JP2015082115A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】２次元／３次元切り替えが可能で，表示装置の厚さ及び重量が減少された表示装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態による表示装置は、映像を表示する表示パネルと、表示パネルの映像が２次元映像または３次元映像で表示されるように調節する映像制御パネルと、を含み、映像制御パネルは、第１基板と、第１基板上に形成されている第１電極と、第１電極上に第１電極と第１微細空間を介して離隔し、第１微細空間の上部面及び側面を取り囲むように形成されている第２電極と、第２電極上に形成されている第１ルーフ層と、第１微細空間の一部を露出させる第１注入口と、第１微細空間を満たしている第１液晶層と、第１注入口を覆うように第１ルーフ層上に形成されて第１微細空間を密封する第１蓋膜を含むことを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、表示装置に関し、より詳しくは、２次元／３次元切り替えが可能な表示装置に関する。
最近、表示装置の技術発展に伴って３次元（３Ｄ）の立体映像表示装置が注目を集めており、多様な３次元映像表示方法が研究されている。
立体映像表示の具現において、最も一般に使用される方法の一つは左右両眼視差（ｂｉｎｏｃｕｌａｒ ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）を利用するものである。左右両眼視差を利用する方法は、左眼に到達する映像と右眼に到達する映像を同じ表示装置で表示し、この二つの映像をそれぞれ観察者の左眼と右眼に入射するように形成するものである。つまり、両眼にそれぞれ異なる角度で観察された映像が入力されるようにすることにより、観察者が立体感を感じるようにする。
このとき、映像を観察者の左眼と右眼にそれぞれ映すようにする方法としては、ベリア（ｂａｒｒｉｅｒ）を使用する方法と、円筒形レンズ（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｌｅｎｓ）の一種であるレンチキュラーレンズ（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｌｅｎｓ）を使用する方法などがある。
ベリアを利用する立体映像表示装置は、ベリアにスリットを形成して、このスリットを通じて表示装置からの映像を左眼映像と右眼映像とに分けて観察者の左眼と右眼にそれぞれ映すようにする。
レンズを利用する立体映像表示装置は、左眼映像と右眼映像とをそれぞれ表示して、立体映像表示装置からの映像をレンズを用いて光経路を変更することにより、左眼映像及び右眼映像に分ける。
一方、平面映像表示方法から立体映像表示方法に切り替える過程で２次元／３次元兼用映像表示装置が開発されており、このためにスイッチングの可能なレンズが開発されている。
このように２次元映像を表示するパネルに２次元／３次元切り替えのためのパネルが追加され、二つのパネル間の間隔を維持するためのパネルが追加されることにより、表示装置の厚さが厚くなり、重量が重くなるという問題点がある。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、２次元／３次元切り替えが可能な表示装置であって，その厚さ及び重量が小さい表示装置を提供することにある。
このような目的を達成するための本発明の一実施形態による表示装置は、映像を表示する表示パネルと、表示パネルの映像が２次元映像または３次元映像で表示されるように調節する映像制御パネルと、を含み、映像制御パネルは、第１基板と、第１基板上に形成されている第１電極と、第１電極上に第１電極と第１微細空間を介して離隔し、第１微細空間の上部面及び側面を取り囲むように形成されている第２電極と、第２電極上に形成されている第１ルーフ層と、第１微細空間の一部を露出させる第１注入口と、上基第１微細空間を満たしている第１液晶層と、第１注入口を覆うように第１ルーフ層上に形成されて第１微細空間を密封する第１蓋膜と、を含むことを特徴とする。
第１電極は、第１基板の一側端部から他側端部に向かって一方向に延在してもよい。
第１基板は複数の区域を含み、複数の区域それぞれには複数の第１電極が形成されてもよい。
複数の第１電極は、第１基板上に斜線方向に平行に配置されてもよい。
複数の第１電極の幅は、区域の中心から周縁に向かって次第に小さくなってもよい。
第１微細空間の高さは一定であってもよい。
第１微細空間の高さは、区域の中心から周縁に向かって次第に大きくなってもよい。
第１注入口は、第１基板の一側端部及び他側端部のいずれか一つ若しくは一側端部及び他側端部に形成されてもよい。
第２電極は、面状の平面形態を有してもよい。
本発明の一実施形態による表示装置は、第１電極上に形成されている第１下部配向膜と、第２電極の下に形成されている第１上部配向膜と、をさらに含んでもよい。
第１下部配向膜及び第１上部配向膜は垂直配向され、プレチルト角を有してもよい。
表示パネルは、第２基板と、第２基板上に形成されている薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに接続されている画素電極と、画素電極上に複数の第２微細空間を介して画素電極と離隔し、第２微細空間の上部面及び側面を取り囲むように形成されている第２ルーフ層と、第２微細空間の一部を露出させる第２注入口と、第２微細空間を満たしている第２液晶層と、第２注入口を覆うように第２ルーフ層上に形成されて第２微細空間を密封する第２蓋膜と、を含んでもよい。
第２基板はマトリックス状に配置されている複数の画素領域を含み、複数の画素領域には複数の画素電極が形成されてもよい。
本発明の一実施形態による表示装置は、第２ルーフ層の下に形成されている共通電極をさらに含んでもよい。
本発明の一実施形態による表示装置は、画素電極上に形成されている第１下部配向膜と、共通電極の下に形成されている第１上部配向膜と、をさらに含んでもよい。
第１電極及び第２電極のうちの少なくとも一つは、第１液晶層と同一の屈折率を有する物質から形成してもよい。
本発明の一実施形態による表示装置は、表示パネルの外側に位置する第１偏光板と、表示パネルと映像制御パネルとの間に位置する第２偏光板と、映像制御パネルの外側に位置する第３偏光板と、をさらに含んでもよい。
本発明の一実施形態による表示装置は、表示パネル及び第２偏光板の間に位置する第１接着部材と、映像制御パネル及び第２偏光板の間に位置する第２接着部材と、をさらに含んでもよい。
映像制御パネルは複数の第１電極を含み、複数の第１電極は同一の幅で形成されてもよい。
複数の第１電極のうち、奇数番目の第１電極と偶数番目の第１電極には異なる信号が印加されてもよい。
上記のような本発明の一実施形態による表示装置には、次のような効果がある。
本発明は、表示パネル及び映像制御パネルをそれぞれ一つの基板を利用して形成することにより、２次元／３次元切り替えが可能な表示装置の厚さ及び重量を小さくすることができる。
これにより、工程を単純化し、費用を節減することができる。
本発明の一実施形態による表示装置を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルの平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルの断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルの断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを概略的に示す平面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルの一画素を示す平面図である。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルの断面図である。 図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルの断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを示す断面図である。 奇数番目フレームで本発明の一実施形態による表示装置の映像が観察者の両眼に視認される過程を示す概念図である。 偶数番目フレームで本発明の一実施形態による表示装置の映像が観察者の両眼に視認される過程を示す概念図である。 連続した二つのフレームで本発明の一実施形態による表示装置の映像が観察者の両眼に視認される過程を示す概念図である。 本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを示す断面図である。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。
図面において、種々の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書の全体にわたって類似する部分に対しては同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるというとき、これは他の部分の「すぐ上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の「すぐ上」”にあるというときには、中間に他の部分がないことを意味する。
最初に、図１を参照して、本発明の一実施形態による表示装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による表示装置を概略的に示す斜視図である。
本発明の一実施形態による表示装置は、映像を表示する表示パネル１００と、表示パネル１００の映像が２次元映像または３次元映像で表示されるように調節する映像制御パネル５００と、表示パネル１００に光を供給する光源部９００と、を含む。
表示パネル１００は映像を表示するパネルであって、例えば、液晶表示パネル（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）で形成してもよい。ただし、本発明はこれに限定されず、プラズマ表示パネル（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、有機発光表示パネル（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ，ＯＬＥＤ）などの多様な表示パネルのうちの一つであってもよい。表示パネル１００は２次元の平面映像を表示してもよい。
映像制御パネル５００は、表示パネル１００から表示される映像が使用者に２次元または３次元の立体映像で表示されるように調節する。先ず、表示パネル１００から表示される映像をそのまま通過させれば、２次元の平面映像が表示される。これとは異なり、表示パネル１００から表示される映像を左眼映像と右眼映像に区分して、それぞれ左眼と右眼に認識されるように光経路を変化させれば、３次元の立体映像が表示される。したがって、映像制御パネル５００は、場合により、２次元の平面映像が必要なときは２次元の映像がそのまま表示されるようにし、３次元の立体映像が必要なときは３次元の映像に変換して表示されるように調節する。
光源部９００は、表示パネル１００が液晶表示パネルで形成される場合、表示パネル１００に光を供給するための構成要素であって、場合によっては省略されてもよい。つまり、自然光を利用して画面を表示する場合や表示パネル１００が自発光素子である場合には光源部９００が省略されてもよい。光源部９００は、冷陰極蛍光ランプ（ｃｏｌｄ ｃａｔｈｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ、ＣＣＦＬ）、外部電極蛍光ランプ（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ、ＥＥＦＬ）、平板蛍光ランプ（ｆｌａｔ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ、ＦＦＬ）、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）などで形成してもよい。
以下、図２乃至図４を参照して、本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルについて詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルの平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルの断面図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルの断面図である。
本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルにおいては、第１基板５１０の上に第１絶縁層５２０が形成されている。
第１基板５１０は、ガラスまたはプラスチックなどのような材料からなり、複数の区域Ｚ（ｚｏｎｅ）を含む。各区域Ｚは平行四辺形の形状に形成されてもよく、複数の区域Ｚは平行に配置されてもよい。
第１絶縁層５２０は有機絶縁物質または無機絶縁物質で形成することができ、場合によって省略されてもよい。
第１絶縁層５２０の上には第１電極５９１が形成されており、第１電極５９１は、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などのような透明な導電物質で形成してもよい。
第１電極５９１は、第１基板５１０の一側端部から他側端部に向かって一方向に延在している。例えば、図２に示すように、第１電極５９１は，第１基板５１０の上側端部から下側端部に向かって延在している。第１の区域Ｚ内には複数の第１電極５９１が形成されており、隣接する第２の区域Ｚ内にも複数の第１電極５９１が形成されている。つまり、複数の区域Ｚのそれぞれには複数の第１電極５９１が形成されている。複数の第１電極５９１は第１基板５１０の上に斜線方向に平行に配置されてもよい。第１基板５１０は四角形状に形成されてもよく、第１電極５９１は、第１基板５１０の一側辺に対して０度以上９０度未満の角をなすように形成されてもよい。複数の第１電極５９１は互いに重ならなくてもよく、電気的に接続しなくてもよく、所定の間隔を有して分離されてもよい。
第１の区域Ｚの中心に位置する第１電極５９１の幅が最も広く、中心の第１電極５９１の両側に位置する第１電極５９１の幅は中心の第１電極５９１より狭く、周縁に位置する第１電極５９１の幅が最も狭くてもよい。つまり、第１の区域Ｚ内で複数の第１電極５９１の幅は、区域Ｚの中心から周縁に向かって次第に狭くなってもよい。
第１電極５９１には位置によって異なる電圧が印加されてもよい。例えば、第１の区域Ｚの中心に位置する第１電極５９１に印加される電圧は、中心の第１電極５９１の両側に位置する第１電極５９１に印加される電圧と異なってもよい。また、中心の第１電極５９１の両側に位置する第１電極５９１に印加される電圧は、周縁に位置する第１電極５９１の電圧と異なってもよい。このとき、中心の第１電極５９１の両側に位置する二つの第１電極５９１に印加される電圧は、互いに同一であってもよい。また、周縁に位置する二つの第１電極５９１に印加される電圧は互いに同一であってもよい。
第１電極５９１の上には第１電極５９１から所定の間隔を有して離隔するように第２電極６７０が形成されている。第１電極５９１と第２電極６７０との間には第１微細空間（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）７０５が形成されている。第２電極６７０は第１微細空間７０５の上部面及び側面を取り囲むように形成されている。第１微細空間７０５はほぼ棒状に形成され、第１電極５９１と同様に斜線方向に延在している。
第１微細空間７０５の幅は第１電極５９１と同様に、第１の区域Ｚの中心に位置する第１微細空間７０５の幅が最も広く、中心の第１微細空間７０５の両側に位置する第１微細空間７０５の幅は中心の第１微細空間７０５より狭く、周縁に位置する第１微細空間７０５の幅が最も狭くてもよい。つまり、第１の区域Ｚ内に複数の第１微細空間７０５が存在し、複数の第１微細空間７０５の幅は区域Ｚの中心から周縁に向かって次第に狭くなってもよい。第１微細空間７０５の高さは一定に形成されて，もよい。
上記で、第１の区域Ｚ内には５個の第１電極５９１及び５個の第１微細空間７０５が形成されている例を説明したが、本発明はこれに限定されない。さらに多いか、またはさらに少ない個数の第１電極５９１及び第１微細空間７０５が形成されてもよい。
第２電極６７０は、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ、ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等のような透明な導電物質からなってもよい。第２電極６７０はプレート状の平面形態を有してもよい。第２電極６７０には一定の電圧が印加されてもよい。第２電極６７０の一部は，隣り合う第１電極５９１の間に形成されてもよく，第１絶縁層５２０に直接接触してもよい。
第１電極５９１の上には第１下部配向膜３１が形成されている。第１下部配向膜３１の一部は第１電極５９１によって覆われていない第１絶縁層５２０のすぐ上に形成されてもよい。
第１下部配向膜３１と対向するように第２電極６７０の下には第１上部配向膜４１が形成されている。
第１下部配向膜３１及び第１上部配向膜４１は垂直配向膜であってもよく、ポリアミド酸（Ｐｏｌｙａｍｉｃ ａｃｉｄ）、ポリシロキサン（Ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの配向物質で形成されてもよい。第１下部配向膜３１及び第１上部配向膜４１は第１微細空間７０５の側面で互いに接続されてもよい。第１下部配向膜３１及び第１上部配向膜４１は光配向工程を行うことにより、プレチルト角を有するようにしてもよい。
第１電極５９１と第２電極６７０との間に位置した第１微細空間７０５には液晶分子７１０からなる第１液晶層が形成されている。第１液晶層の液晶分子７１０は、負の誘電率異方性を有し、電界が印加されない状態で第２基板１１０に対して垂直方向に配向されていてもよい。つまり、第１基板５１０に対して垂直方向に配向されてもよい。
上記で、第１下部配向膜３１及び第１上部配向膜４１は垂直配向膜で形成され、液晶分子７１０が垂直配向されることと説明したが、本発明はこれに限定されず、水平配向されてもよい。
本発明の一実施形態による映像制御パネル５００の第１電極５９１及び第２電極６７０に電圧が印加されないときは、表示パネル１００の映像をそのまま通過させて２次元の平面映像が表示される。このとき、表示パネル１００から放出された光が映像制御パネル５００を通過する過程でわい曲が発生するのを防止するために、第１電極５９１及び第２電極６７０のうち少なくとも一つを第１液晶層の液晶分子７１０と同一の屈折率を有する物質で形成するのが好ましい。このとき、第１電極５９１及び第２電極６７０のうちのいずれか一つを第１液晶層の液晶分子７１０と同一の屈折率を有する物質で形成してもよい。
第１電極５９１及び第２電極６７０に電圧が印加されれば、第１微細空間７０５を満たしている第１液晶層の液晶分子７１０に電界が形成され、映像制御パネル５００はフレネルゾーンプレートとして動作するようになる。フレネルゾーンプレートは、一般にフレネルゾーン（Ｆｒｅｓｎｅｌ ｚｏｎｅ）のように放射状に配列されており、中心から外側に向かって次第に間隔が狭くなる複数の同心円を利用してレンズの役割を果たすようにする装置を意味する。つまり、映像制御パネル５００がレンズの役割を果たすことにより、表示パネル１００から表示される映像を左眼映像と右眼映像とに区分してそれぞれ左眼と右眼に認識されるように光経路を変化させて、３次元の立体映像を表示するようになる。
第２電極６７０の上には第２絶縁層７５０がさらに形成されてもよい。第２絶縁層７５０は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質で形成されてもよく、必要によって省略されてもよい。
第２絶縁層７５０の上には第１ルーフ層７６０が形成されている。第１ルーフ層７６０は有機物質で形成されてもよい。第１ルーフ層７６０の下部には第１微細空間７０５が形成されており、第１ルーフ層７６０は硬化工程によって硬化され、第１微細空間７０５の形状を維持することができる。つまり、第１ルーフ層７６０は第１電極５９１から離隔されてもよく，第１微細空間７０５は，第１ルーフ層７６０と第１電極５９１との間に形成されてもよい。
第１ルーフ層７６０はプレート状の平面形態を有してもよい。第１微細空間７０５が存在する位置では第１ルーフ層７６０が第１基板５１０から離れており、第１微細空間７０５が存在しない位置では第１ルーフ層７６０が第１基板５１０に付着するように形成されている。つまり、隣接した二つの第１電極５９１の間で第１ルーフ層７６０は第１基板５１０に付着するように形成される。これによって第１微細空間７０５が存在しない部分の第１ルーフ層７６０の厚さが、第１微細空間７０５が存在する部分の第１ルーフ層７６０の厚さより厚く形成されている。
第１微細空間７０５は、第２電極６７０及び第１ルーフ層７６０によって取り囲まれているが、一部が露出されている。つまり、第１微細空間７０５の一部を露出させる第１注入口７０７が形成されている。第１微細空間７０５の上部面及び両側面は、第２電極６７０及び第１ルーフ層７６０によって取り囲まれており、第１微細空間７０５の他の両側面は、第１注入口７０７によって露出されている。第１注入口７０７によって第１微細空間７０５が露出されているので、第１注入口７０７を通じて第１微細空間７０５の内部に配向液または液晶物質などを注入してもよい。
第１注入口７０７は第１基板５１０の両側端部に形成されてもよい。例えば、図示したように、第１注入口７０７は第１基板５１０の上側端部及び下側端部に形成されてもよい。また、本発明はこれに限定されず、第１基板５１０の上側端部及び下側端部のうちのいずれか一つに形成されてもよい。また、第１注入口７０７は第１基板５１０の中心地点の一部にさらに形成されてもよい。
第１ルーフ層７６０の上には第３絶縁層７７０がさらに形成されてもよい。第３絶縁層７７０は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質で形成されてもよい。第３絶縁層７７０は第１ルーフ層７６０の上部面及び側面を覆うように形成されてもよい。第３絶縁層７７０は有機物質からなる第１ルーフ層７６０を保護してもよく、必要によって省略されてもよい。
第３絶縁層７７０の上には第１蓋膜７９０が形成されている。第１蓋膜７９０は、第１微細空間７０５の一部を外部に露出させる第１注入口７０７を覆うように形成される。つまり、第１蓋膜７９０は、第１微細空間７０５の内部に形成されている第１液晶層の液晶分子７１０が外部に出ないように、第１微細空間７０５を密封してもよい。第１蓋膜７９０は液晶分子７１０と接触するようになるので、液晶分子７１０と反応しない物質からなるのが好ましい。例えば、第１蓋膜７９０はパリレン（Ｐａｒｙｌｅｎｅ）などで形成されてもよい。
第１蓋膜７９０は、二重膜、三重膜などのように多重膜で形成されてもよい。二重膜は互いに異なる物質からなる二つの層からなる。三重膜は三つの層からなり、互いに隣接する層の物質が互いに異なる。例えば、第１蓋膜７９０は、有機絶縁物質からなる層と無機絶縁物質からなる層とを含んでもよい。
次に、図５乃至図８を参照して、本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルについて詳細に説明する。
図５は、本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを概略的に示す平面図であり、図６は、本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルの一画素を示す平面図である。図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルの断面図であり、図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルの断面図である。
本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルは、ガラスまたはプラスチックなどのような材料からなる第２基板１１０を含む。
第２基板１１０は複数の画素領域ＰＸを含む。複数の画素領域ＰＸは、複数の画素行と複数の画素列とを含むマトリックス状に配置されている。複数の画素行の間には第１谷間Ｖ１が位置しており、複数の画素列の間には第２谷間Ｖ２が位置している。
ただし、複数の画素領域ＰＸの配置形態はこれに限定されず、多様な変更が可能である。
第２基板１１０の上には一方向にゲート線１２１が形成されており、他方向にデータ線１７１が形成されている。ゲート線１２１は第１谷間Ｖ１に形成され、データ線１７１は第２谷間Ｖ２に形成されてもよい。ゲート線１２１とデータ線１７１は互いに交差するように形成されてもよい。このとき、交差して形成されるゲート線１２１とデータ線１７１によって、第２基板１１０の画素領域ＰＸが定義されてもよい。
ゲート線１２１は、主に横方向に延在して、ゲート信号を伝達する。また、ゲート線１２１から突出しているゲート電極１２４が形成されている。ゲート電極１２４にはゲート線１２１を通じてゲート信号が印加される。
ゲート線１２１及びゲート電極１２４と接続しないように画素領域ＰＸに維持電極１３３がさらに形成されてもよい。図示したように維持電極１３３はゲート線１２１及びデータ線１７１と平行な方向に形成されてもよい。これとは異なり、ゲート線１２１と平行な方向のみに形成されてもよい。互いに隣接する画素領域ＰＸに形成された複数の維持電極１３３は互いに接続するように形成されている。維持電極１３３には共通電圧などのような一定の電圧が印加される。
ゲート線１２１、ゲート電極１２４、及び維持電極１３３の上にはゲート絶縁膜１４０が形成されている。ゲート絶縁膜１４０は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質で形成されてもよい。また、ゲート絶縁膜１４０は単一膜または多重膜で形成されてもよい。
ゲート絶縁膜１４０の上には半導体層１５０が形成されている。半導体層１５０はゲート電極１２４の上に位置してもよい。また、半導体層１５０はデータ線１７１から延長されたソース電極１７３と重なるように形成されてもよい。半導体層１５０は、非晶質シリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）、多結晶シリコン（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ）、及び金属酸化物（ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅ）などで形成されてもよい。
半導体層１５０の上には、データ線１７１から突出しているソース電極１７３、及びソース電極１７３と離隔しているドレイン電極１７５が形成されている。
データ線１７１は、主に縦方向に延在し、データ信号を伝達する。データ線１７１に伝達されたデータ信号はソース電極１７３に印加される。
ゲート電極１２４、半導体層１５０、ソース電極１７３、及びドレイン電極１７５は一つの薄膜トランジスタを構成する。薄膜トランジスタがオンの状態であるとき、ソース電極１７３に印加されたデータ信号はドレイン電極１７５に伝達される。
データ線１７１、ソース電極１７３、ドレイン電極１７５、ソース及びドレイン電極１７３、１７５の間に露出されている半導体層１５０の上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は有機絶縁物質または無機絶縁物質で形成されてもよく、単一膜または多重膜で形成されてもよい。
保護膜１８０の上には各画素領域ＰＸにカラーフィルタ２３０が形成されている。各カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色、及び青色の三原色など原色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを表示することができる。カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色、及び青色の三原色に限定されず、青緑色（ｃｙａｎ）、紫紅色（ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（ｙｅｌｌｏｗ）、ホワイト系の色などを表示してもよい。
隣接するカラーフィルタ２３０の間の領域には遮光部材２２０が形成されている。遮光部材２２０は、画素領域ＰＸの境界部及び／または薄膜トランジスタの上に形成されて、光漏れを防止する。つまり、遮光部材２２０は第１谷間Ｖ１及び第２谷間Ｖ２に形成されてもよい。
カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０の上には第４絶縁層２４０がさらに形成されてもよい。第４絶縁層２４０は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質で形成されてもよい。第４絶縁層２４０は、有機物質からなるカラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０を保護する役割を果たすが、必要によって省略されてもよい。
第４絶縁層２４０、遮光部材２２０、及び保護膜１８０には、ドレイン電極１７５の一部が露出されるようにコンタクトホール１８１が形成されている。コンタクトホール１８１は、遮光部材２２０代わりにカラーフィルタ２３０に形成されてもよい。
第４絶縁層２４０の上にはコンタクトホール１８１を通じてドレイン電極１７５と電気的に接続する画素電極１９１が形成されている。画素電極１９１は、各画素領域ＰＸに形成され、ドレイン電極１７５と接続されて、薄膜トランジスタがオンの状態であるとき、ドレイン電極１７５からデータ信号の印加を受ける。画素電極１９１は、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などのような透明な金属物質で形成されてもよい。
画素電極１９１は、横幹部１９３、横幹部１９３と直交する縦幹部１９２、及び複数の第１乃至第４微細枝部（１９４ａ、１９４ｂ、１９４ｃ、１９４ｄ）を含む。
横幹部１９３はゲート線１２１と平行な方向に形成されてもよく、縦幹部１９２はデータ線１７１と平行な方向に形成されてもよい。横幹部１９３は、隣接した二つのゲート線１２１の間のほぼ中間に形成されてもよく、縦幹部１９２は、隣接した二つのデータ線１７１の間のほぼ中間に形成されてもよい。
一つの画素領域ＰＸは、横幹部１９３と縦幹部１９２によって第１副画素領域、第２副画素領域、第３副画素領域、及び第４副画素領域に分かれる。第１副画素領域は、横幹部１９３の左側及び縦幹部１９２の上側に位置し、第２副画素領域は、横幹部１９３の右側及び縦幹部１９２の上側に位置する。第３副画素領域は、横幹部１９３の左側及び縦幹部１９２の下側に位置し、第４副画素領域は、横幹部１９３の右側及び縦幹部１９２の下側に位置する。
第１微細枝部１９４ａは第１副画素領域内に形成され、第２微細枝部１９４ｂは第２副画素領域内に形成される。第３微細枝部１９４ｃは第３副画素領域内に形成され、第４微細枝部１９４ｄは第４副画素領域内に形成される。
第１微細枝部１９４ａは、横幹部１９３または縦幹部１９２から左上方向に斜めに延在し、第２微細枝部１９４ｂは、横幹部１９３または縦幹部１９２から右上方向に斜めに延在している。また、第３微細枝部１９４ｃは、横幹部１９３または縦幹部１９２から左下方向に斜めに延在し、第４微細枝部１９４ｄは、横幹部１９３または縦幹部１９２から右下方向に斜めに延在している。
第１乃至第４微細枝部（１９４ａ〜１９４ｄ）は、ゲート線１２１または横幹部１９３とほぼ４５゜または１３５゜の角をなすように形成されてもよい。また、隣接する副画素領域の第１乃至第４微細枝部（１９４ａ〜１９４ｄ）は互いに直角をなすように形成されてもよい。
上記で、図６に示されている画素電極１９１の形状について説明したが、画素電極１９１の形状はこれに限定されず、多様に変更が可能である。また、一つの画素領域ＰＸが四つの副画素領域に分けられる例を説明したが、さらに多い領域に分けられてもよく、複数の副画素領域に分けられなくてもよい。
画素電極１９１の上には画素電極１９１から一定の距離を有して離隔するように共通電極２７０が形成されている。画素電極１９１と共通電極２７０との間には第２微細空間（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）３０５が形成されている。つまり、第２微細空間３０５は画素電極１９１及び共通電極２７０によって取り囲まれている。第２微細空間３０５の幅と広さは、表示装置の大きさ及び解像度によって多様に変更されてもよい。ただし、本発明はこれに限定されず、共通電極２７０が画素電極１９１と第２微細空間の間に形成されてもよい。
共通電極２７０は、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などのような透明な金属物質で形成されてもよい。共通電極２７０には一定の電圧が印加されてもよく、画素電極１９１と共通電極２７０との間に電界が形成されてもよい。
画素電極１９１の上には第２下部配向膜１１が形成されている。第２下部配向膜１１は、画素電極１９１によって覆われていない第４絶縁層２４０のすぐ上に形成されてもよい。
第２下部配向膜１１と対向するように共通電極２７０の下には第２上部配向膜２１が形成されている。
第２下部配向膜１１と第２上部配向膜２１は垂直配向膜であってもよく、ポリアミド酸（Ｐｏｌｙａｍｉｃ ａｃｉｄ）、ポリシロキサン（Ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの配向物質で形成されてもよい。第２下部配向膜１１及び第２上部配向膜２１は第２微細空間３０５の側面で互いに接続されてもよい。第２下部配向膜１１及び第２上部配向膜２１は光配向工程を行うことによって、プレチルト角を有するようにしてもよい。
第２微細空間３０５には液晶分子３１０からなる第２液晶層が形成されている。第２液晶層の液晶分子３１０は負の誘電率異方性を有し、電界が印加されない状態で第２基板１１０に対して垂直方向に配向されていてもよい。つまり、第２基板１１０に対して垂直方向に配向されてもよい。
データ電圧が印加された画素電極１９１は共通電極２７０と共に電界を生成することにより、液晶分子３１０の方向を決定する。このように決定された液晶分子３１０の方向によって液晶層を通過する光の輝度を変化させる。
共通電極２７０の上には第５絶縁層３５０がさらに形成されてもよい。第５絶縁層３５０は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質で形成されてもよいが、必要によって省略されてもよい。
第５絶縁層３５０の上には第２ルーフ層３６０が形成されている。第２ルーフ層３６０は有機物質で形成されてもよい。第２ルーフ層３６０の下には第２微細空間３０５が形成されており、第２ルーフ層３６０は硬化工程によって硬化されて第２微細空間３０５の形状を維持することができる。つまり、第２微細空間３０５は，第２ルーフ層３６０と画素電極１９１との間に形成されてもよい。
第２ルーフ層３６０は、画素行に沿った各画素領域ＰＸ及び第２谷間Ｖ２に形成され、第１谷間Ｖ１には形成されない。第２谷間Ｖ２では第２ルーフ層３６０の下に第２微細空間３０５が形成されず、第２基板１１０に付着するように形成されている。したがって、第２谷間Ｖ２に位置する第２ルーフ層３６０の厚さが、画素領域ＰＸに位置する第２ルーフ層３６０の厚さより厚く形成されてもよい。
第２微細空間３０５は、共通電極２７０及び第２ルーフ層３６０によって取り囲まれているが、一部が露出されている。つまり、第２微細空間３０５の一部を露出させる第２注入口３０７が形成されている。第２微細空間３０５の上部面及び両側面は、共通電極２７０及び第２ルーフ層３６０によって取り囲まれており、第２微細空間３０５の他の両側面は第２注入口３０７によって露出されている。第２注入口３０７によって第２微細空間３０５が露出されているので、第２注入口３０７を通じて第２微細空間３０５の内部に配向液または液晶物質などを注入してもよい。
図５ないし図７に示したように，第２注入口３０７は第１谷間Ｖ１の両側端部に形成されてもよい。
第２ルーフ層３６０の上には第６絶縁層３７０がさらに形成されてもよい。第６絶縁層３７０は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質で形成されてもよい。第６絶縁層３７０は、第２ルーフ層３６０の上部面及び側面を覆うように形成されてもよい。第６絶縁層３７０は、有機物質からなる第２ルーフ層３６０を保護する役割を果たすが、必要によって省略されてもよい。
第６絶縁層３７０の上には第２蓋膜３９０が形成されてもよい。第２蓋膜３９０は、第２微細空間３０５の一部を外部に露出させる第２注入口３０７を覆うように形成される。つまり、第２蓋膜３９０は、第２微細空間３０５の内部に形成されている第２液晶層の液晶分子３１０が外部に出ないように、第２微細空間３０５を密封してもよい。第２蓋膜３９０は液晶分子３１０と直接接触させてもよく、液晶分子３１０と反応しない物質から形成するのが好ましい。例えば、第２蓋膜３９０はパリレン（Ｐａｒｙｌｅｎｅ）などで形成されてもよい。
第２蓋膜３９０は、二重膜、三重膜などのように多重膜で形成されてもよい。二重膜は互いに異なる物質からなる二つの層を含む。三重膜は三つの層からなり、互いに隣接する層の物質が互いに異なる。例えば、第２蓋膜３９０は、有機絶縁物質からなる層と、無機絶縁物質からなる層とを含んでもよい。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による表示装置の製造方法について説明する。
先ず、図９乃至図２０を参照して、本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルについて説明する。
図９乃至図２０は本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを製造する工程を示す工程断面図である。図９、図１１、図１３、図１５、図１７、及び図１９は、同一の線に沿って切断された断面図である。また、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、及び図２０は、同一の線に沿って切断された断面図である。
図９及び図１０に示すように、ガラスまたはプラスチックなどからなる第１基板５１０上の全面に有機絶縁物質または無機絶縁物質を利用して第１絶縁層５２０を形成する。第１基板５１０は、ガラスまたはプラスチックなどのような材料からなり、複数の区域Ｚ（ｚｏｎｅ）を含む。各区域Ｚは平行四辺形の形状に形成されてもよく、複数の区域Ｚは平行に配置されている。
次に、第１絶縁層５２０の上にインジウム−錫酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などのような透明な導電物質を利用して第１電極５９１を形成する。第１電極５９１は図２ないし図４を参照して説明した一つまたは複数の特徴を有する。
第１電極５９１は、第１基板５１０の一側端部から他側端部に向かって一方向に延在するように形成される。複数の区域Ｚのそれぞれには複数の第１電極５９１が形成される。
複数の第１電極５９１は第１基板５１０の上に斜線方向に平行に配置されるように形成される。第１基板５１０は四角形状に形成されてもよく、第１電極５９１は第１基板５１０の一側辺に対して０度以上９０度未満の角をなすように形成されてもよい。複数の第１電極５９１は互いに重ならなくてもよく、または電気的に接続しなくてもよく、所定の間隔を有して分離されてもよい。
第１の区域Ｚの中心に位置する第１電極５９１の幅が最も広く、中心の第１電極５９１の両側に位置する第１電極５９１の幅は中心の第１電極５９１より狭く、周縁に位置する第１電極５９１の幅が最も狭くてもよい。つまり、第１の区域Ｚの内で複数の第１電極５９１の幅は、区域Ｚの中心から周縁に向かって次第に狭くなってもよい。
図１１及び図１２に示すように、第１電極５９１の上に感光性有機物質を塗布し、フォト工程を行って第１犠牲層７００を形成する。
第１犠牲層７００は第１電極５９１を覆うように形成される。第１電極５９１の間に位置する感光性有機物質の一部はフォト工程で除去される。
図１３及び図１４に示すように、第１犠牲層７００の上にインジウム−錫酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などのような透明な金属物質を蒸着して、第２電極６７０を形成する。
次に、第２電極６７０の上にシリコン酸化物またはシリコン窒化物のような無機絶縁物質で第２絶縁層７５０を形成してもよい。
次に、第２絶縁層７５０の上に有機物質を塗布し、パターニングして第１ルーフ層７６０を形成する。第１ルーフ層７６０は第１電極５９１に重なっていてもよいし，第１犠牲層７００の間若しくは第１電極５９１の間に形成されてもよい。このとき、第１犠牲層７００の間若しくは第１電極５９１の間に位置する第１ルーフ層７６０の厚さは、第１電極５９１に重なっている部分に位置する第１ルーフ層７６０の厚さより厚くてもよい。第１電極５９１の上には第１犠牲層７００が形成されているためである。
図１５及び図１６に示すように、第１ルーフ層７６０の上にシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質で第３絶縁層７７０が形成される。第３絶縁層７７０をパターニングして、第１基板５１０の上側端部及び下側端部に位置する第３絶縁層７７０を除去する。このとき、第３絶縁層７７０が第１ルーフ層７６０の側面を覆うようにパターニングして、第１ルーフ層７６０を保護することができる。
図１５ないし図１８に示すように、第１基板５１０の上側端部及び下側端部に位置する第２絶縁層７５０及び第２電極６７０をパターニングする。これによって第１基板５１０の上側端部及び下側端部に位置する第１犠牲層７００が露出される。
次に、第１犠牲層７００の露出された部分に現像液またはストリッパー溶液などを供給して第１犠牲層７００を少なくとも一部分除去するか、またはアッシング（ａｓｈｉｎｇ）工程を利用して第１犠牲層７００を全面除去する。
第１犠牲層７００が除去されると、第１電極５９１と第２電極６７０の間の第１犠牲層７００が位置していた所に第１微細空間７０５が形成される。第１電極５９１と第２電極６７０は第１微細空間７０５を介して互いに離隔する。第２電極６７０は第１微細空間７０５の上部面及び両側面を覆うように形成される。
第１ルーフ層７６０及び第２電極６７０が除去された部分である第１注入口７０７において第１微細空間７０５は外部に露出されている。第１注入口７０７は第１基板５１０の上側端部及び下側端部に形成されている。第１注入口７０７の位置はこれに限定されず、第１注入口７０７は第１基板５１０の上側端部及び下側端部のうちのいずれか一つに形成されてもよい。また、第１注入口７０７が第１基板５１０の中心地点にさらに形成されてもよい。
次に、第１基板５１０に熱を加えて第１ルーフ層７６０を硬化する。第１ルーフ層７６０によって第１微細空間７０５の形状が維持されるようにするためである。
次に、スピンコーティング方式またはインクジェット方式で配向物質が含まれている配向液を第１基板５１０の上に塗布すると、配向液が第１注入口７０７を通じて第１微細空間７０５の内部に注入される。配向液を第１微細空間７０５の内部に注入した後、硬化工程を行えば、溶液成分は蒸発し、配向物質が第１微細空間７０５の内部の壁面に残るようになる。
このようにして、第１電極５９１の上に第１下部配向膜３１を形成し、第２電極６７０の下に第１上部配向膜４１を形成してもよい。第１下部配向膜３１と第１上部配向膜４１は第１微細空間７０５を介して対向するように形成され、第１微細空間７０５の側面で互いに接続される。
このとき、第１下部配向膜３１と第１上部配向膜４１は垂直配向膜または水平配向膜であってもよい。追加的に、ＵＶ照射工程を行ってプレチルト角を有するようにしてもよい。
次に、インクジェット方式またはディスフェンシング方式で液晶物質を第１基板５１０の上に塗布すると、液晶物質が第１注入口７０７を通じて第１微細空間７０５の内部に注入される。第１注入口７０７の周辺に位置する液晶物質が、毛細管力（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｆｏｒｃｅ）によって第１注入口７０７を通過して第１微細空間７０５の内部に入るようになる。液晶物質が第１微細空間７０５を満たすことにより、液晶分子７１０からなる第１液晶層を形成する。
第１電極５９１及び第２電極６７０のうちの少なくともいずれか一つは、第１液晶層の液晶分子７１０と同一の屈折率を有する物質で形成することによって、映像制御パネルを通過する光のわい曲が発生するのを最小限にするか防止することができる。
図１９及び図２０に示すように、第３絶縁層７７０の上に液晶分子７１０と反応しない物質を蒸着して第１蓋膜７９０を形成する。例えば、第１蓋膜７９０はパリレン（Ｐａｒｙｌｅｎｅ）などで形成されてもよい。第１蓋膜７９０は、第１注入口７０７を覆うように形成されて、第１微細空間７０５を密封する。
次に、図２１乃至図３２を参照して、本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルについて説明する。
図２１乃至図３２は、本発明の一実施形態による表示装置の表示パネルを製造する工程を示す工程断面図である。図２１、図２３、図２５、図２７、図２９、及び図３１は同一の線に沿って切断された断面図である。また、図２２、図２４、図２６、図２８、図３０、及び図３２は、同一の線に沿って切断された断面図である。
図２１及び図２２に示すように、ガラスまたはプラスチックなどからなる第２基板１１０の上に、一方向に延在しているゲート線１２１及びゲート線１２１から突出するゲート電極１２４を形成する。また、ゲート線１２１及びゲート電極１２４と離隔するように維持電極１３３を形成する。維持電極１３３はゲート線１２１及びゲート電極１２４と同じ物質で形成されてもよい。
次に、ゲート線１２１、ゲート電極１２４、及び維持電極１３３を覆う第２基板１１０上の全面に、シリコン酸化物またはシリコン窒化物のような無機絶縁物質を利用してゲート絶縁膜１４０を形成する。ゲート絶縁膜１４０は単一膜または多重膜で形成されてもよい。
次に、ゲート絶縁膜１４０の上に非晶質シリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）、多結晶シリコン（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ）、金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）などのような半導体物質を蒸着した後、これをパターニングして半導体層１５０を形成する。半導体層１５０はゲート電極１２４の上に位置するように形成されてもよい。
次に、金属物質を蒸着した後、これをパターニングして他方向に延在しているデータ線１７１を形成する。また、データ線１７１から突出し半導体層１５０のと重なるソース電極１７３、及びソース電極１７３と離隔するドレイン電極１７５を共に形成する。金属物質は単一膜または多重膜で形成されてもよい。
半導体物質と金属物質を連続で蒸着した後、これを同時にパターニングして半導体層１５０、データ線１７１、ソース電極１７３、及びドレイン電極１７５を形成してもよい。このとき、半導体層１５０はデータ線１７１の下まで延長されて形成される。
ゲート電極１２４、半導体層１５０、ソース電極１７３、及びドレイン電極１７５は一つの薄膜トランジスタを構成する。ゲート線１２１とデータ線１７１は互いに交差して形成されてもよく、ゲート線１２１とデータ線１７１によって複数の画素領域ＰＸが定義されてもよい。
次に、データ線１７１、ソース電極１７３、ドレイン電極１７５、ソース及びドレイン電極１７３、１７５の間に露出されている半導体層１５０の上に保護膜１８０を形成する。保護膜１８０は、有機絶縁物質または無機絶縁物質から形成されてもよく、単一膜または多重膜で形成されてもよい。
次に、保護膜１８０上の各画素領域ＰＸにカラーフィルタ２３０を形成する。複数の画素領域ＰＸの列方向に沿って同一の色のカラーフィルタ２３０を形成してもよい。三色のカラーフィルタ２３０を形成する場合、第１色のカラーフィルタ２３０を先に形成した後、マスクをシフトさせて第２色のカラーフィルタ２３０を形成してもよい。次に、第２色のカラーフィルタ２３０を形成した後、マスクをシフトさせて第３色のカラーフィルタを形成してもよい。
次に、保護膜１８０上の各画素領域ＰＸの境界部及び保護膜１８０の上に，薄膜トランジスタに重なる遮光部材２２０を形成する。
上記で、カラーフィルタ２３０を形成した後、遮光部材２２０を形成することと説明したが、本発明はこれに限定されず、遮光部材２２０を先に形成した後、カラーフィルタ２３０を形成してもよい。
次に、カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０の上にシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質で第４絶縁層２４０を形成する。
次に、ドレイン電極１７５の一部が露出されるように第４絶縁層２４０、遮光部材２２０、及び保護膜１８０をエッチングして、コンタクトホール１８１を形成する。
次に、第４絶縁層２４０の上にインジウム−錫酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などのような透明な金属物質を蒸着した後、パターニングして画素領域ＰＸに画素電極１９１を形成する。画素電極１９１はコンタクトホール１８１を通じてドレイン電極１７５と接続するように形成する。
図２３及び図２４に示すように、画素電極１９１の上に感光性有機物質を塗布し、フォト工程を行って第２犠牲層３００を形成する。
第２犠牲層３００は画素列に沿って延長されてもよい。つまり、第２犠牲層３００は画素列で各画素領域ＰＸを覆うように形成され、画素領域ＰＸの間に位置した第１谷間Ｖ１を覆うように形成される。
図２５及び図２６に示すように、第２犠牲層３００の上にインジウム−錫酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などのような透明な金属物質を蒸着して、共通電極２７０を形成する。共通電極２７０の上は感光性フィルムで覆う。
次に、共通電極２７０の上にシリコン酸化物またはシリコン窒化物のような無機絶縁物質で第５絶縁層３５０を形成してもよい。
次に、第５絶縁層３５０の上に有機物質を塗布し、パターニングして第２ルーフ層３６０を形成する。このとき、第１谷間Ｖ１に位置した有機物質が除去されるようにパターニングしてもよい。これにより、第２ルーフ層３６０は画素行に沿って延長される。
図２７及び図２８に示すように、第２ルーフ層３６０の上にシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質で第６絶縁層３７０を形成してもよい。第６絶縁層３７０をパターニングして、第１谷間Ｖ１に位置する第６絶縁層３７０を除去する。このとき、第６絶縁層３７０が第２ルーフ層３６０の側面を覆うようにパターニングすることで、第１ルーフ層７６０を保護することができる。
図２９及び図３０に示すように、第１谷間Ｖ１に位置した第５絶縁層３５０及び共通電極２７０を取り除く。これによって第２犠牲層３００が露出される。
次に、第２犠牲層３００が露出された部分に現像液またはストリッパー溶液などを供給して第２犠牲層３００を少なくとも一部分除去するか、またはアッシング（ａｓｈｉｎｇ）工程を利用して第２犠牲層３００を全面除去する。
第２犠牲層３００が除去されれば、画素電極１９１と共通電極２７０の間の第２犠牲層３００が位置していた所に第２微細空間３０５を形成する。画素電極１９１と共通電極２７０は第２微細空間３０５を介して互いに離隔し、画素電極１９１と第２ルーフ層３６０は第２微細空間３０５を介して互いに離隔する。共通電極２７０と第２ルーフ層３６０は第２微細空間３０５の上部面と両側面を覆うように形成される。
第２ルーフ層３６０及び共通電極２７０が除去された部分である第２注入口３０７において第２微細空間３０５は外部に露出される。第２注入口３０７は第２基板１１０の各画素領域ＰＸの両側端部に形成されてもよい。
次に、第２基板１１０に熱を加えて第２ルーフ層３６０を硬化する。第２ルーフ層３６０によって第２微細空間３０５の形状が維持されるようにするためである。
次に、スピンコーティング方式またはインクジェット方式で配向物質が含まれている配向液を第２基板１１０の上に塗布すると、配向液が第２注入口３０７を通じて第２微細空間３０５の内部に注入される。配向液を第２微細空間３０５の内部に注入した後、硬化工程を行えば、溶液成分は蒸発し、配向物質が第２微細空間３０５の内部の壁面に残るようになる。
このようにして、画素電極１９１の上に第２下部配向膜１１を形成し、共通電極２７０の下に第２上部配向膜２１を形成してもよい。第２下部配向膜１１と第２上部配向膜２１は第２微細空間３０５を介して対向するように形成され、第２微細空間３０５の側面で互いに接続するように形成される。
このとき、第２下部配向膜１１及び第２上部配向膜２１は垂直配向膜または水平配向膜であってもよい。追加的に、ＵＶ照射工程を行ってプレチルト角を有するようにしてもよい。
次に、インクジェット方式またはディスフェンシング方式で液晶物質を第２基板１１０の上に塗布すると、液晶物質が第２注入口３０７を通じて第２微細空間３０５の内部に注入される。このとき、第２注入口３０７の周辺に位置する液晶物質が、毛細管力（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｆｏｒｃｅ）によって第２注入口３０７を通過して第２微細空間３０５の内部に入るようになる。液晶物質が第２微細空間３０５を満たすことにより、液晶分子３１０からなる第２液晶層を形成する。
図３１及び図３２に示すように、第６絶縁層３７０の上に液晶分子３１０と反応しない物質を蒸着して、第２蓋膜３９０を形成する。例えば、第２蓋膜３９０はパリレン（Ｐａｒｙｌｅｎｅ）などで形成されてもよい。第２蓋膜３９０は第２注入口３０７を覆うように形成され、第２微細空間３０５を密封する。
上述した本発明の一実施形態による表示装置には偏光板を形成してもよく、以下、図３３及び図３４を参照して、本発明の一実施形態による表示装置に形成する偏光板について説明する。
図３３及び図３４は、本発明の一実施形態による表示装置を示す断面図である。
図３３に示すように、表示パネル１００の上に映像制御パネル５００が位置してもよい。表示パネル１００の外側に第１偏光板１２が位置し、表示パネル１００と映像制御パネル５００との間に第２偏光板２２が位置し、映像制御パネル５００の外側に第３偏光板３２が位置する。
先ず、表示パネル１００の下部面及び上部面にそれぞれ第１偏光板１２及び第２偏光板２２を形成し、映像制御パネル５００の下部面に第３偏光板３２を形成してもよい。次に、表示パネル１００と映像制御パネル５００が対向するようにして表示パネル１００と映像制御パネル５００を接着すれば、第２偏光板２２が表示パネル１００と映像制御パネル５００との間に位置するようになる。
上記で、第２偏光板２２を表示パネル１００の上部面に形成することと説明したが、本発明はこれに限定されず、表示パネル１００に接着される前に第２偏光板２２を映像制御パネル５００の上部面に形成してもよい。
表示パネル１００から表示される映像が映像制御パネル５００を通過する過程で焦点合わせを良好に行うために、表示パネル１００と映像制御パネル５００との間に所定の間隔が維持されるようにしてもよい。例えば、表示パネル１００と映像制御パネル５００との間に基板（図示せず）を配置することにより、表示パネル１００と映像制御パネル５００との間の所定の間隔を維持してもよい。
このとき、基板を追加的に配置すれば、表示装置の厚さ及び重量が増加するという点を考慮して、図３４に示すように基板の代わりに接着部材を使用してもよい。
表示パネル１００と第２偏光板２２との間に第１接着部材１５を形成し、第２偏光板２２と映像制御パネル５００との間に第２接着部材２５を形成してもよい。第１接着部材１５及び第２接着部材２５の厚さを焦点距離によって適切に設定することにより、映像がうまく表示されるようにすることができる。第１接着部材１５は，第２蓋膜３９０及び第２偏光板２２のそれぞれと直接接触する。このとき、第１接着部材１５及び第２接着部材２５のうちのいずれか一つが省略されてもよい。
次に、図３５乃至図３８を参照して、本発明の一実施形態による表示装置について説明する。
図３５乃至図３８に示す本発明の一実施形態による表示装置は、図１乃至図３４に示された本発明の一実施形態による表示装置と同一の部分が相当あるので、これらについての説明は省略する。本実施形態では、第１電極が一定の間隔で形成されるという点で上述した実施形態と異なり、以下、さらに詳細に説明する。
図３５は、本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを示す断面図である。図３６は、奇数番目フレームで本発明の一実施形態による表示装置の映像が観察者の両眼に視認される過程を示す概念図であり、図３７は、偶数番目フレームで本発明の一実施形態による表示装置の映像が観察者の両眼に視認される過程を示す概念図であり、図３８は、連続した二つのフレームで本発明の一実施形態による表示装置の映像が観察者の両眼に視認される過程を示す概念図である。
図３５に示すように、本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルは、第１微細空間７０５を介して離隔している第１電極５９１及び第２電極６７０を含む。
第１基板５１０下部面に平行な一方向に複数の第１電極５９１が形成されており、複数の第１電極５９１は同一の幅に形成される。また、第１電極５９１の間の間隔も一定であってもよい。複数の第１微細空間７０５の幅も同一の幅であってもよい。
第１電極５９１にはベリア駆動信号が印加され、第２電極６７０には一定の電圧が印加されてもよい。これによって第１電極５９１と第２電極６７０との間に電界が形成され、表示パネル１００から放出された光が第１液晶層の液晶分子７１０を通過するようにするか、または通過しないようにするかの制御をすることができる。
このとき、複数の第１電極５９１のうちの奇数番目の第１電極５９１と偶数番目の第１電極５９１には異なる信号が印加される。例えば、奇数番目の第１電極５９１に高い電圧が印加されるとき、偶数番目第１電極５９１には低い電圧が印加されてもよい。また、偶数番目の第１電極５９１に低い電圧が印加されるとき、奇数番目の第１電極５９１には高い電圧が印加されてもよい。
以下、図３６及び図３７を参照して、本発明の一実施形態による表示装置の動作原理について説明する。
本発明の一実施形態による表示装置は、自動立体３Ｄモードで動作することができ、その場合，映像制御パネル５００は表示パネル１００から提供された光の透過を制御してもよい。その中でも映像制御パネル５００が表示パネル１００の前方に配置されてベリアの役割を果たすアクティブベリア３Ｄモードで動作させてもよい。
図３６に示すように、第１フレーム（例えば、奇数番目フレーム）において、表示パネル１００の複数の画素は第１左眼映像Ｌ１、Ｌ３、．．．と第１右眼映像Ｒ２、Ｒ４、．．．を第１方向Ｄ１に沿って交互に表示してもよい。このとき、映像制御パネル５００は、第１方向Ｄ１で交互に配列された透過領域（ｏｐｅｎ）と遮断領域（ｃｌｏｓｅ）を含み、各遮断領域と各透過領域は第１方向Ｄ１にほぼ垂直で，第１基板５１０の底面にほぼ平行な第２方向Ｄ２に延長されてもよい。
遮断領域及び透過領域のそれぞれは上述した映像制御パネル５００の少なくとも一つの第１電極５９１に対応してもよい。透過領域及び遮断領域は、対応する第１電極５９１に印加される電圧によって形成してもよい。例えば、第１電極５９１に電圧を印加せず遮断領域を形成してもよく、高い電圧を印加して透過領域を形成してもよい。
第１フレームにおいて、観察者の左眼によって映像制御パネル５００の透過領域を通じて第１左眼映像Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５、．．．が視認され、右眼によって映像制御パネル５００の透過領域を通じて第１右眼映像Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、．．．が視認されてもよい。
図３７に示すように、第１フレームの次の第２フレーム（例えば、偶数番目フレーム）においては、表示パネル１００の複数の画素行が表示する映像を反対にしてもよい。具体的に、第１フレームで第１左眼映像Ｌ１、Ｌ３、．．．を表示した画素行は第２右眼映像Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５、．．．を表示し、第１フレームで第１右眼映像Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、．．．を表示した画素行は第２左眼映像Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６を表示してもよい。このとき、映像制御パネル５００の第１フレームにおいて、透過領域であった領域は遮断領域に変わり、遮断領域であった領域は透過領域に変わる。
第２フレームにおいて、観察者の左眼によって映像制御パネル５００の透過領域を通じて第２左眼映像Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６、．．．が視認され、右眼によって映像制御パネル５００の透過領域を通じて第２右眼映像Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５、．．．が視認されてもよい。
図３８を参照すれば、観察者の左眼には第１フレームで第１左眼映像Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５、．．．が視認され、第２フレームで第２左眼映像Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６、．．．が視認される。同様に、観察者の右眼には第１フレームで第１右眼映像Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、．．．が視認され、第２フレームで第２右眼映像Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５、．．．が視認される。一般に、映像は，人が隣接するフレームの映像を区分できない速度である６０Ｈｚ以上のフレーム周波数で表示されるので、観察者の脳は第１左眼映像Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５、．．．と第２左眼映像Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６、．．．とを合成して左眼合成映像Ｉｍｇ−Ｌとして認識し、第１右眼映像Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、．．．及び第２右眼映像Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５、．．．とを合成して右眼合成映像Ｉｍｇ−Ｒとして認識する。結果的に、観察者の脳は左眼合成映像Ｉｍｇ−Ｌ及び右眼合成映像Ｉｍｇ−Ｒを混合して奥行き感のある立体映像を認識することができる。
次に、図３９を参照して、本発明の一実施形態による表示装置について説明する。
図３９に示す本発明の一実施形態による表示装置は、図１乃至図３４に示された本発明の一実施形態による表示装置と同一の部分が相当あるので、これらについての説明は省略する。本実施形態では複数の第１微細空間の高さが異なるように形成されるという点で上述した実施形態と異なり、以下、さらに詳細に説明する。
図３９は、本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルを示す断面図である。
図３９に示すように、本発明の一実施形態による表示装置の映像制御パネルは、第１微細空間７０５を介して離隔している第１電極５９１及び第２電極６７０を含む。
第１基板５１０の上には複数の第１電極５９１が形成されており、各第１電極５９１の上部には第１微細空間７０５が位置する。したがって、第１基板５１０の上には複数の第１微細空間７０５が形成されている。
第１の区域Ｚの内に複数の第１微細空間７０５が存在し、複数の第１微細空間７０５の幅は区域Ｚの中心から周縁に向かって次第に狭くなる。
また、複数の第１微細空間７０５の高さは区域Ｚの中心から周縁に向かって次第に大きくなる。例えば、図示したように第１の区域Ｚの中心に位置する第１微細空間７０５の高さが最も低く、中心の第１微細空間７０５の両側に位置する第１微細空間７０５の高さは中心の第１微細空間７０５より高く、周縁に位置する第１微細空間７０５の高さが最も高くしてもよい。区域Ｚでは，第２電極６７０の中心部分と中心の第１電極５９１との間の距離が，第２電極６７０の端部と端部の第１電極５９１との間の距離よりも小さくてもよい。
複数の第１電極５９１には異なる電圧が印加され、これによって複数の第１微細空間７０５の内部の液晶分子７１０を通過する光は異なる回折角を有するようになる。それぞれの回折角により最適化した第１微細空間７０５の高さは相異している。したがって、それぞれの第１微細空間７０５別に最適化した高さを設定することにより、表示装置の表示品質を向上させることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
１１ 第２下部配向膜
１２ 第１偏光板
１５ 第１接着部材
２１ 第２上部配向膜
２２ 第２偏光板
３１ 第１下部配向膜
４１ 第１上部配向膜
１００ 表示パネル
１１０ 第２基板
１２４ ゲート電極
１３３ 維持電極
１４０ ゲート絶縁膜
１５０ 半導体層
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１８０ 保護膜
１８１ コンタクトホール
１９１ 画素電極
２２０ 遮光部材
２３０ カラーフィルタ
２７０ 共通電極
３００ 第２犠牲層
３０５ 第２微細空間
３０７ 第２注入口
３１０ 第２液晶層の液晶分子
３９０ 第２蓋膜
５００ 映像制御パネル
５１０ 第１基板
５９１ 第１電極
６７０ 第２電極
７００ 第１犠牲層
７０５ 第１微細空間
７０７ 第１注入口
７１０ 第１液晶層の液晶分子
７９０ 第１蓋膜

Claims (10)

  1. 映像を表示する表示パネルと、
    前記表示パネルの映像が２次元映像または３次元映像で表示されるように調節する映像制御パネルと、を含み、
    前記映像制御パネルは、
    第１基板と、
    前記第１基板上に形成されている第１電極と、
    前記第１電極上に前記第１電極と第１空間を介して離隔し、前記第１空間の上部面及び側面を取り囲むように形成されている第２電極と、
    前記第２電極上に形成されている第１ルーフ層と、
    前記第１空間の一部を露出させる第１注入口と、
    前記第１空間を満たしている第１液晶層と、
    前記第１注入口を覆うように前記第１ルーフ層上に形成されて前記第１空間を密封する第１蓋膜と、
    を含む、表示装置。
  2. 前記第１電極は、前記第１基板の一側端部から他側端部に向かって一方向に延在する、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記第１基板は複数の区域を含み、
    前記複数の区域それぞれには複数の前記第１電極が形成される、請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記複数の第１電極は、前記第１基板上に斜線方向に平行に配置される、請求項３に記載の表示装置。
  5. 前記複数の第１電極の幅は、前記区域の中心から周縁に向かって次第に小さくなる、請求項４に記載の表示装置。
  6. 前記第１空間の高さは一定である、請求項５に記載の表示装置。
  7. 前記第１空間の高さは、前記区域の中心から周縁に向かって次第に大きくなる、請求項５に記載の表示装置
  8. 前記表示パネルは、
    第２基板と、
    前記第２基板上に形成されている薄膜トランジスタと、
    前記薄膜トランジスタに接続されている画素電極と、
    前記画素電極上に複数の第２空間を介して前記画素電極と離隔し、前記第２空間の上部面及び側面を取り囲むように形成されている第２ルーフ層と、
    前記第２空間の一部を露出させる第２注入口と、
    前記第２空間を満たしている第２液晶層と、
    前記第２注入口を覆うように前記第２ルーフ層上に形成されて前記第２空間を密封する第２蓋膜と、
    を含む、請求項２に記載の表示装置。
  9. 前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも一つは、前記第１液晶層と同一の屈折率を有する物質からなる、請求項２に記載の表示装置。
  10. 前記表示パネルの外側に位置する第１偏光板と、
    前記表示パネルと前記映像制御パネルとの間に位置する第２偏光板と、
    前記映像制御パネルの外側に位置する第３偏光板と、をさらに含む、請求項２に記載の表示装置。
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