KR101772505B1

KR101772505B1 - 광학판 및 이의 제조 방법, 표시 장치 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101772505B1
Application number: KR1020100070820A
Authority: KR
Inventors: 도희욱; 서덕종; 김경현; 허정욱
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2017-08-30
Anticipated expiration: 2030-07-22
Also published as: JP2012027472A; US20120019745A1; CN102346312A; CN102346312B; US8937697B2; KR20120009871A; JP5881328B2

Abstract

광학판 및 이의 제조 방법, 표시 장치 및 이의 제조 방법에서, 광학판은 입사광 중에서 편광을 투과시키는 편광판 상에 형성되고, 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제1 패턴 및 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제2 패턴을 포함하는 위상 지연층을 포함한다. 이에 따라, 광학판 및 표시 장치의 제조 공정을 단순화시키고, 표시 장치의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있다.

Description

광학판 및 이의 제조 방법, 표시 장치 및 이의 제조 방법{OPTICAL PLATE, METHOD OF MANUFACTURING THE OPTICAL PLATE. DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광학판 및 이의 제조 방법, 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편광 안경을 통해 입체 영상을 표시하는 표시 장치용 광학판 및 이의 제조 방법, 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 각 화소 영역을 구동하기 위한 스위칭 소자들이 형성된 제1 기판과, 상기 어레이 기판과 대향하는 대향 기판과, 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이에 개재되어 형성된 액정층을 포함한다. 상기 액정표시패널은 상기 액정층에 전압을 인가하여 광의 투과율을 제어하는 방식으로 2차원의 평면 영상(이하, 2D 영상이라 함)을 표시한다.

최근에는, 게임, 영화 등과 같은 분야에서 3차원의 입체영상(이하, 3D 영상이라 함)에 대한 수요가 증가함에 따라, 3D 영상을 표시하기 위한 표시 장치도 계속적으로 개발되고 있다. 관찰자가 좌안 및 우안 각각을 통해 서로 다른 2D 영상들을 보고, 관찰자의 뇌에서 상기 2D 영상들을 융합함으로써 관찰자는 3D 영상을 시인하게 된다. 3D 영상을 표시하기 위한 표시 장치는 특수 안경의 착용 여부에 따라 크게 안경식(stereo-scopic) 및 비안경식(auto stereo-scopic)으로 구분된다.

상기 안경식 표시 장치는 상기 특수 안경으로서, 편광 안경 또는 액정 셔틀(liquid crystal shutter) 안경을 이용할 수 있다. 상기 액정 셔틀 안경식 표시 장치는 그 자체가 3D 영상을 표시한다. 상기 액정 셔틀 안경을 이용하는 경우, 대형 표시 장치에 용이하게 적용할 수 있는 반면, 안경 자체의 가격이 높고, 화상 표시 속도가 낮아 표시 품질이 떨어지는 단점이 있다.

반면, 상기 편광 안경식 표시 장치는 2D 영상을 표시하는 표시 패널 상에 서로 다른 방향의 편광을 출사하는 광학판을 배치하여, 상기 특수 안경을 착용한 관찰자의 좌안 및 우안으로 각각 서로 다른 방향을 갖는 편광이 도달하도록 한다. 이에 따라, 관찰자가 3D 영상을 시인하게 된다. 상기 편광 안경을 이용하는 경우, 상기 액정 셔틀 안경에 비해 상대적으로 낮은 비용으로 상기 편광 안경을 제작할 수 있고, 표시 품질도 양호한 장점이 있어 상용화에 유리하다. 그러나, 표시 장치 그 자체가 3D 영상을 표시하는 것과 달리 상기 광학판을 상기 표시 패널에 부착하여야 하므로 상기 광학판과 상기 표시 패널의 미스 얼라인이 문제된다.

또한, 상기 광학판은 일반적으로 베이스 기판 또는 베이스 필름 상에 영역별로 다른 방향성을 갖는 배향막 및 상기 배향막 상에 배치된 액정들을 포함한다. 이러한 광학판을 제조하기 위해서는 코팅 공정, 노광 공정, 배향 공정 등의 다수의 공정들을 수행함에 따라 제조 공정 시간 및/또는 제조 비용을 상승시키는 요인이 된다. 나아가, 양면에 각각 편광판이 부착된 표시 패널과 상기 광학판의 결합으로 인해 표시 장치의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 제조 공정을 단순화시키고, 표시 장치의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있는 광학판을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제조 공정을 단순화시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 광학판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 얼라인 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 광학판은 편광판 및 위상 지연층을 포함한다. 상기 편광판은 입사광 중에서 편광을 투과시킨다. 상기 위상 지연층은 상기 편광판 상에 배치되고, 상기 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제1 패턴 및 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제2 패턴을 포함한다.

일례로, 상기 제1 패턴은 상기 편광을 상기 3λ/4 위상 지연시키는 단일층일 수 있다. 이때, 상기 제2 패턴은 상기 편광을 상기 λ/4 위상 지연시키는 위상 지연부 및 상기 위상 지연부 상에 배치되고 상기 위상 지연부를 통과한 광을 투과시키는 등방성 광학부를 포함할 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 패턴은 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제1 광학층 및 상기 제1 광학층 상에 배치되고, 상기 제1 광학층을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키는 제2 광학층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 패턴은 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키고, 상기 제1 광학층과 동일한 이방성 광학층 및 상기 이방성 광학층 상에 배치되고, 상기 이방성 광학층을 통과한 광을 투과시키는 등방성 광학층을 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 광학판의 제조 방법이 제공된다. 상기 제조 방법에서, 기판 상에 입사광 중에서 편광을 투과시키는 편광층을 형성한다. 상기 편광층을 포함하는 기판 상에 상기 편광을 위상 지연시키는 위상 지연 필름을 형성한다. 상기 위상 지연 필름에 의해 위상 지연된 상기 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제1 패턴 및 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제2 패턴을 포함하는 위상 지연층을 형성한다.

일례로, 상기 위상 지연층을 형성하는 단계는 상기 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 단일층인 상기 위상 지연 필름에 열을 가하여 상기 광학층의 일부가 변형된 등방성 광학부 및 상기 등방성 광학부의 하부에 잔류하고 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 이방성 광학부를 포함하는 상기 제2 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 예로, 상기 위상 지연 필름을 형성하는 단계는 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제1 광학 필름을 형성하는 단계 및 상기 제1 광학 필름 상에 상기 제1 광학 필름을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키는 제2 광학 필름을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제2 광학 필름에 열을 가하여 상기 제2 광학 필름이 변형된 등방성 광학층을 형성하거나, 상기 제2 광학 필름의 일부를 제거하여 상기 제1 광학 필름의 일부를 노출시킴으로써 상기 제2 패턴을 형성할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 위상 지연층을 형성하는 단계는 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 단일층인 상기 위상 지연 필름 상에 상기 위상 지연 필름을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키고 서로 이격되어 배치된 이방성 광학 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 입사광 중에서 제1 편광을 투과시키는 편광판, 상기 편광판 상에 배치된 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치된 광학판을 포함한다. 상기 광학판은 상기 표시 패널을 통과한 광 중에서 제2 편광을 투과시키는 편광층과, 상기 편광층 상에 배치되어 상기 제2 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제1 패턴 및 상기 제2 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제2 패턴을 포함하는 위상 지연층을 포함한다.

상기 편광층의 편광축은 상기 위상 지연층의 위상 지연축과 45°의 경사를 이룰 수 있다.

일례로, 상기 제1 패턴은 상기 제2 편광을 상기 3λ/4 위상 지연시키는 단일층일 수 있다. 이때, 상기 제2 패턴은 상기 제2 편광을 상기 λ/4 위상 지연시키는 위상 지연부 및 상기 위상 지연부 상에 배치되고 상기 위상 지연부를 통과한 광을 투과시키는 등방성 광학부를 포함할 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 패턴은 상기 제2 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제1 광학층 및 상기 제1 광학층 상에 배치되고, 상기 제1 광학층을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키는 제2 광학층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 패턴은 상기 제2 편광을 λ/4 위상 지연시키고, 상기 제1 광학층과 동일한 이방성 광학층 및 상기 이방성 광학층 상에 배치되고, 상기 이방성 광학층을 통과한 광을 투과시키는 등방성 광학층을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 패턴은 상기 제2 편광을 λ/4 위상 지연시키고, 상기 제1 광학층과 동일한 이방성 광학층을 포함하고, 상기 이방성 광학층은 공기와 접촉할 수 있다.

상기 광학판은 상기 편광판이 투과시킨 상기 제1 편광이 입사되는 상기 표시 패널의 입사면측과 대향하는 출사면측에 형성될 수 있다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법이 제공된다. 상기 제조 방법에서, 표시 패널을 제조하고, 상기 표시 패널 상에 입사광 중에서 편광을 투과시키는 편광층을 형성한다. 상기 편광층 상에, 상기 편광을 위상 지연시키는 위상 지연 필름을 형성한 후, 상기 위상 지연 필름에 의해 위상 지연된 상기 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제1 패턴 및 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제2 패턴을 포함하는 위상 지연층을 형성한다.

상기 제조 방법에서, 외부광이 입사되는 상기 표시 패널의 입사면측에 편광판을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 위상 지연 필름은 상기 입사면측과 대향하여 상기 표시 패널을 통과한 광이 출사되는 출사면측에 형성할 수 있다.

이와 같은 광학판 및 이의 제조 방법, 표시 장치 및 이의 제조 방법에 따르면, 편광층 및 위상 지연층을 포함하는 광학판을 이용함으로써 표시 패널과 상기 광학판의 얼라인 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 표시 장치의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 표시 장치의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개념 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널과 위상 지연층 사이의 배치 관계를 설명하기 위한 확대 평면도이다.
도 3은 도 1의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제2 패턴의 확대 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 광학판을 통과하는 광을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 1에 도시된 광학판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 광학판의 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 광학판을 통과하는 광을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 9는 도 7에 도시된 광학판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 광학판의 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 광학판을 통과하는 광을 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 도 10에 도시된 광학판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 4에 따른 광학판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예 5에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 16은 본 발명의 실시예 6에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 17은 도 16에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예 7에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 19는 도 18에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 20은 본 발명의 실시예 8에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

실시예 1

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 광학판을 포함하는 표시 장치에 대해서 설명한 후, 도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조하여 본 실시예에 따른 광학판을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개념 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(500)는 표시 패널(100), 편광판(200), 광학판(300) 및 백라이트 어셈블리(400)를 포함한다.

상기 표시 패널(100)은 상기 백라이트 어셈블리(400)에서 제공하는 광을 이용하여 화상을 표시한다. 일례로, 상기 표시 패널(100)은 액정을 포함하는 액정표시패널일 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 상기 백라이트 어셈블리(400)의 상부에 배치될 수 있다.

상기 편광판(200)은 상기 표시 패널(100)과 상기 백라이트 어셈블리(400) 사이에 배치된다. 상기 편광판(200)은 상기 백라이트 어셈블리(400)로부터 제공받은 입사광을 편광시켜 상기 표시 패널(100)에 제공한다. 상기 편광판(200)은 상기 입사광 중에서 제1 편광을 투과시킨다.

상기 광학판(300)은 상기 표시 패널(100)의 상부에 배치된다. 상기 광학판(300)은 편광층(310) 및 위상 지연층(320)을 포함한다. 상기 편광층(310)은 상기 표시 패널(100)을 통과한 광 중에서 제2 편광을 투과시킨다. 상기 제2 편광의 방향은 상기 제1 편광의 방향과 다른 방향이고, 예를 들어, 서로 수직할 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 상기 광학판(300)과 상기 표시 패널(100)을 분리하여 도시하였으나, 상기 광학판(300)은 상기 표시 패널(100)에 부착되거나, 상기 표시 패널(100) 상에 직접적으로 형성되어, 상기 표시 패널(100)과 직접적으로 접촉한다.

상기 편광층(310)은 상기 광학판(300)을 구성하는 일 구성 요소로서 "층(layer)"으로 정의된다. 반면, 상기 편광층(310)은 상기 표시 패널(100)과 독립적인 구성 요소로서 "판(plate)"으로 정의될 수 있다. 본 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서는 "편광층"은 베이스 기판 상에 선격자 패턴이 형성된 상기 편광판(200)과 실질적으로 동일한 것으로 정의하고, 상기 편광판(200)과 구분하기 위해서 일괄적으로 "편광층"으로 지칭하여 설명한다.

상기 위상 지연층(320)은 상기 편광층(310) 상에 배치되어 상기 편광층(310)을 통과한 상기 제1 편광의 위상을 지연시킨다. 상기 위상 지연층(320)은 상기 제2 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제1 패턴(P1) 및 상기 제2 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제2 패턴(P2)을 포함한다. 여기서, "λ"는 광의 파장을 나타낸다. 일례로, 상기 파장은 녹색광의 파장 범위인 약 500nm 내지 약 550nm일 수 있다.

상기 제1 패턴(P1) 및 상기 제2 패턴(P2)은 상기 표시 장치(500)의 제1 방향(D1)을 따라 연장되고, 제2 방향(D2)을 따라 반복적으로 배열된다. 상기 제2 방향(D2)은 상기 제1 방향(D1)과 수직할 수 있다. 일례로, 상기 제1 패턴(P1) 및 상기 제2 패턴(P2)이 선격자로 배열된다. 상기 제1 패턴(P1)은 상기 제2 편광을 위상 지연시킴으로써 상기 제2 편광을 제1 원편광으로 변경한다. 상기 제1 패턴(P1)은 회전자에 의해 상기 제2 편광을 -45°회전시킨 것과 실질적으로 동일하게 상기 제2 편광을 상기 제1 원편광으로 변경할 수 있다. 상기 제2 패턴(P2)은 상기 제2 편광을 상기 제1 패턴(P1)과 다르게 위상 지연시킴으로써 상기 제2 편광을 제2 원편광으로 변경한다. 상기 제2 패턴(P2)은 회전자에 의해 상기 제2 편광을 +45°회전시킨 것과 실질적으로 동일하게 상기 제2 편광을 상기 제2 원편광으로 변경할 수 있다. 상기 제1 원편광의 방향과 상기 제2 원편광의 방향으로 서로 반대 방향이다. 일례로, 상기 제1 원편광이 좌원편광일 때, 상기 제2 원편광은 우원편광일 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 원편광이 우원편광일 때, 상기 제2 원편광은 좌원편광일 수 있다.

상기 표시 장치(500)는 2D 영상을 표시하지만, 편광 안경(600)을 착용한 관찰자는 상기 편광 안경(600)을 통해 상기 제1 및 제2 원편광을 양안 각각에 선택적으로 제공받을 수 있다. 상기 편광 안경(600)은 상기 제1 원편광을 통과시킬 수 있는 제1 안경부(610) 및 상기 제2 원편광을 통과시킬 수 있는 제2 안경부(620)를 포함한다. 상기 제1 원편광은 상기 제1 안경부(610)는 통과하지만, 상기 제2 안경부(620)는 통과할 수 없다. 상기 제2 원편광은 상기 제2 안경부(620)는 통과하지만, 상기 제1 안경부(610)는 통과할 수 없다. 이에 따라, 상기 관찰자는 한쪽 눈으로는 상기 제1 원편광만 보고, 다른 한쪽 눈으로는 상기 제2 원편광만 보아, 상기 관찰자의 뇌는 실질적으로는 입체 영상(이하, 3D 영상)을 인식하게 된다. 반면, 상기 관찰자가 상기 편광 안경(600)을 벗으면 상기 표시 장치(500)를 통해서 평면 영상(이하, 2D 영상)을 시인할 수 있다.

도 2는 도 1의 표시 패널과 위상 지연층 사이의 배치 관계를 설명하기 위한 확대 평면도이다.

도 3은 도 1의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 표시 패널(100)은 박막 트랜지스터(미도시) 및 화소 전극(미도시)을 포함하는 제1 기판(110) 및 상기 제1 기판(110)과 대향하는 제2 기판(120)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120) 사이에는 표시 소자가 개재되어 상기 백라이트 어셈블리(400)가 제공하는 광의 투과율을 상기 표시 소자가 조절하여 상기 표시 패널(100)이 화상을 표시할 수 있다. 상기 표시 소자는 예를 들어, 액정일 수 있다. 상기 편광판(200)은 상기 표시 패널(100)이 상기 백라이트 어셈블리(400)로부터 광을 제공받는 입사면측에 결합된다. 상기 광학판(300)은 상기 입사면측과 대향하는 출사면측에 결합된다. 구체적으로, 상기 편광판(200)은 상기 입사면측인 상기 제1 기판(110)의 외측에 결합되고, 상기 광학판(300)은 상기 출사면측인 상기 제2 기판(120)의 외측에 결합된다. 상기 제2 기판(120)의 외측에 상기 편광층(310) 및 상기 위상 지연층(320)이 순차적으로 형성될 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)의 결합에 의해 정의되는 다수의 화소 셀들을 포함한다. 상기 화소 셀들 각각은 하나의 화소 전극 및 컬러를 나타내는 컬러필터를 포함한다. 상기 컬러필터는 상기 제1 기판(110)에 형성될 수도 있고, 상기 제2 기판(120)에 형성될 수도 있다. 상기 화소 셀들은 레드를 나타내는 레드 화소(R), 그린을 나타내는 그린 화소(G) 및 블루를 나타내는 블루 화소(B)를 포함할 수 있다. 상기 레드, 그린 및 블루 화소들(R, G, B)은 상기 제1 방향(D1)으로 반복적으로 배열되어 제n 화소 열(R_n)을 정의한다. 상기 레드, 그린 및 블루 화소들(R, G, B)의 상기 제2 방향(D2)에 배치된 레드, 그린 및 블루 화소들(R, G, B)이 상기 제n 화소 열(R_n)의 상기 제2 방향(D2)에 배치된 제n+1 화소 열(R_n+1)을 정의한다. 상기 제n+1 화소 열(R_n+1)의 상기 제2 방향(D2)에 제n+2 화소 열(R_n+2)이 배치된다.

상기 제1 패턴(P1)은 상기 제1 방향(D1)을 따라 연장되고, 상기 제2 방향(D2)으로 이격되어 배치됨에 따라, 상기 제n 화소 열(R_n) 및 상기 제n+2 화소 열(R_n+2) 상에 배치된다. 기 제2 패턴(P2)은 서로 인접한 상기 제1 패턴(P1) 사이에 배치되어, 상기 제n+1 화소 열(R_n+1) 상에 배치된다.

상기 위상 지연층(320)의 위상 지연축은 상기 편광층(310)의 편광 흡수축과 소정의 일정한 각도를 가진다. 일례로, 상기 위상 지연축이 상기 제1 방향(D1) 또는 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 경우, 상기 편광 흡수축은 상기 제1 방향(D1)과 상기 제2 방향(D2)의 사이의 제3 방향(D3)으로 연장될 수 있다. 상기 위상 지연축은 상기 위상 지연층(320)이 상기 제2 편광을 원편광시키기 위해서 상기 흡수축과 45°의 경사를 이루는 것이 바람직하다.

도 4는 도 3에 도시된 제2 패턴의 확대 단면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 제2 패턴(P2)은 광학적으로 이방성을 갖는 위상 지연부(323a) 및 상기 위상 지연부(323a) 상에 배치되고 등방성을 갖는 등방성 광학부(323b)를 포함할 수 있다. 상기 위상 지연부(323a)는 상기 제2 편광을 실질적으로 λ/4 위상 지연시킨다. 상기 위상 지연부(323a)는 상기 제1 패턴(P1)의 단일층의 일부가 상기 등방성 광학부(323b)로 변경된 후에 잔류하는 부분이다. 상기 등방성 광학부(323b)는 상기 위상 지연부(323a)를 통과한 광을 광학적으로 변경 없이 투과시킨다.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 광학판을 통과하는 광을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 5a를 참조하면, 상기 표시 패널(100)의 상기 제n 화소 열(R_n) 및 상기 제n+2 화소 열을 통과한 광은 상기 편광층(310)을 통과함에 따라, 상기 제2 편광이 된다. 이어서, 상기 제2 편광은 상기 위상 지연층(320)의 상기 제1 패턴(P1)을 통과함에 따라, 상기 제2 편광이 3λ/4 위상 지연되어 상기 제1 원편광이 될 수 있다. 본 실시예에 따른 상기 제1 패턴(P1)은 상기 제2 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 단일층으로 형성된다.

도 5b를 참조하면, 상기 표시 패널(100)의 상기 제n+1 화소 열(R_n+1)을 통과한 광은 상기 편광층(310)을 통과함에 따라, 상기 제2 편광이 된다. 상기 제2 편광은 상기 제2 패턴(P2)의 상기 위상 지연부(323a)를 통과함에 따라 상기 제2 편광이 λ/4 위상 지연되어 상기 제2 원편광이 된다. 이어서, 상기 제2 원편광은 상기 등방성 광학부(323b)를 통과하고, 상기 등방성 광학부(323b)는 상기 제2 원편광에 광학적으로 영향을 주지 않으므로 상기 제2 원편광은 상기 등방성 광학부(323b)를 통과한다.

도면으로 도시하지 않았으나, 상기 위상 지연층(320)은 상기 제2 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제3 패턴 및 상기 제2 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제4 패턴을 포함하고, 상기 제3 및 제4 패턴들은 체크 형태로 배열될 수 있다. 상기 레드, 그린 및 블루 화소들(R, G, B)을 하나의 단위로 할 때, 상기 제3 및 제4 패턴들 각각은 적어도 1개의 단위와 대응하도록 상기 체크 형태로 배열될 수 있다.

도 6a 내지 도 6d는 도 1에 도시된 광학판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 6a를 참조하면, 상기 편광층(310) 상에 제1 위상 지연 필름(PL1)을 형성한다. 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)은 상기 편광층(310)을 통과한 상기 제2 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 위상 지연 필름이다. 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)의 위상 지연축은 상기 편광층(310)의 편광 흡수축과 45°의 경사를 이루도록 상기 편광층(310) 상에 형성된다.

도 6b를 참조하면, 상기 제1 위상 지연 필름(PL1) 상에서 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)의 일부 영역에 열(E)을 제공한다. 상기 열(E)을 제공하는 공정은, 열전사 인쇄기를 이용할 수 있다. 상기 열전사 인쇄기가 상기 열(E)을 제공함으로써 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)의 일부에만 국부적으로 상기 등방성 광학부(323b)를 형성할 수 있다.

상기 일부 영역에 상기 등방성 광학부(323b)가 형성됨에 따라, 상기 일부 영역의 인접 영역의 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)은 단일층인 상기 제1 패턴(P1)으로 정의될 수 있다. 또한, 상기 일부 영역에 상기 등방성 광학부(323b)가 형성됨에 따라, 상기 등방성 광학부(323b)의 하부에는 광학적으로 이방성을 갖는 부분이 잔류하여 상기 제2 패턴(P2)의 상기 위상 지연부(323a)가 형성된다.

도 6c를 참조하면, 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)의 상기 일부 영역과 소정 간격 이격된 영역에 상기 열(E)을 제공한다. 이에 따라, 상기 이격된 영역에 상기 등방성 광학부(323b)가 형성된다. 상기 이격된 영역의 상기 등방성 광학부(323b)의 하부에는 광학적으로 이방성을 갖는 부분이 잔류하여 상기 제2 패턴(P2)의 상기 위상 지연부(323a)가 형성된다.

도 6d를 참조하면, 상기와 같은 공정을 반복하여 수행함으로써, 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)으로 상기 제1 및 제2 패턴들(P1, P2)을 포함하는 상기 위상 지연층(320)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학판(300)이 완성된다.

도면으로 도시하지 않았으나, 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)의 다수의 영역에 동시에 상기 열(E)을 가하는 열전사 인쇄기를 이용함으로써 도 6b 및 도 6c에서 설명한 공정들을 하나의 스텝으로 완료할 수도 있다.

본 실시예에 따르면, 광의 출사면측으로 서로 다른 위상 지연된 광을 투과시키는 위상 지연층을 단순한 공정으로 용이하게 형성할 수 있다. 이에 따라서, 상기 광학판(300)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 5d에 도시된 광학판(300)은, 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)을 포함하는 상기 표시 패널(100)을 제조하고, 상기 표시 패널(100)의 상기 제1 기판(110)의 외측에 상기 편광판(200)을 결합시킨 후에 상기 표시 패널(100)과 결합될 수 있다. 이에 따르면, 상기 광학판(300)을 이용함으로써 상기 표시 장치(500)의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 상기 표시 장치(500)의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.

실시예 2

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 광학판의 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학판(301)은 편광층(310) 및 상기 편광층(310) 상에 형성된 위상 지연층(321)을 포함한다. 상기 위상 지연층(321)은 상기 편광층(310)을 통과한 편광을 위상 지연시켜 제1 원편광 및 제2 원편광을 만든다.

상기 위상 지연층(320)은 상기 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제1 패턴(P1) 및 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제2 패턴(P2)을 포함한다. 구체적으로, 상기 제1 패턴(P1)은 제1 광학층(332) 및 상기 제1 광학층(332) 상에 형성된 제2 광학층(342)을 포함한다. 상기 제1 광학층(332)의 위상 지연축과 상기 제2 광학층(342)의 위상 지연축은 실질적으로 서로 일치할 수 있다. 상기 제1 광학층(332)은 상기 편광을 λ/4 위상 지연시킨다. 상기 제2 광학층(342)은 상기 제1 광학층(332)을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시킨다. 상기 제2 패턴(P2)은 상기 제1 광학층(332)과 실질적으로 동일한 이방성 광학층(334) 및 상기 이방성 광학층(334) 상에 형성된 등방성 광학층(342)을 포함한다. 상기 이방성 광학층(334)은 상기 편광을 λ/4 위상 지연시킨다. 상기 등방성 광학층(342)은 λ/4 위상 지연된 상기 편광을 광학적으로 변형 없이 투과시킨다.

상기 제1 광학층(332) 및 상기 이방성 광학층(334)은 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 서로 실질적으로 동일한 층이다. 상기 등방성 광학층(344)은 상기 제2 광학층(342)과 실질적으로 동일한 층이 열에 의해 변형되어 형성된다.

도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 광학판을 통과하는 광을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 8a를 참조하면, 입사광은 상기 편광층(310)을 통과함에 따라 상기 편광이 된다. 상기 편광은 상기 제1 패턴(P1)의 상기 제1 광학층(332)을 통과함에 따라, λ/4 위상 지연된다. λ/4 위상 지연된 상기 편광은 상기 제2 원편광과 실질적으로 동일할 수 있다. 이어서, 상기 제2 원편광이 상기 제1 패턴(P1)의 상기 제2 광학층(342)을 통과함에 따라, 상기 제2 원편광의 방향이 바뀌어 상기 제1 원편광이 될 수 있다. 즉, 상기 편광은 상기 제1 및 제2 광학층들(332, 342)을 순차적으로 통과함으로써 3λ/4 위상 지연판을 통과한 것과 실질적으로 동일한 결과로 상기 편광을 상기 제1 원편광으로 만들 수 있다.

도 8b를 참조하면, 입사광은 상기 편광층(310)을 통과함에 따라 상기 편광이 된다. 상기 편광은 상기 제2 패턴(P2)의 상기 이방성 광학층(334)을 통과함에 따라 상기 편광이 λ/4 위상 지연되어 상기 제2 원편광이 된다. 이어서, 상기 제2 원편광은 상기 등방성 광학층(344)을 통과하고, 상기 등방성 광학층(344)은 상기 제2 원편광에 광학적으로 영향을 주지 않으므로 상기 제2 원편광은 상기 등방성 광학층(344)을 통과한다.

도 9는 도 7에 도시된 광학판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 9를 참조하면, 상기 편광층(310)을 형성한다. 상기 편광층(310)을 형성하는 단계는 도 6a에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 편광층(310) 상에 제1 광학 필름(330) 및 제2 광학 필름(PL2)을 포함하는 제2 이방성 광학 필름을 형성한다. 상기 제1 광학 필름(330)은 상기 편광층(310)을 통과한 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 위상 지연 필름이다. 상기 제1 광학 필름(330)의 위상 지연축은 상기 편광층(310)의 편광 흡수축과 45°의 경사를 이루도록 상기 편광층(310) 상에 형성된다. 상기 제2 광학 필름(PL2)은 상기 제2 원편광을 λ/2 위상 지연시키는 위상 지연 필름이다. 상기 제2 광학 필름(PL2)의 위상 지연축은 상기 편광층(310)의 편광 흡수축과 45°의 경사를 이루도록 상기 편광층(310) 상에 형성된다. 상기 제2 광학 필름(PL2)의 위상 지연축은 상기 제1 광학 필름(330)의 위상 지연축과 실질적으로 동일한 방향일 수 있다.

상기 제2 광학 필름(PL2) 상에서 상기 제2 광학 필름(PL2)의 일부 영역에 열(E)을 제공하여, 상기 제2 광학 필름(PL2)의 광학적 성질을 변경함으로써 상기 등방성 광학층(344)을 형성한다. 상기 등방성 광학층(344)의 하부에 배치된 상기 제1 광학 필름(330)이 상기 이방성 광학층(334)으로 정의된다. 이어서, 상기 일부 영역과 소정 간격 이격된 영역에 상기 열(E)을 제공하여 상기 이격된 영역의 상기 제2 광학 필름(PL2)으로 상기 등방성 광학층(344)을 형성한다. 이와 같은 공정을 반복함으로써, 도 7에 도시된 상기 광학판(301)을 제조할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 광의 출사면측으로 서로 다른 위상 지연된 광을 투과시키는 위상 지연층을 서로 다른 2개의 광학 필름을 이용하여 단순한 공정으로 용이하게 형성할 수 있다. 이에 따라서, 상기 광학판(301)의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 광학판(301)을 도 1에 도시된 표시 패널(100)과 결합하여 표시 장치를 제조할 수 있다.

도 7에 도시된 광학판(301)은, 도 3에 도시된 표시 패널(100)을 제조하고, 상기 표시 패널(100)의 제1 기판(110)의 외측에 편광판(200)을 결합시킨 후에 상기 표시 패널(100)과 결합될 수 있다. 이에 따르면, 상기 광학판(301)을 이용함으로써 표시 장치의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 상기 표시 장치의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.

실시예 3

도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 광학판의 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학판(302)은 편광층(310) 및 상기 편광층(310) 상에 형성된 위상 지연층(322)을 포함한다. 상기 위상 지연층(322)은 상기 편광층(310)을 통과한 편광을 위상 지연시켜 제1 원편광 및 제2 원편광을 만든다.

상기 위상 지연층(322)은 상기 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제1 패턴(P1) 및 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제2 패턴(P2)을 포함한다. 구체적으로, 상기 제1 패턴(P1)은 제1 광학층(332) 및 상기 제1 광학층(332) 상에 형성된 제2 광학층(342)을 포함한다. 상기 제1 패턴(P1)은 도 7에서 설명한 제1 패턴과 실질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 생략한다. 상기 제2 패턴(P2)은 상기 제1 광학층(332)과 실질적으로 동일한 이방성 광학층(334)만을 포함한다. 상기 이방성 광학층(334)은 상기 편광을 λ/4 위상 지연시킨다. 상기 제1 광학층(332) 및 상기 이방성 광학층(334)은 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 서로 실질적으로 동일한 층이다.

상기 편광이 상기 제1 패턴(P1)에 의해 상기 제1 원편광이 되는 것은 도 8a에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.

도 11은 도 10에 도시된 광학판을 통과하는 광을 설명하기 위한 개념도이다.

도 11을 참조하면, 입사광은 상기 편광층(310)을 통과함에 따라 상기 편광이 된다. 상기 편광은 상기 제1 패턴(P1)을 통과함에 따라, 상기 편광이 λ/4 위상 지연되어 상기 제2 원편광이 된다. 상기 제2 패턴(P2)은 상기 이방성 광학층(334)만을 포함하므로, 상기 이방성 광학층(334)을 통과한 상기 제2 원편광은 광학적으로 변형 없이 관찰자에게 전달된다.

도 12는 도 10에 도시된 광학판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 12를 참조하면, 상기 편광층(310)을 형성한다. 상기 편광층(310)을 형성하는 단계는 도 6a에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 편광층(310) 상에 제1 광학 필름(330) 및 제2 광학 필름(PL2)을 포함하는 제2 위상 지연 필름을 형성한다. 상기 제1 및 제2 광학 필름들(330, PL2)은 도 9에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제2 광학 필름(PL2) 상에 포토레지스트 패턴(PR)을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴(PR)을 마스크로 이용하여 상기 제2 광학 필름(PL2)을 패터닝한다. 상기 포토레지스트 패턴(PR)이 형성되지 않은 영역의 상기 제2 광학 필름(PL2)은 제거되어 이격 공간(345)을 형성한다. 또한, 상기 포토레지스트 패턴(PR)이 형성된 영역의 상기 제2 광학 필름(PL2)은 잔류하여 상기 제2 광학층(342)을 형성한다.

본 실시예에 따르면, 광의 출사면측으로 서로 다른 위상 지연된 광을 투과시키는 위상 지연층을 서로 다른 2개의 광학 필름을 이용하여 단순한 공정으로 용이하게 형성할 수 있다. 이에 따라서, 상기 광학판(302)의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 광학판(302)을 도 1에 도시된 표시 패널(100)과 결합하여 표시 장치를 제조할 수 있다.

도 10에 도시된 광학판(302)은, 도 3에 도시된 표시 패널(100)을 제조하고, 상기 표시 패널(100)의 제1 기판(110)의 외측에 편광판(200)을 결합시킨 후에 상기 표시 패널(100)과 결합될 수 있다. 이에 따르면, 상기 광학판(302)을 이용함으로써 표시 장치의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 상기 표시 장치의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.

실시예 4

본 실시예에 따른 광학판은 도 10에 도시된 광학판과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다. 이하, 도 10에 도시된 광학판의 제조 방법의 다른 예를 도 13을 참조하여 설명한다.

도 13은 본 발명의 실시예 4에 따른 광학판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 13을 참조하면, 편광층(310)을 형성하고, 상기 편광층(310) 상에 제1 광학 필름(330)을 포함하는 제3 위상 지연 필름을 형성한다. 상기 편광층(310) 및 상기 제1 광학 필름(330)은 도 14에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 제1 광학 필름(330) 상에 상기 제1 광학 필름(330)을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키고 서로 이격되어 배치된 이방성 광학 패턴(346)을 형성한다. 상기 이방성 광학 패턴(346)은 외부 압력(P)을 가하여 상기 제1 광학 필름(330) 상에 부착할 수 있다. 상기 이방성 광학 패턴(346)과 상기 제1 광학 필름(330) 사이에는 접착제가 개재될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 광의 출사면측으로 서로 다른 위상 지연된 광을 투과시키는 위상 지연층을 서로 다른 2개의 광학 필름을 이용하여 단순한 공정으로 용이하게 형성할 수 있다. 이에 따라서, 상기 광학판(302)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

실시예 5

본 실시예에 따른 표시 장치는 도 2 및 3에서 설명한 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략하고, 본 실시예에 따른 표시 장치는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 제1 및 제2 기판들(110, 120)을 포함하는 표시 패널(100), 편광판(200), 광학판(300) 및 백라이트 어셈블리(400)를 포함한다.

도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예 5에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 2 및 도 14를 참조하면, 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)을 포함하는 상기 표시 패널(100)을 제조하고, 상기 표시 패널(100)의 상기 제1 기판(110)의 외측에 상기 편광판(200)을 결합시킨다. 이어서, 상기 제2 기판(120)의 외측에 상기 편광층(310)을 형성한다. 상기 편광층(310)은 상기 제2 기판(120)을 베이스 기판으로 이용하여 상기 제2 기판(120) 상에 형성된다.

상기 편광층(310) 상에 제1 위상 지연 필름(PL1)을 형성한다. 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)은 상기 편광층(310)을 통과한 상기 제2 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 위상 지연 필름이다. 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)의 위상 지연축은 상기 편광층(310)의 편광 흡수축과 45°의 경사를 이루도록 상기 편광층(310) 상에 형성된다.

상기 제1 위상 지연 필름(PL1) 상에서 상기 표시 패널(100)의 제n+1 화소 열(R_n+1)과 대응하는 영역에 열(E)을 제공한다. 상기 열(E)을 제공하는 공정은, 열전사 인쇄기를 이용할 수 있다. 상기 열전사 인쇄기가 상기 제n+1 화소 열(R_n+1)과 대응하는 영역에 국부적으로 상기 열(E)을 제공함으로써 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)의 일부에만 상기 등방성 광학부(323b)를 형성할 수 있다.

상기 제n+1 화소 열(R_n+1)과 대응하는 영역에 상기 등방성 광학부(323b)가 형성됨에 따라, 상기 표시 패널(100)의 제n 화소 열(R_n)과 대응하는 영역의 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)은 단일층인 상기 제1 패턴(P1)으로 정의될 수 있다. 또한, 상기 제n+1 화소 열(R_n+1)과 대응하는 영역에 상기 등방성 광학부(323b)가 형성됨에 따라, 상기 등방성 광학부(323b)의 하부에는 광학적으로 이방성을 갖는 부분이 잔류하여 상기 제2 패턴(P2)의 상기 위상 지연부(323a)가 형성된다.

도 15를 참조하면, 상기 제1 위상 지연 필름(PL1) 상에서 상기 표시 패널(100)의 제n+3 화소 열(R_n+3)과 대응하는 영역에 열(E)을 제공한다. 상기 열전사 인쇄기가 상기 제n+3 화소 열(R_n+3)과 대응하는 영역에 국부적으로 상기 열(E)을 제공함으로써, 상기 제n+3 화소 열(R_n+3)과 대응하는 영역에 상기 등방성 광학부(323b)가 형성된다. 상기 제n+3 화소 열(R_n+3)과 대응하는 영역에 상기 등방성 광학부(323b)가 형성됨에 따라, 상기 표시 패널(100)의 제n+2 화소 열(R_n+2)과 대응하는 영역의 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)은 상기 제1 패턴(P1)으로 정의될 수 있다. 또한, 상기 제n+3 화소 열(R_n+3)과 대응하는 영역에 상기 등방성 광학부(323b)가 형성됨에 따라, 상기 제n+3 화소 열(R_n+3)과 대응하는 영역의 상기 등방성 광학부(323b)의 하부에는 광학적으로 이방성을 갖는 부분이 잔류하여 상기 제2 패턴(P2)의 상기 위상 지연부(323a)가 형성된다.

상기와 같은 공정을 통해서, 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)으로 상기 위상 지연층(320)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 기판(120) 상에 상기 광학판(300)을 형성할 수 있다. 도면으로 도시하지 않았으나, 상기 제R_n+1 및 제R_n+3 화소 열들(R_n+1, R_n+3)에 동시에 상기 열(E)을 가하는 열전사 인쇄기를 이용함으로써 도 4b 및 도 4c에서 설명한 공정들을 하나의 스텝으로 완료할 수도 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 편광층(310)과 일체형인 상기 위상 지연층(320)을 포함하는 상기 광학판(300)을 상기 표시 패널(100) 상에 직접적으로 형성함으로써, 상기 표시 패널(100)과 상기 광학판(300)의 얼라인 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 광학판(300)은 상기 제1 위상 지연 필름(PL1)을 상기 열전사 인쇄기를 이용하여 패터닝하여 단순한 공정으로 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 광학판(300)을 이용함으로써 상기 표시 장치(500)의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 상기 표시 장치(500)의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.

실시예 6

도 16은 본 발명의 실시예 6에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(501)는 제1 및 제2 기판들(110, 120)을 포함하는 표시 패널(100), 편광판(200), 광학판(301) 및 백라이트 어셈블리(400)를 포함한다. 도 16에 도시된 표시 장치(501)는 상기 광학판(301)을 제외하고는 도 2 및 도 3에 도시된 표시 장치(500)와 실질적으로 동일하다. 또한, 상기 광학판(301)은 상기 제2 기판(120) 상에 직접적으로 형성된 것을 제외하고는 도 7에 도시된 광학판과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 광학판(301)은 상기 표시 패널(100)의 제2 기판(120) 상에 형성된 편광층(310) 및 상기 편광층(310) 상에 형성된 위상 지연층(321)을 포함한다. 상기 위상 지연층(320)은 상기 제2 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 제1 패턴(P1) 및 상기 제2 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제2 패턴(P2)을 포함한다. 상기 제1 패턴(P1)은 상기 표시 패널의 제R_n 및 제R_n+2 화소 열들(R_n, R_n+2) 상에 형성되고, 상기 제2 패턴(P2)은 상기 표시 패널의 제R_n+1 및 제R_n+3 화소 열들(R_n+1, R_n+3) 상에 형성된다.

도 17은 도 16에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 17을 참조하면, 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)을 포함하는 상기 표시 패널(100)을 제조하고, 상기 표시 패널(100)의 상기 제1 기판(110)의 외측에 상기 편광판(200)을 결합시킨다. 이어서, 상기 제2 기판(120)의 외측에 상기 편광층(310)을 형성한다. 상기 편광층(310)은 상기 제2 기판(120)을 베이스 기판으로 이용하여 상기 제2 기판(120) 상에 형성된다.

상기 편광층(310) 상에 제1 광학 필름(330) 및 제2 광학 필름(PL2)을 포함하는 제2 이방성 광학 필름을 형성한다. 상기 제2 이방성 광학 필름은 도 9에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 제2 광학 필름(PL2) 상에서 상기 표시 패널(100)의 제n+1 화소 열(R_n+1)과 대응하는 영역에 열(E)을 제공한다. 이에 따라, 상기 제n+1 화소 열(R_n+1)과 대응하는 영역에 상기 등방성 광학층(344)이 형성된다. 상기 제n+1 화소 열(R_n+1)과 대응하는 영역에 상기 등방성 광학층(344)이 형성됨에 따라, 제n 화소 열(R_n)과 대응하는 영역의 상기 제2 광학 필름(PL2)은 상기 제1 패턴(P1)의 상기 제2 광학층(342)으로 정의될 수 있다. 이어서, 제R_n+3 화소 열(R_n+3)과 대응하는 영역에 상기 열(E)을 제공한다. 상기와 같은 공정을 통해서, 상기 제1 및 제2 광학 필름들(330, PL2)로 상기 위상 지연층(321)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 기판(120) 상에 상기 광학판(301)을 형성할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 편광층(310)과 일체형인 상기 위상 지연층(321)을 포함하는 상기 광학판(301)을 상기 표시 패널(100) 상에 직접적으로 형성함으로써, 상기 표시 패널(100)과 상기 광학판(301)의 얼라인 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 광학판(301)은 단순한 공정으로 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 광학판(301)을 이용함으로써 상기 표시 장치(501)의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 상기 표시 장치(501)의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.

실시예 7

도 18은 본 발명의 실시예 7에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(502)는 제1 및 제2 기판들(110, 120)을 포함하는 표시 패널(100), 편광판(200), 광학판(302) 및 백라이트 어셈블리(400)를 포함한다. 도 18에 도시된 표시 장치(502)는 상기 광학판(302)을 제외하고는 도 16에 도시된 표시 장치(501)와 실질적으로 동일하다. 또한, 상기 광학판(302)은 상기 제2 기판(120) 상에 직접적으로 형성된 것을 제외하고는 도 10에 도시된 광학판과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.

도 19는 도 18에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 19를 참조하면, 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)을 포함하는 상기 표시 패널(100)을 제조하고, 상기 표시 패널(100)의 상기 제1 기판(110)의 외측에 상기 편광판(200)을 결합시킨다. 이어서, 상기 제2 기판(120)의 외측에 상기 편광층(310)을 형성한다. 상기 편광층(310)은 상기 제2 기판(120)을 베이스 기판으로 이용하여 상기 제2 기판(120) 상에 형성된다.

상기 편광층(310) 상에 제1 광학 필름(330) 및 제2 광학 필름(PL2)을 포함하는 제2 위상 지연 필름을 형성한다. 상기 제2 이방성 광학 필름은 도 9에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 제2 광학 필름(PL2) 상에 포토레지스트 패턴(PR)을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴(PR)을 마스크로 이용하여 상기 제2 광학 필름(PL2)을 패터닝한다. 상기 표시 패널(100)의 제R_n+1 및 제R_n+3 화소 열들(R_n+1, R_n+3)과 대응하는 영역의 상기 제2 광학 필름(PL2)은 제거되고, 제R_n 및 제R_n+2 화소 열들(R_n, R_n+2)과 대응하는 영역의 상기 제2 광학 필름(PL2)이 잔류하여 상기 제1 패턴(P1)의 상기 제2 광학층(342)을 형성한다.

본 실시예에 따르면, 상기 표시 패널(100)과 상기 광학판(302)의 얼라인 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 광학판(302)은 단순한 공정으로 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 광학판(302)을 이용함으로써 상기 표시 장치(502)의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 상기 표시 장치(502)의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.

실시예 8

본 실시예에 따른 표시 장치는 도 18에 도시된 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다. 이하에서는, 도 20을 참조하여 도 19에서 설명한 것과 다른 방법으로 도 18에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명한다.

도 20은 본 발명의 실시예 8에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 20을 참조하면, 제1 및 제2 기판들(110, 120)을 포함하는 표시 패널(100)을 제조하고, 상기 표시 패널(100)의 상기 제1 기판(110)의 외측에 편광판(200)을 결합시킨다. 이어서, 상기 제2 기판(120)의 외측에 편광층(310)을 형성한다. 상기 편광층(310)은 상기 제2 기판(120)을 베이스 기판으로 이용하여 상기 제2 기판(120) 상에 형성된다. 상기 편광층(310) 상에 제1 광학 필름(330)을 포함하는 제3 위상 지연 필름을 형성한다. 상기 제1 광학 필름(330)은 도 9에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 제1 광학 필름(330) 상에 상기 제1 광학 필름(330)을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키고 서로 이격되어 배치된 이방성 광학 패턴(346)을 형성한다. 상기 이방성 광학 패턴(346)은 상기 표시 패널(100)의 제R_n 및 제R_n+2 화소 열들(R_n, R_n+2)과 대응하는 영역에만 형성한다. 상기 표시 패널(100)의 제R_n+1 및 제R_n+3 화소 열들(R_n+1, R_n+3)과 대응하는 영역의 상기 제1 광학 필름(330)은 상기 이방성 광학 패턴(346)에 의해서 노출된다. 상기 이방성 광학 패턴(346)은 외부 압력(P)을 가하여 상기 제1 광학 필름(330) 상에 부착할 수 있다. 상기 이방성 광학 패턴(346)과 상기 제1 광학 필름(330) 사이에는 접착제가 개재될 수 있다.

본 발명에 따른 광학판 및 이의 제조 방법, 표시 장치 및 이의 제조 방법은, 액정표시장치(Liquid crystal display, LCD) 뿐만 아니라, 휴대형 디스플레이 기기, 플라즈마 표시 패널 (plasma display panel, PDP), 평판형 표시장치, 3D 게임 영상장치, 방송용 3D 텔레비전, 군사용 3D 디스플레이, 시뮬레이션 훈련용 3D 디스플레이 및 의료용 3D 디스플레이 등에 다양하게 적용할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

500, 501, 502: 표시 장치 100: 표시 패널
200: 편광판 300, 301, 302: 광학판
400: 백라이트 어셈블리 600: 편광 안경
610, 620: 제1, 제2 안경부 310: 편광층
320, 321, 322: 위상 지연층 P1, P2: 제1, 제2 패턴
323a: 위상 지연부 323b: 등방성 광학부
332: 제1 광학층 342: 제2 광학층
334: 이방성 광학층 344: 등방성 광학층
R_n, R_n+1, R_n+2, R_n+3: 제n, 제n+1, 제n+2, 제n+3 화소 열
E: 열 P: 압력

Claims

입사광 중에서 편광을 투과시키는 편광판; 및
상기 편광판 상에 배치되고, 상기 편광을 3λ/4 위상 지연시며 제1 원편광을 생성하는 제1 패턴 및 상기 편광을 λ/4 위상 지연시켜 제2 원편광을 생성하는 제2 패턴을 포함하는 위상 지연층을 포함하고,
상기 제2 패턴은, 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 위상 지연부 및 상기 위상 지연부 상에 배치되고 상기 위상 지연부를 통과한 광을 투과시키는 등방성 광학부를 포함하며,
상기 제1 패턴은 등방성 부분을 포함하지 않으며, 상기 제2 패턴의 위상 지연부보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학판.
제1항에 있어서, 상기 제1 패턴은 상기 편광을 상기 3λ/4 위상 지연시키는 단일층인 것을 특징으로 하는 광학판.
제1항에 있어서, 상기 제1 패턴은 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제1 광학층 및 상기 제1 광학층 상에 배치되고, 상기 제1 광학층을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키는 제2 광학층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학판.
입사광 중에서 편광을 투과시키는 편광판 상에 상기 편광을 위상 지연시키는 위상 지연 필름을 형성하는 단계; 및
상기 위상 지연 필름에 의해 위상 지연된 상기 편광을 3λ/4 위상 지연시켜 제1 원편광을 생성하는 제1 패턴 및 상기 편광을 λ/4 위상 지연시켜 제2 원편광을 생성하는 제2 패턴을 포함하는 위상 지연층을 형성하는 단계를 포함고,
상기 제2 패턴은, 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 위상 지연부 및 상기 위상 지연부 상에 배치되고 상기 위상 지연부를 통과한 광을 투과시키는 등방성 광학부를 포함하며,
상기 제1 패턴은 등방성 부분을 포함하지 않으며, 상기 제2 패턴의 위상 지연부보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학판의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 위상 지연층을 형성하는 단계는
상기 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 단일층인 상기 위상 지연 필름에 열을 가하여 상기 위상 지연 필름의 일부가 변형된 상기 등방성 광학부 및 상기 등방성 광학부의 하부에 잔류하는 상기 위상 지연부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학판의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 위상 지연 필름을 형성하는 단계는
상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제1 광학 필름을 형성하는 단계; 및
상기 제1 광학 필름 상에 상기 제1 광학 필름을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키는 제2 광학 필름을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학판의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 위상 지연층을 형성하는 단계는
상기 제2 광학 필름에 열을 가하여 상기 제2 광학 필름이 변형된 상기 등방성 광학부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학판의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 위상 지연층을 형성하는 단계는
상기 제2 광학 필름의 일부를 제거하여 상기 제1 광학 필름의 일부를 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학판의 제조 방법.
입사광 중에서 제1 편광을 투과시키는 편광판;
상기 편광판 상에 배치된 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치되고, 상기 표시 패널을 통과한 광 중에서 제2 편광을 투과시키는 편광층과, 상기 편광층 상에 배치되어 상기 제2 편광을 3λ/4 위상 지연시켜 제1 원편광을 생성하는 제1 패턴 및 상기 제2 편광을 λ/4 위상 지연시켜 제2 원편광을 생성하는 제2 패턴을 포함하는 위상 지연층을 포함하는 광학판을 포함하고,
상기 제2 패턴은, 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 위상 지연부 및 상기 위상 지연부 상에 배치되고 상기 위상 지연부를 통과한 광을 투과시키는 등방성 광학부를 포함하며,
상기 제1 패턴은 등방성 부분을 포함하지 않으며, 상기 제2 패턴의 위상 지연부보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 편광층의 편광축은
상기 위상 지연층의 위상 지연축과 45°의 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 패턴은 상기 제2 편광을 상기 3λ/4 위상 지연시키는 단일층인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 패턴은
상기 제2 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제1 광학층; 및
상기 제1 광학층 상에 배치되고, 상기 제1 광학층을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키는 제2 광학층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
제9항에 있어서, 상기 광학판은
상기 편광판이 투과시킨 상기 제1 편광이 입사되는 상기 표시 패널의 입사면측과 대향하는 출사면측에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
표시 패널 상에 입사광 중에서 편광을 투과시키는 편광층을 형성하는 단계;
상기 편광층 상에, 상기 편광을 위상 지연시키는 위상 지연 필름을 형성하는 단계; 및
상기 위상 지연 필름에 의해 위상 지연된 상기 편광을 3λ/4 위상 지연시켜 제1 원편광을 생성하는 제1 패턴 및 상기 편광을 λ/4 위상 지연시켜 제2 원편광을 생성하는 제2 패턴을 포함하는 위상 지연층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제2 패턴은, 상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 위상 지연부 및 상기 위상 지연부 상에 배치되고 상기 위상 지연부를 통과한 광을 투과시키는 등방성 광학부를 포함하며,
상기 제1 패턴은 등방성 부분을 포함하지 않으며, 상기 제2 패턴의 위상 지연부보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 위상 지연층을 형성하는 단계는
상기 편광을 3λ/4 위상 지연시키는 단일층인 상기 위상 지연 필름에 열을 가하여 상기 위상 지연 필름의 일부가 변형된 상기 등방성 광학부 및 상기 등방성 광학부의 하부에 잔류하는 상기 위상 지연부를 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 위상 지연 필름을 형성하는 단계는
상기 편광을 λ/4 위상 지연시키는 제1 광학 필름을 형성하는 단계; 및
상기 제1 광학 필름 상에 배치되고 상기 제1 광학 필름을 통과한 광을 λ/2 위상 지연시키는 제2 광학 필름을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 위상 지연층을 형성하는 단계는
상기 제2 광학 필름에 열을 가하여, 상기 제2 광학 필름이 변형된 상기 등방성 광학부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
삭제
제15항에 있어서, 외부광이 입사되는 상기 표시 패널의 입사면측에 편광판을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 위상 지연 필름은 상기 입사면측과 대향하여 상기 표시 패널을 통과한 광이 출사되는 출사면측에 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.