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KR101252573B1 - 다중 화상 구현 시스템 - Google Patents

다중 화상 구현 시스템 Download PDF

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KR101252573B1
KR101252573B1 KR1020100033417A KR20100033417A KR101252573B1 KR 101252573 B1 KR101252573 B1 KR 101252573B1 KR 1020100033417 A KR1020100033417 A KR 1020100033417A KR 20100033417 A KR20100033417 A KR 20100033417A KR 101252573 B1 KR101252573 B1 KR 101252573B1
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KR
South Korea
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pattern
light
liquid crystal
crystal display
patterned retarder
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KR1020100033417A
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송홍성
민웅기
이동학
정일기
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엘지디스플레이 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 2차원 및 3차원 구현이 가능한 화상 구현 시스템에 관한 것으로, 특히 액정표시장치를 포함하며, 3차원 화상 구현 시 크로스 토크 영역이 최소화된 다중 화상 구현 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 패턴드 리타더에 빛 차단 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하며, 빛 차단 패턴은 제1및 제2패턴을 서로 중첩시켜 형성하거나 또는 제1및 제2패턴의 광축과 서로 다른 광축을 갖는 제3패턴으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 크로스 토크(cross-talk) 영역을 최소화할 수 있으며, 기존의 패턴드 리타더에 블랙스트라이프를 별도로 형성함으로써, 패턴드 리타더의 공정의 효율성을 저하시키며, 공정비용을 향상시켰던 문제점을 해소할 수 있다.
특히, 패턴드 리터더의 두께가 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 시청자의 위치에 따라 색감 및 밝기가 달라지는 등의 문제점 또한 방지할 수 있다.

Description

다중 화상 구현 시스템{Multi displayable system }
본 발명은 2차원 및 3차원 구현이 가능한 화상 구현 시스템에 관한 것으로, 특히 액정표시장치를 포함하며, 3차원 화상 구현 시 크로스 토크 영역이 최소화된 다중 화상 구현 시스템에 관한 것이다.
오늘날 초고속 정보 통신망을 근간으로 구축된 정보의 고속화를 토대로 과거의 전화와 같이 단순히‘듣고 말하는 통신’으로부터 현재의‘보고 듣는 멀티미디어 통신’으로 발전해 왔으며, 궁극적으로는 시공간을 초월하여‘입체적으로 보고 느끼고 즐기는 3차원 입체 통신’으로 발전해 나가고 있다.
일반적으로 3차원을 표현하는 입체영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의존하는데, 두 눈의 시차 즉, 약 65㎜정도 떨어져 존재하는 두 눈 사이의 간격에 원인한 양안시차는 입체감의 가장 중요한 요인이라 할 수 있다. 즉, 인체의 좌우 눈이 각각 서로 연관된 2 차원 영상을 볼 경우, 이들 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실재감을 재생하게 되는데, 이 같은 능력을 스테레오그라피(stereography)라 한다.
이에 상기와 같은 능력을 이용하여 2차원의 화면에서 3차원 입체영상을 표시하는 기술이 소개된 바 있고, 구체적으로는 특수안경에 의한 입체영상 디스플레이, 무안경식 입체영상 디스플레이 그리고 홀로그래픽(holographic) 디스플레이를 들 수 있다.
이때, 특수안경에 의한 입체영상 디스플레이 방식은 많은 인원이 입체영상을 즐길 수 있는 장점을 가져 많이 사용되고 있는데, 이러한 특수안경에 의한 입체영상 디스플레이 방식은 도 1에 도시한 바와 같이, 영상을 디스플레이하는 표시장치(10)와, 표시장치(10)의 좌안용 영상과 우안용 영상 별로 편광방향을 바꾸는 패턴드 리타더(patterned retarder : 20)와 좌안과 우안에 대해 서로 다른 편광을 투과시키는 편광안경(30)으로 구성된다.
따라서, 패턴드 리타더(20)에 의해 좌안 영상과 우안 영상의 편광방향이 서로 다르게 되며, 편광안경(30)이 좌안 영상과 우안 영상을 분리하여 투과시키므로 시청자는 3차원 입체 영상을 시청할 수 있다.
한편, 3차원 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상이 서로 겹쳐 보이는 크로스 토크(cross-talk) 영역이 발생하게 되는데, 시청자의 눈이 이와 같은 크로스 토크 영역에 위치하는 경우, 영상이 흐려 보이고 시청자는 어지러움을 느끼게 된다.
따라서, 크로스 토크 영역을 최소화하기 위하여 패턴드 리타더(20)에 블랙스트라이프(black stripe : 미도시)를 형성하나, 이는 패턴드 리타더(20)의 공정의 효율성 저하 및 공정 비용을 향상시키게 되며, 패턴드 리타더(20)의 두께를 증가시키게 되는 문제점을 야기하게 된다.
또는 표시장치(10)의 좌안 영상과 우안 영상 사이에 블랙매트릭스(black matrix : 미도시)의 폭을 넓게 형성하는 방법이 제안되었으나, 이는, 제공되는 3차원 입체 영상의 개구율을 저하시키게 되며, 시청자의 위치에 따라 색감 및 밝기가 달라지는 등의 문제점을 야기하게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 2차원 및 3차원 입체영상을 표시하는 입체영상 표시장치에 있어서, 크로스 토크 영역을 최소화하는 동시에 개구율을 향상시키는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 공정의 효율성을 향상시키고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 편광안경에 의해 입체영상을 구현하도록 이루어진 입체영상 액정표시장치에 있어서, 상기 액정표시장치와; 상기 액정표시장치의 외측면에 부착되며, 다수의 화소영역 중 홀수번째 화소라인에 위하는 화소영역에 대응하는 제1패턴과, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역에 대응하며, 상기 제1패턴과 다른 투과축으로 이루어진 제2패턴 그리고 제1및 제2패턴 사이에 빛 차단 패턴이 형성된 패턴드 리타더(patterned retarder)와; 상기 패턴드 리타더를 통해 나온 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광안경을 포함하며, 상기 빛 차단 패턴은 상기 제1및 제2패턴이 서로 중첩되어 형성되는 다중 화상 구현 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 편광안경에 의해 입체영상을 구현하도록 이루어진 입체영상 액정표시장치에 있어서, 상기 액정표시장치와; 상기 액정표시장치의 외측면에 부착되며, 다수의 화소영역 중 홀수번째 화소라인에 위하는 화소영역에 대응하는 제1패턴과, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역에 대응하며, 상기 제1패턴과 다른 투과축으로 이루어진 제2패턴 그리고 제1및 제2패턴 사이에 빛 차단 패턴이 형성된 패턴드 리타더(patterned retarder)와; 상기 패턴드 리타더를 통해 나온 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광안경을 포함하며, 상기 빛 차단 패턴은 상기 제1및 제2패턴과 다른 광축을 갖는 제3패턴으로 이루어지는 다중 화상 구현 시스템을 제공한다.
이때, 상기 액정표시장치는 일면에 제1편광판이 부착되며, 상기 제1편광판이 부착된 반대측인 타면에는 제2편광판이 부착되며, 상기 제1및 제2편광판은 서로 직교하는 투과축을 가지며, 상기 제3패턴은 상기 제2편광판의 투과축과 수직한 광축을 갖는다.
그리고, 상기 제1패턴은 45도의 투과축을 가지며, 상기 제2패턴은 -45도의 투과축을 가지며, 상기 제3패턴은 수직 또는 수평한 투과축을 갖는다.
이때, 상기 제1패턴은 상기 홀수번째 화소라인에 위하는 화소영역으로부터 나오는 빛을 제1편광상태로 변환시키며, 상기 제2패턴은 상기 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역으로부터 나오는 빛을 제2편광상태로 변환시키며, 상기 패턴드 리타더는 TAC층과 상기 TAC층을 보호하는 보호필름을 더욱 포함한다.
또한, 상기 편광안경의 좌안렌즈에는 상기 제 1 편광상태의 빛을 투과시키고 상기 제 2 편광상태의 빛은 차단하는 제 1 편광필름이 부착되고, 우안렌즈에는 상기 제 1 편광상태의 빛은 차단하고 상기 제 2 편광상태의 빛은 투과시키는 제 2 편광필름이 부착된다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 패턴드 리타더에 빛 차단 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는데, 특히 빛 차단 패턴을 제1및 제2패턴을 서로 중첩시켜 형성하거나 또는 제1및 제2패턴의 광축과 서로 다른 광축을 갖는 제3패턴으로 형성함으로써, 크로스 토크(cross-talk) 영역을 최소화할 수 있으며, 기존의 패턴드 리타더에 블랙스트라이프를 별도로 형성함으로써, 패턴드 리타더의 공정의 효율성을 저하시키며, 공정비용을 향상시켰던 문제점을 해소할 수 있는 효과가 있다.
특히, 패턴드 리타더의 두께가 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 시청자의 위치에 따라 색감 및 밝기가 달라지는 등의 문제점 또한 방지할 수 있는 효과가 있다.
도1은 일반적인 입체영상 디스플레이를 개략적으로 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 화상 구현 시스템을 도시한 것으로, 3차원 입체 영상 구현시의 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴드 리타더의 구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도4a ~ 4c는 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴드 리타더의 형성방법을 개략적으로 도시한 평면도.
도5는 도4의 개략도.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 패턴드 리타더를 개략적으로 도시한 평면도.
도7a ~ 7c는 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴드 리타더의 형성방법을 개략적으로 도시한 평면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 화상 구현 시스템을 도시한 것으로, 3차원 입체 영상 구현시의 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다중 화상 구현 시스템(100)은 크게 화상을 표시하는 표시장치(110)와, 표시장치(110)의 외측면에 부착된 패턴드 리타더(200), 표시장치(110)로부터 패턴드 리타더(200)를 통과하여 나오는 화상을 선택적으로 투과시키는 편광안경(130)으로 구성된다.
이들에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 우선 표시장치(110)는 CRT(cathode ray tube), 플라즈마표시장치(plasma display panel : PDP), 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 유기전계발광소자(organic electro-luminescence device : OLED) 중 선택된 하나로, 본 발명에서는 가장 널리 사용되고 있는 액정표시장치를 일예로 설명하도록 하겠다.
즉, 액정표시장치(110)는 어레이기판(111)과, 컬러필터기판(121) 그리고 두 기판(111, 121) 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 이루어지며, 두 기판(111, 121)의 각 외측면에는 제1및 제2편광판(129a, 129b)이 부착되며, 도면상에 도시하지는 않았지만 제 1 편광판(129a)의 외측으로는 백라이트 유닛(backlight unit)이 포함되어 구성된다.
제 1 및 제 2 편광판(129a, 129b)은 투과축이 서로 수직 교차하도록 형성된다.
어레이기판(111)은 능동행렬 방식이라는 전제 하에 내면에는 다수의 게이트라인(113)과 데이터라인(115)이 교차하여 화소영역(P)이 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Tr)가 구비되어 각 화소영역(P)에 형성된 투명 화소전극(117)과 일대일 대응 연결되어 있다.
그리고, 컬러필터기판(121)의 내면으로는 각 화소영역(P)에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter : 125) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인(113)과 데이터라인(115) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix : 123)가 구비된다. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극(미도시)이 마련되어 있다.
이때, 액정표시장치(110)의 모드에 따라 컬러필터기판(121)의 전면에 형성된 투명 공통전극(미도시)은 어레이기판(111)의 각 화소영역(P)에 형성될 수도 있다.
이때, 화소전극(117)과 공통전극(미도시)은 바(bar) 현상을 갖고 교대로 반복 배열된 구조로 이루어진다.
한편, 컬러필터기판(121)의 외측면에 위치하는 패턴드 리타더(200)는 가로방향으로 정의되는 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역(P)으로부터 제 2 편광판(129b)을 통해 나온 빛을 우원편광 상태가 되도록 하며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 좌원편광 상태가 되도록 하는 역할을 한다.
이를 위해, 패턴드 리타더(200)는 그 내부적으로 위상값을 변경시키는 물질 즉, 각각 지연자(retarder)로 구성되는 불굴절소자의 조합으로, 화소영역(P) 라인별로 교대하여 서로 다른 방향을 갖도록 패턴된다.
즉, 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 우원편광용 제1패턴(210)이 형성되며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 좌원편광용 제2패턴(220)이 형성된다.
제1및 제2패턴(210, 220)의 광축은 서로 직교된다.
이 경우, 패턴드 리타더(200)는 홀수번째 화소라인이 좌원편광 상태가 되도록, 그리고 짝수번째 화소라인이 우원편광 상태가 되도록 형성할 수도 있다.
따라서, 전술한 본 발명의 액정표시장치(110)의 구성에 의해 홀수번째의 화소라인에 위치하는 화소영역(P)으로부터는 우원편광된 상태의 빛이 나오고, 짝수번째의 화소라인에 위치하는 화소영역(P)으로부터는 좌원편광된 상태의 빛이 나오게 된다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 패턴드 리타더(200)는 제1및 제2패턴(210, 220) 사이에 빛 차단 패턴(230)이 더욱 형성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응하는 제1패턴(210)과 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응하는 제2패턴(220)의 사이인 화소라인의 경계부에 대응해서 빛 차단 패턴(230)이 형성되는 것이다.
이러한, 본 발명의 실시예에 따른 빛 차단 패턴(230)은 기존의 블랙스트라이프(미도시) 및 컬러필터기판(121)에 두껍게 형성되었던 블랙매트릭스(123)의 역할을 대신하게 되므로, 좌안 영상과 우안 영상이 서로 겹쳐 보이는 크로스 토크(cross-talk) 영역을 최소화할 수 있어, 크로스 토크 영역에 의해 시청자가 어지러움을 느끼게 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 기존의 패턴드 리타더(200)에 블랙스트라이프(미도시)를 별도로 형성함으로써, 패턴드 리타더(200)의 공정의 효율성을 저하시키며, 공정비용을 향상시켰던 문제점을 해소할 수 있다.
특히, 패턴드 리터더(200)의 두께가 증가하는 것을 방지할 수 있어, 최근 요구되고 있는 경량 및 박형의 표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 컬러필터기판(121)의 좌안 영상과 우안 영상 사이에 블랙매트릭스(123)를 넓게 형성하지 않아도 됨으로써, 3차원 입체 영상의 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 시청자의 위치에 따라 색감 및 밝기가 달라지는 등의 문제점 또한 방지할 수 있다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
이때, 액정표시장치(110)에 있어 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 사용자의 좌안으로 입사되는 좌안용 영상신호를, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 우안으로 입사되는 우안용 영상신호를 인가하도록 함으로써 3차원 영상 구현이 가능하도록 하는 표시장치를 이루게 된다.
그리고, 액정표시장치(110)와 하나의 세트를 이루는 3차원 영상 시청용 편광안경(130)은, 투명한 유리재질로 이루어진 통상적인 안경에 편광필름(131, 133)을 부착한 것이 특징이다.
이때, 착용 시 사용자의 좌안에 대응되는 좌안렌즈에는 우원편광된 빛만을 선택적으로 투과시키는 제 1 편광필름(131)이 부착되고 있고, 우안렌즈에는 좌원편광된 빛만을 선택적으로 투과시키는 제 2 편광필름(133)이 부착된다.
따라서, 사용자가 이러한 구성을 갖는 편광안경(130)을 착용하고, 액정표시장치(110)의 화소라인 별로 교대하여 좌안 영상과 우안 영상 데이터가 인가되어, 서로 다른 원편광 상태를 갖는 빛을 통과시키는 패턴드 리타더(200)를 통해 화상을 시청하는 경우, 편광안경(130)의 좌안렌즈를 통해서는 좌안 영상이, 우안렌즈를 통해서는 우안 영상이 입사되므로 이들 두 화상의 합성에 의해 사용자는 3차원 입체화상을 시청할 수 있게 된다.
여기서 일례로서 편광안경(130)에 있어 좌안렌즈에는 우원편광된 빛만을 선택적으로 투과시키는 제 1 편광필름(131)이, 우안렌즈에는 좌원편광된 빛만을 선택적으로 투과시키는 제 2 편광필름(133)이 부착된 것을 보이고 있지만, 이러한 제 1 및 제 2 편광필름(131, 133)은 서로 바뀌어 부착될 수도 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 다중 화상 구현 시스템(100)은 풀 사이즈의 3차원 입체 영상 구현 이외에 2차원 영상 또한 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴드 리타더의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 패턴드 리타더(200)는 액정표시장치(도2의 110) 즉, 제2편광판(도2의129b)의 외측에 부착하기 위하여, 실질적으로 좌안용 영상과 우안용 영상 별로 편광방향을 바꾸는 리타더 패턴층(200a)이 제 1 점착층(240a)과 부착되어 구성된다.
이때, 리타더 패턴층(200a)은 제 1 점착층(240a) 상에 리타더가 패터닝되어 구성되며, 이러한 패턴드 리타더(200)는 제1점착층(240a)을 통해 액정표시장치(도2의 110)의 제2편광판(도2의129b)의 외측에 부착된다.
리타더 패턴층(200a)과 접착되는 제 1 점착층(240a)의 타면에는 제 1 점착층(240a)을 보호하기 위한 제1 보호필름(250a)이 부착되며, 제1 보호필름(250a)은 차후 패턴드 리타더(200)를 액정표시장치(도2의 110)에 부착하는 단계에서 제거된다.
이때, 리타더 패턴층(200a)은 액정표시장치(도2의 110)의 가로방향으로 정의되는 화소라인에 대응하여, 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(도2의 P)에 대응해서는 우원편광용 제1패턴(210)이 형성되며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(도2의 P)에 대응해서는 좌원편광용 제2패턴(220)이 형성된다.
제1및 제2패턴(210, 220)의 광축은 서로 직교되어, 패턴드 리타더(200)를 통과하는 빛은 제1패턴(210)을 통해 우원편광 상태가 되도록 하며, 제2패턴(220)을 통해서는 좌원편광 상태가 되도록 한다.
특히, 본 발명의 패턴드 리타더(200)는 제1및 제2패턴(210, 220) 사이에 빛 차단 패턴(230)을 형성하여, 이를 통해, 크로스 토크(cross-talk) 영역을 최소화할 수 있다.
그리고, 이러한 리타더 패턴층(200a)의 상부에는 액정표시장치(도2의 110)로부터 나오는 빛을 산란되지 않게 하기 위하여 제2 점착층(240b)을 통해 TAC(triacetylcellulose)층(260)이 부착되어 구성되며, TAC층(260) 상부에는 TAC층(260)을 보호하기 위한 제2보호필름(250b)이 부착되어 구성된다.
따라서, 액정표시장치(도2의 110)와 제2편광판(도2의129b)을 통과 후 선편광이 되어 나온 빛은 패턴드 리터더(200)를 통과하는 과정에서, 제 1패턴(210)과 제2패턴(220)에 의해 패턴드 리타더(200)를 최종적으로 나오는 빛은 서로 다른 원편광 상태를 상태를 갖게 된다.
이렇게 구현된 각각의 원편광은 편광안경(도2의 130)을 통해 이미지를 각각 좌우 두 눈으로 분리시키며, 이것은 다시 뇌에서 합성되어 입체감을 가지는 이미지로 지각되도록 한다.
이를 통해, 사용자는 3차원 입체화상을 시청할 수 있는 것이다.
특히, 본 발명의 패턴드 리타더(200)는 기존의 패턴드 리타더에 블랙스트라이프(미도시)를 별도로 형성함으로써, 패턴드 리타더의 공정의 효율성을 저하시키며, 공정비용을 향상시켰던 문제점을 해소할 수 있다.
특히, 패턴드 리터더(200)의 두께가 증가하는 것을 방지할 수 있어, 최근 요구되고 있는 경량 및 박형의 표시장치를 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 패턴드 리타더(200)는 제1보호필름(250a)과 제1점착층(240a), 리타더 패턴층(200a), TAC층(260)과 제2보호필름(250b) 그리고 리타더 패턴층(200a)과 TAC층(260)을 서로 접착시키기 위한 제2 점착층(240b)으로 이루어지나, 기존의 블랙스트라이프(미도시)를 포함하던 패턴드 리타더는 제1보호필름과 제1점착층, 리타더 패턴층, TAC층, 제2보호필름, 제2점착층에 블랙스트라이프층과 블랙스트라이프층을 리타더 패턴층에 부착하기 위한 제3점착층을 더욱 필요로 하게 된다.
따라서, 본 발명의 패턴드 리타더(200)는 기존의 블랙스트라이프(미도시)를 포함하던 패턴드 리타더에 비해 그 두께를 현저하게 줄일 수 있는 것이다.
또한, 컬러필터기판(도2의 121)의 좌안 영상과 우안 영상 사이에 블랙매트릭스(도2의 121)를 넓게 형성하지 않아도 됨으로써, 3차원 입체 영상의 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 시청자의 위치에 따라 색감 및 밝기가 달라지는 등의 문제점 또한 방지할 수 있다.
이와 같이 전술한 효과는 제1및 제2패턴(210, 220) 사이에 빛 차단 패턴(230)을 형성함으로써 가능한 것으로, 빛 차단 패턴(230)은 제1및 제2패턴(210, 220)을 서로 중첩시켜 형성하거나, 또는 제1및 제2패턴(210, 220)을 형성하는 과정에서, 제1및 제2패턴(210, 220)과 광축이 다른 제3패턴을 패터닝함으로써 형성할 수 있다. 이에 대해 아래 도면들을 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
도4a ~ 4c는 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴드 리타더의 형성방법을 개략적으로 도시한 평면도이며, 도5는 도4의 개략도이다.
도시한 바와 같이, 빛 차단 패턴(230)은 제1및 제2패턴(210, 220)을 서로 중첩함으로써, 제1및 제2패턴(210, 220)이 서로 중첩된 영역이 빛 차단 패턴(230)의 역할을 하도록 할 수 있다.
즉, 도4a에 도시한 바와 같이 제1 보호필름(도 3의250a)이 부착된 점착층(도 3의240a)의 타면에 제1패턴(210)이 형성될 제1패턴영역(210a)과, 제2패턴(220)이 형성될 제2 패턴영역(220a) 그리고 빛 차단 패턴(230)이 형성될 빛 차단 영역(230a)을 정의한 후, 도4b에 도시한 바와 같이 제1패턴영역(210a)과 빛 차단 영역(230a)에 제1패턴(210)을 패터닝한다.
이때, 제1패턴영역(210a)은 액정표시장치(도2의 110)의 가로방향으로 정의되는 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(도2의 P)에 대응하는 영역이며, 빛 차단영역(230a)은 각 화소라인의 경계에 대응하는 영역이며, 제1패턴(210)은 45도의 각도를 갖는 투과축으로 이루어진다.
다음으로, 도4c에 도시한 바와 같이 제1패턴(210)이 패터닝된 점착층(도 3의240a)의 상부에 제2패턴(220)을 패터닝하는데, 제2패턴(220)은 제1패턴(210)이 형성된 제1 패턴영역(210a) 이외의 영역인 제2패턴영역(220a)과 빛 차단 영역(230a)에 형성한다.
이때, 제2패턴영역(220a)은 액정표시장치(도2의 110)의 가로방향으로 정의되는 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(도2의 P)에 대응하는 영역이며, 제2패턴(220)은 제1패턴(210)의 투과축과 직교하는 -45도의 각도를 갖는 투과축으로 이루어진다.
이때, 빛 차단 영역(230a)에는 제1패턴(210)과 제2패턴(220)이 서로 중첩되어 형성됨으로써, 이렇게 제1및 제2패턴(210, 220)이 서로 중첩된 영역은 45도의 각도를 갖는 투과축과 -45도의 각도를 갖는 투과축이 서로 중첩되어 형성되어, 이의 영역(230a)에 제1및 제2패턴(210, 220)이 중첩되어 형성된 패턴이 이 빛 차단 패턴(230)이 되는 것이다.
즉, 도5에 도시한 바와 같이 제2패턴영역(220a)을 제외하고 패터닝된 제1패턴(210)과 제1패턴영역(210a)을 제외하고 패터닝된 제2패턴(220)을 서로 중첩시킴으로써, 제1및 제2패턴(210, 220) 사이에 빛 차단 패턴(230)이 형성된 패턴드 리타더(200)를 완성하게 되는 것이다.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 패턴드 리타더를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 패턴드 리타더(200)는 액정표시장치(도2의 110)의 가로방향으로 정의되는 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(도2의 P)에 대응하는 영역에 제1패턴(210)이 형성되어 있으며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(도2의 P)에 대응하는 영역에 제2패턴(220)이 형성되어 있다.
이러한, 제1및 제2패턴(210, 220)은 서로 직교하는 투과축을 가지며, 서로 교번하여 위치한다. 즉, 제1패턴(210)은45도의 각도를 갖는 투과축으로 이루어지며, 제2패턴(220)은 제1패턴(210)의 투과축과 직교하는 -45도의 각도를 갖는 투과축으로 이루어진다.
특히, 제1및 제2패턴(210, 220)의 사이에는 빛 차단 패턴이 형성되는데, 본 발명의 제2실시예에 따른 빛 차단 패턴은 제1및 제2패턴(210, 220)과는 다른 광축을 갖는 제3패턴(230)이 형성된다.
이때, 제3패턴(230)의 광축은 패턴드 리타더(200)가 부착될 액정표시장치(도2의 110)의 제2편광판(도2의129b)의 투과축과 수직한 투과축을 갖도록 형성한다.
즉, 액정표시장치(도2의 110)의 컬러필터기판(도2의 121)의 외측에 부착되는 제2편광판(도2의129b)의 투과축이 수직하게 형성될 경우, 패턴드 리타더(200)의 제3패턴(230)의 광축은 제2편광판(도2의129b)의 투과축과 수직하게 형성하는 것이다.
따라서, 제2편광판(도2의129b)을 통과한 선편광은 제 3패턴(230)에 의해 차단 및 흡수되어, 제3패턴(230)이 형성된 영역을 통해서는 빛이 차단되는 것이다.
즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴드 리타더(200)에 있어서는 제3패턴(230)이 빛 차단 패턴이 되는 것이다.
도7a ~ 7c는 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴드 리타더의 형성방법을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도7a에 도시한 바와 같이 제1 보호필름(도 3의250a)이 부착된 점착층(도 3의240a)의 타면에 제2패턴(도6의 220)이 형성될 제2 패턴영역(220a)과 제 3패턴(도6의 230)이 형성될 제3패턴영역(230a)을 정의한 후, 이의 제2및 제 3 패턴영역(220a, 230a)을 제외한 영역에 제1패턴(210)을 패터닝한다.
이때, 제1패턴영역(210a)은 액정표시장치(도2의 110)의 가로방향으로 정의되는 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(도2의 P)에 대응하는 영역이며, 제1패턴(210)은 45도의 각도를 갖는 투과축으로 이루어진다.
다음으로, 도7b에 도시한 바와 같이 제1패턴(210)이 패터닝된 점착층(도 3의240a)의 상부에 제2패턴(220)을 패터닝하는데, 제2패턴(220)은 제1패턴(210)이 형성된 영역과 제3패턴(도6의 230)이 형성될 영역을 제외한 제2패턴영역(220a)에 형성한다.
이때, 제2패턴영역(220a)은 액정표시장치(도2의 110)의 가로방향으로 정의되는 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(도2의 P)에 대응하는 영역이며, 제2패턴(220)은 제1패턴(210)의 투과축과 직교하는 -45도의 각도를 갖는 투과축으로 이루어진다.
다음으로 도7c에 도시한 바와 같이 제1및 제2패턴(210, 220)이 형성된 영역을 제외한 제3패턴영역(230a)에 제3패턴(230)을 형성한다.
이때 제3패턴(230)은 제1및 제2패턴영역(210a, 220a)의 사이에 위치하며, 제3패턴(230)은 패턴드 리타더(200)가 부착될 액정표시장치(도2의 110)의 제2편광판(도2의129b)의 투과축과 수직한 투과축을 갖도록 형성한다.
따라서, 제3패턴(230)이 제2편광판(도2의129b)을 통과한 빛을 차단하게 되며, 빛 차단 패턴이 되므로, 제1및 제2패턴(210, 220) 사이에 빛 차단 패턴(230)이 형성된 패턴드 리타더(200)를 완성하게 된다.
한편, 본 발명의 빛 차단 패턴(230)은 액정표시장치(도2의 110)의 컬러필터기판(도2의 121)에 형성된 블랙매트릭스(도2의 123)의 폭과 동일하거나 또는 이보다 작은 폭을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
이는, 빛 차단 패턴(230)의 폭이 블랙매트릭스(도2의 123)에 비해 넓게 형성하면, 종래기술의 문제점에서 지적한 바와 같이 3차원 입체 영상의 개구율을 저하시키게 되며, 시청자의 위치에 따라 색감 및 밝기가 달라지는 등의 문제점을 야기하게 되기 때문이다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
100 : 다중 화상 구현 시스템, 110 : 액정표시장치
111 : 어레이기판, 113 : 게이트라인, 115 : 데이트라인
117 : 화소전극, 121 : 컬러필터기판, 123 : 블랙매트릭스
125 : 컬러필터, 129a, 129b : 제1및 제2편광판
130 : 편광안경, 131, 133 : 제1및 제2편광필름
200 : 패턴드 리타더, 210, 220 : 제1및 제2패턴
230 : 빛 차단 패턴, P : 화소영역, Tr : 박막트랜지스터

Claims (9)

  1. 편광안경에 의해 입체영상을 구현하도록 이루어진 입체영상 액정표시장치에 있어서,
    상기 액정표시장치와;
    상기 액정표시장치의 외측면에 부착되며, 다수의 화소영역 중 홀수번째 화소라인에 위하는 화소영역에 대응하는 제1패턴과, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역에 대응하며, 상기 제1패턴과 다른 투과축으로 이루어진 제2패턴 그리고 제1및 제2패턴 사이에 빛 차단 패턴이 형성된 패턴드 리타더(patterned retarder)와;
    상기 패턴드 리타더를 통해 나온 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광안경
    을 포함하며, 상기 빛 차단 패턴은 상기 제1및 제2패턴이 서로 중첩되어 형성되며, 상기 제1패턴은 상기 홀수번째 화소라인에 위하는 화소영역으로부터 나오는 빛을 제1편광상태로 변환시키며, 상기 제2패턴은 상기 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역으로부터 나오는 빛을 제2편광상태로 변환시키며, 상기 편광안경의 좌안렌즈에는 상기 제 1 편광상태의 빛을 투과시키고 상기 제 2 편광상태의 빛은 차단하는 제 1 편광필름이 부착되고, 우안렌즈에는 상기 제 1 편광상태의 빛은 차단하고 상기 제 2 편광상태의 빛은 투과시키는 제 2 편광필름이 부착된 다중 화상 구현 시스템.
  2. 편광안경에 의해 입체영상을 구현하도록 이루어진 입체영상 액정표시장치에 있어서,
    상기 액정표시장치와;
    상기 액정표시장치의 외측면에 부착되며, 다수의 화소영역 중 홀수번째 화소라인에 위하는 화소영역에 대응하는 제1패턴과, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역에 대응하며, 상기 제1패턴과 다른 투과축으로 이루어진 제2패턴 그리고 제1및 제2패턴 사이에 빛 차단 패턴이 형성된 패턴드 리타더(patterned retarder)와;
    상기 패턴드 리타더를 통해 나온 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광안경
    을 포함하며, 상기 빛 차단 패턴은 상기 제1및 제2패턴과 다른 광축을 갖는 제3패턴으로 이루어지며, 상기 빛 차단 패턴은 상기 제1및 제2패턴이 서로 중첩되어 형성되며, 상기 제1패턴은 상기 홀수번째 화소라인에 위하는 화소영역으로부터 나오는 빛을 제1편광상태로 변환시키며, 상기 제2패턴은 상기 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역으로부터 나오는 빛을 제2편광상태로 변환시키며, 상기 편광안경의 좌안렌즈에는 상기 제 1 편광상태의 빛을 투과시키고 상기 제 2 편광상태의 빛은 차단하는 제 1 편광필름이 부착되고, 우안렌즈에는 상기 제 1 편광상태의 빛은 차단하고 상기 제 2 편광상태의 빛은 투과시키는 제 2 편광필름이 부착된 다중 화상 구현 시스템.
  3. 제1항 및 제2항 중 선택된 한 항에 있어서,
    상기 액정표시장치는 일면에 제1편광판이 부착되며, 상기 제1편광판이 부착된 반대측인 타면에는 제2편광판이 부착되며, 상기 제1및 제2편광판은 서로 직교하는 투과축을 갖는 다중 화상 구현 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3패턴은 상기 제2편광판의 투과축과 수직한 광축을 갖는 다중 화상 구현 시스템.
  5. 제1항 및 제2항 중 선택된 한 항에 있어서,
    상기 제1패턴은 45도의 투과축을 가지며, 상기 제2패턴은 -45도의 투과축을 갖는 다중 화상 구현 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3패턴은 상기 제 1 및 제 2 패턴과 다른 방향의 투과축을 갖는 다중 화상 구현 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항 및 제2항 중 선택된 한 항에 있어서,
    상기 패턴드 리타더는 TAC층과 상기 TAC층을 보호하는 보호필름을 더욱 포함하는 다중 화상 구현 시스템.
  9. 삭제
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