KR20180117006A

KR20180117006A - 배리어 패널을 포함하는 입체 영상 표시 장치

Info

Publication number: KR20180117006A
Application number: KR1020170050044A
Authority: KR
Inventors: 문운찬; 강훈
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2017-04-18
Publication date: 2018-10-26
Also published as: KR102315968B1

Abstract

본 발명은 배리어 패널을 포함하는 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 구현되는 영상이 ECB 모드의 액정을 포함하는 배리어 패널 및 1/2 파장판을 통과하여 사용자에게 제공됨으로써, 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 인식되는 영상의 선명도 감소 및 휘도 감소를 방지하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

배리어 패널을 포함하는 입체 영상 표시 장치{Stereoscopic Display device having a barrier panel}

본 발명은 투과 영역 및 차단 영역을 포함하는 배리어 패널을 이용하여 입체 영상을 구현하는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 디스플레이 장치는 영상을 구현하는 표시 패널을 포함한다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 액정을 포함하는 액정 패널 및/또는 유기 발광 소자를 포함하는 OLED 패널을 포함할 수 있다.

상기 디스플레이 장치는 두 눈의 위치 차이를 이용하여 입체 영상을 구현할 수 있다. 예를 들어, 입체 영상을 구현하는 입체 영상 표시 장치는 두 눈의 위치 차이에 의한 영상의 차이, 즉 양안 시차(Binocular Disparity)를 이용하여 사용자의 좌안과 우안에 다른 영상을 제공할 수 있다.

상기 입체 영상 표시 장치는 셔터를 이용하는 안경 방식 및 배리어 패널을 이용하는 무안경 방식이 있다. 상기 배리어 패널은 표시 패널에서 구현된 영상을 분리하여 사용자의 좌안 또는 우안에 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 패널은 일정 패턴을 갖는 전극들에 인가되는 전압을 개별적 또는 영역별로 조절하여 광경로차를 형성할 수 있다. 상기 배리어 패널은 인가되는 전압에 의해 형성되는 투과 영역들 및 차단 영역들을 포함할 수 있다. 상기 차단 영역들은 상기 투과 영역들 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 패널은 하부 배리어 기판과 상부 배리어 기판 사이에 위치하는 액정을 포함할 수 있다.

그러나, 입체 영상 표시 장치의 배리어 패널에서는 인접한 전극들 사이에서 발생하는 측면 전계(Lateral Electric Field)의 영향으로 투과 영역과 차단 영역 사이의 경계에 가까이 위치하는 액정이 의도한 바와 다르게 구동될 수 있다. 이에 따라, 입체 영상 표시 장치에서는 배리어 패널의 측면 전계에 의해 사용자에게 제공되는 영상의 선명도가 저하되는 문제점이 있다.

상기 입체 영상 표시 장치는 측면 전계에 의한 디스클리네이션(disclination) 현상이 상대적으로 적게 발생하는 액정, 예를 들어 ECB 모드의 액정을 이용하여 배리어 패널을 형성함으로써, 배리어 패널의 측면 전계에 의한 영상의 선명도 저하를 최소화할 수 있으나, 해당 배리어 패널의 전면 및 후면 상에는 반드시 수평 방향을 기준으로 45°경사진 편광축의 선형 편광판이 위치하여야 하므로, 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 인식되는 영상의 휘도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배리어 패널의 측면 전계에 의해 사용자에게 제공되는 영상의 선명도 저하를 최소화할 수 있는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 인식되는 영상의 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널 상에 위치하는 1/2 파장판을 포함한다. 표시 패널과 1/2 파장판 사이에는 배리어 패널이 위치한다. 배리어 패널은 ECB 모드의 액정을 포함한다. 표시 패널과 배리어 패널 사이에는 전면 선형 편광판이 위치한다. 배리어 패널과 1/2 파장판 사이에는 후면 선형 편광판이 위치한다.

배리어 패널의 러빙 방향은 0°일 수 있다.

후면 선형 편광판의 편광축은 수평 방향을 기준으로 45° 경사질 수 있다.

전면 선형 편광판의 편광축은 후면 선형 편광판의 편광축과 직교할 수 있다.

표시 패널은 순서대로 적층된 하부 표시 기판, 하부 발광 전극, 발광층, 상부 발광 전극 및 상부 표시 기판을 포함할 수 있다.

표시 패널과 전면 선형 편광판 사이에는 1/4 파장판이 위치할 수 있다.

상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치는 빛을 생성하는 발광 소자를 포함한다. 발광 소자로부터 방출되는 빛의 경로 상에는 배리어 패널이 위치한다. 발광 소자와 배리어 패널 사이에는 전면 선형 편광판이 위치한다. 배리어 패널을 통과한 빛의 경로 상에는 1/2 파장판이 위치한다. 배리어 패널과 1/2 파장판 사이에는 후면 선형 편광판이 위치한다. 전면 선형 편광판의 편광축은 수평 방향을 기준으로 45° 경사진다. 후면 선형 편광판의 편광축은 전면 선형 편광판의 편광축과 직교한다.

후면 선형 편광판은 배리어 패널에 가까이 위치할 수 있다.

1/2 파장판을 통과한 빛의 경로 상에는 표시 패널이 위치할 수 있다. 표시 패널은 액정을 포함할 수 있다. 표시 패널을 통과한 빛의 경로 상에는 이미지 선형 편광판이 위치할 수 있다.

발광 소자는 백색의 빛을 방출할 수 있다.

표시 패널은 배리어 패널과 다른 종류의 액정을 포함할 수 있다.

이미지 선형 편광판의 편광축은 후면 선형 편광판의 편광축을 기준으로 45°경사질 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치는 배리어 패널이 ECB 모드의 액정과 같이, 디스클리네이션(disclination) 현상이 상대적으로 적게 발생하는 액정을 포함하되, 상기 배리어 패널 및 후면 선형 편광판을 통과한 빛이 1/2 파장판을 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 배리어 패널의 측면 전계에 의한 영상의 선명도 저하가 최소화되며, 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 인식되는 영상의 휘도 저하가 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 사용자에게 입체 형상이 효율적으로 제공될 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1b는 도 1a의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 1c는 도 1a의 R 영역을 확대한 도면이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 표시 패널에서 방출된 빛의 위치에 따른 편광 상태를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 3a 및 3b는 배리어 패널의 러빙 방향에 따라 휘도 분포를 나타낸 그래프들이다.
도 4 및 5는 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타낸 도면들이다.
도 6a 내지 6e는 도 5에 도시된 입체 영상 표시 장치에서 표시 패널에서 방출된 빛의 위치에 따른 편광 상태를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 7 내지 9는 각각 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타낸 도면들이다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.

여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.

본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다"　또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

(실시 예)

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1b는 도 1a의 P 영역을 확대한 도면이다. 도 1c는 도 1a의 R 영역을 확대한 도면이다.

도 1a 내지 1c를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(100), 배리어 패널(200), 1/2 파장판(Half Wave Plate; HWP, 300), 전면 선형 편광판(410), 후면 선형 편광판(420) 및 1/4 파장판(Quarter Wave Plate; QWP, 500)을 포함할 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 사용자에게 제공된 영상을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)은 순서대로 적층된 하부 표시 기판(110), 발광 소자(140) 및 상부 표시 기판(180)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 상기 발광 소자(140)에 의해 생성된 빛을 이용하여 영상을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(140)는 순서대로 적층된 하부 발광 전극(141), 발광층(142) 및 상부 발광 전극(143)을 포함할 수 있다. 상기 발광층(142)은 유기 발광 물질 및/또는 무기 발광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 표시 패널(100)은 유기 발광 소자를 포함하는 OLED 패널일 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 상기 하부 표시 기판(110)과 상기 발광 소자(140) 사이에 위치하는 박막 트랜지스터(120), 상기 박막 트랜지스터(120)를 덮는 층간 절연막(130) 및 상기 하부 발광 전극(141)의 가장 자리를 덮는 뱅크 절연막(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(140)는 상기 층간 절연막(130) 상에 위치할 수 있다. 상기 발광 소자(140)는 상기 박막 트랜지스터(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(130)은 상기 하부 발광 전극(141)을 상기 박막 트랜지스터(120)와 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함할 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 상기 발광 소자(140)와 상기 상부 표시 기판(180) 사이에 위치하는 상부 보호막(160) 및 상기 상부 보호막(160)과 상기 상부 표시 기판(180) 사이에 위치하는 접착층(170)을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 표시 기판(180)은 상기 접착층(170)에 의해 상기 발광 소자(140)가 형성된 상기 하부 표시 기판(110)과 결합될 수 있다. 상기 접착층(170)은 외부 충격으로부터 상기 발광 소자(140)를 보호할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(170)은 하부 접착층(171) 및 상부 접착층(172)을 포함할 수 있다. 상기 상부 접착층(172)은 상기 하부 접착층(171) 및 상기 상부 표시 기판(180)과 직접 접촉할 수 있다. 상기 접착층(170)은 외부 수분이 상기 발광 소자(140)로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 접착층(172)은 흡습 물질(170p)을 포함할 수 있다.

상기 배리어 패널(200)은 상기 표시 패널(100)에 의해 구현된 영상을 분리하여, 사용자의 좌안 및 우안에 각각 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 상기 배리어 패널(200)을 통해 상기 표시 패널(100)에 의해 구현된 영상을 입체적으로 인식할 수 있다. 상기 배리어 패널(200)은 상기 발광 소자(140)로부터 방출된 빛의 경로 상에 위치할 수 있다.

상기 배리어 패널(200)은 인가되는 전압에 의해 형성되는 투과 영역들(TA) 및 차단 영역들(BA)을 포함할 수 있다. 상기 투과 영역들(TA)은 상기 차단 영역들(BA) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 패널(200)은 하부 배리어 기판(201)과 상부 배리어 기판(206) 사이에 위치하는 액정(204)을 포함할 수 있다. 상기 하부 배리어 기판(201)과 상기 액정(204) 사이에는 다수의 채널 전극(220)이 위치할 수 있다. 상기 채널 전극(220)은 절연막(203)을 사이에 두고 복층 구조로 배치될 수 있다. 상기 액정(204)과 상기 상부 배리어 기판(206) 사이에는 공통 전극(205)이 위치할 수 있다. 상기 투과 영역들(TA) 및 상기 차단 영역들(BA)은 상기 채널 전극들(220)에 인가되는 전압에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 전압이 인가된 채널들(202) 상에 위치하는 액정(204)이 구동하여 빛을 차단하는 노멀리 화이트 모드(normally white mode)일 수 있다. 상기 배리어 패널(200)의 상기 투과 영역들(TA)을 통과하는 빛은 액정(204)에 의해 편광 방향이 변경될 수 있다.

상기 배리어 패널(200)은 측면 전계(Lateral Electric Field)에 의한 디스클리네이션(disclination) 현상이 상대적으로 적게 발생하는 액정(204)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 패널(200)은 ECB 모드의 액정(204)을 포함할 수 있다. 상기 배리어 패널(200)에서 상부 배리어 기판(206)의 러빙 방향은 하부 배리어 기판(205)의 러빙 방향과 동일할 수 있다.

상기 1/2 파장판(300)은 통과하는 빛의 위상을 λ/2만큼 변경할 수 있다. 예를 들어, 특정 방향으로 편광된 빛이 상기 1/2 파장판(300)을 통과하면, 빛의 편광 방향은 45°만큼 기울어질 수 있다. 상기 1/2 파장판(300)은 상기 배리어 패널(200)을 통과한 빛의 경로 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 패널(200)은 상기 표시 패널(100)과 상기 1/2 파장판(300) 사이에 위치할 수 있다.

상기 전면 선형 편광판(410)은 상기 배리어 패널(200)로 입사하는 빛을 제 1 방향으로 편광할 수 있다. 예를 들어, 상기 전면 선형 편광판(410)은 상기 표시 패널(100)과 상기 배리어 패널(200) 사이에 위치할 수 있다. 상기 표시 패널(100)로부터 방출된 빛은 상기 전면 선형 편광판(410)을 통해 상기 배리어 패널(200)로 입사할 수 있다. 예를 들어, 상기 전면 선형 편광판(410)은 상기 배리어 패널(200)보다 상기 표시 패널(100)에 가까이 위치할 수 있다.

상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축은 상기 배리어 패널(200)의 액정 모드에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축은 수평 방향을 기준으로 45°경사질 수 있다. 상기 전면 선형 편광판(410)에 의해 편광된 빛은 상기 배리어 패널(200)의 러빙 방향을 기준으로 45°방향을 가질 수 있다.

상기 후면 선형 편광판(420)은 상기 배리어 패널(200)을 통과한 빛을 제 2 방향으로 편광할 수 있다. 예를 들어, 상기 후면 선형 편광판(420)은 상기 배리어 패널(200)과 상기 1/2 파장판(300) 사이에 위치할 수 있다. 상기 배리어 패널(200)을 통과한 빛은 상기 후면 선형 편광판(420)을 통해 편광된 후, 상기 1/2 파장판(300)으로 입사할 수 있다. 예를 들어, 상기 후면 선형 편광판(420)은 상기 1/2 파장판(300)보다 상기 배리어 패널(200)에 가까이 위치할 수 있다.

상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향과 수직할 수 있다. 예를 들어, 상기 후면 선형 편광판(420)의 편광축은 상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축과 직교할 수 있다. 상기 후면 선형 편광판(420)의 편광축은 수평 방향을 기준으로 45°경사질 수 있다. 예를 들어, 상기 후면 선형 편광판(420)에 의해 편광된 빛은 상기 배리어 패널(200)의 러빙 방향을 기준으로 135°방향을 가질 수 있다.

상기 1/4 파장판(500)은 상기 표시 패널(100)에 의해 반사된 외광이 재방출되는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 상기 1/4 파장판(500)은 상기 표시 패널(100)과 상기 전면 선형 편광판(410) 사이에 위치할 수 있다. 상기 표시 패널(100)로 입사되는 외광의 위상 및 상기 표시 패널(100)에 의해 반사된 외광의 위상은 상기 1/4 파장판(500)에 의해 λ/4만큼 지연될 수 있다.

도 2a 내지 2d는 도 1a에 도시된 입체 영상 표시 장치에서 표시 패널(100)에서 방출된 빛의 위치에 따른 편광 상태를 개략적으로 나타낸 도면들이다.

도 2a 내지 2d를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 영상을 구현하기 위한 빛의 편광 변화를 설명한다. 먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(100)로부터 방출된 빛이 1/4 파장판(500)을 통과하여 전면 선형 편광판(410) 방향으로 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 1/4 파장판(500)을 통과한 빛의 위상은 λ/4만큼 지연될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)로부터 방출된 빛은 상기 1/4 파장판(500)에 의해 좌원 편광될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 입체 영상 표시 장치에서는 상기 1/4 파장판(500)에 의해 좌원 편광된 빛이 상기 전면 선형 편광판(410)으로 입사할 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 상기 전면 선형 편광판(410)을 통과한 빛이 배리어 패널(200) 방향으로 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축은 수평 방향을 기준으로 45°경사질 수 있다. 예를 들어, 상기 전면 선형 편광판(410)을 통과한 빛은 수평 방향을 기준으로 45°방향으로 편광될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 전면 선형 편광판(410)에 의해 45°방향으로 편광된 빛이 상기 배리어 패널(200)로 입사할 수 있다.

상기 1/4 파장판(500)에 의해 좌원 편광된 빛 중 다른 방향의 성분은 상기 전면 선형 편광판(410)에 의해 차단될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 전면 선형 편광판(410)을 통과한 빛의 휘도가 상기 1/4 파장판(500)으로부터 상기 전면 선형 편광판(410) 방향으로 진행하는 빛의 휘도보다 낮을 수 있다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 상기 배리어 패널(200)을 통과한 빛이 후면 선형 편광판(420)을 통과하여 1/2 파장판(300) 방향으로 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 배리어 패널(200)은 일정 패턴을 갖는 전극들에 인가되는 전압을 개별적 또는 영역별로 조절하여 광경로차를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 패널(200)은 인가되는 전압에 의해 형성된 투과 영역들 및 차단 영역들을 포함할 수 있다. 상기 투과 영역들은 상기 차단 영역들 사이에 위치할 수 있다. 상기 배리어 패널(200)의 상기 투과 영역들을 통과한 빛의 편광 방향은 상기 배리어 패널(200)의 상기 차단 영역들을 통과한 빛의 편광 방향과 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 패널(200)의 상기 투과 영역들을 통과한 빛의 편광 방향은 상기 배리어 패널(200)로 입사하는 빛의 편광 방향과 직교하는 방향으로 변경될 수 있다. 상기 표시 패널(100)에 의해 구현된 영상은 상기 배리어 패널(200)에 의해 분리되어 사용자의 좌안 또는 우안에 제공될 수 있다.

상기 배리어 패널(200)은 인접한 전극 사이에서 발생하는 측면 전계(Lateral Electric Field)에 의한 디스클리네이션(disclination) 현상이 상대적으로 적게 발생하는 액정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 패널(200)은 ECB 모드의 액정을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 배리어 패널(200)의 측면 전계에 의한 영상의 선명도 저하가 최소화될 수 있다. 상기 배리어 패널(200)에서 상부 배리어 기판의 러빙 방향은 하부 배리어 기판의 러빙 방향과 동일할 수 있다.

상기 후면 선형 편광판(420)의 편광축은 수평 방향을 기준으로 45°경사질 수 있다. 상기 후면 선형 편광판(420)의 편광축은 상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축과 직교할 수 있다. 예를 들어, 상기 후면 선형 편광판(420)을 통과한 빛은 수평 방향을 기준으로 135°방향으로 편광될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 후면 선형 편광판(420)에 의해 135°방향으로 편광된 빛이 상기 1/2 파장판(300)으로 입사할 수 있다.

상기 배리어 패널(200)을 통과한 빛 중 다른 방향의 성분은 상기 후면 선형 편광판(420)에 의해 차단될 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어 패널(200)의 차단 영역들을 통과한 빛의 편광 방향은 상기 배리어 패널(200)로 입사하는 빛의 편광 방향과 동일하므로, 상기 배리어 패널(200)의 상기 차단 영역들을 통과한 빛은 상기 후면 선형 편광판(420)에 의해 차단될 수 있다.

도 2d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 상기 1/2 파장판(300)을 통과한 빛이 사용자 방향으로 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 1/2 파장판(300)을 통과한 빛의 위상은 λ/2만큼 지연될 수 있다. 예를 들어, 상기 후면 선형 편광판(420)을 통과한 빛의 편광 방향은 상기 1/2 파장판(300)에 의해 -45°만큼 기울어질 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 사용자에게 수평 방향으로 편광된 빛이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 인식되는 영상의 휘도가 저하되는 것이 방지될 수 있다.

결과적으로 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 배리어 패널(200)이 ECB 모드의 액정과 같이, 측면 전계에 의한 디스클리네이션 현상을 최소화할 수 있는 액정을 포함함으로써, 사용자에게 제공되는 영상의 선명도 저하를 최소화하며, 후면 선형 편광판(420)을 통과한 빛의 경로 상에 위치하는 1/2 파장판(300)을 배치함으로써, 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 인식되는 영상의 휘도 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 후면 선형 편광판(420)을 통과한 빛의 편광 방향이 1/2 파장판(300)에 의해 변경될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 후면 선형 편광판(420)을 통과한 빛의 편광 방향을 사용자가 착용한 편광 선글라스의 편광축과 일치시키는 과정에서 영상의 휘도가 저하되지 않을 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 표시 패널에 의해 구현된 영상이 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 효율적으로 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 수평 방향으로 편광된 빛을 제공하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 1/2 파장판(300)을 통과한 빛의 편광 방향이 수직 방향일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 1/2 파장판(300)에 의해 빛의 편광 방향이 45°만큼 기울어질 수 있다.

도 3a는 ECB 모드의 액정을 포함하는 배리어 패널에서 상부 배리어 기판의 러빙 방향 및 하부 배리어 기판의 러빙 방향이 90°일 때, 상기 배리어 패널의 투과 영역 및 차단 영역에서 휘도 분포를 나타낸 그래프이다. 도 3b는 ECB 모드의 액정을 포함하는 배리어 패널에서 상부 배리어 기판의 러빙 방향 및 하부 배리어 기판의 러빙 방향이 0°일 때, 상기 배리어 패널의 투과 영역 및 차단 영역에서 휘도 분포를 나타낸 그래프이다.

도 3a 및 3b를 참조하면, 배리어 패널의 러빙 방향이 0°일 때, 액정에 미치는 측면 전계의 영향이 크게 줄어드는 것을 알 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 ECB 모드의 액정을 포함하는 배리어 패널의 러빙 방향을 0°로 설정하여, 사용자에게 제공되는 영상의 선명도를 향상할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 사용자에게 제공되는 영상의 효율이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(100)과 전면 선형 편광판(410) 사이에 1/4 파장판(500)을 배치하여 상기 표시 패널(100)에 의해 외광 반사를 방지하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 외광 반사를 방지하기 위한 다양한 구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 전면 선형 편광판(410)과 배리어 패널(200) 사이에 순서대로 위치하는 전면 1/4 파장판(510) 및 후면 1/4 파장판(520)을 포함할 수 있다. 상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축은 후면 선형 편광판(420)의 편광축과 45°만큼 경사질 수 있다. 예를 들어, 상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축은 수평 방향일 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 외광 반사를 효과적으로 방지하며, 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 인식되는 영상의 선명도 저하 및 휘도 저하가 방지될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(100)이 발광 소자(140)를 포함하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널의 외측에 위치하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 발광 소자(700), 전면 선형 편광판(410), 배리어 패널(200), 후면 선형 편광판(420), 1/2 파장판(300), 표시 패널(600) 및 이미지 선형 편광판(430)이 순서대로 배치될 수 있다.

상기 발광 소자(700)는 단색의 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 백색의 빛을 방출하는 발광 소자(700)를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(600)은 상기 1/2 파장판(300)을 통과한 빛을 이용하여 영상을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(600)은 액정을 포함하는 액정 패널일 수 있다. 상기 표시 패널(600)은 상기 배리어 패널(200)과 다른 종류의 액정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(600)은 TN 모드의 액정을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 상기 발광 소자(700)는 백라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 상기 이미지 선형 편광판(430)의 편광축은 상기 1/2 파장판(300)을 통과한 빛의 편광 방향과 수직할 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 선형 편광판(430)의 편광축은 상기 후면 선형 편광판(420)의 편광축을 기준으로 45° 경사질 수 있다.

도 6a 내지 6e는 도 5에 도시된 입체 영상 표시 장치에서 발광 소자(700)에서 방출된 빛의 위치에 따른 편광 상태를 개략적으로 나타낸 도면들이다.

도 6a 내지 6e를 이용하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서 영상을 구현하기 위한 빛의 편광 변화를 설명한다. 먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 발광 소자(700)로부터 방출된 빛이 전면 선형 편광판(410) 방향으로 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 발광 소자(700)와 상기 전면 선형 편광판(410) 사이에 다른 구성이 배치되어 있지 않으므로, 상기 전면 선형 편광판(410)으로 입사되는 빛은 다양한 방향의 성분을 포함할 수 있다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 에에 따른 입체 영상 표시 장치는 상기 전면 선형 편광판(410)을 통과한 빛이 배리어 패널(200) 방향으로 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축은 수평 방향을 기준으로 45° 경사질 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 전면 선형 편광판(410)에 의해 45°방향으로 편광된 빛이 상기 배리어 패널(200)로 입사할 수 있다.

도 6c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 상기 배리어 패널(200)을 통과한 빛이 후면 선형 편광판(420)을 통과하여 1/2 파장판(300) 방향으로 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 배리어 패널(200)은 측면 전계에 의한 디스클리네이션 현상이 상대적으로 적게 발생하는 액정, 예를 들어 ECB 모드의 액정을 포함할 수 있다. 상기 배리어 패널(200)에서 상부 배리어 기판의 러빙 방향은 하부 배리어 기판의 러빙 방향과 동일할 수 있다.

상기 후면 선형 편광판(420)의 편광축은 상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축과 직교할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 후면 선형 편광판(420)에 의해 135°방향으로 편광된 빛이 상기 1/2 파장판(300)으로 입사할 수 있다.

도 6d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 상기 1/2 파장판(300)을 통과한 빛이 표시 패널(600) 방향으로 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 1/2 파장판(300)은 통과하는 빛의 위상을 λ/2만큼 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 1/2 파장판(300)을 통과한 빛의 편광 방향은 45°만큼 증가할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 상기 1/2 파장판(300)에 의해 편광 방향이 수직 방향으로 변경된 빛이 상기 표시 패널(600)로 입사할 수 있다.

도 6e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 상기 표시 패널(600)을 통과한 빛이 이미지 선형 편광판(430)을 통과하여 사용자 방향으로 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 이미지 선형 편광판(430)은 상기 표시 패널(600)에 의해 편광 방향이 변경되지 않은 영역의 빛을 차단할 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 선형 편광판(430)의 편광축은 수평 방향일 수 있다. 이에 따라 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 배리어 패널(200)의 측면 전계에 의한 영상의 선명도 저하를 최소화하며, 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 인식되는 영상의 휘도가 저하되는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(600)이 배리어 패널(200)과 다른 종류의 액정을 포함하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 표시 패널(600)로 입사하는 빛의 편광 방향이 수평 방향을 기준으로 45° 경사질 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 표시 패널(600) 및 이미지 선형 편광판(430)이 후면 선형 편광판(420)과 1/2 파장판(300) 사이에 위치할 수 있다. 즉, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 표시 패널(600)이 배리어 패널(200)과 동일한 종류의 액정을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(600)의 액정에 대한 제약 없이, 편광 선글라스를 착용한 사용자에게 인식되는 영상의 효율을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(600)이 배리어 패널(200) 및 1/2 파장판(300)을 통과한 빛을 이용하여 영상을 구현하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 표시 패널(600)에 의해 구현된 영상이 배리어 패널(200)에 의해 분리될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 발광 소자(700)와 전면 선형 편광판(410) 사이에 수평 방향을 기준으로 45° 경사진 편광축을 갖는 이미지 선형 편광판(440) 및 배리어 패널(200)과 동일한 종류의 액정을 포함하는 표시 패널(600)이 위치할 수 있다. 또한, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 도 9에 도시된 바와 같이, 발광 소자(700), 이미지 선형 편광판(440), 표시 패널(600), 전면 선형 편광판(410), 전면 1/2 파장판(310), 배리어 패널(200), 후면 선형 편광판(420) 및 후면 1/2 파장판(320)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 표시 패널(600)은 상기 배리어 패널(200)과 다른 종류의 액정을 포함할 수 있다. 상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축은 상기 이미지 선형 편광판(440)의 편광축과 직교할 수 있다. 상기 후면 선형 편광판(420)의 편광축은 상기 전면 선형 편광판(410)의 편광축과 45°만큼 경사질 수 있다. 따라서, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치에서는 표시 패널(600)의 위치 및 액정 종류에 대한 제약 없이, 사용자에게 입체 영상이 효과적으로 제공될 수 있다.

100 : 표시 패널 140 : 발광 소자
200 : 배리어 패널 300 : 1/2 파장판
410 : 전면 선형 편광판 420 : 후면 선형 편광판
500 : 1/4 파장판

Claims

표시 패널 상에 위치하는 1/2 파장판;
상기 표시 패널과 상기 1/2 파장판 사이에 위치하는 배리어 패널;
상기 표시 패널과 상기 배리어 패널 사이에 위치하는 전면 선형 편광판; 및
상기 배리어 패널과 상기 1/2 파장판 사이에 위치하는 후면 선형 편광판을 포함하되,
상기 배리어 패널은 ECB 모드의 액정을 포함하는 입체 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 배리어 패널의 러빙 방향은 0°인 입체 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 후면 선형 편광판의 편광축은 수평 방향을 기준으로 45° 경사진 입체 영상 표시 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 전면 선형 편광판의 편광축은 상기 후면 선형 편광판의 편광축과 직교하는 입체 영상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널은 순서대로 적층된 하부 표시 기판, 하부 발광 전극, 발광층, 상부 발광 전극 및 상부 표시 기판을 포함하는 입체 영상 표시 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 표시 패널과 상기 전면 선형 편광판 사이에 위치하는 1/4 파장판을 더 포함하는 입체 영상 표시 장치.
빛을 생성하는 발광 소자;
상기 발광 소자로부터 방출되는 빛의 경로 상에 위치하는 배리어 패널;
상기 발광 소자와 상기 배리어 패널 사이에 위치하는 전면 선형 편광판;
상기 배리어 패널을 통과한 빛의 경로 상에 위치하는 1/2 파장판; 및
상기 배리어 패널과 상기 1/2 파장판 사이에 위치하고, 편광축이 상기 전면 선형 편광판의 편광축과 직교하는 후면 선형 편광판을 포함하되,
상기 전면 선형 편광판의 편광축은 수평 방향을 기준으로 45° 경사진 입체 영상 표시 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 후면 선형 편광판은 상기 배리어 패널에 가까이 위치하는 입체 영상 표시 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 1/2 파장판을 통과한 빛의 경로 상에 위치하는 표시 패널; 및
상기 표시 패널을 통과한 빛의 경로 상에 위치하는 이미지 선형 편광판을 더 포함하되,
상기 표시 패널은 액정을 포함하는 입체 영상 표시 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 발광 소자는 백색의 빛을 방출하는 입체 영상 표시 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 표시 패널은 상기 배리어 패널과 다른 종류의 액정을 포함하는 입체 영상 표시 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 이미지 선형 편광판의 편광축은 상기 후면 선형 편광판의 편광축을 기준으로 45°경사진 입체 영상 표시 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 배리어 패널은 하부 배리어 기판과 상부 배리어 기판 사이에 위치하는 액정, 상기 하부 배리어 기판과 상기 액정 사이에 위치하는 채널 전극들 및 상기 액정과 상기 상부 배리어 기판 사이에 위치하는 공통 전극을 포함하되,
상기 채널 전극들은 복층 구조인 입체 영상 표시 장치.