KR101090496B1 - 입체 영상 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

입체 영상 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입체 영상 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 입체 영상 표시 장치의 제조 방법은 영상을 표시하는 표시 패널을 마련하는 단계, 입체 영상을 구현하기 위해, 베이스 기판, 복수의 배리어 및 보호층을 포함하는 입체 영상 표시 필터를 형성하는 단계 및 결합 부재로 표시 패널과 입체 영상 표시 필터를 결합하는 단계를 포함하되, 입체 영상 표시 필터를 형성하는 단계는 베이스 기판을 마련하는 단계, 베이스 기판 상에 서로 이격되어 배열되는 배리어들을 형성하는 단계 및 베이스 기판 및 배리어들 상에 보호층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

입체 영상 표시 장치 및 그 제조 방법{STEREO-SCOPIC IMAGE DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 3차원 입체 영상 필터를 이용하여 고휘도 및 고품질의 표시 특성을 갖고, 저비용으로 제조가 간단한 입체 영상 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
무안경식 3차원 입체 영상을 표시하는 방법으로는 렌티큘러(lenticular) 방식, 패럴랙스 배리어 방식 등이 있다. 렌티큘러 방식은 구조가 복잡하여 고가로 구현되므로 특수한 용도로 이용된다.
패럴랙스 배리어 방식은 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 평면 표시 장치가 출연하면서 개발이 본격화되어 패럴랙스 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치가 시장에 공급되고 있다.
패럴랙스 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치는 액정을 이용한 온/오프 제어로 2차원과 3차원의 변형을 통해 입체 영상을 제공하나, 화면의 밝기나 투과도가 낮고, 복잡한 다면 공정을 통한 생산성 저하와 2차원 및 3차원 제어를 위한 부가적인 제어 장치를 필요로 한다.
또한, 패럴랙스 배리어 방식의 입체 영상 표시 장치는 폴리머 및 아크릴 계열의 필름 소재 위에 입체 영상 필터의 패턴을 인쇄하고, 유리 기판에 접착하여 제조한다. 이러한 입체 영상 표시 장치는 생산 비용이 저렴하나 열에 의해 필름과 유리 기판 사이의 접합이 떨어져 내구성이 낮다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제조 공정의 단순화를 통해 대량 생산이 용이하며, 부분적으로 입체 영상을 표시하기 위한 배리어를 제조할 수 있는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 높은 휘도와 선명도를 갖는 3차원 입체 영상을 제공하며, 내구성이 향상된 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 2차원 영상 및 3차원 영상을 한 화면으로 동시에 제공할 수 있는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 것이다.
상술된 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제조 방법은 영상을 표시하는 표시 패널을 마련하는 단계, 입체 영상을 구현하기 위해, 베이스 기판, 복수의 배리어 및 보호층을 포함하는 입체 영상 표시 필터를 형성하는 단계 및 결합 부재로 상기 표시 패널과 상기 입체 영상 표시 필터를 결합하는 단계를 포함하되, 상기 입체 영상 표시 필터를 형성하는 단계는 상기 베이스 기판을 마련하는 단계, 상기 베이스 기판 상에 서로 이격되어 배열되는 상기 배리어들을 형성하는 단계 및 상기 베이스 기판 및 상기 배리어들 상에 보호층을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 상술된 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널에 결합되어 입체 영상을 구현하는 입체 영상 표시 필터 및 상기 표시 패널과 상기 입체 영상 표시 필터를 결합하는 결합 부재를 포함하되, 상기 입체 영상 표시 필터는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 서로 이격되어 배열되는 복수의 배리어 및 상기 베이스 기판 및 상기 배리어들 상에 배치되는 보호층을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 베이스 기판 상에 차광성의 배리어들이 배치되고, 배리어들을 보호하는 보호층이 형성됨으로써, 입체 영상 표시 필터의 내구성이 향상되고, 배리어들의 낮은 반사율과 높은 차광성으로 3차원 입체 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 입체 영상 표시 필터의 배리어들을 외측에 배치하여 베이스 기판과 표시 패널을 접합함으로써, 베이스 기판의 두께에 따라 시청 거리를 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 입체 영상 표시 장치의 제조 방법은 단순한 공정을 통해 입체 영상 표시 장치의 대량 생산과 높은 생산성을 확보할 수 있고, 공정의 단순화와 정밀한 패턴 형성으로 저렴하며 고품질인 입체 영상 표시 장치를 생산할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 입체 영상 표시 장치의 제조 방법은 부분적으로 배리어의 형성하여 2차원 영상과 3차원 영상을 동시에 표시할 수 있는 입체 영상 표시 장치를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 시청 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 입체 영상 표시 필터의 배리어를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배리어의 배열을 나타내는 도면들이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터의 배리어 배치 영역을 나타내는 도면들이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14 내지 도 19는 도 13에 도시된 입체 영상 표시 필터의 제조 방법을 나타내는 도면들이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 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.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 장치 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 결합 부재(300)를 이용하여 결합되는 표시 패널(100) 및 입체 영상 표시 필터(200)를 포함한다.
표시 패널(100)은 TFT (thin film transistor) LCD(liquid crystal display) 패널일 수 있다. 이 경우에, 표시 패널(100)은 후면에 제1 편광층이 배치되고 전면에 스위칭 소자층이 배치된 제1 기판 및 후면에 칼라 필터층이 배치되고 전면에 제2 편광층이 배치된 제2 기판을 포함하고, 스위칭 소자층과 상기 칼라 필터층 사이에 개재된 액정층을 포함한다. TFT LCD 패널은 당해 기술 분야에 공지되어 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 도 1에 도시하지 않았지만 표시 패널(100)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 백라이트 유닛은 당해 기술 분야에 공지되어 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
또는, 표시 패널(100)은 TFT LCD 패널에 한정되지 않고, 플라즈마 표시 패널 또는 유기발광 다이오드 표시 패널로 이루어질 수도 있다.
입체 영상 표시 필터(200)는 베이스 기판(210), 복수의 배리어(220) 및 보호층(230)을 포함한다.
베이스 기판(210)은 투명한 유리 기판을 포함한다. 베이스 기판(210)은 입체 영상 표시 필터(200)에 의해 구현되는 3차원 입체 영상을 관찰할 수 있는 시청 거리의 조정을 위해 약 5mm 내지 약 0.1mm의 두께를 갖는 유리 기판을 포함할 수 있다. 여기서 베이스 기판(210)의 두께와 시청 거리의 상관 관계는 도 2 및 아래의 수학식 1을 통해 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 시청 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 더 참조하여 입체 영상 표시 장치의 시청 거리를 설명하면, 표시 패널(100)은 좌안용 영상을 표시하는 복수의 픽셀(110)과 우안용 영상을 표시하는 복수의 픽셀(110)을 포함한다. 여기서, 픽셀들(110)은 P의 픽셀 피치를 갖는다.
또한, 표시 패널(100)의 픽셀들(110)은 서로 E만큼 이격된 관측자(500)의 좌안(510)과 우안(520)으로부터 D만큼 이격된다. 여기서, D는 실질적으로 입체 영상을 관찰하기 위한 시청거리이다.
배리어들(220)은 표시 패널(100)의 픽셀들(110)로부터 S만큼 이격된다. 여기서, S는 실질적으로 베이스 기판(210)의 두께이다. 이에 따라, 베이스 기판(210)의 두께 S는 수학식 1과 같은 상관 관계를 갖는다.
Figure 112010009797805-pat00001
예를 들어, 표시 패널(100)의 픽셀 피치 P가 0.1mm이고, 관측자(500)의 좌안(510)과 우안(520)의 간격 E가 65mm이며, 시청 거리 D가 650mm일 경우, 베이스 기판(210)의 두께 S는 약 1mm일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 배리어들(220)은 서로 이격되어 배치되며, 특수한 패턴을 형성하여 표시 패널(100)에서 표시되는 2차원 영상을 3차원 입체 영상으로 구현한다. 이를 위해, 배리어들(220)은 2차원 영상을 표시하는 표시 패널(100)의 픽셀 또는 서브 픽셀의 피치 크기에 상응하는 간격으로 이격되어 배치된다. 예를 들어, 배리어들(220)은 베이스 기판(210) 상에 등간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 배리어들(220)은 약 10㎛ 내지 약 100㎛의 간격으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 배리어들(220)은 배리어들(220) 사이의 간격보다 큰 폭을 가질 수 있다. 여기서, 배리어들(220) 사이의 간격과 배리어들(220) 각각의 폭은 표시 패널(100)의 화소와, 표시 패널(100) 및 배리어(220)의 이격거리에 따라 변화하게 되며, 배리어들(220)로 인한 휘도 저하 문제로 인해 망막 분해능의 한계치 이하로 형성될 수 있다.
한편, 배리어들(220)은 광의 발산 영역을 확장하여 휘도 해상도를 향상시키도록 도 3에 도시된 바와 같이 테이퍼 형상으로 배치될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 입체 영상 표시 필터의 배리어를 나타내는 도면이다. 도 3을 더 참조하면, 배리어들(220)은 배리어들(220)의 하부보다 상부가 좁은 폭으로 형성되어 배리어들(220)의 측면이 경사를 이루는 테이퍼 형상으로 배치된다.
배리어들(220)은 표시 패널(100)의 화소에 대응하는 폭을 갖는다. 그리고, 배리어들(220)은 테이퍼 형상과 차광성 유지를 위한 충분한 두께를 갖는다. 예를 들어, 배리어들(220)은 약 0.1㎛ 내지 약 100㎛의 두께를 가질 수 있다.
배리어들(220)은 차광성을 갖는 금속 물질, 유기물 또는 무기물을 포함한다. 예를 들어, 배리어들(220)은 크롬(Cr), 산화크롬(CrOx), 몰리브덴(Mo), 카본(carbon) 등의 흑색 또는 짙은 회색 계열의 낮은 반사율을 갖는 금속 물질, 불투명 유기물 또는 불투명 무기물을 포함할 수 있다.
보호층(230)은 베이스 기판(210) 및 배리어들(220) 상에 배치되어 배리어들(220)을 보호한다. 예를 들어, 보호층(230)은 아크릴계수지, 멜라민계 수지, 실리콘계 수지, 불포화폴리에스텔계 수지, 이소시아누레트계 수지 및 폴리이미드계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 보호층(230)은 결합 부재(300)와 실질적으로 동일한 경화 특성을 갖는 물질을 포함하지 않는다.
다시 도 1을 참조하면, 결합 부재(300)는 표시 패널(100)과 입체 영상 표시 필터(200) 사이에 개재된다. 결합 부재(300)는 표시 패널(100)과 입체 영상 표시 필터(200)를 접합시킨다. 이를 위해, 결합 부재(300)는 자외선 조사에 의해 표시 패널(100)과 입체 영상 표시 필터(200)를 접합하는 자외선 경화성 수지를 포함한다. 예를 들어, 결합 부재(300)는 경화 후의 굴절율이 베이스 기판(210)과 같은 아크릴계 자외선 경화성 수지를 포함할 수 있다. 또한, 결합 부재(300)는 베이스 기판(210)과 같은 굴절율을 구현하기 위해 실리콘 오일 등의 굴절율 조정액을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 베이스 기판 상에 차광성의 배리어들이 배치되고, 배리어들을 보호하는 보호층이 형성됨으로써, 입체 영상 표시 필터의 내구성이 향상되고, 배리어들의 낮은 반사율과 높은 차광성으로 3차원 입체 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 입체 영상 표시 필터의 배리어들을 외측에 배치하여 베이스 기판과 표시 패널을 접합함으로써, 베이스 기판의 두께에 따라 시청 거리를 조정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 도면이다. 여기서는, 도 1과 비교하여 동일한 구성 요소에 대한 상세한 설명을 생략하거나 간략하게 개시한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(100), 입체 영상 표시 필터(200) 및 보조 결합 기판(350)을 포함한다.
여기서 표시 패널(100)과 입체 영상 표시 필터(200)는 투명한 유리 기판인 보조 결합 기판(350)을 사이에 두고 결합된다. 이때, 입체 영상 표시 필터(200)는 베이스 기판(210)이 외측에 배치된 상태로 결합 부재(300)를 통해 보조 결합 기판(350)에 접합된다. 즉, 입체 영상 표시 필터(200)의 보호층(230)이 보조 결합 기판(350)에 접합된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 보조 결합 기판의 두께를 이용하여 표시 패널과 입체 영상 표시 필터의 거리를 유지하며, 보조 결합 기판의 두께를 조절하여 시청 거리를 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 베이스 기판이 외측에 배치되어 외부 충격에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배리어의 배열을 나타내는 도면들이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 입체 영상 표시 필터(200)의 배리어들(220)은 가로형, 세로형, 사선형 및 격자형으로 배치될 수 있다.
구체적으로 배리어들(220)은 베이스 기판(210) 상에서 가로 또는 세로 방향으로 연장되어 서로 평행하게 배열될 수 있다. 또는, 배리어들(220)은 베이스 기판(210) 상에서 가로 또는 세로 방향에 경사를 이루는 사선 방향으로 연장되어 서로 평행하게 배열될 수 있다. 또는, 배리어들(220)은 베이스 기판(210) 상에서 소편으로 형성되어 체크 무늬 형태로 배열될 수 있다.
이러한 배리어들(220)은 다양한 형태로 배열되어 입체 영상 표시 필터(200)의 3차원 입체 영상 구현 능력을 향상시킬 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터의 배리어 배치 영역을 나타내는 도면들이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터(200)는 2차원 영상을 표시하는 제1 영역(250)과 3차원 영상을 표시하는 제2 영역(260)으로 구분되고, 배리어들(220)은 제2 영역(260)에 배치된다. 즉, 입체 영상 표시 필터(200)는 하나의 화면에서 2차원 영상과 3차원 영상을 동시에 구현할 수 있다.
구체적으로, 제1 영역(250)은 표시 패널에서 표시되는 2차원 영상을 그대로 표시하기 위해 베이스 기판(210)의 일부분으로 설정되고, 제2 영역(260)은 표시 패널에서 표시되는 2차원 영상을 3차원 영상으로 표시하기 위해 베이스 기판(210)의 나머지 부분에 배리어들(220)이 배치되어 설정된다.
이때, 제1 영역(250)은 텍스트 또는 메뉴 등의 2차원 영상이 표시되는 표시 패널에 대응하여 설정될 수 있다.
예를 들어, 입체 영상 표시 필터(200)는 도 9와 같이 상단은 3차원 입체 영상을 구현하고, 하단은 2차원 영상으로 텍스트나 이미지를 표현할 수 있다. 또는, 입체 영상 표시 필터(200)는 도 10과 같이 3차원 입체 영상이 구현되는 영역 주변에 텍스트 및 메뉴를 표현할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 나타내는 도면이다. 여기서는, 도 1과 비교하여 동일한 구성 요소에 대한 상세한 설명을 생략하거나 간략하게 개시한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 결합 부재(300)를 이용하여 결합되는 표시 패널(100) 및 입체 영상 표시 필터(200)를 포함한다.
입체 영상 표시 필터(200)는 베이스 기판(210)의 중앙에서 제1 간격(D1)으로 이격되어 배치되며, 베이스 기판(210)의 측면에서 제1 간격(D1)보다 큰 제2 간격(D2)으로 이격되어 배치되는 복수의 배리어(220)를 포함한다.
입체 영상 표시 필터(200)는 베이스 기판(210)의 중앙과 측면에서 서로 다른 간격으로 배리어들(220)을 이격시켜 배치함으로써, 관측자(500)의 좌안(510) 및 우안(520)에서 시야각이 변해도 일정한 표시 영역을 느낄 수 있고, 광 발산 영역의 확장으로 휘도 해상도가 향상된다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널을 준비하는 단계(S10), 입체 영상 표시 필터를 형성하는 단계(S20) 및 표시 패널과 입체 영상 표시 필터를 결합하는 단계(S30)를 포함한다.
단계 S10에서는 TFT LCD 패널, PDP 패널, OLED 패널 등과 같이 2차원 영상을 표시하는 표시 패널을 준비한다. 여기서 표시 패널이 TFT LCD 패널일 경우, 백라이트 유닛을 포함하여 TFT LCD 패널을 준비한다.
단계 S20에서는 도 13 내지 도 19를 참조하여 입체 영상 표시 필터를 형성한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14 내지 도 19는 도 13에 도시된 입체 영상 표시 필터의 제조 방법을 나타내는 도면들이다.
도 13 내지 도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터의 제조 방법은 베이스 기판을 세정하는 단계(S101), 베이스 기판을 건조하는 단계(S102), 베이스 기판을 예비로 가열하는 단계(S103), 베이스 기판에 배리어층을 형성하는 단계(S104), 배리어층 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계(S105), 포토레지스트층을 노광하는 단계(S106), 포토레지스트층을 현상하는 단계(S107), 배리어층을 식각하는 단계(S108), 포토레지스트층을 제거하는 단계(S109), 배리어를 세정하는 단계(S110), 배리어를 건조하는 단계(S111), 배리어를 검사하는 단계(S112) 및 코팅층을 형성하는 단계(S113)를 포함한다.
단계 S101에서는 투명한 유리 기판인 베이스 기판(210)을 준비하고, 베이스 기판(210)의 오염물을 제거하기 위해 세척 용액 또는 물을 이용하여 베이스 기판의 표면을 세정한다.
단계 S102에서는 열 또는 바람을 이용하여 베이스 기판(210)을 건조한다.
단계 S103에서는 베이스 기판(210)의 표면을 예비로 가열한다.
단계 S104에서는 도 12를 참조하여 베이스 기판(210)에 스퍼터링 또는 스핀 코팅 방법 등으로 배리어 물질을 증착하여 배리어층(215)을 형성한다. 여기서, 배리어층(215)은 약 0.1㎛ 내지 약 100 ㎛의 두께로 형성할 수 있다. 또한, 배리어층(215)은 차광성을 갖는 금속 물질, 유기물 또는 무기물을 사용하여 형성한다. 예를 들어, 배리어층(215)은 크롬(Cr), 산화크롬(CrOx), 몰리브덴(Mo), 카본(carbon) 등의 흑색 또는 짙은 회색 계열의 금속 물질, 불투명 유기물 또는 불투명 무기물로 형성될 수 있다. 여기서, 배리어층(215)의 표면을 보다 흑색으로 만들기 위해 수소 또는 에탈올 증기에 노출시킬 수 있다.
단계 S105에서는 도 13을 참조하여 배리어층(215) 상에 스핀 코팅 또는 롤 코팅 방법으로 감광성 물질을 도포하여 포토레지스트층(310)을 형성한다.
단계 S106에서는 도 14를 참조하여 포토레지스트층(310)의 상부에 패턴 마스크(400)를 배치하고, 패턴 마스크(400)과 전자빔 또는 레이저빔 등을 이용한 노광법으로 포토레지스트층(310)을 노광한다.
단계 S107에서는 현상액을 이용하여 포토레지스트층(310)을 현상한다. 이를 통해, 마스터 패턴의 형상을 이루는 포토레지스트층(310)을 형성한다.
단계 S108에서는 도 17을 참조하여 마스터 패턴으로 남겨진 포토레지스트층(310)을 마스크로 배리어층(215)을 식각하여 복수의 배리어(220)를 형성한다. 여기서 배리어층(215)의 식각 시간 및 식각비 등을 조절하여 배리어들(220)이 도 3에 도시된 바와 같이 테이퍼 형상을 갖도록 식각할 수 있다. 이때, 테이퍼 형상은 배리어들(220)의 하부보다 상부가 좁은 폭으로 형성되어 배리어들(220)의 측면이 경사를 이룬다.
배리어들(220)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 세로형, 사선형 및 격자형으로 배열되도록 형성될 수 있다. 또한, 배리어들(220)은 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 베이스 기판(210)의 일부 영역에 배치되도록 형성될 수 있다. 또한, 배리어들(220)은 도 11에 도시된 바와 같이 베이스 기판(210)의 중앙에서 제1 간격으로 이격되도록 형성될 수 있고, 베이스 기판(210)의 측면에서 제2 간격으로 이격되도록 형성될 수 있다. 이러한 배리어들(220)의 배열, 배치 영역, 이격 거리에 대한 상세한 설명은 도 5 내지 도 11을 참조하여 상술된 설명으로 대신한다.
단계 S109에서는 도 18을 참조하여 포토레지스트층(310)을 스트리핑(stripping)하여 배리어들(220) 상에 남은 포토레지스트층(310)을 제거한다.
단계 S110에서는 세척 용액 또는 물을 이용하여 베이스 기판(210) 및 배리어들(220)을 세정한다.
단계 S111에서는 베이스 기판(210) 및 배리어들(220)을 건조한다.
단계 S112에서는 현미경 등의 검사 장치를 이용하여 배리어(220)의 모양, 배리어(220)의 폭 및 배리어들(220) 사이의 간격 등을 검사한다. 이때, 배리어(220)의 폭과 배리어들(220) 사이의 간격은 기 설정된 검사 기준을 적용하여 검사한다. 예를 들어, 배리어들(220) 사이의 간격은 표시 패널의 픽셀 또는 서브 픽셀의 피치 크기에 상응하여 약 10㎛ 내지 약 100㎛의 거리를 유지하는지 검사한다. 또한, 배리어들(220)은 배리어들(220) 사이의 간격보다 큰 폭을 갖는지 검사한다.
만약, 배리어(220)의 모양, 배리어(220)의 폭 및 배리어들(220) 사이의 간격이 양호하면 단계 S113으로 이동한다. 또는, 배리어(220)의 모양, 배리어(220)의 폭 및 배리어들(220) 사이의 간격이 불량하면 베이스 기판(210) 및 배리어들(220)을 폐기한다.
단계 S113에서는 도 19를 참조하여 베이스 기판(210) 및 배리어들(220) 상에 보호층(230)을 형성한다. 보호층(230)은 아크릴계수지, 멜라민계 수지, 실리콘계 수지, 불포화폴리에스텔계 수지, 이소시아누레트계 수지 및 폴리이미드계 수지 중 적어도 하나를 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 보호층(230)은 베이스 기판(210) 및 배리어들(220) 상에 배치되어 배리어들(220)을 보호한다.
다시 도 12를 참조하면, 단계 S30에서는 결합 부재를 이용하여 표시 패널과 입체 영상 표시 필터를 결합한다. 여기서, 단계 S30은 두 가지의 경우로 실시될 수 있다.
일 실시 예로서, 단계 S30은 표시 패널 또는 입체 영상 표시 필터의 베이스 기판에 결합 부재를 도포하는 단계, 표시 패널과 베이스 기판을 접합하는 단계 및 결합 부재를 경화시키는 단계를 포함한다. 즉, 단계 S30에서는 도 1에 도시된 바와 같이 입체 영상 표시 필터의 배리어 및 보호층을 베이스 기판보다 외측에 배치하여 베이스 기판과 표시 패널을 접합할 수 있다. 결합 부재를 경화시키는 단계에서는 결합 부재에 자외선을 조사하여 결합 부재를 경화시킨다.
여기서, 결합 부재는 경화 후의 굴절율이 베이스 기판과 같은 아크릴계 자외선 경화성 수지를 사용할 수 있다. 또한, 결합 부재는 베이스 기판과 같은 굴절율을 구현하기 위해 자외선 경화성 수지에 굴절율 조정액을 더 포함할 수 있다.
다른 실시 예로서, 단계 S30은 표시 패널 및 입체 영상 표시 필터의 보호층에 결합 부재를 도포하는 단계, 보조 결합 기판을 사이에 두고 표시 패널과 보호층을 접합하는 단계 및 결합 부재를 경화시키는 단계를 포함한다. 즉, 단계 S30에서는 도 4에 도시된 바와 같이 입체 영상 표시 필터의 베이스 기판을 배리어보다 외측에 배치하여 보호층과 표시 패널을 접합할 수 있다. 결합 부재를 경화시키는 단계에서는 결합 부재에 자외선을 조사하여 결합 부재를 경화시킨다.
한편, 표시 패널 및 입체 영상 표시 필터의 보호층에 결합 부재를 도포하는 단계와 보조 결합 기판을 사이에 두고 표시 패널과 보호층을 접한하는 단계는 보조 결합 기판의 양면에 결합 부재를 도포하고, 표시 패널과 보호층 사이에 보조 결합 기판을 배치한 후 표시 패널과 보호층을 접합하는 단계로 실시될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 입체 영상 표시 장치의 제조 방법은 단순한 공정을 통해 입체 영상 표시 장치의 대량 생산과 높은 생산성을 확보할 수 있고, 공정의 단순화와 정밀한 패턴 형성으로 저렴하며 고품질인 입체 영상 표시 장치를 생산할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 입체 영상 표시 장치의 제조 방법은 부분적으로 배리어의 형성하여 2차원 영상과 3차원 영상을 동시에 표시할 수 있는 입체 영상 표시 장치를 제조할 수 있다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터의 제조 방법을 나타내는 도면이다. 여기서는, 입체 영상 표시 필터의 배리어를 형성하는 방법에 대해서만 설명한다. 그 외의 입체 영상 표시 필터의 제조 방법은 도 13 내지 도 19를 참조하여 상술된 바와 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터의 제조 방법은 베이스 기판(210)의 상부에 패턴 마스크(400)를 배치하고, 패턴 마스크(400)의 상부에서 롤(600)을 이용하여 패턴을 인쇄함으로써, 복수의 배리어(220)를 형성한다. 즉, 롤 인쇄 방식으로 배리어들(220)을 형성한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체 영상 표시 필터의 제조 방법은 매우 저렴하고 단순한 공정으로 입체 영상 표시 필터를 대량으로 생산할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 패널 200: 입체 영상 표시 필터
210; 베이스 기판 220: 배리어
230: 보호층 300: 결합 부재

Claims (23)

  1. 영상을 표시하는 표시 패널을 마련하는 단계;
    입체 영상을 구현하기 위해, 베이스 기판, 복수의 배리어 및 보호층을 포함하는 입체 영상 표시 필터를 형성하는 단계; 및
    결합 부재로 상기 표시 패널과 상기 입체 영상 표시 필터를 결합하는 단계를 포함하되,
    상기 입체 영상 표시 필터를 형성하는 단계는
    상기 베이스 기판을 마련하는 단계;
    상기 베이스 기판 상에 서로 이격되어 배열되는 상기 배리어들을 형성하는 단계; 및
    상기 베이스 기판 및 상기 배리어들 상에 보호층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 표시 패널과 상기 입체 영상 표시 필터를 결합하는 단계는
    상기 표시 패널 및 상기 보호층에 결합 부재를 도포하는 단계;
    보조 결합 기판을 사이에 두고 상기 표시 패널과 상기 보호층을 접합하는 단계; 및
    상기 결합 부재를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 배리어들은 테이퍼 형상으로 형성되는 것을 특징으로 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 배리어들 사이의 간격을 가변하여 상기 배리어들을 형성하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 중앙에 배치되는 배리어들 사이의 간격은 상기 베이스 기판의 가장자리에 배치되는 배리어들 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 배리어들 사이의 간격은 상기 배리어들각각의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 배리어들을 형성하는 단계는
    상기 베이스 기판 상에 배리어층을 형성하는 단계;
    상기 배리어층을 패터닝하여 복수의 배리어를 형성하는 단계; 및
    상기 배리어들을 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 배리어들은 상기 베이스 기판 상에 가로, 세로 및 사선 중 하나의 방향으로 연장되어 서로 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 배리어들은 상기 베이스 기판 상에 체크 무늬 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제6 항 또는 제7 항에 있어서,
    상기 배리어들은 상기 베이스 기판의 적어도 일부 영역 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 보호층은 아크릴계수지, 멜라민계 수지, 실리콘계 수지, 불포화폴리에스텔계 수지, 이소시아누레트계 수지 및 폴리이미드계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 입체 영상 표시 필터를 결합하는 단계는
    상기 표시 패널 또는 상기 베이스 기판에 결합 부재를 도포하는 단계;
    상기 표시 패널과 상기 베이스 기판을 접합하는 단계; 및
    상기 결합 부재를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 결합 부재는 경화시 상기 베이스 기판에 상응하는 굴절율을 갖는 자외선 경화성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 상기 영상을 표시하는 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 베이스 기판은 상기 입체 영상의 시청 거리를 조절하기 위해
    Figure 112010009797805-pat00002
    (여기서 D는 시청거리, E는 관측자의 좌안과 우안 사이의 거리, P는 표시패널의 픽셀 피치)에 의한 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치의 제조 방법.
  15. 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 결합되어 입체 영상을 구현하는 입체 영상 표시 필터; 및
    상기 표시 패널과 상기 입체 영상 표시 필터를 결합하는 결합 부재를 포함하되,
    상기 입체 영상 표시 필터는
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 서로 이격되어 배열되는 복수의 배리어; 및
    상기 베이스 기판 및 상기 배리어들 상에 배치되는 보호층을 포함하고,
    상기 배리어들 사이의 간격이 가변되어 상기 베이스 기판의 중앙에 배치되는 배리어들 사이의 간격이 상기 베이스 기판의 가장 자리에 배치되는 배리어들 사이의 간격보다 작게 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 배리어들은 상기 베이스 기판 상에 테이퍼 형상으로 배치되는 것을 특징으로 입체 영상 표시 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제15 항에 있어서
    상기 배리어들 사이의 간격은 상기 배리어들각각의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 배리어들은 상기 베이스 기판 상에 가로, 세로 및 사선 중 하나의 방향으로 연장되어 서로 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  21. 제15 항에 있어서,
    상기 배리어들은 상기 베이스 기판 상에 체크 무늬 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  22. 제20 항 또는 제21 항에 있어서,
    상기 배리어들은 상기 베이스 기판의 적어도 일부 영역 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  23. 제15 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 상기 영상을 표시하는 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 베이스 기판은 입체 영상의 시청 거리를 조절하기 위해
    Figure 112010009797805-pat00003
    (여기서 D는 시청거리, E는 관측자의 좌안과 우안 사이의 거리, P는 표시 패널의 픽셀 피치)에 의한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
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