WO2012102550A2 - 입체 영상 표시 장치 - Google Patents

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WO2012102550A2
WO2012102550A2 PCT/KR2012/000605 KR2012000605W WO2012102550A2 WO 2012102550 A2 WO2012102550 A2 WO 2012102550A2 KR 2012000605 W KR2012000605 W KR 2012000605W WO 2012102550 A2 WO2012102550 A2 WO 2012102550A2
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right eye
phase difference
eye
polarizing plate
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전병건
박문수
김신영
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(주)Lg화학
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/337—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using polarisation multiplexing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/25—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type using polarisation techniques

Definitions

  • the present invention relates to a stereoscopic image display device and glasses for stereoscopic image observation.
  • a stereoscopic image disLCay device is a display device capable of delivering three-dimensional information to an observer.
  • the method of displaying a stereoscopic image can be largely divided into a glasses method and a glasses-free method.
  • the glasses may be further classified into polarized glasses and LC shutter glasses.
  • the glasses may be further classified into two-eye / multi-view binocular parallax, volumetric, or holographic methods. Can be.
  • the present invention provides a stereoscopic image display device and glasses for stereoscopic image observation.
  • An exemplary stereoscopic image display device of the present invention may be a device that wears glasses for stereoscopic image observation and observes a stereoscopic image.
  • the apparatus may include a display element, a first polarizing plate, and a filter.
  • the display element, the first polarizing plate, and the filter may be sequentially arranged so that a signal generated by the display element is incident on the filter through the first polarizing plate and then transmitted to the observer wearing the glasses again through the filter.
  • the numerical values and terms such as “vertical”, “horizontal”, “orthogonal”, or “parallel” used in the definition of angles are substantially the above numerical values, or substantially vertical or horizontal, within a range that does not impair the desired effect. , Can mean orthogonal or parallel.
  • Each of the above terms is, for example, considering a manufacturing error (error) or variation (variation).
  • error error
  • variation variation
  • each of the above may include an error within about ⁇ 15 degrees, an error within about ⁇ 10 degrees or an error within about ⁇ 5 degrees.
  • the term "same" used while defining length, width, thickness, pitch, etc., or explaining their relationship can mean substantially the same in the range which does not impair the desired effect.
  • the term is considered to be a manufacturing error or a deviation.
  • the same term may include an error within about ⁇ 60 ⁇ m, an error within about ⁇ 40 ⁇ m, or an error within about ⁇ 20 ⁇ m.
  • observation direction or “direction in which a signal is transmitted” means a direction in which a signal generated by a display element proceeds to an observer in a driving state.
  • direction means a direction indicated by an arrow in FIG. 1.
  • driving state or “display state of a stereoscopic image” refers to a state in which the stereoscopic image display apparatus is being driven and displaying a stereoscopic image to an observer.
  • FIG. 1 exemplarily shows the apparatus. Arrows shown in FIG. 1 are directions in which signals are transmitted from the device, and the observer 106 may wear the glasses and observe a stereoscopic image.
  • the device 10 of FIG. 1 includes a display element 103 and a first polarizing plate 104, and a filter 105 in which a signal transmitted from the display element 103 and transmitted through the first polarizing plate 104 is incident again. ) Is included.
  • the apparatus 10 may further include a second polarizing plate 102 and a light source 101 sequentially disposed on the side opposite to the first polarizing plate 104 of the display element 103.
  • a second polarizing plate 102 and a light source 101 sequentially disposed on the side opposite to the first polarizing plate 104 of the display element 103.
  • the first and second polarizing plates 102 and 104 included in the apparatus 10 are optical elements having a transmission axis and an absorption axis orthogonal to the transmission axis, and when light is incident therebetween, Only signals having parallel polarization axes can be transmitted.
  • the first and second polarizing plates 102 and 104 included in the device 10 are optical elements each having an absorption axis and a transmission axis, and the absorption axis and the second polarizing plate 102 of the first polarizing plate 104.
  • Absorption axis of the may be disposed perpendicular to each other can be included in the device.
  • the transmission axes of the first and second polarizing plates 102 and 104 may also be perpendicular to each other.
  • the light source 101 for example, a direct type or edge type backlight unit (BLU) back light unit (BLU) commonly used in liquid crystal display (LCD) may be used.
  • BLU edge type backlight unit
  • various kinds of light sources 101 may be used without limitation.
  • the display element (e.g., 103 in FIG. 1) is a left eye signal generation area (hereinafter referred to as "LS area”) and a right eye signal capable of generating a left eye signal (hereinafter referred to as "L signal”) in a driving state.
  • LS area left eye signal generation area
  • L signal right eye signal capable of generating a left eye signal
  • R signal includes a right eye signal generation region (hereinafter referred to as an "RS region”).
  • the transmissive liquid crystal display panel which interposed the liquid crystal layer between two board
  • the panel of this type may include, for example, a first substrate, a pixel electrode, a first alignment layer, a liquid crystal layer, a second alignment layer, a common electrode, and a second substrate sequentially disposed from the light source 101 side.
  • an active driving circuit including a TFT (Thin Film Transistor), wiring and the like may be formed as a driving element electrically connected to the transparent pixel electrode.
  • the pixel electrode may include, for example, indium tin oxide (ITO), and may function as an electrode for each pixel.
  • ITO indium tin oxide
  • a 1st or 2nd alignment film can contain materials, such as a polyimide, for example.
  • the liquid crystal layer may include, for example, liquid crystal in a vertical alignment (VA), twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), or in LCane switching (IPS) mode.
  • VA vertical alignment
  • TN twisted nematic
  • STN super twisted nematic
  • IPS LCane switching
  • the liquid crystal layer may have a function of transmitting or blocking light from the light source 101 for each pixel by a voltage applied from the driving circuit.
  • the common electrode contains ITO, for example, and can function as a common counter electrode.
  • an LS and RS region including one or more pixels may be formed as an area capable of generating an L signal or an R signal in a driving state.
  • each pixel may be formed by combining unit pixels or two or more unit pixels including liquid crystal sealed between alignment layers, for example.
  • the LS and RS regions may be arranged in a row and / or column direction.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement of exemplary RS and LS regions. As illustrated in FIG. 2, the RS and LS regions have a stripe shape extending in a common direction and may be alternately disposed adjacent to each other. 3 shows another exemplary arrangement in which RS and LS regions are alternately arranged adjacent to each other in a lattice pattern.
  • the arrangement of the RS and LS regions is not limited to the arrangement of FIGS. 2 and 3, and various designs known in the art may all be applied.
  • the display element may generate a signal including the R and L signals by driving the pixel in each region according to the signal in the driving state, and transmit the generated signal to the observer side.
  • the polarizing plate 102 when the light emitted from the light source 101 is incident on the second polarizing plate 102, the polarizing plate 102 only the light polarized in parallel with the transmission axis of the polarizing plate 102.
  • the light thus transmitted is incident on the display element 103.
  • the light incident on the display element 103 and transmitted through the RS region may be an R signal, and the light transmitted through the LS region may be an L signal.
  • the first polarizing plate 104 may transmit only light polarized in parallel with the transmission axis of the polarizing plate 104.
  • the filter 105 may be disposed in a direction opposite to the display element 103 side of the first polarizing plate 104 as shown in FIG. 1. As such, the signal generated by the display element 103 and transmitted through the first polarizer 104 may be transmitted to the observer 106 through the filter 105.
  • a signal polarization control region (hereinafter, referred to as an “RC region”) and an L signal for the right eye disposed so that an R signal can be incident from the signal transmitted from the display element 103.
  • the left eye signal polarization control region (hereinafter, referred to as an "LC region”) may be arranged so as to be disposed.
  • the LC and RC regions may each include a retardation layer.
  • the LC region may include a retardation layer in which an optical axis is formed in a first direction
  • the RC region may include a retardation layer in which an optical axis is formed in a second direction different from the first direction.
  • optical axis may refer to a slow axis or fast axis in the process of passing light through a corresponding area, and unless otherwise specified, may mean a slow axis. .
  • the RC region of the filter 105 may be disposed in a size corresponding to the RS region at a corresponding position of the RS region so that an R signal generated and transmitted in the RS region may be incident in a driving state.
  • the region may be disposed in a size corresponding to the LS region at a corresponding position of the LS region so that the L signal generated and transmitted in the LS region may be incident.
  • the R signal generated in the RS region may be incident to the RC region
  • the L signal generated in the LS region may be the LC region. It means the position and size that can be incident to, and do not necessarily mean that both should be formed in the same position at the same size.
  • the RC and LC regions are formed in a stripe shape extending in a common direction corresponding to the arrangement of the RS and LS regions of the display element, and are alternately arranged adjacent to each other, or adjacent to each other in a grid pattern. It may be arranged alternately.
  • the RC and LC regions may be arranged as shown in FIG. 4
  • the RS and LS regions are arranged as shown in FIG.
  • LC region may be arranged in the form as shown in FIG.
  • the signal transmitted through the RC region and the signal transmitted through the LC region may have different polarization states.
  • any one of a signal transmitted through the RC region and a signal transmitted through the LC region may be a left circularly polarized signal and the other may be a right circularly polarized signal.
  • the R signal generated in the display element is incident to the RC region through the first polarizing plate, it is emitted in a left circularly or rightly polarized state, and the L signal is incident to the LC region via the first polarizing plate.
  • the R signal may be emitted in a right circularly polarized light or a left circularly polarized state so that the rotation direction of the polarization axis is reversed.
  • the phase difference layers included in the RC and LC regions are a ⁇ / 4 wavelength layer.
  • the optical axes of the ⁇ / 4 wavelength layers disposed in the RC region and the ⁇ / 4 wavelength layers disposed in the LC region may be different from each other.
  • the RC region includes a ⁇ / 4 wavelength layer having an optical axis in a first direction as the phase difference layer, and the LC region has an optical axis in a second direction different from the first direction as the phase difference layer. and may comprise a ⁇ / 4 wavelength layer.
  • the term " ⁇ / 4 wavelength layer” may refer to a phase delay device capable of delaying phase of incident light by a quarter wavelength of each wavelength.
  • any one of the RC and LC regions of the filter may comprise a 3 ⁇ / 4 wavelength layer and the other region may comprise left and right polarized light even when it comprises a ⁇ / 4 wavelength layer.
  • the term "3 ⁇ / 4 wavelength layer” may refer to a phase delay device capable of delaying phase of incident light by 3/4 wavelength of each wavelength. Such a device can be manufactured by, for example, laminating a? / 2 wavelength layer and a? / 4 wavelength layer, which are phase delay elements capable of retarding incident light by half a wavelength of each wavelength.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for demonstrating the optical-axis direction of RC and LC area
  • FIG. 6 the optical axis formed in the first region in the LC region is denoted by A1, and the optical axis formed in the second region in the RC region is denoted by A2.
  • the optical axes A1 and A2 of the RC and LC regions may be formed such that a line bisecting the angle formed by the optical axes A1 and A2 is parallel or perpendicular to the absorption axis of the first polarizing plate.
  • a signal generated in the display element and transmitted through the polarizing plate may be accurately converted to left circle polarization and right circle polarization. Accordingly, it is possible to realize excellent stereoscopic image quality and to prevent so-called crosstalk phenomenon which is a problem when observing stereoscopic images.
  • line dividing the angle formed by the optical axis can refer to a line dividing the angle of " ⁇ 1 + ⁇ 2" or "360- ( ⁇ 1 + ⁇ 2)" with reference to FIG.
  • the bisector may be formed in a direction parallel to the boundary line L of the RC and LC regions.
  • the optical axes A1 and A2 in the RC and LC regions may also be perpendicular to each other. Such a state may mean, for example, a case where an angle of " ⁇ 1 + ⁇ 2" or "360- ( ⁇ 1 + ⁇ 2)" in FIG. 6 is substantially 90 degrees.
  • the exemplary filter further includes a substrate, and a phase difference layer such as the ⁇ / 4 wavelength layer may be formed on the substrate.
  • a phase difference layer such as the ⁇ / 4 wavelength layer may be formed on the substrate.
  • the ⁇ / 4 wavelength layer may be disposed on the display element side, and the substrate may be disposed on the observer side.
  • the substrate for example, a conventional glass substrate or plastic substrate in the art can be used.
  • the plastic substrate may be a cellulose substrate such as triacetyl cellulose (TAC) or diacetyl cellulose (DAC); Cyclo olefin polymer (COP) substrates such as norbornene derivatives; Acrylic substrates such as poly (methyl methacrylate), PMMA; Polycarbonate substrates; Polyolefin substrates such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP); Polyvinyl alcohol (PVA); Polyethersulfone ( Polyether sulfone (PES) based; polyetheretherketon (PEEK) based; polyetherimide (PEI) based; polyethylenenaphthatlate (PEN) based; polyester substrates such as polyethyleneterephtalate (PET); Or a fluorine polymer substrate such as an amorphous fluorine resin, etc.
  • a cellulose substrate such as a TAC substrate may be used.
  • the substrate may be a single layer structure or a multilayer structure, but is preferably a single layer structure in terms of providing a device having a thinner thickness.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited and may be appropriately adjusted according to the intended use.
  • the retardation layer such as a ⁇ / wave layer, which may be formed on the substrate, may include an alignment layer formed on the substrate and a liquid crystal layer formed on the alignment layer.
  • the liquid crystal layer may be, for example, a ⁇ / 4 wavelength layer in which optical axes are formed in different directions for each region, and the alignment layer under the liquid crystal layer may be a layer that controls the optical axis of the wavelength layer.
  • a conventional alignment layer known in the art can be used.
  • the alignment layer is determined by cis-trans isomerization, fries rearrangement or dimerization reaction induced by irradiation of linearly polarized light, and the adjacent liquid crystal is determined by the determined alignment. Examples thereof include an optical alignment layer capable of inducing orientation to the layer, a polymer layer such as a rubbed polyimide layer, or an acrylic curable resin layer in which a plurality of groove regions are patterned and formed.
  • the liquid crystal layer is known in the art, and may be a photocrosslinked layer or a photopolymerized layer of a photocrosslinkable or photopolymerizable liquid crystal compound.
  • Various liquid crystal compounds exhibiting the above characteristics are known in this field, and examples thereof include Merck's RM (Reactive Mesogen) or BASF's LC242.
  • the manner of producing the filter is not particularly limited.
  • various methods of manufacturing a filter are known, and in view of the relationship between the absorption axis of the polarizing plate and the optical axis of the filter, all of the above known methods can be applied.
  • Stereoscopic images can be observed by wearing glasses to observe R and L signals having different polarization states emitted through a filter.
  • the spectacles have a left eye region (hereinafter referred to as “GL region”) and a right eye region (hereinafter referred to as “GR region”), and the GL and GR regions may each include a retardation layer and a polarizer.
  • the glasses 70 may include a GL region including the phase difference layer 701L and the polarizer 702L and a GR region including the phase difference layer 701R and the polarizer 702R.
  • an arrow indicates a moving direction of an R or L signal emitted from the 3D image display device.
  • the polarizer included in the glasses may be an optical element having an absorption axis formed in a predetermined direction and a transmission axis in a direction perpendicular to the direction of the absorption axis, such as a polarizing plate included in a stereoscopic image display device.
  • the polarizer may be disposed in each region such that the absorption axis of the polarizer included in the GR region and the absorption axis of the polarizer included in the GL region are parallel to each other.
  • the absorption axes of the polarizers formed in parallel with each other may have a virtual line connecting the center of the GL region and the center of the GR region to be perpendicular or horizontal to the boundary line between the RC region and the LC region of the stereoscopic image display device.
  • the glasses are disposed to be perpendicular to the absorption axis of the first polarizing plate in a state where the glasses are positioned. In this state, high quality stereoscopic images can be observed.
  • an imaginary line connecting the centers of the GL and GR regions of the glasses is, for example, an imaginary line connecting the center C of the GR and GL regions GR and GL, as shown in FIG. 8. (CL), and the center of the region may mean a center of gravity.
  • the three-dimensional image display device that can observe the three-dimensional image while wearing the glasses as described above, may satisfy the conditions of the following general formula (1) or (2).
  • D L is such that the optical axis of the retardation layer in the LC region is deviated from the optical axis of the retardation layer in the GL region, and ⁇ 2 is the absorption axis of the retardation layer in the LC region.
  • ⁇ L is an angle formed by the optical axis of the phase difference layer of the GL region and the absorption axis of the first polarizing plate in a state where the absorption axis of the polarizer of the GL region of the glasses is disposed perpendicular to the absorption axis of the first polarizing plate.
  • D R is the degree to which the optical axis of the retardation layer in the RC region is deviated from the optical axis of the retardation layer in the GR region
  • ⁇ 1 is the angle at which the optical axis of the retardation layer in the RC region is formed with the absorption axis of the first polarizing plate
  • ⁇ R is an angle formed between the optical axis of the retardation layer of the GR region and the absorption axis of the first polarizing plate in a state where the absorption axis of the polarizer of the GR region of the glasses is disposed so as to be perpendicular to the absorption axis of the first polarizing plate.
  • angles of ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ R, and ⁇ L may be angles measured clockwise or counterclockwise from the absorption axis of the first polarizer, but each angle is substituted into the same equation. Is the angle measured in the same direction.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the angular relationship between D L of the general formula 1 and in a state in which the absorption axis A D of the first polarizing plate and the absorption axis A G of the polarizer of the GL region are vertically disposed.
  • the angle of the optical axis S F of the retardation layer of the LC region measured clockwise from the absorption axis A D of the first polarizing plate is represented by ⁇ 2
  • measured GL clockwise from the absorption axis A D The angle of the optical axis S G of the retardation layer of the region is indicated by ⁇ L.
  • FIG. 10 is a view showing the angular relationship of the D R of the general formula 2, and Fig.
  • the angle of the optical axis S F of the phase difference layer of the RC region measured counterclockwise from the absorption axis A D of the first polarizing plate is represented by ⁇ 1 , and is counterclockwise from the absorption axis A D.
  • the angle of the optical axis S G of the retardation layer in the GR region measured by is represented by ⁇ R.
  • D L may be 14 or less, 13 or less, 12 or less, 11 or less, 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, or 5 or less. Also, in one example, D L may not be zero.
  • D R may be, for example, 14 or less, 13 or less, 12 or less, 11 or less, 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, or 5 or less. Also, in one example, D R may not be zero.
  • the stereoscopic image display device or the glasses may satisfy General Formulas 1 or 2, and in another example, General Formulas 1 and 2 may be satisfied at the same time.
  • the stereoscopic image display device or glasses may satisfy the following general formula (3) or (4).
  • D L and D R are as defined in Formulas 1 and 2, respectively, x is a phase difference value of a retardation layer in an LC region or a GL region, and y is a phase difference layer in an RC region or a GR region. Is the phase difference value of.
  • the stereoscopic image display device or the glasses satisfying the general formulas 3 and 4 described above can be obtained, for example, by configuring the device and the glasses so as to satisfy the optical axis deviation angle and the phase difference value described above.
  • the retardation value may be, for example, a plane retardation of the retardation layer calculated by Equation 1 below, or may be a thickness retardation of the retardation layer calculated by Equation 2 below. It may be a plane direction phase difference calculated as one.
  • R in is a plane retardation of the retardation layer
  • R th is a thickness retardation of the retardation layer
  • X is a refractive index in the in-plane slow axis direction of the retardation layer
  • Y is a refraction index of the retardation layer.
  • Z is the refractive index in the thickness direction of the retardation layer
  • D is the thickness of the retardation layer.
  • each refractive index may be, for example, a refractive index measured for light having a wavelength of about 550 nm or about 589 nm.
  • x may be a phase difference value of the retardation layer in the LC or GL region, and may be, for example, a phase difference value of the retardation layer in the LC region.
  • y is a phase difference value of the phase difference layer of the RC region or the GR region, and may be, for example, a phase difference value of the phase difference layer of the RC region.
  • the lower limit of the expression "ax 2 + bx + c" in the general formula 3 may be, for example, D L - 9, -8 D L, D L - 7, -6 D L, D L -5. It may be D L -4, D L -3, D L -2 or D L -1.
  • the upper limit of the above formula "ax 2 + bx + c" is, for example, D L + 9, D L + 8, D L + 7, D L + 6, D L + 5, D L + 4, D It may be L + 3, D L + 2 or D L + 1.
  • the lower limit of the expression "ay 2 + by + c" in the general formula 4 for example, D R -9, -8 D R, D R -7, -6 D R, D R -5. It may be D R -4, D R -3, D R -2 or D R -1.
  • the upper limit of the said formula "ay 2 + by + c" is, for example, D R + 9, D R + 8, D R + 7, D R + 6, D R + 5, D R + 4, D It may be R + 3, D R + 2 or D R + 1.
  • D L may not be 0 in Formula 3
  • D R in Formula 4 may not be 0.
  • the stereoscopic image display device or glasses may satisfy General Formulas 3 or 4, and in another example, General Formulas 3 and 4 may be satisfied at the same time.
  • the phase difference layers present in the RC and LC regions are 100 nm, for example, respectively. And may range from 200 nm.
  • the retardation value may be a plane direction retardation value measured by Equation 1 or a thickness direction retardation value calculated by Equation 2, for example, the plane direction retardation value.
  • the phase difference value of the phase difference layer present in the GL region is within ⁇ 15 nm, within ⁇ 12 nm, within ⁇ 9 nm, and within ⁇ 7 from the phase difference value of the phase difference layer in the LC region. It can be within nm, within ⁇ 6 nm, within ⁇ 5 nm, within ⁇ 4 nm, or within ⁇ 3 nm.
  • phase difference value of the retardation layer present in the GR region is within ⁇ 15 nm, within ⁇ 12 nm, within ⁇ 9 nm, within ⁇ 7 nm, ⁇ It can be within 6 nm, within ⁇ 5 nm, within ⁇ 4 nm or within ⁇ 3 nm.
  • the characteristics of the phase difference layer included in the glasses and the filter are adjusted to minimize the difference in the optical characteristics of the R and L signals when the stereoscopic image is observed, and the high quality stereoscopic image is observed without adverse effects such as the so-called crosstalk phenomenon. This may be possible.
  • the invention also relates to glasses, for example glasses for observing stereoscopic images.
  • Exemplary glasses include a display element including LS and RS regions capable of generating L and R signals, respectively, in a driving state; A first polarizer disposed to allow the L and R signals generated by the display element to be incident; And a filter including L and R signals generated in the LS and RS regions so as to be incident through the first polarizer, respectively, and including LC and RC regions each including a phase difference layer. It may be for observing a three-dimensional image emitted from.
  • the spectacles may have GL and GR regions, and the GL and GR regions may include a retardation layer and a polarizer, respectively.
  • the GL area may be an area where the L signal emitted from the stereoscopic image display device is incident
  • the GR area may be an area where the R signal emitted from the device is incident.
  • the spectacles may satisfy the above-described general formulas 1 and / or 2 and / or satisfy the general formulas 3 and / or 4.
  • the details of the glasses and the details of the stereoscopic image display device emitting the stereoscopic image may be equally applied to the items described in the stereoscopic image display apparatus.
  • the stereoscopic image display device or glasses when the stereoscopic image is observed, the difference in the optical characteristics of the R signal and the L signal can be minimized, and high quality stereoscopic images can be observed without adverse effects such as a so-called crosstalk phenomenon.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an exemplary stereoscopic image display device.
  • FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams showing an exemplary arrangement of the LS region and the RS region.
  • 4 and 5 are schematic diagrams showing an exemplary arrangement of the LC region and the RC region.
  • FIG. 6 is a schematic view for explaining the relationship between the optical axes of the phase difference layers in the LC and RC regions.
  • FIG. 7 and 8 are views showing a schematic form of the glasses for stereoscopic image observation.
  • FIG. 11 is a view illustrating a relationship between an optical axis deviation angle and a phase difference value for securing a characteristic having a crosstalk ratio of 1% or less when observing a stereoscopic image confirmed in the embodiment.
  • FIG. 11 is a view illustrating a relationship between an optical axis deviation angle and a phase difference value for securing a characteristic having a crosstalk ratio of 1% or less when observing a stereoscopic image confirmed in the embodiment.
  • the retardation value of the retardation layer can be measured using light having a wavelength of 550 nm or 589 nm.
  • Axoscan manufactured by Axomatrics
  • an instrument that can measure 16 Muller Matrix, 16 Muller Matrix of retardation film can be measured according to the manufacturer's manual, and phase difference can be extracted through this.
  • the crosstalk rate of the stereoscopic image device may be defined as a ratio of luminance in a dark state and a bright state, and the crosstalk rate of the stereoscopic image display device used in the embodiment may be, for example. It can be measured in the following manner. First, the glasses for stereoscopic image observation are placed at a normal observation point of the stereoscopic image display apparatus.
  • the normal observation point is a point separated from the center of the stereoscopic image display device by a distance corresponding to 3/2 times the length of the horizontal direction of the stereoscopic image display device, and the glasses are positioned at the viewer by the viewer. It is assumed to be oriented towards the camera.
  • the horizontal length of the stereoscopic image display device may be a horizontal length based on the observer, for example, a horizontal length of the image display device, assuming that the viewer observes the stereoscopic image.
  • a luminance meter (equipment name: SR-UL2 Spectrometer) is disposed on the back of the GL and GR regions of the glasses, and the luminance in each case is measured.
  • the luminance measured on the back of the GL region is the brightness of the bright state
  • the luminance measured on the back of the GR region is the brightness of the dark state.
  • the ratio of the brightness of the dark state (the brightness of the dark state / the brightness of the light state) to the brightness of the light state can be obtained, and the percentage can be defined as the crosstalk rate.
  • the crosstalk rate is measured in the same manner as described above, but can be measured by obtaining the brightness in the light and dark states while the device is outputting the R signal.
  • the luminance measured on the back of the GL region is the luminance in the dark state
  • the luminance measured on the back of the GR region is the luminance in the bright state.
  • the percentage of the ratio [luminance in the dark state / luminance in the dark state]) can be defined as the crosstalk rate.
  • the RS and LS regions of the display element 103 are arranged as shown in FIG. 2, and the RC and LC regions are arranged in the filter 105 in the form of FIG. 4. 10) was configured.
  • the retardation layer having a slow axis formed in the RC region of the filter in a direction counterclockwise with the absorption axis of the first polarizing plate 104 is positioned, and in the LC region, the retardation layer of the first polarizing plate 104 is located.
  • the apparatus 10 in which the retardation layer in which the slow axis was formed in the direction which makes the absorption axis 45 degrees clockwise was comprised.
  • the absorption axis of the first polarizing plate 104 is horizontal to the longitudinal direction of the device 10, and the absorption axis of the second polarizing plate 102 is perpendicular to the absorption axis of the first polarizing plate 104. It was.
  • the glasses 10 may be emitted from the apparatus 10 using glasses including a GL and GR region, each including a retardation layer having a plane direction retardation value R in of each of the retardation layers 701L and 701R.
  • the crosstalk rate when the image was observed was obtained.
  • the absorption axes formed on the polarizers 702L and 702R in the spectacles 70 are formed in the same direction, and the virtual line CL shown in FIG.
  • the crosstalk rate was evaluated while varying the optical axis of the phase difference layers 701L and 701R in the GR or GL region of the glasses and the phase difference value R in of the RC or LC region.
  • the Y axis represents a numerical value (unit: degrees) of the relative deviation of the optical axis
  • the X axis represents a phase difference value (unit: nm).
  • the device 10 and the glasses 70 are configured in the same manner as in the first embodiment, with the absorption axis of the first polarizing plate 104 being horizontal to the horizontal direction of the device 10, and the first polarizing plate 104 in the RC region.
  • the retardation layer formed with the slow axis in the direction of 45 degrees in the clockwise direction with the absorption axis of) is located, the slow axis is formed in the LC region 45 degrees in the counterclockwise direction with the absorption axis of the first polarizing plate 104
  • the crosstalk rate was measured in the same manner using the apparatus 10 in which the retardation layer was formed. As a result of the measurement, similar to Example 1, a crosstalk rate of 1% or less was measured in the range where the phase difference value R in of the retardation layer in the LC or RC region was DL or DR of about 5 (degrees) or less.
  • the apparatus 10 and the glasses 70 are configured in the same manner as in Example 1, so that the absorption axis of the first polarizing plate 104 is formed at 45 degrees counterclockwise with respect to the longitudinal direction of the apparatus 10, RC In the region, a phase difference layer having a slow axis formed in a direction that is 45 degrees counterclockwise with the absorption axis of the first polarizing plate 104 is located, and in the LC region, the absorption axis of the first polarizing plate 104 is 45 degrees in a clockwise direction.
  • the crosstalk rate was measured in the same manner using the apparatus 10 in which the retardation layer in which the slow axis was formed in the forming direction was formed. As a result of the measurement, similar to Example 1, a crosstalk rate of 1% or less was measured in the range where the phase difference value R in of the retardation layer in the LC or RC region was DL or DR of about 5 (degrees) or less.
  • the apparatus 10 and the glasses 70 are configured in the same manner as in the first embodiment, so that the absorption axis of the first polarizing plate 104 is formed at 45 degrees clockwise with respect to the longitudinal direction of the apparatus 10, and the RC region.
  • a retardation layer having a slow axis in a direction counterclockwise with the absorption axis of the first polarizing plate 104 is positioned.
  • the retardation layer forms a 45 degree clockwise with the absorption axis of the first polarizing plate 104.
  • the crosstalk rate was measured in the same manner using the apparatus 10 in which the retardation layer in which the slow axis was formed in the direction was formed. As a result of the measurement, similar to Example 1, a crosstalk rate of 1% or less was measured in the range where the phase difference value R in of the retardation layer in the LC or RC region was DL or DR of about 5 (degrees) or less.

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Abstract

본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 관찰용 안경에 대한 것이다. 상기 입체 영상 표시 장치 또는 안경에 의하면, 입체 영상의 관찰 시에 좌안용 신호와 우안용 신호의 광특성의 차이를 최소화하고, 소위 크로스토크 현상 등의 악영향 없이 고품질의 입체 영상의 관찰이 가능할 수 있다.

Description

입체 영상 표시 장치
본 발명은, 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 관찰용 안경에 관한 것이다.
입체 영상 표시 장치(A stereoscopic image disLCay device)는 3차원 정보를 관찰자에게 전달할 수 있는 표시 장치이다.
입체 영상을 표시하는 방식은, 크게 안경 방식과 무안경 방식으로 구분할 수 있다. 상기에서 안경 방식은 다시 편광 안경 방식과 LC 셔터 안경(LC shutter glass) 방식으로 분류될 수 있으며, 무안경 방식은 다시 2안식/다시점 양안 시차 방식, 체적형 방식 또는 홀로그래픽 방식 등을 분류될 수 있다.
본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 관찰용 안경을 제공한다.
본 발명의 예시적인 입체 영상 표시 장치는, 입체 영상 관찰용 안경을 착용하고 입체 영상을 관찰하는 장치일 수 있다. 상기 장치는, 표시 소자, 제 1 편광판 및 필터를 포함할 수 있다. 상기 표시 소자, 제 1 편광판 및 필터는 표시 소자에서 생성된 신호가 제 1 편광판을 거쳐서 필터에 입사된 후에 다시 필터를 거쳐서 안경을 착용하고 있는 관찰자에게 전달될 수 있도록 순차로 배치되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 각도를 정의하면서 사용하는 수치나 「수직」, 「수평」, 「직교」 또는 「평행」과 같은 용어는, 각각 목적 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 실질적인 상기 수치, 또는 실질적인 수직, 수평, 직교 또는 평행을 의미할 수 있다. 상기 각 용어는, 예를 들면, 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등을 감안한 것이다. 따라서, 예를 들면, 상기 각각은, 약 ±15도 이내의 오차, 약 ±10도 이내의 오차 또는 약 ±5도 이내의 오차를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 길이, 폭, 두께 또는 피치 등을 정의하거나, 그들의 관계를 설명하면서 사용하는 용어 「동일」은 목적하는 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적 동일을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 용어는, 제조 오차 또는 편차 등을 감안한 것이다. 예를 들면, 상기 용어 동일은 약 ±60 ㎛ 이내의 오차, 약 ±40 ㎛ 이내의 오차 또는 약 ±20 ㎛ 이내의 오차를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 「관찰자 방향」 또는 「신호가 전달되는 방향」은, 구동 상태에서 표시 소자에서 생성된 신호가 관찰자에게 진행하는 방향을 의미한다. 예를 들면, 상기 방향은 도 1에서 화살표로 표시된 방향을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 용어 「구동 상태」 또는 「입체 영상의 표시 상태」는, 상기 입체 영상 표시 장치가 구동 중인 상태로서, 입체 영상을 관찰자에게 표시하고 있는 상태를 의미한다.
도 1은, 상기 장치를 예시적으로 도시한 도면이다. 도 1에 표시된 화살표는 장치로부터 신호가 전달되는 방향이고, 관찰자(106)는 상기 안경을 착용하고 입체 영상을 관찰할 수 있다.
도 1의 장치(10)는, 표시 소자(103)와 제 1 편광판(104)을 포함하고, 표시 소자(103)에서 전달되어 제 1 편광판(104)을 투과한 신호가 다시 입사되는 필터(105)를 포함하고 있다.
도 1에 나타난 바와 같이, 상기 장치(10)는, 표시 소자(103)의 제 1 편광판(104)과는 반대측에 순차로 배치된 제 2 편광판(102) 및 광원(101)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 장치(10)에 포함되는 제 1 및 제 2 편광판(102, 104)은, 투과축 및 상기 투과축에 직교하는 흡수축이 형성되어 있는 광학 소자이고, 빛이 입사되면 그 가운데 투과축 방향과 평행한 편광축을 가지는 신호만을 투과시킬 수 있다.
하나의 예시에서 장치(10)에 포함되는 제 1 및 제 2 편광판(102, 104)은 각각 흡수축과 투과축을 가지는 광학 소자이고, 제 1 편광판(104)의 흡수축과 제 2 편광판(102)의 흡수축은 서로 수직을 이루도록 배치되어 장치에 포함될 수 있다. 이러한 경우 제 1 및 제 2 편광판(102, 104)의 투과축도 역시 서로 수직을 이루고 있을 수 있다.
광원(101)으로는, 예를 들면, LCD(Liquid Crystal DisLCay)에서 통상적으로 사용되는 직하형(direct type) 또는 에지형(edge type)의 백라이트 유닛(BLU; Back Light Unit)이 사용될 수 있다. 광원(101)으로는 상기 외에도 다양한 종류가 제한 없이 사용될 수 있다.
표시 소자(예를 들면, 도 1의 103)는, 구동 상태에서 좌안용 신호(이하, 「L 신호」)를 생성할 수 있는 좌안용 신호 생성 영역(이하, 「LS 영역」)과 우안용 신호(이하, 「R 신호」)를 생성할 수 있는 우안용 신호 생성 영역(이하, 「RS 영역」)을 포함한다.
이러한 표시 소자로는, 예를 들면, 2장의 기판의 사이에 액정층을 개재시킨 투과형 액정 표시 패널이 사용될 수 있다. 이러한 유형의 패널은, 예를 들면, 광원(101)측으로부터 순차적으로 배치된 제 1 기판, 화소 전극, 제 1 배향막, 액정층, 제 2 배향막, 공통 전극 및 제 2 기판을 포함할 수 있다. 광원(101)측의 기판에는, 예를 들면, 투명 화소 전극에 전기적으로 접속된 구동 소자로서 TFT(Thin Film Transistor)와 배선 등을 포함하는 액티브형 구동 회로가 형성되어 있을 수 있다. 상기에서 화소 전극은, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide)를 포함하고, 화소별 전극으로 기능할 수 있다. 또한, 제 1 또는 제 2 배향막은, 예를 들면, 폴리이미드 등의 재료를 포함할 수 있다. 액정층은, 예를 들면, VA(Vertical Alignment), TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic) 또는 IPS(In LCane Switching) 모드의 액정을 포함할 수 있다. 액정층은, 구동 회로로부터 인가되는 전압에 의해서, 광원(101)으로부터의 광을 화소별로 투과 또는 차단하는 기능을 가질 수 있다. 공통 전극은, 예를 들면 ITO를 포함하고, 공통의 대향 전극으로 기능할 수 있다.
표시 소자(103)에는 구동 상태에서 L 신호 또는 R 신호를 생성할 수 있는 영역으로서 하나 이상의 화소(pixel)를 포함하는 LS 및 RS 영역이 형성되어 있을 수 있다. 화소는, 예를 들면, 각각 배향막의 사이에 밀봉된 액정을 포함하는 단위 화소 또는 2개 이상의 단위 화소가 조합되어 상기 각 영역을 형성하고 있을 수 있다. 상기 LS 및 RS 영역은 행 및/또는 열 방향으로 배치되어 있을 수 있다.
도 2는, 예시적인 RS 및 LS 영역의 배치를 나타내는 도면이다. 도 2와 같이, RS 및 LS 영역은 공통 방향으로 연장하는 스트라이프 형상을 가지며, 인접하여 교대로 배치되어 있을 수 있다. 도 3은, 다른 예시적인 배치를 나타내고, RS 및 LS 영역이 격자 패턴으로 서로 인접하여 교대로 배치되어 있다. RS 및 LS 영역의 배치는 도 2 및 3의 배치에 제한되는 것은 아니며, 이 분야에서 알려져 있는 다양한 디자인이 모두 적용될 수 있다.
표시 소자는, 구동 상태에서 신호에 따라 각각의 영역에서의 화소를 구동하는 것에 의해서 R 및 L 신호를 포함하는 신호를 생성하고, 생성된 신호를 관찰자측으로 전달할 수 있다.
예를 들어, 도 1을 참조하면, 광원(101)에서 출사한 광이 제 2 편광판(102)에 입사하면, 상기 편광판(102)은 그 편광판(102)의 투과축과 평행하게 편광된 광만을 투과시키고, 이렇게 투과된 광은 표시 소자(103)에 입사한다. 표시 소자(103)에 입사하여 RS 영역을 투과한 광은 R 신호가 되며, LS 영역을 투과한 광은 L 신호가 될 수 있다.
제 1 편광판(104)은 R 및 L 신호를 포함하는 신호가 입사하면, 그 편광판(104)의 투과축과 평행하게 편광된 광만을 투과시킬 수 있다.
필터(105)는, 도 1과 같이 제 1 편광판(104)의 표시 소자(103)측과는 반대측 방향에 배치될 수 있다. 이와 같이 표시 소자(103)에서 생성되어 제 1 편광판(104)을 투과한 신호는, 필터(105)를 투과하여 관찰자(106)에게 전달될 수 있다.
필터(105)에는, 예를 들면, 표시 소자(103)에서 전달되는 신호 중에서 R 신호가 입사될 수 있도록 배치되어 있는 우안용 신호 편광 조절 영역(이하, 「RC 영역」)과 L 신호가 입사될 수 있도록 배치되어 있는 좌안용 신호 편광 조절 영역(이하, 「LC 영역」)을 포함할 수 있다.
상기 LC 및 RC 영역은 각각 위상차층을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 LC 영역은, 제 1 방향으로 광축이 형성되어 있는 위상차층을 포함하며, RC 영역은 제 1 방향과는 상이한 제 2 방향으로 광축이 형성되어 있는 위상차층을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「광축」은 빛이 해당 영역을 투과하는 과정에서의 지상축(slow axis) 또는 진상축(fast axis)을 의미할 수 있고, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 지상축을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서 필터(105)의 RC 영역은, 구동 상태에서 RS 영역에서 생성 및 전달되는 R 신호가 입사될 수 있도록 RS 영역의 대응 위치에 RS 영역과 대응되는 크기로 배치되어 있을 수 있고, LS 영역은, LS 영역에서 생성 및 전달되는 L 신호가 입사될 수 있도록 LS 영역의 대응 위치에 LS 영역과 대응되는 크기로 배치되어 있을 수 있다.
상기에서 RS 또는 LS 영역에 대응되는 위치에 대응되는 크기로 RC 또는 LC 영역이 형성된다는 것은, RS 영역에서 생성된 R 신호가 RC 영역에 입사될 수 있고, LS 영역에서 생성된 L 신호가 LC 영역으로 입사될 수 있는 위치 및 크기를 의미하는 것이고, 반드시 양자가 동일한 위치에 동일한 크기로 형성되어야 하는 것을 의미하는 것은 아니다.
RC 및 LC 영역은, 예를 들면, 표시 소자의 RS 및 LS 영역의 배치에 대응하여 공통 방향으로 연장하는 스트라이프 형상으로 형성되고, 또한 서로 인접하여 교대로 배치되어 있거나, 혹은 격자 패턴으로 서로 인접하여 교대로 배치되어 있을 수 있다. 예를 들어, RS 및 LS 영역이 도 2와 같이 배치되어 있는 경우, RC 및 LC 영역은 도 4와 같은 형태로 배치되어 있을 수 있으며, RS 및 LS 영역이 도 3과 같이 배치되어 있는 경우, RC 및 LC 영역은 도 5와 같은 형태로 배치되어 있을 수 있다.
구동 상태에서 RC 영역을 투과한 신호와 LC 영역을 투과한 신호는 서로 상이한 편광 상태를 가질 수 있다.
예를 들면, RC 영역을 투과한 신호와 LC 영역을 투과한 신호 중에서 어느 하나는 좌원 편광된 신호고, 다른 하나는 우원 편광된 신호일 수 있다. 예를 들면, 표시 소자에서 생성된 R 신호는 제 1 편광판을 거쳐 RC 영역으로 입사한 후에, 좌원 편광 또는 우원 편광된 상태로 출사되고, 또한 L 신호는 제 1 편광판을 거쳐 LC 영역으로 입사한 후에, 상기 R 신호와는 편광축의 회전 방향이 역방향이 되도록 우원 편광 또는 좌원 편광된 상태로 출사될 수 있다.
좌원 및 우원 편광된 신호를 배출할 수 있는 필터로는, 상기 RC 및 LC 영역에 포함되는 위상차층이 λ/4 파장층인 경우가 예시될 수 있다. 서로 역방향으로 회전하는 원편광된 광을 생성하기 위하여, 상기 RC 영역에 배치된 λ/4 파장층의 광축과 상기 LC 영역에 배치된 λ/4 파장층의 광축은 서로 상이하게 형성되어 있을 수 있다. 하나의 예시에서 상기 RC 영역은 상기 위상차층으로서 제 1 방향으로 광축을 가지는 λ/4 파장층을 포함하고, 상기 LC 영역은 상기 위상차층으로서 상기 제 1 방향과는 상이한 제 2 방향으로 광축을 가지는 λ/4 파장층을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「λ/4 파장층」은 입사되는 광을 각각의 파장의 1/4 파장만큼 위상 지연을 시킬 수 있는 위상 지연 소자를 의미할 수 있다.
그러나, 필터의 태양이 상기 예시된 것에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 필터의 RC 및 LC 영역 중의 어느 하나는 3λ/4 파장층을 포함하고, 다른 영역은 λ/4 파장층을 포함하는 경우에도 좌원 및 우원 편광된 광을 생성할 수 있다. 용어 「3λ/4 파장층」은 입사되는 광을 각각의 파장의 3/4 파장만큼 위상 지연을 시킬 수 있는 위상 지연 소자를 의미할 수 있다. 이러한 소자는, 예를 들면, 입사되는 광을 각각의 파장의 1/2 파장만큼 위상 지연시킬 수 있는 위상 지연 소자인 λ/2 파장층 및 λ/4 파장층을 적층하여 제조할 수 있다.
도 6은, 도 4 또는 5의 예시의 RC 및 LC 영역의 광축 방향을 설명하기 위한 모식도이다. 도 6의 예시에서 LC 영역에 제 1 방향으로 형성된 광축은 A1으로 표시되고, RC 영역에 제 2 방향으로 형성된 광축은 A2로 표시되어 있다.
RC 및 LC 영역의 광축(A1, A2)은, 상기 광축(A1, A2)이 이루는 각도를 이등분하는 선이 상기 제 1 편광판의 흡수축과 평행 또는 수직을 이루도록 형성되어 있을 수 있다. 이러한 광축 배치를 통하여, 표시 소자에서 생성되어 편광판을 투과한 신호가 정확하게 좌원 편광 및 우원 편광으로 변환될 수 있다. 이에 따라, 우수한 입체 영상 품질을 구현하며, 또한 입체 영상 관찰 시에 문제가 되는 소위 크로스토크 현상을 방지할 수 있다. 용어 「광축이 이루는 각도를 이등분하는 선」은, 도 6을 참조하면, 「Θ1+Θ2」 또는 「360-(Θ1+Θ2)」의 각도를 이등분하는 선을 의미할 수 있다. 예를 들어, Θ1 및 Θ2가 동일한 각도일 경우, 이등분선은 RC 및 LC 영역의 경계선(L)과 평행한 방향으로 형성될 수 있다.
RC 및 LC 영역의 광축(A1, A2)은 또한 서로 수직을 이루고 있을 수 있다. 이러한 상태는, 예를 들면, 도 6에서 「Θ1+Θ2」 또는 「360-(Θ1+Θ2)」의 각도가 실질적으로 90도인 경우를 의미할 수 있다. 이와 같은 광축 배치를 통하여, 시야각 및 콘트라스트비 등의 입체 영상 품질을 우수하게 구현하고, 또한 크로스토크 현상을 방지할 수 있다.
예시적인 필터는, 기재를 추가로 포함하고, 상기 λ/4 파장층과 같은 위상차층이 상기 기재상에 형성되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 λ/4 파장층이 표시 소자측에 배치되고, 기재는 관찰자측에 배치되어 있을 수 있다. 기재로는, 예를 들면, 예를 들면, 이 분야의 통상적인 유리 기재 또는 플라스틱 기재를 사용할 수 있다.
상기에서 플라스틱 기재로는, TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose)와 같은 셀룰로오스 기재; 노르보르넨 유도체 등과 같은 고리형 올레핀 폴리머(COP; cyclo olefin polymer) 기재; PMMA(poly(methyl methacrylate) 등과 같은 아크릴 기재; 폴리카보네이트(PC, polycarbonate) 기재; PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등과 같은 폴리올레핀 기재; 폴리비닐알코올(PVA, polyvinyl alcohol) 기재; 폴리에테르술폰(PES, poly ether sulfone) 기재; 폴리에테르에테르케톤(PEEK, polyetheretherketon) 기재; 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide) 기재; 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN, polyethylenenaphthatlate) 기재; PET(polyethyleneterephtalate) 등과 같은 폴리에스테르 기재; 폴리이미드(PI, polyimide) 기재; 폴리술폰(PSF, polysulfone) 기재; 또는 비정질 불소 수지 등과 같은 불소 폴리머 기재 등이 예시될 수 있다. 하나의 예시에서는 TAC 기재 등과 같은 셀룰로오스 기재가 사용될 수 있다.
기재는, 단일층 구조 또는 다층 구조일 수 있으나, 보다 얇은 두께의 소자를 제공하는 측면에서 단일층 구조인 것이 바람직하다.
기재의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 용도에 따라서 적절하게 조절될 수 있다.
하나의 예시에서, 기재상에 형성되어 있을 수 있는 λ/파장층과 같은 위상차층은, 기재 상에 형성된 배향층 및 상기 배향층상에 형성되어 있는 액정층을 포함할 수 있다. 상기 액정층은, 예를 들면, 영역별로 상이한 방향으로 광축이 형성되어 있는 λ/4 파장층일 수 있고, 액정층 하부의 배향층은 상기 파장층의 광축을 제어하는 역할을 하는 층일 수 있다. 배향층으로는, 이 분야에서 공지되어 있는 통상적인 배향층을 사용할 수 있다. 배향층으로는, 직선 편광된 광의 조사에 의하여 유도되는 이성화(cis-trans isomerization), 프리즈 재배열(fries rearrangement) 또는 이량화(dimerization) 반응에 의하여 배향이 결정되고, 결정된 배향에 의하여 인접하는 액정층에 배향을 유도할 수 있는 광배향층, 러빙 처리된 폴리이미드층과 같은 고분자층 또는 복수의 홈 영역이 패터닝되어 형성되어 있는 아크릴 경화형 수지층 등이 예시될 수 있다.
액정층으로는, 이 분야에 공지되어 있는 것으로서, 광가교성 또는 광중합성 액정 화합물의 광가교층 또는 광중합층일 수 있다. 이 분야에서는 상기 특성을 나타내는 다양한 액정 화합물이 공지되어 있으며, 그 예로는 머크(Merk)사의 RM(Reactive Mesogen) 또는 BASF사의 LC242 등을 들 수 있다.
필터를 제조하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 이 분야에서는 필터의 제조 방법이 다양하게 공지되어 있고, 상기의 편광판의 흡수축과 필터의 광축의 관계 등을 고려하여, 상기와 같은 공지의 방식이 모두 적용될 수 있다.
필터를 거쳐서 배출되는 서로 상이한 편광 상태를 가지는 R 및 L 신호를 안경을 착용하고 관찰하면 입체 영상을 관찰할 수 있다.
상기 안경은, 좌안용 영역(이하, 「GL 영역」) 및 우안용 영역(이하, 「GR 영역」)을 가지고, 상기 GL 및 GR 영역이 각각 위상차층과 편광자를 포함할 수 있다.
도 7은 상기 안경(70)을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 7과 같이 안경(70)은, 위상차층(701L)과 편광자(702L)를 포함하는 GL 영역과 역시 위상차층(701R)과 편광자(702R)를 포함하는 GR 영역을 포함할 수 있다. 도 7에서 화살표는 입체 영상 표시 장치에서 출사되는 R 또는 L 신호의 진행 방향을 의미한다.
안경에 포함되는 편광자는, 입체 영상 표시 장치에 포함되는 편광판과 같이 소정 방향으로 형성된 흡수축과 상기 흡수축의 방향과는 수직하는 방향으로 투과축을 가지는 광학 소자일 수 있다.
하나의 예시적인 상기 안경에서는, GR 영역에 포함되는 편광자의 흡수축과 GL 영역에 포함되는 편광자의 흡수축이 서로 평행하도록 상기 편광자가 각 영역에 배치되어 있을 수 있다. 또한, 상기 서로 평행하게 형성되어 있는 각 편광자의 흡수축은, 상기 GL 영역의 중심과 GR 영역의 중심을 연결하는 가상의 선을 상기 입체 영상 표시 장치의 RC 영역과 LC 영역의 경계선과 수직 또는 수평을 이루도록 상기 안경을 위치시킨 상태에서 상기 제 1 편광판의 흡수축과 수직을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 상태에서 고품질의 입체 영상의 관찰이 가능하다.
본 명세서에서 안경의 GL 및 GR 영역의 중심을 연결하는 가상의 선은, 예를 들면, 도 8에 나타난 바와 같이, GR 및 GL 영역(GR, GL)의 중심(C)을 연결하는 가상의 선(CL)을 의미하고, 상기에서 영역의 중심은 무게 중심(center of gravity)을 의미할 수 있다.
상기와 같은 안경을 착용하고 입체 영상을 관찰할 수 있는 상기 입체 영상 표시 장치는, 하기 일반식 1 또는 2의 조건을 만족할 수 있다.
[일반식 1]
DL = |Θ2 - ΘL| ≤ 15.0
[일반식 2]
DR = |Θ1 - ΘR| ≤ 15.0
상기 일반식 1 및 2에서 DL은, LC 영역의 위상차층의 광축이 GL 영역의 위상차층의 광축으로부터 이탈되는 정도이고, Θ2는, LC 영역의 위상차층의 광축이 제 1 편광판의 흡수축과 이루는 각도이며, ΘL은, 안경의 GL 영역의 편광자의 흡수축을 제 1 편광판의 흡수축과 수직이 되도록 배치한 상태에서 GL 영역의 위상차층의 광축과 제 1 편광판의 흡수축이 이루는 각도이고, DR은, RC 영역의 위상차층의 광축이 GR 영역의 위상차층의 광축으로부터 이탈되는 정도이며, Θ1은, RC 영역의 위상차층의 광축이 제 1 편광판의 흡수축과 이루는 각도이고, ΘR은, 안경의 GR 영역의 편광자의 흡수축을 제 1 편광판의 흡수축과 수직이 되도록 배치한 상태에서 GR 영역의 위상차층의 광축과 제 1 편광판의 흡수축이 이루는 각도이다.
상기 일반식 1 및 2에서 Θ1, Θ2, ΘR 및 ΘL의 각 각도는 제 1 편광판의 흡수축으로부터 시계 방향 또는 반시계 방향으로 측정된 각도일 수 있으나, 동일한 식에 대입되는 각 각도는 동일한 방향으로 측정된 각도이다.
도 9는, 일반식 1의 DL의 각도 관계를 모식적으로 나타낸 도면이고, 제 1 편광판의 흡수축(AD)과 GL 영역의 편광자의 흡수축(AG)을 수직으로 배치한 상태에서 제 1 편광판의 흡수축(AD)으로부터 시계 방향으로 측정한 LC 영역의 위상차층의 광축(SF)의 각도가 Θ2로 표시되고, 상기 흡수축(AD)으로부터 시계 방향으로 측정한 GL 영역의 위상차층의 광축(SG)의 각도가 ΘL로 표시되어 있다. 또한, 도 10은, 일반식 2의 DR의 각도 관계를 모식적으로 나타낸 도면이고, 제 1 편광판의 흡수축(AD)과 GR 영역의 편광자의 흡수축(AG)을 수직으로 배치한 상태에서 제 1 편광판의 흡수축(AD)으로부터 반시계 방향으로 측정한 RC 영역의 위상차층의 광축(SF)의 각도가 Θ1으로 표시되고, 상기 흡수축(AD)으로부터 반시계 방향으로 측정한 GR 영역의 위상차층의 광축(SG)의 각도가 ΘR로 표시되어 있다.
상기 일반식 1에서 DL은, 예를 들면, 14 이하, 13 이하, 12 이하, 11 이하, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하 또는 5 이하일 수 있다. 또한, 하나의 예시에서 DL은 0이 아닐 수 있다. 또한, 상기 일반식 2에서 DR은, 예를 들면, 14 이하, 13 이하, 12 이하, 11 이하, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하 또는 5 이하일 수 있다. 또한, 하나의 예시에서 DR은 0이 아닐 수 있다.
상기 입체 영상 표시 장치 또는 안경은, 상기 일반식 1 또는 2를 만족하고, 다른 예시에서는 일반식 1 및 2를 동시에 만족할 수 있다.
다른 예시에서 상기 입체 영상 표시 장치 또는 안경은 하기 일반식 3 또는 4의 조건을 만족할 수 있다.
[일반식 3]
DL -10 ≤ -0.0199x2 +4.9777x - 306.56 ≤ DL + 10
[일반식 4]
DR - 10 ≤ -0.0199y2 + 4.9777y - 306.56 ≤ DR + 10
상기 일반식 3 및 4에서 DL 및 DR은, 각각 일반식 1 및 2에서 정의한 바와 같고, x는 LC 영역 또는 GL 영역의 위상차층의 위상차값이며, y는 RC 영역 또는 GR 영역의 위상차층의 위상차값이다.
상기와 같은 일반식 3 및 4를 만족하는 입체 영상 표시 장치 또는 안경은, 예를 들면, 상기 기술한 광축 이탈각과 위상차값을 만족하도록 장치와 안경을 구성함으로써 얻을 수 있다.
상기 일반식 3 및 4에서 위상차값은, 예를 들면, 하기 수식 1로 계산되는 위상차층의 면 방향 위상차이거나, 하기 수식 2로 계산되는 위상차층의 두께 방향 위상차일 수 있고, 다른 예시에서는 하기 수식 1로 계산되는 면 방향 위상차일 수 있다.
[수식 3]
Rin = (X-Y)×D
[수식 4]
Rth = (Z-Y)×D
상기 수식 1 및 2에서 Rin은 위상차층의 면 방향 위상차이고, Rth는 위상차층의 두께 방향 위상차이며, X는, 상기 위상차층의 면 내 지상축 방향의 굴절률이고, Y는 상기 위상차층의 면 내 진상축 방향의 굴절률이며, Z는 상기 위상차층의 두께 방향의 굴절률이고, D는 상기 위상차층의 두께이다.
상기에서 각 굴절률은, 예를 들면, 약 550 nm 또는 약 589 nm의 파장의 빛에 대하여 측정된 굴절률일 수 있다.
상기 일반식 3에서 x는 LC 또는 GL 영역의 위상차층의 위상차값이며, 예를 들면, LC 영역의 위상차층의 위상차값일 수 있다.
또한, 일반식 4에서 y는 RC 영역 또는 GR 영역의 위상차층의 위상차값이며, 예를 들면, RC 영역의 위상차층의 위상차값일 수 있다.
상기 일반식 3에서 수식 「ax2 + bx + c」의 하한은, 예를 들면, DL - 9, DL -8, DL - 7, DL -6, DL -5. DL-4, DL-3, DL-2 또는 DL-1일 수 있다. 또한 상기 수식 「ax2 + bx + c」의 상한은, 예를 들면, DL + 9, DL + 8, DL + 7, DL + 6, DL + 5, DL + 4, DL + 3, DL + 2 또는 DL + 1일 수 있다.
또한, 상기 일반식 4에서 수식 「ay2 + by + c」의 하한은, 예를 들면, DR-9, DR-8, DR-7, DR-6, DR-5. DR-4, DR-3, DR-2 또는 DR-1일 수 있다. 또한 상기 수식 「ay2 + by + c」의 상한은, 예를 들면, DR + 9, DR + 8, DR + 7, DR + 6, DR + 5, DR + 4, DR + 3, DR + 2 또는 DR + 1일 수 있다.
또한, 일반식 1 및 2의 경우에서와 같이, 하나의 예시에서 상기 일반식 3에서 DL은 0이 아니고, 상기 일반식 4에서 DR은, 0이 아닐 수 있다.
상기 입체 영상 표시 장치 또는 안경은, 상기 일반식 3 또는 4를 만족하고, 다른 예시에서는 일반식 3 및 4를 동시에 만족할 수 있다.
상기와 같이 일반식 1 및/또는 2, 및/또는 일반식 3 및/또는 4를 만족하는 입체 영상 표시 장치에서 RC 및 LC 영역에 존재하는 위상차층은, 예를 들면, 위상차값이 각각 100 nm 내지 200 nm의 범위에 있을 수 있다. 상기 위상차값은, 상기 수식 1로 측정되는 면 방향 위상차값이거나, 상기 수식 2로 계산되는 두께 방향 위상차값일 수 있고, 예를 들면 상기 면 방향 위상차값일 수 있다.
또한, 하나의 예시에서 상기 GL 영역에 존재하는 위상차층의 위상차값은 상기 LC 영역에 존재하는 위상차층의 위상차값과의 편차가 ±15 nm 이내, ±12 nm 이내, ±9 nm 이내, ±7 nm 이내, ±6 nm 이내, ±5 nm 이내, ±4 nm 이내 또는 ±3 nm 이내일 수 있다. 또한, 상기 GR 영역에 존재하는 위상차층의 위상차값은 상기 RC 영역에 존재하는 위상차층의 위상차값과의 편차가 ±15 nm 이내, ±12 nm 이내, ±9 nm 이내, ±7 nm 이내, ±6 nm 이내, ±5 nm 이내, ±4 nm 이내 또는 ±3 nm 이내일 수 있다.
상기와 같이 안경과 필터에 포함되는 위상차층의 특성을 조절하여 입체 영상의 관찰 시에 R 신호와 L 신호의 광특성의 차이를 최소화하고, 소위 크로스토크 현상 등의 악영향 없이 고품질의 입체 영상의 관찰이 가능할 수 있다.
본 발명은 또한 안경, 예를 들면, 입체 영상을 관찰하기 위한 안경에 대한 것이다.
예시적인 상기 안경은, 구동 상태에서 L 및 R 신호를 각각 생성할 수 있는 LS 및 RS 영역을 포함하는 표시 소자; 상기 표시 소자에서 생성된 L 및 R 신호가 입사될 수 있도록 배치된 제 1 편광판; 및 상기 LS 및 RS 영역에서 생성된 L 및 R 신호가 상기 제 1 편광판을 거쳐서 각각 입사될 수 있도록 배치되어 있으며, 위상차층을 각각 포함하는 LC 및 RC 영역을 포함하는 필터를 포함하는 입체 영상 표시 장치에서 출사되는 입체 영상을 관찰하기 위한 것일 수 있다.
상기 안경은, GL 및 GR 영역을 가지며, 상기 GL 및 GR 영역이 각각 위상차층 및 편광자를 포함할 수 있다.
상기 안경에서 GL 영역은 상기 입체 영상 표시 장치에서 출사되는 L 신호가 입사되는 영역이고, GR 영역은 상기 장치에서 출사되는 R 신호가 입사되는 영역일 수 있다.
상기 안경은, 전술한 일반식 1 및/또는 2를 만족하는 것이거나, 및/또는 일반식 3 및/또는 4를 만족하는 것일 수 있다.
상기 안경에 대한 구체적인 사항과 상기 입체 영상을 출사하는 입체 영상 표시 장치에 대한 구체적인 사항은 상기 입체 영상 표시 장치에서 기술한 항목이 동일하게 적용될 수 있다.
상기 입체 영상 표시 장치 또는 안경에 의하면, 입체 영상의 관찰 시에 R 신호와 L 신호의 광특성의 차이를 최소화하고, 소위 크로스토크 현상 등의 악영향 없이 고품질의 입체 영상의 관찰이 가능할 수 있다.
도 1은 예시적인 입체 영상 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2 및 3은, LS 영역과 RS 영역의 예시적인 배치를 보여주는 모식도이다.
도 4 및 5는, LC 영역과 RC 영역의 예시적인 배치를 보여주는 모식도이다.
도 6은, LC 및 RC 영역의 위상차층의 광축의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7 및 8은, 입체 영상 관찰용 안경의 개략적인 형태를 보여주는 도면이다.
도 9 및 10은, DR 및 DL을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 실시예에서 확인된 입체 영상의 관찰 시에 크로스토크 비율 1% 이하의 특성을 확보하기 위한 광축 이탈각과 위상차값의 관계를 보여주는 도면이다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 상기 입체 영상 표시 장치 및 안경을 보다 상세히 설명하지만, 상기 액정 필름의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
이하 본 실시예에서 각 물성은 하기와 같은 방식으로 평가할 수 있다.
1. 위상차층의 위상차값
위상차층의 위상차값은 550 nm 또는 589 nm의 파장의 광을 사용하여 측정할 수 있다. 16개의 뮬러 매트릭스(Muller Matrix)를 측정할 수 있는 장비인 Axoscan(Axomatrics사제)을 사용하여, 제조사의 매뉴얼에 따라서 위상차 필름의 16개의 뮬러 매트릭스를 측정하고, 이를 통하여 위상차를 추출할 수 있다.
2. 크로스토크율의 평가 방법
입체 영상 장치의 크로스토크율은, 암 상태(Dark state)와 명 상태(Bright stat)에서의 휘도의 비율로 정의될 수 있고, 실시예에서 사용한 입체 영상 표시 장치의 크로스토크율은, 예를 들면, 하기와 같은 방식으로 측정할 수 있다. 우선 입체 영상 표시 장치의 통상의 관측 지점에 입체 영상 관찰용 안경을 위치시킨다. 상기에서 통상의 관측 지점은, 입체 영상 표시 장치의 중심으로부터 상기 입체 영상 표시 장치의 수평 방향의 길이의 3/2배에 해당하는 거리만큼 떨어진 지점이고, 이러한 위치에서 안경은 관찰자가 표시 장치의 중심을 향하여 관찰하는 것을 가정하여, 위치시킨다. 상기 입체 영상 표시 장치의 수평 방향 길이는, 관찰자가 입체 영상을 관찰하는 상태를 가정할 때, 상기 관찰자를 기준으로 한 수평 방향의 길이, 예를 들면, 영상 표시 장치의 가로의 길이일 수 있다. 상기 배치에서 입체 영상 표시 장치가 L 신호를 출력하도록 한 상태에서 안경의 GL 및 GR 영역의 배면에 휘도계(장비명: SR-UL2 Spectrometer)를 배치하고, 각각의 경우의 휘도를 측정한다. 상기에서 GL 영역의 배면에서 측정되는 휘도는 명 상태의 휘도이며, GR 영역의 배면에서 측정되는 휘도는 암 상태의 휘도이다. 각 휘도를 측정한 후에, 명 상태의 휘도에 대한 암 상태의 휘도의 비율([암 상태의 휘도]/[명 상태의 휘도])을 구하여, 그 백분율을 크로스토크율로 규정할 수 있다. 또한, 크로스토크율은 상기와 동일한 방식으로 측정하되, 장치가 R 신호를 출력하고 있는 상태에서 명 및 암 상태에서의 휘도를 구하여 측정할 수 있다. 이 경우, GL 영역의 배면에서 측정되는 휘도는 암 상태의 휘도이며, GR 영역의 배면에서 측정되는 휘도는 명 상태의 휘도이다. 동일하게 그 비율([암 상태의 휘도/명 상태의 휘도])의 백분율을 크로스토크율로 규정할 수 있다.
실시예 1.
도 1에 나타난 바와 같은 구조를 가지되, 표시 소자(103)의 RS 및 LS 영역은 도 2와 같이 배치되고, 필터(105)에는 RC 영역과 LC 영역은 도 4와 같은 형태로 배치된 장치(10)를 구성하였다. 상기 장치(10)에서 필터의 RC 영역에는 제 1 편광판(104)의 흡수축과 반시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층이 위치하고, LC 영역에는 제 1 편광판(104)의 흡수축과 시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층이 형성된 장치(10)를 구성하였다. 상기 장치(10)에서 제 1 편광판(104)의 흡수축은 장치(10)의 세로 방향과 수평을 이루도록 하고, 제 2 편광판(102)의 흡수축은 제 1 편광판(104)의 흡수축과 수직을 이루도록 하였다. 도 7과 같이 GL 및 GR 영역을 포함하되, 각 위상차층(701L, 701R)으로 면 방향 위상차값(Rin)이 125 nm인 위상차층을 포함하는 안경을 사용하여 상기 장치(10)로부터 출사되는 영상을 관찰하는 경우의 크로스토크율을 구하였다. 상기 안경(70)에서 편광자(702L, 702R)에 형성되어 있는 각 흡수축은 서로 동일한 방향으로 형성되어 있고, 도 8에 나타난 가상의 선(CL)을 상기 장치(10)의 LC 및 RC 영역의 경계와 수직을 이루도록 하였을 때, 상기 편광자(702L, 702R)의 흡수축의 방향은 상기 제 1 편광판(104)의 흡수축과 수직을 이루었다. 상기 상태에서 안경의 GR 또는 GL 영역의 위상차층(701L, 701R)의 광축 및 RC 또는 LC 영역의 위상차값(Rin)을 다양하게 변경시키면서 크로스토크율을 평가하였다. 측정 결과 GR 영역의 위상차층(701R)의 광축 및 RC 영역의 위상차값(Rin)을 변경시키면서 측정한 크로스토크율과 GL 영역의 위상차층(701L)의 광축 및 LC 영역의 위상차값(Rin)을 변경시키면서 측정한 크로스토크율은 서로 동일한 경향을 나타내었는데, 하기 표 1에는 크로스토크율이 1%로 측정되는 DL의 수치 및 LC 영역의 위상차값의 세트를 정리하여 기재하였고, 이를 도 11에 그래프로 도시하였다.
도 11에서 Y축은 광축의 상대적 이탈 정도의 수치(단위: 도)를 나타내고, X축은 위상차값(단위: nm)을 나타낸다.
표 1
LC 영역의 위상차층의 위상차값(Rin)(단위: nm) DL
113 1.7
114 2
115 2.5
116 3
117 3.4
118 3.7
119 3.9
120 4.1
121 4.2
122 4.3
123 4.4
124 4.5
125 4.5
126 4.5
127 4.4
128 4.3
129 4.2
130 4.1
131 3.9
132 3.7
133 3.4
134 3
135 2.5
136 2
137 1.7
실시예 2.
실시예 1과 동일하게 장치(10) 및 안경(70)을 구성하되, 제 1 편광판(104)의 흡수축이 장치(10)의 가로 방향과 수평을 이루도록 하고, RC 영역에는 제 1 편광판(104)의 흡수축과 시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층이 위치하고, LC 영역에는 제 1 편광판(104)의 흡수축과 반시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층이 형성된 장치(10)를 사용하여 동일한 방식으로 크로스토크율을 측정하였다. 측정 결과, 실시예 1과 유사하게 LC 또는 RC 영역의 위상차층의 위상차값(Rin)이 DL 또는 DR이 약 5(도) 이하의 범위에서 1% 또는 그 미만의 크로스토크율이 측정되었다.
실시예 3.
실시예 1과 동일하게 장치(10) 및 안경(70)을 구성하되, 제 1 편광판(104)의 흡수축이 장치(10)의 세로 방향을 기준으로 반시계 방향으로 45도로 형성되도록 하고, RC 영역에는 제 1 편광판(104)의 흡수축과 반시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층이 위치하고, LC 영역에는 제 1 편광판(104)의 흡수축과 시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층이 형성된 장치(10)를 사용하여 동일한 방식으로 크로스토크율을 측정하였다. 측정 결과, 실시예 1과 유사하게 LC 또는 RC 영역의 위상차층의 위상차값(Rin)이 DL 또는 DR이 약 5(도) 이하의 범위에서 1% 또는 그 미만의 크로스토크율이 측정되었다.
실시예 4.
실시예 1과 동일하게 장치(10) 및 안경(70)을 구성하되, 제 1 편광판(104)의 흡수축이 장치(10)의 세로 방향을 기준으로 시계 방향으로 45도로 형성되도록 하고, RC 영역에는 제 1 편광판(104)의 흡수축과 반시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층이 위치하고, LC 영역에는 제 1 편광판(104)의 흡수축과 시계 방향으로 45도를 이루는 방향으로 지상축이 형성된 위상차층이 형성된 장치(10)를 사용하여 동일한 방식으로 크로스토크율을 측정하였다. 측정 결과, 실시예 1과 유사하게 LC 또는 RC 영역의 위상차층의 위상차값(Rin)이 DL 또는 DR이 약 5(도) 이하의 범위에서 1% 또는 그 미만의 크로스토크율이 측정되었다.
(부호의 설명)
10: 입체 영상 표시 장치
101: 광원 102: 제 2 편광판
103: 표시 소자 104: 제 1 편광판
105: 필터 106: 관찰자
70: 안경
701L, 701R: 위상차층
702L, 702R: 편광자

Claims (15)

  1. 좌안용 및 우안용 영역을 가지며, 상기 좌안용 및 우안용 영역이 각각 위상차층 및 편광자를 포함하는 안경을 착용하고 입체 영상을 관찰하는 장치이고,
    구동 상태에서 좌안용 및 우안용 신호를 각각 생성할 수 있는 좌안용 및 우안용 신호 생성 영역을 포함하는 표시 소자; 상기 표시 소자에서 생성된 좌안용 및 우안용 신호가 입사될 수 있도록 배치된 제 1 편광판; 및 상기 좌안용 및 우안용 신호 생성 영역에서 생성된 좌안용 및 우안용 신호가 상기 제 1 편광판을 거쳐서 각각 입사될 수 있도록 배치되어 있으며, 위상차층을 각각 포함하는 좌안용 및 우안용 신호 편광 조절 영역을 포함하는 필터를 포함하고, 하기 일반식 1 또는 2의 조건을 만족하는 입체 영상 표시 장치:
    [일반식 1]
    DL = |Θ2 - ΘL| ≤ 15.0
    [일반식 2]
    DR = |Θ1 - ΘR| ≤ 15.0
    상기 일반식 1 및 2에서 DL은, 좌안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층의 광축과 좌안용 영역의 위상차층의 광축의 상대적 이탈 정도이고, DR은 우안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층의 광축과 우안용 영역의 위상차층의 광축의 상대적 이탈 정도이며, Θ2는, 좌안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층의 광축이 제 1 편광판의 흡수축과 이루는 각도이고, ΘL은, 상기 안경의 좌안용 영역의 편광자의 흡수축을 제 1 편광판의 흡수축과 수직이 되도록 배치한 상태에서 상기 좌안용 영역의 위상차층의 광축과 제 1 편광판의 흡수축이 이루는 각도이며, Θ1은, 우안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층의 광축이 제 1 편광판의 흡수축과 이루는 각도이고, ΘR은, 상기 안경의 우안용 영역의 편광자의 흡수축을 제 1 편광판의 흡수축과 수직이 되도록 배치한 상태에서 상기 우안용 영역의 위상차층의 광축과 제 1 편광판의 흡수축이 이루는 각도이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 좌안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층과 우안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층은 서로 상이한 방향으로 형성된 광축을 가지고, 상기 상이한 방향으로 형성된 광축을 이등분하는 선은 제 1 편광판의 흡수축과 수직 또는 수평을 이루는 입체 영상 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 좌안용 영역의 편광자와 우안용 영역의 편광자는 서로 동일한 방향으로 형성된 흡수축을 가지는 입체 영상 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 좌안용 및 우안용 영역의 중심을 연결하는 가상의 선을 좌안용 및 우안용 신호 편광 조절 영역의 경계와 수직을 이루도록 배치한 상태에서 좌안용 및 우안용 영역의 편광자의 흡수축은 제 1 편광판의 흡수축과 수직을 이루는 입체 영상 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, DL 및 DR은 0이 아닌 입체 영상 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 일반식 1 및 2의 조건을 모두 만족하는 입체 영상 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 좌안용 및 우안용 신호 광특성 조절 영역의 위상차층은 각각 100 nm 내지 200 nm의 위상차를 가지는 입체 영상 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 좌안용 신호 광특성 조절 영역의 위상차층의 위상차와 좌안용 영역의 위상차층의 위상차의 차이가 -15 nm 내지 15 nm인 입체 영상 표시 장치.
  9. 제 3 항에 있어서, 우안용 신호 광특성 조절 영역의 위상차층의 위상차와 우안용 영역의 위상차층의 위상차의 차이가 -15 nm 내지 15 nm인 입체 영상 표시 장치.
  10. 좌안용 및 우안용 영역을 가지며, 상기 좌안용 및 우안용 영역이 각각 위상차층 및 편광자를 포함하는 안경을 착용하고 입체 영상을 관찰하는 장치이고,
    구동 상태에서 좌안용 및 우안용 신호를 각각 생성할 수 있는 좌안용 및 우안용 신호 생성 영역을 포함하는 표시 소자; 상기 표시 소자에서 생성된 좌안용 및 우안용 신호가 입사될 수 있도록 배치된 제 1 편광판; 및 상기 좌안용 및 우안용 신호 생성 영역에서 생성된 좌안용 및 우안용 신호가 상기 제 1 편광판을 거쳐서 각각 입사될 수 있도록 배치되어 있으며, 위상차층을 각각 포함하는 좌안용 및 우안용 신호 편광 조절 영역을 포함하는 필터를 포함하고, 하기 일반식 3 또는 4의 조건을 만족하는 입체 영상 표시 장치:
    [일반식 3]
    DL -10 ≤ -0.0199x2 +4.9777x - 306.56 ≤ DL + 10
    [일반식 4]
    DR -10 ≤ -0.0199y2 +4.9777y - 306.56 ≤ DR + 10
    상기 일반식 3 및 4에서 DL 및 DR은, 각각 제 1 항에서 정의한 바와 같고, x는 좌안용 신호 편광 조절 영역 또는 좌안용 영역의 위상차층의 위상차값이며, y는 우안용 신호 편광 영역 또는 우안용 영역의 위상차층의 위상차값이다.
  11. 구동 상태에서 좌안용 및 우안용 신호를 각각 생성할 수 있는 좌안용 및 우안용 신호 생성 영역을 포함하는 표시 소자; 상기 표시 소자에서 생성된 좌안용 및 우안용 신호가 입사될 수 있도록 배치된 제 1 편광판; 및 상기 좌안용 및 우안용 신호 생성 영역에서 생성된 좌안용 및 우안용 신호가 상기 제 1 편광판을 거쳐서 각각 입사될 수 있도록 배치되어 있으며, 위상차층을 각각 포함하는 좌안용 및 우안용 신호 편광 조절 영역을 포함하는 필터를 포함하는 입체 영상 표시 장치로부터 출사되는 입체 영상을 관찰하기 위한 안경이고,
    좌안용 및 우안용 영역을 가지며, 상기 좌안용 및 우안용 영역이 각각 위상차층 및 편광자를 포함하며, 하기 일반식 1 또는 2의 조건을 만족하는 안경:
    [일반식 1]
    DL = |Θ2 - ΘL| ≤ 15.0
    [일반식 2]
    DR = |Θ1 - ΘR| ≤ 15.0
    상기 일반식 1 및 2에서 DL은, 좌안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층의 광축과 좌안용 영역의 위상차층의 광축의 상대적 이탈 정도이고, DR은 우안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층의 광축과 우안용 영역의 위상차층의 광축의 상대적 이탈 정도이며, Θ2는, 좌안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층의 광축이 제 1 편광판의 흡수축과 이루는 각도이고, ΘL은, 상기 안경의 좌안용 영역의 편광자의 흡수축을 제 1 편광판의 흡수축과 수직이 되도록 배치한 상태에서 상기 좌안용 영역의 위상차층의 광축과 제 1 편광판의 흡수축이 이루는 각도이며, Θ1은, 우안용 신호 편광 조절 영역의 위상차층의 광축이 제 1 편광판의 흡수축과 이루는 각도이고, ΘR은, 상기 안경의 우안용 영역의 편광자의 흡수축을 제 1 편광판의 흡수축과 수직이 되도록 배치한 상태에서 상기 우안용 영역의 위상차층의 광축과 제 1 편광판의 흡수축이 이루는 각도이다.
  12. 제 11 항에 있어서, 좌안용 및 우안용 영역의 편광자는 서로 동일한 방향으로 형성된 흡수축을 가지는 안경.
  13. 제 12 항에 있어서, 좌안용 및 우안용 영역의 중심을 연결하는 가상의 선을 좌안용 및 우안용 신호 편광 조절 영역의 경계와 수직을 이루도록 배치한 상태에서 좌안용 및 우안용 영역의 편광자의 흡수축은 제 1 편광판의 흡수축과 수직을 이루는 안경.
  14. 제 1 항에 있어서, DL 및 DR은 0이 아닌 안경.
  15. 구동 상태에서 좌안용 및 우안용 신호를 각각 생성할 수 있는 좌안용 및 우안용 신호 생성 영역을 포함하는 표시 소자; 상기 표시 소자에서 생성된 좌안용 및 우안용 신호가 입사될 수 있도록 배치된 제 1 편광판; 및 상기 좌안용 및 우안용 신호 생성 영역에서 생성된 좌안용 및 우안용 신호가 상기 제 1 편광판을 거쳐서 각각 입사될 수 있도록 배치되어 있으며, 위상차층을 각각 포함하는 좌안용 및 우안용 신호 편광 조절 영역을 포함하는 필터를 포함하는 입체 영상 표시 장치로부터 출사되는 입체 영상을 관찰하기 위한 안경이고,
    좌안용 및 우안용 영역을 가지며, 상기 좌안용 및 우안용 영역이 각각 위상차층 및 편광자를 포함하며, 하기 일반식 3 또는 4의 조건을 만족하는 안경:
    [일반식 3]
    DL -10 ≤ -0.0199x2 +4.9777x - 306.56 ≤ DL + 10
    [일반식 4]
    DR -10 ≤ -0.0199y2 +4.9777y - 306.56 ≤ DR + 10
    상기 일반식 3 및 4에서 DL 및 DR은, 각각 제 11 항에서 정의한 바와 같고, x는 좌안용 신호 편광 조절 영역 또는 좌안용 영역의 위상차층의 위상차값이며, y는 우안용 신호 편광 영역 또는 우안용 영역의 위상차층의 위상차값이다.
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