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KR102250491B1 - 표시 패널 및 편광 소자의 제조 방법 - Google Patents

표시 패널 및 편광 소자의 제조 방법 Download PDF

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KR102250491B1
KR102250491B1 KR1020140156396A KR20140156396A KR102250491B1 KR 102250491 B1 KR102250491 B1 KR 102250491B1 KR 1020140156396 A KR1020140156396 A KR 1020140156396A KR 20140156396 A KR20140156396 A KR 20140156396A KR 102250491 B1 KR102250491 B1 KR 102250491B1
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Abstract

본 발명에 따른 표시 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판 및 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 배치되는 액정층을 포함하고, 상기 제1 기판은, 상기 제1 기판 상에 배치되고, 일 방향으로 연장되며, 서로 이격되는 복수의 홈을 포함하는 격자 패턴 및 상기 홈에 배치되는 복수의 금속 와이어를 포함하는 편광 소자를 포함한다.

Description

표시 패널 및 편광 소자의 제조 방법{A DISPLAY PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING A POLARIZER}
본 발명은 표시 패널 및 편광 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정표시장치용 편광 소자를 포함하는 표시 패널 및 상기 편광 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 분자 배열을 변환시키고, 이러한 분자 배열의 변환에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선 광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하여 영상을 표시하는 디스플레이 장치이다.
상기 액정 표시 장치는 상기 액정의 분자 배열을 제어하기 위해 편광판을 포함한다. 일반적인 편광판은 투과축에 평행한 방향의 편광 성분을 투과하고, 투과축과 직교하는 방향의 편광 성분을 흡수한다. 상기 일반적인 편광판은 광원에서 생성된 광의 일부를 흡수하기 때문에 효율성이 떨어지는 문제가 있다.
한편, 와이어 그리드 편광 소자(Wire Grid Polarizer)를 포함하는 플렉서블 디스플레이(Flexible display)에서, 외부 힘에 의해 상기 플렉서블 디스플레이가 변형될 경우, 상기 와이어 그리드 패턴에 크랙(crack)이 발생되어 표시 장치의 품질이 저하되는 문제가 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 광 효율을 향상시키는 편광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 편광 소자를 포함하는 표시 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 편광 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판 및 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 배치되는 액정층을 포함하고, 상기 제1 기판은, 상기 제1 기판 상에 배치되고, 일 방향으로 연장되며, 서로 이격되는 복수의 홈을 포함하는 격자 패턴 및 상기 홈에 배치되는 복수의 금속 와이어를 포함하는 편광 소자를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속 와이어의 직경은 10nm 내지 50nm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홈의 높이는 100nm 내지 200nm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홈의 폭은 40 nm 내지 70nm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속 와이어는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 격자 패턴은 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 격자 패턴 및 상기 금속 와이어와 동일 평면에 배치되며, 상기 홈보다 큰 폭을 갖는 반사 패턴을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사 패턴은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 기판은 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 기판은 컬러필터를 포함하는 대향 기판일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판 상에 배치되고, 일 방향으로 연장되며, 서로 이격되는 복수의 홈을 포함하는 격자 패턴 및 상기 홈에 배치되는 복수의 금속 와이어를 포함하는 편광 소자를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 편광 소자의 제조 방법은, 기판 상에 고분자층을 형성한다. 상기 고분자층에 몰드를 가압하여 일 방향으로 연장되는 복수의 홈을 포함하는 전사 패턴을 형성한다. 상기 전사 패턴의 홈 안에 금속 와이어를 포함하는 잉크를 배치한다. 상기 잉크를 가열하여 금속 와이어 패턴을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전사 패턴의 홈 안에 상기 잉크를 배치하는 단계는, 상기 전사 패턴 위에 상기 잉크를 제공한다. 상기 전사 패턴 상에서, 상기 홈의 연장 방향과 동일한 방향으로, 스퀴지를 이동시켜, 상기 전사 패턴의 홈 밖의 잉크를 제거한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속 와이어는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 잉크는, 상기 금속 와이어 10 중량% 및 물 90 중량%를 포함할 수 있다.
상기 전사 패턴은 상기 고분자층이 열 또는 광에 의해 경화되어 형성될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 편광 소자의 제조 방법은, 기판 상에 금속층을 형성한다. 상기 금속층을 패터닝하여 복수의 반사 패턴을 형성한다. 인접하는 반사 패턴들 사이에 금속 와이어를 포함하는 잉크를 제공한다. 상기 잉크를 가열하여 금속 와이어 패턴을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 잉크는 스퀴지에 의해 가압되어 상기 반사 패턴 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 잉크는, 상기 금속 와이어 10 중량% 및 물 90 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 금속 와이어 패턴과 동일 평면에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 금속 와이어를 포함하는 잉크로부터 복수의 금속 와이어를 포함하는 편광 소자를 형성하여 나노 임프린트 공정, 건식 식각 공정 등의 별도 공정이 필요하지 않아 표시 패널의 제조 비용을 줄일 수 있다.
또한, 금속 와이어 패턴 및 반사 패턴을 포함하는 편광 소자를 동일 평면에 형성하여 표시 패널의 두께를 줄일 수 있다.
또한, 상기 편광 소자는 상기 금속 와이어 패턴 보다 큰 폭을 갖는 반사 패턴을 포함하여 입사되는 광을 부분적으로 반사시킬 수 있다.
또한, 나노 사이즈의 복수의 금속 와이어를 포함하는 편광 소자를 통해 플렉서블 디스플레이의 변형에 의한 편광 소자의 파손을 방지한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 소자의 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 소자의 사시도이다.
도 2a 내지 도2d는 도 1의 편광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3h는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 소자의 단면도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 소자의 사시도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 편광 소자(PL1)는 기판(100) 및 상기 기판(100) 상에 배치된 복수의 나노 와이어(NW1)를 포함한다.
상기 기판(100)은 투명 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기판(100)은 유리 기판, 투명 플라스틱 기판, 투명 세라믹 기판 등을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 기판(100)은 플렉서블 기판이다. 상기 투명 플라스틱 기판 및 상기 투명 세라믹 기판은 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지 또는 술폰산계 수지 등을 포함할 수 있다.
상기 복수의 나노 와이어(NW1)는 원통형으로 형성되어 일 방향으로 배열된다. 또한, 상기 복수의 나노 와이어(NW1)는 다중층(multi layer)으로 형성될 수 있다. 상기 나노 와이어(NW1)의 직경(D)은 약 10nm(나노미터) 내지 약 50nm 이다. 바람직하게, 상기 나노 와이어(NW1)의 직경(D)은 약 20nm 내지 약 30nm 이다.
상기 나노 와이어(NW1)는 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 나노 와이어(NW1)는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 편광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2a를 참조하면, 기판(100)을 제공한다. 상기 기판(100)은 투명 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 베이스 기판(100)은 유리 기판, 투명 플라스틱 기판, 투명 세라믹 기판 등을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 기판(100)은 플렉서블 기판이다. 상기 투명 플라스틱 기판 및 상기 투명 세라믹 기판은 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지 또는 술폰산계 수지 등을 포함할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 상기 기판(100) 상에 금속 잉크(102)를 도포한다. 상기 금속 잉크(102)는 금속 와이어 또는 나노 사이즈의 금속 입자를 포함하는 도전성 금속 페이스트(metal paste)를 포함할 수 있다. 상기 금속 와이어 및 상기 금속 입자는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
상기 금속 잉크(102)는 디스펜싱, 스크린 프린팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 바 코팅 또는 노즐 분사 공정에 의해 도포될 수 있다.
도 2c를 참조하면, 상기 금속 잉크(102) 상에 스퀴지(104)를 배치한다. 상기 스퀴지(104)를 가압하여 제1 방향(D1)과 수직한 제2 방향(D2)으로 상기 금속 잉크(102)를 밀어내어 상기 금속 잉크(102)의 금속 와이어들을 이동시킨다. 상기 스퀴지(104)는 고무 재질을 포함하는 고무판일 수 있다.
다음으로, 상기 기판(100) 상에 배치된 상기 금속 잉크(102)를 가열한다.
따라서, 기판(100) 상에 복수의 나노 와이어(NW1)가 형성된 편광 소자(PL1)가 형성된다.
도 2d를 참조하면, 편광 소자(PL1)는 기판(100) 및 상기 기판(100) 상에 배치된 복수의 나노 와이어(NW1)를 포함한다.
상기 복수의 나노 와이어(NW1)는 원통형으로 형성되어 일 방향으로 배열된다. 또한, 상기 복수의 나노 와이어(NW1)는 다중층(multi layer)으로 형성될 수 있다. 상기 나노 와이어(NW1)의 직경(D)은 약 10nm 내지 약 50nm 이다. 바람직하게, 상기 나노 와이어(NW1)의 직경(D)은 약 20nm 내지 약 30nm 이다.
상기 나노 와이어(NW1)는 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 나노 와이어(NW1)는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3a를 참조하면, 기판(200)을 제공한다. 상기 기판(200)은 투명 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기판(200)은 유리 기판, 투명 플라스틱 기판, 투명 세라믹 기판 등을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 기판(200)은 플렉서블 기판이다. 상기 투명 플라스틱 기판 및 상기 투명 세라믹 기판은 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지 또는 술폰산계 수지 등을 포함할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 상기 기판(200) 상에 고분자층(210)을 형성한다. 상기 고분자층(210)은 당해 기술분야에서 사용되는 일반적인 열경화성 수지(thermosetting resin) 또는 광경화성 수지(photocurable resin)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 열경화성 수지는 요소수지, 멜라민수지 및 페놀수지 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 광경화성 수지는 중합성 관능기를 갖는 중합성 화합물, 광조사에 의해 상기 중합성 화합물의 중합 반응을 개시시키는 광중합 개시제, 계면 활성제 및 산화 방지제 등을 포함할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3c를 참조하면, 상기 고분자층(210) 상에 몰드(220)를 접촉시키고 상기 몰드(220)를 상기 기판(200) 방향으로 가압하여 상기 고분자층(210) 상에 패턴을 형성한다. 상기 몰드(220)는 복수의 돌출부 및 홈을 포함한다. 상기 고분자층(210)은 상기 몰드(220)와 반대되는 패턴이 형성된다.
도 3d를 참조하면, 상기 고분자층(210)이 열경화성 수지를 포함하는 경우, 상기 몰드(220)는 금속 또는 열팽창 계수가 낮은 물질을 포함할 수 있고, 상기 고분자층(210)이 광경화성 수지를 포함하는 경우, 상기 몰드(220)는 투명한 고분자 물질 또는 광투과율이 높고 강도가 높은 물질을 포함할 수 있다.
상기 고분자층(210)이 열경화성 수지를 포함하는 경우, 상기 몰드(220)를 상기 고분자층(210)에 접촉시킨 후, 상기 고분자층(210)을 상기 열경화성 수지의 유리 전이 온도(glass transition temperature) 보다 높게 가열하여 고분자의 유동성을 제공한 후, 상기 몰드(220)를 상기 고분자층(210)의 방향으로 가압하여 상기 몰드(220)의 패턴이 상기 고분자층(150)으로 전사되도록 한다. 이후 상기 고분자층(210)을 상기 유리 전이 온도(glass transition temperature) 이하로 냉각하여 상기 고분자층(210)을 경화시킨다.
상기 고분자층(210)이 광경화성 수지를 포함하는 경우, 상기 몰드(220)를 상기 고분자층(210)에 접촉시킨 후, 상기 몰드(220)를 상기 고분자층(210)의 방향으로 가압하여 상기 몰드(220)의 패턴이 상기 고분자층(210)으로 전사되도록 한다. 상기 몰드(220)는 광투과율이 높은 물질을 포함하므로 상기 몰드(220)를 통해 상기 고분자층(210)에 광을 조사할 수 있다. 상기 고분자층(210)에 광을 조사하면 상기 고분자층(210)은 경화되어 전사 패턴(212)이 형성된다.
도 3e를 참조하면, 몰드(220)를 제거한다. 따라서, 상기 기판(200) 상에 전사 패턴(212)이 형성된다. 상기 전사 패턴(212)은 복수의 돌출부 및 홈을 갖는다. 상기 전사 패턴(212)의 돌출부 및 홈은 상기 제1 방향(D1)과 수직한 상기 제2 방향(D2)으로 연장된다. 예를 들어, 상기 돌출부 또는 상기 홈의 높이는 100nm 내지 200nm 일 수 있다. 또한, 상기 홈의 폭은 40nm 내지 70nm일 수 있다.
도 3f를 참조하면, 상기 전사 패턴(212) 상에 금속 잉크(202)를 형성한다. 상기 금속 잉크(202)는 금속 와이어 또는 나노 사이즈의 금속 입자를 포함하는 도전성 금속 페이스트(metal paste)를 포함할 수 있다. 상기 금속 와이어 또는 상기 금속 입자는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 금속 잉크(202)는 상기 금속 와이어 10 중량% 및 물90 중량%를 혼합한 혼합물이다.
상기 금속 잉크(202)는 디스펜싱, 스크린 프린팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 바 코팅 또는 노즐 분사 공정에 의해 도포될 수 있다.
도 3g를 참조하면, 상기 금속 잉크(202) 상에 스퀴지(204)를 배치한다. 상기 스퀴지(squeegee)(204)를 가압하여 제1 방향(D1)과 수직하고, 상기 전사 패턴(212)이 연장된 방향에 대응하는 제2 방향(D2)으로 상기 금속 잉크(202)를 밀어내어 상기 금속 잉크(202)의 금속 와이어들을 이동시켜 상기 전사 패턴(212)의 홈 안에 배치한다. 이후, 상기 스퀴지(104)에 의해 상기 전사 패턴(212)의 홈 밖에 배치된 금속 잉크(202)는 제거한다. 상기 스퀴지(204)는 고무 재질을 포함하는 고무판일 수 있다.
다음으로, 상기 전사 패턴(212)의 홈에 배치된 상기 금속 잉크(202)를 가열한다. 상기 금속 잉크(202) 내의 용매로 사용되는 물이 증발된다. 따라서, 상기 전사 패턴(212)의 홈에 배치된 복수의 나노 와이어(NW2)가 형성된 편광 소자(PL2)가 형성된다.
일 실시예에서, 상기 전사 패턴(212)의 홈에 배치된 복수의 나노 와이어(NW2)들은 사이에 간격이 형성되어 와이어 그리드 패턴을 갖는 편광 소자의 역할과 동일한 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 전사 패턴(212)의 패턴 간격에 의해 상기 나노 와이어(NW2)들의 원하는 피치(pitch)가 조절될 수 있다.
도 3h는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3h를 참조하면, 편광 소자(PL2)는 기판(200), 상기 기판(200) 상에 배치된 전사 패턴(212) 및 상기 전사 패턴(212)의 홈에 배치된 복수의 나노 와이어(NW2)를 포함한다.
상기 복수의 나노 와이어(NW2)는 원통형으로 형성되어 일 방향으로 배열된다. 또한, 상기 복수의 나노 와이어(NW2)는 다중층(multi layer)으로 형성될 수 있다. 상기 나노 와이어(NW2)의 직경(D)은 약 10nm 내지 약 50nm 이다. 바람직하게, 상기 나노 와이어(NW2)의 직경(D)은 약 20nm 내지 약 30nm 이다.
상기 나노 와이어(NW2)는 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 나노 와이어(NW2)는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 기판(300)을 제공한다. 상기 기판(300)은 투명 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기판(300)은 유리 기판, 투명 플라스틱 기판, 투명 세라믹 기판 등을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 기판(300)은 플렉서블 기판이다. 상기 투명 플라스틱 기판 및 상기 투명 세라믹 기판은 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지 또는 술폰산계 수지 등을 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상기 기판(300) 상에 금속층(310)을 형성한다. 상기 금속층(310)은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다. 상기 금속층(310)은 증착되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 금속층(310)은 화학 기상 증착(chemical vapor deposition)에 의해 형성될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 상기 금속층(310)을 패터닝하여 복수의 반사 패턴(314)을 형성한다. 상기 반사 패턴(314)은 상대적으로 나노 와이어(NW3) 보다 평탄한 면을 가지며, 표시 패널의 광을 차단하는 차광 영역 및 블랙 매트릭스가 형성되는 영역에 형성될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 상기 반사 패턴(314) 및 상기 기판(300) 상에 금속 잉크(302)를 도포한다. 구체적으로, 인접하는 상기 반사 패턴(314)들 사이에 배치될 수 있도록 금속 잉크(302)를 형성한다. 상기 금속 잉크(302)는 금속 와이어 또는 나노 사이즈의 금속 입자를 포함하는 도전성 금속 페이스트(metal paste)를 포함할 수 있다. 상기 금속 와이어 또는 상기 금속 입자는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 금속 잉크(302)는 금속 와이어 10 중량% 및 물90 중량%를 혼합한 혼합물이다.
상기 금속 잉크(302)는 디스펜싱, 스크린 프린팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 바 코팅 또는 노즐 분사 공정에 의해 도포될 수 있다.
도 4e를 참조하면, 상기 금속 잉크(302) 상에 스퀴지(304)를 배치한다. 상기 스퀴지(304)를 가압하여 제1 방향(D1)과 수직한 제2 방향(D2)으로 상기 금속 잉크(302)를 밀어내어 상기 금속 잉크(302)의 금속 와이어들을 이동시켜 상기 반사 패턴(314) 사이에 배치한다. 상기 스퀴지(304)는 고무 재질을 포함하는 고무판일 수 있다.
다음으로, 인접하는 상기 반사 패턴(314)들 사이에 배치된 상기 금속 잉크(302)를 가열한다. 상기 금속 잉크(302) 내의 용매로 사용되는 물이 증발된다. 따라서, 금속 와이어 패턴을 포함하고, 상기 반사 패턴(314)들 사이에 배치된 복수의 나노 와이어(NW3)가 형성된 편광 소자(PL3)가 형성된다.
따라서, 상기 기판(300) 상에 반사 패턴(314) 및 상기 반사 패턴(314)과 동일 층에 형성된 복수의 나노 와이어(NW3)를 포함하는 편광 소자(PL3)가 형성된다.
도 4f를 참조하면, 편광 소자(PL3)는 기판(300), 상기 기판(300) 상에 배치된 반사 패턴(314) 및 상기 반사 패턴(314)과 동일 층에 형성된 복수의 나노 와이어(NW3)를 포함한다.
상기 복수의 나노 와이어(NW3)는 원통형으로 형성되어 일 방향으로 배열된다. 또한, 상기 복수의 나노 와이어(NW3)는 다중층(multi layer)으로 형성될 수 있다. 상기 나노 와이어(NW3)의 직경(D)은 약 10nm 내지 약 50nm 이다. 바람직하게, 상기 나노 와이어(NW3)의 직경(D)은 약 20nm 내지 약 30nm 이다.
상기 나노 와이어(NW3)는 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 나노 와이어(NW3)는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
상기 표시 패널은 어레이 기판과 대향 기판 및 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이에 배치되는 액정층(LC)을 포함한다. 상기 표시 패널은 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광이 투과되는 투과 영역(DA) 및 상기 광이 차단되는 차광 영역(PA)을 포함한다.
상기 어레이 기판은 제1 기판(400), 복수의 나노 와이어(NW1)를 포함하는 편광 소자(PL1), 제1 절연막(420), 게이트 절연막(440), 박막 트랜지스터(TFT), 보호막(442) 및 제1 전극(EL1)을 포함한다.
상기 제1 기판(400)은 투명 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기판(400)은 유리 기판, 투명 플라스틱 기판, 투명 세라믹 기판 등을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 기판(400)은 플렉서블 기판이다. 상기 투명 플라스틱 기판 및 상기 투명 세라믹 기판은 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지 또는 술폰산계 수지 등을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(400) 상에 복수의 나노 와이어(NW1)를 포함하는 편광 소자(PL1)가 배치된다.
상기 편광 소자(PL1)는 도 1에 나타난 편광 소자(PL1)와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 편광 소자(PL1) 상에는 제1 절연막(420)이 배치된다. 상기 제1 절연막(420)은 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx)등의 무기 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 절연막(420) 상에는 게이트 전극(GE) 및 게이트 라인(미도시)이 배치된다.
상기 게이트 전극(GE) 및 상기 게이트 라인이 배치된 상기 제1 절연막(420) 상에는 게이트 절연막(440)이 배치된다. 상기 게이트 절연막(542)은 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx)등의 무기 물질을 포함할 수 있다.
상기 게이트 절연막(440) 상에 상기 게이트 전극(GE)과 중첩하는 채널층(CH)이 배치된다.
상기 채널층(CH)은 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 반도체층 및 n+ 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 이루어진 저항성 접촉층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 채널층(CH)은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 산화물 반도체는 인듐(indium: In), 아연(zinc: Zn), 갈륨(gallium: Ga), 주석(tin: Sn) 또는 하프늄(hafnium: Hf) 중 적어도 하나를 포함하는 비정질 산화물로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로는, 인듐(In), 아연(Zn) 및 갈륨(Ga)을 포함하는 비정질 산화물, 또는 인듐(In), 아연(Zn) 및 하프늄(Hf)을 포함하는 비정질 산화물로 이루어질 수 있다. 상기 산화물 반도체에 산화인듐아연(InZnO), 산화인듐갈륨(InGaO), 산화인듐주석(InSnO), 산화아연주석(ZnSnO), 산화갈륨주석(GaSnO) 및 산화갈륨아연(GaZnO) 등의 산화물이 포함될 수 있다.
상기 채널층 상에 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 배치된다. 상기 소스 전극(SE)은 데이터 라인(미도시)와 연결되고, 상기 드레인 전극(DE)은 콘택홀(CNT)을 통해 상기 제1 전극(EL1)과 연결된다.
상기 게이트 전극(GE), 상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE) 및 상기 채널층(CH)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 구성한다.
상기 박막 트랜지스터(TFT) 상에는 상기 보호막(442)이 배치된다. 상기 보호막(442)은 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx)등의 무기 물질로 형성될 수도 있고, 저유전율 유기 절연막으로 형성될 수도 있다. 또한, 무기 절연막과 유기 절연막의 이중막으로 형성될 수도 있다. 상기 보호막(442)은 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출하는 상기 콘택홀(CNT)을 포함한다.
상기 대향 기판은 제2 기판(500), 복수의 나노 와이어(NW1)를 포함하는 편광 소자(PL1), 제2 절연막(520), 블랙 매트릭스(BM), 컬러필터(CF), 오버 코팅층(542) 및 제2 전극(EL2)를 포함한다.
상기 제2 기판(500)은 상기 제1 기판(400)과 대향한다.
상기 제2 기판(500) 하부에 복수의 나노 와이어(NW1)를 포함하는 상기 편광 소자(PL1)가 배치된다. 상기 편광 소자(PL1)는 도 1에 나타난 편광 소자(PL1)와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 편광 소자(PL1) 이 배치된 상기 제2 기판(500) 하부에는 제2 절연막(520)이 배치된다. 상기 제2 절연막(520)은 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx)등의 무기 물질을 포함할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 제2 절연막(520) 하부에 배치된다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 차광 영역(PA)에 대응되어 배치되고, 광을 차단한다. 즉, 상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 데이터 라인, 상기 게이트 라인 및 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 중첩한다.
상기 블랙 매트릭스(BM)는 무기 흑색 착색제 또는 유기 흑색 착색제 등의 흑색 재질을 포함할 수 있다. 상기 흑색 착색제는, 예를 들어, 카본 블랙, 유/무기 안료, 또는 유색(R, G, B) 혼합 안료 등의 착색제를 포함함으로써 블랙을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 블랙 매트릭스는 유기 물질을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 블랙 매트릭스는 상기 흑색 재질 및, 아크릴 수지 등과 같은 바인더 수지를 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터(CF)는 상기 블랙 매트릭스(BM) 및 상기 제2 절연막(520)의 하부에 배치된다. 상기 컬러 필터(CF)는 상기 액정층(LC)을 투과하는 광에 색을 제공하기 위한 것이다. 상기 컬러 필터(CF)는 적색 컬러 필터(red), 녹색 컬러 필터(green), 및 청색 컬러 필터(blue)일 수 있다. 상기 컬러 필터(CF)는 각 화소 영역에 대응하여 제공되며, 서로 인접한 화소 사이에서 서로 다른 색을 갖도록 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 컬러 필터(CF)는 서로 인접한 화소 영역의 경계에서 일부가 인접한 컬러 필터(CF)에 의해 중첩되어 있으나, 상기 컬러 필터(CF)는 서로 인접한 화소 영역의 경계에서 이격될 수 있다.
상기 오버 코팅층(542)은 상기 컬러 필터(CF)와 상기 컬러 필터(CF)가 덮고 있지 않은 상기 블랙 매트릭스(BM)의 하부에 배치된다. 상기 오버 코팅층(642)은 상기 컬러 필터(CF)를 평탄화하면서, 상기 컬러 필터(CF)를 보호하는 역할과 절연하는 역할을 하며 아크릴계 에폭시 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제2 전극(EL2)은 화소 영역에 대응되게 배치된다. 상기 제2 전극(EL2)은 공통 라인(미도시)과 전기적으로 연결된다. 상기 제2 전극(EL2)은 복수의 개구를 갖는 슬릿 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 전극(EL2)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다.
상기 액정층(LC)은 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이에 배치된다. 상기 액정층(LC)은 광학적 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함한다. 상기 액정 분자들은 전계에 의해 구동되어 상기 액정층(LC)을 지나는 광을 투과시키거나 차단시켜 영상을 표시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 표시 패널은 편광 소자를 제외하고 도 5의 표시 패널과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략하거나 간략히 한다.
상기 표시 패널은 제1 기판(600) 및 제2 기판(700) 상에 배치된 편광 소자(PL2)를 포함한다.
상기 편광 소자(PL2)는 제1 기판(600), 상기 제1 기판(600) 상에 배치된 전사 패턴(612) 및 상기 전사 패턴(612)의 홈에 배치된 복수의 나노 와이어(NW2)를 포함한다.
상기 편광 소자(PL2)는 제2 기판(700), 상기 제2 기판(700) 상에 배치된 전사 패턴(712) 및 상기 전사 패턴(712)의 홈에 배치된 복수의 나노 와이어(NW2)를 포함한다.
상기 전사 패턴(612, 712)은 복수의 돌출부 및 홈을 포함한다. 상기 전사 패턴(612, 712)은 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함할 수 있다.
상기 전사 패턴(612, 712)은 당해 기술분야에서 사용되는 일반적인 열경화성 수지(thermosetting resin) 또는 광경화성 수지(photocurable resin)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 열경화성 수지는 요소수지, 멜라민수지 및 페놀수지 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 광경화성 수지는 중합성 관능기를 갖는 중합성 화합물, 광조사에 의해 상기 중합성 화합물의 중합 반응을 개시시키는 광중합 개시제, 계면 활성제 및 산화 방지제 등을 포함할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 복수의 나노 와이어(NW2)는 원통형으로 형성되어 일 방향으로 배열된다. 또한, 상기 복수의 나노 와이어(NW2)는 다중층(multi layer)으로 형성될 수 있다. 상기 나노 와이어(NW2)의 직경(D)은 약 10nm 내지 약 50nm 이다. 바람직하게, 상기 나노 와이어(NW2)의 직경(D)은 약 20nm 내지 약 30nm 이다.
상기 나노 와이어(NW2)는 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 나노 와이어(NW2)는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전사 패턴(612, 712)의 홈에 배치된 복수의 나노 와이어(NW2)들은 사이에 간격이 형성되어 와이어 그리드 패턴을 갖는 편광 소자의 역할과 동일한 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 전사 패턴(612, 712)의 패턴 간격에 의해 상기 나노 와이어(NW2)들의 원하는 피치(pitch)가 조절될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 표시 패널은 편광 소자를 제외하고 도 5의 표시 패널과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략하거나 간략히 한다.
상기 표시 패널은 어레이 기판과 대향 기판 및 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이에 배치되는 액정층(LC)을 포함한다. 상기 표시 패널은 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광이 투과되는 투과 영역(DA) 및 상기 광이 차단되는 차광 영역(PA)을 포함한다.
상기 표시 패널은 제1 기판(800) 상에 배치된 편광 소자(PL3) 및 제2 기판(900) 상에 배치된 편광 소자(PL1)를 포함한다.
상기 제2 기판(900) 하부에 복수의 나노 와이어(NW1)를 포함하는 상기 편광 소자(PL1)가 배치된다. 상기 편광 소자(PL1)는 도 1에 나타난 편광 소자(PL1)와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 편광 소자(PL3)는 제1 기판(800), 상기 제1 기판(800) 상에 배치된 반사 패턴(814) 및 상기 반사 패턴(814)과 동일 층에 형성된 복수의 나노 와이어(NW3)를 포함한다.
상기 반사 패턴(814)은 상기 차광 영역(PA)에 대응하여 형성된다. 상기 반사 패턴(814)은 상기 나노 와이어(NW3)에 비해 평탄한 면을 가지며, 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 차단한다. 상기 반사 패턴(814)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 중첩한다. 다른 실시예에서, 상기 반사 패턴(814)은 복수 개의 판형 물질들이 적층된 적층 구조일 수 있다.
상기 반사 패턴(814)은 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 반사 패턴(814)은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 나노 와이어(NW3)는 원통형으로 형성되어 일 방향으로 배열된다. 상기 복수의 나노 와이어(NW3)는 상기 투과 영역(DA)에 대응하여 형성된다. 또한, 상기 복수의 나노 와이어(NW3)는 다중층(multi layer)으로 형성될 수 있다. 상기 나노 와이어(NW3)의 직경(D)은 약 10nm 내지 약 50nm 이다. 바람직하게, 상기 나노 와이어(NW3)의 직경(D)은 약 20nm 내지 약 30nm 이다.
상기 나노 와이어(NW3)는 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 나노 와이어(NW3)는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 차광 영역(PA)에 대응되어 상기 제2 절연막(920) 상에 배치된다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 반사 패턴(814)과 중첩한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 표시 패널은 편광 소자를 제외하고 도 5의 표시 패널과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략하거나 간략히 한다.
상기 표시 패널은 어레이 기판과 대향 기판 및 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이에 배치되는 액정층(LC)을 포함한다. 상기 표시 패널은 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광이 투과되는 투과 영역(DA) 및 상기 광이 차단되는 차광 영역(PA)을 포함한다.
상기 표시 패널은 제1 기판(1000) 상에 배치된 편광 소자(PL4) 및 제2 기판(1100) 상에 배치된 편광 소자(PL2)를 포함한다.
상기 제2 기판(1100) 하부에 복수의 나노 와이어(NW2)를 포함하는 상기 편광 소자(PL2)가 배치된다. 상기 편광 소자(PL2)는 도 3에 나타난 편광 소자(PL2)와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 편광 소자(PL4)는 제1 기판(1000), 상기 제1 기판(1000) 상에 배치된 반사 패턴(1014), 상기 반사 패턴(1014)과 동일 층에 형성된 전사 패턴(1012) 및 복수의 나노 와이어(NW4)를 포함한다.
상기 반사 패턴(1014)은 상기 차광 영역(PA)에 대응하여 형성된다. 상기 반사 패턴(1014)은 평탄한 면을 가지며, 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 차단한다. 상기 반사 패턴(1014)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 중첩한다. 다른 실시예에서, 상기 반사 패턴(1014)은 복수 개의 판형 물질들이 적층된 적층 구조일 수 있다.
상기 반사 패턴(1014)은 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 반사 패턴(1014)은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
상기 전사 패턴(1012) 및 복수의 나노 와이어(NW4)는 상기 투과 영역(DA)에 대응하여 형성된다.
상기 전사 패턴(1012)은 복수의 돌출부 및 홈을 갖는다. 상기 전사 패턴(1012)은 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전사 패턴(1012)의 상기 돌출부 또는 홈의 높이는 100nm 내지 200nm 일 수 있다. 또한, 상기 홈의 폭은 40nm 내지 70nm일 수 있다.
상기 전사 패턴(1012)은 당해 기술분야에서 사용되는 일반적인 열경화성 수지(thermosetting resin) 또는 광경화성 수지(photocurable resin)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 열경화성 수지는 요소수지, 멜라민수지 및 페놀수지 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 광경화성 수지는 중합성 관능기를 갖는 중합성 화합물, 광조사에 의해 상기 중합성 화합물의 중합 반응을 개시시키는 광중합 개시제, 계면 활성제 및 산화 방지제 등을 포함할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 복수의 나노 와이어(NW4)는 상기 전사 패턴(1012)의 홈에 배치된다. 상기 복수의 나노 와이어(NW4)는 원통형으로 형성되어 일 방향으로 배열된다. 또한, 상기 복수의 나노 와이어(NW4)는 다중층(multi layer)으로 형성될 수 있다. 상기 나노 와이어(NW4)의 직경(D)은 약 10nm 내지 약 50nm 이다. 바람직하게, 상기 나노 와이어(NW4)의 직경(D)은 약 20nm 내지 약 30nm 이다.
상기 나노 와이어(NW4)는 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 나노 와이어(NW4)는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전사 패턴(1012)의 홈에 배치된 복수의 나노 와이어(NW4)들은 사이에 간격이 형성되어 와이어 그리드 패턴을 갖는 편광 소자의 역할과 동일한 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 전사 패턴(1012)의 패턴 간격에 의해 상기 나노 와이어(NW4)들의 원하는 피치(pitch)가 조절될 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 차광 영역(PA)에 대응되어 상기 제2 절연막(1120) 상에 배치된다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 반사 패턴(1014)과 중첩한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 금속 와이어를 포함하는 잉크로부터 복수의 금속 와이어를 포함하는 편광 소자를 형성하여 나노 임프린트 공정, 건식 식각 공정 등의 별도 공정이 필요하지 않아 표시 패널의 제조 비용을 줄일 수 있다.
또한, 금속 와이어 패턴 및 반사 패턴을 포함하는 편광 소자를 동일 평면에 형성하여 표시 패널의 두께를 줄일 수 있다.
또한, 상기 편광 소자는 상기 금속 와이어 패턴 보다 큰 폭을 갖는 반사 패턴을 포함하여 입사되는 광을 부분적으로 반사시킬 수 있다.
또한, 나노 사이즈의 복수의 금속 와이어를 포함하는 편광 소자를 통해 플렉서블 디스플레이의 변형에 의한 편광 소자의 파손을 방지한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 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.
100, 200, 300: 기판 102, 202, 302: 금속 잉크
NW1, NW2, NW3: 나노 와이어 104, 204, 304: 스퀴지(squeegee)
PL1, PL2, PL3: 편광 소자 D1: 제1 방향
D2: 제2 방향 210: 고분자층
220: 몰드 212: 전사 패턴
314: 반사 패턴

Claims (20)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 배치되는 액정층을 포함하고,
    상기 제1 기판은,
    상기 제1 기판 상에 배치되고, 일 방향으로 연장되며, 서로 이격되는 복수의 홈을 포함하는 격자 패턴 및 상기 홈에 배치되는 복수의 금속 와이어를 포함하고,
    상기 격자 패턴 및 상기 금속 와이어와 동일 평면에 배치되며, 상기 홈보다 큰 폭을 갖는 반사 패턴을 더 포함하는 편광 소자를 포함하는 표시 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 와이어의 직경은 10nm 내지 50nm 인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 홈의 높이는 100nm 내지 200nm 인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 홈의 폭은 40 nm 내지 70nm인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  5. 제1항에 있어서, 상기 금속 와이어는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 및 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  6. 제1항에 있어서, 상기 격자 패턴은 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 반사 패턴은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 및 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판은 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판은 컬러필터를 포함하는 대향 기판인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2 기판 상에 배치되고, 일 방향으로 연장되며, 서로 이격되는 복수의 홈을 포함하는 격자 패턴 및 상기 홈에 배치되는 복수의 금속 와이어를 포함하는 편광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  12. 기판 상에 고분자층을 형성하는 단계;
    상기 고분자층에 몰드를 가압하여 일 방향으로 연장되는 복수의 홈을 포함하는 전사 패턴을 형성하는 단계;
    상기 전사 패턴의 홈 안에 금속 와이어를 포함하는 잉크를 배치하는 단계; 및
    상기 잉크를 가열하여 금속 와이어 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 전사 패턴의 홈 안에 상기 잉크를 배치하는 단계는,
    상기 전사 패턴 위에 상기 잉크를 제공하는 단계; 및
    상기 전사 패턴 상에서, 상기 홈의 연장 방향과 동일한 방향으로, 스퀴지를 이동시켜, 상기 전사 패턴의 홈 밖의 잉크를 제거하는 단계를 포함하는 편광 소자의 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서, 상기 금속 와이어는 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe) 및 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 소자의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 잉크는, 상기 금속 와이어 10 중량% 및 물 90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 소자의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 전사 패턴은 상기 고분자층이 열 또는 광에 의해 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 편광 소자의 제조 방법.
  17. 기판 상에 금속층을 형성하는 단계;
    상기 금속층을 패터닝하여 복수의 반사 패턴을 형성하는 단계;
    인접하는 반사 패턴들 사이에 금속 와이어를 포함하는 잉크를 제공하는 단계; 및
    상기 잉크를 가열하여 금속 와이어 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 잉크는 스퀴지에 의해 가압되어 상기 반사 패턴 사이에 배치되는 편광 소자의 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서, 상기 잉크는, 상기 금속 와이어 10 중량% 및 물 90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 소자의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 금속 와이어 패턴과 동일 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 편광 소자의 제조 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102581143B1 (ko) * 2016-08-18 2023-09-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN109031498B (zh) * 2018-08-20 2020-10-13 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 自组装法制备超薄偏光片的方法、超薄偏光片及显示面板
CN109659339A (zh) * 2018-12-10 2019-04-19 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 可折叠显示面板及其制作方法和可折叠显示装置
CN111430417B (zh) * 2020-03-31 2022-09-09 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100858223B1 (ko) * 2007-05-21 2008-09-10 연세대학교 산학협력단 자가정렬된 반도체 나노와이어 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법
JP2012168301A (ja) * 2011-02-14 2012-09-06 Bridgestone Corp 金属細線の形成方法及びこれを用いたワイヤグリッド型偏光子の製造方法
KR101270200B1 (ko) * 2006-10-30 2013-05-31 삼성디스플레이 주식회사 와이어 그리드 편광 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된액정 표시 장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6288840B1 (en) 1999-06-22 2001-09-11 Moxtek Imbedded wire grid polarizer for the visible spectrum
KR101281164B1 (ko) 2006-11-21 2013-07-02 삼성디스플레이 주식회사 와이어 그리드 편광자 및 이의 제조방법
KR20080092784A (ko) 2007-04-13 2008-10-16 삼성전자주식회사 나노 와이어 그리드 편광자 및 이를 채용한 액정디스플레이 장치
KR20110046130A (ko) 2009-10-28 2011-05-04 삼성전자주식회사 액정 표시 패널
KR101147410B1 (ko) * 2010-07-16 2012-05-23 넥스콘 테크놀러지 주식회사 전극 제조 방법
KR101457769B1 (ko) * 2011-12-15 2014-11-13 주식회사 엘지화학 반사형 편광판
KR102069179B1 (ko) 2013-06-26 2020-02-12 삼성디스플레이 주식회사 편광 소자, 이를 포함하는 표시 패널 및 이의 제조 방법
KR20150029817A (ko) 2013-09-10 2015-03-19 삼성디스플레이 주식회사 편광판, 이를 갖는 표시장치 및 이의 제조방법
US20150227230A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-13 Ronald Steven Cok Micro-wire touch screen with thin cover
KR20160049162A (ko) 2014-10-24 2016-05-09 삼성디스플레이 주식회사 몰드의 제조 방법 및 편광 소자의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101270200B1 (ko) * 2006-10-30 2013-05-31 삼성디스플레이 주식회사 와이어 그리드 편광 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된액정 표시 장치
KR100858223B1 (ko) * 2007-05-21 2008-09-10 연세대학교 산학협력단 자가정렬된 반도체 나노와이어 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법
JP2012168301A (ja) * 2011-02-14 2012-09-06 Bridgestone Corp 金属細線の形成方法及びこれを用いたワイヤグリッド型偏光子の製造方法

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