KR20130016664A - 스위처블 입체 전환 수단 및 이의 제조 방법과 이를 적용한 입체 영상 표시 장치 - Google Patents

스위처블 입체 전환 수단 및 이의 제조 방법과 이를 적용한 입체 영상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양 기판 상에 칼럼 스페이서를 형성하여 하이 셀갭(high cell gap)을 구현한 스위처블 입체 전환 수단 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단은 제 1 기판에 일 방향의 종축을 갖는 복수개의 서로 이격된 제 1 전극;과, 상기 제 1 전극을 포함한 상기 제 1 기판 상에, 제 1 높이로 형성된 제 1 칼럼 스페이서;와, 제 2 기판 상에 형성된 제 2 전극;과, 상기 제 2 전극 상에, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 만나는 제 2 높이의 제 2 칼럼 스페이서; 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

스위처블 입체 전환 수단 및 이의 제조 방법과 이를 적용한 입체 영상 표시 장치 {Switchable Conversion Means for 3-dimension, Method for Manufacturing the Same and Stereoscopic Image Display Device Using the Same}
본 발명은 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로 특히, 양 기판 상에 칼럼 스페이서를 형성하여 하이 셀갭(high cell gap)을 구현한 스위처블 입체 전환 수단 및 이의 제조 방법과, 이를 적용한 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.
오늘날 초고속 정보 통신망을 근간으로 구축될 정보의 고속화를 위해 실현될 서비스들은 현재의 전화와 같이 단순히「듣고 말하는」서비스로부터 문자, 음성, 영상을 고속 처리하는 디지털 단말을 중심으로 한「보고 듣는」멀티 미디어형 서비스로 발전하고, 궁극적으로는「시·공간을 초월하여 실감 있고 입체적으로 보고 느끼고 즐기는」초공간형 실감 3차원 입체 정보통신 서비스로 발전할 것으로 예상된다.
일반적으로 3차원을 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에, 두 눈의 위치의 차이로 왼쪽과 오른쪽 눈은 서로 약간 다른 영상을 보게 된다. 이와 같이, 두 눈의 위치 차이에 의한 영상의 차이점을 양안 시차(binocular disparity)라고 한다. 그리고, 3차원 입체 표시 장치는 이러한 양안 시차를 이용하여 왼쪽 눈은 왼쪽 눈에 대한 영상만 보게 하고 오른쪽 눈은 오른쪽 눈 영상만을 볼 수 있게 한다.
즉, 좌/우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다. 이러한 능력을 통상 스테레오그라피(stereography)라 하며, 이를 표시 장치로 응용한 장치를 입체 표시 장치라 한다.
한편, 입체 표시 장치는 3D(3-dimension)을 구현하는 구성요소에 따라 구분될 수 있으며, 일 예로, 액정층을 이용하여 렌즈와 같은 광경로차를 갖게 하여 구동하는 방식을 액정 전계 렌즈 방식이라 한다.
일반적으로 액정 표시 장치는 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. 액정 분자는 분극 성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는다. 여기서, 분극 성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정 분자내의 전하가 액정 분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자 배열 방향이 변환되는 것을 말하며, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사 방향이나 편광 상태에 따라 출사광의 경로나 편광 상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.
이에 따라 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 영상을 표시할 수 있다.
최근에 이러한 액정분자의 특성을 이용하여 액정층이 렌즈 역할을 하게 하는 액정 전계 렌즈(liquid crystal lens electrically driven)가 제안되었다.
즉, 렌즈는 렌즈를 구성하는 물질과 공기와의 굴절율 차이를 이용하여 입사광의 경로를 위치별로 제어하는 것인데, 액정층에 전극의 위치별로 서로 다른 전압을 인가하여 전기장를 조성하여 액정층이 구동되도록 하면, 액정층에 입사하는 입사광은 위치별로 서로 다른 위상 변화를 느끼게 되고, 그 결과 액정층은 실제 렌즈와 같이 입사광의 경로를 제어할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 액정 전계 렌즈를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 액정 전계 렌즈를 나타낸 단면도이며, 도 2는 일반적인 액정 전계 렌즈로 구현되는 렌즈 형태를 도시된 개략도이다.
도 1과 같이, 일반적인 액정 전계 렌즈는, 마주보는 제 1 및 제 2 기판(10, 20)과, 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20) 사이에 형성된 액정층(30)으로 구성된다.
이 경우, 상기 제 1 기판(10) 상에는 서로 제 1 이격 거리로 제 1 전극(11)이 형성된다. 이 때, 인접한 제 1 전극들(11) 사이의 거리를 피치(pitch)라 하며, 상기 피치를 주기로 동일한 패턴(제 1 전극)이 반복되어 형성된다.
그리고, 상기 제 1 기판(10)상에 대향되는 제 2 기판(20) 상에는 전면 제 2 전극(21)이 형성된다.
여기서, 상기 액정층(30)을 이루는 액정 분자는 전기장의 세기 및 분포에 따라 반응하는 특성에 의해 포물선상의 전위면을 갖게 되고, 이에 상관하여 도 2와 같은 액정 전계 렌즈와 유사한 위상분포를 갖게 된다.
그리고, 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20) 사이를 지지하기 위해 볼 스페이서(40)가 산포되어 있다. 이러한 볼 스페이서(40)는 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20) 중 어느 한 기판 상에 랜덤하게 산포되어 있으며, 따라서, 특정 부위에 위치하지 않고, 기판 상에서 유동성을 갖는다.
이러한 일반적인 액정 전계 렌즈는 상기 제 1 전극(11)에 고전압을 인가하고, 상기 제 2 전극(21)을 접지시키는 조건에서 형성되는 것으로, 이러한 전압 조건에 의해 제 1 전극(11)의 중심에서 가장 강한 수직 전계가 형성되고, 상기 제 1 전극(11)으로부터 멀어질수록 약한 수직 전계가 형성된다. 이에 따라, 액정층(30)을 이루는 액정 분자가 양의 유전율 이방성을 가질 때, 상기 액정 분자는 전계에 따라 배열되어, 상기 제 1 전극(11)의 중심에서는 서있게 되고, 상기 제 1 전극(11)과 멀어질수록 수평에 가깝게 기울어진 배열을 갖게 된다.
따라서, 광의 전달의 입장에서는 도 2와 같이, 상기 제 1 전극(11)의 중심이 광경로가 짧게 되고, 상기 제 1 전극(11)에서 멀어지면 멀어질수록 광경로가 길어지게 되며, 이를 위상면으로 나타냈을 때, 표면이 포물면을 갖는 렌즈와 유사한 광 전달 효과를 갖게 된다.
여기서, 상기 제 1 전극(11) 및 제 2 전극(21)은 액정 전계의 거동을 유발하여, 전체적으로 빛이 느끼는 굴절율을 공간적으로 포물 함수가 되도록 유도하며, 제 1 전극(11)은 렌즈의 모서리부(에지 영역)에 대응된다.
이 때, 제 1 전극(11)은 제 2 전극(21)에 비해 다소 높은 전압이 인가되며, 따라서, 도 2와 같이, 제 1 전극(11)과 제 2 전극(21) 사이에는 전위차가 발생함으로써, 특히, 상기 제 1 전극(11) 부위에는 급격한 측면 전장을 유발하게 된다. 이에 따라, 액정은 완만한 분포를 이루지 못하고, 다소 왜곡된 형태의 분포를 이룸으로써, 공간적인 굴절율 분포를 포물면 형태로 이루지 못하거나, 혹은 전압에 대해 매우 민감하게 움직이는 특징이 있다.
상기와 같은 일반적인 액정 전계 렌즈는 다음과 같은 문제점이 있다.
일반적인 액정 전계 렌즈는 물리적으로 포물면의 표면을 갖는 렌즈의 구비없이, 액정과 상기 액정을 사이에 두고 양 기판 상에 전극을 형성하고, 이에 전압을 인가함에 의해 얻어질 수 있다.
그런데, 상기 양 기판 사이의 액정층의 셀 갭을 안정적으로 유지시키기 위해 볼 스페이서가 산포되어 배치되지만, 볼 스페이서가 위치한 부위에서는 액정이 거동되지 않아, 렌즈 효과를 얻을 수 없으며, 볼 스페이서에 의해 가리워져 표시가 이루어지지 않는다. 혹은, 상기 볼 스페이서가 빛 산란을 유발하여, 3D 표시에 있어서, 크로스토크로 작용할 수도 있다.
또한, 볼 스페이서가 위치한 부위에서 반사 등의 문제점이 발생할 수도 있고, 상기 볼 스페이서가 갖는 유동성 때문에, 액정 전계 렌즈 내에서 볼 스페이서가 이동하는 경우, 비내림 불량과 같은 불량이 발생할 수 있다.
그리고, 점차적으로 액정 전계 렌즈의 높이를 크게 설계하기 위해 상기 셀 갭의 두께를 높게 하는 경우, 상기 볼 스페이서의 직경 또한 크게 설계하여야 한다. 그러나, 볼 스페이서의 직경이 커지면, 볼 스페이서의 전체 체적이 늘어나는 것으로, 상하 뿐만 아니라 좌우 가려지는 면적도 크게 되어, 직경이 커진 만큼 액정층 내에 볼 스페이서로 가려지는 부분이 늘어나 개구율이 떨어지는 문제점이 발생한다. 그리고, 직경을 크게 하는 볼 스페이서의 소재 개발도 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 양 기판 상에 칼럼 스페이서를 형성하여 하이 셀갭(high cell gap)을 구현한 스위처블 입체 전환 수단 및 이의 제조 방법과, 이를 적용한 입체 영상 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법은 제 1 기판에 일 방향의 종축을 갖는 복수개의 서로 이격된 제 1 전극을 형성하는 단계;와, 상기 제 1 전극을 포함한 상기 제 1 기판 상에, 제 1 높이의 제 1 칼럼 스페이서를 형성하는 단계;와, 제 2 기판 상에, 제 2 전극을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 전극 상에, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 만나는 제 2 높이의 제 2 칼럼 스페이서를 형성하는 단계; 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 대향시켜 본딩하고, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.
상기 제 1 칼럼 스페이서를 포함한 제 1 기판 상에 제 1 배향막을 형성하는 단계와, 상기 제 2 칼럼 스페이서를 포함한 제 2 기판 상에 제 2 배향막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 칼럼 스페이서 및 제 2 칼럼 스페이서는 감광성 수지를 노광 및 현상하여 형성한다.
그리고, 상기 제 1 높이와 제 2 높이는 같은 것이 바람직하다.
한편, 상기 제 1 높이와 제 2 높이는 노광 장비가 상기 감광성 수지를 노광하였을 때 감광 가능한 최대 두께인 것이 바람직하다.
상기 제 1 높이와 제 2 높이는 각각 5㎛ 내지 20㎛이다.
상기 제 1 칼럼 스페이서와 상기 제 2 칼럼 스페이서는 평면적으로 각각 서로 다른 방향으로 길게 형성되며, 서로 교차하여 형성될 수 있다.
혹은 상기 제 1 칼럼 스페이서와 상기 제 2 칼럼 스페이서는 각각의 수평 단면이 동일한 형상일 수 있다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단은 제 1 기판에 일 방향의 종축을 갖는 복수개의 서로 이격된 제 1 전극;과, 상기 제 1 전극을 포함한 상기 제 1 기판 상에, 제 1 높이로 형성된 제 1 칼럼 스페이서;와, 제 2 기판 상에 형성된 제 2 전극;과, 상기 제 2 전극 상에, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 만나는 제 2 높이의 제 2 칼럼 스페이서; 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어진 것에 또 다른 특징이 있다.
그리고, 상기 제 1 기판을 일정 피치별로 나누어, 피치별로, 피치의 중앙부터 에지까지 점차 증가하는 전압을 상기 제 1 전극들에 인가하는 제 1 전압원을 더 구비할 수 있다.
혹은 상기 제 1 기판을 일정 피치별로 나누어, 피치별로, 일부 영역과 나머지 영역을 구분하여, 일부 영역과 나머지 영역에 위치한 상기 제 1 전극들에 서로 다른 제 1 전압과 제 2 전압을 함께 인가하는 제 1 전압원을 더 구비할 수도 있다.
그리고, 상기 제 2 전극에 접지 또는 문턱 전압을 인가하는 제 2 전압원을 더 구비한다.
한편, 상술한 스위처블 입체 전환 수단을 이용한 입체 영상 표시 장치는, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극에 전압을 인가시키는 전압원; 및 상기 스위처블 입체 전환 수단과 합착되며, 영상을 표시하는 표시 패널을 더 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 전압원을 통해 상기 제 1, 제 2 전극에 전압 인가시 스위처블 입체 전환 수단은 액정 전계 렌즈 또는 배리어로 기능하며, 전압 무인가시는 투명 셀로 기능한다.
여기서, 상기 전압원은, 스위처블 입체 전환 수단이 구현하고자 하는 용도에 따라 제 1 기판을 일정 피치별로 나누어, 피치별로, 피치의 중앙부터 에지까지 점차 증가하는 전압을 상기 제 1 전극들에 인가하는 제 1 전압원과, 상기 제 2 전극에 접지 또는 문턱 전압을 인가하는 제 2 전압원을 포함하여 이루어지거나, 혹은, 상기 전압원은 상기 제 1 기판을 일정 피치별로 나누어, 피치별로, 일부 영역과 나머지 영역을 구분하여, 일부 영역과 나머지 영역에 위치한 상기 제 1 전극들에 서로 다른 제 1 전압과 제 2 전압을 함께 인가하는 제 1 전압원과, 상기 제 2 전극에 접지 또는 문턱 전압을 인가하는 제 2 전압원을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 표시 패널은, 액정 패널, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 패널, 플라즈마 표시 패널 중 어느 하나일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단 및 이의 제조 방법과, 이를 적용한 입체 영상 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 양 기판에 칼럼 스페이서를 형성하여 액정층의 셀 갭을 조정하는 것으로, 노광 장비가 가능한 해상도로 패턴 구현한 최대한의 두께로 각 기판에 칼럼 스페이서를 형성한 후 두 기판을 합착하는 경우, 노광 장비가 가능한 최대 두께의 2배로 셀갭을 정할 수 있다. 이 경우, 액정 전계 렌즈에 요구되는 충분한 하이 셀갭(high cell gap) 구현이 가능하다.
둘째, 각 기판에 형성된 칼럼 스페이서가 완전히 일치하지 않아도, 두 칼럼 스페이서가 만나게 되면 셀 갭 구현이 가능하여, 요구되는 양 기판의 합착 얼라인 정밀도가 크지 않아, 합착시 공정 불량률이 작다. 따라서, 수율 향상이 기대된다.
도 1은 일반적인 액정 전계 렌즈를 나타낸 단면도
도 2는 일반적인 액정 전계 렌즈로 구현되는 렌즈 형태를 도시된 개략도
도 3은 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단을 액정 전계 렌즈로 구현한 단면도
도 4a 및 도 4b는 하나의 칼럼 스페이서로 하이 셀갭을 구현시와 두개의 칼럼 스페이서로 나누어 하이 셀갭을 구현시 러빙에 따른 효과를 나타낸 도면
도 5a 및 도 5b는 도 3의 제 1, 제 2 칼럼 스페이서의 배치를 다른 실시예에 따라 나타낸 평면도
도 6a 및 도 6b는 도 3의 제 1, 제 2 칼럼 스페이서의 형상을 다른 실시예에 따라 나타낸 평면도
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 액정 전계 렌즈를, 온/오프 구동하였을 때의 전위면과 액정 배향 상태를 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 액정 전계 렌즈를 적용한 입체 영상 표시 장치를 나타낸 단면도
도 9는 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단을 배리어 방식으로 구현한 단면도
먼저, 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단에 대해 설명한다.
스위처블 입체 전환 수단(Switchable Conversion Means for 3-dimension)이란, 전압 인가 여부에 따라 하부의 2D 영상 신호를 그대로 출사시키거나, 2D 영상 신호를 3D 영상 신호로 변환하여 출사시키는 수단을 말한다.
상기 스위처블 입체 전환 수단의 예로 액정 전계 렌즈 방식과 배리어 방식이 있다.
여기서, 상기 액정 전계 렌즈 방식은, 액정의 굴절률을 이용하여 마치 렌즈와 같은 광경로 효과를 갖게 한다.
그리고, 배리어 방식은, 일정한 피치 내에서 전압을 인가하여, 일부는 블랙 상태로 나머지 영역은 화이트 상태로 구분하여 구동하여, 마치 화이트 상태인 영역이 슬릿과 같은 효과를 갖도록 하는 것이다.
상기 액정 전계 렌즈 방식과 배리어 방식의 구체적인 예는 이하 도면에 관한 설명에서 소개한다.
한편, 상술한 볼 스페이서로 액정층의 두께를 유지하는 액정 전계 렌즈에서 발생되는 문제점을 해결하기 위해 볼 스페이서를 칼럼 스페이서로 대체하여 형성하고자 하는 요구가 있다.
그러나, 액정 전계 렌즈에 형성하는 액정층의 두께는, 렌즈와 유사한 광경로차를 갖기 위해 일정 이상의 두께, 예를 들어 10~30㎛의 두께가 필요하며, 이는 일반적으로 액정 표시 장치의 액정층의 두께보다 최소 4배 이상에 해당하는 것이다. 이는 실질적으로, 형성하고자 하는 칼럼 스페이서 또한 그 높이가 늘어나야 하는 것으로, 포토 공정 적용시 칼럼 스페이서 재료에 상기 두께만큼 노광 및 현상이 되어야 원하는 높이의 칼럼 스페이서 형성이 가능하다. 하지만, 이와 같이, 액정 표시 장치에 이용되는 칼럼 스페이서에 비해 4배 이상의 두께의 칼럼 스페이서를 형성하기 위해서는 노광 및 현상에 들어가는 시간이 장시간 소요되며, 일반적인 조건으로는 일부 두께에 노광 및 현상이 이루어지지 않아 패턴 불량이 발생하는 문제가 있어, 노광 공정을 통해 액정 전계 렌즈의 스페이서를 형성하는 데 애로 사항이 있다.
특히, 액정 전계 렌즈의 초점 거리는, Δnd 에 반비례하는 것으로, 초점 거리를 짧게 한 액정 전계 렌즈를 제작하기 위해서는, 상기 Δnd 를 늘려야만 한다. 그러나, Δn은 액정의 굴절률 차(ne-no)로, 일단 액정이 정해지면, 값을 변경하기 힘들다. 따라서, 액정층의 두께인 d를 조절하여, 상기 Δnd 값을 조절하는 방안이 제기되었다. 그러나, 이러한 높은 두께의 액정층을 지지하기 위해서는, 높은 높이의 스페이서 형성이 함께 요구되고 있어, 일정 높이 이상의 스페이서를 안정적으로 형성하는 것이 액정 전계 렌즈의 수율 측면에서 큰 부분을 차지한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단 및 이의 제조 방법과 이를 적용한 입체 영상 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단을 액정 전계 렌즈로 구현한 단면도이다.
도 3과 같이, 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단을 삼차원 표시를 위해, 액정 전계 렌즈로 구현시 그 구성 요소는 제 1 기판(100)에 일 방향의 종축을 갖는 복수개의 서로 이격된 제 1 전극(110)과, 상기 제 1 전극(110)을 포함한 상기 제 1 기판(100) 상에, 제 1 높이로 형성된 제 1 칼럼 스페이서(118)와, 제 2 기판(200) 상에 형성된 제 2 전극(210)과, 상기 제 2 전극(210) 상에, 상기 제 1 칼럼 스페이서(118)와 만나는 제 2 높이의 제 2 칼럼 스페이서(222) 및 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이에 형성된 액정층(300)을 포함하여 이루어진다.
또한, 초기 배향 방향을 정의하기 위해, 상기 제 1 칼럼 스페이서(118)를 포함한 제 1 기판(100) 상에 제 1 배향막(119)과, 상기 제 2 칼럼 스페이서(220)를 포함한 제 2 기판(200) 상에 제 2 배향막(222)을 더 포함되어 있다. 상기 제 1, 제 2 배향막(119, 222)은 각 기판의 최상층에 위치하는 것으로, 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)가 위치한 부위에서 제 1, 제 2 배향막(119, 222)은 서로 접한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)가 양 기판에 형성된 이유는 액정층(300)의 셀갭을 충분히 크게 하기 위한 것으로, 양 기판 상의 제 1, 제 2 칼럼 스페이서는 노광 장비가 가능한 해상도에서 최대 높이로 형성한다.
즉, 현재 노광 및 현상 장비에 의해서는 한 기판 상에서 10㎛가 넘는 높이로 패턴 형성이 어렵다. 특히, 높이를 높게 패턴을 구현할 경우, 패턴의 상부쪽과 하부쪽의 면적 차가 커지고, 패턴이 무너지는 현상이 있어, 액정 전계 렌즈 구현시 하나의 기판 상의 칼럼 스페이서만으로 원하는 하이 셀갭 구현이 어려운 실정이었다.
그러나, 본 발명의 액정 전계 렌즈에 있어서는, 노광 장비가 가능한 해상도로 패턴 구현한 최대한의 두께로 각 기판에 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)를 형성한 후 두 기판을 합착하는 경우, 노광 장비가 가능한 최대 두께의 2배로 셀갭을 정할 수 있다. 하나의 칼럼 스페이서(118, 220)의 높이는 약 5㎛ 내지 20㎛ 인 것으로, 양 기판을 합착할 경우, 액정 전계 렌즈에 요구되는 충분한 10㎛ 내지 40㎛ 의 하이 셀갭(high cell gap) 구현이 가능하다.
특히, 본 발명의 액정 전계 렌즈에 있어서는, 제 1, 제 2 기판(100, 200) 상에 형성된 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)가 서로 동일 위치에 위치할 필요가 없고, 서로 만날 정도로만 배치시킴에 의해서도, 충분한 하이 셀갭을 확보하고자 한다. 이에 따라, 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 합착시 합착 정렬 자유도가 높아지기 때문에, 제품의 불량률을 낮출 수 있고, 이는 수율 향상을 의미한다.
상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)는 서로 동일 두께로, 동일 재질로 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 왜냐하면, 제 1, 제 2 기판(118, 220)이 합착 후에는 서로가 힘을 받게 되는데, 어느 한쪽이 더 강성을 갖게 되면, 나머지 한쪽의 변형을 일으키기 쉽기 때문이다.
한편, 본 발명의 액정 전계 렌즈에 있어서, 설명하지 않은 부호 110a, 110b는 제 1 전극을 서로 다른 층에 나누어 형성한 것을 의미하는 것으로, 제 1 전극은 도시된 바와 같이, 서로 다른 층에 나누어 형성할 수도 있고, 한 층에 형성할 수도 있다. 전자의 경우는 보다 미세한 전계 렌즈 구현이 가능할 것으로, 대면적에 유리하다.
그리고, 서로 다른 층에 나누어 제 1 전극을 형성시에는, 제 1 절연막(115)을 더 구비하여, 기판(100)과 제 1 절연막(115) 상에 나누어 형성할 수 있다.
116은 상기 제 1 전극(110b) 상에 평탄화를 위해 제 2 절연막을 형성한 상태를 도시한 것으로, 제 2 절연막(116)은 경우에 따라 생략될 수도 있다.
액정 전계 렌즈에 렌즈 효과를 일으키기 위해서는, 상기 제 1 기판(100)을 일정 폭의 피치를 정해 피치별로 나누어, 피치별로, 피치의 중앙(O)부터 에지(E)까지 점차 증가하는 전압을 상기 제 1 전극들(110)에 인가하는 제 1 전압원(미도시)과, 상기 제 2 전극(210)에 접지 또는 문턱 전압을 인가하는 제 2 전압원(미도시)을 통해, 각각 전압을 인가한다.
이들 제 1, 제 2 전극(110, 210)에 전압 무인가시는 상기 스위처블 입체 전환 수단은 투명한 셀로 기능하여, 하부의 표시 패널로 나온 이차원 영상이 그대로 출사된다.
도 4a 및 도 4b는 하나의 칼럼 스페이서로 하이 셀갭을 구현시와 두개의 칼럼 스페이서로 나누어 하이 셀갭을 구현시 러빙에 따른 효과를 나타낸 도면이다.
한편, 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단에서, 양 기판 (100, 200)상에 칼럼 스페이서(118, 220)를 각각 형성하는 이유는 도 4a와 같이, 하나의 칼럼 스페이서로(55)만 셀 갭 구현시 상부보다 하부의 면적이 늘어나, 러빙 포(70)가 지나갈 때, 러빙 사각 지대가 늘어남을 방지하고자 함도 고려한 것이다. 예를 들어, 기술의 발달에 의해 노광 장비의 해상도가 높아져 단일 칼럼 스페이서의 높은 높이 구현이 가능하다고 하더라도, 칼럼 스페이서가 갖는 종횡비에 의해 높이가 2배가 늘어나면, 하부 면적은 그의 제곱인 4배가 늘기 때문에, 초기 액정 배향의 조절이 이루어지지 않는 영역이 늘어나 버리는 문제가 있다.
즉, 도 4b와 같이, 양 기판에 서로 나누어 동일 높이의 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)를 형성하게 되면, 도 4a에 비해 각 칼럼 스페이서의 높이를 1/2로 줄일 수 있고, 도 4a에 비해 칼럼 스페이서의 하부 면적이 1/4로 줄어, 러빙 포(170)에 의해 처리되지 않은 영역이 줄게 된다. 이는 비러빙 영역을 현저히 줄일 수 있음을 의미한다.
한편, 상술한 도 4a, 도 4b에서 설명하지 않은 부호 15, 120은 전극 혹은 절연막을 포함한 구성 요소에 상당한 것이다.
이하, 양 기판 상에 형성되는 제 1, 제 2 칼럼 스페이서의 배치 정도를 여거 실시예에 따른 평면도를 참조하여 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 도 3의 제 1, 제 2 칼럼 스페이서의 배치를 다른 실시예에 따라 나타낸 평면도이다.
도 5a와 같이, 제 1 칼럼 스페이서(118)는 가로로 길게 형성하고, 제 2 칼럼 스페이서(220)는 세로로 길게 형성하여, 이들이 서로 십자 형상으로 만나도록 배치할 수 있다.
이 경우, 상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)는 제 1, 제 2 기판 합착시 가로나, 세로의 미스얼라인이 어느 정도 있더라도, 서로 교차하기만 하면, 두 칼럼 스페이서의 높이를 합한 값으로 셀 갭이 형성이 가능한 것으로, 그만큼 합착 정밀도의 요구가 낮음을 의미한다.
도 5b는 도 5a의 배치와 반대로, 제 1 칼럼 스페이서(118)는 세로로 길게 형성하고, 제 2 칼럼 스페이서(220)는 가로로 길게 형성한 것으로, 이의 효과 역시 도 5a에 배치한 구조와 유사하다.
도 6a 및 도 6b는 도 3의 제 1, 제 2 칼럼 스페이서의 형상을 다른 실시예에 따라 나타낸 평면도이다.
제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)의 형상은 서로 동일 또는 다르게 하여 형성이 가능하나, 제 1, 제 2 기판 합착시 교차 면적이 충분히 확보될 수 있는 형상이 바람직하다. 따라서, 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)가 서로 동일 형상일 경우, 서로 다른 형상일 경우에 비해 확률적으로 양 기판간의 미스얼라인이 있어도 충분히 교차되는 접촉 면적을 늘릴 수 있다. 즉, 도 6a와 같이, 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(118, 220)의 가로 단면적이 서로 원형으로 동일하거나, 도 6b와 같이, 서로 사각형 혹은 그 외의 다각형으로 형성할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 가로 단면이 서로 다른 방향으로 길게 형성된 구조일 수도 있다. 어느 경우나, 서로 합착 후 상대 칼럼 스페이서로부터 받는 압력을 지지할 수 있는 이상을 확보할 수 있도록 교차 면적을 갖는 것이 바람직하다.
예를 들어, 서로 교차하는 부위의 면적이 작게, 가로 단면의 중앙부가 좁아지는 형상은 피한다.
이하, 도 3 및 도 5a, 5b를 참조하여, 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 제 1 기판(100)에 일 방향의 종축을 갖는 복수개의 서로 이격된 제 1 전극(110)을 형성한다. 여기서, 제 1 전극(110)은 한층에 형성할 수도 있고, 도시된 바와 같이, 제 1 기판(100) 제 1 층의 전극들(110a)과, 상기 제 1 층의 전극들(110a)을 덮도록 제 1 절연막(115)을 형성 후, 상기 제 1 절연막(115) 상에, 상기 제 1 층의 전극들(110a)과 교번되는 위치에 제 2 층의 전극들(110b)으로 나누어 형성할 수 있다.
이어, 상기 제 2 층의 전극들(110b)을 덮도록 제 2 절연막(116)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 전극(110)을 포함한 상기 제 2 절연막(116) 상에, 제 1 높이의 제 1 칼럼 스페이서(118)를 형성한다.
이어, 상기 제 1 칼럼 스페이서(118)를 포함한 제 2 절연막(116) 전면에 제 1 배향막(119)을 형성한다.
이어, 제 2 기판(200) 상에, 제 2 전극(210)을 형성한다.
이어, 상기 제 2 전극(210) 상에, 상기 제 1 칼럼 스페이서(118)와 만나는 제 2 높이의 제 2 칼럼 스페이서(220)를 형성한다.
이어, 상기 제 2 칼럼 스페이서(220)를 포함한 제 2 전극(210) 상에 제 2 배향막(222)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)을 대향시켜 본딩하고, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정층(300)을 형성한다.
여기서, 상기 액정층(300)을 이루는 액정 분자의 Δn(이방성 굴절률차)은, 약 0.2~0.3으로, 액정 패널에 이용되는 액정층의 이방성 굴절률차(0.1 이하)와는 다른 값을 갖는다.
그리고, 상기 액정층(300)의 형성은 상기 제 1, 제 2 기판(200, 100)을 합착한 후, 소정의 주입구를 통해 액정 주입하여 이루어질 수도 있고, 혹은 합착 전 일 기판측에 액정을 적하한 후, 제 1, 제 2 기판(200, 100)의 합착이 이루어질 수도 있다.
한편, 상기 제 1 칼럼 스페이서(118) 및 제 2 칼럼 스페이서(200)는 감광성 수지를 각 기판 상에 도포한 후, 이를 선택적으로 노광 및 현상하여 형성한다. 그리고, 하이 셀갭 구현을 위해 노광 장비가 가능한 최대의 높이로 형성한다.
이하, 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단의 전압 인가시와 무인가시의 동작을 살펴본다.
한편, 렌즈 영역(L)은 도 3에 도시된 형상이 렌즈 영역(L) 하나의 폭을 일 피치(P)로 할 때, 피치를 주기로 가로 방향으로 형성된다.
이어, 상기 액정 전계 렌즈를 이용하여, 2차원 영상 표시와 3차원 영상 표시를 선택적으로 출사시키는 방법에 대해 간략히 설명한다.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 액정 전계 렌즈를, 온/오프 구동하였을 때의 전위면과 액정 배향 상태를 나타낸 도면이다.
도 7a는 액정 전계 렌즈를 온(on) 구동하여, 삼차원 표시를 하였을 때를 나타낸 것으로, 이 경우, 앞서 도 3의 액정 전계 렌즈 구동과 같이, 렌즈 영역에 대응하여 하나의 포물 렌즈 형상의 액정 전계 렌즈 형성시, 상기 렌즈 영역의 중심에서는 대략 문턱 전압 또는 접지 전압에 상당한 제 1 전압(V0)이 인가되며, 상기 렌즈 영역들의 에지부에 위치한 제 2 전극(110)에는 가장 큰 제 n 전압(Vmax)이 인가된다. 이 경우, 상기 렌즈 영역의 중심과 에지부 사이의 위치하는 상기 제 1 전극들(110)에 인가되는 전압은 상기 렌즈 영역의 제 1 전압(V0)에서 제 n 전압(Vmax) 사이에서, 상기 렌즈 영역의 중심에서 멀어질수록 점점 커지는 값의 전압이 인가된다. 한편, 이와 같이, 상기 복수개의 제 2 전극(110)에 전압이 인가되면 상기 제 1 전극(210)에는 접지 전압 또는 문턱 전압 등의 전압을 인가하여, 상기 제 2 전극(110)과 상기 제 2 전극(110) 사이에 수직 전계를 조성한다.
이를 위해 상기 액정 전계 렌즈는 상기 제 1 전압(V0) 내지 제 n 전압(Vmax)을 상기 제 2 전극(110)에 인가하기 위한 제 1 전압원(미도시)와, 상기 제 1 전극(210)에 접지 전압 또는 문턱 전압을 인가하기 위한 제 2 전압원(미도시)를 더 구비한다.
이러한 복수개의 제 1 전극(110)은 상기 렌즈 영역에서, 상기 렌즈 영역의 에지부를 경계로 좌우 대칭형으로 형성된다. 이러한 상기 각 제 1 전극(110)들은 패드부(표시 패널의 비표시부에 대응)에서, 상기 전압원들을 통해 해당 전압들(V0, V1, V2, ..., Vmax)이 인가된다.
여기서, 상기 제 2 전극(110)에 인가되는 가장 작은 문턱 전압(V0)은 약 1.4~2V 를 피크값으로 하는 교류 사각파이며, 이러한 문턱 전압 (V0)은
Figure pat00001
(Δε는 액정 유전율 이방성, K1은 액정의 탄성 계수, ε0은 자유공간 유전율)로 계산된다. 또한, 상기 렌즈 영역의 에지에 대응되어 제 2 전극(110)에 인가되는 전압 중 가장 큰 고전압은 약 2.5~10V를 피크값으로 하는 인가되는 교류 사각파이다.
이 경우에는, 하부에서 표시 패널(미도시)을 통해 출사되는 이차원 영상을 상기 액정 전계 렌즈가 영역별로 광경로차를 유발하여, 포물 렌즈와 같이 작용하여, 삼차원 영상으로 변환하여 출사시키게 된다.
도 7b는, 액정 전계 렌즈를 오프(off) 구동하여, 하부의 표시 패널(미도시)로부터의 이차원 영상을 그대로 출사시킬 때를 나타낸 것이다.
이 경우, 제 1 전극(210) 및 제 2 전극(110) 모두 오프 상태로 유지시킨다.이 때는, 상기 스위처블 입체 전환 수단이 일종의 투명한 셀로 기능하는 것이다.
즉, 예를 들어, 상기 렌즈 영역의 중심부터 에지까지 위치하는 복수개의 제 2 전극(110)에 인가하는 전압 값을 크게 하고, 상기 제 1 전극(210)에 접지 전압 또는 문턱 전압을 인가하여, 수직 전계를 영역별로 다르게 하여 조절할 수 있다. 즉, 중심은 수직 전계가 거의 없게 하고, 에지에서는 수직 전계가 가장 강하게 걸리게 하여, 점차적으로 중심에서 에지까지 수직 전계를 크게 하여 인가하여 주는 것이다.
도 8은 본 발명의 액정 전계 렌즈를 적용한 입체 영상 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 8과 같이, 본 발명의 액정 전계 렌즈(500)를 적용한 입체 영상 표시 장치는, 상술한 전압 인가에 따라 구동되어 렌즈 기능을 갖는 액정 전계 렌즈(500)와, 상기 액정 전계 렌즈(500) 하측에 이차원 영상 정보를 출사하는 표시 패널(350)과, 상기 표시 패널(350) 하측에 표시 패널(350)로 광을 전달하는 광원(700)을 포함하여 이루어진다.
경우에 따라, 상기 표시 패널(350)이 광을 직접 발광하는 자발광 표시 패널이라면, 상기 광원(700)의 생략이 가능하다.
상기 표시패널(350)에는 제 1 및 제 2 영상(IM1, IM2)을 각각 표시하는 제 1 및 제 2 영상 화소(P1, P2)가 순차적으로 반복 배열되어 있으며, 이러한 표시패널(350)로는 액정표시소자(Liquid crystlal Display Divice: LCD), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Display Device: OLED), 플라즈마 표시 소자(Plasma Display Panel: PDP), 전계발광소자(Field Emission Display Device: FED), 전기 영동 표시 패널 등의 평판 표시 패널이 사용될 수 있다. 이러한 표시 패널(350)은 상기 액정 전계 렌즈(500) 하측에 위치하여, 상기 액정 전계 렌즈(500)로 이차원의 영상 신호를 전달하는 역할을 한다.
본 발명의 액정 전계 렌즈(500)는, 이차원 영상 신호를 렌즈면의 프로파일에 따라 삼차원 영상 신호를 출사하는 기능을 갖는 것으로, 상기 이차원을 구현하는 표시 패널(350) 상에 위치하며, 전압 인가 여부에 따라 선택적으로 삼차원 영상 신호의 출사 혹은 이차원 영상 신호를 그대로 출사하는 기능을 한다. 즉, 전압 무인가시 광이 투과되는 특성을 이용하여, 전압 무인가시는 이차원 표시, 전압 인가시는 삼차원 표시와 같은 스위칭 기능을 겸용할 수 있다.
한편, 도 8에서는, 상기 제 1 전극(210)과 제 2 전극(110)을 덮도록 각각 제 1, 제 2 배향막(212, 113)이 더 형성된 점이 도시되어 있는 것으로, 이러한 제 1, 제 2 배향막은 상기 액정층(300)의 구동 방식에 따라 형성 또는 생략될 수 있으며, 이 경우, 상기 제 1, 제 2 배향막의 러빙 방향은, 상기 제 2 전극(110)의 종축을 따르거나 이에 교차하는 방향으로 한다.
이상에서는 스위처블 입체 전환 수단을 액정 전계 렌즈 방식으로 구현한 예를 살펴보았다. 이하에서는, 상술한 도 3의 동일 구조를 적용한 이를 배리어 방식으로 적용한 예를 살펴본다.
도 9는 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단을 배리어 방식으로 구현한 단면도이다.
도 9와 같이, 스위처블 입체 전환 수단을 배리어 방식으로 구현시에는, 스위처블 입체 전환 수단에, 상술한 렌즈 영역에 상당한 일 피치 내에 일부 영역과 나머지 영역을 구분하여, 일부 영역과 나머지 영역에 위치한 상기 제 2 전극들에 서로 다른 제 1 전압과 제 2 전압을 함께 인가하는 제 1 전압원을 구비하여 이루어진다.
이 경우, 상기 제 1 전압원을 통해 전압 인가시, 상기 스위처블 입체 전환 수단의 일 피치는 블랙 영역(B)과 화이트 영역(W)으로 구분되어진다.
즉, 상기 스위처블 입체 전환 수단이 노멀리 화이트(normally white) 모드라면, 상기 블랙 영역은 상대적으로 고전압을 제 2 전극(110)에 인가하여 주고, 화이트 영역은 이보다 작은 저전압을 제 2 전극(110)에 인가하여 주는 것이다. 이 경우, 상기 저전압에 해당하는 전압이 상기 제 1 전극(210)에 걸려져 있는 것으로, 블랙 영역만 수직 전계가 인가된 상태인 것이다.
이 경우, 전압 인가시에만, 일 피치 내에 일부만 블랙 영역(B)이 되도록 하며, 화이트 영역(W)으로 남아있는 부분을 마치 슬릿과 같이 이용하여, 양안 시차를 유도한다. 이 경우, 상기 블랙 영역(B)을 완전히 가려주도록, 전압 인가시 액정 배향 방향으로 흡수축을 갖는 편광판(260)을 상기 제 1 기판(200)의 배면측에 더 형성할 수 있다.
이러한 배리어 방식에 있어서도, 2차원 표시에서는, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극(210, 110)을 모두 오프 상태로 하여, 하부 표시 패널(350)의 영상이 그대로 출사되게 한다.
이와 같이, 본 발명의 스위처블 입체 전환 수단 및 이의 제조 방법과 이를 이용한 입체 영상 표시 장치는, 칼럼 스페이서를 양 기판에 형성하여, 하이 셀 갭 구현이 가능하여, 원하는 스위처블 입체 전환 수단의 액정층 높이를 자유롭게 형성할 수 있다. 이에 따라, 셀 갭 자유도가 상승하며, 특히, 액정 전계 렌즈와 같이, Δnd 값을 높여야 하는 구조에 있어서, 패턴 형성의 용이성과 안정성 때문에, 수율 향상을 기대할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 제 1 기판 110: 제 1 전극
118: 제 1 칼럼 스페이서 119: 제 1 배향막
200: 제 2 기판 210: 제 2 전극
220: 제 2 칼럼 스페이서 222: 제 2 배향막
300: 액정층

Claims (22)

  1. 제 1 기판에 일 방향의 종축을 갖는 복수개의 서로 이격된 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극을 포함한 상기 제 1 기판 상에, 제 1 높이의 제 1 칼럼 스페이서를 형성하는 단계;
    제 2 기판 상에, 제 2 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 전극 상에, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 만나는 제 2 높이의 제 2 칼럼 스페이서를 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 기판과 제 2 기판을 대향시켜 본딩하고, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서를 포함한 제 1 기판 상에 제 1 배향막을 형성하는 단계와, 상기 제 2 칼럼 스페이서를 포함한 제 2 기판 상에 제 2 배향막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서 및 제 2 칼럼 스페이서는 감광성 수지를 노광 및 현상하여 형성하는 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 높이와 제 2 높이는 같은 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 높이와 제 2 높이는 노광 장비가 상기 감광성 수지를 노광하였을 때 감광 가능한 최대 두께인 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 높이와 제 2 높이는 각각 5㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 상기 제 2 칼럼 스페이서는 평면적으로 각각 서로 다른 방향으로 길게 형성되며, 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 상기 제 2 칼럼 스페이서는 각각의 수평 단면이 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법.
  9. 제 1 기판에 일 방향의 종축을 갖는 복수개의 서로 이격된 제 1 전극;
    상기 제 1 전극을 포함한 상기 제 1 기판 상에, 제 1 높이로 형성된 제 1 칼럼 스페이서;
    상기 제 1 기판과 대향된 제 2 기판 상에 형성된 제 2 전극;
    상기 제 2 전극 상에, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 만나는 제 2 높이의 제 2 칼럼 스페이서; 및
    상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서를 포함한 제 1 기판 상에 제 1 배향막과, 상기 제 2 칼럼 스페이서를 포함한 제 2 기판 상에 제 2 배향막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 높이와 제 2 높이는 같은 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 높이와 제 2 높이는 각각 5㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 상기 제 2 칼럼 스페이서는 평면적으로 각각 서로 다른 방향으로 길게 형성되며, 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 상기 제 2 칼럼 스페이서는 각각의 수평 단면이 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 기판을 일정 피치별로 나누어, 피치별로, 피치의 중앙부터 에지까지 점차 증가하는 전압을 상기 제 1 전극들에 인가하는 제 1 전압원을 더 구비한 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 기판을 일정 피치별로 나누어, 피치별로, 일부 영역과 나머지 영역을 구분하여, 일부 영역과 나머지 영역에 위치한 상기 제 1 전극들에 서로 다른 제 1 전압과 제 2 전압을 함께 인가하는 제 1 전압원을 더 구비한 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단.
  17. 제 15항 또는 제 16항에 있어서,
    상기 제 2 전극에 접지 또는 문턱 전압을 인가하는 제 2 전압원을 더 구비한 것을 특징으로 하는 스위처블 입체 전환 수단.
  18. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 하나의 스위처블 입체 전환 수단의 제조 방법으로 형성된 스위처블 입체 전환 수단;
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극에 전압을 인가시키는 전압원; 및
    상기 스위처블 입체 전환 수단과 합착되며, 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 전압원을 통해 상기 제 1, 제 2 전극에 전압 인가시 스위처블 입체 전환 수단은 액정 전계 렌즈 또는 배리어로 기능하며, 전압 무인가시는 투명 셀로 기능하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 전압원은,
    제 1 기판을 일정 피치별로 나누어, 피치별로, 피치의 중앙부터 에지까지 점차 증가하는 전압을 상기 제 1 전극들에 인가하는 제 1 전압원과, 상기 제 2 전극에 접지 또는 문턱 전압을 인가하는 제 2 전압원을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 전압원은
    상기 제 1 기판을 일정 피치별로 나누어, 피치별로, 일부 영역과 나머지 영역을 구분하여, 일부 영역과 나머지 영역에 위치한 상기 제 1 전극들에 서로 다른 제 1 전압과 제 2 전압을 함께 인가하는 제 1 전압원과, 상기 제 2 전극에 접지 또는 문턱 전압을 인가하는 제 2 전압원을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  22. 제 18항에 있어서,
    상기 표시 패널은, 액정 패널, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 패널, 플라즈마 표시 패널 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
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