(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を含むディスプレイパネルであって、
相対向して配置される第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間でいずれか一面上に形成され、入射する光の第１偏光成分が、互いに異なるカラーの光として出射されるように、互いに異なるピッチで配列されている第１金属線形格子を含むカラーフィルタ偏光層であって、前記第１金属線形格子は、入射する光が通過する順に積層された、第１金属層、絶縁層、及び第２金属層を含み、該第１金属層、絶縁層、及び第２金属層が、光共振器を形成する、カラーフィルタ偏光層と、
前記第１基板及び前記第２基板との間で他面上に形成されている第２金属線形格子を含む偏光層と、
を含み、
前記第１金属線形格子及び前記第２金属線形格子のうち、光の入射する基板に配列されている金属線形格子の反射率は、他の金属線形格子の反射率よりも大きく、
前記第１金属線形格子及び前記第２金属線形格子のうち、光の出射される基板に配列されている金属線形格子の剛度は、他の金属線形格子の剛度よりも大きく、
前記第１金属線形格子及び前記第２金属線形格子のうち、光の出射される基板に配列されている金属線形格子には、外部から前記ディスプレイパネルに入射される光を遮断する光吸収層が形成されることを特徴とするディスプレイパネル。
【請求項２】
前記第１金属線形格子に含まれている金属と前記第２金属線形格子に含まれている金属の材質は、互いに異なることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項３】
前記第１基板及び前記第２基板のうち、光の入射する基板は、金属線形格子の上部に形成され、光を吸収する光吸収層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項４】
前記第１基板及び前記第２基板のうち、光の出射される基板は、金属線形格子の下部に形成され、光を吸収する光吸収層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項５】
前記第１基板及び前記第２基板との間でいずれか一面上に形成されており、複数のサブ画素を含む画素が形成されている画素層をさらに含み、
前記第１金属線形格子のピッチは、少なくとも３個のサブ画素別に互いに異なることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項６】
前記第１金属線形格子は、赤色金属線形格子、緑色金属線形格子及び青色金属線形格子を含み、
前記赤色金属線形格子は、赤色光波長の１／２よりも小さいピッチごとに配列されており、前記緑色金属線形格子は、緑色光波長の１／２よりも小さいピッチごとに配列されており、前記青色金属線形格子は、青色光波長の１／２よりも小さいピッチごとに配列されていることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項７】
前記第１金属線形格子の高さは幅より大きいことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項８】
前記カラーフィルタ偏光層は、前記第１金属線形格子の下部に積層されている誘電体層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項９】
第１基板と第２基板との間に位置する前記第１基板の面に、チェッカーボードの形態である、第１偏光成分を透過させる第１偏光線形格子、及び第２偏光成分を透過させる第２偏光線形格子を含むカラーフィルタ偏光層を形成する段階であって、前記第１基板の面に形成された前記第１偏光線形格子は、入射する光が通過する順に積層された、第１金属層、絶縁層、及び第２金属層を含み、該第１金属層、絶縁層、及び第２金属層が、光共振器を形成する、カラーフィルタ偏光層を形成する段階と、
前記第１基板と前記第２基板との間に位置する前記第２基板の面に、チェッカーボードの形態である、第１偏光成分を透過させる第１偏光線形格子、及び第２偏光成分を透過させる第２偏光線形格子とを含む偏光層を形成する段階と、
前記カラーフィルタ偏光層及び前記偏光層のいずれか一方に、複数のサブ画素を含む画素層を形成する段階と、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせ、前記第１基板と前記第２基板との間に形成された空間に液晶を注入する段階と、
を含み、
前記第１金属線形格子及び前記第２金属線形格子のうち、光の入射する基板に配列されている金属線形格子の反射率は、他の金属線形格子の反射率よりも大きく、
前記第１金属線形格子及び前記第２金属線形格子のうち、光の出射される基板に配列されている金属線形格子の剛度は、他の金属線形格子の剛度よりも大きく、
前記第１金属線形格子及び前記第２金属線形格子のうち、光の出射される基板に配列されている金属線形格子には、外部から前記ディスプレイパネルに入射される光を遮断する光吸収層が形成されることを特徴とする、ディスプレイ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイパネル及びこれを含むディスプレイ装置に係り、特に、液晶層を含むディスプレイパネル及びこれを含むディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、液晶層を挟持する第１基板及び第２基板と、第１基板及び第２基板に入射する光を偏光させる偏光フィルムを含む。また、液晶パネルは、光により互いに異なるカラーを表現できるようにカラーフィルタ層を含む。入射した光は、偏光フィルム及びカラーフィルタ層を通過しながら光効率が減少する。一方、偏光による光の損失を補償するために、液晶パネルは、光の入射する側にＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅ  Ｆｉｌｍ）をさらに含むこともある。
【０００３】
偏光フィルム及びＤＢＥＦによって液晶パネルまたはディスプレイ装置の製造コストが上昇し、製造工程も複雑になるという点が問題とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一実施例は、製造コストが低減し、製造工程が単純化するディスプレイパネル及びこれを含むディスプレイ装置を提供する。本発明の他の実施例は、光効率が増大するディスプレイパネル及びこれを含むディスプレイ装置を提供する。
【０００５】
本発明のさらに他の実施例は、視認性に優れたパッシブ方式の立体映像を具現できるディスプレイ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例に係る液晶層を含むディスプレイパネルは、相対向して配置される第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間のいずれか一面上に形成され、入射する光の第１偏光成分が、互いに異なるカラーの光として出射されるように、互いに異なるピッチで配列されている第１金属線形格子を含むカラーフィルタ偏光層と、前記第１基板及び前記第２基板との間の他面上に形成されている第２金属線形格子を含む偏光層と、を含み、前記第１金属線形格子に含まれている金属と前記第２金属線形格子に含まれている金属の特性は互いに異なる。
【０００７】
前記第１金属線形格子及び前記第２金属線形格子のうち、光の入射する基板に配列されている金属線形格子の反射率は、他の金属線形格子の反射率よりも大きいとよい。前記第１金属線形格子及び前記第２金属線形格子のうち、光の出射される基板に配列されている金属線形格子の剛度は、他の金属線形格子の剛度よりも大きいとよい。
【０００８】
前記第１金属線形格子に含まれている金属と前記第２金属線形格子に含まれている金属の材質は、互いに異なってもよい。
【０００９】
上記ディスプレイパネルは、前記第１基板及び前記第２基板のうち、光の入射する基板は、金属線形格子の上部に形成され、光を吸収する光吸収層をさらに含んでもよい。上記ディスプレイパネルは、前記第１基板及び前記第２基板のうち、光の出射される基板は、金属線形格子の下部に形成され、光を吸収する光吸収層をさらに含んでもよい。
【００１０】
上記ディスプレイパネルは、前記第１基板及び前記第２基板との間のいずれか一面上に形成されており、複数のサブ画素を含む画素が形成されている画素層をさらに含み、前記第１金属線形格子のピッチは、少なくとも３個のサブ画素別に互いに異なる。
【００１１】
前記第１金属線形格子は、赤色金属線形格子、緑色金属線形格子及び青色金属線形格子を含み、前記赤色金属線形格子は、赤色光波長の１／２よりも小さいピッチごとに配列されており、前記緑色金属線形格子は、緑色光波長の１／２よりも小さいピッチごとに配列されており、前記青色金属線形格子は、青色光波長の１／２よりも小さいピッチごとに配列されているとよい。
【００１２】
前記第１金属線形格子は、順次に積層されている第１金属層、絶縁層、第２金属層を含むことができ、前記第１金属線形格子の高さは幅より大きいとよい。
【００１３】
前記カラーフィルタ偏光層は、前記第１金属線形格子の下部に積層されている誘電体層をさらに含んでもよい。
【００１４】
また、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置の製造方法は、第１基板と第２基板との間に位置する前記第１基板の面に、チェッカーボードの形態である、第１偏光成分を透過させる第１編便光線形格子、及び第２偏光成分を透過させる第２偏光線形格子を含むカラーフィルタ偏光層を形成する段階と、前記第１基板と前記第２基板との間に位置する前記第２基板の面に、チェッカーボードの形態である、第１偏光成分を透過させる第１編便光線形格子、及び第２偏光成分を透過させる第２偏光線形格子とを含む偏光層を形成する段階と、前記カラーフィルタ偏光層及び前記偏光層のいずれか一方に、複数のサブ画素を含む画素層を形成する段階と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせ、前記第１基板と前記第２基板との間に形成された空間に液晶を注入する段階と、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明の一実施例によれば、製造コストが低減し、製造工程が単純化するディスプレイパネル及びこれを含むディスプレイ装置を提供することができる。
【００１６】
また、本発明の他の実施例によれば、光効率が増大するディスプレイパネル及びこれを含むディスプレイ装置を提供することができる。
【００１７】
また、本発明のさらに他の実施例によれば、視認性に優れたパッシブ方式の立体映像を具現できるディスプレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルの層構成を示す図である。
【図２】図１におけるディスプレイパネルの断面図である。
【図３】図１における第１基板上のカラーフィルタ偏光層を示す図である。
【図４Ａ】サブ画素別第１金属線形格子を説明するための図である。
【図４Ｂ】サブ画素別第１金属線形格子を説明するための図である。
【図５】図３におけるカラーフィルタ偏光層の断面図である。
【図６】図１における第２基板上の偏光層の断面図である。
【図７】本発明の他の実施例に係るディスプレイパネルにおけるカラーフィルタ偏光層及び偏光層を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例に係るディスプレイパネルにおけるカラーフィルタ偏光層及び偏光層を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例に係るディスプレイパネルにおけるカラーフィルタ偏光層及び偏光層を示す図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る他のカラーフィルタ偏光層の断面図である。
【図１１Ａ】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第１基板の製造方法を説明するための図である。
【図１１Ｂ】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第１基板の製造方法を説明するための図である。
【図１１Ｃ】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第１基板の製造方法を説明するための図である。
【図１１Ｄ】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第１基板の製造方法を説明するための図である。
【図１２Ａ】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第２基板の製造方法を説明するための図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第２基板の製造方法を説明するための図である。
【図１２Ｃ】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第２基板の製造方法を説明するための図である。
【図１２Ｄ】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第２基板の製造方法を説明するための図である。
【図１３Ａ】本発明の一実施例に係る光吸収層の形成方法を説明するための図である。
【図１３Ｂ】本発明の一実施例に係る光吸収層の形成方法を説明するための図である。
【図１４Ａ】本発明の他の実施例に係る光吸収層の形成方法を説明するための図である。
【図１４Ｂ】本発明の他の実施例に係る光吸収層の形成方法を説明するための図である。
【図１５】本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第１金属線形格子及び第２金属線形格子の偏光を説明するための図である。
【図１６】本発明の他の実施例に係るディスプレイパネルにおける第１金属線形格子及び第２金属線形格子の偏光を説明するための図である。
【図１７】本発明の他の実施例に係るディスプレイパネルの断面図である。
【図１８Ａ】本発明の他の実施例に係る追加偏光層の形成方法を説明するための図である。
【図１８Ｂ】本発明の他の実施例に係る追加偏光層の形成方法を説明するための図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施例に係るディスプレイパネルの断面図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施例に係るディスプレイパネルの層構成を示す図である。
【図２１】図２０におけるディスプレイパネルの断面図である。
【図２２】図２０におけるカラーフィルタ偏光層の一実施例を示す断面図である。
【図２３】図２０におけるカラーフィルタ偏光層の他の実施例を示す断面図である。
【図２４】本発明の一実施例に係るディスプレイ装置の概略図である。
【図２５】本発明の一実施例に係るディスプレイ装置の制御ブロック図である。
【図２６】本発明の一実施例に係るディスプレイ装置において３次元映像の表示を説明するための図である。
【図２７】図２６に示すディスプレイ装置の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施例について、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は、種々の形態に具体化することができ、ここで説明する実施例に限定されない。本発明を明確に説明するために、説明と関連していない部分は省略し、明細書全体を通じて同一または類似の構成要素には同一の参照符号を付するものとする。
【００２０】
図１は、本発明の一実施例に係るディスプレイパネルの層構成を示す図であり、図２は、図１におけるディスプレイパネルの断面図である。
【００２１】
本実施例に係るディスプレイパネル１０００は、同図に示すように、相対向して配置される第１基板１００及び第２基板２００と、それらの間に順次に配列されているカラーフィルタ偏光層３００、画素層４００、液晶層５００及び偏光層６００を含む。液晶層５００を含むディスプレイパネル１０００は、テレビジョン、モニターのような家庭電化製品、携帯電話機、ＰＭＰ、ネットブック、ノートブックＰＣ、Ｅ−Ｂｏｏｋ端末機などのような携帯用端末機、展示及び広告用ディスプレイ装置などに用いることができる。
【００２２】
第１基板１００には、カラーフィルタ偏光層３００及び画素層４００が順次に形成されており、第２基板２００には、偏光層６００が形成されている。図２に示すように、第２基板２００には、第１基板１００のＴＦＴ  ４１１に対応する領域にブラックマトリクス２００−１が形成され、画素電極４１２に対応して電圧を形成する共通電極２００−３が形成されている。第１基板１００と第２基板２００との間には、印加される電圧によって配列が調節される液晶層５００が挿入されている。液晶層５００は、ＴＮ方式、ＶＡ方式、ＰＶＡ方式、ＩＰＳ方式のようなディスプレイパネル１０００の動作モードに応じて配列方式が調節される。光視野角の向上のためにサブ画素を分割したりパターニングしたりすることもあり、液晶の屈折率を均等に調節するような技術が用いられることもある。
【００２３】
カラーフィルタ偏光層３００は、第１基板１００の上部に形成され、カラーフィルタ偏光層３００の上部には、液晶配列を調節して映像を表示するための画素層４００が形成される。カラーフィルタ偏光層３００は、入射する光の第１偏光成分が互いに異なるカラーの光として出射されるように、互いに異なるピッチ（ｐｉｔｃｈ）で配列されている第１金属線形格子３１０を含む。偏光層６００は、第１偏光成分と異なる第２偏光成分の光を透過させる第２金属線形格子６１０を含み、入射する光の偏光状態のみを変更する。第１金属線形格子３１０及び第２金属線形格子６１０の上部には、これらを保護し且つ平坦化するための平坦化層１００−１が形成される。カラーフィルタ偏光層３００に含まれる第１金属線形格子３１０と偏光層６００に含まれる第２金属線形格子６１０についての詳細は後述される。
【００２４】
画素層４００は、外部から受信した制御信号に応じて、液晶層５００に含まれている液晶の配列を変更するための複数の画素（図示せず）を含み、画素は、複数のサブ画素４１０で構成される。本実施例に係るサブ画素４１０は、赤色、緑色及び青色に対応する映像階調が入力される最小単位の画素を意味し、サブ画素４１０が複数個集まって一つの映像信号を表す単位を画素と見なす。サブ画素４１０は、スイッチング素子であるＴＦＴ  ４１１と、画素電極４１２と、を含む。サブ画素４１０は、ＴＦＴ  ４１１及び画素電極４１２を含む物理的な概念の他、２次元の空間的な概念も含む。
【００２５】
第１基板１００の平坦化層１００−１上にゲート電極４１１−１が形成されている。ゲート電極４１１−１は、金属単一層または多重層でよい。ゲート電極４１１−１と同一の層には、ゲート電極に連結され、ディスプレイパネル１０００の横方向に配列されているゲート線（図示せず）、及びゲート駆動部（図示せず）に連結され、ゲート線に駆動信号を伝達するゲートパッド（図示せず）がさらに形成されている。また、ゲート電極４１１−１と同一の層には、電荷を蓄積するための維持電極４１３が形成されている。
【００２６】
第１基板１００上には、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜４１１−２が、ゲート電極４１１−１及び維持電極４１３を覆っている。
【００２７】
ゲート電極４１１−１のゲート絶縁膜４１１−２の上部には、非晶質シリコンなどの半導体からなる半導体層４１１−３が形成されており、半導体層４１１−３の上部には、シリサイドまたはｎ型不純物が高濃度でドープされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質からなる抵抗接触層４１１−４が形成されている。そして、後述するソース電極４１１−５とドレイン電極４１１−６との間のチャンネル部では抵抗接触層４１１−４が除去されている。
【００２８】
抵抗接触層４１１−４及びゲート絶縁膜４１１−２上には、データ配線４１１−５，４１１−６が形成されている。データ配線４１１−５，４１１−６も同様、金属層からなる単一層または多重層でよい。データ配線４１１−５，４１１−６は、縦方向に形成されてゲート線（図示せず）と交差してサブ画素４１０を形成するデータ線（図示せず）、データ線の分枝であり、抵抗接触層４１１−４の上部まで延びているソース電極４１１−５、及びソース電極４１１−５と分離されており、ソース電極４１１−５と相対する抵抗接触層４１１−４の上部に形成されているドレイン電極４１１−６を含む。
【００２９】
データ配線４１１−５，４１１−６及びこれらにより覆われない半導体層４１１−３の上部には、保護膜４１１−７が形成されている。ここで、ＴＦＴ  ４１１の信頼性を確保するために、保護膜４１１−７とＴＦＴ  ４１１との間に、シリコン窒化物のような無機絶縁膜がさらに形成されてもよい。
【００３０】
保護膜４１１−７の上部に形成されている画素電極４１２は、主に、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）等の透明な導電物質からなる。画素電極４１２は、ソース電極４１１−５と電気的に連結されている。
【００３１】
第２基板２００の平坦化層１００−１上には、第１基板１００のＴＦＴ  ４１１に対応する領域にブラックマトリクス２００−１が形成されている。ブラックマトリクス２００−１は、主として、サブ画素４１０同士を区分する役割を果たし、ＴＦＴ  ４１１へ外部の光が流入しないようにする。ブラックマトリクス２００−１は、通常、黒色の顔料が添加されている感光性有機物質からなる。黒色の顔料には、カーボンブラックや酸化チタンなどを用いる。
【００３２】
ブラックマトリクス２００−１の上部には、ブラックマトリクス２００−１を平坦化するとともに、ブラックマトリクス２００−１を保護するオーバーコート層２００−２が形成されている。オーバーコート層２００−２には、通常、アクリル系エポキシ材料が用いられる。
【００３３】
オーバーコート層２００−２の上部には、共通電極２００−３が形成されている。共通電極２００−３は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）等の透明な導電物質からなる。共通電極２００−３は、第１基板１００の画素電極４１２と共に液晶層５００に電圧を直接印加する。
【００３４】
図３は第１基板１００上におけるカラーフィルタ偏光層３００を示す図であり、図４Ａ及び図４Ｂは、サブ画素別第１金属線形格子を説明するための図であり、図５は、カラーフィルタ偏光層３００の断面図である。図示のように、第１金属線形格子３１０は、第１基板１００に特定方向に配列されているバー形状を有する。第１金属線形格子３１０は、一定の高さＨ及び幅Ｗを有し、周期的に配列されている。第１金属線形格子３１０の周期、すなわち、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）は、出射しようとする光のカラーに従って別々に調節される。
【００３５】
回折格子のピッチを光の波長の１／２以下に調節すると、回折波が形成されず、透過光と反射光のみ存在することになる。図示のように、入射した光のうち、スリット状の第１金属線形格子３１０を通過しながら第１金属線形格子３１０に垂直な第１偏光成分は、第１基板１００を透過し、第１金属線形格子３１０に水平な第２偏光成分は、再び反射される反射光となる。すなわち、カラーフィルタ偏光層３００を通過することによって、入射する光は特定の方向に偏光する。第１金属線形格子３１０の間は空気が形成されることが好ましい。
【００３６】
図４Ａは、画素層４００を構成する画素Ｉ、及び画素Ｉを構成するサブ画素４１０−Ｒ、４１０−Ｇ、４１０−Ｂを示す図である。本実施例に係る画素Ｉは、赤色光の出射される領域に形成される赤色サブ画素４１０−Ｒ、緑色光の出射される領域に形成される緑色サブ画素４１０−Ｇ、青色光の出射される領域に形成される青色サブ画素４１０−Ｂを含む。このような画素層４００に対応するカラーフィルタ偏光層３００には、サブ画素４１０−Ｒ、４１０−Ｇ、４１０−Ｂ別に異なるピッチを有する第１金属線形格子３１０が形成される。
【００３７】
図４Ｂは、サブ画素４１０−Ｒ、４１０−Ｇ、４１０−Ｂに対応する第１金属線形格子３１０を示す図である。第１金属線形格子３１０は、赤色サブ画素４１０−Ｒに対応する領域に形成されている赤色金属線形格子３１０−Ｒ、緑色サブ画素４１０−Ｇに対応する領域に形成されている緑色金属線形格子３１０−Ｇ、青色サブ画素４１０−Ｂに対応する領域に形成されている青色金属線形格子３１０−Ｂを含む。
【００３８】
赤色金属線形格子３１０−Ｒは、赤色光波長の１／２より小さいピッチごとに配列されており、緑色金属線形格子３１０−Ｇは、緑色光波長の１／２より小さいピッチごとに、青色金属線形格子３１０−Ｂは、青色光波長の１／２より小さいピッチごとに配列されている。このように、サブ画素４１０−Ｒ、４１０−Ｇ、４１０−Ｂ別に金属線形格子３１０−Ｒ、３１０−Ｇ、３１０−Ｂのピッチを調節することによって、入射する光の波長を調節することができ、これにより、サブ画素４１０別に異なる色の光を出射することが可能になる。
【００３９】
赤色金属線形格子３１０−Ｒのピッチは、赤色光波長の１／２より小さい、約３３０〜３９０ｎｍであり、入射する光は、赤色金属線形格子３１０−Ｒを通過しながら第１偏光成分を有する赤色光に分光される。緑色金属線形格子３１０−Ｇのピッチは、緑色光波長の１／２より小さい約２５０〜２９０ｎｍであり、入射する光は、第１偏光成分を有する緑色光に分光され、青色金属線形格子３１０−Ｂのピッチは、青色光波長の１／２より小さい約２２０〜２４０ｎｍに設定できる。青色金属線形格子３１０−Ｂを通過する光は、第１偏光成分を有する青色光に分光される。すなわち、金属線形格子３１０のピッチは、赤色金属線形格子３１０−Ｒ、緑色金属線形格子３１０−Ｇ及び青色金属線形格子３１０−Ｂの順に小さくなる。第１金属線形格子３１０のピッチは、ディスプレイパネル１０００から出射しようとするカラーの光波長に応じて調節すればよく、上記の赤色、緑色及び青色光の他、イエロー、シアン、マゼンタの光が出射されるように調節してもよい。
【００４０】
本実施例に係る第１金属線形格子３１０は、図５に示すように、順次に積層された第１金属層３１１、絶縁層３１３、第２金属層３１５を含む。第１金属層３１１及び第２金属層３１５は、Ａｌ、Ａｇなどのような金属からなることができ、その高さＨは約１００ｎｍ以下にすることができる。本実施例に係る第１金属層３１１及び第２金属層３１５はそれぞれ約４０ｎｍの高さでよい。第１金属層３１１と第２金属層３１５との間に積層されている絶縁層３１３は、ＺｎＳｅ、ＴｉＯ２のような誘電体を含むことができ、約１５０ｎｍ以下に形成できる。第１金属線形格子３１０の高さは幅より大きく、幅に対する高さの比率は２〜４、好ましくは、３程度でよい。第１金属線形格子３１０の幅、高さ及びピッチ、幅に対する高さ比、幅に対するピッチ比は、第１金属線形格子３１０を形成する材質にしたがって別々に調節すればよい。すなわち、金属の種類及び誘電体の高さなどに応じて、光透過率に対するシミュレーション後に最適の条件に設定すればよい。また、第１金属線形格子３１０の幅、高さ及びピッチ、幅に対する高さ比、幅に対するピッチ比は、出射される光のカラーに応じて、すなわち、各サブ画素４１０に対応して別々に調節できる。
【００４１】
第１金属線形格子３１０の金属層３１１，３１５からカラーを有する光を出射する原理は、金属中の自由電子が集団的に振動するプラズモンに基づく。金属がナノサイズになると、自由電子の振動によって金属表面でプラズモン共鳴特性が現れる。表面プラズモン共鳴（ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｌａｓｍｏｎ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）は、金属薄膜の表面で起きる電子の集団的振動（ｃｏｌｌｅｃｔｉｖｅ  ｃｈａｒｇｅ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）であり、これにより発生する表面プラズモン波（ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｌａｓｍｏｎ  ｗａｖｅ）は、金属とこれに隣接している誘電物質との境界面に沿って進行する表面電磁気波である。金属と誘電体との境界面に沿って進行する表面電磁気波の一種である表面プラズモン波は、金属表面に入射した特定波長の光が全反射されず、表面波が発生する時に生成される波に該当する。第１金属層３１１、絶縁層３１３、第２金属層３１５の構造を有する金属線形格子３１０が、一定の周期でスリット状に配列されていると、周期にしたがって別々のカラーの光が出射される。
【００４２】
本実施例に係る第１金属線形格子３１０構造は、白色光に対して全体可視光領域にわたって個別的なカラーをフィルタリングできる。これは、特定共振波長で量子−プラズモン−量子変換のためにナノ共振器を具現するものであり、他のカラーフィルタリング方法と比較した時、絶対的な透過率と通過帯域幅（ｐａｓｓ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）が向上し、小型化（ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ）が可能である。また、フィルタリングされた光は自然に偏光されており、別の偏光層無しでＬＣＤパネルなどに直接適用可能である。
【００４３】
したがって、ディスプレイパネル１０００には、既存に使われてきた偏光フィルム及びカラーフィルタの代わりに一つのカラーフィルタ偏光層３００を用いて偏光されたカラー光を生成することができる。また、第１基板１００を透過しなかった光は吸収されず、第１金属線形格子３１０の第１金属層３１１により反射されるので、再びディスプレイパネル１０００へ再反射される可能性が高くなる。すなわち、全体的な光効率が増加するため、従来の高輝度強化フィルム（Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅ  Ｆｉｌｍ；ＤＢＥＦ）を省くことが可能になる。
【００４４】
図６は、図１に示す第２基板上における偏光層の断面図である。同図のように、偏光層６００は、第１金属線形格子３１０と垂直な方向に配列されているバー形状の第２金属線形格子６１０で構成される。すなわち、第２金属線形格子６１０は、第１偏光成分と垂直な第２偏光成分を透過させる。第２金属線形格子６１０は、第２偏光成分を通過させさえすればいいので、入射する全ての波長の光を透過させうるようなピッチを有する。特に、青色光波長の１／２よりも小さく形成されるとよい。本実施例に係る第２金属線形格子６１０の高さは、約１５０ｎｍ、ピッチは１００〜１５０ｎｍである。第２金属線形格子６１０の幅に対する高さ比も、２〜４に調節できる。
【００４５】
第２金属線形格子６１０は、金属層６１１と、金属層６１１の上部に形成されているハードマスク６１２と、を含む。第１金属線形格子３１０を構成する金属層６１１と同じ金属で構成されてもよく、異なる金属から構成されてもよい。すなわち、金属層６１１は、Ａｌ、Ａｇ及びＣｕなどのような金属からなってもよく、剛性のＭｏＷのような合金を含んでもよい。または、金属層６１１は、伝導性ポリマーで構成されてもよく、伝導性ポリマーを含んでもよい。ハードマスク６１２は、金属層６１１を保護し、金属層６１１の偏光性能を向上させる役割を果たすもので、ＳｉＯ２のような誘電体で構成できる。
【００４６】
他の実施例によれば、第１金属線形格子３１０と第２金属線形格子６１０の偏光方向は互いに同一であってもよい。配向方向に応じて液晶の状態を調節し、電圧が印加するか否かによって光の遮断及び透過を設定できるから、第１金属線形格子３１０及び第２金属線形格子６１０の偏光方向が互いに垂直である必要はない。これは、液晶の配向方向に応じて調節されてもよい。
【００４７】
図７乃至図９は、本発明の他の実施例に係るディスプレイパネルのカラーフィルタ偏光層及び偏光層を示す図である。図７乃至図９のディスプレイパネル１０００は、材質、特に、含まれている金属の材質が互いに異なる第１金属線形格子３１０及び第２金属線形格子６１０を含む。第１金属線形格子３１０及び第２金属線形格子６１０は、反射率または剛度が互いに異なる金属を含むことができる。
【００４８】
図７のディスプレイパネル１０００は、反射率の大きい金属を含む第１金属線形格子３１０と、反射率の低い金属を含む第２金属線形格子６１０と、を含む。光が第１基板１００の下部から入射して第２基板２００から出射される場合、第１偏光成分の光のみが液晶層５００に入射し、第２偏光成分の光は第１基板１００から反射される。通常、ディスプレイパネル１０００の下部から光を提供するバックライトアセンブリ（図示せず）には、第１基板１００から反射された光を再びディスプレイパネル１０００に再反射する反射板を含む。第１金属線形格子３１０に含まれている金属は、より多量の光が反射板を通じて再び第１基板１００に再利用されうるように、すなわち、より多い第２偏光成分の光が反射板へ入射するように、反射率が高いものが好ましい。例えば、第１金属線形格子３１０は、Ａｌ、Ａｇ及びＣｕなどのような高反射率金属を含むことができる。このように高反射率金属の使用により第１金属線形格子３１０による反射率が増加すると、従来ディスプレイパネルに用いられてきた高輝度強化フィルム（Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｆｉｌｍ：ＤＢＥＦ）を省いてもよい。これにより、ディスプレイパネル１０００の製造コストを削減でき、かつ、ディスプレイパネル１０００を含むディスプレイ装置の薄型化及び軽量化が可能になる。
【００４９】
一方、第２金属線形格子６１０は、外部光の反射を抑制し、光を吸収できるように反射率の低い金属を含むことが好ましい。第２金属線形格子６１０は、金属の反射率を減少させるための追加工程が行われてもよく、光吸収のためのカーボン及びクロム酸化物などを含んだり、これらで構成されてもよい。
【００５０】
一方、他の実施例に係る第２金属線形格子６１０は、外部との接触が多い点を考慮して、剛度の大きい金属を含んでもよい。例えば、第２金属線形格子６１０は、ＭｏＷのような合金を含むことができ、金属層と実質的に同じ役割を果たしうる伝導性ポリマーを含んでもよい。
【００５１】
図８のディスプレイパネル１０００は、第１基板１００に含まれる第１金属線形格子３１０の上部に形成され、光を吸収する光吸収層３３０をさらに含む。外部の光がディスプレイパネル１０００に入射して再反射されると、ディスプレイパネル１０００のコントラスト比が低下し、光反射により映像の画質が低下するという問題につながることがある。これを防止するために、本実施例に係る第１基板１００は、不所望の外部光を吸収するための光吸収層３３０を、第１金属線形格子３１０の上部に含む。
【００５２】
光吸収層３３０は、反射率の低い金属を含んでもよく、光吸収のためのカーボン及びクロム酸化物などを含んだり、これらで構成されてもよい。
【００５３】
他の実施例よれば、このような光吸収層３３０は、第１基板１００ではなく第２基板２００の第２金属線形格子６１０の下部に形成されてもよい。すなわち、外部から入射する光は、第２金属線形格子６１０の下部に形成された光吸収層により、ディスプレイパネル１０００への入射が遮断されてもよい。
【００５４】
図９は、第１基板１００の第１金属線形格子３００に形成されている第１光吸収層３３１及び第２基板２００に形成されている第２光吸収層６３１を示している。バックライトアセンブリ（図示せず）から出射される光以外の外部光の反射に起因する問題を減らすために、本実施例に係るディスプレイパネル１０００は、基板１００，２００の両方に光吸収層３３１，６３１を含む。光吸収層３３１，６３１は、カーボンまたはクロム酸化物などで構成できる。これに限定されず、光を吸収できるものであればいかなる材質も使用可能である。
【００５５】
このような第１光吸収層３３１及び第２光吸収層６３１は、図８の実施例のように、いずれか一つの基板にのみ形成されてもよく、省略されてもよい。
【００５６】
図１０は、本発明の一実施例に係る他のカラーフィルタ偏光層の断面図である。同図のように、カラーフィルタ偏光層３００は、第１金属線形格子３１０の下部に積層されている誘電体層３２０をさらに含むことができる。この誘電体層３２０は、第１基板１００と類似の材質で形成されるとよく、ＭｇＦ２を含んでもよい。誘電体層３２０は、第１基板１００上に結合するフィルム形態でもよく、第１基板１００に代えてもよく、省略されてもよい。
【００５７】
図１１Ａ乃至図１１Ｄは、本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第１基板の製造方法を説明するための図である。
【００５８】
図１１Ａに示すように、第１基板１００上にカラーフィルタ偏光層３００を形成するために、第１金属層３１１、絶縁層３１３及び第２金属層３１５を順次にスパッタ方式などで積層する。
【００５９】
次に、図１１Ｂに示すように、通常のパターニング手順、すなわち、フォトレジスタを蒸着した後、マスクを用いて露光し、現像及びエッチングを通じて第１金属線形格子３１０を形成する。すなわち、本実施例では、第１金属層３１１、絶縁層３１３及び第２金属層３１５を別々に形成するのではなく、３つの層を順次積層した後、一回のパターニング工程で第１金属線形格子３１０を形成する。第１金属線形格子３１０の形成には、公知または非公知のいかなるパターニング技術が用いられてもよい。
【００６０】
第１金属線形格子３１０の形成後に、図１１Ｃに示すように、第１金属線形格子３１０を保護し、表面を平坦化するために、平坦化層１００−１を形成する。平坦化層１００−１は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）で形成できる。
【００６１】
その後、図１１Ｄに示すように、平坦化層１００−１の上部に、ＴＦＴ  ４１１と、ＴＦＴ  ４１１と電気的に接続している画素電極４１２を形成する。画素電極４１２は、金属をスパッタ方式で蒸着した後、パターニングして形成すればよい。
【００６２】
図１２Ａ乃至図１２Ｄは、本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第２基板の製造方法を説明するための図である。
【００６３】
第２基板２００の偏光層６００は、第１基板１００のカラーフィルタ偏光層３００と類似の方式で形成することができる。すなわち、図１２Ａに示すように、第２基板２００上に、金属層６１１と、金属層６１１を保護するためのハードマスク６１２と、を積層する。
【００６４】
次に、一回の写真蝕刻工程またはエッチング工程により第２金属線形格子６１０を形成する。
【００６５】
第２金属線形格子６１０の形成後に、図１２Ｃに示すように、第２金属線形格子６１０を保護し、表面を平坦化するために平坦化層１００−１を形成する。
【００６６】
図１２Ｄに示すように、平坦化層１００−１の上部に、ＴＦＴ ４１１に対応する領域にブラックマトリクス２００−１を形成し、ブラックマトリクス２００−１を平坦化するためにオーバーコート層２００−２を形成する。そして、スパッタ方式で透明導電物質からなる共通電極２００−３を形成する。
【００６７】
図１２Ｄ及び図１１Ｄの両基板１００，２００を貼り合わせた後、液晶を注入することで、ディスプレイパネル１０００が完成する。
【００６８】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、本発明の一実施例に係る光吸収層の形成方法を説明するための図である。
【００６９】
図１３Ａは、第１基板１００の上部に、第１金属層３１１、絶縁層３１３、第２金属層３１５及び光吸収層３３０を順次に積層しているものを示している。
【００７０】
次に、図１３Ｂに示すように、一回のパターニング過程により第１金属線形格子３１０及び光吸収層３３０を形成する。
【００７１】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、本発明の他の実施例に係る光吸収層の形成方法を説明するための図である。
【００７２】
本実施例では、光吸収層３３０が第２金属線形格子６１０の下部に形成される。図１４Ａでは、第２基板２００上に、光吸収層３３０、金属層６１１、ハードマスク６１２が順次に積層されている。
【００７３】
次に、図１４Ｂに示すように、一回のパターニング過程により第２金属線形格子６１０及び光吸収層３３０を形成する。
【００７４】
図１５は、本発明の一実施例に係るディスプレイパネルにおける第１金属線形格子及び第２金属線形格子の偏光を説明するための図である。図１５におけるハッチング線は、カラーフィルタ偏光層３００に形成されている第１金属線形格子３１０、及び偏光層６００に形成されている第２金属線形格子６１０の配列を簡略に表すもので、配列方向によって透過する光の偏光成分が異なってくる。例えば、横線が光の第１偏光成分を透過させるものであるとすれば、縦線は第２偏光成分を透過させるものとなる。本実施例に係るディスプレイパネル１０００は、３次元映像を表示するディスプレイ装置、特に、パッシブ方式で３次元映像を表示するディスプレイ装置に有用である。パッシブ方式で３次元映像を表示する場合に、使用者は、偏光状態が互いに反対である偏光メガネを通して映像を視認することができる。
【００７５】
図示のように、カラーフィルタ偏光層３００は、複数の行に区画されており、第１金属線形格子３１０は、第１偏光成分を透過させる第１偏光線形格子Ｐ−１と、第２偏光成分を透過させる第２偏光線形格子Ｐ−２と、で構成される。第１偏光線形格子Ｐ−１は奇数行に、第２偏光線形格子Ｐ−２は偶数行に交互に形成されている。第２金属線形格子６１０も同様、第１偏光成分を透過させる第１偏光線形格子Ｐ−１と、第２偏光成分を透過させる第２偏光線形格子Ｐ−２と、で構成されるが、第１金属線形格子３１０とは逆に、すなわち、第１偏光線形格子Ｐ−１は偶数行に、第２偏光線形格子Ｐ−２は奇数行に交互に形成されている。
【００７６】
言い換えると、第２金属線形格子６１０の第１偏光線形格子Ｐ−１は第１金属線形格子３１０の第２偏光線形格子Ｐ−２に対応するように、第２金属線形格子６１０の第２偏光線形格子Ｐ−２は第１金属線形格子３１０の第１偏光線形格子Ｐ−１に対応するように、交互に形成される。
【００７７】
奇数行に左眼映像に対応する映像信号を印加し、偶数行に右眼映像に対応する映像信号を交互に印加すると、左眼映像は、第１金属線形格子３１０の第１偏光線形格子Ｐ−１及び第２金属線形格子６１０の第２偏光線形格子を通してディスプレイパネル１０００に表示され、右眼映像は、第１金属線形格子３１０の第２偏光線形格子Ｐ−２及び第２金属線形格子６１０の第１偏光線形格子Ｐ−１を通してディスプレイパネル１０００に表示される。左眼映像及び右眼映像が同時にディスプレイパネル１０００に表示されても、いずれか一方の偏光成分のみ視認可能な偏光メガネを用いて使用者は両目でそれぞれ異なる映像を視認し、３次元映像が鑑賞できる。
【００７８】
第１偏光線形格子Ｐ−１と第２偏光線形格子Ｐ−２が反復される周期は、一つの画素行であってもよく、複数の画素行であってもよい。
【００７９】
他の実施例によれば、カラーフィルタ偏光層３００は、複数の列に区画され、第１偏光線形格子Ｐ−１及び第２偏光線形格子Ｐ−２は、列ごとに交互に形成されてもよい。
【００８０】
図１６は、本発明の他の実施例に係るディスプレイパネルの第１金属線形格子及び第２金属線形格子の偏光を説明するための図である。図示のように、本実施例に係るカラーフィルタ偏光層３００は、チェッカーボード形状に区画されており、第１偏光線形格子Ｐ−１と第２偏光線形格子Ｐ−２は、チェッカーボードの隣接するセルごとに交互に形成される。もちろん、第１金属線形格子３１０の第１偏光線形格子Ｐ−１は、第２金属線形格子６１０の第２偏光線形格子Ｐ−２に対応し、第１金属線形格子３１０の第２偏光線形格子Ｐ−２は第２金属線形格子６１０の第１偏光線形格子Ｐ−１に対応するように形成される。
【００８１】
この場合、左眼映像と右眼映像は、チェッカーボードの隣接するセルごとに交互に表示されることが可能であり、使用者は、上記の実施例におけると同一の偏光メガネを用いて３次元映像を鑑賞できる。実質的にディスプレイパネル１０００の解像度よりも低い解像度の映像が表示されるが、本実施例によると、格子状に左眼映像及び右眼映像が反復されるので、使用者は解像度の減少を感じない。すなわち、使用者は、図１５の実施例に比べてより高い解像度の映像を鑑賞できる。
【００８２】
チェッカーボードのセルは、画素層４００の個別の画素に対応してもよく、複数の画素を含んでもよい。
【００８３】
図１５及び図１６のディスプレイパネル１０００は、偏光層６００を透過する線偏光を円偏光に変換させるための偏光子を外部にさらに含むことができる。視野角を確保し、使用者がいかなる方向からも３次元映像を鑑賞できるように、ディスプレイパネル１０００は円偏光を出射することが好ましい。
【００８４】
図１７は、本発明の他の実施例に係るディスプレイパネルの断面図である。
【００８５】
本実施例に係るディスプレイパネル１０００は、カラーフィルタ偏光層３００の下部に、第１偏光成分を透過させる追加偏光層８００をさらに含む。追加偏光層８００は、偏光層６００の第２金属線形格子６１０と実質的に同じ材質の金属で構成されるとよく、第１金属線形格子３１０と同じ方向に配列されている第３金属線形格子８１０を含む。第３金属線形格子８１０は、第１金属線形格子３１０と同じ方向に配列されているため、第１偏光成分を透過させる。追加偏光層８００を透過した第１偏光成分の光は、カラーフィルタ偏光層３００を通過しながら赤色、青色及び緑色のカラー光として出射される。
【００８６】
第３金属線形格子８１０に含まれる金属層は、反射率の高い金属、例えば、Ａｌ、Ａｇ及びＣｕの少なくとも一つを含むことができ、金属層の上部には、外部の光を吸収できる光吸収層をさらに含むことができる。
【００８７】
図１８Ａ及び図１８Ｂは、本発明の一実施例に係る追加偏光層の形成方法を説明するための図である。
【００８８】
図１８Ａに示すように、まず、第１基板１００の上部に、第３金属線形格子８１０を含む追加偏光層８００を形成し、追加偏光層８００の上部に平坦化層１００−１を形成する。
【００８９】
次に、図１８Ｂに示すように、カラーフィルタ偏光層３００及び画素層４００を順次に形成する。図１２Ｄのような第２基板２００を形成した後に、図１８Ｂと結合することで、追加偏光層８００、カラーフィルタ偏光層３００及び偏光層６００を含むディスプレイパネル１０００が完成する。
【００９０】
図１９は、本発明のさらに他の実施例に係るディスプレイパネルの断面図である。図示のように、本実施例に係るディスプレイパネル１０００は、第１基板１００に形成されている偏光層６００、及び第２基板２００に形成されているカラーフィルタ偏光層３００を含む。言い換えると、カラーフィルタ偏光層３００を、画素層４００ではなく、ブラックマトリクス２００−１の形成されている基板上に配列できる。第１基板１００の下部から光が入射すると、偏光層６００を透過した第２偏光成分の光は、液晶層５００を透過した後に、カラーフィルタ偏光層３００を通過しながら第１偏光成分のそれぞれ異なるカラーの光として出射される。カラーフィルタ偏光層３００及び偏光層６００はそれぞれ、画素層４００と同一のまたは異なる基板に選択的に形成されることが可能である。もちろん、光は、第２基板２００から入射して第１基板１００から出射されてもよい。
【００９１】
図２０は、本発明のさらに他の実施例に係るディスプレイパネルの層構成を示す図であり、図２１は、図２０のディスプレイパネルの断面図である。
【００９２】
本実施例に係るディスプレイパネル１０００は、図示のように、相対向して配置されている第１基板１００及び第２基板２００と、これら両基板の間に順次に配列されているカラーフィルタ偏光層３００、画素層４００、液晶層５００と、第２基板２００の外部面に配列されている偏光フィルム６００−１と、を含む。
【００９３】
偏光フィルム６００−１は、第１偏光成分と異なる第２偏光成分の光を透過させるもので、上記の実施例に含まれている偏光層６００に取って代わる。
【００９４】
他の実施例によれば、偏光フィルム６００−１が第１基板１００の外面に貼り付けられ、カラーフィルタ偏光層３００が第２基板２００に形成されることが可能である。言い換えると、カラーフィルタ偏光層３００を、画素層４００ではなく、ブラックマトリクス２００−１の形成されている基板上に配列できる。第１基板１００の下部から光が入射すると、偏光フィルム６００−１を透過した第２偏光成分の光は、液晶層５００を透過した後に、カラーフィルタ偏光層３００を通過しながら第１偏光成分のそれぞれ異なるカラーの光として出射される。カラーフィルタ偏光層３００及び偏光フィルム６００−１はそれぞれ、画素層４００と同一のまたは異なる基板に選択的に形成されることが可能である。もちろん、光は、第２基板２００から入射し、第１基板１００から出射されてもよい。
【００９５】
図２２は、図２０のカラーフィルタ偏光層の一実施例を示す断面図である。図示のように、ディスプレイパネル１０００は、第１基板１００に含まれる金属線形格子３１０の上部に形成され、光を吸収する光吸収層３３０をさらに含む。外部の光がディスプレイパネル１０００に入射して再反射されると、ディスプレイパネル１０００のコントラスト比が低下し、光反射によって映像の画質が低下する問題につながることがある。これを防止するために、本実施例に係る第１基板１００は、不所望の外部光を吸収するための光吸収層３３０を、金属線形格子３１０の上部に含む。
【００９６】
光吸収層３３０は、反射率の低い金属を含んでもよく、光吸収のためのカーボン及びクロム酸化物などを含んだり、これらで構成されてもよい。
【００９７】
図２３は、図２０のカラーフィルタ偏光層の他の実施例を示す断面図である。同図では、光吸収層３３０−１が、第１基板１００ではなく、第２基板２００に形成されている。すなわち、外部から入射する光が、光吸収層３３０−１で遮られ、ディスプレイパネル１０００に流入すること防ぐこともできる。
【００９８】
図２２及び図２３のように、光吸収層３３０，３３０−１は、光がディスプレイパネル１０００の第１基板１００に入射するか、第２基板２００に入射するかによって、第１基板１００または第２基板２００のいずれか一方に選択的に形成すればよい。
【００９９】
他の実施例では、カラーフィルタ偏光層３００は、第１金属層３１１の下部に積層されている誘電体層（図示せず）をさらに含んでもよい。この誘電体層は、第１基板１００と類似の材質で形成され、ＭｇＦ２を含んでもよい。誘電体層は、第１基板１００上に結合するフィルム形態にしてもよく、誘電体層は第１基板１００に取って代わってもよく、省略されてもよい。
【０１００】
上記の実施例に係るディスプレイパネル１０００は、図示しないゲート駆動ＩＣ及びデータチップフィルムパッケージを実装している印刷回路基板をさらに含むことができる。また、第１基板１００及び第２基板２００の外側に設けられている補償フィルム（図示せず）をさらに含むことができる。
【０１０１】
図２４は、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置の概略図であり、図２５は、図２４のディスプレイ装置の制御ブロック図である。図示のように、ディスプレイ装置１は、ディスプレイパネル１０００、バックライトアセンブリ２０００、これらを収納する収納容器３１００，３２００，３３００、及び映像提供部４０００を含む。
【０１０２】
ディスプレイパネル１０００は、第１基板１００、第１基板１００に対向する第２基板２００、第１基板１００及び第２基板２００で挟持される液晶層（図示せず）、及び映像信号を表示するために画素層４００を駆動させるパネル駆動部９００を含む。パネル駆動部９００は、ゲート駆動ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）９１０、データチップフィルムパッケージ９２０及び印刷回路基板９３０を含むことができる。
【０１０３】
第１基板１００及び第２基板２００には、上述の実施例に説明されている画素層４００、カラーフィルタ偏光層３００、偏光層６００、ブラックマトリクス２００−１、共通電極２００−３などが形成されている。カラーフィルタ偏光層３００は、第１基板１００に入射する光を偏光させ、偏光層６００は、ディスプレイパネル１０００から出射される光を偏光させる。
【０１０４】
ディスプレイパネル１０００は、外部から光が提供され、第１基板１００及び第２基板２００で挟持されている液晶層を通過する光の量を制御することによって映像を表示する。
【０１０５】
ゲート駆動ＩＣ  ９１０は、第１基板１００上に集積して形成され、第１基板１００に形成されている各ゲートライン（図示せず）に接続できる。そして、データチップフィルムパッケージ９２０は、第１基板１００に形成されている各データライン（図示せず）に接続できる。ここで、データチップフィルムパッケージ９２０は、半導体チップがベースフィルム上に形成された配線パターンと、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術により接合されたＴＡＢテープ（ＴＡＢ  ｔａｐｅ）を含むことができる。このようなチップフィルムパッケージには、例えば、テープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ；以下、「ＴＣＰ」という。）またはチップオンフィルム（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ；以下、「ＣＯＦ」という。）などを用いることができる。
【０１０６】
一方、印刷回路基板９３０には、ゲート駆動ＩＣ  ９１０にゲート駆動信号を入力し、データチップフィルムパッケージ９２０にデータ駆動信号を入力するための駆動部品を実装できる。
【０１０７】
バックライトアセンブリ２０００は、光を導く導光板２２００と、光を提供する第１及び第２光源２３００ａ，２３００ｂと、導光板２２００の下部に配置される反射シート２４００と、一つ以上の光学シート２１００と、を含むことができる。
【０１０８】
導光板２２００は、ディスプレイパネル１０００に供給される光を導く役割を果たす。導光板２２００は、アクリルのようなプラスチック系の透明な物質のパネルで形成され、第１光源２３００ａ及び第２光源２３００ｂから発生した光を、導光板２２００の上部に装着されるディスプレイパネル１０００に向かわせる。導光板２２００の背面には、導光板２２００内に入射した光の進行方向をディスプレイパネル１０００の方に切り替えるための各種パターンが形成されていてもよい。
【０１０９】
第１光源２３００ａ及び第２光源２３００ｂは、図示のように、点光源であるＬＥＤを含むことができる。光源は、ＬＥＤに限定されるものではなく、冷陰極光源（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ；ＣＣＦＬ）または熱陰極光源（Ｈｏｔ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ；ＨＣＦＬ）のような線光源を含んでもよい。第１光源２３００ａ及び第２光源２３００ｂは、電源を供給するインバータ（図示せず）に電気的に接続し、電力を受けることができる。
【０１１０】
反射シート２４００は、導光板２２００の下部面に設けられ、導光板２２００の下部に放出される光を上部に反射する。具体的に、導光板２２００の背面に形成されている微小なドットパターンにより、反射されなかった光を再び導光板２２００の出射面の方へ反射することによって、ディスプレイパネル１０００に入射する光の損失を減らし、かつ、導光板２２００の出射面を透過する光の均一度を向上させることができる。
【０１１１】
一つ以上の光学シート２１００は、導光板２２００の上部面に設けられ、導光板２２００から伝達される光を拡散及び集光する役割を果たす。光学シート２１００は、拡散シート、プリズムシート、保護シートなどを含むことができる。拡散シートは、導光板２２００とプリズムシートとの間に配置されるとよく、導光板２２００から入射する光を分散させることで、光が部分的に密集することを防止できる。プリズムシートは、上部面に三角柱状のプリズムが一定の配列で形成されていてもよく、拡散シートから拡散された光を、ディスプレイパネル１０００に垂直な方向に集光する役割を果たすことができる。保護シートは、プリズムシート上に形成されるとよく、プリズムシートの表面を保護し、かつ光を拡散させて光の分布を均一にさせることができる。
【０１１２】
収納容器は、下部収納容器３１００と、中間収納容器３２００、及び上部収納容器３３００を含むことができる。下部収納容器３１００は、その内部に反射シート２４００、第１及び第２光源２３００ａ，２３００ｂ、導光板２２００及び一つ以上の光学シート２１００を収納できる。下部収納容器３１００は、外部衝撃に対する強度と接地能力を確保するために、金属材質で形成されるとよい。
【０１１３】
映像提供部４０００は、ディスプレイパネル１０００に接続して映像信号を提供し、図２４には示されていないが、反射シート２４００と下部収納容器３１００に配列されてもよく、下部収納容器３１００の背面に配置されてもよい。
【０１１４】
図２６は、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置において３次元映像の表示を説明するための図である。図２６には、チェッカーボード状に形成されているカラーフィルタ偏光層３００及び偏光層６００と、偏光メガネ５０００とが示されている。本実施例に係るディスプレイ装置は、ディスプレイパネル１０００、及びディスプレイパネル１０００に表示される左眼映像及び右眼映像をそれぞれ視認可能にする偏光メガネ５０００を含む。
【０１１５】
偏光メガネ５０００は、相互垂直である偏光成分、すなわち、第１偏光成分及び第２偏光成分をそれぞれ透過させる左眼レンズ５１００及び右眼レンズ５２００を含む。左眼レンズ５１００及び右眼レンズ５２００は、それぞれ異なる偏光状態を有する光を透過させる。したがって、左眼レンズ５１００を透過する光は右眼レンズ５２００を透過することができず、右眼レンズ５２００を透過する光は左眼レンズ５１００を透過することができない。
【０１１６】
本実施例に係る映像提供部４０００は、チェッカーボードにおける隣接するセルごとに交互に左眼映像及び右眼映像が表示されるように、セルに対応するサブ画素４１０に左眼映像データ及び右眼映像データを印加する。左眼映像及び右眼映像は、偏光状態に応じて両レンズ５１００，５２００のいずれか一方のみを透過することができる。したがって、使用者は、両眼で視認できる互いに異なる左眼映像及び右眼映像を組み合わせて、３次元映像を認識することとなる。
【０１１７】
光が出射される第２基板２００の外面には、線偏光を円偏光に変換する偏光子が含まれてもよく、偏光メガネ５０００も同様、円偏光を透過させうる円偏光の偏光子を含むことができる。
【０１１８】
本実施例に係るディスプレイ装置は、ディスプレイパネル１０００の内部に、第１金属線形格子３１０及び第２金属線形格子６１０をチェッカーボード状に形成し、パッシブ方式の３次元映像を容易に具現することができる。パッシブ方式で３次元映像を表示する場合は、左眼映像及び右眼映像を空間分割しなければならないが、偏光フィルムを使用すると、映像の解像度が低下するという不具合がある。本実施例に係るディスプレイパネル１０００は、偏光状態をチェッカーボードの形態に変更できるため、使用者が感じる解像度の減少なしで良質の３次元映像を提供することができる。
【０１１９】
本実施例に係るディスプレイ装置に含まれるディスプレイパネル１０００は、シャッターグラス方式のメガネに対応して時分割で左眼映像及び右眼映像を表示してもよい。また、ディスプレイパネル１０００の偏光状態を、図１５に示すように、行単位または列単位で変更させてもよい。
【０１２０】
図２７は、図２６のディスプレイ装置の製造方法を説明するための図である。
【０１２１】
まず、第１基板１００に、第１偏光成分を透過させる第１偏光線形格子Ｐ−１と第２偏光成分を透過させる第２偏光線形格子Ｐ−２とをチェッカーボード状に形成することで、カラーフィルタ偏光層３００を形成する（Ｓ１０）。カラーフィルタ偏光層３００の第１金属線形格子３１０は、赤色、緑色、及び青色のようにそれぞれ異なるカラーの光を出射するために、それぞれ異なるピッチで配列されている。赤色光を出射するサブ画素４１０に対応して、赤色光波長の１／２よりも小さいピッチごとに配列されている赤色金属線形格子が形成され、緑色光を出射するサブ画素４１０に対応して、緑色光波長の１／２よりも小さいピッチごとに配列されている緑色金属線形格子が形成され、青色光を出射するサブ画素４１０に対応して、青色光波長の１／２よりも小さいピッチごとに配列されている青色金属線形格子が形成される。この第１金属線形格子３１０は、第１金属層３１１、絶縁層３１３、第２金属層３１５を順に積層し、パターニング工程を通じて形成される。
【０１２２】
第１金属線形格子３１０の上部には、バックライトアセンブリ２０００ではなく外部から入射する光を吸収するための光吸収層３３０がさらに形成されてもよい。
【０１２３】
その後、第２基板２００に、第１偏光線形格子Ｐ−１をカラーフィルタ偏光層３００の第２偏光線形格子Ｐ−２に対応させ、第２偏光線形格子Ｐ−２をカラーフィルタ偏光層３００の第１偏光線形格子Ｐ−１に対応させた偏光層６００を形成する（Ｓ２０）。
【０１２４】
カラーフィルタ偏光層３００及び偏光層６００のいずれか一方の上部に、複数のサブ画素４１０を含む画素層４００を形成する（Ｓ３０）。カラーフィルタ偏光層３００と同一の基板に画素層４００が形成される場合は、画素層４００は偏光層６００の形成前に形成されてもよく、偏光層６００と同一の基板に画素層４００が形成される場合は、画素層４００はカラーフィルタ偏光層３００の形成前に形成されてもよい。
【０１２５】
次に、第１基板１００と第２基板２００とを貼り合わせ、液晶を注入する（Ｓ４０）。
【０１２６】
サブ画素４１０に映像データを印加できる映像提供部４０００、及び画素層４００を駆動するパネル駆動部９００を基板に連結し、チェッカーボードにおける隣接するセルに左眼映像と右眼映像が交互に表示されるように、左眼映像データ及び右眼映像データをサブ画素４１０に印加する。使用者は、偏光メガネ５０００を通して視認した左眼映像及び右眼映像を組み合わせて立体映像を鑑賞することができる。
【０１２７】
以上、いくつかの本発明の実施例が図示され説明されたが、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する当業者には、本発明の原則や精神を逸脱しない範囲で変形実施例が可能であるということが理解できる。したがって、発明の範囲は、添付した請求項及びその均等物により定められるべきである。
【符号の説明】
【０１２８】
１０００      ディスプレイパネル
２０００      バックライトアセンブリ
１００        第１基板
２００        第２基板
３００        カラーフィルタ偏光層
４００        画素層
５００        液晶層
６００        偏光層
６００−１    偏光フィルム
８００        追加偏光層
９００        パネル駆動部
４０００      映像提供部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005577361.tif 000012
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
0005577361.tif 000020
【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
0005577361.tif 000026
【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
0005577361.tif 000031
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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