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KR102210375B1 - 디스플레이 표시장치 - Google Patents

디스플레이 표시장치 Download PDF

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KR102210375B1
KR102210375B1 KR1020140087290A KR20140087290A KR102210375B1 KR 102210375 B1 KR102210375 B1 KR 102210375B1 KR 1020140087290 A KR1020140087290 A KR 1020140087290A KR 20140087290 A KR20140087290 A KR 20140087290A KR 102210375 B1 KR102210375 B1 KR 102210375B1
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KR
South Korea
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layer
display panel
lenticular
medium layer
display
Prior art date
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KR1020140087290A
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Inventor
김진영
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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Publication date
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    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
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Abstract

본 발명은 디스플레이 표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 디스플레이 표시장치는, 다수개의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 층과 매질층을 포함하는 제 1 표시패널; 상기 제 1 표시패널 배면에 배치되는 제 2 표시패널; 및 상기 제 2 표시패널 배면에 배치되고, 상기 렌티큘러 층과 매질층 사이의 거리를 조절하는 간격조절장치;를 포함하고, 상기 렌티큘러 층과 매질층은 동일한 굴절률을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 표시장치{Display device}
본 발명은 디스플레이 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2 차원 및 3 차원 전환이 가능한 무안경식 디스플레이 표시장치에 관한 것이다.
입체영상 디스플레이장치는, 두 눈에 인지되는 서로 다른 영상신호가 합성될 때 원근감이 나타나는 것을 이용하여 영상을 입체적으로 표시한다. 이러한 입체 영상을 구현하는 방법으로는, 크게 양안시차 방식(stereoscopic technique), 볼류메트릭스 방식(volumetric technique) 및 홀로그래픽 방식(holographic technique)등이 알려져 있다.
이 중, 양안시차 방식은 안경식과 무안경식으로 구분될 수 있으며, 최근에는 무안경식이 활발하게 연구되고 있다. 무안경식은 다시 배리어(barrier)를 이용하는 배리어 방식 및 렌즈를 이용하는 렌즈 방식 등으로 구분될 수 있다.
특히, 배리어 방식 또는 렌즈 방식을 이용하는 입체영상 디스플레이 장치는, 이차원영상(2D) 및 입체영상(3D)을 모두 표현하기 위해, 스위쳐블 배리어 방식 또는 스위쳐블 액정 렌즈 방식 등을 이용할 수 있다. 스위쳐블 액정 렌즈 방식 입체영상 디스플레이장치는, 영상을 출력하는 영상패널, 좌안영상과 우안영상을 좌안방향과 우안방향으로 굴절시키기 위한 편광렌즈필름 및 영상패널과 편광 렌즈필름 사이에 삽입되어, 편광렌즈필름을 통과한 영상이 2차원으로 보이도록 하거나 또는 3차원으로 보이도록 하기 위한 편광제어패널을 포함한다.
즉, 편광제어패널에 형성되어 있는 액정의 굴절률을 가변시키는 것에 의해, 편광제어패널을 통해 편광렌즈필름을 통과한 영상이 2차원 영상으로 보여질 수도 있으며, 또는 입체영상으로 보여질 수도 있다. 상기한 바와 같이, 종래의 스위쳐블 액정 렌즈 방식 입체영상 디스플레이 장치는, 2차원 영상과 3차원 영상을 모두 표시하기 위해, 영상을 출력하기 위한 영상패널 이외에, 편광제어패널과 편광렌즈필름을 더 포함할 수 있다.
여기서, 편광제어패널 및 편광렌즈필름 모두 액정을 사용하기 있기 때문에, 액정을 배향하는 공정이 요구된다. 또한, 편광제어패널의 구동을 위해서는 투명전극이 요구됨으로써, 가격이 상승한다는 문제점이 있다.
본 발명은 렌티큘러 렌즈 및 매질층 사이의 거리를 간격조절장치를 통해 조절함으로써, 2 차원 및 3 차원 영상을 효율적으로 전환할 수 있는 디스플레이 표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 디스플레이 표시장치는, 다수개의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 층과 매질층을 포함하는 제 1 표시패널; 상기 제 1 표시패널 배면에 배치되는 제 2 표시패널; 및 상기 제 2 표시패널 배면에 배치되고, 상기 렌티큘러 층과 매질층 사이의 거리를 조절하는 간격조절장치;를 포함하고, 상기 렌티큘러 층과 매질층은 동일한 굴절률을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디스플레이 표시장치는, 렌티큘러 렌즈 및 매질층 사이의 거리를 간격조절장치를 통해 조절함으로써, 2 차원 및 3 차원 영상을 효율적으로 전환할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 3 차원 영상을 제공하는 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2 차원 영상을 제공하는 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무안경식 3 차원 영상을 제공하는 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 표시장치는 제 1 표시패널(200), 상기 제 1 표시패널(200) 배면에 배치되는 제 2 표시패널(100), 상기 제 2 표시패널(100) 배면에 배치되는 간격조절장치(170)를 포함한다. 이 때, 상기 제 1 표시패널(201)은 제 1 기판(130) 및 상기 제 1 기판(130)과 대향하여 배치되는 제 2 기판(160)을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 기판과(130) 제 2 기판(160) 사이에는 다수개의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 층(140) 및 매질층(150)이 형성된다.
상기 제 1 기판(130) 상에는 상기 렌티큘러 층(140)이 형성될 수 있다. 이 때, 상기 렌티큘러 렌즈는 단면이 반구 형상일 수 있다. 또한, 상기 렌티큘러 렌즈의 두께는 5 ㎛ 이상 800 ㎛ 이하일 수 있다.
종래의 2 차원 및 3 차원 영상 전환 디스플레이 표시장치는 편광제어패널 및 편광렌즈필름 모두 액정을 사용하기 있기 때문에, 액정을 배향하는 공정이 요구된다. 또한, 편광제어패널의 구동을 위해서는 투명전극이 요구됨으로써, 가격이 상승한다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 액정 배향 공정과 투 명전극을 사용하지 않는 디스플레이 표시장치를 개시한다. 상기 렌티큘러 층(140) 상에 형성되는 매질층(150)을 이용하여 영상의 경로를 조절한다. 상기 매질층(150)은 상기 제 1 표시패널(200)은 상기 제 2 기판(160)의 배면에 배치되고, 상기 렌티큘러 층(140)의 상에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 매질층(150)은 상기 제 2 기판(160)과 점착제를 통해 부착될 수 있다.
상기 매질층(150)은 상기 렌티큘러 층(140)과 굴절률이 같은 물질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 렌티큘러 층(140)이 no의 굴절률을 갖고, 상기 매질층(151)이 ne의 굴절률을 갖는다고 할 때, 상기 no와 ne의 값은 같을 수 있다.
또한, 상기 매질층(150)은 탄성 및 연질을 가진 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 매질층(150)의 영상의 반사율을 낮추기 위해 투명한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 매질층(150)은 투명 실리콘으로 형성될 수 있다.
상기 매질층(150)은 렌티큘러 층(140) 곡면부의 일부에 접하여 형성될 수 있다. 그리고, 상기 매질층(150)과 렌티큘러 층(140)의 곡면부가 접하지 않는 영역에서는 상기 매질층(150)과 렌티큘러 층(140) 사이에 이격공간(151)이 형성될 수 있다. 상기 매질층(150)과 상기 렌티큘러 층(140) 사이의 거리는 도면에 한정되지 않으며, 상기 매질층(150)의 전면이 렌티큘러 층(140)과 소정의 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 이격공간(151)에는 공기가 찰 수 있다. 여기서, 상기 공기의 굴절률은 상기 렌티큘러 층(140)의 굴절률 및 상기 매질층(150)의 굴절률과 다를 수 있다. 자세하게는, 상기 공기의 굴절률은 1 이고 상기 렌티큘러 층(140)의 굴절률 no와 상기 매질층(150)의 굴절률 ne는 1 보다 클 수 있다.
상기 제 2 표시패널(100)로부터 상기 제 1 표시패널(200)에 입사되는 영상은 일부의 영상은 상기 제 1 표시패널(200)을 통과할 때 굴절되지 않은 상태로 통과할 수 있다. 그리고 나머지 일부의 영상은 상기 제 1 표시패널(200)을 통과할 때 굴절되어 통과한다.
자세하게는, 상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부의 일부와 상기 매질층(150)이 접하는 영역에서는, 상기 영상이 굴절되지 않고 통과한다. 그리고, 상기 렌티큘러 층(140)과 상기 매질층(150) 사이의 이격공간(151)에서는 상기 영상이 굴절되어 통과한다. 이 때, 상기 영상은 상기 렌티큘러 층(140)과 상기 매질층(150) 사이에 찬 상기 공기와 접하는 지점에서 굴절될 수 있다.
이를 통해, 상기 제 1 표시패널(200)은 3 차원의 영상을 구현하게 된다. 즉, 상기 제 1 표시패널(200)은 상기 제 2 표시패널(100)로부터 출력되는 2 차원의 영상을 좌우 양안으로 분리하여 시청자에게 3 차원의 영상을 제공한다. 이로써, 상기 디스플레이 표시장치는 무안경식 3 차원 영상 제공이 가능하다.
이와 같이, 상기 제 1 표시패널(200)은 상기 제 1 기판(130), 상기 제 1 기판(130) 상에 형성되는 렌티큘러 층(140), 상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부의 일부와 접하여 형성되는 매질층(150) 및 상기 매질층(150) 상에 배치되는 제 2 기판(160)으로 이루어 진다. 상기 제 1 표시패널(200) 배면에는 상기 제 2 표시패널(100)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 표시패널(200)과 상기 제 2 표시패널(100) 사이에 편광판(120)을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 표시패널(100)은 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 및 무기전계발광 표시장치와 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함한 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시장치(Electrophoresis, EPD) 등의 표시장치 중 하나일 수 있다.
상기 제 2 표시패널(100)은 상기 제 1 표시패널(200)에 영상을 제공하는 역할을 할 수 있다. 여기서, 상기 제 2 표시패널(100)이 제공하는 영상이 상기 제 1 표시패널(100)에서 굴절되어 통과할 때, 시청자는 3 차원의 영상을 볼 수 있다. 이 때, 상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부의 일부는 매질층(150)과 접하여 형성될 수 있다.
상기 렌티큘러 층(140)과 매질층(150) 사이의 거리는 상기 제 2 표시패널(100) 배면에 위치하는 간격조절장치(170)에 의해 조절 될 수 있다. 즉, 상기 간격조절장치(170)는 상기 매질층(150) 및 상기 매질층(150) 상에 형성되는 제 2 기판(160)을 상기 렌티큘러 층(140)에 밀착된 상태에서 소정의 간격만큼 이격시킬 수 있다.
상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부와 상기 매질층(150)이 밀착된 상태에서 상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부와 상기 매질층(150)이 소정의 간격으로 이격될 때, 상기 매질층(150)은 상기 렌티큘러 층(140) 형상으로 변형된 상태에서 편평한 상태로 돌아오게 된다.
또한, 상기 간격조절장치(170)는 상기 매질층(150) 및 상기 매질층(150) 상에 형성되는 제 2 기판(160)을 상기 렌티큘러 렌즈(140)와 서로 이격된 상태에서 상기 매질층(150) 및 렌티큘러 층(140)이 접하도록 이동 시킬 수 있다. 이 때, 상기 디스플레이 표시장치는 2 차원 영상을 제공할 수 있다. 이에 대한 설명은 도 2 에서 더 자세히 하도록 한다.
여기서, 상기 간격조절장치(170)는 다수개의 나사가 구비된 패드, 에어 패드 또는 자기 부상 장치 패드를 포함할 수 있다. 상기 간격조절장치(170)를 통해 상기 렌티큘러 층(140)과 매질층(150) 사이의 거리를 조절함으로써, 상기 디스플레이 표시장치는 시청자에게 2 차원 영상과 3 차원 영상 전환하여 제공할 수 있다.
또한, 상기 간격조절장치(170) 배면에는 백커버(180)가 형성될 수 있다. 상기 백커버(180)는 상기 간격조절장치(170), 제 1 표시패널(200) 및 제 2 표시패널(100)을 수용할 수 있다.
또한, 디스플레이 표시장치의 배면거리에 따른 시청영역이 정의 될 수 있다. 상기 배면 거리는 원하는 위치에 시점 영상을 배열하기 위하여 필요한 거리이다. 본 발명의 디스플레이 표시장치의 배면거리(S1)는 상기 렌티큘러 층(141) 배면에 형성된 제 1 기판(130)에서부터 상기 백커퍼(180)까지의 거리일 수 있다.
이 때, 매질층(151)이 렌티큘러 층(140)의 상에 형성되므로, 짧은 배면거리(S1)를 가질 수 있다. 상기 배면거리(S1)가 짧아짐에 따라, 시청거리가 짧아질 수 있다. 때문에, 상기 매질층(150)이 상기 렌티큘러 층(140)의 상에 형성되는 구조는 모바일용 디스플레이 등에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 표시장치는 렌티큘러 층(140)과 매질층(150)의 굴절률이 동일하고, 렌티큘러 층(140)의 곡면부의 일부와 매질층(150)이 접하여 형성된다. 이를 통해, 제 1 표시패널(200)에 입사되는 영상의 일부는 굴절되고 나머지 일부는 굴절되지 않음으로써, 시청자에게 3 차원 영상을 구현할 수 있다. 또한, 디스플레이 표시장치는 간격조절장치(170)를 통해 렌티큘러 층(140)과 매질층(150) 사이의 거리를 조절함으로써, 2 차원 영상과 3 차원 영상을 효율적으로 전환할 수 있다.
이어서, 도 2를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2 차원 영상을 제공하는 디스플레이 표시장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2 차원 영상을 제공하는 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다. 제 1 실시예에 따른 디스플레이 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 표시장치는 제 1 표시패널(201), 상기 제 1 표시패널(200) 배면에 배치되는 제 2 표시패널(100), 상기 제 2 표시패널(100) 배면에 배치되는 간격조절장치(170)를 포함한다.
이 때, 상기 제 1 표시패널(201)은 제 1 기판(130) 및 상기 제 1 기판(130)과 대향하여 배치되는 제 2 기판(160)을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 기판과(130) 제 2 기판(160) 사이에는 다수개의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 층(140) 및 매질층(152)이 형성된다.
상기 제 1 기판(130) 상에는 상기 렌티큘러 층(140)이 형성될 수 있다. 이 때, 렌티큘러 렌즈는 단면이 반구형상일 수 있다. 또한, 상기 렌티큘러 렌즈의 두께는 5 ㎛ 이상 800 ㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 제 1 표시패널(201)은 상기 제 2 기판(160)의 배면에 배치되고, 상기 렌티큘러 층(140)의 상에 형성되는 매질층(152)을 포함한다. 여기서, 상기 매질층(152)은 상기 제 2 기판(160)과 점착제를 통해 부착될 수 있다.
상기 매질층(152)은 상기 렌티큘러 층(140)과 굴절률이 같은 물질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 렌티큘러 층(140)이 no의 굴절률을 갖고, 상기 매질층(152)이 ne의 굴절률을 갖는다고 할 때, 상기 no와 ne의 값은 같을 수 있다.
또한, 상기 매질층(152)은 탄성 및 연질을 가진 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 매질층(152)의 영상의 반사율을 낮추기 위해 투명한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 매질층(152)은 투명 실리콘으로 형성될 수 있다.
상기 매질층(152)은 상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부과 완전히 밀착될 수 있다. 이 때, 상기 매질층(152)은 상기 렌티큘러 층(140) 곡면부 형상으로 변형될 수 있다. 즉, 상기 매질층(152)과 상기 렌티큘러 층(140) 사이에는 빈 공간이 존재하지 않을 수 있다.
이 때, 상기 제 2 표시패널(100)로부터 상기 제 1 표시패널(201)에 입사되는 영상은 상기 렌티큘러 층(140)과 매질층(152)에서 굴절되지 않고 통과하게 된다. 이를 통해, 상기 제 1 표시패널(201)은 2 차원의 영상을 구현하게 된다.
자세하게는, 상기 렌티큘러 층(140)와 매질층(152)의 굴절률이 동일함으로써, 상기 영상이 굴절되지 않고 통과하게 된다. 이 때, 상기 렌티큘러 층(140) 및 매질층(152)은 제 2 표시장치(100)의 평면영상이 표시되도록 상기 영상이 단순 투과되는 투명층 역할을 함으로써, 시청자에게 무안경식 2 차원의 영상을 제공하게 된다.
이와 같이, 상기 제 1 표시패널(201)은 상기 제 1 기판(130), 상기 제 1 기판(130) 상에 형성되는 렌티큘러 층(140), 상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부와 완전히 밀착하여 형성되는 매질층(152) 및 상기 매질층(152) 상에 배치되는 제 2 기판(160)으로 이루어 진다. 상기 제 1 표시패널(201) 배면에는 상기 제 2 표시패널(100)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 표시패널(200)과 상기 제 2 표시패널(100) 사이에 편광판(120)을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 표시패널(100)은 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 및 무기 전계발광 표시장치와 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함한 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시장치(Electrophoresis, EPD) 등의 표시장치 중 하나일 수 있다.
상기 제 2 표시패널(100)은 상기 제 1 표시패널(201)에 영상을 제공하는 역할을 할 수 있다. 여기서, 상기 제 2 표시패널(100)이 제공하는 영상이 상기 제 1 표시패널(201)에서 굴절되지 않을 때, 시청자는 2 차원의 영상을 볼 수 있다. 이 때, 상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부와 매질층(152)은 완전히 밀착될 수 있다.
상기 렌티큘러 층(140)과 매질층(152) 사이의 거리는 상기 제 2 표시패널(100) 배면에 위치하는 간격조절장치(170)에 의해 조절 될 수 있다. 즉, 상기 간격조절장치(170)는 상기 매질층(152) 및 상기 매질층(150) 상에 형성되는 제 2 기판(160)을 상기 렌티큘러 층(140)에 밀착 시키거나 소정의 간격만큼 이격시킬 수 있다. 여기서, 상기 간격조절장치(170)는 다수개의 나사가 구비된 패드, 에어 패드 또는 자기 부상 장치 패드를 포함할 수 있다. 이를 통해, 상기 디스플레이 표시장치는 무안경식 2 차원 및 3 차원 영상 전환이 가능하다.
또한, 상기 간격조절장치(170) 배면에는 백커버(180)가 형성될 수 있다. 상기 백커버(180)는 상기 간격조절장치(170), 제 1 표시패널(201) 및 제 2 표시패널(100)을 수용할 수 있다. 상기 백커버(180)의 형태는 도면에 한정되지 않으며, 상기 제 1 표시패널(201), 제 2 표시패널(100) 및 간격조절장치(170)의 측면에도 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 표시장치는 렌티큘러 층(140)과 매질층(152)의 굴절률이 동일하고, 렌티큘러 층(140)의 곡면부와 매질층(152)이 완전히 밀착됨으로써, 제 2 표시패널로부터 제 1 표시패널로 입사되는 영상이 굴절되지 않고 통과하여 시청자에게 2 차원 영상을 구현할 수 있다. 또한, 디스플레이 표시장치는 간격조절장치(170)를 통해 렌티큘러 층(140)과 매질층(152) 사이의 거리를 조절함으로써, 2 차원 영상과 3 차원 영상을 효율적으로 전환할 수 있다.
이어서, 도 3을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 표시장치를 설명한다. 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다. 제 2 실시예에 따른 디스플레이 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이 표시장치는 제 1 표시패널(202), 상기 제 1 표시패널(202) 배면에 배치되는 제 2 표시패널(100), 상기 제 2 표시패널(100) 배면에 배치되는 간격조절장치(170)를 포함한다. 이 때, 상기 제 1 표시패널(202)은 제 1 기판(131) 및 상기 제 1 기판(131)과 대향하여 배치되는 제 2 기판(161)을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 기판과(131) 제 2 기판(161) 사이에는 매질층(153) 및 다수개의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 층(141)이 형성된다.
상기 제 1 기판(131) 상에는 매질층(153)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 표시패널(202)은 상기 제 2 기판(161)의 배면에 배치되고, 상기 매질층(153)의 상에 형성되는 렌티큘러 층(141)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 렌티큘러 층(141)은 상기 제 2 기판(161)과 점착제를 통해 부착될 수 있다. 또한, 렌티큘러 렌즈는 단면이 반구형상일 수 있다. 그리고 상기 렌티큘러 렌즈의 두께는 5 ㎛ 이상 800 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 매질층(153)은 상기 렌티큘러 층(141)과 굴절률이 같은 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 매질층(153)은 탄성 및 연질을 가진 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 매질층(153)의 영상의 반사율을 낮추기 위해 투명한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 매질층(153)은 투명 실리콘으로 형성될 수 있다.
상기 렌티큘러 층(141)은 상기 매질층(153)의 곡면부의 일부에 접하여 형성될 수 있다. 그리고, 상기 매질층(153)과 렌티큘러 층(141)의 곡면부가 접하지 않는 영역에서는 상기 매질층(153)과 렌티큘러 층(141) 사이에 이격공간(154)이 형성될 수 있다. 상기 매질층(153)과 상기 렌티큘러 층(141) 사이의 거리는 도면에 한정되지 않으며, 상기 매질층(153)의 전면이 렌티큘러 층(141)과 소정의 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 이격공간(154)에는 공기가 찰 수 있다. 여기서, 상기 공기의 굴절률은 상기 렌티큘러 층(141)의 굴절률 및 상기 매질층(153)의 굴절률과 다를 수 있다. 자세하게는, 상기 공기의 굴절률은 1 이고 상기 렌티큘러 층(141)의 굴절률과 상기 매질층(153)의 굴절률은 1 보다 클 수 있다.
이 때, 상기 제 2 표시패널(100)로부터 상기 제 1 표시패널(201)에 입사되는 영상에서, 일부의 영상은 상기 제 1 표시패널(202)에서 굴절되지 않고 통과하고, 나머지 일부의 영상은 상기 제 1 표시패널(202)에서 굴절되어 통과한다.
자세하게는, 상기 상기 매질층(153)의 곡면부의 일부와 상기 렌티큘러 층(141)이 접하는 영역에서는, 상기 영상이 굴절되지 않고 통과한다. 그리고, 상기 매질층(153)과 상기 렌티큘러 층(141)사이의 이격공간(154)에서는 상기 영상이 굴절되어 통과한다. 이 때, 상기 영상은 상기 매질층(153)과 렌티큘러 층(141) 사이에 찬 상기 공기와 만나는 지점에서 굴절될 수 있다.
이를 통해, 상기 제 1 표시패널(201)은 3 차원의 영상을 구현하게 된다. 즉, 상기 제 1 표시패널(202)은 상기 제 2 표시패널(100)로부터 출력되는 2 차원의 영상을 좌우 양안으로 분리하여 시청자에게 3 차원의 영상을 제공할 수 있다. 이로써, 상기 디스플레이 표시장치는 무안경식 3 차원 영상 제공이 가능하다.
상기 제 1 표시패널(202) 배면에는 상기 제 2 표시패널(100)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 표시패널(202)과 상기 제 2 표시패널(100) 사이에 편광판(120)을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 표시패널(100)은 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 및 무기 전계발광 표시장치와 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함한 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시장치(Electrophoresis, EPD) 등의 표시장치 중 하나일 수 있다.
상기 렌티큘러 층(141)과 매질층(153) 사이의 거리는 상기 제 2 표시패널(100) 배면에 위치하는 간격조절장치(170)에 의해 조절 될 수 있다. 즉, 상기 간격조절장치(170)는 상기 렌티큘러 층(141) 및 상기 렌티큘러 층(141) 상에 형성되는 제 2 기판(161)을 상기 매질층(153)에 밀착된 상태에서 소정의 간격만큼 이격시킬 수 있다.
또한, 상기 간격조절장치(170)는 상기 렌티큘러 층(141) 및 상기 렌티큘러 층(141) 상에 형성되는 제 2 기판(161)을 상기 매질층(153) 서로 이격된 상태에서 밀착되도록 이동 시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 디스플레이 표시장치는 무안경식의 2 차원 및 3 차원 영상 전환이 가능할 수 있다.
여기서, 상기 간격조절장치(170)는 다수개의 나사가 구비된 패드, 에어 패드 또는 자기 부상 장치 패드를 포함할 수 있다. 상기 간격조절장치(170)를 통해 상기 렌티큘러 층(141)과 매질층(153) 사이의 거리를 조절함으로써, 상기 디스플레이 표시장치는 시청자에게 2 차원 영상과 3 차원 영상을 전환하여 제공할 수 있다.
상기 간격조절장치(170) 배면에는 백커버(180)가 배치될 수 있다. 상기 백커버(180)는 상기 제 1 표시패널(202), 제 2 표시패널(100) 및 간격조절장치(170)를 수용할 수 있다.
또한, 디스플레이 표시장치의 배면거리에 따른 시청영역이 정의 될 수 있다. 상기 배면 거리는 원하는 위치에 시점 영상을 배열하기 위하여 필요한 거리이다. 본 발명의 디스플레이 표시장치의 배면거리(S2)는 매질층(153)에서 백커버(180)까지의 거리일 수 있다. 즉, 상기 배면거리(S2)는 상기 렌티큘러 층(141) 배면에 형성된 매질층(153)에서부터 상기 백커퍼(180)까지의 거리일 수 있다.
이 때, 상기 매질층이(153) 상기 렌티큘러 층(141)의 배면에 형성되면서, 매질층(153)이 렌티큘러 층(141)의 상에 형성될 때에 비해서 배면거리(S2)가 길어질 수 있다. 상기 배면거리(S2)가 길어짐에 따라, 시청거리가 멀어질 수 있다. 때문에, 상기 매질층(153)이 상기 렌티큘러 층(141)의 배면에 형성되는 구조는 대면적의 표시장치에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 표시장치는 간격조절장치(170)를 통해 렌티큘러 층(141)과 매질층(153)사이의 거리를 조절함으로써, 상기 디스플레이 표시장치는 2 차원 영상과 3 차원 영상을 효율적으로 전환하여 제공할 수 있다. 또한, 디스플레이 표시장치의 배면거리(S2)를 증가시킴으로써, 대면적의 표시장치에도 적용할 수 있다.
이어서, 도 4를 참조하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이 표시장치를 설명한다. 도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다. 제 3 실시예에 따른 디스플레이 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이 표시장치 제 1 표시패널(200)의 제 1 기판(130) 상에는 다수개의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 층(140)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판(160)의 배면에 배치되고, 상기 렌티큘러 층(140)의 상에 형성되는 매질층(150)을 포함할 수 있다. 다만 상기 렌티큘러 층(140) 및 매질층(150)은 도면에 한정되지 않으며, 상기 제 1 기판(130) 상에 상기 매질층(150)이 형성되고, 상기 제 2 기판(160)의 배면에 상기 렌티큘러 층(140)이 형성될 수도 있다.
상기 매질층(150)은 상기 렌티큘러 층(140)과 굴절률이 같은 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 매질층(150)은 탄성 및 연질을 가진 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 매질층(150)의 영상의 반사율을 낮추기 위해 투명한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 매질층(150)은 투명 실리콘으로 형성될 수 있다.
상기 매질층(150)은 상기 렌티큘러 층(140) 곡면부의 일부에 접하여 형성될 수 있다. 그리고, 상기 매질층(150)과 렌티큘러 층(140)의 곡면부가 접하지 않는 영역에서는 상기 매질층(150)과 렌티큘러 층(140) 사이에 이격공간(151)이 형성될 수 있다. 상기 매질층(150)과 상기 렌티큘러 층(140) 사이의 거리는 도면에 한정되지 않으며, 상기 매질층(150)의 전면이 렌티큘러 층(140)과 소정의 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 이격공간(151)에는 공기가 찰 수 있다. 여기서, 상기 공기(151)의 굴절률은 상기 렌티큘러 층(140)의 굴절률 및 상기 매질층(150)의 굴절률과 다를 수 있다.
이 때, 상기 다수개의 렌티큘러 층(140)의 곡면부의 일부와 상기 매질층(150)이 접하는 영역에서는, 상기 영상이 굴절되지 않고 통과할 수 있다. 그리고, 상기 렌티큘러 층(140)과 상기 매질층(150) 사이의 이격공간에서는 상기 영상이 굴절되어 통과할 수 있다. 이를 통해, 상기 제 1 표시패널(201)은 3 차원의 영상을 구현할 수 있다. 이로써, 상기 디스플레이 표시장치는 무안경식 3 차원 영상 제공이 가능하다.
상기 제 1 표시패널(200) 배면에는 제 2 표시패널(110)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 표시패널(200)과 상기 제 2 표시패널(110) 사이에는 편광판(120)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 2 표시패널(110)은 액정표시패널일 수 있다.
상기 액정표시패널은 상기 편광판 배면에 배치되고, 적녹청(RGB) 또는 적녹청백(RGBW) 컬러필터층과 블랙매트릭스를 포함하는 상부기판(103)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 액정표시패널은 상기 상부기판(103)과 대향하여 배치되고, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)와 화소전극을 포함하는 하부기판(102)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 액정표시패널은 상기 상부기판(103)과 상기 하부기판(104)이 액정층(104)을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한 액정표시패널은 칼라필터 및 블랙매트릭스를 하부기판(102)에 형성하는 COT(color filter on transistor)구조일 수 있다. 상기 하부기판(102) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 하부기판(102)에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다. 또한 상기 하부기판(102)과 대향하여 배치되는 상부기판(103)에는 스페이서가 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부기판(102) 배면에는 상기 액정표시패널에 면영상원을 제공하는 백라이트 어셈블리(101)를 포함할 수 있다. 상기 백라이트 어셈블리(101)는 상기 액정표시패널 배면에 영상을 제공할 수 있다. 상기 백라이트 어셈블리(101)는 배면 균일한 간격으로 배치된 복수의 영상원들을 포함할 수 있다. 다만, 상기 백라이트 어셈블리(101)는 도면에 한정되지 않으며, 상기 액정표시패널 측면에 균일한 간격으로 배치된 복수의 영상원들을 포함할 수도 있다.
상기 백라이트 어셈블리(101) 배면에는 간격조절장치(170)가 배치될 수 있다. 상기 간격조절장치(170)는 다수개의 나사가 구비된 패드, 에어 패드 또는 자기 부상 장치 패드를 포함할 수 있다. 상기 간격조절장치(170)를 통해 상기 렌티큘러 층(140)과 매질층(150) 사이의 거리를 조절함으로써, 상기 디스플레이 표시장치는 시청자에게 2 차원 영상과 3 차원 영상을 자유롭게 전환하여 제공할 수 있다. 또한, 상기 간격조절장치(170) 배면에는 백커버(180)가 배치될 수 있다. 상기 백커버(180)는 상기 간격조절장치(170), 제 1 표시패널(200) 및 제 2 표시패널(100)을 수용할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 표시장치는 2 차원 영상과 3 차원 영상의 전환이 자유로운 액정표시장치를 구현할 수 있다.
이어서, 도 5를 참조하여 본 발명의 제 4 실시예에 따른 디스플레이 표시장치를 설명한다. 도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 디스플레이 표시장치를 도시한 도면이다. 제 4 실시예에 따른 디스플레이 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 디스플레이 표시장치의 제 1 표시패널(200)의 상기 제 1 기판(130) 상에는 다수개의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 층(140)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판(160)의 배면에 배치되고, 상기 렌티큘러 층(140)의 상에 형성되는 매질층(150)을 포함할 수 있다. 다만 상기 렌티큘러 층(140) 및 매질층(150)은 도면에 한정되지 않으며, 상기 제 1 기판(130) 상에 상기 매질층(150)이 형성되고, 상기 제 2 기판(160)의 배면에 상기 렌티큘러 층(140)이 형성될 수도 있다.
상기 매질층(150)은 상기 렌티큘러 층(140)과 굴절률이 같은 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 매질층(150)은 탄성 및 연질을 가진 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 매질층(150)의 영상의 반사율을 낮추기 위해 투명한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 매질층(150)은 투명 실리콘으로 형성될 수 있다.
상기 매질층(150)은 상기 렌티큘러 층(140) 곡면부의 일부에 접하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 매질층(150)과 상기 렌티큘러 층(140) 사이에는 빈 공간이 존재할 수 있다. 상기 빈 공간에는 공기(151)가 찰 수 있다. 여기서, 상기 공기(151)의 굴절률은 상기 렌티큘러 층(140)의 굴절률 및 상기 매질층(150)의 굴절률과 다를 수 있다.
이 때, 상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부의 일부와 상기 매질층(150)이 접하는 영역에서는, 상기 영상이 굴절되지 않고 통과할 수 있다. 그리고, 상기 매질층(150)과 렌티큘러 층(140)의 곡면부가 접하지 않는 영역에서는 상기 매질층(150)과 렌티큘러 층(140) 사이에 이격공간(151)이 형성될 수 있다. 상기 매질층(150)과 상기 렌티큘러 층(140) 사이의 거리는 도면에 한정되지 않으며, 상기 매질층(150)의 전면이 렌티큘러 층(140)과 소정의 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 이격공간(151)에는 공기가 찰 수 있다. 여기서, 상기 공기의 굴절률은 상기 렌티큘러 층(140)의 굴절률 및 상기 매질층(150)의 굴절률과 다를 수 있다.
이 때, 상기 렌티큘러 층(140)의 곡면부의 일부와 상기 매질층(150)이 접하는 영역에서는, 상기 영상이 굴절되지 않고 통과할 수 있다. 그리고, 상기 렌티큘러 층(140)과 상기 매질층(150) 사이의 이격공간에서는 상기 영상이 굴절되어 통과할 수 있다. 이를 통해, 상기 제 1 표시패널(200)은 3 차원의 영상을 구현할 수 있다. 이로써, 상기 디스플레이 표시장치는 무안경식 3 차원 영상 제공이 가능하다.
상기 제 1 표시패널(200) 배면에는 제 2 표시패널(111)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 표시패널(200)과 상기 제 2 표시패널(111) 사이에는 편광판(120)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 2 표시패널(111)은 유기전계발광 표시패널일 수 있다.
유기전계발광 표시패널은 별도의 영상원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함한다. 상기 유기전계발광 표시패널은 하부기판(105) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 접촉하는 유기전계발광 소자가 형성된다. 상기 유기전계발광 소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기발광층을 포함할 수 있다.
상기 유기발광층은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수 있다. 또한 상기 유기발광층은 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광층 (emitting material layer), 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성할 수도 있다.
그리고, 상기 유기전계발광 소자 상에 인캡슐레이션을 위한 봉지층(106)을 포함할 수 있다. 상기 봉지층(106) 상부에는 봉지기판인 상부기판(107)이 형성될 수 있다.
상기 하부기판(105) 배면에는 간격조절장치(170)가 배치될 수 있다. 상기 간격조절장치(170)는 다수개의 나사가 구비된 패드, 에어 패드 또는 자기 부상 장치 패드를 포함할 수 있다. 상기 간격조절장치(170)를 통해 상기 렌티큘러 층(140)과 매질층(150) 사이의 거리를 조절함으로써, 상기 디스플레이 표시장치는 시청자에게 2 차원 영상과 3 차원 영상을 자유롭게 전환하여 제공할 수 있다. 또한, 상기 간격조절장치(170) 배면에는 백커버(180)가 배치될 수 있다. 상기 백커버(180)는 상기 간격조절장치(170), 제 1 표시패널(200) 및 제 2 표시패널(100)을 수용할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 표시장치는 2 차원 영상과 3 차원 영상의 전환이 자유로운 유기전계발광 표시장치를 구현할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 제 2 표시패널 140: 렌티큘러 렌즈
150: 매질층 170: 간격조절장치
200: 제 1 표시패널

Claims (16)

  1. 곡면부를 갖는 다수개의 렌티큘러 렌즈를 포함하는 렌티큘러 층과 매질층을 포함하는 제 1 표시패널;
    상기 제 1 표시패널 배면에 배치되는 제 2 표시패널; 및
    상기 제 2 표시패널 배면에 배치되고, 상기 렌티큘러 층과 매질층 사이의 거리를 조절하는 간격조절장치;를 포함하고,
    3차원 영상 구현 시, 상기 렌티큘러 층의 상기 곡면부의 일부는 상기 매질층과 접하고, 상기 렌티큘러 층의 상기 곡면부의 나머지 일부는 공기가 채워진 이격공간에 의하여 상기 매질층과 이격되고,
    2차원 영상 구현 시, 상기 렌티큘러 층의 상기 곡면부는 상기 매질층과 완전히 접하며,
    상기 렌티큘러 층과 상기 매질층은 동일한 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 매질층은 탄성 및 연질을 가진 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 렌티큘러 렌즈는 단면이 반구형상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 표시패널은,
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 형성되는 렌티큘러 층;
    상기 렌티큘러 층 상에 형성되는 매질층; 및
    상기 매질층 상에 형성되는 제 2 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 표시패널은,
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 형성되는 매질층;
    상기 매질층 상에 형성되는 렌티큘러 층; 및
    상기 렌티큘러 층 상에 형성되는 제 2 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 표시패널로부터 상기 제 1 표시패널에 입사되는 영상 중 상기 렌티큘러 층과 상기 매질층이 접하는 영역을 통과하는 영상은 굴절되지 않고, 상기 렌티큘러 층과 상기 매질층이 이격되는 영역을 통과하는 영상은 굴절되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 매질층 및 상기 렌티큘러 층의 굴절률은 상기 공기의 굴절률과 다른 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 간격조절장치는 다수개의 나사가 구비된 패드, 에어 패드 또는 자기 부상 장치 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 표시패널과 제 2 표시패널 사이에 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 표시패널은 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 표시패널은 유기전계발광 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 간격조절장치 배면에 백커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시장치.
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