KR20120061535A - Method of fabricating patterned retarder - Google Patents

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KR20120061535A
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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a patterned retarder is provided to reduce manufacturing process and costs by excluding a process for forming a separate shield pattern. CONSTITUTION: An orientation film(215) is formed on a substrate(210). A first mask having a first transmission area and a first shield area is interposed in the orientation film and irradiated with first and second laser beams overlapped each other. The substrate is rotated by 90 degrees, and a second mask having a second transmission area and a second shield area is interposed in the orientation film and irradiated with the first and second laser beams overlapped each other. A plurality of first dam patterns are formed in a first area and a plurality of second dam patterns are formed in a second area by developing the orientation film. A liquid crystal material is spread on the first and second dam patterns to form a liquid crystal layer where liquid crystal molecules are arranged in a first direction on the top of the first dam patterns and in a second direction on the top of the second dam patterns. The liquid crystal layer is irradiated with UV beams and hardened.

Description

패턴드 리타더의 제조방법{Method of fabricating patterned retarder}Method of manufacturing a patterned retarder {Method of fabricating patterned retarder}

본 발명은 3D 디스플레이를 구성하는 구성요소인 패턴드 리타더에 관한 것으로, 특히 제조 공정 단순화를 구현한 패턴드 리타더의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a patterned retarder which is a component constituting a 3D display, and more particularly, to a method of manufacturing a patterned retarder that implements a simplified manufacturing process.

최근에는 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉, 3D 영상 구현이 가능한 표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3D 영상 표현이 가능한 표시장치가 개발되고 있다.Recently, as the users' demand for a display device capable of realizing a 3D image with a three-dimensional image is increased, a display device capable of expressing a 3D image has been developed in response to this.

일반적으로 3D를 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되며, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 3D 영상 구현 표시장치가 제안되었다. In general, stereoscopic images expressing 3D are made by the principle of stereo vision through two eyes, and use the parallax of two eyes, that is, binocular disparity that appears because the two eyes are about 65 mm apart. A 3D image display device capable of displaying a stereoscopic image has been proposed.

일반적인 3D 영상 구현 표시장치는 크게 화상을 표시하는 표시장치 일례로 액정표시장치와, 상기 액정표시장치의 외측면에 부착된 패턴드 리타더와, 상기 액정표시장치부터 상기 패턴드 리타더를 통과하여 나오는 화상을 선택적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 안경으로 구성되고 있다. A typical 3D image display device includes a liquid crystal display device, a patterned retarder attached to an outer surface of the liquid crystal display device, and a liquid crystal display device through the patterned retarder. It consists of spectacles which selectively transmit the image which comes out.

이때, 상기 패턴드 리타더는 액정표시장치로부터 나오는 2D 화상 중 좌안용 화상과 우안용 화상에 대해 서로 다른 위상 값을 갖도록 즉, 일례로 좌안용 화상에 대해서는 좌원편광 되도록 우안용 화상에 대해서는 우원편광 되도록 하는 역할을 하며, 이렇게 좌안용 화상과 우안용 화상에 대해 위상 값을 달리하도록 하기 위해서는 복잡한 제조 과정이 필요로 되고 있다. In this case, the patterned retarder may have a different phase value for the left eye image and the right eye image of the 2D image from the liquid crystal display device, that is, the right circle polarization for the right eye image such that the left circle polarization for the left eye image, for example. In order to make the phase value different for the left eye image and the right eye image, a complicated manufacturing process is required.

도 1a 내지 도 1f는 종래의 패턴드 리타더의 제조 단계별 공정 단면도이다.1A to 1F are cross-sectional views of manufacturing steps of a conventional patterned retarder.

우선, 도 1a에 도시한 바와 같이, 투명한 기판(10) 상에 블랙 레진을 도포하고 이에 대해 노광 마스크(미도시)를 이용한 노광 및 현상을 진행함으로써 추후 형성될 제 1 위상 패턴(도 1f의 44)과 이와 이웃하는 제 2 위상 패턴(도 1f의 46)의 경계에 대응하여 빛의 투과를 차단하는 차광패턴(15)을 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, a first phase pattern to be formed later (44 in FIG. 1F) is formed by applying black resin onto a transparent substrate 10 and performing exposure and development using an exposure mask (not shown). ) And a light shielding pattern 15 to block light transmission in response to a boundary between the second phase pattern 46 and FIG. 1F adjacent thereto.

다음, 도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 차광패턴(15)이 형성된 기판(10) 상에 고분자 물질 예를들면 UV광에 반응하여 고분자 측쇄(미도시)가 일방향으로 배열되는 특성을 갖는 물질을 도포하고 경화시킴으로서 무질서한 다수의 고분자 측쇄를 갖는 광배향막(20)을 전면에 형성한다.Next, as shown in FIG. 1B, a material having a characteristic that polymer side chains (not shown) are arranged in one direction in response to a polymer material, for example, UV light, is formed on the substrate 10 on which the light blocking pattern 15 is formed. By applying and curing, an optical alignment film 20 having a plurality of disordered polymer side chains is formed on the entire surface.

이후, 도 1c에 도시한 바와 같이, 상기 광배향막(20) 위로 빛의 투과영역(TA)과 차단영역(BA)을 갖는 제 1 노광 마스크(70)를 위치시키고, 상기 제 1 노광 마스크(70) 상부에서 상기 기판(10) 전면에 수직하게 제 1 편광된 UV광을 조사함으로써 상기 제 1 편광된 UV광이 조사된 부분이 선택적으로 제 1 방향으로 광 배향된 상태를 갖는 제 1 배향영역(21)을 이루도록 한다. 즉, 좌안용 영상열 또는 우안용 영상열 중 어느 하나의 영상열에 대해서는 제 1 편광된 UV광이 조사되도록 하여 고분자 측쇄(미도시)가 제 1 방향으로 배열되도록 하며, 제 1 편광된 UV광이 조사되지 않은 부분의 배향막(20) 부분은 상기 고분자 측쇄(미도시)들이 여전히 무질서하게 배열된 상태를 이루도록 한다. Subsequently, as shown in FIG. 1C, a first exposure mask 70 having a light transmission area TA and a blocking area BA is positioned on the optical alignment layer 20, and the first exposure mask 70 is positioned. A first alignment region having a state in which the first polarized UV light is irradiated selectively in the first direction by irradiating the first polarized UV light perpendicularly to the entire surface of the substrate 10 from above; 21). That is, the first polarized UV light is irradiated to any one of the left eye image train and the right eye video train so that the polymer side chains (not shown) are arranged in the first direction, and the first polarized UV light is The portion of the alignment layer 20 of the unirradiated portion is such that the polymer side chains (not shown) are still arranged in a disordered state.

이 경우, 제 1 편광된 UV광의 선택적인 조사에 의해 상기 광배향막(20)은 고분자 측쇄(미도시)가 제 1 방향으로 잘 정렬된 제 1 배향영역(21)과 상기 고분자 측쇄(미도시)가 무질서하게 배치된 비 배향영역을 이루게 된다.In this case, the selective alignment of the first polarized UV light causes the optical alignment layer 20 to have a first alignment region 21 and a polymer side chain (not shown) in which polymer side chains (not shown) are well aligned in a first direction. Is a disorderedly arranged non-oriented region.

다음, 도 1d에 도시한 바와 같이, 제 1 방향으로 배향된 제 1 배향영역(21)이 구비된 광배향막(20)에 대해 상기 제 1 배향영역(21)에 대해서는 차단영역(BA)을 가지며, 비배향영역에 대해서는 투과영역(TA)을 갖는 제 2 노광 마스크(72)를 위치시킨 후, 제 2 편광돤 UV광을 조사함으로써 상기 제 2 노광 마스크의 투과영역에 대응하는 광배향막 표면에 구비된 고분자 측쇄가 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 잘 정렬되도록 함으로써 제 2 배향영역(23)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1D, the optical alignment layer 20 having the first alignment region 21 oriented in the first direction has a blocking area BA with respect to the first alignment region 21. In the non-oriented area, the second exposure mask 72 having the transmission area TA is positioned, and then irradiated with the second polarized light UV light, which is provided on the surface of the optical alignment film corresponding to the transmission area of the second exposure mask. The second alignment region 23 is formed by allowing the polymer side chains to be well aligned in a second direction perpendicular to the first direction.

다음, 도 1e에 도시한 바와 같이, 제 1 방향으로 광배향된 제 1 배향영역(21) 및 제 2 방향으로 광배향된 제 2 배향영역(23)이 구비된 상기 광배향막(20) 상에 일정한 두께로 액정물질을 도포하여 액정층(40)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 1E, on the photoalignment layer 20 including the first alignment region 21 oriented in the first direction and the second alignment region 23 oriented in the second direction. The liquid crystal layer 40 is formed by applying a liquid crystal material to a predetermined thickness.

이때, 상기 액정층(40)은, 그 하부에 위치하는 상기 제 1 및 제 2 방향으로 배향된 것을 특징으로 하는 상기 광배향막(20)의 영향으로 즉, 제 1 편광된 UV광이 조사된 제 1 배향영역(21)에 대해서는 고분자 측쇄(미도시)들이 상기 제 1 방향으로 배열된 상태가 되며, 제 2 편광된 UV광이 조사된 제 2 배향영역(23)에 대해서는 고분자 측쇄들이 상기 제 2 방향으로 배열된 상태를 이룸으로써 상기 액정층(40) 내의 액정분자(42)들은 상기 제 1 배향영역(21)에 대해서는 상기 제 1 방향으로 배열되어 제 1 위상 영역(44)을 이루게 되며, 상기 제 2 배향영역(23)에 대해서는 상기 제 2 방향으로 배열되어 제 2 위상 영역(46)을 이루게 된다. In this case, the liquid crystal layer 40 is oriented in the first and second directions positioned below the liquid crystal layer 40, that is, the first polarized UV light is irradiated The polymer side chains (not shown) are arranged in the first direction with respect to the first alignment region 21, and the polymer side chains are arranged with respect to the second alignment region 23 to which the second polarized UV light is irradiated. In a direction aligned with each other, the liquid crystal molecules 42 in the liquid crystal layer 40 are arranged in the first direction with respect to the first alignment region 21 to form a first phase region 44. The second alignment region 23 is arranged in the second direction to form the second phase region 46.

다음, 도 1f에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 위상 영역(44, 46)을 갖는 상기 액정층(40)에 대해 전면에 비 편광된 UV광을 조사하여 상기 액정층(40)을 경화시킴으로써 액정분자(42)들이 제 1 방향으로 배열된 제 1 위상 패턴(50)과 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 배열된 제 2 위상 패턴(52)을 이루도록 함으로써 패턴드 리타더(1)를 완성하고 있다. Next, as shown in FIG. 1F, non-polarized UV light is irradiated to the liquid crystal layer 40 having the first and second phase regions 44 and 46 to expose the liquid crystal layer 40. By curing, the liquid crystal molecules 42 form a first phase pattern 50 arranged in a first direction and a second phase pattern 52 arranged in a second direction perpendicular to the first direction. 1) is completed.

하지만, 전술한 바와 같이 액정표시장치로부터 나온 2D 영상을 사용자가 3D 영상으로 인식하도록 하기 위해 구비되는 패턴드 리타더는 그 광축이 서로 90도를 이루도록 교대하는 형태로 좌안 영상을 표시하기 위한 제 1 위상 패턴과 우원 영상을 표시하기 위한 제 2 위상 패턴 및 차광패턴을 형성해야 하므로 그 제조 공정이 복잡하다. However, as described above, the patterned retarder provided to allow the user to recognize the 2D image from the liquid crystal display as the 3D image is a first for displaying the left eye image in an alternate form such that the optical axes form 90 degrees to each other. Since the second phase pattern and the light shielding pattern for displaying the phase pattern and the right image are to be formed, the manufacturing process is complicated.

또한 이러한 구성을 갖는 패턴드 리타더는 베이스를 이루는 기판과, 블랙 레진, 광 배향 물질, 액정물질 등을 필요로 하므로 제조 비용이 증가됨으로써 최종적으로 3D 영상 구현 시스템의 원가를 향상시키는 요인이 되고 있다.
In addition, the patterned retarder having such a configuration requires a base substrate, a black resin, a photo-alignment material, a liquid crystal material, and the like, thereby increasing the manufacturing cost, which ultimately improves the cost of the 3D imaging system. .

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제조 공정을 단순화하고 동시에 제조비용을 저감시킬 수 있는 패턴드 리타더의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a patterned retarder, which is devised to solve the above problems, which can simplify the manufacturing process and at the same time reduce the manufacturing cost.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 패턴드 리타더의 제조 방법은, 기판 상에 배향막을 형성하는 단계와; 상기 배향막 상에 제 1 투과영역과 제 1 차단영역을 갖는 제 1 마스크를 개재하여 제 1 각도를 가지며 직접 입사되는 제 1 레이저 빔과 거울에 의해 제 2 각도를 가지며 반사되어 입사되는 제 2 레이저 빔을 중첩하도록 1차 조사하는 단계와; 상기 기판을 90도 회전시킨 후, 제 2 투과영역과 제 2 차단영역을 갖는 제 2 마스크를 개재하여 제 1 각도를 가지며 직접 입사되는 제 1 레이저 빔과 거울에 의해 반사되어 제 2 각도를 가지며 입사되는 제 2 레이저 빔을 중첩하도록 2차 조사하는 단계와; 상기 1차 및 2차 레이저 빔이 조사된 배향막을 현상함으로써 제 1 영역에 제 1 방향으로 일정한 간격으로 이격된 다수의 제 1 댐 패턴을 형성하고, 상기 제 1 영역과 이격하여 제 2 영역에 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 일정한 간격으로 이격된 다수의 제 2 댐 패턴을 형성하는 단계와; 상기 다수의 제 1 및 제 2 댐 패턴 위로 전면에 액정물질을 도포하여 상기 다수의 제 1 댐 패턴 상부에 제 1 방향으로 액정분자가 배열되며, 상기 다수의 제 2 댐 패턴 상부에 제 2 방향으로 액정분자가 배열되는 액정층을 형성하는 단계와; 상기 액정층에 UV광을 조사하여 상기 액정층을 경화하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, a method of manufacturing a patterned retarder according to an embodiment of the present invention, forming an alignment film on a substrate; The first laser beam having a first angle and directly incident on the alignment layer through the first mask having a first transmission region and the first blocking region and the second laser beam reflected and incident on the alignment layer having a second angle. First irradiating to overlap; After rotating the substrate by 90 degrees, the first laser beam has a first angle through a second mask having a second transmission region and a second blocking region, and is reflected by a first laser beam and a mirror that is directly incident to have a second angle. Secondly irradiating the second laser beam to be superimposed; By developing the alignment films irradiated with the primary and secondary laser beams, a plurality of first dam patterns spaced at regular intervals in a first direction are formed in the first region, and the first and second laser beams are spaced apart from the first region. Forming a plurality of second dam patterns spaced at regular intervals in a second direction perpendicular to the first direction; Liquid crystal molecules are coated on the entire surface of the plurality of first and second dam patterns to form liquid crystal molecules in a first direction on the plurality of first dam patterns, and in a second direction on the plurality of second dam patterns. Forming a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are arranged; Irradiating UV light to the liquid crystal layer to cure the liquid crystal layer.

상기 배향막 상에 제 1 투과영역과 제 1 차단영역을 갖는 제 1 마스크를 개재하여 제 1 각도를 가지며 직접 입사되는 제 1 레이저 빔과 거울에 의해 반사되어 제 2 각도를 가지며 입사되는 제 2 레이저 빔을 중첩하도록 1차 조사하는 단계는, 레이저 빔이 출사하는 건과, 스테이지와, 상기 거울로 구성된 레이저 조사장치의 상기 스테이지 상에 상기 기판을 안착시키는 단계와; 상기 기판 상에 상기 제 1 마스크를 위치시키는 단계와; 상기 스테이지 측면에 상기 거울을 배치하는 단계와; 상기 스테이지 및 거울로 상기 건으로부터 나온 상기 제 1 레이저 빔이 입사되도록 상기 스테이지를 배치시키는 단계와; 상기 건을 통해 상기 제 1 레이저 빔을 상기 기판 및 거울을 향해 1차 조사함으로써 상기 제 1 마스크의 제 1 투과영역에 대응되는 상기 배향막 표면에 상기 제 1 레이저 빔과 상기 거울에 의해 반사된 상기 제 2 레이저 빔이 중첩하여 조사되도록 하는 단계를 포함한다. A first laser beam having a first angle and directly incident by a mirror and a second laser beam incident by a mirror having a second angle through a first mask having a first transmission region and a first blocking region on the alignment layer. The primary irradiation may include: mounting the substrate on the stage of the laser irradiation apparatus including a gun, a stage, and the mirror; Positioning the first mask on the substrate; Placing the mirror on the side of the stage; Positioning the stage such that the first laser beam from the gun enters the stage and mirror; The first laser beam reflected by the first laser beam and the mirror on the surface of the alignment layer corresponding to the first transmission region of the first mask by first irradiating the first laser beam toward the substrate and the mirror through the gun; And allowing the two laser beams to overlap and irradiate.

또한, 상기 기판을 90도 회전시킨 후, 제 2 투과영역과 제 2 차단영역을 갖는 제 2 마스크를 개재하여 제 1 각도를 가지며 직접 입사되는 제 1 레이저 빔과 거울에 의해 제 2 각도를 가지며 반사되어 입사되는 제 2 레이저 빔을 중첩하도록 2차 조사하는 단계는, 상기 제 1 마스크를 제거하는 단계와; 상기 제 1 레이저 빔이 조사된 상기 배향막 위로 상기 제 2 마스크를 위치시키는 단계와; 상기 스테이지와 거울을 90도 회전시키는 단계와; 상기 건을 통해 상기 제 1 레이저 빔을 상기 기판 및 거울을 향해 2차 조사함으로써 상기 제 2 마스크의 제 2 투과영역에 대응되는 상기 배향막 표면에 상기 제 1 레이저 빔과 상기 거울에 의해 반사된 상기 제 2 레이저 빔이 중첩하여 조사되도록 하는 단계를 포함한다. In addition, after the substrate is rotated 90 degrees, the first angle is reflected through a second mask having a second transmission region and a second blocking region, and the second laser beam is reflected by a first laser beam and a mirror that is directly incident. The second irradiation to overlap the second incident laser beam may include removing the first mask; Positioning the second mask over the alignment layer to which the first laser beam is irradiated; Rotating the stage and the mirror 90 degrees; Irradiating the first laser beam toward the substrate and the mirror through the gun to reflect the first laser beam and the mirror on the surface of the alignment layer corresponding to the second transmission region of the second mask; And allowing the two laser beams to overlap and irradiate.

이때, 상기 1차 및 2차 조사된 제 1 및 제 2 레이저 빔은 중첩함으로써 보강 및 상쇄 간섭이 발생하며, 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔의 파장을 λ, 상기 스테이지의 법선을 기준으로 상기 제 1 레이저 빔의 조사되는 각도를 θ라 할 때, 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔이 중첩됨으로써 상기 배향막에 입사되는 중첩된 레이저 빔의 보상 또는 상쇄 간섭이 발생되는 주기 p는

Figure pat00001
라 표현되며, 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔의 보상 간섭된 부분이 최대 세기를 갖는 것이 특징이다. In this case, constructive and destructive interference occurs by overlapping the first and second irradiated first and second laser beams, and the wavelength of the first and second laser beams is λ, based on the normal of the stage. When the irradiation angle of one laser beam is θ, the period p at which the first laser beam and the second laser beam are superimposed so that the compensation or destructive interference of the superimposed laser beams incident on the alignment layer is generated is
Figure pat00001
And the compensation interfering portions of the first and second laser beams have a maximum intensity.

또한, 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔은 그 파장이 10nm 내지 1000nm인 것이 특징이다. In addition, the first and second laser beam is characterized in that the wavelength of 10nm to 1000nm.

또한, 상기 제 1 각도와 제 2 각도는 상기 건과 스테이지 간의 각도와 상기 스테이지와 상기 거울간의 각도 조절을 통해 조절하는 것이 특징이다. In addition, the first angle and the second angle is characterized by adjusting the angle between the gun and the stage and the angle between the stage and the mirror.

또한, 상기 배향막은 레이저 빔에 반응하여 상기 레이저 빔의 세기에 따라 경화되는 정도를 달리하며, 레이저 빔이 조사되면 경화되어 현상액에 노출시 반응하지 않고, 레이저 빔이 조사되지 않으면 현상액에 노출시 제거되는 특성을 갖는 물질로 이루지는 것이 특징이다. In addition, the alignment layer varies the degree of curing according to the intensity of the laser beam in response to the laser beam, it is cured when the laser beam is irradiated, does not react when exposed to the developer, and is removed when exposed to the developer if the laser beam is not irradiated It is characterized by consisting of a material having a characteristic of being.

이때, 상기 배향막은 polyvinyl, polysiloxane, polyimide, PMMA(PolyMethoy MethAcrylate) 중 어느 하나로 이루어지는 것이 특징이다. In this case, the alignment layer is characterized by consisting of any one of polyvinyl, polysiloxane, polyimide, PMMA (PolyMethoy Meth Acrylate).

또한, 상기 액정물질은 리액티브 메소겐(reactive mesogen)인 것이 특징이다. In addition, the liquid crystal material is characterized in that the reactive mesogen (reactive mesogen).

또한, 상기 제 1 영역과 제 2 영역이 교대하도록 형성하며, 상기 제 1 및 제 2 영역 사이에는 상기 배향막이 제거됨으로써 상기 액정층 내의 액정분자들이 랜덤하게 정렬됨으로써 비위상영역을 이루도록 하는 것이 특징이다.
In addition, the first region and the second region are formed alternately, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are randomly aligned to form a non-phase region by removing the alignment layer between the first and second regions. .

본 발명에 따른 패턴드 리타더는 레이저 간섭 나노 패터닝 기술을 이용하여 배향막 표면에 서로 수직한 제 1 및 제 2 방향으로 수백 nm수준의 고균일도를 갖는 스트라이프 패턴이 다수 형성된 제 1 및 제 2 영역을 형성하고, 동시에 제 1 및 제 2 영역의 경계에 대해서는 현상 후 제거됨으로써 별도의 차광패턴을 형성할 필요가 없으므로 공정 단순화 및 재료비 절감의 효과가 있다.The patterned retarder according to the present invention uses a laser interference nano patterning technique to detect a plurality of first and second regions having a plurality of stripe patterns having a high uniformity of several hundred nm in the first and second directions perpendicular to the alignment layer surface. And at the same time, the boundary between the first and second regions is removed after development, thereby eliminating the need to form a separate light shielding pattern, thereby simplifying the process and reducing the material cost.

배향막 표면 자체에 골과 마루 형태의 패턴이 형성됨으로써 액정분자의 배열 능력에 있어 종래의 편광된 UV광에 의한 고분자 측쇄 정렬에 의한 배향력을 갖는 배향막 대비 더욱 우수한 배향력을 갖는 장점이 있다.
By forming a pattern of valleys and floors on the surface of the alignment layer itself, there is an advantage in that the alignment ability of the liquid crystal molecules has better alignment force than the alignment layer having the alignment force by polymer side chain alignment by polarized UV light.

도 1a 내지 도 1f는 종래의 실시예에 따른 패턴드 리타더의 제조 단계별 공정 단면도.
도 2는 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 패턴드 리타더 제조 시 이용되는 레이저 빔 조사장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 패턴드 리타더 제조 시용되는 레이저 빔 조사장치를 이용한 간섭 리소그래피를 적용하여 기판 상의 포토레지스트층 표면에 댐 패턴을 형성한 예를 보여주는 사진.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 패턴드 리타더의 제조 단계별 공정 단면도.
1A to 1F are cross-sectional views of manufacturing steps of a patterned retarder according to a conventional embodiment.
2 is a diagram illustrating a 3D image realization system.
3 is a view showing a laser beam irradiation apparatus used in manufacturing a patterned retarder according to the present invention.
Figure 4 is a photograph showing an example of forming a dam pattern on the surface of the photoresist layer by applying interference lithography using a laser beam irradiation apparatus used in the manufacture of the patterned retarder according to the present invention.
5A to 5F are cross-sectional views of manufacturing steps of a patterned retarder according to an embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하며 본 발명에 따른 패턴드 리타더의 제조 방법과 이를 구비하여 3D 입체 영상 구현이 가능한 3D영상 구현 시스템에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a patterned retarder according to the present invention and a 3D image realization system capable of realizing a 3D stereoscopic image using the same will be described in detail.

우선, 일반적인 액정표시장치를 이용한 3D 영상 구현 시스템에 대해 간단히 설명한다.First, a 3D image realization system using a general liquid crystal display will be briefly described.

일반적으로 액정표시장치는 마주보는 제 1 및 제 2 전극과 그 사이에 개재되는 액정층을 포함하여 구성되며, 상기 제 1 및 제 2 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정층의 액정분자를 구동함으로써 화상을 표시한다. In general, the liquid crystal display device includes a liquid crystal layer interposed between the first and second electrodes facing each other, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer by an electric field generated by applying a voltage to the first and second electrodes. The image is displayed by driving.

액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데, 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.Liquid crystal molecules have polarization property and optical anisotropy. Polarization property means that when liquid crystal molecules are placed in an electric field, charges in the liquid crystal molecules are attracted to both sides of the liquid crystal molecules, and the direction of molecular arrangement changes according to the electric field. Refers to changing the path or polarization state of the emitted light differently according to the incident direction or the polarization state of the incident light due to the elongated structure of the liquid crystal molecules and the aforementioned molecular arrangement direction.

이에 따라 액정층은 상기 제 1 및 제 2 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 2D 화상을 표시할 수 있다. Accordingly, the liquid crystal layer may exhibit a difference in transmittance due to voltages applied to the first and second electrodes, and display the 2D image by changing the difference for each pixel.

한편, 이렇게 2D의 화상을 표시하는 액정표시장치를 이용하여 3D 입체화상을 표시하기 위해 특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이, 무안경식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 제안되고 있으며, 이중 특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이 방식이 가장 많이 이용되고 있다.Meanwhile, in order to display a 3D stereoscopic image using a liquid crystal display device displaying a 2D image, a stereoscopic image display, an autostereoscopic stereoscopic display, and a holographic display method using special glasses have been proposed, of which specialty The stereoscopic image display method using glasses is most often used.

특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광 안경방식과, 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 시분할 안경방식 및 좌/우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.The three-dimensional image display method using special glasses transmits light of different brightness in polarized glasses method using the vibration direction or rotation direction of polarized light, time-divided glasses method which alternately presents the left and right images while switching left and right. It can be divided into concentration difference method.

도 2는 일반적인 특수 안경을 이용한 3D 영상 구현 시스템을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a 3D image realization system using general special glasses.

도시한 바와 같이, 특수 안경을 이용한 3D 영상 구현 시스템은 크게 2D 화상을 표시하는 액정표시장치(110)와, 상기 액정표시장치(110)의 외측면에 부착된 패턴드 리타더(140)와, 상기 액정표시장치(110)부터 상기 패턴드 리타더(140)를 통과하여 나오는 화상을 선택적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 안경(145)으로 구성되고 있다.As shown in the drawing, the 3D image realization system using the special glasses includes a liquid crystal display 110 displaying large 2D images, a patterned retarder 140 attached to an outer surface of the liquid crystal display 110, The glasses 145 may be configured to selectively transmit an image passing through the liquid crystal display device 110 through the patterned retarder 140.

우선, 상기 액정표시장치(110)는 어레이 기판(115)과, 컬러필터 기판(120)과 이들 두 기판(115, 120) 사이에 개재된 액정층(미도시)과, 상기 두 기판(115, 120) 각각의 외측면에 부착된 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)과 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)을 포함하여 구성되고 있다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)은 그 투과축이 서로 수직 교차하도록 구성되고 있다. First, the liquid crystal display 110 includes an array substrate 115, a color filter substrate 120, a liquid crystal layer (not shown) interposed between the two substrates 115 and 120, and the two substrates 115, 120. Although not shown in the drawings, the first and second polarizing plates 125 and 130 attached to the outer side surfaces of the first polarizing plate 125 include a backlight unit (not shown). In this case, the first and second polarizing plates 125 and 130 are configured such that their transmission axes perpendicularly cross each other.

한편, 상기 컬러필터 기판(120)의 외측면에 부착된 상기 제 2 편광판(130)의 외측면에 구비된 패턴드 리타더(140)는 가로방향으로 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역(P)으로부터 상기 제 2 편광판(130)을 통해 나온 빛을 우원편광 상태가 되도록 하며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 좌원편광 상태가 되도록 하는 역할을 하도록 그 내부적으로 위상을 변경시키는 복굴절 물질이 화소영역(P) 라인별로 교대하여 서로 다른 방향성을 갖도록 패턴된 것이 특징이다. 이렇게 빛을 좌원편광 또는 우원편광 되도록 하는 상기 패턴드 리타더(140)는 일례로 λ/4 위상 차이를 발현시키는 것이 특징이다.On the other hand, the patterned retarder 140 provided on the outer surface of the second polarizing plate 130 attached to the outer surface of the color filter substrate 120 is located in the pixel area (P) located in the odd pixel line in the horizontal direction. ), The light emitted from the pixel region P through the second polarizing plate 130 is in the right circularly polarized state, and in the left circularly polarized state in the pixel region P positioned in the even-numbered pixel lines. The birefringent material whose phase is internally changed so as to play a role in the patterning is alternately patterned to have different directionalities for each pixel region P line. As such, the patterned retarder 140 for allowing light to be left circularly or rightly polarized is characterized by expressing λ / 4 phase difference.

이렇게 λ/4의 위상차가 발생하도록 하는 패턴드 리타더(140)에 있어 그 광축은 상기 액정표시장치(110)에 구비된 제 2 편광판(130)의 투과축에 대해 각각 +45도와 -45도를 이루고 있다. The optical axis of the patterned retarder 140 in which the phase difference of λ / 4 is generated is +45 degrees and -45 degrees with respect to the transmission axis of the second polarizing plate 130 provided in the liquid crystal display device 110, respectively. To achieve.

따라서, 3D 영상 구현 시스템(101)의 구성에 의해 상기 액정표시장치(110)는 상기 패턴드 리타더(140)를 통과한 후에는 홀수번째의 화소라인에 위치하는 화소영역으로부터는 우원편광 된 상태의 빛이 나오고, 짝수번째의 화소라인에 위치하는 화소영역(P)으로부터는 좌원편광된 상태의 빛이 나오게 된다. 이때, 상기 액정표시장치(110)에 있어 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 사용자의 좌안으로 입사되는 좌안용 영상신호를, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대해서는 우안으로 입사되는 우안용 영상신호를 인가하도록 함으로써 3D 영상 구현이 가능하도록 하는 표시장치를 이루게 되는 것이다. Thus, after the 3D image realization system 101 is configured, the liquid crystal display 110 is circularly polarized from the pixel region positioned in the odd pixel line after passing through the patterned retarder 140. Light is emitted from the pixel area P positioned in the even-numbered pixel line, and light in a left circularly polarized state is emitted. In this case, the pixel area P in the odd-numbered pixel line of the liquid crystal display device 110 receives a left-eye image signal incident to the left eye of the user to the pixel region P in the even-numbered pixel line. In this regard, the right eye image signal incident to the right eye is applied to form a display device capable of realizing a 3D image.

한편, 전술한 구성을 갖는 λ/4 패턴드 리타더(140)를 포함하는 액정표시장치(110)와 하나의 세트를 이루는 3D 영상 시청용 안경(145)은, 투명한 유리재질로 이루어진 통상적인 안경에 편광필름(150a, 150b) 및 λ/4 위상차 필름(미도시)이 부착된 것이 특징이다. On the other hand, the 3D image viewing glasses 145 forming a set with the liquid crystal display device 110 including the lambda / 4 patterned retarder 140 having the above-described configuration, the conventional glasses made of a transparent glass material Polarizing films 150a and 150b and a λ / 4 retardation film (not shown).

이때, 안경(145) 착용 시 사용자의 좌안에 대응되는 좌안용 렌즈(45a)에는 원편광된 빛을 직선편광으로 바꾸는 역할을 하는 λ/4 위상필름(미도시)과 제 1 편광필름(150a)이 부착되어 있고, 우안용 렌즈(145b)에는 원편광된 빛을 선택적으로 직선편광으로 바꾸는 역할을 하는 λ/4 위상필름(미도시)과 편광필름(150b)이 부착되고 있다. In this case, the λ / 4 phase film (not shown) and the first polarizing film 150a serve to change circularly polarized light into linearly polarized light in the left eye lens 45a corresponding to the left eye of the user when the glasses 145 are worn. The right eye lens 145b is attached with a λ / 4 phase film (not shown) and a polarizing film 150b which serve to selectively change circularly polarized light into linearly polarized light.

따라서, 사용자가 이러한 구성을 갖는 3D 화상용 안경(145)을 착용하고, 라인별로 교대하여 좌안용 및 우안용 화상 데이터가 인가되고 서로 다른 원편광 상태를 갖는 화상을 표시하는 액정표시장치(110)를 통해 화상을 시청하는 경우, 좌안용 렌즈(145a)을 통해서는 좌안용 영상이, 우안용 렌즈(145b)을 통해서는 우안용 영상이 입사되므로 이들 두 화상의 합성에 의해 사용자는 3D 화상을 시청할 수 있게 된다.Therefore, the user wears the 3D image glasses 145 having such a configuration, and the liquid crystal display 110 for displaying images having different circularly polarized states with different left and right eye image data applied alternately line by line. When viewing an image through the left eye image through the left eye lens 145a and the right eye image through the right eye lens 145b, the user can view a 3D image by combining these two images. It becomes possible.

이러한 구성을 갖는 3D 영상 구현 시스템(101)에 있어 3D 화상 구현이 가능하도록 하는 가장 중요한 구성요소 중 하나가 패턴드 리타더(140)가 되고 있으며, 이러한 패턴드 리타더(140)는 배경기술에서 설명한 바와 같이 매우 복잡한 제조과정을 거치게 됨으로써 3D 영상 구현 시스템의 가격 상승을 초래하는 요인이 되고 있으므로 제조 방법의 단순화 및 이를 통한 제조 비용 저감이 필요로 되고 있다.In the 3D image realization system 101 having such a configuration, one of the most important components for enabling 3D image realization is the patterned retarder 140, and the patterned retarder 140 is used in the background art. As described above, since a very complicated manufacturing process is a factor that increases the price of the 3D image realization system, it is necessary to simplify the manufacturing method and to reduce the manufacturing cost.

따라서, 이후에는 공정을 단순화한 본 발명에 따른 패턴드 리타더의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Therefore, hereinafter, a method of manufacturing a patterned retarder according to the present invention, which simplifies the process, will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 본 발명에 따른 패턴드 리타더 제조 시 이용되는 레이저 빔 조사장치에 대해 설명한다. First, a laser beam irradiation apparatus used in manufacturing a patterned retarder according to the present invention will be described.

도 3은 본 발명에 따른 패턴드 리터더 제조 시 이용되는 레이저 빔 조사장치를 도시한 도면이다.3 is a view showing a laser beam irradiation apparatus used in the manufacture of a patterned litter according to the present invention.

본 발명에 따른 패턴드 리터더 제조 시 이용되는 레이저 빔 조사장치(160)는, 레이저 빔(LB)이 출사되는 건(175)과, 기판(210)이 안착되는 스테이지(170)와, 레이저 빔(LB)을 반사시키는 거울(180)을 포함하여 구성되고 있다. 이때, 상기 레이저 빔 조사장치(160)는 상기 레이저 빔(LB)이 출사되는 건(175)과 스테이지(170)의 위치를 조절할 수 있도록 구성된 것이 특징이며, 상기 거울(180)은 상기 스테이지(170) 표면과 각도 조절이 가능하며 레이저 빔(LB)을 반사시키는 금속재질로 이루어진 것이 특징이다. The laser beam irradiation apparatus 160 used in manufacturing the patterned litter according to the present invention includes a gun 175 through which the laser beam LB is emitted, a stage 170 on which the substrate 210 is seated, and a laser beam. It is comprised including the mirror 180 which reflects (LB). In this case, the laser beam irradiation device 160 is configured to adjust the position of the gun 175 and the stage 170 from which the laser beam (LB) is emitted, the mirror 180 is the stage 170 ) The surface and the angle can be adjusted, and the metal material reflects the laser beam LB.

본 발명에 따른 패턴드 라타더의 제조에 이용되는 상기 레이저 빔 조사장치(160)는 전술한 바와같은 구성적 특징에 의해 상기 건(175)은 상기 스테이지(170)에 표면에 대해 소정의 각도를 가지며 배치되도록 함으로써 상기 건(175)으로부터 출사되는 레이저 빔(LB)은 상기 스테이지(170) 표면에 0도 보다는 크고 180도 보다는 작은 각도 범위에서 자유롭게 선택된 하나의 각도를 가지며 입사되도록 할 수 있다.The laser beam irradiator 160 used in the manufacture of the patterned ladder according to the present invention has the above-described structural features, so that the gun 175 has a predetermined angle with respect to the surface of the stage 170. The laser beam LB emitted from the gun 175 may be incident on the surface of the stage 170 at one angle freely selected from an angle range larger than 0 degrees and smaller than 180 degrees.

또한, 본 발명의 특징상 스테이지(170)의 측면에 거울(180)이 구비되고 있으며, 상기 거울(180) 또한 0도 내지 180도 범위에서 상기 스테이지(170) 표면과 자유롭게 변경시킬 수 있다.In addition, the mirror 180 is provided on the side surface of the stage 170, the mirror 180 can also be changed freely with the surface of the stage 170 in the range of 0 to 180 degrees.

따라서, 건(175)이 상기 스테이지(170) 표면과 45도의 각도를 갖도록 배치하고, 상기 거울(180)이 상기 스테이지(170) 표면과 수직하게 위치하도록 배치한 후, 상기 스테이지(170)와 상기 거울(180)을 향해 레이저 빔(LB)을 조사하면, 상기 스테이지(170) 상에 안착된 기판(210)면에 대해 45도의 각도를 가지며 레이저 빔(LB)이 직접 조사됨과 동시에 상기 거울(180)면으로 입사된 레이저 빔(LB) 또한 상기 거울(180)면에 의해 반사된 후 90도 꺾여 반사됨으로써 상기 기판(210) 면에 135도의 각도를 가지며 입사되게 된다.Therefore, the gun 175 is disposed to have an angle of 45 degrees with the surface of the stage 170, and the mirror 180 is disposed to be perpendicular to the surface of the stage 170, and then the stage 170 and the When the laser beam LB is irradiated toward the mirror 180, the laser beam LB is directly irradiated with the angle of 45 degrees with respect to the surface of the substrate 210 seated on the stage 170. The laser beam LB incident on the) surface is also reflected by the mirror 180 surface and then bent at 90 degrees to be incident on the surface of the substrate 210 at an angle of 135 degrees.

이때, 상기 기판(210)면에는 레이저 빔 조사장치(160)의 건(175)으로부터 직접 입사되는 레이저 빔(LB1)과, 상기 거울(180)면에 의해 반사되어 입사되는 레이저 빔(LB2)이 중첩하게 되며, 이렇게 기판(210)면에 직접 조사된 레이저 빔(LB1)과 거울(180)에 의해 반사된 레이저 빔(LB2) 간의 중첩에 의해 보강 간섭 및 상쇄 간섭이 발생한다. 보강 간섭이 발생된 부분은 레이저 빔(LB)의 단위 면적당 에너지 밀도 즉, 레이저 빔(LB)의 세기가 증폭되며, 상쇄 간섭이 발생된 부분은 레이저 빔(LB)의 세기가 감소한다.In this case, a laser beam LB1 incident directly from the gun 175 of the laser beam irradiation apparatus 160 and a laser beam LB2 reflected and incident by the mirror 180 surface are incident on the surface of the substrate 210. In this case, constructive and destructive interference occurs due to the overlap between the laser beam LB1 directly irradiated on the surface of the substrate 210 and the laser beam LB2 reflected by the mirror 180. The portion where constructive interference occurs is amplified the energy density per unit area of the laser beam LB, that is, the intensity of the laser beam LB, and the portion where the destructive interference occurs, the intensity of the laser beam LB decreases.

레이저 빔(LB)은 그 세기가 사인(sin)파 형태를 가지며, 레이저 빔(LB)의 파장을 λ, 스테이지(170) 표면에 수직한 방향에 대한 입사되는 레이저 빔(LB)의 각도를 θ라 할 때, 두 개의 최대 빔 세기 사이의 거리 즉, 주기 p는 The laser beam LB has a sinusoidal intensity, and the wavelength of the laser beam LB is λ, and the angle of the incident laser beam LB in a direction perpendicular to the surface of the stage 170 is θ. Is the distance between two maximum beam intensities,

Figure pat00002
의 식으로 표현된다.
Figure pat00002
It is expressed as

상기 건(175)으로부터 출사되는 레이저 빔(LB)의 세기를 적절히 조절하고, 스테이지(170)와 거울(180) 및 건(175)의 배치를 적절히 조절함으로서 직접 조사된 레이저 빔(LB1)과 거울(180)면에 의해 반사되어 조사되는 레이저 빔(LB2)간의 중첩에 의한 보강 및 상쇄 간섭을 발생시키고, 이러한 보강 간섭과 상쇄 간섭을 이용하여 상기 기판(210) 상에 형성되는 배향막(미도시)에 입사되는 레이저 빔(LB)의 세기 간격을 조절함으로써 추후 상기 배향막(미도시)을 현상하게 되면, 일 방향으로 배열되며 일정간격 이격하는 다수의 스트라이프 타입의 댐 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 레이저 빔의 중첩에 의한 주기적 세기를 갖도록 하는 것을 간섭 리소그래피라 하며, 도 4(본 발명에 따른 패턴드 리타더 제조 시용되는 레이저 빔 조사장치를 이용한 간섭 리소그래피를 적용하여 기판 상의 포토레지스트층 표면에 댐 패턴을 형성한 예를 보여주는 사진)를 참조하면, 이러한 레이저 빔의 간섭 리소그래피를 이용함으로써 레이저 빔의 주기적인 세기 조절에 의해 댐 패턴을 형성할 수 있다. The laser beam LB1 and the mirror directly irradiated by appropriately adjusting the intensity of the laser beam LB emitted from the gun 175 and by appropriately adjusting the arrangement of the stage 170, the mirror 180, and the gun 175. An alignment film (not shown) is formed on the substrate 210 by generating constructive and destructive interference due to overlap between the laser beams LB2 reflected and irradiated by the (180) plane, and using such constructive and destructive interference. When the alignment layer (not shown) is developed later by adjusting the intensity interval of the laser beam LB incident to the plurality of stripe-type dam patterns arranged in one direction and spaced apart from each other by a predetermined distance, the dam pattern may be formed. Interferometric lithography, which has a periodic intensity due to the overlap of the laser beam, is referred to as interference lithography and is applied to the surface of the photoresist layer on the substrate by applying interference lithography using a laser beam irradiation apparatus used in manufacturing a patterned retarder according to the present invention. Referring to a photograph showing an example of forming a dam pattern, a dam pattern may be formed by controlling the intensity of the laser beam periodically by using the interference lithography of the laser beam.

일례로 400nm 파장을 갖는 레이저 빔(LB)을 상기 스테이지 및 거울면에 각각 45도의 각도(θ)를 가지며 조사할 경우, 보강 간섭이 발생하는 간격은 400nm/1.414 ≒283nm가 됨을 알 수 있다. 즉, 0.28㎛간격으로 보강간섭이 발생됨으로써 0.28㎛ 간격으로 증폭된 세기를 갖는 레이저 빔(LB1, LB2)이 기판(210)에 조사되며, 따라서 0.28㎛ 정도의 이격간격을 갖는 스트라이프 타입의 다수의 댐 패턴을 형성할 수 있는 것이다.
For example, when the laser beam LB having a 400 nm wavelength is irradiated to the stage and the mirror surface with an angle θ of 45 degrees, the interval between constructive interferences is 400 nm / 1.414 ≒ 283 nm. That is, since constructive interference occurs at 0.28 μm intervals, the laser beams LB1 and LB2 having the intensity amplified at 0.28 μm intervals are irradiated onto the substrate 210, and thus, a plurality of stripe types having a spaced interval of about 0.28 μm are provided. It can form a dam pattern.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 패턴드 리타더의 제조 단계별 공정 단면도이다.5A to 5F are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a patterned retarder according to an exemplary embodiment of the present invention.

우선, 도 5a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(210) 상에 레이저 빔 조사에 의해 경화되는 특성을 갖는 물질 예를들면 polyvinyl, polysiloxane, polyimide, PMMA(PolyMethoy MethAcrylate) 중 어느 하나를 도포하여 상기 기판(210) 전면에 배향막(215)을 형성한다. 이때, 이러한 배향막(210)은 상기 기판(210) 상에서 겔 상태를 유지하게 되며, 이에 조사되는 레이저 빔의 세기 또는 단위 면적당 에너지 밀도차에 의해 경화 정도 차이가 발생하며, 경화되지 않은 부분은 현상액에 노출 시 제거되는 특성을 갖는 것이 특징이다.First, as shown in FIG. 5A, any one of a material having a property of being cured by laser beam irradiation, for example, polyvinyl, polysiloxane, polyimide, and polymethod acrylate (PMMA) is coated on the transparent insulating substrate 210. An alignment layer 215 is formed on the entire surface of the substrate 210. In this case, the alignment layer 210 maintains a gel state on the substrate 210, and a difference in curing degree occurs due to the intensity of the laser beam irradiated thereon or an energy density difference per unit area, and the uncured portion is exposed to the developer. It has the characteristic of being removed upon exposure.

다음, 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 배향막(215)이 형성된 기판(210)을 도 3에 도시된 구성을 갖는 레이저 빔 조사 장치(도 3의 160)의 스테이지(도 3의 170) 상에 위치시킨다. Next, as shown in FIG. 5B, the substrate 210 on which the alignment layer 215 is formed is placed on the stage (170 in FIG. 3) of the laser beam irradiation apparatus (160 in FIG. 3) having the configuration shown in FIG. 3. Position it.

이후, 상기 배향막(215)이 형성된 기판(210) 위로 스트라이프 형태로 제 1 폭을 갖는 투과영역(TA)과 이와 이격하여 스트라이프 형태로 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 갖는 차단영역(BA)을 갖는 제 1 마스크(290)를 상기 기판(210)면과 나란하게 위치시키고, 상기 스테이지(도 3의 170) 측면에 위치하는 거울(도 3의 180)을 상기 기판(210)면과 수직한 상태를 이루도록 배치한다. 또한, 상기 레이저 빔이 출사되는 건(도 3의 175)을 상기 기판(210) 면과 상기 거울(도 3의 180)면에 대해 동시에 입사될 수 있도록 상기 기판(210)면의 법선 방향에 대해 소정의 각도를 갖도록 위치시킨다.Thereafter, the transmission area TA having a first width in a stripe shape over the substrate 210 on which the alignment layer 215 is formed and the blocking area BA having a second width greater than the first width in a stripe shape apart from the transmission area TA. The first mask 290 having a position parallel to the surface of the substrate 210, and the mirror (180 of FIG. 3) located on the side of the stage (170 of FIG. 3) perpendicular to the surface of the substrate 210 Arrange to achieve state. In addition, the laser beam is emitted (175 in FIG. 3) with respect to the normal direction of the surface of the substrate 210 to be incident at the same time to the surface of the substrate 210 and the mirror (180 of FIG. 3) at the same time Position it to have an angle.

다음, 상기 레이저 빔 조사장치(도 3의 160)에 적정한 파워를 인가함으로써 10nm 내지 1000nm 파장대를 갖는 레이저 빔이 상기 건(도 3의 175)을 통해 출사되도록 함으로써 상기 기판(210) 상의 배향막(215)에 대해 상기 제 1 마스크(290)의 투과영역(TA)에 대응하여 상기 건(도 3의 175)을 통해 출사된 레이저 빔(LB1)과 상기 거울(도 3의 180)을 통해 반사된 레이저 빔(LB2)이 입사되도록 한다.Next, by applying an appropriate power to the laser beam irradiation apparatus (160 in FIG. 3), the alignment film 215 on the substrate 210 by causing the laser beam having a wavelength band of 10nm to 1000nm to be emitted through the gun (175 of FIG. 3) The laser beam LB1 emitted through the gun 175 of FIG. 3 and the mirror reflected by the mirror 180 of FIG. 3 correspond to the transmission area TA of the first mask 290. The beam LB2 is incident.

이 경우, 상기 배향막(215)에 있어 상기 제 1 마스크(290)의 투과영역(TA)에 대응하는 부분에 위치하는 제 1 배향영역(215a)에는 건(도 3의 175)을 통해 직접 조사되는 레이저 빔(LB1)과 거울(도 3의 180)을 통해 반사된 레이저 빔(LB2) 모두 입사되며, 상기 제 1 마스크(290)의 차단영역(BA)에 대응하는 부분에 위치하는 제 2 배향영역(215b)에는 건(도 3의 175)을 통해 직접 조사되는 레이저 빔(LB1)과 거울(도 3의 180)을 통해 반사된 레이저 빔(LB2) 모두 상기 제 1 마스크(290)의 차단영역(BA)에 의해 차단됨으로써 조사되지 않는다.In this case, the first alignment region 215a positioned in the portion of the alignment layer 215 corresponding to the transmission area TA of the first mask 290 is directly irradiated through the gun (175 in FIG. 3). Both the laser beam LB1 and the laser beam LB2 reflected through the mirror 180 of FIG. 3 are incident, and the second alignment area is positioned at a portion corresponding to the blocking area BA of the first mask 290. In 215b, both the laser beam LB1 irradiated directly through the gun 175 (FIG. 3) and the laser beam LB2 reflected through the mirror 180 (FIG. 3) are blocked regions of the first mask 290. Blocked by BA) and not irradiated.

한편, 상기 제 1 마스크(290)의 투과영역(TA)에 대응하는 배향막(215)의 제 1 배향영역(215a)에는 건(도 3의 175)을 통해 출사된 레이저 빔(LB1)과 거울(도 3의 180)을 통해 반사된 레이저 빔(LB2)이 매우 짧은 시간차이를 가지며 서로 다른 입사각을 가지며 입사됨으로써 중첩되며, 이러한 레이저 빔(LB1, LB2)간의 중첩에 의해 보강 및 상쇄 간섭이 발생함으로써 일정한 간격으로 강한 세기를 갖는 레이저 빔이 조사된다.On the other hand, the laser beam LB1 and the mirror emitted through the gun 175 in the first alignment region 215a of the alignment layer 215 corresponding to the transmission region TA of the first mask 290 ( The laser beam LB2 reflected through 180 of FIG. 3 has a very short time difference and is overlapped by being incident with different angles of incidence, and the constructive and destructive interference is generated by the overlap between the laser beams LB1 and LB2. At regular intervals, laser beams having strong intensity are irradiated.

다음, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 기판(210) 상부에 위치하는 제 1 마스크(도 5c의 290)를 제거한 후, 제 1 폭을 갖는 스트라이프 타입의 투과영역(TA)과 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 갖는 스트라이프 타입의 차단영역(BA)이 교대하는 구성을 갖는 제 2 마스크(292)를 상기 기판(210)에 형성된 배향막(215) 상부에 위치시킨다. 이때, 상기 제 2 마스크(292)는 상기 기판 상에 1차 레이저 빔 조사 시 레이저 빔이 조사된 제 1 배향영역(215a)에 대응해서는 차단영역(BA)에 의해 완전히 가려지도록, 그리고 1차 레이저 빔 조사 시 레이저 빔이 조사되지 않은 부분 중 일부 즉, 1차 레이저 빔이 조사된 제 1 배향영역(215a)의 경계에서 상기 제 1 배향영역(215a)의 폭보다 작은 제 3 폭을 갖는 비배향영역(215c)을 제외한 제 2 배향영역(215b)에 대해서는 투과영역(TA)이 대응되도록 위치시킨다. 이때, 상기 배향막(215)의 비배향영역(215c) 또한 상기 제 2 마스크(292)의 차단영역(BA)에 의해 가려지는 것이 특징이다. Next, as shown in FIG. 5C, after removing the first mask 290 of FIG. 5C positioned on the substrate 210, the stripe-type transmission area TA having the first width and the first width are removed. A second mask 292 having a configuration in which stripe-type blocking regions BA having a larger second width are alternately positioned is positioned on the alignment layer 215 formed on the substrate 210. In this case, the second mask 292 is completely covered by the blocking area BA so as to correspond to the first alignment area 215a irradiated with the laser beam when the first laser beam is irradiated onto the substrate, and the first laser Non-orientation having a third width smaller than the width of the first alignment region 215a at the boundary of the first alignment region 215a to which some laser beams are not irradiated, that is, the primary laser beam is irradiated during beam irradiation. The transmissive area TA is positioned to correspond to the second alignment area 215b except for the area 215c. In this case, the non-oriented region 215c of the alignment layer 215 is also covered by the blocking region BA of the second mask 292.

이후, 1차 레이저 빔이 조사된 기판(210)이 안착된 스테이지(도 3의 170)와 거울(도 3의 180)을 상기 건(도 3의 175)의 위치는 그대로 둔 상태에서 90도 회전시킨다. 이러한 스테이지(도 3의 170) 및 거울(도 3의 180)의 90도 회전에 의해 상기 스테이지(도 3의 170) 상에 안착된 기판(210)으로 입사되는 레이저 빔의 입사 방향 또한 바뀌게 되는 것이 특징이다.Subsequently, the stage (170 of FIG. 3) and the mirror (180 of FIG. 3) on which the substrate 210 irradiated with the primary laser beam is mounted are rotated 90 degrees with the position of the gun (175 of FIG. 3) intact. Let's do it. The incidence direction of the laser beam incident on the substrate 210 seated on the stage (170 in FIG. 3) is also changed by the rotation of the stage (170 in FIG. 3) and the mirror (180 in FIG. 3). It is characteristic.

즉, 1차 레이저 빔 조사 시는 건(도 3의 175)이 위치한 측에서 상기 스테이지(도 3의 170)를 바라볼 때, 기판(210)의 장축이 상하방향으로 배치되며, 거울(도 3의 180) 또한 상측에 배치된 상태를 이루었지만, 상기 스테이지(도 3의 170)와 거울(도 3의 180)을 90도 회전시킴으로써 상기 기판(210)의 장축이 좌우방향으로 배치되며, 거울(도 3의 180) 또한 좌측 또는 우측에 배치된 상태를 이루게 된다.That is, when looking at the stage (170 in FIG. 3) from the side where the gun (175 in FIG. 3) is located during the first laser beam irradiation, the long axis of the substrate 210 is disposed in the vertical direction, the mirror (FIG. 3) 180) is also arranged on the upper side, the long axis of the substrate 210 is disposed in the left and right directions by rotating the stage (170 of FIG. 3) and the mirror (180 of FIG. 3) by 90 degrees, and the mirror ( 180 of FIG. 3 also achieves a state disposed on the left side or the right side.

다음, 상기 건(도 3의 175)을 통해 상기 스테이지(도 3의 170)와 거울(도 3의 180)을 향해 2차 레이저 빔 조사를 실시한다.Next, secondary laser beam irradiation is performed through the gun (175 in FIG. 3) toward the stage (170 in FIG. 3) and the mirror (180 in FIG. 3).

이때, 2차 레이저 빔(LB3, LM4) 조사에 의해 상기 제 2 마스크(292)의 투과영역(TA)에 대응되는 상기 배향막(215)의 제 2 배향영역(215b)에는 상기 1차 레이저 빔(도 5b의 LB1, LB2)이 조사된 방향과 수직한 방향으로 각각 상기 건(도 3의 175)으로부터 출사된 레이저 빔(LB3)과 상기 거울(도 3의 180)에 반사된 레이저 빔(LB4)이 중첩되며 입사됨으로써 보강 및 상쇄 간섭이 발생되며, 따라서 사인(sin)파 형태의 세기 변화를 갖는 레이저 빔(LB3, LB4)이 입사된다. In this case, the primary laser beam may be disposed in the second alignment region 215b of the alignment layer 215 corresponding to the transmission region TA of the second mask 292 by irradiation with the secondary laser beams LB3 and LM4. The laser beam LB3 emitted from the gun 175 in FIG. 3 and the laser beam LB4 reflected in the mirror 180 in FIG. 3 in a direction perpendicular to the direction in which LB1 and LB2 in FIG. 5B are irradiated, respectively. This overlapping and incident light causes constructive and destructive interference, and thus the laser beams LB3 and LB4 having a sinusoidal intensity change are incident.

한편, 서로 다른 폭을 갖는 투과영역(TA)과 차단영역(BA)의 형성 위치를 달리하는 제 1 마스크(도 5b의 290)와 제 2 마스크(292)를 개재하여 1차 레이저 빔(도 5b의 LB1, LB2) 및 2차 레이저 빔(LB3, LB4)을 조사함으로써 상기 제 1 마스크(도 5b의 190) 및 제 2 마스크(292)의 차단영역(BA)에 모두 대응된 상기 배향막(215)의 비배향영역(215c)에는 1차 레이저 빔(도 5b의 LB1, LB2) 및 2차 레이저 빔(LB3, LB4)의 조사가 전혀 이루어지지 않게 된다. On the other hand, the primary laser beam (FIG. 5B) via the first mask (290 in FIG. 5B) and the second mask 292, which differ in the positions of formation of the transmission area TA and the blocking area BA having different widths. The alignment layer 215 corresponding to both the first mask (190 in FIG. 5B) and the blocking area BA of the second mask 292 by irradiating LB1 and LB2 and the secondary laser beams LB3 and LB4 of FIG. The primary laser beams (LB1 and LB2 in FIG. 5B) and the secondary laser beams LB3 and LB4 are not irradiated at all in the non-orientation region 215c.

이때, 이러한 1차 레이저 빔(도 5b의 LB1, LB2) 및 2차 레이저 빔(LB3, LB4)의 조사가 이루어지지 않은 비배향영역(215c)은 1차 레이저 빔(도 5b의 LB1, LB2)의 조사가 이루어진 제 1 배향영역(215a)과 2차 레이저 빔(LB3, LB4)의 조사가 이루어진 제 2 배향영역(215b)의 경계에 상기 제 1 및 제 2 배향영역(215a, 215b)의 폭보다는 작은 폭을 갖도록 형성되는 것이 특징이다.At this time, the non-oriented region 215c in which the primary laser beams (LB1 and LB2 of FIG. 5B) and the secondary laser beams LB3 and LB4 are not irradiated is the primary laser beams (LB1 and LB2 of FIG. 5B). Widths of the first and second alignment regions 215a and 215b at the boundary between the first alignment region 215a on which irradiation of the second alignment region 215b and the second laser beams LB3 and LB4 are applied. Rather than being formed to have a small width.

다음, 도 5d에 도시한 바와같이, 상기 1차 레이저 빔(도 5b의 LB1, LB2) 및 2차 레이저 빔(도 5c의 LB3, LB4) 조사가 이루어진 상기 배향막(215)을 현상액에 노출시킨다. Next, as shown in FIG. 5D, the alignment film 215 on which the primary laser beams (LB1 and LB2 in FIG. 5B) and the secondary laser beams (LB3 and LB4 in FIG. 5C) are irradiated is exposed to a developer.

상기 배향막(215)은 이를 이루는 물질 특성 상 일정 세기 이상의 레이저 빔이 조사된 부분은 경화됨으로써 현상액에 노출되더라도 현상액과의 반응이 발생되지 않아 그 상태를 유지하며, 일정 세기보다 낮은 에너지 밀도를 갖는 레이저 빔에 노출된 부분은 현상액에 느린 속도를 가지며 녹게되며, 레이저 빔에 노출되지 않은 부분은 전혀 경화되지 않음으로써 현상액과 빠른 속도로 반응하여 기판(210) 상에서 제거된다. In the alignment layer 215, the portion irradiated with the laser beam having a predetermined intensity is cured due to the material property thereof, so that the alignment layer 215 does not react with the developer even though it is exposed to the developer. The part exposed to the beam is melted with a slow speed in the developer, and the part not exposed to the laser beam is removed from the substrate 210 by reacting with the developer at a high speed by not curing at all.

따라서, 상기 현상액에 노출시키는 단계가 완료된 후에는 1차 레이저 빔(도 5b의 LB1, LB2) 조사가 이루어진 제 1 배향영역(215a)과 2차 레이저 빔(도 5c의 LB3, LB4)이 조사된 제 2 배향영역(215b)에 대응하는 배향막(215)은 남아있고, 1차 레이저 빔(도 5b의 LB1, LB2) 및 2차 레이저 빔(도 5c의 LB3, LB4) 조사 시 모두 제 1 및 제 2 마스크(도 5b의 290, 도 5c의 292)의 차단영역(도 5b 및 도 5c의 BA)에 대응된 비배향영역(도 5c의 215c)의 배향막(215)은 제거됨으로써 상기 기판(210)면을 노출시키게 된다. Accordingly, after the exposure to the developer is completed, the first alignment region 215a and the secondary laser beams (LB3 and LB4 of FIG. 5C) irradiated with the primary laser beams (LB1 and LB2 of FIG. 5B) are irradiated. The alignment film 215 corresponding to the second alignment region 215b remains, and both the first and the second laser beams (LB1 and LB2 in FIG. 5B) and the secondary laser beams (LB3 and LB4 in FIG. 5C) are both irradiated. The substrate 210 may be removed by removing the alignment layer 215 of the non-oriented region (215c of FIG. 5C) corresponding to the blocking region (BA of FIGS. 5B and 5C) of the two masks 290 of FIG. 5B and 292 of FIG. 5C. It will expose the surface.

한편, 상기 현상 단계를 진행한 후에는 1차 레이저 빔(도 5b의 LB1, LB2)이 조사된 제 1 배향영역(도 5c의 215a)에는 제 1 방향으로 연장하며 스트라이프 타입의 다수의 제 1 댐 패턴(217)이 일정간격 이격하며 형성되며, 2차 레이저 빔(도 5c의 LB3, LB4)이 조사된 제 2 배향영역(도 5c의 215b)에는 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연장하며 스트라이프 타입의 다수의 제 2 댐 패턴(218)이 일정간격 이격하며 형성된다. Meanwhile, after the developing step, the first alignment region (215a of FIG. 5C) to which the primary laser beams (LB1 and LB2 of FIG. 5B) are irradiated extends in a first direction, and has a plurality of first dams of stripe type. The pattern 217 is formed at regular intervals, and extends in a second direction perpendicular to the first direction to the second alignment region (215b of FIG. 5C) to which the secondary laser beams (LB3 and LB4 of FIG. 5C) are irradiated. The stripe-type second dam patterns 218 are formed at regular intervals.

한편, 도 5d에 있어서는 제 2 댐 패턴(218)은 측면이 도시됨으로써 하나의 댐만 형성된 것을 보이고 있지만, 본 발명에 따른 패턴드 리타더의 제조 방법에 있어 제 1 및 제 2 댐 패턴이 형성된 부분에 대한 평면도인 도 6을 참조하면, 제 1 방향으로 연장하는 다수의 제 1 댐 패턴(217)과 같이 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연장하며 일정간격으로 이격된 다수의 댐이 형성되는 것이 특징이다.Meanwhile, in FIG. 5D, the second dam pattern 218 shows only one dam as the side surface is shown. However, in the manufacturing method of the patterned retarder according to the present invention, the second dam pattern 218 is formed at the portion where the first and second dam patterns are formed. Referring to FIG. 6, a plurality of dams extending in a second direction perpendicular to the first direction and spaced at a predetermined interval, such as a plurality of first dam patterns 217 extending in a first direction, are formed. Is characteristic.

다음, 도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 방향으로 배열된 다수의 제 1 댐 패턴(217)이 구비된 제 1 배향영역(215a) 및 상기 제 2 방향으로 배열된 다수의 제 2 댐 패턴(218)이 구비된 제 2 영역(215b)이 구비된 상기 배향막(215) 상에 일정한 두께로 액정물질 예를들면 리액티브 메소겐(reactive mesogen)을 도포하여 액정층(220)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5E, a first alignment region 215a having a plurality of first dam patterns 217 arranged in the first direction and a plurality of second dam patterns arranged in the second direction. A liquid crystal material, for example, a reactive mesogen, is coated on the alignment layer 215 having the second region 215b provided with 218 to form a liquid crystal layer 220.

이때, 상기 액정층(220)은 그 하부에 위치하는 상기 제 1 및 제 2 방향으로 각각 일정간격 이격되며 형성된 제 1 및 제 2 댐 패턴(217, 218)을 구비한 상기 배향막(215)의 영향으로 상기 액정층(220) 내의 액정분자(222)들은 그 장축이 상기 제 1 배향영역(215a)에 대해서는 제 1 방향으로 배열되어 제 1 위상 영역(225a)을 이루며, 상기 제 2 배향영역(215b)에 대해서는 제 2 방향으로 배열되어 제 2 위상 영역(225b)을 이루게 된다. In this case, the liquid crystal layer 220 is influenced by the alignment layer 215 having the first and second dam patterns 217 and 218 spaced apart from each other in the first and second directions, respectively. Accordingly, the liquid crystal molecules 222 of the liquid crystal layer 220 have a long axis arranged in a first direction with respect to the first alignment region 215a to form a first phase region 225a, and the second alignment region 215b. ) Is arranged in the second direction to form the second phase region 225b.

한편, 배향막(215)이 제거됨으로써 상기 제 1 배향영역(215a)과 제 2 배향영역(215b) 사이에 위치하는 경계영역(CA)에 대응해서는 액정분자(222)들이 방향성 없이 랜덤한 배열을 이루게 되는 것이 특징이다. 설명의 편의를 위해 액정분자(222)들이 방향성 없이 랜덤한 배열을 이루는 액정층(220) 영역을 비위상영역(225c)이라 정의한다. Meanwhile, since the alignment layer 215 is removed, the liquid crystal molecules 222 form a random arrangement without directivity corresponding to the boundary area CA positioned between the first alignment region 215a and the second alignment region 215b. It is characterized by being. For convenience of description, the liquid crystal layer 220 in which the liquid crystal molecules 222 form a random arrangement without direction is defined as a nonphase region 225c.

다음, 도 5f에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 위상영역(225a, 225b)과 상기 비위상영역(225c)을 갖는 상기 액정층(220)에 대해 전면에 비편광된 UV광을 조사하여 상기 액정층(220)을 경화시킴으로써 상기 제 1 위상영역(225a)의 액정분자(222)들은 제 1 방향으로 배열된 상태를 유지하며, 상기 제 2 위상영역(225b)의 액정분자(222)들은 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 배열된 상태를 유지하며, 상기 비위상영역(225c)의 액정분자(222)들은 랜덤 배열된 상태를 유지하도록 함으로써 본 발명에 따른 패턴드 리타더(240)를 완성한다. Next, as shown in FIG. 5F, the unpolarized UV light is irradiated on the entire surface of the liquid crystal layer 220 having the first and second phase regions 225a and 225b and the non-phase region 225c. By curing the liquid crystal layer 220, the liquid crystal molecules 222 of the first phase region 225a are maintained in a first direction, and the liquid crystal molecules 222 of the second phase region 225b are maintained. They are arranged in a second direction perpendicular to the first direction, and the liquid crystal molecules 222 of the non-phase region 225c are kept in a randomly arranged state so that the patterned retarder according to the present invention ( 240).

이때, 상기 액정층(220)에 있어 제 1 위상영역(225a)은 직선편광된 빛을 좌원편광으로 바꾸는 역할을 하는 제 1 위상패턴(230a)을 이루며, 상기 제 2 위상영역(225b)은 직선 편광된 빛을 우원편광된 상태로 바꾸는 역할을 제 2 위상패턴(230b)을 이루며, 상기 비위상영역(225c)은 상기 제 1 및 제 2 위상패턴(230a, 230b) 사이에서 직선 편광된 빛을 차단하는 차단패턴의 역할을 하는 것이 특징이다. In this case, the first phase region 225a of the liquid crystal layer 220 forms a first phase pattern 230a which serves to convert linearly polarized light into left circularly polarized light, and the second phase region 225b is straight A second phase pattern 230b serves to change the polarized light into a right-circularly polarized state, and the non-phase region 225c is a linearly polarized light between the first and second phase patterns 230a and 230b. It is characterized by acting as a blocking pattern to block.

전술한 바와같이 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조되는 패턴드 리타더(240)는 별도의 차광패턴을 형성할 필요가 없으므로 별도의 차광패턴을 형성하는 종래의 패턴드 리터더 제조방법 대비 제조 공정이 단순화 되며 이에 의해 제조 비용을 저감시킬 수 있으며, 배향막(215) 표면에 댐 형태의 패턴 형성(217, 218)에 의해 액정분자의 일정한 배열을 유도하게 됨으로써 UV광 조사에 의해 고분자 측쇄의 배열에 의해 액정분자의 일정한 배열을 유도하는 종래의 패턴드 리타더 대비 더욱 강한 배향력을 가져 우수한 위상 변화 능력을 갖는 장점이 있다. As described above, since the patterned retarder 240 manufactured by the manufacturing method according to the present invention does not need to form a separate light shielding pattern, a manufacturing process in comparison with a conventional patterned litter manufacturing method for forming a separate light shielding pattern In this case, the manufacturing cost can be reduced, and the arrangement of the polymer side chains is induced by UV light irradiation by inducing a constant arrangement of liquid crystal molecules by dam formation patterns 217 and 218 on the surface of the alignment layer 215. As a result, the present invention has a stronger orientation force than the conventional patterned retarder which induces a constant arrangement of liquid crystal molecules, thereby having an excellent phase shift capability.

210 : 기판 215 : 배향막
215a : 제 1 배향영역 215b : 제 2 배향영역
217 : 제 1 댐 패턴 218 : 제 2 댐 패턴
220 : 액정층 222 : 액정분자
225c : 비위상영역 230a : 제 1 위상패턴
230b : 제 2 위상패턴 240 : 패턴드 리타더
CA : 경계영역 210: substrate 215: alignment film
215a: first alignment region 215b: second alignment region
217: first dam pattern 218: second dam pattern
220: liquid crystal layer 222: liquid crystal molecules
225c: non-phase region 230a: first phase pattern
230b: second phase pattern 240: patterned retarder
CA: boundary area

Claims (10)

기판 상에 배향막을 형성하는 단계와;
상기 배향막 상에 제 1 투과영역과 제 1 차단영역을 갖는 제 1 마스크를 개재하여 제 1 각도를 가지며 직접 입사되는 제 1 레이저 빔과 거울에 의해 제 2 각도를 가지며 반사되어 입사되는 제 2 레이저 빔을 중첩하도록 1차 조사하는 단계와;
상기 기판을 90도 회전시킨 후, 제 2 투과영역과 제 2 차단영역을 갖는 제 2 마스크를 개재하여 제 1 각도를 가지며 직접 입사되는 제 1 레이저 빔과 거울에 의해 반사되어 제 2 각도를 가지며 입사되는 제 2 레이저 빔을 중첩하도록 2차 조사하는 단계와;
상기 1차 및 2차 레이저 빔이 조사된 배향막을 현상함으로써 제 1 영역에 제 1 방향으로 일정한 간격으로 이격된 다수의 제 1 댐 패턴을 형성하고, 상기 제 1 영역과 이격하여 제 2 영역에 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 일정한 간격으로 이격된 다수의 제 2 댐 패턴을 형성하는 단계와;
상기 다수의 제 1 및 제 2 댐 패턴 위로 전면에 액정물질을 도포하여 상기 다수의 제 1 댐 패턴 상부에 제 1 방향으로 액정분자가 배열되며, 상기 다수의 제 2 댐 패턴 상부에 제 2 방향으로 액정분자가 배열되는 액정층을 형성하는 단계와;
상기 액정층에 UV광을 조사하여 상기 액정층을 경화하는 단계
를 포함하는 패턴드 리타더 제조 방법.
Forming an alignment film on the substrate;
The first laser beam having a first angle and directly incident on the alignment layer through the first mask having a first transmission region and the first blocking region and the second laser beam reflected and incident on the alignment layer having a second angle. First irradiating to overlap;
After rotating the substrate by 90 degrees, the first laser beam has a first angle through a second mask having a second transmission region and a second blocking region, and is reflected by a first laser beam and a mirror that is directly incident to have a second angle. Secondly irradiating to overlap the second laser beam;
By developing the alignment films irradiated with the primary and secondary laser beams, a plurality of first dam patterns spaced at regular intervals in a first direction are formed in the first region, and the first and second laser beams are spaced apart from the first region. Forming a plurality of second dam patterns spaced at regular intervals in a second direction perpendicular to the first direction;
Liquid crystal molecules are coated on the entire surface of the plurality of first and second dam patterns to form liquid crystal molecules in a first direction on the plurality of first dam patterns, and in a second direction on the plurality of second dam patterns. Forming a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are arranged;
Irradiating UV light to the liquid crystal layer to cure the liquid crystal layer
Patterned retarder manufacturing method comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 배향막 상에 제 1 투과영역과 제 1 차단영역을 갖는 제 1 마스크를 개재하여 제 1 각도를 가지며 직접 입사되는 제 1 레이저 빔과 거울에 의해 반사되어 제 2 각도를 가지며 입사되는 제 2 레이저 빔을 중첩하도록 1차 조사하는 단계는,
레이저 빔이 출사하는 건과, 스테이지와, 상기 거울로 구성된 레이저 조사장치의 상기 스테이지 상에 상기 기판을 안착시키는 단계와;
상기 기판 상에 상기 제 1 마스크를 위치시키는 단계와;
상기 스테이지 측면에 상기 거울을 배치하는 단계와;
상기 스테이지 및 거울로 상기 건으로부터 나온 상기 제 1 레이저 빔이 입사되도록 상기 스테이지를 배치시키는 단계와;
상기 건을 통해 상기 제 1 레이저 빔을 상기 기판 및 거울을 향해 1차 조사함으로써 상기 제 1 마스크의 제 1 투과영역에 대응되는 상기 배향막 표면에 상기 제 1 레이저 빔과 상기 거울에 의해 반사된 상기 제 2 레이저 빔이 중첩하여 조사되도록 하는 단계
를 포함하는 패턴드 리타더 제조 방법.
The method of claim 1,
A first laser beam having a first angle and directly incident by a mirror and a second laser beam incident by a mirror having a second angle through a first mask having a first transmission region and a first blocking region on the alignment layer. The first step of superimposing the
Mounting the substrate on the stage of the laser irradiation apparatus comprising the gun, the stage from which the laser beam is emitted, and the mirror;
Positioning the first mask on the substrate;
Placing the mirror on the side of the stage;
Positioning the stage such that the first laser beam from the gun enters the stage and mirror;
The first laser beam reflected by the first laser beam and the mirror on the surface of the alignment layer corresponding to the first transmission region of the first mask by first irradiating the first laser beam toward the substrate and the mirror through the gun; 2 laser beams are superimposed
Patterned retarder manufacturing method comprising a.
제 2 항에 있어서,
상기 기판을 90도 회전시킨 후, 제 2 투과영역과 제 2 차단영역을 갖는 제 2 마스크를 개재하여 제 1 각도를 가지며 직접 입사되는 제 1 레이저 빔과 거울에 의해 제 2 각도를 가지며 반사되어 입사되는 제 2 레이저 빔을 중첩하도록 2차 조사하는 단계는,
상기 제 1 마스크를 제거하는 단계와;
상기 제 1 레이저 빔이 조사된 상기 배향막 위로 상기 제 2 마스크를 위치시키는 단계와;
상기 스테이지와 거울을 90도 회전시키는 단계와;
상기 건을 통해 상기 제 1 레이저 빔을 상기 기판 및 거울을 향해 2차 조사함으로써 상기 제 2 마스크의 제 2 투과영역에 대응되는 상기 배향막 표면에 상기 제 1 레이저 빔과 상기 거울에 의해 반사된 상기 제 2 레이저 빔이 중첩하여 조사되도록 하는 단계
를 포함하는 패턴드 리타더 제조 방법.
The method of claim 2,
After the substrate is rotated by 90 degrees, the first laser beam and the mirror are incident by the first laser beam and the mirror having a first angle through a second mask having a second transmission region and a second blocking region, and are reflected and incident. The secondary irradiation to overlap the second laser beam is,
Removing the first mask;
Positioning the second mask over the alignment layer to which the first laser beam is irradiated;
Rotating the stage and the mirror 90 degrees;
Irradiating the first laser beam toward the substrate and the mirror through the gun to reflect the first laser beam and the mirror on the surface of the alignment layer corresponding to the second transmission region of the second mask; 2 laser beams are superimposed
Patterned retarder manufacturing method comprising a.
제 3 항에 있어서,
상기 1차 및 2차 조사된 제 1 및 제 2 레이저 빔은 중첩함으로써 보강 및 상쇄 간섭이 발생하며,
상기 제 1 및 제 2 레이저 빔의 파장을 λ, 상기 스테이지의 법선을 기준으로 상기 제 1 레이저 빔의 조사되는 각도를 θ라 할 때,
상기 제 1 및 제 2 레이저 빔이 중첩됨으로써 상기 배향막에 입사되는 중첩된 레이저 빔의 보상 또는 상쇄 간섭이 발생되는 주기 p는
Figure pat00003
라 표현되며,
상기 제 1 및 제 2 레이저 빔의 보상 간섭된 부분이 최대 세기를 갖는 것이 특징인 패턴드 리타더 제조 방법.
The method of claim 3, wherein
Constructive and destructive interference occurs by overlapping the first and second irradiated first and second laser beams,
When the wavelength of the first and second laser beams is λ and the angle at which the first laser beam is irradiated based on the normal of the stage is θ,
The period p at which the first and second laser beams overlap to generate compensation or destructive interference of the overlapped laser beams incident on the alignment layer is
Figure pat00003
Represented by
And wherein the compensated interfering portions of the first and second laser beams have a maximum intensity.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 레이저 빔은 그 파장이 10nm 내지 1000nm인 것이 특징인 패턴드 리타더 제조 방법.
The method of claim 4, wherein
And the first and second laser beams have a wavelength of 10 nm to 1000 nm.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 각도와 제 2 각도는 상기 건과 스테이지 간의 각도와 상기 스테이지와 상기 거울간의 각도 조절을 통해 조절하는 것이 특징인 패턴드 리타더 제조 방법.
The method of claim 3, wherein
And the first and second angles are adjusted by adjusting an angle between the gun and the stage and an angle between the stage and the mirror.
제 1 항에 있어서,
상기 배향막은 레이저 빔에 반응하여 상기 레이저 빔의 세기에 따라 경화되는 정도를 달리하며, 레이저 빔이 조사되면 경화되어 현상액에 노출시 반응하지 않고, 레이저 빔이 조사되지 않으면 현상액에 노출시 제거되는 특성을 갖는 물질로 이루지는 것이 특징인 패턴드 리타더 제조 방법.
The method of claim 1,
The alignment layer is hardened according to the intensity of the laser beam in response to the laser beam, and cured when the laser beam is irradiated, does not react when exposed to the developer, and is removed when exposed to the developer when the laser beam is not irradiated. Patterned retarder manufacturing method characterized in that consisting of a material having a.
제 7 항에 있어서,
상기 배향막은 polyvinyl, polysiloxane, polyimide, PMMA(PolyMethoy MethAcrylate) 중 어느 하나로 이루어지는 것이 특징인 패턴드 리타더 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
The alignment layer is a patterned retarder manufacturing method, characterized in that made of any one of polyvinyl, polysiloxane, polyimide, PMMA (PolyMethoy Meth Acrylate).
제 1 항에 있어서,
상기 액정물질은 리액티브 메소겐(reactive mesogen)인 것이 특징인 패턴드 리타더 제조 방법.
The method of claim 1,
The liquid crystal material is a patterned retarder manufacturing method characterized in that the reactive mesogen (reactive mesogen).
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 영역과 제 2 영역이 교대하도록 형성하며, 상기 제 1 및 제 2 영역 사이에는 상기 배향막이 제거됨으로써 상기 액정층 내의 액정분자들이 랜덤하게 정렬됨으로써 비위상영역을 이루도록 하는 것이 특징인 패턴드 리타더 제조 방법.The method of claim 1,
The first region and the second region are alternately formed, and the alignment layer is removed between the first and second regions so that the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are randomly aligned to form a non-phase region. Retarder manufacturing method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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