KR101876432B1 - Display device and method of fabricating thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 삼차원 크로스토크의 발생을 억제하여 상하 시야각을 개선하기 위한 광 경로 변경층을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, and relates to a liquid crystal display device including a light path changing layer for suppressing the occurrence of three-dimensional crosstalk and improving a vertical angle of view.

Description

표시장치 및 그 제조방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF FABRICATING THEREOF [0002]

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패턴드 리타더층을 포함하는 표시장치에 있어서 삼차원 크로스토크 발생 억제를 위한 광 경로 변경층을 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device including a light path change layer for suppressing generation of three-dimensional crosstalk in a display device including a patterned retarder layer.

최근 정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 영상 구현 방식과 관련하여 2차원적인 평면영상뿐만 아니라 3차원적인 입체영상까지도 구현할 수 있는 표시장치가 개발되고 있다.As the information society has developed in recent years, the demand for the display field has been increasing in various forms, and a display device capable of realizing not only a two-dimensional plane image but also a three-dimensional stereoscopic image with respect to an image realization method has been developed.

인간이 영상의 깊이감과 입체감을 느끼는 요인으로는 두 눈 사이 간격에 의한 양안시차 외에도 심리적, 기억적 요인이 있다.In addition to the binocular disparity due to the distance between the two eyes, there are psychological and memorizing factors for the depth and stereoscopic effect of the human image.

이와 같은 요인들을 이용한 3차원 입체영상 표시 방식 중 하나가 양안의 생리적 요인을 이용하여 입체감을 느끼는 입체감표현방식(stereoscopic type)이다.One of the three-dimensional stereoscopic image display methods using these factors is a stereoscopic type in which stereoscopic effect is felt using physiological factors of both eyes.

입체감표현방식(stereoscopic type)은 약 65㎜정도 떨어져 있는 좌우안에 시차정보가 포함된 평면의 연관영상을 제공하면, 뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것이다.The stereoscopic type is the ability to generate the spatial information before and after the display surface in the process of fusion of the brain by providing the plane image of the plane including the parallax information in the left and right, That is, stereography is used.

이러한 입체감표현방식은 실질적인 입체감 생성위치에 따라 관찰자가 특수안경을 착용하는 안경방식과, 표시면 측의 패럴랙스 베리어(parallax barrier)나 렌티큘러(lenticular) 등의 렌즈 어레이(lens array)를 이용하는 무안경 방식으로 구분될 수 있다.Such a stereoscopic expression system is classified into a spectacle system in which a viewer wears special glasses depending on a substantial stereoscopic generation position and a non-stereoscopic vision system in which a lens array such as a parallax barrier or a lenticular on the display side is used, . ≪ / RTI >

이 중 안경방식은 무안경 방식에 비해 시야각이 넓고 감상 시 어지러움증 유발이 적으며, 비교적 저렴한 원가로 제작이 가능하다는 장점이 있다.Among these glasses, the viewing angle is wider than that of the non-glasses type, and it is less prone to dizziness and can be manufactured at a relatively low cost.

위와 같은 안경방식은, 셔터안경 방식(shutter glasses)과 편광분할 방식으로 나눌 수 있다.Such a spectacle method can be divided into a shutter glasses and a polarization splitting method.

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.The shutter glasses system alternately displays the left and right images with a single screen, and sequentially opens and closes the timing of the left shutter and the right shutter of the shutter glasses in accordance with the temporal difference time of the left and right eye images, Thereby realizing a three-dimensional feeling.

셔터안경 방식을 이용할 경우에 시교차 타이밍을 완전히 일치하도록 제어하지 못함에 따라 플리커(flicker) 현상이 발생할 수 있어, 관찰자가 입체영상을 감상할 때 어지러움증과 같은 피로를 유발할 수 있는 문제점이 존재한다.Flicker phenomenon may occur when the shutter eyeglasses system is not controlled so as to perfectly match the temporal difference timings so that observers may experience fatigue such as dizziness when viewing stereoscopic images.

또 다른 방식인 편광분할 방식은, 하나의 화면의 화소를 열, 행 또는 화소단위로 2분할하여 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.Another method, the polarization division method, divides the pixels of one screen into two in units of columns, rows, or pixels to display the left and right images in different polarization directions, and the left glasses and right glasses of the polarizing glasses have different polarization directions So that each image is separately recognized in the left eye and the right eye.

편광분할 방식은 셔터안경 방식에서와 같은 플리커 현상 발생 요인이 없으므로 감상 시 피로 유발이 적다는 장점이 있다.The polarization splitting method is advantageous in that there is little flicker phenomenon as in the case of the shutter glasses system, and therefore fatigue induction is small.

또한, 편광분할 방식의 표시장치는 표시장치 전면에 편광을 분할할 수 있는 패터닝된 편광분할 광학매체(예를 들어, 패턴드 리타더(patterned retarder) 등)를 장착하기 때문에, 가격이 매우 저렴한 편광안경을 착용하여 다수가 감상할 수 있으므로 비용이 상대적으로 매우 적게 든다.Further, since the polarization division type display device is provided with a patterned polarized light splitting optical medium (for example, patterned retarder or the like) capable of splitting the polarized light on the entire surface of the display device, The cost can be relatively small because many people can watch it by wearing glasses.

이하에서는 도면을 참조하여 종래의 편광분할 방식의 액정표시장치에 대하여 살펴본다.
Hereinafter, a conventional polarized light splitting type liquid crystal display device will be described with reference to the drawings.

도1은 3D 크로스토크의 발생을 설명하기 위해 종래의 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도2는 3D 크로스토크의 발생을 제거하기 위한 블랙스트라이프를 포함하는 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.Fig. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a conventional liquid crystal display device for explaining the occurrence of 3D crosstalk, Fig. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device including a black stripe for eliminating generation of 3D crosstalk 1 is a schematic cross-sectional view.

도1에 도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치(1)는, 게이트 배선(미도시), 데이터 배선(미도시), 박막트랜지스터(미도시) 등이 형성되는 제 1 기판(10)과, 다수의 좌안 수평화소라인(Hl)와 다수의 우안 수평화소라인(Hr)과, 다수의 블랙매트릭스(BM)을 포함하는 제 2 기판(20)과, 반응성 액정단량체가 코팅되어 패턴드 리타더(patterned retarder)(52)가 형성되는 제 3 기판(50)을 포함한다.1, a conventional liquid crystal display device 1 includes a first substrate 10 on which gate wirings (not shown), data wirings (not shown), thin film transistors (not shown) and the like are formed, A second substrate 20 including a plurality of left and right horizontal pixel lines Hl and a plurality of right and left horizontal pixel lines Hr and a plurality of black matrices BM and a patterned retarder patterned retarders 52 are formed on the third substrate 50.

액정패널(30)은 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 부착하여 형성되며, 영상을 출력한다.The liquid crystal panel 30 is formed by attaching a first substrate 10 and a second substrate 20, and outputs an image.

그리고, 제 1 기판(10) 하부에는 제 1 편광판(미도시)이 부착되고, 제 2 기판(20) 상부에는 제 2 편광판(40)이 부착된다.A first polarizing plate (not shown) is attached to a lower portion of the first substrate 10, and a second polarizing plate 40 is attached to an upper portion of the second substrate 20.

이때, 제 1 편광판(미도시) 및 제 2 편광판(40)은 광투과축에 평행한 선편광만을 투과시키며, 제 1 편광판(미도시)의 광투과축은 제 2 편광판(40)의 광투과축과 수직으로 배치된다.At this time, the first polarizing plate (not shown) and the second polarizing plate 40 transmit only linearly polarized light parallel to the light transmitting axis, and the light transmitting axis of the first polarizing plate (not shown) is parallel to the light transmitting axis of the second polarizing plate 40 Vertically.

그리고, 제 2 편광판(40) 상부에는 패턴드 리타더(52)가 부착되는데, 패턴드 리타더(52)는, 다수의 좌안 리타더(Rl) 및 다수의 우안 리타더(Rr)를 포함한다.The patterned retarder 52 is attached to the upper portion of the second polarizer 40. The patterned retarder 52 includes a plurality of left eye retarders Rl and a plurality of right eye retarders Rr .

종래의 액정표시장치(1)의 상하 시야각에서는, 정면 또는 좌우 시야각에서와 달리, 좌안 수평화소라인(Hl)이 표시하는 다수의 좌안영상 중 일부(Il')가 패턴드 리타더(52)의 우안 리타더(Rr)를 통과하여 우원편광 되어 출력되었다. (A부분)In the upper and lower viewing angles of the conventional liquid crystal display device 1, a part (Il ') of a plurality of left eye images displayed by the left eye horizontal pixel line Hl is shifted from the left side of the patterned retarder 52 Passed through the right eye retarder Rr, and output as right-handed circularly polarized light. (Part A)

그리고, 우원편광 된 일부의 좌안영상(Il')이 우원편광 된 다수의 우안영상(Ir)과 함께 편광안경(70)의 우안렌즈를 통과하여 관찰자의 우안에 전달되었다.The right-handed circularly polarized part of the left eye image Il 'is passed through the right eye lens of the polarizing glasses 70 and transmitted to the right eye of the observer along with a plurality of right-eye polarized right eye images Ir.

따라서, 다수의 우안영상(Ir)과 일부의 좌안영상(Il')이 서로 간섭하여 3차원 크로스토크(Crosstalk)가 발생하였으며, 그에 따라 상하방향의 3차원 시야각 특성이 저하되는 문제점이 있었다.Accordingly, a plurality of right-eye images Ir and a part of the left-eye images Il 'interfere with each other, resulting in three-dimensional crosstalk, which degrades the three-dimensional viewing angle characteristics in the vertical direction.

여기서, 3D 크로스토크(Crosstalk)란, 좌안영상(Il)이 우안에 제공되거나 우안 영상이 좌안에 제공됨에 따라 선명한 3차원 입체영상의 인식을 방해하는 것을 의미하며, 3D 크로스토크가 작을수록 3차원 입체영상의 선명도가 높아지고 눈의 피로도가 감소한다.Here, 3D crosstalk means that the left eye image Il is provided to the right eye or the right eye image is provided to the left eye, thereby obstructing the recognition of a clear three-dimensional stereoscopic image. The smaller the 3D crosstalk is, The sharpness of the stereoscopic image increases and the fatigue of the eyes decreases.

이러한 3D 크로스토크 발생을 방지하기 위하여, 도2에 도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치(11)는, 패턴드 리타더(52)의 상측에 좌안 리타더(Rl) 및 우안 리타더(Rr) 사이에 형성되는 블랙스트라이프(BS)를 포함한다.2, the conventional liquid crystal display device 11 is provided with a left retarder Rl and a right eye retarder Rr (not shown) on the upper side of the pattern drawer 52, And a black stripe (BS) formed between the black stripes.

여기서, 액정패널의 좌안 수평화소라인(Hl)을 통과하여 패턴드 리타더(52)의 우안 리타더(Rr)로 향하는 일부의 좌안영상(Il')은 블랙스트라이프(BS)에 의하여 차단된다.Here, a part of the left eye image Il 'passing through the left eye horizontal pixel line Hl of the liquid crystal panel and directed to the right eye retarder Rr of the patterned retarder 52 is blocked by the black stripe (BS).

그 결과 우안영상(Ir)만이 우원편광 되어 편광안경(70)의 우안렌즈를 통과하여 관찰자의 우안에 전달되므로, 우안영상(Ir)과 일부의 좌안영상(Il')의 간섭에 의한 3차원 크로스토크 발생이 방지된다.As a result, only the right eye image Ir is rightly polarized and passes through the right eye lens of the polarizing glasses 70 and is transmitted to the right eye of the observer. Therefore, a three-dimensional cross due to interference between the right eye image Ir and a part of the left eye image Il ' Torque generation is prevented.

그러나, 블랙스트라이프(BS)에 의하여 액정패널의 비표시영역이 증가하게 되어 개구율 및 휘도가 감소하는 문제점이 발생하였다.However, the non-display area of the liquid crystal panel increases due to the black stripe (BS), which causes a problem that the aperture ratio and the brightness decrease.

또한, 종래의 액정표시장치(1)는, 패턴드 리타더(patterned retarder)(52)가 형성되는 제 3 기판(50)은 유리 재질의 기판을 사용했었다.In the conventional liquid crystal display device 1, a glass substrate is used as the third substrate 50 on which the patterned retarder 52 is formed.

유리 재질의 기판은 표면의 편평도가 우수하며 투명도가 높고 복굴절이 없이 광학특성이 균일하면서, 일반적인 스핀 코팅(spin coating)법으로 배향막이나 반응성 액정단량체를 균일한 두께로 형성할 수 있다는 장점이 있다.The glass substrate has an excellent flatness of the surface, high transparency, no birefringence, and uniform optical characteristics, and has an advantage that the alignment film or the reactive liquid crystal monomer can be formed in a uniform thickness by a general spin coating method.

반면에, 유리 재질의 기판은 가격이 비싸고 제조 중 파손 가능성이 높으며 공정시간이 길어서 수율과 양산성이 떨어진다는 단점이 존재하였다.
On the other hand, a glass substrate is expensive, has a high possibility of breakage during manufacturing, and has a disadvantage in that yield and mass productivity are inferior due to a long process time.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광 경로 변경층을 이용하여 삼차원 크로스토크 발생을 억제하여 삼차원 상하 시야각을 개선하는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a display device capable of suppressing the occurrence of three-dimensional crosstalk using a light path changing layer to improve a three-dimensional vertical viewing angle.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 표시장치는, 좌안영상과 우안영상을 이용하여 입체영상을 표시하는 표시장치에 있어서, 좌안 수평화소라인과 우안 수평화소라인이 형성되는 제 1 기판 및 상기 제 1 기판과 이격되어 배치되는 제 2 기판을 포함하는 표시패널과; 상기 표시패널 상부에 형성되며 좌안 리타더 및 우안 리타더로 구성되는 패턴드 리타더와; 상기 제 2 기판과 상기 패턴드 리타더 사이에 형성되며, 상기 제 2 기판으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시키기 위한 다수의 가이딩 홀로 구성되는 광 경로 변경층을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a display device for displaying a stereoscopic image using a left eye image and a right eye image, the display device including a first substrate on which a left eye horizontal pixel line and a right eye horizontal pixel line are formed, A display panel including a second substrate spaced apart from the substrate; A pattern reliader formed on the display panel and configured by a left eye retarder and a right eye retarder; And a plurality of guiding holes formed between the second substrate and the pattern reliader for changing a path of light emitted from the second substrate.

여기서, 상기 광 경로 변경층은, 상기 좌안 및 우안 수평화소라인을 통과하여 각각 상기 우안 및 좌안 리타더로 입사되는 광의 경로를 변경시킬 수 있다.Here, the light path changing layer may change the path of light that passes through the left eye and right eye horizontal pixel lines and enters the right eye and left eye retarders, respectively.

그리고, 상기 광 경로 변경층은, 자외선 경화수지 또는 열경화수지로 이루어질 수 있다.The light path changing layer may be made of an ultraviolet curing resin or a thermosetting resin.

또한, 상기 광 경로 변경층의 굴절률은 상기 제 2 기판의 굴절률을 기준으로 0.3 범위 내인 것이 바람직하다.It is preferable that the refractive index of the light path changing layer is within the range of 0.3 based on the refractive index of the second substrate.

한편, 상기 표시패널은, 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스를 더 포함할 수 있다.The display panel may further include a black matrix for covering non-display regions.

여기서, 상기 가이딩 홀은, 상기 블랙매트릭스와 대응되며, 상기 가이딩 홀의 폭은 상기 블랙매트릭스의 폭보다 작거나 동일할 수 있다.Here, the guiding hole corresponds to the black matrix, and the width of the guiding hole may be smaller than or equal to the width of the black matrix.

그리고, 상기 가이딩 홀의 굴절률은 상기 광 경로 변경층의 굴절률보다 작은 것이 바람직하다.The refractive index of the guiding hole is preferably smaller than the refractive index of the light path changing layer.

또한, 상기 패턴드 리타더의 표면과 상기 광 경로 변경층의 가이딩 홀과 이루는 각도는 30도 이상 150이하일 수 있다.
The angle formed between the surface of the pattern reliader and the guiding hole of the light path change layer may be 30 degrees or more and 150 or less.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 표시장치의 제조방법은, 대향합착되는 제1 및 제2기판을 포함하는 표시패널의 상기 제 2 기판 상에 다수의 가이딩 홀을 포함하는 광 경로 변경층을 형성하는 단계와; 상기 광 경로 변경층 상부에 패턴드 리타더를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a display device, including: forming a light path change layer including a plurality of guiding holes on a second substrate of a display panel including first and second substrates, ; ≪ / RTI > And forming a pattern reliader on the light path changing layer.

여기서, 광 경로 변경층을 형성하는 단계는, 상기 제 2 기판 또는 별도의 베이스 필름 상에 자외선 경화수지 또는 열 경화수지를 도포하는 단계와, 몰드를 이용하여 상기 자외선 경화수지 또는 열 경화수지를 패턴화하여 다수의 가이딩 홀을 형성하는 단계와, 자외선 또는 열을 이용하여 상기 자외선 경화수지 또는 열 경화수지를 경화시키는 단계로 이루어질 수 있다.The step of forming the light path changing layer may include the steps of applying an ultraviolet curing resin or a thermosetting resin on the second substrate or another base film, To form a plurality of guiding holes, and curing the ultraviolet curable resin or the thermosetting resin using ultraviolet rays or heat.

그리고, 상기 베이스 필름은, PMMA, PC, PET, TAC 중 어느 하나일 수 있다.The base film may be any one of PMMA, PC, PET and TAC.

또한, 상기 몰드는, 상기 패턴드 리타더의 표면과 상기 광 경로 변경층의 가이딩 홀과 이루는 각도는 30도 이상 150이하가 되도록 패턴화시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the mold is patterned such that the angle formed between the surface of the patterned retarder and the guiding hole of the light path change layer is 30 degrees or more and 150 or less.

여기서, 상기 광 경로 변경층의 굴절률은 상기 제 2 기판의 굴절률을 기준으로 0.3 범위 내일 수 있다.Here, the refractive index of the light path changing layer may be within the range of 0.3 based on the refractive index of the second substrate.

그리고, 상기 가이딩 홀은 상기 제2기판의 블랙매트릭스와 대응되며, 상기 가이딩 홀의 폭은 상기 블랙매트릭스의 폭보다 작거나 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.The guiding hole corresponds to the black matrix of the second substrate, and the width of the guiding hole is smaller than or equal to the width of the black matrix.

또한, 상기 가이딩 홀의 굴절률은 상기 광 경로 변경층의 굴절률보다 작을 수 있다.
In addition, the refractive index of the guiding hole may be smaller than the refractive index of the light path changing layer.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치에서는, 가이딩 홀의 표면 거칠기를 줄여 가이딩 홀의 전반사 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, in the display device according to the present invention, it is possible to reduce the surface roughness of the guiding holes and improve the total reflection efficiency of the guiding holes.

그 결과 표시장치의 3D 시야각 및 휘도를 향상시킬 수 있다.As a result, the 3D viewing angle and luminance of the display device can be improved.

또한, 가이딩 홀 형성에 의해 블랙매트릭스의 크기를 줄일 수 있어 표시패널의 개구율이 향상될 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛의 제작 비용을 절감할 수 있다.Further, since the size of the black matrix can be reduced by forming the guiding holes, the aperture ratio of the display panel can be improved, and the manufacturing cost of the backlight unit can be reduced accordingly.

그리고, 제 2 기판 상에 다수의 가이딩 홀로 구성된 광 경로 변경층을 형성함에 따라 공정시간을 줄일 수 있다.
The process time can be reduced by forming a light path change layer composed of a plurality of guiding holes on the second substrate.

도1은 3D 크로스토크의 발생을 설명하기 위해 종래의 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도2는 3D 크로스토크의 발생을 제거하기 위한 블랙스트라이프를 포함하는 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 사시도이다.
도4은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도5는 패턴드 리타더에서의 영상의 입사각과 굴절각과의 관계를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제 2 기판에서의 빛의 경로를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제 2 기판 상에 가이딩 홀을 형성하는 공정을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도9a 및 도9b는 가이딩 홀을 형성하는 과정에 발생하는 표면 거칠기 정도에 따른 빛의 산란여부를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.도10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도11a 내지 도11c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치에서의 광 경로 변경층 제조공정을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도12은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 광 경로 변경층에서의 빛의 경로를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도13은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도14a 내지 도14c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치에서의 광 경로 변경층 제조공정을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도15은 광 경로 변경층의 굴절률에 따른 전반사 각도의 변화를 나타내는 도면이다.
도16은 제 2 기판의 굴절률에 따른 표시장치의 3D 시야각의 변화를 나타내는 도면이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a conventional liquid crystal display device for explaining the occurrence of 3D crosstalk.
2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a liquid crystal display device including a black stripe for eliminating the occurrence of 3D crosstalk.
3 is a perspective view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
5 is a diagram referred to explain the relationship between the incident angle and the refraction angle of an image in the patterned retarder.
6 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a light path in a second substrate of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
8 is a diagram for describing a process of forming a guiding hole on a second substrate of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
9A and 9B are diagrams for explaining whether light is scattered depending on the degree of surface roughness generated in the process of forming the guiding holes. FIG. 10 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross section.
FIGS. 11A to 11C are diagrams for explaining the manufacturing process of the optical path changing layer in the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention.
12 is a diagram referred to explain the light path in the light path changing layer of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 14A to 14C are views for explaining the manufacturing process of the optical path changing layer in the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention.
15 is a diagram showing a change in the total reflection angle depending on the refractive index of the light path changing layer.
16 is a view showing a change in the 3D viewing angle of the display device according to the refractive index of the second substrate.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명은 유기발광다이오드표시장치 등에도 적용될 수 있지만 이하에서는 표시장치 중 액정표시장치를 기준으로 설명하기로 한다.
Although the present invention can be applied to an organic light emitting diode display device and the like, a liquid crystal display device among display devices will be described below.

도3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 사시도이고, 도4은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 3 is a perspective view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

도3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(101)는, 서로 마주보며 이격된 제 1 기판(110)및 제 2 기판(120)과, 제 1 기판(110)및 제 2 기판(120) 각각의 외면에 형성되는 제 1 편광판(미도시) 및 제 2 편광판(140)과, 제 1 편광판(미도시) 하부에 형성되는 백라이트 유닛(미도시)과, 제 2 편광판(140) 상부에 형성되는 패턴드 리타더(patterned retarder)(152)를 포함한다.3, the liquid crystal display device 101 according to the first embodiment of the present invention includes a first substrate 110 and a second substrate 120 facing each other and a first substrate 110 A first polarizing plate (not shown) and a second polarizing plate 140 formed on an outer surface of each of the first and second substrates 120 and 120, a backlight unit (not shown) formed below the first polarizing plate (not shown) And a patterned retarder 152 formed on the first polarizer 140 and the second polarizer 140.

액정패널(130)은 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)이 합착하여 형성되며, 좌안영상(Il)을 표시하는 좌안 수평화소라인(Hl)과 우안영상(Ir)을 표시하는 우안 수평화소라인(Hr)을 포함한다.The liquid crystal panel 130 includes a first substrate 110 and a second substrate 120. The first substrate 110 and the second substrate 120 are coupled together and include a left eye horizontal pixel line Hl for displaying a left eye image Il, And a horizontal pixel line Hr.

여기서, 좌안 수평화소라인(Hl) 및 우안 수평화소라인(Hr) 각각에는 적, 녹, 청색 화소영역(R, G, B)이 순차적으로 배치되며, 좌안 수평화소라인(Hl)과 우안 수평화소라인(Hr)은 액정패널(130)의 수직방향을 따라 번갈아 배치된다.Green, and blue pixel regions R, G, and B are sequentially arranged in the left-eye horizontal pixel line Hl and the right-eye horizontal pixel line Hr, The lines Hr are alternately arranged along the vertical direction of the liquid crystal panel 130. [

여기서, 도시하지는 않았지만, 제 1 기판(110)에는 서로 교차하여 화소영역(미도시)을 정의하는 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시), 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결되는 박막트랜지스터(미도시) 및 박막트랜지스터에 연결되어 각 화소영역(미도시)에 배치되는 화소전극(미도시)이 형성될 수 있다.Although not shown, the first substrate 110 is provided with gate wirings (not shown) and data wirings (not shown) which define pixel regions (not shown) and gate wirings and thin film transistors And a pixel electrode (not shown) connected to the thin film transistor and disposed in each pixel region (not shown) may be formed.

그리고, 제 2 기판(120)에는 다수의 적, 녹, 청색 컬러필터(미도시)와, 다수의 블랙매트릭스(BM)가 형성된다.A plurality of red, green, and blue color filters (not shown) and a plurality of black matrices (BM) are formed on the second substrate 120.

한편, 백라이트 유닛(미도시)으로부터 전달되는 빛은 제 1 편광판과 액정패널(130)과 제 2 편광판(140)을 통과하면서 선편광 상태가 되어 패턴드 리타더(152)로 입사된다.Meanwhile, the light transmitted from the backlight unit (not shown) passes through the first polarizing plate, the liquid crystal panel 130, and the second polarizing plate 140, and becomes linearly polarized light and is incident on the patterned retarder 152.

여기서, 패턴드 리타더(152)는, 좌안 리타더(Rl) 및 우안 리타더(Rr)를 포함하며, 좌안 리타더(Rl) 및 우안 리타더(Rr)는 각각 액정패널(130)의 좌안 수평화소라인(Hl) 및 우안 수평화소라인(Hr)에 대응되도록 번갈아 배치된다.The pattern reliader 152 includes a left eye retarder Rl and a right eye retarder Rr, and the left eye retarder Rl and the right eye retarder Rr include a left eye retarder Rl and a right eye retarder Rr, Are alternately arranged so as to correspond to the horizontal pixel line Hl and the right-eye horizontal pixel line Hr.

액정패널(130)에서 출사하는 좌안영상(Il) 및 우안영상(Ir)은, 제 2 편광판(140)을 통과하여 각각 선편광된 좌안영상(Il) 및 선편광된 우안영상(Ir)으로 변조되고, 선편광된 좌안영상(Il) 및 우안영상(Ir)은 패턴드 리타더(152)로 입사된다.The left eye image Il and the right eye image Ir which are emitted from the liquid crystal panel 130 are modulated into a left eye image Il and a linearly polarized right eye image Ir which are respectively passed through the second polarizer 140, The linearly polarized left eye image Il and the right eye image Ir are incident on the patterned retarder 152.

여기서, 제 2 편광판(140)을 통과하여 변조된 선편광된 좌안영상(Il) 및 선편광된 우안영상(Ir)은, 패턴드 리타더(152)를 통과함에 따라 원편광된다.The linearly polarized left eye image Il and the linearly polarized right eye image Ir modulated by passing through the second polarizer 140 are circularly polarized as they pass through the patterned retarder 152.

즉, 선편광된 좌안영상(Il)은 좌안 리타더(Rl)를 통과하여 좌원편광으로 변조되어 출력되고, 선편광된 우안영상(Ir)은 우안 리타더(Rr)를 통과하여 우원편광으로 변조되어 출력된다.That is, the linearly polarized left eye image Il passes through the left eye retarder Rl and is modulated into left-handed circularly polarized light, and the linearly polarized right-eye image Ir passes through the right eye retarder Rr, do.

다시 말해서, 액정패널(130)의 좌안 수평화소라인(Hl)이 표시하는 좌안영상(Il)은, 제 2 편광판(140)을 통과하면서 선편광된 후, 패턴드 리타더(152)의 좌안 리타더(Rl)를 통과하면서 좌원편광되어 출력된다.In other words, the left eye image Il displayed by the left eye horizontal pixel line Hl of the liquid crystal panel 130 is linearly polarized while passing through the second polarizer plate 140, And is outputted as a left-handed circularly polarized light while passing through the first polarized beam Rl.

그리고, 액정패널(130)의 우안 수평화소라인(Hr)이 표시하는 우안영상(Ir)은, 제 2 편광판(140)을 통과하면서 선편광된 후, 패턴드 리타더(152)의 우안 리타더(Rr)를 통과하면서 우원편광되어 출력된다.The right eye image Ir displayed by the right eye horizontal pixel line Hr of the liquid crystal panel 130 is linearly polarized while passing through the second polarizing plate 140 and is then incident on the right eye retarder 152 of the patterned retarder 152 Rr) and output as right-handed circularly polarized light.

이렇게 출력된 좌원편광된 좌안영상(Il) 및 우원편광된 우안영상(Ir)은 관찰자에게 전달된다.The left-handed circularly polarized left eye image Il and the right-handed circularly polarized right-eye image Ir are output to the observer.

한편, 관찰자가 착용하는 편광안경(170)은, 좌안렌즈(172) 및 우안렌즈(174)를 포함하는데, 이때, 좌안렌즈(172)는 좌원편광만 투과시키고, 우안렌즈(174)는 우원편광만 투과시키는 역할을 한다.On the other hand, the polarizing glasses 170 worn by the observer include a left eye lens 172 and a right eye lens 174. At this time, the left eye lens 172 transmits only the left-handed circularly polarized light and the right eye lens 174 transmits right- It only serves to penetrate.

따라서, 관찰자에게 전달된 영상 중, 좌원편광된 좌안영상(Il)은 좌안렌즈(172)를 통하여 관찰자의 좌안에 전달되고, 우원편광된 우안영상(Ir)은 우안렌즈(174)를 통하여 관찰자의 우안에 전달된다.Accordingly, the left-handed circularly polarized left eye image Il is transmitted to the left eye of the observer through the left eye lens 172 and the right-handed polarized right eye image Ir is transmitted through the right eye lens 174 to the observer's eye It is delivered to the right.

그 결과 관찰자는 좌우안으로 각각 전달된 좌안영상(Il) 및 우안영상(Ir)을 조합함에 따라 3차원 입체영상을 인식하게 된다.As a result, the observer recognizes the three-dimensional stereoscopic image by combining the left-eye image (Il) and the right-eye image (Ir) transmitted in the left and right directions.

위와 같이 편광분할 광학매체로서 사용되는 패턴드 리타더(152)는, 액정표시장치의 전면에 배치되며, 액정패널(130)로부터 출사된 좌안영상(Il) 및 우안영상(Ir)이 서로 다른 편광방향을 갖도록 변조하는 역할을 한다.The patterned retarder 152 used as the polarization splitting optical medium as described above is disposed on the front surface of the liquid crystal display device and is configured so that the left eye image Il and the right eye image Ir emitted from the liquid crystal panel 130 are different polarized light Directional modulation.

종래에는 패턴드 리타더를 제조하는 경우에 반응성 액정단량체(reactive mesogens: RM)를 유리 재질의 기판에 코팅(coating)하고, 서로 다른 광축을 갖도록 패턴을 배향시킨 후 광가교 시켜서 액정 고분자 필름으로 만드는 패턴배향 방식을 사용했었다.Conventionally, when a patterned retarder is manufactured, a reactive mesogens (RM) is coated on a glass substrate, the pattern is oriented so as to have different optical axes, and then photo-crosslinked to form a liquid crystal polymer film Pattern orientation.

하지만, 유리 재질의 기판은 가격이 비싸고 제조 중 파손 가능성이 높으며 공정시간이 길어서 수율과 양산성이 떨어진다는 문제점이 있었다.However, the glass substrate is expensive, has a high possibility of breakage during manufacture, and has a problem in that yield and mass productivity are inferior due to a long process time.

따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(101)에서는 유리 재질의 기판 대신에 필름 재질의 기판을 이용하여 제조한 필름 패턴드 리타더(Film Patterned Retarder)를 사용한다.Therefore, in the liquid crystal display device 101 according to the first embodiment of the present invention, a film patterned retarder manufactured using a film substrate instead of a glass substrate is used.

하지만, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(101)의 경우, 액정패널(130)에서 구현된 좌안영상(Il)과 우안영상(Ir)이 각각 좌안 수평화소라인(Hl) 및 좌안 리타더(Rl)를 통해 출사되거나, 우안 수평화소라인(Hr)과 우안 리타더(Rr)를 통해 출사되도록 수평화소라인과 패턴드 리타더(152)가 1:1로 매칭되도록 형성되어 있다.However, in the case of the liquid crystal display device 101 according to the first embodiment of the present invention, the left eye image Il and the right eye image Ir implemented in the liquid crystal panel 130 are respectively output to the left eye horizontal pixel line Hl, Is formed so that the horizontal pixel line and the pattern reliader 152 are matched at a ratio of 1: 1 so as to be outputted through the retarder Rl or outputted through the right eye horizontal pixel line Hr and the right eye retarder Rr.

그렇기 때문에 상하 시야각 방향에서는 어느 하나의 단안 영상이 의도하지 않은 패턴드 리타더(152)로 입사되어 다른 편광상태가 될 수 있다.Therefore, in the upper and lower viewing angles, any single monocular image can be incident on the undesired pattern reliader 152 and become a different polarization state.

이렇게 편광된 단안영상은 반대쪽 안경렌즈로 입사되어 3D 크로스토크를 유발할 수 있고, 시야각에 따른 크로스토크가 커져 3D 시야각이 줄어들 수 있다.The polarized monocular image can be incident on the opposite spectacle lens to cause 3D crosstalk, and the crosstalk according to the viewing angle becomes large, so that the 3D viewing angle can be reduced.

예를 들어, 정면이나 좌우 시야각 방향에서는 좌안 수평화소라인(Hl)을 통과하여 선편광된 좌안영상(Il)이 1:1로 매칭된 좌안 리타더(Rl)로 입사되기 때문에 의도한 대로 좌원편광되어 출사된다.For example, since the left-eye image Il passing through the left-eye horizontal pixel line Hl and the linearly polarized left-eye image Il is incident on the left-eye retarder Rl matched with 1: 1 in the frontal or left-right viewing angle direction, It is released.

하지만, 상하 시야각 방향에서는 좌안 수평화소라인(Hl)을 통과하여 선편광된 좌안영상(Il)이 우안 리타더(Rr)로 입사되어 우원편광된 상태로 출사될 수 있다.However, in the upper and lower viewing angles, the left-eye image Il passing through the left-eye horizontal pixel line Hl and being linearly polarized can be incident on the right eye retarder Rr and output as a right-handed circularly polarized state.

그 결과 우안영상(Ir)과 일부의 좌안영상(도1의 Il’)의 간섭에 의한 3D 크로스토크가 발생할 수 있다.As a result, 3D crosstalk due to interference between the right eye image Ir and a part of the left eye image (Il 'in FIG. 1) may occur.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(101)에서는 3D 크로스토크를 방지하기 위해 도4에 도시한 바와 같이, 블랙매트릭스(BM)의 폭을 증가시켰다.In the liquid crystal display device 101 according to the first embodiment of the present invention, in order to prevent 3D crosstalk, the width of the black matrix BM is increased as shown in Fig.

따라서, 좌안 수평화소라인(Hl)으로 입사되는 일부의 좌안영상(도1의 Il’)이 패턴드 리타더(152)의 우안 리타더(Rr)로 향하지 못하도록 블랙매트릭스(BM)에 의하여 차단된다.Accordingly, a part of the left eye image (Il 'in FIG. 1) incident on the left eye horizontal pixel line Hl is blocked by the black matrix BM so as not to be directed to the right eye retarder Rr of the pattern drifting unit 152 .

이처럼 블랙매트릭스(BM)의 폭을 증가시키게 되면 3D 크로스토크의 발생을 방지할 수 있다.
As described above, increasing the width of the black matrix (BM) can prevent the occurrence of 3D crosstalk.

하지만, 액정패널(130)의 비표시영역이 증가하게 되어 개구율 및 휘도가 감소하는 문제점이 발생하였다. 이와 같은 문제점을 개선한 제 2 실시예에 대해 살펴보기에 앞서 영상의 입사각과 굴절각과의 관계를 살펴보기로 한다.However, since the non-display area of the liquid crystal panel 130 increases, the aperture ratio and the brightness decrease. Before explaining the second embodiment in which such a problem is solved, the relationship between the incident angle and the refraction angle of the image will be described.

도5는 패턴드 리타더에서의 영상의 입사각과 굴절각과의 관계를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.5 is a diagram referred to explain the relationship between the incident angle and the refraction angle of an image in the patterned retarder.

도5에서는, 좌안 수평화소라인(Hl)을 통과한 좌안영상(Il)이 제 2 기판(120)과 굴절률이 상이한 패턴드 리타더(152)를 통과하면서 굴절되는 현상을 나타내고 있다.5 shows a phenomenon in which the left eye image Il that has passed through the left eye horizontal pixel line Hl is refracted while passing through the pattern reliader 152 having a different refractive index from the second substrate 120. [

이 경우, 상하 시야각 θ는, 크로스토크가 발생하지 않는 임계각도(실질적으로, 크로스토크가 7%가 되는 각도를 의미한다)이며, 수학식1 내지 수학식 3을 통해 구할 수 있다.In this case, the upper and lower viewing angles? Are the critical angles at which the crosstalk does not occur (practically, an angle at which the crosstalk becomes 7%) and can be obtained from the following equations (1) to (3).

수학식 1은 매질 내에서의 기하학적인 조건을 나타내는 식으로 다음과 같다. 이때, 매질은 제 2 기판(120)과 제 2 편광판(140)이다.Equation 1 represents the geometric condition in the medium as follows. At this time, the medium is the second substrate 120 and the second polarizer 140.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112011061926505-pat00001
Figure 112011061926505-pat00001

여기서, CTref는 허용되는 최대 크로스토크 값(기준 크로스토크 값), d는 수평화소라인의 길이, B 는 블랙매트릭스의 길이, L은 제 2 기판(120)으로부터 패턴드 리타더(152)까지의 거리(즉, 제 2 기판(120)의 두께 + 제 2 편광판(140)의 두께), n은 제 2 기판(120) 및 제 2 편광판(140)의 평균 굴절률을 의미한다.Here, CTref is the allowable maximum crosstalk value (reference cross talk value), d is the length of the horizontal pixel line, B is the length of the black matrix, L is the distance from the second substrate 120 to the pattern reliader 152 The distance (i.e., the thickness of the second substrate 120 + the thickness of the second polarizer 140), n means the average refractive index of the second substrate 120 and the second polarizer 140.

이때, Φ와 θ의 관계는 스넬(snell) 법칙을 나타내는 식인 수학식 2로 나타낼 수 있다.At this time, the relationship between? And? Can be expressed by Equation 2, which is an equation representing the Snell's law.

여기서, Φ는 패턴드 리타더(152)로 입사되는 영상의 입사각이고, θ는 패턴드 리타더(152)를 통과하여 굴절된 영상의 굴절각으로, 상하 시야각을 나타낸다.Here,? Is the angle of incidence of the image incident on the pattern reliader 152, and? Is the refraction angle of the refracted image passing through the pattern reliader 152, and represents the vertical viewing angle.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112011061926505-pat00002
Figure 112011061926505-pat00002

한편, θ는 수학식 1과 수학식 2를 통해 도출된 수학식 3을 통해 구할 수 있다.On the other hand,? Can be obtained through Equation (3) derived from Equations (1) and (2).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112011061926505-pat00003
Figure 112011061926505-pat00003

예를 들어, 크로스토크(CTref) 7% 기준으로 47인치 FHD 패널에서 P=540um, B=240um, L=900, n=1.5를 적용하는 경우, 상하 시야각 θ은 13.4도가 될 수 있다.For example, when applying P = 540um, B = 240um, L = 900, n = 1.5 in a 47 inch FHD panel on the basis of a crosstalk (CTref) of 7%, the upper and lower viewing angles?

B값을 증가시키거나 L값을 감소시켜서 상하 시야각을 개선할 수 있다.The upper and lower viewing angles can be improved by increasing the B value or decreasing the L value.

하지만 현재 공정상으로 제 2 기판(120)으로부터 패턴드 리타더(152)까지의 거리인 L값은 조절하기 힘들다. 따라서, 실시예 1에서는 블랙매트릭스(BM)의 폭인 B값을 크게 하여 상하 시야각을 개선했었다.However, the L value, which is the distance from the second substrate 120 to the pattern reliader 152 in the current process, is difficult to control. Thus, in Example 1, the B value, which is the width of the black matrix (BM), was increased to improve the vertical viewing angle.

그러나, 앞서 살핀 바와 같이, B값을 크게 할 경우, 2D 및 3D 에서 광 투과율이 낮아져 개구율 감소 등의 문제가 발생한다.However, as described above, when the B value is increased, the light transmittance is lowered in 2D and 3D, and problems such as reduction in aperture ratio arise.

따라서, 이하에서는 B값의 증가 없이도 3D 크로스토크의 발생을 방지하여 상하 시야각을 개선하는 방안에 대해 살펴보기로 한다.
Therefore, a method for improving the vertical angle of view by preventing the occurrence of 3D crosstalk without increasing the B value will be described below.

도6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제 2 기판에서의 빛의 경로를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view of a light path of a second substrate of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention Reference is made to the drawings.

도6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(201)는, 서로 마주보며 이격된 제 1 기판(미도시) 및 제 2 기판(220)과, 제 1 기판 및 제 2 기판(220) 각각의 외면에 형성되는 제 1 편광판(미도시) 및 제 2 편광판(240)과, 제 1 편광판 하부에 형성되는 백라이트 유닛(미도시)과, 제 2 편광판(240) 상부에 형성되는 패턴드 리타더(patterned retarder)(252)를 포함한다.6, a liquid crystal display device 201 according to a second embodiment of the present invention includes a first substrate (not shown) and a second substrate 220 facing each other and a first substrate (Not shown) and a second polarizer 240 formed on the outer surface of each of the second substrates 220, a backlight unit (not shown) formed below the first polarizer, and a second polarizer And a patterned retarder 252 formed on the substrate.

액정패널(미도시)은 제 1 기판과 제 2 기판(220)이 합착하여 형성되며, 좌안영상(Il)을 표시하는 좌안 수평화소라인(Hl)과 우안영상(Ir)을 표시하는 우안 수평화소라인(Hr)을 포함한다.A liquid crystal panel (not shown) is formed by adhering a first substrate and a second substrate 220 and includes a left eye horizontal pixel line Hl for displaying a left eye image Il and a right eye pixel Line Hr.

여기서, 좌안 수평화소라인(Hl) 및 우안 수평화소라인(Hr) 각각에는 적, 녹, 청색 화소영역(R, G, B)이 순차적으로 배치되며, 좌안 수평화소라인(Hl)과 우안 수평화소라인(Hr)은 액정패널의 수직방향을 따라 번갈아 배치된다.Green, and blue pixel regions R, G, and B are sequentially arranged in the left-eye horizontal pixel line Hl and the right-eye horizontal pixel line Hr, The lines Hr are alternately arranged along the vertical direction of the liquid crystal panel.

여기서, 도시하지는 않았지만, 제 1 기판에는 서로 교차하여 화소영역(미도시)을 정의하는 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시), 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결되는 박막트랜지스터(미도시) 및 박막트랜지스터에 연결되어 각 화소영역에 배치되는 화소전극(미도시)이 형성될 수 있다.Although not shown, a thin film transistor (not shown) connected to a gate wiring (not shown) and a data wiring (not shown), a gate wiring, and a data wiring, which define pixel regions (not shown) And a pixel electrode (not shown) connected to the thin film transistor and disposed in each pixel region.

그리고, 제 2 기판(220)에는 다수의 적, 녹, 청색 컬러필터(미도시)와, 다수의 블랙매트릭스(BM)가 형성된다.A plurality of red, green, and blue color filters (not shown) and a plurality of black matrices BM are formed on the second substrate 220.

또한, 제 2 기판(220)에는 제 1 기판으로부터 입사하는 광을 반사시키는 다수의 가이딩 홀(222)이 형성될 수 있다.In addition, a plurality of guiding holes 222 may be formed in the second substrate 220 to reflect light incident from the first substrate.

이러한 가이딩 홀(222)은 블랙매트릭스(BM)와 대응되도록 형성될 수 있으며, 가이딩 홀(222)의 폭은 블랙매트릭스(BM)의 폭보다 작거나 동일할 수 있다.This guiding hole 222 may be formed to correspond to the black matrix BM and the width of the guiding hole 222 may be smaller than or equal to the width of the black matrix BM.

여기서, 가이딩 홀(222)은, 좌안 수평화소라인(Hl)을 통과하여 우안 리타더(Rr)로 입사되는 광을 반사시키거나, 우안 수평화소라인(Hr)을 통과하여 좌안 리타더(Rl)로 입사되는 광을 반사시킬 수 있다.Here, the guiding hole 222 may be formed by reflecting light incident on the right eye retarder Rr through the left eye horizontal pixel line Hl or passing through the right eye horizontal pixel line Hr and passing through the left eye retarder Rl Can be reflected.

그 결과 빛의 경로를 변경시켜 삼차원 크로스토크 발생을 줄일 수 있다.As a result, the path of light can be changed to reduce the occurrence of three-dimensional crosstalk.

일반적으로 서로 다른 매질간의 굴절률을 비교하였을 때, 굴절률이 큰 매질을 밀한 매질, 굴절률이 작은 매질을 소한 매질이라고 한다.Generally, when the refractive indexes of different media are compared, a medium in which a medium having a high refractive index is pressed and a medium having a low refractive index are called a soft medium.

여기서, 소한 매질에서 밀한 매질로 빛이 입사하는 경우에 입사각보다 굴절각이 작아지는 반면에, 밀한 매질에서 소한 매질로 빛이 입사하는 경우에는 굴절각이 입사각보다 커진다.Here, when the light is incident on the medium which is dense in the medium, the angle of refraction is smaller than the angle of incidence. On the other hand, when light is incident on the medium with a medium density, the refraction angle becomes larger than the angle of incidence.

이때, 입사각이 증가하다 보면 더 이상 굴절이 일어나지 않고 매질의 경계면에서 반사가 일어날 수 있으며, 이러한 현상을 전반사(Total Internal Reflection)라고 한다.At this time, as the incidence angle increases, refraction does not occur any longer and reflection at the interface of the medium may occur. This phenomenon is referred to as total internal reflection.

여기서, 전반사가 일어나기 직전일 때, 즉, 굴절각이 90도가 될 때의 입사각을 임계각이라고 하는데, 빛이 임계각 이상의 각도로 입사하면, 매질의 경계면에서 반사가 일어나게 된다.Here, the incident angle when the refraction angle reaches 90 degrees is called the critical angle immediately before the total reflection occurs, and when light is incident at an angle of the critical angle or more, reflection occurs at the boundary surface of the medium.

따라서, 제 2 기판(220)으로 입사된 빛이 가이딩 홀(222)를 통과하는 경우는 유리(n=1.5)로부터 공기(n=1)로 입사되는 경우에 해당하므로, 밀한 매질에서 소한 매질로 빛이 입사하는 경우에 해당한다.Therefore, when the light incident on the second substrate 220 passes through the guiding hole 222, it corresponds to the case where the incident light enters the air (n = 1) from the glass (n = 1.5) As shown in FIG.

따라서, 도7에 도시한 바와 같이, 제 2 기판(220)으로 입사된 빛이 θ인 입사각으로 가이딩 홀(222)로 입사되는 경우에는 굴절이 일어나지 않고, 전반사되며 이때의 반사각은 반사의 법칙에 의해 입사각과 동일한 θ이다. (입사각=반사각)7, when the light incident on the second substrate 220 is incident on the guiding hole 222 at an incident angle of?, The refraction does not occur and is totally reflected, and the reflection angle at this time is represented by the law of reflection Lt; RTI ID = 0.0 > θ. ≪ / RTI > (Incident angle = reflection angle)

그리고, 전반사된 빛은 다시 이웃하는 가이딩 홀(222)로 동일한 입사각(θ)으로 입사되어 다시 전반사가 일어날 수 있다. (두 평행선에서의 엇각관계)Then, the totally-reflected light is again incident on the neighboring guiding hole 222 at the same incident angle (?), And total reflection may occur again. (Angle between two parallel lines)

이와 같은 가이딩 홀(222)에 의해 우안 수평화소라인(Hr)을 통과한 빛이 우안 리타더(Rr)로 입사될 수 있는 범위가 증가할 수 있다.The guiding hole 222 can increase the range in which the light passing through the right eye horizontal pixel line Hr can be incident on the right eye retarder Rr.

가이딩 홀(222)이 없었던 종래의 액정표시장치에서는 θ인 입사각으로 가이딩 홀(222)로 입사되는 빛과 동일한 빛(점선)은 좌안 리타더(Rl)로 입사되어 삼차원 크로스토크를 발생시켰었다.In the conventional liquid crystal display device without the guiding holes 222, the light (dotted line) that is the same as the light incident into the guiding hole 222 at the incident angle of? Is incident on the left eye retarder Rl to generate three-dimensional crosstalk .

하지만, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에서는 제 2 기판(220) 내에 가이딩 홀(222)를 형성하여 좌안 및 우안 수평화소라인(Hl, Hr)을 통과한 빛이 각각 우안 및 좌안 리타더(Rr, Rl)로 입사되는 현상을 줄일 수 있다.However, in the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, the guiding holes 222 are formed in the second substrate 220 so that the light passing through the left and right horizontal pixel lines Hl and Hr passes through the right eye and the left eye The phenomenon of being incident on the left eye retarder Rr, Rl can be reduced.

다시 말해서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(201)는, 위와 같은 가이딩 홀(222)에 의해 빛을 반사시켜 빛의 경로를 변경시킴에 따라 우안 수평화소라인(Hr)으로 입사되는 일부의 우안영상이 패턴드 리타더(152)의 좌안 리타더(Rl)로 향하지 못하도록 할 수 있다.In other words, in the liquid crystal display device 201 according to the second embodiment of the present invention, the light is reflected by the guiding hole 222 to change the path of the light, It is possible to prevent part of the incident right eye image from being directed to the left eye retarder Rl of the patterned retarder 152.

따라서, 좌안영상은 좌원편광 되어 편광안경(미도시)의 좌안렌즈를 통과하여 관찰자의 좌안에 전달되고, 우안영상은 우원편광 되어 편광안경(미도시)의 우안렌즈를 통과하여 관찰자의 우안에 전달된다.Accordingly, the left eye image is left-polarized and passes through the left eye lens of the polarizing glasses (not shown) and is transmitted to the left eye of the observer. The right eye image is right-right polarized light and passes through the right eye lens of the polarizing glasses (not shown) do.

그 결과 좌안영상과 일부의 우안영상의 간섭이나, 우안영상과 일부의 좌안영상의 간섭에 의한 3차원 크로스토크 발생을 방지할 수 있다.As a result, it is possible to prevent interference of the left eye image and a part of the right eye image, or the occurrence of three-dimensional crosstalk due to interference of the right eye image and a part of the left eye image.

한편, 이러한 가이딩 홀(222)을 형성함에 따라 블랙매트릭스(BM)의 폭을 줄일 수 있어 액정패널의 개구율 및 휘도를 높일 수 있다.Meanwhile, by forming the guiding holes 222, the width of the black matrix BM can be reduced, and the aperture ratio and brightness of the liquid crystal panel can be increased.

한편, 백라이트 유닛으로부터 전달되는 빛은 액정패널을 통과하면서 선편광 상태가 되어 패턴드 리타더(252)로 입사된다.On the other hand, the light transmitted from the backlight unit passes through the liquid crystal panel and becomes linearly polarized light, and is incident on the pattern reliader 252.

여기서, 패턴드 리타더(252)는, 좌안 리타더(Rl) 및 우안 리타더(Rr)를 포함하며, 좌안 리타더(Rl) 및 우안 리타더(Rr)는 각각 액정패널의 좌안 수평화소라인(Hl) 및 우안 수평화소라인(Hr)에 대응되도록 번갈아 배치된다.Here, the pattern-type retarder 252 includes a left-eye retarder Rl and a right-eye retarder Rr, and the left-eye retarder Rl and the right-eye retarder Rr each include a left- (Hl) and the right-eye horizontal pixel line (Hr).

그리고, 액정패널에서 출사하는 좌안영상(Il) 및 우안영상(Ir)은, 제 2 편광판(240)을 통과하여 각각 선편광된 좌안영상(Il) 및 선편광된 우안영상(Ir)으로 변조되고, 선편광된 좌안영상(Il) 및 우안영상(Ir)은 패턴드 리타더(252)로 입사된다.The left eye image Il and the right eye image Ir that are emitted from the liquid crystal panel are modulated into a left eye image Il and a linearly polarized right eye image Ir that pass through the second polarizer 240 and are respectively linearly polarized, The left eye image Il and the right eye image Ir are incident on the patterned retarder 252. [

여기서, 제 2 편광판(240)을 통과하여 변조된 선편광된 좌안영상(Il) 및 선편광된 우안영상(Ir)은, 패턴드 리타더(252)를 통과함에 따라 원편광된다.The linearly polarized left eye image Il and the linearly polarized right eye image Ir modulated through the second polarizer 240 are circularly polarized as they pass through the patterned retarder 252. [

다시 말해서, 액정패널의 좌안 수평화소라인(Hl)이 표시하는 좌안영상(Il)은, 제 2 편광판(240)을 통과하면서 선편광된 후, 패턴드 리타더(252)의 좌안 리타더(Rl)를 통과하면서 좌원편광되어 출력된다.In other words, the left eye image Il displayed by the left eye horizontal pixel line Hl of the liquid crystal panel is linearly polarized while passing through the second polarizer 240, and then the left eye retarder Rl of the pattern drift rider 252, And is outputted as a left-circularly polarized light.

그리고, 액정패널의 우안 수평화소라인(Hr)이 표시하는 우안영상(Ir)은, 제 2 편광판(240)을 통과하면서 선편광된 후, 패턴드 리타더(252)의 우안 리타더(Rr)를 통과하면서 우원편광되어 출력된다.
The right eye image Ir displayed by the right eye horizontal pixel line Hr of the liquid crystal panel is linearly polarized while passing through the second polarizer 240 and then the right eye retarder Rr of the pattern drift And is output as right circularly polarized light.

도8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제 2 기판 상에 가이딩 홀을 형성하는 공정을 설명하기 위해 참조되는 도면이고, 도9a 및 도9b는 가이딩 홀을 형성하는 과정에 발생하는 표면 거칠기 정도에 따른 빛의 산란여부를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a process of forming a guiding hole on a second substrate of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. FIGS. 9A and 9B show a process of forming a guiding hole FIG. 3 is a view for explaining whether or not light is scattered according to the degree of surface roughness generated in the light guide plate.

도8에 도시한 바와 같이, 레이저를 이용하여 제 2 기판(220) 상에 가이딩 홀(222)을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 8, a guiding hole 222 may be formed on the second substrate 220 by using a laser.

위와 같은 가이딩 홀(222)의 표면은 매끄러워야 도9a에 도시한 바와 같이, 빛을 반사시켜 빛의 경로를 원하는 방향으로 변경시킬 수 있다. 이때, 빛의 경로는 입사각과 매질의 굴절률의 차이에 의해서 결정될 수 있다.As shown in FIG. 9A, the surface of the guiding hole 222 may be smooth so as to reflect light and change the light path to a desired direction. At this time, the path of light can be determined by the difference between the incident angle and the refractive index of the medium.

하지만, 가이딩 홀(222)을 형성하는 공정을 진행하는 중에서, 공정 조건과 제 2 기판(220)의 광학 특성(파장 흡수율)과 물리적 조건(레이저 발진 방식 등)에 의하여 발진광의 흡수량 편차가 발생할 수 있다.However, during the process of forming the guiding holes 222, there is a tendency that the deviation of the absorption amount of the oscillation light occurs due to process conditions, optical characteristics (wavelength absorption rate) of the second substrate 220, and physical conditions .

그리고 그러한 편차에 의해 제 2 기판(220)에 형성되는 가이딩 홀(222)에는 표면 거칠기(roughness)가 증가할 수 있다. (수 ㎛)And the surface roughness may increase in the guiding hole 222 formed in the second substrate 220 due to such a deviation. (Several 占 퐉)

이러한 가공시의 문제점에 의하여 도9b에 도시한 바와 같이, 제 2 기판(220)로 임계각 이상의 각으로 빛이 입사되더라도 전반사되지 못하고, 산란(Scattering)되어 의도했던 방향대로 빛이 진행되지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.9B, even if light is incident on the second substrate 220 at an angle equal to or greater than the critical angle, the light can not be totally reflected, and the light can not proceed in the intended direction due to scattering Lt; / RTI >

그에 따라 2 기판(220)로 임계각 이상의 각으로 입사된 빛이 경로를 변경시킬 수 없어 3D 크로스토크 발생을 방지하는 효과가 감소하게 된다.
Accordingly, the light incident on the two substrates 220 at an angle equal to or greater than the critical angle can not change the path, and the effect of preventing the occurrence of 3D crosstalk is reduced.

도10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도12은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 광 경로 변경층에서의 빛의 경로를 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 이하에서는 제 2 기판을 중심으로 설명하기로 한다.FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view of a light path in a light path changing layer of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention As shown in Fig. Hereinafter, the second substrate will be mainly described.

도10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치(301)는, 서로 마주보며 이격된 제 1 기판(미도시) 및 제 2 기판(320)과, 제 1 기판 및 제 2 기판(320) 각각의 외면에 형성되는 제 1 편광판(미도시) 및 제 2 편광판(340)과, 제 1 편광판 하부에 형성되는 백라이트 유닛(미도시)과, 제 2 편광판(340) 상부에 형성되는 패턴드 리타더(patterned retarder)(352)를 포함한다.10, the liquid crystal display device 301 according to the third embodiment of the present invention includes a first substrate (not shown) and a second substrate 320 facing each other and a first substrate (Not shown) and a second polarizing plate 340 formed on the outer surface of each of the second substrates 320, a backlight unit (not shown) formed below the first polarizing plate, and a second polarizing plate And a patterned retarder 352 formed on the substrate.

제 2 기판(320)에는 다수의 적, 녹, 청색 컬러필터(미도시)와, 다수의 블랙매트릭스(BM)가 형성된다.A plurality of red, green, and blue color filters (not shown) and a plurality of black matrices BM are formed on the second substrate 320.

또한, 제 2 기판(320) 상에는 제 1 기판으로부터 입사하는 광의 일부를 차단시키는 다수의 가이딩 홀(322)로 구성되는 광 경로 변경층(360)이 형성될 수 있다.Further, on the second substrate 320, a light path change layer 360 may be formed, which includes a plurality of guiding holes 322 for blocking a part of light incident from the first substrate.

도시하지는 않았지만, 패턴드 리타더(352)는 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 등의 접착제에 의해 광 경로 변경층(360) 상부에 부착될 수 있다.Although not shown, the patterned retarder 352 may be attached to the top of the light path change layer 360 by an adhesive such as PSA (Pressure Sensitive Adhesive).

여기서, 광 경로 변경층(360)은 자외선 경화수지 또는 열경화수지로 이루어질 수 있으며, 광 경로 변경층(360)의 굴절률과 제 2 기판(320)의 굴절률의 차이는 0.001 이상 0.2 이하이며, 광 경로 변경층(360)의 굴절률이 제 2 기판(320)의 굴절률 보다 큰 것이 바람직하다.The difference between the refractive index of the optical path changing layer 360 and the refractive index of the second substrate 320 is 0.001 or more and 0.2 or less, and the optical path changing layer 360 may be made of a UV curable resin or a thermosetting resin. It is preferable that the refractive index of the path changing layer 360 is larger than that of the second substrate 320.

따라서, 제 2 기판(320)으로 입사된 빛이 광 경로 변경층(360)을 통과하는 경우는 굴절률이 작은 제 1 매질(n1=1.5)로부터 굴절률이 큰 제 2 매질(n2>1.5)로 입사되는 경우로서, 즉 소한 매질에서 밀한 매질로 빛이 입사하는 경우에 해당한다.Therefore, when the light incident on the second substrate 320 passes through the light path-changing layer 360, a second medium (n 2 > 1.5) having a high refractive index is formed from a first medium (n 1 = 1.5) That is, a case where light enters into a medium which is dense in a low medium.

따라서, 도 12에 도시한 바와 같이, 제 2 기판(220)으로부터 출사된 빛이 광 경로 변경층(360)으로 입사되면 굴절이 일어나며, 그때의 굴절각(θ2)은 입사각(θ1)보다 작아진다(θ1>θ2).12, refraction occurs when light emitted from the second substrate 220 is incident on the light path changing layer 360. The refraction angle? 2 at that time is smaller than the incident angle? 1 (Θ 1 > θ 2 ).

그 결과 광 경로 변경층(360)의 가이딩 홀(322)로 입사되는 빛의 입사각(실선이 가이딩 홀의 표면과 이루는 각도)은 광 경로 변경층이 없어 굴절되지 않았던 종래에서의 빛의 입사각(점선이 가이딩 홀의 표면과 이루는 각도)보다 증가하게 된다.As a result, the angle of incidence of the light incident on the guiding hole 322 of the light path changing layer 360 (the angle formed by the solid line with the surface of the guiding hole) is smaller than the conventional incidence angle of light The angle formed by the dotted line with the surface of the guiding hole).

앞서 살핀 바와 같이 전반사가 일어나려면 임계각 이상의 각도로 다른 매질로 입사되어야 한다.As we have already seen, in order for total internal reflection to occur, it must be incident on another medium at an angle above the critical angle.

이러한 광 경로 변경층(360)에 의해 가이딩 홀(322)로 입사되는 빛의 입사각이 증가하게 되기 때문에 결과적으로 제 2 기판(220)으로 출사된 빛 중에서 전반사가 일어날 수 있는 광의 범위가 증가하게 된다. The incident angle of the light incident on the guiding hole 322 is increased by the light path changing layer 360. As a result, the range of the light that can be totally reflected in the light emitted to the second substrate 220 increases do.

이와 같이 전반사 가능한 광의 범위 증가는 빛의 손실을 줄일 수 있어 삼차원 크로스토크 발생도 줄일 수 있고, 표시장치의 3D 시야각 및 휘도를 향상시킬 수 있다.Thus, the increase in the total reflection range of light can reduce the loss of light, thereby reducing the occurrence of three-dimensional crosstalk and improving the 3D viewing angle and luminance of the display device.

여기서, 광 경로 변경층(360)에 형성된 가이딩 홀(322)은 블랙매트릭스(BM)와 대응되도록 형성될 수 있으며, 가이딩 홀(322)의 폭은 블랙매트릭스(BM)의 폭보다 작거나 동일할 수 있다.The guiding hole 322 formed in the light path changing layer 360 may be formed to correspond to the black matrix BM and the width of the guiding hole 322 may be smaller than the width of the black matrix BM Can be the same.

그리고, 가이딩 홀(322)의 중심은 블랙매트릭스(BM)의 폭 범위 내에 위치하며, 블랙매트릭스(BM)의 중심과 일치하지 않을 수도 있다.The center of the guiding hole 322 is located within the width range of the black matrix BM and may not coincide with the center of the black matrix BM.

한편, 광 경로 변경층(360)의 장축 방향은 패턴드 리타더(352)의 좌안 및 우안 수평화소라인(Hl, Hr)의 장축 방향과 동일할 수 있다.On the other hand, the major axis direction of the light path changing layer 360 may be the same as the major axis direction of the left eye and right eye horizontal pixel lines (Hl, Hr) of the pattern drifter 352.

도 3을 참조하면, 패턴드 리타더(152)의 좌안 및 우안 수평화소라인(Hl, Hr)의 장축 방향은 블랙매트릭스(BM)의 장축의 방향과 동일함을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the major axis direction of the left and right eye horizontal pixel lines H1 and Hr of the patterned retarder 152 is the same as the direction of the long axis of the black matrix BM.

이처럼 광 경로 변경층(360)의 장축 방향 역시 패턴드 리타더(352)의 좌안 및 우안 수평화소라인(Hl, Hr)의 장축 방향과 동일할 수 있으며, 더불어 블랙매트릭스(BM)의 장축의 방향과 동일할 수 있다.The major axis direction of the light path changing layer 360 may be the same as the major axis direction of the left and right eye pixel lines Hl and Hr of the pattern drifter 352 and the direction of the long axis of the black matrix BM . ≪ / RTI >

그리고, 패턴드 리타더(352)의 표면과 광 경로 변경층(360)의 가이딩 홀(322)과 이루는 각도는 30도 이상 150이하일 수 있다.The angle formed between the surface of the patterned retarder 352 and the guiding hole 322 of the light path change layer 360 may be 30 degrees or more and 150 or less.

예를 들어, 패턴드 리타더(352)의 표면과 광 경로 변경층(360)의 가이딩 홀(322)과 이루는 각도가 30도이면, 가이딩 홀(322)은 윗변의 길이가 긴 이등변 사다리꼴 형상일 수 있다.For example, if the angle formed between the surface of the patterned retarder 352 and the guiding hole 322 of the light path change layer 360 is 30 degrees, the guiding hole 322 is an isosceles trapezoid with a long upper side Lt; / RTI >

그리고, 패턴드 리타더(352)의 표면과 광 경로 변경층(360)의 가이딩 홀(322)과 이루는 각도가 90도이면, 도시한 바와 같이, 가이딩 홀(322)은 직사각형 형상일 수 있다.When the angle formed between the surface of the patterned retarder 352 and the guiding hole 322 of the light path changing layer 360 is 90 degrees, as shown in the drawing, the guiding hole 322 may be a rectangular shape have.

또한, 패턴드 리타더(352)의 표면과 광 경로 변경층(360)의 가이딩 홀(322)과 이루는 각도가 150도이면, 가이딩 홀(322)은 윗변의 길이가 짧은 이등변 사다리꼴 형상일 수 있다.If the angle formed between the surface of the patterned retarder 352 and the guiding hole 322 of the light path changing layer 360 is 150 degrees, the guiding hole 322 is an isosceles trapezoidal shape having a short upper side .

이와 같은 가이딩 홀(322)의 형상은 제 2 기판(320) 및 광 경로 변경층(360)의 굴절률과, 제 2 기판(320)으로부터 출사되어 광 경로 변경층(360)으로 입사되는 빛의 각도 등에 의해 전반사 가능한 광의 범위가 넓어지도록 결정되는 것이 바람직하다.
The shape of the guiding hole 322 is determined by the refractive index of the second substrate 320 and the optical path changing layer 360 and the refractive index of the light emitted from the second substrate 320 and entering the optical path changing layer 360 It is preferable that the range of the total reflection light is determined to be widened by an angle or the like.

도11a 내지 도11c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치에서의 광 경로 변경층 제조공정을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIGS. 11A to 11C are diagrams for explaining the manufacturing process of the optical path changing layer in the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention.

도11a에 도시한 바와 같이, 제 2 기판(320) 상에 자외선 경화수지 또는 열 경화수지를 도포하여 광 경로 변경층(360)을 형성한다.11A, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin is coated on the second substrate 320 to form the light path changing layer 360. [

다음으로, 도11b에 도시한 바와 같이, 가이딩 홀(362)을 형성하기 위해 일정한 간격으로 패턴이 형성되어 있는 몰드(400)를 이용하여 광 경로 변경층(360)에 패턴을 형성하고, 자외선 또는 열을 이용하여 자외선 경화수지 또는 열 경화수지를 경화시킨다.Next, as shown in FIG. 11B, a pattern is formed on the light path changing layer 360 using the mold 400 having the patterns formed at regular intervals to form the guiding holes 362, Or heat is used to cure the ultraviolet curing resin or the thermosetting resin.

마지막으로, 도11c에 도시한 바와 같이, 몰드(400)를 제거하면, 표면 거칠기 정도가 감소된 가이딩 홀(362)을 포함하는 광 경로 변경층(360)을 형성할 수 있다.
Finally, as shown in Fig. 11C, when the mold 400 is removed, the light path changing layer 360 including the guiding holes 362 whose degree of surface roughness is reduced can be formed.

도13은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.13 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.

도13에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치는, 서로 마주보며 이격된 제 1 기판(미도시) 및 제 2 기판(320)과, 제 1 기판 및 제 2 기판(320) 각각의 외면에 형성되는 제 1 편광판(미도시) 및 제 2 편광판(340)과, 제 1 편광판 하부에 형성되는 백라이트 유닛(미도시)과, 제 2 편광판(340) 상부에 형성되는 패턴드 리타더(patterned retarder)(352)를 포함한다.13, a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention includes a first substrate (not shown) and a second substrate 320 facing each other and a first substrate (Not shown) and a second polarizing plate 340, a backlight unit (not shown) formed under the first polarizing plate, and a second polarizing plate (not shown) formed on the outer surfaces of the first polarizing plate 320 and the second polarizing plate 340 And a patterned retarder 352.

제 2 기판(320)에는 다수의 적, 녹, 청색 컬러필터(미도시)와, 다수의 블랙매트릭스(BM)가 형성된다.A plurality of red, green, and blue color filters (not shown) and a plurality of black matrices BM are formed on the second substrate 320.

한편, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치에서는, 제 1 기판으로부터 입사하는 광의 일부를 차단시키는 다수의 가이딩 홀(322)로 구성되는 광 경로 변경층(360)이 베이스 필름(365) 상에 형성되어, PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 등의 접착제에 의해 제 2 기판(320)에 부착될 수 있다.In the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention, a light path changing layer 360 composed of a plurality of guiding holes 322 for blocking a part of light incident from the first substrate is provided on the base film 365 And may be attached to the second substrate 320 by an adhesive such as PSA (Pressure Sensitive Adhesive).

여기서, 베이스 필름(365)은 예를 들어, PMMA, PC, PET, TAC 중 어느 하나일 수 있다.Here, the base film 365 may be any one of PMMA, PC, PET and TAC, for example.

도시하지는 않았지만, 패턴드 리타더(352)는 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 등의 접착제에 의해 광 경로 변경층(360) 상부에 부착될 수 있다.
Although not shown, the patterned retarder 352 may be attached to the top of the light path change layer 360 by an adhesive such as PSA (Pressure Sensitive Adhesive).

도14a 내지 도14c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치에서의 광 경로 변경층 제조공정을 설명하기 위해 참조되는 도면으로, 제 4 실시예에 따른 액정표시장치에서의 광 경로 변경층 제조공정과 비교할 때 제 2 기판상에 광 경로 변경층을 형성하는 것이 아니라, 베이스 필름 상에 광 경로 변경층을 형성하는 것에서 차이가 있다.14A to 14C are diagrams for explaining the manufacturing process of the optical path changing layer in the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention. In the optical path changing layer in the liquid crystal display device according to the fourth embodiment, There is a difference in that the optical path-change layer is formed on the base film instead of forming the optical path-change layer on the second substrate as compared with the manufacturing process.

도14a에 도시한 바와 같이, 베이스 필름(365) 상에 자외선 경화수지 또는 열 경화수지를 도포 하여 광 경로 변경층(360)을 형성한다. 여기서, 베이스 필름(365)은 예를 들어, PMMA, PC, PET, TAC 중 어느 하나일 수 있다.14A, an ultraviolet curing resin or a thermosetting resin is coated on the base film 365 to form a light path changing layer 360. [ Here, the base film 365 may be any one of PMMA, PC, PET and TAC, for example.

다음으로, 도14b에 도시한 바와 같이, 가이딩 홀(362)을 형성하기 위해 일정한 간격으로 패턴이 형성되어 있는 몰드(400)를 이용하여 광 경로 변경층(360)에 패턴을 형성하고, 자외선 또는 열을 이용하여 자외선 경화수지 또는 열 경화수지를 경화시킨다.Next, as shown in FIG. 14B, a pattern is formed on the light path changing layer 360 by using the mold 400 having the patterns formed at regular intervals to form the guiding holes 362, Or heat is used to cure the ultraviolet curing resin or the thermosetting resin.

마지막으로, 도14c에 도시한 바와 같이, 몰드(400)를 제거하면, 표면 거칠기 정도가 감소된 가이딩 홀(362)을 포함하는 광 경로 변경층(360)을 형성할 수 있다.Finally, as shown in Fig. 14C, when the mold 400 is removed, the light path changing layer 360 including the guiding holes 362 whose degree of surface roughness is reduced can be formed.

이와 같이 광 경로 변경층(360)이 형성된 베이스 필름(365)을 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 등의 접착제에 의해 제 2 기판(도13의 320) 상에 부착할 수 있다.The base film 365 on which the light path changing layer 360 is formed can be attached on the second substrate 320 (Fig. 13) by an adhesive such as PSA (Pressure Sensitive Adhesive).

도15은 광 경로 변경층의 굴절률에 따른 전반사 각도의 변화를 나타내는 도면이고, 도16은 광 경로 변경층의 굴절률에 따른 표시장치의 3D 시야각의 변화를 나타내는 도면이다.FIG. 15 is a view showing a change in the total reflection angle according to the refractive index of the light path changing layer, and FIG. 16 is a view showing a change in the 3D viewing angle of the display device according to the refractive index of the light path changing layer.

도15에 도시한 바와 같이, 광 경로 변경층의 굴절률이 증가할수록 가이딩 홀에 의해 제 2 기판으로부터 출사된 빛이 전반사가 될 수 있는 각도가 증가한다.As shown in FIG. 15, as the refractive index of the optical path changing layer increases, the angle at which the light emitted from the second substrate is totally reflected by the guiding holes increases.

예를 들어, 광 경로 변경층의 굴절률이 1.3이면, 가이딩 홀에 의해 전반사가 될 수 있는 각도가 40도이고, 광 경로 변경층의 굴절률이 1.69이면, 가이딩 홀에 의해 전반사가 될 수 있는 각도가 52도이다.For example, if the refractive index of the optical path change layer is 1.3, the total reflection angle can be 40 degrees by the guiding hole and the refractive index of the optical path change layer is 1.69, The angle is 52 degrees.

즉, 제 2 기판 상부에 형성된 광 경로 변경층에 의해 제 2 기판으로부터 출사된 빛이 전반사됨에 따라 삼차원 크로스토크 발생을 줄일 수 있다.That is, as the light emitted from the second substrate is totally reflected by the light path changing layer formed on the second substrate, the occurrence of three-dimensional crosstalk can be reduced.

또한, 종래에 블랙매트릭스 등에 의해서 차단되었던 광이 광 경로 변경층에 의해 전반사됨에 따라 패턴드 리타더로 입사하는 광의 분포가 증가할 수 있으며, 그 결과 표시장치의 3D 시야각 및 휘도가 향상될 수 있다.Further, as the light which has been blocked by the black matrix or the like in the past is totally reflected by the light path changing layer, the distribution of the light incident on the pattern drifter can be increased, and as a result, the 3D viewing angle and luminance of the display device can be improved .

도16에 도시한 바와 같이, 광 경로 변경층의 굴절률이 증가할수록 대체적으로 표시장치의 3D 시야각도 증가한다.As shown in Fig. 16, as the refractive index of the optical path changing layer increases, the 3D viewing angle of the display device increases.

예를 들어, 광 경로 변경층의 굴절률이 1.31이면, 표시장치의 3D 시야각은 26도이고, 광 경로 변경층의 굴절률이 1.8이면, 표시장치의 3D 시야각은 54도이다.For example, if the refractive index of the light path change layer is 1.31, the 3D viewing angle of the display device is 26 degrees, and if the refractive index of the light path change layer is 1.8, the 3D viewing angle of the display device is 54 degrees.

이때, 광 경로 변경층의 굴절률은 제 2 기판의 굴절률보다 커야 제 2 기판으로부터 출사된 빛이 광 경로 변경층으로 입사될 때의 굴절각이 입사각보다 작을 수 있다.At this time, the refractive index of the light path changing layer may be larger than the refractive index of the second substrate, so that the refraction angle when the light emitted from the second substrate is incident on the light path changing layer may be smaller than the incident angle.

따라서, 도15 및 도16에서의 광 경로 변경층의 굴절률에 따른 전반사 각도의 변화 및 표시장치의 3D 시야각의 변화를 살펴볼 때 광 경로 변경층의 굴절률은 1.5를 를 기준으로 0.3 범위 내 일 수 있다.
Therefore, considering the change of the total reflection angle according to the refractive index of the light path changing layer and the change of the 3D viewing angle of the display device in FIGS. 15 and 16, the refractive index of the light path changing layer may be within the range of 0.3 based on 1.5 .

이상과 같은 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
The embodiments of the present invention as described above are merely illustrative, and those skilled in the art can make modifications without departing from the gist of the present invention. Accordingly, the protection scope of the present invention includes modifications of the present invention within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

201: 액정표시장치 210: 제 1 기판
220: 제 2 기판 222: 가이딩 홀
230: 액정패널 240: 제 2 편광판
252: 패턴드 리타더201: liquid crystal display device 210: first substrate
220: second substrate 222: guiding hole
230: liquid crystal panel 240: second polarizer plate
252: pattern-retarder

Claims (15)

좌안영상과 우안영상을 이용하여 입체영상을 표시하는 표시장치에 있어서,
좌안 수평화소라인과 우안 수평화소라인이 형성되는 제 1 기판 및 상기 제 1 기판과 이격되어 배치되는 제 2 기판을 포함하는 표시패널과;
상기 표시패널 상부에 형성되며 좌안 리타더 및 우안 리타더로 구성되는 패턴드 리타더와;
상기 제 2 기판과 상기 패턴드 리타더 사이에 형성되며, 상기 제 2 기판으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시키기 위한 다수의 가이딩 홀로 구성되는 광 경로 변경층과;
상기 패턴드 리타더와 상기 광 경로 변경층 사이에 형성되는 편광판
을 포함하고,
상기 다수의 가이딩 홀 각각의 개구부는 상기 편광판에 접촉하고,
상기 광 경로 변경층의 굴절률은 상기 제2기판의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 표시장치.
A display device for displaying a stereoscopic image using a left eye image and a right eye image,
A display panel including a first substrate on which a left-eye horizontal pixel line and a right-eye horizontal pixel line are formed, and a second substrate spaced apart from the first substrate;
A pattern reliader formed on the display panel and configured by a left eye retarder and a right eye retarder;
A light path change layer formed between the second substrate and the pattern reliader and including a plurality of guiding holes for changing a path of light emitted from the second substrate;
A polarizing plate formed between the pattern reliader and the light path changing layer,
/ RTI >
Wherein an opening of each of the plurality of guiding holes is in contact with the polarizing plate,
Wherein the refractive index of the light path changing layer is larger than the refractive index of the second substrate.
제1항에 있어서,
상기 광 경로 변경층은 상기 좌안 및 우안 수평화소라인을 통과하여 각각 상기 우안 및 좌안 리타더로 입사되는 광의 경로를 변경시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light path changing layer passes through the left eye and right eye horizontal pixel lines to change paths of light incident on the right eye and left eye left retarders, respectively.
제1항에 있어서,
상기 광 경로 변경층은 자외선 경화수지 또는 열경화수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light path changing layer is made of an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin.
제1항에 있어서,
상기 광 경로 변경층의 굴절률은 상기 제 2 기판의 굴절률을 기준으로 0.3 범위 내인 것을 특징으로 하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the refractive index of the light path changing layer is within a range of 0.3 based on a refractive index of the second substrate.
제1항에 있어서,
상기 표시패널은, 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the display panel further comprises a black matrix for covering the non-display area.
제5항에 있어서,
상기 가이딩 홀은 상기 블랙매트릭스와 대응되며, 상기 가이딩 홀의 폭은 상기 블랙매트릭스의 폭보다 작거나 동일한 것을 특징으로 하는 표시장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the guiding hole corresponds to the black matrix, and the width of the guiding hole is smaller than or equal to the width of the black matrix.
제1항에 있어서,
상기 가이딩 홀의 굴절률은 상기 광 경로 변경층의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the refractive index of the guiding hole is smaller than the refractive index of the light path changing layer.
제1항에 있어서,
상기 패턴드 리타더의 표면과 상기 광 경로 변경층의 가이딩 홀과 이루는 각도는 30도 이상 150이하인 것을 특징으로 하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the angle formed between the surface of the pattern reliader and the guiding hole of the light path change layer is 30 degrees or more and 150 or less.
대향합착되는 제1 및 제2기판을 포함하는 표시패널의 상기 제 2 기판 상에 다수의 가이딩 홀을 포함하는 광 경로 변경층을 형성하는 단계와;
상기 광 경로 변경층 상부에 편광판을 형성하는 단계와;
상기 편광판 상부에 패턴드 리타더를 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 다수의 가이딩 홀 각각의 개구부는 상기 편광판에 접촉하고,
상기 광 경로 변경층의 굴절률은 상기 제2기판의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
Forming a light path change layer including a plurality of guiding holes on the second substrate of the display panel including the first and second substrates facing each other;
Forming a polarizing plate on the light path changing layer;
Forming a pattern reliader on the polarizer;
Lt; / RTI >
Wherein an opening of each of the plurality of guiding holes is in contact with the polarizing plate,
Wherein the refractive index of the light path changing layer is larger than the refractive index of the second substrate.
제9항에 있어서,
광 경로 변경층을 형성하는 단계는,
상기 제 2 기판 또는 별도의 베이스 필름 상에 자외선 경화수지를 도포하는 단계와,
몰드를 이용하여 상기 자외선 경화수지를 패턴화하여 다수의 가이딩 홀을 형성하는 단계와,
자외선을 이용하여 상기 자외선 경화수지를 경화시키는 단계
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The step of forming the light path change layer includes:
Applying an ultraviolet curing resin on the second substrate or another base film,
Patterning the ultraviolet curing resin to form a plurality of guiding holes by using a mold,
Curing the ultraviolet curing resin using ultraviolet rays
And a step of forming the first electrode.
제10항에 있어서,
상기 베이스 필름은 PMMA, PC, PET, TAC 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the base film is one of PMMA, PC, PET, and TAC.
제10항에 있어서,
상기 몰드는,
상기 패턴드 리타더의 표면과 상기 광 경로 변경층의 가이딩 홀과 이루는 각도는 30도 이상 150이하가 되도록 패턴화시키는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The mold comprises:
Wherein an angle between the surface of the pattern reliader and the guiding hole of the light path changing layer is from 30 degrees to 150 degrees.
제9항에 있어서,
상기 광 경로 변경층의 굴절률은 상기 제 2 기판의 굴절률을 기준으로 0.3 범위 내인 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein a refractive index of the light path changing layer is within a range of 0.3 based on a refractive index of the second substrate.
제9항에 있어서,
상기 가이딩 홀은 상기 제2기판의 블랙매트릭스와 대응되며, 상기 가이딩 홀의 폭은 상기 블랙매트릭스의 폭보다 작거나 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the guiding hole corresponds to the black matrix of the second substrate and the width of the guiding hole is smaller than or equal to the width of the black matrix.
제9항에 있어서,
상기 가이딩 홀의 굴절률은 상기 광 경로 변경층의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the refractive index of the guiding hole is smaller than the refractive index of the light path changing layer.
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