KR20140014792A - 전환방식 영상표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2차원 영상 및 3차원 영상을 표시하는 전환방식 영상표시장치에 관한 것으로, 영상을 표시하는 표시패널과; 상기 표시패널 상부에 위치하고, 제1 및 제2기판과 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 시역패널을 포함하고, 전기장이 인가되지 않았을 때 상기 액정층의 액정분자들은 나선축이 상기 제1 및 제2기판에 평행한 나선 구조를 가지고 배열되며, 전기장이 인가되었을 때 상기 액정층의 액정분자들은 상기 제1 및 제2기판에 수직하게 배열되는 전환방식 영상표시장치를 제공한다.

Description

전환방식 영상표시장치{SWITCHABLE IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 영상표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2차원 영상 및 3차원 영상을 표시하는 전환방식 영상표시장치에 관한 것이다.
인간이 영상의 깊이와 입체를 느끼는 요인으로는 두 눈 사이 간격에 의한 양안시차 외에도 심리적, 기억적 요인이 있으며, 이에 따라 3차원 입체영상 표시기술 역시 관찰자에게 어느 정도의 3차원 영상정보를 제공할 수 있는지를 기준으로 통상 부피표현방식(volumetric type), 3차원표현방식(holographic type), 입체감표현방식(stereoscopic type)으로 구분된다.
부피표현방식은 심리적인 요인과 흡입효과에 의해 깊이 방향에 대한 원근감이 느껴지도록 하는 방법으로서, 투시도법, 중첩, 음영과 명암, 움직임 등을 계산에 의해 표시하는 3차원 컴퓨터그래픽 또는 관찰자에게 시야각이 넓은 대화면을 제공하여 그 공간 내로 빨려 들어가는 것 같은 착시현상을 불러일으키는 이른바 아이맥스 영화 등에 응용되고 있다.
그리고, 3차원표현방식은 가장 완전한 입체영상 표시기술로서, 레이저광 재생 홀로그래피 내지 백색광 재생 홀로그래피로 대표될 수 있다.
또한, 입체감표현방식은 양안의 생리적 요인을 이용하는 입체감을 느끼는 방식으로, 구체적으로 약 65㎜정도 떨어져 있는 좌우안에 시차정보가 포함된 평면의 연관영상을 제공하면　뇌가 이들을 융합하는 과정에서 표시면 전후의 공간정보를 생성해 입체감을 느끼는 능력, 즉 스테레오그라피(stereography)를 이용한 것이다.
이러한 입체감표현방식은 다안상 표시방식이라 불리며, 실질적인 입체감 생성위치에 따라 관찰자가 특수안경을 착용하는 안경방식 또는 표시면 측의 패럴랙스 베리어(parallax barrier)나 렌티큘러(lenticular) 또는 인테그럴(integral) 등의 렌즈 어레이(lens array)를 이용하는 무안경 방식으로 구분될 수 있다.
특히 무안경 방식의 3차원 영상표시장치는, 좌우안 영상을 표시하는 표시패널과, 표시패널의 상부 또는 하부에 배치되는 패럴랙스 베리어 또는 렌즈 어레이를 포함하는데, 사용자가 별도의 도구 없이 입체영상을 볼 수 있다는 점에서 활발히 개발되고 있다.
여기서, 패럴랙스 베리어 또는 렌즈 어레이는, 전극이 형성된 2개의 기판과. 2개의 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성되는 시역(viewing zone)패널의 형태로 형성할 수 있으며, 이 경우 인가되는 전압에 따라 시역패널이 단순한 광투과수단 또는 시역생성수단의 역할을 하도록 함으로써, 3차원 영상표시장치가 2차원 영상 또는 3차원 영상을 선택적으로 표시하도록 할 수 있다.
이러한 2차원 영상 및 3차원 영상을 표시하는 전환방식 영상표시장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1a와 도 1b는 종래의 전환방식 영상표시장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 1a와 도 1b에 도시한 바와 같이, 종래의 전환방식 영상표시장치는 영상을 표시하는 표시패널(10) 상부에 편광변조패널(20)과 렌즈시트(lens sheet, 30)를 포함한다.
편광변조패널(20)은 제1 및 제2기판(22, 24)과 두 기판(22, 24) 사이에 개재된 비틀림 네마틱(twisted nematic) 액정층(26)을 포함한다. 도시하지 않았지만, 제1 및 제2기판(22, 24) 내측 전면에는 각각 전극이 형성된다.
렌즈시트(30)는 제3 및 제4기판(32, 34)과 두 기판(32, 34) 사이에 액정물질로 이루어진 렌즈층(36)을 포함하며, 렌즈층(36) 상부에는 평탄화를 위한 수지층(resin layer; 38)이 형성된다.
이러한 전환방식 영상표시장치에서는, 도 1a에 도시한 바와 같이, 편광변조패널(20)의 액정층(26)에 전기장이 인가되지 않을 경우, 액정층(26)은 표시패널(10)로부터의 영상의 편광상태를 변화시키고, 편광상태가 변화된 영상은 렌즈시트(30)를 그대로 통과하게 되어 2차원 영상이 표시된다.
반면, 도 1b에 도시한 바와 같이, 편광변조패널(20)의 액정층(26)에 전기장이 인가될 경우, 액정층(26)의 액정분자는 제1 및 제2기판(22, 24)에 수직하게 배열하게 되고, 표시패널(10)로부터의 영상은 액정층(26)을 통과하면서 편광상태가 변하지 않게 되며, 편광상태가 변화되지 않은 영상은 렌즈시트(30)를 통과하면서 굴절되어 3차원 영상이 표시된다.
그런데, 이러한 종래의 전환방식 영상표시장치는 2차원 영상모드와 3차원 영상 모드의 전환을 위해 편광변조패널(20)과 렌즈시트(30)의 두 구성요소를 필요로 하므로, 비용이 높아지는 단점이 있다.
도 2a와 도 2b는 종래의 전환방식 영상표시장치의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 2a와 도 2b에 도시한 바와 같이, 종래의 전환방식 영상표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널(50)과, 표시패널(50) 상부에 배치되는 렌즈 어레이(60)를 포함한다.
렌즈 어레이(60)는 서로 마주보며 이격된 제1 및 제2기판(62, 72)과 제1 및 제2기판(62, 72) 사이에 개재되는 액정층(80)을 포함한다.
제1기판(62) 상부에는 서로 이격되는 다수의 제1전극(64)이 형성되고, 다수의 제1전극(64) 상부에는 절연층(66)이 형성되며, 절연층(66) 상부에는 서로 이격되는 다수의 제2전극(68)이 형성된다.
여기서, 다수의 제1전극(64)은 다수의 제2전극(68)의 이격구간에 대응되고, 다수의 제2전극(68)은 다수의 제1전극(64)의 이격구간에 대응되도록 형성되어, 다수의 제1전극(64)과 다수의 제2전극(68)은 서로 교대로 배치된다.
제2기판(72) 하부 전면에는 제3전극(74)이 형성되고, 액정층(80)은 제1기판(72) 상부의 다수의 제2전극(68)과 제2기판(72) 하부의 제3전극(74) 사이에 형성된다.
다수의 제1전극(64)과 다수의 제2전극(68) 및 제3전극(74)에는 각각 제1, 제2 및 제3전압이 인가되는데, 제1, 제2 및 제3전압을 적절하게 조절하여 렌즈 어레이(60)가 단순히 입사광을 투과시키는 역할을 하도록 하거나 입사광을 구분하여 집중시키는 렌즈의 역할을 하도록 할 수 있으며, 그 결과 전환방식 영상표시장치는 2차원 영상모드 또는 3차원 영상모드 에서 동작할 수 있다.
예를 들어, 전환방식 영상표시장치가 2차원 영상모드로 구동될 경우, 도 2a에 도시한 바와 같이, 표시패널(50)은 하나의 영상을 표시하고, 모두 동일한 값으로 설정된 제1, 제2 및 제3전압이 다수의 제1전극(64)과 다수의 제2전극(68) 및 제3전극(74)에 각각 인가되어 전기장이 생성되지 않으며, 렌즈 어레이(60)는 단순 유리판과 같이 굴절 없이 표시패널(50)의 하나의 영상을 그대로 투과시키고, 그 결과 사용자는 2차원 영상을 시청하게 된다.
그리고, 전환방식 영상표시장치가 3차원 영상모드로 구동될 경우, 도 2b에 도시한 바와 같이, 표시패널(50)은 좌안 영상 및 우안 영상을 표시하고, 서로 상이한 값으로 설정된 제1, 제2 및 제3전압이 다수의 제1전극(64), 다수의 제2전극(68) 및 제3전극(74)에 각각 인가되어 전기장이 생성되며, 렌즈 어레이(60)의 액정층(80)의 액정분자들은 렌즈 모양을 형성하도록 배열되어, 표시패널(50)의 좌안 영상 및 우안 영상을 분리하여 서로 다른 시역(viewing zone)으로 전달하고, 그 결과 사용자는 3차원 영상을 시청하게 된다.
그런데, 이러한 전환방식 영상표시장치는, 다수의 제1 및 제2전극(64, 68)과 같은 패턴 전극의 상부에서 불균일한 전기장이 발생하여 원하는 렌즈 형상을 발현시킬 수 없다. 또한, 각각의 패턴 전극 사이에는 일정한 간격을 형성하게 되는데, 이론적으로 무한대 개수의 패턴을 형성하지 않는 이상, 유한한 개수의 전압 분배(voltage split)에 의하여 연속적인 렌즈 형상을 생성할 수 없다. 따라서, 고품질의 영상을 얻기가 어렵다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 비용을 줄이고 연속적 렌즈 역할이 가능한 단일 시역패널을 포함하는 전환방식 영상표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전환방식 영상표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과; 상기 표시패널 상부에 위치하고, 제1 및 제2기판과 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 시역패널을 포함하고, 전기장이 인가되지 않았을 때 상기 액정층의 액정분자들은 나선축이 상기 제1 및 제2기판에 평행한 나선 구조를 가지고 배열되며, 전기장이 인가되었을 때 상기 액정층의 액정분자들은 상기 제1 및 제2기판에 수직하게 배열된다.
상기 액정층은 상기 액정분자들에 모노머나 폴리머 또는 카이랄 도펀트가 혼합되어 있는 액정혼합물을 포함한다.
상기 제1기판 내면에 서로 다른 물질의 제1패턴과 제2패턴이 번갈아 형성되고, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴 사이의 거리는 상기 나선 구조의 1/4 피치이다.
상기 제1패턴과 상기 제2패턴의 각각은 유기물이나 무기물 또는 금속물질로 이루어진다.
또는, 상기 제1패턴은 수직배향막이고, 상기 제2패턴은 수평배향막이다.
상기 제1기판 내면에 배향막이 형성되고, 상기 배향막은 상기 나선 구조의 1/4 피치마다 서로 다른 제1노광량과 제2노광량에 번갈아 노출된다.
상기 배향막은 수평배향막이고, 상기 제1노광량은 상기 제2노광량보다 크며, 상기 제1노광량에 대응하는 영역의 상기 액정분자들은 상기 제1 및 제2기판에 수평하게 배열되고, 상기 제2노광량에 대응하는 영역의 상기 액정분자들은 상기 제1 및 제2기판에 수직하게 배열된다.
상기 액정층 내에 상기 나선 구조의 1/2 피치마다 격벽이 형성된다.
상기 격벽은 반응성 메조겐이나 아크릴로 이루어지고, 상기 격벽 사이에 수평배향막 패턴이 형성된다.
상기 격벽은 폴리머로 이루어지고, 상기 격벽 사이에 수직배향막 패턴이 형성된다.
본 발명에 따른 전환방식 영상표시장치에서는, 나선축이 기판에 평행한 나선 구조의 액정층을 이용하여 단일 시역패널을 형성함으로써, 연속적인 렌즈의 형성이 가능하며, 비용을 줄이고 고품질의 영상을 제공할 수 있다.
도 1a와 도 1b는 종래의 전환방식 영상표시장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 2a와 도 2b는 종래의 전환방식 영상표시장치의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 3차원 영상모드 및 2차원 영상모드에서의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전환방식 영상표시장치를 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 시역패널의 구조를 도시한 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 각각 3차원 영상모드 및 2차원 영상모드에서의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전환방식 영상표시장치를 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전환방식 영상표시장치는 영상을 표시하는 표시패널(110)과, 표시패널(110) 상부의 편광판(120)과, 편광판(120) 상부의 시역패널(130)을 포함한다.
표시패널(150)은, 서로 마주보며 이격된 하부 및 상부기판(112, 114)과, 하부 및 상부기판(112, 114) 사이에 형성된 액정층(116)을 포함한다. 예를 들어, 표시패널(110)에는 다수의 좌안 화소 및 우안 화소(Pl, Pr)가 정의되며, 다수의 좌안 화소 및 우안 화소(Pl, Pr)는 번갈아 배치된다.
도시하지는 않았지만, 하부 및 상부기판(112, 114) 내면에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성될 수 있으며, 화소전극에는 데이터 전압이 인가되고 공통전극에는 공통전압이 인가되어 액정층(116)이 구동된다.
여기서, 표시패널(150)을 액정표시패널인 경우를 예로 설명하였으나, 표시패널(150)은 유기전기발광표시패널일 수 있다.
편광판(120)은 광투과축에 평행한 선편광만을 통과시키며, 표시패널(150)이 액정표시패널일 경우, 편광판(120)의 광투과축과 수직한 방향의 광투과축을 갖는 편광판(도시하지 않음)이 표시패널(150) 하부에 더 배치된다.
그리고, 시역패널(160)은, 서로 마주보며 이격된 제1 및 제2기판(132, 134)과, 제1 및 제2기판(132, 134) 사이에 형성된 액정층(140)을 포함한다.
제1기판(132) 상부 전면에는 제1전극(136)이 형성되고, 제2기판(134) 하부 전면에는 제2전극(138)이 형성되며, 액정층(140)은 제1기판(132) 상부의 제1전극(136)과 제2기판(134) 하부의 제2전극(138) 사이에 형성된다.
여기서, 액정층(140)은 액정분자들에 모노머(monomer)나 폴리머(polymer) 또는 카이랄 도펀트(chiral dopant)가 혼합된 액정 혼합물을 포함하며, 액정 분자들은 제1 및 제2기판(132, 134)에 평행한 나선축(helix axis)를 가지고 나선 구조(helix structure)를 형성하도록 배열된다.
이때, 액정층(140)의 나선 피치(helix pitch)를 조절하면 연속적인 렌즈 형상을 얻을 수 있으며, 액정층(140)이 단순히 입사광을 투과시키는 역할을 하도록 하거나, 입사광을 분리하여 상이한 방향으로 출사하는 가상의 액정렌즈의 역할을 하도록 함으로써, 전환방식 영상표시장치를 2차원 영상모드 또는 3차원 영상모드로 구동할 수 있다.
예를 들어, 전환방식 영상표시장치가 3차원 영상모드로 구동될 경우, 도 3a에 도시한 바와 같이, 표시패널(110)의 좌안 및 우안 화소(Pl, Pr)는 각각 좌안 영상과 우안 영상을 번갈아 표시하고 하고, 제1전극(136)과 제2전극(138) 사이에 전기장이 인가되지 않아 액정층(140)의 액정분자들은 나선 구조를 가지고 배열되어 연속적인 액정렌즈를 형성하며, 시역패널(130)은 표시패널(110)의 영상을 분리하여 좌안 영상은 좌안 시역으로 전달하고 우안 영상은 우안 시역으로 전달함으로써, 좌안 영상 및 우안 영상의 합성에 의한 3차원 영상을 표시하게 된다.
그리고, 전환방식 액정표시장치가 2차원 영상모드로 구동될 경우, 도 3b에 도시한 바와 같이, 표시패널(110)의 좌안 및 우안 화소(Pl, Pr)는 각각 2차원 영상의 단위영상들을 표시하고, 제1전극(136)과 제2전극(138) 사이에 전기장이 인가되어 액정층(140)의 액정분자들은 제1 및 제2기판(132, 134)에 수직하게 배열되며, 시역패널(130)은 단순 유리판과 같이 표시패널(110)의 영상을 그대로 투과시킴으로써, 2차원 영상을 표시하게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 단일 시역패널을 이용하여 2차원 영상 및 3차원 영상을 표시하는데, 단일 시역패널이 연속적인 렌즈 역할을 하도록 함으로써, 비용을 줄이고 고품질의 영상을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 나선 구조를 가지는 액정층을 포함하는 시역패널에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 시역패널의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d에 도시한 바와 같이, 내면에 제1 및 제2전극(136, 138)이 각각 형성된 제1 및 제2기판(132, 134) 사이에 액정혼합물을 주입하고, 액정이 등방성(isotropic) 상에서 카이랄 네마틱(chiral nematic) 상이 될 때까지 온도를 빠르게 낮추어, 제1 및 제2기판(132, 134)에 평행한 나선축을 가지는 나선 구조의 액정층(140)을 형성한다. 여기서, 온도를 낮추는 동안 전압이 인가될 수 있으며, 액정혼합물은 액정분자들에 모노머(monomer)나 폴리머(polymer) 또는 카이랄 도펀트(chiral dopant)가 첨가된 것일 수 있다.
이때, 액정층(140)이 나선 구조를 가지도록 하면서 나선 피치(helix pitch)를 조절하기 위해 다양한 구조 및 방법이 사용될 수 있다.
먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 제1기판(132) 내면, 보다 상세하게는 제1전극(136) 상부에, 서로 다른 물질로 이루어진 다수의 제1패턴(212)과 다수의 제2패턴(214)이 서로 번갈아 형성된다. 여기서, 제1패턴(212)과 제2패턴(214) 사이의 거리는 나선 피치(p)의 1/4이 되며, 인접한 제1패턴(212) 사이의 거리 및 인접한 제2패턴(214) 사이의 거리는 나선 피치(p)의 1/2이 된다. 제1 및 제2패턴(212, 214)은 유기물이나 무기물 또는 금속일 수 있다.
물질마다 배향 정도가 다르므로, 제1패턴(212)과 제2패턴(214)을 서로 다른 물질로 형성할 경우, 일례로, 제1패턴(212) 상부의 액정분자(142)는 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 수직하게 배열되고, 제2패턴(214) 상부의 액정분자(142)는 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 평행하게 배열되며, 제1패턴(212)과 제2패턴(214) 사이의 액정분자들(142)은 제1패턴(212)에서 제2패턴(214)으로 갈수록 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 기울어진 각도가 작아지면서 연속적으로 배열된다. 따라서, 액정층(140)의 액정분자들(142)은 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 평행한 나선축을 가지는 나선 구조로 배열된다.
여기서, 제1패턴(212)과 제2패턴(214) 사이의 간격을 조절하여 나선 피치(p)를 조절할 수 있다.
한편, 제1패턴(212)은 수직배향막으로 형성하고, 제2패턴(214)은 수평배향막으로 형성하여 동일한 결과를 얻을 수 있다.
또는, 도 4b에 도시한 바와 같이, 제1기판(132) 내면, 보다 상세하게는 제1전극(136) 상부에, 배향막(222)을 형성하고, 위치에 따라 노광량을 다르게 한다. 즉, 배향막(222)을 나선 피치(p)의 1/4마다 서로 다른 제1노광량과 제2노광량에 번갈아 노출한다.
수평배향막의 경우, 노광량이 강하면 액정분자는 기판에 대해 누우려는 성질을 가지며, 노광량이 약하면 액정분자는 기판에 대해 서려는 성질을 가진다. 반대로, 수직배향막의 경우, 노광량이 강하면 액정분자는 기판에 대해 서려는 성질을 가지며, 노광량이 약하면 액정분자는 기판에 대해 누우려는 성질을 가진다.
일례로, 도 4b의 배향막(222)이 수평배향막일 경우, 제1노광량은 제2노광량보다 크며, 제1노광량에 노출된 영역의 액정분자들(142)은 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 평행하게 배열되고, 제2노광량에 노출된 영역의 액정분자들(142)은 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 수직하게 배열되며, 제1노광량에 노출된 영역과 제2노광량에 노출된 영역 사이의 액정분자들(142)은 제1노광량에 노출된 영역에서 제2노광량에 노출된 영역으로 갈수록 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 기울어진 각도가 커지면서 연속적으로 배열된다. 따라서, 액정층(140)의 액정분자들(142)은 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 평행한 나선축을 가지는 나선 구조로 배열된다.
여기서, 제2기판(134) 내면에도 배향막(222)과 동일한 성질을 가지는 배향막이 형성될 수도 있다.
또는, 도 4c에 도시한 바와 같이, 나선 피치(p)의 1/2마다 광중합 반응 등을 통해 반응성 메조겐 격벽이나 아크릴 격벽(232)을 형성하고, 격벽(232) 사이에는 수평배향막 패턴(234)을 형성한다. 격벽(232)과 수평배향막 패턴(234) 사이의 거리는 나선 피치(p)의 1/4이다. 이때, 반응성 메조겐이나 아크릴 격벽(232) 근처의 액정분자(142)는 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 수직하게 배열되고, 수평배향막 패턴(234) 상부의 액정분자(142)는 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 수평하게 배열되며, 격벽(232)과 수평배향막 패턴(234) 사이의 액정분자들(142)은 격벽(232)에서 수평배향막 패턴(234)으로 갈수록 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 기울어진 각도가 작아지면서 연속적으로 배열된다. 따라서, 액정층(140)의 액정분자들(142)은 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 평행한 나선축을 가지는 나선 구조로 배열된다.
여기서, 수평배향막 패턴(234) 대신에, 제1기판(132)이나 제2기판(134) 또는 제1 및 제2기판(132, 134) 전면에는 수평배향막이 형성될 수도 있다.
또는, 도 4d에 도시한 바와 같이, 나선 피치(p)의 1/2마다 광중합 반응 등을 통해 폴리머 격벽(242)을 형성하고, 격벽(242) 사이에는 수직배향막 패턴(244)을 형성한다. 격벽(242)과 수평배향막 패턴(244) 사이의 거리는 나선 피치(p)의 1/4이다. 이때, 폴리머 격벽(242) 근처의 액정분자(142)는 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 수평하게 배열되고, 수직배향막 패턴(244) 상부의 액정분자(142)는 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 수직하게 배열되며, 격벽(242)과 수직배향막 패턴(244) 사이의 액정분자들(142)은 격벽(242)에서 수직배향막 패턴(244)으로 갈수록 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 기울어진 각도가 커지면서 연속적으로 배열된다. 따라서, 액정층(140)의 액정분자들(142)은 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 평행한 나선축을 가지는 나선 구조로 배열된다.
여기서, 수직배향막 패턴(244) 대신에, 제1기판(132)이나 제2기판(134) 또는 제1 및 제2기판(132, 134) 전면에는 수직배향막이 형성될 수도 있다.
또는, 도시하지 않았지만, 제1기판(132)이나 제2기판(134) 또는 제1 및 제2기판(132, 134) 전면에 수직 또는 수평배향막을 형성하고, 일정 방향으로 러빙한 다음, 온도를 낮추어 액정이 카이랄 네마틱 상이 되었을 때, 러빙 방향에 수직한 방향으로 역학적 스트레스(mechanical stress)를 가하여 나선 구조를 형성한 후, 액정이 등방성(isotropic) 굴절률을 가지는 온도보다 약 섭씨 5도 낮은 온도에서 자외선을 조사하여 액정층(140) 내에 폴리머 네트워크(polymer network)를 형성함으로써, 액정층(140)의 액정분자들(142)이 제1 및 제2기판(132, 134)에 대해 평행한 나선축을 가지는 나선 구조로 배열될 수도 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
110: 표시패널 112: 하부기판
114: 상부기판 116: 액정층
120: 편광판 130: 시역패널
132: 제1기판 134: 제2기판
136: 제1전극 138: 제2전극
140: 액정층

Claims (10)

  1. 영상을 표시하는 표시패널과;
    상기 표시패널 상부에 위치하고, 제1 및 제2기판과 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 시역패널
    을 포함하고,
    전기장이 인가되지 않았을 때 상기 액정층의 액정분자들은 나선축이 상기 제1 및 제2기판에 평행한 나선 구조를 가지고 배열되며, 전기장이 인가되었을 때 상기 액정층의 액정분자들은 상기 제1 및 제2기판에 수직하게 배열되는 전환방식 영상표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정층은 상기 액정분자들에 모노머나 폴리머 또는 카이랄 도펀트가 혼합되어 있는 액정혼합물을 포함하는 전환방식 영상표시장치.
  3. 제 1 또는 2 항에 있어서,
    상기 제1기판 내면에 서로 다른 물질의 제1패턴과 제2패턴이 번갈아 형성되고, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴 사이의 거리는 상기 나선 구조의 1/4 피치인 전환방식 영상표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1패턴과 상기 제2패턴의 각각은 유기물이나 무기물 또는 금속물질로 이루어지는 전환방식 영상표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1패턴은 수직배향막이고, 상기 제2패턴은 수평배향막인 전환방식 영상표시장치.
  6. 제 1 또는 2 항에 있어서,
    상기 제1기판 내면에 배향막이 형성되고, 상기 배향막은 상기 나선 구조의 1/4 피치마다 서로 다른 제1노광량과 제2노광량에 번갈아 노출되는 전환방식 영상표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배향막은 수평배향막이고, 상기 제1노광량은 상기 제2노광량보다 크며, 상기 제1노광량에 대응하는 영역의 상기 액정분자들은 상기 제1 및 제2기판에 수평하게 배열되고, 상기 제2노광량에 대응하는 영역의 상기 액정분자들은 상기 제1 및 제2기판에 수직하게 배열된다.
  8. 제 1 또는 2 항에 있어서,
    상기 액정층 내에 상기 나선 구조의 1/2 피치마다 격벽이 형성되는 전환방식 영상표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 격벽은 반응성 메조겐이나 아크릴로 이루어지고, 상기 격벽 사이에 수평배향막 패턴이 형성되는 전환방식 영상표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 격벽은 폴리머로 이루어지고, 상기 격벽 사이에 수직배향막 패턴이 형성되는 전환방식 영상표시장치.
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