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KR20090089611A - Liquid crystal lens and manufacturing method of the liquid crystal lens - Google Patents

Liquid crystal lens and manufacturing method of the liquid crystal lens Download PDF

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KR20090089611A
KR20090089611A KR1020080014869A KR20080014869A KR20090089611A KR 20090089611 A KR20090089611 A KR 20090089611A KR 1020080014869 A KR1020080014869 A KR 1020080014869A KR 20080014869 A KR20080014869 A KR 20080014869A KR 20090089611 A KR20090089611 A KR 20090089611A
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KR
South Korea
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liquid crystal
forming
partition wall
substrate
crystal lens
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Application number
KR1020080014869A
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Inventor
서대식
한진우
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

액정 렌즈 및 액정 렌즈의 제조 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 액정 렌즈는, 서로 마주 보며 이격된 제1 및 제2 기판, 상기 제1 기판 내면에 형성되는 제1 투명전극; 상기 제2 기판 내면에 형성되며, 육각형 형상의 다수의 투명전극들이 배열된 형태로 이루어지는 제2 투명전극, 상기 다수의 투명전극들 사이에 형성되며, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 지지하는 격벽 및 상기 제1 및 제2 투명전극 사이에 형성되는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 의하면 액정층의 두께를 줄이면서도 기존의 렌즈와 유사한 광학적 효과를 얻을 수 있고, 액정 렌즈의 면적이 커지는 경우에 내구성이 보장되며, 액정 렌즈의 두께를 얇게 할 수 있어서 구동 전압을 낮게 할 수 있고, 응답 속도도 빨라진다.Disclosed are a liquid crystal lens and a method for producing a liquid crystal lens. The liquid crystal lens according to the present invention includes: first and second substrates facing each other and spaced apart from each other; a first transparent electrode formed on an inner surface of the first substrate; A second transparent electrode formed on an inner surface of the second substrate and having a hexagonal shape of a plurality of transparent electrodes arranged between the plurality of transparent electrodes and supporting the first substrate and the second substrate; And a liquid crystal layer formed between the partition wall and the first and second transparent electrodes. According to the present invention, while reducing the thickness of the liquid crystal layer, an optical effect similar to that of a conventional lens can be obtained, and durability is ensured when the area of the liquid crystal lens is increased, and the thickness of the liquid crystal lens can be made thin, thereby lowering the driving voltage. You can do it, and the response speed is faster.

Description

액정 렌즈 및 액정 렌즈의 제조 방법{Liquid crystal lens and method for fabricating the liquid crystal lens}Liquid crystal lens and method for fabricating the liquid crystal lens

본 발명은 액정 렌즈 및 액정 렌즈의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명전극이 내면에 각각 형성된 두 기판과 그 사이에 형성되는 액정층을 이용한 액정 렌즈 및 상기 액정 렌즈의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal lens and a method for manufacturing a liquid crystal lens, and more particularly, to a liquid crystal lens using a liquid crystal layer formed between two substrates each having a transparent electrode formed on an inner surface thereof and a liquid crystal layer formed therebetween. .

일반적으로 액정 표시 패널(liquid crystal display panel)은 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. 액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데, 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태를 달리 변화시키는 것을 말한다. 이에 따라 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 영상을 표시할 수 있다.In general, a liquid crystal display panel includes two opposite electrodes and a liquid crystal layer formed therebetween, and drives liquid crystal molecules of the liquid crystal layer by an electric field generated by applying a voltage to the two electrodes. Liquid crystal molecules have polarization property and optical anisotropy. Polarization property means that when liquid crystal molecules are placed in an electric field, charges in the liquid crystal molecules are concentrated on both sides of the liquid crystal molecules, and the direction of molecular arrangement changes according to the electric field. Refers to changing the path or polarization state of the emitted light differently according to the incident direction or the polarization state of the incident light due to the elongated structure of the liquid crystal molecules and the aforementioned molecular arrangement direction. Accordingly, the liquid crystal layer may exhibit a difference in transmittance due to voltages applied to two electrodes, and may display an image by changing the difference for each pixel.

최근에 이러한 액정분자의 특성을 이용하여 액정층이 렌즈 역할을 하게 하는 액정 렌즈(liquid crystal lens)가 제안되었다. 즉, 렌즈는 렌즈를 구성하는 물질과 공기와의 굴절률 차이를 이용하여 입사광의 경로를 위치별로 제어하는 것인데, 액정층에 위치별로 서로 다른 전압을 인가하여 위치별로 서로 다른 전기장에 의하여 액정층이 구동되도록 하면, 액정층에 입사하는 입사광은 위치별로 서로 다른 위상 변화를 느끼게 되고, 그 결과 액정층은 실제 렌즈와 같이 입사광의 경로를 제어할 수 있게 된다.Recently, a liquid crystal lens having a liquid crystal layer acting as a lens using the characteristics of the liquid crystal molecules has been proposed. That is, the lens is to control the path of the incident light by position using the difference in refractive index between the material constituting the lens and the air, the liquid crystal layer is driven by a different electric field for each position by applying different voltage to each position to the liquid crystal layer In this case, incident light incident on the liquid crystal layer may sense a different phase change for each position, and as a result, the liquid crystal layer may control the path of the incident light like an actual lens.

이러한 원리를 사용하여 기존의 렌즈와 유사한 광학적 효과를 얻기 위해서는 액정층의 두께가 어느 정도 이상 되어야 하는데, 이러한 경우 그 두께에 비례하여 구동 전압 및 응답 속도가 상승하는 문제점이 있다. 특히 액정 렌즈의 면적이 커지는 경우 그 두께 역시 따라서 커져야 하므로, 이러한 문제는 더욱 심각해진다.In order to obtain an optical effect similar to that of a conventional lens using this principle, the thickness of the liquid crystal layer must be more than a certain degree. In particular, when the area of the liquid crystal lens is large, the thickness thereof must be large accordingly, so this problem becomes more serious.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정층의 두께를 줄이면서도 기존의 렌즈와 유사한 광학적 효과를 얻을 수 있고, 액정 렌즈의 면적이 커지는 경우에 내구성이 보장되는 액정 렌즈 및 상기 액정 렌즈의 제조 방법을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a liquid crystal lens and a method of manufacturing the liquid crystal lens that can achieve an optical effect similar to the existing lens while reducing the thickness of the liquid crystal layer, and ensures durability when the area of the liquid crystal lens is large. There is.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 액정 렌즈는, 서로 마주 보며 이격된 제1 및 제2 기판; 상기 제1 기판 내면에 형성되는 제1 투명전극; 상기 제2 기판 내면에 형성되며, 육각형 형상의 다수의 투명전극들이 배열된 형태 로 이루어지는 제2 투명전극; 상기 다수의 투명전극들 사이에 형성되며, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 지지하는 격벽; 및 상기 제1 및 제2 투명전극 사이에 형성되는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the liquid crystal lens according to the present invention includes: first and second substrates facing each other and spaced apart from each other; A first transparent electrode formed on an inner surface of the first substrate; A second transparent electrode formed on an inner surface of the second substrate and having a plurality of hexagonal transparent electrodes arranged; Barrier ribs formed between the plurality of transparent electrodes and supporting the first substrate and the second substrate; And a liquid crystal layer formed between the first and second transparent electrodes.

여기서, 상기 제1 및 제2 기판은 유연한 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 이러한 소재로는 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 등이 있을 수 있다.Here, the first and the second substrate is preferably made of a flexible material, such materials are polyimide (PI), polycarbonate (PC), polyarylate (PAR), polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate, PET), and the like.

또한, 상기 격벽은 PDMS(polydi methylsiloxane), PMMA(polymethylmethacrylate) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.In addition, the barrier rib may be formed of any one of polydi methylsiloxane (PDMS) and polymethylmethacrylate (PMMA).

또한, 제1항에 있어서, 상기 격벽은 상기 다수의 투명전극들 상단에 각각 존재하는 액정층이 서로 분리되도록 전체적으로 연결되어 있을 수 있다. The liquid crystal display panel of claim 1, wherein the barrier ribs may be entirely connected to separate liquid crystal layers on top of the plurality of transparent electrodes.

또한, 상기 격벽은 상기 다수의 투명전극들 상단에 각각 존재하는 액정층이 서로 연결되도록 서로 이격되어 있는 다수의 격벽들로 이루어질 수 있다.In addition, the partition wall may be formed of a plurality of partition walls that are spaced apart from each other so that the liquid crystal layer existing on each of the plurality of transparent electrodes are connected to each other.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 액정 렌즈 제조 방법은, 제1 및 제2 기판에 각각 제1 투명전극 및 육각형 형상의 다수의 투명전극들이 배열된 형태로 이루어지는 제2 투명전극을 증착하는 단계; 상기 다수의 투명전극들 사이에 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 지지할 격벽을 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 기판을 서로 마주보도록 접합하는 단계; 및 상기 격벽으로 형성되는 공간에 액정을 주입하여 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above other technical problem, the method of manufacturing a liquid crystal lens according to the present invention includes depositing a second transparent electrode having a first transparent electrode and a plurality of hexagonal transparent electrodes arranged on a first substrate and a second substrate, respectively. Making; Forming a partition between the plurality of transparent electrodes to support the first substrate and the second substrate; Bonding the first and second substrates to face each other; And forming a liquid crystal layer by injecting liquid crystal into a space formed by the partition wall.

여기서, 상기 격벽을 형성하는 단계는, 자외선 노광 기법을 사용하여 상기 격벽을 형성할 수 있고, 이때 상기 제2 기판 상단에 상기 격벽으로 사용될 고분자 수지와 감광성 용액을 도포하는 단계; 상기 형성할 격벽의 단면과 동일한 모양의 패턴이 인쇄된 마스크를 통해 상기 감광성 용액에 자외선을 노광함으로써 상기 패턴과 동일한 패턴의 감광성 용액층을 형성하는 단계; 및 상기 고분자 수지 중 상기 감광성 용액층의 하단을 제외한 부분의 고분자 수지를 용해시킴으로써 상기 격벽을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the partition wall may include forming the partition wall by using an ultraviolet exposure technique, and applying a polymer resin and a photosensitive solution to be used as the partition wall on the second substrate; Forming a photosensitive solution layer having the same pattern as the pattern by exposing ultraviolet rays to the photosensitive solution through a mask on which a pattern having the same shape as the cross section of the partition wall to be formed is printed; And forming the barrier rib by dissolving the polymer resin of the polymer resin except for the lower end of the photosensitive solution layer.

또한, 상기 격벽을 형성하는 단계는, 나노 임프린트 기법을 사용하여 상기 격벽을 형성할 수 있고, 이때 상기 제2 기판 상단에 상기 격벽으로 사용될 고분자 수지를 도포하는 단계; 및 상기 형성할 격벽의 형상에 대하여 음각된 형상의 패턴을 가지는 나노 임프린트 마스크로 상기 고분자 수지를 압착함으로써 상기 격벽을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the partition wall may include forming the partition wall by using a nano imprint technique, and applying a polymer resin to be used as the partition wall on the second substrate; And forming the barrier rib by compressing the polymer resin with a nanoimprint mask having a pattern having an engraved shape with respect to the shape of the barrier rib to be formed.

또한, 상기 격벽을 형성하는 단계에서 상기 격벽은 서로 이격되어 있는 다수의 격벽들로 이루어지도록 형성되고, 상기 제1 및 제2 기판을 접합하는 단계가 상기 액정층을 형성하는 단계보다 먼저 수행될 수 있다.In the forming of the partition wall, the partition wall may be formed of a plurality of partition walls spaced apart from each other, and the joining of the first and second substrates may be performed before the forming of the liquid crystal layer. have.

또한, 상기 격벽을 형성하는 단계에서 상기 격벽은 전체적으로 연결되도록 형성되고, 상기 액정층을 형성하는 단계가 상기 제1 및 제2 기판을 접합하는 단계보다 먼저 수행될 수 있다.In addition, in the forming of the partition wall, the partition wall may be formed to be connected as a whole, and the forming of the liquid crystal layer may be performed before the joining of the first and second substrates.

상술한 본 발명에 의하면, 액정층의 두께를 줄이면서도 기존의 렌즈와 유사한 광학적 효과를 얻을 수 있고, 액정 렌즈의 면적이 커지는 경우에 내구성이 보장 되며, 액정 렌즈의 두께를 얇게 할 수 있어서 구동 전압을 낮게 할 수 있고, 응답 속도도 빨라진다.According to the present invention as described above, while reducing the thickness of the liquid crystal layer can obtain an optical effect similar to the conventional lens, durability is ensured when the area of the liquid crystal lens is large, and the thickness of the liquid crystal lens can be made thin driving voltage The lower the speed, the faster the response.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, the substantially identical components are represented by the same reference numerals, and thus redundant description will be omitted. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 렌즈를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 렌즈는 서로 마주 보며 이격된 제1 및 제2 기판(10, 20), 제1 및 제2 기판(10, 20)의 내면에 각각 형성되는 제1 및 제2 투명전극(30, 40), 제1 기판(10)과 제2 기판(20)을 지지하는 격벽(50), 그리고 제1 및 제2 투명전극(30, 40) 사이에 형성되는 액정층(60)으로 구성된다. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal lens according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the liquid crystal lens according to the present exemplary embodiment may be formed on inner surfaces of the first and second substrates 10 and 20 and the first and second substrates 10 and 20 that face each other and are spaced apart from each other. It is formed between the first and second transparent electrodes 30 and 40, the partition walls 50 supporting the first and second substrates 10 and 20, and the first and second transparent electrodes 30 and 40. It consists of the liquid crystal layer 60 which becomes.

제1 및 제2 기판(10, 20)은 유연한 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 이러한 소재로는 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 등을 사용할 수 있다. 그리고 제1 및 제2 투명전극(30, 40)으로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등을 사용할 수 있으며, 격벽(50)으로는 PDMS(polydi methylsiloxane), PMMA(polymethylmethacrylate) 등의 고분자 수지를 사용할 수 있다.Preferably, the first and second substrates 10 and 20 are made of a flexible material, and such materials include polyimide (PI), polycarbonate (PC), polyarylate (PAR), and polyethylene. Terephthalate (polyethylene terephthalate, PET) and the like can be used. Indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and the like may be used as the first and second transparent electrodes 30 and 40, and as the partition 50, polydi methylsiloxane (PDMS) and polymethylmethacrylate (PMMA) may be used. Polymer resins, such as these, can be used.

제2 투명전극(40)은 육각형 형상의 다수의 투명전극들이 배열된 형태로 이루어진다. 도 1은 단면도의 특성상 육각형 형상이 나타나 있지 않으나, 이는 후술하 는 도 2 내지 도 3을 참고하면 알 수 있다. 격벽(50)은 상기 다수의 투명전극들 사이에 형성되어 제1 기판(10)과 제2 기판(20)을 지지한다. 제1 투명전극(30)은 제2 투명전극(40)과 달리 전체가 하나로 이루어져 제1 기판(10)의 내면에 형성된다. 그러나 제1 투명전극(30)역시 제2 투명전극(40)과 마찬가지로 육각형 형상의 다수의 투명전극들이 배열된 형태로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 액정 렌즈의 구조는 도 1의 제2 기판(20)과 제2 투명전극(40)이 상하로 대칭되는 형태가 될 것이다.The second transparent electrode 40 has a shape in which a plurality of hexagonal transparent electrodes are arranged. 1 is not shown in the hexagonal shape due to the nature of the cross-sectional view, it can be seen with reference to Figures 2 to 3 to be described later. The partition wall 50 is formed between the plurality of transparent electrodes to support the first substrate 10 and the second substrate 20. Unlike the second transparent electrode 40, the first transparent electrode 30 is formed as a whole and is formed on the inner surface of the first substrate 10. However, similarly to the second transparent electrode 40, the first transparent electrode 30 may also have a shape in which a plurality of hexagonal transparent electrodes are arranged. In this case, the structure of the liquid crystal lens may have a form in which the second substrate 20 and the second transparent electrode 40 of FIG. 1 are vertically symmetrical.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 렌즈의 평면도이다. 편의상 도 2에서는 제2 기판(20)과 제2 투명전극(30), 그리고 격벽(50a)만을 나타내었다. 본 실시예에 따르면, 격벽(50a)이 육각형 형상의 다수의 투명전극들 사이에 형성되되, 전체적으로 하나로 연결되어 있어 다수의 투명전극들 상단에 각각 존재하는 액정층이 서로 분리된다.2 is a plan view of a liquid crystal lens according to an exemplary embodiment of the present invention. For convenience, only the second substrate 20, the second transparent electrode 30, and the partition wall 50a are illustrated in FIG. 2. According to the present exemplary embodiment, the partition walls 50a are formed between the plurality of transparent electrodes having a hexagonal shape, and are connected as one whole so that the liquid crystal layers respectively existing on the plurality of transparent electrodes are separated from each other.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 렌즈의 평면도이다. 편의상 도 3에서는 제2 기판(20)과 제2 투명전극(30), 그리고 격벽(50b)만을 나타내었다. 본 실시예에 따르면, 격벽(50b)이 육각형 형상의 다수의 투명전극들 사이에 형성되되, 서로 이격되어 있는 다수의 격벽들로 이루어진다. 따라서 다수의 투명전극들 상단에 각각 존재하는 액정층이 서로 연결되어 있다.3 is a plan view of a liquid crystal lens according to another exemplary embodiment of the present invention. For convenience, only the second substrate 20, the second transparent electrode 30, and the partition wall 50b are illustrated in FIG. 3. According to the present exemplary embodiment, the partition wall 50b is formed between the plurality of transparent electrodes having a hexagonal shape, and is formed of a plurality of partition walls spaced apart from each other. Therefore, the liquid crystal layers respectively existing on the plurality of transparent electrodes are connected to each other.

상술한 실시예들에 따른 액정 렌즈는 제1 및 제2 기판(10, 20)이 육각 형상의 격벽(50)으로 지지되는 벌집 구조를 이루게 된다. 따라서 외부 압력에 견디는 힘이 강하므로 내구성이 보장된다. 또한, 제1 및 제2 기판(10, 20)을 유연한 소재로 사용하게 되면 액정 렌즈 자차에 굴곡을 형성할 수 있다. 이처럼 액정 렌즈 자 체에 형성되는 굴곡은 입사광에 굴절 작용을 일으키게 되어, 제1 및 제2 투명전극(30, 40)에 인가되는 전압과 더불어 입사광의 경로를 변화시키는 요인으로 작용하게 된다. 따라서 렌즈 자체에 굴곡을 형성함으로써 액정 렌즈의 면적이 크고 액정 렌즈의 두께가 얇더라도 다양한 광학적 특성을 구현할 수 있다. 또한 액정 렌즈의 두께를 얇게 함으로써 구동 전압을 낮게 할 수 있고, 응답 속도도 빨라진다.In the liquid crystal lens according to the embodiments described above, the first and second substrates 10 and 20 form a honeycomb structure in which the hexagonal partition walls 50 are supported. Therefore, the durability against the external pressure is strong, which ensures durability. In addition, when the first and second substrates 10 and 20 are used as a flexible material, it is possible to form a bend in the liquid crystal lens vehicle. As described above, the bending formed on the liquid crystal lens itself causes a refractive effect on the incident light, and serves to change the path of the incident light together with the voltages applied to the first and second transparent electrodes 30 and 40. Therefore, by forming a bend in the lens itself, even if the area of the liquid crystal lens is large and the thickness of the liquid crystal lens is thin, it is possible to implement various optical characteristics. In addition, by reducing the thickness of the liquid crystal lens, the driving voltage can be lowered, and the response speed is also increased.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 렌즈의 제조 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal lens according to an embodiment of the present invention will be described.

우선 제1 및 제2 기판(10, 20)에 각각 제1 투명전극(30) 및 육각형 형상의 다수의 투명전극들이 배열된 형태로 이루어지는 제2 투명전극(40)을 증착한다. First, a second transparent electrode 40 having a shape in which a first transparent electrode 30 and a plurality of hexagonal transparent electrodes are arranged on the first and second substrates 10 and 20, respectively.

그리고 다수의 투명전극들 사이에 제1 기판(10)과 제2 기판(20)을 지지할 격벽(50)을 형성한다. The barrier rib 50 is formed between the plurality of transparent electrodes to support the first substrate 10 and the second substrate 20.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따라 격벽(50)을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예에 따른 방법은 자외선 노광 기법을 사용하여 격벽(50)을 형성하는 방법이다.4A to 4D are diagrams for describing a method of forming the partition wall 50 according to an exemplary embodiment of the present invention. The method according to the present embodiment is a method of forming the partition wall 50 using an ultraviolet exposure technique.

도 4a에 도시된 바와 같이, 제2 투명전극(40)이 증착된 제2 기판(20) 상단에 격벽으로 사용될 고분자 수지(100)와 감광성 용액(포토레지스터)(200)을 도포한 후, 격벽(50)의 단면과 동일한 모양의 패턴(300)이 인쇄된 마스크(400)를 통해 감광성 용액(200)에 자외선을 노광한다. 격벽(50)의 단면의 모양으로는 도 2에 도시된 격벽(50a)의 모양 또는 도 3에 도시된 격벽(50b)의 모양이 있을 수 있다. 그러면 패턴(300) 부분 하단의 감광성 용액(200)은 분해되지 않고, 패턴(300) 이외의 부분 하단의 감광성 용액(200)만 분해되어, 도 4b에 도시된 바와 같이 마스크(400)의 패턴(300)과 동일한 패턴의 감광성 용액층(210)이 형성된다. 그리고 이러한 상태의 제2 기판(20)을, 고분자 수지 제거 용액(etchant)에 담가 도 4c에 도시된 바와 같이, 고분자 수지(100) 중 감광성 용액층(210)의 하단을 제외한 부분의 고분자 수지를 용해시킨다. 그리고 이러한 상태의 제2 기판(20)을 감광성 용액 제거 용액(remover)에 담가 감광성 용액층(210)을 제거함으로써 도 4d에 도시된 바와 같이 격벽을 형성한다.As shown in FIG. 4A, the polymer resin 100 and the photosensitive solution (photoresist) 200 to be used as a partition are coated on the second substrate 20 on which the second transparent electrode 40 is deposited. Ultraviolet rays are exposed to the photosensitive solution 200 through the mask 400 on which the pattern 300 having the same shape as the cross section of 50 is printed. The cross section of the partition wall 50 may have a shape of the partition wall 50a illustrated in FIG. 2 or a shape of the partition wall 50b illustrated in FIG. 3. Then, the photosensitive solution 200 of the lower portion of the pattern 300 is not decomposed, and only the photosensitive solution 200 of the lower portion of the portion other than the pattern 300 is decomposed, and as shown in FIG. 4B, the pattern of the mask 400 ( A photosensitive solution layer 210 having the same pattern as that of 300 is formed. In this state, the second substrate 20 is immersed in a polymer resin removal solution (etchant), and as shown in FIG. Dissolve. Then, the second substrate 20 in this state is immersed in the photosensitive solution removal solution (remover) to remove the photosensitive solution layer 210 to form a partition as shown in FIG. 4D.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 격벽(50)을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예에 따른 방법은 나노 임프린트 기법을 사용하여 격벽(50)을 형성하는 방법이다.5A to 5C are diagrams for describing a method of forming the partition wall 50 according to another exemplary embodiment of the present invention. The method according to the present embodiment is a method of forming the partition wall 50 using the nanoimprint technique.

도 5a에 도시된 바와 같이 제2 투명전극(40)이 증착된 제2 기판(20) 상단에 격벽으로 사용될 고분자 수지(100)를 도포하고, 격벽(50)의 형상에 대하여 음각된 형상의 패턴을 가지는 나노 임프린트 마스크(500)를 마련한다. 격벽(50)의 형상으로는 도 2에 도시된 격벽(50a)의 형상 또는 도 3에 도시된 격벽(50b)의 형상이 있을 수 있다. 그리고 도 5b에 도시된 바와 같이, 나노 임프린트 마스크(500)로 고분자 수지(100)를 압착함으로써 격벽(50)의 모양을 형성한다. 그리고 도 5c에 도시된 바와 같이, 나노 임프린트 마스크(100)를 제거함으로써 격벽을 형성한다. As shown in FIG. 5A, a polymer resin 100 to be used as a partition is coated on the second substrate 20 on which the second transparent electrode 40 is deposited, and a pattern of a shape engraved with respect to the shape of the partition 50 is provided. A nano imprint mask 500 having a structure is provided. The partition 50 may have a shape of the partition wall 50a illustrated in FIG. 2 or a shape of the partition wall 50b illustrated in FIG. 3. As shown in FIG. 5B, the shape of the partition wall 50 is formed by pressing the polymer resin 100 with the nanoimprint mask 500. As shown in FIG. 5C, the barrier rib is formed by removing the nanoimprint mask 100.

상기 격벽을 형성하는 단계에서, 격벽을 도 2에 도시된 바와 같이 전체적으로 연결되도록 형성하였다면 격벽으로 인하여 다수의 투명전극들 상단에 각각 액정층이 채워질 공간이 분리되어 있게 된다. 따라서 격벽으로 형성되는 공간에 액정을 주입하여 액정층을 형성한 후에 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 마주보도록 접합함으로써 액정 렌즈를 완성한다.In the forming of the partition wall, if the partition wall is formed to be connected as shown in FIG. 2 as a whole, spaces to which liquid crystal layers are filled on top of the plurality of transparent electrodes are separated by the partition wall. Therefore, the liquid crystal lens is completed by injecting the liquid crystal into the space formed by the partition wall to form the liquid crystal layer and then bonding the first substrate 10 and the second substrate 20 to face each other.

그러나, 격벽의 단면을 도 3에 도시된 바와 같이 서로 이격되어 있는 다수의 격벽들로 이루어지도록 형성하였다면 다수의 투명전극들 상단에 각각 액정층이 채워질 공간이 연결되어 있게 된다. 따라서 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 마주보도록 접합한 후에 액정을 주입하여 액정층을 형성함으로써 액정 렌즈를 완성한다.However, if the cross section of the barrier rib is formed to include a plurality of barrier ribs spaced apart from each other, as shown in FIG. Accordingly, the liquid crystal lens is completed by bonding the first substrate 10 and the second substrate 20 to face each other and then injecting liquid crystal to form a liquid crystal layer.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 렌즈를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal lens according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 렌즈의 평면도이다. 2 is a plan view of a liquid crystal lens according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 렌즈의 평면도이다. 3 is a plan view of a liquid crystal lens according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따라 격벽(50)을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4A to 4D are diagrams for describing a method of forming the partition wall 50 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 격벽(50)을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5A to 5C are diagrams for describing a method of forming the partition wall 50 according to another exemplary embodiment of the present invention.

Claims (13)

서로 마주 보며 이격된 제1 및 제2 기판;First and second substrates facing each other and spaced apart from each other; 상기 제1 기판 내면에 형성되는 제1 투명전극;A first transparent electrode formed on an inner surface of the first substrate; 상기 제2 기판 내면에 형성되며, 육각형 형상의 다수의 투명전극들이 배열된 형태로 이루어지는 제2 투명전극;A second transparent electrode formed on an inner surface of the second substrate and formed of an array of a plurality of hexagonal transparent electrodes; 상기 다수의 투명전극들 사이에 형성되며, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 지지하는 격벽; 및Barrier ribs formed between the plurality of transparent electrodes and supporting the first substrate and the second substrate; And 상기 제1 및 제2 투명전극 사이에 형성되는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈;A liquid crystal lens comprising a liquid crystal layer formed between the first and second transparent electrodes; 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 기판은 유연한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.And the first and second substrates are made of a flexible material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 기판은, 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.The first and second substrates are made of any one of polyimide (PI), polycarbonate (PC), polyarylate (PAR), and polyethylene terephthalate (PET). Liquid crystal lens. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 격벽은 PDMS(polydi methylsiloxane), PMMA(polymethylmethacrylate) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.The partition wall is a liquid crystal lens, characterized in that made of any one of PDMS (polydi methylsiloxane), PMMA (polymethylmethacrylate). 제1항에 있어서, 상기 격벽은 상기 다수의 투명전극들 상단에 각각 존재하는 액정층이 서로 분리되도록 전체적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈The liquid crystal lens of claim 1, wherein the barrier rib is entirely connected to separate liquid crystal layers on top of the plurality of transparent electrodes. 제1항에 있어서, 상기 격벽은 상기 다수의 투명전극들 상단에 각각 존재하는 액정층이 서로 연결되도록 서로 이격되어 있는 다수의 격벽들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈.The liquid crystal lens of claim 1, wherein the barrier rib comprises a plurality of barrier ribs spaced apart from each other such that liquid crystal layers respectively present on the plurality of transparent electrodes are connected to each other. 액정 렌즈 제조 방법에 있어서,In the liquid crystal lens manufacturing method, 제1 및 제2 기판에 각각 제1 투명전극 및 육각형 형상의 다수의 투명전극들이 배열된 형태로 이루어지는 제2 투명전극을 증착하는 단계;Depositing a second transparent electrode having a first transparent electrode and a plurality of hexagonal transparent electrodes arranged on the first and second substrates, respectively; 상기 다수의 투명전극들 사이에 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 지지할 격벽을 형성하는 단계;Forming a partition between the plurality of transparent electrodes to support the first substrate and the second substrate; 상기 제1 및 제2 기판을 서로 마주보도록 접합하는 단계; 및Bonding the first and second substrates to face each other; And 상기 격벽으로 형성되는 공간에 액정을 주입하여 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 제조 방법.And forming a liquid crystal layer by injecting a liquid crystal into a space formed by the partition wall. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 격벽을 형성하는 단계는, 자외선 노광 기법을 사용하여 상기 격벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 제조 방법.The forming of the partition wall may include forming the partition wall using an ultraviolet exposure technique. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 격벽을 형성하는 단계는, Forming the partition wall, 상기 제2 기판 상단에 상기 격벽으로 사용될 고분자 수지와 감광성 용액을 도포하는 단계;Applying a polymer resin and a photosensitive solution to be used as the partition on the second substrate; 상기 형성할 격벽의 단면과 동일한 모양의 패턴이 인쇄된 마스크를 통해 상기 감광성 용액에 자외선을 노광함으로써 상기 패턴과 동일한 패턴의 감광성 용액층을 형성하는 단계; 및Forming a photosensitive solution layer having the same pattern as the pattern by exposing ultraviolet rays to the photosensitive solution through a mask on which a pattern having the same shape as the cross section of the partition wall to be formed is printed; And 상기 고분자 수지 중 상기 감광성 용액층의 하단을 제외한 부분의 고분자 수지를 용해시킴으로써 상기 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 제조 방법.And forming the partition wall by dissolving a polymer resin of a portion of the polymer resin except for the lower end of the photosensitive solution layer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 격벽을 형성하는 단계는, 나노 임프린트 기법을 사용하여 상기 격벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 제조 방법.The forming of the barrier rib may include forming the barrier rib using a nano imprint technique. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 격벽을 형성하는 단계는, Forming the partition wall, 상기 제2 기판 상단에 상기 격벽으로 사용될 고분자 수지를 도포하는 단계; 및Coating a polymer resin to be used as the partition on the second substrate; And 상기 형성할 격벽의 형상에 대하여 음각된 형상의 패턴을 가지는 나노 임프린트 마스크로 상기 고분자 수지를 압착함으로써 상기 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 제조 방법.And forming the barrier rib by pressing the polymer resin with a nanoimprint mask having a pattern of a shape engraved with respect to the shape of the barrier rib to be formed. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 격벽을 형성하는 단계에서 상기 격벽은 서로 이격되어 있는 다수의 격벽들로 이루어지도록 형성되고,In the forming of the barrier rib, the barrier rib is formed of a plurality of barrier ribs spaced apart from each other. 상기 제1 및 제2 기판을 접합하는 단계가 상기 액정층을 형성하는 단계보다 먼저 수행되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 제조 방법.Bonding the first and second substrates is performed before forming the liquid crystal layer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 격벽을 형성하는 단계에서 상기 격벽은 전체적으로 연결되도록 형성되고,In the forming of the partition wall, the partition wall is formed to be connected as a whole, 상기 액정층을 형성하는 단계가 상기 제1 및 제2 기판을 접합하는 단계보다 먼저 수행되는 것을 특징으로 하는 액정 렌즈 제조 방법.Forming the liquid crystal layer is performed before bonding the first and second substrates.
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