KR101258081B1 - 입체영상 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평면영상(2D)과 입체영상(3D)을 선택적으로 구현하고, 입체영상(3D) 구동시 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 입체영상 표시장치에 관한 것으로, 영상을 표시하는 표시패널; 및 폴리머층과 액정층로 구성되어 입체영상과 평면영상을 선택적으로 구현하는 스위칭패널을 포함하여 구성된 입체영상 표시장치를 제공한다.
2D, 3D, 입체영상 표시장치, 패러랙스 배리어

Description

입체영상 표시장치{AUTOSTEREOSCOPIC 3D DISPLAY DEVICE}
도 1은 입체영상 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래의 스위칭패널을 상세하게 나타낸 도면.
도 3은 평면영상을 구현하는 본 발명에 의한 입체영상 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 입체영상을 구현하는 본 발명에 의한 입체영상 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 개략적인 구성을 타나낸 도면.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
120, 220: 스위칭패널 121, 221: 제1기판
122, 222: 제1투명전극 123, 223: 제2기판
124, 224: 제2투명전극 125, 225: 액정부
127, 227: 폴리머부 129, 229: 스위칭부
130, 230: 표시패널 150, 250: 백라이트유닛
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히, 평면영상(2D)와 입체영상(3D)를 선택적으로 구현하고, 입체영상 구현시 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 입체영상 표시장치에 관한 것이다.
사람이 입체감을 느끼는 요인은 생리적인 요인과 심리적인 요인이 있는데, 입체영상 표시기술에서는 일반적으로 근거리에서의 입체감을 발생시키는 가장 큰 요인인 양안시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 발생시킨다.
입체영상의 표시방식으로서는 크게 안경을 착용하는 방식과 안경을 착용하지 않는 방식이 있다.
안경을 착용하는 방식은 양안에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰는 아나그리프(anaglyph) 방식과, 각각 편광이 다른 안경을 쓰는 편광방식, 그리고, 시간 분할된 편광을 주기적으로 반복시키고, 이 주기에 동기시킨 편광셔터가 설치된 안경을 쓰는 시분할방식이 있다. 그러나, 안경을 착용하는 방식은 안경을 써야하는 불편함과 화상 이외의 다른 사물을 관찰하는 데 어려움을 받는 등의 문제점이 있다.
따라서, 근래에는 안경을 착용하지 않는 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 안경을 착용하지 않는 방식으로서 알려진 대표적인 것으로는, 원통형의 렌즈를 수직으로 배열한 렌티큐라(lenticular) 렌즈판을 표시패널 전방에 설치하는 렌티큐라 방식과, 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식이 있다.
더욱이, 액정표시장치 기술의 발달과 더불어 기계식 셔터가 액정셔터로 대체되고, 이에 따라 입체영상과 평면영상을 선택적으로 전환하여 사용할 수 있게 되었 다.
도 1은 패러랙스 베리어방식에 의한 입체영상 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것으로, 특히, 입체영상과 평면영상을 선택적으로 스위칭할 수 있도록 한 입체영상 표시장치에 관한 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 입체영상 표시장치(1)는 백라이트 광원(40), 표시패널(30) 및 스위칭패널(20)로 구성된다. 스위칭패널(20)은 전기신호를 인가하였을때, 소정의 폭을 가지고 불투명해지는 비투광슬릿부와 투명한 투광슬릿부로 이루어져 있으며, 상기 비투광슬릿부와 투광슬릿부는 교대로 배치되어 있다.
관찰자(10)는 스위칭패널(20)의 투광슬릿부를 통해 표시패널(30)을 보게 되는데, 이때, 관찰자(10)의 좌안(L)은 스위칭패널(20)의 투광슬릿부를 통해 표시패널(30)의 좌안영역(Lp)을 보게되고, 관찰자(10)의 우안(R)은 스위칭패널(20)의 투광슬릿부를 통해 표시패널(30)의 우안영역(Rp)을 보게 된다.
이와 같이, 관찰자(10)의 좌안(L)과 우안(R)은 각각 표시패널(30)의 다른 영역을 보게 되는데, 이때, 표시패널(30)은 관찰자(10)의 좌안과 우안에 대응되는 영상을 각각 좌안영역(Lp)과 우안영역(Rp)에 표시하게 된다. 이로써, 관찰자는 양안시차(binorcular parallax)에 의해 입체감을 느끼게 된다.
상기와 같은 종래의 입체영상 표시장치의 스위칭패널(20)의 구조를 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 입체영상 표시장치의 스위칭패널(20)는 투명한 제1기판(21) 및 제2기판(26), 그리고, 상기 제1기판(21)과 제2기판(26) 사이 에 형성된 액정층(25)으로 구성된다. 상기 제1기판(21) 및 제2기판(26)의 외측에는 각각 편광판(22,27)이 부착되어 있고, 상기 제1기판(21)의 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명한 물질로 이루어진 제1전극(23)이 패터닝되어 형성되어 있으며, 상기 제2기판(26)의 내측 전면에는 상기 제1전극(23)과 동일한 물질로 이루어진 제2전극(28)이 형성되어 있다.
상기 제1전극(23) 및 제2전극(28)에 전기신호를 인가하게 되면, 상기 제1전극 및 제2전극(28) 사이에 형성된 액정이 구동하여 비투광슬릿부(B)를 형성하게 된다.
이로써, 상기 제1전극 및 제2전극(28)에 전기신호의 인가유무에 따라, 입체영상모드와 평면영상모드를 선택적으로 스위칭할 수 있다. 즉, 상기 제1전극(23) 및 제2전극(28)에 신호를 인가하는 경우, 상기 제1전극(23)이 형성된 영역이 비투광슬릿부(B)가 형성되어 입체영상모드가 구현되고, 상기 제1전극(23) 및 제2전극(28)에 신호를 인가하는 경우, 상기 제1전극(23)영역이 투광슬릿부(T)를 형성하게 되어, 평면영상모드가 구현된다.
그런데, 상기한 바와 같이 구성된 종래 입체영상 표시장치의 스위칭패널(20)은 입체영상모드에서 액정층(25)의 구동에 의해 광이 투과하지 못하는 비투광슬릿부(B)가 형성되기 때문에, 이 영역을 통해 투과되지 못하는 광의 손실로 인해 입체영상 구현시 휘도가 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 비투광슬릿부로 투과되는 광을 최소화함으로써, 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 표시장치를 제공하는 데 있다.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 입체영상 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널; 폴리머부과 액정부가 연속적으로 구성되어 입체영상과 평면영상을 선택적으로 구현하는 스위칭패널; 및 상기 스위칭패널에 광을 공급하는 백라이트유닛을 포함하여 구성된다.
상기 스위칭패널은, 제1 및 제2투명기판; 상기 제1 및 제2투명기판의 대향면에 형성된 제1전극 및 제2전극; 및 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 폴리머부와 액정부가 연속적으로 번갈아 형성된 스위칭부를 포함하여 구성되며, 상기 폴리머부와 액정부의 경계면이 경사지도록 형성되어 있다. 이때, 상기 폴리머부와 액정부의 경계면이 스위칭패널의 수직축에 대하여 좌우대칭이다.
그리고, 상기 액정부는 상부층으로 갈수록 그 폭이 감소하고, 상기 폴리머부는 상부층으로 갈수록 폭이 증가하며, 이때, 상기 액정부의 굴절률이 상기 폴리머부의 굴절률보다 큰 것을 사용해야 한다.
또한, 상기 액정부는 상부층으로 갈수록 그 폭이 증가하고, 상기 폴리머부는 상부층으로 갈수록 폭이 감소하도록 설계할 수도 있으며, 이때, 액정부의 굴절률이 상기 폴리머부의 굴절률보다 작은 것을 사용해야 한다.
그리고, 상기 표시패널은 LCD(Liquid Crystal Display) 패널, PDP(Plasma Display Panel)패널, FED(Field Emission Display)패널, EL(Electric Luminescence)패널 및 VFD(Vacuum Fluorescent Display)패널 들중에 하나를 선택할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명은 액정의 굴절이방성을 이용한 것으로, 전계인가유무에 따라 액정의 굴절율의 변화시킴으로써, 광의 전반사특성을 이용해 입체영상구현시 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
즉, 본 발명에서는 굴절율이 서로다른 폴리머부와 액정부를 연속적으로 번갈아 배치시키되, 이들의 경계면이 경사지도록 설계함으로써, 비투광슬릿영역에 입사되는 광의 일부를 투광슬릿부로 반사시켜 입체영상 구현시 휘도를 향상시킨다. 일반적으로, 광이 굴절율이 큰물질에서 굴절율이 작은쪽으로 입사될 때 입계각이상에서 들어오는 광은 모두 전반사되는 특성을 가지는데, 본 발명은 광의 이러한 특성을 이용하여 투광슬릿부의 휘도를 향상시킨다.
이하, 첨부한 도면을 통해 본 발명에 의한 입체영상 표시장치에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 입체영상 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도로, 도 3은 평면영상(2D) 구현을 나타낸 것이고, 도 4는 입체영상(3D) 구현을 나타낸 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입체영상 표시장치(100)는 영상을 표시하는 표시패널(130), 상기 표시패널(130)의 하부에 배치된 스위칭패널(120) 및 상 기 스위칭패널(120) 및 표시패널(130)에 광을 공급하는 백라이트유닛(150)으로 구성된다.
상기 표시패널(130)은 LCD(Liquid Crystal Display)패널, PDP(Plasma Display Panel)패널, FED(Field Emission Display)패널, EL(Electric Luminescence)패널 및 VFD(Vacuum Fluorescent Display)패널 중의 하나로 선택될 수 있으며, 이밖에도, 모든 평판표시패널을 적용할 수 있다.
상기 스위칭패널(120)은 액정의 구동 유무에 따라, 투광슬릿부(T)와 비투광슬릿부(B)을 형성하고, 상기 표시패널(130)은 상기 스위칭패널(120)에 의해 입체영상(3D) 또는 평면영상(2D)을 선택적으로 구현하게 된다.
이를 좀더 상세하게 설명하면, 본 발명의 스위칭패널(120)은 투명한 제1 및 제2기판(121,123)과, 상기 제1 및 제2기판(121,123) 사이에 개재된 스위칭부(129) 및 상기 제1 및 제2기판(121,123)의 대향면에 각각 형성되어 상기 스위칭부(129)를 구동시키는 제1 및 제2투명전극(122,124)으로 구성된다.
상기 스위칭부(129)는 굴절율이 서로 다른 액정부(125)와 폴리머부(127)가 연속적으로 번갈아 구성된 것으로, 그 경계면(131)은 스위칭패널(120)의 수직방향에 대하여 경사면을 갖는다.
상기 액정부(125)는 상부층으로 갈수록 그 폭이 감소하고, 상기 폴리머부(127)는 상부층로 갈수록 그 폭이 증가하는 형태를 가지고 있으며, 입체영상을 구현하기 위해서는 상기 액정부(125)의 굴절율이 상기 폴리머부(127)의 굴절율보다 커야 한다.
또한, 상기 액정부(125)가 상부층으로 갈수록 그 폭이 증가하고, 상기 폴리머부(127)는 상부층으로 갈수록 그 폭이 감소하는 형태를 가질 수도 있으며, 이때에는, 입체영상 구현을 위해 상기 액정부(125)의 굴절율이 상기 폴리머부(127)의 굴절율보다 작아야 한다. 이에 대한 상세한 설명은 다음 실시예에서 하도록 한다.
여기서, 액정부(125)의 액정은 장축의 굴절율이 단축의 굴절율 보다 낮은 N형(negitive type) 액정이라 가정한다. 그러나, 본 발명에서는 장축의 굴절율이 단축의 굴절율보다 큰 값을 갖는 P형(positive type) 액정도 가능하다.
상기 액정부(125)는 상기 제1 및 제2투명전극(122,124)에 신호가 인가의 유무에 따라 굴절율값이 변화하여 평면영상과 입체영상을 선택적으로 구현하게 된다. 이를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 제1 및 제2투명전극(122,124)에 신호가 인가되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 액정부(125)는 제1 및 제2투명전극(122,124) 사이의 전계를 따라 구동하여 액정분자의 장축이 전계방향과 나란하게 배열된다. 이때, 상기 스위칭패널(130)의 하부에 배치된 백라이트유닛(150)으로부터 공급된 광은 상기 액정부(125) 및 폴리머부(127)를 모두 투과하여 평면영상을 구현하게 된다. 즉, 상기 액정부(125)와 폴리머부(127)의 굴절율이 다르지만, 액정부(125)로 들어온 광은 폴리머부(127)로 굴절되어 투과함으로써, 관찰자는 표시패널(130)에 나타나는 이미지를 스위칭패널(120)을 통해 그대로 보게 되며, 이때, 관찰자는 평면영상(2D)을 보게된다.
한편, 상기 제1 및 제2투명전극(122,124)에 신호가 인가되지 않는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 액정부(125)는 초기 배향방향을 따라 그 장축이 스위칭패널 (130)과 나란하게 배열된다. 이때, 스위칭패널(130)의 하부에 배치된 백라이트유닛(150)으로부터 공급된 광의 대부분이 상기 액정부(125)을 투과하게 되고, 폴리머부(127)로 향하는 광은 액정부(125)와 폴리머부(127)의 경계면에서 전반사되어 상기 폴리머부(127)에서 비투광슬릿부(B)를 형성함으로써, 입체영상을 구현하게 된다.
즉, 액정부(125)의 굴절율이 폴리머부(127)의 굴절율보다 큰경우, 임계각 이상에서 들어오는 광은 액정부(125)와 폴리머부(127)의 경계면(131)에 의해 전반사되어, 폴리머부(127)을 투과하지 못하므로 폴리머부(127)는 비투광슬릿부(B)를 구현하고, 액정부(125)는 투광슬릿부(T)를 구현하게 된다.
이를 좀더 상세하게 설명하면, 관찰자는 상기 스위칭패널(120)의 투영슬릿부(T)을 통해 표시패널(130)로 디스플레이 되는 화상을 보게 되는데, 관찰자의 좌안(Left Eye)과 우안(Right Eye)은 동일한 투과슬릿부(T)를 통하더라도, 각각 표시패널(130)의 다른영역을 보게된다. 즉, 좌안은 표시패널(130)에서 좌안 대응화소를 보게되고, 우안은 표시패널(130)의 우안 대응화소를 각각 보게된다. 따라서, 이미지처리기(미도시)에 의해 표시패널(130)의 대응화소에는 좌안과 우안에 해당하는 영상이 디스플레이 되어 관찰자가 입체감을 느끼게 된다.
이때, 상기 폴리머부(127)로 투과되어야할 광이 액정부(125)로 반사되어 투광슬릿부(T)로 투과됨에 따라 투광슬릿부(T)의 휘도가 향상되어, 입체영상 구현시, 휘도를 향상시킬 수 있게 된다. 즉, 상기 폴리머부(127)는 제1 및 제2투명전극(122,124)에 전계가 인가될 경우, 액정부(125)로 들어온 광을 투과시켜 투광슬릿부(T)를 구현하지만, 상기 제1 및 제2투명전극(122,124)에 신호가 인가되지 않으면, 액정부(125)로 들어온 광을 그 경계면(131)에서 모두 전반사시켜 비투광슬릿부(B)를 구현하게 된다. 그런데, 백라이트유닛(150)으로부터 들어오는 거의 모든 광이 액정부(125)를 통해 들어오기 때문에, 폴리머부(127)로 투과되어야할 거의 대부분의 광이 전반사되어 액정부(125)를 투과하여 투광슬릿부(T)로 나오게 된다. 이것은, 액정부(125)의 굴절이방성에 의한 것으로, 전계에 의해 액정분자의 배열을 다르게하여 굴절율을 변화시킴으로써, 폴리머부(127)에 입사되는 광을 선택적으로 투과시키거나 전반사시키도록 한 것이다.
아울러, 전반사는 임계각 이상에서 들어오는 광만을 전반사킴으로, 임계각 이하에서 들어오는 광은 폴리머부(127)를 통해 그대로 투과하게 되어, 비투광슬릿부(T)의 휘도도 증가하지만, 패러랙스 배리어의 형성은 가능하며, 입체영상 구현시 전체적으로 휘도향상의 효과가 나타나게 된다.
여기서, 임계각을 θc 라 하고, 액정부(125) 및 폴리머부(127)의 굴절율을 각각 n1, n2라 정의할 때, 임계각은 수학식1과 같이 구할 수 있다.
Figure 112005078650870-pat00001
이때, 전반사가 이루어지기 위해서 액정부의 굴절율(n1)이 폴리머부의 굴절율(n2)보다 커야한다. 따라서, 본 발명에서 입체영상 구현시 액정부의 굴절율이 폴리머부의 굴절율보다 큰 재료를 사용해야하며, 평면영상 구현시에는 액정부의 굴절 율이 폴리머부의 굴절율보다 작거나 커도 상관없다.
상기한 바와 같이, 제1 및 제2투명전극에 신호가 인가된 경우, 평면영상을 구현하고, 신호가 인가되지 않을 경우, 입체영상을 구현하는 것은 액정분자의 단축의 굴절율이 장축의 굴절율보다 큰 N형 액정을 사용하였기 때문이며, 반대의 특성을 갖는 P형 액정을 사용할 경우, 제1 및 제2투명전극(122,124)에 전계가 인가되면, 액정부(125)의 굴절율이 커지기 때문에 입체영상이 구현되고, 신호가 인가되지 않을 경우, 굴절율이 작아지기 때문에 평면영상이 구현된다.
한편, 액정부(125)의 폭이 상부층으로 갈수록 증가하고, 폴리머부(127)부의 폭이 상부층으로 갈수록 감소하는 형태로 구성함으로써, 입체영상을 구현할 수도 있다.
도 5는 본 발명이 다른 실시예를 나타낸 것으로, 본 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 스위칭패널을 제외한 모든 구성이 이전 실시예와 동일하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 입체영상 표시장치(200)는 영상을 표시하는 표시패널(230), 상기 표시패널(230)의 하부에 배치된 스위칭패널(220) 및 상기 스위칭패널 및 표시패널에 광을 공급하는 백라이트유닛(250)으로 구성된다.
상기 스위칭패널(220)은 액정의 구동 유무에 따라, 투광슬릿부(T)와 비투광슬릿부(B)을 형성하고, 상기 표시패널(230)은 상기 스위칭패널(220)에 의해 입체영상(3D) 또는 평면영상(2D)을 선택적으로 구현하게 된다.
본 실시예의 스위칭패널(220)은 투명한 제1 및 제2기판(221,223)과, 상기 제1 및 제2기판(221,123) 사이에 개재된 스위칭부(229) 및 상기 제1 및 제2기판(121,123)의 대향면에 각각 형성되어 상기 스위칭부(229)를 구동시키는 제1 및 제2투명전극(122,124)으로 구성된다.
상기 스위칭부(229)는 굴절율이 서로 다른 액정부(225)와 폴리머부(227)가 연속적으로 번갈아 구성된 것으로, 그 경계면(231)은 스위칭패널(220)의 수직방향에 대하여 경사면(231)을 가지고 있으며, 상기 액정부(225)의 폭이 상부층으로 갈수록 증가하고, 폴리머부(227)부의 폭이 상부층으로 갈수록 감소하는 형태를 갖는다.
또한, 본 실시예에서는 이전 실시예(도 3 및 도 4참조)와는 반대로, 입체영상 구현을 위해 액정부(225)의 굴절율이 폴리머부(227)의 굴절율보다 작아야 하며, 폴리머부(227)가 투광슬릿부(T)를 형성하고, 액정부(225)가 비투광슬릿부(B)를 형성하게 된다.
그리고, 입체영상 구현시, 입계각 이상에서 상기 폴리머부(227)로 입사된 광은 폴리머부(227)와 액정부(225)의 경계면(231)에서 전반사되어 폴리머부(227)의 투광슬릿부(T)의 휘도향상에 기여하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 폴리머부와 액정부가 번갈아 연속적으로 구성된 스위칭패널을 이용하여 평면영상과 입체영상을 선택적으로 구현할 뿐 아니라, 입체영상 구현시 휘도향상을 꾀할 수 있는 입체영상 표시장치를 제공한다. 즉, 비투광슬릿부로 입사되는 광을 최소화하고, 투광슬릿부로 투과되는 광을 최대화함으 로써, 휘도를 향상시킨다.
이때, 투광슬릿부로 투과되는 광을 최대화하기 위해서 본 발명은 폴리머부와 액정부를 번갈아 연속적으로 구성하되, 입체영상 구현을 위해 투광슬릿부를 만드는 액정부 또는 폴리머부가 상부로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 설계하고, 비투광슬릿부를 만드는 액정부 또는 폴리머부가 상부로 갈수록 그 폭이 넓어지도록 설계할 뿐만 아니라, 액정부와 폴리머부의 굴절율을 다르게 하여 비투광슬릿부로 입사되는 광을 그 경계면(액정부와 폴리머부의 경계면)에서 전반사시켜 투광슬릿부로 투과되도록 한다.
그리고, 본 발명에서는 입체영상 구현시 액정부와 폴리머부의 경계면에서 전사반사 이루어지는 조건을 만족한다면, 액정의 종류 예를들면, N형액정 및 P형액정모두 가능하며, 폴리머의 재료는 특정물질로 한정하지 않는다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 입체영상 구현시 비투광슬릿부로 투과되는 광을 투광슬릿부로 전반사시키도록 스위칭패널을 구성함으로써, 고휘도의 입체영상의 구현이 가능하도록 한다.

Claims (10)

  1. 영상을 표시하는 표시패널;
    폴리머부와 액정부로 구성되어 입체영상과 평면영상을 선택적으로 구현하는 스위칭패널; 및
    상기 스위칭패널에 광을 공급하는 백라이트유닛을 포함하여 구성되며;
    상기 스위칭패널은 제1 및 제2 투명기판; 상기 제1 및 제2 투명기판의 대향면에 형성된 제1전극 및 제2전극; 및 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 폴리머부와 액정부가 연속적으로 번갈아 형성된 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머부와 액정부의 경계면이 경사진 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 폴리머부와 액정부의 경계면이 스위칭패널의 수직축에 대하여 좌우대칭 인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액정부는 상부층으로 갈수록 그 폭이 감소하고, 상기 폴리머부는 상부층으로 갈수록 폭이 증가하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액정부의 굴절률이 상기 폴리머부의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 액정부는 상부층으로 갈수록 그 폭이 증가하고, 상기 폴리머부는 상부층으로 갈수록 폭이 감소하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액정부의 굴절률이 상기 폴리머부의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널은 LCD(Liquid Crystal Display) 패널인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 표시패널은,
    PDP(Plasma Display Panel)패널, FED(Field Emission Display)패널, EL(Electric Luminescence)패널 및 VFD(Vacuum Fluorescent Display)패널 중의 하나인 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030022583A (ko) * 2001-09-11 2003-03-17 삼성전자주식회사 ２ｄ／３ｄ 겸용 디스플레이
JP2005091834A (ja) 2003-09-18 2005-04-07 Sharp Corp バリア素子およびそれを備えた立体映像表示装置
KR20050084733A (ko) * 2004-02-24 2005-08-29 하경수 광학 필터 구조

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