KR20080109450A - Liquid crystal display panel with integrated microlens array and manufacturing mehtod of the same - Google Patents

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KR20080109450A
KR20080109450A KR1020070057795A KR20070057795A KR20080109450A KR 20080109450 A KR20080109450 A KR 20080109450A KR 1020070057795 A KR1020070057795 A KR 1020070057795A KR 20070057795 A KR20070057795 A KR 20070057795A KR 20080109450 A KR20080109450 A KR 20080109450A
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lens layer
liquid crystal
transparent substrate
inorganic
crystal display
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KR1020070057795A
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방영일
최태석
권혁렬
이수은
박기수
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일진디스플레이(주)
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Abstract

A liquid crystal display panel embodying a micro-lens and a method for manufacturing the same are provided to improve the brightness by reflecting light to the pixel region. A transparent substrate(10) includes a plurality of hemispherical lenses in single-side. An inorganic lens layer(60) is formed on the inorganic substance having the refractive index which is higher than the refractive index of the transparent substrate on the hemispherical lens with evaporation. An organic lens layer(70) is formed with the organic material having the refractive index lower than the inorganic lens layer. A transparent electrode is formed on the organic lens layer with evaporation.

Description

마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL WITH INTEGRATED MICROLENS ARRAY AND MANUFACTURING MEHTOD OF THE SAME}Liquid crystal display panel with microlens integrated and its manufacturing method {LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL WITH INTEGRATED MICROLENS ARRAY AND MANUFACTURING MEHTOD OF THE SAME}

도 1은 본원의 출원인이 앞서 제안하였지만 아직 공개되지 않은 상부 기판과 일체화된 제작 공정을 통해 구비되는 마이크로렌즈 어레이를 갖는 상부 기판의 단면도.1 is a cross-sectional view of an upper substrate having a microlens array provided through a fabrication process integrated with the upper substrate proposed by the applicant of the present application but not yet disclosed;

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 마이크로렌즈 일체형 상부 기판 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the microlens integrated top substrate of one embodiment according to the present invention.

도 3 내지 도 11은 본 발명에 따른 액정 패널 상부 기판의 제조 공정의 일 실시예도.3 to 11 is an embodiment of a manufacturing process of a liquid crystal panel upper substrate according to the present invention.

도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 일 실시예의 액정 패널 상부 기판의 제조 공정의 일 실시예도.12 to 14 is an embodiment of the manufacturing process of the liquid crystal panel upper substrate of an embodiment according to the present invention.

도 15는 본 발명에 따른 일 실시예의 액정 디스플레이 패널 단면도.15 is a cross-sectional view of a liquid crystal display panel of one embodiment according to the present invention.

***** 도면상의 주요 기호에 대한 간략한 설명 ********** Brief description of the main symbols on the drawing *****

10: 투명 기판 20: 고굴절 물질10: transparent substrate 20: high refractive material

30: 스페이스층 50: 대향 전극30: space layer 50: counter electrode

60: 무기 렌즈층 70: 유기 렌즈층60: inorganic lens layer 70: organic lens layer

80: 포토 레지스터 90: 그레이 스케일용 마스크80: photoresist 90: gray scale mask

100: 상부 기판 200: 하부 기판100: upper substrate 200: lower substrate

300: 액정층300: liquid crystal layer

본 발명은 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무기물층과 유기물층으로 구성되고 일체화된 마이크로렌즈 어레이를 구비하는 액정 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microlens integrated liquid crystal display panel and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a liquid crystal display panel including a microlens array composed of an inorganic layer and an organic layer and integrated therein.

액정 디스플레이 장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 픽셀에서 빛을 투과 또는 차단하여 이미지를 디스플레이 하는 장치이다. 이러한 액정 디스플레이 장치에는 여러 개의 픽셀로 구성되는 액정 패널이 구비되는데, XGA급의 액정 패널의 경우에는 1024×768의 열과 행을 가지는 픽셀 수를 가지고 있다. 그리고, 각 픽셀에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 연결되어 있으며 이미지를 표시하기 위한 데이터 신호와 주사신호가 입력되는 배선이 수직으로 교차한다. 이러한 배선의 교차점에 박막 트랜지스터가 위치하여 박막 트랜지스터의 스위칭동작에 의해 액정에 전계를 인가하거나 또는 차단하여 빛을 차단 또는 투과한다.The liquid crystal display device is a device for displaying an image by transmitting or blocking light from a pixel by using optical anisotropy of the liquid crystal. Such a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel composed of a plurality of pixels. In the case of an XGA-class liquid crystal panel, the liquid crystal display device has a number of pixels having 1024 × 768 columns and rows. Each pixel is connected to a thin film transistor, which is a switching element, and a data signal for displaying an image and a line through which a scan signal is input cross vertically. The thin film transistor is positioned at the intersection point of the wiring to block or transmit light by applying or blocking an electric field to the liquid crystal by the switching operation of the thin film transistor.

액정 패널은 광차단 영역과 광투과 영역으로 구분할 수 있는데, 광차단 영역은 액정을 스위칭하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성되는 영역으로서 입사되는 빛이 차단되는 영역을 의미하며, 광투과 영역은 광차단 영역을 제외한 영역으로 정의할 수 있다. 광투과 영역은 통상적으로 픽셀 영역이라고 불리기도 한다.The liquid crystal panel may be classified into a light blocking region and a light transmitting region. The light blocking region is a region in which a thin film transistor, which is a switching element for switching a liquid crystal, is formed, and means an area in which incident light is blocked. It can be defined as an area except the blocking area. The light transmissive region is also commonly referred to as the pixel region.

액정 패널에서 하나의 픽셀이 차지하는 면적과 해당 픽셀이 차지하는 면적 중에서 광투과 영역이 차지하는 면적비를 개구율이라 하는데, 개구율이 높은 액정 패널은 동일한 전력으로 보다 휘도가 향상된 화면을 제공할 수 있다.An area ratio occupied by a light transmission area among an area occupied by one pixel and an area occupied by the pixel in the liquid crystal panel is referred to as an aperture ratio. A liquid crystal panel having a high aperture ratio may provide a screen having improved luminance with the same power.

개구율의 실질적인 변경 없이도 휘도를 증가시키는 방법으로 액정 패널 상부에 마이크로 렌즈 어레이를 부착하는 방법이 제안되었는데, 이는 광차단영역으로 입사되는 빛을 마이크로 렌즈 어레이에서 굴절시켜 광투과영역으로 조사되도록 하는 것이다. 따라서, 동일한 광원을 이용하는 경우에 더 많은 빛이 광투과영역을 투과하게 되어 이미지를 더 밝게 디스플레이 할 수 있게 된다. A method of attaching the microlens array to the liquid crystal panel as a method of increasing the luminance without substantially changing the aperture ratio has been proposed. In this case, the light incident to the light blocking region is refracted by the microlens array to be irradiated to the light transmitting region. Therefore, when using the same light source, more light is transmitted through the light transmission area, so that the image can be displayed brighter.

종래에는 상부 기판과는 별도의 제작 공정을 통해 제작된 마이크로렌즈 어레이를 상부 기판과 접합시키는 방식을 사용하였는데, 이러한 종래 기술은 마이크로렌즈 어레이와 상부 기판을 정확하게 얼라인하는 데 어려움이 있고, 또한 접합시 사용되는 접착제가 온도에 따라 점성이 변화게 되어 마이크로렌즈 어레이와 상부 기판의 어레이의 얼라인이 변경되는 등의 문제점이 있었다.Conventionally, a method of bonding a microlens array manufactured through a separate manufacturing process from an upper substrate to an upper substrate is used. This conventional technique has difficulty in accurately aligning the microlens array and the upper substrate, and is also bonded. The adhesive used in this case has a problem that the viscosity of the microlens array and the array of the upper substrate are changed due to the change in viscosity depending on the temperature.

이러한 종래 방식의 문제점을 해결하고자 상부 기판과 일체화된 마이크로렌즈 어레이를 구현하는 기술이 제시되었다. 하지만 새롭게 제시된 상부 기판과 일 체화된 마이크로렌즈 어레이에 의해 굴절된 광은 상부 기판에서 출사되어 액정층으로 입사되는 시점에서 꺾인 굴절각을 그대로 유지되어 평행광이 되지 못하므로 액정 디스플레이 패널로부터 출사된 광이 투사 렌즈로 집광하는데 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.In order to solve the problems of the conventional method, a technique for implementing a microlens array integrated with an upper substrate has been proposed. However, the light refracted by the newly presented upper substrate and the microlens array integrated with the upper substrate does not become parallel light because the angle of refraction at the point of time emitted from the upper substrate and incident on the liquid crystal layer is not maintained, so the light emitted from the liquid crystal display panel There has been a problem in that efficiency is low when condensing with a projection lens.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 마이크로렌즈에 의해 굴절된 광이 액정층에 입사할 때 평행광으로 입사되도록 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a microlens-integrated liquid crystal display panel and a method of manufacturing the same, wherein the light refracted by the microlens is incident on parallel light when incident on the liquid crystal layer. .

본 발명의 상기 목적은 일 면에 다수 개의 반구형 렌즈를 구비하는 투명 기판과, 상기 반구형 렌즈 상에 상기 투명 기판의 굴절율 보다 높은 굴절율을 갖는 무기 물질로 증착 형성되는 무기 렌즈층과, 상기 무기 렌즈층에 적층 형성되며, 상기 무기 렌즈층보다 낮은 굴절율을 갖는 유기 물질로 형성되는 유기 렌즈층, 및 상기 유기 렌즈층 상에 증착 형성되는 투명 전극을 포함하는 상부 기판을 포함하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널에 의해서 달성 가능하다.The object of the present invention is a transparent substrate having a plurality of hemispherical lenses on one surface, an inorganic lens layer formed of an inorganic material having a refractive index higher than the refractive index of the transparent substrate on the hemispherical lens, and the inorganic lens layer A microlens integrated liquid crystal display panel including an upper substrate including an organic lens layer formed of an organic material having a refractive index lower than that of the inorganic lens layer, and a transparent electrode deposited on the organic lens layer. Is achievable by

본 발명의 또 다른 목적은 마이크로렌즈 일체형 상부 기판을 구비하는 액정 디스플레이 패널의 제조 방법으로서, 상기 상부 기판의 제조 방법이 투명 기판을 준비하는 제 1단계와, 상기 투명 기판 상부에 포토 레지스트를 도포하는 제 2단계 와, 상기 포토 레지스트를 그레이 스케일 식각법을 사용하여 복수 개 반구형의 오목홈을 형성하는 제 3단계와, 상기 형성된 복수 개 오목홈를 이용하여 상기 투명 기판까지 건식 에칭하여, 상기 투명 기판에 복수 개 반구형 오목홈을 에칭 형성하는 제 4단계와, 복수 개 오목홈이 에칭 형성된 투명 기판 상부에 무기 물질로 상기 투명 기판의 굴절율보다 큰 굴절율을 갖는 무기 렌즈층을 증착하는 제 5단계와, 상기 무기 렌즈층 상부에 유기 물질로 형성되는 유기 렌즈층을 스핀 코팅하는 제 6단계 및 상기 유기 렌즈층 상부에 대향 전극을 증착 형성하는 제 7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널 제조 방법에 의해서 달성 가능하다.Still another object of the present invention is a method of manufacturing a liquid crystal display panel having a microlens integrated upper substrate, the method of manufacturing the upper substrate comprising the first step of preparing a transparent substrate, and applying a photoresist on the transparent substrate A second step; and a third step of forming a plurality of hemispherical recesses using the gray scale etching method; and dry etching the transparent photoresist to the transparent substrate using the formed plurality of recesses. A fourth step of etching forming a plurality of hemispherical recesses, a fifth step of depositing an inorganic lens layer having an index of refraction greater than that of the transparent substrate with an inorganic material on the transparent substrate on which the plurality of recesses are etched; A sixth step of spin coating an organic lens layer formed of an organic material on the inorganic lens layer and the organic lens layer Can be achieved by a method of manufacturing the microlens-integrated liquid crystal display panel characterized in that it comprises a seventh step of depositing a counter electrode formed on the unit.

본 발명의 상기 목적은 마이크로렌즈 일체형 상부 기판을 구비하는 액정 디스플레이 패널의 제조 방법으로서, 투명 기판을 준비하는 제 1단계와, 상기 투명 기판 상부에 폴리 실리콘층을 형성하는 제 2단계와, 상기 폴리 실리콘을 건식 에칭하여 복수 개 예비 오목홈을 형성하는 제 3단계와, 상기 형성된 복수 개 예비 오목홈에 불산(HF) 에칭액을 이용하여 상기 투명 기판까지 습식 에칭하여, 상기 투명 기판에 복수 개 반구형 오목홈을 에칭 형성하는 제 4단계와, 복수 개 오목홈이 에칭 형성된 투명 기판 상부에 무기 물질로 상기 투명 기판의 굴절율보다 큰 굴절율을 갖는 무기 렌즈층을 증착하는 제 5단계와, 상기 무기 렌즈층 상부에 유기 물질로 형성되는 유기 렌즈층을 스핀 코팅하는 제 6단계 및 상기 유기 렌즈층 상부에 대향 전극을 증착 형성하는 제 7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널 제조 방법에 의해서도 달성 가능하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display panel including a microlens integrated upper substrate, comprising: preparing a transparent substrate; and forming a polysilicon layer on the transparent substrate; Dry etching the silicon to form a plurality of preliminary recesses, and wet etching the plurality of preliminary recesses to the transparent substrate by using a hydrofluoric acid (HF) etchant to form the plurality of preliminary recesses. A fourth step of etching the grooves, a fifth step of depositing an inorganic lens layer having a refractive index greater than that of the transparent substrate with an inorganic material on the transparent substrate on which the plurality of concave grooves are etched, and an upper portion of the inorganic lens layer Spin coating an organic lens layer formed of an organic material on the substrate; and depositing and forming an opposite electrode on the organic lens layer. It can also be achieved by a method for manufacturing a microlens integrated liquid crystal display panel comprising seven steps.

본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시예 등은 첨부한 도면들을 참조하여 아래에서 상세히 설명한다.Advantages, features and preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본원의 출원인이 앞서 제안하였지만 아직 공개되지 않은 상부 기판과 일체화된 제작 공정을 통해 구비되는 마이크로렌즈 어레이를 갖는 상부 기판의 단면도이다. 상부 기판(100)의 기재로 사용되는 투명 기판(10)을 에칭하여 그루브(groove)를 형성하고, 에칭된 부분에 투명 기판(10)보다 높은 굴절율의 고굴절 물질(20)을 채워서 렌즈를 형성한다. 다음으로 고굴절 물질층(20) 상부에 투명 기판(10)과 굴절율이 유사한 스페이스층(30)을 적층한다. 스페이스층(30)은 고굴절 물질(20)에 의해서 굴절된 광이 원하는 거리만큼 떨어진 위치에서 촛점을 맺을 수 있도록 간격을 유지하는 기능을 하게 된다. 마지막으로 스페이스층(30) 상부에 대향 전극(50)을 형성함으로써 마이크로렌즈 어레이가 일체화된 상부 기판 제작이 완료된다.  1 is a cross-sectional view of an upper substrate having a microlens array provided through an fabrication process integrated with the upper substrate proposed by the present applicant but not yet disclosed. The transparent substrate 10 used as the substrate of the upper substrate 100 is etched to form a groove, and the etched portion is filled with a high refractive material 20 having a higher refractive index than the transparent substrate 10 to form a lens. . Next, a space layer 30 having a refractive index similar to that of the transparent substrate 10 is stacked on the high refractive material layer 20. The space layer 30 functions to maintain a gap so that the light refracted by the high refractive material 20 may focus at a position separated by a desired distance. Finally, by forming the counter electrode 50 on the space layer 30, the upper substrate in which the microlens array is integrated is completed.

상부 기판에 형성되는 마이크로렌즈는 충분한 크기의 반구형이 되어야 하며, 충분한 반구를 형성하기 위해서 고굴절 물질층(20)을 비교적 두껍게 형성하여야 하기 때문에 이 정도 두께의 고굴절 물질층(20)을 형성하기 위해서는 유기 물질을 사용하여야 하였다. 그 이유는 무기 물질의 경우 박막으로 증착하므로 충분한 두께를 얻기 위해서는 여러 번의 공정을 거쳐야 하기 때문이다. 따라서 이러한 경제적 인 문제로 인하여 실질적으로 렌즈층을 무기 물질로만 형성하기에는 어려운 단점이 있다.The microlens formed on the upper substrate should be hemispherical of sufficient size, and the high refractive material layer 20 should be formed relatively thick in order to form a sufficient hemisphere. The material had to be used. The reason is that the inorganic material is deposited as a thin film, so it has to go through several steps to obtain a sufficient thickness. Therefore, due to such economic problems, it is difficult to substantially form the lens layer only of the inorganic material.

유기 물질은 1 회(回)의 스핀 코팅으로 보통 1㎛ ~ 3㎛ 두께를 형성할 수 있으므로 원하는 마이크로렌즈 두께를 쉽게 이룰 수 있다. 하지만, 유기 물질을 스핀 코팅하기 위해서는 일정 이상의 점도가 유지되어야 하고, 또한 충분한 렌즈로서의 효과를 달성하기 위해서는 굴절율이 투명 기판보다 높을수록 좋다. 하지만 산업계에서 사용되고 있는 유기 물질 중에는 이러한 조건을 만족하는 유기 물질은 찾기 어려운 단점이 있다.The organic material can usually form a thickness of 1 μm to 3 μm by one spin coating, so that the desired microlens thickness can be easily achieved. However, in order to spin coat the organic material, a certain viscosity or more must be maintained, and in order to achieve the effect as a sufficient lens, the refractive index is higher than that of the transparent substrate. However, among the organic materials used in the industry, organic materials satisfying these conditions are difficult to find.

또한 도 1과 같은 마이크로렌즈 일체형 상부 기판의 경우 마이크로렌즈 어레이로부터 굴절된 광이 상부 기판으로부터 출사되어 액정층으로 입사될 때도 꺾인 굴절각이 그대로 유지됨으로 인하여 평행광이 되지 못하는 문제점이 여전히 남아 있었다.In addition, in the case of the microlens integrated upper substrate as shown in FIG. 1, even when the light refracted from the microlens array is emitted from the upper substrate and incident on the liquid crystal layer, the bending angle remains unchanged, so that parallel light cannot remain.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 마이크로렌즈 일체형 상부 기판 단면도이다. 본 발명에 따른 상부 기판(100)은 다수 개의 반구형의 오목홈을 구비하는 투명 기판(10), 투명 기판(10) 상에 적층되는 무기 렌즈층(60), 무기 렌즈층(60) 상에 적층되는 유기 렌즈층(70), 유기 렌즈층(70) 상에 적층되는 스페이스층(30) 및 스페이스층(30) 상에 적층되는 대향전극(50)으로 구성된다.2 is a cross-sectional view of the microlens integrated upper substrate of one embodiment according to the present invention. The upper substrate 100 according to the present invention is laminated on a transparent substrate 10 having a plurality of hemispherical concave grooves, an inorganic lens layer 60 stacked on the transparent substrate 10, and an inorganic lens layer 60. The organic lens layer 70, the space layer 30 stacked on the organic lens layer 70, and the counter electrode 50 stacked on the space layer 30 are formed.

투명 기판(10)으로는 유리 기판 또는 퀄츠 기판을 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 굴절율이 1.46인 퀄츠 기판(석영 기판)을 사용하였다. 투명 기판(10) 상 에는 다수 개의 반구형의 오목홈이 에칭 구비된다.A glass substrate or a quartz substrate may be used as the transparent substrate 10, but in the present invention, a quartz substrate (quartz substrate) having a refractive index of 1.46 is used. On the transparent substrate 10, a plurality of hemispherical recesses are etched.

투명 기판(10)에 구비되는 반구형의 오목홈 상에는 오목홈 형상을 따라 일정한 두께로 증착 형성되는 무기 렌즈층(60)을 구비한다. 무기 렌즈층(60)의 굴절율은 퀄츠 기판의 굴절율보다 높을수록 좋으나 대략 1.6 내지 2.0의 굴절율이 갖는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 무기 렌즈층(60) 물질로 ITO(Indium Tin Oxide)를 사용하였다. 무기 렌즈층(60)의 굴절율이 2.0보다 크게 될 경우에는 상부 기판(100)을 통과한 광이 하부 기판의 상부 영역에 형성되는 상부 BM 영역을 오히려 벗어나는 경우가 생기게 되며, 또한 렌즈 통과 후의 광의 진행방향 대비 각도가 너무 커져 투사 렌즈로 입사되는 광량이 적어져서 효율이 저하되게 된다. 무기 렌즈층(60)의 굴절율이 높아 투명 기판(10)과의 굴절율차가 커지면 스넬의 법칙(snell's law)에 근거하여 효율적인 촛점 거리(effective forcal length)는 짧아지겠지만 렌즈 통과 후의 빛의 각도가 커져 투사계 부분에서 집광에 제약을 받는 문제점이 발생된다. 바람직하게는 무기 렌즈층(60)의 굴절율은 1.6 내지 2.0 범위를 유지하는 것이 좋으며, 증착되는 무기 렌즈층(60)의 두께는 충분한 렌즈 형상을 위하여 0.3㎛ 내지 1.0㎛이 되어야 한다. 무기 렌즈층(60)의 두께가 0.3㎛ 보다 얇게 형성할 경우에는 충분한 렌즈 효과가 발생되지 않아 집광이 되지 않는다. 충분한 굴절 효과를 얻기 위해서 무기 렌즈층(60)의 두께를 1.0㎛ 보다 두껍게 형성하는 것이 바람직하나, 두께 증가에 따른 투과율 감소와 공정 횟수가 증가되어 생산성 면에서 문제가 된다. 따라서 무기 렌즈층(60)의 두께는 0.3㎛ 내지 1.0㎛를 유지하는 것이 바람직하나, 보다 바람직하게는 2회 내지 3회의 증착으로 해결할 수 있는 0.3㎛ 내지 0.8㎛ 두께로 형성하는 것이 좋다.On the hemispherical recessed groove provided in the transparent substrate 10, the inorganic lens layer 60 is formed to be deposited to have a predetermined thickness along the recessed groove shape. The refractive index of the inorganic lens layer 60 is higher than the refractive index of the quartz substrate, but preferably has a refractive index of approximately 1.6 to 2.0. In the present invention, ITO (Indium Tin Oxide) is used as the material of the inorganic lens layer 60. When the refractive index of the inorganic lens layer 60 is larger than 2.0, the light passing through the upper substrate 100 may sometimes deviate from the upper BM region formed in the upper region of the lower substrate, and the light progresses after passing through the lens. The angle relative to the direction becomes too large and the amount of light incident on the projection lens is reduced, resulting in a decrease in efficiency. If the refractive index of the inorganic lens layer 60 is high and the refractive index difference with the transparent substrate 10 becomes large, the effective forcal length will be shortened based on Snell's law, but the angle of light after passing through the lens will be larger and projected. The problem of condensing by condensing in the system part arises. Preferably, the refractive index of the inorganic lens layer 60 is preferably maintained in the range of 1.6 to 2.0, and the thickness of the inorganic lens layer 60 to be deposited should be 0.3 μm to 1.0 μm for sufficient lens shape. When the thickness of the inorganic lens layer 60 is formed thinner than 0.3 mu m , sufficient lens effects do not occur and condensation is not performed. One preferable to form a lens thickness of the inorganic layer 60 is thicker than 1.0㎛ order to obtain a sufficient refractive effects, increased the permeability decreases and the step number corresponding to the thickness increase is a problem in terms of productivity. Therefore, the thickness of the inorganic lens layer 60 is preferably maintained to 0.3㎛ to 1.0㎛, more preferably 0.3 to 0.8㎛ thickness that can be solved by two to three times of deposition.

유기 렌즈층(70)은 무기 렌즈층(60) 보다 작은 굴절율을 갖는 유기 물질로 형성하며, 바람직하게는 1.45 내지 1.65 굴절율을 갖도록 하였으며, 형성 두께는 1㎛ 내지 3㎛ 두께로 형성하였다. 무기 렌즈층(20)에 의해 굴절된 광이 유기 렌즈층(70)에 의해 대략 평행광으로 굴절되어 스페이스층(60)으로 입사됨을 알 수 있다. 유기 렌즈층(70)의 두께는 다음 공정에서 형성되는 스페이스층(30)의 두께 및 굴절된 광의 촛점 거리에 따라서 자유롭게 조절할 수 있다. 유기 렌즈층(70)의 형성 물질의 대표적인 예로는 사이클로틴(굴절율 1.5)이 있다.The organic lens layer 70 is formed of an organic material having a refractive index smaller than that of the inorganic lens layer 60, and preferably has a refractive index of 1.45 to 1.65, and the formation thickness is formed to have a thickness of 1 μm to 3 μm. It can be seen that the light refracted by the inorganic lens layer 20 is refracted into substantially parallel light by the organic lens layer 70 and is incident on the space layer 60. The thickness of the organic lens layer 70 may be freely adjusted according to the thickness of the space layer 30 formed in the following process and the focal length of the refracted light. A representative example of the material for forming the organic lens layer 70 is cyclotin (refractive index 1.5).

스페이스층(30)은 수지 종류로 형성되며, 굴절율은 1.3 내지 1.6 범위를 가지며, Tg(Glass Transitions Temperature/유리전이 온도)는 250℃ 이상이며, 크랙이 없으며(crack free), 고압축 강도의 물리적인 특성을 갖는 재질을 선택하였다. 스페이스층(30)의 도포 두께는 15㎛ 내지 70㎛가 되도록 하였으며, 다층 구조로 형성하였으며, 스페이스층(30)의 실질적인 두께는 무기 렌즈층(60) 및 유기 렌즈층(70)의 굴절율 및 두께에 따라 설계된다.Space layer 30 is formed of a resin type, the refractive index has a range of 1.3 to 1.6, Tg (Glass Transitions Temperature / glass transition temperature) is more than 250 ℃, crack free, physical strength of high compression strength A material having properties was selected. The coating thickness of the space layer 30 was 15 μm to 70 μm, and was formed in a multi-layered structure. Substantial thickness of the space layer 30 was the refractive index and the thickness of the inorganic lens layer 60 and the organic lens layer 70. Is designed according to.

스페이스층(30)의 굴절율은 무기 렌즈층(60) 보다 낮은 굴절율을 갖도록 하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 굴절율이 높아질수록 내열성 등이 떨어지기 때문에 퀄츠와 유사한 범위인 1.4 내지 1.5 정도를 갖는 것이 좋다.It is preferable that the refractive index of the space layer 30 has a lower refractive index than the inorganic lens layer 60, and more preferably, the refractive index is higher, so that the heat resistance is lowered, so that the refractive index has a range of about 1.4 to 1.5, similar to the quartz. good.

또한 향후 진행되는 투명전극(ITO) Alloy 단계나 배향막 처리 단계에서는 약 250℃까지 온도가 상승하므로 스페이스 물질은 가능한 높은 양생(curing) 온도를 갖는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 약 250℃의 양생 온도를 갖는 스페이스 물질을 사용하였다. 보다 바람직하게는 스페이스층(30)의 유리전이 온도는 충분한 ITO 특성을 얻기 위하여 300℃ 이상이 되는 것이 좋다.In addition, since the temperature rises to about 250 ° C. in the ITO alloy step or the alignment layer processing step in the future, the space material preferably has a curing temperature as high as possible, and in the present invention, a curing temperature of about 250 ° C. Space material having was used. More preferably, the glass transition temperature of the space layer 30 is 300 ° C. or more in order to obtain sufficient ITO characteristics.

스페이스층(30)의 대표적인 물질로는 BCB(bisbenzocyclobutene) 계열의 다우 케미컬(Dow Chemical)사의 cyclotene과 삼양 EMS사의 OCE-1010을 사용하였다. 상기 두 종류의 물질은 일반적인 a-Si TFT 업체들이 개구율을 향상시키기 위하여 메탈 배선과 대향 전극 사이에 사용하는 절연체로서, 일반적으로 오버코트(overcoat)재라 불리어지고 있다.Representative materials of the space layer 30 were BCB (bisbenzocyclobutene) -based Dow Chemical's cyclotene and Samyang EMS's OCE-1010. The two kinds of materials are insulators used by general a-Si TFT companies to improve the aperture ratio between the metal wiring and the counter electrode, and are generally called an overcoat material.

본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널의 상부 기판(100)에서는 유기 렌즈층(70)을 두껍게 형성할 경우에는 스페이스층(30) 형성 공정을 생략할 수 있음은 물론이다. 하지만 스페이스층(30)은 유기 렌즈층(70)이 직접 고온에 노출되는 경우를 감소시키고, 또한 유기 렌즈층(70) 보다 용이한 스프레드 공법으로 형성할 수 있으므로 유기 렌즈층(70)과 대향 전극 사이에 개재시키는 것이 바람직하다.In the upper substrate 100 of the liquid crystal display panel according to the present invention, when the organic lens layer 70 is thickly formed, the process of forming the space layer 30 may be omitted. However, the space layer 30 reduces the case where the organic lens layer 70 is directly exposed to high temperature, and can be formed by an easier spreading method than the organic lens layer 70, so that the organic lens layer 70 and the opposite electrode are formed. It is preferable to interpose in between.

도 3 내지 도 11은 본 발명에 따른 액정 패널 상부 기판의 제조 공정의 일 실시예도이다. 석영 기판 등의 투명 기판(10) 상에 포토 레지스터(80)를 도포한다(도 3 및 도 4).3 to 11 are exemplary embodiments of a manufacturing process of a liquid crystal panel upper substrate according to the present invention. The photoresist 80 is applied onto a transparent substrate 10 such as a quartz substrate (Figs. 3 and 4).

이후 도포된 포토 레지스터(80)를 그레이 스케일용 마스크(90)를 이용하여 그레이 스케일 광 식각법으로 노광 및 현상하여 오목 형상의 렌즈를 형성한다(도 5 및 도 6). 그레이 스케일 광 식각법은 노광시 광의 계조를 이용하여 현상의 정도 를 달리하여 원하는 렌즈 형상을 구현할 수 있게 된다.Thereafter, the coated photoresist 80 is exposed and developed by a gray scale photolithography method using a gray scale mask 90 to form a concave lens (FIGS. 5 and 6). In the gray scale light etching method, a desired lens shape may be realized by varying the degree of development using the gray level of light during exposure.

이때 도면에 도시되는 오목 렌즈의 렌즈 중심은 하부 기판의 광이 투과되는 영역의 중심부(대략 픽셀의 중심) 상부에 위치되어야 한다.At this time, the lens center of the concave lens shown in the drawing should be located above the center (approximately the center of the pixel) of the region through which the light of the lower substrate is transmitted.

렌즈 형상으로 형성된 포토 레지스터(80)를 투명 기판(10)까지 건식 에칭하여 투명 기판(10)에 다수 개의 렌즈 형상(15)이 형성되도록 한다(도 7). 다음으로 무기 렌즈층(60)을 2번 내지 3번의 CVD(Chemical Vapor Deposition) 공법으로 증착한다(도 8). 증착되는 무기 렌즈층(60)은 상부가 평탄화되지 않고 오목 렌즈 형상을 따라 형성됨을 알 수 있다.The photoresist 80 formed in a lens shape is dry etched to the transparent substrate 10 so that a plurality of lens shapes 15 are formed on the transparent substrate 10 (FIG. 7). Next, the inorganic lens layer 60 is deposited by two to three chemical vapor deposition (CVD) methods (FIG. 8). It can be seen that the deposited inorganic lens layer 60 is formed along the concave lens shape without being flattened at the top.

다음으로 무기 렌즈층(60) 상부에 유기 렌즈층(70)을 스핀 코팅법으로 형성한다(도 9). 유기 렌즈층(70)은 스핀 코팅법에 의해서 형성되므로 상부가 평편한 평면으로 형성됨을 알 수 있다.Next, the organic lens layer 70 is formed on the inorganic lens layer 60 by spin coating (FIG. 9). Since the organic lens layer 70 is formed by a spin coating method, the organic lens layer 70 may be formed in a flat plane.

유기 렌즈층(70) 상부에 스페이스층(30)을 스프레드 한다(도 10). 스페이스 물질을 스프레드 하는 단계에 대해서 간략히 설명하기로 한다.The space layer 30 is spread over the organic lens layer 70 (FIG. 10). The steps of spreading the space material will be briefly described.

첫 단계로서, 코팅을 좋게 하기 위해 린스와 필요에 따라 기판을 적당한 활성제로 전처리를 한다. 두 번째 단계로서 타겟(target) 두께에 맞게 적절하게 설계된 점도의 재료를 이용하여 미리 설정된 프로그램에 의해 수백-수천 RPM으로 회전하는 기판상에 재료를 디스펜싱하여 스핀 코팅한 후 BSR(Back-Side Rinse)와 EBR(Edge-Bead Removal) 처리를 진행한다. 세 번째 단계로서 60℃ 내지 200℃의 핫 프레이트(hot plate)에서 약 20 내지 300초(온도에 따라 변함) 동안 베이킹을 해 줌으로써 처리 공정 중 스페이스층(30)의 유동을 방지하기 위해 약간의 용 매(solvent)를 날려 없애는 공정을 진행한다. 네 번째 단계로서 150℃ 내지 250℃의 온도에서 20분 내지 60분간 필요에 따라 불활성 분위기(N2 분위기)에서 소프트 처리(soft cure)를 실시한다. 다섯 번째 단계로서 다층 코팅이 필요한 경우 앞선 두 번째 단계 내지 네 번째 단계를 반복 수행한다.As a first step, rinse and pretreat the substrate with a suitable activator as needed to improve the coating. As a second step, back-side rinse after spin coating by dispensing material onto a substrate rotating at hundreds to thousands of RPMs by a preset program using a material of viscosity designed appropriately for the target thickness. ) And Edge-Bead Removal (EBR). As a third step, bake for about 20 to 300 seconds (varies with temperature) on a hot plate at 60 ° C to 200 ° C, to prevent the flow of the space layer 30 during processing. The solvent is blown off. As a fourth step, soft cure is carried out in an inert atmosphere (N 2 atmosphere) as necessary at a temperature of 150 ° C to 250 ° C for 20 to 60 minutes. If a multi-layer coating is needed as the fifth step, the second to fourth steps are repeated.

다음으로 스페이스층(30) 상부에 대향 전극(50)을 600Å 정도의 두께로 증착한다(도 11). 본 발명에서는 스페이스층(30)을 250℃ 이상에서 녹는 수지계열로 형성하였으므로 ITO는 상온에서 증착하는 공정(LT 공정, Low Temperature 공정)을 적용한다. 측정 결과 LT 공정으로 증착된 대향 전극(50)의 경우 전기 저항과 투과율 면에서 기존 고온 ITO 증착공정과 큰 차이가 없음을 알 수 있었다. 나머지 ITO alloy 공정과 배향막 처리 공정은 고온에서 그대로 처리하더라도 종래 합성수지제 접착제에서 나타나는 변색이나 기포가 형성되는 문제점 등은 스페이스 물질에서는 나타나지 않았다. 이는 종래 MLA 렌즈를 상부 기판에 합착시키기 위해 사용하였던 접착제는 녹는점이 낮은 반면, 본원 발명의 스페이스는 250℃에서 녹는점을 형성하기 때문에 이후의 고온 공정인 ITO Alloy 또는 배향막의 베이커(bake) 공정을 진행하기에는 재료적인 한계가 없는 이유로 분석된다.Next, a counter electrode 50 is deposited on the space layer 30 to a thickness of about 600 m 3 (FIG. 11). In the present invention, since the space layer 30 is formed of a resin series that melts at 250 ° C. or higher, ITO applies a deposition process at room temperature (LT process, Low Temperature process). As a result of the measurement, the counter electrode 50 deposited by the LT process was found to have no significant difference from the existing high temperature ITO deposition process in terms of electrical resistance and transmittance. Even if the remaining ITO alloy process and the alignment film treatment process were performed as they are at high temperature, there was no problem of discoloration or bubbles formed in the conventional synthetic resin adhesive in the space material. This is because the adhesive used for bonding the MLA lens to the upper substrate has a low melting point, whereas the space of the present invention forms a melting point at 250 ° C., thus, a baker process of ITO alloy or an alignment layer, which is a later high temperature process, is performed. It is analyzed for reasons without material limitations to proceed.

상기 도 3 내지 도 11의 공정에서는 그레이 스케일 마스크를 이용한 건식 에칭을 행하였으나, 건식 에칭 대신에 불산(HF)을 이용한 습식 에칭을 행할 수 있음은 물론이다. 상기 도 3 내지 도 11의 공정 중에서 불산(HF)을 이용하여 습식 에 칭하는 공정과 차이가 있는 부분은 도 4 내지 도 6의 공정이다. 도 4의 공정을 대신하여 도 12에 도시한 바와 같이 투명기판(10) 상부에 폴리 실리콘층(180)을 형성한다. 그런 후, 도 13에 도시한 바와 같이 건식 에칭으로 폴리 실리콘층(180)을 목적하는 오목홈의 반경 크기보다 작은 반경의 예비 오목홈(185)을 규칙적으로 형성한다. 다음으로 불소(HF) 에칭액을 사용하여 습식 에칭을 행하면, 불소 에칭액은 폴리 실리콘층(180)에는 반응하지 않고 투명 기판(10)만을 등거리로 식각하여 도 14와 같은 형상의 다수 개의 렌즈 형상(15)을 갖는 투명 기판(10)이 형성된다. 습식 에칭 후 남아 있는 폴리 실리콘층(180)을 질산 및 불산 (HF)의 혼합액에 의한 습식(wet) 에칭을 통해서 제거하면, 도 7과 같은 투명 기판(10)을 형성할 수 있게 된다. 이때 투명기판(10)은 석영기판으로 구비함으로써 불소에 의한 등거리 식각을 보다 바람직하게 행할 수 있게 된다. 나머지 도 8 내지 도 11의 공정은 동일한 공정으로 진행된다.Although the dry etching using the gray scale mask was performed in the process of FIG. 3 to FIG. 11, the wet etching using hydrofluoric acid (HF) may be performed instead of the dry etching. 3 to 11 are different from those of wet etching using hydrofluoric acid (HF) in the processes of FIGS. 4 to 6. Instead of the process of FIG. 4, as shown in FIG. 12, a polysilicon layer 180 is formed on the transparent substrate 10. Thereafter, as shown in FIG. 13, the preliminary recesses 185 having a radius smaller than the radius size of the desired recesses are regularly formed by dry etching. Next, when wet etching is performed using the fluorine (HF) etching solution, the fluorine etching solution does not react to the polysilicon layer 180 and only the transparent substrate 10 is etched at an equidistant distance, thereby forming a plurality of lens shapes 15 as shown in FIG. 14. A transparent substrate 10 having) is formed. When the polysilicon layer 180 remaining after the wet etching is removed through wet etching using a mixed solution of nitric acid and hydrofluoric acid (HF), the transparent substrate 10 as shown in FIG. 7 may be formed. In this case, since the transparent substrate 10 is provided with a quartz substrate, equidistant etching by fluorine can be performed more preferably. 8 to 11 are performed in the same process.

상기 불소를 이용한 습식 에칭 시에는 통상의 광학식각 공정에서 사용하는 포토레지스터를 사용할 수 없다. 이는 불소가 포토 레지스터까지 식각하는 성질을 갖기 때문이다.In the wet etching using the fluorine, a photoresist used in a conventional optical etching process cannot be used. This is because fluorine has a property of etching to a photoresist.

도 15는 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널의 일 실시예이다. 액정 디스플레이 패널은 상부 기판(100)과 하부 기판(200) 및 이 사이에 주입되는 액정층(300)으로 형성된다. 상부 기판(100)에는 전술한 마이크로렌즈 어레이가 일체화되어 형성되고, 대향 전극 및 배향막이 형성된다. 하부 기판(200)에는 스위칭 소 자와 보존 용량 캐패시터 및 배향막이 구비된다. 배향막 처리가 완료된 상부 기판(100) 및 하부 기판(200)을 접합하고 이들 사이에 액정을 주입하면 액정 디스플레이 패널이 완성된다.15 is an embodiment of a liquid crystal display panel according to the present invention. The liquid crystal display panel is formed of the upper substrate 100 and the lower substrate 200 and the liquid crystal layer 300 injected therebetween. The microlens array described above is integrally formed on the upper substrate 100, and an opposite electrode and an alignment layer are formed. The lower substrate 200 includes a switching element, a storage capacitor, and an alignment layer. A liquid crystal display panel is completed by bonding the upper substrate 100 and the lower substrate 200 on which the alignment film processing is completed and injecting liquid crystal therebetween.

본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이가 부착된 액정 패널 및 그 제조방법에 의하면, 마이크로 렌즈 어레이를 액정 패널의 상부 기판에 직접 형성함으로써 광차단영역에 투사되는 빛을 픽셀영역으로 굴절되도록 하여 액정 패널의 휘도를 높일 수 있게 된다. According to the liquid crystal panel with a microlens array according to the present invention and a method of manufacturing the liquid crystal panel, the brightness of the liquid crystal panel can be refracted to the pixel region by forming the microlens array directly on the upper substrate of the liquid crystal panel. To increase.

본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이를 구비하는 액정 패널 및 그 제조방법에 의하면, 마이크로 렌즈 어레이 제조시 합성 수지류의 접착제를 사용하지 않으므로 고온에서 ITO Alloy 공정과 배향막 처리를 할 수 있게 된다.According to the liquid crystal panel including the microlens array according to the present invention and a method of manufacturing the same, since the adhesive of synthetic resins is not used in the manufacture of the microlens array, the ITO alloy process and the alignment film treatment can be performed at a high temperature.

또한 합성수지 접착제를 사용하지 않으므로 마이크로 렌즈 어레이는 절단(cutting)도 용이하게 된다. 따라서 TFT 소자를 구비하는 액정 패널에 마이크로 렌즈 어레이를 부착한 후에 마이크로 렌즈 어레이를 후공정에서 절단하는 제조 방법이 가능하게 되었다.In addition, since the resin adhesive is not used, the microlens array can be easily cut. Therefore, the manufacturing method which cut | disconnects a microlens array in a post process after attaching a microlens array to the liquid crystal panel provided with a TFT element became possible.

스페이스 또는 고굴절층의 두께를 조절할 경우에는 별도의 방진 기판을 부착하지 않아도 되는 잇점이 있다. 따라서 방진기판을 부착하는 공정을 생략하여 마이크로 렌즈 어레이의 제조 공정을 단순화시킬 수 있으며 접착제에 의하여 투과도가 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.In the case of adjusting the thickness of the space or the high refractive layer, there is an advantage of not having to attach a separate dustproof substrate. Therefore, it is possible to simplify the manufacturing process of the microlens array by omitting the process of attaching the anti-vibration substrate, and solve the problem of poor transmittance by the adhesive.

마지막으로 투사 렌즈 등을 포함하는 광학계 부분에 설계 변경이 발생될 경우에 본 발명에서는 스페이스 또는 고굴절층의 두께를 조절함으로써 용이하게 변경할 수 있는 잇점이 있다.Finally, when a design change occurs in an optical system portion including a projection lens or the like, there is an advantage that the present invention can be easily changed by adjusting the thickness of a space or a high refractive layer.

본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해 되어져야 한다.While the preferred embodiments of the present invention have been described using specific terms, such descriptions are for illustrative purposes only, and it is understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims. Should be done.

Claims (12)

일 면에 다수 개의 반구형 렌즈를 구비하는 투명 기판과,A transparent substrate having a plurality of hemispherical lenses on one surface, 상기 반구형 렌즈 상에 상기 투명 기판의 굴절율 보다 높은 굴절율을 갖는 무기 물질로 증착 형성되는 무기 렌즈층과,An inorganic lens layer formed by depositing an inorganic material having a refractive index higher than that of the transparent substrate on the hemispherical lens; 상기 무기 렌즈층에 적층 형성되며, 상기 무기 렌즈층보다 낮은 굴절율을 갖는 유기 물질로 형성되는 유기 렌즈층, 및An organic lens layer formed on the inorganic lens layer and formed of an organic material having a refractive index lower than that of the inorganic lens layer, and 상기 유기 렌즈층 상에 증착 형성되는 투명 전극을 포함하는 상부 기판을 포함하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널.A microlens integrated liquid crystal display panel comprising an upper substrate including a transparent electrode deposited on the organic lens layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 렌즈층과 상기 투명 전극 사이에 적층되는 스페이층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널.And a spacing layer laminated between the organic lens layer and the transparent electrode. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 무기 렌즈층의 굴절율은 1.6 내지 2.0 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널.The refractive index of the inorganic lens layer has a range of 1.6 to 2.0 microlens integrated liquid crystal display panel. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 무기 렌즈층은 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널.And the inorganic lens layer is formed of indium tin oxide (ITO). 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 무기 렌즈층은 0.3㎛ 내지 1.0㎛ 두께로 증착 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널.The inorganic lens layer is a microlens integrated liquid crystal display panel, characterized in that formed by depositing 0.3㎛ to 1.0㎛ thickness. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 스페이스층은 250℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널.The space layer has a glass transition temperature of 250 ℃ or more microlens integrated liquid crystal display panel. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 스페이스층은 1.3 내지 1.6의 굴절율을 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널.The space layer has a microlens integrated liquid crystal display panel, characterized in that it has a refractive index of 1.3 to 1.6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 유기 렌즈층은 굴절율이 1.45 내지 1.65 을 갖는 1㎛ 내지 3㎛ 두께의 유기 물질로 스핀 코팅법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널.The organic lens layer is a microlens integrated liquid crystal display panel, characterized in that formed by spin coating method of an organic material of 1㎛ to 3㎛ thickness having a refractive index of 1.45 to 1.65. 마이크로렌즈 일체형 상부 기판을 구비하는 액정 디스플레이 패널의 제조 방법으로서, 상기 상부 기판의 제조 방법이A manufacturing method of a liquid crystal display panel having a microlens integrated upper substrate, wherein the manufacturing method of the upper substrate is 투명 기판을 준비하는 제 1단계;A first step of preparing a transparent substrate; 상기 투명 기판 상부에 포토 레지스트를 도포하는 제 2단계;A second step of applying a photoresist on the transparent substrate; 상기 포토 레지스트를 그레이 스케일 식각법을 사용하여 복수 개 반구형의 오목홈을 형성하는 제 3단계;A third step of forming a plurality of hemispherical concave grooves on the photoresist using gray scale etching; 상기 형성된 복수 개 오목홈를 이용하여 상기 투명 기판까지 건식 에칭하여, 상기 투명 기판에 복수 개 반구형 오목홈을 에칭 형성하는 제 4단계;Dry etching the transparent substrate to the transparent substrate using the formed plurality of concave grooves to etch and form a plurality of hemispherical concave grooves on the transparent substrate; 복수 개 오목홈이 에칭 형성된 투명 기판 상부에 무기 물질로 상기 투명 기판의 굴절율보다 큰 굴절율을 갖는 무기 렌즈층을 증착하는 제 5단계;Depositing an inorganic lens layer having an index of refraction greater than that of the transparent substrate with an inorganic material on the transparent substrate on which the plurality of concave grooves are etched; 상기 무기 렌즈층 상부에 유기 물질로 형성되는 유기 렌즈층을 스핀 코팅하는 제 6단계; 및A sixth step of spin coating an organic lens layer formed of an organic material on the inorganic lens layer; And 상기 유기 렌즈층 상부에 대향 전극을 증착 형성하는 제 7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.And depositing and forming a counter electrode on the organic lens layer, wherein the microlens-integrated liquid crystal display panel is manufactured. 마이크로렌즈 일체형 상부 기판을 구비하는 액정 디스플레이 패널의 제조 방법으로서, A method of manufacturing a liquid crystal display panel having a microlens integrated upper substrate, 투명 기판을 준비하는 제 1단계;A first step of preparing a transparent substrate; 상기 투명 기판 상부에 폴리 실리콘층을 형성하는 제 2단계;Forming a polysilicon layer on the transparent substrate; 상기 상기 폴리 실리콘을 건식 에칭하여 복수 개 예비 오목홈을 형성하는 제 3단계;Dry etching the polysilicon to form a plurality of preliminary recesses; 상기 형성된 복수 개 예비 오목홈에 불산(HF) 에칭액을 이용하여 상기 투명 기판까지 습식 에칭하여, 상기 투명 기판에 복수 개 반구형 오목홈을 에칭 형성하는 제 4단계;A fourth step of wet etching the transparent substrate using the hydrofluoric acid (HF) etching solution in the formed plurality of preliminary recesses, and etching the plurality of hemispherical recesses in the transparent substrate; 복수 개 오목홈이 에칭 형성된 투명 기판 상부에 무기 물질로 상기 투명 기판의 굴절율보다 큰 굴절율을 갖는 무기 렌즈층을 증착하는 제 5단계;Depositing an inorganic lens layer having an index of refraction greater than that of the transparent substrate with an inorganic material on the transparent substrate on which the plurality of concave grooves are etched; 상기 무기 렌즈층 상부에 유기 물질로 형성되는 유기 렌즈층을 스핀 코팅하는 제 6단계; 및 A sixth step of spin coating an organic lens layer formed of an organic material on the inorganic lens layer; And 상기 유기 렌즈층 상부에 대향 전극을 증착 형성하는 제 7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.And depositing and forming a counter electrode on the organic lens layer, wherein the microlens-integrated liquid crystal display panel is manufactured. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,The method according to claim 9 or 10, 상기 제 6단계와 상기 제 7단계 사이에 유기 렌즈층 상부에 스페이스층을 형성하는 제 8단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.And an eighth step of forming a space layer on the organic lens layer between the sixth step and the seventh step. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 9 to 11, 상기 무기 렌즈층은 ITO(Indium Tin Oxide)로 0.3㎛ 내지 1.0㎛ 두께로 화학 기상 증착법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 일체형 액정 디스플레이 패널 제조 방법.The inorganic lens layer is formed of ITO (Indium Tin Oxide) by a chemical vapor deposition method of 0.3㎛ to 1.0㎛ thickness characterized in that the microlens integrated liquid crystal display panel manufacturing method.
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CN117930403A (en) * 2024-03-12 2024-04-26 苏州苏纳光电有限公司 Preparation method of micro-lens and micro-lens structure

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