KR20020028131A - Hologram diffuser of liquid crystal display and fabricating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 디스플레이의 홀로그램 디퓨저 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 빛의 간섭에 의한 홀로그램 디퓨저의 영향을 최소화하여 회절 효과를 향상시킴으로써, 이를 이용한 액정 디스플레이의 국부적 밝기 차이를 최소화함과 아울러 광투과 특성 및 시야각을 향상시키기에 적당하도록 한 액정 디스플레이의 홀로그램 디퓨저 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hologram diffuser of a liquid crystal display and a method of manufacturing the same, and in particular, by minimizing the influence of the hologram diffuser caused by light interference to improve the diffraction effect, thereby minimizing the local brightness difference of the liquid crystal display using the light transmission The present invention relates to a hologram diffuser of a liquid crystal display and a method of manufacturing the same, which are suitable for improving characteristics and viewing angles.
일반적으로, 노트북 컴퓨터(notebook computer), 모니터(monitor) 또는 텔레비젼 등에 적용되는 액정 디스플레이의 넓은 시야각을 확보하기 위하여 다양한 노력이 시도되고 있으며, 대표적으로 아이피에스(in plane switching : IPS) 방법, 멀티 도메인(multi domain) 방법, 콜레스테릭 액정(cholesteric LC) 방법 및 홀로그램 디퓨저를 이용한 방법 등이 있다.In general, various efforts have been made to secure a wide viewing angle of a liquid crystal display applied to a notebook computer, a monitor, or a television. Typically, an in-plane switching (IPS) method, a multi-domain ( multi domain method, cholesteric LC method, and method using hologram diffuser.
상기 아이피에스 방법은 전극을 한 면에 수평으로 형성하여 액정을 수직 방향으로 정렬시킨 다음 평면 상에서 전기장을 통해 액정을 구동시켜 시야각을 향상시키는 방법으로, 전극이 평면상에 형성됨에 따라 개구가 작아지는 단점이 있다.The IPS method is a method of forming an electrode horizontally on one side to align the liquid crystals in a vertical direction and then driving the liquid crystal through an electric field on a plane to improve the viewing angle. There is this.
상기 멀티 도메인 방법은 액정을 수직방향의 멀티 도메인으로 정렬시켜 보이는 각도에 따라 그 정렬각을 다르게 함으로써, 시야각을 향상시키는 방법으로, 전체적으로 제조과정이 복잡함과 아울러 특히, 멀티 도메인의 정렬에 요구되는 돌출부(protrusion)를 형성해야 하는 어려움이 있고, 측면과 정면의 색깔 차이가 발생하는 단점이 있다.The multi-domain method is a method of improving the viewing angle by varying the alignment angle according to the angle of aligning the liquid crystal into the multi-domain in the vertical direction, and the manufacturing process is complicated overall, and in particular, protrusions required for the alignment of the multi-domain. (Protrusion) is difficult to form, there is a disadvantage that the color difference between the side and the front.
상기 콜레스테릭 액정 방법은 편광판과 색필터를 형성하여 도광판에서 빠져나온 빛을 콜레스테릭 액정이 선택적으로 투과 및 반사시켜 반사된 빛이 되돌아오게 하여 휘도를 향상시키는 방법으로, 전체적으로 제조과정이 복잡함과 아울러 측면과 정면의 색깔 차이가 발생하는 단점이 있다.The cholesteric liquid crystal method is a method of forming a polarizing plate and a color filter to improve the luminance by returning the reflected light by selectively transmitting and reflecting the light emitted from the light guide plate to the cholesteric liquid crystal, and the overall manufacturing process is complicated. In addition, there is a disadvantage in that the color difference between the side and the front.
상기한 바와같은 단점들을 극복하기 위하여 홀로그램 디퓨저를 이용하는 방법이 제안되었으며, 이와같은 종래의 홀로그램 디퓨저를 이용하는 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In order to overcome the drawbacks described above, a method using a hologram diffuser has been proposed, and a method of using such a conventional hologram diffuser will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1a 내지 도1c는 홀로그램 디퓨저 원판을 형성하는 공정 수순도이다.1A to 1C are process flowcharts for forming a holographic diffuser disc.
먼저, 도1a에 도시한 바와같이 유리판(1) 상부에 포토레지스트(2)를 형성하고, 포토레지스트(2) 상부에 일정한 두께의 스페이서(3)를 형성한 다음 상부전면에 간 유리판(4)을 형성하고, 레이저(LASER)를 이용하여 스페이서(3)가 형성되지 않은 영역의 포토레지스트(2)를 감광 시킨다.First, as shown in FIG. 1A, a photoresist 2 is formed on the glass plate 1, a spacer 3 having a predetermined thickness is formed on the photoresist 2, and the glass plate 4 interposed on the upper front surface is formed. The photoresist 2 of the region where the spacer 3 is not formed is photosensitive using a laser LASER.
그리고, 도1b에 도시한 바와같이 상기 간 유리판(4)과 스페이서(3)가 제거된 유리판(1)과 포토레지스트(2)의 구조물을 현상액(5)에서 현상한다.As shown in FIG. 1B, the structure of the glass plate 1 and the photoresist 2 from which the inter glass plate 4 and the spacer 3 have been removed is developed in the developer 5.
그리고, 도1c에 도시한 바와같이 상기 도1b의 현상에 의해 포토레지스트(2)의 감광된 영역이 현상되어 랜덤(randum)한 요철을 갖는 원판이 형성된다.Then, as shown in Fig. 1C, the photosensitive region of the photoresist 2 is developed by the development of Fig. 1B to form a disc having random irregularities.
도2a 내지 도2h는 상기 도1c의 원판을 이용하여 홀로그램 디퓨저를 형성하는 공정 수순도이다.2A to 2H are process flowcharts of forming a hologram diffuser using the disc of FIG. 1C.
먼저, 도2a에 도시한 바와같이 상기 도1c의 원판 상에 은(silver)막을 얇게입힌 다음 전기도금 방식으로 원판과 요철의 형상이 반대인 은판(11)을 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, a thin silver film is coated on the original plate of FIG. 1C, and then the silver plate 11 having the opposite shape of the original plate and the unevenness is formed by electroplating.
그리고, 도2b에 도시한 바와같이 상기 원판을 분리한 다음 은판(11) 상에 니켈(nickel)을 전기도금 방식으로 형성하여 원판과 요철의 형상이 동일한 니켈판(12)을 형성한다.Then, as illustrated in FIG. 2B, the original plate is separated, and then nickel is formed on the silver plate 11 by electroplating to form a nickel plate 12 having the same shape as that of the original plate.
그리고, 도2c에 도시한 바와같이 상기 은판(11)을 분리한 다음 니켈판(12) 상에 다시 니켈을 전기도금 방식으로 형성하여 원판과 요철의 형상이 반대인 니켈스탬퍼(stamper, 13)를 형성한다.Then, as shown in FIG. 2C, the silver plate 11 is separated, and then nickel is formed on the nickel plate 12 by electroplating to form a nickel stamper 13 having opposite shapes of the original plate and the unevenness. Form.
그리고, 도2d에 도시한 바와같이 상기 니켈판(12)을 분리한다.Then, the nickel plate 12 is separated as shown in FIG. 2D.
그리고, 도2e에 도시한 바와같이 히터(14) 상에 유리판(15)과 자외선 경화 수지층(resin, 16)이 적층된 구조물을 형성하고, 수지층(16) 상부에 상기 니켈스탬퍼(13)를 올려놓고, 수지층(16)의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg) 보다 높은 온도에서 롤러(17)로 눌러 찍는다.As shown in FIG. 2E, a structure in which the glass plate 15 and the ultraviolet curable resin layer (resin) 16 are laminated on the heater 14 is formed, and the nickel stamper 13 is disposed on the resin layer 16. Put on, and press by the roller 17 at a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin layer (16).
그리고, 도2f에 도시한 바와같이 상기 히터(14) 상부에 니켈스탬퍼(13)가 위치하도록 뒤집은 다음 자외선램프(18)로부터 유리판(15)을 투과하도록 자외선을 인가하여 수지층(16)을 경화시켜 상기 도1c의 랜덤한 요철 형상의 원판을 재현한다.Then, as shown in FIG. 2F, the nickel stamper 13 is inverted to be positioned on the heater 14, and then ultraviolet rays are applied to penetrate the glass plate 15 from the ultraviolet lamp 18 to cure the resin layer 16. To reproduce the random uneven disc of FIG. 1C.
그리고, 도2g에 도시한 바와같이 상기 니켈스탬퍼(13)를 분리한다.Then, the nickel stamper 13 is separated as shown in FIG. 2G.
그리고, 도2h에 도시한 바와같이 상기 니켈스탬퍼(13)가 분리된 결과물의 상부전면에 상기 수지층(16)과 굴절률이 다른 자외선 경화 수지층(19)을 형성하여 평탄화한 다음 자외선램프(18)로부터 자외선을 인가하여 수지층(19)을 경화시킨다. 이때, 수지층(16)이 수지층(19)에 비해 큰 굴절률을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2H, an ultraviolet curable resin layer 19 having a refractive index different from that of the resin layer 16 is formed and planarized on the upper surface of the resultant in which the nickel stamper 13 is separated, and then the UV lamp 18 Ultraviolet rays are applied to cure the resin layer 19. At this time, it is preferable that the resin layer 16 is formed to have a larger refractive index than the resin layer 19.
그러나, 상기한 바와같은 종래의 홀로그램 디퓨저를 이용하는 방법은 랜덤한 요철을 갖도록 홀로그램 디퓨저를 형성함에 따라 빛의 회절이 등방성을 갖게 되어 상하와 좌우의 시야각이 같아지는 단점이 있으며, 상하와 좌우의 시야각을 다르게 하기 위해서는 홀로그램을 형성하는 과정에서 복잡한 광학계의 구성이 필요하며, 그 제조가 어려운 단점이 있다.However, the conventional method using the hologram diffuser as described above has the disadvantage that the light diffraction is isotropic as the hologram diffuser is formed to have random irregularities, so that the viewing angles of the upper and lower sides and the left and right sides are the same. In order to make a different, the configuration of a complex optical system is required in the process of forming the hologram, the manufacturing is difficult.
본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 빛의 간섭에 의한 홀로그램 디퓨저의 영향을 최소화하여 회절 효과를 향상시킴으로써, 이를 이용한 액정 디스플레이의 국부적 밝기 차이를 최소화함과 아울러 광투과 특성 및 시야각을 향상시킬 수 있는 액정 디스플레이의 홀로그램 디퓨저 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to minimize the influence of the hologram diffuser due to interference of light to improve the diffraction effect, thereby reducing the local brightness difference of the liquid crystal display using the same. The present invention provides a holographic diffuser of a liquid crystal display and a method of manufacturing the same, which can minimize and improve light transmission characteristics and viewing angles.
도1a 내지 도1c는 종래 홀로그램 디퓨저의 원판을 형성하는 공정수순도.1A to 1C are process flowcharts for forming a disc of a conventional hologram diffuser.
도2a 내지 도2h는 도1c의 원판을 이용하여 종래의 홀로그램 디퓨저를 형성하는 공정 수순도.2A to 2H are process steps for forming a conventional hologram diffuser using the disc of Fig. 1C.
도3a 내지 도3e는 본 발명의 제1실시예에 따른 공정수순도.3A to 3E are process flowcharts according to the first embodiment of the present invention.
도4a 내지 도4c는 본 발명의 제1실시예에 있어서, 제2니켈스탬퍼를 형성하기 위한 원판 형성의 일 실시예를 보인 공정 수순도.Figures 4a to 4c is a process flowchart showing one embodiment of the disk formation for forming the second nickel stamper in the first embodiment of the present invention.
도5a 및 도5b는 일정하게 교번하는 막대형상 패턴을 갖는 수지층의 먼 거리와 가까운 거리에서 빛의 세기를 비교한 그래프도.5A and 5B are graphs comparing light intensities at a far distance and a close distance of a resin layer having a regularly alternating rod-shaped pattern.
도6a 및 도6b는 일정하게 교번하는 막대형상 패턴을 갖는 수지층의 상하방향 및 좌우방향의 회절각 분포를 비교한 그래프도.6A and 6B are graphs comparing diffraction angle distributions in the vertical direction and the left and right directions of a resin layer having a rod pattern that is constantly alternating.
도7a 내지 도7c는 본 발명의 제2실시예에 따른 공정수순도.7A to 7C are process flowcharts according to a second embodiment of the present invention.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
15:유리판16,19,21,26:수지층15: glass plate 16, 19, 21, 26: resin layer
22:히터23:니켈스탬퍼22: heater 23: nickel stamper
24:롤러25:자외선램프24: roller 25: UV lamp
상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정 디스플레이의 홀로그램 디퓨저는 유리판 상부에 경화되어 랜덤한 요철 형상의 상면을 갖는 제1수지층과; 상기 제1수지층 상면의 요철과 맞물리도록 경화되어 평탄화된 상면을 갖는 제2수지층으로 구성되는 홀로그램 디퓨저에 있어서, 상기 제2수지층의 상부에 경화되어 일정하게 교번하는 막대형상의 요철이 상면에 형성된 제3수지층과; 상기 제3수지층 상면의 요철과 맞물리도록 경화되어 평탄화된 상면을 갖는 제4수지층을 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The hologram diffuser of the liquid crystal display for achieving the object of the present invention as described above comprises a first resin layer cured on the upper portion of the glass plate and having a random uneven top surface; A hologram diffuser composed of a second resin layer having a top surface which is hardened to engage with the unevenness of the first resin layer, and has a flattened top surface. A third resin layer formed on the; And a fourth resin layer having a top surface which is cured and flattened to engage with the unevenness of the upper surface of the third resin layer.
상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정 디스플레이의 홀로그램 디퓨저 제조방법에 대한 제1실시예는 제1유리판 상부에 제1포토레지스트를 형성한 다음 선택적인 감광 및 현상을 실시하여 랜덤한 요철을 갖도록 원판을 형성하는 공정과; 상기 원판 상에 은막을 입힌 다음 전기도금 방식으로 원판과 요철의 형상이 반대인 은판을 형성하는 공정과; 상기 원판을 분리한 다음 은판 상에 니켈을 전기도금 방식으로 형성하여 원판과 요철의 형상이 동일한 니켈판을 형성하는 공정과; 상기 은판을 분리한 다음 니켈판 상에 다시 니켈을 전기도금 방식으로 형성하여 원판과 요철의 형상이 반대인 제1니켈스탬퍼를 형성하는 공정과; 상기 니켈판을 분리한 다음 히터 상에 제2유리판과 제1수지층이 적층된 구조물을 형성하고, 제1수지층 상부에 상기 제1니켈스탬퍼를 올려놓고 제1수지층의 유리전이온도 보다 높은 온도에서 롤러로 눌러 찍은 다음 제1수지층을 경화시키고, 제1니켈스탬퍼를 분리하여 상기 원판의 요철 형상을 재현하는 공정과; 상기 제1수지층과 굴절률이 다른 제2수지층을 형성하여 평탄화한 다음 경화시키는 공정에 있어서, 상기 제2수지층의 상부에 제3수지층을 형성하고, 히터에 위치시킨 다음 제3수지층 상부에 상기 제2니켈스탬퍼를 올려놓고 제3수지층의 유리전이온도 보다 높은 온도에서 롤러로 눌러 찍은 다음 제3수지층을 경화시키고, 제2니켈스탬퍼를 분리하는 공정과; 상기 결과물 상에 제3수지층과 굴절률이 다른 제4수지층을 형성하여 평탄화한 다음 경화시키는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The first embodiment of the method for manufacturing a hologram diffuser of a liquid crystal display for achieving the object of the present invention as described above is to form a first photoresist on the first glass plate and then subjected to selective photosensitive and development random irregularities Forming a disc to have a; Coating a silver film on the original plate and forming a silver plate having an opposite shape of the original plate and the unevenness by electroplating; Separating the original plate and then forming nickel on the silver plate by electroplating to form a nickel plate having the same shape as that of the original plate; Separating the silver plate and then forming nickel again on the nickel plate by electroplating to form a first nickel stamper having a shape opposite to that of the original plate and unevenness; After separating the nickel plate and forming a structure in which the second glass plate and the first resin layer is laminated on the heater, the first nickel stamper is placed on the first resin layer and higher than the glass transition temperature of the first resin layer. Pressing the roller at a temperature, curing the first resin layer, and separating the first nickel stamper to reproduce the irregularities of the original plate; In the step of forming, planarizing and curing a second resin layer having a different refractive index from the first resin layer, a third resin layer is formed on the second resin layer, placed on a heater, and then the third resin layer. Placing the second nickel stamper on the upper surface, pressing the roller at a temperature higher than the glass transition temperature of the third resin layer, curing the third resin layer, and separating the second nickel stamper; And forming a fourth resin layer having a refractive index different from that of the third resin layer on the resultant, and planarizing and curing the fourth resin layer.
상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 홀로그램 디퓨저의 제조방법에 대한 제2실시예는 제1유리판 상부에 제1포토레지스트를 형성한 다음 선택적인감광 및 현상을 실시하여 랜덤한 요철을 갖도록 원판을 형성하는 공정과; 상기 원판 상에 은막을 입힌 다음 전기도금 방식으로 원판과 요철의 형상이 반대인 은판을 형성하는 공정과; 상기 원판을 분리한 다음 은판 상에 니켈을 전기도금 방식으로 형성하여 원판과 요철의 형상이 동일한 니켈판을 형성하는 공정과; 상기 은판을 분리한 다음 니켈판 상에 다시 니켈을 전기도금 방식으로 형성하여 원판과 요철의 형상이 반대인 니켈스탬퍼를 형성하는 공정과; 상기 니켈판을 분리한 다음 히터 상에 제2유리판과 제1수지층이 적층된 구조물을 형성하고, 제1수지층 상부에 상기 니켈스탬퍼를 올려놓고 제1수지층의 유리전이온도 보다 높은 온도에서 롤러로 눌러 찍은 다음 제1수지층을 경화시키고, 니켈스탬퍼를 분리하여 상기 원판의 요철 모양을 재현하는 공정과; 상기 제1수지층과 굴절률이 다른 제2수지층을 형성하여 평탄화한 다음 경화시키는 공정에 있어서, 상기 제2수지층의 상부에 제3유리판을 형성한 다음 제3유리판 상부에 포토폴리머를 형성하는 공정과; 상기 포토폴리머의 감광된 영역과 감광되지 않은 영역이 일정하게 교번하도록 선택적인 감광을 실시하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The second embodiment of the manufacturing method of the hologram diffuser for achieving the object of the present invention as described above is to form a first photoresist on the first glass plate and then subjected to selective photosensitive and development to have random unevenness Forming a disc; Coating a silver film on the original plate and forming a silver plate having an opposite shape of the original plate and the unevenness by electroplating; Separating the original plate and then forming nickel on the silver plate by electroplating to form a nickel plate having the same shape as that of the original plate; Separating the silver plate and then forming nickel again on the nickel plate by electroplating to form a nickel stamper having opposite shapes of the original plate and the unevenness; After separating the nickel plate and forming a structure in which the second glass plate and the first resin layer is laminated on the heater, the nickel stamper is placed on the first resin layer at a temperature higher than the glass transition temperature of the first resin layer. Pressing the roller to harden the first resin layer, and removing a nickel stamper to reproduce the irregularities of the disc; Forming a second resin layer having a refractive index different from that of the first resin layer to planarize and then curing the first resin layer, wherein a third glass plate is formed on the second resin layer, and a photopolymer is formed on the third glass plate. Process; And performing a selective photosensitive process so that the photosensitive region and the non-photosensitive region of the photopolymer are constantly alternated.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 액정 디스플레이의 홀로그램 디퓨저 및 그 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The hologram diffuser of the liquid crystal display according to the present invention as described above and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도3a 내지 도3e는 본 발명의 제1실시예에 따른 홀로그램 디퓨저를 형성하는 공정수순도이다.First, FIGS. 3A to 3E are process flowcharts of forming a hologram diffuser according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1실시예에 따른 공정을 적용하기에 앞서, 종래 도1a 내지 도1c의 공정을 통해 홀로그램 디퓨저의 원판을 형성한 다음 이를 이용하여 도2a 내지도2h의 공정을 통해 유리판(15) 상부에 경화되어 원판의 랜덤한 요철 형상의 상면을 갖는 수지층(16)을 형성하고, 그 수지층(16) 상면의 요철과 맞물리도록 경화되어 평탄화된 상면을 갖는 수지층(19)을 형성한다.Prior to applying the process according to the first embodiment of the present invention, the glass plate 15 through the process of Figures 2a to 2h using the process to form a disc of the holographic diffuser through the process of Figures 1a to 1c conventionally It is cured at the top to form a resin layer 16 having a random uneven top surface of the original, and a resin layer 19 having a flattened top surface is cured to engage with the unevenness of the top surface of the resin layer 16. .
그리고, 도3a에 도시한 바와같이 상기 수지층(19)의 상부에 수지층(21)을 형성한다.As shown in FIG. 3A, a resin layer 21 is formed on the resin layer 19. As shown in FIG.
그리고, 도3b에 도시한 바와같이 상기 결과물을 히터(22) 상에 위치시킨 다음 수지층(21) 상부에 니켈스탬퍼(23)를 올려놓고, 수지층(21)의 유리전이온도 보다 높은 온도에서 롤러(24)로 눌러 찍는다.3B, the resultant is placed on the heater 22, and then a nickel stamper 23 is placed on the resin layer 21 at a temperature higher than the glass transition temperature of the resin layer 21. Press the roller 24 to take a picture.
그리고, 도3c에 도시한 바와같이 상기 히터(14) 상부에 니켈스탬퍼(23)가 위치하도록 뒤집은 다음 자외선램프(25)로부터 유리판(15)을 투과하도록 자외선을 인가하여 수지층(21)을 경화시킨다.Then, as shown in FIG. 3C, the nickel stamper 23 is inverted to be positioned on the heater 14, and then ultraviolet rays are applied to penetrate the glass plate 15 from the ultraviolet lamp 25 to cure the resin layer 21. Let's do it.
그리고, 도3d에 도시한 바와같이 상기 니켈스탬퍼(23)를 분리한다.Then, the nickel stamper 23 is separated as shown in FIG. 3D.
그리고, 도3e에 도시한 바와같이 상기 니켈스탬퍼(23)가 분리된 결과물의 상부전면에 상기 수지층(21)과 굴절률이 다른 자외선 경화 수지층(26)을 형성하여 평탄화한 다음 자외선램프(25)로부터 자외선을 인가하여 수지층(26)을 경화시킨다.3E, an ultraviolet curable resin layer 26 having a refractive index different from that of the resin layer 21 is formed and planarized on the upper surface of the resultant product from which the nickel stamper 23 is separated, and then the UV lamp 25 Ultraviolet rays are applied to cure the resin layer 26.
이때, 상기 니켈스탬퍼(23)는 종래 도2d에서 형성된 니켈스탬퍼(13)를 다시 적용할 수 있고, 수지층(16,21) 또는 수지층(19,26)은 서로 동일한 물질을 써도 문제가 없지만, 사전에 원하는 회절효과를 계산하여 결정하는 것이 바람직하다.In this case, the nickel stamper 23 may be applied to the nickel stamper 13 formed in FIG. 2D again, and the resin layers 16 and 21 or the resin layers 19 and 26 may use the same materials. It is desirable to calculate and determine the desired diffraction effect in advance.
또는, 상기 니켈스탬퍼(23)는 도4a에 도시한 바와같이 유리판(31) 상에 포토레지스트(32)를 형성한 다음 도4b에 도시한 바와같이 일정하게 교번하는 막대 형상의 제1마스크(33) 또는 제2마스크(34)를 통해 노광하고, 현상하여 도4c에 도시한 바와같이 유리판(31) 상에 일정하게 교번하는 막대 형상의 포토레지스트(32) 패턴으로 이루어진 원판을 형성한 다음 이를 이용하여 종래 도2a 내지 도2d의 공정을 실시함으로써, 일정하게 교번하는 막대 형상의 패턴을 갖도록 형성할 수 있다.Alternatively, the nickel stamper 23 forms a photoresist 32 on the glass plate 31 as shown in FIG. 4A and then alternately alternates a rod-shaped first mask 33 as shown in FIG. 4B. Or through a second mask 34, and developed to form a disc made of a rod-shaped photoresist pattern 32 that is constantly alternating on the glass plate 31 as shown in FIG. 4C. Thus, by performing the processes of Figs. 2A to 2D in the related art, it can be formed to have a regular pattern of rods alternately.
이와같은 일정하게 교번하는 막대 형상의 패턴을 갖는 니켈스탬퍼(23)를 통해 수지층(21)을 형성하면, 수지층(16,21) 사이의 거리가 빛의 파장보다는 먼 거리이므로, 도5a에 도시한 바와같이 일반적으로 먼 거리에서 빛의 간섭에 의한 영향으로 측정되는 분포와는 달리 도5b에 도시한 바와같이 빛의 간섭에 의한 효과가 감소되어 빛의 세기가 0에 근접함과 아울러 간격이 수지층(21)의 패턴과 같아지고, 동일한 빛의 세기를 갖는다. 따라서, 전체적으로 밝기의 차이가 생기지 않고, 회절효과는 더욱 증대된다.When the resin layer 21 is formed through the nickel stamper 23 having such a regularly alternating rod-shaped pattern, the distance between the resin layers 16 and 21 is farther than the wavelength of light. As shown in FIG. 5B, the effect of the interference of light is reduced, as shown in FIG. It becomes like the pattern of the resin layer 21, and has the same light intensity. Therefore, there is no difference in brightness as a whole, and the diffraction effect is further increased.
또한, 일정하게 교번하는 막대 형상의 패턴을 갖는 니켈스탬퍼(23)를 통해 수지층(21)을 형성하면, 도6a 및 도6b에 도시한 바와같이 수지층(21) 패턴의 수평 방향에 비해 수직 방향으로 빛의 회절이 더 많이 발생하므로, 회절분포가 달라지게 된다. 따라서, 일정하게 교번하는 막대 형상의 변화와 수지층(21)의 굴절률 변화를 통해 상하 및 좌우 방향에 대한 회절분포를 제어할 수 있게 된다.In addition, when the resin layer 21 is formed through the nickel stamper 23 having a rod pattern that is constantly alternating, as shown in FIGS. 6A and 6B, the resin layer 21 is perpendicular to the horizontal direction of the pattern. The more diffraction of the light occurs in the direction, the different the diffraction distribution is. Therefore, it is possible to control the diffraction distribution in the vertical and horizontal directions by changing the rod shape and the refractive index of the resin layer 21 which are constantly alternating.
한편, 도7a 내지 도7c는 본 발명의 제2실시예에 따른 홀로그램 디퓨저를 형성하는 공정수순도이다.7A to 7C are process flowcharts for forming a hologram diffuser according to a second embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 제2실시예에 따른 공정을 적용하기에 앞서, 종래 도1a 내지 도1c의 공정을 통해 홀로그램 디퓨저의 원판을 형성한 다음 이를 이용하여 도2a 내지 도2h의 공정을 통해 유리판(15) 상부에 경화되어 원판의 랜덤한 요철 형상의 상면을 갖는 수지층(16)을 형성하고, 그 수지층(16) 상면의 요철과 맞물리도록 경화되어 평탄화된 상면을 갖는 수지층(19)을 형성한다.First, prior to applying the process according to the second embodiment of the present invention, the original plate of the hologram diffuser is formed through the process of Figures 1a to 1c conventionally, and then using the glass plate (through the process of Figures 2a to 2h) 15) A resin layer 19 having a top surface which is cured to form a resin layer 16 having a top surface of a random uneven shape of a disc and engaged with the unevenness of the top surface of the resin layer 16 is formed. Form.
그리고, 도7a에 도시한 바와같이 유리판(41) 상에 포토폴리머(42)를 형성한 다음 도4b에 도시한 제1마스크(33) 또는 제2마스크(34)를 통해 노광하여 도7b에 도시한 바와같이 상기 포토폴리머(42)의 감광된 영역(42A)과 감광되지 않은 영역(42B)이 일정하게 교번하는 구조물을 형성하고, 최종적으로 도7c에 도시한 바와같이 상기 수지층(19) 상면에 부착시킨다.Then, as shown in FIG. 7A, a photopolymer 42 is formed on the glass plate 41, and then exposed through the first mask 33 or the second mask 34 shown in FIG. 4B to be shown in FIG. 7B. As described above, the photosensitive region 42A and the non-photosensitive region 42B of the photopolymer 42 form a structure in which the alternating regions are formed, and finally, as shown in FIG. 7C, the top surface of the resin layer 19 is formed. Attach to.
이때, 상기 포토폴리머(42)의 감광된 영역(42A)과 감광되지 않은 영역(42B)은 굴절률이 서로 달라지므로, 상기 본 발명의 제1실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.In this case, since the refractive indexes of the photosensitive region 42A and the non-photosensitive region 42B of the photopolymer 42 are different from each other, the same effects as those of the first embodiment of the present invention can be obtained.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 액정 디스플레이의 홀로그램 디퓨저 및 그 제조방법은 수지층의 굴절률을 변화시켜 원하는 회절분포를 구현함에 따라 회절 효율을 향상시킬 수 있게 되어 넓은 시야각을 확보하면서 측면에서의 색변화를 최소화할 수 있는 효과가 있으며, 따라서 액정 디스플레이의 측면에서도 명암이 뚜렷한 영상을 얻을 수 있다.As described above, the hologram diffuser of the liquid crystal display and the manufacturing method thereof according to the present invention can improve the diffraction efficiency by changing the refractive index of the resin layer to achieve a desired diffraction distribution, thereby ensuring a wide viewing angle and color change at the side surface. Therefore, there is an effect that can be minimized, and thus a clear contrast image can be obtained from the side of the liquid crystal display.
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