KR20090039299A - 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법 - Google Patents

나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090039299A
KR20090039299A KR1020070104853A KR20070104853A KR20090039299A KR 20090039299 A KR20090039299 A KR 20090039299A KR 1020070104853 A KR1020070104853 A KR 1020070104853A KR 20070104853 A KR20070104853 A KR 20070104853A KR 20090039299 A KR20090039299 A KR 20090039299A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sheet
grid polarizer
metal layer
support
light
Prior art date
Application number
KR1020070104853A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100927955B1 (ko
Inventor
유성진
김용재
김용남
허종욱
Original Assignee
미래나노텍(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미래나노텍(주) filed Critical 미래나노텍(주)
Priority to KR1020070104853A priority Critical patent/KR100927955B1/ko
Publication of KR20090039299A publication Critical patent/KR20090039299A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100927955B1 publication Critical patent/KR100927955B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/50—Protective arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 나노 와이어 그리드 편광자의 금속층을 보호하기 위해서 패턴 사이에 지지체를 형성하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛은, 패턴이 형성된 나노 와이어 그리드 편광자; 상기 패턴 사이에 형성되는 연결부; 및 상기 연결부 위에 적층되는 광학 시트를 포함한다.
와이어 그리드, NWGP, 패턴, 연결부, 접착제, 지지체, 광학 시트

Description

나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법{Nano wire grid polarizer unit and manufacturing method thereof}
본 발명은 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 패턴화된 금속층 사이에 지지체를 형성하고 그 위에 보호 시트 등을 포함하는 광학 시트를 적층함으로써 금속층을 보호하고 취급성을 용이하게 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판표시장치들로는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(FED: Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel) 및 전계발광(EL: Electro-Luminescence) 표시장치 등이 있으며, 이와 같은 상기 평판표시장치에 대하여 표시 품질을 향상시키고 대화면화 하기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다.
특히, 상기 평판표시장치 중 액정표시장치(LCD)는 소형/경량화 및 저소비 전력 등 많은 장점을 가지고 있어 그 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다. 액정표시장치는 액정표시패널의 내부에 주입된 액정의 전기/광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하며, 램프 등의 광원을 이용하여 화상을 표현하는 비발광형 표시장치이다. 즉, 액정표시장치는 음극선관과는 달리 TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 주입된 액정물질이 자체 발광을 하는 발광성 물질이 아니라 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화면에 표시하는 수광성 물질이기 때문에 액정표시패널에 광을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 어셈블리가 반드시 필요하게 된다.
백라이트 어셈블리는 수납 공간이 형성된 몰드 프레임과, 수납 공간의 기저면에 설치되어 액정표시패널 쪽으로 빛을 반사하는 반사시트, 반사시트에 상부면에 설치되어 빛을 안내하는 도광판, 도광판과 수납 공간의 측벽 사이에 설치되어 빛을 발산하는 램프 유닛, 도광판의 상부면에 적층되어 빛을 확산하고 집광하는 광학 시트들, 몰드 프레임의 상부에 설치되어 액정표시패널 가장자리의 소정 부분에서부터 몰드 프레임의 측면에 이르는 영역을 덮는 탑샤시로 구성된다.
여기서, 광학 시트들은 빛을 확산시키는 확산 시트와, 확산 시트의 상부면에 적층되어 확산된 빛을 집광시켜 액정표시패널로 전달하는 프리즘 시트 및 상기 확산 시트와 프리즘 시트를 보호하기 위한 보호시트로 구성된다.
도 1a 및 도 1b 는 종래의 액정표시장치를 구성의 나타낸 단면도이다. 도 1a 및 도 1b 에 도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치(60)는 광을 발생하는 백라이트 어셈블리(50), 및 백라이트 어셈블리(50)의 상측에 구비되고 백라이트 어셈블리(50)로부터 광을 공급받아 영상을 표시하는 디스플레이 유닛(40)을 포함한다. 백라이트 어셈블리(50)는, 광을 발생하는 램프 유닛(51), 램프 유닛(51)으로부터의 광을 액정표시패널(10) 측으로 가이드하기 위한 도광 유닛을 구비한다. 또한, 디스 플레이 유닛(40)은 액정표시패널(10) 및 액정표시패널(10)의 상부 및 하부에 각각 구비되는 상측 및 하측 편광판(30, 20)으로 이루어지며, 액정표시패널(10)은 전극이 형성된 TFT 기판 및 컬러필터 기판(11, 12)과 TFT 기판 및 컬러필터 기판(11, 12)의 사이에 주입된 액정층으로 이루어진다.
구체적으로, 램프 유닛(51)은 광을 발생하는 램프(51a) 및 램프(51a)를 감싸는 램프 반사판(51b)을 포함한다. 램프(51a)로부터 발생된 광은 후술되는 도광판(52)측으로 입사되며, 램프 반사판(51b)은 램프(51a)로부터 발생된 광을 도광판(52)측으로 반사시킴으로써 도광판에 입사되는 광의 양을 증가시키게 된다.
도광 유닛은 반사판(54), 도광판(52) 및 광학 시트류(53)를 포함한다. 먼저, 도광판(52)은 램프 유닛(51)의 일측에 구비되어 램프 유닛(51)으로부터의 광을 가이드한다. 이때, 도광판(52)은 램프 유닛(51)으로부터 출사된 광의 경로를 변경하여 액정표시패널(10)측으로 가이드하게 된다. 또한, 도광판(52)의 하부에는 도광판(52)으로부터 누설된 광을 다시 도광판(52) 측으로 반사하기 위한 반사판(54)이 구비된다.
한편, 도 1a 에 도시한 도광 유닛의 반사판(54) 및 도광판(52)은 도 1b 와 같이 반사판(54') 및 확산판(52')으로 대체할 수 있다. 이 경우 램프 유닛(51')이 확산판(52')의 하부에 위치하고, 램프 유닛으로부터 출사된 광의 경로를 액정표시패널(10) 쪽으로 보내게 된다.
도광판(52)의 상부에는 도광판(52)으로부터 출사된 광의 효율을 향상시키기 위한 다수의 광학 시트(53)가 구비된다. 구체적으로, 광학 시트는 확산 시트(53a), 프리즘 시트(53b) 및 보호 시트(53c)로 이루어지며, 도광판(52)의 상부에 순차적으로 적층된다. 확산 시트(53a)는 도광판(52)으로부터 입사되는 광(도 1a) 또는 확산판(52')으로부터 입사되는 광(도 1b)을 산란하여 광의 휘도 분포를 고르게 한다. 또한, 프리즘 시트(53b)는 상부 면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 반복적으로 형성되어 있으며, 확산 시트(53a)에 의해 확산된 광을 액정표시패널(10)의 평면에 수직한 방향으로 집광하게 된다. 따라서, 프리즘 시트(53b)를 통과하는 광은 대부분 액정표시패널(10)의 평면에 대하여 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 갖게 된다. 또한, 프리즘 시트(53b)의 상부에 구비되는 보호 시트(53c)는 프리즘 시트(53b)의 표면을 보호함과 동시에, 프리즘 시트(53b)로부터 입사된 광의 분포를 균일하게 하기 위하여 광을 확산시키는 역할을 수행한다.
광학 시트에는 프리즘 모양이 연속적으로 배열되어 주로 광의 집광기능을 수행하는 집광 시트, 비드 또는 마이크로렌즈 또는 렌티큘러(lenticular) 타입의 렌즈가 다수 배열되어 주로 광의 확산 기능을 수행하는 확산 시트, 상기 집광 시트와 확산 시트의 역할을 복합적으로 수행하는 기능혼합형의 복합 광학 시트 등으로 나눌 수 있는데, 이들은 편광시트, 보호시트와 결합되어 하나 또는 복수개로 적층되어 사용되기도 한다. 또한, 광 효율을 높이기 위해서는 나노 와이어 그리드 편광자(nano wire grid polarizer, NWGP)를 삽입하여 사용되기도 한다.
상기 나노 와이어 그리드 편광자는 400 내지 700nm의 파장을 갖는 가시광선을 편광시키기 위한 것이다. 그러나, 상기 나노 와이어 그리드 편광자의 금속 패턴 구조물은 수 나노 크기의 아주 작은 모양을 하고 있어서, 복수 개의 적층된 광학 시트 또는 LCD 패널 간의 상·하면 마찰에 의해 표면의 손상, 스크래치 등이 발생할 수 있으며, 취급성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 상기 나노 와이어 그리드 편광자의 금속층 패턴 표면의 손상 및 스크래치 현상을 방지하기 위한 대안적인 구조물의 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 나노 와이오 그리드 편광자의 금속층 패턴 표면의 광학적 손실을 최소화할 수 있도록 지지체를 구성하여 그 위에 보호 시트를 포함하는 광학 시트를 적층한 나노 와이어 그리드 편광자 유닛을 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 제조 방법은, 투명 기판 위에 나노 구조물 및 상기 나노 구조물 사이에 위치하는 지지체를 형성하는 단계; 상기 나노 구조물 및 상기 지지체 위에 금속층을 적층하는 단계; 상기 금속층을 식각하는 단계; 상기 지지체 위에 접착제를 코팅하는 단계; 및 상기 접착제 위에 광학 시트를 적층하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛은, 패턴이 형성된 나노 와이어 그리드 편광자; 상기 패턴 사이에 형성되는 연결부; 및 상기 연결부 위에 적층되는 광학 시트를 포함한다.
본 발명에 따르면, 나노 와이어 그리드 편광자 금속층 패턴 사이에 지지체를 형성하여 그 위에 보호 시트를 포함하는 광학 시트를 적층함으로써, 금속층 표면을 보호하고 취급성을 향상시킬 수 있다.
또한, 광학 시트를 보호 시트로 사용함으로써 제품의 제조 원가를 절감할 수 있고 광 특성의 손실을 방지할 수 있다.
또한, 광학 시트를 보호 시트로 사용함으로써 구조를 슬림화할 수 있고 광 특성 손실을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 제조 방법은, 투명 기판 위에 나노 구조물 및 상기 나노 구조물 사이에 위치하는 지지체를 형성하는 단계; 상기 나노 구조물 및 상기 지지체 위에 금속층을 적층하는 단계; 상기 금속층을 식각하는 단계; 상기 지지체 위에 접착제를 코팅하는 단계; 및 상기 접착제 위에 광학 시트를 적층하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 금속층을 식각하는 단계는 상기 지지체 위에 적층된 금속층을 제거하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 나노 구조물 및 상기 지지체를 형성하는 단계는, 상기 나노 구조물 및 상기 지지체 형성을 위한 패턴이 형성된 몰드를 사용하여 임프린팅 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 광학 시트는 보호 시트, 확산 시트, 집광 시트 또는 확산/집광 일체형 시트 중 어느 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 투명 기판으로부터 상기 접착제까지의 높이는 상기 투명 기판으로부터 상기 금속층까지의 높이의 5배 내지 20배이며, 상기 지지체의 폭은 상기 금속층의 폭의 5배 내지 40배이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛은, 패턴이 형 성된 나노 와이어 그리드 편광자; 상기 패턴 사이에 형성되는 연결부; 및 상기 연결부 위에 적층되는 광학 시트를 포함한다.
바람직하게, 상기 연결부는 지지체 및 상기 지지체 위에 형성되는 접착제를 포함하며, 상기 패턴은 나노 구조물 및 상기 나노 구조물 위에 형성되는 금속층을 포함한다.
바람직하게, 상기 나노 와이어 그리드 편광자의 배면에 확산 시트, 집광 시트, 또는 확산/집광 일체형 시트 중 어느 하나가 형성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛을 이용한 백라이트 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
백라이트 유닛은 광원(36), 램프 반사경(37), 도광판(38), 반사판(39)으로 구성된 램프 유닛(60)과 나노 와이어 그리드 편광자 유닛(41)으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 나노 와이어 그리드 편광자 유닛(41)은, 보호 시트, 빛을 확산시키는 확산 시트, 빛을 집광하는 집광 시트, 또는 빛을 확산시키고 동시에 집광시키는 확산/집광 일체형 시트 등을 더 포함할 수 있다.
광원(36)에서 생성된 광은 램프 반사경(37) 및 반사판(39)에서 반사되어 도광판(38)을 통해 액정 패널(34)로 전달된다. 액정 패널(34)의 상하부에는 각각 상부 편광판(33) 및 하부 편광판(35)이 배치된다. 설명을 위해 램프 유닛(60)으로부 터의 광이 나노 와이어 그리드 편광자 유닛(41)을 통과하지 않는 부분(31)과 광학 시트를 통과하는 부분(32)으로 나누어 도시하였다.
나노 와이어 그리드 편광자 유닛(41)이 설치되지 않은 부분(31)에서는 램프 유닛(60)으로부터의 광은 하부 편광판(35)에 의해, P파 성분만 통과되고, S파 성분은 차단된다. 따라서, 생성된 광의 50% 미만이 액정 패널의 광원으로서 유효하게 사용된다.
나노 와이어 그리드 편광자 유닛(41)이 설치된 부분(32)에서는 램프 유닛(60)으로부터의 광이 하부 편광판(35)에 의해 P파 성분만 통과되고, S파 성분은 나노 와이어 그리드 편광자 유닛(41)에 의해 반사되어 다시 램프 유닛(60)으로 반사되며, 도광판(38)에 의해 산란되어 편광성이 상쇄된다. 도광판(38)을 통과한 후에 반사판(39)에 의해 다시 반사되어 액정 패널 쪽으로 전달되며, 이때 다시 P파 성분만 통과하고, S파 성분은 반사되어 도광판(38)을 통과하고 반사판(39)에 의해 반사되어 액정 패널 쪽으로 향한다.
도 2에서는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛(41)이 배치된 부분(32)에서 화살표의 굵기로 광의 세기를 나타내었다. 즉, 1차적으로 램프 유닛(60)에서 나온 광 중 약 절반이 광원으로 사용되고, 나머지 절반의 절반이 다시 광원으로 사용된다. 이와 같이 하여 광의 이용 효율을 높일 수 있게 된다.
도3a 내지 도3f는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 투명 기판(100) 위에 나노 구조물(120) 및 상기 나노 구조물(120) 사이에 위치하는 지지체(110)를 형성한다. 도 3a에 도시된 바와 같이 서로 다른 크기의 구조물을 형성하는 방법으로는 다양한 방법을 사용할 수 있으며, 예컨대 상기 나노 구조물(120) 및 상기 지지체(110) 형성을 위한 패턴이 형성된 몰드로 임프린팅(imprinting) 공정을 수행함으로써 상기 구조물들을 형성할 수 있다.
또한, 상기 지지체(110)는 도 3a에서 그 단면이 사각형으로 도시하였지만, 이는 예시적인 것이고 이에 국한되지 않으며, 원형, 십자형, 삼각형, 타원형 등 다양한 기하학적 모양을 할 수 있다.
상기 투명 기판(100)은 투명한 폴리머 기판 또는 얇은 유리 기판을 사용할 수 있으며, 상기 나노 구조물(120)은 열 경화성 또는 UV 경화성 수지로 구성될 수 있다.
나노 구조물(120) 및 상기 나노 구조물(120) 사이에 지지체(110)가 형성되면, 다음으로 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 나노 구조물(120) 및 상기 지지체(110) 위에 금속층(130)을 적층한다. 상기 금속층(130)은 예컨대, 스퍼터링(sputtering)으로 증착될 수 있다.
상기 금속층(130)은 Al, Ti, Cr, Ag, Ni과 Cr의 합금 및 Au 중 어느 하나일 수 있다.
상기 금속층(130)의 적층되면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 나노 구조물(120) 및 상기 지지체(110) 위의 금속층(130) 만을 남기고 나머지 공간의 금속층(130)을 식각한다.
상기 금속층(130)의 식각 공정이 완료되면, 다음으로 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 지지체(110) 위에 적층되는 금속층(130)을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 지지체(110) 위에 적층된 금속층(130) 만을 제거하는 방법은 다양할 수 있고, 예컨대 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 또는 건식 식각 등의 방법을 이용할 수 있다.
그러나, 얇은 두께의 금속층(130)이 지지체(110) 위에 적층되어 있어도 접착제의 특성과 편광자의 광학 특성에 큰 영향을 미치지 않으므로 상기 금속층(130) 제거 과정은 생략하여도 무방하다.
다음으로, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 지지체(110) 위에 접착제(140)를 코팅한다. 상기 접착제(140)는 일반적으로 광학용 접착제이며, 예컨대 아크릴 베이스 등의 접착제를 포함할 수 있다.
상기 나노 구조물(120)을 제외하고 상기 지지체(110) 위에만 상기 접착제(140)를 코팅하는 방법은 다양할 수 있으며, 예컨대 소정의 평탄도를 구비한 롤러(roller)에 상기 접착제(140)를 입힌 후 상기 롤러를 상기 지지체(110) 위에서 압착하면 상기 지지체(110) 위에만 선택적으로 접착제(140)를 코팅할 수 있다.
마지막으로, 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 접착제(140) 위에 광학 시트(150)를 적층한다. 이때, 라미네이팅(laminating) 기술을 이용하여 상기 광학 시트(150)를 적층할 수 있다. 또는, 실시예에 따라 상기 접착제(140) 없이도 지지체(110) 자체로서 상기 광학 시트(150)를 지지할 수도 있다.
상기 지지체(110) 및 상기 접착층(140)은, 상기 투명 기판(100)과 상기 광학 시트(150)를 연결하는 연결부를 구성할 수 있다.
상기 광학 시트(150)는 보호 시트, 확산 시트, 집광 시트 또는 확산/집광 일체형 시트 중 어느 하나일 수 있다. 도 3f는 예시적으로 보호 시트가 적층 되어 있는 구조를 도시한다. 상기 보호 시트는 보호 시트 하단에 위치하는 구조물들을 보호함과 동시에, 입사되는 광의 분포를 균일하게 하는 역할을 한다. 또한, 상기 보호 시트는 광 손실을 최소화하도록 PC(polycarbonate) 필름 또는 무연신(non- oriented) 필름을 사용할 수 있다.
상기 집광 시트 또는 확산/집광 일체형 시트의 구조 및 기능은 도 5에서 후술한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛의 각 부분의 수치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛은 투명 기판(100), 지지체(110), 나노 구조물(120), 금속층(130) 및 접착제(140)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 투명 기판(100)으로부터 상기 접착제(140)까지의 높이(A)는 상기 투명 기판(100)으로부터 상기 금속층(130)까지의 높이(B)의 약 5배 내지 20배이다. 또한, 지지체(110)의 폭(C)은 상기 금속층(130)의 폭(D)의 약 5배 내지 40배이다. 본 발명의 도면에서는 설명을 위해서 과장되어 도시되었지만, 실제 지지체(110)의 폭 또는 높이는 나노 구조물(120) 또는 금속층(140)에 비해서 크게 형성된다.
상기 지지체(110)가 부가됨으로써 편광자의 전체적인 광학 특성 및 편광 특 성이 변화하지 않기 위해서는 적절한 크기의 지지체(110)가 필요하다. 상기 상대적 높이 또는 폭 비율은, 일반적으로 상기 나노 구조물(120)의 크기가 약 수 내지 수십 나노 미터인 것을 감안하여, 사람의 육안에 식별되지 않고 상기 광학 시트를 지지할 수 있으며 전체적인 광학 특성에 영향을 미치지 않도록 하는 최적의 비율이다. 또한, 상기 높이 또는 폭 비율을 유지함으로써 나노 구조물(120)과 지지체(110) 사이에 공기층 형성을 유지하여 금속층(130)의 접촉을 최소화할 수 있다.
또한, 파장이 400 nm ∼ 800 nm인 가시광선에 대해 편광 현상을 일으키기 위해서 상기 나노 구조물(120) 사이의 간격은 200nm 이하로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 나노 구조물(120) 사이 모든 공간에 상기 지지체(110)를 형성하지 않고, 상기 투명 기판(100) 위의 소정의 영역에만 선택적으로 상기 지지체(110)를 형성함으로써 전체적인 편광 현상에 영향을 주지 않으면서도 상기 금속층(130)을 보호할 수 있도록 한다. 이러한 구조는 도3a 내지 도5c에 도시되어 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛의 다양한 실시예들을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛은 접착제 위에 광학 시트가 적층될 수 있는데, 상술한 바와 같이 상기 광학 시트는 보호 시트, 확산 시트(161), 집광 시트(162), 확산/집광 일체형 시트(163) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 5a의 좌측에는 확산 시트(161)가 적층된 모습을, 도 5b의 좌측에는 집광 시트(162)가 적층된 모습을, 도 5c의 좌측에는 확산/집광 일체형 시트(163)가 적층 된 모습을 각각 도시한다.
상기 확산 시트(161)는 입사되는 광을 확산시켜 광의 휘도 분포를 고르게 하는 역할을 한다. 상기 집광 시트(161)는 삼각 기둥 모양의 프리즘이 반복적으로 형성되어 있으며, 입사되는 광을 일정한 방향으로 집광하는 역할을 한다. 상기 확산/집광 일체형 시트(163)는 상기 확산 시트(161) 및 상기 집광 시트(161)의 모양을 혼합한 것으로서, 광의 확산 및 집광을 동시에 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛은, 상기 나노 와이어 그리드 편광자 배면에 확산 시트, 집광 시트, 또는 확산/집광 일체형 시트 중 어느 하나가 형성됨을 특징으로 하는데, 이는 각각 도 5a의 우측(확산 시트, 161), 도 5b의 우측(집광 시트, 161) 및 도 5c의 우측(확산/집광 일체형 시트, 163)에 도시되어 있다.
이제까지 본 발명에 대해서 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다.
여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 광학 시트를 이용한 백라이트 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛의 제조 방법을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛의 수치를 설명하기 위한 도면.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 나노 와이어 그리드 편광자 유닛의 다양한 실시예들을 나타내는 도면.
※ 도면의 주요 부분에 대한 설명 ※
100 : 투명 기판 110 : 지지체
120 : 나노 구조물 130 : 금속층
140 : 접착제 150 : 광학 시트
161 : 확산 시트 162 : 집광 시트
163 : 확산/집광 일체형 시트

Claims (13)

  1. 투명 기판 위에 나노 구조물 및 상기 나노 구조물 사이에 위치하는 지지체를 형성하는 단계;
    상기 나노 구조물 및 상기 지지체 위에 금속층을 적층하는 단계;
    상기 금속층을 식각하는 단계;
    상기 지지체 위에 접착제를 코팅하는 단계; 및
    상기 접착제 위에 광학 시트를 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속층을 식각하는 단계는 상기 지지체 위에 적층된 금속층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 나노 구조물 및 상기 지지체를 형성하는 단계는,
    상기 나노 구조물 및 상기 지지체 형성을 위한 패턴이 형성된 몰드를 사용하여 임프린팅 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광학 시트는 보호 시트, 확산 시트, 집광 시트 또는 확산/집광 일체형 시트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명 기판으로부터 상기 접착제까지의 높이는 상기 투명 기판으로부터 상기 금속층까지의 높이의 5배 내지 20배인 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지체의 폭은 상기 금속층의 폭의 5배 내지 40배인 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 제조 방법.
  7. 패턴이 형성된 나노 와이어 그리드 편광자;
    상기 패턴 사이에 형성되는 연결부; 및
    상기 연결부 위에 적층되는 광학 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광학 시트는 보호 시트, 확산 시트, 집광 시트, 또는 확산/집광 일체형 시트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보호 시트는 PC 필름 또는 무연신 필름을 사용하는 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 연결부는,
    지지체; 및 상기 지지체 위에 형성되는 접착제를 포함하고,
    상기 패턴은,
    나노 구조물; 및 상기 나노 구조물 위에 형성되는 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 나노 와이어 그리드 편광자의 배면에 확산 시트, 집광 시트, 또는 확산/집광 일체형 시트 중 어느 하나가 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 투명 기판으로부터 상기 접착제까지의 높이는 상기 투명 기판으로부터 상기 금속층까지의 높이의 5배 내지 20배인 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 지지체의 폭은 상기 금속층의 폭의 5배 내지 40배인 것을 특징으로 하는 나노 와이어 그리드 편광자 유닛.
KR1020070104853A 2007-10-18 2007-10-18 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법 KR100927955B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070104853A KR100927955B1 (ko) 2007-10-18 2007-10-18 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070104853A KR100927955B1 (ko) 2007-10-18 2007-10-18 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090039299A true KR20090039299A (ko) 2009-04-22
KR100927955B1 KR100927955B1 (ko) 2009-11-25

Family

ID=40763201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070104853A KR100927955B1 (ko) 2007-10-18 2007-10-18 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100927955B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102168744B1 (ko) * 2019-05-24 2020-10-22 한국과학기술원 와이어 그리드 편광자

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101978721B1 (ko) 2012-10-08 2019-05-16 삼성디스플레이 주식회사 편광판, 액정 표시 장치 및 이를 제조하는 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6785050B2 (en) * 2002-05-09 2004-08-31 Moxtek, Inc. Corrosion resistant wire-grid polarizer and method of fabrication
KR20050121399A (ko) * 2004-06-22 2005-12-27 엘지전자 주식회사 나노임프린트를 이용한 편광판 제조 방법
KR20070072949A (ko) * 2006-01-03 2007-07-10 엘지마이크론 주식회사 나노 패턴 구조물 및 그 구조물을 가지는 다층 광학시트,백라이트 유닛
KR100868846B1 (ko) * 2006-03-09 2008-11-14 주식회사 엘지화학 나노 와이어 그리드 편광자 및 그 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102168744B1 (ko) * 2019-05-24 2020-10-22 한국과학기술원 와이어 그리드 편광자

Also Published As

Publication number Publication date
KR100927955B1 (ko) 2009-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7986383B2 (en) Liquid crystal display device having improved light guide plate
KR100957496B1 (ko) 반사형 편광 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및액정표시장치
KR20060002446A (ko) 액정표시장치의 프리즘시트 및 이를 채용한 백라이트 유닛
KR20070108794A (ko) 광학 시트 및 상기 광학 시트가 구비된 액정표시장치의백라이트 어셈블리
WO2009144992A1 (ja) 導光板、バックライト装置および液晶表示装置
KR20110051587A (ko) 광학 플레이트 및 그 제조 방법
KR20060018146A (ko) 액정표시장치의 프리즘시트 및 이를 채용한 백라이트 유닛
US20220113591A1 (en) Diffusion plate and backlight module
KR20120014460A (ko) 일체형 광학시트
KR20090086759A (ko) 정면 휘도가 개선된 길이방향 웨이브 패턴의 프리즘 산을갖는 프리즘 시트, 이를 채용한 백라이트 유니트, 및 상기백라이트 유니트를 구비한 액정표시장치
JPH04191704A (ja) 面発光装置とその製造方法
KR101585000B1 (ko) 액정표시장치
KR100927955B1 (ko) 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법
KR102598767B1 (ko) 슬림형 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR102428436B1 (ko) 도광판과 이를 구비한 백라이트 유닛 및 이를 적용한 액정표시장치
KR100938118B1 (ko) 나노 와이어 그리드가 포함된 광학시트유닛 및 이를 사용한백라이트 어셈블리
KR100901662B1 (ko) 일체형 광학 시트 및 상기 광학 시트를 이용한 백라이트유닛
KR100962064B1 (ko) 박막 탑 레이어를 갖는 와이어 그리드 편광판 및 그 제조방법
KR100962065B1 (ko) 광학 특성이 향상된 와이어 그리드 편광판 및 그 제조 방법
KR100956508B1 (ko) 취급성이 향상된 와이어 그리드 편광판 및 그 제조 방법
KR20110067907A (ko) 액정표시장치
TWI493255B (zh) 在用於導光之樹脂層範圍之背光單元以及使用其之ｌｃｄ
US8864330B2 (en) Back light unit and liquid crystal display module using the same
KR20090054415A (ko) 광학 시트 및 상기 광학 시트가 구비된 액정표시장치의 백라이트 어셈블리
TWM331676U (en) Optical film

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121115

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131101

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141103

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151001

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160906

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181011

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190906

Year of fee payment: 11