KR101896546B1 - 입체 영상 표시소자 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 액정패널과; 상기 액정패널의 일 외측면에 제 1 투과축을 가지며 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 상기 제 1 투과축과 직교하는 제 1 투과축을 가지며 형성된 제 2 편광판과; 상기 제 2 편광판 외측면 전면에 구비된 제 1 소수성 물질층과; 상기 제 1 소수성 물질층 위로 점착층과 리액티브 메소겐층 및 TAC층을 포함하여 구성되며 상기 점착층과 상기 제 1 소수성 물질층이 서로 접촉하도록 부착된 패턴드 리타더를 포함하는 3D 영상 표시장치를 제공한다.

Description

입체 영상 표시소자 및 이의 제조 방법{3 dimensional stereography image display device and method of fabricating the same}
본 발명은 3D 영상 표시장치에 관한 것으로, 특히 고온 고습의 환경에서 접합력이 우수한 패턴드 리타더를 구비한 한 3D 영상 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. 액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데, 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.
이에 따라 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 2D 영상을 표시할 수 있다.
한편, 최근에는 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉, 3D 영상 구현이 가능한 액정표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3D 영상 표현이 가능한 액정표시장치가 개발되고 있다.
일반적으로 3D를 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 액정표시장치가 제안되었다.
조금 더 상세히 3D 영상 구현에 대해 설명하면, 액정표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2D 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3D 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.
액정표시장치 등과 같은 2D의 화상 표시를 갖는 장치에서 3D 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이, 무안경식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다.
이중 특수 안경에 의한 입체화상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광 안경방식과, 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 시분할 안경방식 및 좌/우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.
또한, 무안경식 입체화상 디스플레이 방식은 좌/우안에 해당하는 각각의 화상 앞에 세로격자 모양의 개구(aperture)를 통하여 화상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식과, 반원통형 렌즈(cylindrical lens)를 스트라이프 배치한 렌티큘러 판(lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그라피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.
이중, 특수 안경 중 편광안경을 이용한 3D 영상 표시장치가 가장 많이 이용되고 있다.
도 1은 종래의 편광안경을 이용한 3D 영상 표시장치 일부에 대한 개략적인 단면도며, 도 2는 도 1의 A영역을 확대 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 편광안경을 이용한 3D 영상 표시장치(1)는 크게 화상을 표시하는 액정표시장치(미도시)와, 상기 액정표시장치(미도시)의 외측면에 부착된 패턴드 리타더(40)와, 상기 액정표시장치(미도시)로부터 상기 패턴드 리타더(40)를 통과하여 나오는 화상을 선택적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 편광안경(미도시)으로 구성되고 있다.
이때, 상기 액정표시장치(미도시)는 액정패널(미도시)과 상기 액정패널(미도시)의 외측면에 각각 구비된 제 1 및 제 2 편광판(미도시, 30)과, 상기 제 1 편광판(미도시)의 외측에 구비되는 백라이트 유닛(미도시)으로 구성되고 있으며, 상기 제 2 편광판(30)의 외측면에는 상기 패턴드 리타더(40)가 점착층(42)을 개재하여 부착되어 구비되고 있다.
하지만, 이러한 구성을 갖는 종래의 3D 영상 표시장치(1)는 상기 제 2 편광판(30)과 패턴드 리타더(40)를 부착된 상태를 유지하도록 하는 점착층(42)으로 수분이 침투하여 내부 반응에 의해 이산화탄소 등의 가스를 발생시킴으로서 기포 또는 패턴드 리타더(40)의 들뜸이 발생되고 있다.
상기 점착층(42)은 주로 PSA(Pressure Sensitive Adhesive)로 이루어지고 있는데, 이러한 PSA에는 가교제 성분 중 TDI라는 물질이 포함되어 있으며, 이러한 TDI 물질과 침투된 수분이 반응하여 이산화탄소를 만들어 냄으로써 전술한 바와같은 기포 또는 들뜸현상을 초래하는 것이다.
특히, 도 3(종래의 3D 영상 표시장치에 있어 고온고습 환경에 노출 시 패턴드 리타더의 들뜸 현상 및 기포가 발생된 것을 찍은 사진)에 도시한 바와같이, 최종 제품 완성 후 70℃ 내지 100℃ 90% 내지 100%의 고온고습의 환경에서의 테스트 진행 시 상기 점착층으로의 수분침투가 급격히 이루어짐으로서 패턴드 리타더 표면이 부풀어 오르는 기포 발생 및 들뜸 불량이 다발하고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고온고습의 환경에 노출되더라도 수분이 침투하여 이산화탄소를 발생시킴에 기인한 기포 발생 및 들뜸 불량을 원천적으로 억제할 수 있는 3D 영상 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치는, 액정패널과; 상기 액정패널의 일 외측면에 제 1 투과축을 가지며 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 상기 제 1 투과축과 직교하는 제 2 투과축을 가지며 형성된 제 2 편광판과; 상기 제 2 편광판 외측면 전면에 구비된 제 1 소수성 물질층과; 상기 제 1 소수성 물질층 위로 점착층과 리액티브 메소겐층 및 TAC층을 포함하여 구성되며 상기 점착층과 상기 제 1 소수성 물질층이 서로 접촉하도록 부착된 패턴드 리타더를 포함한다.
이때, 상기 패턴드 리터더의 상기 TAC층의 외측면에는 제 2 소수성 물질층이 구비된다.
상기 제 1 및 제 2 소수성 물질층은 각각 다수의 실리카계 미립자가 함유되며 열경화성 또는 UV경화성의 아크릴계 수지로 이루어진 베이스층으로 이루어진 것이 특징이다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 소수성 물질층은 상기 제 2 편광판과 패턴드 리타더의 표면처리 및 소수성 물질의 코팅에 의해 형성된 것이 특징이다.
그리고, 상기 패턴드 리타더는, 상기 리액티브 메소겐층과 상기 TAC층 사이에는 배향막이 구비된 것이 특징이다.
또한, 상기 패턴드 리타더를 통해 나온 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광필름을 부착한 편광안경을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 제조방법은, 액정패널을 형성하는 단계와; 상기 액정패널의 일 외측면에 제 1 투과축을 갖는 제 1 편광판을 부착하는 단계와; 상기 제 1 투과축과 직교하는 제 2 투과축을 갖는 제 2 편광판의 외측면 전면에 제 1 소수성 물질층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 소수성 물질층 위로 점착층과 리액티브 메소겐층 및 TAC층을 포함하여 구성되며 상기 점착층과 상기 제 1 소수성 물질층이 서로 접촉하도록 패턴드 리타더를 부착하는 단계를 포함하며, 상기 액정패널의 타 외측면에 상기 제 2 편광판을 부착하는 단계를 더 포함한다.
이때, 상기 액정패널의 타 외측면에 상기 제 2 편광판을 부착하는 단계는 상기 제 1 소수성 물질층을 형성하기 전 또는 형성한 후에 진행되는 것이 특징이다.
그리고, 상기 패턴드 리터더의 상기 TAC층의 외측면에 제 2 소수성 물질층을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 소수성 물질층은 각각 다수의 실리카계 미립자가 함유되며 열경화성 또는 UV경화성의 아크릴계 수지로 이루어진 베이스층으로 이루어진 것이 특징이다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 소수성 물질층은 상기 제 2 편광판 및 패턴드 리타더의 표면처리와 액체 상태의 소수성 물질의 코팅 및 코팅된 소수성 물질의 건조에 의해 형성된 것이 특징이다.
상기 제 2 편광판 및 패턴드 리타더의 표면처리는 상기 제 2 편광판 및 패턴드 리타더의 표면에 각각 전처리제(Primer)를 스프레이 하거나, 또는 상기 제 2 편광판 및 패턴드 리타더의 표면 각각을 코로나 방전(Corona Discharge)에 노출시키는 것이 특징이다.
또한, 상기 소수성 물질의 코팅은 마이크로 그라부어 코팅장치(Microgravure Coater), 캐필러리 코팅장치(Capillary Coater), 바 코팅장치(Mayer Bar Coater), 롤 코팅장치,(Roll Coater) 및 슬롯 다이 코팅장치(Slot dye Coater) 중 어느 하나를 이용하여 이루어지는 것이 특징이다.
상기 코팅된 소수성 물질의 건조는 , 상기 베이스층이 열경화성 아크릴계 수지로 이루어진 경우 열을 가하거나, 또는 상기 베이스층이 UV경화성 아크릴계 수지로 이루어진 경우 UV광을 조사하는 것이 특징이다.
본 발명에 따른 3D 영상 표시장치는, 액정표시장치에 구비되는 제 2 편광팡의 외측면에 대해 소정의 표면처리를 실시하여 소수성 물질층을 형성하고, 이러한 표면처리에 의해 소수성 물질층이 형성된 편광판에 대해 점착층을 개재하여 패턴드 리타더를 부착시킴으로써 고온고습의 환경에 노출되더라도 수분이 상기 소수성 물질층에 의해 막혀 점착층 내부로 침투하는 것을 억제함으로서 상기 점착층 내부에서 수분과 반응하여 발생되는 이산화탄소를 원천적으로 억제하여 이산화탄소를 발생시킴에 기인한 기포 발생 및 들뜸 불량을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 편광안경을 이용한 3D 영상 표시장치 일부에 대한 개략적인 단면도.
도 2는 도 1의 A영역을 확대 도시한 도면
도 3은 종래의 3D 영상 표시장치에 있어 고온고습 환경에 노출시 패턴드 리타더의 들뜸 현상 및 기포가 발생된 것을 찍은 사진.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 제 2 편광판과 패턴드 리터더에 대한 단면도.
도 6은 도 5의 A영역을 확대 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치에 구비되는 제 2 편광판의 외측면에 구비되는 제 1 소수성 물질층을 확대 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 제조 과정 중 제 2 편광판의 표면에 소수성 물질층을 형성하는 과정을 나타낸 순서도.
이하 도면을 참조하며 본 발명에 따른 3D 영상 표시장치의 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 제 2 편광판과 패턴드 리터더에 대한 단면도이며, 도 6은 도 5의 A영역을 확대 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(100)는 액정패널(117)과 이의 양 외측면에 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)을 구비하고 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)을 구비하여 화상을 표시하는 액정표시장치(110)와, 상기 액정표시장치(110)의 제 2 편광판(130) 외측면에 구비된 패턴드 리타더(140)를 포함하여 구성되고 있다.
그리고, 이러한 구성과 더불어 좌안용과 우안용의 서로 수직한 투과축을 갖도록 배치된 편광필름(150a, 150b)이 구비되어 좌원편광된 빛과 우원편광된 빛을 선택적으로 투과시키는 편광안경(145)을 더 포함하고 있다.
조금 더 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 구성에 대해 설명한다.
상기 액정표시장치(110)는 어레이 기판(115)과, 컬러필터 기판(120)과 이들 두 기판(115, 120) 사이에 개재된 액정층(미도시)과, 상기 두 기판(115, 120) 각각의 외측면에 부착된 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)과 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)을 포함하여 구성되고 있다.
상기 어레이 기판(115)에는 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 게이트 및 데이터 배선(116, 118)과 이들 두 배선(116, 118)과 연결되어 각 화소영역(P)에 대응하여 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 구비되고 있으며, 상기 박막트랜지스터(Tr)와 연결되며 화소전극(119)이 구비되고 있다.
상기 컬러필터 기판(120)에는 각 화소영역(P)의 경계에 대응하여 블랙매트릭스(121)와, 각 화소영역(P)에 순차 대응하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴으로 이루어진 컬러필터층(122)과, 컬러필터층(122)을 덮으며 공통전극(미도시)이 전면에 구비되고 있다.
이때, 액정표시장치(110)의 모드에 따라 상기 컬러필터 기판(120)의 전면에 구비된 공통전극(미도시)은 어레이 기판(115)의 각 화소영역(P)에 구비된 상기 화소전극(119)과 교대하도록 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 컬러필터 기판(120)과 어레이 기판(115)의 외측면에 각각 부착된 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)은 그 투과축이 서로 수직 교차하도록 구성되고 있는 것이 특징이다.
이때, 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에는 백라이트 유닛(미도시)이 구비되고 있다.
한편, 상기 제 2 편광판(130)의 외측면에 구비되는 패턴드 리타더(140)는 가로방향으로 홀수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 이들 화소영역(P)으로부터 상기 제 2 편광판(130)을 통해 나온 빛을 우원편광 상태가 되도록 하며, 짝수번째 화소라인에 위치하는 화소영역(P)에 대응해서는 좌원편광 상태가 되도록 하는 역할을 하도록 그 내부적으로 위상을 변경시키는 복굴절 물질이 화소영역(P) 라인별로 교대하여 서로 다른 방향성을 갖도록 패턴됨으로써 서로 교대하는 형태로 제 1 및 제 2 편광변조패턴(141a, 141b)이 구비되고 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 편광변조패턴(141a, 141b)의 사이의 경계에는 3D 영상 시청시의 상하 시야각 향상을 위해 블랙패턴(미도시)이 더욱 구비될 수도 있다.
이때, 상기 패턴드 리타더(140)에 있어 상기 제 1 및 제 2 편광변조패턴(141a, 141b) 각각 광축은 상기 액정표시장치(110)에 구비된 제 2 편광판(130)의 투과축에 대해 각각 +45도와 -45도를 이루고 있는 것이 특징이다.
이러한 패턴드 리타더(140)는 전술한 제 1 및 제 2 편광변조패턴(141a, 141b)을 포함하는 리액티브 메조겐층(144)과, 배향막층(146)과, 상기 리액티브 메조겐층(144)의 보호와 변형을 방지하기 위한 제 1 TAC층(148)으로 구성되고 있으며, 상기 제 1 및 제 2 편광변조패턴(141a, 141b)을 포함하는 리액티브 메조겐층(144)을 덮으며 상기 제 2 편광판(130)과 인접하여 PSA 재질의 점착층(142)이 구비되고 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(100)에 있어서 가장 특징적인 구성 중 하나로서 상기 제 2 편광판(130)의 외측면에는 표면 처리되어 소수성 물질이 코팅됨으로써 제 1 소수성 물질층(190)이 구비되고 있는 것이 특징이다.
이때, 상기 제 1 소수성 물질층(190)은, 도 7(본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치에 구비되는 제 2 편광판(130)의 외측면의 제 1 소수성 물질층을 확대 도시한 단면도)에 도시한 바와같이, 열경화성 또는 UV경화성의 아크릴계 수지를 베이스층(290)로 하고 실리카계 미립자(292)가 함유된 것을 특징으로 하고 있으며, 그 두께는 2 내지 10㎛ 인 것이 특징이다.
이때, 이러한 제 2 편광판(130)의 표면에 전술한 바와같은 제 1 소수성 물질층(190)을 형성하기 위한 방법은 크게 전처리 단계, 코팅 단계, 건조 단계를 포함하는 공정을 진행함으로써 이루어지게 된다. 이러한 제 1 소수성 물질층(190)을 형성하기 위한 방법은 추후 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 제조 방법을 설명하는 부분에서 상세히 설명한다.
이러한 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(100)는 상기 액정표시장치(110)와 상기 패턴드 리타더(140) 사이에 제 1 소수성 물질층(190)이 구비됨으로써 상기 제 1 소수성 물질층(190)의 수분 침투 억제 작용에 의해 상기 패턴드 리타더(140)에 구성되는 점착층(142)으로의 수분 침투를 억제하는 동시에 상기 제 2 편광판(130) 내부로의 수분 침투 또한 억제하는 것이 특징이다.
종래의 3D 영상 표시장치는 제 2 편광판(도 1의 30) 외측면에는 어떠한 물질층이 구성되지 않고 상기 제 2 편광판(도 1의 30)을 구성하는 중요 구성요소인 TAC필름이 노출된 상태를 이룸으로써 고온고습의 환경에서 상기 TAC필름 내부로 수분이 침투하고, 이렇게 수분이 침투된 TAC 필름과 접합된 점착층(도 1의 42)으로 수분이 전이되어 상기 점착층(도 1의 42) 내부에서 TDI 물질과 침투된 수분이 반응하여 이산화탄소를 발생시킴으로써 패턴드 리타더(도 1의 40)의 들뜸 및 기포를 발생시켰다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(100)는 액정패널(117)의 외측면에 제 1 및 제 2 편광판(125, 130)을 부착한 상태 또는 부착전의 상기 제 2 편광판의 표면에 대해 표면처리를 실시한 후 소수성 물질을 코팅하여 상기 제 2 편광판(130)의 외측면에 대해 제 1 소수성 물질층(190)을 형성함으로써 제 2 편광판(130)의 최외각을 이루는 TAC층(미도시, 이하 제 2 TAC층이라 칭함)으로의 수분침투를 억제하고, 동시에 제 2 편광판(130)의 제 2 TAC층(미도시)에서의 패턴드 리타더(140)의 점착층(142)으로의 전이를 억제하여 상기 점착층(142) 내에서 이산화탄소(CO2)의 발생을 원천적으로 방지함으로써 패턴드 리타더(140)의 들뜸이나 기포 발생을 방지할 수 있다.
나아가 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(100)에 있어서 또 다른 특징은 상기 패팬드 리타더(140)의 외측면에 있어서도 표면처리된 후, 소수성 물질을 코팅함으로써 제 2 소수성 물질층(192)이 구비되고 있다는 것이다. 이때 이러한 제 2 소수성 물질층(192)은 상기 제 1 소수성 물질층(190)과 동일한 물질로 이루어지며 동일한 방법에 의해 형성되는 것이 특징이다.
따라서 이러한 구성에 의해 상기 패턴드 리타더(140)는 고온고습의 환경(70℃ 내지 100℃, 90% 내지 100% 습도 분위기)에 노출된다 하더라도 상기 패턴드 리타더(140)의 최하층인 점착층(142) 외측면에는 제 1 소수성 물질층(190)이 구비되고 있으며, 최상층인 제 1 TAC층(148)의 외측면에는 제 2 소수성 물질층(192)이 구비되고 있으므로 상기 패턴드 리타더(140) 내부로의 수분침투가 억제됨으로써 더욱더 패턴드 리타더(140)의 들뜸이나 기포 발생을 억제할 수 있는 것이 특징이다.
한편, 전술한 구성을 갖는 패턴드 리타더(140) 및 액정표시장치(110)와 하나의 세트를 이루는 3D 영상 시청용 편광안경(145)은, 투명한 유리재질로 이루어진 좌안용 및 우안용 렌즈(미도시)와, 광축을 달리하는 편광필름(150a, 150b)으로 구성되고 있다. 이때, 상기 편광안경(145)의 각 렌즈에는 λ/4 위상차 필름(미도시)이 더욱 구비될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 편광안경(145)은 서로 다른 광축을 갖는 편광필름(미도시)과 선택적으로 λ/4 위상차 필름(미도시)이 구비됨으로서 상기 패턴드 리타더(140)를 통과하여 특정 편광상태를 이룬 빛을 선택적으로 투과시키게 된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(100)는 사용자가 상기 편광 안경(145)을 착용하고, 패턴드 리타더(140)를 개재하여 라인별로 교대하여 좌안용 및 우안용 화상 데이터가 인가되고 서로 다른 원편광 상태를 갖는 화상을 표시하는 액정표시장치(110)를 통해 화상을 시청하는 경우, 좌안용 렌즈를 통해서는 좌안용 영상이, 우안용 렌즈를 통해서는 우안용 영상이 입사되므로 이들 두 화상의 합성에 의해 사용자는 3D 화상을 시청할 수 있게 된다.
이후에는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 제조 방법에 대해 도 4, 5, 6을 참조하여 간단히 설명한다.
우선, 일반적인 제조 방법에 의해 액정패널(117)을 이루는 어레이 기판(115)과 컬러필터 기판(120)은 각각 완성한다.
이후 상기 어레이 기판(115)과 컬러필터 기판(120)을 서로 마주하도록 한 상태에서 액정층(미도시)을 개재하여 합착함으로써 액정패널(117)을 이루도록 한다.
다음, 상기 액정패널(117)의 양 측면 더욱 정확히는 상기 어레이 기판(115)의 외측면에 대해서는 제 1 편광판(125)을 부착하고, 연속하여 상기 컬러필터 기판(120)의 외측면에는 제 2 편광판(130)을 부착한다.
그리고, 상기 제 2 편광판(130)이 부착된 상태의 상기 액정패널(117)에 대해 상기 제 2 편광판(130)의 외측면에 대해 표면처리를 실시하고, 소수성 물질을 코팅함으로써 상기 제 2 편광판(130)의 표면에 제 1 소수성 물질층(190)을 형성한다.
이때, 상기 제 2 편광판(130)의 표면에 제 1 소수성 물질층(190) 형성하기 위한 방법에 대해 조금 더 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 제조 과정 중 제 2 편광판의 표면에 제 1 소수성 물질층을 형성하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도시한 바와같이, 제 2 편광판(도 5의 130)의 표면에 상기 제 1 소수성 물질층을 형성하는 단계는 크게 전처리 단계(st1), 코팅 단계(st2) 및 건조 단계(st3)로 이루어지고 있다.
상기 전처리 단계(st1)는 실질적인 표면처리 단계로서 상기 제 2 편광판(도 5의 130)의 표면에 특정 물질 예를들면 액체 상태의 소수성 물질의 코팅이 원활하게 이루어지고, 접착력 등을 강화시키기 위한 것으로, 전처리제인 프리머(primer)를 스프레이 하거나, 또는 상기 제 2 편광판(도 5의 130)의 표면을 코로나 방전노출(Corona Discharge Exposure)을 진행하는 것이 특징이다.
이러한 전처리 공정에 의해 상기 제 2 편광판(도 5의 130)의 표면은 미세한 요철이 형성됨으로서 코팅되어야 할 물질의 코팅이 원활하게 이루어지게 되며, 나아가 코팅된 물질층과 상기 제 2 편광판(도 5의 130)의 표면과의 접착력이 강화된다.
다음 상기 코팅 단계(st2)는, 액체 상태의 소수성 물질을 상기 제 2 기판의 표면에 코팅시키는 것으로 본 발명의 실시예에 따른 특징 상 열경화성 또는 UV경화성의 아크릴계 수지를 베이스층(도 7의 291)로 하고 상기 베이스층(도 7의 291) 내에 실리카계 미립자(도 7의 292)가 함유된 것을 특징으로 하는 액체 상태의 소수성 물질을 코팅 장치(미도시)를 이용하여 코팅시키는 것이 특징이다.
이때, 상기 코팅 장치(미도시)는 마이크로 그라부어 코팅장치(Microgravure Coater), 캐필러리 코팅장치(Capillary Coater), 바 코팅장치(Mayer Bar Coater), 롤 코팅장치,(Roll Coater) 및 슬롯 다이 코팅장치(Slot dye Coater) 중 어느 하나가 될 수 있다.
이러한 코팅장치(미도시)를 이용한 소수성 물질의 코팅 단계(st2) 진행에 의해 상기 제 2 편광판(도 5의 130) 표면 상에는 액체 상태의 소수성 물질층(미도시)이 형성된다.
다음, 상기 건조단계(st3)는 상기 제 2 편광판(도 5의 130)의 표면에 형성된 액체 상태의 소수성 물질층(미도시)을 건조시켜 경화시키는 것으로, 상기 액체 상태의 소수성 물질층(미도시)을 이루는 아크릴계 수지 물질이 열경화성 특성인 경우는 50℃ 내지 90℃ 정도의 열을 가함으로써 건조 및 경화가 이루어지게 되며, 상기 액체 상태의 소수성 물질층(미도시)을 이루는 아크릴계 수지 물질이 UV경화성 특성인 경우는 UV광을 조사함으로써 건조 및 경화가 이루어지게 된다.
한편, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치의 제조에 있어서는 상기 제 2 편광판(도 5의 130)이 상기 액정패널(도 4의 117)에 부착된 상태에서 상기 제 1 소수성 물질층(190)을 형성하는 것을 일례로 보이고 있지만, 변형예로서 상기 제 2 편광판(도 5의 130)을 상기 액정패널(도 4의 117)에 부착 전에 상기 제 2 편광판(도 5의 130)의 외측면 표면에 대응하여 우선적으로 표면처리 및 코팅을 진행하여 상기 제 1 소수성 물질층(190)을 형성한 후 상기 액정패널(도 4의 117)의 타 외측면에 상기 제 2 편광판(도 5의 130)을 부착할 수도 있다.
다음, 도 5,6,7을 참조하면, 전술한 바와 같이 그 표면에 건조된 상태의 제 1 소수성 물질층(190) 위로 TAC층(148)과 제 1 및 제 2 편광변조패턴(141a, 141b)이 교대하는 형태의 리액티브 매소겐층(144)과 배향막(146) 및 점착층(142)으로 이루어진 패터드 리타더(140)를 상기 점착층(142)과 상기 제 1 소수성 물질층(190)이 마주하도록 위치시키고 가압하여 부착한다.
다음, 상기 패턴드 리타더(140)가 부착된 상태에서 상기 패턴드 리타더(140)의 외측면에 대해 전술한 제 1 소수성 물질층을 형성한 동일한 방법을 진행하여 소수성 물질을 코팅함으로써 제 2 소수성 물질층(192)을 형성한다.
다음, 상기 제 2 소수성 물질층(192)이 형성된 상태에서 상기 제 1 편광판(125)의 외측면에 백라이트 유닛(미도시)을 실장함으로서 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치(100)를 완성한다.
전술한 구성 및 제조 방법에 의해 제조된 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 표시장치는 제 2 편광판과 상기 패턴드 리타더 사이에 제 1 소수성 물질층이 구비됨으로서 제 2 편광판으로 수분이 흡수되는 것을 억제하고, 나아가 제 2 편광판 내부로 수분이 소량 흡수된다 하더라도 상기 점착층으로의 전이를 억제할 수 있으므로 점착층 내부에서 점착제 성분 중 DTI가 수분과 결합에 의해 발생되는 이산화탄소의 생성을 억제할 수 있으므로 패턴드 리타더의 들뜸 및 기포 발생을 원천적으로 억제하는 효과가 있다.
100 : 3D 영상 표시장치
130 : 제 2 편광판
140 : 패턴드 리타더
142 : 점착층
144 : 리액티브 메소겐층
146 : 배향막
148 : 제 1 TAC층
190 : 제 1 소수성 물질층
192 : 제 2 소수성 물질층

Claims (14)

  1. 액정패널과;
    상기 액정패널의 일 외측면에 제 1 투과축을 가지며 형성된 제 1 편광판과, 타 외측면에 상기 제 1 투과축과 직교하는 제 2 투과축을 가지며 형성된 제 2 편광판과;
    상기 제 2 편광판 외측면 전면에 구비된 제 1 소수성 물질층과;
    상기 제 1 소수성 물질층 위로 점착층과 리액티브 메소겐층 및 TAC층을 포함하여 구성되며 상기 점착층과 상기 제 1 소수성 물질층이 서로 접촉하도록 부착된 패턴드 리타더
    를 포함하는 3D 영상 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴드 리타더의 상기 TAC층의 외측면에는 제 2 소수성 물질층이 구비된 3D 영상 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 소수성 물질층은 각각 다수의 실리카계 미립자가 함유되며 열경화성 또는 UV경화성의 아크릴계 수지로 이루어진 베이스층으로 이루어진 것이 특징인 3D 영상 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 소수성 물질층은 상기 제 2 편광판과 패턴드 리타더의 표면처리 및 소수성 물질의 코팅에 의해 형성된 것이 특징인 3D 영상 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴드 리타더는, 상기 리액티브 메소겐층과 상기 TAC층 사이에는 배향막이 구비된 것이 특징인 3D 영상 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴드 리타더를 통해 나온 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키는 편광필름을 부착한 편광안경
    을 포함하는 3D 영상 표시장치.
  7. 액정패널을 형성하는 단계와;
    상기 액정패널의 일 외측면에 제 1 투과축을 갖는 제 1 편광판을 부착하는 단계와;
    상기 제 1 투과축과 직교하는 제 2 투과축을 갖는 제 2 편광판의 외측면 전면에 제 1 소수성 물질층을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 소수성 물질층 위로 점착층과 리액티브 메소겐층 및 TAC층을 포함하여 구성되며 상기 점착층과 상기 제 1 소수성 물질층이 서로 접촉하도록 패턴드 리타더를 부착하는 단계
    를 포함하며, 상기 액정패널의 타 외측면에 상기 제 2 편광판을 부착하는 단계를 더 포함하는 3D 영상 표시장치의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 액정패널의 타 외측면에 상기 제 2 편광판을 부착하는 단계는 상기 제 1 소수성 물질층을 형성하기 전 또는 형성한 후에 진행되는 것이 특징인 3D 영상 표시장치의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 패턴드 리타더의 상기 TAC층의 외측면에 제 2 소수성 물질층을 형성하는 단계를 포함하는 3D 영상 표시장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 소수성 물질층은 각각 다수의 실리카계 미립자가 함유되며 열경화성 또는 UV경화성의 아크릴계 수지로 이루어진 베이스층으로 이루어진 것이 특징인 3D 영상 표시장치의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 소수성 물질층은 상기 제 2 편광판 및 패턴드 리타더의 표면처리와 액체 상태의 소수성 물질의 코팅 및 코팅된 소수성 물질의 건조에 의해 형성된 것이 특징인 3D 영상 표시장치의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 편광판 및 패턴드 리타더의 표면처리는 상기 제 2 편광판 및 패턴드 리타더의 표면에 각각 전처리제(Primer)를 스프레이 하거나, 또는 상기 제 2 편광판 및 패턴드 리타더의 표면 각각을 코로나 방전(Corona Discharge)에 노출시키는 것이 특징인 3D 영상 표시장치의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 소수성 물질의 코팅은 마이크로 그라부어 코팅장치(Microgravure Coater), 캐필러리 코팅장치(Capillary Coater), 바 코팅장치(Mayer Bar Coater), 롤 코팅장치,(Roll Coater) 및 슬롯 다이 코팅장치(Slot dye Coater) 중 어느 하나를 이용하여 이루어지는 것이 특징인 3D 영상 표시장치의 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 코팅된 소수성 물질의 건조는
    상기 베이스층이 열경화성 아크릴계 수지로 이루어진 경우 열을 가하거나
    또는 상기 베이스층이 UV경화성 아크릴계 수지로 이루어진 경우 UV광을 조사하는 것이 특징인 3D 영상 표시장치의 제조 방법.
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