KR20140071726A - 리타더 패널을 포함하는 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과; 상기 제1기판 내면에 형성되고, 서로 이격되는 다수의 제1전극과; 상기 다수의 제1전극 상부에 형성되는 제1광배향막과; 상기 제1광배향막 상부에 상기 다수의 제1전극의 경계에 대응하여 형성되는 그물형상의 측벽과; 상기 측벽의 내부에 형성되는 액정층과; 상기 액정층 상부에 형성되고 상기 측벽에 연결되는 커버와; 상기 제2기판 내면에 형성되는 제2광배향막과; 상기 제2광배향막 하부에 형성되는 위상지연층과; 상기 위상지연층 하부 전면에 형성되는 제2전극과; 상기 커버 및 상기 제2전극 사이에 형성되는 접착층을 포함하는 표시장치용 리타더 패널을 제공한다.

Description

리타더 패널을 포함하는 표시장치 및 그 제조방법 {Display Device Including Retarder Panel And Method Of Fabricating The Same}
본 발명은 리타더 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액티브 리타더(active retarder) 패널, 이를 포함하는 3차원 입체영상 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
인간이 깊이감과 입체감을 느끼는 요인으로는 두 눈 사이 간격에 의한 양안시차 외에도 심리적, 기억적 요인이 있으며, 이에 따라 3차원 입체영상 표시기술 역시 관찰자에게 어느 정도의 3차원 영상정보를 제공할 수 있는지를 기준으로 통상 부피표현방식(volumetric type), 3차원표현방식(holographic type), 입체감표현방식(stereoscopic type)으로 구분된다.
부피표현방식은 심리적인 요인과 흡입효과에 의해 깊이방향에 대한 원근감이 느껴지도록 하는 방법으로서, 투시도법, 중첩, 음영과 명암, 움직임 등을 계산에 의해 표시하는 3차원 컴퓨터그래픽 또는 관찰자에게 시야각이 넓은 대화면을 제공하여 그 공간 내로 빨려 들어가는 것 같은 착시현상을 불러일으키는 이른바 아이맥스 영화 등에 응용되고 있다.
그리고, 3차원표현방식은 가장 완전한 입체영상 표시기술로서, 레이저광 재생 홀로그래피 내지 백색광 재생 홀로그래피로 대표될 수 있다.
또한, 입체감표현방식은 양안의 생리적 요인을 이용하는 입체감을 느끼는 방식으로, 구체적으로 약 65㎜정도 떨어져 있는 좌우안에 시차정보가 포함된 평면의 연관영상을 제공하면뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것이다.
이러한 입체감표현방식은 다안상 표시방식이라 불리며, 실질적인 입체감 생성위치에 따라 관찰자가 특수안경을 착용하는 안경방식 또는 표시면 측의 패럴랙스 베리어(parallax barrier)나 렌티큘러(lenticular) 또는 인테그럴(integral) 등의 렌즈어레이(lens array)를 이용하는 무안경 방식으로 구분될 수 있다.
이 중 안경방식은, 무안경 방식에 비해 시야각이 넓고 감상 시 어지러움증 유발이 적으며 비교적 저렴한 원가, 특히 홀로그램에 비해서는 매우 저렴한 원가로 제작이 가능할 뿐만 아니라, 3차원 입체영상 감상 시에는 안경을 착용하고 2차원 평면영상 감상 시에는 안경을 착용치 않아도 되기 때문에 한 개의 영상 표시장치를 2차원 평면영상 및 3차원 입체영상 표시에 사용할 수 있다는 장점이 있다.
안경방식은 셔터안경 방식(shutter glasses)과 편광분할 방식으로 나뉠 수 있는데, 셔터안경 방식은, 하나의 화면으로 좌우안 영상을 번갈아 표시하고 셔터안경의 좌측 셔터와 우측 셔터의 순차적 개폐 타이밍(timing)을 좌우안 영상의 시교차 시간과 일치시켜서 각 영상이 좌안과 우안에 따로 인식되도록 함으로써 입체감을 나타내는 방식이다.
그리고, 편광분할 방식은, 하나의 화면의 화소를 열, 행 또는 화소단위로 2분할하고 좌우안 영상을 서로 다른 편광방향으로 표시하고 편광안경의 좌측 안경과 우측 안경이 서로 다른 편광방향을 갖도록 하여 각 영상이 좌안과 우안에 따로 인식되도록 함으로써 입체감을 나타내는 방식이다.
이 중에서 편광분할 방식은, 표시소자 전면에 편광을 분할할 수 있는 패터닝된 편광분할 광학매체(예를 들어, 패턴드 리타더(patterned retarder), 마이크로 편광자(micro polarizer) 등)를 장착하면 가격이 매우 저렴한 편광안경을 착용하고 다수가 감상할 수 있으므로 상대적으로 비용이 매우 적게 드는 장점이 있다.
이러한 편광분할 광학매체로서 사용되는 패턴드 리타더는, 표시장치의 전면에 배치되어 화소, 행, 또는 열 단위로 2개의 서로 다른 편광방향을 갖도록 출사광을 변조하는 광학수단으로 기능한다.
예를 들어, 패턴드 리타더의 위상지연(retardation)을 1/4파장(quarter wave: /4)으로 하여 액정표시장치의 출사광인 선편광의 편광방향과 각각 +45도 및 -45도로 배치하면, 출사광은 각각 좌원편광 및 우원편광으로 변조되고, 이를 좌원편광판 및 우원편광판을 구비한 편광안경을 착용하고 감상하면, 좌우안은 서로 다른 영상을 보게 되어 깊이와 돌출 등의 입체감을 느끼게 된다.
최근에는, 셔터안경 방식과 편광분할 방식을 혼용하여, 위상지연을 제어할 수 있는 액티브 리타더(active retarder)를 이용하여 시분할로 좌안영상 및 우안영상을 각각 좌안 및 우안에 전달하는 3차원 입체영상 표시장치가 개발되고 있다.
즉, 이러한 3차원 입체영상 표시장치에서는, 표시소자가 좌안영상 및 우안영상을 시분할로 표시하고, 이에 동기하여 액티브 리타더가 상이한 위상지연을 갖도록 함으로써, 상이한 편광상태를 갖도록 변조된 좌안영상 및 우안영상이 편광안경을 통하여 각각 좌안 및 우안으로 전달되도록 한다.
이러한 액티브 리타더는, 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는 리타더 패널(retarder panel)을 예로 들 수 있는데, 이러한 리타더 패널에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 리타더 패널을 도시한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 리타더 패널(10)은, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(20, 40)과, 제1 및 제2기판(20, 40) 사이에 형성되는 폴리머액정층(24)을 포함한다.
구체적으로, 제1기판(20) 내면에는 서로 이격되는 다수의 제1전극(22)이 형성되고, 다수의 제1전극(22) 상부에는 액정폴리머층(24)이 형성된다.
폴리머액정층(24)은, 고분자막(26)과, 고분자막(26)에 분산된 다수의 액정방울(liquid crystal droplet)(28)을 포함하는데, 다수의 액정분자(28a)로 이루어지는 각각의 액정방울(28)은 수 내지 수십μm의 크기를 갖는다.
이러한 액정폴리머층(24)은, 광반응성 물질 및 배향물질을 포함하는 광배향제와 액정물질을 혼합한 조성물을 다수의 제1전극(22)이 형성된 제1기판(20) 상부에 도포한 후, 선편광된 자외선을 도포된 조성물에 조사하여 광반응성 물질을 경화시키고 배향물질을 배향시킴으로써 형성될 수 있다.
그리고, 제2기판(40) 내면에는 위상지연층(quarter wave plate: QWP)(42)이 형성되고, 위상지연층(42) 하부 전면에는 제2전극(44)이 형성된다.
제2전극(44)과 액정폴리머층(24) 사이에는 접착층(46)이 형성되며, 제1 및 제2기판(20, 40)은 접착층(46)에 의하여 합착된다.
이러한 리타더 패널(10)에서는, 다수의 제1전극(22)과 제2전극(44)에 인가되는 전압차에 의하여 다수의 제1전극(22)과 제2전극(44) 사이에 전기장이 생성되고, 생성된 전기장에 의하여 폴리머액정층(24)의 위상지연(retardation)이 변화한다.
즉, 다수의 제1전극(22)에 독립적인 전압을 인가하고 제2전극(44)에 동일한 전압을 인가함으로써, 폴리머액정층(24)의 위상지연을 영역별로 제어할 수 있으며, 이를 이용하여 2차원 영상을 표시하거나 3차원 영상을 표시할 수 있다.
예를 들어, 리타더 패널(10)의 하부의 표시패널(미도시)이 2차원 영상을 표시할 경우, 다수의 제1전극(22)에 모두 동일한 전압이 인가되어 2차원 영상이 리타더 패널(10)을 그대로 통과하고, 표시패널이 3차원 영상을 표시할 경우, 다수의 제1전극(22)에 영역별로 상이한 전압이 인가되어 3차원 영상이 리타더 패널(10)에 의하여 상이한 편광상태를 갖도록 변조되어 전달될 수 있다.
그런데, 이러한 리타더 패널(10)은 3차원 크로스토크(cross-talk)에 의하여 3차원 영상의 표시품질이 저하되는 문제가 있다.
구체적으로, 리타더 패널(10)의 폴리머액정층(24)은, 고분자막(26)에 분산된 다수의 액정방울(28)로 이루어지는데, 입사광에 대하여 다수의 액정방울(28)은 위상지연을 발생시키는 반면 고분자막(26)은 위상지연을 발생시키지 않기 때문에 경로에 따라 입사광의 위상지연이 달라진다.
즉, 도 1에서, 제1입사광(L1)의 경우 액정방울(28)을 통과하여 위상지연이 발생하지만, 제2입사광(L2)의 경우 고분자막(26)만을 통과하여 위상지연이 발생하지 않는다.
따라서, 리타더 패널(10)의 영역별 위상지연이 불균일하며, 이러한 영역별 위상지연의 불균일은 3차원 크로스토크(cross-talk)와 같은 불량을 야기하여 3차원 영상의 표시품질이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 액정층을 영역별로 구분하는 측벽 및 커버를 형성함으로써, 위상지연의 균일도가 개선되고 3차원 영상의 표시품질이 개선되는 리타더 패널을 포함하는 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과; 상기 제1기판 내면에 형성되고, 서로 이격되는 다수의 제1전극과; 상기 다수의 제1전극 상부에 형성되는 제1광배향막과; 상기 제1광배향막 상부에 상기 다수의 제1전극의 경계에 대응하여 형성되는 그물형상의 측벽과; 상기 측벽의 내부에 형성되는 액정층과; 상기 액정층 상부에 형성되고 상기 측벽에 연결되는 커버와; 상기 제2기판 내면에 형성되는 제2광배향막과; 상기 제2광배향막 하부에 형성되는 위상지연층과; 상기 위상지연층 하부 전면에 형성되는 제2전극과; 상기 커버 및 상기 제2전극 사이에 형성되는 접착층을 포함하는 표시장치용 리타더 패널을 제공한다.
그리고, 상기 측벽 및 상기 커버는 각각 반응성 액정단량체(reactive mesogen)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은, 다수의 화소를 이용하여 좌안영상 및 우안영상을 표시하는 표시패널과; 상기 표시패널 상부에 배치되고, 상기 좌안영상 및 우안영상을 시분할로 상이한 편광상태를 갖도록 변조하는 리타더 패널에 있어서, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과; 상기 제1기판 내면에 형성되고, 서로 이격되는 다수의 제1전극과; 상기 다수의 제1전극 상부에 형성되는 제1광배향막과; 상기 제1광배향막 상부에 상기 다수의 제1전극의 경계에 대응하여 형성되는 그물형상의 측벽과; 상기 측벽의 내부에 형성되는 액정층과; 상기 액정층 상부에 형성되고 상기 측벽에 연결되는 커버와; 상기 제2기판 내면에 형성되는 제2광배향막과; 상기 제2광배향막 하부에 형성되는 위상지연층과; 상기 위상지연층 하부 전면에 형성되는 제2전극과; 상기 커버 및 상기 제2전극 사이에 형성되는 접착층을 포함하는 리타더 패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.
다른 한편, 본 발명은, 제1기판 상부에 서로 이격되는 다수의 제1전극을 형성하는 단계와; 상기 다수의 제1전극 상부에 제1광배향막을 형성하는 단계와; 상기 제1광배향막 상부에 액정물질 및 반응성 액정단량체(reactive mesogen: RM)를 혼합한 조성물을 도포하여 제1액정물질층을 형성하는 단계와; 상기 제1액정물질층 상부에 투과부 및 차단부를 포함하는 마스크를 배치하고, 상기 마스크를 통하여 제1자외선을 상기 제1액정물질층에 조사하여 상기 다수의 제1전극의 경계에 대응하는 측벽을 형성하는 단계와; 제2자외선을 상기 제1액정물질층에 조사하여 상기 측벽에 연결되는 커버를 형성하는 단계를 포함하는 표시장치용 리타더 패널의 제조방법을 제공한다.
그리고, 상기 제1 및 제2자외선은, 각각 10J/cm2 이하의 에너지 및 330nm 이상 380nm 이하의 파장을 갖는 편광되지 않은 자외선일 수 있다.
또한, 상기 반응성 액정단량체는 0.1wt% 내지 30wt%의 조성비를 가질 수 있다.
그리고, 상기 제1광배향막을 형성하는 단계는, 상기 다수의 제1전극 상부에 광반응성 물질 및 배향물질을 포함하는 배향제를 도포하여 광배향물질층을 형성하는 단계와; 상기 광배향물질층에 제3자외선을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3자외선은, 1J/cm2 이하의 에너지 및 320nm 이하의 파장을 갖는 선편광 자외선일 수 있다.
그리고, 상기 표시장치용 리타더 패널의 제조방법은, 제2기판 상부에 제2광배향막을 형성하는 단계와; 상기 제2광배향막 상부에 위상지연층을 형성하는 단계와; 상기 위상지연층 상부 전면에 제2전극을 형성하는 단계와; 상기 커버 상부 또는 상기 제2전극 상부에 접착층을 형성하는 단계와; 상기 접착층을 이용하여 상기 다수의 제1전극과 상기 제2전극이 마주보도록 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2광배향막을 형성하는 단계는, 상기 제2기판 상부에 광반응성 물질 및 배향물질을 포함하는 배향제를 도포하여 광배향물질층을 형성하는 단계와; 상기 광배향물질층에 제4자외선을 조사하는 단계를 포함하고, 상기 위상지연층을 형성하는 단계는, 상기 제2기판 상부에 제2반응성 액정단량체를 혼합한 도포하여 제2액정물질층을 형성하는 단계와; 상기 제2액정물질층에 제5자외선을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 액정층을 영역별로 구분하는 측벽 및 커버를 형성함으로써, 위상지연의 균일도가 개선되고 3차원 크로스토크와 같은 불량이 방지되고 3차원 영상의 표시품질이 개선되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 리타더 패널을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리타더 패널을 포함하는 표시장치를 도시한 도면.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 리타더 패널의 제1기판의 제조방법을 설명하는 도면.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 리타더 패널의 제2기판의 제조방법을 설명하는 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 리타더 패널을 포함하는 표시장치 및 그 제조방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리타더 패널을 포함하는 표시장치를 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(110)는, 표시패널(120) 및 리타더 패널(130)을 포함한다.
표시패널(120)은 다수의 화소(미도시)를 포함하는데, 1프레임의 전반부 1/2프레임 동안은 좌안영상을 표시하고, 1프레임의 후반부 1/2프레임 동안은 우안영상을 표시할 수 있다.
예를 들어, 표시패널(120)은, 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode: OLED), 플라즈마 표시장치(plasma display panel: PDP)와 같은 평판표시장치(flat panel display: FPD)일 수 있다.
리타더 패널(130)은 표시패널(120) 상부에 배치되는데, 1프레임의 전반부 1/2프레임 동안은 표시패널(120)의 우안영상을 좌원편광으로 변조하고, 1프레임의 후반부 1/2프레임 동안은 표시패널(120)의 좌안영상을 우원편광으로 변조한다.
리타더 패널(130)은, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(140, 160)과, 제1 및 제2기판(140, 160) 사이에 형성되는 액정층(146)을 포함한다.
제1 및 제2기판(140, 160)은, 플라스틱 또는 필름과 같은 가요성 물질이나 유리로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 제1기판(140) 내면에는 서로 이격되는 다수의 제1전극(142)이 형성되고, 다수의 제1전극(142) 상부에는 제1광배향막(144)이 형성된다.
다수의 제1전극(142)은, 화소 별로 상이한 전기장을 생성하기 위한 일 전극의 역할을 하는데, 각각 하부의 표시패널(120)의 다수의 화소에 대응되며, 독립적인 전압이 인가될 수 있도록 각각 별도의 배선(미도시)에 연결될 수 있고, 가로방향 및 세로방향을 따라 매트릭스 형태로 배열된 사각형 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 다수의 제1전극(142)은, 약 10μm 이하의 간격으로 서로 이격될 수 있으며, 인듐-틴-옥사이드(indium-tin oxide: ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide: IZO)와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다.
제1광배향막(144)은, 액정층(146)의 액정분자(146a)를 특정 방향으로 배열시키는 역할을 하는데, 광방응성 물질 및 배향물질을 포함하는 배향제를 도포하고 선편광 자외선으로 경화하여 형성할 수 있다.
제1광배향막(144) 상부에는 액정층(146)이 형성되고, 액정층(146) 내부 및 상부에는 각각 측벽(150) 및 커버(152)가 형성된다.
액정층(146)은, 생성된 전기장에 의하여 재배열되어 입사광에 대하여 화소 별로 상이한 위상지연(retardation)을 발생시키며, 측벽(150) 및 커버(152)는, 액정층(146)을 화소 별로 구분하여 고립시킨다.
즉, 제1광배향막(144) 상부에는 다수의 제1전극(142)의 경계에 대응하여 그물 형상의 측벽(150)이 형성되고, 측벽(150) 내부에는 액정층(146)이 형성되며, 액정층(146) 상부에는 측벽(150)에 연결되어 제1기판(140)과 함께 액정층(146)이 고립되는 공간을 형성하는 커버(152)가 형성된다.
여기서, 액정층(146)의 두께(즉, 셀갭)는 측벽(150)(의 높이)에 의하여 유지되고, 액정층(146)의 화소 별 재배열은 측벽(150) 및 커버(152)에 의하여 차단되어 인접 화소에 전달되지 않으므로, 액정층(146)은 외부의 충격에 매우 안정적으로 동작할 수 있다.
측벽(150) 및 커버(152)는 반응성 액정량체이러한 액정층(146), 측벽(150) 및 커버(152)는, 액정물질 및 반응성 액정단량체(reactive mesogen: RM)를 혼합한 조성물을 도포하고 자외선으로 경화하여 형성할 수 있으며, 특히 측벽(150) 및 커버(152)는 경화된 반응성 액정단량체로 이루어질 수 있는데, 구체적 형성방법은 뒤에서 다시 설명한다.
한편, 제2기판(160) 내면에는 제2광배향막(162)이 형성되고, 제2광배향막(162) 하부에는 위상지연층(quarter wave plate: QWP)(164)이 형성되고, 위상지연층(164) 하부 전면에는 제2전극(166)이 형성된다.
제2광배향막(162)은, 위상지연층(164)의 반응성 액정단량체를 특정 방향으로 배열시키는 역할을 하는데, 광방응성 물질 및 배향물질을 포함하는 배향제를 도포하고 선편광 자외선으로 경화하여 형성할 수 있다.
위상지연층(164)은, 액정층(146)과 조합하여 입사광에 대하여 위상지연을 발생시키는 역할을 하는데, 광배향 물질 및 반응성 액정단량체를 혼합한 조성물을 도포하고 선편광 자외선으로 경화하여 형성할 수 있다.
예를 들어, 위상지연층(164)은, 약 138 ㅁ 5nm의 위상지연을 가질 수 있다.
제2전극(166)은, 다수의 제1전극(142)과 함께 화소 별로 상이한 전기장을 생성하는 역할을 하는데, 예를 들어, 인듐-틴-옥사이드(indium-tin oxide: ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide: IZO)와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다.
제2전극(166)과 커버(152) 사이에는 접착층(168)이 형성되며, 제1 및 제2기판(140, 160)은 접착층(168)에 의하여 합착 된다.
예를 들어, 접착층(168)은, 감압 접착제(pressure sensitive adhesive: PSA)일 수 있으며, 제1 및 제2기판(140, 160) 중 하나의 기판에 접착층(168)을 형성하고 나머지 기판을 접착층(168)이 형성된 기판에 합착할 수 있다.
이러한 표시장치(110)의 리타더 패널(130)에서는, 다수의 제1전극(142)과 제2전극(166)에 인가되는 전압차에 의하여 다수의 제1전극(142)과 제2전극(166) 사이에 전기장이 생성되고, 생성된 전기장에 의하여 액정층(146)의 위상지연이 변화한다.
즉, 다수의 제1전극(142)에 독립적인 전압을 인가하고 제2전극(166)에 동일한 전압을 인가함으로써, 액정층(146)의 위상지연을 화소 별로 제어할 수 있으며, 이를 이용하여 시분할로 3차원 영상을 표시할 수 있다.
예를 들어, 1프레임의 전반부 1/2프레임 동안 표시패널(120)이 다수의 화소를 이용하여 우안영상을 표시하고, 다수의 제1전극(142) 및 제2전극(166)에 전압을 인가하여 액정층(146)을 통과한 좌안영상이 약 0 ㅁ 5nm의 위상지연을 갖도록 함으로써, 이후 약 138 ㅁ 5nm의 위상지연을 갖는 위상지연층(164)을 통과한 우안영상이 좌원 편광상태를 갖도록 할 수 있다.
그리고, 1프레임의 후반부 1/2프레임 동안 표시패널(120)이 다수의 화소를 이용하여 좌안영상을 표시하고, 다수의 제1전극(142) 및 제2전극(166)에 전압을 인가하여 액정층(146)을 통과한 우안영상이 약 275 ㅁ 5nm의 위상지연을 갖도록 함으로써, 이후 약 138 ㅁ 5nm의 위상지연을 갖는 위상지연층(164)을 통과한 좌안영상이 우원 편광상태를 갖도록 할 수 있다.
이에 따라, 1프레임의 전반부 1/2프레임 동안 좌원 편광상태의 우안영상은 편광안경의 위상지연층 및 선편광층을 통하여 우안으로만 전달되고, 1프레임의 후반부 1/2프레임 동안 우원 편광상태의 좌안영상은 편광안경의 위상지연층 및 선편광층을 통하여 좌안으로만 전달되어, 사용자는 시분할로 3차원 입체영상을 느끼게 된다.
이러한 리타더 패널(130)은, 액정층(146)이 측벽(150) 및 커버(152)에 의하여 화소 별로 균일하게 분포되어 있어서 입사광에 대한 위상지연도 균일하게 발생한다.
즉, 도 2에서, 화소 내의 상이한 경로에 따른 제1 및 제2입사광(L1, L2)은 균일한 액정층(146)을 통과하므로, 제1 및 제2입사광(L1, L2)에 대하여 발생하는 위상지연은 동일하다.
또한, 액정층(146)은 동일한 물질로 동일한 공정을 통하여 다수의 화소에 균일하게 형성되므로, 상이한 화소를 지나는 상이한 경로에 따른 입사광에 대한 위상지연도 동일하다.
따라서, 리타더 패널(130)의 화소 내 위상지연 및 화소 별 및 위상지연이 균일하며, 이러한 위상지연의 균일도 개선에 의하여 3차원 크로스토크(cross-talk)와 같은 불량이 방지되며 3차원 영상의 표시품질이 개선된다.
이러한 리타더 패널(130)의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 리타더 패널의 제1기판의 제조방법을 설명하는 도면이고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 리타더 패널의 제2기판의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 제1기판(140) 상부에 투명도전성 물질을 증착하고 패터닝하여 다수의 제1전극(142)을 형성한다.
이때, 다수의 제1전극(142)은 서로 약 10μm 이하의 간격으로 이격될 수 있다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 다수의 제1전극(142) 상부에 광반응성 물질 및 배향물질을 포함하는 배향제를 도포하여 광배향물질층을 형성하고, 광배향물질층에 제1자외선을 조사하여 광반응성 물질을 경화함으로써, 광배향막(144)을 형성한다.
예를 들어, 배향물질은 폴리이미드(polyimide: PI), 아조벤젠(azobenzene), 시나메이트(cinnamate) 중 하나일 수 있다.
이때, 배향물질을 미리 설정된 방향으로 배향시키기 위하여, 제1자외선은 선편광 자외선(linearly polarized ultra violet: LPUV)일 수 있으며, 약 1J/cm2 이하의 에너지 및 약 320nm 이하의 파장을 가질 수 있다.
또한, 광배향물질층에 포함된 용제를 제거하고 광배향물질층을 안정화 하기 위하여, 제1자외선 조사 전후에, 프리베이킹(pre-baking), 메인베이킹(main baking), 포스트베이킹(post baking) 등의 열처리 공정을 추가로 진행할 수 있다.
이때, 광배향물질층은 저온 소성용이며, 열처리 공정은 100도 이하 및 5분 이내에서 진행될 수 있다.
도 3c에 도시한 바와 같이, 광배향막(144) 상부에 액정물질 및 반응성 액정단량체(reactive mesogen: RM)를 혼합한 조성물을 도포하여 액정물질층(145)을 형성한다.
예를 들어, 반응성 액정단량체는 약 0.1wt% 내지 약 30wt%의 조성비를 가질 수 있다.
이에 따라 액정물질층(145)은, 산포된 액정분자(146a)와 반응성 액정단량체(146b)를 포함한다.
도 3d에 도시한 바와 같이, 액정물질층(145) 상부에 투과부(TA) 및 차단부(BA)를 포함하는 마스크(M)를 배치한 후, 마스크(M)를 통하여 제2자외선을 액정물질층(145)에 조사하여 반응성 액정단량체(146b)를 경화함으로써, 측벽(150)을 형성한다.
이때, 마스크(M)의 투과부(TA)는 다수의 제1전극(142) 사이의 이격영역에 대응되고, 마스크(M)의 차단부(BA)는 다수의 제1전극(142)에 대응된다.
그리고, 반응성 액정단량체(146b)는 특정방향으로 배향할 필요가 없으므로, 제2자외선은 편광되지 않은 자외선(non-polarized ultra violet)일 수 있으며, 약 10J/cm2 이하의 에너지 및 약 330nm 이상 약 380nm 이하의 파장을 가질 수 있다.
제2자외선이 조사된 영역, 즉 마스크(M)의 투과부(TA)에 대응되는 영역에는, 액정물질층(145)의 반응성 액정단량체(146b)가 경화되어 고분자의 측벽(150)이 형성되고, 제2자외선이 차단된 영역, 즉 마스크(M)의 차단부(BA)에 대응되는 영역에는, 액정물질층(145)의 반응성 액정단량체(146b)가 경화되지 않고 산포된 상태를 유지한다.
도 3e에 도시한 바와 같이, 측벽(150)으로 구분되는 액정물질층(145)에 제3자외선을 조사하여 반응성 액정단량체(146b)를 경화함으로써, 커버(152)를 형성한다.
이때, 액정물질층(145) 표면의 반응성 액정단량체(146b)가 먼저 경화되고 액정물질층(145) 내부의 반응성 액정단량체(146b)가 액정물질층(145) 표면의 경화된 반응성 액정단량체(146b)에 결합되어 커버(152)가 형성되며, 액정물질층(145)은 반응성 액정단량체(146b)가 모두 빠져나가 액정층(146)이 된다.
그리고, 반응성 액정단량체(146b)는 특정방향으로 배향할 필요가 없으므로, 제3자외선은 편광되지 않은 자외선(non-polarized ultra violet)일 수 있으며, 약 10J/cm2 이하의 에너지 및 약 330nm 이상 380nm 이하의 파장을 가질 수 있다.
한편, 도 4a에 도시한 바와 같이, 제2기판(160) 상부에 광반응성 물질 및 배향물질을 포함하는 배향제를 도포하여 광배향물질층을 형성하고, 광배향물질층에 제4자외선을 조사하여 광반응성 물질을 경화함으로써, 제2광배향막(162)을 형성한다.
예를 들어, 배향물질은 폴리이미드(polyimide: PI), 아조벤젠(azobenzene), 시나메이트(cinnamate) 중 하나일 수 있다.
이때, 배향물질을 미리 설정된 방향으로 배향시키기 위하여, 제4자외선은 선편광 자외선(linearly polarized ultra violet: LPUV)일 수 있으며, 약 1J/cm2 이하의 에너지 및 약 320nm 이하의 파장을 가질 수 있다.
또한, 광배향물질층에 포함된 용제를 제거하고 광배향물질층을 안정화 하기 위하여, 제1자외선 조사 전후에, 프리베이킹(pre-baking), 메인베이킹(main baking), 포스트베이킹(post baking) 등의 열처리 공정을 추가로 진행할 수 있다.
이때, 광배향물질층은 저온 소성용이며, 열처리 공정은 100도 이하 및 5분 이내에서 진행될 수 있다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 반응성 액정단량체를 도포하여 액정물질층을 형성하고, 액정물질층에 제5자외선을 조사하여 반응성 액정단량체를 경화함으로써, 위상지연층(164)을 형성한다.
이때, 제5자외선은 편광되지 않은 자외선(non-polarized ultra violet)일 수 있으며, 약 10J/cm2 이하의 에너지 및 약 330nm 이상 약 380nm 이하의 파장을 가질 수 있다.
도 4c에 도시한 바와 같이, 위상지연층(164) 상부 전면에 투명도전성 물질을 증착하여 제2전극(166)을 형성한다.
도 4d에 도시한 바와 같이, 제2전극(166) 상부에 접착층(168)을 형성하는데, 접착층(168)은 도 3e의 커버(152) 상부에 형성할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3e의 공정을 통하여 완성된 제1기판(140)과 도 4a 내지 도 4c의 공정을 통하여 완성된 제2기판(160)은, 다수의 제1전극(142)과 제2전극(164)이 마주보도록 배치되어 정렬된 후, 접착층(168)에 의하여 합착됨으로써, 리타더 패널(130)이 완성된다.
그리고, 리타더 패널(130)은 접착층을 이용하여 표시패널(120)에 부착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 리타더 패널(130)을 포함하는 표시장치(110)는, 액정층(146)이 측벽(150) 및 커버(152)에 의하여 화소 별로 균일하게 분포되고, 동일한 물질로 동일한 공정을 통하여 다수의 화소에 균일하게 형성되므로, 화소 내 위상지연 및 화소 별 및 위상지연이 균일하며, 이러한 위상지연의 균일도 개선에 의하여 3차원 크로스토크(cross-talk)와 같은 불량이 방지되며 3차원 영상의 표시품질이 개선된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 표시장치 120: 표시패널
130: 리타더 패널 140: 제1기판
146: 액정층 150: 측벽
152: 커버 160: 제2기판

Claims (10)

  1. 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과;
    상기 제1기판 내면에 형성되고, 서로 이격되는 다수의 제1전극과;
    상기 다수의 제1전극 상부에 형성되는 제1광배향막과;
    상기 제1광배향막 상부에 상기 다수의 제1전극의 경계에 대응하여 형성되는 그물형상의 측벽과;
    상기 측벽의 내부에 형성되는 액정층과;
    상기 액정층 상부에 형성되고 상기 측벽에 연결되는 커버와;
    상기 제2기판 내면에 형성되는 제2광배향막과;
    상기 제2광배향막 하부에 형성되는 위상지연층과;
    상기 위상지연층 하부 전면에 형성되는 제2전극과;
    상기 커버 및 상기 제2전극 사이에 형성되는 접착층
    을 포함하는 표시장치용 리타더 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측벽 및 상기 커버는 각각 반응성 액정단량체(reactive mesogen)를 포함하는 표시장치용 리타더 패널.
  3. 다수의 화소를 이용하여 좌안영상 및 우안영상을 표시하는 표시패널과;
    상기 표시패널 상부에 배치되고, 상기 좌안영상 및 우안영상을 시분할로 상이한 편광상태를 갖도록 변조하는 리타더 패널에 있어서,
    서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과;
    상기 제1기판 내면에 형성되고, 서로 이격되는 다수의 제1전극과;
    상기 다수의 제1전극 상부에 형성되는 제1광배향막과;
    상기 제1광배향막 상부에 상기 다수의 제1전극의 경계에 대응하여 형성되는 그물형상의 측벽과;
    상기 측벽의 내부에 형성되는 액정층과;
    상기 액정층 상부에 형성되고 상기 측벽에 연결되는 커버와;
    상기 제2기판 내면에 형성되는 제2광배향막과;
    상기 제2광배향막 하부에 형성되는 위상지연층과;
    상기 위상지연층 하부 전면에 형성되는 제2전극과;
    상기 커버 및 상기 제2전극 사이에 형성되는 접착층
    을 포함하는 리타더 패널
    을 포함하는 표시장치.
  4. 제1기판 상부에 서로 이격되는 다수의 제1전극을 형성하는 단계와;
    상기 다수의 제1전극 상부에 제1광배향막을 형성하는 단계와;
    상기 제1광배향막 상부에 액정물질 및 제1반응성 액정단량체(reactive mesogen: RM)를 혼합한 조성물을 도포하여 제1액정물질층을 형성하는 단계와;
    상기 제1액정물질층 상부에 투과부 및 차단부를 포함하는 마스크를 배치하고, 상기 마스크를 통하여 제1자외선을 상기 제1액정물질층에 조사하여 상기 다수의 제1전극의 경계에 대응하는 측벽을 형성하는 단계와;
    제2자외선을 상기 제1액정물질층에 조사하여 상기 측벽에 연결되는 커버를 형성하는 단계
    를 포함하는 표시장치용 리타더 패널의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2자외선은, 각각 10J/cm2 이하의 에너지 및 330nm 이상 380nm 이하의 파장을 갖는 편광되지 않은 자외선인 표시장치용 리타더 패널의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 반응성 액정단량체는 0.1wt% 내지 30wt%의 조성비를 갖는 표시장치용 리타더 패널의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1광배향막을 형성하는 단계는,
    상기 다수의 제1전극 상부에 광반응성 물질 및 배향물질을 포함하는 배향제를 도포하여 광배향물질층을 형성하는 단계와;
    상기 광배향물질층에 제3자외선을 조사하는 단계
    를 포함하는 표시장치용 리타더 패널의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3자외선은, 1J/cm2 이하의 에너지 및 320nm 이하의 파장을 갖는 선편광 자외선인 표시장치용 리타더 패널의 제조방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    제2기판 상부에 제2광배향막을 형성하는 단계와;
    상기 제2광배향막 상부에 위상지연층을 형성하는 단계와;
    상기 위상지연층 상부 전면에 제2전극을 형성하는 단계와;
    상기 커버 상부 또는 상기 제2전극 상부에 접착층을 형성하는 단계와;
    상기 접착층을 이용하여 상기 다수의 제1전극과 상기 제2전극이 마주보도록 상기 제1 및 제2기판을 합착하는 단계
    를 더 포함하는 표시장치용 리타더 패널의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2광배향막을 형성하는 단계는,
    상기 제2기판 상부에 광반응성 물질 및 배향물질을 포함하는 배향제를 도포하여 광배향물질층을 형성하는 단계와;
    상기 광배향물질층에 제4자외선을 조사하는 단계
    를 포함하고,
    상기 위상지연층을 형성하는 단계는,
    상기 제2기판 상부에 제2반응성 액정단량체를 도포하여 제2액정물질층을 형성하는 단계와;
    상기 제2액정물질층에 제5자외선을 조사하는 단계
    를 포함하는 표시장치용 리타더 패널의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160039997A (ko) * 2014-10-02 2016-04-12 엘지디스플레이 주식회사 반사율 가변형 미러 디스플레이 및 그 구동방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101108740B1 (ko) * 2004-12-30 2012-02-24 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20120119488A (ko) * 2011-04-21 2012-10-31 엘지디스플레이 주식회사 입체 영상 구현 시스템 및 이의 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101108740B1 (ko) * 2004-12-30 2012-02-24 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20120119488A (ko) * 2011-04-21 2012-10-31 엘지디스플레이 주식회사 입체 영상 구현 시스템 및 이의 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160039997A (ko) * 2014-10-02 2016-04-12 엘지디스플레이 주식회사 반사율 가변형 미러 디스플레이 및 그 구동방법

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