KR20150002245A - 입체영상 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

입체영상 표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입체영상 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 사용자가 편광 안경을 이용하여 입체영상을 시청하는 경우에는, 상하 시야각을 넓혀줄 수 있으며, 사용자가 편광 안경을 착용하지 않은 상태에서 이차원영상을 시청하는 경우에는, 일정한 양의 영상을 투과시켜 줄 수 있는 블랙 스트라이프(BS)가 패턴 리타더의 상단면에 형성되어 있는, 입체영상 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 입체영상 표시장치는, 영상을 출력하는 영상패널; 상기 영상패널의 상단면에 합착되는 상단 편광판; 상기 영상패널에 형성되는 좌안 픽셀들 및 우안 픽셀들과 대응하는 좌안 패턴 리타더들 및 우안 패턴 리타더들이 형성되어 있으며, 상기 상단 편광판의 상단면에 합착되는 패턴 리타더; 및 상기 좌안 패턴 리타더와 상기 우안 패턴 리타더의 경계부에 형성되어 있으며, 상기 영상패널로부터 출력되어 상기 패턴 리타더를 통과한 광의 일부를 투과시키는 복수의 블랙 스트라이프를 포함한다.

Description

입체영상 표시장치 및 그 제조방법{Display Apparatus For Displaying Three Dimensional Picture And Method Of Manufacturing The Same}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 입체영상을 표시할 수 있는, 입체영상 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
입체영상 표시장치는, 두 눈에 인지되는 서로 다른 영상신호가 합성될 때 원근감이 나타나는 것을 이용하여 영상을 입체적으로 표시한다.
이러한 입체 영상을 구현하는 방법으로는, 크게 양안시차 방식(stereoscopic technique), 볼류메트릭 방식(Volumetric technique) 및 홀로그래픽 방식(Holographic technique) 등이 알려져 있다.
이 중, 양안시차 방식은 안경식과 무안경식으로 구분될 수 있다.
도 1은 종래의 안경식 입체영상 표시장치의 개념도이며, 도 2는 종래의 안경식 입체영상 표시장치에서 블랙 스트라이프를 도시한 도면이다.
안경식 입체영상 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 영상을 표시하는 영상패널(3), 상기 영상패널(3)에 빛을 조사하는 백라이트 유닛(1), 선편광을 선택하기 위해 상기 영상패널(3)의 상하부면에 부착되는 제1편광판(2)과 제2편광판(4) 및 편광 안경(6)에 입사되는 광의 편광특성을 절환하기 위해, 상기 상기 제2편광판(4)의 상단에 부착되는, 패턴 리타더(Patterned Retarder)(5)를 포함하고 있다.
안경식 입체영상 표시장치는, 상기 영상패널(3)에 좌안 이미지(L)와 우안 이미지(R)를 교대로 표시하고 상기 패턴 리타더(5)를 통해 상기 편광 안경(6)에 입사되는 편광특성을 절환한다. 이를 통해, 안경식 입체영상 표시장치는, 좌안 이미지(L)와 우안 이미지(R)를 공간적으로 분할하여 입체영상을 구현할 수 있다.
그러나, 종래의 안경식 입체영상 표시장치에서는, 상하 시야각 위치에서 발생되는 크로스토크(Crosstalk)로 인해 입체영상의 시인성이 떨어지는 문제가 있다.
즉, 좌안 이미지(L)는 상기 편광 안경(6)의 좌안(6a)을 통과하고, 우안 이미지(R)는 상기 편광 안경(6)의 우안(6b)을 통과하여야 한다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 우안 이미지(R)의 일부가, 상기 패턴 리타더(5)의 우안 패턴 리타더(R')와 인접되어 있는 좌안 패턴 리타더(L')를 거쳐, 상기 편광 안경(6)의 좌안(6a)으로 입력될 수 있다. 이 경우, 사용자는 양호한 화질의 입체영상을 볼 수 없다.
이에 따라, 종래의 안경식 입체영상 표시장치에서 양호한 화질의 입체영상을 볼 수 있는 상하 시야각은 매우 좁다. 즉, 크로스토크는 상하 시야각 위치에서 좌안 이미지(L)가 좌안 패턴 리타더(L')의 영역뿐만 아니라 우안 패턴 리타더(R') 영역도 통과하고, 또한, 우안 이미지(R)가 우안 패턴 리타더(R') 영역뿐만 아니라 좌안 패턴 리타더(L') 영역도 통과하기 때문에 발생된다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 패턴 리타더(Patterned Retarder)(5) 영역 중, 상기 영상패널(Panel)(3)의 블랙 매트릭스(BM : Black Mtatrix)에 대응되는 영역에, 블랙 스트라이프(BS : Black Stripe)를 형성하여 시야각을 좀 더 넓게 확보함으로써 입체영상의 시인성을 높이도록 하는 방법이, 한국 공개번호 10-2013-0036439호, 10-2012-0075319 및 10-2013-0016896 및 다수의 특허공개문헌에 게시되어 있다.
도 2에서, 사용자가 일정 거리(D)에서 입체영상 표시장치를 시청하는 경우, 이론적으로 크로스토크가 발생하지 않는 시야각(α)은 상기 영상패널(3)의 블랙 매트릭스(BM) 사이즈, 상기 패턴 리타더(5)의 블랙 스트라이프(BS) 사이즈 및 상기 영상패널(3)과 상기 패턴 리타더(5) 간의 스페이서(S) 등에 의존하게 된다.
즉, 상기 시야각(α)은 상기 블랙 매트릭스(BM) 사이즈와 상기 블랙 스트라이프(BS) 사이즈가 커질수록 또한, 상기 영상패널(3)과 상기 패턴 리타더(5) 간의 상기 스페이서(S)가 작을수록 넓어진다.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 안경식 입체영상 표시장치에서는, 상기 시야각(α)을 넓히기 위해, 상기 블랙 스트라이프(BS)의 폭을 넓혀주어야 한다.
상기한 바와 같은 종래의 안경식 입체영상 표시장치는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
종래의 안경식 입체영상 표시장치에서, 상기 블랙 스트라이프(BS)는 광을 투과시킬 수 없는 물질로 형성되어 있기 때문에, 상기 패턴 리타더(5)의 투과율이 감소한다.
따라서, 이차원영상을 시청하는 경우에는, 상기 블랙 스트라이프(BS)에 의해 영상의 투과가 감소되므로, 사용자는 상기 블랙 스트라이프(BS)의 폭만큼 감소된 영상을 시청하게 된다.
즉, 종래의 안경식 입체영상 표시장치에서, 상기 블랙 스트라이프(BS)의 폭이 넓어지면, 입체영상의 시청시 상기 시야각(α)이 넓어지기 때문에, 사용자는 보다 넓은 상하 시야각에서, 보다 선명한 입체영상을 볼 수 있다.
그러나, 상기 사용자가 상기 안경식 입체영상 표시장치를 이용하여, 이차원영상을 시청하는 경우에는, 상기 블랙 스트라이프(BS)의 폭만큼 감소된 어두운 영상을 보게 된다.
부연하여 설명하면, 종래의 안경식 입체영상 표시장치에서는, 상기 블랙 스트라이프(BS)가 광을 투과시킬 수 없는 물질로 형성되어 있기 때문에, 사용자가 상기 안경식 입체영상 표시장치를 이용하여 입체영상을 시청하는 경우에는, 보다 넓은 시야각에서 선명한 입체영상을 볼 수 있다. 그러나, 사용자가 상기 안경식 입체영상 표시장치를 이용하여 이차원영상을 시청하는 경우에는, 상기 블랙 스트라이프(BS)로 인해, 어두운 영상을 보아야 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자가 편광 안경을 이용하여 입체영상을 시청하는 경우에는, 상하 시야각을 넓혀줄 수 있으며, 사용자가 편광 안경을 착용하지 않은 상태에서 이차원영상을 시청하는 경우에는, 일정한 양의 영상을 투과시켜 줄 수 있는 블랙 스트라이프(BS)가 패턴 리타더의 상단면에 형성되어 있는, 입체영상 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체영상 표시장치는, 영상을 출력하는 영상패널; 상기 영상패널의 상단면에 합착되는 상단 편광판; 상기 영상패널에 형성되는 좌안 픽셀들 및 우안 픽셀들과 대응하는 좌안 패턴 리타더들 및 우안 패턴 리타더들이 형성되어 있으며, 상기 상단 편광판의 상단면에 합착되는 패턴 리타더; 및 상기 좌안 패턴 리타더와 상기 우안 패턴 리타더의 경계부에 형성되어 있으며, 상기 영상패널로부터 출력되어 상기 패턴 리타더를 통과한 광의 일부를 투과시키는 복수의 블랙 스트라이프를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체영상 표시장치 제조방법은, 영상을 출력하는 영상패널을 제조하는 단계; 상기 영상패널의 상단면에 상단 편광판을 합착하는 단계; 상기 영상패널에 형성되는 좌안 픽셀들 및 우안 픽셀들과 대응하는 좌안 패턴 리타더들 및 우안 패턴 리타더들이 형성되어 있는 패턴 리타더를, 상기 상단 평광판의 상단면에 합착하는 단계; 및 상기 영상패널로부터 출력되어 상기 패턴 리타더를 통과한 광의 일부를 투과시키는 복수의 블랙 스트라이프를 상기 좌안 패턴 리타더와 상기 우안 패턴 리타더의 경계부에 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 입체영상 표시장치에 의하면, 종래와 비교해 볼 때, 이차원영상 시청시 보다 밝은 영상이 사용자의 눈에 입력될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에 의하면, 입체영상 시청시 상하 시야각이 넓어질 수 있다.
도 1은 종래의 안경식 입체영상 표시장치의 개념도.
도 2는 종래의 안경식 입체영상 표시장치에서 블랙 스트라이프를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 입체영상 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에 적용되는 패널의 단면을 개략적으로 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에 의해 입체영상 또는 이차원영상이 사용자의 눈에 입력되는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 도 4에 도시된 패널을 통해 이차원영상을 시청하는 상태를 타나낸 예시도.
도 7은 도 4에 도시된 패널을 통해 입체영상을 시청하는 상태를 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에 의해 상하 시야각이 넓어질 수 있음을 설명하기 위한 일실시예 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 입체영상 표시장치의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에 적용되는 패널의 단면을 개략적으로 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 입체영상 표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 이차원영상을 출력하거나 또는 입체영상을 구성하는 좌안영상과 우안영상의 편광방향을 다르게 하여 출력하는 패널(700) 및 상기 패널을 구동하기 위한 제어부(200, 300, 400)를 포함한다.
첫째, 상기 패널(700)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이차원영상 또는 상기 입체영상을 출력하는 영상패널(100), 상기 영상패널(100)의 상단면에 합착되는 상단 편광판(150) 및 상기 입체영상을 구성하는 좌안영상과 우안영상의 편광방향을 다르게 하여 출력하는 영상분할패널(600)을 포함하며, 상기 영상분할패널(600)은, 상기 영상패널(100)에 형성되는 좌안 픽셀(L)들 및 우안 픽셀(R)들과 대응하는 좌안 패턴 리타더(L')들 및 우안 패턴 리타더(R')들이 형성되어 있으며, 상기 상단 편광판(150)의 상단면에 합착되는 패턴 리타더(610) 및 상기 좌안 패턴 리타더(L')와 상기 우안 패턴 리타더(R')의 경계부에 형성되어 있으며, 상기 영상패널(100)로부터 출력되어 상기 패턴 리타더(610)를 통과한 광의 일부를 투과시키는 복수의 블랙 스트라이프(620)를 포함한다.
우선, 상기 영상패널(100)은 입체영상 또는 이차원영상을 출력하기 위한 것으로서, 액정패널, 유기발광패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 영동표시패널 등이 될 수 있다.
상기 영상패널(100)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1영상패널기판(110)과 제2영상패널기판(120)이 합착공정을 거쳐 합착된 것이다. 상기 제1영상패널기판(110)과 상기 제2영상패널기판(120) 사이에는 중간층(130)이 형성되어 있다.
상기 중간층(130)은 본 발명에 따른 입체영상 표시장치의 종류에 따라 서로 다른 구성을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 입체영상 표시장치가, 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display)인 경우, 상기 중간층(130)은 액정(Liquid Crystal)을 포함할 수 있다. 상기 입체영상 표시장치가 유기발광표시장치(OLED:Organic Light Emitting Diodes)인 경우, 상기 중간층(130)은 형광성 유기화합물 등을 포함할 수 있다. 상기 입체영상 표시장치가 플라즈마 표시장치(PDP:Plasma Display Panel)인 경우, 상기 중간층(130)은 불활성기체 등을 포함할 수 있다. 상기 표시장치가 영동표시장치(EPD:Electrophoretic Display)인 경우, 상기 중간층(130)은 전기영동 분산액 등을 포함할 수 있다. 상기 제1영상패널기판(110)과 상기 제2영상패널기판(120)은 글래스(Glass), 플라스틱(Plastic), 메탈(Metal) 등으로 제조될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의상 상기 영상패널(100)이 액정패널인 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.
상기 영상패널(100)이 액정패널인 경우, 상기 영상패널(100)은, 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성되는 형태로 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 영상패널(100)의 상기 제1영상패널기판(110)에는 다수의 데이터 라인들(DL1~DLd), 상기 데이터 라인들과 교차되는 다수의 게이트 라인들(GL1~GLd), 상기 데이터 라인들(DL1~DLd)과 상기 게이트 라인들(GL1~GLg)의 교차영역마다 형성되는 픽셀들에 형성되는 다수의 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)들, 상기 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 픽셀전극 및 상기 픽셀전극에 접속되어 상기 픽셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등이 형성된다. 즉, 상기 데이터 라인들(DL1~DLd)과 상기 게이트 라인들(GL1~GLg)의 교차 구조에 의해 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다.
상기 영상패널(100)의 상기 제2영상패널기판(120)에는 블랙매트릭스(BM), 컬러필터, 공통전극 등이 형성된다. 상기 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판(GLS1)에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 픽셀전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다.
상기 상단 편광판(150) 이외에, 상기 제1영상패널기판(110)의 저면에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하단 편광판(140)이 부착되고, 액정과 접하는 내면에는 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.
상기 제1영상패널기판(110)과 상기 제2영상패널기판(120) 사이에는 상기 픽셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(CS)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 영상패널(100)에는 Red와, Green과, Blue를 표시하는 복수의 픽셀들이 형성되어 있으며, 상기 영상분할패널(600)과 작용하여 입체영상을 표시하기 위해, 좌안영상을 표시하는 좌안 픽셀(L)과 우안영상을 표시하는 우안 픽셀(R)이, 상기 영상패널(100)에 형성되어 있다.
그러나, 상기 영상패널(100)을 통해 이차원영상이 출력되는 경우에는 상기한 바와 같은 좌안 픽셀과 우안 픽셀이 구분될 필요가 없다.
또한, 상기 영상패널(100)이 액정패널인 경우, 상기 영상패널(100)로 광을 조사하기 위한 광원이 상기 영상패널(100)의 저면에 배치될 수 있다.
다음, 상기 상단 편광판(150)은, 상기 제2영상패널기판(120)의 상단면에 합착된다. 상기 상단 편광판(150)은, 상기 영상패널(100)로부터 전송되는 광을 필터링하여, 상기 광이 일방향으로 진동하도록 편광시키는 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 편광판(150)에는 일방향의 흡수축(광축)이 형성되어 있다.
상기 영상패널(100)이 액정패널인 경우, 상기 제1영상패널기판(110)의 저면에는, 상기 광원으로부터 출사된 광을 편광시키기 위한 하단 편광판(140)이 합착된다.
이 경우, 상기 상단 편광판(150)은, 상기 하단 편광판(140), 상기 제1영상패널기판(110), 상기 중간층(130), 상기 제2영상패널기판(120)을 차례로 통과한 광을 필터링하여, 상기 광을 일정한 방향으로 편광시킨다. 상기 상단 편광판(150)의 흡수축은, 상기 하단 편광판(140)의 흡수축과 서로 교차하는 방향으로 형성된다.
상기 상단 편광판(150) 및 상기 하단 편광판(140)은 현재 일반적으로 이용되고 있는 편광판들이 그대로 적용될 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
마지막으로, 상기 영상분할패널(600)은, 상기 입체영상을 구성하는 좌안영상과 우안영상의 편광방향을 다르게 하여 출력하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 상기 영상분할패널(600)은, 상기 영상패널(100)에 형성되는 좌안 픽셀(L)들 및 우안 픽셀(R)들과 대응하는 좌안 패턴 리타더(L')들과 우안 패턴 리타더(R')들이 형성되어 있으며, 상기 상단 편광판(150)의 상단면에 합착되는 패턴 리타더(610), 및 상기 좌안 패턴 리타더(L')와 상기 우안 패턴 리타더(R')의 경계부에 형성되어 있으며, 상기 영상패널(100)로부터 출력되어 상기 패턴 리타더(610)를 통과한 광의 일부를 투과시키는 복수의 블랙 스트라이프(620)를 포함한다.
상기 영상분할패널(600)을 구성하는, 상기 패턴 리타더(610)는, 상기 상단 편광판(150)을 통과하여 필터링된 광의 진동방향을 변경시키는 기능을 수행한다.
상기 패턴 리타더(610)는 복수의 좌안 패턴 리타더(L') 및 복수의 우안 패턴리타더(R')로 구분되어 있으며, 상기 좌안 패턴 리타더(L') 및 상기 우안 패턴 리타더(R')는 상기 좌안 픽셀(L) 및 우안 픽셀(R)과 서로 대응하여 위치하도록 형성되어 있다.
여기서, 상기 좌안 패턴 리타더(L')와 상기 우안 패턴 리타더(R')는 서로 다른 광축을 가지고 있으며, 상기 상단 편광판(150)을 통과한 광의 진동 방향을 각각 서로 다른 방향으로 변화시키게 된다.
즉, 상기 상단 편광판(150)을 통과한 광은, 상기 좌안 픽셀(L) 및 상기 우안 픽셀(R)에 상관없이, 모두 동일한 광축을 가지지만, 상기 상단 편광판(150)을 통과하여 상기 좌안 패턴 리타더(L')를 통과한 광과, 상기 우안 패턴 리타더(R')를 통과한 광은 서로 다른 방향의 광축을 가지게 된다.
특히, 상기 패턴 리타더(610)는, 상기 상단 편광판(150)을 통과한 광을 원편광으로 변환시키는 기능을 수행한다. 따라서, 예를 들어, 상기 좌안 패턴 리타더(L')를 통과한 광은, 좌원편광으로 변환되며, 상기 우안 패턴 리타더(R')를 통과한 광은 우원편광으로 변환될 수 있다.
상기 패턴 리타더(610)는, 현재 일반적으로 이용되고 있는 패턴 리타더(610)가 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 리타더(610)는, 이형필름, 점착제, 배향막(RM), LOW HAZE TAC 및 보호층 등으로 구성될 수 있다.
상기 영상분할패널(600)을 구성하는, 상기 블랙 스트라이프(620)는, 편광판으로 형성되어 있으며, 상기 패턴 리타더(610)를 통과한 상기 원편광의 일부를 투과시키는 기능을 수행한다.
상기 블랙 스트라이프(620)는, 상기 좌안 패턴 리타더(L')와 상기 우안 패턴 리타더(R')의 경계부에 형성되어 있다.
상기 블랙 스트라이프(620)의 흡수축 방향은, 상기 상단 편광판(150)의 흡수축 방향과 동일하거나, 또는 수직을 이루도록 형성되어 있다.
상기 블랙 스트라이프(620)는, 상기 패턴 리타더를 통과한 광의 30% 내지 50%를 통과시키는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 블랙 스트라이프(620)는, 이색성 염료와 액정(Polymer LC)이 혼합된 혼합물질로 형성되거나, 또는, 막대모양 액정(Rod-Like 액정)으로 형성될 수 있다.
상기 블랙 스트라이프(620)를 포함한, 상기 패널(700)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 이차원영상 또는 입체영상을 출력하는 영상패널(100)이 제조된다. 상기 영상패널(100)은, 상기 영상패널(100)의 종류에 따라, 현재 이용되고 있는 제조방법을 이용하여 제조될 수 있다.
다음, 상기 영상패널의 상단면에 상단 편광판이 합착된다. 상기 편광판을 상기 영상패널(100)에 합착되는 공정은 현재 일반적으로 이루어지고 있는 방법을 통해 이루어질 수 있다.
다음, 상기 영상패널(100)에 형성되는 좌안 픽셀(L)들 및 우안 픽셀(R)들과 대응하는 좌안 패턴 리타더(L')들 및 우안 패턴 리타더(R')들이 형성되어 있는 상기 패턴 리타더(610)가 상기 상단 편광판(150)의 상단면에 합착된다. 상기 패턴 리타더(610)는 점착제를 이용하여 상기 편광판(150)의 상단면에 합착될 수 있다.
마지막으로, 상기 영상패널(100)로부터 출력되어 상기 패턴 리타더(610)를 통과한 광의 일부를 투과시키는 복수의 상기 블랙 스트라이프(620)들이, 상기 좌안 패턴 리타더(L')와 상기 우안 패턴 리타더(R')의 경계부에 형성된다.
여기서, 상기 블랙 스트라이프(620)는, 상기 패턴 리타더(610)가 상기 영상패널(100)에 합착되기 이전에 상기 패턴 리타더(610)에 형성될 수도 있으며, 상기 패턴 리타더(610)가 상기 영상패널(100)에 합착된 이후에 상기 패턴 리타더(610)에 형성될 수도 있다.
상기한 바와 같이, 상기 블랙 스트라이프(620)는, 이색성 염료와 액정(Polymer LC)이 혼합된 혼합물질로 형성되거나, 또는, 막대모양 액정(Rod-Like 액정)으로 형성될 수 있다.
따라서, 상기 블랙 스트라이프(620)가 상기 혼합물질로 형성된 경우, 상기 블랙 스트라이프(620)를 형성하는 단계는, 이색성 염료와 액정이 혼합된 상기 혼합물질을 상기 패턴 리타더(610) 상단에 도포한 후 경화시키는 단계, 상기 혼합물질의 상단을 일정한 방향으로 러빙하는 단계 및 식각공정을 통해 상기 혼합물질을 식각하여, 상기 좌안 패턴 리타더(L')와 상기 우안 패턴 리타더(R')의 경계부마다, 상기 블랙 스트라이프(620)를 형성하는 단계로 구성될 수 있다.
즉, 상기 혼합물질이 상기 패턴 리타더(610)에 도포된 후 상기 러빙 공정에 의해, 상기 혼합물질이 일정한 방향으로 정렬되기 때문에, 상기 블랙 스트라이프(620)는 편광판의 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 식각공정은, 상기 혼합물질의 상단에, 포토레지스터를 도포하고, 상기 포토레지스터 상단면에 상기 블랙 스트라이프(620)들의 패턴이 형성되어 있는 마스크를 위치시키고, 상기 혼합물질을 노광시키며, 노광된 상기 혼합물질을 제거하는 공정으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 블랙 스트라이프(620)가 상기 막대모양 액정으로 형성된 경우, 상기 블랙 스트라이프(620)를 형성하는 단계는, 슬릿 형태의 노즐을 이용하여, 상기 막대모양 액정을 상기 패턴 리타더(610) 상단에 일정한 방향으로 도포한 후 경화시키는 단계 및 식각공정을 통해 상기 막대모양 액정을 식각하여, 상기 좌안 패턴 리타더(L')와 상기 우안 패턴 리타더(R')의 경계부마다, 상기 블랙 스트라이프(620)를 형성하는 단계로 구성될 수 있다.
즉, 상기 슬릿 형태의 노즐에 의해 상기 막대모양 액정이 상기 패턴 리타더(610) 상단에 도포되면서, 일정한 방향으로 정렬되기 때문에, 상기 블랙 스트라이프(620)는 편광판의 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 식각공정은, 상기 혼합물질에 대한 이루어진 상기 식각공정이 적용될 수 있으며, 그 이외에도 다양한 형태의 식각공정을 통해 상기 블랙 스트라이프(620)가 형성될 수 있다.
둘째, 상기 제어부는, 상기 영상을 출력하기 위해, 상기 영상패널(100)로 데이터전압을 공급하는 데이터 드라이버(300), 상기 데이터전압이 출력되는 동안 상기 영상패널(100)로 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버(200) 및 상기 데이터 드라이버(300)와 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(400)를 포함한다.
우선, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 게이트 라인(GL1 내지 GLg)에 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔 펄스를 공급한다. 그리고, 상기 게이트 드라이버(200)는 게이트 온 전압(Von)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 오프 전압(Voff)을 공급하게 된다.
상기 게이트 드라이버(200)는, 상기 영상패널(100)과 독립되게 형성되어, 다양한 방식으로 패널과 전기적으로 연결될 수 있는 형태로 구성될 수 있으나, 상기 영상패널(100) 내에 실장되어 있는 게이트 인 패널(Gate In Panel : GIP)방식으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호로는 스타트신호(VST) 및 게이트클럭(GCLK)이 될 수 있다.
다음, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력된 영상데이터를 아날로그의 데이터전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터전압을 상기 데이터 라인들에 공급한다. 즉, 상기 데이터 드라이버(300)는 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 영상데이터를 데이터전압으로 변환시킨 후 상기 데이터 라인으로 출력시킨다.
즉, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 상기 데이터 드라이버(300)는 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 영상데이터(RGB)를 샘플링 신호에 따라 래치한 후 소스 출력 인에이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 공급한다.
이를 위해 상기 데이터 드라이버(300)는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부 및 출력버퍼 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 쉬프트 레지스터부는, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 수신된 데이터 제어신호들(SSC, SSP 등)을 이용하여 샘플링 신호를 출력한다.
상기 래치부는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 순차적으로 수신된 상기 디지털 영상데이터(Data)를 래치하고 있다가, 상기 디지털 아날로그 변환부(DAC)로 동시에 출력하는 기능을 수행한다.
상기 디지털 아날로그 변환부는 상기 래치부로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 동시에 정극성 또는 부극성의 데이터 전압으로 변환하여 출력한다. 즉, 상기 디지털 아날로그 변환부는, 상기 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압을 이용하여, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 극성제어신호(POL)에 따라, 상기 영상데이터들을 정극성 또는 부극성의 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들로 출력한다.
상기 출력버퍼는 상기 디지털 아날로그 변환부로부터 전송되어온 정극성 또는 부극성의 데이터전압을, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 소스출력인에이블신호(SOE)에 따라, 상기 패널의 상기 데이터라인(DL)들로 출력한다.
다음, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 외부 시스템으로부터 입력되는 수직 및 수평 동기신호(Vsync,Hsync), 데이터 인에이블(DE) 및 도트 클럭(DCLK)과 같은 동기신호들을 이용하여 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)와, 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 외부 시스템으로부터 입력된 영상데이터를 재정렬하여 상기 데이터 드라이버(300)로 출력하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 데이터 제어신호(DCS)는 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 스타트 펄스(SSP), 극성 제어신호(POL) 및 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 등을 포함한다.
또한, 상기 게이트 제어신호(GCS)는 상기한 바와 같이 게이트 드라이버의 구성 형태에 따라 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등을 포함하거나, 또는 스타트신호(VST) 및 게이트클럭(GCLK) 등을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 입력영상데이터(Input Data) 및 타이밍 신호들을 수신하기 위한 수신부, 각종 제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부, 상기 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터(Data)를 출력하기 위한 데이터 정렬부 및 상기 제어신호들과 상기 영상데이터를 출력하기 위한 출력부를 포함한다.
상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터(Input Data)를 상기 영상패널(100)의 구조 및 특성에 맞게 재정렬시켜, 재정렬된 상기 영상데이터를 상기 데이터 드라이버(300)로 전송한다. 이러한 기능은, 상기 데이터 정렬부에서 실행될 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 외부 시스템으로부터 전송되어온 타이밍 신호들, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터인에이블신호(DE) 등을 이용하여, 상기 데이터 드라이버를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 상기 패널 내장형 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성하여, 상기 제어신호들을 상기 데이터 드라이버와 상기 패널 내장형 게이트 드라이버(200)로 전송하는 기능을 수행한다. 이러한 기능은, 상기 제어신호 생성부에서 실행될 수 있다.
상기 설명 및 도 3에서는, 상기 데이터 드라이버(300), 상기 게이트 드라이버(200) 및 상기 타이밍 컨트롤러(400)가 상기 표시장치에 개별적으로 구성된 것으로 설명되었다. 그러나, 상기 데이터 드라이버(300), 상기 게이트 드라이버(200) 및 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 직접회로로 구성된 상기 제어부에 일체로 형성될 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에 의해 입체영상 또는 이차원영상이 사용자의 눈에 입력되는 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 6은 도 4에 도시된 패널을 통해 이차원영상을 시청하는 상태를 타나낸 예시도이고, 도 7은 도 4에 도시된 패널을 통해 입체영상을 시청하는 상태를 나타낸 예시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에 의해 상하 시야각이 넓어질 수 있음을 설명하기 위한 일실시예 그래프이다.
이하에서는, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치를 이용하여, 사용자가 이차원영상 또는 입체영상을 시청하는 방법이 설명된다.
우선, 도 5의 (a)에는, 상기 상단 편광판(150), 상기 패턴 리타더(610) 및 상기 블랙 스트라이프(620)가 도시되어 있다. 상기 상단 편광판(150), 상기 패턴 리타더(610) 및 상기 블랙 스트라이프(620)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 순차적으로 합착되어 이용된다. 또한, 도 6 및 도 7에 도시된 편광 안경(6)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 사반파장판(Quarter Wave Plate : QWP)(61) 및 편광판(62)이 합착된 상태로, 좌안 안경(6a) 및 우안 안경(6b)이 구성된다. 그러나, 도 5에서는, 상기 각 구성요소를 통과한 광의 편광 방향 등을 명확하게 표시하기 위해, 상기 각 구성요소들이 서로 분리된 상태로 도시되어 있다.
다음, 도 5의 (b)에는 상기 각 구성요소들의 흡수축 및 원편광 회전방향이 도시되어 있다.
예를 들어, 도 5의 (b)에는, 상기 상단 편광판(150)의 흡수축(광축)의 방향은 상하방향이고, 상기 우안 패턴 리타더(R')의 원편광 회전방향은 우측이고, 상기 좌안 패턴 리타더(L')의 원편광 회전방향은 좌측이고, 상기 블랙 스트라이프(620)의 흡수축의 방향은 상하방향이고, 상기 편광 안경(6)의 상기 우안 안경(6b)의 우안 사반파장판(61)의 원편광 회전방향은 우측이고, 상기 좌안 안경(6a)의 좌안 사반파장판(61)의 원편광 회전방향은 좌측이며, 상기 우안 안경(6b)과 상기 좌안 안경(6a)의 상기 편광판(62)의 흡수축의 방향은 좌우방향인 경우가, 본 발명의 일예로서 도시되어 있다.
여기서, 상기 상단 편광판(150) 및 상기 편광판(62)의 흡수축은 서로 수직하게 형성된다.
또한, 상기 블랙 스트라이프(620)의 흡수축의 방향은 상기 상단 편광판(150)의 흡수축의 방향과 동일하거나, 또는 수직하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 블랙 스트라이프(620)의 흡수축의 방향은, 가로방향 또는 세로방향 중 어느 하나로 설정될 수 있다.
한편, 도 5의 (b), (c) 및 (d)에 도시된 표 안에 표시된 R 및 L은, 우측 및 좌측을 의미한다. 즉, 상기 패턴 리타더(610)와 대응되는 표의 안에 표시된 R은 우측 패턴 리타더(R')를 의미하며, L은 좌측 패턴 리타더(L')를 의미한다. 또한, 상기 사반파장판(61)과 대응되는 표의 안에 표시된 R은 우측 사반파장판을 의미하며, L은 좌측 사반파장판을 의미한다. 또한, 사용자의 눈에 표시된 R은 우안을 의미하며, L은 좌안을 의미한다.
다음, 도 5의 (c)를 참조하여, 상기 패턴 리타더(610)를 통과한 광이, 사용자의 눈으로 직접 입력되거나, 또는 상기 편광 안경(6)을 통해 사용자의 눈으로 입력되는 방법이 설명된다.
첫째, 상기 영상패널(100)의 상기 우안 픽셀(R)에서 출력된 광이, 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통해 출력되어 사용자의 눈 또는 상기 편광 안경(6)으로 입력되는 과정이 설명된다.
상기 상단 편광판(150)의 흡수축이 상하방향이기 때문에, 상기 영상패널(100)로부터 출력되어 상기 편광판(150)을 통과한 제1광의 투광축의 방향은, 좌우방향이 된다.
상기 편광판(150)을 통과한 상기 제1광이, 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과하면, 우원편광이 출력된다.
이 경우, 상기 상단 편광판(150)을 통과한 상기 제1광의 100%가 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과하여, 사용자의 눈으로 들어온다. 여기서, 실직적으로는 일정한 양의 광이 손실될 수 있으나, 매우 작은 양이므로, 이하에서는 광의 손실이 없는 것으로 설명된다.
따라서, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이차원영상의 출력을 위해 상기 상단 편광판(150)을 통과한 제1광의 100%에 해당되는 제2광(B)이, 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 후 사용자의 눈으로 입력된다. 따라서, 이차원영상을 시청하는 사용자는 광의 손실이 없는 이차원영상을 시청할 수 있다.
한편, 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 상기 제2광(B)은, 상기 편광 안경(6)의 상기 우안 사반파장판(61) 및 좌안 사반파장판(61)을 통과한다. 이 경우, 상기 제2광(B)은 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 광으로서, 원편광의 회전방향이 우측이다.
따라서, 상기 우안 안경(6b)의 상기 우안 사반파장판(61)을 통과한 광은, 상기 우안 패턴 리타더(610)와 상기 사반파장판(61)에 의해 두 번 우원편광되었기 때문에, 1/2파장, 즉, 90도만큼 회전된다. 이로 인해, 상기 우안 사반파장판(61)을 통과한 광의 투광축 방향은, 상기 패턴 리타더(610)로 입력되기 전의 광의 투광축 방향과 수직한 상태, 즉, 상하방향이 된다.
상하방향의 투광축을 갖는 상기 광은, 좌우방향의 흡수축을 갖는 상기 편광판(62)을 그대로 통과한다. 따라서, 상기 우안 패턴 리타더(610), 상기 우안 사반파장판(61) 및 상기 편광판(62)을 통과한 제3광(A)은, 감소되지 않은 상태로 사용자의 우안에 입력된다. 즉, 우안 픽셀에서 출력되어, 상기 상단 편광판(150)을 통과한 광의 100%에 대응되는 제3광(A)이 사용자의 우안에 그대로 입력되기 때문에, 사용자는 광의 감소가 없는 우안 영상을 시청할 수 있다.
상기 설명 중, 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 상기 제2광(B)이, 상기 좌안 사반파장판(61)을 통과하면, 상기 우안 사반파장판(61)을 통과한 광의 투광축 방향은, 상기 패턴 리타더(610)로 입력되기 전의 광의 투광축 방향과 수평한 상태, 즉, 좌우방향이 된다.
부연하여 설명하면, 상기 우안 패턴 리타더(610)의 원편광 회전방향과, 상기 좌안 사반파장판(61)의 원편광 회전방향이 반대이기 때문에, 상기 우안 패턴 리타더(610)와 상기 좌안 사반파장판(61)을 통과한 광은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 패턴 리타더(610)로 입력되기 전의 광의 투광축 방향과 동일한, 좌우방향이 된다.
따라서, 상기 좌우방향의 투광축을 갖는 상기 광이, 상기 좌우방향의 흡수축을 갖는 상기 편광판(62)을 통과하면, 모든 광이 상기 편광판(62)에 흡수된다. 이로 인해, 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 후, 상기 좌안 사반파장판(61)을 통과한 광은, 사용자의 좌안으로는 입력되지 않는다.
즉, 상기 우안 픽셀(R)로부터 출력되어, 상기 우안 패턴 리타더(R')와 상기 편광 안경(6)을 통과한 제3광(A)은, 사용자의 우안에만 100% 입력되며, 사용자의 좌안에는 입력되지 않는다.
둘째, 상기 영상패널(100)의 상기 좌안 픽셀(L)에서 출력된 광이, 상기 좌안 패턴 리타더(R')를 통해 출력되어 사용자의 눈 또는 상기 편광 안경(6)으로 입력되는 과정은 상기에서 설명된 과정과 동일한 과정을 통해 설명될 수 있다.
즉, 상기 좌안 픽셀(L)로부터 출력되어, 상기 좌안 패턴 리타더(L')와 상기 편광 안경(6)을 통과한 제3광(A)은, 사용자의 좌안에만 100% 입력되며, 사용자의 우안에는 입력되지 않는다.
다음, 도 5의 (d)를 참조하여, 상기 패턴 리타더(610)와 상기 블랙 스트라이프(620)를 통과한 제1광이, 사용자의 눈으로 직접 입력되거나, 또는 상기 편광 안경(6)을 통해 사용자의 눈으로 입력되는 방법이 설명된다.
첫째, 상기 영상패널(100)의 상기 우안 픽셀(R) 또는 좌안 픽셀(L)에서 출력된 제1광이, 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통해 출력되어 사용자의 눈 또는 상기 편광 안경(6)으로 입력되는 과정이 설명된다.
상기 상단 편광판(150)의 흡수축이 상하방향이기 때문에, 상기 영상패널(100)로부터 출력되어 상기 편광판(150)을 통과한 제1광의 투광축의 방향은, 좌우방향이 된다.
상기 편광판(150)을 통과한 광이, 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과하면, 우원편광이 출력된다.
상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 상기 광은, 다시, 상기 블랙 스트라이프(620)를 통과한다. 이 경우, 상기 블랙 스트라이프(620)는 상하 또는 좌우방향의 흡수축을 가지고 있기 때문에, 상기 흡수축에 대응되는 광은 상기 블랙 스트라이프(620)를 통과할 수 없다.
따라서, 상기 상단 편광판(150)과 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 상기 제1광의 30% ~ 50%만이 상기 블랙 스트라이프(620)를 통과하여, 사용자의 눈으로 들어온다. 이하에서는, 설명의 편의상 상기 제1광의 50%가 상기 패턴 리타더(610)를 통과하는 것으로 설명된다. 그러나, 상기한 바와 같이, 상기 투과량은 33% ~ 50% 사이의 값이 될 수 있다. 상기한 바와 같은 투과량의 변화는, 상기 패턴 리타더(610)를 구성하는 물질 및 상기 패널(700)의 전체 구성 방법에 따라 좌우될 수 있다.
따라서, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이차원영상의 출력을 위해 상기 상단 편광판(150)과 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 제1광의 50%에 해당되는 제4광(D)이, 사용자의 눈으로 입력된다. 따라서, 이차원영상을 시청하는 사용자는 상기 제1광에 비하여 50%의 광손실이 발생된 상기 제4광(D)을 시청할 수 있다.
그러나, 종래의 입체영상 표시장치에서는, 광이 블랙 스트라이프를 통과할 수 없었기 때문에, 사용자는 상단 편광판과 우안 패턴 리타더를 통과한 후 블랙 스트라이프로 입력되는 제1광을 전혀 볼 수 없었다. 따라서, 종래의 입체영상 표시장치를 시청하는 사용자는, 상기 블랙 스트라이프를 통과하는 광만큼 손실된 어두운 이차원영상을 시청했다.
이에 반하여, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치에서는, 상기한 바와 같이, 상기 제1광의 50%에 해당되는 상기 제4광(D)이 상기 블랙 스트라이프(620)를 통과하여, 사용자의 눈에 입력될 수 있다. 따라서, 사용자는 종래보다 더 밝은 이차원영상을 시청할 수 있다.
한편, 상기 블랙 스트라이프(620)를 통과한 상기 제4광(D)은, 상기 편광 안경(6)의 상기 우안 사반파장판(61) 및 좌안 사반파장판(61)을 통과한다. 이 경우, 상기 제4광(D)은, 좌우방향의 투광축을 갖는 선편광이다.
따라서, 선편광된 상기 제4광(D)은, 상기 우안 안경(6b)의 상기 우안 사반파장판(61)을 통과한 후 우원편광으로 변경된다.
상기 우원편광은 다시 상기 우안 안경(6b)의 상기 편광판(62)으로 입력된다. 이 경우, 상기 우원편광의 일부는, 좌우방향의 흡수축에 의해 흡수되며, 상기 우원평광 중 상하방향의 투광축을 갖는 제5광(C)만이 상기 편광판(62)을 통과하여, 사용자의 우안에 입력될 수 있다.
이 경우, 상기 편광판(62)은 상기 블랙 스트라이프(620)와 동일한 기능을 수행하기 때문에, 상기 우안 사반파장판(61)으로 입력되는 상기 제4광(D)의 50%만이 상기 제5광(C)으로 출력된다.
상기 제4광(D)은 상기 제1광에 비해 50% 감소된 광이며, 상기 제5광(C)은 상기 제4광(D)에 비해 50% 감소된 광이다. 따라서, 상기 제5광(C)의 밝기는 상기 상단 편광판(610) 및 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 상기 제1광의 밝기의 25%에 해당된다.
즉, 상기 우안 픽셀로부터 출력되어, 상기 우안 패턴 리타더(610), 상기 블랙 스트라이프(620), 상기 우안 사반파장판(61) 및 상기 편광판(62)을 통과한 상기 제5광(C)의 밝기는, 상기 제1광의 밝기의 25%에 해당된다.
종래에는, 우안 픽셀로부터 출력되어, 블랙 스트라이프를 통과한 광은 편광 안경을 통해 사용자의 우안으로 입력될 수 없었으나, 본 발명에 의하면, 우안 픽셀로부터 출력되어 상기 블랙 스트라이프(620)를 통과한 광의 25%가 편광 안경을 통해 사용자의 우안으로 입력될 수 있기 때문에, 사용자는 보다 밝은 우안 영상을 볼 수 있다.
상기 설명 중, 상기 블랙 스트라이프(620)를 통과한 상기 제4광(D)이, 상기 좌안 사반파장판(61)을 통과하면, 상기에서 설명된 원리에 따라, 좌원편광이 되며, 상기 좌원편광이 상기 편광판(62)으로 입력되면, 상기한 바와 같은 원리에 따라, 상기 제4광(D)의 50%만이 상기 편광판(62)을 통과한 후, 상하방향의 투과축을 갖는 제5광(C)이 된다.
즉, 우안 픽셀에서 출력되어, 상기 상단 편광판(150), 상기 우안 패턴 리타더(610), 상기 블랙 스트라이프(620), 상기 좌안 사반파장판(61) 및 상기 편광판(62)을 통과한 상기 제5광(C)은, 상기 제1광의 밝기의 25%의 밝기를 가지고 있다. 이 경우, 상기 제5광(C)은 우안 영상이지만, 좌안에 입력된다. 따라서, 상기 제5광(C)은 상기 좌안을 기준으로 할 때 노이즈 성분이 될 수 있다.
또한, 좌안 픽셀로부터 출력된 좌안 영상(제1광) 중, 상기 우안 패턴 리타더(610)를 통과한 제4광(D) 역시, 상기한 바와 같은 원리에 의해, 사용자의 우안 및 좌안에 입력될 수 있다. 이 경우, 상기 우안 및 좌안으로 입력되는 상기 제5광(C)은, 좌안에 대하여는 정상적인 영상이 되며, 우안에 대하여는 노이즈 성분이 될 수 있다.
둘째, 상기 영상패널(100)의 상기 좌안 픽셀(L)에서 출력된 광이, 상기 좌안 패턴 리타더(R')를 통해 출력되어 사용자의 눈 또는 상기 편광 안경(6)으로 입력되는 과정은 상기에서 설명된 과정과 동일한 과정을 통해 설명될 수 있다.
즉, 상기 좌안 픽셀(L)로부터 출력되어, 상기 좌안 패턴 리타더(L')와 상기 편광 안경(6)을 통과한 상기 제5광(C)은, 사용자의 좌안 및 우안에, 각각 입력되며, 상기 제5광(C)의 밝기는, 상기 상단 편광판(150)을 통과한 상기 제1광의 밝기의 25%에 해당된다. 따라서, 상기 제5광(C)의 일부는 사용자의 좌안 및 우안에 대하여 노이즈 성분이 될 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치의 상하 시야각(Y)을 종래의 입체영상 표시장치의 시야각(X)과 비교해 보면, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치의 상하 시야각(Y)의 범위(n)가, 종래의 입체영상 표시장치의 시야각의 범위(M) 보다 더욱 넓어짐을 알 수 있다.
즉, 도 8의 수직축은 입체영상의 크로스토크(3D Crossstalk, 3D C/T)의 크기를 나타내는 것이고, 수평축은, 상하 시야각을 나타내는 것으로서, 10% 이하의 크로스토크가 발생되는 영역까지가 선명한 영상을 시청할 수 있는 상하 시야각 범위이다.
따라서, 본 발명에 따른 입체영상 표시장치의 상하 시야각(Y)이 상하방향으로 더 넓게 확장되어 있기 때문에, 사용자는 보다 넓은 상하 시야각에 의해 더욱 다양한 위치에서 선명한 영상을 시청할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 영상패널 200 : 게이트 드라이버
300 : 데이터 드라이버 400 : 타이밍 컨트롤러
600 : 영상분할패널 700 : 패널

Claims (10)

  1. 영상을 출력하는 영상패널;
    상기 영상패널의 상단면에 합착되는 상단 편광판;
    상기 영상패널에 형성되는 좌안 픽셀들 및 우안 픽셀들과 대응하는 좌안 패턴 리타더들 및 우안 패턴 리타더들이 형성되어 있으며, 상기 상단 편광판의 상단면에 합착되는 패턴 리타더; 및
    상기 좌안 패턴 리타더와 상기 우안 패턴 리타더의 경계부에 형성되어 있으며, 상기 영상패널로부터 출력되어 상기 패턴 리타더를 통과한 광의 일부를 투과시키는 복수의 블랙 스트라이프를 포함하는 입체영상 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴 리타더는, 상기 상단 편광판을 통과한 광을 원편광으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 블랙 스트라이프는, 편광판으로 형성되어 있으며, 상기 패턴 리타더를 통과한 상기 원편광의 일부를 투과시키는 것을 특징으로 하는 블랙 스트라이프를 포함하는 입체영상 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙 스트라이프의 흡수축 방향은, 상기 상단 편광판의 흡수축 방향과 동일하거나, 또는 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙 스트라이프는, 상기 패턴 리타더를 통과한 광의 30% 내지 50% 중 어느 하나에 해당되는 양을 통과시키는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙 스트라이프는,
    이색성 염료와 액정이 혼합된 물질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙 스트라이프는,
    막대모양 액정(Rod-Like 액정)으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  8. 영상을 출력하는 영상패널을 제조하는 단계;
    상기 영상패널의 상단면에 상단 편광판을 합착하는 단계;
    상기 영상패널에 형성되는 좌안 픽셀들 및 우안 픽셀들과 대응하는 좌안 패턴 리타더들 및 우안 패턴 리타더들이 형성되어 있는 패턴 리타더를, 상기 상단 평광판의 상단면에 합착하는 단계; 및
    상기 영상패널로부터 출력되어 상기 패턴 리타더를 통과한 광의 일부를 투과시키는 복수의 블랙 스트라이프를 상기 좌안 패턴 리타더와 상기 우안 패턴 리타더의 경계부에 형성하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 블랙 스트라이프를 형성하는 단계는,
    이색성 염료와 액정이 혼합된 혼합물질을 상기 패턴 리타더 상단에 도포한 후 경화시키는 단계;
    상기 혼합물질의 상단을 일정한 방향으로 러빙하는 단계; 및
    식각공정을 통해 상기 혼합물질을 식각하여, 상기 좌안 패턴 리타더와 상기 우안 패턴 리타더의 경계부마다, 상기 블랙 스트라이프를 형성하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 블랙 스트라이프를 형성하는 단계는,
    슬릿 형태의 노즐을 이용하여, 막대모양 액정을 상기 패턴 리타더 상단에 일정한 방향으로 도포한 후 경화시키는 단계; 및
    식각공정을 통해 상기 막대모양 액정을 식각하여, 상기 좌안 패턴 리타더와 상기 우안 패턴 리타더의 경계부마다, 상기 블랙 스트라이프를 형성하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치 제조방법.
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