KR101927483B1

KR101927483B1 - 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치

Info

Publication number: KR101927483B1
Application number: KR1020120107269A
Authority: KR
Inventors: 이상균; 안윤석
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2018-12-11
Also published as: KR20140040505A

Abstract

본 발명은 합착된 표시패널과 패턴드 리타더 필름 간의 얼라인 상태를 검사하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치에 있어서, 촬상용소자와, 표시패널과 패턴드 리타더 필름의 영상을 다각도로 구분하여 촬사용소자에 제공하는 다각도 검사용 필터를 갖는 얼라인 검사용 비젼 카메라를 포함하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치를 제공한다.

Description

입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치{APPARATUS FOR INSPECTING ALIGNMENT OF STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY}

본 발명은 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치에 관한 것이다.

입체영상표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나누어진다. 양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용한다. 양안시차방식에는 안경방식과 무안경방식이 있고 현재 두 방식 모두 실용화되고 있다.

안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다. 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 배리어 등의 광학판을 표시 화면의 앞에 또는 뒤에 설치하는 방식으로 구현한다.

입체영상표시장치 중 일부는 라인별로 편광 상태가 다른 필름 형태의 패턴드 리타더(Patterned Retarder)를 이용한 방식이 있다. 패턴드 리타더 필름은 표시패널에 부착된다. 표시패널에 부착된 패턴드 리타더 필름의 표면은 보호필름에 의해 보호된다.

한편, 패턴드 리타더 필름은 표시패널에 부착된 이후 부착상태를 검사하는 과정이 진행된다. 그런데, 패턴드 리타더 필름의 표면에 부착된 보호필름의 불규칙한 배향각으로 인해 패턴드 리타더 필름에 포함된 리타더 패턴을 확인하기 어려운 문제가 있어 검사에 어려움이 있는바 이의 개선이 요구된다.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 패턴드 리타더 필름에 부착된 보호필름의 불규칙한 배향각의 영향을 상쇄하여 올바른 영상을 수득하고 이를 기반으로 표시패널과 패턴드 리타더 필름 간의 얼라인 상태를 명확히 판단해 낼 수 있는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 합착된 표시패널과 패턴드 리타더 필름 간의 얼라인 상태를 검사하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치에 있어서, 촬상용소자와, 표시패널과 패턴드 리타더 필름의 영상을 다각도로 구분하여 촬사용소자에 제공하는 다각도 검사용 필터를 갖는 얼라인 검사용 비젼 카메라를 포함하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치를 제공한다.

다각도 검사용 필터는 1/4파장판 및 편광판을 포함할 수 있다.

다각도 검사용 필터는 0도부터 360도의 범위에서 선택되는 N개(N은 2 이상 정수)의 다각도 패턴을 포함할 수 있다.

N개의 다각도 패턴은 하나 이상 같거나 다른 각도로 선택될 수 있다.

N개의 다각도 패턴은 동일한 각도로 선택된 다각도 패턴이 쌍을 이루며 배치될 수 있다.

N개의 다각도 패턴은 1/4파장판 또는 편광판에 형성될 수 있다.

N개의 다각도 패턴은 직사각형 또는 정사각형일 수 있다.

다각도 검사용 필터는 촬상용소자와 인접한 곳에 위치할 수 있다.

얼라인 검사용 비젼 카메라는 합착된 표시패널과 패턴드 리타더 필름의 중앙 2 개소의 영상을 촬상하도록 배치될 수 있다.

본 발명은 패턴드 리타더 필름에 부착된 보호필름의 불규칙한 배향각의 영향을 상쇄하여 올바른 영상을 수득하고 이를 기반으로 표시패널과 패턴드 리타더 필름 간의 얼라인 상태를 명확히 판단해 낼 수 있는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 입체영상표시장치의 개략적인 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 표시패널과 패턴드 리타더 필름을 개략적으로 나타낸 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 표시패널과 패턴드 리타더 필름의 단면도.
도 4는 표시패널과 패턴드 리타더 필름 간의 얼라인을 도모하는 얼라인키를 나타낸 도면.
도 5는 얼라인키에 대한 제1예시도.
도 6은 얼라인키에 대한 제2예시도.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 입체영상표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 11 내지 도 13은 얼라인 상태 검사와 관련된 설명을 하기 위한 도면.
도 14는 비교예에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라의 구성도.
도 15는 본 발명에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라의 구성도.
도 16은 도 15에 포함된 다각도 검사용 필터의 구성도.
도 17 내지 도 19는 다각도 검사용 필터에 형성된 패턴의 다양한 예시도.
도 20은 도 19의 다각도 검사용 필터를 이용하여 수득한 영상을 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 입체영상표시장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 표시패널과 패턴드 리타더 필름을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 입체영상표시장치에는 영상 공급부(SBD), 타이밍 제어부(TCN), 구동부(DRV), 표시패널(LCD), 패턴드 리타더 필름(FPR) 및 편광안경(GLS)이 포함된다.

영상 공급부(SBD)는 이차원 모드(2D 모드)에서는 2D 영상 프레임 데이터를 생성하고, 삼차원 모드(3D 모드)에서는 3D 영상 프레임 데이터를 생성한다. 영상 공급부(SBD)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블신호(DE) 및 메인 클럭(Main Clock) 등의 타이밍 신호와 영상 프레임 데이터를 타이밍 제어부(TCN)에 공급한다. 영상 공급부(SBD)는 유저 인터페이스를 통해 입력되는 사용자 선택에 따라 2D 또는 3D 모드로 선택되어 이에 대응되는 영상 프레임 데이터 등을 생성하고 이를 타이밍 제어부(TCN)에 공급한다. 유저 인터페이스는 OSD(On screen display), 리모콘(Remote controller), 키보드, 마우스 등의 사용자 입력 수단을 포함한다.

타이밍 제어부(TCN)는 영상 공급부(SBD)로부터 좌안영상 프레임 데이터와 우안영상 프레임 데이터를 포함하는 3D 영상 프레임 데이터를 공급받는다. 타이밍 제어부(TCN)는 120Hz 이상의 프레임 주파수로 좌안영상 프레임 데이터와 우안영상 프레임 데이터를 구동부(DRV)에 교번하여 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(TCN)는 영상 프레임 데이터에 대응되는 제어신호를 구동부(DRV)에 공급한다.

구동부(DRV)는 데이터라인들에 연결되어 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와, 스캔라인들에 연결되어 스캔신호를 공급하는 스캔 구동부를 포함한다. 구동부(DRV)는 타이밍 제어부(TCN)의 제어하에 디지털 형태의 좌안 및 우안영상 프레임 데이터를 아날로그 형태의 좌안 및 우안영상 프레임 데이터로 변환하여 이를 데이터라인들에 공급한다. 또한, 구동부(DRV)는 타이밍 제어부(TCN)의 제어하에 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급한다.

표시패널(LCD)은 구동부(DRV)로부터 스캔신호 및 데이터신호를 공급받고 이에 대응하여 2D 영상 또는 3D 영상을 표시한다. 표시패널(LCD)은 유기발광소자, 전기영동소자, 플라즈마 발광소자 및 액정소자로 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 앞서 나열된 소자들은 하부기판과 상부기판 사이에 형성되고 소자의 특성마다 하부기판에 형성된 구성과 상부기판에 형성된 구성이 상이다. 따라서, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 액정소자로 구성된 액정표시패널을 일례로 한다. 액정표시패널로 구성된 표시패널(LCD)의 하부에는 하부편광판(LPOL)이 부착되고 상부에는 상부편광판(UPOL)이 부착된다. 액정표시패널로 구성된 표시패널(LCD)은 백라이트유닛으로부터 제공된 광에 의해 2D 모드에서는 2D 영상을 표시하고, 3D 모드에서는 3D 영상을 표시한다.

패턴드 리타더 필름(FPR)은 표시패널(LCD)의 컬러필터 기판(표시면)에 부착된다. 패턴드 리타더 필름(FPR)은 표시패널(LCD)에 표시된 좌안영상과 우안영상을 라인 바이 라인(line-by-line)으로 섞어 인터레이스(interlace) 방식으로 표시한다. 이를 위해, 패턴드 리타더 필름(FPR)에는 접착층(147), 및 리타더층(145) 및 보호필름(140)이 포함된다. 리타더층(145)에는 제1리타더 패턴층(145R)과 제2리타더 패턴층(145L)이 포함된다. 제1 및 제2리타더 패턴층(145R, 145L)은 각각 우원편광(R) 및 좌원편광(L)을 일으킬 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제1 및 제2리타더 패턴층(145R, 145L)은 표시패널(LCD)의 서브픽셀(SP)의 스캔라인별로 구분된다. 패턴드 리타더 필름(FPR)은 제1 및 제2리타더 패턴층(145R, 145L)을 이용하여 홀수 라인은 우원편광(R)으로 짝수라인은 좌원편광(L)(또는 이와 반대로)으로 편광시키며 표시패널(LCD)에 표시된 영상을 좌안영상과 우안영상으로 분리한다.

편광안경(GLS)은 패턴드 리타더 필름(FPR)을 통해 출사된 좌안영상과 우안영상을 구분하여 투과시킨다. 이를 위해, 편광안경(GLS)의 좌안안경(LEFT)에는 좌안영상을 투과시키는 편광필름이 포함되고, 편광안경(GLS)의 우안안경(RIGHT)에는 우안영상을 투과시키는 편광필름이 포함된다.

이하, 표시패널과 패턴드 리타더 필름을 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 도 1에 도시된 표시패널과 패턴드 리타더 필름의 단면도이고, 도 4는 표시패널과 패턴드 리타더 필름 간의 얼라인을 도모하는 얼라인키를 나타낸 도면이다.

표시패널(LCD)에는 트랜지스터 어레이 기판(110), 하부편광판(LPOL) 액정층(115), 컬러필터층(125) 및 컬러필터 기판(120) 및 상부편광판(UPOL)이 포함된다. 트랜지스터 어레이 기판(110)에는 미도시된 데이터라인들, 스캔라인들, 박막 트랜지스터들, 스토리지 커패시터들에 의해 정의된 서브픽셀들(SP11 ~ SP31)이 형성된다. 그리고 컬러필터 기판(120)의 일면(내부면)에는 서브픽셀들(SP11 ~ SP31)로부터 출사되는 광을 적색, 녹색 및 청색(RGB)으로 변환하는 컬러필터층(125)이 형성된다. 그리고 컬러필터 기판(120)의 일면에는 블랙매트릭스(121)가 형성된다. 그리고 컬러필터 기판(120)의 타면에는 블랙스트라이프(130)가 형성되거나 생략될 수 있다.

패턴드 리타더 필름(FPR)에는 접착층(147), 리타더층(145) 및 보호필름(140)이 포함된다. 접착층(147)은 표시패널(LCD)의 컬러필터 기판(120) 간의 접착을 도모하는 층이다. 리타더층(145)은 편광 분리부(BL)에 의해 우원편광(R)을 일으키는 제1리타더 패턴층(145R)과 좌원편광(L)을 일으키는 제2리타더 패턴층(145L)으로 분리된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 표시패널(LCD)의 컬러필터 기판(120)의 타면에는 얼라인키(AK)가 형성된다. 컬러필터 기판(120)의 타면에는 앞서 설명한 바와 같이 상부편광판이 부착된다. 그리고 구조에 따라 컬러필터 기판(120)의 타면에는 정전기 방지층이 형성된다. 따라서, 얼라인키(AK)가 형성되는 컬러필터 기판(120)의 타면이라 함은 컬러필터 기판(120)의 타면 바로 위 표면, 상부편광판의 바로 위 표면 또는 정전기 방지층의 바로 위 표면을 포함한다. 이와 같이 얼라인키(AK)는 컬러필터 기판(120)의 구조에 따라 형성되는 위치가 다양하게 선택될 수 있는데, 이하의 설명에서는 편의상 컬러필터 기판(120)의 타면 바로 위를 예로 한다.

얼라인키(AK)는 컬러필터 기판(120)의 표시영역(AA)을 제외한 비표시영역에 형성된다. 얼라인키(AK)에는 중앙 얼라인키(AKC), 상부 얼라인키(AKU) 및 하부 얼라인키(AKL)가 포함된다. 중앙 얼라인키(AKC)는 컬러필터 기판(120)의 타면 중앙에 형성되고, 상부 얼라인키(AKU) 및 하부 얼라인키(AKL)는 중앙 얼라인키(AKC)를 기준으로 컬러필터 기판(120)의 타면 상부 및 하부에 형성된다. 그러나 얼라인키(AK)는 형상에 따라 중앙 얼라인키(AKC)만 형성될 수도 있다. 중앙 얼라인키(AKC)는 표시패널(LCD)과 패턴드 리타더 필름(FPR) 간의 얼라인 상태를 검사할 때 사용된다. 중앙 얼라인키(AKC)가 형성된 위치 "LCD_C"는 패턴드 리타더 필름(FPR)의 중앙의 위치 "FPR_C"에 대응된다.

앞서 설명된 표시패널(LCD)과 패턴드 리타더 필름(FPR)은 부착 공정을 통해 부착된다. 얼라인키(AK)는 표시패널(LCD)을 얼라인 스테이지에 얼라인할 때 그리고 표시패널(LCD)과 패턴드 리타더 필름(FPR) 간의 얼라인 상태를 검사할 때 사용된다. 얼라인키(AK)는 다음과 같은 형상으로 형성된다.

이하, 얼라인키에 대해 설명한다.

도 5는 얼라인키에 대한 제1예시도이고, 도 6은 얼라인키에 대한 제2예시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 얼라인키(AK)는 한 개의 막대 형상(직사각형의 막대 형상)으로 형성된다. 얼라인키(AK)는 표시패널의 중앙의 위치 "LCD_C"에 대응되어 형성된다. 얼라인키(AK)는 가로 방향의 길이(L1)와 세로 방향의 폭(W1)이 얼라인 검사 장치가 식별할 수 있는 범위로 설정된다. 도 4를 함께 참조하면, 패턴드 리타더 필름(FPR)의 중앙에 위치하는 편광 분리부(BL)는 얼라인키(AK)의 중심이 되는 "LCD_C"를 지나도록 얼라인되는 것이 바람직하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 얼라인키(AK)는 두 개의 막대 형상(직사각형의 막대 형상)으로 형성된다. 제1얼라인키(AK1)와 제2얼라인키(AK2)는 "W1" 만큼 이격된 위치에 형성된다. "W1"의 중심은 표시패널의 중앙의 위치 "LCD_C"에 대응된다. 제1 및 제2얼라인키(AK1, AK2)는 가로 방향의 길이(L1)와 세로 방향의 폭(W2)이 얼라인 검사 장치가 식별할 수 있는 범위로 설정된다. "W1", "W2" 및 "W3"는 동일한 폭을 가질 수 있다. 도 4를 함께 참조하면, 패턴드 리타더 필름(FPR)의 중앙에 위치하는 편광 분리부(BL)는 얼라인키(AK)의 중심이 되는 "LCD_C"를 지나도록 얼라인되는 것이 바람직하다.

이하, 입체영상표시장치의 제조장치 및 이를 이용한 입체영상표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.

도 7 내지 도 10은 입체영상표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 11 내지 도 13은 얼라인 상태 검사와 관련된 설명을 하기 위한 도면이다.

입체영상표시장치의 제조방법에 사용되는 표시패널은 유기발광소자, 전기영동소자, 플라즈마 발광소자 및 액정소자 중 하나가 이용될 수 있으나 설명의 편의를 위해 액정소자로 구성된 액정표시패널을 일례로 한다. 그리고 설명의 이해를 돕기 위해 기 설명된 도 1 내지 도 6을 함께 참조한다.

먼저, 트랜지스터 기판(110) 및 컬러필터 기판(120)을 합착하여 표시패널(LCD)을 형성한다. 이때, 표시패널(LCD)은 액정소자로 구성된 액정표시패널을 일례로 한다.

다음, 표시패널(LCD)에 부착되는 패턴드 리타더 필름(FPR)을 형성한다.

다음, 표시패널(LCD)의 컬러필터 기판(120)의 비표시영역에 얼라인키(AK)를 형성한다. 이때, 얼라인키(AK)는 트랜지스터 기판(110) 및 컬러필터 기판(120)을 합착하기 전 또는 패턴드 리타더 필름(FPR)을 형성하기 전에 형성될 수도 있다.

다음, 표시패널(LCD)과 패턴드 리타더 필름(FPR)을 부착한다. 표시패널(LCD)과 패턴드 리타더 필름(FPR)은 다양한 공정법으로 부착될 수 있다. 본 발명에서는 도 7 내지 도 10과 같이 얼라인 스테이지(ST1, ST2), 비젼 카메라(VR1 ~ VR5, VP1 ~ VP4), 드럼(DR) 및 콘트롤러(CTRL)로 구성된 시스템을 이용하는 것을 일례로 한다.

제1얼라인스테이지(ST1)는 패턴드 리타더 필름(FPR)을 흡착하고 제1비젼 카메라(VR1 ~ VR5)와 연동하는 콘트롤러(CTRL)의 제어 하에 x축, y축 및 θ축 방향으로 미세 조정하여 패턴드 리타더 필름(FPR)의 위치에 대한 오차를 보정한다(도 7). 이때, 제1비젼 카메라(VR1~VR5)는 제1얼라인스테이지(ST1) 상에 고정된 패턴드 리타더 필름(FPR)의 가장자리에 형성된 더미 패턴(얼라인용 더미 패턴)을 촬상하여 획득된 영상을 콘트롤러(CTRL)로 전송한다. 제1비젼 카메라(VR1~VR5)는 패턴드 리타더 필름(FPR)의 상단 2 개소, 하단 2 개소 및 중앙 1 개소의 영상을 촬상하도록 배치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이 과정에 의해, 패턴드 리타더 필름(FPR)의 상단, 중앙 및 하단은 콘트롤러(CTRL)에 설정된 가상의 기준라인과 일치된다.

다음, 패턴드 리타더 필름(FPR)의 중앙과 콘트롤러(CTRL)에 설정된 가상의 기준라인이 일치되면 드럼(DR)은 반시계 방향으로 회전하며 패턴드 리타더 필름(FPR)을 흡착한다(도 8). 이때, 패턴드 리타더 필름(FPR)의 보호필름은 제거되며 접착층(147)이 드러나게 된다.

다음, 제2얼라인스테이지(ST2)는 표시패널(LCD)을 흡착하고 제2비젼 카메라(VP1 ~ VP4)와 연동하는 콘트롤러(CTRL)의 제어 하에 x축, y축 및 θ축 방향으로 미세 조정하여 표시패널(LCD)의 위치에 대한 오차를 보정한다(도 9). 이때, 제2비젼 카메라(VP1 ~ VP4)는 제2얼라인스테이지(ST2) 상에 고정된 표시패널(LCD)의 가장자리에 형성된 얼라인키(AK)를 촬상하여 획득된 영상을 콘트롤러(CTRL)로 전송한다. 제2비젼 카메라(VP1 ~ VP4)는 표시패널(LCD)의 상단 2 개소 및 하단 2 개소 의 영상을 촬상하도록 배치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이 과정에 의해, 표시패널(LCD)의 상단 및 하단은 콘트롤러(CTRL)에 설정된 가상의 기준라인과 일치된다.

다음, 드럼(DR)은 패턴드 리타더 필름(FPR)을 흡착한 상태에서 제2얼라인스테이지(ST2)로 위치 이동을 하고, 반시계 방향으로 회전하며 패턴드 리타더 필름(FPR)을 표시패널(LCD)의 컬러필터 기판(120)에 부착시킨다(도 10).

다음, 얼라인키(AK)를 이용하여 표시패널(LCD)과 패턴드 리타더 필름(FPR) 간의 얼라인 상태를 검사한다(도 11 및 도 12). 얼라인 상태를 검사하는 과정에서는 제2비젼 카메라(VP1 ~ VP4)를 이용할 수 있다. 그러나 실시예에서는 합착된 패턴드 리타더 필름(FPR)과 표시패널(LCD)에 대한 얼라인 상태 검사를 별도의 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)를 이용한 것을 일례로 한다.

얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)는 합착된 패턴드 표시패널(LCD)과 패턴드 리타더 필름(FPR)의 중앙(C) 2 개소(L1, L2)의 영상을 촬상하도록 배치된다. 패턴드 리타더 필름(FPR)과 표시패널(LCD)의 중앙(C) 2 개소(L1, L2)에는 표시패널(LCD)의 컬러필터 기판(120)에 형성된 중앙 얼라인키(AKC)가 존재한다. 여기서, 패턴드 리타더 필름(FPR)과 표시패널(LCD)의 중앙(C) 2 개소(L1, L2)는 표시패널(LCD)의 좌우측 비표시영역에 대응된다.

얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)를 이용하여 패턴드 리타더 필름(FPR)과 표시패널(LCD)의 중앙(C) 2 개소(L1, L2)를 촬영하면 다음과 같은 결과를 얻게 된다. 여기서, "QWP"는 제3비젼 카메라(V1, V2)에 부착된 1/4파장판(Quater Wave Plate)을 의미한다.

도 13의 (a)는 패턴드 리타더 필름(FPR)에 보호필름이 미부착된 상태이다. 패턴드 리타더 필름(FPR)에 보호필름이 미부착된 경우, 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)는 패턴드 리타더 필름(FPR)에 형성된 제1리타더 패턴층과 제2리타더 패턴층을 명확히 구분할 수 있는 영상(QWP의 우측 영상)을 수득할 수 있다.

도 13의 (b)는 패턴드 리타더 필름(FPR)에 보호필름(140)이 부착된 상태이다. 패턴드 리타더 필름(FPR)에 보호필름(140)이 부착된 경우, 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)는 패턴드 리타더 필름(FPR)에 형성된 제1리타더 패턴층과 제2리타더 패턴층을 명확히 구분할 수 있는 영상(QWP의 우측 영상)을 수득하기 어렵다. 그 이유는 보호필름(140)의 불규칙한 배향각 때문이다.

위와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)를 다음과 같이 구성한다. 설명의 이해를 돕기 위해 도 1 내지 도 13을 함께 참조한다.

도 14는 비교예에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라의 구성도이고, 도 15는 본 발명에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라의 구성도이며, 도 16은 도 15에 포함된 다각도 검사용 필터의 구성도이고, 도 17 내지 도 19는 다각도 검사용 필터에 형성된 패턴의 다양한 예시도이며, 도 20은 도 19의 다각도 검사용 필터를 이용하여 수득한 영상을 나타낸 도면이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 비교예에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)에는 카메라몸체(151), 촬상소자(152), 검사용 필터(153) 및 렌즈부(154, 155, 156, 157)가 포함된다.

촬상소자(152)는 카메라몸체(151)에 형성된다. 촬상소자(152)는 영상을 수득할 수 있는 CCD(Charge Coupled Device) 등으로 선택될 수 있다. 검사용 필터(153)는 촬상소자(152) 상에 부착된다. 검사용 필터(153)는 1/4파장판으로 선택된다.

렌즈부(154, 155, 156, 157)는 카메라몸체(151)에 부착된다. 렌즈부(154, 155, 156, 157)에는 결합구(154), 링조명(155), 더미보호필름(156) 및 유리기판(157)이 포함된다. 결합구(154)는 링조명(155), 보호필름(156) 및 유리기판(157)을 카메라몸체(151)에 결합시키는 기구물이다. 링조명(155)은 촬상시 조명을 제공하는 조명기기이다. 더미보호필름(156)은 패턴드 리타더 필름(FPR)에 형성된 보호필름(140)의 불규칙한 배향각을 보상하는 필름이다.

비교예에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)는 패턴드 리타더 필름(FPR)에 형성된 보호필름(140)의 불규칙한 배향각을 보상하기 위해 보호필름(140)과 동일한 더미보호필름(156)이 개재된 렌즈부(154, 155, 156, 157)를 사용한다. 그런데, 이 구조는 패턴드 리타더 필름(FPR)에 형성된 보호필름(140)의 불규칙한 배향각을 보상하며 영상을 수득하기 위해 시계방향(R)(또는 반시계 방향)으로 더미보호필름(156)을 회전시켜야 한다.

비교예에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)는 더미보호필름(156)을 회전시키기 위해 렌즈부(154, 155, 156, 157)를 회전시키거나 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)를 회전시켜야 한다. 따라서, 비교예에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)는 더미보호필름(156)을 회전시키며 합착된 패턴드 표시패널(LCD)과 패턴드 리타더 필름(FPR)에 대한 영상을 지속적으로 촬상하고 촬상된 영상 중 최적의 영상을 선택하여 얼라인 정도를 검사해야 한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)에는 카메라몸체(151), 촬상소자(152), 다각도 검사용 필터(160) 및 렌즈부(154, 155, 157)가 포함된다.

촬상소자(152)는 카메라몸체(151)에 형성된다. 촬상소자(152)는 영상을 수득할 수 있는 CCD(Charge Coupled Device) 등으로 선택될 수 있다. 다각도 검사용 필터(160)는 촬상소자(152)와 인접한 곳에 부착된다. 다각도 검사용 필터(160)는 촬상소자(152)에 직접 부착되거나 유리기판(157)에 부착될 수도 있다.

렌즈부(154, 155, 157)는 카메라몸체(151)에 부착된다. 렌즈부(154, 155, 157)에는 결합구(154), 링조명(155) 및 유리기판(157)이 포함된다. 결합구(154)는 링조명(155) 및 유리기판(157)을 카메라몸체(151)에 결합시키는 기구물이다. 링조명(155)은 촬상시 조명을 제공하는 조명기기이다.

한편, 도 16에 도시된 바와 같이 다각도 검사용 필터(160)에는 1/4파장판(161) 및 편광판(165)이 포함된다. 그리고 다각도 검사용 필터(160)에는 도 17 내지 도 20과 같이 다각도 패턴(PT)이 형성된다. 다각도 패턴(PT)은 1/4파장판(161) 또는 편광판(165)에 형성될 수 있다. 그러나 다각도 패턴(PT)은 편광판(165)에 형성하는 것이 바람직하다.

도 17과 같이 다각도 패턴(PT)은 제1각도를 갖는 제1패턴(PT1), 제2각도를 갖는 제2패턴(PT2) 및 제3각도를 갖는 제3패턴(PT3)이 2개의 그룹으로 형성된다. 제1각도 내지 제3각도는 0도부터 360도의 범위에서 선택된다. 이때, 제1각도 내지 제3각도는 예컨대, 90도, 45도 및 0도 등과 같이 모두 다른 각도로 선택된다.

도 18과 같이 다각도 패턴(PT)은 제1각도를 갖는 제1패턴(PT1), 제2각도를 갖는 제2패턴(PT2), 제3각도를 갖는 제3패턴(PT3), 제4각도를 갖는 제4패턴(PT4), 제5각도를 갖는 제5패턴(PT5) 및 제6각도를 갖는 제6패턴(PT6)으로 형성된다. 제1각도 내지 제6각도는 0도부터 360도의 범위에서 선택된다. 이때, 제1각도 내지 제6각도는 예컨대, 0도, 15도, 30도, 45도, 70도 및 90도 등과 같이 모두 다른 각도로 선택된다.

도 19와 같이 다각도 패턴(PT)은 제1각도를 갖는 제1패턴(PT1), 제2각도를 갖는 제2패턴(PT2) 및 제3각도를 갖는 제3패턴(PT3)으로 형성된다. 제1각도 내지 제3각도는 0도부터 360도의 범위에서 선택된다. 이때, 제1각도 내지 제3각도는 예컨대, 90도, 45도 및 0도 등과 같이 모두 다른 각도로 선택된다.

본 발명에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)는 패턴드 리타더 필름(FPR)에 형성된 보호필름(140)의 불규칙한 배향각을 보상하기 위해 보호필름(140)과 유사하거나 동일한 배향각을 취하는 다각도 검사용 필터(160)를 사용한다. 다각도 검사용 필터(160)는 촬상소자(160)에 직접부착되거나 유리기판(157)에 부착될 수 있다.

이 구조는 패턴드 리타더 필름(FPR)에 형성된 보호필름(140)의 불규칙한 배향각을 보상하며 영상을 수득하기 위해 다각도로 배향된 다각도 패턴(PT)이 부착되어 있으므로 비교예 대비 장치를 단순화할 수 있다. 예컨대, 비교예는 더미보호필름(156)이나 카메라를 회전시키며 촬영을 해야한다. 반면, 본 발명은 다각도로 구성된 패턴을 갖는 다각도 검사용 필터(160)를 사용하므로 비교예 처럼 회전을 시키기 위한 별도의 장치가 불필요하다.

그러므로, 본 발명에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)를 이용하면 도 20과 같이 한 번의 촬영으로 얼라인키(AK) 상에 얼라인된 제1리타더 패턴층(145R)과 제2리타더 패턴층(145L)을 명확히 구분할 수 있는 영상(PT2_IMG)을 수득할 수 있게 된다. 여기서, PT1_IMG와 PT3_IMG는 패턴드 리타더 필름(FPR)에 형성된 보호필름(140)의 불규칙한 배향각과 다각도 패턴(PT) 간의 각도 오차로 불명확하게 수득된 영상을 의미한다.

한편, 도 17 내지 도 19에서는 다각도 패턴(PT)이 직사각형을 갖는 것을 일례로 하였다. 그러나, 다각도 패턴(PT)의 형상은 정사각형이나 원형 등으로 다양하게 형성될 수 있다. 예컨대, 다각도 패턴(PT)의 형상이 정사각형이나 원형인 경우, 상부에 3개 하부에 3개로 패턴이 위치하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 얼라인 검사용 비젼 카메라(V1, V2)에 포함된 다각도 검사용 필터(160)는 도 7 내지 도 10에 도시된 비젼 카메라(VR1 ~ VR5, VP1 ~ VP4)에도 적용될 수 있다. 이 경우, 드럼에 얼라인된 이후 표시패널에 부착된 후까지 전반에 걸쳐 패턴드 리타더 필름에 부착된 보호필름에 의한 영향을 최소화하며 얼라인을 시행할 수 있게 된다.

이상 본 발명은 패턴드 리타더 필름에 부착된 보호필름의 불규칙한 배향각의 영향을 상쇄하여 올바른 영상을 수득하고 이를 기반으로 표시패널과 패턴드 리타더 필름 간의 얼라인 상태를 명확히 판단해 낼 수 있는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치를 제공하는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

V1, V2: 얼라인 검사용 비젼 카메라 LCD: 표시패널
FPR: 패턴드 리타더 필름 151: 카메라몸체
152: 촬상소자 160: 다각도 검사용 필터
161: 1/4파장판 165: 편광판
154: 결합구 155: 링조명
157: 유리기판

Claims

합착된 표시패널과 패턴드 리타더 필름 간의 얼라인 상태를 검사하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치에 있어서,
촬상용소자와,
상기 표시패널과 상기 패턴드 리타더 필름의 영상을 다각도로 구분하여 상기 촬상용소자에 제공하는 다각도 검사용 필터를 갖는 얼라인 검사용 비젼 카메라를 포함하고,
상기 다각도 검사용 필터는
1/4파장판 및 편광판과,
상기 1/4파장판 또는 편광판 상에 형성되고 하나 이상 같거나 다른 각도로 패턴된 다각도 패턴을 포함하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 다각도 패턴은
0도부터 360도의 범위에서 하나 이상 같거나 다른 각도로 선택되는 N개(N은 2 이상 정수)의 다각도 패턴을 포함하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치.
삭제
제3항에 있어서,
상기 N개의 다각도 패턴은
동일한 각도로 선택된 다각도 패턴이 쌍을 이루며 배치된 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치.
삭제
제3항에 있어서,
상기 N개의 다각도 패턴은
직사각형 또는 정사각형인 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 다각도 검사용 필터는
상기 촬상용소자와 인접한 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 얼라인 검사용 비젼 카메라는
상기 합착된 표시패널과 패턴드 리타더 필름의 중앙 2 개소의 영상을 촬상하도록 배치된 것을 특징으로 하는 입체영상표시장치의 얼라인 검사 장치.