KR20130008744A - Stereoscopic image display device and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A stereoscopic image display device and a manufacturing method are provided to prevent the degradation of a transmitting ratio of a switchable barrier mode and crosstalk generation. CONSTITUTION: A switchable barrier(40) includes a first substrate(41), a second substrate(42), a first electrode(44), a liquid crystal layer(45) and a second electrode(46). The first substrate and the second substrate in the switchable barrier are faced with each other. The first substrate and the second substrate are implemented with glass or a film. The first substrate forms a first electrode. The second substrate forms a second electrode which is faced with the first electrode. The liquid crystal layer is formed between the first substrate and the second substrate. Liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are assembled by a voltage difference between the first electrode and the second electrode.

Description

입체영상 표시장치 및 그 제조방법{STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Stereoscopic image display device and manufacturing method thereof {STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 스위쳐블 배리어 방식의 입체영상 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a switchable barrier type stereoscopic image display device and a manufacturing method thereof.

입체영상 표시장치는 안경방식과 무안경방식으로 나뉘어진다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광을 바꾸는 방식 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체영상을 구현한다. 무안경방식은 일반적으로 패럴렉스 배리어(parallax barrier) 방식과 렌티큘러(lenticular) 방식이 있다.The three-dimensional image display device is divided into a glasses method and a glasses-free method. The spectacle method displays the polarization of the left and right parallax images on the direct-view display device or the projector in a manner of changing the polarization of the left and right parallax images, and implements a stereoscopic image using polarized glasses or liquid crystal shutter glasses. The glasses-free method generally includes a parallax barrier method and a lenticular method.

하지만, 패럴렉스 배리어 방식과 렌티큘러 방식은 광분리를 온/오프할 수 없으므로 3차원 입체영상만 구현할 수 있고, 2차원 및 3차원 영상 간에 전환을 할 수 없다는 문제점이 있다. 이에 따라, 2차원 및 3차원 영상이 호환가능한 스위쳐블 배리어(Switchable Barrier) 방식과 스위쳐블 렌즈(Switchable Lens) 방식이 제안되고 있다. However, since the parallax barrier method and the lenticular method cannot turn on / off optical separation, only a 3D stereoscopic image can be realized and there is a problem in that switching between 2D and 3D images is not possible. Accordingly, a switchable barrier method and a switchable lens method that are compatible with 2D and 3D images have been proposed.

스위쳐블 배리어 방식은 액정에 전계를 인가하여 빛을 차단하는 배리어 영역과 빛을 항상 투과하는 투과 영역을 형성하여 3차원 입체영상을 구현한다. 그러나, 배리어 영역에 인접한 투과 영역의 액정이 배리어 영역의 전계에 영향을 받아 완전한 투과가 이뤄지지 않게 된다. 따라서, 스위쳐블 배리어의 투과 영역에서 투과율이 감소하고 최종적으로 배리어 영역이 완전하게 구현되지 않아 크로스토크가 발생하는 문제점이 있다.
The switchable barrier type forms a barrier region that blocks light by applying an electric field to the liquid crystal and a transmission region that transmits light at all times, thereby implementing a 3D stereoscopic image. However, the liquid crystal in the transmissive region adjacent to the barrier region is affected by the electric field of the barrier region, thereby preventing complete transmission. Therefore, there is a problem in that the transmittance is reduced in the transmissive region of the switchable barrier and finally, the barrier region is not completely implemented so that crosstalk occurs.

본 발명은 스위쳐블 배리어의 투과율의 저하 및 크로스토크 발생을 방지할 수 있는 입체영상 표시장치 및 그 제조방법를 제공한다.
The present invention provides a stereoscopic image display device and a method of manufacturing the same that can prevent a decrease in transmittance and crosstalk of the switchable barrier.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널 및 액정분자들을 전기적으로 제어하여 2D 모드에서 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 그대로 통과시키고, 3D 모드에서 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 부분적으로 차단하여 좌안 영상의 빛을 사용자의 좌안으로 진행시키며, 우안 영상의 빛을 사용자의 우안으로 진행시키는 액정층을 포함하는 스위쳐블 배리어를 구비하고, 상기 스위쳐블 배리어의 액정층은 제1 기판 상에 형성된 제1 전극과 제2 기판 상에 형성된 제2 전극 사이에 개재되어 광경화성 단량체를 포함하며, 상기 광경화성 단량체는 일부 영역에서 고분자 네트워크가 형성될 수 있다.In order to achieve the above object, the stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention electrically controls the display panel and the liquid crystal molecules for displaying an image to pass the light generated from the display panel in the 2D mode as it is, 3D And a switchable barrier including a liquid crystal layer configured to partially block light generated from the display panel to the left eye image to direct the light of the left eye image to the left eye of the user, and to pass the light of the right eye image to the right eye of the user. The liquid crystal layer of the double barrier includes a photocurable monomer interposed between the first electrode formed on the first substrate and the second electrode formed on the second substrate, and the photocurable monomer may form a polymer network in some regions. have.

상기 액정층은 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역을 포함하며, 상기 광경화성 단량체의 고분자 네트워크가 형성된 일부 영역은 상기 제2 영역일 수 있다.The liquid crystal layer may include a first region and a second region other than the first region, and a partial region in which the polymer network of the photocurable monomer is formed may be the second region.

상기 제1 영역은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전계의 형성 여부에 따라 빛을 차단 및 투과하는 배리어 영역이고, 상기 제2 영역은 항상 빛을 투과하는 투과 영역일 수 있다.The first region may be a barrier region that blocks and transmits light depending on whether an electric field is formed between the first electrode and the second electrode, and the second region may be a transmission region that transmits light at all times.

상기 광경화성 단량체는 반응성 액정(reactive mesogen)일 수 있다.The photocurable monomer may be a reactive mesogen.

상기 반응성 액정은 상기 액정층의 액정에 대해 1 내지 30wt%로 포함될 수 있다.The reactive liquid crystal may be included in an amount of 1 to 30 wt% based on the liquid crystal of the liquid crystal layer.

상기 액정층은 광개시제 및 첨가제를 더 포함할 수 있다.The liquid crystal layer may further include a photoinitiator and an additive.

상기 표시패널은 액정패널, 유기전계발광패널, 플라즈마디스플레이패널 및 전계방출패널 중 어느 하나일 수 있다.The display panel may be any one of a liquid crystal panel, an organic light emitting panel, a plasma display panel, and a field emission panel.

상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 각각 분할되어 서로 대향하게 형성될 수 있다. The first electrode and the second electrode may be divided to face each other.

상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 공통 전극일 수 있다.At least one of the first electrode and the second electrode may be a common electrode.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치의 제조방법은 표시패널 상에 구비된 스위쳐블 배리어를 제조하는 입체영상 표시장치의 제조방법에 있어서, 제1 전극이 형성된 제1 기판과 제2 전극이 형성된 제2 기판을 합착하는 단계, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 광경화성 단량체를 포함하는 액정을 주입하여 액정층을 형성하는 단계 및 상기 제2 기판의 일부 영역에 UV를 조사하여, 상기 광경화성 단량체의 중합을 개시하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, a method of manufacturing a stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a stereoscopic image display device for manufacturing a switchable barrier provided on a display panel, the first substrate and the first substrate is formed Bonding the second substrate on which the second electrode is formed, forming a liquid crystal layer by injecting a liquid crystal including a photocurable monomer between the first substrate and the second substrate, and applying UV to a partial region of the second substrate; Irradiation may include the step of initiating the polymerization of the photocurable monomer.

상기 중합이 개시된 광경화성 단량체는 고분자 네트워크를 형성할 수 있다.The photocurable monomer in which the polymerization is initiated may form a polymer network.

상기 액정층은 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역을 포함하며, 마스크에 의해 상기 UV는 상기 제1 영역에서 차단되고 상기 제2 영역에만 조사될 수 있다.
The liquid crystal layer may include a first region and a second region other than the first region, and the UV may be blocked in the first region by a mask and irradiated only to the second region.

본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 표시장치 및 그 제조방법은 스위쳐블 배리어의 투과 영역에 위치한 광경화성 단량체에 UV를 조사하여 고분자 네트워크의 지지대를 형성함으로써, 투과 영역의 액정이 배리어 영역에 가해지는 전압차에 영향을 받지 않게 할 수 있다. 따라서, 스위쳐블 배리어의 투과율이 저하되는 것을 방지하고, 이에 따라 크로스토크가 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
In accordance with an embodiment of the present invention, a stereoscopic image display device and a method of manufacturing the same are provided by irradiating UV on a photocurable monomer located in a transmissive region of a switchable barrier to form a support of the polymer network, thereby applying liquid crystals in the transmissive region to the barrier region. Loss of voltage can be avoided by the voltage difference. Therefore, there is an advantage that the transmittance of the switchable barrier can be prevented from being lowered, and that crosstalk can be prevented from occurring.

도 1은 2D 모드에서 스위쳐블 배리어의 동작을 보여주는 단면도.
도 2는 3D 모드에서 스위쳐블 배리어의 동작을 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위쳐블 배리어를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 광경화성 단량체의 경화된 형상을 나타낸 모식도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 단량체를 중합시키는 방법을 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위쳐블 배리어를 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 스위쳐블 배리어의 투과율을 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 나타내는 블록도.
1 is a cross-sectional view showing the operation of the switchable barrier in 2D mode.
2 is a cross-sectional view showing the operation of the switchable barrier in 3D mode.
3 is a cross-sectional view showing a switchable barrier according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a cured shape of the photocurable monomer of the present invention.
5 is a view showing a method of polymerizing a photocurable monomer according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are cross-sectional views showing a switchable barrier according to another embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the transmittance of the switchable barrier prepared according to the Examples and Comparative Examples of the present invention.
9 is a block diagram schematically illustrating a stereoscopic image display device according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소들의 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 명칭과는 상이할 수 있다.The names of components used in the following description are selected in consideration of ease of specification, and may be different from actual product names.

본 발명은 스위쳐블 배리어를 이용하여 2D 모드에서 표시패널의 2D 영상을 그대로 진행시키고, 3D 모드에서 표시패널의 좌안 영상을 사용자의 좌안으로, 우안 영상을 사용자의 우안으로 진행시켜 입체영상을 구현하는 스위쳐블 배리어 방식의 입체영상 표시장치에 관한 것이다. 이하에서, 도 1 및 도 2를 참조하여 2D 모드 및 3D 모드에서 스위쳐블 배리어의 동작에 대하여 살펴본다. According to the present invention, a 2D image of a display panel is processed as it is in a 2D mode using a switchable barrier, and a 3D image is implemented by advancing a left eye image of a display panel to a left eye of a user and a right eye image to a user's right eye in a 3D mode. The present invention relates to a switchable barrier type stereoscopic image display device. Hereinafter, the operation of the switchable barrier in 2D mode and 3D mode will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 2D 모드에서 스위쳐블 배리어의 동작을 보여주는 단면도이고, 도 2는 3D 모드에서 스위쳐블 배리어의 동작을 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the operation of the switchable barrier in the 2D mode, Figure 2 is a cross-sectional view showing the operation of the switchable barrier in the 3D mode.

도 1 및 도 2를 참조하면, 스위쳐블 배리어(40)는 제1 기판(41), 제2 기판(42), 원편광필름(43A), 선편광필름(43B), 제1 전극(44), 액정층(45) 및 제2 전극(46)을 포함한다.1 and 2, the switchable barrier 40 may include a first substrate 41, a second substrate 42, a circular polarizing film 43A, a linear polarizing film 43B, a first electrode 44, The liquid crystal layer 45 and the second electrode 46 are included.

스위쳐블 배리어(40)의 제1 기판(41)과 제2 기판(42)은 서로 대향된다. 제1 기판(41)과 제2 기판(42)은 글래스(glass) 또는 필름 등으로 구현될 수 있다. 제1 기판(41)에는 제1 전극(44)이 형성되고, 제2 기판(42)에는 제2 전극(46)이 상기 제1 전극(44)과 대향되게 형성된다. The first substrate 41 and the second substrate 42 of the switchable barrier 40 face each other. The first substrate 41 and the second substrate 42 may be implemented with glass or a film. The first electrode 44 is formed on the first substrate 41, and the second electrode 46 is formed on the second substrate 42 so as to face the first electrode 44.

스위쳐블 배리어(40)는 제1 기판(41)과 제2 기판(42) 사이에 형성된 액정층(45)을 포함한다. 액정층(45)의 액정분자들은 제2 전극(46)과 제1 전극(44) 사이의 전압 차에 의하여 회동한다.The switchable barrier 40 includes a liquid crystal layer 45 formed between the first substrate 41 and the second substrate 42. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 45 rotate by the voltage difference between the second electrode 46 and the first electrode 44.

2D 모드에서, 도 1과 같이 스위쳐블 배리어(40)의 제2 전극(46)과 제1 전극(44) 사이에 전압 차가 실질적으로 발생하지 않으므로, 액정분자들은 회동하지 않는다. 따라서, 표시패널의 2D 영상은 그대로 스위쳐블 배리어(40)를 통과하며, 사용자는 좌우 눈의 시차가 없는 2D 영상을 보게 된다.In the 2D mode, since the voltage difference does not substantially occur between the second electrode 46 and the first electrode 44 of the switchable barrier 40, the liquid crystal molecules do not rotate. Accordingly, the 2D image of the display panel passes through the switchable barrier 40 as it is, and the user sees a 2D image without parallax between the left and right eyes.

3D 모드에서, 도 2와 같이 스위쳐블 배리어(40)의 제2 전극(46)과 제1 전극(44) 사이에 전압 차가 발생한다. 제2 전극(46)과 제1 전극(44) 사이에는 전압 차가 발생하므로, 제2 전극(46)과 제2 전극(44) 사이에 있는 액정분자들은 회동하게 된다. 그리고, 전극들이 없는 영역에는 전압 차가 발생하지 않으므로, 액정분자들은 회동하지 않는다.In the 3D mode, as shown in FIG. 2, a voltage difference is generated between the second electrode 46 and the first electrode 44 of the switchable barrier 40. Since a voltage difference is generated between the second electrode 46 and the first electrode 44, the liquid crystal molecules between the second electrode 46 and the second electrode 44 rotate. In addition, since the voltage difference does not occur in the region without the electrodes, the liquid crystal molecules do not rotate.

스위쳐블 배리어(40)의 제1 기판(41)에는 원편광필름(43A)이 부착되고, 제2 기판(42)에는 선편광필름(43B)이 부착된다. 제2 전극(46)과 제1 전극(44) 사이의 액정분자들은 제2 전극(46)과 제1 전극(44)의 전압 차에 의해 회동하기 때문에, 원편광필름(43A)을 통과한 빛은 편광특성이 변하지 않아 선편광필름(43B)에 의해 차단된다. 그리고, 전극들이 없는 영역에서는 액정분자들은 회동하지 않기 때문에, 원편광필름(43A)을 통과한 빛은 편광특성이 변하므로 선편광필름(43B)을 통과할 수 있다. 따라서, 3D 모드에서 제2 전극(46)과 제1 전극(44) 사이의 액정분자들은 빛을 차단하는 배리어 역할을 하게 된다. 배리어는 픽셀들 각각의 비발광부 영역에 대향하도록 형성된다. The circular polarizing film 43A is attached to the first substrate 41 of the switchable barrier 40, and the linear polarizing film 43B is attached to the second substrate 42. Since the liquid crystal molecules between the second electrode 46 and the first electrode 44 rotate due to the voltage difference between the second electrode 46 and the first electrode 44, the light passing through the circular polarizing film 43A The polarization property does not change and is blocked by the linear polarizing film 43B. In addition, since the liquid crystal molecules do not rotate in the region without the electrodes, the light passing through the circular polarizing film 43A may pass through the linear polarizing film 43B because the polarization characteristic is changed. Therefore, the liquid crystal molecules between the second electrode 46 and the first electrode 44 in the 3D mode serves as a barrier to block light. The barrier is formed to face the non-light emitting region of each of the pixels.

상기와 같이, 3D 모드에서 제2 전극(46)과 제1 전극(44) 사이의 액정분자들은 표시패널의 빛을 차단하게 되며, 이러한 빛의 차단에 의해, 도 2와 같이 좌안 영상(RGBL)은 사용자의 좌안으로 진행하고, 우안 영상(RGBR)은 사용자의 우안으로 진행한다. 이로 인해, 사용자는 좌우 눈에서 시차를 느낄 수 있게 되므로 입체영상을 시청할 수 있다.As described above, the liquid crystal molecules between the second electrode 46 and the first electrode 44 block the light of the display panel in the 3D mode. As a result, the left eye image (RGB L) is blocked as shown in FIG. 2. ) Proceeds to the left eye of the user, and the right eye image (RGB R ) proceeds to the right eye of the user. As a result, the user may feel parallax in the left and right eyes, and thus may view a stereoscopic image.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위쳐블 배리어를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 광경화성 단량체의 경화된 형상을 나타낸 모식도이다.3 is a cross-sectional view showing a switchable barrier according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a schematic diagram showing a cured shape of the photocurable monomer of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스위쳐블 배리어(40)는 액정층(45)에 광경화성 단량체(47)를 포함한다. 광경화성 단량체(47)는 반응성 액정(RM, reactive mesogens)로 중합이 가능한 말단기를 포함하는 액정 물질이다. 즉, 액정성을 발현할 수 있는 메조겐과 중합이 가능한 말단기를 포함하여 액정상을 갖게 되는 단량체 분자를 말한다. 이때, 중합이 가능한 말단기는 아크릴기나 메타크릴기일 수 있으며, 중합이 가능하다면 특별히 한정되지 않는다.Referring to FIG. 3, the switchable barrier 40 according to the exemplary embodiment of the present invention includes the photocurable monomer 47 in the liquid crystal layer 45. The photocurable monomer 47 is a liquid crystal material including an end group capable of polymerization into reactive liquid crystals (RM). That is, it refers to the monomer molecule which has a liquid crystal phase including the mesogen which can express liquid crystal, and the terminal group which can superpose | polymerize. At this time, the terminal group which can be superposed | polymerized may be an acryl group or a methacryl group, and if superposition | polymerization is possible, it will not specifically limit.

도 4에 도시된 바와 같이, 광경화성 단량체(47)는 액정상에서 배향되어 있는 반응성 액정 분자를 중합하게 되면, 액정의 배열된 상을 유지하면서 가교된 고분자 네트워크를 형성할 수 있게 된다. 이러한 액정상 가교 네트워크는 액정이 가지는 광학 이방성이나 유전율 등의 특성을 그대로 가지면서도 고체상의 박막 형태를 가지고 있기 때문에 기계적이나 열적으로 안정하다. As shown in FIG. 4, when the photocurable monomer 47 polymerizes the reactive liquid crystal molecules oriented in the liquid crystal phase, it is possible to form a crosslinked polymer network while maintaining the aligned phase of the liquid crystal. Such a liquid crystal phase crosslinked network is mechanically and thermally stable because it has a solid thin film form while still having characteristics such as optical anisotropy and dielectric constant of the liquid crystal.

상기 광경화성 단량체(47)는 액정층(45)의 액정에 대해 약 1 내지 30wt%의 함량비로 포함된다. 그리고, 액정층(45)은 광개시제를 더 포함하여 광경화성 단량체(47)가 UV 조사에 의해 중합개시를 하도록 한다. 또한, 액정층(45)은 첨가제를 더 포함하며, 첨가제로는 광경화성 단량체(47)가 액정층(45) 내에 분산될 수 있도록 분산제를 사용할 수 있다.The photocurable monomer 47 is included in an amount ratio of about 1 to 30 wt% with respect to the liquid crystal of the liquid crystal layer 45. In addition, the liquid crystal layer 45 further includes a photoinitiator such that the photocurable monomer 47 initiates polymerization by UV irradiation. In addition, the liquid crystal layer 45 further includes an additive, and as an additive, a dispersant may be used so that the photocurable monomer 47 may be dispersed in the liquid crystal layer 45.

본 발명에서, 광경화성 단량체(47)는 액정층(45)의 일부 영역에서 고분자 네트워크를 형성할 수 있다. In the present invention, the photocurable monomer 47 may form a polymer network in a portion of the liquid crystal layer 45.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 단량체(47)를 중합시키는 방법을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a method of polymerizing the photocurable monomer 47 according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a)를 참조하면, 제1 기판(41) 상에 다수의 분할된 제1 전극들(44)이 형성되고, 제2 기판(42) 상에 다수의 분할된 제2 전극들(46)이 형성되어, 이들을 서로 대향하게 합착한 후, 제1 기판(41)과 제2 기판(42) 사이에 액정이 주입되어 액정층(45)을 형성한다. 이때, 액정에는 광경화성 단량체(47)가 혼합된 후 제1 기판(41)과 제2 기판(42) 사이에 주입된다.Referring to FIG. 5A, a plurality of divided first electrodes 44 are formed on the first substrate 41, and a plurality of divided second electrodes 44 are formed on the second substrate 42. 46 is formed, and they are bonded to face each other, and then liquid crystal is injected between the first substrate 41 and the second substrate 42 to form the liquid crystal layer 45. At this time, the photocurable monomer 47 is mixed into the liquid crystal and then injected between the first substrate 41 and the second substrate 42.

이어, 제2 기판(42) 상에 마스크(50)를 정렬한다. 마스크(50)는 추후 배리어 영역이 될 영역을 가리고, 추후 투과 영역으로 될 영역을 오픈한다. 이어, 제2 기판(42)에 UV를 조사한다. UV가 조사되면 마스크(50)에 의해 가려진 영역에는 UV가 조사되지 않고, 마스크(50)에 의해 오픈된 영역에만 UV가 조사된다. Next, the mask 50 is aligned on the second substrate 42. The mask 50 covers a region to be a barrier region later, and opens a region to be a transmission region later. Next, UV is irradiated to the second substrate 42. When UV is irradiated, UV is not irradiated to the area covered by the mask 50, but is irradiated only to the area opened by the mask 50.

본 발명의 액정층(45)은 제1 영역(A)과 제2 영역(B)을 포함한다. 제1 영역(A)은 제1 전극들(44)과 제2 전극들(46) 사이에 전압차이의 발생 여부에 따라 빛을 차단 및 투과하는 배리어 영역이다. 제2 영역(B)은 제1 영역(A) 이외의 영역으로, 항상 빛을 투과하는 투과 영역으로 작용한다. The liquid crystal layer 45 of the present invention includes a first region A and a second region B. FIG. The first region A is a barrier region that blocks and transmits light depending on whether a voltage difference occurs between the first electrodes 44 and the second electrodes 46. The second region B is a region other than the first region A, and serves as a transmission region that always transmits light.

전술한 바와 같이, 상기 UV는 마스크(50)를 통해 투과 영역에 조사되어, 투과 영역에 존재하는 광경화성 단량체(47)의 중합을 개시시킨다. 이에 따라, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 광경화성 단량체(47)는 중합에 의해 고분자 네트워크를 형성한다. 이러한 고분자 네트워크는 투과 영역에서 지지대 역할을 하여 외부의 압력에 의한 신뢰도를 향상시키고, 고분자 지지대에 의해 배리어 영역의 액정이 흘러내리는 현상을 방지할 수 있다.As described above, the UV is irradiated to the transmission region through the mask 50 to initiate the polymerization of the photocurable monomer 47 present in the transmission region. Accordingly, as shown in FIG. 5B, the photocurable monomer 47 forms a polymer network by polymerization. The polymer network serves as a support in the transmission region, thereby improving reliability due to external pressure, and preventing the liquid crystal in the barrier region from flowing down by the polymer support.

한편, 본 발명에서는 제1 전극(44)과 제2 전극(46)이 분할된 구조의 스위쳐블 배리어를 예로 설명하였지만, 제1 전극(44)과 제2 전극(47)은 다양한 구조로 형성될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the switchable barrier having a structure in which the first electrode 44 and the second electrode 46 are divided is described as an example, but the first electrode 44 and the second electrode 47 may be formed in various structures. Can be.

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위쳐블 배리어를 나타낸 단면도이다.6 and 7 are cross-sectional views showing a switchable barrier according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 스위쳐블 배리어는 제1 전극(44)이 다수로 분할되고, 제2 전극(46)은 분할되지 않은 공통 전극으로 형성될 수 있다. 이때, 분할된 제1 전극(44)이 형성된 영역은 제1 전극(44)과 제2 전극(46)의 전압 차이 발생하여 배리어 영역으로 작용하게 되고, 제1 전극(44)이 형성되지 않은 영역은 투과 영역으로 작용하게 된다. 반면, 도면에 도시하지 않았지만 제1 전극(44)이 공통 전극으로 형성되고, 제2 전극(46)이 다수로 분할될 수도 있다. Referring to FIG. 6, in the switchable barrier of the present invention, the first electrode 44 may be divided into a plurality, and the second electrode 46 may be formed of an undivided common electrode. At this time, the region where the divided first electrode 44 is formed acts as a barrier region due to the voltage difference between the first electrode 44 and the second electrode 46, and the region where the first electrode 44 is not formed. Will act as a transmission region. On the other hand, although not shown in the drawing, the first electrode 44 may be formed as a common electrode, and the second electrode 46 may be divided into a plurality.

또한, 도 7을 참조하면, 본 발명의 스위쳐블 배리어는 제1 전극(44)과 제2 전극(46)이 모두 분할되지 않은 공통 전극으로 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 투과 영역에는 광경화성 단량체(47)가 고분자 네트워크를 형성하기 때문에 투과 영역에서 제1 전극(44)과 제2 전극(46)의 전압 차이가 발생하여도 액정이 회동하지 않는다. 따라서, 제1 전극(44)과 제2 전극(46)의 전압 차이가 발생하면, 배리어 영역의 액정은 회동하여 배리어로 작용하고 투과 영역의 액정은 회동하지 않아 투과 영역으로 작용한다. In addition, referring to FIG. 7, the switchable barrier of the present invention may be formed as a common electrode in which both the first electrode 44 and the second electrode 46 are not divided. As described above, since the photocurable monomer 47 forms a polymer network in the transmission region, the liquid crystal does not rotate even when a voltage difference between the first electrode 44 and the second electrode 46 occurs in the transmission region. Therefore, when the voltage difference between the first electrode 44 and the second electrode 46 occurs, the liquid crystal in the barrier region rotates to act as a barrier, and the liquid crystal in the transmission region does not rotate to act as a transmission region.

앞선, 도 6 및 도 7에 도시된 본 발명의 스위쳐블 배리어는 제1 전극과 제2 전극 중 적어도 하나를 분할하는 공정이 생략되기 때문에 공정을 간소화하고 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다. 6 and 7, the switchable barrier of the present invention has the advantage of simplifying the process and reducing the manufacturing cost since the process of dividing at least one of the first electrode and the second electrode is omitted.

도 8은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 스위쳐블 배리어의 투과율을 나타낸 그래프이다. 8 is a graph showing the transmittance of the switchable barrier prepared according to Examples and Comparative Examples of the present invention.

본 발명의 실시예는 전술한 도 5에서 제조된 스위쳐블 배리어로, 액정층에 광경화성 단량체를 혼합하고, 투과 영역에 UV를 조사하여 광경화성 단량체의 고분자 네트워크를 형성하였다. 비교예는 액정층에 광경화성 단량체가 존재하지 않은 스위쳐블 배리어를 형성하였다.An embodiment of the present invention is a switchable barrier prepared in FIG. 5 described above, a photocurable monomer is mixed in a liquid crystal layer, and UV is irradiated to a transmission region to form a polymer network of the photocurable monomer. The comparative example formed a switchable barrier in which no photocurable monomer was present in the liquid crystal layer.

먼저 도 8의 (a)를 참조하면, 본 발명의 비교예의 경우, 스위쳐블 배리어의 투과 영역(A), 배리어 영역(B) 및 경계 영역(C)의 투과율을 살펴보면, 경계 영역(C)에 인접한 투과 영역(A)의 투과율이 서서히 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 도 8의 (b)를 참조하면, 본 발명의 실시예의 경우, 투과 영역(A)의 투과율은 거의 감소되지 않은 것을 확인할 수 있었다.Referring first to (a) of FIG. 8, in the comparative example of the present invention, the transmittances of the transmissive region A, the barrier region B, and the boundary region C of the switchable barrier are described in the boundary region C. FIG. It was confirmed that the transmittance of the adjacent transmission region A gradually decreased. On the other hand, referring to Figure 8 (b), in the case of the embodiment of the present invention, it was confirmed that the transmittance of the transmission region (A) is hardly reduced.

즉, 본 발명은 투과 영역(A)의 광경화성 단량체에 UV를 조사하여 고분자 네트워크의 지지대를 형성함으로써, 투과 영역(A)의 액정이 배리어 영역(B)에 가해지는 전압차에 영향을 받지 않게 할 수 있다. 따라서, 스위쳐블 배리어의 투과율이 저하되는 것을 방지하고, 이에 따라 크로스토크가 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.That is, according to the present invention, the photocurable monomer of the transmissive region A is irradiated with UV to form a support of the polymer network so that the liquid crystal of the transmissive region A is not affected by the voltage difference applied to the barrier region B. can do. Therefore, there is an advantage that the transmittance of the switchable barrier can be prevented from being lowered, and that crosstalk can be prevented from occurring.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 스위쳐블 배리어(40), 스캔 구동부(110), 데이터 구동부(120), 컨트롤러(130), 스위쳐블 배리어 구동부(140), 호스트 시스템(150)을 포함한다.9 is a block diagram schematically illustrating a stereoscopic image display device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, the stereoscopic image display device of the present invention includes a display panel 10, a switchable barrier 40, a scan driver 110, a data driver 120, a controller 130, and a switchable barrier driver 140. ), Host system 150.

본 발명의 입체영상 표시장치의 표시패널(10)은 액정패널, 유기전계발광패널, 플라즈마디스플레이패널 및 전계방출패널 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 하기에서는 표시패널(10)로 액정패널을 예로 설명하기로 한다.The display panel 10 of the stereoscopic image display apparatus of the present invention may be formed of any one of a liquid crystal panel, an organic light emitting panel, a plasma display panel, and a field emission panel, and is not particularly limited. Hereinafter, the liquid crystal panel will be described as an example of the display panel 10.

표시패널(10)은 액정소자에 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 라인들과, 스캔 펄스를 공급하기 위한 스캔 라인들이 교차하여 형성된다. 데이터 구동부(120)는 콘트롤러(130)로부터 입력된 디지털 데이터 신호를 아날로그 데이터 신호로 변환한다. 데이터 구동부(120)는 아날로그 데이터 신호를 스캔 펄스가 공급될 때마다 표시패널(10)의 데이터 라인들에 공급한다. 스캔 구동부(110)는 데이터 전압에 동기되는 스캔 펄스를 표시패널(10)의 스캔 라인들에 순차적으로 공급한다. The display panel 10 is formed by crossing data lines for supplying a data voltage to the liquid crystal device and scan lines for supplying a scan pulse. The data driver 120 converts the digital data signal input from the controller 130 into an analog data signal. The data driver 120 supplies an analog data signal to data lines of the display panel 10 whenever a scan pulse is supplied. The scan driver 110 sequentially supplies scan pulses synchronized with the data voltages to the scan lines of the display panel 10.

데이터 구동부(120)는 3차원 영상에서 콘트롤러(130)로부터 입력되는 좌안 영상과 우안 영상의 데이터들(RGBL, RGBR)을 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 데이터 구동부(120)로부터 출력되는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들은 표시패널(10)의 데이터 라인들에 공급된다.The data driver 120 converts the data (RGB L , RGB R ) of the left eye image and the right eye image input from the controller 130 into a positive / negative gamma compensation voltage in a 3D image to convert a positive / negative analog signal. Generate data voltages. The positive / negative analog data voltages output from the data driver 120 are supplied to data lines of the display panel 10.

컨트롤러(130)는 스캔 제어신호를 스캔 구동부(110)에 공급하고, 데이터 제어신호를 데이터 구동부(120)에 공급한다. 또한, 컨트롤러(130)는 스위쳐블 구동 제어신호를 스위쳐블 배리어 구동부(140)에 공급한다. 컨트롤러(130)는 모드신호(MODE)를 입력받고, 2D 모드에서 2D 영상 데이터를 출력하고, 3D 모드에서 3D 영상 데이터를 출력하도록 스캔 제어신호, 데이터 제어신호, 스위쳐블 구동 제어신호를 발생한다. 모드신호(MODE)는 2D 모드 및 3D 모드를 구분하는 신호를 의미한다. The controller 130 supplies a scan control signal to the scan driver 110 and a data control signal to the data driver 120. In addition, the controller 130 supplies a switchable driving control signal to the switchable barrier driver 140. The controller 130 receives the mode signal MODE, generates 2D image data in 2D mode, and generates a scan control signal, a data control signal, and a switchable driving control signal to output 3D image data in 3D mode. The mode signal MODE means a signal for distinguishing between the 2D mode and the 3D mode.

스캔 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 스캔 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 스캔 구동부(110)의 출력 타이밍을 제어한다.The scan control signal includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable signal (Gate Output Enable, GOE), and the like. The gate start pulse GSP controls the timing of the first scan pulse. The gate shift clock GSC is a clock signal for shifting the gate start pulse GSP. The gate output enable signal GOE controls the output timing of the scan driver 110.

데이터 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동회로의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동회로에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동회로로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 L(L은 양의 정수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다.The data control signal includes a source start pulse SSP, a source sampling clock SSC, a source output enable signal SOE, a polarity control signal POL, and the like. The source start pulse SSP controls the data sampling start time of the data driving circuit. The source sampling clock is a clock signal that controls the sampling operation of the data driving circuit based on the rising or falling edge. If the digital video data to be input to the data driving circuit is transmitted in mini LVDS (Low Voltage Differential Signaling) interface standard, the source start pulse SSP and the source sampling clock SSC may be omitted. The polarity control signal POL inverts the polarity of the data voltage output from the data driving circuit in a period of L (L is a positive integer) horizontal period. The source output enable signal SOE controls the output timing of the data driver 120.

컨트롤러(130)에서 출력된 스위쳐블 구동 제어신호는 스위쳐블 배리어 구동부(140)로 공급되어 스위쳐블 배리어 구동부(140)를 제어한다. 스위쳐블 배리어 구동부(140)는 스위쳐블 배리어(40)의 제2 전극(46) 및 제1 전극(44)에 구동전압을 공급한다. 스위쳐블 배리어 구동부(140)는 스위쳐블 구동 제어신호에 따라 2D 모드 및 3D 모드에서 스위쳐블 배리어(40)에 구동전압을 다르게 공급한다. 2D 모드에서, 스위쳐블 배리어 구동부(140)는 제2 전극(46) 및 제1 전극(44) 간에 실질적으로 전압 차가 발생하지 않도록 제2 전극(46) 및 제1 전극(44)에 구동전압을 공급하거나 공급하지 않는다. 3D 모드에서, 스위쳐블 배리어 구동부(140)는 제2 전극(46) 및 제1 전극(44) 사이에 전압 차가 발생하도록 구동전압을 공급하여 액정분자들을 회동시킨다.The switchable driving control signal output from the controller 130 is supplied to the switchable barrier driver 140 to control the switchable barrier driver 140. The switchable barrier driver 140 supplies a driving voltage to the second electrode 46 and the first electrode 44 of the switchable barrier 40. The switchable barrier driver 140 supplies a driving voltage to the switchable barrier 40 differently in the 2D mode and the 3D mode according to the switchable driving control signal. In the 2D mode, the switchable barrier driver 140 applies a driving voltage to the second electrode 46 and the first electrode 44 such that a voltage difference does not substantially occur between the second electrode 46 and the first electrode 44. Supply or do not supply. In the 3D mode, the switchable barrier driver 140 rotates the liquid crystal molecules by supplying a driving voltage to generate a voltage difference between the second electrode 46 and the first electrode 44.

호스트 시스템(150)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 영상 데이터(RGB)를 콘트롤러(130)에 공급한다. 또한, 호스트 시스템(140)은 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)과 모드신호(MODE) 등을 콘트롤러(130)에 공급한다. The host system 150 supplies the image data RGB to the controller 130 through an interface such as a low voltage differential signaling (LVDS) interface and a transition minimized differential signaling (TMDS) interface. In addition, the host system 140 supplies the timing signals Vsync, Hsync, DE, and CLK, the mode signal MODE, and the like to the controller 130.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

Claims (12)

영상을 표시하는 표시패널; 및
액정분자들을 전기적으로 제어하여 2D 모드에서 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 그대로 통과시키고, 3D 모드에서 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 부분적으로 차단하여 좌안 영상의 빛을 사용자의 좌안으로 진행시키며, 우안 영상의 빛을 사용자의 우안으로 진행시키는 액정층을 포함하는 스위쳐블 배리어를 구비하고,
상기 스위쳐블 배리어의 액정층은 제1 기판 상에 형성된 제1 전극과 제2 기판 상에 형성된 제2 전극 사이에 개재되어 광경화성 단량체를 포함하며,
상기 광경화성 단량체는 일부 영역에서 고분자 네트워크가 형성된 입체영상 표시장치.
A display panel for displaying an image; And
The liquid crystal molecules are electrically controlled to pass the light generated from the display panel in 2D mode as it is, and the light generated from the display panel is partially blocked in 3D mode to advance the light of the left eye image to the left eye of the user. It is provided with a switchable barrier including a liquid crystal layer for advancing light to the right eye of the user,
The liquid crystal layer of the switchable barrier includes a photocurable monomer interposed between the first electrode formed on the first substrate and the second electrode formed on the second substrate,
The photocurable monomer is a stereoscopic image display device formed a polymer network in some areas.
제1 항에 있어서,
상기 액정층은 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역을 포함하며,
상기 광경화성 단량체의 고분자 네트워크가 형성된 일부 영역은 상기 제2 영역인 입체영상 표시장치.
The method according to claim 1,
The liquid crystal layer includes a first region and a second region other than the first region,
The partial region in which the polymer network of the photocurable monomer is formed is the second region.
제2 항에 있어서,
상기 제1 영역은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전계의 형성 여부에 따라 빛을 차단 및 투과하는 배리어 영역이고, 상기 제2 영역은 항상 빛을 투과하는 투과 영역인 입체영상 표시장치.
The method of claim 2,
The first region is a barrier region that blocks and transmits light depending on whether an electric field is formed between the first electrode and the second electrode, and the second region is a transmission region that transmits light at all times.
제1 항에 있어서,
상기 광경화성 단량체는 반응성 액정(reactive mesogen)인 입체영상 표시장치.
The method according to claim 1,
And the photocurable monomer is a reactive liquid crystal (reactive mesogen).
제4 항에 있어서,
상기 반응성 액정은 상기 액정층의 액정에 대해 1 내지 30wt%로 포함되는 입체영상 표시장치.
5. The method of claim 4,
And the reactive liquid crystal is contained in an amount of 1 to 30 wt% based on the liquid crystal of the liquid crystal layer.
제1 항에 있어서,
상기 액정층은 광개시제 및 첨가제를 더 포함하는 입체영상 표시장치.
The method according to claim 1,
The liquid crystal layer further comprises a photoinitiator and an additive.
제1 항에 있어서,
상기 표시패널은 액정패널, 유기전계발광패널, 플라즈마디스플레이패널 및 전계방출패널 중 어느 하나인 입체영상 표시장치.
The method according to claim 1,
The display panel is any one of a liquid crystal panel, an organic light emitting panel, a plasma display panel and a field emission panel.
제1 항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 각각 분할되어 서로 대향하게 형성된 입체영상 표시장치.
The method according to claim 1,
And the first electrode and the second electrode are divided to face each other.
제1 항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 공통 전극인 입체영상 표시장치.
The method according to claim 1,
At least one of the first electrode and the second electrode is a common electrode.
표시패널 상에 구비된 스위쳐블 배리어를 제조하는 입체영상 표시장치의 제조방법에 있어서,
제1 전극이 형성된 제1 기판과 제2 전극이 형성된 제2 기판을 합착하는 단계;
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 광경화성 단량체를 포함하는 액정을 주입하여 액정층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 기판의 일부 영역에 UV를 조사하여, 상기 광경화성 단량체의 중합을 개시하는 단계를 포함하는 입체영상 표시장치의 제조방법.
In the manufacturing method of a stereoscopic image display device for manufacturing a switchable barrier provided on the display panel,
Bonding the first substrate on which the first electrode is formed and the second substrate on which the second electrode is formed;
Injecting a liquid crystal containing a photocurable monomer between the first substrate and the second substrate to form a liquid crystal layer; And
And irradiating UV to a portion of the second substrate to initiate polymerization of the photocurable monomer.
제10 항에 있어서,
상기 중합이 개시된 광경화성 단량체는 고분자 네트워크를 형성하는 입체영상 표시장치의 제조방법.
The method of claim 10,
The photocurable monomer in which the polymerization is initiated to form a polymer network.
제10 항에 있어서,
상기 액정층은 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역을 포함하며,
마스크에 의해 상기 UV는 상기 제1 영역에서 차단되고 상기 제2 영역에만 조사되는 입체영상 표시장치의 제조방법.The method of claim 10,
The liquid crystal layer includes a first region and a second region other than the first region,
The method of claim 3, wherein the UV is blocked in the first area by a mask and irradiated only to the second area.
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