(57)【要約】【課題】各レンズパターンの全体の湾曲面上に形成される配向膜の厚さ偏差を最小化することによって、前記スイッチングレンズ内の液晶の配向均一性を極大化できるディスプレイ装置のためのスイッチングレンズ及びその方法を開示する。【解決手段】第１のフィルム；前記第１のフィルム上に位置し、各レンズパターンを有する樹脂層；前記樹脂層上の第１の配向膜；第２のフィルム；前記第２のフィルム上の第２の配向膜；及び前記第１及び第２の配向膜間の液晶；を含み、前記第１の配向膜は、光反応性高分子を含む光配向膜であって、前記第１の配向膜は、前記樹脂層の前記各レンズパターンの湾曲面を全て覆い、前記第１の配向膜の最大厚さは、前記レンズパターンの最大曲率半径の０．０１倍以下であることを特徴とするディスプレイ装置用スイッチングレンズを構成する。
2015520417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフィルム、
前記第１のフィルム上に位置し、各レンズパターンを有する樹脂層、
前記樹脂層上の第１の配向膜、
第２のフィルム、
前記第２のフィルム上の第２の配向膜及び
前記第１及び第２の配向膜間の液晶を含み、
前記第１の配向膜は、光反応性高分子を含む光配向膜であって、
前記第１の配向膜は、前記樹脂層の前記各レンズパターンの湾曲面を全て覆い、
前記第１の配向膜の最大厚さは、前記レンズパターンの最大曲率半径の０．０１倍以下であることを特徴とするディスプレイ装置用スイッチングレンズ。
【請求項２】
前記第１のフィルムと前記樹脂層との間の第１の透明電極及び
前記第２のフィルムと前記第２の配向膜との間の第２の透明電極をさらに含み、
前記第１及び第２の透明電極間に電界が印加されることによって前記液晶の分子方向が変わる請求項１に記載のディスプレイ装置用スイッチングレンズ。
【請求項３】
上板を製造するステップ
下板を製造するステップ及び
前記上板と前記下板とを接着するステップを含み、
前記上板製造ステップは、
第１のフィルム上に樹脂層を形成するステップ、
前記樹脂層に各レンズパターンを形成するステップ、
前記樹脂層の前記各レンズパターンの湾曲面が全て覆われるように前記樹脂層上に光反応性高分子で第１の配向膜を形成し、前記第１の配向膜の最大厚さが前記凹レンズパターンの最大曲率半径の０．０１倍以下になるように形成するステップ及び
前記第１の配向膜上に液晶を滴下するステップを含み、
前記下板製造ステップは、第２のフィルム上に第２の配向膜を形成するステップを含み、
前記第２の配向膜が前記液晶に直接接触するように、前記上板と前記下板が接着されることを特徴とするディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法。
【請求項４】
前記第１の配向膜を形成するステップは、
前記各レンズパターンが形成された樹脂層を予熱するステップ、
前記の予熱された樹脂層上に前記光反応性高分子を含む溶液を塗布するステップ、
前記溶液を乾燥させるステップ及び
前記の乾燥された溶液に光を照射するステップを含む請求項３に記載のディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法。
【請求項５】
前記溶液塗布ステップ及び前記溶液乾燥ステップは同時に行われる請求項４に記載のディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂層予熱ステップ前に、前記各レンズパターンが形成された樹脂層の表面をプラズマで処理するステップをさらに含む請求項４に記載のディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法。
【請求項７】
前記各レンズパターンは、各凸レンズパターンを有するマスターロールを用いて前記樹脂層に形成され、
前記第１の配向膜を形成するステップは、
前記マスターロールの各凸レンズパターンと同一の形状及びサイズの各凸レンズパターンを有する調整ロールを用いて前記溶液の位置を補正するステップをさらに含む請求項４に記載のディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法。
【請求項８】
前記溶液の位置補正ステップ及び前記溶液乾燥ステップは同時に行われる請求項７に記載のディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法。
【請求項９】
前記樹脂層予熱ステップ前に、前記各レンズパターンが形成された樹脂層の表面をプラズマで処理するステップをさらに含む請求項７に記載のディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法。
【請求項１０】
前記各レンズパターンは、各凸レンズパターンを有するマスターロールを用いて前記樹脂層に形成され、
前記第１の配向膜を形成するステップは、
前記樹脂層上に前記光反応性高分子を含む溶液を塗布するステップ、
前記マスターロールの各凸レンズパターンと同一の形状及びサイズの各凸レンズパターンを有する調整ロールを用いて前記溶液の位置を補正するステップ、
前記溶液を乾燥させるステップ及び
前記光反応性高分子に光を照射するステップを含む請求項３に記載のディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法。
【請求項１１】
前記第１の配向膜を形成するステップは、
前記各レンズパターンが形成された樹脂層の表面をプラズマで処理するステップ、
前記プラズマ処理された樹脂層上に前記光反応性高分子を含む溶液を塗布するステップ、
前記溶液を乾燥させるステップ及び
前記光反応性高分子に光を照射するステップを含む請求項３に記載のディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置のためのスイッチングレンズ及びその製造方法に関し、より具体的には、各レンズパターンの全体の湾曲面上に形成される配向膜の厚さ偏差を最小化することによって、前記スイッチングレンズ内の液晶の配向均一性を極大化できるスイッチングレンズ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元を表現する立体画像は、二つの目を通じたステレオ視覚の原理によって具現化される。二つの目が６５ｍｍほど互いに離隔していることから生じる両眼視差（ｂｉｎｏｃｕｌａｒ  ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）は、立体感の最も重要な要因の一つである。
左眼と右眼を通じてそれぞれ入力された互いに異なる２次元画像が脳に伝達されると、脳は、これら画像を融合し、本来の立体映像の深さ感と実際感を再生する。双眼視（ｂｉｎｏｃｕｌａｒ  ｖｉｓｉｏｎ）を用いて３次元画像を創出する技術は、ステレオグラフィー（ｓｔｅｒｅｏｇｒａｐｈｙ）と称し、３Ｄディスプレイ装置は、このステレオグラフィーを応用した装置である。
【０００３】
３Ｄディスプレイ装置は、スイッチングレンズを含んでもよい。スイッチングレンズは、２Ｄと３Ｄとの間のモード転換によって（例えば、電界印加の有無によって）異なる屈折率を示し得る複屈折材料（ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ  ｍａｔｅｒｉａｌ）（例えば、液晶）を含む。
前記スイッチングレンズは、２Ｄモード下では経路変更なしで入射光をそのまま通過させるが、３Ｄモード下では、左眼と右眼に互いに異なる２次元画像を提供するために入射光の経路を変更させるレンズとしての機能を行う。
スイッチングレンズは、各レンズパターンを有し、前記各レンズパターンは、液晶で充填されている。スイッチングレンズが所望の光学特性を有するためには、各レンズパターン内の各液晶分子が初期に特定方向に正確に配列されていなければならない。
【０００４】
各液晶分子の初期配列状態を設定するための手段として、一般に配向膜が採用される。液晶と配向膜が直接接触することによって、各液晶分子の方向が配向膜によって決定される。一般に、ポリイミドなどの高分子で膜を形成した後、前記膜をラビング布（ｒｕｂｂｉｎｇ  ｃｌｏｔｈ）でラビング処理することによって配向膜を形成する。
一方、膜形成のために高分子が塗布される基板が曲面形態を有すると、前記基板上に形成される高分子膜も曲面形態を有するようになる。しかし、曲面形態を有する高分子膜をラビング処理するにおいて多くの問題が存在することがある。
【０００５】
例えば、特許文献１（以下、‘先行技術'）は、多数のレンズパターンを有する高分子膜にラビング処理をすることが反復的でない（ｉｒｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｌｅ）と指摘している。それにもかかわらず、前記先行技術は、レンズ状の構造上に高分子を塗布した後、ラビング工程を通じて配向膜を形成する方法を依然として提示している。
【０００６】
このような先行技術は、次のような問題を有する。
第一に、多数のレンズパターン（各凹レンズパターン）を有する構造上に高分子膜を形成するために高分子溶液を塗布するとき、前記高分子溶液が重力によって流れ落ち、各パターンの中心部に集まる。その結果、各レンズパターンの湾曲面上に形成される高分子膜の厚さ偏差が許容範囲を逸脱するだけでなく、さらに、各レンズパターンの湾曲面のうち一部が高分子溶液で塗布されないこともある。これは、液晶の配向不良をもたらすかもしれない。
第二に、ラビング布で高分子膜に対するラビング処理を行うとき、前記構造の一部分、特に隣接する各凹レンズパターン間の山部分がラビング布によって損傷し、液晶の配向不良をもたらすことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国公開特許公報第２０１０／０１８１０２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記のような関連技術の制限及び短所に起因した各問題を防止できるディスプレイ装置のためのスイッチングレンズ及びその製造方法に関する。
本発明の一側面は、各レンズパターンの全体の湾曲面上に形成される配向膜の厚さ偏差を最小化することによって、前記スイッチングレンズ内の液晶の配向均一性を極大化できるディスプレイ装置のためのスイッチングレンズを提供する。
本発明の他の側面は、各レンズパターンの全体の湾曲面上に形成される配向膜の厚さ偏差を最小化することによって、前記スイッチングレンズ内の液晶の配向均一性を極大化できるディスプレイ装置のためのスイッチングレンズの製造方法を提供する。
本発明のさらに他の特徴及び利点は、以下で記述しており、部分的にはそのような記述から自明になる。あるいは、本発明の実施を通じて本発明の更に他の特徴及び利点が学習され得る。本発明の目的及び他の利点は、添付の図面は、発明の詳細な説明及び特許請求の範囲で特定された構造によって実現されて達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面として、第１のフィルム；前記第１のフィルム上に位置し、各レンズパターンを有する樹脂層；前記樹脂層上の第１の配向膜；第２のフィルム；前記第２のフィルム上の第２の配向膜；及び前記第１及び第２の配向膜間の液晶；を含み、前記第１の配向膜は、光反応性高分子を含む光配向膜（ｐｈｏｔｏ―ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｌａｙｅｒ）で、前記第１の配向膜は、前記樹脂層の前記各レンズパターンの湾曲面を全て覆い、前記第１の配向膜の最大厚さは前記レンズパターンの最大曲率半径の０．０１倍以下であることを特徴とするディスプレイ装置用スイッチングレンズが提供される。
【００１０】
本発明の他の側面として、上板を製造するステップ；下板を製造するステップ；及び前記上板と前記下板とを接着するステップ；を含み、前記上板製造ステップは、第１のフィルム上に樹脂層を形成するステップ；前記樹脂層に各レンズパターンを形成するステップ；前記樹脂層の前記各レンズパターンの湾曲面が全て覆われるように前記樹脂層上に光反応性高分子で第１の配向膜を形成し、前記第１の配向膜の最大厚さが前記凹レンズパターンの最大曲率半径の０．０１倍以下になるように形成するステップ；及び前記第１の配向膜上に液晶を滴下するステップ；を含み、前記下板製造ステップは、第２のフィルム上に第２の配向膜を形成するステップを含み、前記第２の配向膜が前記液晶に直接接触するように前記上板と前記下板とが接着されることを特徴とするディスプレイ装置用スイッチングレンズの製造方法が提供される。
【００１１】
前記のような一般的敍述及び以下の詳細な説明は、いずれも本発明を例示または説明するためのものに過ぎなく、特許請求の範囲の発明に対するより詳細な説明を提供するためのものと理解しなければならない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スイッチングレンズ内の湾曲面上に形成される配向膜の厚さ偏差を最小化することによって、前記スイッチングレンズ内の液晶の配向均一性を極大化し、前記スイッチングレンズに所望の光学特性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例に係るスイッチングレンズを含むディスプレイ装置の２Ｄモード状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るスイッチングレンズを含むディスプレイ装置の３Ｄモード状態を示す断面図である。
【図３】本発明によってレンズパターンの湾曲面上に形成された配向膜を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係るスイッチングレンズを含むディスプレイ装置の２Ｄモード状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係るスイッチングレンズを含むディスプレイ装置の３Ｄモード状態を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施例に係るスイッチングレンズ製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の技術的思想及び範囲を逸脱しない範囲内で本発明の多様な変更及び変形が可能であることは当業者にとって自明であろう。したがって、本発明は、特許請求の範囲に記載した発明及びその均等物の範囲内の変更及び変形を全て含む。
本発明の実施例を説明するにあたって、一つの構造物が他の構造物の上に形成される（または位置する）と記載された場合、このような記載は、これら構造物が互いに接触している場合はもちろん、これら構造物間に第３の構造物が介在している場合も含むものと解釈される。ただし、直上という用語が使用される場合は、これら構造物が互いに接触していると意味する。
【００１５】
以下、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施例に係るスイッチングレンズを具体的に説明する。
図１及び図２は、本発明の第１の実施例に係るスイッチングレンズを含むディスプレイ装置の２Ｄモード及び３Ｄモード状態をそれぞれ示す断面図である。
図１及び図２に例示したように、ディスプレイ装置は、本発明の第１の実施例に係るスイッチングレンズ１００、ディスプレイパネル２００及びこれらの間の粘着剤３００を含む。
【００１６】
前記スイッチングレンズ１００は、互いに接着された上板１１０及び下板１２０を含む。
前記上板１１０は、第１のフィルム１１１、前記第１のフィルム１１１上の第１の透明電極１１２、前記第１の透明電極１１２上の樹脂層１１３、樹脂層１１３上の第１の配向膜１１４及び前記第１の配向膜１１４上の液晶１１５を含む。
前記樹脂層１１３は、多数のレンズパターンを有し、前記第１の配向膜１１４は、光反応性高分子を含む光配向膜である。前記各レンズパターンは、シリンダー型レンズパターンであってもよい。
【００１７】
図３に例示したように、第１の配向膜１１４は、前記樹脂層１１３の前記各レンズパターンの湾曲面１１３ａを全て覆い、前記第１の配向膜１１４の最大厚さＴは、前記レンズパターンの最大曲率半径Ｒの０．０１倍以下である。すなわち、本発明によると、樹脂層１１３の各レンズパターンの全体の湾曲面１１３ａ上に第１の配向膜１１４が均一な厚さで形成されるので、液晶１１５が均一な初期分子方向を有するようになり、その結果、スイッチングレンズ１００が所望の光学特性を示すことができる。
【００１８】
前記下板１２０は、第２のフィルム１２１、前記第２のフィルム１２１上の第２の透明電極１２２及び前記第２の透明電極１２２上の第２の配向膜１２３を含む。
前記上板１１０の液晶１１５と前記下板１２０の第２の配向膜１２３が直接接触するように、前記上板１１０と下板１２０がラミネーティング工程を通じて互いに接着される。
【００１９】
前記第１及び第２の配向膜１１４、１２３間の前記液晶１１５の初期分子方向は、図１に例示したように、第１及び第２の配向膜１１４、１２３によって決定される。第１及び第２の透明電極１１２、１２２間に電界が印加されることによって、図２に例示したように前記液晶１１５の分子方向が変わり、その結果、前記液晶１１５の屈折率も変わる。例えば、第１及び第２の透明電極１１２、１２２間に電界を印加することによって３Ｄへのモード転換が行われてもよい。本発明のスイッチングレンズ１００は、２Ｄモード下では、経路変更なしで入射光をそのまま通過させるが、３Ｄモード下では、左眼と右眼に互いに異なる２次元映像を提供するために入射光の経路を変更させるレンズとしての機能を行う。
【００２０】
前記ディスプレイパネル２００は、２Ｄモード下では２Ｄ映像を提供し、３Ｄモード下では３Ｄ映像（左眼映像及び右眼映像）を提供するパネルであって、ＰＤＰパネル、ＬＣＤパネルまたはＯＬＥＤパネルであってもよい。
前記スイッチングレンズ１００と前記ディスプレイパネル２００との接着ための粘着剤３００は、透明感圧粘着剤であってもよい。
【００２１】
以下では、図４及び図５を参照して、本発明の第２の実施例に係るスイッチングレンズを具体的に説明する。上述した第１の実施例と同一の構成に対しては同一の図面符号を使用する。
図４及び図５は、本発明の第２の実施例に係るスイッチングレンズを含むディスプレイ装置の２Ｄモード及び３Ｄモード状態をそれぞれ示す断面図である。
図４及び図５に例示したように、ディスプレイ装置は、本発明の第２の実施例に係るスイッチングレンズ１００、ディスプレイパネル２００及びこれら間の粘着剤３００を含む。
【００２２】
前記スイッチングレンズ１００は、上板１１０、前記上板１１０と接着された下板１２０、偏光スイッチング部１３０及び前記下板１２０と偏光スイッチング部１３０との間の粘着剤１４０を含む。
前記上板１１０は、第１のフィルム１１１、前記第１のフィルム１１１上の樹脂層１１３、樹脂層上の第１の配向膜１１４、及び前記第１の配向膜１１４上の硬化された反応性液晶（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｍｅｓｏｇｅｎ）１１６を含む。
前記樹脂層１１３は、多数のレンズパターンを有し、前記第１の配向膜１１４は、光反応性高分子を含む光配向膜である。前記各レンズパターンは、シリンダー型レンズパターンであってもよい。
【００２３】
図３に例示したように、第１の配向膜１１４は、前記樹脂層１１３の前記各レンズパターンの湾曲面１１３ａを全て覆い、前記第１の配向膜１１４の最大厚さＴは、前記レンズパターンの最大曲率半径Ｒの０．０１倍以下である。すなわち、本発明によると、樹脂層１１３の各レンズパターンの全体の湾曲面１１３ａ上に第１の配向膜１１４が均一な厚さで形成されるので、硬化された反応性液晶１１６が均一な分子方向を有するようになり、その結果、スイッチングレンズ１００が所望の光学特性を示すことができる。
【００２４】
前記下板１２０は、第２のフィルム１２１、前記第２のフィルム１２１上の第２の配向膜１２３を含む。
前記上板１１０と下板１２０は、ラミネーティング工程を通じて接着されており、前記上板１１０の硬化された反応性液晶１１６は、前記下板１２０の第２の配向膜１２３と直接接触している。
【００２５】
前記粘着剤１４０を通じて前記下板１２０と接着されている前記偏光スイッチング部１３０は、第３及び第４のフィルム１３１、１３２、前記第３及び第４のフィルム１３１、１３２上にそれぞれ形成された第１及び第２の透明電極１３３、１３４、前記第１及び第２の透明電極１３３、１３４上にそれぞれ形成された第３及び第４の配向膜１３５、１３６及び前記第３及び第４の配向膜１３５、１３６間の液晶１３７を含む。
前記第３及び第４の配向膜１３５、１３６間の前記液晶１３７の分子方向は、図４に例示したように、第３及び第４の配向膜１３５、１３６によって決定される。第１及び第２の透明電極１３３、１３４間に電界が印加されることによって、図５に例示したように前記液晶１３７の分子方向が変わり、その結果、前記偏光スイッチング部１３０を通過した光の偏光方向が変更される。
【００２６】
すなわち、第１及び第２の透明電極１３３、１３４間に電界が印加されていない状態で前記偏光スイッチング部１３０を通過した光の偏光方向と、第１及び第２の透明電極１３３、１３４間に電界が印加された状態で前記偏光スイッチング部１３０を通過した光の偏光方向は異なり、このように互いに異なる偏光方向を有する入射光に対して、前記の硬化された反応性液晶１１６は異なる屈折率を有する。
【００２７】
本発明の第２の実施例によるスイッチングレンズ１００も、２Ｄモード下では、経路変更なしで入射光をそのまま通過させるが、３Ｄモード下では、左眼と右眼に互いに異なる２次元映像を提供するために入射光の経路を変更させるレンズとしての機能を行う。
例えば、第１及び第２の透明電極１３３、１３４間に電界を印加することによって３Ｄへのモード転換が行われてもよい。
【００２８】
前記ディスプレイパネル２００は、２Ｄモード下では２Ｄ映像を提供し、３Ｄモード下では３Ｄ映像（左眼映像及び右眼映像）を提供するパネルであって、ＰＤＰパネル、ＬＣＤパネルまたはＯＬＥＤパネルであってもよい。
前記スイッチングレンズ１００と前記ディスプレイパネル２００との接着のための粘着剤３００は、透明感圧粘着剤であってもよい。
【００２９】
以下では、図６を参照して、本発明の一実施例に係るスイッチングレンズの製造方法を具体的に説明する。
図６は、本発明の一実施例に係るスイッチングレンズ製造装置の概略図である。
本発明のスイッチングレンズ製造方法は、上板を製造するステップ、下板を製造するステップ及び前記上板と前記下板とを接着するステップを含む。
前記上板製造ステップは、第１のフィルム１１上に樹脂層を形成するステップ、前記樹脂層に各レンズパターンを形成するステップ、前記樹脂層の前記各レンズパターンの湾曲面が全て覆われるように前記樹脂層上に光反応性高分子で第１の配向膜を形成するステップ及び前記第１の配向膜上に液晶を滴下するステップ；を含む。
【００３０】
より具体的に説明すると、前記第１のフィルム１１は、第１のフィーディングロールＦＲ１から供給される。上述した本発明の第１の実施例によるスイッチングレンズを製造するときは、前記第１のフィルム１１がベースフィルム及び透明電極を含む。その一方、上述した本発明の第２の実施例によるスイッチングレンズを製造するときは、前記第１のフィルム１１がベースフィルムのみで構成される。
【００３１】
第１のフィーディングロールＦＲ１から供給される第１のフィルム１１上に樹脂１３を塗布することによって樹脂層を形成する。選択的に、前記樹脂１３を塗布する前に、前記第１のフィルム１１の表面を改質または洗浄してもよい。
続いて、第１のフィルム１１が支持ロールＳＲ１によって支持された状態でマスターロールＭＲによって多数のレンズパターンが前記樹脂層上に形成され、ＵＶ硬化部３０で前記各レンズパターンを有する樹脂層が硬化される。前記マスターロールＭＲは、各シリンダー型凸レンズパターンを有してもよい。
【００３２】
その後、各レンズパターンが形成された前記樹脂層上に光反応性高分子を含む溶液１４が塗布され、前記溶液１４が乾燥部６０で乾燥された後、偏光ＵＶ照射部７０で偏光ＵＶが前記の乾燥された溶液１４に照射されることによって第１の配向膜が完成する。
前記溶液１４は、光反応性高分子の他に開始剤及び／または架橋剤をさらに含んでもよく、１ｃｐｓ〜３ｃｐｓの粘度を有する。本発明の一実施例によると、前記溶液１４は、１重量％〜５重量％の固形分（溶質）及び９５重量％〜９９重量％の溶媒を含む。前記光反応性高分子は、アゾベンゼン、シンナモイル（ｃｉｎａｍｏｙｌ）、クマリン（ｃｕｍａｒｉｎｅ）、カルコン（ｃｈａｌｃｏｎｅ）及びポリイミドＣ―Ｎのうち少なくとも一つの光反応基を有するＰＩ、ＰＭＭＡ、ＰＶＡ、ＰＮＢなどの単一または共重合体であってもよい。
【００３３】
前記溶液１４は、スロットダイコーティング、スプレーコーティング、バーコーティング、ディッピングなどの方法を用いて前記樹脂層上に塗布することができる。
前記溶液１４の乾燥工程は、９０℃〜１１０℃で１分〜２分間行うことができ、前記の乾燥された溶液１４に照射される偏光ＵＶは、約３１３ｎｍの波長及び数ｍＪ／ｃｍ2〜数十ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー密度を有してもよい。
【００３４】
本発明によれば、各レンズパターンを有する樹脂層上に第１の配向膜がラビング工程なしで形成されるので、前記樹脂層の一部分、特に隣接する各凹レンズパターン間の山部分がラビング布によって損傷する危険を根本的に除去することができる。
【００３５】
一方、多数のレンズパターン（各凹レンズパターン）を有する樹脂層上に前記溶液１４を塗布するとき、前記溶液１４が重力によって流れ落ちることによって、各レンズパターンの湾曲面上に形成される配向膜の厚さ偏差が許容範囲を逸脱するだけでなく、さらに、各レンズパターンの湾曲面のうち一部に配向膜が形成されない恐れがある。
【００３６】
本発明によれば、塗布された溶液１４が重力によって流れ落ちることを防止または最大限抑制することによって、樹脂層の各レンズパターンの湾曲面を全て覆い、前記凹レンズパターンの最大曲率半径の０．０１倍以下である第１の配向膜を形成する。
塗布された溶液１４が重力によってレンズパターンの湾曲面に沿って流れ落ちることを防止または最大限抑制するための本発明の各方法は、以下で具体的に説明する。
【００３７】
第一に、光反応性高分子を含む溶液１４を樹脂層上に塗布する前に、前記各レンズパターンが形成された樹脂層を加熱部５０で予熱する。樹脂層が予熱された状態で溶液１４がその上に塗布されると、溶液１４が予熱された樹脂層に接触する瞬間に直ぐ乾燥が開始されるので、重力によって溶液が流れ落ちることを防止または最大限抑制することができる。
第二に、溶液１４の塗布ステップと溶液１４の乾燥ステップを同時に行う。この場合、乾燥工程によって溶液塗布工程が影響を受けることを防止するために、前記溶液１４の乾燥ステップは、乾燥部６０から前記第１のフィルム１１の背面に向かって熱風が供給されることによって行われてもよい。
【００３８】
第三に、塗布された溶液１４を乾燥させた後、偏光ＵＶを照射する前に、樹脂層上に各レンズパターンを形成するために使用されていたマスターロールＭＲの各凸レンズパターンと同一の形状及びサイズの各凸レンズパターンを有する調整ロールＡＲを用いて、前記溶液１４の位置を補正する。レンズパターンの湾曲面に沿って溶液１４がある程度流れ落ちた場合、調整ロールＡＲによる位置補正を通じて溶液１４が元の状態に復帰されることによって第１の配向膜の厚さ均一性を高めることができる。一方、調整ロールＡＲによる溶液１４の位置補正が行われるとき、前記第１のフィルム１１が支持ロールＳＲ２によって支持されてもよい。選択的に、前記支持ロールＳＲ２を所定温度に加熱することによって、前記溶液１４の位置を補正するステップと前記溶液１４を乾燥させるステップを同時に行ってもよい。
【００３９】
第四に、溶液１４を樹脂層上に塗布する前に表面処理部４０で前記各レンズパターンが形成された樹脂層の表面、すなわち、各レンズパターンの湾曲面をプラズマで処理することによって、溶液１４が塗布された後、重力によって流れ落ちることを機械的／物理的に抑制することができる。
【００４０】
上述した各方法は、それぞれが単独で用いられてもよく、２以上の方法が共に使用されてもよい。このような方法によって形成された第１の配向膜は、前記樹脂層の前記各レンズパターンの湾曲面を全て覆い、前記第１の配向膜の最大厚さは、前記凹レンズパターンの最大曲率半径の０．０１倍以下である。
【００４１】
偏光ＵＶの照射によって第１の配向膜が完成した後は、前記第１の配向膜上に液晶１５を滴下する。上述した本発明の第１の実施例によるスイッチングレンズを製造するときは、前記液晶１５は、それに加えられる電界によって分子方向が変わる通常の液晶である。その一方、上述した本発明の第２の実施例によるスイッチングレンズを製造するときは、前記液晶１５は、反応性液晶であって、所定方向に初期に配向された後、後続工程によって硬化される。
一方、前記下板製造ステップは、第２のフィルム２１上に第２の配向膜を形成するステップを含む。
より具体的に説明すると、前記第２のフィルム２１は、第２のフィーディングロールＦＲ２から供給される。上述した本発明の第１の実施例によるスイッチングレンズを製造するときは、前記第２のフィルム２１がベースフィルム及び透明電極を含む。その一方、上述した本発明の第２の実施例によるスイッチングレンズを製造するときは、前記第２のフィルム２１がベースフィルムのみで構成される。
【００４２】
第２のフィーディングロールＦＲ２から供給される第２のフィルム２１上に光反応性高分子を含む溶液２３が塗布され、前記溶液２３が乾燥部８０で乾燥された後、偏光ＵＶ照射部９０で偏光ＵＶが前記の乾燥された溶液２３に照射されることによって第２の配向膜が完成する。
選択的に、前記第２の配向膜は、平らな第２のフィルム２１上に形成されるので、ラビング工程を通じて形成されてもよい。すなわち、第２のフィルム２１上にＰＩなどの高分子を含む溶液２３が塗布され、前記溶液２３が乾燥部８０で乾燥された後、ラビング布によるラビング工程が行われてもよい。
上板と下板がそれぞれ製造された後、第１及び第２のラミネーティングロールＬＲ１、ＬＲ２を用いて前記上板と前記下板を接着する。このような接着工程を通じて、前記液晶が前記第２の配向膜に直接接触するようになる。
【００４３】
上述した本発明の第１の実施例によるスイッチングレンズを製造するときは、前記ラミネーティング工程後に、液晶１５の漏液防止のためのシーリング工程がさらに行われる。
その一方、上述した本発明の第２の実施例によるスイッチングレンズを製造するときは、前記ラミネーティング工程後に、反応性液晶１５を硬化させる工程及びスイッチング部接着工程がさらに行われる。前記反応性液晶１５の硬化工程は、ＵＶなどの光を用いて行われてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１００    スイッチングレンズ
１１０    上板
１２０    下板
１３０    偏光スイッチング部
１４０    粘着剤
２００    ディスプレイパネル
３００    粘着剤
【図１】
2015520417.tif 000003
【図２】
2015520417.tif 000004
【図３】
2015520417.tif 000005
【図４】
2015520417.tif 000006
【図５】
2015520417.tif 000007
【図６】
2015520417.tif 000008
【国際調査報告】
2015520417.tif 000009
2015520417.tif 000010
2015520417.tif 000011