KR20120138236A - 직시형 입체 디스플레이용 휨성 액정 편광 스위치 - Google Patents

직시형 입체 디스플레이용 휨성 액정 편광 스위치 Download PDF

Info

Publication number
KR20120138236A
KR20120138236A KR1020127024600A KR20127024600A KR20120138236A KR 20120138236 A KR20120138236 A KR 20120138236A KR 1020127024600 A KR1020127024600 A KR 1020127024600A KR 20127024600 A KR20127024600 A KR 20127024600A KR 20120138236 A KR20120138236 A KR 20120138236A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flexible
liquid crystal
layer
switch
polarizing switch
Prior art date
Application number
KR1020127024600A
Other languages
English (en)
Inventor
게리 디 샤프
마이클 지 로빈슨
Original Assignee
리얼디 인크.
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 리얼디 인크. filed Critical 리얼디 인크.
Publication of KR20120138236A publication Critical patent/KR20120138236A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/25Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type using polarisation techniques
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/24Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type involving temporal multiplexing, e.g. using sequentially activated left and right shutters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/337Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using polarisation multiplexing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

입체 디스플레이 시스템 및 입체 디스플레이 시스템과 함께 사용되는 휨성 편광 스위치는 교호로 편광되는 좌우 눈 영상을 제공한다. 시청자는 편광 분석 안경을 쓰고 상이한 영상을 정확하게 본다. 특히, 휨성 편광 스위치는 입체 디스플레이 시스템의 앞에 적층될 수 있다. 저비용 제조 친화 솔루션인 방식으로 다양한 요구사항과 양립하는 변조기 구성을 갖는 휨성 편광 스위치가 사용된다. 또한, 휨성 편광 스위치는 제품 수명 동안 기계적 스트레스가 불가피하게 인가되는 환경에서 신뢰성있는 강건한 편광 스위치 기술이다.

Description

직시형 입체 디스플레이용 휨성 액정 편광 스위치{BENDABLE LIQUID CRYSTAL POLARIZATION SWITCH FOR DIRECT VIEW STEREOSCOPIC DISPLAY}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2010년 2월 22일에 제출하고 발명의 명칭이 "직시형 입체 디스플레이용 플라스틱 액정 편광 스위치"인 미국 가출원 61/306,897에 대한 우선권을 주장하며, 참고로 여기에 포함된다.
본 개시물은 일반적으로 평판 디스플레이에 관한 것으로, 특히, 본 개시물은 평판 디스플레이 시스템과 양립가능한 저비용이고 강건한 대면적 변조기 구성에 관한 것이다. 이러한 변조기는 특히 패시브 안경을 이용하는 순차 입체 디스플레이에 유용하다.
액티브 매트릭스 액정 디스플레이(AMLCD; active matrix liquid crystal display)는 핸드헬드 유닛으로부터 큰화면 텔레비전까지의 가장 만연한 정보 디스플레이 기술이며, 현재 고품질 입체 3D 경험을 가능하게 하는 방법은 아직 이용가능하지 않다. 입체 사진(anaglyph) 등의 현재 설치된 베이스 상에서 구현될 수 있는 방법은 깊이 정보를 전달하는 수단으로서 색 품질을 양보한다. 이처럼, 이들은 고품질 입체 경험을 나타내도록 여겨지지 않는다. 또한, 미래의 제품은 2D 콘텐츠를 나타낼 때 성능을 양보하지 않고 고품질 3D가 가능할 것으로 기대된다. 예를 들어, 3D 목적으로 텔레비전의 면에 적층된 임의의 물질은 2D 이미지를 볼 때 인지가능한 가공품(artifacts)을 생성하지 않아야 한다.
직시형 입체 3D 디스플레이를 구현하기 위하여 공간 또는 순차 방법에 기초한 2개의 수락된 종래 어프로치가 현재 존재한다. 공간 방법에서는, 디스플레이의 홀수 라인이 하나의 시각(예를 들어, 왼쪽눈) 이미지에 전용이고 짝수 라인이 다른 시각(예를 들어, 오른쪽눈) 이미지에 전용이다. 이것은 디스플레이 표면에 투명 패턴 복굴절 소자(또는 지연(retarder) 마스크)를 적층함으로써 수행될 수 있다. 마스크는 직교 배향 사이에서 교호이고 교호로 잘 쓰는 원형 편광을 생성하는 1/4파장의 지연을 갖는다. 따라서 이미지는 패시브 원형 편광 분석기를 갖는 안경을 통해 관찰된다. 이 어프로치의 이점은 디스플레이가 표준 비디오 레이트에서 3D 이미지를 생성하고, 원리적으로 2D 성능에서 손실이 발생하지 않는다는 것이다. 그러나, 실제로, 블랙 스트라이프 마스크가 도입되어 2D 밝기를 양보하는 수직 시야 범위를 증가시키고 종종 디스플레이 전체에 뚜렷한 블랙 간섭 밴드를 도입한다. 또한, 공간 방법은 3D 모드에서 디스플레이의 해상도를 절반으로 낮춘다. 마지막으로, 디스플레이에 대한 마스크의 등록은 도전이며, 결함없는 마스크의 제조와 이미 연관된 것에 비용을 추가해야 한다. 추가적인 제조 어려움은 각각의 디스플레이 모델이 일반적으로 마스크의 특정 사이즈 및 피치를 필요로 한다는 것이다.
순차 방법은 각 눈에 적절한 이미지를 전달하는 시간적(또는 시간 분할)의 사용을 포함한다. 이것은 흔히 셔터 글래스를 이용하여 달성되며, 개별적으로 어드레싱가능한 액정 셔터를 갖는 렌즈를 포함하는 안경은 화면 상에 디스플레이되는 콘텐츠와 동기하여 동작한다. 이 방법의 이점은 2D 성능에서의 손실이 거의 제로이고, 디스플레이 재료표(bill-of-material)는 매우 작은 변화를 갖고, 이는 소비자가 애프터 마켓 키트(after-market kit)를 구입하여 3D를 가능하게 한다. 순차 방법은 3D 공간 해상도에 있어서 손실이 거의 없지만, 비디오 프레임 레이트의 2배에서 동작할 때 좌측/우측 이미지의 충분한 시간 분리를 제공하는 디스플레이를 이용한다. 불충분한 어드레싱 및 LC 스위칭 시간 때문에 밝기 및 누화 간의 트레이드오프(trade-off)가 발생한다. 종종, 전체 이미지가 안정될 때까지 디스플레이를 볼 수 없거나(비추어지지 않기 때문에) 시청용 듀티 사이클은 이들 인자때문에 꽤 낮다.
하나의 셔터 글래스 실시예에서, 렌즈는 자립 셔터(self-contained shutters)이고, 이처럼 시청 환경에 존재하는 다른 변조 광원에 대하여 부딪힐 수 있다. 이것은 불쾌한 플리커 잡음(flicker noise)을 생성할 수 있고, 이는 매우 문제가 될 수 있다. 이 어프로치의 이점은 머리가 기울어져도 콘트라스트가 유지된다는 것이다. 대안으로, AMLCD 디스플레이는 이미 선형 분석 편광기를 포함한다는 것을 인식하고, 셔터 글래스의 렌즈는 입력 편광기를 포함할 수 있다. 이것은 렌즈가 디스플레이로부터 오는 광의 세기를 변조하도록 하고 주위에서 입력되는 편광되지 않은 광을 변조하지 않는다. 이 배열은 셔터 콘트라스트가 머리 기울어짐 및 디스플레이 분석 편광기 및 셔터 글래스 입력 사이에 있을 수 있는 LCD 커버 글래스 등의 임의의 복굴절 소자에 더 민감하게 만든다. 그러나, 이러한 배열은 패시브 선형 안경을 사용하는 일반적은 시네마 시스템보다는 머리 기울어짐에 덜 민감하다. 디스플레이 및 안경에 교차된 1/4파장 지연 필름을 도입하는 것은 머리 기울어짐에 대한 허용오차를 개선한다.
셔터 글래스 입체 시스템에 대한 또 다른 반대 이유는 안경이 비교적 성가시고, 무겁고 편하지 않기 때문이다. 배터리는 빈번한 재충전을 필요로 하고 LC 셀 및 구동 소자에 대한 손상이 떨어졌을 때 발생할 수 있다. 성능의 관점에서, 렌즈는 흔히 (비용을 줄이기 위하여) 작고 렌즈의 투시는 도전층, 스페이서 및 글래스 표면으로부터의 반사 때문에 비교적 좋지 못하다. LC 렌즈를 열적으로 형성하는 성공적인 프로세스가 없기 때문에, 렌즈는 평면 형태로 제한된다. 따라서, 산업 표준 직시형 디스플레이 기술을 이용하여 입체 3D를 구현하는 실제 방법이 필요하다.
입체 이미지를 디스플레이하도록 동작가능한 평판 디스플레이 어셈블리 및 입체 디스플레이 시스템에 이용되는 휨성(bandable) 편광 스위치를 포함하는 입체 이미지를 디스플레이하는 시스템이 제공된다.
평판 디스플레이 어셈블리는 광을 제공하도록 동작가능한 백라이트 유닛; 상기 백라이트에 의해 제공된 광을 편광하도록 동작가능한 입력 편광기; 상기 입력 편광기로부터 광을 수신하도록 위치하며 상기 입력 편광기로부터 수신된 광을 변조하도록 동작가능한 액정 변조 패널; 상기 액정 변조 패널로부터 변조된 광의 일부를 차단하고 상기 액정으로부터 변조된 광의 또 다른 일부를 전달하는 출력 편광기; 상기 액정 변조 패널 반대편에서 상기 출력 편광기의 표면 상에 배치된 압력 감지 접착층; 및 상기 액정 변조 패널 반대편에서 상기 출력 편광기의 표면으로부터 광을 수신하도록 동작가능한 휨성(bendable) 편광 스위치를 포함한다.
일 형태에 따르면, 상기 휨성 편광 스위치 및 출력 편광기는 압력 롤러를 이용하여 함께 적층되고 상기 액정 변조 패널의 출력에 적층된다.
다른 형태에 따르면, 어셈블리는 상기 액정 변조 패널 반대편에서 상기 출력 편광기의 표면 상에 배치된 압력 감지 접착층을 포함한다.
다른 형태에 따르면, 상기 휨성 편광 스위치는 상기 압력 감지 접착층을 이용하여 상기 액정 변조 패널 반대편에서 상기 출력 편광기의 표면에 적층된다.
다른 형태에 따르면, 상기 액정 변조 패널은 액티브 매트릭스 액정 패널을 포함한다.
다른 형태에 따르면, 어셈블리는 상기 휨성 편광 스위치의 외부면 상에 배치된 눈부심 방지층을 포함한다.
다른 형태에 따르면, 상기 휨성 편광 스위치는 제1 및 제2 휨성 기판 지연층; 및 상기 제1 및 제2 휨성 기판 지연층 사이에 배치된 액정층을 포함한다.
다른 형태에 따르면, 상기 휨성 편광 스위치는 제1 및 제 휨성 등방성 기판층; 상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 사이에 배치된 액정층; 및 휨성 지연층을 포함한다.
휨성 편광 스위치는 제1 및 제2 휨성 기판 지연층; 및 상기 제1 및 제2 휨성 기판 지연층 사이에 배치된 액정층을 포함한다. 대안으로, 휨성 편광 스위치는 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층; 제l 제 및 제2 휨성 등방성 기판층 사이에 배치된 액정층; 및 휨성 지연층을 포함할 수 있다.
일 형태에 따르면, 액정층은 폴리머 안정화 액정층이다.
다른 형태에 따르면, 상기 휨성 지연층은 얇은 지연막을 포함하고, 상기 휨성 지연층은 압력 감지 접착층을 이용하여 상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 중의 하나에 적층될 수 있다.
다른 형태에 따르면, 상기 휨성 지연층은 상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 중의 하나에 도포된 화학 코팅층일 수 있다..
다른 형태에 따르면, 휨성 편광 스위치는 상기 휨성 편광 스위치의 외부면 상에 배치된 눈부심 방지층을 포함할 수 있다. 다른 형태에 따르면, 상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 중의 하나 상에 배치된 압력 감지 접착층; 및 상기 제1 및 제2 휨성 등방성층 중의 하나의 반대편에서 상기 압력 감지 접착층 상에 배치된 릴리즈 라이너를 포함할 수 있다. 상기 릴리즈 라이너는 상기 압력 감지 접착층을 드러내도록 제거된다.
본 발명에 따라 직시형 입체 디스플레이용 휨성 액정 편광 스위치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시물에 따른 예시적인 제조 프로세스를 나타내는 흐름도.
도 2는 본 개시물에 따른 휨성 편광 스위치를 갖는 평판 디스플레이 어셈블리의 바람직한 실시예의 단면도를 나타내는 개략도.
도 3은 본 개시물에 따른 휨성 편광 스위치의 일 실시예의 단면도를 나타내는 개략도.
도 4는 본 개시물에 따른 휨성 편광 스위치의 다른 실시예의 단면도를 나타내는 개략도.
도 5는 본 개시물에 따른 매립 터치 스크린 어셈블리를 갖는 편광 스위치의 단면도를 나타내는 개략도.
도 6은 본 개시물에 따른 터치 스크린 어셈블리 아래에 매립된 편광 스위치의 단면도를 나타내는 개략도.
도 7은 본 개시물에 따른 플라스틱 편광 스위치의 상면도를 나타내는 개략도.
셔터 글래스 시스템의 반대를 극복한 하나의 기술은 시청자의 패시브 디코딩 편광 안경으로 셔터를 분해하여 변조기 부분이 이미지 생성 유닛에 있도록 하는 것을 포함한다. 이 배열은 공동 소유인 미국 특허 6,975,345에 기재되며, 참고로 여기에 포함된다. 패시브 안경으로, 상기 반대는 실질적으로 제거될 수 있다. AMLCD의 면에 부착된 편광 변조 유닛으로, 시청자가 경량이고, 저비용이며, 편안하고 열적으로 형성되는 편광 안경을 착용할 수 있다. 이 기술과 관련된 도전은 편광 변조기의 면적이 이미지 발생 유닛과 거의 동일하다는 것이다. 큰 글래스 LC 편광 스위치를 제조하고, 추가의 편광 기능 층을 스위치에 적층하고 스위치를 LCD의 면에 부착하는 것은 디스플레이 자료표에 금지적 비용을 추가할 가능성이 있다. 유닛 사이의 전체면 광 본드가 적절한 성능을 달성하기를 바라는 경우에, 수용가능한 가격으로 강성-대-강성 적층을 허용하는 약간의 기술이 존재한다.
이들 고려사항에 기초하여, 본 개시물은 저비용 제조 친화 솔루션인 방식으로 이러한 시스템의 성능 요구사항과 양립가능한 대면적 변조기 구성을 식별할 필요성을 인식한다. 본 개시물은 또한 제품 수명 중에 기계적 스트레스가 불가피하게 인가되는 환경에서 신뢰성있는 강건한 편광 스위치 기술을 식별할 필요성을 인식한다. 이데미츠(Idemitsu)에 의해 개발된 FLC(polymer ferroelectric liquid crystal) 편광 스위치는 폴리머 기판 및 전단 얼라인먼트(shear-alignment) 방법 후의 자외선(UV) 경화를 이용하였다. 어프로치는 비디오 레이트의 2배에서 동작하는 CRT 디스플레이 상에서 3D 디스플레이를 가능하게 한다. 편광 스위치는 높은 스위칭 속도의 이득을 갖지만, 매우 부서지기 쉽고, 따라서, 소비자용으로는 부적합하다. 기판에 인가되는 압력은 셀을 영구적으로 무너뜨리고 얼라인먼트를 파괴한다.
성능 이점은 인덱스 미스매칭 표면으로부터의 반사가 최소로 유지될 때 가능하다. 결과적으로, 다른 이점에 더하여, AMLCD의 출력면에 LC 변조기 유닛을 적층하는 것이 바람직하다. 이것은 무색인 접착제 및 디스플레이 출구 기판 및 변조기 입력 기판에 매칭되는 인덱스를 이용하여 가장 잘 이루어진다. 실시예에서, 눈부심방지 코팅 등의 추가의 코팅이 없는 디스플레이 외부면이 바람직하다. 표면이 강성이면, 기계적 고려사항은 접착제가 마운팅 프로세스의 결과로서 수축 또는 열팽창 계수(CTE)의 부정합을 발생시킬 수 있는 임의의 스트레스의 영향의 완화시키도록 하는 것이다. 적절히 관리되지 않으면, 이러한 스트레스는 3D 콘트라스트 성능에 영향을 주면서 변조기 셀 갭에 있어서 불균일을 야기하고 기판 복굴절을 유도할 수 있다. 궁극적으로, 이러한 기계적 부하는 셀에 편광 변조가 없는 영역을 나타내는 보이드를 생성할 수 있고, 종종 궁극적인 불량을 초래할 수 있다.
특히 다른 물질에 적합한 강성-대-강성 광 본딩에 대한 예시적인 프로세스가 공동 소유되고 참고로 여기에 포함된 미국 특허 2009/0186218에 개시된 바와 같이 개발되었다. 이러한 프로세스가 최소의 스트레스를 유도하면서 고품질 광 본드를 생성하지만, 부합하는 적층제(laminating agent)가 일반적으로 두껍고(및 무겁고), 프로세스는 높은 제조 스루풋에 좋지 않고, 추가되는 비용은 소비자 제품으로서 금지될 가능성이 있다.
본 개시물에 따르면, 강성-대-강성 본드는 플렉시블 기판을 이용하여 편광 변조기를 제조함으로써 제거된다. 예시적인 변조기는 PSA (pressure-sensitive-adhesive)를 이용하는 종래의 적층 프로세스와 연관된 압력을 견디기에 충분하도록 제조된다. 이러한 프로세스는 신속하고, 비용이 적고, AMLCD 제조에서 편광기 및 보상 필름을 적층하는데 사용될 수 있는 장치를 사용한다. 추가적으로, 기판의 물리적 특성 및 부착 방법의 순응은 CTE 부정합 때문에 동작 온도 범위에 걸쳐 변조기에 유도되는 관찰가능한 스트레스-복굴절을 최소화하거나 실질적으로 제거한다.
종래의 편광 스위치에서, 1/4파장 바이어스 지연제(retarder)(예를 들어, 포지티브 A 플레이트 또는 포지티브 단축 평면내 지연제)가 PSA를 이용하여 얼라인먼트층의 러빙 방향에 직교하는 스트레칭 방향으로 글래스 기판에 적층된다. 전계 진폭이 LC 가변 지연제에 걸쳐 변조되면, 1/2 파장의 지연 스윙(retardation swing)(예를 들어, 250-280 nm)이 생성된다. 이것이 바이어스 지연제에 대하여 다르기 때문에, 합성물의 거동은 직교 배향 사이에서 스위칭가능한 광 축을 갖는 1/4파장 지연제의 거동이다. 바람직한 실시예에서, 패시브 지연의 복굴절 분산은 각 눈에서 최대 및 밸런스 콘트라스트에 대한 액정 유체와 매칭된다. 이러한 스위칭가능한 지연제는 유사한 기능에 대하여 2개의 셀을 이용하는 RealD ZScreen 제품의 거동과 비슷하다. 결과적으로, 유사한 패시브 안경은 이미지를 디코딩하는데 사용될 수 있다.
셀은 또한 평면 내 가상 제로 지연을 갖는 기판을 이용하여 제조될 수 있고, 이는 셀 제조시 및 임의의 후속 프로세싱시 유지된다. TAC(tri-acetyl cellulose) 등의 적절한 기판이 환경으로부터 PVA(polyvinyl acetate) 편광 필름을 보호하는데 사용될 수 있다. 그러나, 최적의 성능을 달성하기 위하여, 하나 이상의 추가의 스트레칭 폴리머 지연제가 PSA(pressure sensitive adhesive)를 이용하여 스택에 적층되어야 한다. 추가 지연 필름, 접착제 및 적층 프로세스 단계의 비용은 소비자 제품에 대하여 금지될 정도 비쌀 수 있다.
본 개시물의 바람직한 실시예는 플라스틱 LC 편광 변조기가 기판에 포함되는 편광 제어 기능을 갖는다는 것이다. 최적의 성능을 달성하기 위하여 추가의 편광 제어가 또한 LC 편광 스위치 기판에 형성될 수 있다. 예를 들어, 평면 내 바이어스 지연 값은 일반적으로 약간 조절되어 낮은 지연 상태에서 셀로부터 잔여의 지연을 제거한다. 이것은 높은 전압 상태 및 낮은 전압 상태 사이의 순수 지연의 균형을 유지하고, 종래의 (예를 들어, RealD 시네마) CP(circularly polarized) 안경의 이용을 허용한다.
또한, 시야(fieldof-view) 보상은 편광 누화에 의해 제한될 수 있는 3D 시야각을 최대화하는데 이로울 수 있다. 소정의 기판(트리아세틸 셀룰로오스 및 디아세테이트 등)은 스트레칭의 부재시 두께 방향(또는 네가티브 C 플레이트)으로 네가티브 단축 지연을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이 두께 지연 또는 Rth는 디스플레이 산업에서 기판 제조자에 의해 공통으로 공급되는 수치이다. 대안으로, 의사 등방성(quasi-isotropic) 기판 물질은 3차원에서 이방성을 제어하는 합성 수단으로서 이축으로(biaxially) 스트레칭될 수 있다. 이러한 제품은 일반적으로 Nz 값 - 두께 방향의 지연 대 평면 내 지연의 비 (예를 들어, 2005년 로빈슨 등의 "Polarization Engineering for LCD Projection 참조) - 에 의해 특정된다. 실제로, 큰 면적에 걸쳐 이축 스트레칭을 이용하여 매우 높은 Nz 값을 얻기 매우 어렵다.
적절한 평면 내 지연 및 시야(field-of-view; FOV) 보상은 폴리카아보네이트, COC(cyclic-olefin copolymer), PEN, PES 및 기타 등의 물질의 이축 스트레칭을 이용하여 달성될 수 있다. 순수 이축 스트레칭 기판은 시야 보상을 위한 바람직한 Rth를 포함하여 직접 특정한 이축성을 제공할 수 있다. 대안으로, 셀을 형성하는데 사용되는 기판은 교차 포지티브 A 플레이트 기능을 제공할 수 있고, 여기서, 상이한 지연은 필요한 평면 내 지연을 제공하고, 네가티브 C 플레이트 기능은 특정 방위각 배향에서 제공된다.
현재 개시된 프로세스에 따르면, 편광 스위치는 가능하면 바람직하게 많은 롤-투-롤(roll-to-roll; r2r) 프로세싱을 이용하여 제조된다. 배치(batch) 프로세스를 최소화함으로써, 최종 제품의 비용이 잠재적으로 최소화된다. 이를 가장 잘 달성하기 위하여, 기판에 형성된 임의의 편광 기능이 2개의 기판의 r2r 메이팅(mating)을 수용해서 셀 경계를 형성해야 한다. 이러한 요구사항은 다음의 예에서 설명한다.
도 1은 예시적인 제조 프로세스(100)를 나타내는 흐름도이다. 제조 프로세스(100)에서, 기판이 동작(102)에서 제조된다. 실시예에서, 기판은 단축 지연 필름을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기판은 등방성 기판을 포함할 수 있다. 등방성 기판을 포함하는 실시예는 등방성 기판에 지연층을 적층하는 단계 또는 등방성 기판(미도시)에 화학적 지연 코팅을 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 단축 지연 필름은 의사 등방성 필름을 가열하고 머신 방향(MD) 또는 웹 방향으로 스트레칭하고 일반적으로 동일 방향으로 광축(포지티브 단축)을 생성함으로써 제조된다. 이 방식으로 제조된 편광 스위치는 45도 분석기 배향을 갖는 디스플레이와 함께 최적으로 사용되어 이용가능한 면적을 최대화한다(또는 조각(scrap)을 최소화한다). 하나의 바람직한 실시예에서, 이러한 각각의 기판은 스트레칭되어 대략 1/8 파장의 지연을 생성할 수 있다. 이 어프로치의 이점 중의 하나는 기판이 실질적으로 기계적으로 매칭된다는 것이다. 특히, 스트레칭은 이방성 기계 특정을 도입할 수 있고, 이는 필름이 평행하게 정렬되지 않을 때 스트레스를 도입할 수 있다. 셀은 머신 방향으로 동일한 기판 필름을 메이팅(mating)함으로써 형성되어 동작(104)에서 r2r 어셈블리가 가능하다. 일반적으로 포지티브 단축인 액정(LC)은 횡방향(transverse direction; TD) 또는 크로스 웹 방향으로 정렬되어, 동작(106)에서 순 1/4파장 패시브 지연과 교차한다. 하나의 잠재적인 문제는 LC 얼라인먼트가 종래에 얼라인먼트 폴리머(예를 들어, 폴리이미드)의 물리적 러빙에 의해 달성되었다는 것이다.
LC를 정렬하는 가장 실제적인 수단이 머신 방향 러빙을 통해서인 경우, 머신 방향 기판 스트레칭은 횡 방향(TD)으로 포지티브 단축 지연을 생성하거나 머신 방향으로 네가티브 단축 지연을 생성한다. 대안으로, 횡 방향 스트레칭을 이용하여 동일 방향으로 포지티브 단축 지연을 생성한다. 또 다른 실시예에 기재되는 다른 대안이 존재하지만, 이들은 더 복잡한 제조 프로세스를 사용한다.
동작(108)에서 기판이 쌍을 이루고 LC가 채워지고 밀봉되면, 동작(110)에서 부품이 웹으로부터 다이 컷(die-cut)될 수 있다. 이것은 전기 접속부에 대한 도체를 노출하는 키스 컷(kiss-cut)을 포함할 수 있다. 동작(112)에서 플렉시블 전극이 (좌측/우측) 주변 선반(ledge)에 가열 밀봉된다. 단일 선반 솔루션은 액티브 영역의 외부의 패터닝된 도체를 이용하여 접속부를 단일 측으로 가져와 단일 키스 컷이 가능하다. 그 후, 동작(114)에서 셀은 AMLCD 선형 분석 편광기로 직접 적층된 PSA일 수 있다. 이러한 배열은 얇고, 경량이며, 저비용이다.
상기 프로세스(100)는 비교적 제조하기 쉬운 실시예이다. 예를 들어, 조각(즉, 웹에 대하여 회전된 편광 스위치를 절단)를 최소화하기 위하여 좀 더 복잡한 제조 프로세스를 이용하여 LCD 편광기를 에지에 평행하게 배향함으로써 성능이 개선될 수 있다. 또한, 편광 스위치에 통합된 임의의 다른 기능 또는 시야 보상이 필요할 수 있다. 임의의 편광 배향 및 시야 보상이 r2r 프로세싱을 가능하게 하는 방식으로 패키지에 통합될 수 있는 방법을 설명하기 위하여 또 다른 예가 제공된다.
편광기 배향 문제에 대한 하나의 어프로치는 오프 머신 방향 스트레칭(또는 대각선 스트레칭)을 도입하는 것이다. 폴라로이드 코오포레이션(Polaroid Corporation)에 의해 개발되고 니뽄 제온(Nippon Zeon)에 의해 개선된 프로세스는 웹 방향 이외의 각도에서의 단축 스트레칭을 포함한다. 현재의 제조 프로세스는 광축 배향 및 지연 값에서 정확도를 증명한다. 머신 방향 이외의 방향으로의 스트레칭을 위한 프로세스가 다소 플렉시블함에 따라, 편광 스위치를 r2r 방식으로 만드는 것이 가능하고, 이는 AMLCD 편광기 배향을 수용하고 적은 물질 낭비와 함께 성능을 최적화한다. 따라서, 하나의 솔루션은 상술한 바와 같이 머신 방향 보다는 (예를 들어) 45도처럼 공통 스트레칭 방향으로 셀을 형성하는 것이다. 이것은 또한 LC가 -45도에서 정렬되는 것을 특정한다. 이러한 구성은 종래의 러빙보다는 오히려 포토 얼라인먼트 물질을 이용하여 가능하다. 대안으로, -45도 러빙은 스텝 및 반복(step-and-repeat) 방식으로 동작하는 웹을 이용하여 수행될 수 있다. 웹은 적절한 양을 증가시키고, 정지하고, 제자리(예를 들어, 진공)에서 유지되고, 정렬층이 러빙된다. 웹이 진행하고 프로세스가 반복된다.
오프 머신 방향 스트레칭(또는 대각선 스트레칭) 프로세스는 또한 원하는 Rth 값이 스트레칭을 통해 달성되어야 하는 경우에 시야 보상이 가능할 수 있다. 이러한 보상은 기판의 결합된 동작에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 45도(디스플레이) 편광기 배향을 위한 스위치의 r2r 어셈블리를 허용하면서 하나의 기판은 단축 머신 방향으로 스트레칭되고 다른 하나는 횡방향으로 스트레칭될 수 있다. 차 지연은 기판 평균 지연 값에 의해 결정된 효과적인 Rth로 평면 내 지연의 양을 확립한다. 이러한 구성은 셀 기판 지연 값 중의 더 큰 것이 횡 방향에 있는 셀 얼라인먼트를 위한 머신 방향 러빙을 허용한다.
네가티브 C 플레이트 기능을 원하고 편광 스위치가 패널의 에지에 평행한 디스플레이 편광기로 정렬되는 경우, r2r 프로세싱을 이용하여 에지에 대하여 ±45°로 배향된 광축과 편광 스위치를 형성하는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 하나의 기판은 +45°에서 스트레칭되고, 다른 기판은 효율적으로 -45°에서 스트레칭된다(이는 원칙적으로 롤을 플립핑(flipping)하고 반대편에 물질을 코팅함으로써 달성된다). 차 지연은 필요한 평면 내 지연에 기판 평균 지연 값에 의해 효과적으로 결정된 Rth을 제공할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 기판이 상술한 바와 같이 스트레칭되지만, (예를 들어) 네가티브 C 플레이트 기능은 각 기판 내에 형성된다. 이것은 소망의 이축을 갖는 기판의 롤-스톡(roll-stock)를 생산하면서 상술한 프로세스를 이용하여 r2r 이축 스트레칭(예를 들어, 직교 방향을 따라 2개의 단축 스트레칭 단계의 시퀀스)에 의해 달성된다. 이 경우, 평면 내 지연 값은 특정한 레시피(recipe)에 따라 가산 또는 감산될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기판은 임의의 스트레칭 프로세스 전에 소망의 지연 특성을 포함할 수 있다(예를 들어, 셀룰로오스 디아세테이트는 네가티브 C 플레이트 지연 주방품(as-cast)를 갖추고 있다). 합산 또는 차 방식을 통해, r2r 어셈블리 프로세스에서 기판의 쌍을 형성하는 순 효과는 상술한 바와 같이 소망의 편광 스위치를 생성한다.
도 2는 휨성 편광 스위치(202)를 갖는 평탄 패널 디스플레이 어셈블리(200)의 바람직한 실시예의 단면도를 나타내는 개략도이다. 평탄 패널 디스플레이 어셈블리(200)는 입체 영상을 디스플레이하도록 동작가능하다. 평탄 패널 디스플레이 어셈블리(200)는 백라이트 유닛(204), 입력 편광기(206), 액정 변조 패널(208), 출력 편광기(210), 압력 감지 접착제층(212) 및 휨성(bendable) 편광 스위치(202)를 포함한다.
백라이트 유닛(204)은 어셈블리에 광을 제공한다. 입력 편광기(206)는 백라이트 유닛(204)에 의해 제공된 광을 편광할 수 있다. 액정 변조 패널(208)은 액티브 매트릭스 액정 패널일 수 있다. 액정 변조 패널(208)은 입력 편광기(206)로부터의 광을 수신하도록 위치지정되고 입력 편광기(206)로부터 수신된 광을 변조한다. 출력 편광기(210)는 액정 변조 패널(208)로부터의 변조된 광의 일부를 차단하고 액정 변조 패널(208)로부터의 변조된 광의 다른 일부를 전달할 수 있다. 압력 감지 접착제층(212)은 액정 변조 패널(208)의 반대편에서 출력 편광기(210) 상에 배치된다. 휨성 편광 스위치(202)는 출력 편광기(210)로부터 광을 수신하고 액정 변조 패널(208)로부터의 변조된 광과 동기하여 수신된 광의 편광 상태를 변경함으로써, 패시브 안경을 낀 사용자(220)가 볼 때 입체 효과를 발생한다.
실시예에서, 휨성 편광 스위치(202) 및 출력 편광기(210)가 압력 롤러를 이용하여 함께 적층되고 액정 변조 패널(208)의 출력에 적층된다. 또 다른 실시예에서, 어셈블리(200)는 또한 액정 변조 패널 반대편에서 외부 편광기의 표면 상에 배치된 압력 감지 접착제층(212)를 포함한다. 휨성 편광 스위치(202)는 압력 감지 접착제층(212)을 이용하여 액정 변조 패널(208)의 반대편에서 출력 편광기(210)의 표면에 적층된다.
임의의 실시예에서, 휨성 편광 스위치(202)는 압력 롤러를 이용하여 출력 편광기(210)의 표면에 적층된다. 압력 감지 접착제층(212)은 출력 편광기(210)의 출력 및 휨성 편광 스위치(202)의 입력에 매칭되는 인덱스이다. 실시예에서, 어셈블리(200)는 휨성 편광 스위치(202)의 외부면 상에 배치된 눈부심 방지층(미도시)을 포함한다.
디스플레이(230)로의 휨성 스위치(202)의 적층은 출력 편광기(210)가 디스플레이 패널(208)에 적층되는 방법과 동일한 방식으로 달성될 수 있다. 하나의 어프로치는 편광기(210)를 편광 스위치(202)에 직접 (PSA) 적층하는 것이고, (장식용으로 알려진 좋은 적층체를 이용하는)단일 적층 단계는 AMLCD 패널(208) 상에서 수행된다.
도 3은 휨성 편광 스위치(300)의 일 실시예의 단면도를 나타내는 개략도이다. 휨성 편광 스위치(300)는 제1 휨성 기판 지연층(302) 및 제2 휨성 기판 지연층(304)을 포함한다. 액정층(306)은 제1 및 제2 휨성 기판 지연층(302, 304) 사이에 배치된다. 실시예에서, 액정층(306)은 폴리머 안정화 액정으로 이루어진다.
액정층은 전계 진폭을 편광 상태로 변환하도록 동작가능한 액정 유체부(liquid crystal fluid portion)(307)를 포함할 수 있다다. 액정층(306)은 또한 액정 유체부(307)의 로컬 스페이싱을 유지하는 스페이서(305)를 포함할 수 있다.
휨성 편광 스위치(300)는 또한 제1 및 제2 배리어층(308)을 포함할 수 있다. 배리어층(308)은 제1 휨성 기판 지연층(302) 및 액정층(306) 사이 및 제2 휨성 기판 지연층(304) 및 액정층(306) 사이에 있다. 배리어층(308)은 LC층(306)으로의 물/가스 침투를 실질적으로 제거할 수 있다.
휨성 편광 스위치(300)는 또한 제1 및 제2 배리어층(308) 사이의 액정층(306)의 어느 한쪽 상에 투명 도전 코팅(310)을 포함할 수 있다. 투명 도전 코팅(310)은 액정층(306)을 어드레싱하도록 동작가능하다.
휨성 편광 스위치(300)는 또한 투명 도전 코팅(310) 사이의 액정층(306)의 한쪽 상에 얼라인먼트층(312)을 포함할 수 있다. 얼라인먼트층(312)은 액정층(306) 내의 액정 분자를 배향하기 위한 것이다.
실시예에서, 휨성 편광 스위치(300)는 또한 릴리즈(release) 라이너(314) 및 PSA 층(316)을 포함한다. 릴리즈 라이너(314)는 스위치(300)의 후면으로부터 분리되고 스위치(300)는 디스플레이 패널의 분석 편광기에 적층된 PSA일 수 있다. 휨성 편광 스위치(300)는 또한 반사방지층(350)을 포함할 수 있다.
도 4는 휨성 편광 스위치(400)의 다른 실시예의 단면도를 나타내는 개략도이다. 휨성 편광 스위치(400)는 제1 휨성 등방성 기판층(402) 및 제2 휨성 등방성 기판층(404)을 포함한다. 액정층(406)은 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층(402, 404) 사이에 배치된다. 실시예에서, 액정층(406)은 폴리머 안정화 액정으로 이루어진다.
액정층(406)은 전계 진폭을 편광 상태로 변환하도록 동작가능한 액정 유체부(407)를 포함할 수 있다. 액정층(406)은 또한 액정 유체부(407)의 로컬 스페이싱을 유지하는 스페이서(405)를 포함할 수 있다.
휨성 편광 스위치(400)는 또한 제1 및 제2 배리어층(408)을 포함한다. 배리어층(408)은 제1 휨성 등방성 기판층(402) 및 액정층(406) 사이 및 제2 휨성 등방성 기판층(404) 및 액정층(406) 사이에 있다. 배리어층(408)은 LC층(406)으로의 물/가스 침투를 실질적으로 제거할 수 있다.
휨성 편광 스위치(400)는 또한 제1 및 제2 배리어층(408) 사이의 액정층(406)의 어느 한쪽 상에 투명 도전 코팅(410)을 포함할 수 있다. 투명 도전 코팅(410)은 액정층(406)을 어드레싱하도록 동작가능하다.
휨성 편광 스위치(400)는 또한 투명 도전 코팅(410) 사이의 액정층(306)의 4한쪽 상에 얼라인먼트층(412)을 포함할 수 있다. 얼라인먼트층(412)은 액정층(406) 내의 액정 분자를 배향하기 위한 것이다.
휨성 편광 스위치(400)는 또한 휨성 지연층(420)을 포함한다. 임의의 실시예에서, 휨성 지연층(420)은 압력 감지 접착층(미도시)을 이용하여 등방성 기판층(404)에 적층된 얇은 지연막일 수 있다. 다른 실시예에서, 휨성 지연층(420)은 등방성 기판층(404)에 도포된 화학 코팅층일 수 있다.
실시예에서, 휨성 편광 스위치(400)는 또한 릴리즈(release) 라이너(414) 및 PSA 층(416)을 포함한다. 릴리즈 라이너(414)는 스위치(400)의 후면으로부터 분리되고 스위치(400)는 디스플레이 패널의 분석 편광기에 적층된 PSA일 수 있다.
바람직한 실시예의 많은 것은 기능층을 갖는/지지하는 기판 등의 가능한한 적은 비기능층을 갖는 소망의 디스플레이 요구사항을 구현하는 스택업(stack-up)을 나타낸다. 비기능층은 효율 및 3D 콘트라스트(즉, 편광 제어) 등의 성능을 잠재적으로 저하시키면서 비용, 두께 및 중량을 더한다. 실시예의 특정한 세트에서, 종래의 LCD 기능 및 외형을 지지하는 편광 스위치 기술이 제공된다. 실시예의 또 다른 세트에서, 편광 스위치 기술은 기대되는 LCD 디스플레이 요구사항을 지지한다. 각각의 예는 다음에서 설명한다.
현재의 디스플레이의 외부면은 원하는 제품 외형에 따라 광택 또는 눈부심 방지(매트)일 수 있다. 현대의 LCD에서, 광택면은 편광 기판(하드 코딩 트리아세틸 셀룰로어스)의 외면 또는 편광기 상에 적층된 추가의 커버 글래스에 의해 제공될 수 있다. 커버 글래스가 포함되는 경우, 3D 콘트라스트를 크게 감소시키지 않도록 최소의 복굴절을 가져야 한다. 트리아세틸 셀룰로오스 또는 커버 글래스가 에어 기판 인터페이스(air-substrate interface)에서의 반사를 변경하는 반사 방지층 등의 기능 코팅을 포함할 수 있다.
매트면을 원하는 경우, r2r 프로세스로 이것을 달성하는 것이 비용면에서 가장 효과적이다. 일반적으로 외부 트리아세틸 셀룰로오스가 UV 캐스팅(casting)(또는 UV 엠보싱) 프로세스를 이용하여 엠보싱된다. 본 개시물에 따르면, 이러한 UV 엠보싱 단계는 코팅으로서 셀 기판 중의 하나로 직접 적용될 수 있다. 소정의 프로세스가 콘트라스트를 감소시키는 스테레스 복굴절을 유도하기 때문에, UV 엠보싱 프로세스는 다른 엠보싱 방법(예를 들어, 핫 엠보싱)보다 바람직하다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 셀 구성은 (1) 디스플레이에 본딩하기 위한 압력 감지 접착제, (2) 적절한 기계적 및 열적 특성을 갖는 광학적으로 명백한 등방성(또는 지연 기능) 기판, (3) 필요에 따라 습기/가스 배리어층, (4) 고투명도 저 저항성 스트라이프 패턴 도전 코팅, (5) 액정 배향(얼라인먼트)층: (6) 포스트, 리브, (또는 랜덤하게 분포된) 파이버/볼 스페이서, (7) LC 유체, (8) 주위 밀봉 접착제, (9) (필요하다면) 눈부심 방지 코팅, 및 (10) (필요하다면) 반사 방지 코팅)을 포함할 수 있는 다수의 층을 포함한다.
도 2, 3, 4에 도시된 어셈블리를 제조하는 프로세스는 원칙적으로 (셀 어셈블리/충전을 포함하는) 와이드 포맷(wide-format) r2r 제조 환경에서 달성될 수 있다. 백-엔드 배치 프로세스(back-end batch process)는 셀을 최종 사이즈로 절단하는 단계, 전극을 부착하는 단계, 완전한 유닛을 디스플레이 표면에 적층하는 단계를 포함한다.
더 향상된 기능을 갖는 디스플레이의 예는 터치스크린 기술을 포함한다. 다양한 터치스크린 기술이 존재하지만, 가장 많이 사용되는 것은 (1) 저항성, (2) 용량성 및 (3) 표면 탄성파(SAW)이다. 각각의 기술은 상대적 성능 이점 및 단점을 가지며, 각각은 편광 스위치 기술과의 통합에 대하여 상이한 고려 사항을 제기한다.
저항성 터치 스크린은 소정의 거리만큼 이격된 한 쌍의 인듐 틴 옥사이드(ITO) 코팅 기판을 이용한다. 인가된 압력은 셀을 붕괴하고 저저항 및/또는 고 커패시턴스의 포인트를 생성한다. 압력의 xy 위치는 외부적으로 검출된다. 원칙적으로, 이러한 터치 스크린 패널은 어드레싱 구조의 적절한 변형과 함께 직접 편광 스위치에 통합될 수 있다. 특히, 액정 편광 스위치를 어드레싱하는데 사용되는 도체는 저항성 터치 스크린 패널의 듀얼 목적을 제공한다. 대안으로, 터치 스크린 및 편광 스위치 패널이 상이한 유닛을 형성하는 경우, 이들 중의 하나가 디스플레이의 외부 구조물을 형성할 수 있다. 편광 스위치가 외부 구조물을 형성하는 경우, 적절한 해상도를 갖는 터치 패널에 압력을 전달할 수 있도록 충분히 얇고 기계적으로 강해야 한다. 이 어프로치에 소정의 이점이 존재한다. 예를 들어, 터치 스크린 도체는 태양광 가독성(sunlight readability)을 저하시키는 높은 반사력을 가질 수 있다.
일반적으로 외부 기능층으로서 선형 편광기를 사용하지만, 하나의 솔루션은 원형 편광기를 이용하여 눈부심을 감소시키는 것이다. 실시예에서, 이러한 터치 스크린은 편광 스위치 아래에 매립된다.
도 5는 매립 터치 스크린 어셈블리(500)를 갖는 편광 스위치의 단면도의 개략도이다. 이 배열에서, 터치 스크린 편광기(530)(또는 편광기 스위치 입력 편광기)는 AMLCD 편광기(미도시)에 평행하다. 내부 교차 1/4파장 A 플레이트는 AMLCD 패널로부터 광을 효과적으로 투과하면서 원형 편광기 눈부심 감소를 제공한다.
실시예에서, 매립 터치 스크린 어셈블리(500)를 갖는 휨성 편광기 스위치는 제1 휨성 기판 지연층(520) 및 제2 휨성 기판 지연층(504)을 포함한다. 액정층(506)은 제1 및 제2 휨성 기판 지연층(502, 504) 사이에 배치된다. 실시예에서, 액정층(506)은 폴리머 안정화 액정으로 이루어진다.
액정층은 전계 진폭을 편광 상태로 변환하도록 동작가능한 액정 유체부(507)를 포함할 수 있다. 액정 유체부(506)는 또한 액정 유체부(507)의 로컬 스페이싱을 유지하는 스페이서(505)를 포함한다.
휨성 편광 스위치(500)는 또한 제1 및 제2 배리어층(508)을 포함할 수 있다. 배리어층(508)은 제1 휨성 기판 지연층(502) 및 액정층(506) 사이 및 제2 휨성 기판 지연층(504) 및 액정층(506) 사이에 있다. 배리어층(508)은 LC층(506)으로의 물/가스 침투를 실질적으로 제거할 수 있다.
휨성 편광 스위치 및 터치 스크린 어셈블리(500)는 또한 제1 및 제2 배리어층(508) 사이의 액정층(506)의 어느 한쪽 상에 투명 도전 코팅(510)을 포함할 수 있다. 투명 도전 코팅(510)은 액정층(506)을 어드레싱하도록 동작가능하다.
휨성 편광 스위치(500)는 또한 투명 도전 코팅(510) 사이의 액정층(506)의 어느 한쪽 상에 얼라인먼트층(512)을 포함할 수 있다. 얼라인먼트층(512)은 액정층(506) 내의 액정 분자를 배향하기 위한 것이다.
실시예에서, 휨성 편광 스위치 및 터치 스크린 어셈블리(500)은 릴리즈 라이너(514) 및 PSA층(516)을 더 포함한다. 릴리즈 라이너(514)는 어셈블리(500)의 후면으로부터 분리되고 어셈블리(500)는 디스플레이 패널의 분석 편광기에 적층된 PSA일 수 있다.
도 5는 휨성 기판 지연제(502, 504)를 갖는 편광 스위치를 이용하는 휨성 편광 스위치 및 터치 스크린 어셈블리(500)를 나타내지만, 어셈블리(500)는 도 4와 관련하여 설명하는 바와 같이 등방성 기판 및 지연층을 갖는 휨성 편광 스위치를 이용하여 구현될 수 있다.
대안으로, 터치 스크린 패널은 아래에 매립된 편광 스위치를 갖는 외부 소자를 형성할 수 있다.
도 6은 터치 스크린 어셈블리(600) 아래에 매립된 편광 스위치의 단면도의 개략도이다. 이 구성은, (예를 들어) 편광 스위치 부분이 인가된 압력을 견디기에 충분히 내구성이 없는 경우에 사용될 수 있다. 터치 패널 부분에 의해 복굴절이 실질적으로 도입되지 않도록 하여, 등방성 기판(640)이 사용될 수 있도록 해야 한다. 원칙적으로, 하나의 등방성 기판(640)은 단일 유닛으로서 편광 스위치 및 터치 패널을 형성함으로써 하나의 PSA 적층체(616)와 함께 생략될 수 있다.
실시예에서, 휨성 편광 스위치 및 터치 스크린 어셈블리(600)는 제1 휨성 기판 지연층(602) 및 제2 휨성 기판 지연층(604)을 포함한다. 액정층(606)은 제1 및 제2 휨성 기판 지연층(602, 604) 사이에 배치된다. 실시예에서, 액정층(606)은 폴리머 안정화 액정으로 이루어진다.
액정층은 전계 진폭을 편광 상태로 변환하도록 동작가능한 액정 유체부(607)를 포함할 수 있다. 액정 유체부(606)는 또한 액정 유체부(607)의 로컬 스페이싱을 유지하는 스페이서(605)를 포함한다.
휨성 편광 스위치 및 터치 스크린 어셈블리(600)는 또한 제1 및 제2 배리어층(608)을 포함할 수 있다. 배리어층(608)은 제1 휨성 기판 지연층(602) 사이 및 액정층(606) 및 제2 휨성 기판 지연층(604) 및 액정층(606) 사이에 있다. 배리어층(608)은 LC층(606)으로의 물/가스 침투를 실질적으로 제거할 수 있다.
휨성 편광 스위치 및 터치 스크린 어셈블리(600)는 또한 제1 및 제2 배리어층(608) 사이의 액정층(606)의 어느 한쪽 상에 투명 도전 코팅(610)을 포함할 수 있다. 투명 도전 코팅(610)은 액정층(606)을 어드레싱하도록 동작가능하다.
휨성 편광 스위치(600)는 또한 투명 도전 코팅(610) 사이의 액정층(606)의 어느 한쪽 상에 얼라인먼트층(612)을 포함할 수 있다. 얼라인먼트층(612)은 액정층(606) 내의 액정 분자를 배향하기 위한 것이다.
실시예에서, 휨성 편광 스위치 및 터치 스크린 어셈블리(600)는 릴리즈 라이너(614) 및 PSA층(616)을 더 포함한다. 릴리즈 라이너(614)는 어셈블리(600)의 후면으로부터 분리되고 어셈블리(600)는 디스플레이 패널의 분석 편광기에 적층된 PSA일 수 있다.
휨성 편광 스위치 및 터치 스크린 어셈블리(600)는 반사 방지층(650)을 더 포함할 수 있다.
도 6은 휨성 기판 지연제(602, 604)를 갖는 편광 스위치를 이용하는 휨성 편광 스위치 및 터치 스크린 어셈블리(600)를 나타내지만, 어셈블리(600)는 도 4와 관련하여 설명하는 바와 같이 등방성 기판 및 지연층을 갖는 휨성 편광 스위치를 이용하여 구현될 수 있다.
다른 터치 스크린 기술은 디스플레이의 외부면에 물리적 접촉을 제공할 수 있고, 외부 소자로서 위치 지정될 수 있다. 터치 스크린 층이 폴리머 기판 상의 코팅과 양립가능하면, (반사 방지 또는 눈부심 방지 필름과 같이) 편광 스위치 기판에 바람직하게 조립될 수 있다. 대안으로, 터치 스크린층을 갖는 낮은 복굴절성 폴리머 기판은 PSA를 이용하여 편광 스위치에 적용될 수 있다. 이러한 스택업은 단일 PSA 적층체를 이용하여 AMLCD 패널에 적용될 수 있다. 터치 스크린 소자가 글래스 상에서 프로세싱되는 경우에, 낮은 복굴절성 글래스 및 강성 대 강성(rigid-to-rigid) 적층 프로세스가 사용될 수 있다.
다수의 애플리케이션 및 마켓용 플렉시블 기판 상의 LC 디스플레이를 개발하기 위한 결연한 노력이 있어 왔다. 개발된 솔루션의 일부는 직접 영향을 받을 수 있다. 상당한 물질 도전을 제기하는 다른 것이 관련되지 않고, 이는 완화 요구사항에 유리하다. 예를 들어, 본 개시물은 변조기의 저해상도, 1차원 전기 어드레싱을 제공할 수 있다. 이것은 벌크 전기 접속 및 개별 드라이버를 이용하는 장치의 주변에서 달성될 수 있다. 반대로, 플렉시블 디스플레이는 패시브 매트릭스 어드레싱을 갖는 LC 모드(쌍안정) 또는 액티브 매트릭스 TFT 구조물을 이용한다.
추가적으로, 유연성은 평탄 디스플레이 패널로의 PSA 적층이 가능하게 하기 위하여 필요하기 때문에, 최종 제품은 유연할 필요가 없다. 적층을 가능하게 하는 반경 요구사항은 적층 롤러의 다운포스(down-force)에서처럼 크지 않다. 원칙적으로, 이것은 엄격한 반경 또는 장치의 반복적인 벤딩을 이용하는 애플리케이션에서는 허용가능하지 않은 UV 캐스트 포스트(cast post) 또는 립 스페이서(rib spacer)의 사용을 허용한다. UV 캐스트 스페이서는, 랜덤하게 분포된 스페이서에서 발생할 수 있는 보이드가 실질적으로 없다는 것을 보장하면서, 비교적 결정론적인 지지 구조물을 제공할 수 있다. 또한, 포스트 스페이서는 동시에 높은 투명성(낮은 헤이즈(haze))과 결합된 양호한 기계적 무결성을 제공한다. 랜덤 스페이서의 높은 밀도는 빈번히 상당한 산란을 생성할 수 있고, 이는 편광 콘트라스트비 뿐만 아니라 송신의 명료성을 감소시킨다. 그러나, 가공품(예를 들어, 모아레)을 피하기 위하여 결정론적인 구조물이 변조기의 정확한 얼라인먼트 또는 특정한 피치를 디스플레이에 부과하지 않도록 조심해야 한다.
본 개시물에 따르면, 편광 변조기는 가능한한 많은 롤-투-롤(r2r) 프로세스를 이용하여 제조되는 것이 바람직하다. (임의의 배향의) 기판 지연제를 생성하기 위한 스트레칭, 배리어층, 투명 도체 증착/패터닝(예를 들어, 인듐 틴 옥사이드), 알라인먼트층 코팅/배향, 스페이서, 셀 어셈블리, 및 (PSA) 접착제 도포 등의 프로세스는 모드 r2r 환경에서 수행될 수 있다. 제품 대각선 사이즈의 범위에 대하여 도체 스트라이프의 피치가 표준화되는 범위로, r2r 프로세싱은 거의 특정한 최종 제품 치수 및 픽셀 피치와 독립적이다. 이것은 지연제 마스크 기술에 비해 마켓을 만족시키는데 요구되는 제품 제공물의 수를 감소시킨다.
본 편광 스위치를 형성하는데 있어서 중요하게 고려할 점은 기판 선택에 관한 것이다. LC 장치를 형성하기 위한 기판 선택에 대한 결정에 영향을 주는 인자는 (1) 투명성(가시광의 내부 투과); (2) 굴절율, (3) 헤이즈(haze)(내부 산란), (4) 복굴절 특성(제조시), (5) 복굴절 분산, (6) 스트레스 옵틱 계수, (7) 인장 강도/신장(elongation), (8) 유리 전이 온도, (9) 열 수축(치수 안정성), (10) 모듈러스(modulus), (11) 가스 투과성, (12) 물 흡수성, (13) 계면 화학(즉, 코팅/접착제 기술과의 호환성), 및 (14) 비용을 포함한다.
편광 스위치를 형성하기 위한 예시적인 기판 물질은 니뽄 제온 및 JSR 등의 제조사에 의해 공급되고 양호한 광 특성, 비교적 양호한 기계적 특성, 높은 Tg, 및 낮은 물/가스 투과성을 갖는 COC(cyclic-olefin-copolymer)이다. 일단 스트레칭되면, 스트레스에 비교적 덜 민감한 강건한 지연제를 형성한다.
또 다른 예시적인 기판 물질은 플렉시블 글래스이다. 플렉시블 글래스의 마이크로 시트(예를 들어, 코닝(Corning) 마이크로시트 글래스)는 기능적으로 편광 스위치 내의 폴리머와 동등하다. 플렉시블 글래스는 고온에서 처리되고, 불활성이며, 배리어층의 사용을 필요로 하지 않는다. 원칙적으로, 코팅 및 어셈블리는 배치 글래스 셀 제조(batch glass cell manufacturing)에 사용되는 것과 실질적으로 동일한 열 처리 조건을 이용하여 r2r 방식으로 발생할 수 있다. 플렉시블 글래스 물질은 지연 기능을 제공할 수 없기 때문에, 추가의 층이 사용된다. 얇은 편광 스위치를 유지하기 위하여, 하나의 어프로치는 어셈블리 전에 플렉시블 글래스 기판 상에 (액정 폴리머 등의) 지연 물질을 r2r 코팅하는 것이다. 이러한 코팅은 서브미크론이어서 패키지가 박형(thin) 및 경량(light weight)을 유지하도록 한다.
플라스틱 기판의 문제 중의 하나는 습기 및 가스 투과에 관한 것이다. r2r 양립가능한 다수의 박막 배리어층이 있다. 이것이 사용되면, 코팅 기술은 실질적으로 핀홀 결함이 없어야 한다. 기판 선택에 따라 직접 구동 셀을 갖는 배리어층이 필요하지 않는 것이 바람직하다 (즉, TFT가 없다). 이것이 사용되면, 수락가능한 솔루션은 알루미늄 옥사이드(듀퐁(Dupont)) 또는 Si:C(다우 코닝(Dow Corning))의 반응성 원차층 등의 단일층 배리어일 수 있다. 바람직하게 필요하지 않지만, 낮은 물 투과 레이트가 비교적 비싼 멀티층(유기/무기 스택) 코팅과 연관된다.
예시적인 투명 도전 코팅은 매우 얇은(수십 옹스트롬) 층에서 낮은 시트 저항(<100 오옴/평방센티미터)를 생성하고 플렉시블 LCD 실현과 양립할 수 있다. 현재, 인듐 틴 옥사이드(ITO)는 AMLCD 산업을 위한 선택의 투명 도체이고, 다른 예는 플루오르 도핑 틴 옥사이드 알루미늄 도핑 징크 옥사이드이다. 글래스 상의 ITO 코팅은 통상 높은 어닐링 온도를 이용하여 낮은 시트 저항값을 달성하는 저렴한 스퍼터링/증발 프로세스를 수반한다. 가장 높은 품질의 ITO 필름은 어셈블링된 액정 셀 내의 층마다 수퍼센트의 반사/흡수 값을 결합하였다. 반사는 셀 내에 파브리 페로 프린지(Fabry-Perot)를 유발하고, 국한된 반사를 더 향상시킨다. 셀 갭 내의 보통의 불균일에 의해서도, 디스플레이 장치를 볼 때 천연색(coloration) 및 휘도에 반대의 불균일을 유발한다. 또한, ITO는 잘 부러지고 특히 플렉시블 기판과 양립할 수 없다. 그러나, 플라스틱에 대한 저온 ITO 프로세스는 본 편광 스위치에 적합할 수 있다. 실시예에서, 매칭되고 인덱싱된 ITO가 반사를 감소시키는데 사용된다.
낮은 시트 저항을 달성하기 위하여 기판 상에 도전 코팅을 인쇄하는 개발중인 프로세스가 있다. 이들 물질은 원칙적으로 r2r 프로세싱을 이용하여 플렉시블 기판 상에 인쇄되고, 따라서, 진보적인 편광 스위치를 구현하는데 바람직하다. 인쇄 가능한 도전 물질은 예를 들어 태양 전지, 스위칭가능한 윈도우 및 플렉시블 전자 종이를 위해 개발중이다. 이들 물질은 그 중에서도 PEDOT-PSS, 카본 나노 튜브, 흑연, 및 은 나노 와이어를 포함한다. 예시적인 도체 기술은 수락가능한 저항 및 높은 투명성을 생성한다.
특정한 LC 모드는 얼라인먼트 물질 및 프로세싱에 의존하고, 이는 상대적 러빙 방향 및 카이럴 도펀트(chiral dopant)가 추가 유무와 함께 프리틸트(pretilt) 및 앵커링 에너지(anchoring energy)를 결정한다. 도체 코팅과 함께, 얼라인먼트층(예를 들어, 폴리이미드)은 일반적으로 높은 어닐링 온도를 이용한다. 임의의 폴리머 기판이 비교적 낮은 열적 프로세싱 비용을 가지면, 적절한 얼라인먼트가 가능한한 낮은 프로세싱 온도로 달성되는 것이 바람직하다. 실온 부근에서 프로세싱될 수 있는 프리이미다이즈(preimidized) 폴리이미드 얼라인먼트층 및 COC(cyclic-olefin-copolymer) Tg 아래에서 어닐링될 수 있는 다른 폴리이미드가 있다.
(pi-셀 등의) 고속 LC 가변 지연 장치를 형성할 때, 셀 갭 제어는 공간적으로 콘트라스트 균일성으로 변환되는 균일한 지연 값을 확보하는데 중요하다. 강건한 제조 프로세스는 결정론적인 스페이서 기술을 통한 셀 갭의 로컬 지지를 확보한다. 바람직한 실시예에 따르면, r2r 프로세스는 도전 물질을 코팅한 후에 이용되어 스페이서 소자의 어레이를 정의한다. 이상적으로, 얼라인먼트 구조물 및 스페이서를 증착하는데 UV 캐스팅 프로세스가 사용될 수 있다. 대안으로, 개별 스페이서가 몇 개의 인쇄 프로세스 중의 하나를 이용하여 임의의 패턴으로 기판 상에 증착될 수 있다. 상호 연결가능한 바인더 내의 스페이서 볼이 UV 캐스트 기둥과 유사한 기능으로 기판 상에 인쇄될 수 있다.
배리어층은 셀의 수명을 확보하는 수단으로서 추가적으로 사용될 수 있다. 기판을 통한 가스 또는 습기의 확산은 궁극적으로 제품 불량을 유발할 수 있다. (세라믹 멀티층 등의) 기판 배리어층 코팅은 예를 들어 유기 발광 다이오드 산업에서 공통적으로 필요하며, 기판의 물리적 특성에 따라 진보적인 편광 변조기에 사용될 수 있다. 습기/가스 투과를 지연하는데 있어서의 COC 기판의 고성능을 고려하면, 배리어층은 피할 수 있다.
바람직한 실시예에서, LC 편광 스위치는 평행 러빙 네마틱 또는 pi-셀에 기초한다. pi-셀은 (반파장 지연 상태로의) 빠른 이완에 있어서 특징이 있고 본 출원에서 바람직하게 가변 지연제로서 기능한다. 가변 지연제에 의해 제공되는 스위칭 지연 거동은 종래의 원형 편광기 안경의 사용을 가능하게 한다. pi-셀은 또한 (많은 LC 모드처럼) 거동에 있어서 특정한 방위각 의존성에 의해 특징지워진다. 바람직한 실시예에서, 셀의 러빙 방향은 디스플레이 수평에 평행이다. 이것은 45도 편광기 또는 편광 좌표 변환 소자(즉, 45도 편광 무색 회전기)를 갖는 디스플레이를 필요로 한다. 이것이 실현불가능하면, 상술한 바와 같이 보상 필름이 콘트라스트 손실 효과를 완화하는데 사용될 수 있다.
네마틱 LC 모드는 폴리머 안정화될 수 있고, 여기서 LC 물질이 분산되지만 느슨한 폴리머 매트릭스 내에서 정렬된다. 벌크 LC 얼라인먼트는 신속한 편광 변조 장치에 특히 매력적인 크기만큼 완화 시간을 감소시킨다. r2r 제조의 경우, 폴리머 안정화 네마틱 LC 모드는 간략화된 얼라인먼트 및 밀봉을 포함하는 소정의 이점을 제공한다. 폴리머 안정화 모드의 얼라인먼트는 하나 이상의 S형상 롤러 세트를 통해 통과함에 따라 기판의 정상 전단(shearing)에 의해 즉시 달성된다. 이것은 종래의 폴리이미드 코딩, 경화 및 브러싱(brushing)에 대한 필요성을 완화하고, r2r 제조를 상당히 간략화시킨다. UV 중합 물질은 LC 유체를 포함하고 핸들링에 견디는 내구성 장치 구조물을 형성하는 2개의 플렉시블 기판 물질을 함께 부착하기 때문에, 가스켓 패터닝을 이용하여 LC 셀을 밀봉하는 것은 피한다.
pi-셀이 실현가능하지 않은 경우, 다른 종래의 LC 모드가 가능하다. 이것은 트위스티드 네마틱(TN), 수퍼 트위스티드 네마틱(STN), 수직 얼라인먼트(VA), 하이브리드 정렬 네마틱(HAN), 또는 역평행 정렬 네마틱(동종 네마틱 또는 전기적으로 제어되는 복굴절(ECB))을 포함한다. 3개의 후자는 또한 가변 지연제이지만 pi-셀만큼 빠르게 완화된 상태로 스위칭하지 않는다. 또한, 그들의 구동 상태에서의 FOV는 나쁠 수 있다.
가변 지연제 모드처럼 STN 장치는 일반적으로 제조에 있어서 정확한 셀 갭 제어에 영향을 주어 균일한 외형을 생성한다. 그러나, 이들은 가변 지연제로서 기능하지 않는다. STN 장치의 특징은 쌍안정성을 나타낼 수 있고, 이는 구동 회로의 설계에 있어서 유리할 수 있다.
TN 모드의 이점은 셀 갭에 비교적 민감하지 않고, 일반적으로 제조하기 쉽고, 저전압 드라이버로 어드레싱될 수 있다는 것이다. 원칙적으로, 안경 렌즈는 오프 상태 콘트라스트가 유지되도록 변경될 수 있고, 칼라 밸런스 조정은 디스플레이에 의해 수행되어 온 상태에서 임의의 문제를 보상한다. 그러나, 편광 스위치는 표준 CP 안경의 사용을 가능하게 하는 것이 바람직하다.
표준 원형 편광 렌즈가 시각적으로 인지되는 성능 손실 없이 몇 개의 집 및 시네마 플랫폼에 사용될 수 있도록 안경을 표준화하기 위해 가까운 미래에 맹렬히 노력할 것으로 예상된다. 시네마에 대한 현재의 실질적인 표준은 교차된 1/4파장 지연제에 의해 진행되는 한 쌍의 선형 수평 송신 분석기를 갖는 RealD 원형 편광 안경이다. 관찰자에게는 좌측(포지티브 단축) 렌즈는 -45도에서 슬로우 축(slow aixs)을 갖고, 우측 렌즈는 +45도에서 슬로우 축을 갖는 것으로 보인다. 소비자 직시형 제품이 동일한 안경을 이용할 필요가 있으면, LCD 및 편광 스위치의 설계가 가능하도록 적절한 조정이 수행될 수 있다. 바람직하게, LCD 분석기 송신 축은 수직이며, 이는 +45 및 -45 배향 사이에서 편광 스위치가 변조하는 것을 의미한다. 각 눈으로 적절한 내용을 전달하는 것은 구동 신호의 위상을 선택하는 것에 영향을 주기 때문에, 패시브 지연제의 실제 배향은 거의 중요하지 않다.
도 7은 플라스틱 편광 스위치(700)의 상면도를 나타내는 개략도이다. 스위치(700)는 가스켓 영역(702), 플렉시블 커넥터(706)를 갖는 선반(ledge)(704)을 포함한다. 플렉시블 커넥터(706)는 LC 디스플레이의 개별 부품을 어드레싱하기 위한 전극이고, 편광 스위치(700)는 LC 디스플레이의 어드레싱을 따를 수 있다.
플렉시블 편광 스위치는 다른 제품 특징을 제공하는 가능성을 갖는다. 하나의 축에 대하여 회전될 수 있는 장치는 개선된 시야를 제공할 가능성을 갖는다. 장치가 특정한 각도 의존성을 나타내거나 특히 큰 수광각을 이용하는 평면에서, 그 평면에 수직인 축에 대한 만곡은 실질적으로 성능을 개선할 수 있다. 이 경우, 장치의 곡률 반경은 실질적으로 수렴/발산 광원과 매칭된다. 이것은 콘트라스트가 일반적으로 최대화되는 대략적인 법선 입사에서 각 광선이 장치에 입사한다.
플렉시블 편광 스위치로, 더 넓은 범위의 방위각에서 이 결과를 달성하는 수단으로서 복합 만곡을 도입할 가능성이 있다. 장치가 평면 형상으로 제조되면, 복합 만곡(예를 들어, 구) 표면 상에 장치 기하학 구조를 맵핑하는 형성 프로세스를 필요로 한다. 편광 안경 렌즈의 제조와 유사한 방식으로 편광 스위치를 열적으로 형성하는 가능성이 있다. 진보적인 편광 스위치의 강건함에 있어서, 형성 프로세스와 연관된 열 및 (예를 들어, 방사상) 스트레스를 받을 때 편광 변형 특성을 유지하는 능력이 최적이다.
개시된 원리에 따라 다양한 실시예가 설명되었지만, 이들은 단지 예시적인 것으로 제한하기 위한 것이 아님을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명(들)의 범위 및 폭은 상술한 예시적인 실시예에 의해 한정되지 않고 청구범위 및 이 개시물의 동등물에서만 정의된다. 또한, 상술한 이점 및 특징은 기재된 실시예에서 제공되지만,청구범위의 적용은 상기 이점 중의 임의의 것 또는 모두를 달성하는 프로세스 및 구조물로 제한되는 것이 아니다.
또한, 제목 섹션은 37 C.F.R 1.77 하의 제안과의 일관성을 위해 또는 조직적인 큐(cue)를 제공하기 위하여 제공된다. 이들 제목은 본 개시물로부터 발행될 수 있는 임의의 청구범위에서 발명을 제한하거나 특징화하지 않는다. 특히 예로서, 제목은 "기술분야"이지만, 청구범위는 소위 기술분야를 기재하는 이 제목 하에서 선택된 언어에 의해 제한되어서는 안된다. 또한, "배경"에서의 기술의 설명은 기술이 본 개시물 내의 임의의 발명(들)에 대한 종래 기술이라는 인정으로서 해석되어서는 안된다. "개요"는 발행된 청구범위의 발명(들)의 특징으로서 간주되지 않는다. 또한, 단수의 "발명"에 대한 본 개시물 내의 임의의 참조는 본 개시물에서 신규성만이 있다는 것을 주장하는 것으로 사용되어서는 안된다. 다수의 발명은 본 개시물로부터 발행되는 다수의 청구범위의 제한에 따라 나타낼 수 있고, 이러한 청구범위는 발명(들) 및 그에 의해 보호되는 동등물을 정의한다. 모든 경우에서, 이러한 청구범위는 본 개시물의 관점에서 자시의 이점에 대하여 고려되지만, 제목에 의해 제한되어서는 안된다.

Claims (29)

  1. 입체 영상(stereoscopic imagery)을 디스플레이하도록 동작가능한 평판 디스플레이 어셈블리에 있어서,
    광을 제공하도록 동작가능한 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛에 의해 제공된 광을 편광하도록 동작가능한 입력 편광기;
    상기 입력 편광기로부터 광을 수신하도록 위치하며 상기 입력 편광기로부터 수신된 광을 변조하도록 동작가능한 액정 변조 패널;
    상기 액정 변조 패널로부터의 변조된 광의 일부를 차단하고 상기 액정으로부터의 변조된 광의 또 다른 일부를 통과시키는 출력 편광기;
    상기 액정 변조 패널 반대편의 상기 출력 편광기의 표면 상에 배치된 압력 감지 접착층; 및
    상기 액정 변조 패널 반대편의 상기 출력 편광기의 표면으로부터 광을 수신하도록 동작가능한 휨성(bendable) 편광 스위치
    를 포함하는 평판 디스플레이 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치 및 출력 편광기는 압력 롤러를 이용하여 함께 적층되고 상기 액정 변조 패널의 출력에 적층되는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 액정 변조 패널 반대편의 상기 출력 편광기의 표면 상에 배치된 압력 감지 접착층을 더 포함하는 평판 디스플레이 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는 상기 압력 감지 접착층을 이용하여 상기 액정 변조 패널 반대편의 상기 출력 편광기의 표면에 적층되는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는 압력 롤러를 이용하여 상기 출력 편광기의 표면에 적층되는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서, 상기 액정 변조 패널은 액티브 매트릭스 액정 패널을 포함하는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서, 상기 압력 감지 접착층은 상기 출력 편광기의 출력과 상기 휨성 편광 스위치의 입력 둘 다에 인덱스 매칭되는(index matched) 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치의 외부면 상에 배치된 눈부심 방지층을 더 포함하는 평판 디스플레이 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는,
    제1 및 제2 휨성 기판 지연층; 및
    상기 제1 및 제2 휨성 기판 지연층 사이에 배치된 액정층
    을 포함하는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서, 상기 액정층은 폴리머 안정화 액정을 포함하는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  11. 제9항에 있어서, 상기 액정층은,
    전계 진폭을 편광 상태로 변환하도록 동작가능한 액정 유체부(liquid crystal fluid unit); 및
    상기 액정 유체부의 로컬 스페이싱(local spacing)을 유지하는 스페이서
    를 포함하는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는 제1 및 제2 배리어층을 더 포함하고, 상기 제1 배리어층은 상기 제1 휨성 기판 지연층과 상기 액정층 사이에 배치되고, 상기 제2 배리어층은 상기 제2 휨성 기판 지연층과 상기 액정층 사이에 배치되는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는 상기 제1 및 제2 배리어층 사이의 액정층의 어느 한쪽에 배치된 투명 도전 코팅을 더 포함하고, 상기 투명 도전 코팅은 상기 액정층을 어드레싱하도록 동작가능한 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는 상기 투명 도전 코팅 사이의 액정층의 어느 한쪽에 배치된 얼라인먼트층(alignment layer)을 더 포함하는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  15. 제1항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는,
    제1 및 제 휨성 등방성 기판층;
    상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 사이에 배치된 액정층; 및
    휨성 지연층
    을 포함하는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  16. 제15항에 있어서, 상기 휨성 지연층은 얇은 지연막을 포함하고, 상기 휨성 지연층은 압력 감지 접착층을 이용하여 상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 중의 하나에 적층되는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  17. 제15항에 있어서, 상기 휨성 지연층은 상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 중의 어느 하나 상에 도포된 화학 코팅층을 포함하는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  18. 제1항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는 플렉시블 글래스를 포함하는 것인 평판 디스플레이 어셈블리.
  19. 휨성 편광 스위치에 있어서,
    제1 및 제2 휨성 기판 지연층; 및
    상기 제1 및 제2 휨성 기판 지연층 사이에 배치된 액정층
    을 포함하는 휨성 편광 스위치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 액정층은 폴리머 안정화 액정을 포함하는 것인 휨성 편광 스위치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 액정층은,
    전계 진폭을 편광 상태로 변환하도록 동작가능한 액정 유체부; 및
    상기 액정 유체부의 로컬 스페이싱을 유지하는 스페이서
    를 포함하는 것인 휨성 편광 스위치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는 제1 및 제2 배리어층을 더 포함하고, 상기 제1 배리어층은 상기 제1 휨성 기판 지연층과 상기 액정층 사이에 배치되고, 상기 제2 배리어층은 상기 제2 휨성 기판 지연층과 상기 액정층 사이에 배치되는 것인 휨성 편광 스위치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는 상기 제1 및 제2 배리어층 사이의 액정층의 어느 한쪽에 배치된 투명 도전 코팅을 더 포함하고, 상기 투명 도전 코팅은 상기 액정층을 어드레싱하도록 동작가능한 것인 휨성 편광 스위치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치는 상기 투명 도전 코팅 사이의 액정층의 어느 한쪽에 배치된 얼라인먼트층을 더 포함하는 것인 휨성 편광 스위치.
  25. 휨성 편광 스위치에 있어서,
    제1 및 제2 휨성 등방성 기판층;
    제l 및 제2 휨성 등방성 기판층 사이에 배치된 액정층; 및
    휨성 지연층
    을 포함하는 휨성 편광 스위치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 휨성 지연층은 얇은 지연막을 포함하고, 상기 휨성 지연층은 압력 감지 접착층을 이용하여 상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 중의 하나에 적층되는 것인 휨성 편광 스위치.
  27. 제25항에 있어서, 상기 휨성 지연층은 상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 중의 하나에 도포된 화학 코팅층을 포함하는 것인 휨성 편광 스위치.
  28. 제25항에 있어서, 상기 휨성 편광 스위치의 외부면 상에 배치된 눈부심 방지층을 더 포함하는 휨성 편광 스위치.
  29. 제25항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 휨성 등방성 기판층 중의 하나 상에 배치된 압력 감지 접착층; 및
    상기 제1 및 제2 휨성 등방성층 중의 하나의 반대편의 상기 압력 감지 접착층 상에 배치된 릴리즈 라이너(release liner)
    를 더 포함하고,
    상기 릴리즈 라이너는 상기 압력 감지 접착층을 드러내며 제거되도록 동작 가능한 것인 휨성 편광 스위치.
KR1020127024600A 2010-02-22 2011-02-22 직시형 입체 디스플레이용 휨성 액정 편광 스위치 KR20120138236A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30689710P 2010-02-22 2010-02-22
US61/306,897 2010-02-22
PCT/US2011/025742 WO2011103581A2 (en) 2010-02-22 2011-02-22 Bendable liquid crystal polarization switch for direct view stereoscopic display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120138236A true KR20120138236A (ko) 2012-12-24

Family

ID=44483624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127024600A KR20120138236A (ko) 2010-02-22 2011-02-22 직시형 입체 디스플레이용 휨성 액정 편광 스위치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110211135A1 (ko)
EP (1) EP2539760A2 (ko)
KR (1) KR20120138236A (ko)
CN (1) CN102870033B (ko)
WO (1) WO2011103581A2 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160039103A (ko) * 2014-09-30 2016-04-08 엘지디스플레이 주식회사 편광제어 유닛 및 그를 구비하는 2d/3d 영상 표시장치
KR20160039104A (ko) * 2014-09-30 2016-04-08 엘지디스플레이 주식회사 편광제어 유닛
KR20170070232A (ko) * 2014-10-21 2017-06-21 리얼디 인크. 고 출력 취급 편광 스위치

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4629146B2 (ja) * 2009-03-31 2011-02-09 日本写真印刷株式会社 機器用隠蔽フィルム、それを使用する機器、及び、機器の被隠蔽部の隠蔽方法
CN101852935A (zh) * 2010-06-02 2010-10-06 北京富纳特创新科技有限公司 触摸式液晶显示屏
US20120160663A1 (en) * 2010-12-14 2012-06-28 Alliance For Sustainable Energy, Llc. Sputter Deposition and Annealing of High Conductivity Transparent Oxides
JP6161174B2 (ja) 2012-11-29 2017-07-12 エルジー・ケム・リミテッド 表示装置
US9500872B2 (en) * 2012-11-30 2016-11-22 Corning Incorporated Glass encapsulated polymeric lenticular system for autostereoscopic display
CN103558710B (zh) * 2013-11-11 2016-04-13 京东方科技集团股份有限公司 Tft液晶显示面板
CA2937336C (en) * 2014-02-11 2021-11-23 Reald Inc. Strain relieved mounting method and apparatus for screen material
CN104166251A (zh) * 2014-06-19 2014-11-26 京东方科技集团股份有限公司 一种照明系统、照明装置和接收装置
KR102533171B1 (ko) * 2016-03-11 2023-05-18 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치
JP6826376B2 (ja) * 2016-04-28 2021-02-03 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 電気光学パネル
CN108475323B (zh) * 2016-11-24 2021-11-05 京东方科技集团股份有限公司 柔性触控面板、柔性显示面板和柔性显示设备及制造方法
EP3649636A4 (en) * 2018-05-01 2021-09-15 Jiansheng Wang ANTI-REFLECTIVE SWITCHABLE PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING AND USE
US11531244B2 (en) * 2018-06-15 2022-12-20 Magic Leap, Inc. Wide field-of-view polarization switches with liquid crystal optical elements with pretilt
WO2019241573A1 (en) 2018-06-15 2019-12-19 Magic Leap, Inc. Wide field-of-view polarization switches and methods of fabricating liquid crystal optical elements with pretilt
US10935790B2 (en) * 2019-02-07 2021-03-02 Facebook Technologies, Llc Active flexible liquid crystal optical devices
TWI836810B (zh) * 2022-09-08 2024-03-21 友達光電股份有限公司 3d顯示器
CN116520589B (zh) * 2023-06-29 2023-09-01 成都工业学院 一种基于混合立体视觉原理的显示装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6975345B1 (en) * 1998-03-27 2005-12-13 Stereographics Corporation Polarizing modulator for an electronic stereoscopic display
KR100603455B1 (ko) * 2000-12-30 2006-07-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 편광 입체 표시장치 및 그 제조 방법
US7557871B2 (en) * 2002-09-26 2009-07-07 Sharp Kabushiki Kaisha Patterning phase difference plate, production method for patterning phase difference plate, 2D/3D switching type liquid crystal display panel, and 2D/3D switching type liquid crystal display unit
AU2003260915A1 (en) * 2002-10-16 2004-05-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Low modulus substrate for flexible flat panel display
US7068336B2 (en) * 2002-12-13 2006-06-27 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. Liquid crystal display device having variable viewing angle
KR100610554B1 (ko) * 2003-09-30 2006-08-10 가시오게산키 가부시키가이샤 수직배향형 액정표시소자
CN100392500C (zh) * 2004-05-26 2008-06-04 日东电工株式会社 液晶显示装置
KR20060023392A (ko) * 2004-09-09 2006-03-14 삼성전자주식회사 3차원 영상 표시 장치의 제조 방법 및 그에 사용되는 결합장치
US8603288B2 (en) 2008-01-18 2013-12-10 Rockwell Collins, Inc. Planarization treatment of pressure sensitive adhesive for rigid-to-rigid substrate lamination
KR100813975B1 (ko) * 2006-02-27 2008-03-14 삼성전자주식회사 2차원/3차원 영상 호환용 고해상도 입체 영상 표시 장치
CN101490611B (zh) * 2006-07-21 2011-02-09 夏普株式会社 显示装置
JP4330021B2 (ja) * 2006-10-31 2009-09-09 シチズンホールディングス株式会社 表示装置
US8587559B2 (en) * 2007-09-28 2013-11-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Multipoint nanostructure-film touch screen
JP5570760B2 (ja) * 2008-06-24 2014-08-13 日東電工株式会社 液晶パネルおよび液晶表示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160039103A (ko) * 2014-09-30 2016-04-08 엘지디스플레이 주식회사 편광제어 유닛 및 그를 구비하는 2d/3d 영상 표시장치
KR20160039104A (ko) * 2014-09-30 2016-04-08 엘지디스플레이 주식회사 편광제어 유닛
KR20170070232A (ko) * 2014-10-21 2017-06-21 리얼디 인크. 고 출력 취급 편광 스위치

Also Published As

Publication number Publication date
CN102870033B (zh) 2015-07-01
CN102870033A (zh) 2013-01-09
EP2539760A2 (en) 2013-01-02
WO2011103581A3 (en) 2011-12-22
WO2011103581A2 (en) 2011-08-25
US20110211135A1 (en) 2011-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120138236A (ko) 직시형 입체 디스플레이용 휨성 액정 편광 스위치
CN110662996B (zh) 显示装置
TWI401478B (zh) Liquid crystal display device
US8223280B2 (en) Phase difference element and display device
KR101530619B1 (ko) 3d 디스플레이 패널 및 위상차판 제조방법
KR100967899B1 (ko) 입체 영상 표시 장치
US20110157698A1 (en) Retardation plate for stereoscopic image display, polarizing element, and methods for production thereof, and stereoscopic image display device
TW200411250A (en) Optical film and liquid crystal display
US9946088B2 (en) Stereoscopic liquid crystal display systems
TWI244558B (en) Optical film and image display
WO2012133137A1 (ja) 液晶表示装置
WO2019103012A1 (ja) 表示装置
CN109445193A (zh) 一种水平电场型的显示面板、其制作方法及显示装置
KR20190138598A (ko) 적층체 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
JP6987411B2 (ja) 積層体およびこれを含む液晶表示装置
WO2013111867A1 (ja) 液晶表示装置
US8964136B2 (en) Active shutter glasses comprising a half-wave plate disposed at an outer side of a linear polarizing element and a stereoscopic image projection system
US9618795B2 (en) Liquid crystal panel and liquid crystal display
US8203671B2 (en) View angle controllable display device and terminal having the same
US9134541B2 (en) Stereoscopic display system with active switchable retarder
US8643821B2 (en) 3D display panel and method for manufacturing the same
KR20100060091A (ko) 상판 편광판 및 이를 포함하는 면상 스위칭 모드 액정표시장치
CN216816992U (zh) 偏光片及偏光眼镜及液晶显示器
JP5711071B2 (ja) 積層体、低反射性積層体、偏光板、画像表示装置、及び3d画像表示システム
KR20100064522A (ko) 상판 편광판 및 이를 포함하는 면상 스위칭 모드 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination