KR101438175B1 - 듀얼뷰 디스플레이, 듀얼뷰 컬러필터 구조 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

일종의 듀얼뷰 디스플레이, 듀얼뷰 컬러필터구조 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상기 듀얼뷰 컬러필터구조(10)는 유리기판(11), 패럴랙스 배리어(12), 투명박층(13)과 화소패턴(14)을 포함한다. 상기 패럴랙스 배리어(12)는 상기 유리기판(11)에 형성되고, 상기 투명박층(13)은 상기 패럴랙스 배리어(12)의 표면에 설치되어 상기 유리기판(11)과 셀 구조를 형성한다. 상기 화소패턴(14)의 패턴은 상기 투명박층(13)에 형성되면서 홀수 서브화소열과 짝수 서브화소열을 포함한다.

Description

듀얼뷰 디스플레이, 듀얼뷰 컬러필터 구조 및 그 제조방법{Double-vision display, double-vision color film structure and manufacturing method thereof}

본 발명의 실시예는 일종의 듀얼뷰 디스플레이, 듀얼뷰 컬러필터 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.

듀얼뷰 디스플레이 기술은 디스플레이 유닛의 전면에 패럴랙스 배리어를 추가 설치하여 다른 각도에 있는 관찰자가 동일한 디스플레이에서 다른 영상을 볼 수 있도록 하는 기술이다. 도 1은 종래의 듀얼뷰 디스플레이 기술의 디스플레이 원리도이고, 도 2는 종래의 듀얼뷰 디스플레이 구조도이다. 도시된 바와 같이, 듀얼뷰 디스플레이 구조(100)는 하나의 디스플레이 유닛(70)과 상기 디스플레이 유닛 전방에 설치되는 패럴랙스 배리어(80)를 포함하며, 이들 사이의 거리는 h로, 상기 거리(h)를 설정높이라 칭한다. 디스플레이 유닛(70) 상의 홀수 서브화소열(72-1)은 한 폭의 화면을 디스플레이하고, 짝수 서브화소열(72-2)은 다른 한 폭의 화면을 디스플레이하며, 패럴랙스 배리어(80)의 개구는 인접한 홀수 짝수 서브화소열의 중간에 설치된다. 설정높이(h)가 적합하기만 하면, 관찰자는 듀얼뷰 디스플레이의 좌측에서 짝수 서브화소열에 디스플레이되는 화면을 볼 수 있는데, 이는 좌측 뷰 영역을 형성하고; 듀얼뷰 디스플레이 우측에서는 홀수 서브화소열에 디스플레이되는 화면을 볼 수 있으며, 우측 뷰 영역을 형성하고; 중간 부분은 이들을 모두 볼 수 있으며, 크로스토크(crosstalk) 영역이다.

종래 기술에는 적어도 다음과 같은 문제가 존재한다. 종래의 디스플레이 유닛(70) 상의 하나의 서브화소 넓이는 통상적으로 50미크론 정도인데, 충분히 큰 좌우 뷰 영역까지 이르면서 동시에 크로스토크 영역을 가능한 한 감소시키려면, 일반적으로 설정높이를 100미크론 정도로 설치해야 한다. 디스플레이 유닛이 액정 디스플레이일 경우, 상기 액정 디스플레이는 통상적으로 적록청(Red Green Blue, 약칭 RGB) 서브화소(72)(72-1, 72-2)와 컬러필터 유리(71)를 포함하는데, 이때, 상기 설정높이(h)는 RGB 서브화소(72)의 상부 표면으로부터 패럴랙스 배리어(80)의 상부 가장자리 사이의 수직 거리를 가리킨다. 그런데, 실제 생산 과정에서, 100미크론 정도의 컬러필터 유리를 제조하기가 대단히 어려우며, 비록 유리를 얇게 하는 방법으로 구현할 수 있다 하더라도, 이러한 방법은 자동화 대량생산에 부적합하다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여, 종래 설비, 공정과 겸용되어 자동화 대량생산에 적합한 듀얼뷰 디스플레이, 듀얼뷰 컬러필터 구조 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예는 유리기판에 슬릿 그레이팅을 형성하고; 상기 유리기판 상의 상기 슬릿 그레이팅이 형성된 표면에 투명박층을 형성하며; 상기 투명박층의 표면 상에 홀수 서브화소열과 짝수 서브화소열을 포함하는 화소패턴을 형성하는 일종의 듀얼뷰(double-vision) 컬러필터 구조의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 다른 일 실시예에서는 유리기판, 슬릿 그레이팅, 투명박층과 화소패턴을 포함하며, 그 중 상기 슬릿 그레이팅이 상기 유리기판에 형성되고, 상기 투명박층은 상기 유리기판 상의 상기 슬릿 그레이팅이 형성된 표면에 설치되어 상기 유리기판과 함께 셀 구조를 형성하며, 상기 화소패턴의 패턴이 상기 셀 구조 중의 투명박층에 형성되면서 홀수 서브화소열과 짝수 서브화소열을 포함하는 일종의 듀얼뷰 컬러필터 구조를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 디스플레이 유닛 및 위에서 설명한 듀얼뷰 컬러필터 구조를 포함하며, 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조가 상기 디스플레이 유닛 상에 설치되는 일종의 듀얼뷰 디스플레이를 제공한다.

본 발명에 따르면, 종래의 재료, 종래의 설비를 이용하여 듀얼뷰 디스플레이 및 듀얼뷰 컬러필터 구조를 대량생산할 수 있다.

본 발명의 실시예 또는 종래 기술 중의 기술방안을 더욱 명확하게 설명하기 위하여, 이하 실시예 또는 종래 기술에 대한 묘사 시 필요한 첨부도면을 간단히 소개하였으며, 아래에 묘사되는 첨부도면은 단지 본 발명의 약간의 실시예일뿐, 본 분야의 통상의 기술자에게 있어서, 창조적인 노동을 기울이지 않는다는 전제 하에 이러한 도면을 근거로 기타 도면을 획득할 수 있음은 자명하다.
도 1은 종래의 듀얼뷰 디스플레이기술의 디스플레이 원리도이다.
도 2는 종래의 듀얼뷰 디스플레이 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 상기 듀얼뷰 컬러필터구조의 제조방법 흐름도이다.
도 3는 본 발명의 실시예의 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조 실시예 1의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조 실시예 2의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 듀얼뷰 컬러필터 구조의 평면도이다.

본 발명의 실시예의 목적, 기술방안과 장점이 더욱 명확해지도록, 이하 본 발명의 실시예 중의 도면을 결합하여, 본 발명의 실시예 중의 기술방안에 대하여 명확하고도 완전하게 설명하고자 한다. 묘사되는 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예일뿐 실시예의 전부가 아님은 당연하다. 본 발명의 실시예를 바탕으로, 본 분야의 통상의 기술자가 창조적인 노동을 기울이지 않은 전제 하에 획득된 모든 기타 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.

도 3은 본 발명의 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조의 실시예 1의 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조(10)는 유리기판(11), 패럴랙스 배리어(12, parallax barrier, 또는 slit grating), 투명박층(13)과 RGB화소(14)를 포함한다. 상기 패럴랙스 배리어(12)는 상기 유리기판(11)에 형성된다. 상기 투명박층(13)은 상기 유리기판(11) 중 상기 패럴랙스 배리어(12)가 형성된 표면에 설치되어 상기 유리기판(11)과 함께 셀 구조(cell structure)를 형성한다. 상기 적록청(R, G, B) 화소(14)의 패턴은 RGB 필터를 포함하여, 상기 셀 구조 중의 투명박층(13)에 형성되며, 홀수 서브화소열(14-1)과 짝수 서브화소열(14-2)을 포함한다. 패럴랙스 배리어(12)의 개구는 서로 인접한 홀짝수 서브화소열의 중간에 설치되어 듀얼뷰 디스플레이 기능을 구현한다. 화소(14)는 RGB 화소에 국한되지 않고, 기타 배색의 패턴, 예를 들어 시안, 마젠타, 황색, 흑색(CMYK)와 같은 배색일 수도 있다.

상기 투명박층(13)은 초박형 유리 또는 플라스틱 박막일 수 있으며, 상기 유리기판(11)에 상기 패럴랙스 배리어(12)가 형성된 표면의 사방 가장자리에 씰란트(15)가 설치되어, 상기 유리기판(11)과 상기 투명박층(13)이 실란트(15)를 통해 접합 고정되어 셀 구조를 형성한다. 이밖에, 상기 투명박층(13)은 상기 유리기판(11)의 상기 패럴랙스 배리어(12)가 형성된 표면 상의 질화규소층 등 무기재료층에 형성될 수도 있다.

상기 유리기판(11)은 생산라인에서 가공할 수 있는 두께를 가지며, 상기 유리기판(11)은 액정 디스플레이 컬리필터 기판 제조 공정에 사용되는 유리기판일 수 있다. 상기 패럴랙스 배리어(12) 상의 격자 무늬(grating)는 예들 들어 BM 제조용 재료로 제작된다.

본 실시예의 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조(10)는 종래 재료와 종래의 LCD 제조공장의 종래의 설비를 이용하여 제조될 수 있으며, 현재 사용되는 LCD 제조공정과 겸용될 수 있어, 자동화 대량생산에 적합하다.

도 4는 본 발명의 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조 실시예 2의 단면도이고, 도 5는 도 5에 도시된 듀얼뷰 컬러필터 구조의 평면도이다. 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조(10’)의 구조는 실시예 1을 기초로, 패럴랙스 배리어(12)와 상기 투명박층(13) 사이에 더 나아가 평탄층(16)이 형성되어, 마주 결합된 후의 패럴랙스 배리어(12)는 투명박층(13)과 직접 접촉되지 않음으로써 공기층이 시청 효과에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 평탄층은 예를 들어 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 아크릴(PMMA), 폴리이미드(PI) 등과 같은 유기 또는 무기 절연재료로 형성될 수 있다.

본 발명의 상기 각 실시예에서는 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조를 디스플레이 유닛의 스크린에 형성되는 듀얼뷰 디스플레이로 설치할 수 있으며, 상기 디스플레이 장치의 예시는 액정디스플레이 패널(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 유기발광다이오드 디스플레이(OLED) 등을 포함한다. 상기 듀얼뷰 디스플레이는 두 폭의 화면을 동시에 디스플레이 할 수 있어, 두 명의 관중의 서로 다른 요구를 만족시킬 수 있다. 따라서, 다수의 디스플레이를 구매하는 원가 및 배치 공간을 절약할 수 있다. 예를 들어 차량에 응용하여, 운전자가 한편으로는 지피에스(Globe Position System, 약칭 GPS) 맵을 보는 동안, 보조석에 앉아 있는 승객은 영화 등의 영상을 볼 수 있다. 또한 예를 들어 가정에 응용하여, 남편은 한 쪽에서 월드컵 경기를 보는 동안, 아내는 다른 쪽에서 드라마를 볼 수 있어, 기호가 달라 생기는 다툼을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예는 또한 일종의 상기 듀얼뷰 컬러필터 구조의 제조방밥을 공개하며, 다음 단계를 포함한다:

단계 101: 유리기판에 패럴랙스 배리어를 형성하는 단계.

상기 패럴랙스 배리어는 다음에 형성되는 RGB 화소의 위치와 서로 매칭되어, 듀얼뷰 효과를 발생시킬 수 있으며, 상기 유리기판은 생산라인에서 가공할 수 있는 두께, 예를 들어 0.5mm의 두께를 가진다. 이러한 유리기판은 비교적 높은 두께를 가지기 때문에 생산라인에서 가공하는 과정에서 휘어지는 변형이 발생하지 않는다.

상기 유리기판은 예를 들어 액정디스플레이 컬러필터 기판 제조공정에 사용되는 유리기판일 수 있고, 격자 무늬는 블랙매트릭스(Black Matrix, 약칭 BM) 제조용 재료로 제작될 수 있으므로, 따라서 획득이 용이하다.

단계 102: 상기 유리기판 중 상기 패럴랙스 배리어가 형성된 표면에 투명박층을 설치하여 셀 구조를 형성하는 단계.

구체적으로, 투명박층의 재질에 따라, 본 단계는 다음과 같이 각기 다른 실시예가 있다.

예를 들어, 상기 투명박층이 초박형 유리 또는 플라스틱 박막일 경우, 먼저 상기 유리기판 중 상기 패럴랙스 배리어가 형성된 표면의 사방 가장자리에 실란트를 디스펜싱 한 후, 진공상태에서, 투명박층을 상기 유리기판 중 실란트가 디스펜싱된 표면에 덮는다. 마지막으로, 상기 유리기판의 실란트가 경화되어, 상기 유리기판이 상기 투명박층과 접합 고정되면 셀 구조가 형성된다.

상기 투명박층의 두께는 70~200미크론 정도이며, 구체적으로는 필요에 따라 정할 수 있다. 초박형 유리를 투명박층으로 사용할 경우, 종래의 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, 약칭 LCD) 제조공장에서는 초박형 유리를 생산라인에서 전송하기가 매우 어려운데 비해, 본 단계에서는 먼저 상기 초박형 유리를 LCD 제조용 진공 카세트 장치의 하부 테이블 위에 놓은 다음, 상기 진공 카세트 설비의 상부 테이블로 상기 유리기판을 흡착하여 상기 초박형 유리 위에 안치한다.

또한 예를 들어, 상기 투명박층이 질화규소층인 경우, 상기 유리기판 중 상기 패럴랙스 배리어가 형성된 표면에 상기 질화규소층을 형성하여, 셀 구조를 형성한다.

단계 103: 상기 셀 구조의 투명박층에 RGB 화소의 패턴을 형성하는 단계.

상기 단계는 종래의 컬러필터 기판 제조공장에서 정상적인 컬러필터 기판 가공방식으로 제조될 수 있다. RGB 화소는 각기 다른 화면을 디스플레이할 수 있는 홀짝수 서브화소열을 포함한다.

본 실시예의 상기 방법은 종래의 재료와 종래의 LCD 제조공장의 종래설비를 이용하여 듀얼뷰 컬러필터구조의 제조를 구현할 수 있어, 종래 설비, 공정과 겸용되어 자동화 대량생산에 적합하다.

또한, 만약 패럴랙스 배리어가 투명박층과 직접 접촉되면, 패럴랙스 배리어 상의 격자 무늬 사이에 공기층이 존재하기 쉬운데, 공기층은 먼지가 쌓이기 쉬울 뿐만 아니라, 공기의 굴절률은 상하의 투명박층 및 패럴랙스 배리어와 차이가 크기 때문에, 시청 효과에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 단계 102를 실행하는 과정에서 상기 셀 구조를 형성하기 전에, 디스플레이 효과에 따라 패럴랙스 배리어에 평탄층(overcoat)을 선택적으로 형성할 수 있다.

구체적으로, 상기 투명박층이 초박형 유리 또는 또는 플라스틱 박막인 경우, 상기 유리기판 중 상기 패럴랙스 배리어가 형성된 표면의 사방 가장자리에 실란트를 디스펜싱하기 전 상기 패럴랙스 배리어에 평탄층을 형성한다. 상기 투명박층이 질화규소층인 경우, 상기 유리기판 중 상기 패럴랙스 배리어가 형성된 표면에 상기 질화규소층을 형성하기 전에 상기 패럴랙스 배리어에 평탄층을 형성한다.

본 실시예의 상기 평탄층을 통해 두 줄의 격자선 사이의 공간이 채워지게 되어, 패럴랙스 배리어를 평탄화시키며, 또한 카세트 결합 후 패럴랙스 배리어가 투명박층과 직접 접촉하지 않도록 함으로써, 공기층이 시청 효과에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

마지막으로, 이상의 실시예는 본 발명의 기술방안을 설명하기 위한 것일 뿐, 이를 한정하는 것은 아니며, 전술한 실시예를 참조하여 본 발명에 대해 가능한 한 상세히 설명하였으나, 본 분야의 통상의 기술자라면 전술한 각 실시예에 기재된 기술방안을 보정하거나, 또는 그 중 일부 기술특징을 동등하게 치환할 수 있으며, 이러한 보정 또는 치환에 의해 상응하는 기술방안의 본질이 본 발명의 각 실시예의 기술방안의 정신과 범위를 벗어나지 않도록 하여야 함을 이해하여야 한다.

Claims (13)

1. 유리기판에 슬릿 그레이팅(slit grating)을 형성하는 단계;
   셀 구조를 형성하기 위하여 상기 유리기판 상의 상기 슬릿 그레이팅이 형성된 표면에 초박형 유리 또는 플라스틱 박막 중의 어느 하나로서 두께가 70-200 미크론인 투명박층을 형성하는 단계;
   상기 투명박층의 표면 상에 홀수 서브화소열과 짝수 서브화소열을 포함하는 화소패턴을 형성하는 단계;
   를 포함하며,
   상기 투명박층은 초박형 유리 또는 플라스틱 박막이며, 셀 구조를 형성하기 위하여 상기 유리기판 상의 상기 슬릿 그레이팅이 형성된 표면에 상기 투명박층을 형성하는 것은,
   상기 유리기판 중 상기 슬릿 그레이팅이 형성된 표면의 사방 가장자리에 실란트를 디스펜싱하는 단계;
   상기 투명박층을 LCD 제조용 진공 셀 형성 설비의 하부 테이블에 수평으로 놓는 단계 및 상기 진공 셀 형성 설비의 상부 테이블로 상기 유리기판을 흡착하여, 상기 유리기판 상의 상기 실란트가 디스펜싱된 표면이 상기 투명박층을 향하도록 상기 투명박층에 안치하는 단계를 포함하는, 진공상태에서 상기 투명박층을 상기 유리기판 중 상기 실란트가 디스펜싱된 표면에 덮는 단계; 및
   상기 유리기판 상의 상기 실란트를 경화시켜, 상기 유리기판을 상기 투명박층과 접합 고정시켜 셀 구조를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼뷰(double-vision) 컬러필터 구조의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 유리기판 중 상기 슬릿 그레이팅이 형성된 표면의 사방 가장자리에 실란트를 디스펜싱하기 전에,
   상기 슬릿 그레이팅에 평탄층(overcoat)을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼뷰 컬러필터 구조의 제조방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 유리기판, 슬릿 그레이팅, 투명박층과 화소패턴을 포함하며,
   상기 슬릿 그레이팅이 상기 유리기판에 형성되고, 상기 투명박층은 초박형 유리 또는 플라스틱 박막 중의 어느 하나로서 두께가 70-200 미크론이며, 상기 유리기판 상의 상기 슬릿 그레이팅이 형성된 표면에 설치되어 상기 유리기판과 셀 구조를 형성하고, 상기 화소패턴의 패턴은 상기 셀 구조 중의 상기 투명박층에 형성되면서 홀수 서브화소열과 짝수 서브화소열을 포함하며,
   상기 투명박층은 초박형 유리 또는 플라스틱 박막이며, 상기 유리기판 상의 상기 슬릿 그레이팅이 형성된 표면의 사방 가장자리에 실란트를 디스펜싱하여, 상기 유리기판과 상기 투명박층을 상기 실란트를 통해 접합 고정시킴으로써 셀 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 듀얼뷰 컬러필터 구조.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 7항에 있어서,
    상기 유리기판은 액정 디스플레이 컬러필터 기판 제조 공정에서 사용되는 유리기판이며, 상기 슬릿 그레이팅 상의 그레이팅 무늬는 블랙매트릭스 제조용 재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 듀얼뷰 컬러필터 구조.
11. 제 7항에 있어서,
    상기 슬릿 그레이팅과 상기 투명박층 사이에 평탄층이 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼뷰 컬러필터구조.
12. 디스플레이 유닛; 및
    청구항 7의 듀얼뷰 컬러필터구조를 포함하며,
    상기 듀얼뷰 컬러필터구조가 상기 디스플레이 유닛에 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼뷰 디스플레이.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 디스플레이 유닛은 액정 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널 또는 유기발광다이오드 디스플레이인 것을 특징으로 하는 듀얼뷰 디스플레이.

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