KR101059162B1 - Manufacturing method of polarization converter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빛을 편광 방향에 따라 이분하는 광분할기를 포함하는 제1단위 블록과 제2단위블록이 교대로 배열되는 편광분리부를 준비하는 단계와, 상기 편광분리부 상에 배향물질을 코팅하는 단계와, 상기 배향물질을 기준방향에 대하여 45°로 배향하는 단계와, 상기 배향된 배향물질에 반응성 액정을 도포하는 단계, 및 상기 반응성 액정 위에 투과 영역과 차단영역의 폭이 각각 0.3~0.7mm인 마스크 패턴을 위치시킨 후 자외선을 조사하여 상기 반응성 액정을 선택적으로 경화시키고, 경화되지 않은 영역은 세척 또는 화학적 방법으로 제거하여 반파장 위상지연자를 형성하는 단계를 포함하는 편광변환장치 제조 방법에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of preparing a polarization separator in which the first unit block and the second unit block including a light splitter for dividing the light in the polarization direction alternately arranged, and coating an alignment material on the polarization separator And orienting the alignment material at an angle of 45 ° with respect to a reference direction, applying a reactive liquid crystal to the aligned alignment material, and a width of a transmission area and a blocking area on the reactive liquid crystal is 0.3 to 0.7 mm, respectively. The method relates to a method of manufacturing a polarization converting apparatus, comprising: placing a mask pattern to irradiate ultraviolet rays to selectively cure the reactive liquid crystal, and to remove the uncured region by washing or chemical methods to form a half-wavelength phase retarder. .

편광, 변환, 1/2위상지연자, 광축, 광배향 Polarization, conversion, 1/2 phase delay, optical axis, optical alignment

Description

편광변환장치 제조방법{Method for manufacturing Polarization converting device}Method for manufacturing polarization converting device

본 발명은 편광변환장치 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세한 패턴이 형성된 1/2위상지연자가 편광분리부에 용이하게 정렬(align)될 수 있는 편광변환장치 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a polarization conversion device, and more particularly, to a method for manufacturing a polarization conversion device in which a 1/2 phase delay having a fine pattern is easily aligned with a polarization separation unit.

최근 액정표시 패널(LCD panel)에서 액정층 양편에 배치되는 흡수형 편광판은 기본적으로 입사하는 비편광 광의 50%를 흡수하기 때문에 이를 대체하거나 혹은 편광판에 입사하는 대부분의 광을 편광판의 투과축과 평행한 편광으로 변환시켜 결과적으로 광이용 효율을 증가시키려는 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent LCD panels, absorption type polarizers disposed on both sides of a liquid crystal layer basically absorb 50% of incident non-polarized light, or replace most of the light incident on the polarizer with a transmission axis of the polarizer. Research into increasing polarization efficiency by converting into polarized light has been actively conducted.

그러한 연구 중의 하나로 편광빔스프리터(PBS:Polarizing Beam Splitter) 등으로 입사하는 비편광빔을 서로 직교하는 두 개의 선편광으로 분리하고, 하나의 선편광 경로상에 선택적으로 위상판을 구비하여 편광을 90도 회전시켜, 결과적으로 액정표시 패널에 입사하는 모든 광의 편광을 특정 상태의 선편광으로 변환함으로 써, 흡수형 편광판에서의 광흡수 등을 제거하여 광이용 효율을 증가시키려는 시도들이 있다. 이와 같이, 모든 광의 편광을 특정 상태의 선편광으로 변환시키도록 편광빔스프리터와 위상판 등을 구비하는 장치를 편광 변환장치라 한다.In one such study, non-polarized beams incident with a polarizing beam splitter (PBS) are separated into two linearly polarized beams orthogonal to each other, and a phase plate is selectively provided on one linearly polarized path to rotate polarized light by 90 degrees. As a result, there are attempts to increase the light utilization efficiency by eliminating light absorption in the absorption type polarizing plate by converting all polarized light incident on the liquid crystal display panel into linearly polarized light in a specific state. In this manner, a device including a polarizing beam splitter, a phase plate, and the like so as to convert all polarized light into linearly polarized light in a specific state is called a polarization converting device.

그런데, 종래의 편광변환장치(10)는 도 1과 같이 PBS 어레이(11)의 피치에 대응되게 위상판(13)을 별도의 공정에 의해 부착하여야 하므로, PBS 어레이의 피치(12)와 위상판(13) 사이에 오정렬이 발생할 수 있으며, 이에 의해 편광변환 효율이 저하된다. However, the conventional polarization converting apparatus 10 has to attach the phase plate 13 by a separate process to correspond to the pitch of the PBS array 11, as shown in Figure 1, the pitch 12 and the phase plate of the PBS array Misalignment may occur between (13), thereby lowering the polarization conversion efficiency.

또한, 이러한 부착 방식은 최근 기술의 발전에 따라 편광변환장치의 소형화되면서 더욱 많은 문제가 발생한다.In addition, such an attachment method causes more problems as the polarization conversion device becomes smaller with the recent development of technology.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 1/2위상지연자를 연속적으로 형성한 뒤 이를 선택적으로 제거하여 편광분리부에 1/2위상지연자를 용이하게 형성할 수 있는 편광변환장치 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, the polarization conversion that can easily form a half-phase delay in the polarization separation section by forming a half-phase delay continuously and then selectively removed it It is an object to provide a method for manufacturing a device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 특징에 따른 편광변환장치 제조방법은 빛을 편광 방향에 따라 이분하는 광분할기를 포함하는 제1단위 블록과 제2단위블록이 교대로 배열되는 편광분리부를 준비하는 단계와, 상기 편광분리부 상에 배향물질을 코팅하는 단계와, 상기 배향물질을 기준방향에 대하여 45°로 배향하는 단계와, 상기 배향된 배향물질에 반응성 액정을 도포하는 단계, 및 상기 반응성 액정 위에 투과 영역과 차단영역의 폭이 각각 0.3~0.7mm인 마스크 패턴을 위치시킨 후 자외선을 조사하여 상기 반응성 액정을 선택적으로 경화시키고, 경화되지 않은 영역은 세척 또는 화학적 방법으로 제거하여 반파장 위상지연자를 형성하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, a method of manufacturing a polarization converting apparatus according to an aspect of the present invention includes polarization separation in which a first unit block and a second unit block including an optical splitter dividing light according to a polarization direction are alternately arranged. Preparing a portion, coating an alignment material on the polarization separator, orienting the alignment material at 45 ° with respect to a reference direction, applying a reactive liquid crystal to the alignment material, and A mask pattern having a width of 0.3 to 0.7 mm, respectively, is disposed on the reactive liquid crystal and the width of the blocking region is 0.3 to 0.7 mm, and then irradiated with UV light to selectively cure the reactive liquid crystal, and the uncured region is removed by washing or chemical method. Forming a wavelength phase retarder.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 특징에 따른 편광변환장치 제조방법은 기판에 배향물질을 코팅하는 단계와, 상기 배향물질을 기준방향에 대하여 45°로 배향하는 단계와, 상기 배향된 배향물질에 반응성 액정을 도포하는 단계와, 상기 반응성 액정 위에 투과 영역과 차단영역의 폭이 각각 0.3~0.7mm인 마스크 패턴을 위치시킨 후 자외선을 조사하여 상기 반응성 액정을 선택적으로 경화시키고, 경화되지 않은 영역은 세척 또는 화학적 방법으로 제거하여 반파장 위상지연자를 형성하는 단계, 및 상기 반파장 위상지연자를 제1단위블록과 제2단위블록이 교대로 배열되는 편광분리부의 제1단위블록 또는 제2단위블록에만 정렬하여 부착하는 단계를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, a method of manufacturing a polarization converting apparatus according to another aspect of the present invention comprises the steps of coating the alignment material on the substrate, the orientation of the alignment material at 45 ° with respect to the reference direction, and Applying a reactive liquid crystal to the oriented alignment material, and placing a mask pattern having a width of a transmissive region and a blocking region of 0.3 to 0.7 mm on the reactive liquid crystal, and irradiating ultraviolet rays to selectively cure the reactive liquid crystal, Removing the uncured region by a washing or chemical method to form a half-wavelength phase delayer, and a first unit block of the polarization splitter in which the half-wavelength phase delayer is alternately arranged with a first unit block or a second unit block; And aligning and attaching only to the second unit block.

상기의 구성에 의하여 본 발명은 간단한 공정으로 위상지연소자의 제작이 가능해져 소형화에 따른 제약이 없다.According to the above configuration, the present invention can manufacture the phase delay device in a simple process, and there is no restriction due to the miniaturization.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이 다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. It should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한, 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다. In addition, it is to be understood that the accompanying drawings in the present application are shown enlarged or reduced for convenience of description.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals designate like elements throughout, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

도 2 는 본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치의 단면도이고 도 3은 도 2의 부분확대도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 편광변환장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a polarization conversion device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a polarization conversion device according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치(300)는 제1편광은 투과시키고 제2편광은 반사시키는 광분할기(311a)를 포함하는 제1단위 블록(311)과 제2단위블록(312)이 교대로 배열된 편광분리부(310)와, 상기 편광분리부(310)의 단위블록(311)에 대응되게 정렬(align)되는 반파장 위상지연자(330)를 포함한다.The polarization converter 300 according to the first embodiment of the present invention includes a first unit block 311 and a second unit block 312 including a light splitter 311a for transmitting the first polarized light and the second polarized light. ) Includes an alternately arranged polarization separator 310 and a half-wavelength phase retarder 330 aligned to correspond to the unit block 311 of the polarization separator 310.

상기 편광분리부(310)는 비편광된 빛이 입사되어 편광된 빛으로 방출될 수 있도록 편광 방향에 따라 빛을 분리하는 개념의 소자를 말한다.The polarization separator 310 refers to a device having a concept of separating light according to a polarization direction so that unpolarized light may be incident and emitted as polarized light.

이러한 편광분리부(310)는 상판과 하판 사이에 편광 방향에 따라 빛을 이분하는 일정한 피치(Pitch)를 갖는 PBS면이 연속적으로 형성되어 있는 편광빔스플리터(PBS) 어레이(310)(이하 'PBS 어레이'라 한다)로 구성될 수 있다. The polarization separation unit 310 is a polarizing beam splitter (PBS) array 310 (hereinafter referred to as 'PBS') having a PBS plane having a constant pitch dividing light according to the polarization direction between the upper plate and the lower plate. Array ”).

상기 PBS면(이하 '광분할기' 라 한다.)은 하나 이상의 물질의 다층 코팅으로 형성되어 비편광된 빛이 입사될 때 제1편광은 그대로 투과하게 되고 제2편광은 반사하도록 구성된다.The PBS surface (hereinafter, referred to as a 'light splitter') is formed of a multilayer coating of one or more materials, and is configured to transmit the first polarized light as it is and to reflect the second polarized light when unpolarized light is incident.

여기서 제1편광은 빛이 입사하는 면의 수직벡터와 빛의 진행방향의 벡터가 만드는 평면에 존재하는 편광인 P파로 정의하며 제2편광은 P파와 수직하는 편광인 S파로 정의한다.Here, the first polarized light is defined as P wave, which is a polarization present in a plane made by the vertical vector of the plane where light is incident, and the vector of the traveling direction of light, and the second polarized light is defined as S wave, which is polarized perpendicular to the P wave.

이러한 광분할기(311)(312)는 빛의 편광방향에 45도 기울어져 있으며 이러한 대각선 피치를 갖는 광분할기를 하나의 단위 블록으로 구분하여 생각할 수 있다.The light splitters 311 and 312 are inclined at 45 degrees to the polarization direction of light, and the light splitter having such a diagonal pitch may be classified into one unit block.

이하 설명의 편의를 위하여 PBS 어레이(310)의 단위 블록이란 상판과 하판 사이에 하나의 광분할기가 포함된 개념으로 설명된다.For convenience of description, the unit block of the PBS array 310 is described as a concept in which one light splitter is included between an upper plate and a lower plate.

또한, 상기 상판과 하판은 설명의 편의를 위하여 도면부호는 생략한다.In addition, the upper plate and the lower plate is omitted for the convenience of description.

상기 제1단위블록(311)에 비편광된 빛이 입사되는 경우 상기 제1광분할기(311a)는 P파는 그대로 투과시켜 방출하게 되고 S파는 반사시키게 된다.When unpolarized light is incident on the first unit block 311, the first light splitter 311a transmits the P wave as it is and emits the S wave.

이때 상기 제1광분할기(311a)는 빛의 입사방향에 45도 기울어져 형성되어 있으므로 반사된 S파는 입사 방향과 90도로 굴절되어 제2단위블록(312)의 제2광분할기(312a)로 입사하게 되며 제2단위블록(312)의 광분할기(312a)에 의해 다시 90도 상향 굴절되어 외부로 방출하게 된다.In this case, since the first light splitter 311a is formed to be inclined at 45 degrees to the incident direction of light, the reflected S-wave is refracted at 90 degrees to the incident direction, and is incident to the second light splitter 312a of the second unit block 312. The light is refracted upward by 90 degrees by the light splitter 312a of the second unit block 312 to emit to the outside.

즉 비편광된 빛 중 P파는 입사된 제1단위 블록에서 바로 방출되게 되며 S파는 굴절에 의하여 제2단위블록(312)에서 방출되어 빛이 편광방향에 따라 이분되는 것이다. That is, the P wave of the unpolarized light is immediately emitted from the incident first unit block, and the S wave is emitted from the second unit block 312 by refraction so that the light is divided into two parts according to the polarization direction.

따라서 상기 PBS 어레이(310)는 이러한 제1,2 단위블록(311)(312)이 교대로 배열되어 빛을 편광 방향에 따라 빛을 이분시키게 된다.Accordingly, in the PBS array 310, the first and second unit blocks 311 and 312 are alternately arranged to divide the light into two parts according to the polarization direction.

이때 상기 반파장 위상지연자(330)는 상기 PBS 어레이(310)에서 방출되는 빛의 위상을 λ/2 지연시켜 P파를 S파로 변환하거나 S파를 P파로 변환시키는 역할을 한다.In this case, the half-wave phase delayer 330 serves to convert P waves into S waves or S waves into P waves by delaying λ / 2 of the phase of light emitted from the PBS array 310.

이러한 반파장 위상지연자(330)는 반응성 액정 다량체(Reactive Mesogens)로 구성되며 일정한 간격으로 PBS 어레이(310) 상면에 형성되어 있다.The half-wave retarder 330 is composed of reactive liquid crystal multimers (Reactive Mesogens) and is formed on the upper surface of the PBS array 310 at regular intervals.

더욱 자세하게 살펴보면 상기 반파장 위상지연자는 PBS 어레이(310)의 제1단위블록(311) 또는 제2단위블록(312) 중 어느 하나에만 형성되게 된다.In more detail, the half-wavelength phase delay unit is formed in only one of the first unit block 311 or the second unit block 312 of the PBS array 310.

도 3을 참고할 때 제1단위블록(311)에 입사되는 비편광 빛 중 P파는 반파장 위상지연자(330)를 통과하지 않고 그대로 투과하는 반면 제2단위블록(312)의 상면 으로 방출되는 S파는 상기 반파장 위상지연자(330)를 통과하면서 위상이 지연되어 P파로 변환되어 방출되게 된다.Referring to FIG. 3, P waves of the non-polarized light incident on the first unit block 311 do not pass through the half-wave retarder 330 but are transmitted as it is, while S is emitted to the upper surface of the second unit block 312. The wave is delayed in phase while passing through the half-wave phase retarder 330 to be converted into P wave and emitted.

결과적으로 편광변환장치를 통과하는 빛은 모두 P파가 방출된다.As a result, all the light passing through the polarization converter emits P waves.

또한, 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 반파장 위상지연자(330)가 PBS 어레이(310)의 제1단위블록(311)에 형성되면 편광변환장치를 통과하는 빛이 모두 S파가 방출되도록 구성될 수도 있다.In addition, although not shown in the drawings, if the half-wavelength phase delayer 330 is formed in the first unit block 311 of the PBS array 310, all of the light passing through the polarization converter may be configured to emit S-waves. It may be.

상기 반파장 위상지연자(330)의 하부에는 배향물질(320)이 구성되는데 이러한 배향물질(320)은 러빙 또는 광배향에 의하여 일정한 각도로 배향될 수 있으며 반파장 위상지연자(330)의 일정한 광축을 형성하는 역할을 한다.An alignment material 320 is formed below the half-wave retarder 330. The alignment material 320 may be oriented at a predetermined angle by rubbing or photoalignment, and the constant of the half-wave retarder 330 may be fixed. It serves to form an optical axis.

이후 상기 배향물질(320)에 반응성 액정이 도포되면 상기 반응성 액정은 상기 배향물질(320)의 배향방향에 따라 광축이 형성되게 되므로 상기 반파장 위상지연자(330)의 광축은 빛의 편광방향과 45°를 이루는 된다.After the reactive liquid crystal is applied to the alignment material 320, the optical axis of the reactive liquid crystal is formed according to the alignment direction of the alignment material 320, so that the optical axis of the half-wave retarder 330 is the polarization direction of the light. Become 45 °.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 편광변환장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a polarization conversion device according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2실시예에 따른 편광변환장치는 반파장 위상지연자(330)가 유리 및 베이스 필름 등의 기판(340)에 형성되어 PBS 어레이(310)에 부착되므로 반파장 위상지연자(330) 형성 후 제조 과정에서 방출하고자 하는 광에 따라 PBS어레이(310)에 선택적으로 부착하게 된다. 이하 동일한 구성요소에 대하여는 설명의 중복을 피하기 위하여 자세한 설명을 생략한다.In the polarization conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention, since the half-wavelength phase delayer 330 is formed on the substrate 340 such as glass and base film and attached to the PBS array 310, the half-wavelength phase delayer 330 After the formation, it is selectively attached to the PBS array 310 according to the light to be emitted in the manufacturing process. Hereinafter, detailed descriptions of the same elements will be omitted in order to avoid duplication of description.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치의 배향물질을 기준방향으로 배향하는 과정을 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 편 광변환장치의 배향물질을 부분적으로 45도 각도로 배향하는 과정을 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치에 플라이 아이렌즈를 부착하는 결합사시도이고, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치 제조방법 흐름도이다.5 is a perspective view illustrating a process of orienting an alignment material of a polarization conversion device according to a first embodiment of the present invention in a reference direction, and FIG. 6 illustrates an alignment material of the polarization conversion device according to a first embodiment of the present invention. 7 is a perspective view illustrating a process of partially oriented at a 45 degree angle, FIG. 7 is a combined perspective view of attaching a fly eye lens to a polarization conversion device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a first embodiment of the present invention. Flow chart of the manufacturing method according to the polarization converter.

먼저 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 편광변환장치의 제조방법에 대하여 살펴보면 먼저 편광에 따라 빛을 이분하는 광분할기를 포함하는 단위 블록이 복수 개 배열되는 PBS 어레이(310)를 준비한다.(S1) First, referring to FIG. 5, a manufacturing method of a polarization converting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention prepares a PBS array 310 in which a plurality of unit blocks including a light splitter for dividing light according to polarization are arranged. (S1)

이후 상기 PBS 어레이(310)에 배향물질(320)을 균일하게 코팅하고, 상기 배향물질(320)에 기준방향과 45도 기울어진 자외선 편광판(600)을 놓고 자외선(UV)을 조사하면 배향물질(320)은 기준방향과 45도 기울어지게 배향되게 된다.(S2)Thereafter, the PBS array 310 is uniformly coated with the alignment material 320, and the ultraviolet light polarizing plate 600 inclined at 45 degrees with the reference direction is placed on the alignment material 320 and irradiated with ultraviolet (UV). 320 is inclined at an angle of 45 degrees to the reference direction (S2).

이때 기준방향이란 입사되는 빛의 편광방향과 수직 또는 수평 방향을 말하거나 자외선 편광판(600)의 길이방향과 수평 또는 수직인 방향을 말한다.In this case, the reference direction refers to a direction perpendicular or horizontal to the polarization direction of incident light or a direction horizontal or vertical to the longitudinal direction of the ultraviolet polarizing plate 600.

그러나, 상기 배향물질의 배향방법은 설명한 바와 같이 광배향에 한정되는 것은 아니고 예를 들면 러빙에 의하여도 가능하다.However, the alignment method of the alignment material is not limited to the optical alignment as described, for example, but also by rubbing.

이후, 도 6과 같이 상기 배향물질(320)에 반응성 액정(330)을 20~50㎛의 두께로 도포하면 상기 반응성 액정(330)은 상기 배향물질(320)의 배향 방향에 따라 광축을 갖게 된다. (S3)Subsequently, when the reactive liquid crystal 330 is applied to the alignment material 320 to a thickness of 20 to 50 μm, the reactive liquid crystal 330 may have an optical axis according to the alignment direction of the alignment material 320. . (S3)

이후 같이 반응성 액정(330)이 상기 PBS 어레이(310)의 제1단위블록(311) 또는 제2단위블록(312)에만 정렬되도록 나머지 부분을 삭제한다.Thereafter, the rest of the liquid crystal 330 is deleted so that the reactive liquid crystal 330 is aligned only with the first unit block 311 or the second unit block 312 of the PBS array 310.

이를 더욱 자세하게 살펴보면 상기 반응성 액정(330)을 선택적으로 경화시키 기 위하여 마스크(800)를 삽입하는데 상기 마스크(800)는 투과영역(820)과 차단영역(810)이 교대로 형성되어 있고, 상기 투과영역(820)과 차단영역(810)의 폭은 0.3~0.7mm의 미세 간격으로 형성되고 상기 PBS 어레이(310)의 단위 블록(311) 폭과 동일하게 구성된다.In more detail, a mask 800 is inserted to selectively cure the reactive liquid crystal 330. In the mask 800, a transmission region 820 and a blocking region 810 are alternately formed. The widths of the region 820 and the blocking region 810 are formed at minute intervals of 0.3 to 0.7 mm and are the same as the width of the unit block 311 of the PBS array 310.

예를 들면 PBS 어레이(310)의 단위 블록(311)의 폭이 0.5mm인 경우에는 상기 마스크(800) 패턴의 투과영역(820)과 차단영역(810)의 폭도 이와 동일하게 0.5mm로 패턴 되는 것이다.For example, when the width of the unit block 311 of the PBS array 310 is 0.5mm, the widths of the transmission area 820 and the blocking area 810 of the mask 800 pattern are also equally 0.5mm. will be.

따라서 상기 패턴에 따라 반응성 액정(330)은 경화된 구간(331)과 경화되지 않은 구간(332)이 교대로 형성되게 되며(S4) 경화되지 않은 구간(332)은 화학 약품이나 세척에 의하여 제거하여 반파장 위상지연자(330)를 PBS 어레이(310)에 형성하게 된다. (S5)Therefore, according to the pattern, the reactive liquid crystal 330 has a cured section 331 and an uncured section 332 alternately formed (S4) and the uncured section 332 is removed by chemical or washing. The half-wave phase retarder 330 is formed in the PBS array 310. (S5)

그러나 반응성 액정(330)의 선택적인 제거 방법은 이에 한정되는 것은 아니며 예를 들면 반응성 액정(330)을 전체적으로 경화시킨 뒤 PBS 어레이(310)의 단위 블록(311)에 대응되도록 일정 구간을 레이저로 제거 할 수도 있다.However, the selective removal method of the reactive liquid crystal 330 is not limited thereto. For example, after curing the reactive liquid crystal 330 as a whole, a predetermined section is removed by laser to correspond to the unit block 311 of the PBS array 310. You may.

이때 상기 PBS 어레이(310)에 반파장 위상지연자(330)가 형성되는 반대면에는 플라이 아이 렌즈(900)가 적층되어 비편광 빛을 PBS 어레이(310)에 집광시키도록 구성할 수 있다.In this case, a fly's eye lens 900 may be stacked on the opposite surface where the half-wavelength phase retarder 330 is formed in the PBS array 310 to condense unpolarized light onto the PBS array 310.

본 발명의 제2실시예에 따른 편광변환장치의 제조방법은 도 4를 참조할 때 먼저 기판(340)에 배향물질(320)을 코팅하여 기준방향에 대하여 45도 기울어지도록 배향시킨다.In the manufacturing method of the polarization converting apparatus according to the second embodiment of the present invention, referring to FIG. 4, the alignment material 320 is first coated on the substrate 340 so as to be inclined at 45 degrees with respect to the reference direction.

이후 반응성 액정(330)을 도포하여 단위블록에 대응되도록 부분적으로 제거하여 반파장 위상지연자(330)를 형성한 뒤 이를 선택적으로 PBS어레이(310)에 부착하여 원하는 편광을 방출하도록 구성할 수 있다. Thereafter, the reactive liquid crystal 330 may be coated and partially removed to correspond to the unit block to form a half-wave phase delayer 330, and then selectively attached to the PBS array 310 to emit desired polarization. .

이외에 상기 반응성 액정(330)의 광축을 형성하는 방법과 일부분을 제거 방법에 대하여는 제1실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.In addition, the method of forming the optical axis of the reactive liquid crystal 330 and the method of removing a portion thereof are the same as in the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 종래 편광변환장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional polarization conversion device.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치의 단면도2 is a cross-sectional view of a polarization conversion device according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 부분 확대도.3 is a partially enlarged view of FIG. 2;

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 편광변환장치의 단면도4 is a cross-sectional view of a polarization conversion device according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치의 배향물질을 기준방향으로 배향하는 과정을 나타내는 사시도. 5 is a perspective view illustrating a process of orienting an alignment material of a polarization conversion device according to a first embodiment of the present invention in a reference direction;

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치의 배향물질을 부분적으로 45도 각도로 배향하는 과정을 나타내는 사시도. 6 is a perspective view illustrating a process of partially orientating an alignment material of a polarization conversion device according to a first embodiment of the present invention at a 45 degree angle.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치에 플라이 아이렌즈를 부착하는 결합사시도.7 is a combined perspective view of attaching a fly's eye lens to a polarization conversion device according to a first embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 편광변환장치 제조방법 흐름도.8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a polarization conversion device according to a first embodiment of the present invention.

<도면의 주요부호에 대한 간단한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>

300: 편광변환장치 310:편광분리부300: polarization converter 310: polarization separator

320: 배향물질 330:반파장 위상지연자320: alignment material 330: half-wave phase delay

340: 기판 600: 자외선 편광판340: substrate 600: ultraviolet polarizing plate

700: 자외선 램프 800: 마스크700: UV lamp 800: mask

810: 차단영역 820: 투과영역810: blocking area 820: transmission area

Claims (18)

빛을 편광 방향에 따라 이분하는 광분할기를 포함하는 제1단위 블록과 제2단위블록이 교대로 배열되는 편광분리부를 준비하는 단계;Preparing a polarization separator in which a first unit block and a second unit block including a light splitter for dividing light according to the polarization direction are alternately arranged; 상기 편광분리부 상에 배향물질을 코팅하는 단계;Coating an alignment material on the polarization separator; 상기 배향물질을 기준방향에 대하여 45°로 배향하는 단계;Orienting the alignment material at 45 ° with respect to the reference direction; 상기 배향된 배향물질에 반응성 액정을 도포하는 단계; 및Applying a reactive liquid crystal to the oriented alignment material; And 상기 반응성 액정 위에 투과 영역과 차단영역의 폭이 각각 0.3~0.7mm인 마스크 패턴을 위치시킨 후 자외선을 조사하여 상기 반응성 액정을 선택적으로 경화시키고, 경화되지 않은 영역은 세척 또는 화학적 방법으로 제거하여 반파장 위상지연자를 형성하는 단계;를 포함하는 편광변환장치 제조방법.A mask pattern having a width of 0.3 to 0.7 mm, respectively, is disposed on the reactive liquid crystal and the width of the blocking region is 0.3 to 0.7 mm, and then irradiated with UV light to selectively cure the reactive liquid crystal, and the uncured region is removed by washing or chemical method. Forming a wavelength phase retarder; manufacturing method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배향물질은 러빙 또는 광배향에 의하여 배향되는 편광변환장치 제조방법.The alignment material is a manufacturing method of a polarization conversion device is oriented by rubbing or photoalignment. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 편광분리부에 빛을 집광시키는 플라이-아이 렌즈(Fly eye lens)가 형성 되는 단계를 더 포함하는 편광변환장치 제조방법.And forming a fly-eye lens for focusing light on the polarization separator. 기판에 배향물질을 코팅하는 단계;Coating the alignment material on the substrate; 상기 배향물질을 기준방향에 대하여 45°로 배향하는 단계;Orienting the alignment material at 45 ° with respect to the reference direction; 상기 배향된 배향물질에 반응성 액정을 도포하는 단계;Applying a reactive liquid crystal to the oriented alignment material; 상기 반응성 액정 위에 투과 영역과 차단영역의 폭이 각각 0.3~0.7mm인 마스크 패턴을 위치시킨 후 자외선을 조사하여 상기 반응성 액정을 선택적으로 경화시키고, 경화되지 않은 영역은 세척 또는 화학적 방법으로 제거하여 반파장 위상지연자를 형성하는 단계; 및A mask pattern having a width of 0.3 to 0.7 mm, respectively, is disposed on the reactive liquid crystal and the width of the blocking region is 0.3 to 0.7 mm, and then irradiated with UV light to selectively cure the reactive liquid crystal, and the uncured region is removed by washing or chemical method. Forming a wavelength phase delay unit; And 상기 반파장 위상지연자를 제1단위블록과 제2단위블록이 교대로 배열되는 편광분리부의 제1단위블록 또는 제2단위블록에만 정렬하여 부착하는 단계;를 포함하는 편광변환장치 제조방법.And aligning and attaching the half-wavelength phase delayer to only the first unit block or the second unit block of the polarization splitter in which the first unit block and the second unit block are alternately arranged. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 배향물질은 러빙 또는 광배향에 의하여 배향되는 편광변환장치 제조방법.The alignment material is a manufacturing method of a polarization conversion device is oriented by rubbing or photoalignment. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 편광분리부에 빛을 집광시키는 플라이-아이 렌즈(Fly eye lens)가 형성 되는 단계를 더 포함하는 편광변환장치 제조방법.And forming a fly-eye lens for focusing light on the polarization separator.
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