 빛을 발생한다. 화소 전극과 대향하는 공통 전극에는 공통 전압이 공급된다.

표시패널(10)은 2D 모드에서 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 2D 영상 데이터를 표시한다. 표시패널(10)은 3D 모드에서 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 좌안 영상과 우안 영상 데이터를 표시한다.

데이터 구동부(120)는 다수의 소스 드라이브 IC를 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 3D 모드에서 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 3D 영상 데이터를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들은 2D 모드에서 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 2D 영상 데이터를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들은 표시패널(10)의 데이터라인들에 공급된다.

게이트 구동부(110)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성된다. 게이트 구동부(110)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 데이터전압에 동기되는 게이트펄스를 표시패널(10)의 게이트라인들에 순차적으로 공급한다.

타이밍 콘트롤러(130)는 소정의 프레임 주파수로 표시패널(10)을 구동시키고, 소정의 프레임 주파수를 기준으로 게이트 구동부(110) 제어신호, 데이터 구동부(120) 제어신호를 발생할 수 있다. 게이트 구동부(110) 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동부(110)의 출력 타이밍을 제어한다.

데이터 구동부(120) 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(120)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동부(120)의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동부(120)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동부(120)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 L(L은 자연수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다.

편광 스위칭셀(40)은 상부전극과 하부전극 사이에 개재된 액정층을 전기적으로 제어하여, 표시패널로부터 입사되는 광의 광축을 선택적으로 변환한다. 편광 스위칭셀(40)은 2D 모드에서 Voff 전압에 응답하여 2D 영상의 광을 광축의 변환없이 그대로 통과시키고, 3D 모드에서 Von 전압에 응답하여 좌안 영상과 우안 영상의 광의 광축을 변환시킨다.

렌즈필름(180)은 렌즈 형상을 이루는 이방성 물질을 포함한다. 렌즈필름(180)은 입사되는 광의 광축에 따라 광을 굴절시키거나 광을 그대로 통과시킨다.렌즈필름(180)은 2D 모드에서 편광 스위칭셀(40)을 통과한 2D 영상의 광을 그대로 통과시켜 2D 영상을 구현하고, 3D 모드에서 편광 스위칭셀(40)에 의해 광축이 변환된 좌안 영상 및 우안 영상의 광을 굴절시켜, 좌안 영상의 광은 사용자의 좌안으로 진행시키고 우안 영상의 광은 사용자의 우안으로 진행시켜 사용자가 입체영상을 느낄 수 있도록 한다.

편광 스위칭셀 구동부(140)는 편광 스위칭셀(40)의 상부전극과 하부전극에 각각 전압을 공급한다. 편광 스위칭셀 구동부(140)는 상부전극에 공통전압(Vcom)을 공급하고, 하부전극에 공급되는 구동전압의 극성을 주기적으로 반전시킨다. 이는 액정의 직류화 잔상을 방지하기 위한 것으로, 직류 구동을 하는 경우 액정분자의 하전입자가 배향막에 쌓이게 되어 액정분자의 프리틸트각(pre-tilt angle)이 변경될 수 있으므로, 이를 방지하기 위함이다. 편광 스위칭셀 구동부(140)는 편광 스위칭셀 제어부(150)의 제어하에 2D 모드 및 3D 모드에서 구동전압을 다르게 공급한다. 2D 모드에서, 편광 스위칭셀 구동부(140)는 편광 스위칭셀(40)이 표시패널(10)로부터 입사한 빛을 그대로 통과시키도록 전압을 공급한다. 3D 모드에서, 편광 스위칭셀 구동부(140)는 편광 스위칭셀(40)의 액정층이 회동되도록 전압을 공급한다.

호스트 시스템(160)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 영상 데이터(RGB)와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK) 등을 타이밍 콘트롤러(130)에 공급한다. 호스트 시스템(160)은 2D 모드에서 2D 영상 데이터를 타이밍 콘트롤러(130)에 공급하는 반면, 3D 모드에서 제1 내지 제n 뷰 영상을 포함한 3D 영상 데이터를 타이밍 콘트롤러(130)에 공급한다. 또한, 호스트 시스템(160)은 영상 데이터(RGB)를 분석하여 그 분석 결과에 따라 표시영상의 콘트라스트 특성을 높이기 위하여 글로벌/로컬 디밍값을 산출하여 디밍신호(DIM)를 발생할 수 있다. 또한, 호스트 시스템(160)은 2D 모드인지 3D 모드인지를 구분할 수 있는 모드 신호(MODE)를 타이밍 콘트롤러(130)와 편광 스위칭셀 제어부(150)에 공급한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한 본 발명의 입체영상 표시장치에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다. 도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 2D 구동을 나타낸 도면이고, 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 3D 구동을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판을 나타낸 단면도이다.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 표시패널(10) 상에 위치하는 편광 스위칭셀(40) 및 편광 스위칭셀(40) 상에 위치하는 렌즈필름(180)을 포함한다.

표시패널(10)은 제1 기판(20) 상에 형성된 유기발광다이오드(70)가 제2 기판(30)에 의해 봉지되어 형성된다. 도시하지 않았지만, 유기발광다이오드(70)는 박막트랜지스터에 연결되어 전기적으로 제어된다. 표시패널(10)은 2D 모드에서 2D 영상의 광을 출사하고, 3D 모드에서 좌안 영상과 우안 영상의 광을 출사한다. 제2 기판(30) 상에는 편광판(50)이 형성된다.

도 3을 참조하면, 편광판(50)은 상부TAC(51a)과 하부TAC(51b) 사이에 개재된PVA(52)를 포함한다. 하부TAC(51b)에는 감압접착제(PSA)(54)를 통해 λ/4 위상차판(53)이 접착된다. 여기서, λ/4 위상차판(53)은 외부로부터 입사되는 광을 반사하기 위한 것으로, 표시패널(10)로부터 출사되는 광을 지연시키지 않는다. 그리고, 편광판(50)은 표시패널(10)로부터 출사되는 광을 편광시킨다.

다시 도 2a를 참조하면, 표시패널(10) 상에 편광 스위칭셀(40)이 위치한다. 편광 스위칭셀(40)은 하부전극(41)이 형성된 하부필름(45), 상부전극(42)이 형성된 상부필름(44), 및 하부필름(45)과 상부필름(44) 사이에 개재된 액정층(43)을 포함한다. 하부필름(45)과 상부필름(44)은 광등방성 재료로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 COP, TAC, PC 등의 플라스틱(Plastic) 재질의 필름(Film)으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 하부필름(45)과 상부필름(44)은 투명한 광등방성 재료라면 유무기 복합재료 등으로도 이루어질 수 있다.

액정층(43)은 하부전극(41)과 상부전극(42) 사이의 전압 차에 의하여 회동한다. 2D 모드에서, 액정층(43)은 도 2a와 같이 하부전극(41)과 상부전극(42) 사이의 Voff 전압에 응답하여 표시패널(10)로부터 입사되는 광의 변환없이 그대로 통과시킨다. 반면, 3D 모드에서는 도 2b와 같이, 하부전극(41)과 상부전극(42)들 사이의 Von 전압에 응답하여 표시패널(10)로부터 입사되는 광의 광축을 변환시킨다.

편광 스위칭셀(40)을 통과한 광은 편광 스위칭셀(40) 상에 위치한 렌즈필름(180)에 입사된다. 렌즈필름(180)은 편광 스위칭셀(40)의 상부필름(44) 상에 형성되어 이방성 물질인 액정 분자들(47)을 포함한다. 렌즈필름(180)의 액정 분자들(47)은 렌즈 형상으로 고정된 구조로 이루어진다. 이러한 렌즈필름(180)은 지지필름 상에 액정 분자들과 고분자 수지를 혼합 도포하여, 액정 분자들이 렌즈 형상을 이루도록 고분자 수지를 경화함으로써 제조된다. 렌즈필름(180)은 이방성을 가지기 때문에 일정 광축을 가진 광은 그대로 통과시키고 특정 광축을 가진 광은 굴절시킨다.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 2D 모드에서 2D 영상을 구현한다. 보다 자세하게는, 표시패널(10)에서 2D 영상의 광이 출사되면, 편광판(50)에서 편광되어 편광 스위칭셀(40)에 입사된다. 편광 스위칭셀(40)의 액정층(43)은 하부전극(41)과 상부전극(42) 사이의 Voff 전압에 응답하여 표시패널(10)로부터 입사되는 2D 영상의 광을 그대로 통과시킨다. 편광 스위칭셀(40)로부터 출사된 2D 영상의 광은 렌즈필름(180)에 입사되는데, 렌즈필름(180)의 광축이 2D 영상의 광의 광축과 동일하게 설계되어 있어 렌즈필름(180)을 그대로 통과한다. 따라서, 입체영상 표시장치는 2D 영상을 구현한다.

반면, 도 2b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 3D 모드에서 3D 영상을 구현한다. 보다 자세하게는, 표시패널(10)에서 3D 영상을 구현하기 위한 좌안 영상과 우안 영상의 광이 출사되면, 편광판(50)에서 편광되어 편광 스위칭셀(40)에 입사된다. 편광 스위칭셀(40)의 액정층(43)은 하부전극(41)과 상부전극(42) 사이의 Von 전압에 응답하여 표시패널(10)로부터 입사되는 좌안 영상과 우안 영상의 광의 광축을 변환시킨다. 편광 스위칭셀(40)로부터 광축이 변환된 좌안 영상과 우안 영상의 광은 렌즈필름(180)에 입사되는데, 렌즈필름(180)의 광축이 입사된 좌안 영상과 우안 영상의 광의 광축과 달라 렌즈필름(180)에서 굴절된다. 즉, 좌안 영상의 광은 렌즈필름(180)에서 굴절되어 사용자의 좌안으로 진행되고, 우안 영상의 광은 렌즈필름(180)에서 굴절되어 사용자의 우안으로 진행된다. 따라서, 입체영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상을 사용자의 좌안과 우안에 각각 진행시켜 사용자의 좌우 눈이 시차를 느껴 3D 영상을 구현하게 된다.

이하, 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 제조방법을 공정별로 나타낸 도면이다.

먼저, 도 4의 (a)를 참조하면, 유리로 이루어진 제1 기판(20)을 준비하고, 제1 기판(20) 상에 유기발광다이오드(70)를 형성한다. 이때 도시하지 않았지만, 박막트랜지스터를 더 형성할 수도 있다. 이어, 유리로 이루어진 제2 기판(30)을 제1 기판(20)에 봉지하고, 제2 기판(30)의 외면에 편광판(50)을 부착하여 표시패널(10)을 제조한다.

다음, 도 4의 (b)를 참조하면, 플라스틱으로 이루어진 상부필름(44)을 준비하고, 상부필름(44)의 일면에 투명한 ITO를 증착하여 상부전극(42)을 형성한다. 이어, 상부필름(44)의 타면에 액정(47)과 고분자 수지를 혼합하여 도포한 뒤, 이를 경화시켜 렌즈필름(180)을 형성한다.

이어, 도 4의 (c)를 참조하면, 플라스틱으로 이루어진 하부필름(45)을 준비하고, 하부필름(45)의 일면에 투명한 ITO를 증착하여 하부전극(41)을 형성한다. 그리고, 앞서 제조된 상부필름(44)의 상부전극(42)과 하부필름(45)의 하부전극(41)이 서로 마주보도록 합착하고 이들 사이에 액정을 주입하여 액정층(43)을 형성한다. 따라서, 편광 스위칭셀(40)을 제조한다.

마지막으로, 도 4의 (d)를 참조하면, 표시패널(10) 상에 편광 스위칭셀(40)을 부착함으로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 제조한다.

상기와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체영상 표시장치 및 그 제조방법은 2매의 필름으로 이루어진 편광 스위칭셀을 형성하고 편광 스위칭셀과 렌즈필름을 일체형으로 형성함으로써, 입체영상 표시장치의 제조가 용이하고, 두께를 줄일 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 입체영상 표시장치의 크로스토크를 줄일 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치 및 그 제조방법에 대해 설명하기로 한다. 하기에서는 전술한 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 붙여 그 설명을 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구동은 전술한 제1 실시예와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 다른 입체영상 표시장치의 제조방법을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 편광 스위칭셀(40) 및 렌즈필름(180)이 일체형으로 이루어진다. 즉, 전술한 제1 실시예에서 표시패널(10)의 제2 기판이 생략되어 제2 기판으로 편광판(50)을 사용한다. 또한, 편광 스위칭셀(40)의 하부필름이 생략되어 하부필름으로 편광판(50)을 사용한다.

보다 자세하게, 표시패널(10)은 제1 기판(20) 상에 형성된 유기발광다이오드(70)가 편광판(50)에 의해 봉지된다. 그리고, 편광 스위칭셀(40)은 하부전극(41)이 형성된 편광판(50)과, 상부전극(42)이 형성된 상부필름(44) 사이에 개재된 액정층(43)을 포함한다. 즉, 편광판(50)은 상기 표시패널(10)을 봉지하는 봉지기판으로 작용함과 더불어 편광 스위칭셀(40)의 지지기판으로 작용한다. 렌즈필름(180)은 전술한 제1 실시예와 동일하게 편광 스위칭셀(40)의 상부필름(44) 상에 형성된다.

도 6을 참조하여, 전술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도 6의 (a)를 참조하면, 유리로 이루어진 제1 기판(20)을 준비하고, 제1 기판(20) 상에 유기발광다이오드(70)를 형성한다. 이때 도시하지 않았지만, 박막트랜지스터를 더 형성할 수도 있다. 다음, 도 6의 (b)를 참조하면, 분리된 편광판의 상부TAC(51a)에 ITO를 증착하여 편광 스위칭셀의 하부전극(41)을 형성한다. 그리고, 도 6의 (c)를 참조하면, 하부TAC(51b) 상에 PVA(52)를 형성하고 감압접착제(54)를 통해 하부TAC(51b)의 하면에 λ/4 위상차판(53)을 부착한다. 이어, PVA(52) 상에 앞서 제조된 상부TAC(51a)을 합착하여 하부전극(41)이 형성된 편광판(50)을 제조한다.

다음, 도 6의 (d)를 참조하면, 유기발광다이오드(70)가 형성된 제1 기판(20)을 상기 편광판(50)으로 봉지하여 표시패널(10)을 제조한다. 이때, 하부전극(41)이 바깥으로 향하게 봉지한다. 이어, 도 6의 (e)를 참조하면, 플라스틱 필름인 상부필름(44)의 일면에 ITO를 증착하여 상부전극(42)을 형성한다. 그리고 상부필름(44)의 타면에 액정(47)과 고분자 수지를 혼합하여 도포한 뒤, 이를 경화시켜 렌즈필름(180)을 형성한다.

마지막으로, 도 6의 (f)에 도시된 바와 같이, 앞서 제조된 상부필름(44)의 상부전극(42)과 표시패널(10)을 봉지하는 편광판(50)의 하부전극(41)이 서로 마주보도록 합착하고 이들 사이에 액정을 주입하여 액정층(43)을 형성한다. 따라서, 편광 스위칭셀(40)을 제조함으로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 제조한다.

상기와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치 및 그 제조방법은 편광판을 표시패널의 봉지기판과 편광 스위칭셀의 지지기판으로 사용함으로써, 입체영상 표시장치의 제조가 용이하고, 두께를 줄일 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 입체영상 표시장치의 크로스토크를 줄일 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체영상 표시장치 및 그 제조방법에 대해 설명하기로 한다. 하기에서는 전술한 제1 및 제2 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 붙여 그 설명을 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 구동은 전술한 제1 실시예와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 다른 입체영상 표시장치의 제조방법을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 편광 스위칭셀(40) 및 렌즈필름(180)이 일체형으로 이루어진다. 즉, 전술한 제1 실시예에서 표시패널(10)의 제2 기판이 생략되어 제2 기판으로 편광판(50)의 일부를 사용한다. 또한, 편광 스위칭셀(40)의 하부필름이 생략되어 하부필름으로 편광판(50)의 일부를 사용한다. 또한, 편광 스위칭셀(40)의 상부필름이 생략되어 상부필름으로 편광판(50)의 상부TAC을 사용한다.

보다 자세하게, 표시패널(10)은 제1 기판(20) 상에 형성된 유기발광다이오드(70)가 편광판(50)의 일부 즉, 일체화된 PVA(52), 하부TAC(51b), 감압접착제(54) 및 λ/4 위상차판(53)에 의해 봉지된다. 그리고, 편광 스위칭셀(40)은 하부전극(41)이 형성된 PVA(52)와, 상부전극(42)이 형성된 상부TAC(51a)이 합착되고, 이들 사이에 액정층(43)을 포함한다. 렌즈필름(180)은 상부TAC(51a)에 형성된다.

즉, 본 발명에서 상부TAC(51a), PVA(52), 하부TAC(51b), 감압접착제(54) 및 λ/4 위상차판(53)으로 구성된 편광판(50)을 분리하여, 상부TAC(51a)은 편광 스위칭셀(40)의 상부필름으로 사용하고, 일체화된 PVA(52), 하부TAC(51b), 감압접착제(54) 및 λ/4 위상차판(53)은 편광 스위칭셀(40)의 하부필름 및 표시패널의 제2 기판으로 사용한다.

이하, 도 8을 참조하여, 전술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도 8의 (a)를 참조하면, 유리로 이루어진 제1 기판(20)을 준비하고, 제1 기판(20) 상에 유기발광다이오드(70)를 형성한다. 이때 도시하지 않았지만, 박막트랜지스터를 더 형성할 수도 있다. 다음, 도 8의 (b)를 참조하면, 분리된 편광판의 상부TAC(51a)에 ITO를 증착하여 편광 스위칭셀의 상부전극(42)을 형성한다. 그리고 상부TAC(51a)의 타면에 액정(47)과 고분자 수지를 혼합하여 도포한 뒤, 이를 경화시켜 렌즈필름(180)을 형성한다.

이어, 도 8의 (c)를 참조하면, 하부TAC(51b) 상에 PVA(52)를 형성하고 감압접착제(54)를 통해 하부TAC(51b)의 하면에 λ/4 위상차판(53)을 부착한다. 이어, PVA(52) 상에 ITO를 증착하여 하부전극(41)을 형성한다. 다음, 도 8의 (d)를 참조하면, 유기발광다이오드(70)가 형성된 제1 기판(20)을 일체화된 PVA(52)로 봉지하여 표시패널(10)을 제조한다. 이때, 하부전극(41)이 바깥으로 향하게 봉지한다.

마지막으로, 도 8의 (e)에 도시된 바와 같이, 상부TAC(51a)에 형성된 상부전극(42)과 PVA(52)에 형성된 하부전극(41)을 서로 서로 마주보도록 합착하고 이들 사이에 액정을 주입하여 액정층(43)을 형성한다. 따라서, 편광 스위칭셀(40)을 제조함으로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 제조한다.

상기와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체영상 표시장치 및 그 제조방법은 편광판을 구성하는 필름들로 표시패널의 봉지기판, 편광 스위칭셀의 기판들을 대신함으로써, 입체영상 표시장치의 제조가 용이하고, 두께를 줄일 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 입체영상 표시장치의 크로스토크를 줄일 수 있는 이점이 있다.

10 : 표시패널 20 : 제1 기판
30 : 제2 기판 40 : 편광 스위칭셀
50 : 편광판 180 : 렌즈필름

Claims

제1 기판과 편광판이 형성된 제2 기판 사이에 형성되어, 2D 모드에서 2D 영상의 광을 출사하고 3D 모드에서 좌안 영상과 우안 영상의 광을 출사하는 표시소자를 포함하는 표시패널;
상기 표시패널 상에 위치하며, 상기 표시패널로부터 입사되는 광의 광축을 선택적으로 변환시키는 편광 스위칭셀; 및
상기 편광 스위칭셀 상에 위치하며, 이방성을 가진 렌즈필름을 포함하며,
상기 편광 스위칭셀은 하부필름 상에 형성된 하부전극과 상부필름 상에 형성된 상부전극 및 이들 사이에 개재된 액정층을 포함하는 입체영상 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 편광 스위칭셀은,
액정분자들을 전기적으로 제어하여 Voff 전압에 응답하여 2D 영상의 광을 그대로 투과시키고, Von 전압에 응답하여 좌안 영상과 우안 영상의 광축을 변환시키는 입체영상 표시장치.
제2 항에 있어서,
상기 렌즈필름은 상기 편광 스위칭셀에서 투과된 2D 영상의 빛을 그대로 투과시키고, 상기 편광 스위칭셀에서 광축이 변환된 좌안 영상의 빛은 사용자의 좌안으로 진행시키고 우안 영상의 광은 사용자의 우안으로 진행시키는 입체영상 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 편광 스위칭셀의 상기 상부기판 및 상기 하부기판은 광등방성 재료로 이루어진 입체영상 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 편광판은 상부TAC과 하부TAC 사이에 개재된 PVA를 포함하며, 상기 하부TAC에 접착된 λ/4 위상차판을 더 포함하는 입체영상 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 표시패널은 유기전계발광패널인 입체영상 표시장치.
제1 기판과 편광판 사이에 형성되어, 2D 모드에서 2D 영상의 광을 출사하고 3D 모드에서 좌안 영상과 우안 영상의 광을 출사하는 표시소자를 포함하는 표시패널;
상기 표시패널 상에 위치하며, 상기 표시패널로부터 입사되는 광의 광축을 선택적으로 변환시키는 편광 스위칭셀; 및
상기 편광 스위칭셀 상에 위치하며, 이방성을 가진 렌즈필름을 포함하며,
상기 편광 스위칭셀은 상기 편광판 상에 형성된 하부전극과 상부필름 상에 형성된 상부전극 및 이들 사이에 개재된 액정층을 포함하는 입체영상 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 편광 스위칭셀은,
액정분자들을 전기적으로 제어하여 Voff 전압에 응답하여 2D 영상의 광을 그대로 투과시키고, Von 전압에 응답하여 좌안 영상과 우안 영상의 광축을 변환시키는 입체영상 표시장치.
제8 항에 있어서,
상기 렌즈필름은 상기 편광 스위칭셀에서 투과된 2D 영상의 빛을 그대로 투과시키고, 상기 편광 스위칭셀에서 광축이 변환된 좌안 영상의 빛은 사용자의 좌안으로 진행시키고 우안 영상의 광은 사용자의 우안으로 진행시키는 입체영상 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 상부기판은 광등방성 재료로 이루어진 입체영상 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 편광판은 하부TAC과 상부TAC 사이에 개재된 PVA를 포함하며, 상기 하부TAC에 접착된 λ/4 위상차판을 더 포함하는 입체영상 표시장치.
제11 항에 있어서,
상기 편광판은 상기 표시패널의 봉지기판으로 작용함과 더불어 상기 편광 스위칭셀의 지지기판으로 작용하는 입체영상 표시장치.
제11 항에 있어서,
상기 편광 스위칭셀의 상부필름은 상기 상부TAC이며, 상기 렌즈필름은 상기 상부TAC에 형성되는 입체영상 표시장치.
제13 항에 있어서,
상기 편광판은 상기 표시패널의 봉지기판으로 작용함과 더불어 상기 편광 스위칭셀의 지지기판으로 작용하고, 상기 편광판의 상부TAC은 상기 편광 스위칭셀의 봉지기판으로 작용함과 더불어 상기 렌즈필름의 지지기판으로 작용하는 입체영상 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 표시패널은 유기전계발광패널인 입체영상 표시장치.
제1 기판과 편광판 사이에 2D 모드에서 2D 영상의 광을 출사하고 3D 모드에서 좌안 영상과 우안 영상의 광을 출사하는 표시소자를 형성하여 표시패널을 형성하는 단계;
상기 편광판 상에 하부전극을 형성하고 상부필름 상에 하부전극을 형성하고, 상기 편광판과 상기 상부필름 사이에 액정층을 주입하여 편광 스위칭셀을 형성하는 단계; 및
상기 편광 스위칭셀 상에 이방성을 가진 렌즈필름을 형성하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치의 제조방법.
제16 항에 있어서,
상기 편광판은 하부TAC과 상부TAC 사이에 개재된 PVA를 포함하며, 상기 하부TAC에 λ/4 위상차판을 접착하는 입체영상 표시장치의 제조방법.
제17 항에 있어서,
상기 편광 스위칭셀의 상부필름은 상기 상부TAC이며,
상기 하부전극은 상기 상부TAC의 하면에 직접 형성되고, 상기 렌즈필름은 상기 상부TAC의 타면에 직접 형성되는 입체영상 표시장치의 제조방법.