特許 6445277 液晶変調器を含む基板検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6445277

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】液晶変調器を含む基板検査装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13 20060101AFI20181217BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20181217BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20181217BHJP

   G01R 31/28 20060101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/13 505

   G01N21/956 Z

   H01L21/66 Z

   G01R31/28 Z

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-167240(P2014-167240)

(22)【出願日】2014年8月20日

(65)【公開番号】特開2015-108804(P2015-108804A)

(43)【公開日】2015年6月11日

【審査請求日】2017年8月21日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0149220

(32)【優先日】2013年12月3日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(73)【特許権者】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】具 成 謀

(72)【発明者】

【氏名】催 碩

(72)【発明者】

【氏名】盧 泳 辰

(72)【発明者】

【氏名】金 榕 元

(72)【発明者】

【氏名】柳 彰 賢

(72)【発明者】

【氏名】鄭 治 連

【審査官】 横井 亜矢子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２５８２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５３２９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００８２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５４０５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１５２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１６８５７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−２７３５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３０４８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０６１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０９２２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１０９３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３，１／１３７−１／１４１

Ｇ０２Ｆ １／１３６−１／１３６８，１／１３３，１／１３３４

Ｇ０２Ｆ １／１３３９−１／１３４１，１／１３４７

Ｇ０１Ｎ ２１／００，２１／０１，／２１／１７−２１／６１

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｇ０１Ｒ ３１／２８

Ｊａｐｉｏ−ＧＰＧ／ＦＸ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の不良を検出する基板検査装置において、
前記基板上に提供される液晶変調器と、
前記液晶変調器から離隔されて提供された光源ユニットと、
前記液晶変調器と前記光源ユニットとの間に提供されて前記光源ユニットからの光を前記光源変調器に反射する光分割器と、
前記光分割器を介して前記液晶変調器と対向して配置され、前記液晶変調器からの前記光を感知する計測ユニットと、を含み、
前記液晶変調器は、
透明基板と、
前記基板上に提供された共通電極と、
前記共通電極に接触して前記透明基板上に提供された液晶層と、
前記液晶層上に提供された反射層と、を含み、
前記反射層上に提供されて前記反射層及び前記液晶層を支持する第１支持部をさらに含み、
前記第１支持部は、第１支持シート、前記第１支持シートの一面に提供されて前記第１支持シートを保護する保護層、及び前記第１支持シートの他の面に提供されるハードコーティング層を含み、前記保護層は、前記第１支持シートと前記反射層との間に提供される基板検査装置。

【請求項2】

前記光源ユニットは、
前記光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を導く光均一化器と、
前記光均一化器から出射された光を前記光分割器方向に反射する反射鏡と、を含む請求項１に記載の基板検査装置。

【請求項3】

前記ハードコーティング層は、紫外線ＵＶ硬化性高分子、ゾルーゲル（ｓｏｌ−ｇｅｌ）、熱硬化性高分子、及び有機及び無機複合材料物質の中の１つ以上を含む請求項１に記載の基板検査装置。

【請求項4】

前記第１支持シートは、有機物質から形成される請求項１に記載の基板検査装置。

【請求項5】

前記有機物質はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、セルロイド、トリアセチルセルロースの中で少なくとも１つを含む請求項４に記載の基板検査装置。

【請求項6】

前記反射層は誘電ミラーから形成された請求項１に記載の基板検査装置。

【請求項7】

前記反射層は、第１屈折率を有する複数の第１誘電層と、前記第１屈折率と異なる屈折率を有する複数の第２誘電層とを含み、前記第１誘電層と前記第２誘電層とは、交互に配置される請求項６に記載の基板検査装置。

【請求項8】

前記液晶層は、高分子ネットワーク液晶を含む請求項１に記載の基板検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液晶変調器を含む基板検査装置に関し、より詳細には基板の不良を検出する基板検査装置及び前記基板検査装置に含まれる液晶変調器の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐａｎｅｌ）のようなディスプレー装置が開発されており、前記ディスプレー装置は高画質、超薄型、軽量化、及び広視野角において優れた特性を有する。

【0003】

このようなディスプレー装置は画像を表示する画素から形成され、各画素は画素電極及び前記画素電極と一対一に対応して電気的に連結される薄膜トランジスターのような駆動回路を包含することができる。この場合に、前記ディスプレー装置の前記画素電極及び前記駆動回路の欠陥を検査することが望ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】韓国特許公開第１０−２００５−００４６２６３号公報

【特許文献2】韓国特許公開第１０−２００６−００９２３６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の一目的は基板の欠陥を検査するために最適化された構造を有する液晶変調器及び前記液晶変調器を含む基板検査装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態において、基板の不良を検出する基板検査装置は、前記基板上に提供される液晶変調器と、前記液晶変調器から離隔されて提供された光源ユニットと、前記液晶変調器と前記光源ユニットとの間に提供されて前記光源ユニットからの光を前記光源変調器に反射する光分割器と、前記光分割器を介して前記液晶変調器と対向して配置され、前記液晶変調器からの前記光を感知する計測ユニットと、を含む。前記液晶変調器は、透明基板と、前記基板上に提供された共通電極と、前記共通電極に接触して前記透明基板上に提供された液晶層と、前記液晶層上に提供された反射層と、を含む。

【0007】

前記光源ユニットは、前記光を出射する光源、前記光源から出射された光を導く光均一化器、及び前記光均一化器から出射された光を前記光分割器方向に反射する反射鏡を包含することができる。ここで、前記光均一化器は棒パイプ形態に提供され得る。

【0008】

本発明の一実施形態において、前記基板検査装置は、前記反射層上に提供されて前記反射層及び前記液晶層を支持する第１支持部をさらに包含することができる。前記第１支持部は、第１支持シート、第１前記支持シートの一面の間に提供されて前記第１支持シートを保護する保護層、及び前記第１支持シートの他の面に提供されるハードコーティング層を含み、前記保護層は、前記支持シートと前記反射層との間に提供される。

【0009】

本発明の一実施形態において、前記反射層は、誘電ミラーからなされ得る。前記反射層は、第１屈折率を有する複数の第１誘電層と、前記第１屈折率と異なる屈折率を有する複数の第２誘電層と、を含み、前記第１誘電層と前記第２誘電層とは、交互に配置され得る。

【0010】

本発明の一実施形態において、前記液晶層は、高分子ネットワーク液晶を包含することができる。本発明の一実施形態において、前記基板検査装置は、前記透明基板と前記共通電極との間に提供された接着剤と、前記共通電極と前記液晶層との間に提供されて前記共通電極を支持する第２支持部と、をさらに包含することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の実施形態によれば、基板の欠陥を検査するために最適化された構造を有する液晶変調器及び前記液晶変調器を含む基板検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態による基板検査装置を示す図面である。

【図2】本発明の本発明の一実施形態による液晶変調器を示した断面図である。

【図3】本発明の他の実施形態による液晶変調器を示した断面図である。

【図4A】図３の液晶変調器を製造する第１の方法を概略的に示した断面図である。

【図4B】図３の液晶変調器を製造する第２の方法を概略的に示した断面図である。

【図5】本発明のその他の実施形態による液晶変調器を示した断面図である。

【図6】図５の液晶変調器を製造する方法を概略的に示した断面図である。

【図7】本発明のその他の実施形態による液晶変調器を示した断面図である。

【図8】図７の液晶変調器を製造する方法を概略的に示した断面図である。

【図9】本発明の実施形態による液晶変調器を示した断面図である。

【図10】本発明の実施形態による液晶変調器を示した断面図である。

【図11】本発明の実施形態による液晶変調器を示した断面図である。

【図12】本発明の一実施形態による液晶変調器と既存の液晶変調器の電圧に応じた反射輝度を示したグラフである。

【図13】本発明の一実施形態による液晶変調器において、液晶層を高分子分散液晶と、高分子ネットワーク液晶とで異ならせた時の反射率を各々示したグラフである。

【図14】本発明の一実施形態による液晶変調器において、液晶変調器の厚さにしたがって検出可能な画素の最小ピッチを示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明は多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるので、特定実施形態を図面に例示して、本文で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定な開示形態に対して限定しようとすることでなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解しなければならない。

【0014】

各図面を説明しながら、類似な参照符号を類似な構成要素に対して使用した。添付された図面において、構造物の寸法は本発明を明確に説明するために実際より拡大して示したことである。第１、第２等の用語は多様な構成要素を説明するために使用されるが、構成要素は用語によって限定されない。前記用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しなくて第１構成要素は第２構成要素と称され得、同様に第２構成要素も第１構成要素と称され得る。単数の表現は文脈の上に明確に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。

【0015】

図１は本発明の実施形態による基板検査装置を示す図面である。

【0016】

図１を参照すれば、本発明の一実施形態による基板検査装置は表示装置の不良、より詳細には表示装置に使用される表示基板の不良を検出する基板検査装置であり、前記表示装置の種類は限定されない。例えば、前記表示装置は液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、エレクトロ・ウェッティング表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電氣泳動表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）であり得る。

【0017】

前記表示装置には複数の画素が具備され得る。前記表示装置は前記複数の画素に対応する複数の薄膜トランジスターが形成されている表示基板ＤＶと、前記表示基板ＤＶと対向する対向基板（図示せず）、及び前記表示基板ＤＶと前記対向基板との間に形成された画像表示層（図示せず）を包含することができる。前記画像表示層は、前記液晶表示装置の場合、液晶層であり、前記エレクトロ・ウェッティング表示装置の場合、エレクトロ・ウェッティング層であり、前記電氣泳動表示装置の場合、電氣泳泳動層であり、前記有機発光表示装置の場合、有機発光層であり得る。ここで、前記対向基板は前記表示基板の種類及び構造にしたがって封止層に代替され得る。

【0018】

本発明の一実施形態において、前記表示基板ＤＶは液晶表示装置に使用されるものであり得、例えば、ＰＬＳ（ｐｌａｎｅ ｔｏ ｌｉｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（ｆｒｉｎｇｅ ｆｉｅｌｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＶＡ（ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）及びＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードのようなモードの液晶表示装置に使用されるものであり得る。

【0019】

前記表示基板ＤＶは、前記薄膜トランジスターが形成されたアレイ基板ＡＳと、前記アレイ基板ＡＳ上に形成された対象電極ＥＬ’を包含することができる。前記対象電極ＥＬ’は各画素に対応して複数に提供され得る。

【0020】

前記アレイ基板ＡＳは図示せずが、絶縁基板を包含することができ、前記薄膜トランジスターは前記絶縁基板上に配置される。前記薄膜トランジスターは前記対象電極ＥＬ’の少なくとも一部に電気的に連結されて前記対象電極ＥＬ’に所定電圧（例えば、約１０Ｖ）を印加することができる。

【0021】

以下、前記基板検査装置の構成及び動作原理に対して上述する。

【0022】

本発明の一実施形態による基板検査装置は光源ユニットＬＵ、光分割器（ｂｅａｍ ｓｐｌｉｔｔｅｒ）ＢＳ、液晶変調器ＭＤ、計測ユニットＭＵ、及びイメージ処理ユニットＩＰＵを含む。

【0023】

前記光源ユニットＬＵは光を出力する。本発明の一実施形態において、前記光源ユニットＬＵは光を出射する光源ＬＳ、前記光源ＬＳから出射された光を導く、均一化させる光均一化器（ｂｅａｍ ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ；ＢＨ）、及び前記光均一化器ＢＨから出射された光を光分割器ＢＳ方向に反射する反射鏡ＭＲを包含することができる。

【0024】

前記光源ＬＳは光を出射することができることであれば、特別に限定されることではなく、本発明の一実施形態では前記光源ＬＳが発光ダイオード、レーザー等であり得る。

【0025】

前記光均一化器ＢＨは前記光源ＬＳから出射された光を前記反射鏡ＭＲへ導く、点光源を面光源形態に均一化させる。本発明の一実施形態において、前記光均一化器ＢＨは一端と他端とを有する棒パイプ（ｒｏｄ ｐｉｐｅ）形態に提供され、前記光源ＬＳは前記一端と対向し、前記反射鏡ＭＲは前記他端と対向することができる。本発明の一実施形態において、前記光源ＬＳは前記光均一化器ＢＨの一側の管内に提供され得、この場合、前記光源ＬＳから出射された光が前記光均一化器ＢＨの一端で反射されて損失が減少する。

【0026】

前記光は前記一端から前記他端に進行し、前記他端を通じて前記反射鏡ＭＲへ出射される。前記光源ＬＳから出射された光は前記光均一化器ＢＨ内で複数回全反射され、前記光均一化器ＢＨを経て所定面積内で均一な光密度を有する光に変更される。

【0027】

前記反射鏡ＭＲは前記光均一化器ＢＨと前記光分割器ＢＳとの間に提供され、前記光を反射する。言い換えれば、前記光均一化器ＢＨの他端から出射された光が前記光分割器ＢＳ方向に進行するように光の経路を変更する。本発明の一実施形態において、前記光均一化器ＢＨの他端が前記光分割器ＢＳと直接的に対向する場合、前記光均一化器ＢＨの他端から出射された光は前記反射鏡ＭＲが無しでも前記光分割器ＢＳに進行することができ、この場合には前記反射鏡ＭＲが省略され得る。

【0028】

前記光分割器ＢＳと前記反射鏡ＭＲとの間及び前記反射鏡ＭＲと前記光分割器ＢＳとの間には前記光を集光するか、或いは発散させる光学レンズが追加され得る。例えば、本発明の一実施形態において、前記光分割器ＢＳと前記反射鏡ＭＲとの間に前記光を発散させる光発散器（ｂｅａｍ ｅｘｐａｎｄｅｒ；図示せず）が提供され得る。

【0029】

前記光分割器ＢＳは前記光源ユニットＬＵから提供された前記光を多数の光成分に分割して、前記液晶変調器ＭＤ側に提供する。前記光分割器ＢＳは入射された光を互に異なる２つの線偏光された光（例えば、Ｓ波及びＰ波）に分割する偏光光分割器（ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ ｂｅａｍ ｓｐｌｉｔｔｅｒ）であり得る。

【0030】

ここで、前記光分割器ＢＳの少なくとも一側には前記光分割器ＢＳの偏光効率性を高くするための偏光板（図示せず）がさらに提供され得る。例えば、前記光源ユニットＬＵと前記光分割器ＢＳとの間、及び／又は前記光分割器ＢＳと前記計測ユニットＭＵとの間に前記光分割器ＢＳへ入射する光を所定偏光方向に偏光する偏光板が提供され得る。前記偏光板は前記光分割器ＢＳへ入射する光と前記光分割器ＢＳから出射される光とが所定偏光方向、例えばＳ波やＰ波に確実に分離することができる。

【0031】

前記液晶変調器ＭＤは前記表示基板ＤＶにおいての画素の良し悪しを確認するための構成要素である。前記液晶変調器ＭＤは前記表示基板ＤＶ上に所定間隔を置いて配置される。前記液晶変調器ＭＤは前記表示基板ＤＶの欠陥有無にしたがって互いに異なる透過率又は反射率を示すことによって前記画素の良し悪しを示し、電極（ＥＬ；基板の電極との差異点を示すために以下、“共通電極”と表示する）と液晶層ＬＣとを含む。前記液晶変調器ＭＤに対しては図面を参照して後述する。

【0032】

ここで、前記光分割器ＢＳと前記液晶変調器ＭＤとの間には１つ以上の光学レンズが提供され得る。前記レンズは前記光分割器ＢＳと前記液晶変調器ＭＤとの間を進行する光の経路を調節するためのものであって、前記光を収斂させるか、発散させるか、又は平行に進行させる。例えば、本発明の一実施形態において、前記レンズは前記光分割器ＢＳ側に位置したチューブレンズ部ＴＬと前記液晶変調器ＭＤ側に位置した対物レンズ部ＯＬとを包含することができ、前記チューブレンズ部ＴＬ及び前記対物レンズ部ＯＬの各々は１つ以上のレンズを包含することができる。また、本発明の一実施形態において、前記チューブレンズ部ＴＬと前記対物レンズ部ＯＬとは全てテレセントリックレンズ（ｔｅｌｅｃｅｎｔｒｉｃ ｌｅｎｓ）であり得る。

【0033】

前記光分割器ＢＳで分割された光は前記表示基板ＤＶの互いに異なる位置に対応して進行することができ、前記分割された光は前記液晶変調器ＭＤによって反射され得る。前記分割された光が前記液晶変調器ＭＤで反射される場合、前記分割された光は前記光分割器ＢＳを透過して前記計測ユニットＭＵに提供され得る。ここで、前記分割された光は大略的に各対象電極ＥＬ’の位置と一対一に対応することができる。

【0034】

前記計測ユニットＭＵは前記液晶変調器ＭＤで反射されて前記光分割器ＢＳを通過した光を計測する。前記計測ユニットＭＵは多数のＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）を包含することができる。前記計測ユニットＭＵは前記多数のＣＣＤを利用して前記分割された光の光量に一対一に対応するデータ信号を生成することができる。本発明の一実施形態において、前記分割された光は前記多数のＣＣＤの中で３つのＣＣＤに一対一に対応して提供され得る。

【0035】

ここで図示せずが、前記光分割器ＢＳと前記計測ユニットＭＵとの間には集光ユニット（図示せず）が提供され得る。前記集光ユニットは前記液晶変調器ＭＤで反射された分割された光を集光する。本発明の一実施形態において、前記集光ユニットはその表面が膨らんでいる形状のレンズであり得る。

【0036】

図２は本発明の本発明の一実施形態による液晶変調器ＭＤを示した断面図である。

【0037】

図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶変調器ＭＤは表示基板ＤＶの対象電極ＥＬ’と対向する共通電極ＥＬ、前記共通電極ＥＬ上に提供された液晶層ＬＣ、及び前記液晶層ＬＣ上に提供された反射層ＲＦを含む。

【0038】

より詳細には、前記共通電極ＥＬは透明基板ＳＵＢ上に提供される。前記共通電極ＥＬが提供された前記透明基板ＳＵＢの一面は前記表示基板ＤＶと対向し、前記共通電極ＥＬが提供されない前記透明基板ＳＵＢの他面は光分割器ＢＳと対向する。前記透明基板ＳＵＢの他面には反射防止層ＡＧが提供され得る。また、前記反射層ＲＦの上には前記反射層ＲＦを保護する保護層ＰＲが提供され得る。前記液晶変調器ＭＤは前記表示基板から遠い順に、前記反射防止層ＡＧ、前記透明基板ＳＵＢ、前記共通電極ＥＬ、前記液晶層ＬＣ、前記反射層ＲＦ、及び前記保護層ＰＲを包含することができる。前記構成要素を説明すれば、次の通りである。

【0039】

前記透明基板ＳＵＢは絶縁基板として、石英、ガラス、プラスチック等のような物質からなされ得る。

【0040】

前記反射防止層ＡＧは前記透明基板ＳＵＢにおいて、前記光分割器ＢＳと対向する面に提供され、他の実施形態では省略され得る。

【0041】

前記共通電極ＥＬは前記透明基板ＳＵＢにおいて、前記表示基板ＤＶと対向する面に提供される。前記共通電極ＥＬは所定大きさ、例えば約１５０Ｖ乃至約３５０Ｖの電圧が印加され得、前記対象電極ＥＬ’と共に電界Ｅを形成することができる。前記共通電極ＥＬはＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、導電性高分子等のような透明導電性物質から形成され得る。前記共通電極ＥＬは約２５μｍ乃至約１００μｍの厚さに形成され得る。

【0042】

本発明の実施形態において、前記共通電極ＥＬは前記透明基板ＳＵＢの直上に提供される。前記共通電極ＥＬは前記透明基板ＳＵＢの一面に直接接触する。

【0043】

前記液晶層ＬＣは前記共通電極ＥＬと前記対象電極ＥＬ’との間に形成された電界Ｅにしたがって光を透過又は遮断する画像表示層として、液晶層ＬＣから形成される。本発明の一実施形態による液晶変調器ＭＤでは前記液晶層ＬＣが高分子ネットワーク液晶（ｐｏｌｙｍｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ；ＰＮＬＣ）を包含することができる。

【0044】

本発明の一実施形態において、前記液晶層ＬＣはセルギャップが約２μｍ乃至約５０μｍであり得る。前記液晶層ＬＣが前記約５０μｍを超過する場合、前記液晶層ＬＣの駆動電圧があまりにも大きくなり、応答速度があまりにも小さくなり、前記液晶層ＬＣが約２μｍである場合、前記液晶層ＬＣの駆動電圧が減少し、応答速度が大きくなる効果はあるが、コントラスト比が減少する。

【0045】

前記高分子ネットワーク液晶は、高分子安定化液晶の一種類として、高分子ネットワークと前記高分子ネットワークによって形成されたドメイン内に提供された液晶化合物とを包含することができる。

【0046】

前記高分子ネットワークは高分子からなされた網形態の構造物である。前記高分子は重合反応等を通じてネットワークを形成し得るものであって、その種類は特別に限定されることではない。前記高分子は光硬化反応器を有する高分子の単量体（二量体や前駆体を含む）が重合されたものであり得る。例えば、前記高分子はメタクリレート、ジアクリレート、トリアクリレート、ジメタクリレート、トリメタクリレート等やこれらの混合物この重合されたことであり得る。また、前記高分子は反応性メソゲンが重合されたことであり得る。

【0047】

前記ドメインには液晶化合物が提供される。前記ドメインは多様な形態に提供されることができ、例えば、柱模様、角柱模様、クモの巣模様、網模様等を有することができる。前記液晶化合物は前記高分子ネットワークとは相分離されて前記高分子ネットワークのドメイン内に分散された状態で提供され得る。前記液晶化合物は前記高分子ネットワーク内で相分離されて配向された状態で存在することができるものであれば、特別に限定されることではない。例えば、前記液晶化合物はスメクチック液晶化合物、ネマティック液晶化合物、コレステリック液晶化合物等を包含することができる。前記液晶化合物は前記高分子ネットワークと結合されない状態に相分離されて存在するので、外部電界の印加の可否にしたがってその配向が変更されることができる。

【0048】

本発明の一実施形態において、前記高分子と前記液晶化合物とは１：１の組成比で提供され得る。しかし、前記高分子と前記液晶化合物との組成比はこれに限定されることではなく、他の比率に変更されることができる。

【0049】

本発明の一実施形態において、前記高分子ネットワーク液晶は光硬化可能な高分子単量体（二量体や高分子前駆体を含む）と液晶の組成物を準備し、紫外線のような光を利用する露光を通じて前記高分子を硬化させるか、或いは液晶と高分子との相分離を誘導する方式で形成され得る。ここで、前記液晶造成物には前記高分子の重合反応を開始するための光開始剤がさらに包含され得る。本発明の他の実施形態では前記液晶造成物に熱を加えることによって、前記高分子を硬化させることができる。

【0050】

前記高分子が硬化されながら、ネットワークを形成し、前記ネットワークによって形成された前記ドメイン内に液晶化合物が位置するようになる。前記高分子ネットワーク液晶は電界が印加されない条件で前記ドメイン内の液晶が無作為に配列される。これにしたがって、光が入射されても前記入射された光が前記液晶と前記高分子との屈折率差によって散乱される。前記高分子ネットワーク液晶は電界が印加される条件で前記ドメイン内の液晶が前記電界によって所定方向に配列される。例えば、前記液晶の誘電率異方性が正（＋）である液晶である場合、前記液晶は電気場方向と垂直配列し、この時、仮に液晶ドメインの屈折率が高分子の屈折率と同一になれば、入射光が前記液晶と高分子とのを全て通過するようになって透明な状態になって画像を表示する。前記高分子ネットワーク液晶は偏光子を必要とせず、簡単な方法で製造可能である。また、高分子ネットワーク液晶は、高分子の種類に応じて柔軟な（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）形態で作ることができる。

【0051】

前記高分子ネットワーク液晶に使用される液晶化合物は、約０．０５乃至約０．２の屈折率異方性を有し得、約２乃至約５０の誘電率異方性を有することができる。

【0052】

本発明の一実施形態において、前記高分子ネットワーク液晶には配向膜が提供されないことがあり得る。しかし、本発明の他の実施形態において、前記高分子ネットワーク液晶を初期配向するための配向膜が提供され得る。この場合、前記配向膜は前記共通電極ＥＬと前記液晶層ＬＣとの間及び前記液晶層ＬＣ及び前記反射層ＲＦとの間に提供され得る。前記配向膜は前記高分子ネットワーク液晶を初期配向することができるものであれば、特別に限定されることではなく、例えば、ポリイミド又はポリアミック酸を包含することができる。

【0053】

ここで、前記共通電極ＥＬと前記液晶層ＬＣとの間には、既存発明と異なり、絶縁膜が提供されない。

【0054】

前記反射層ＲＦは前記光分割器ＢＳから提供されて前記液晶層ＬＣ内を進行する光を反射する。前記反射層ＲＦによって反射される波長は後述する計測ユニットで感知する光の波長にしたがって変えることがあり得、本発明の一実施形態では約３８０ｎｍ乃至約７００ｎｍであり得る。本発明の一実施形態において、前記反射層ＲＦの厚さは約３μｍ以下であり得り、約２μｍ乃至約３μｍ以下であり得る。

【0055】

前記反射層ＲＦは光を反射するものであれば、特別に限定されることではなく、金属膜からなされるか、或いは誘電ミラーからなされ得る。

【0056】

前記誘電ミラーは互いに異なる屈折率を有する複数の誘電層を含む。例えば、前記誘電ミラーは複数回交互に配置された第１屈折率を有する第１誘電層と第２屈折率を有する第２誘電層とを包含することができる。ここで、前記第１屈折率と前記第２屈折率とは互いに異なる値を有し、前記第１誘電層と前記第２誘電層の誘電率とは７以下であり得る。

【0057】

本発明の一実施形態において、前記第１誘電層はジルコニウム酸化物を含み、前記第２誘電層はシリコン酸化物を包含することができる。本発明の一実施形態において、前記ジルコニウム酸化物の屈折率は１．３４乃至１．４６であり得、前記シリコン酸化物の屈折率は１．６７乃至１．７２であり得る。又は、本発明の他の実施形態において、前記第１誘電層はジルコニウム酸化物を含み、前記第２誘電層はチタニウム酸化物を包含することができる。

【0058】

また、前記第１誘電層と前記第２誘電層とは総合で３層以上に形成され得るが、本発明の一実施形態では総１５層以上に形成され得る。

【0059】

前記保護層ＰＲは前記反射層ＲＦを保護し、前記反射層ＲＦ上に約０．１μｍ乃至０．２μｍの厚さに形成され得る。

【0060】

上記した構造を有する液晶変調器ＭＤは、透明基板ＳＵＢ上に共通電極ＥＬを形成し、前記共通電極ＥＬ直ちに上に液晶層ＬＣを形成し、前記液晶層ＬＣ上に反射層ＲＦを形成することによって製造され得る。

【0061】

前記共通電極ＥＬは前記透明基板ＳＵＢの直上に形成され、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、導電性高分子等を蒸着するか、或いは塗布して形成され得る。

【0062】

前記液晶層ＬＣは、高分子ネットワーク液晶を包含することができるが、前記高分子ネットワーク液晶からなされた前記液晶層ＬＣは相分離法（Ｐｈａｓｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）又は乳化法（Ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）で形成され得る。前記相分離法は再び高分子化による相分離法（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ：ＰＩＰＳ）と熱による相分離法（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ：ＴＩＰＳ）、溶媒を利用する相分離法（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ：ＳＩＰＳ）を含む。本発明の一実施形態において、前記高分子ネットワーク液晶は前記方法の中でいずれか１つに形成され得るが、前記高分子ネットワーク液晶は高分子ネットワーク液晶造成物を前記共通電極ＥＬ上に塗布し、前記高分子ネットワーク液晶造成物を硬化することによって形成され得る。

【0063】

ここで、前記高分子ネットワーク液晶造成物は液晶と、液相の高分子単量体（又は二量体や前駆体を含む）、及び溶媒を包含することができる。本発明の一実施形態において、前記液晶と前記高分子単量体との比率は約１：１であり得る。前記高分子ネットワーク液晶造成物はスピンコーティング、ドクターブレードコーティング（ｄｏｃｔｏｒ ｂｌａｄｅ ｃｏａｔｉｎｇ）、又はスロットダイコーティングを利用して前記共通電極ＥＬ上に塗布され得る。

【0064】

前記高分子ネットワーク液晶造成物及び硬化された前記高分子ネットワーク液晶は高分子単量体又は重合された高分子を含むが、前記高分子の種類にしたがって前記高分子ネットワーク液晶造成物及び硬化された前記高分子ネットワーク液晶の表面エネルギーが決定されることができ、その結果、接着剤として併用が可能である。したがって、本発明の実施形態による液晶層ＬＣは別の接着剤無しで前記共通電極ＥＬ上に直ちに形成され得る。

【0065】

前記反射層ＲＦは前記液晶層ＬＣに金属膜を形成するか、或いは誘電ミラーを形成することによって製造され得る。前記誘電ミラーは互いに異なる屈折率を有する前記液晶層ＬＣ上に誘電材料を順次的に積層して形成され得るが、前記反射層ＲＦの製造方法は特別に限定されるものではない。例えば、本発明の一実施形態において、適切な溶媒及び／又は有機物質を含むジルコニウム酸化物溶液とシリコン酸化物溶液とを順次的に塗布して形成でき、この場合、高温の蒸着工程を必要としない。

【0066】

前記反射層ＲＦの上には保護層ＰＲが形成され、前記保護層ＰＲは有機物質、例えば高分子樹脂で塗布され得る。

【0067】

前記透明基板ＳＵＢの上には反射防止層ＡＧが塗布され得、前記反射防止層ＡＧの形成順序は特別に限定されることではない。例えば、本発明の一実施形態で、前記反射防止層ＡＧは前記共通電極ＥＬが形成される前に前記透明基板ＳＵＢ上に形成されるか、或いは前記透明基板ＳＵＢ、前記共通電極ＥＬ、前記液晶層ＬＣ、前記反射層ＲＦ、及び前記保護層ＰＲが全て形成された後に最後に前記透明基板ＳＵＢ上に塗布され得る。以下、各実施形態において、前記反射防止層ＡＧの形成順序に対しては特別な言及しない限り、本発明の一実施形態にしたがい、重複された説明を省略する。

【0068】

本発明の一実施形態による液晶変調器ＭＤにおいて、前記共通電極ＥＬを別に製造して前記透明基板ＳＵＢに付着せず、直ちに前記透明基板ＳＵＢ上に形成するので、前記共通電極ＥＬを付着するための接着剤が省略される。また、前記共通電極ＥＬ上に液晶層ＬＣを直ちに形成することによって共通電極ＥＬと液晶層ＬＣとの間の絶縁膜が省略される。これに加えて、液晶層ＬＣを接着剤として使用することによって、反射層ＲＦを付着するための別の接着剤が必要としない。その結果、表示基板の対象電極と前記液晶変調器ＭＤの共通電極ＥＬとの間の総厚さを減少させ得る。

【0069】

前記対象電極ＥＬ’と前記共通電極ＥＬとの間の厚さが大きい場合、前記液晶層ＬＣに提供される電気場が減少し、これにしたがって前記液晶層ＬＣが駆動されないこともあり得る。しかし、本発明では前記対象電極ＥＬ’と前記共通電極ＥＬとの間の厚さが減少されるので、前記液晶層ＬＣに対する前記電気場の影響力を増加され、その結果、前記液晶変調器ＭＤの液晶層ＬＣのコントラスト比と応答速度とが増加し、前記液晶変調器ＭＤの共通電極ＥＬに提供される電圧が減少され得る。例えば、本発明の一実施形態においては前記共通電極ＥＬに提供される検出電圧が３５０Ｖ以下でも液晶変調器ＭＤが駆動され得、前記液晶層ＬＣは３０ｍｓ以下の応答速度を有し得、コントラスト比は約１０：１以上を現わすことができる。

【0070】

また、前記表示基板ＤＶ又は前記液晶変調器ＭＤに異物質が付着されないように前記液晶変調器ＭＤと前記表示基板ＤＶとの間の距離が適切に維持されなければならないが、本発明の実施形態によれば、前記液晶変調器ＭＤ内の厚さが減少するので、前記対象電極ＥＬ’と共通電極ＥＬとの間の距離を同様に維持しながらも、前記液晶変調器ＭＤと前記表示基板ＤＶとの間の距離を十分に維持することができる。したがって、前記表示基板ＤＶや前記液晶変調器ＭＤの異物質不良が減少される。

【0071】

図３は本発明の他の実施形態による液晶変調器ＭＤを示した断面図である。以下、本発明の他の実施形態による液晶変調器ＭＤにおいて、説明を簡単にするため、本発明の一実施形態と異なる点を主に説明し、省略された部分は本発明の一実施形態にしたがう。

【0072】

図１及び図３を参照すれば、前記液晶変調器ＭＤは表示基板ＤＶの対象電極ＥＬ’と対向し、透明基板ＳＵＢ上に提供された共通電極ＥＬ、前記共通電極ＥＬ上に提供された液晶層ＬＣ、前記液晶層ＬＣ上に提供された反射層ＲＦ、及び前記反射層ＲＦ上に提供された支持部（以下、後述する他の構成要素との区別をために第１支持部ＳＰ１と表示する）を含む。ここで、前記透明基板ＳＵＢにおいて共通電極ＥＬが提供された面と反対の面の上には反射防止層ＡＧが提供され、前記第１支持部ＳＰ１は保護層ＰＲ、第１支持シートＳＰＳ１、第１ハードコーティング層ＨＣ１を含む。

【0073】

言い換えれば、前記液晶変調器ＭＤは前記表示基板から遠い順に、反射防止層ＡＧ、前記透明基板ＳＵＢ、前記共通電極ＥＬ、前記液晶層ＬＣ、前記反射層ＲＦ、前記保護層ＰＲ、第１支持シートＳＰＳ１、及び第１ハードコーティング層ＨＣ１を含む。

【0074】

前記第１支持シートＳＰＳ１は前記反射層ＲＦを十分に支持することができる厚さに提供される。例えば、本発明の一実施形態において、前記第１支持シートＳＰＳ１は約２μｍ乃至約６μｍの厚さを有するか、約２．２μｍの厚さを有することができる。また、前記第１支持シートＳＰＳ１はこれを通過する光の位相差が現れないように提供される。

【0075】

前記第１支持シートＳＰＳ１は引張強度が強く、耐熱性が高い物質から形成され得、例えば有機高分子物質から形成され得る。前記有機物質はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、セルロイド、トリアセチルセルロイドの中で少なくとも１つであり得る。

【0076】

前記第１ハードコーティング層ＨＣ１は紫外線ＵＶ硬化性高分子、ゾルーゲル（ｓｏｌ−ｇｅｌ）、熱硬化性高分子、及び有機／無機複合材料物質の中の１つ以上を包含することができる。前記第１ハードコーティング層ＨＣ１は前記第１支持シートＳＰＳ１に塗布され、前記第１支持シートＳＰＳ１をスクラッチ等から保護し、前記第１支持部ＳＰ１の工程の時、取扱いを容易にする。このために、本発明の一実施形態では前記第１ハードコーティング層ＨＣ１の硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）が２Ｈ以上であり得り、前記第１ハードコーティング層ＨＣ１の厚さは約３μｍ乃至約４μｍであり得る。この時、前記第１ハードコーティング層ＨＣ１の誘電率は４以下であり得る。

【0077】

前記第１支持シートＳＰＳ１と前記第１ハードコーティング層ＨＣ１とは透過率が９５％以上であり得る。

【0078】

図４Ａは図３の液晶変調器ＭＤを製造する第１の方法を概略的に示した断面図である。

【0079】

図１、図３及び図４Ａを参照すれば、前記液晶変調器ＭＤは透明基板ＳＵＢ上に共通電極ＥＬを形成し、第１支持部ＳＰ１を形成し、前記第１支持部ＳＰ１上に反射層ＲＦを形成し、前記共通電極ＥＬと前記反射層ＲＦとの間に液晶層ＬＣを形成することによって製造され得る。本実施形態では本発明の一実施形態と異なり、第１支持部ＳＰ１上に反射層ＲＦを形成した後、前記液晶層ＬＣを接着剤として前記共通電極ＥＬと前記反射層ＲＦとが対向するように形成される。

【0080】

これを詳細に説明すれば、次の通りである。

【0081】

先ず、前記共通電極ＥＬが前記透明基板ＳＵＢの直上に接触して形成される。

【0082】

次に前記第１支持部ＳＰ１が形成される。前記第１支持部ＳＰ１は第１支持シートＳＰＳ１を準備し、前記第１支持シートＳＰＳ１の一面に第１ハードコーティング層ＨＣ１を形成し、前記第１支持シートＳＰＳ１の他面に保護層ＰＲを形成することによって製造される。

【0083】

前記第１ハードコーティング層ＨＣ１は前記第１支持シートＳＰＳ１の一面上に多様な方法、例えばスピンコーティング、ドクターブレードコーティング、又はスロットダイコーティングで塗布され得る。

【0084】

前記保護層ＰＲは前記第１支持シートＳＰＳ１の前記第１ハードコーティング層ＨＣ１が形成されない他面上に多様な方法、例えばスピンコーティング、ドクターブレードコーティング、又はスロットダイコーティングで塗布され得る。前記保護層ＰＲは有機高分子樹脂を含む材料からなされ得る。

【0085】

前記第１支持部ＳＰ１の上には前記反射層ＲＦが形成される。前記反射層ＲＦは前記液晶層ＬＣに金属膜を形成するか、或いは誘電ミラーを形成することによって製造され得る。前記誘電ミラーは互いに異なる屈折率を有する前記液晶層ＬＣ上に誘電材料を順次的に積層して形成され得るが、前記反射層ＲＦの製造方法は特別に限定されることではない。例えば、本発明の一実施形態において、適切な溶媒及び／又は有機物質を含むジルコニウム酸化物溶液とシリコン酸化物溶液とを順次的に塗布して形成でき、この場合、高温の蒸着工程を必要としない。

【0086】

次に、前記共通電極ＥＬが形成された透明基板ＳＵＢと前記反射層ＲＦが形成された前記第１支持部ＳＰ１との間に液晶層ＬＣが形成される。前記液晶層ＬＣは前記共通電極ＥＬが形成された透明基板ＳＵＢと前記反射層ＲＦが形成された前記第１支持部ＳＰ１とを接着する接着剤として機能する。この時、前記液晶層ＬＣは前記共通電極ＥＬと前記反射層ＲＦと直接接触する。前記液晶層ＬＣは高分子ネットワーク液晶造成物を前記共通電極ＥＬと前記反射層ＲＦとの間に位置させ、前記高分子ネットワーク液晶造成物を硬化することによって形成され得る。

【0087】

図４Ｂは図３の液晶変調器ＭＤを製造する第２の方法を概略的に示した断面図である。

【0088】

図１、図３及び図４Ｂを参照すれば、前記液晶変調器ＭＤは透明基板ＳＵＢ上に共通電極ＥＬを形成し、液晶層ＬＣ上に反射層ＲＦ、及び保護層ＰＲを順次的に形成し、第１支持シートＳＰＳ１と第１ハードコーティング層ＨＣ１とを形成した後、前記共通電極ＥＬ上に前記液晶層ＬＣを付着し、前記第１支持シートＳＰＳ１を前記保護層ＰＲ上にラミネーションすることによって製造され得る。

【0089】

これを詳細に説明すれば、次の通りである。

【0090】

先ず、前記共通電極ＥＬが前記透明基板ＳＵＢの直上に接触して形成される。

【0091】

前記透明基板ＳＵＢ及び共通電極ＥＬと、別個に、液晶層ＬＣ上に反射層ＲＦ及び保護層ＰＲを順次的に形成する。前記液晶層ＬＣは硬化程度を調節することによって強度（又は硬度）及び接着性を調節することができる。前記液晶層ＬＣの上には順次的に前記反射層ＲＦ及び前記保護層ＰＲが形成される。前記反射層ＲＦは前記液晶層ＬＣに金属膜を形成するか、或いは誘電ミラーを形成することによって製造され得る。前記誘電ミラーは互いに異なる屈折率を有する前記液晶層ＬＣ上に誘電材料を順次的に積層して形成され得る。前記保護層ＰＲは前記反射層ＲＦ上に多様な方法、例えば、スピンコーティング、ドクターブレードコーティング、又はスロットダイコーティングで塗布され得る。

【0092】

前記液晶層ＬＣ、前記反射層ＲＦ、及び前記保護層ＰＲと別個に、第１支持シートＳＰＳ１が準備され、前記第１支持シートＳＰＳ１上に第１ハードコーティング層ＨＣ１が形成される。前記第１ハードコーティング層ＨＣ１は前記第１支持シートＳＰＳ１の一面上に多様な方法、例えばスピンコーティング、ドクターブレードコーティング、又はスロットダイコーティングで塗布され得る。ここで、前記液晶層ＬＣの厚さが約２０μｍ乃至約２５μｍに至って、十分に厚いので、前記反射層ＲＦが前記液晶層ＬＣ上に容易に塗布され得る。

【0093】

次に、前記共通電極ＥＬ上に前記液晶層ＬＣが直接接触して付着され、これにしたがって、前記透明基板ＳＵＢ、前記共通電極ＥＬ、前記液晶層ＬＣ、前記反射層ＲＦ、及び前記保護層ＰＲが順次的に積層される。その次に前記保護層ＰＲ上に前記第１支持シートＳＰＳ１がラミネートされる。

【0094】

上述したように、本発明の他の実施形態による液晶変調器ＭＤは本発明の一実施形態による液晶変調器ＭＤと同様に、前記共通電極ＥＬを別に製造して前記透明基板ＳＵＢに付着せず、前記透明基板ＳＵＢの直上に形成するので、前記共通電極ＥＬを付着するための接着剤が省略される。また、前記共通電極ＥＬ上に液晶層ＬＣを直ちに形成することによって共通電極ＥＬと液晶層ＬＣとの間の絶縁膜が省略される。これに加えて、液晶層ＬＣを接着剤として使用することによって、反射層ＲＦを付着するための別の接着剤を必要としない。その結果、表示基板ＤＶの対象電極ＥＬ’と前記液晶変調器ＭＤの共通電極ＥＬとの間の総厚さを減少させ得る。

【0095】

図５は本発明のその他の実施形態による液晶変調器ＭＤを示した断面図である。以下、本発明の他の実施形態による液晶変調器ＭＤにおいて、説明を簡単にするため、図３に図示された本発明の他の実施形態と異なる点を主に説明し、省略された部分は本発明の一実施形態にしたがう。

【0096】

図５を参照すれば、前記液晶変調器ＭＤは表示基板ＤＶの対象電極ＥＬ’と対向し、透明基板ＳＵＢ上に接着剤ＡＤＨを介して提供された共通電極ＥＬ、前記共通電極ＥＬ上に提供された液晶層ＬＣ、前記液晶層ＬＣ上に提供された反射層ＲＦ、及び前記反射層ＲＦ上に提供された第１支持部ＳＰ１を含む。ここで、前記透明基板ＳＵＢにおいて共通電極ＥＬが提供された面と反対の面の上には反射防止層ＡＧが提供され、前記第１支持部ＳＰ１は保護層ＰＲ、第１支持シートＳＰＳ１、ハードコーティング層を含む。

【0097】

言い換えれば、前記液晶変調器ＭＤは前記表示基板ＤＶから遠い順に、反射防止層ＡＧ、前記透明基板ＳＵＢ、前記接着剤ＡＤＨ、前記共通電極ＥＬ、前記液晶層ＬＣ、前記反射層ＲＦ、前記保護層ＰＲ、第１支持シートＳＰＳ１及びハードコーティング層ＨＣ１を含む。

【0098】

前記接着剤ＡＤＨは光学的に透明なものであり、特別に限定されるものではない。本発明の一実施形態で前記接着剤ＡＤＨは光学的に透明な高分子樹脂を包含することができる。前記接着剤ＡＤＨはフィルムタイプや液相タイプに提供され得る。前記接着剤ＡＤＨは接着剤の材料や接着力にしたがって多様な厚さに形成されることができ、本発明の一実施形態では約５μｍ乃至約５０μｍ、又は約２５μｍ乃至約５０μｍの厚さを有することができる。

【0099】

図６は図５の液晶変調器ＭＤを製造する方法を概略的に示した断面図である。

【0100】

図１、図５及び図６を参照すれば、前記液晶変調器ＭＤを製造するために、先ず透明基板ＳＵＢが準備される。その次に、順次的に積層された共通電極ＥＬ、液晶層ＬＣ、反射層ＲＦ、及び第１支持部ＳＰ１は別に製造された後、接着剤ＡＤＨを介して前記透明基板ＳＵＢと接着され得る。

【0101】

前記順次的に積層された前記共通電極ＥＬ、前記液晶層ＬＣ、前記反射層ＲＦ、及び第１支持部ＳＰ１を形成される。つまり、前記第１支持部ＳＰ１上に前記反射層ＲＦを形成し、前記反射層ＲＦ上に液晶層ＬＣを形成した後、前記液晶層ＬＣ上に共通電極ＥＬを形成することによって製造され得る。

【0102】

又は上記の順次的に積層された前記共通電極ＥＬ、前記液晶層ＬＣ、前記反射層ＲＦ、及び第１支持部ＳＰ１は、液晶層ＬＣ上に反射層ＲＦと保護層ＰＲを順次的に形成し、第１支持シートＳＰＳ１上に第１ハードコーティング層ＨＣ１を形成した後、前記保護層ＰＲ上に前記第１支持シートＳＰＳ１をラミネートして形成することができる。

【0103】

上述したように、本発明のその他の実施形態による液晶変調器ＭＤは本発明の一実施形態及び他の実施形態と異なり、接着剤ＡＤＨが追加されたが、本発明の一実施形態による液晶変調器ＭＤと同様に、前記共通電極ＥＬ上に液晶層ＬＣを直ちに形成することによって共通電極ＥＬと液晶層ＬＣとの間の絶縁膜が省略される。これに加えて、液晶層ＬＣを接着剤として使用することによって、反射層ＲＦを付着するための別の接着剤を必要としない。その結果、表示基板ＤＶの対象電極ＥＬ’と前記液晶変調器ＭＤの共通電極ＥＬとの間の総厚さを減少させ得る。

【0104】

図７は本発明のその他の実施形態による液晶変調器ＭＤを示した断面図である。

【0105】

図７を参照すれば、本発明のその他の実施形態による液晶変調器ＭＤは図５に図示された液晶変調器ＭＤと異なり、第２支持部ＳＰ２を有し、前記第２支持部ＳＰ２上に共通電極ＥＬが形成される。即ち、本実施形態による液晶変調器ＭＤは透明基板ＳＵＢ上に接着剤ＡＤＨを介して提供され、第２支持部ＳＰ２、前記第２支持部ＳＰ２上に提供された共通電極ＥＬ、前記共通電極ＥＬ上に提供された液晶層ＬＣ、前記液晶層ＬＣ上に提供された反射層ＲＦ、及び前記反射層ＲＦ上に提供された第１支持部ＳＰ１を含む。前記第１支持部ＳＰ１は保護層ＰＲ、第１支持シートＳＰＳ１、及びハードコーティング層ＨＣ１を含み、前記第２支持部ＳＰ２は第２ハードコーティング層ＨＣ２、第２支持シートＳＰＳ２、及び第３ハードコーティング層ＨＣ３を含む。

【0106】

言い換えれば、前記液晶変調器ＭＤは前記表示基板から遠い順に、反射防止層ＡＧ、前記透明基板ＳＵＢ、前記接着剤ＡＤＨ、前記第２ハードコーティング層ＨＣ２、前記第２支持シートＳＰＳ２、前記第３ハードコーティング層ＨＣ３、前記共通電極ＥＬ、前記液晶層ＬＣ、前記保護層ＰＲ、前記第１支持シートＳＰＳ１、及び第１ハードコーティング層ＨＣ１を含む。

【0107】

前記第２支持部ＳＰ２は前記共通電極ＥＬを十分に支持することができる厚さに提供され、前記共通電極ＥＬとの総厚さが約２５μｍ乃至約１００μｍであり得る。また、本発明の一実施形態において、前記共通電極ＥＬの抵抗は約１５０オーム以下、又は、約８０オーム乃至約１５０オーム以下であり得、透過率は約９０％以上であり得る。前記共通電極ＥＬの抵抗が前記値より大きければ、駆動電圧があまりにも高くなり得る。また、前記第２支持部ＳＰ２と前記共通電極ＥＬとからなされた全体フィルムは液晶層ＬＣの散乱を防止するために１．０％のヘーズ値（ｈａｚｅｖａｌｕｅ）を有することができる。

【0108】

前記第２支持シートＳＰＳ２は引張強度が強く、耐熱性が高い物質から形成され、例えば有機高分子物質から形成され得る。前記有機物質はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、セルロイド、トリアセチルセルロイドの中で少なくとも１つであり得る。前記第２支持シートＳＰＳ２はまた前記有機物質を含む単一層に形成できるが、これに限定されるものではなく、前記有機物質を含むマルチ層からなされ得る。前記第２支持シートＳＰＳ２がマルチ層からなされる場合、前記マルチ層の中でいずれか１つは光学的に透明な接着剤から形成され得る。前記光学的に透明な接着剤は透明基板ＳＵＢとの屈折率差が相対的に小さいものであることができ、本発明では前記屈折率差が約１．５±０．０５であり得る。また、前記光学的に透明な接着剤は前記接着剤を透過する光の散乱が最少化になるように約０．５％のヘーズ値を有するように製造され得る。

【0109】

前記第２支持シートＳＰＳ２の一面には第２ハードコーティング層ＨＣ２が、前記第２支持シートＳＰＳ２の他面には第３ハードコーティング層ＨＣ３が提供される。前記第２ハードコーティング層ＨＣ２及び前記第３ハードコーティング層ＨＣ３は前記第１ハードコーティング層ＨＣ１と同様に、紫外線ＵＶ硬化性高分子、ゾルーゲル（ｓｏｌ−ｇｅｌ）、熱硬化性高分子、及び有機／無機複合材料物質の中の１つ以上を包含することができる。前記第２ハードコーティング層ＨＣ２及び前記第３ハードコーティング層ＨＣ３は前記第２支持シートＳＰＳ２に塗布され、前記第２支持シートＳＰＳ２をスクラッチ等から保護し、前記第２支持部ＳＰ２の工程の時、取扱いを容易にする。このために、本発明の一実施形態では前記第１ハードコーティング層ＨＣ１及び前記第２ハードコーティング層ＨＣ２の硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）が２Ｈ以上であり得り、前記第１ハードコーティング層ＨＣ１の及び前記第２ハードコーティング層ＨＣ２厚さは各々約３μｍ乃至約４μｍであり得る。この時、前記第１ハードコーティング層ＨＣ１及び前記第２ハードコーティング層ＨＣ２の誘電率は各々４以下であり得る。

【0110】

図８は図７の液晶変調器ＭＤを製造する方法を概略的に示した断面図である。

【0111】

図１、図７及び図８を参照すれば、先ず透明基板ＳＵＢが提供される。

【0112】

次に前記第１支持部ＳＰ１が形成される。前記第１支持部ＳＰ１は第１支持シートＳＰＳ１を準備し、前記第１支持シートＳＰＳ１の一面に第１ハードコーティング層ＨＣ１を形成し、前記第１支持シートＳＰＳ１の他面に保護層ＰＲを形成することによって製造される。

【0113】

前記透明基板ＳＵＢ及び前記第１支持部ＳＰ１と別個に、第２支持部ＳＰ２が準備され、前記第２支持部ＳＰ２上に共通電極ＥＬが形成される。

【0114】

前記第２支持部ＳＰ２は第２支持シートＳＰＳ２の一面に第２ハードコーティング層ＨＣ２を形成し、前記第２支持シートＳＰＳ２の他面に第３ハードコーティング層ＨＣ３を形成することによって製造される。前記第２ハードコーティング層ＨＣ２及び前記第３ハードコーティング層ＨＣ３は前記第１ハードコーティング層ＨＣ１と実質的に同一の方式で前記第２支持シートＳＰＳ２上に形成され得る。即ち、前記第２支持シートＳＰＳ２の両面上に多様な方法、例えばスピンコーティング、ドクターブレードコーティング、又はスロットダイコーティングで塗布されて形成され得る。

【0115】

以後、前記共通電極ＥＬと前記第１支持部ＳＰ１とは液晶層ＬＣを介して互いに対向して接着される。この時前記液晶層ＬＣは接着剤として作用することができる。

【0116】

また、前記透明基板ＳＵＢと前記第２支持部ＳＰ２とは接着剤ＡＤＨを介して接着され得る。この時、前記透明基板ＳＵＢと前記第２支持部ＳＰ２の前記第２ハードコーティング層ＨＣ２とが互いに対向するように接着される。

【0117】

上述したように、本発明のその他の実施形態による液晶変調器ＭＤは本発明の一実施形態及び他の実施形態と異なり、接着剤ＡＤＨが追加されたが、本発明の一実施形態による液晶変調器ＭＤと同様に、前記共通電極ＥＬ上に液晶層ＬＣを直ちに形成することによって共通電極ＥＬと液晶層ＬＣとの間の絶縁膜が省略される。これに加えて、液晶層ＬＣを接着剤として使用することによって、反射層ＲＦを付着するための別の接着剤が必要としない。その結果、表示基板ＤＶの対象電極ＥＬ’と前記液晶変調器ＭＤの共通電極ＥＬとの間の総厚さを減少させ得る。

【0118】

本発明の実施形態によれば、前記液晶変調器ＭＤを透過する光を極大化するために偏光板及び位相遅延板等の追加光学シートが提供され得る。図９乃至図１１は本発明の実施形態による液晶変調器を示した断面図である。

【0119】

図９には図５に図示された本発明の実施形態による液晶変調器ＭＤと実質的に同一な構造を有するが、偏光板ＰＯＬが提供された実施形態が図示された。図９を参照すれば、前記液晶変調器ＭＤは表示基板ＤＶの対象電極ＥＬ’と対向し、透明基板ＳＵＢ上に接着剤ＡＤＨを介して提供された共通電極ＥＬ、前記共通電極ＥＬ上に提供された液晶層ＬＣ、前記液晶層ＬＣ上に提供された反射層ＲＦ、及び前記反射層ＲＦ上に提供された第１支持部ＳＰ１を含む。ここで、前記透明基板ＳＵＢの中で前記共通電極ＥＬが形成された面と反対面の上には偏光板ＰＯＬが提供され、前記第１支持部ＳＰ１は保護層ＰＲ、第１支持シートＳＰＳ１、ハードコーティング層ＨＣ１を含む。

【0120】

前記偏光板ＰＯＬは前記液晶変調器ＭＤを透過する光を偏光するためのものであって、前記液晶変調器ＭＤを透過する光のノイズをフィルタリングする。前記液晶層ＬＣが高分子ネットワーク液晶を包含する場合、前記液晶層ＬＣを透過する光の散乱が増加する。特に、前記共通電極ＥＬと前記対象電極（ＥＬ’；図１参照）とに電界が形成される場合、前記電界によって液晶分子が整列しなければならないが、硬化された高分子付近に配置された液晶分子は前記高分子のアンカリングエネルギー（ａｎｃｈｏｒｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ）によって配列が乱れることがあり得る。前記配列が乱れた液晶によって前記液晶層ＬＣを透過する光が散乱され得る。前記散乱された光は計測ユニット（ＭＵ、図１参照）でノイズとして測定され、実際、液晶変調器ＭＤによって屈折された光の検出を妨害し得る。したがって、本実施形態では前記偏光板ＰＯＬが提供されることによって前記散乱された光を遮断することによって前記計測ユニットＭＵの感度を向上させる。

【0121】

本実施形態において、前記偏光板ＰＯＬは前記透明基板ＳＵＢの中で前記共通電極ＥＬが形成された面と反対面の上には偏光板ＰＯＬが提供されることを図示したが、前記偏光板ＰＯＬの位置はこれに限定されることではない。本発明の他の実施形態において、前記偏光板ＰＯＬは前記透明基板ＳＵＢと前記液晶層ＬＣとの間に提供され得る。例えば、図示せずが、前記偏光板ＰＯＬは前記透明基板ＳＵＢと前記接着剤ＡＤＨとの間に提供され得る。

【0122】

図１０には図９に図示された本発明の実施形態による液晶変調器ＭＤと実質的に同一な構造を有するが、偏光板ＰＯＬと透明基板ＳＵＢとの間にクォーター（１／４）波長板（ｑｕａｒｔｅｒ ｗａｖｅ ｐｌａｔｅ；ＱＷＰ）が追加されている。図９及び図１０を参照すれば、前記クォーター波長板ＱＷＰは前記液晶変調器ＭＤを透過する光の位相を変更（例えば、線偏光された光を円偏光された光に変えるか、或いは円偏光である光を線偏光された光に変える）する。ここで、前記偏光板ＰＯＬの偏光軸と前記クォーター波長板ＱＷＰの偏光軸とは互に４５°の角度に配置され得る。

【0123】

これにしたがって、前記偏光板ＰＯＬによって前記液晶変調器ＭＤを透過する光が偏光され、前記クォーター波長板ＱＷＰによって前記反射層で反射された光の透過率が高くなる。その結果、前記液晶変調器ＭＤを透過する光のノイズが減少することと共に前記液晶変調器ＭＤを透過する光量が最大化になる。

【0124】

本実施形態において、前記偏光板ＰＯＬ及び前記クォーター波長板ＱＷＰが前記透明基板ＳＵＢの中で前記共通電極ＥＬが形成された面と反対面上に提供されることを図示したが、前記偏光板ＰＯＬ及び前記クォーター波長板ＱＷＰの位置はこれに限定されることではない。本発明の他の実施形態において、前記偏光板ＰＯＬ及び前記クォーター波長板ＱＷＰは前記透明基板ＳＵＢと前記液晶層ＬＣとの間に提供され得る。例えば、図示せずが、前記偏光板ＰＯＬ及び前記クォーター波長板ＱＷＰは前記透明基板ＳＵＢと前記接着剤ＡＤＨとの間に順次的に提供され得る。

【0125】

図１１には図９に図示された本発明の実施形態による液晶変調器ＭＤと実質的に同一な構造を有するが、偏光板ＰＯＬの代わりに波長遮断フィルターＷＣＦが追加されている。

【0126】

図９及び図１１を参照すれば、前記液晶変調器ＭＤの各構成要素に光が透過される時、前記光の波長にしたがって前記液晶変調器ＭＤの各構成要素を透過する比率及び散乱される比率が異なる。これにしたがって、特定波長の光はさらに多く透過されるか、或いは散乱されることによってノイズとして作用することができる。前記波長遮断フィルターＷＣＦは特定波長、特に可視光線の中で青色光以下の短波長の光を遮断することができる。本発明の実施形態では前記青色光より短い波長を有する光、例えば３８０ｎｍ以下の波長を有する光が遮断されるように短波長遮断フィルターであり得る。これにしたがって、本発明の実施形態によれば、前記液晶変調器ＭＤを通過した後、計測ユニット（ＭＵ、図１参照）で計測される光のノイズが減少する。

【0127】

図１２は本発明の一実施形態による液晶変調器（実施形態）と、既存の液晶変調器（比較例１）との電圧に応じた反射輝度を示したグラフである。図１２において、本発明の一実施形態による液晶変調器は図５に図示されたものを使用し、液晶変調器を除外した他の条件は同様に維持された。

【0128】

図１２を参照すれば、液晶変調器の共通電極に同一な駆動電圧を印加する時、本発明の実施形態による液晶変調器の反射輝度が既存発明の液晶変調器の反射輝度より大きい。特に、本発明の一実施形態による液晶変調器において、駆動電圧が約１００Ｖ以上で反射輝度が既存発明にしたがう液晶変調器の反射輝度より約７％以上増加した。これにしたがって、本発明の一実施形態による液晶変調器の場合、コントラスト比が既存発明に比べて向上され、各画素の欠陥可否をさらに明確に確認することができる。また、本発明の一実施形態による液晶変調器の場合、コントラスト比が既存発明に比べて低電圧で駆動可能である。

【0129】

図１３は本発明の一実施形態による液晶変調器において、液晶層を高分子ネットワーク液晶（実施形態１）と、高分子分散液晶（実施形態２）とで異ならせた時の反射率を各々示したグラフである。前記実施形態１と前記実施形態２とでは液晶層を除外した構造が同一であり、液晶変調器が２５Ｈｚによって駆動された。また、前記液晶変調器から前記表示基板までの距離は５０μｍに維持された。

【0130】

図１３を参照すれば、高分子ネットワーク液晶を採用した実施形態１の駆動電圧が高分子分散液晶を採用した実施形態２の駆動電圧が低いことを確認することができる。即ち、高分子ネットワーク液晶を採用する場合、高分子分散液晶を採用する場合より低い駆動電圧でも容易に画素の不良を感知することができ、またコントラスト比は大きい。したがって、最終の結果物である液晶変調器において、高分子ネットワーク液晶を採用する場合に欠陥画素の形状が容易に視認されることができる。

【0131】

図１４は本発明の一実施形態による液晶変調器において、液晶変調器の厚さにしたがって検出可能な画素の最小ピッチを示したグラフである。図１３において、前記液晶変調器の“厚さ”とは前記共通電極から、対象基板と対向する前記液晶変調器の最外殻部までの距離を意味する。即ち、前記共通保護層までの距離（本発明の一実施形態）、又は第１ハードコーティング層までの距離（本発明の他の実施形態）を意味する。ここで、前記液晶変調器と前記表示基板までの距離は５０μｍに維持された。

【0132】

図１４を参照すれば、前記液晶変調器の厚さが減少するほど、検出できる画素のピッチが減少する。特に、図１４のグラフによれば、前記液晶変調器の厚さが約１１８μｍの場合、画素のピッチが２０μｍぐらいである場合まで検出が可能である。

【0133】

上述したように、本発明の一実施形態による液晶変調器において、表示基板の対象電極と前記液晶変調器の共通電極との間の総厚さが減少されることによって高解像度表示基板（例えば、画素のピッチが２０μｍぐらいである表示基板）の不良検出が可能である。

【0134】

上記本発明によれば、既存発明に比べて厚さが薄い液晶変調器が提供される。これにしたがって、既存の液晶変調器に比べてコントラスト比が向上され、高解像度表示基板の不良検出が可能である。

【0135】

以上に実施形態を参照して説明したが、該当技術分野の熟練された当業者は下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させ得ることを理解できる。

【0136】

また、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためものでなく、下記の特許請求の範囲及びそれと同等な範囲内にある全て技術思想は本発明の権利範囲に含まれることと解析されなければならない。

【符号の説明】

【0137】

ＢＳ・・・光分割器
ＤＶ・・・表示基板
ＥＬ・・・共通電極
ＥＬ’・・・対象電極
ＩＰＵ・・・イメージ処理ユニット
ＭＤ・・・液晶変調器ＭＤ
ＭＵ・・・計測ユニット
ＬＵ・・・光源ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】