KR101980240B1 - 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 좌안 표시 영역과 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역이 서로 교번되도록 정의되는 상부 기판 및 상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 상부 기판의 상면에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 배치되는 블랙 스트라이프(Black Stripe); 상기 상부 기판의 상면에 배치되는 오버코트층; 상기 오버코트층 상부에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 배치된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 배치된 우안 리타더부를 포함하는 패턴드 리타더를 포함하며, 상기 블랙 스트라이프 및 상기 오버코트층에 있어 상기 블랙 스트라이프에 대응되는 영역은 상기 기판 방향으로 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치로서, 본 발명에 따르면 반송 공정 등에서 발생할 수 있는 오버코트 및 블랙 스트라이프의 뜯김 등의 손상 불량을 방지할 수 있다.

Description

입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 입체 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 입체 영상의 시야각을 향상시킬 수 있도록 블랙 스트라이프를 갖는 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 아바타 등의 3차원 입체 영화의 성공과 더불어 3차원 컨텐츠에 대한 수요 및 공급이 점진적으로 확대되고 있다. 이에 따라 이를 표시하기 위한 3차원 입체 디스플레이 장치에 대한 연구 개발이 활발해지고 있으며 3차원 입체 디스플레이 장치의 화질 향상 및 가격 경쟁력/품질 확보를 위한 기술들이 개발되고 있다.
3차원 입체감을 표현하기 위해 여러가지 기술들이 제시되고 연구되고 있으나, 이중 양안시차(Binocular Disparity)를 이용하는 기술이 구현 가능성 면에서 우수하여 널리 실용화되는 추세에 있다.
양안시차에 의한 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의한 입체감을 이용한다. 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 좌/우의 눈에 각각 서로 다른 시차의 2차원 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다.
양안시차를 이용하는 입체 표시 장치는 관찰자의 별도의 안경착용 여부에 따라 안경 방식과 무안경 방식으로 구분이 되며, 상기 안경 방식은 편광 안경방식과 액정셔터 안경방식으로 구분된다.
이 중 편광 안경방식은 일반적으로 직시형 표시소자나 프로젝션형 표시소자에 서로 다른 편광 방향 성분의 좌안 영상과 우안 영상을 출력하며, 이를 편광 안경을 통해 좌안과 우안 영상을 서로 분리하여 입체 영상을 출력하게 된다.
이를 위해, 직시형 표시소자나 프로젝션형 표시소자는 좌안과 우안 영상을 각각 서로 다른 방향의 편광 성분으로 바꾸기 위한 리타더가 포함될 수 있으며, 편광 안경도 좌안과 우안 영상을 서로 분리하기 위한 리타더가 포함될 수 있다.
도 1a는 일반적인 편광 안경방식을 채용한 입체 영상 디스플레이 장치에 있어 입체 영상 디스플레이의 상부 및 하부 방향의 단면도이고, 도 1b는 시야각이 향상된 입체 영상 디스플레이 장치의 상부 및 하부 방향의 단면도이다.
도 1a에서 알 수 있듯이, 편광 안경방식의 입체 영상 디스플레이 장치는 하부 기판(10)과 상부 기판(20)을 포함하는 디스플레이 패널(30), 상부 편광판(40), 및 패턴드 리타더(Patterned Retarder)(50)를 포함한다. 상기 상부 기판(20)은 복수의 컬러 필터(CF), 차광층(BM)을 포함하여 구성된다.
편광 안경방식은 상기 디스플레이 패널(30)에 좌안 이미지와 우안 이미지를 교대로 표시하고 상기 패턴드 리타더(50)를 통해 편광안경(미도시)에 입사되는 편광특성을 절환한다. 이를 통해, 편광 안경방식은 좌안 이미지와 우안 이미지를 공간적으로 분할하여 3D 영상을 구현할 수 있다.
이를 위해 상기 패턴드 리타더(50)는 베이스 부재(54)를 구비하고, 상기 베이스 부재(54) 상에 디스플레이 패널(30)로 부터 출력되는 좌안 영역의 이미지를 좌안 편광시키기 위한 좌안 편광부(56) 및 우안 영역의 이미지를 우안 편광시키기 위한 우안 편광부(58)를 포함한다.
이러한 편광 안경방식에서는 상/하 시야각 위치에서 발생되는 크로스토크(Crosstalk)로 인해 3D 영상의 시인성이 떨어지며, 이에 따라 통상의 편광 안경방식에서 양호한 화질의 3D 영상을 볼 수 있는 상/하 시야각은 매우 좁다.
상기 크로스토크는 좌안 영상과 우안 영상의 경계부에서 발생하며, 좌안 영상과 우안 영상의 영상 분리가 정확히 되지 않아 서로 겹쳐 보임으로써 발생한다.
이에, 도 1b와 같이 상기 디스플레이 패널(30)의 상기 차광층(BM)과 대응되는 영역에 블랙 스트라이프(Black Stripe)(41)를 형성하여 상/하 시야각을 넓게 확보함으로써 3D 영상의 시인성을 높이도록 하는 방안이 고안되었다.
이를 위해 상기 디스플레이 패널(30)의 상부 기판(20) 상면에 상기 차광층(41)과 정렬되도록 블랙 스트라이프(41)를 패터닝하여 형성하며, 상기 블랙 스트라이프(41) 상에 편광판(40) 및 패턴드 리타더(50)를 적층한다.
상기 블랙 스트라이프(41)는 좌안 이미지와 우안 이미지가 겹치는 크로스토크 발생 영역을 줄임으로서 좌안 이미지와 우안 이미지의 식별 영역을 넓힘으로써 상/하 시야각을 높이는 역할을 한다.
상기의 구성을 가지는 3D 영상 디스플레이 장치는 크게 기판 제조 공정, 셀(Cell) 제조 공정(액정 디스플레이 장치의 경우) 및 모듈(Module) 제조 공정을 통해 제조된다.
여기서, 기판 제조 공정이란 세정된 기판을 이용한 상부 기판을 제조하는 공정 및 세정된 다른 기판을 이용한 하부 기판을 제조하는 공정을 말한다. 또한, 셀 제조 공정이란 상부 기판 및 하부 기판 사이에 액정층을 형성한 후, 상기 두 기판을 합착시켜 디스플레이 패널을 제조하는 공정을 말한다. 그리고, 모듈 제조 공정이란 디스플레이 패널의 패드부에 구동회로 유닛을 부착한 후, 기구물을 부착하여 모듈을 제작하는 공정을 말한다.
각 제조 공정에서 상기 블랙 스트라이프(41)가 형성된 디스플레이 패널은 다음 공정으로의 이동 목적으로 반송 롤러를 통해 이송되고 공정 진행을 위해 지지핀에 의해 고정된다.
도 2a 내지 도 2c는 종래 입체 영상 디스플레이 장치의 이송 및 공정 상의 지지 문제점을 보여주는 도면이다.
도 2a 는 블랙 스트라이프(41)가 형성된 상부 기판(20)을 도시하고 있다.
도 2b 는 도 2a 의 상부 기판(20)을 후속 공정인 세정 공정 또는 하부 기판(30)과의 합착 공정에 있어 지지핀(27)이 상부 기판(20)을 지지하는 공정을 도시한다. 지지핀(27)은 보통 지지 대상의 하부에서 지지하게 되나, 본 설명에서는 이해를 돕기 위해 지지핀(27)이 상부에 위치하는 것으로 도시했다.
상기 지지핀(27)은 상부 기판(20)을 후속 공정으로 이송하기 위한 반송 롤러에서 상기 상부 기판(20)을 하부에서 지지할 수 있으며, 또는 상부 기판(20)의 세정 공정 및 하부 기판(30)과의 합착 공정 시 상부 기판(20)을 지지하는 역할을 한다.
그러나, 상부 기판(20)이 블랙 스트라이프(41)를 갖는 경우 전면이 평평하지 않고 블랙 스트라이프(41)가 돌출되기 때문에 상기 지지핀(27)과 블랙 스트라이프(41)와의 접촉에 의한 불량(25)이 발생하기 쉽다. 상기 불량(25)에 의해 블랙 스트라이프(41)가 뜯겨나가거나 크랙이 발생하는 문제가 생길 수 있다.
이에 대한 문제점의 개선책으로 도 2c 와 같이 블랙 스트라이프(41)가 형성된 디스플레이 패널(30) 상에 오버코트층을 형성하는 방법이 도출되었다.
그러나 이러한 경우도 오버코트층이 블랙 스트라이프(41)가 형성된 형상을 따라 형성되기에 돌출된 오버코트층이 상기 지지핀(27)과의 접촉에 의해 동일한 불량(25)이 발생되며, 이를 통해 오버코트층이 손상되고 손상된 오버코트층과 함께 블랙 스트라이프(41)가 뜯겨져 나가는 문제가 지속 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 입체 영상의 시야각을 향상시키기 위한 블랙 스트라이프가 공정 상에서 손상되는 것을 방지할 수 있도록 한 입체 영상 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역이 서로 교번되도록 정의되는 상부 기판 및 상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 상부 기판의 상면에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 배치되는 블랙 스트라이프(Black Stripe); 상기 상부 기판의 상면에 배치되는 오버코트층; 상기 오버코트층 상부에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 배치된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 배치된 우안 리타더부를 포함하는 패턴드 리타더를 포함하며, 상기 블랙 스트라이프 및 상기 오버코트층에 있어 상기 블랙 스트라이프에 대응되는 영역은 상기 기판 방향으로 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명은 또한, 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역이 서로 교번되도록 정의되는 상부 기판 및 상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널을 준비하는 단계; 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 상기 상부 기판에 블랙 스트라이프(Black Stripe)를 형성하는 단계; 상기 블랙 스트라이프를 포함한 상부 기판의 상면에 오버코트층을 형성하는 단계; 상기 블랙 스트라이프가 형성된 영역의 오버코트층을 패터닝하여 오목하게 형성하는 단계를 포함하며, 상기 블랙 스트라이프 및 상기 패터닝된 오버코트층의 높이의 합은 상기 블랙 스트라이프가 형성되지 않은 영역의 오버코트층의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역이 서로 교번되도록 정의되는 상부 기판 및 상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널을 준비하는 단계; 상기 상부 기판에 오버코트층을 형성하는 단계; 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 상기 오버코트층 상에 패터닝 하여 오목부를 형성하는 단계; 상기 오목부에 블랙 스트라이프(Black Stripe)를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 블랙 스트라이프의 높이는 상기 블랙 스트라이프가 형성되지 않은 영역의 오버코트층의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 블랙 스트라이프의 광 차단을 통해 입체 영상의 우안 영상과 좌안 영상의 크로스토크를 방지하여 화질을 향상시킬 수 있고, 입체 영상의 시야각을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판의 반송 또는 지지 공정 상에서 발생할 수 있는 블랙 스트라이프의 스크래치 또는 뜯김 등의 손상을 방지할 수 있다.
도 1a는 일반적인 편광 안경방식을 채용한 입체 영상 디스플레이 장치를 보여주는 단면도이고, 도 1b는 시야각이 향상된 입체 영상 디스플레이 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 입체 영상 디스플레이 장치의 공정 상에서 발생할 수 있는 문제점을 보여주는 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 A-A'선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및그의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 A-A'선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 블랙 스트라이프(200), 투명 도전층(123), 및 패턴드 리타더(400)를 포함하여 구성된다.
디스플레이 패널(100)은 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역을 가지도록 합착된 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 포함하여 구성된다. 이때, 하부 기판(110)과 상부 기판(120)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된다.
하부 기판(110) 상에는 복수의 게이트 라인(GL), 복수의 데이터 라인(DL), 및 상기 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)에 의해 정의되는 복수의 화소(P)를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이가 형성된다.
복수의 게이트 라인(GL)은 하부 기판(110)의 제 1 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되도록 형성된다. 이러한, 복수의 게이트 라인(GL)에는 외부로부터 게이트 신호가 공급된다.
복수의 데이터 라인(DL)은 상기 복수의 게이트 라인(GL)에 직각으로 교차하는 제 2 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되도록 형성된다. 이러한, 복수의 데이터 라인(DL)에는 외부로부터 데이터 신호가 공급된다. 이때, 데이터 신호는 2차원 영상 모드시 2차원 영상에 대응되며, 입체 영상 모드시 입체 영상의 좌안 영상 및 우안 영상에 대응된다.
복수의 화소(P) 각각은 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된다. 이러한, 복수의 화소(P) 각각은 인접한 게이트 라인(GL)과 인접한 데이터 라인(DL)에 접속되도록 형성된 박막 트랜지스터(T), 상기 박막 트랜지스터(T)에 접속되도록 형성된 화소 전극(PE), 및 화소 전극(PE)에 대향되도록 형성된 공통 전극(미도시)을 포함하여 구성된다.
박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인(GL)으로부터 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 신호를 화소 전극(PE)에 공급한다.
화소 전극(PE)은 박막 트랜지스터(T)를 통해 공급되는 데이터 신호에 대응되는 전계를 형성하여 액정층(미도시)을 투과하는 광의 투과량을 조절한다.
공통 전극(미도시)은 화소 전극(PE)과 일정 간격으로 이격되도록 형성된다. 이러한 공통 전극(미도시)에는 외부로부터 기준 전압이 공급된다. 이때, 공통 전극(미도시)은 하부 기판(110)에 형성되어 상기 화소 전극(PE)과 수평 전계를 이룰 수 있고, 상부 기판(120)에 형성되는 경우 수직 전계를 이룰 수 있다.
한편, 입체 영상 모드시 게이트 라인(GL)의 길이 방향에 대응되는 각 수평 라인은 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역으로 나누어진다. 예를 들어, 입체 영상 모드시 수평 라인들 중에 홀수번째 수평 라인은 좌안 표시 영역으로 설정되어 좌안 영상이 표시되고, 짝수번째 수평 라인은 우안 표시 영역으로 설정되어 우안 영상이 표시될 수 있다.
이와 같은, 하부 기판(110)은 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 신호와 데이터 라인(DL)에 공급되는 2차원 영상 데이터 또는 3차원(좌안 및 우안) 영상 데이터에 대응되는 데이터 신호에 따라 각 화소들(P)을 구동하여 액정층(130)의 광 투과량을 조절한다.
상부 기판(120) 하부에는 복수의 컬러 필터(CF), 차광층(BM), 및 평탄화층(122)이 형성된다.
상기 복수의 컬러 필터(CF)는 복수의 화소(P) 각각에 대응되도록 형성된 적색, 녹색, 및 청색의 컬러 필터를 포함하여 구성할 수 있다. 적색, 녹색, 및 청색의 컬러 필터와 이에 대응되는 적색, 녹색, 및 청색의 화소(P)는 하나의 컬러 영상을 표시하는 단위 화소를 구성한다. 이러한, 복수의 컬러 필터(CF)는 게이트 라인(GL)의 길이 방향을 따라 서로 다른 컬러 필터가 반복적으로 형성됨과 아울러 데이터 라인(DL)의 길이 방향을 따라 동일한 컬러 필터가 반복적으로 형성될 수 있다.
차광층(BM)은 복수의 컬러 필터(CF)의 경계부에 형성됨으로써 복수의 컬러 필터(CF) 각각을 정의함과 아울러 인접한 컬러 필터(CF)를 광적으로 분리한다.
평탄화층(122)은 복수의 컬러 필터(CF) 및 차광층(BM)을 상에 소정 두께로 형성됨으로써 하부 기판(110)과 대향되는 상부 기판(120)의 배면을 평탄화 시킨다.
한편, 평탄화층(122) 상에는 액정층(미도시)의 배향을 위한 배향막(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 상부 기판(120)상에는 블랙 스트라이프(200)가 형성될 수 있다.
상기 블랙 스트라이프(200)가 형성된 상부 기판(120) 상에 블랙 스트라이프(200)를 보호하거나 평탄화하기 위한 오버코트층(123)이 형성될 수 있다.
이에 대한 일실시예로 상기 오버코트층(123)은 상기 블랙 스트라이프(200)가 형성된 영역과 대응하는 영역을 제거하여 상기 블랙 스트라이프(200)를 외부로 노출하도록 형성할 수 있다. 이 경우 블랙 스트라이프(200)의 높이는 제거되지 않은 오버코트층(123)의 높이보다 낮게 형성됨이 바람직하다.
이에 대한 다른 실시 예로 상기 오버코트층(123)은 상기 블랙 스트라이프(200)가 형성된 영역과 대응하는 영역의 오버코트층(123)의 높이가 다른 영역의 오버코트층(123)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 이 경우 상기 블랙 스트라이프(200)가 형성된 영역의 오버코트층(123)의 높이와 상기 블랙 스트라이프(200)의 높이의 합은 다른 영역의 오버코트층(123)의 높이보다 낮게 형성됨이 바람직하다.
따라서, 상기 블랙 스트라이프(200)와 오버코트층(123)의 형성 구조에 있어 오버코트층(123) 상부로의 돌출 없이 상부 기판(120) 방향으로 오목부만을 가지게 되는 형상을 갖게 된다.
상기 오버코트층(123)이 형성된 상부 기판(120) 상에는 투명 도전층(124)가 형성될 수 있다. 상기 투명 도전층(124)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 금속 재질로 이루어져 오버코트층(123) 상면에 형성된다. 이러한 투명 도전층(124)은 상부 기판(120)의 대전에 의해 발생되는 정전기가 액정층(미도시)으로 유입되는 것을 차단하는 역할을 한다.
상기 오버코트층(123) 및 투명 도전층(124)이 형성된 상부 기판(120)을 포함하는 디스플레이 패널(100)은 하부 편광판(114) 및 상부 편광판(320)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
하부 편광판(114)은 하부 기판(110)의 배면, 즉 백 라이트 유닛(미도시)과 대향되는 면에 부착되어 백 라이트 유닛으로부터 하부 기판(110)으로 입사되는 광을 편광시킨다.
상부 편광판(320)은 상부 기판(120)의 전면에 형성되어 상부 기판(120)을 투과하는 광을 편광시킨다.
상술한 디스플레이 패널(100)은 입체 영상 모드시 좌안 표시 영역에 입체 영상의 좌안 영상을 표시함과 아울러 우안 표시 영역에 입체 영상의 우안 영상을 표시하게 된다.
블랙 스트라이프(200)는 좌안 표시 영역과 우안 표시 영역의 경계 부분에 중첩되도록 상부 기판(120)의 상면에 패터닝되어 형성된다.
이러한, 블랙 스트라이프(200)는 좌안 표시 영역을 투과한 광이 우안 표시 영역의 상부로 진행하지 못하도록 방지하며, 우안 표시 영역을 투과한 광이 좌안 표시 영역의 상부로 진행하지 못하도록 방지하는 역할을 한다.
또한, 블랙 스트라이프(200)의 폭(Width) 및 깊이(Depth)는 디스플레이 패널(100)의 크기 및 구조에 따라 최적화되도록 설정될 수 있다.
패턴드 리타더(400)는 디스플레이 패널(100)에 정의된 좌안 표시 영역 및 우안 표시 영역 각각을 투과하여 입사되는 광을 서로 다른 광축을 가지는 좌안 영상과 우안 영상으로 분리한다.
이를 위해, 패턴드 리타더(400)는 베이스 부재(430), 좌안 리타더부(411) 및 우안 리타더부(412)를 포함하는 리타더부(410), 및 반사 방지막(450)을 포함하여 구성된다.
베이스 부재(430)는 소정 두께를 가지는 유리(Glass) 또는 필름(Film)으로 이루어진다.
좌안 리타더부(411)는 디스플레이 패널(100)에 정의된 좌안 표시 영역에 대응되도록 베이스 부재(430)의 배면에 형성된다. 이러한, 좌안 리타더부(411)는 상부 편광판(320) 상에 배치되어 좌안 표시 영역을 투과하여 입사되는 광의 광축을 변경시킴으로써 입체 영상 모드시 입체 영상의 좌안 영상을 시청자의 좌안에 제공한다. 여기서, 좌안 리타더부(411)는 좌안 표시 영역을 투과하여 입사되는 광을 좌편광으로 변경할 수 있다.
우안 리타더부(412)는 좌안 리타더부(411)와 나란하도록 디스플레이 패널(100)에 정의된 우안 표시 영역에 대응되는 베이스 부재(430)의 배면에 형성된다. 이때, 우안 리타더부(412)는 좌안 리타더부(411)의 사이마다 형성된다. 이러한, 우안 리타더부(412)는 상부 편광판(320) 상에 배치되어 우안 표시 영역을 투과하여 입사되는 광의 광축을 변경시킴으로써 입체 영상 모드시 입체 영상의 우안 영상을 시청자의 우안에 제공한다. 여기서, 우안 리타더부(412)는 우안 표시 영역을 투과하여 입사되는 광을 우편광으로 변경할 수 있다.
반사 방지막(450)은 베이스 부재(430)의 전면에 부착되거나 코팅되어 표면 반사를 줄이고, 반사 광에 의해 광의 간섭 또는 산란을 제거한다.
한편, 상술한 패턴드 리타더(400)는 점착성 물질(Adhesive Material)(미도시)에 의해 상부 편광판(320)의 전면에 부착될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 좌안 표시 영역과 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 상부 기판(120)에 블랙 스트라이프(200)를 형성함으로써 입체 영상의 우안 영상과 좌안 영상의 크로스토크(Crosstalk)를 방지하여 화질을 향상할 수 있으며, 입체 영상의 시야각을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 블랙 스트라이프(200)가 형성된 영역에 위치하는 오버코트층(123)의 높이를 다른 영역의 높이 보다 낮게 형성하거나, 상기 블랙 스트라이프를 노출하도록 형성됨으로써 종래 오버코트층이 블랙 스트라이프(200) 형상을 따라 돌출되어 반송 공정 등에서 발생하는 오버코트층(123) 및 블랙 스트라이프(200) 가 손상되는 문제점을 방지할 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치및 그의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 5a에 도시된 바와 같이, 컬러 필터(CF)와 차광층(BM)이 형성된 상부 기판(120)을 마련한다. 상기 상부 기판(120)의 컬러 필터(CF)와 차광층(BM) 상에는 평탄화를 위해 소정의 두께로 평탄하게 형성된 평탄층(122)이 형성될 수 있다. 상기 평탄층(122) 상에는 액정의 배향 방향을 설정하기 위한 배향막(미도시)이 형성될 수 있다.
이후 상기 컬러 필터(CF)와 차광층(BM)이 형성된 상부 기판(120)의 상면 전체에 오버코트층(123)이 형성된다. 상기 오버코트층(123)을 형성하기 위해 UV 광에 반응하는 포토 레지스트 성분의 투명 수지(Resin)를 도포하여 상부 기판(120) 상면에 일정 두께로 형성한다.
상기 오버코트층(123)은 투명 수지(Resin)을 사용할 수 있으며, 후술할 패터닝 및 블랙 스트라이프(200)와의 단차 유지를 위해 보다 경도를 강화할 필요가 있어 실리카계 성분의 물질을 더욱 포함할 수 있다.
다음, 도 5b 처럼 오버코트층(123)을 경화 및 패터닝하게 된다. 이는 도 5c 처럼 차광층(BM)이 형성된 영역과 대응하는 오버코트층(123) 영역을 제거하기 위한 목적으로서, 이를 위해 마스크(500)를 이용하여 UV 노광을 실시한다.
상기 마스크(500)는 도 5b 에 도시한 것처럼 상기 차광층(BM)이 형성된 영역과 대응하도록 제작될 수 있으며, 이 경우 차광층(BM)에 대응되지 않는 오버코트층(123)의 기타 영역이 UV 광에 노출 및 경화되어 도 5c 처럼 차광층(BM)이 형성된 영역의 오버코트층(123) 영역이 제거될 수 있다.
그러나, 마스크(500)의 경우 도포되는 오버코트층(123)의 포토 레지스트의 포지티브/네가티브 성질에 따라 도 5b 와 반대로 상기 차광층(BM)이 형성되지 않은영역에 대응하도록 제작될 수도 있으며, 이 경우 차광층(BM)에 대응되는 오버코트층(123) 영역이 UV 광에 노출되어 제거될 수도 있다.
도 5c 는 도 5b 의 마스크(500) 및 UV 노광 공정에 의해 차광층(BM)에 대응되는 오버코트층(123)의 영역이 제거된 형상을 도시한다.
이후, 상기 오버코트층(123)이 제거된 영역에 블랙 스트라이프(200)가 형성되는데 이를 도 5d 를 이용하여 설명한다.
상기 오버코트층(123)의 일부가 제거된 상부 기판(120) 상면에 블랙 스트라이프(200)를 형성하기 위해 불투명 물질로 구성되며 UV 광에 의해 경화되는 포토 레지스트를 일정 두께 높이로 도포한다.
이 때 상기 블랙 스트라이프(200)는 그 주변의 오버코트층(123)보다 낮은 누께를 갖게 되며, 이를 위해 블랙 스트라이프(200)를 형성하기 위한 포토 레지스트는 상기 오버코트층(123)을 형성하기 위한 포토 레지스트보다 낮은 두께로 도포될 수 있다.
이후, 도 5e 처럼 차광층(BM) 영역에 대응되며, 오버코트층(123)이 제거된 영역에만 상기 포토 레지스트를 형성하도록 UV 노광 및 패터닝을 실시한다.
이를 위해 마스크(500)를 상기 차광층(BM)이 형성된 영역과 대응하도록 제작하여 UV 노광을 실시한다. UV 노광 이전에 가경화 공정이 진행될 수 있으며, 차광층(BM)에 대응되지 않는 오버코트층(123)의 기타 영역이 UV 광에 노출되어 제거될 수 있다.
이에, 도 5e 처럼 차광층(BM)이 형성된 영역에 해당하는 포토 레지스트만이 남게 되어 블랙 스트라이프(200)가 형성되게 된다.
그러나, 마스크(500)의 경우 도포되는 포토 레지스트의 포지티브/네가티브 성질에 따라 도 5d 와 반대로 상기 차광층(BM)이 형성되지 않은 영역에 대응하도록 제작될 수도 있다. 이 경우 차광층(BM)에 대응되는 포토 레지스트 영역이 UV 광에 노출되어 경화되며, 이외의 영역의 경우 이후의 포토 레지스트 스트립 공정 등으로 제거된다. 이에 차광층(BM)이 형성된 영역에 해당하는 포토 레지스트만이 남게 되어 블랙 스트라이프(200)가 형성된다.
즉, 상기 오버코트층(123)의 블랙 스트라이프(200)가 형성된 영역과 대응하는 영역이 제거되며, 상기 블랙 스트라이프(200)를 외부로 노출하도록 형성하게 된다.
이후 상기 공정이 끝나면 도 5e 처럼 상기 블랙 스트라이프(200)와 오버코트층(123)의 형성 구조에 있어 오버코트층(123) 상부로의 돌출 없이 상부 기판(120) 방향으로 오목부만을 가지게 되는 형상을 갖게 된다.
다음, 도 5f에 도시된 바와 같이 투명 도전층(124)를 도포할 수 있다. 투명 도전층(124)는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전물로 이루어질 수 있다.
투명 도전층(124)은 디스플레이 패널 외부에서 발생하는 정전기가 디스플레이 내부로 유입되어 배선 및 박막 트렌지스터를 손상시키는 것을 방지하기 위한 것으로 정전기를 흡수하여 외부로 방전시킬 수 있다.
상기 투명 도전층(124) 또한 상기 블랙 스트라이프(200) 및 오버코트층(123)을 따라 일정 두께로 형성되게 되며 상기 블랙 스트라이프(200)에 대응하는 영역의 경우 내부로 오목한 형상을 가지게 된다.
이 후 기판의 세정 및 합착 등의 패널 제조 공정과 이후 백라이트 및 편광판, 패턴드 리타더와의 접착 공정인 모듈 공정을 거치게 된다. 이를 위해 기판의 반송 및 제조 공정 상에서 지지핀(27)이 상부 기판(120)을 지지하게 되는데, 상기처럼 지지핀(27)이 지지하는 부분에 있어 오목부를 갖는 경우 종래 블랙 스트라이프(200) 상부로 오버코트층(123)이 돌출되어 오버코트층(123) 및 블랙 스트라이프(200)가 뜯기거나 손상되는 불량을 방지할 수 있다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 6a에 도시된 바와 같이, 컬러 필터(CF)와 차광층(BM)이 형성된 상부 기판(120)을 마련한다. 상기 상부 기판(120)의 컬러 필터(CF)와 차광층(BM) 상에는 평탄화를 위해 소정의 두께로 평탄하게 형성된 평탄층(122)이 형성될 수 있다. 상기 평탄층(122) 상에는 액정의 배향 방향을 설정하기 위한 배향막(미도시)이 형성될 수 있다.
이후 상기 컬러 필터(CF)와 차광층(BM)이 형성된 상부 기판(120)의 상면 전체에 블랙 스트라이프(200)를 형성하기 위해 불투명 물질로 구성되며 UV 광에 의해 경화되는 포토 레지스트를 일정 두께 높이로 도포한다.
이후, 도 6b 처럼 상기 포토 레지스트를 패터닝하게 된다. 이는 도 6c 처럼 차광층(BM)이 형성된 영역과 대응하는 영역에 블랙 스트라이프(200)를 형성하기 위한 목적으로서, 이를 위해 블랙 스트라이프(200)에 대응하는 영역이 노출되도록 제작된 마스크(500)와 UV 광을 이용한다.
그러나, 마스크(500)의 경우 도포되는 포토 레지스트의 포지티브/네가티브 성질에 따라 도 6b 와 반대로 상기 블랙 스트라이프(200)에 대응하지 않는 영역이 노출되도록 제작될 수도 있으며, 이 경우 노출된 포토 레지스트 영역이 UV 광에 노출되어 제거될 수도 있다.
도 6c 는 도 6b 의 마스크(500) 및 UV 노광 공정에 의해 차광층(BM)에 대응되어 형성된 블랙 스트라이프(200)를 도시한다.
이후, 6d 와 같이 상부 기판 및 블랙 스트라이프(200) 상에 오버코트층(123)을 일정 두께 높이로 도포한다. 상기 오버코트층(123)은 UV 광에 의해 경화되는 투명 수지(Resin) 성분의 포토 레지스트로 구성될 수 있으며, 형상의 유지 강화를 위해 실리카계 성분의 물질을 더욱 포함할 수 있다
이후, 도 6e 처럼 도포된 오버코트층(123)을 UV 광을 이용하여 UV 노광 및 패터닝을 실시한다. 이때 상기 블랙 스트라이프(200) 영역에 대응되는 영역의 오버코트층이 내부로 오목부 형상을 갖도록 제작된 마스크(500)를 이용한다.
이를 위해 상기 마스크(500)는 상기 블랙 스트라이프(200) 영역에 대응되는 영역의 경우 하프톤 형태로 제작하여 UV 광의 일부만으로 투과시키고 이외의 영역은 UV 광이 모두 투과하도록 제작될 수 있다.
이 때 상기 블랙 스트라이프(200) 영역에 대응되는 포토 레지스트는 일부만 경화되고, 이외의 영역은 모두 경화되므로 이후의 포토 레지스트 스트립 공정 등으로 블랙 스트라이프(200) 영역에 대응되는 포토 레지스트만 일부 제거되어 내부로 오목한 형태의 오버코트층(123)이 형성된다.
그러나, 마스크(500)의 경우 도포되는 포토 레지스트의 포지티브/네가티브 성질에 따라 도 6e 와 반대로 제작될 수 있다.
이 경우 상기 마스크(500)는 상기 블랙 스트라이프(200) 영역에 대응되는 영역의 경우 하프톤 형태로 제작하여 UV 광의 일부만으로 투과시키고 이외의 영역은 UV 광이 모두 투과하지 않도록 제작될 수 있다.
이 때 노광 이전에 가경화 공정을 실시 할 수 있으며, UV 광에 의해 블랙 스트라이프(200) 영역에 대응되는 포토 레지스트만 일부 제거되어 내부로 오목한 형태의 오버코트층(123)이 형성된다.
이후 상기 공정이 끝나면 도 6f 처럼 상기 블랙 스트라이프(200)와 오버코트층(123)의 형성 구조에 있어 오버코트층(123) 상부로의 돌출 없이 내부로 오목부만을 가지게 되는 형상을 갖게 된다.
상기 오버코트층(123)은 상기 블랙 스트라이프(200)가 형성된 영역과 대응하는 영역의 오버코트층(123)의 높이가 다른 영역의 오버코트층(123)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 이 경우 상기 블랙 스트라이프(200)가 형성된 영역의 오버코트층(123)의 높이와 상기 블랙 스트라이프(200)의 높이의 합은 다른 영역의 오버코트층(123)의 높이보다 낮게 형성됨이 바람직하다.
다음, 상기 오버코트층(123) 상에 투명 도전층(124)을 도포할 수 있다. 투명 도전층(124)는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전물로 이루어질 수 있다.
투명 도전층(124)은 디스플레이 패널 외부에서 발생하는 정전기가 디스플레이 내부로 유입되어 배선 및 박막 트렌지스터를 손상시키는 것을 방지하기 위한 것으로 정전기를 흡수하여 외부로 방전시킬 수 있다.
상기 투명 도전층(124) 또한 상기 블랙 스트라이프(200) 및 오버코트층(123)을 따라 일정 두께로 형성되게 되며 상기 블랙 스트라이프(200)에 대응하는 영역의 경우 내부로 오목한 형상을 가지게 된다.
이 후 기판의 세정 및 합착 등의 패널 제조 공정과 이후 백라이트 및 편광판, 패턴드 리타더와의 접착 공정인 모듈 공정을 거치게 된다. 이를 위해 기판의 반송 및 제조 공정 상에서 지지핀(27)이 상부 기판(120)을 지지하게 되는데, 상기처럼 지지핀(27)이 지지하는 부분에 있어 오목부를 갖는 경우 종래 블랙 스트라이프(200) 상부로 오버코트층(123)이 돌출되어 오버코트층(123) 및 블랙 스트라이프(200)가 뜯기거나 손상되는 불량을 방지할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 디스플레이 장치는 휴대용 통신 단말기, 노트북, 모니터, 텔레비전, 또는 공공 디스플레이(Public Display) 등으로 사용될 수 있다.
또한, 상기 설명에서는 액정표시장치를 예로 들어 설명했으나, 본 발명은 이에만 한정되지 않고 유기발광표시장치처럼 편광 안경 방식의 입체 영상 디스플레이 장치에 모두 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
30, 100 : 디스플레이 패널 20, 120 : 상부 기판
10, 110 : 하부 기판 40, 320 : 상부 편광판
CF : 컬러 필터 BM : 차광층
50, 400 : 패턴드 리타더 56, 411 :좌안 편광부
58, 412 : 우안 편광부 54, 430 : 베이스 부재
41, 200 : 블랙 스트라이프 122 : 평탄화층
123 : 오버코트층 124 : 투명 전도층
450 : 반사방지막 27 : 지지핀

Claims (15)

  1. 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역이 서로 교번되도록 정의되는 상부 기판 및
    상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 상부 기판의 상면에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 배치되는 블랙 스트라이프(Black Stripe);
    상기 상부 기판의 상면에 배치되는 오버코트층;
    상기 오버코트층 상부에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 배치된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 배치된 우안 리타더부를 포함하는 패턴드 리타더를 포함하며,
    상기 블랙 스트라이프 및 상기 오버코트층에 있어 상기 블랙 스트라이프에 대응되는 영역은 상기 기판 방향으로 오목부를 포함하고,
    상기 오버코트층은 상기 블랙 스트라이프 영역을 제외한 상부 기판의 상면에 배치되며,
    상기 블랙 스트라이프의 높이는 상기 오버코트층의 높이보다 낮은 입체 영상 디스플레이 장치.
  2. 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역이 서로 교번되도록 정의되는 상부 기판 및
    상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 상부 기판의 상면에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 배치되는 블랙 스트라이프(Black Stripe);
    상기 상부 기판의 상면에 배치되는 오버코트층;
    상기 오버코트층 상부에 배치되며, 상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 배치된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 배치된 우안 리타더부를 포함하는 패턴드 리타더를 포함하며,
    상기 블랙 스트라이프 및 상기 오버코트층에 있어 상기 블랙 스트라이프에 대응되는 영역은 상기 기판 방향으로 오목부를 포함하고,
    상기 오버코트층은 상기 블랙 스트라이프 상부를 덮도록 배치되며,
    상기 블랙 스트라이프와 상기 블랙 스트라이프 상부에 배치된 오버코트층의 높이의 합은 상기 블랙 스트라이프가 배치되지 않은 오버코트층의 높이 보다 낮은 입체 영상 디스플레이 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 오버코트층과 상기 패턴드 리타더 사이에 투명 도전층을 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 투명 도전층과 상기 패턴드 리타더 사이에 상부 편광판을 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  6. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 오버코트층은 실리카계 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치.
  7. 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역이 서로 교번되도록 정의되는 상부 기판 및
    상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널을 준비하는 단계;
    상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 상기 상부 기판에 블랙 스트라이프(Black Stripe)를 형성하는 단계;
    상기 블랙 스트라이프를 포함한 상부 기판의 상면에 오버코트층을 형성하는 단계;
    상기 블랙 스트라이프가 형성된 영역의 오버코트층을 패터닝하여 오목하게 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 블랙 스트라이프 및 상기 패터닝된 오버코트층의 높이의 합은 상기 블랙 스트라이프가 형성되지 않은 영역의 오버코트층의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법
  8. 제 7항에 있어,
    상기 블랙 스트라이프를 형성하는 단계는,
    상기 상부 기판 상면에 불투명한 포토 레지스트를 도포하는 단계;
    상기 도포된 포토 레지스트를 경화 및 패터닝하여 상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 해당하는 영역에만 상기 포토 레지스트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법
  9. 제 7항에 있어,
    상기 블랙 스트라이프가 형성된 영역의 오버코트층을 패터닝하여 오목하게 형성하는 단계는,
    상기 블랙 스트라이프 영역에 대응되는 영역에 대해 하프톤 형태로 제작하여 UV 광의 일부만으로 투과시키고 이외의 영역은 UV 광이 모두 투과하도록 제작된 마스크를 이용하여 패터닝하는 것을 특징으로 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법
  10. 제 7항에 있어,
    상기 오버코트층 상부에 투명 도전층을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 투명 도전층 상부에 상부 편광판을 부착하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 상부 편광판 상부에 상기 좌안 표시 영역에 대응되도록 배치된 좌안 리타더부와 상기 우안 표시 영역에 대응되도록 배치된 우안 리타더부를 포함하는 패턴드 리타더를 부착하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법
  13. 입체 영상의 좌안 영상을 표시하는 좌안 표시 영역과 상기 입체 영상의 우안 영상을 표시하는 우안 표시 영역이 서로 교번되도록 정의되는 상부 기판 및
    상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 포함하는 디스플레이 패널을 준비하는 단계;
    상기 상부 기판에 오버코트층을 형성하는 단계;
    상기 좌안 표시 영역과 상기 우안 표시 영역의 경계부분에 중첩되도록 상기 오버코트층 상에 패터닝 하여 오목부를 형성하는 단계;
    상기 오목부에 블랙 스트라이프(Black Stripe)를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 블랙 스트라이프의 높이는 상기 블랙 스트라이프가 형성되지 않은 영역의 오버코트층의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법
  14. 제 13항에 있어,
    상기 오목부에 블랙 스트라이프를 형성하는 단계는,
    상기 오목부가 형성된 오버코트층 상부에 불투명한 포토 레지스트를 도포하는 단계;
    상기 도포된 포토 레지스트를 경화 및 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법
  15. 제 13항에 있어,
    상기 오버코트층 상부에 투명 도전층을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 디스플레이 장치의 제조 방법
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