KR100699132B1 - 3ｄ 영상표시체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학특성에 뛰어난 우안용 영상표시부(a)와 좌안용 영상표시부(b)를 가진 필름을 간편하게 얻는 것을 목적으로 한다.

우안용 영상표시부(a)와 좌안용 영상표시부(b)가 혼재한 3D 영상을 나타내기 위한 3D 영상표시체의 제조방법으로서, 투명한 지지재(1)상에 접착제(2)를 개재하여 위상차 필름을 형성하고, 계속해서, 이 위상차 필름의 소정 부분을 초경칼날(4)에 의해 절삭제거하여 이 위상차 필름에 한쪽에서 다른 쪽으로 연이어 설치되는 복수의 오목한 홈(8)을 나란히 형성하고, 계속해서 위상차 필름에 표시 부재(5)를 겹쳐 맞추거나 혹은 붙여 맞추는 방법이다.

Description

3Ｄ 영상표시체의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR A 3Ｄ IMAGE DISPLAY MEMBER}

도 1은 종래의 3D 영상장치의 설명도,

도 2는 본 실시예의 구성 설명도,

도 3은 본 실시예의 초경칼날의 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 지지재 2 : 접착제

3 : 적층 위상차 필름 4 : 초경칼날

5 : 표시 부재 6 : TAC 필름

7 : 폴리카보네이트 필름 8 : 오목한 홈

a : 우안용 영상표시부 b : 좌안용 영상표시부

본 발명은, 3D 영상을 나타내기 위한 3D 영상표시체의 제조방법에 관한 것이다.

종래로부터, 예를 들어 USP 5,327,285호에 나타낸 것과 같은 3D 영상장치가 제안되고 있다. 이 3D 영상장치는 도 1에 도시한 바와 같이 액정부재(51)의 표면에 우안용 영상표시부(a)와 좌안용 영상표시부(b)가 교대로 병설된 필름(52)을 붙여 맞춘 것으로, 해당 액정부재(51)의 발광을 콘트롤하여 소정의 영상을 나타내게 했을 때, 우안용 영상표시부(a)에서는 우안용 영상을, 또한, 좌안용 영상표시부(b)에서는 좌안용 영상을 나타내기 위한 것이다. 그리고, 우안용 영상표시부(a)에서의 우안용 영상을 구성하는 편광의 진동 방향은 좌안용 표시부(b)에서의 좌안용 영상을 구성하는 편광의 진동 방향에 대하여 90°의 각도를 가진 편광이 되도록 구성되어 있기 때문에〔2 성분(x, y)으로 이루어지는 우안용 영상의 예를 들면 x 성분은, 마찬가지로 2 성분(x, y)으로 이루어지는 좌안용 영상의 x 성분에 대하여 180°(π)의 위상차를 가지도록 구성되어 있기 때문에〕, 우안용 영상만을 투과하는 편광판 부착 우안용 렌즈와 좌안용 영상만을 투과하는 편광판 부착 좌안용 렌즈로 이루어지는 편광안경으로 해당 영상을 보면, 관찰자는 입체영상을 감상할 수 있게 된다.

그런데, 상기 우안용 영상표시부(a) 및 좌안용 영상표시부(b)가 교대로 병설된 필름(52)은 지금까지 상기 USP 5,327,285호의 도 2에 개시되어 있는 바와 같이, TAC 필름(트리아세틸셀룰로오즈 필름)과 요드처리한 연신PVA 필름(폴리비닐알콜 필름)을 적층한 편광 필름에 포토레지스트를 코트하여, 소정 부분을 노광한 후, 해당 부분을 수산화칼륨 용액으로 처리하여 연신 PVA 필름이 가진 특정한 파장 영역의 빛의 진동 방향을 직선 편광 상태인 채로 회전할 수 있는 성질(위상차 기능)을 소실시키는 것과 같은 화학적 처리방법, 또한, 상기 편광 필름의 소정 부분을 다이아몬드 커터에 의해 제거하여 해당 부분만 상기 성질을 소실시키는 것과 같은 물리적 처리방법 등으로 제조되고 있다.

그러나, 전자의 화학적 처리방법은, 화학액(수산화칼륨용액)으로 처리하여 연신 PVA 필름의 상기 성질을 소실시키는 방법이기 때문에, 상기 성질을 소실시키는 부분과 상기 성질을 소실시키지 않는 부분의 경계가 명확해지지 않는다고 하는 결점이 있으며, 이 점에서, 후자의 물리적 처리방법은 이러한 결점이 없어, 화학적 처리방법에 비하여, 우위성이 있지만, 상기 다이아몬드 커터를 사용하는 방법은, 다음과 같은 결점이 있다.

다이아몬드 커터는 회전하는 금속제 칼의 둘레가장자리에 접착제에 의해 다이아몬드분말을 부착시킨 것으로, 절삭물에 맞닿게 하면, 마찰열 등에 의해 접착제가 제거되어, 접착제에 묻혀 있던 다이아몬드분말이 노출하여, 절삭작용이 발휘된다.

그런데, 절삭물이 합성수지재이면, 절삭중에 이 합성수지재가 용융하여, 다이아몬드분말에 부착하고, 또는, 접착제의 제거가 억제되어, 다이아몬드분말의 노출이 억제되고, 절삭능력이 저하하게 된다.

따라서, 상기 편광 필름에 오목한 홈을 형성할 때에 다이아몬드 커터를 사용한 것은 대량 생산성에 있어서 현저히 뒤떨어지게 된다.

본 발명은 우안용 영상표시부(a) 및 좌안용 영상표시부(b)가 혼재하고, 기능이 양호한 3D 영상표시체를 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

첨부도면을 참조하여 본 발명의 요지를 설명한다.

본원의 청구항 1에 기재된 발명은, 우안용 영상표시부(a)와 좌안용 영상표시부(b)가 혼재한 3D 영상을 나타내기 위한 3D 영상표시체의 제조방법으로서, 투명한 지지재(1) 상에 접착제(2)를 통해 TAC 필름(6)이나 CAB 필름과 같은 복굴절성을 갖지 않은 필름과, 폴리카보네이트 필름(7)이나 연신 PVA 필름과 같은 복굴절성을 갖는 위상차 필름(3)을 적층한 적층위상차 필름을, 복굴절성을 갖지 않는 필름이 접착제(2)쪽이 되도록 형성하고, 계속해서, 이 적층위상차 필름(3)으로서 복굴절성을 갖는 필름의 소정 부분을 초경칼날(4)에 의해 절삭제거하여 상기 복굴절성을 갖는 필름에 한쪽에서 다른 쪽을 향하여 연이어 설치되는 복수의 오목한 홈(8)을 나란히 형성하고, 계속해서, 복굴절성을 갖는 필름에 표시부재(5)를 겹쳐 맞추거나 혹은 붙여 맞추는 것을 특징으로 하는 3D 영상표시체의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 청구항 1에 기재된 3D 영상표시체의 제조방법에 있어서, 초경칼날(4)에 의해 제거하여 형성되는 오목한 홈(8)을 적절한 합성수지로 채우는 것을 특징으로 하는 3D 영상표시체의 제조방법에 관한 것이다.

위상차 필름의 소정 부분을 초경칼날(4)에 의해 절삭제거하여 해당 위상차 필름에 한쪽에서 다른 쪽으로 연이어 설치되는 복수의 오목한 홈(8)을 형성한다. 따라서, 이 오목한 홈 부분은 위상차 필름이 존재하지 않기 때문에, 당연히 위상차 필름이 가진 특정한 파장 영역의 빛의 진동방향을 직선 편광 상태인 채로 회전할 수 있는 성질이 발휘되지 않고, 따라서, 오목한 홈부분과 그 이외의 부분에서 투과광의 위상이 180°어긋나는 필름을 얻을 수 있게 된다.

[실시예]

도 2는 본 발명의 실시예를 나타낸 것으로, 이하에 상술한다.

투명한 지지재(1)(예를 들면 두께 1mm 정도의 유리판이나 셀룰로오즈 아세테이트뷰틸레이트(CAB)판 등)위에 접착제(2)(예를 들면 자외선경화성 수지)를 개재하여 위상차 필름(특정한 파장영역의 빛의 진동 방향을 직선 편광 상태인 채로 회전할 수 있는 성질을 가진 필름으로서, 1/2 파장판이라고도 한다)을 적층하여, 자외선에 의해 자외선경화성 수지를 경화시켜서 적층 위상차 필름(3)을 형성한다. 한편, 지지재(1)는 복굴절성을 갖지 않는 유리판이 가장 바람직하다.

이 적층 위상차 필름(3)은 TAC 필름(6)(두께 80㎛정도)에 접착제(2)(예를 들면 자외선경화 수지)를 개재하여 복굴절성을 가짐으로써 위상차 기능(광축과 진동 방향을 45°로 설정한 경우에는 90°회전)을 가진 폴리카보네이트 필름(7)(두께 70㎛정도)을 적층한 구성이다. 폴리카보네이트 필름(7) 대신에 같은 성질을 가진 1축 연신 PVA 필름(두께 70㎛정도)을 적층하여도 좋다.

적층위상차 필름(3)의 TAC 필름(6) 대신에 CAB 필름을 채용한 것 등이어도 좋고, 요약하면 폴리카보네이트 필름(7) 등에 실질적으로 복굴절성을 갖지 않는 필름을 적층한 것이면 적층위상차 필름(3)으로서 채용할 수 있다. 한편, 폴리카보네이트 필름(7)을 사용하는 경우에는 TAC 필름(6)이나 CAB 필름 등은 없어도 좋지만, 연신 PVA 필름을 사용하는 경우는, 이 연신PVA 필름이 강도부족하기 때문에, TAC 필름(6) 등은 필요하다.

계속해서, 이 적층위상차 필름(3)의 폴리카보네이트 필름(7)의 소정부분을 도 3에 도시한 형상의 초경칼날(4)(SAW)에 의해 절삭제거하고, 폴리카보네이트 필름(7)의 표면에 한쪽에서 다른쪽으로 연이어 설치되는 복수의 평행한 오목한 홈(8)을 나란히 형성한다. 이 오목한 홈(8)은 200 ㎛폭이며, 또한 오목한 홈끼리의 피치는 200 ㎛이다.

또한, 본 실시예의 초경칼날(4)은 칼의 두께가 200 ㎛, 회전수는 10000 rpm, 보내는 속도는 450 mm/sec이다.

이와 같이 폴리카보네이트 필름(7)에 오목한 홈(8)을 형성할 때, 다이아몬드커터를 사용하면, 상술한 바와 같이 양호 또한 효율적인 절삭제거가 불가능하지만, 본 실시예와 같은 초경칼날(4)을 사용하면, 오목한 홈(8)의 형성이 극히 효율적으로 행하여지게 된다.

한편 본 실시예에 관한 적층 위상차 필름(3)에 다이아몬드 커터를 사용하여 오목한 홈(8)을 형성한 경우와, 초경칼날(4)을 사용하여 오목한 홈(8)을 형성한 경우의 절삭시험의 비교 데이터를 표 1에 나타낸다.

<절삭시험>

보내는속도		10	20	30	400
다이아몬드 커터	다이아몬드분말 1700번호	×	×	×	×
	다이아몬드분말 1200번호	○	×	×	×
	다이아몬드분말 600번호	○	○	×	×
	다이아몬드분말 320번호	○	○	×	×
초경칼날		○	○	○	○

○ : 양호한 절삭이 가능

×: 양호하게 절삭할 수 없음

cf. 다이아몬드분말의 번호는 숫자가 커질수록 분말이 미세해진다.

이렇게 해서 적층 위상차 필름(3)의 일부를 제거하는 것으로 폴리카보네이트 필름(7) 등이 갖는 상기 위상차 기능이 발휘되지 않는 부분을 만들어 내고, 해당 부분, 구체적으로는 오목한 홈(8)의 바닥은 TAC 필름(6)이기 때문에, 이 바닥을 예를 들어, 우안용 영상표시부(a)로 하고, 그 밖의 부분, 구체적으로는 폴리카보네이트 필름(7)을 좌안용 영상표시부(b)로 한다.

계속해서, 이 오목한 홈(8)을 적절한 합성 수지, 예를 들면 자외선 경화 수지로써 채운다. 한편, 수지로 채운 후, 그 위에 TAC 필름을 적층하여도 좋다. 특 히, 내습열성이 나쁜 연신 PVA 필름을 사용한 경우에는, 이 TAC 필름은 효과적이다.

초경칼날(4)에 의한 절삭제거에 의해, 오목한 홈(8)의 내면에는 미세한 요철이 형성되어 있지만, 오목한 홈(8)을 수지로 채움으로써, 이 미세한 요철은 채워지고 또한 표면이 평탄해져서 광학적 특성이 향상한다.

이 오목한 홈(8)을 수지로써 채운 것은, 채우지 않은 것에 비하여, 헤이즈 (haze)(흐림 정도)가 극히 저하하는 것을 확인하고 있다(실험에서는 헤이즈는 수지로 채운 것은, 채우지 않은 것에 비하여, 반 이하가 되는 것을 확인하고 있다).

계속해서, 내부에 액정이 설치된 표시부재(5)와 마그네트 등으로 겹쳐 맞추거나 혹은 적절한 접착제에 의해 붙여 맞추어, 3D 영상표시체로 한다.

한편, 오목한 홈(8)의 위치, 즉, 우안용 영상표시부(a) 및 좌안용 영상표시부(b)의 위치는 붙여 맞추는 표시부재(5)의 액정셀의 피치에 합치하도록 설정한다.

이상의 제조방법에 의해 우안용 영상표시부(a)와 좌안용 영상표시부(b)가 병설된 광학특성에 뛰어난 필름을 간편하고 또한 효율적으로 얻을 수 있으며, 따라서, 양호한 기능을 가진 3D 영상표시체도 간편하게 얻는 것이 가능해진다.

한편, 상기 제조에 있어서는 각 부재를 로울형상으로 하면 연속제조가 가능해지고, 더 한층, 3D 영상표시체의 대량 생산성이 향상하게 된다.

이렇게 해서 제조한 3D 영상표시체로부터의 영상을 우안용 영상표시부(a)에 서의 우안용 영상만을 투과하는 편광판 부착 우안용 렌즈와 좌안용 영상표시부(b)에서의 좌안용 영상(우안용 영상을 구성하는 빛의 진동 방향에 대하여 90°직교하는 방향으로 진동하는 빛에 의해 구성된 영상)만을 투과하는 편광판 부착 좌안용 렌즈로 이루어지는 편광 안경으로 보면, 관찰자는 이 영상을 입체영상으로 감상할 수 있게 된다.

본 실시예는 상술한 바와 같이 화학적 처리방법에 의해 우안용 영상표시부 (a) 및 좌안용 영상표시부(b)를 형성하는 것이 아니다. 예를 들어, 상술의 화학적 처리방법에 의해 우안용 영상표시부(a) 및 좌안용 영상표시부(b)를 형성하는 경우에는 비교적 취급하기 어려운(내습열성 등이 나쁜) 연신PVA 필름밖에 사용할 수 없고, 취급하기 쉬운 폴리카보네이트 필름(7)은 사용할 수 없다. 이 점에서, 본 실시예는 상술의 물리적 처리방법에 의해 우안용 영상표시부(a) 및 좌안용 영상표시부(b)를 형성하기 때문에, 우안용 영상표시부(a) 및 좌안용 영상표시부 (b)를 형성하는 소재는 어떠한 것이라도 좋고, 따라서, 취급하기 쉬운 폴리카보네이트 필름 (7)의 사용도 가능해져, 그만큼 대량생산성에 적합하게 된다.

연신 PVA 필름을 채용하는 경우에는, 상술한 바와 같이 연신 PVA 필름의 노출을 방지하기 위해 TAC 필름 등을 윗면에 적층하고 나서 표시부재(5)와 적층하게 되지만, 폴리카보네이트 필름(7)의 경우에는 이러한 TAC 필름에 의한 보호는 행하지 않아도 되고, 이 점에 있어서도 폴리카보네이트 필름(7)을 사용한 경우는 대량 생산성이 향상한다.

한편, 지지재(1)에 복굴절성이 없는 부재를 채용하면, 폴리카보네이트 필름 (7) 혹은 연신 PVA 필름과 지지재(1)의 사이에 개재되는 TAC 필름(6) 등은 불필요해진다. 이 경우, 초경칼날(4)에 의해 폴리카보네이트 필름(7) 등에 오목한 홈(8)을 형성할 때, 지지재(1)에 상처를 내지 않도록 배려할 필요가 있고, 지지재 (1)와 폴리카보네이트 필름(7) 등의 사이의 접착제의 두께는 이 점을 고려하여 설정한다(이 경우의 접착제도 복굴절성이 없는 접착제를 채용한다).

Claims (3)

1. 우안용 영상표시부와 좌안용 영상표시부가 혼재한 3D 영상을 나타내기 위한 3D 영상표시체의 제조방법으로서,

   투명한 지지재 상에 접착제를 통해 TAC 필름이나 CAB 필름과 같은 복굴절성을 갖지 않은 필름과, 폴리카보네이트 필름이나 연신 PVA 필름과 같은 복굴절성을 갖는 위상차 필름을 적층한 적층위상차 필름을 상기 복굴절성을 갖지 않는 필름이 접착제쪽이 되도록 형성하고, 계속해서, 상기 적층위상차 필름으로서 상기 복굴절성을 갖는 필름의 소정 부분을 초경칼날에 의해 절삭제거하여 상기 복굴절성을 갖는 필름에 한쪽에서 다른쪽으로 연이어 설치되는 복수의 오목한 홈을 나란히 형성하고, 계속해서, 상기 복굴절성을 갖는 필름에 표시부재를 겹쳐 맞추거나 혹은 붙여 맞추는 것을 특징으로 하는, 3D 영상표시체의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   초경칼날에 의해 제거하여 형성되는 오목한 홈을 적절한 합성수지로 채우는 것을 특징으로 하는, 3D 영상표시체의 제조방법.
3. 삭제

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