KR102607274B1 - Liquid crystal transparent display - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하부 투명 기판; 상기 하부 투명 기판 상에 위치하는 하부 전극; 상기 하부 전극 상에 위치하는 하부 배향막; 상기 하부 배향막 상에 위치하는 액정층; 상기 액정층 상에 위치하는 상부 배향막; 상기 상부 배향막 상에 위치하는 상부 전극; 상기 상부 전극 상에 위치하는 상부 투명 기판; 상기 투명 기판들의 좌, 우, 상, 하 측면 중 적어도 하나의 측면에 위치하는 광원;을 포함하고, 상기 액정층은 고분자 물질을 포함하지 않고, 액정층 내의 액정들의 굴절률이 하나의 화소 또는 서브 픽셀 별로 서로 다른 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이를 제공하여, 투명 디스플레이의 휘도를 향상시키고 구동전압을 낮추며 두께를 감소시킬 수 있다.The present invention relates to a lower transparent substrate; a lower electrode located on the lower transparent substrate; a lower alignment layer located on the lower electrode; a liquid crystal layer located on the lower alignment layer; an upper alignment layer located on the liquid crystal layer; an upper electrode located on the upper alignment layer; an upper transparent substrate positioned on the upper electrode; A light source located on at least one of the left, right, top, and bottom sides of the transparent substrates, wherein the liquid crystal layer does not include a polymer material, and the refractive index of the liquid crystals in the liquid crystal layer is one pixel or subpixel. By providing a transparent display with different characteristics, the brightness of the transparent display can be improved, the driving voltage can be lowered, and the thickness can be reduced.

Description

액정 투명 디스플레이 {LIQUID CRYSTAL TRANSPARENT DISPLAY}Liquid crystal transparent display {LIQUID CRYSTAL TRANSPARENT DISPLAY}

본 발명은 고분자 물질을 포함하지 않고 액정을 이용한 투명 디스플레이에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent display using liquid crystal without containing a polymer material.

최근 들어 후방의 객체가 보이는 동시에 디스플레이가 가능한 투명 디스플레이가 주목을 받고 있다.Recently, transparent displays that can display objects behind them while making them visible have been attracting attention.

일반적으로 투명 디스플레이는 투명한 전자 소자를 이용하여 시각적으로 투명한 형태의 디스플레이를 말한다. 보다 구체적으로 투명 디스플레이는 전체 화면에서 빛의 투과가 가능한 상태로 전체 또는 일부 영역에 표시하고자 하는 정보를 나타냄으로써 관측자에게 원하는 정보를 전달하는 디스플레이 장치이다,In general, a transparent display refers to a visually transparent display using transparent electronic devices. More specifically, a transparent display is a display device that conveys desired information to the observer by displaying the information to be displayed in all or part of the entire screen while allowing light to pass through.

액정을 이용한 종래의 투명 디스플레이는 전체 화면에서 투과되는 빛과 표시하고자 하는 정보를 나타내는 영역 사이의 빛 간섭에 의해 시인성이 떨어지는 문제가 있었다.Conventional transparent displays using liquid crystal have a problem of poor visibility due to light interference between light transmitted from the entire screen and the area representing the information to be displayed.

이를 개선하고자 종래에는 빛의 투과 또는 차단이 가변적으로 작용 가능한 차광판이 이용되었다.To improve this, conventional light blocking plates that can variably transmit or block light were used.

상기 차광판으로 고분자 분산형 액정 디스플레이(polimer dispersed liquid crystal; PDLC)가 이용되면, 전계를 인가해야만 투명한 상태 표시가 가능하게 된다. If a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) display is used as the light blocking plate, transparent status display is possible only when an electric field is applied.

따라서 상기 PDLC는 전계를 인가하지 않을 경우 불투명하게 되며 투명 상태를 유지하기 위한 구동 전압이 매우 높은 문제가 있다. 또한 PDLC는 고분자와 액정으로 구성되므로 두 물질의 굴절률을 매칭시켜야 하며, 고분자의 경화(curing)가 필요한 문제점이 있다.Therefore, the PDLC becomes opaque when an electric field is not applied, and the driving voltage to maintain the transparent state is very high. In addition, since PDLC is composed of polymer and liquid crystal, the refractive index of the two materials must be matched, and curing of the polymer is required.

한편 편광판을 사용하지 않는 투명 액정 기술 중 하나인 고분자 안정화 액정(polymer stabilized liquid crystal, PSLC)은 콜레스테릭 액정을 사용하는 기술이다. 콜레스테릭 액정은 가해지는 전압에 따라서 focal conic 상태와 homeotropic 상태를 전이하게 되는데, 이때 focal conic 상태에서는 난반사가 이루어지기 때문에 뿌연 상태가 되고 homeotropic 상태에서는 투명한 상태가 된다. Meanwhile, polymer stabilized liquid crystal (PSLC), one of the transparent liquid crystal technologies that do not use a polarizer, is a technology that uses cholesteric liquid crystals. Cholesteric liquid crystals transition between a focal conic state and a homeotropic state depending on the applied voltage. At this time, the focal conic state becomes hazy due to diffuse reflection, and the homeotropic state becomes transparent.

그러나 고분자 안정화 액정은 입사각이 수평(x축)에 가까우면 산란횟수가 적어 휘도가 낮은 문제가 있다. 또한 고분자와 액정으로 구성되어 있으므로 서로 다른 두 물질의 굴절률 매칭이 필요하고 고분자와 액정의 친화력으로 인해 구동전압이 높다는 문제가 있다.However, polymer-stabilized liquid crystals have a problem with low brightness due to low scattering when the incident angle is close to the horizontal (x-axis). In addition, since it is composed of polymer and liquid crystal, it requires matching the refractive index of the two different materials, and there is a problem that the driving voltage is high due to the affinity between the polymer and liquid crystal.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고분자 물질을 포함하지 아니하고 단지 액정만으로 광원으로부터 입사된 광을 산란시킬 수 있는 투명 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is intended to solve the above-described problems, and its purpose is to provide a transparent display capable of scattering light incident from a light source using only liquid crystals and not containing polymer materials.

보다 구체적으로 본 발명은 액정의 배향을 제어하여 액정의 배향에 따른 굴절률 차이를 통해 광원으로부터 입사된 광을 산란시킬 수 있는 투명 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.More specifically, the purpose of the present invention is to provide a transparent display that can control the orientation of liquid crystals and scatter light incident from a light source through a difference in refractive index depending on the orientation of the liquid crystals.

더 나아가 본 발명은 광원으로부터의 광의 산란을 증가시켜 휘도를 향상시킨 투명 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, the purpose of the present invention is to provide a transparent display with improved brightness by increasing scattering of light from a light source.

또한 본 발명은 편광판이나 컬러 필터가 불필요하여 디스플레이의 두께를 감소시키고 휘도는 향상시킬 수 있는 투명 디스플레이를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a transparent display that does not require a polarizer or color filter, thereby reducing the thickness of the display and improving brightness.

이에 더하여 본 발명은 전압을 가하지 않은 상태(필드 오프, field off)에서는 자연광을 투과하는 투과 모드로 작용함으로써 안전성이 향상된 투명 디스플레이를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a transparent display with improved safety by operating in a transmission mode that transmits natural light when no voltage is applied (field off).

한편 본 발명은 고분자 물질을 포함하지 않음으로써 중합(curing) 공정이 필요하지 않아 공정이 단순화되어 생산성이 우수하고 기존의 액정 공정을 그대로 활용 가능하여 경제성이 향상된 투명 디스플레이를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Meanwhile, another purpose of the present invention is to provide a transparent display that has improved productivity by simplifying the process by not requiring a polymerization (curing) process by not including a polymer material and improving economic efficiency by utilizing the existing liquid crystal process as is. do.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 투명 기판; 상기 하부 투명 기판 상에 위치하는 하부 전극; 상기 하부 전극 상에 위치하는 하부 배향막; 상기 하부 배향막 상에 위치하는 액정층; 상기 액정층 상에 위치하는 상부 배향막; 상기 상부 배향막 상에 위치하는 상부 전극; 상기 상부 전극 상에 위치하는 상부 투명 기판; 상기 투명 기판들의 좌, 우, 상, 하 측면 중 적어도 하나의 측면에 위치하는 광원;을 포함하고, 상기 액정층은 고분자 물질을 포함하지 않고, 액정층 내의 액정들의 굴절률이 하나의 화소 또는 서브 픽셀 별로 서로 다른 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공된다.According to one embodiment of the present invention for achieving the above object, the present invention includes: a lower transparent substrate; a lower electrode located on the lower transparent substrate; a lower alignment layer located on the lower electrode; a liquid crystal layer located on the lower alignment layer; an upper alignment layer located on the liquid crystal layer; an upper electrode located on the upper alignment layer; an upper transparent substrate positioned on the upper electrode; A light source located on at least one of the left, right, top, and bottom sides of the transparent substrates, wherein the liquid crystal layer does not include a polymer material, and the refractive index of the liquid crystals in the liquid crystal layer is one pixel or subpixel. A transparent display is provided, characterized by different things.

바람직하게는, 상기 투명 디스플레이는 편광막 및 컬러 필터를 포함하지 않는 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공될 수 있다.Preferably, the transparent display does not include a polarizing film and a color filter.

바람직하게는, 상기 투명 디스플레이는 광원으로 적색, 녹색 및 청색 발광 소자를 포함하고, 빔 스프리터(beam splitter)를 추가로 포함하는 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공될 수 있다.Preferably, the transparent display includes red, green, and blue light-emitting elements as light sources, and further includes a beam splitter.

바람직하게는, 상기 투명 디스플레이는 전압이 인가되지 않은 상태(field off)에서 상기 액정층의 전체 액정의 장축이 상기 하부 배향막 및 상부 배향막에 의해 자연광의 편광 방향들과 서로 다른 방향으로 배향되는 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공될 수 있다.Preferably, in the transparent display, when no voltage is applied (field off), the long axis of the entire liquid crystal of the liquid crystal layer is aligned in directions different from the polarization directions of natural light by the lower alignment layer and the upper alignment layer; A transparent display characterized by may be provided.

바람직하게는, 상기 상부 전극은 일 방향으로 길게 형성된 형상이고, 상기 하부 전극은 상기 상부 전극의 상기 긴 방향과 교차하는 방향으로 길게 형성되는 제1 하부 전극과, 상기 제1 하부 전극에서 분기되어 상기 상부 전극의 상기 긴 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제2 하부 전극을 포함하는 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공될 수 있다.Preferably, the upper electrode has a shape formed to be long in one direction, and the lower electrode includes a first lower electrode formed to be long in a direction intersecting the long direction of the upper electrode, and branching from the first lower electrode to A transparent display may be provided, including a second lower electrode protruding in a direction parallel to the longitudinal direction of the upper electrode.

이 때, 상기 상부 전극들과 상기 제2 하부 전극들은 상기 투명 디스플레이의 두께 방향에서 서로 중첩되는 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공될 수 있다.At this time, the upper electrodes and the second lower electrodes overlap each other in the thickness direction of the transparent display. A transparent display may be provided.

한편, 상기 투명 디스플레이는 트랜지스터를 포함하지 않는 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공될 수 있다.Meanwhile, a transparent display may be provided, characterized in that the transparent display does not include a transistor.

이 때, 상기 투명 디스플레이는 두께 방향 이외의 방향으로 소정의 화소 수를 가지는 단위 디스플레이가 복수 개 배치되는 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공될 수 있다.At this time, the transparent display may be provided wherein a plurality of unit displays having a predetermined number of pixels are arranged in a direction other than the thickness direction.

특히, 상기 복수 개의 투명 디스플레이의 하부 전극들은 상부 전극 방향으로 상호 이격되어 투명 디스플레이의 두께 방향에서 동일 평면 상에 위치하는 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공될 수 있다.In particular, a transparent display may be provided, wherein the lower electrodes of the plurality of transparent displays are spaced apart from each other in the upper electrode direction and are located on the same plane in the thickness direction of the transparent display.

또는, 상기 복수 개의 투명 디스플레이의 하부 전극들은 투명 디스플레이의 두께 방향에서 서로 다른 평면 상에 위치하고, 각각의 하부 전극들 사이에는 절연층이 위치하는 것;을 특징으로 하는 투명 디스플레이가 제공될 수 있다.Alternatively, a transparent display may be provided, wherein the lower electrodes of the plurality of transparent displays are located on different planes in the thickness direction of the transparent display, and an insulating layer is located between each lower electrode.

본 발명의 실시예에 따른 투명 디스플레이는 고분자 물질을 액정층에 포함하지 않아도 액정층 내의 액정들의 배향을 제어할 수 있어 광원으로부터의 광의 간섭(또는 산란)을 극대화하여 휘도를 극대화시키는 효과를 얻을 수 있다.The transparent display according to an embodiment of the present invention can control the orientation of liquid crystals in the liquid crystal layer even without including a polymer material in the liquid crystal layer, thereby achieving the effect of maximizing luminance by maximizing interference (or scattering) of light from the light source. there is.

더 나아가 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 액정층에 고분자 물질을 포함하지 않음으로써 별도의 가교 공정이 필요하지 않아 공정이 단순할 뿐만 아니라 기존 액정 디스플레이 공정을 그대로 사용할 수 있어 생산성이 우수한 효과를 가진다. Furthermore, the transparent display of an embodiment of the present invention does not contain a polymer material in the liquid crystal layer, so a separate cross-linking process is not required, so the process is simple and the existing liquid crystal display process can be used as is, resulting in excellent productivity.

또한 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 편광판(polarizer)이나 컬러 필터 없이도 투명한 디스플레이를 제공할 수 있다. 이로 인해 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 편광판 및 컬러 필터의 부재로 인해 패널의 두께가 감소되고 생산성이 향상되며, 편광판 및 컬러 필터에 의한 광흡수를 제거하여 휘도가 향상되는 효과를 가진다. Additionally, the transparent display according to an embodiment of the present invention can provide a transparent display without a polarizer or color filter. As a result, the transparent display of the embodiment of the present invention reduces the thickness of the panel and improves productivity due to the absence of the polarizer and color filter, and has the effect of improving luminance by eliminating light absorption by the polarizer and color filter.

이에 더하여 본 발명의 실시예의 디스플레이는 구동 전압을 낮추어 종래의 일반적인 액정 디스플레이의 구동전압에서도 투명한 디스플레이를 제공할 수 있다.In addition, the display according to the embodiment of the present invention can provide a transparent display even at the driving voltage of a conventional liquid crystal display by lowering the driving voltage.

또한 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 전압을 인가하지 않아도 배향막들에 의해 액정들과의 간섭 없이 자연광을 투과시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the transparent display of an embodiment of the present invention can achieve the effect of transmitting natural light without interference with liquid crystals through alignment films even without applying voltage.

더 나아가 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 하부 및 상부 전극 구조와 배향막들로 인해 종래의 TN 또는 IPS 방식의 액정을 동시에 제어할 수 있는 효과를 가진다.Furthermore, the transparent display of the embodiment of the present invention has the effect of simultaneously controlling a conventional TN or IPS type liquid crystal due to the lower and upper electrode structures and alignment layers.

또한 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 수동 매트릭스(passive matrix) 구동 방식으로도 제어가 가능하여 트랜지스터에 의한 휘도 손실을 피할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the transparent display of the embodiment of the present invention can be controlled by a passive matrix driving method, which has the effect of avoiding luminance loss due to the transistor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가되지 않을(field off) 때의 액정의 배향을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가(field on)될 때의 액정의 배향을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가(field on)될 때의 액정의 배향을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가(field on)될 때의 액정의 배향을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투명 디스플레이를 구동시키기 위한 전극 패턴을 도시한 단면도 및 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이에서의 화소 또는 서브 픽셀 제어를 위한 전극 구조를 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이의 PM 구동 패널의 평면도를 도시한 것이다.Figure 1 is a cross-sectional view showing a transparent display according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the orientation of liquid crystal when no voltage is applied (field off) to the liquid crystal layer 4 of a transparent display according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the orientation of liquid crystal when a voltage is applied (field on) to the liquid crystal layer 4 of a transparent display according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the orientation of liquid crystal when a voltage is applied (field on) to the liquid crystal layer 4 of a transparent display according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view showing the orientation of liquid crystal when a voltage is applied (field on) to the liquid crystal layer 4 of a transparent display according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view and a top view showing an electrode pattern for driving a transparent display according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a plan view showing an electrode structure for pixel or sub-pixel control in a transparent display according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 shows a top view of a PM driving panel of a transparent display according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, identical reference numerals are used to indicate identical or similar components.

이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다. Hereinafter, the “top (or bottom)” of the substrate or the provision or arrangement of any component on the “top (or bottom)” of the substrate means that any component is provided or disposed in contact with the upper (or lower) surface of the substrate. In addition, it is not limited to not including other components between the substrate and any components provided or disposed on (or under) the substrate.

어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there are no other components between each component. It should be understood that may be “interposed” or that each component may be “connected,” “combined,” or “connected” through other components.

본 발명은 다음과 같이 고분자 물질을 포함하지 않고 액정의 배향만을 제어한 투명 디스플레이를 제공한다.The present invention provides a transparent display in which only the orientation of liquid crystals is controlled without containing a polymer material as follows.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이는 도 1과 같은 구조, 즉 하부 투명 기판(1)과 상기 하부 투명 기판 상에 위치하는 하부 전극(2), 상기 하부 전극 상에 위치하는 액정층(4), 상기 액정층 상에 위치하는 상부 전극(6), 그리고 상기 상부 전극 상에 위치하는 상부 투명 기판(7), 그리고 상기 액정층의 측면(side)에 위치하는 광원(8)을 포함한다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이는 상기 액정층(3) 내의 액정의 배향을 위한 하부 배향막(3)을 상기 하부 전극(2)과 액정층(4) 사이에, 그리고 상부 배향막(5)을 상기 액정층(4)과 상부 전극(6) 사이에 포함한다.A transparent display according to an embodiment of the present invention has the same structure as Figure 1, that is, a lower transparent substrate (1), a lower electrode (2) located on the lower transparent substrate, and a liquid crystal layer (4) located on the lower electrode. ), an upper electrode 6 located on the liquid crystal layer, an upper transparent substrate 7 located on the upper electrode, and a light source 8 located on the side of the liquid crystal layer. In addition, the transparent display according to an embodiment of the present invention has a lower alignment layer 3 for aligning the liquid crystal in the liquid crystal layer 3 between the lower electrode 2 and the liquid crystal layer 4, and an upper alignment layer 5 ) is included between the liquid crystal layer (4) and the upper electrode (6).

한편 도시하지는 않았으나, 본 발명의 투명 디스플레이에서의 광원(8)은 컬러필터 없이 컬러를 구현하기 위해 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 발광소자(LED)를 포함한다. 더 나아가 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이는 광원(8)으로써 상기 3색의 발광소자를 광원으로 하여 시분할을 통해 액정층(4)과 하부 투명 기판(1) 및 상부 투명 기판(7) 방향으로 방출함으로써 컬러를 구현하게 된다. 비한정적인 예로써, 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 발광소자는 공간적으로 서로 다른 위치에 존재하고, 상기 각각의 발광소자로부터 나오는 광의 투명 디스플레이로의 진입은 빔 스프리터(beam splitter)의 시분할(예를 들면 180Hz)을 통해 제어된다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예의 투명 디스플레이는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3원색의 광을 광원으로써 이용할 수 있다. 그 결과 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이는 컬러를 포함하지 않으면서도 컬러를 구현할 수 있어 디스플레이의 두께를 감소시킬 수 있고 컬러 필터에 의한 광손실을 막을 수 있어 휘도를 향상시킬 수 있게 된다. Meanwhile, although not shown, the light source 8 in the transparent display of the present invention includes red (R), green (G), and blue (B) light emitting elements (LEDs) to implement colors without a color filter. Furthermore, the transparent display according to an embodiment of the present invention uses the three color light-emitting devices as light sources 8 to form a liquid crystal layer 4, a lower transparent substrate 1, and an upper transparent substrate 7 through time division. Color is realized by emitting light in one direction. As a non-limiting example, the red (R), green (G), and blue (B) light emitting devices exist at different spatial locations, and the light emitted from each light emitting device enters the transparent display through a beam splitter. It is controlled through time division (e.g. 180Hz) of the beam splitter. Through this, the transparent display of one embodiment of the present invention can use light of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) as a light source. As a result, the transparent display according to an embodiment of the present invention can implement color without including color, thereby reducing the thickness of the display and preventing light loss due to a color filter, thereby improving luminance.

한편 본 발명의 일 실시예의 투명 디스플레이에서의 광원(8)이 위치하는 액정층(4)의 측면이란 반드시 패널 기준 좌/우 측면만을 의미하는 것만은 아니다. 본 발명의 투명 디스플레이의 광원(8)은 투명 디스플레이 패널의 상/하 방향의 측면도 포함한다. 따라서 본 발명의 일 실시예의 투명 디스플레이의 광원(8)은 상/하/좌/우의 적어도 어느 한 방향의 측면(side)에 위치할 수 있다. Meanwhile, the side of the liquid crystal layer 4 where the light source 8 is located in the transparent display according to an embodiment of the present invention does not necessarily mean only the left and right sides relative to the panel. The light source 8 of the transparent display of the present invention also includes the upper and lower sides of the transparent display panel. Accordingly, the light source 8 of the transparent display according to an embodiment of the present invention may be located on the side in at least one direction: top/bottom/left/right.

본 발명의 일 실시예의 투명 디스플레이에서의 하부 투명 기판(1)과 상부 투명 기판(7)은 재질과는 무관하게 투명하면 족하다. 다만 액정의 굴절률을 감안하면 유리가 바람직하다. 한편 최종 디스플레이가 적용되는 분야가 유연성(flexibility)을 필요로 한다면, 고분자 재질의 투명 기판이 바람직하다.In the transparent display of one embodiment of the present invention, it is sufficient for the lower transparent substrate 1 and the upper transparent substrate 7 to be transparent regardless of their materials. However, considering the refractive index of liquid crystal, glass is preferable. On the other hand, if the field to which the final display is applied requires flexibility, a transparent substrate made of polymer material is preferable.

한편 본 발명의 일 실시예의 투명 디스플레이에서의 하부 전극(2)과 상부 전극(6)은 전기 전도도가 우수하면서 투명한 특성을 만족해야 한다. 따라서 종래의 액정 디스플레이에서의 투명 전극이 공정의 연속성과 범용성 측면에서 바람직하다. 비한정적인 예로써 ITO (Indium Tin Oxide), IWO(Indium Tungsten Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), GITO (Gallium Indium Tin Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), FTO (Fluorine Tin Oxide) 또는 ZnO 등이 투명 전극으로 사용될 수 있다.Meanwhile, the lower electrode 2 and the upper electrode 6 in the transparent display according to an embodiment of the present invention must have excellent electrical conductivity and satisfy transparent characteristics. Therefore, transparent electrodes in conventional liquid crystal displays are desirable in terms of process continuity and versatility. Non-limiting examples include ITO (Indium Tin Oxide), IWO (Indium Tungsten Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), GITO (Gallium Indium Tin Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), AZO (Aluminum doped Zinc Oxide), FTO (Fluorine Tin Oxide), or ZnO can be used as transparent electrodes.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이는 하부 배향막(3)과 상부 배향막(5)에 의해 상기 액정층(4) 내에서의 액정의 배향 조절이 가능하다. 본 발명의 투명 디스플레이에서의 배향막들(3, 5)은 액정 디스플레이 분야에서는 널리 알려져 있는 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 비한정적인 예로서 본 발명의 투명 디스플레이의 하부 및 상부 배향막들(3, 4)은 기계적인 러빙(rubbing) 또는 화학적인 에칭(etching)을 통해 형성된 홈을 가지는 배향막을 이용할 수 있다.The transparent display according to an embodiment of the present invention can control the orientation of liquid crystal within the liquid crystal layer 4 by using the lower alignment layer 3 and the upper alignment layer 5. Since the alignment layers 3 and 5 in the transparent display of the present invention are widely known in the liquid crystal display field, detailed description will be omitted. As a non-limiting example, the lower and upper alignment layers 3 and 4 of the transparent display of the present invention may use an alignment layer having a groove formed through mechanical rubbing or chemical etching.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이는 액정층(4) 상에 위치하는 액정의 배향에 따라 굴절률이 높은 방향의 액정과 굴절률이 낮은 방향의 액정이 서로 교대로 위치할 수 있다. 이를 통해 측면에 위치하는 광원(8)에서 발광된 빛은 서로 다르게 배향되어 굴절률이 서로 다른 액정층(4)을 통해 경로가 변경되어 상호 간섭(또른 산란)을 일으키게 된다. 그 결과 액정층(4) 내에 단일 배향의 액정을 포함하는 일반적인 액정 디스플레이 또는 소위 말하는 스마트 윈도우 대비 광의 상호 간섭(또는 산란)이 보다 많이 발생하여 투명 디스플레이로부터 외부로 방출되는 광량이 보다 증가하게 된다. As shown in FIG. 1, the transparent display according to an embodiment of the present invention has liquid crystals in a direction with a high refractive index and liquid crystals in a direction with a low refractive index alternating with each other depending on the orientation of the liquid crystals located on the liquid crystal layer 4. can be located Through this, the light emitted from the light source 8 located on the side is oriented differently and changes its path through the liquid crystal layer 4 with different refractive indices, causing mutual interference (another scattering). As a result, more mutual interference (or scattering) of light occurs compared to a typical liquid crystal display or a so-called smart window containing single-oriented liquid crystals in the liquid crystal layer 4, thereby increasing the amount of light emitted to the outside from the transparent display.

보다 구체적으로 살펴보면, 측면에 위치하는 광원(6)에서 발광된 빛은 일부가 액정층(4)이 위치하는 도 1의 수평 방향으로 진행한다. 반면에 다른 일부의 빛은 하부 투명 기판(1)과 상부 투명 기판(7) 방향을 통해 진행하다가 다시 그 중 일부는 하부 투명 기판(1)과 상부 투명 기판(7)에서 반사되어 다시 액정층(4)으로 들어오게 된다. 이 때 액정층(4) 방향으로 진행하는 빛과 하부 투명 기판(1) 및 상부 투명 기판(7)에서 반사된 빛은 액정층(4) 내의 서로 다른 굴절률을 가지는 액정들에서 상호 간섭(또는 산란)을 일으키게 된다. Looking more specifically, some of the light emitted from the light source 6 located on the side travels in the horizontal direction of FIG. 1 where the liquid crystal layer 4 is located. On the other hand, some of the light travels through the lower transparent substrate (1) and the upper transparent substrate (7), and then some of it is reflected from the lower transparent substrate (1) and the upper transparent substrate (7) and returns to the liquid crystal layer ( It comes into 4). At this time, the light traveling in the direction of the liquid crystal layer 4 and the light reflected from the lower transparent substrate 1 and the upper transparent substrate 7 mutually interfere (or scatter) in liquid crystals having different refractive indices within the liquid crystal layer 4. ) is caused.

특히 상기 액정층(4) 내의 굴절률이 서로 다른 액정 가운데 굴절률이 낮은 액정의 굴절률은 하부 및 상부 투명 기판(1, 7)과 동일하거나 유사한 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 투명 기판들(1, 7)로부터 액정층(4)으로 입사되는 광의 반사율을 감소시켜 그 결과 광의 상오 간섭(또는 산란)을 보다 촉진할 수 있기 때문이다. In particular, among liquid crystals with different refractive indices in the liquid crystal layer 4, it is preferable that the refractive index of the liquid crystal with a low refractive index is the same as or similar to that of the lower and upper transparent substrates 1 and 7. This is because the reflectance of light incident on the liquid crystal layer 4 from the transparent substrates 1 and 7 is reduced, and as a result, phase interference (or scattering) of light can be further promoted.

또한 비록 도 1에서는 액정층(4) 내의 굴절률이 서로 다른 액정의 경계면이 평평하고 날카로운(sharp) 형상을 가지는 것으로 도시되어 있으나 서로 다른 굴절률을 가지는 액정들의 실제 경계면과 액정들과 하부 배향막(3) 및 상부 배향막(5)의 계면은 굴곡을 가지거나 미세한 요철을 가지게 된다. 또한 본 발명의 일 실시예에 투명 디스플레이는 적층 구조를 가지므로 하부 전극(2) 및 상부 전극(6)의 두께에 의해서도 액정층(4)의 상부와 하부에는 어느 정도의 표면 조도(surface roughness)를 가질 수 밖에 없다. In addition, although in FIG. 1 the boundaries of liquid crystals with different refractive indices within the liquid crystal layer 4 are shown as having a flat and sharp shape, the actual boundaries of liquid crystals with different refractive indices and the liquid crystals and the lower alignment layer 3 and the interface of the upper alignment layer 5 is curved or has fine irregularities. In addition, since the transparent display in one embodiment of the present invention has a laminated structure, a certain degree of surface roughness is present at the top and bottom of the liquid crystal layer 4 depending on the thickness of the lower electrode 2 and the upper electrode 6. There is no choice but to have.

따라서 광원(8)에서 액정층(4)으로 평행하게 입사된 광도 액정층(4)의 서로 다른 굴절률을 가지는 액정들 사이의 계면과 액정층(4)과 액정층(4)과 하부 및 상부 배향막(3, 5) 사이의 계면에서 반사되거나 굴절되게 된다. 그 결과 액정층(4) 방향으로 입사된 광과 함께 하부 투명 기판(1)과 상부 투명 기판(7)에서 굴절된 광들이 상호 간섭(또는 산란)이 극대화 되어 외부(관찰자 방향)로 방출되는 광량이 증가하여 높은 휘도를 얻을 수 있다.Therefore, the light incident in parallel from the light source 8 to the liquid crystal layer 4 is the interface between liquid crystals having different refractive indexes of the liquid crystal layer 4 and the liquid crystal layer 4 and the lower and upper alignment films. It is reflected or refracted at the interface between (3, 5). As a result, mutual interference (or scattering) between the light incident in the direction of the liquid crystal layer 4 and the light refracted from the lower transparent substrate 1 and the upper transparent substrate 7 is maximized, and the amount of light emitted to the outside (towards the observer) is maximized. As this increases, high luminance can be obtained.

더 나아가 외부의 자연광과 광원(8)에서 나온 산란된 빛은 또 한번의 간섭이 일어나게 된다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 액정층(4)은 서로 다른 배향을 가지는 액정만을 포함함으로써 다른 구성이 없이도 상기와 같이 광원(3)으로부터 나온 빛을 다중 간섭(또는 산란)할 수 있게 된다.Furthermore, the external natural light and the scattered light from the light source (8) cause further interference. Accordingly, the liquid crystal layer 4 according to an embodiment of the present invention includes only liquid crystals having different orientations, thereby enabling multiple interference (or scattering) of light emitted from the light source 3 as described above without any other configuration.

도 2는 본 발명의 일 일시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가되지 않을(field off) 때의 액정의 배향을 도시한 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing the orientation of the liquid crystal when no voltage is applied (field off) to the liquid crystal layer 4 of the transparent display according to one embodiment of the present invention.

도 2에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 디스플레이는 전압을 인가하지 않을 때에는 액정의 장축이 도 2의 x축과 평행하게 배열되게 된다. 구체적으로 TN(twisted neumatic) 방식 또는 IPS(in plane switching) 방식과 무관하게 액정층(4) 내부의 액정은 하부 및 상부 배향막들(3, 5)에 의해 도 2와 같은 배향을 가질 수 있다. 따라서 외부로부터 본 발명의 일 실시예의 투명 디스플레이로 유입된 자연광은 빛의 수직(z축) 및 수평(y축) 성분과 무관하게 액정과 아무런 간섭(또는 산란)을 일으키지 않게 된다. 그에 따라 자연광은 본 발명의 일 실시예의 투명 디스플레이의 액정을 그대로 투과하게 되므로 관찰자는 투명하게 인식하는 투과 모드가 만들어질 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, when no voltage is applied to the transparent display according to an embodiment of the present invention, the long axis of the liquid crystal is arranged parallel to the x-axis of FIG. 2. Specifically, regardless of the twisted neumatic (TN) method or the in plane switching (IPS) method, the liquid crystal inside the liquid crystal layer 4 may be aligned as shown in FIG. 2 by the lower and upper alignment layers 3 and 5. Therefore, natural light flowing from the outside into the transparent display of an embodiment of the present invention does not cause any interference (or scattering) with the liquid crystal regardless of the vertical (z-axis) and horizontal (y-axis) components of the light. Accordingly, since natural light directly passes through the liquid crystal of the transparent display of one embodiment of the present invention, a transmission mode that is perceived as transparent to the viewer can be created.

한편 비록 도 2에서는 설명상의 편의를 위해 자연광의 방향이 수직(z축)과 수평(y축) 방향으로 입사되고 액정층(4) 내부의 액정은 z축 방향으로 배향되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 만일 자연광의 방향이 수직(z축)과 수평(x축)이라면, 본 발명의 액정층(4) 내부의 액정이 다른 수평 방향인 y축 방향으로 배향되어 있어도 투과 모드는 만들어 질 수 있다. Meanwhile, in FIG. 2, for convenience of explanation, the direction of natural light is incident in the vertical (z-axis) and horizontal (y-axis) directions, and the liquid crystal inside the liquid crystal layer 4 is shown to be oriented in the z-axis direction. It is not necessarily limited to this. If the directions of natural light are vertical (z-axis) and horizontal (x-axis), a transmission mode can be created even if the liquid crystals inside the liquid crystal layer 4 of the present invention are oriented in the y-axis direction, which is a different horizontal direction.

도 3은 본 발명의 일 일시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가(field on)될 때의 액정의 배향을 도시한 단면도이다. 도 3에서 도시하는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에서의 투명 디스플레이의 액정층(4)은 서로 다른 배향을 가질 수 있다. Figure 3 is a cross-sectional view showing the orientation of liquid crystal when a voltage is applied (field on) to the liquid crystal layer 4 of a transparent display according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the liquid crystal layer 4 of the transparent display in one embodiment of the present invention may have different orientations.

이하 설명의 편의상 액정층(4) 내의 서로 다른 배향을 가지는 각각의 액정에 대응하는 부분을 하나의 화소(픽셀)로 가정하여 설명하기로 한다. 그러나 상기 액정층(4) 내의 서로 다른 배향을 가지는 각각의 액정에 대응하는 부분은 하나의 화소 내에 서브 픽셀(sub-pixel)에 해당할 수도 있음을 미리 밝힌다. For convenience of explanation below, the description will be made assuming that the parts corresponding to each liquid crystal having different orientations in the liquid crystal layer 4 are one pixel. However, it should be noted in advance that parts corresponding to each liquid crystal having different orientations in the liquid crystal layer 4 may correspond to sub-pixels within one pixel.

먼저 본 발명의 일 실시예에서의 투명 디스플레이의 액정층(6) 내의 액정은 각각의 화소 또는 서브 픽셀 마다 수직(z축)과 x축 성분으로 배향될 수 있다. 또는 본 발명의 일 실시예에서의 투명 디스플레이의 액정층(4) 내의 액정은 수평(y축)과 x축 성분으로 배향될 수도 있다.First, the liquid crystal in the liquid crystal layer 6 of the transparent display in one embodiment of the present invention may be aligned in the vertical (z-axis) and x-axis components for each pixel or subpixel. Alternatively, the liquid crystal in the liquid crystal layer 4 of the transparent display in one embodiment of the present invention may be oriented in the horizontal (y-axis) and x-axis components.

먼저 수직(z축) 및 수평(y축) 성분을 가지는 편광되지 않은 광이 상기 수직(z축)과 x축 성분으로 배향된 투명 디스플레이의 액정층(4)의 측면에 위치하는 광원(8)으로부터 액정층(4)으로 유입되면, 수직(z축) 방향으로 배향된 액정과 x축 방향으로 배향된 액정은 서로 다른 굴절률을 가지게 된다. 구체적으로 수직 방향으로 배향된 액정은 입사된 광의 경로에 평행하게 위치하므로 입사된 광의 경로와 수직하게 위치하는 x 축 방향으로 배향된 액정보다 더 높은 굴절률을 가질 수 있다.First, a light source 8 located on the side of the liquid crystal layer 4 of the transparent display in which unpolarized light having vertical (z-axis) and horizontal (y-axis) components is oriented in the vertical (z-axis) and x-axis components. When flowing into the liquid crystal layer 4 from , the liquid crystals oriented in the vertical (z-axis) direction and the liquid crystals oriented in the x-axis direction have different refractive indices. Specifically, since liquid crystals oriented in the vertical direction are located parallel to the path of incident light, they may have a higher refractive index than liquid crystals oriented in the x-axis direction, which is located perpendicular to the path of incident light.

또는 상기 수평(y축)과 x 축 성분으로 배향된 투명 디스플레이의 액정층(4)에 측면에 위치하는 광원(8)으로부터 수직(z축) 및 수평(y축) 성분을 가지는 편광되지 않은 광이 액정층(4)으로 유입되면, 수평(y축) 방향으로 배향된 액정과 x축 방향으로 배향된 액정은 서로 다른 굴절률을 가지게 된다. 구체적으로 수평(y축) 방향으로 배향된 액정은 입사된 광의 경로에 평행하게 위치하므로 입사된 광의 경로와 수직하게 위치하는 x 축 방향으로 배향된 액정보다 더 높은 굴절률을 가질 수 있다.or unpolarized light having vertical (z-axis) and horizontal (y-axis) components from the light source 8 located on the side of the liquid crystal layer 4 of the transparent display oriented in the horizontal (y-axis) and x-axis components. When flowing into the liquid crystal layer 4, the liquid crystals oriented in the horizontal (y-axis) direction and the liquid crystals oriented in the x-axis direction have different refractive indices. Specifically, liquid crystals oriented in the horizontal (y-axis) direction are located parallel to the path of incident light, and thus may have a higher refractive index than liquid crystals oriented in the x-axis direction, which are located perpendicular to the path of incident light.

따라서 어떠한 경우이던 본 발명의 일 실시예에 따르는 투명 디스플레이는 전압이 인가되면 서로 다른 배향을 가짐으로써 서로 다른 굴절률을 가지게 된다. 그 결과 본 발명의 일 실시예에 따르는 투명 디스플레이는 전압 인가 시 측면 광원(8)으로부터 다양한 경로를 통해 입사된 빛을 서로 다른 굴절률을 가지는 액정층(4)을 통해 다중 간섭(또는 산란)을 일으킬 수 있어 간섭 모드를 만들 수 있게 된다.Therefore, in any case, the transparent display according to an embodiment of the present invention has different refractive indices by having different orientations when voltage is applied. As a result, the transparent display according to an embodiment of the present invention causes multiple interference (or scattering) of light incident from the side light source 8 through various paths when voltage is applied through the liquid crystal layer 4 having different refractive indices. This makes it possible to create an interference mode.

한편 본 발명의 다른 일 실시예에 따르는 투명 디스플레이는 도 3과는 다르게 액정층(4) 내의 각각의 화소 또는 서브 픽셀에 대응하는 액정의 배향을 제어함으로써 다중 간섭(또는 산란)을 일으킬 수 있어 간섭 모드를 만들 수 있다.Meanwhile, unlike FIG. 3, the transparent display according to another embodiment of the present invention can cause multiple interference (or scattering) by controlling the orientation of the liquid crystal corresponding to each pixel or subpixel in the liquid crystal layer 4, thereby causing interference. You can create a mod.

도 4는 본 발명의 다른 일시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가(field on)될 때의 액정의 배향을 도시한 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing the orientation of liquid crystal when a voltage is applied (field on) to the liquid crystal layer 4 of a transparent display according to another embodiment of the present invention.

도 4에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예의 투명 디스플레이는 액정층(4) 내의 각각의 화소 또는 서브 픽셀에 대응하는 액정의 배향을 서로 다르게 배향시킴으로써 측면 광원(8)의 수평 또는 수직 편광에 따라 각각의 화소 또는 서브 픽셀에 대응하는 액정이 서로 다른 굴절률을 가질 수 있다.As shown in FIG. 4, the transparent display according to another embodiment of the present invention is capable of controlling the horizontal or vertical polarization of the side light source 8 by differently orientating the liquid crystal corresponding to each pixel or subpixel in the liquid crystal layer 4. Accordingly, the liquid crystal corresponding to each pixel or subpixel may have different refractive indices.

보다 구체적으로 먼저 측면 광원(8)에서 나오는 광 성분 가운데 수직(z축) 편광에 대해 도 4의 왼쪽과 같이 액정층 (4) 내의 액정의 배향이 수직(z축) 및 수평(y축) 방향을 가지게 되면, 경로와 평행하게 위치하는 수직(z축) 배향의 액정은 광의 경로와 수직하게 위치하는 수평(y축) 배향의 액정 대비 높은 굴절률을 가지게 된다. More specifically, among the light components coming from the side light source 8, the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal layer 4 is vertical (z-axis) and horizontal (y-axis) as shown on the left of FIG. 4 with respect to vertical (z-axis) polarization. When having , vertically (z-axis) oriented liquid crystals located parallel to the path have a higher refractive index than horizontal (y-axis) oriented liquid crystals located perpendicular to the light path.

또한 수평(y축) 편광에 대해서는 도 4의 오른쪽과 같이 액정층 (4) 내의 액정이 수평(y) 및 x축 배향을 가지게 되면, 경로와 평행하게 위치하는 수평(y축) 배향의 액정은 광의 경로와 수직하게 위치하는 수평(x축) 배향의 액정 대비 높은 굴절률을 가지게 된다. Additionally, for horizontal (y-axis) polarization, if the liquid crystals in the liquid crystal layer 4 have horizontal (y) and x-axis orientations as shown on the right side of FIG. 4, the horizontal (y-axis)-oriented liquid crystals located parallel to the path It has a higher refractive index compared to horizontal (x-axis) oriented liquid crystal located perpendicular to the path of light.

결국 액정층(4) 내의 액정이 도 4와 같은 서로 다른 배향을 가지게 되면, 각각의 화소 또는 서브 픽셀에 대응하는 액정은 수직(z축) 및 수평(y축) 편광에 대해 서로 다른 굴절률을 가지게 된다. 그 결과 본 발명의 다른 실시예의 컬러 디스플레이는 수직(z축) 및 수평(y)축 편광을 모두 포함하는 편광되지 않은 광에 대해 다중 간섭(또는 산란)을 일으킬 수 있어 간섭 모드를 만들 수 있다.Ultimately, when the liquid crystals in the liquid crystal layer 4 have different orientations as shown in FIG. 4, the liquid crystals corresponding to each pixel or subpixel have different refractive indices for vertical (z-axis) and horizontal (y-axis) polarization. do. As a result, color displays of other embodiments of the present invention may cause multiple interference (or scattering) of unpolarized light including both vertical (z-axis) and horizontal (y)-axis polarization, creating interference modes.

도 5는 본 발명의 또 다른 일시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가(field on)될 때의 액정의 배향을 도시한 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view showing the orientation of liquid crystal when a voltage is applied (field on) to the liquid crystal layer 4 of a transparent display according to another embodiment of the present invention.

도 5에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예의 투명 디스플레이도 액정층(4) 내의 각각의 화소 또는 서브 픽셀에 대응하는 액정의 배향을 서로 다르게 배향시킴으로써 측면 광원(8)의 수평 또는 수직 편광에 따라 각각의 화소 또는 서브 픽셀에 대응하는 액정이 서로 다른 굴절률을 가질 수 있다.As shown in FIG. 5, the transparent display of another embodiment of the present invention also orients the liquid crystal corresponding to each pixel or subpixel in the liquid crystal layer 4 differently, so that the side light source 8 is horizontal or vertical. Depending on polarization, liquid crystals corresponding to each pixel or subpixel may have different refractive indices.

보다 구체적으로 먼저 측면 광원(8)에서 나오는 광 성분 가운데 수직(z축) 편광에 대해 도 5의 왼쪽과 같이 액정층 (4) 내의 액정의 배향이 수직(z축) 및 x축 방향을 가지게 되면, 경로와 평행하게 위치하는 수직(z축) 배향의 액정은 광의 경로와 수직하게 위치하는 x축 배향의 액정 대비 높은 굴절률을 가지게 된다. 또한 수평(y축) 편광에 대해서는 도 5의 오른쪽과 같이 액정층 (4) 내의 액정이 수평(y) 및 수직(z축) 배향을 가지게 되면, 경로와 평행하게 위치하는 수평(y축) 배향의 액정은 광의 경로와 수직하게 위치하는 수직(z축) 배향의 액정 대비 높은 굴절률을 가지게 된다. More specifically, if the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal layer 4 has the vertical (z-axis) and , liquid crystals with a vertical (z-axis) orientation positioned parallel to the path have a higher refractive index than liquid crystals with an x-axis orientation positioned perpendicular to the path of light. In addition, for horizontal (y-axis) polarization, if the liquid crystal in the liquid crystal layer 4 has horizontal (y) and vertical (z-axis) orientations as shown on the right side of FIG. 5, the horizontal (y-axis) orientation located parallel to the path The liquid crystal has a higher refractive index than the vertically (z-axis) oriented liquid crystal located perpendicular to the path of light.

결국 액정층(4) 내의 액정이 도 5와 같은 서로 다른 배향을 가지게 되면, 각각의 화소 또는 서브 픽셀에 대응하는 액정은 수직(z축) 및 수평(y축) 편광에 대해 서로 다른 굴절률을 가지게 된다. 그 결과 본 발명의 다른 실시예의 컬러 디스플레이는 수직(z축) 및 수평(y)축 편광을 모두 포함하는 편광되지 않은 광에 대해 다중 간섭(또는 산란)을 일으킬 수 있어 간섭 모드를 만들 수 있다.Ultimately, when the liquid crystals in the liquid crystal layer 4 have different orientations as shown in FIG. 5, the liquid crystals corresponding to each pixel or subpixel have different refractive indices for vertical (z-axis) and horizontal (y-axis) polarization. do. As a result, color displays of other embodiments of the present invention may cause multiple interference (or scattering) of unpolarized light including both vertical (z-axis) and horizontal (y)-axis polarization, creating interference modes.

다음으로 본 발명의 실시예에 따른 컬러 디스플레이를 구동하기 위한 전극 패턴에 대해 살펴보기로 한다.Next, we will look at electrode patterns for driving a color display according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투명 디스플레이를 구동시키기 위한 전극 패턴을 도시한 단면도 및 평면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view and a top view showing an electrode pattern for driving a transparent display according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 6의 (a)에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가되지 않을(field off) 때의 액정의 배향은 하부 및 상부 전극들(2, 6)의 패턴과는 무관하다. 왜냐하면 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이, 투과 모드에서의 액정층(4) 내의 액정의 배향은 하부 및 상부 배향막들(3, 5)에 의해 결정되기 때문이다.First, as shown in (a) of FIG. 6, the orientation of the liquid crystal when no voltage is applied (field off) to the liquid crystal layer 4 of the transparent display according to the embodiment of the present invention is determined by the lower and upper electrodes ( It is unrelated to the patterns of 2 and 6). This is because, as previously explained in FIG. 2, the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal layer 4 in the transmission mode is determined by the lower and upper alignment layers 3 and 5.

반면 본 발명의 실시예에 따른 투명 디스플레이의 액정층(4)에 전압이 인가되어(field on) 산란 모드가 되는 경우, 전극의 패턴은 액정이 TN을 이용하거나 IPS를 이용한 경우에 따라 상이하다. 왜냐하면 각각의 액정 타입에 따라 전압이 인가되는 방향이 서로 다르기 때문이다.On the other hand, when a voltage is applied (field on) to the liquid crystal layer 4 of the transparent display according to an embodiment of the present invention to enter a scattering mode, the electrode pattern is different depending on whether the liquid crystal uses TN or IPS. This is because the direction in which the voltage is applied is different depending on each liquid crystal type.

본 발명의 실시예에 따른 투명 디스플레이의 액정이 TN을 이용할 때에는 도 6의 (b)와 같은 전극 패턴을 통해 액정의 배향이 제어될 수 있다.When the liquid crystal of a transparent display according to an embodiment of the present invention uses TN, the orientation of the liquid crystal can be controlled through an electrode pattern as shown in (b) of FIG. 6.

보다 구체적으로, 도 6의 (b)의 단면도에서 나타나는 바와 같이, TN을 이용하여 수직(z축) 방향으로 액정을 배향하기 위해서는 하부 전극(2)과 상부 전극(6) 사이에 전압이 인가되어야 한다. 이를 위해 도 6의 (b)의 평면도에서와 같이 상부 전극(6)은 x축 방향으로 길게 형성되고 수평(y축) 방향으로 복수 개가 반복적으로 배치되고 하부 전극(2)은 수평(y축) 방향으로 길게 형성되며 수평(y축) 방향으로 복수 개가 반복적으로 배치된다. 그리고 상부 전극(6)과 하부 전극(2)이 만나는 화소 또는 서브 픽셀에 수직(z축) 방향으로 전압을 인가하면 액정은 수직(z축) 방향으로 배향될 수 있다.More specifically, as shown in the cross-sectional view of FIG. 6(b), in order to orient the liquid crystal in the vertical (z-axis) direction using TN, a voltage must be applied between the lower electrode 2 and the upper electrode 6. do. For this purpose, as shown in the plan view of FIG. 6(b), the upper electrode 6 is formed long in the x-axis direction and is repeatedly arranged in a horizontal (y-axis) direction, and the lower electrode 2 is horizontal (y-axis). It is formed long in one direction and a plurality of pieces are repeatedly arranged in the horizontal (y-axis) direction. And when voltage is applied in the vertical (z-axis) direction to the pixel or sub-pixel where the upper electrode 6 and the lower electrode 2 meet, the liquid crystal can be aligned in the vertical (z-axis) direction.

비 한정적인 구체적인 예로써, 상기 하부 전극(2)과 상부 전극(6)은 스트라이프(stripe) 형상 또는 이와 유사한 형상일 수 있다.As a non-limiting specific example, the lower electrode 2 and the upper electrode 6 may have a stripe shape or a similar shape.

반면 본 발명의 실시예에 따른 투명 디스플레이의 액정이 IPS를 이용할 때에는 도 6의 (c)와 같은 전극 패턴을 통해 액정의 배향이 제어될 수 있다.On the other hand, when the liquid crystal of the transparent display according to the embodiment of the present invention uses IPS, the orientation of the liquid crystal can be controlled through the electrode pattern as shown in (c) of FIG. 6.

도 6의 (c)의 단면도에서 나타나는 바와 같이, IPS를 이용하여 수평(y축) 방향으로 액정을 배향하기 위해서는 일반적인 IPS 액정 패널에서와 같이 하부 전극(2)을 구성하는 각각의 전극들 사이에서 교호적으로 전압이 인가되어야 한다. 그런데 본 발명의 실시예에서의 투명 디스플레이는 액정층(4)의 하부와 상부에 각각 하부 배향막(3)과 상부 배향막(5)이 위치한다. 따라서 하부 전극(2)들 사이에서 교호적으로 전압이 인가되더라도 액정 디스플레이에서 액정의 배향을 위해 가하지는 전압이 높지 않으므로 상부 배향막(5) 부근의 액정들은 하부 전극(2)들 사이에 인가된 전압이 영향을 미치지 못하게 된다. 따라서 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 상부 전극(6)을 구성하는 구성하는 각각의 전극들 사이에서도 교호적으로 전압이 인가되어야 한다.As shown in the cross-sectional view of Figure 6 (c), in order to orient the liquid crystal in the horizontal (y-axis) direction using IPS, between each electrode constituting the lower electrode 2, as in a general IPS liquid crystal panel. Voltages must be applied alternately. However, in the transparent display according to the embodiment of the present invention, a lower alignment layer 3 and an upper alignment layer 5 are located below and above the liquid crystal layer 4, respectively. Therefore, even if voltage is applied alternately between the lower electrodes 2, the voltage applied for alignment of the liquid crystal in the liquid crystal display is not high, so the liquid crystals near the upper alignment film 5 are exposed to the voltage applied between the lower electrodes 2. This will not have any effect. Therefore, in the transparent display of the embodiment of the present invention, voltage must be applied alternately between each electrode constituting the upper electrode 6.

보다 구체적으로, IPS를 이용하는 액정층(4)에서는 먼저 상부 전극(6)은 x축 방향으로 길게 형성되고 수평(y축) 방향으로 복수 개가 반복적으로 배치되며, 상기 상부 전극을 구성하는 전극들 사이에 전압이 인가된다. 이에 따라 상부 배향막(5) 부근의 액정들은 수평 방향(y축)으로 배향된다. 비 한정적인 구체적인 예로써, 상기 상부 전극(6)은 스트라이프(stripe) 형상 또는 이와 유사한 형상일 수 있다.More specifically, in the liquid crystal layer 4 using IPS, the upper electrode 6 is first formed to be long in the Voltage is applied to Accordingly, liquid crystals near the upper alignment film 5 are aligned in the horizontal direction (y-axis). As a non-limiting specific example, the upper electrode 6 may have a stripe shape or a similar shape.

반면 하부 전극(2)은 앞에서의 TN을 이용한 액정들과는 달리 수평(y축) 방향으로 길게 형성되며 x축 방향으로 복수 개가 반복적으로 배치되는 제1 하부 전극(21)과 상기 제1 하부 전극(21)로부터 분기되어 제1 하부 전극(21)들 사이에 위치하고 상부 전극(6)과 동일한 x축으로 길게 형성되며 수평(y)축 방향으로 복수 개가 반복적으로 배치되는 제2 하부 전극(22)을 포함한다. 다시 말하면 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이가 IPS를 이용할 때, 하부 전극(2)의 형상은 빗(comb)의 형태를 가질 수 있다. 이 때 상기 제2 하부 전극(22)들 사이의 간격은 상기 상부 전극(6)들 사이의 간격과 동일하거나 적어도 유사한 것이 바람직하다. 이 때 상기 하부 전극(2)에도 상부 전극(6)과 동시적이고 동일한 전압이 인가되면, 상기 제1 하부 전극(21)에 인가된 전압은 상기 제2 하부 전극(22)에도 동일하게 인가된다. 이에 따라 하부 배향막(2) 부근의 액정들도 수평 방향(y축)으로 배향되게 된다.On the other hand, the lower electrode 2, unlike the previous liquid crystals using TN, is formed to be long in the horizontal (y-axis) direction and includes a plurality of first lower electrodes 21 repeatedly arranged in the x-axis direction and the first lower electrode 21. ) is branched from the first lower electrodes 21, is formed to be long along the same x-axis as the upper electrode 6, and includes a plurality of second lower electrodes 22 repeatedly arranged in the horizontal (y) axis direction. do. In other words, when the transparent display of the embodiment of the present invention uses IPS, the shape of the lower electrode 2 may have a comb shape. At this time, it is preferable that the spacing between the second lower electrodes 22 is the same as or at least similar to the spacing between the upper electrodes 6. At this time, if the same voltage is applied to the lower electrode 2 at the same time as the upper electrode 6, the voltage applied to the first lower electrode 21 is also applied to the second lower electrode 22. Accordingly, liquid crystals near the lower alignment film 2 are also aligned in the horizontal direction (y-axis).

한편, 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 사용되는 액정의 형태와 상관 없이 동일한 전극 구조를 통해 액정들의 배향 제어가 가능하다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 TN을 이용하거나 IPS를 이용하거나 모두 동일한 전극 구조를 통해 액정들의 배향 제어가 가능하다. 이에 따라 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 배향막과 하부 및/또는 상부 전극(2, 6)에 가해지는 전압을 조절함으로써 수직(z축), 수평(y축) 및 x축의 3축 배향을 하나의 화소 또는 서브 픽셀 내에서 제어가 가능하게 된다. Meanwhile, the transparent display according to an embodiment of the present invention can control the orientation of liquid crystals through the same electrode structure regardless of the type of liquid crystal used. In other words, the transparent display of the embodiment of the present invention can control the orientation of liquid crystals through the same electrode structure, whether using TN or IPS. Accordingly, the transparent display of the embodiment of the present invention adjusts the voltage applied to the alignment film and the lower and/or upper electrodes 2 and 6 to achieve three-axis orientation of vertical (z-axis), horizontal (y-axis), and x-axis. Control is possible within a pixel or subpixel.

도 7은 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이에서의 화소 또는 서브 픽셀 제어를 위한 전극 구조를 나타내는 평면도이다.Figure 7 is a plan view showing an electrode structure for pixel or sub-pixel control in a transparent display according to an embodiment of the present invention.

도 7에서의 상부 전극(6)과 하부 전극(2)은 각각 도 6의 (c)에서의 전극을 복수 개로 반복 시킨 것에 해당한다.The upper electrode 6 and the lower electrode 2 in FIG. 7 each correspond to a plurality of repetitions of the electrodes in FIG. 6(c).

도 7과 같은 전극 구조에서, 먼저 상부 전극의 하나의 채널은 기본적으로 x축 방향으로 길게 형성되고 수평(y축) 방향으로 상호 이격된 두 개의 스트라이프 형태의 전극으로 이루어진다(①+②). 반면 하부 전극의 하나의 채널은 도 6의 (c)의 하부 전극과 동일하게 빗(comb) 형태로 이루어지는 2개의 전극으로 이루어진다(ⓐ+ⓑ)In the electrode structure shown in FIG. 7, one channel of the upper electrode basically consists of two stripe-shaped electrodes that are long in the x-axis direction and spaced apart in the horizontal (y-axis) direction (①+②). On the other hand, one channel of the lower electrode consists of two electrodes in the same comb shape as the lower electrode in (c) of Figure 6 (ⓐ+ⓑ).

상기와 같은 하부 전극을 포함하는 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이의 구동은 다음과 같다.The operation of the transparent display of the embodiment of the present invention including the lower electrode as described above is as follows.

먼저 x축 방향의 액정 배향은 하부 및 상부 전극들(2, 6)에 전압을 인가하지 않은 상태(filed off)에서 배향막의 패턴을 통해 이루어 진다. 이 때 본 발명의 투명 디스플레이는 수평(y축) 및 수직(z축) 편광을 가지는 외부의 자연광과 아무런 간섭을 일으키지 않는다. 따라서 전압이 인가되지 않을 때에는 투명 모드가 될 수 있다.First, liquid crystal alignment in the x-axis direction is achieved through a pattern of an alignment film in a state where no voltage is applied to the lower and upper electrodes 2 and 6 (filed off). At this time, the transparent display of the present invention does not cause any interference with external natural light having horizontal (y-axis) and vertical (z-axis) polarization. Therefore, when no voltage is applied, it can be in transparent mode.

다음으로 만일 본 발명의 투명 디스플레이의 액정층(4) 내의 액정을 수직(z축) 방향으로 배향시키려면, 상부 전극(6)은 ①+②를 묶어 하나로 하고 하부 전극(2)은 ⓐ+ⓑ를 묶어 하나로 한 다음 상부 전극(6)과 하부 전극(2) 사이에 전압이 인가되어 액정의 수직 배향이 만들어 진다.Next, if the liquid crystal in the liquid crystal layer 4 of the transparent display of the present invention is to be aligned in the vertical (z-axis) direction, the upper electrode 6 is formed by tying ① + ② into one, and the lower electrode 2 is ⓐ + ⓑ. are bundled together and then a voltage is applied between the upper electrode (6) and the lower electrode (2) to create vertical alignment of the liquid crystal.

반면 만일 본 발명의 투명 디스플레이의 액정층(4) 내의 액정을 수평(y축) 방향으로 배향시키려면, 먼저 전압이 상부 전극(6)의 ① 전극과 ② 전극 사이에 인가된다. 동시에 하부 전극(2)의 ⓐ 전극과 ⓑ 전극 사이에도 전압이 인가된다. 이 때 상부 전극(6)과 하부 전극(2) 사이의 전압 차를 동기화하기 위해서 ① 전극과 ⓑ 전극은 같은 극성을 가지고, ② 전극과 ⓐ 전극은 같은 극성이 되도록 한다. 이를 위해 상기 상부 전극들과 상기 제2 하부 전극들은 상기 투명 디스플레이의 두께 방향에서 서로 중첩되는 것이 바람직하다.On the other hand, if the liquid crystal in the liquid crystal layer 4 of the transparent display of the present invention is to be aligned in the horizontal (y-axis) direction, voltage is first applied between the ① electrode and the ② electrode of the upper electrode 6. At the same time, voltage is also applied between electrode ⓐ and electrode ⓑ of the lower electrode 2. At this time, in order to synchronize the voltage difference between the upper electrode (6) and the lower electrode (2), the ① electrode and the ⓑ electrode are made to have the same polarity, and the ② electrode and the ⓐ electrode are made to have the same polarity. To this end, it is preferable that the upper electrodes and the second lower electrodes overlap each other in the thickness direction of the transparent display.

한편 상기 도 6 및 7에서의 하나의 전극 채널은 하나의 화소에 할당되거나 또는 하나의 서브 픽셀에 할당될 수 있다. 만일 하나의 화소 내에 복수 개의 전극 채널이 위치하게 되면, 이 때 하나의 전극 채널은 하나의 화소 내의 하나의 서브 픽셀 내의 액정을 제어하게 된다. Meanwhile, one electrode channel in FIGS. 6 and 7 may be assigned to one pixel or one subpixel. If a plurality of electrode channels are located within one pixel, one electrode channel controls the liquid crystal within one subpixel within one pixel.

다음으로 본 발명의 투명 디스플레이를 구동하는 방식에 대해 설명한다.Next, a method of driving the transparent display of the present invention will be described.

일반적인 액정 디스플레이의 능동 메트릭스(active matrix, AM) 구동은 트랜지스터와 스토리지 캐패시터(capacitor)를 필요로 한다. 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이 역시 액정 디스플레이와 동일하게 트랜지스터와 캐패시터를 포함한다. 따라서 트랜지스터와 캐패시터의 배치는 통상적인 TN 및 IPS를 이용한 액정 디스플레이에서의 배치를 이용할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이에서의 계조(gray scale)도 통상적인 AM 액정 디스플레이에서와 마찬가지로 인가 전압의 크기에 따른 액정 배향의 정도를 조절함으로써 표현될 수 있다. Active matrix (AM) driving of a typical liquid crystal display requires transistors and storage capacitors. The transparent display of the embodiment of the present invention also includes a transistor and a capacitor like the liquid crystal display. Therefore, the arrangement of transistors and capacitors can be used in liquid crystal displays using conventional TN and IPS. Additionally, gray scale in the transparent display of the embodiment of the present invention can be expressed by adjusting the degree of liquid crystal alignment according to the magnitude of the applied voltage, as in a typical AM liquid crystal display.

한편 하나의 프레임동안 측면 광원(8)에서 빛이 발광하면, 측면 광원(8)에서 떨어진 거리에 위치한 픽셀은 광이 충분히 도달하지 못할 경우가 발생할 수도 있다. 이 경우 스토리지 캐패시터가 작게 설계되면, 1 프래임 시간 내에 캐패시터가 방전될 수 있게 된다. 그 결과 도중에 광이 많이 사용되지 않게 되므로 광원(8)으로부터의 광이 광원에서 멀리 떨어진 거리에 위치한 픽셀까지 도달할 수 있게 된다.Meanwhile, when light is emitted from the side light source 8 during one frame, the light may not sufficiently reach pixels located at a distance from the side light source 8. In this case, if the storage capacitor is designed to be small, the capacitor can be discharged within 1 frame time. As a result, not much light is used along the way, allowing light from the light source 8 to reach pixels located at a distance from the light source.

한편 AM 구동 방식은 트랜지스터를 포함하게 되므로 트랜지스터로 인해 투명 디스플레이의 투과도가 저하될 수 있다. 따라서 트랜지스터를 포함하지 않아 투과도의 저하가 없고 제조 공정이 비교적 간단한 수동 매트릭스(passive matrix, PM) 구동 방식도 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이에 적용이 가능하다.Meanwhile, since the AM driving method includes a transistor, the transistor may reduce the transmittance of the transparent display. Therefore, a passive matrix (PM) driving method that does not include a transistor, does not reduce transmittance, and has a relatively simple manufacturing process can also be applied to the transparent display of the embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이의 PM 구동 패널의 평면도를 도시한 것이다.Figure 8 shows a top view of a PM driving panel of a transparent display according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예의 투명 디스플레이를 PM 방식으로 구동하는 경우, 스캔 라인(scan line)이 순차적으로 선택될 때 데이터 라인(data line)의 신호에 따라 선택된 픽셀이 순간적으로 발광하는 방식이 채용될 수 있다. 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이를 PM 방식으로 구동하는 경우, 계조 표현은 일반적인 PM 액정 디스플레이와 동일하게 데이터 전극에 인가되는 전압 크기에 따른 액정 배향의 양을 조절함으로써 제어가 가능하다.When driving the transparent display of the embodiment of the present invention in the PM method, a method in which the selected pixel momentarily emits light according to the signal of the data line when the scan line is sequentially selected may be adopted. . When the transparent display of an embodiment of the present invention is driven in the PM method, grayscale expression can be controlled by adjusting the amount of liquid crystal orientation according to the voltage level applied to the data electrode, in the same way as a general PM liquid crystal display.

다만 PM 구동 방식에서는 스캔 수가 많아지면 각각의 스캔 라인에 가할 수 있는 전압이 감소하여 그 결과 액정 디스플레이의 휘도가 지나치게 감소하게 된다. 따라서 본 발명의 실시예의 투명디스플레이에서는 휘도를 확보하기 위해서는 현실적 스캔 라인의 수를 200개 정도로 유지하는 것이 바람직하다. 반면 스캔 라인의 수가 줄어들게 되면 고정세(fine) 디스플레이를 구현할 수 없게 된다. 이에 따라 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 스캔 라인의 수를 일정 개수(예를 들면 200개)를 유지한 복수 개의 투명 디스플레이를 데이터 라인 방향으로 병렬적으로 배치한다. 상기 배치를 통해 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 PM 구동 방식에서도 휘도를 확보함과 동시에 고정세와 대면적을 구현할 수 있다.However, in the PM driving method, as the number of scans increases, the voltage that can be applied to each scan line decreases, resulting in an excessive decrease in the brightness of the liquid crystal display. Therefore, in order to secure brightness in the transparent display of the embodiment of the present invention, it is desirable to maintain the realistic number of scan lines at about 200. On the other hand, if the number of scan lines is reduced, a fine display cannot be implemented. Accordingly, in the transparent display according to the embodiment of the present invention, a plurality of transparent displays maintaining a certain number of scan lines (for example, 200) are arranged in parallel in the data line direction. Through the above arrangement, the transparent display of the embodiment of the present invention can secure luminance even in the PM driving method and at the same time implement high definition and large area.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예의 투명 디스플레이는 비 한정적인 예로써 디스플레이 1 내지 4가 수평(y축) 방향으로 배치된다. 이 때 디스플레이 1 내지 4는 각각 스캔 라인 수가 200개 또는 그 이하일 수 있다.Referring to FIG. 8, the transparent display of the embodiment of the present invention is a non-limiting example in which displays 1 to 4 are arranged in the horizontal (y-axis) direction. At this time, displays 1 to 4 may each have 200 scan lines or less.

한편 디스플레이 1 내지 4의 스캔 라인들(예를 들면 상부 전극(6)에 해당)은 모두 동일한 평면에서 구현된다. 반면 데이터 라인(예를 들면 하부 전극(2)에 해당)은 각각의 디스플레이 1 내지 4에 대해 동일 평면 또는 서로 다른 층상에 형성될 수 있다.Meanwhile, the scan lines of displays 1 to 4 (for example, corresponding to the upper electrode 6) are all implemented in the same plane. On the other hand, the data line (e.g., corresponding to the lower electrode 2) may be formed on the same plane or on different layers for each display 1 to 4.

도 8에서 도시하는 바와 같이 만일 디스플레이 1과 2의 데이터 라인이 동일 평면 상에 존재한다면, 제2 디스플레이의 테이터 라인은 제1 디스플레이의 데이터 라인이 형성된 후 제1 디스플레이의 데이터 라인으로부터 스캔 전극의 길이 방향으로 일정 거리 이격된 위치의 동일 평면 상에 형성될 수 있다. 상기와 같은 제1 디스플레이의 데이터 라인과 제2 디스플레이의 데이터 라인의 배치를 통해, 제1 디스플레이와 제2 디스플레이는 서로 간섭 없이 PM 방식으로 구동될 수 있다.As shown in FIG. 8, if the data lines of displays 1 and 2 exist on the same plane, the data line of the second display is the length of the scan electrode from the data line of the first display after the data line of the first display is formed. It can be formed on the same plane at positions spaced a certain distance apart in one direction. Through the arrangement of the data lines of the first display and the data line of the second display as described above, the first display and the second display can be driven in the PM method without interfering with each other.

반면 만일 디스플레이 1과 2의 데이터 라인이 서로 다른 평면 상에 존재한다면, 도 8에서 도시하는 바와 같이 제1 디스플레이의 데이터 라인이 형성된 후 상기 제1 디스플레이의 데이터 라인 상에 절연층이 형성된 후 제2 디스플레이의 테이터 라인이 형성된다. 상기와 같은 제1 디스플레이의 데이터 라인과 제2 디스플레이의 데이터 라인의 배치를 통해, 제1 디스플레이와 제2 디스플레이는 서로 간섭 없이 PM 방식으로 구동될 수 있다.On the other hand, if the data lines of displays 1 and 2 exist on different planes, as shown in FIG. 8, after the data lines of the first display are formed and an insulating layer is formed on the data lines of the first display, the second display A data line on the display is formed. Through the arrangement of the data lines of the first display and the data line of the second display as described above, the first display and the second display can be driven in the PM method without interfering with each other.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해될 수 있을 것이다.Although the above description focuses on the embodiments of the present invention, various changes and modifications can be made at the level of those skilled in the art. Accordingly, it will be understood that such changes and modifications are included within the scope of the present invention as long as they do not depart from the scope of the present invention.

1: 하부 투명 기판 2: 하부 전극
3: 하부 배향막 4: 액정층
5: 상부 배향막 6: 상부 전극
7: 상부 투명 기판 8: 광원
21: 제1 하부 전극 22: 제2 하부 전극1: Lower transparent substrate 2: Lower electrode
3: Lower alignment layer 4: Liquid crystal layer
5: upper alignment layer 6: upper electrode
7: upper transparent substrate 8: light source
21: first lower electrode 22: second lower electrode

Claims (11)

하부 투명 기판;
상기 하부 투명 기판 상에 위치하는 하부 전극;
상기 하부 전극 상에 위치하는 하부 배향막;
상기 하부 배향막 상에 위치하는 액정층;
상기 액정층 상에 위치하는 상부 배향막;
상기 상부 배향막 상에 위치하는 상부 전극;
상기 상부 전극 상에 위치하는 상부 투명 기판;
상기 투명 기판들의 상, 하, 좌, 우 측면 중 적어도 하나의 측면에 위치하는 광원;을 포함하고,
상기 액정층은 제1 부분 및 제2 부분이 서로 교대로 배치되고,
상기 제1 부분은 제1 방향으로 배향되어 제1 굴절률을 가지는 액정에 대응하고, 상기 제2 부분은 상기 제1방향과 다른 제2 방향으로 배향되어 상기 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 가지는 액정에 대응하여 위치하며,
상기 액정층은 고분자 물질을 포함하지 않고, 상기 액정층 내의 액정들의 상기 제1 부분 또는 제2 부분은 각각 서로 다른 하나의 화소 또는 서브 픽셀인 투명 디스플레이.
Lower transparent substrate;
a lower electrode located on the lower transparent substrate;
a lower alignment layer located on the lower electrode;
a liquid crystal layer located on the lower alignment layer;
an upper alignment layer located on the liquid crystal layer;
an upper electrode located on the upper alignment layer;
an upper transparent substrate positioned on the upper electrode;
A light source located on at least one of the upper, lower, left, and right sides of the transparent substrates,
The liquid crystal layer has first parts and second parts arranged alternately with each other,
The first part is oriented in a first direction and corresponds to a liquid crystal having a first refractive index, and the second part is oriented in a second direction different from the first direction and corresponds to a liquid crystal having a second refractive index lower than the first refractive index. It is located in response to
The liquid crystal layer does not include a polymer material, and the first portion or the second portion of the liquid crystals in the liquid crystal layer are each different pixels or subpixels.
 제1항에 있어서,
상기 투명 디스플레이는 편광막 및 컬러 필터를 포함하지 않는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
According to paragraph 1,
the transparent display does not include a polarizing film and a color filter;
A transparent display featuring.
 제1항에 있어서,
상기 투명 디스플레이는 광원으로 적색, 녹색 및 청색 발광 소자를 포함하고, 빔 스프리터(beam splitter)를 추가로 포함하는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
According to paragraph 1,
The transparent display includes red, green, and blue light-emitting elements as light sources, and further includes a beam splitter;
A transparent display featuring.
 제1항에 있어서,
상기 투명 디스플레이는 전압이 인가되지 않은 상태(field off)에서 상기액정층의 전체 액정의 장축이 상기 하부배향막 및 상부 배향막에 의해 자연광의 편광 방향들과 서로 다른 방향으로 배향되는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
According to paragraph 1,
In the transparent display, in a state where no voltage is applied (field off), the long axis of the entire liquid crystal of the liquid crystal layer is aligned in directions different from the polarization directions of natural light by the lower alignment layer and the upper alignment layer;
A transparent display featuring.
 제1항에 있어서,
상기 투명 디스플레이는 전압이 인가된 상태(field on)에서 액정층 내의 일부의 화소 또는 서브 픽셀에 해당하는 액정들의 장축은 광원에서 나온 광의 편광 방향인 제1 방향으로 배향되고, 나머지 화소 또는 서브 픽셀에 해당하는 액정들의 장축은 상기 광의 편광 방향인 제1 방향과 수직하고 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배향되어 상기 일부의 화소 또는 서브 픽셀에 해당하는 액정들과 상기 나머지 화소 또는 서브 픽셀에 해당하는 액정들은 서로 다른 굴절률을 가지는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
According to paragraph 1,
In the transparent display, when a voltage is applied (field on), the long axes of the liquid crystals corresponding to some pixels or subpixels in the liquid crystal layer are oriented in the first direction, which is the polarization direction of the light from the light source, and the long axes of the liquid crystals corresponding to some pixels or subpixels in the liquid crystal layer are oriented in the first direction, which is the polarization direction of the light from the light source. The long axes of the corresponding liquid crystals are perpendicular to the first direction, which is the polarization direction of the light, and are oriented in a second direction different from the first direction, corresponding to the liquid crystals corresponding to some of the pixels or subpixels and the remaining pixels or subpixels. Liquid crystals have different refractive indices;
A transparent display featuring.
 제1항에 있어서,
상기 상부 전극은 일 방향으로 길게 형성된 형상이고,
상기 하부 전극은 상기 상부 전극의 긴 방향과 교차하는 방향으로 길게 형성되는 제1 하부 전극과, 상기 제1 하부 전극에서 분기되어 상기 상부 전극의 상기 긴 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제2 하부 전극을 포함하는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
According to paragraph 1,
The upper electrode has a long shape in one direction,
The lower electrode includes a first lower electrode formed to be long in a direction intersecting the long direction of the upper electrode, and a second lower electrode branched from the first lower electrode and protruding in a direction parallel to the long direction of the upper electrode. Including;
A transparent display featuring.
 제6항에 있어서,
상기 상부 전극들과 상기 제2 하부 전극들은 상기 투명 디스플레이의 두께 방향에서 서로 중첩되는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
According to clause 6,
the upper electrodes and the second lower electrodes overlap each other in the thickness direction of the transparent display;
A transparent display featuring.
 제1항에 있어서,
상기 투명 디스플레이는 트랜지스터를 포함하지 않는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
According to paragraph 1,
the transparent display does not include transistors;
A transparent display featuring.
 제8항에 있어서,
상기 투명 디스플레이는 두께 방향 이외의 방향으로 소정의 화소 수를 가지는 단위 디스플레이가 복수 개 배치되는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
According to clause 8,
The transparent display includes a plurality of unit displays having a predetermined number of pixels arranged in a direction other than the thickness direction;
A transparent display featuring.
 제9항에 있어서,
상기 단위 디스플레이가 복수 개 배치된 상기 투명 디스플레이의 하부 전극들은 상부 전극 방향으로 상호 이격되어 투명 디스플레이의 두께 방향에서 동일 평면 상에 위치하는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.
According to clause 9,
The lower electrodes of the transparent display in which the plurality of unit displays are arranged are spaced apart from each other in the upper electrode direction and positioned on the same plane in the thickness direction of the transparent display;
A transparent display featuring.
 제10항에 있어서,
상기 복수 개의 투명 디스플레이의 하부 전극들은 투명 디스플레이의 두께 방향에서 서로 다른 평면 상에 위치하고, 각각의 하부 전극들 사이에는 절연층이 위치하는 것;
을 특징으로 하는 투명 디스플레이.According to clause 10,
The lower electrodes of the plurality of transparent displays are located on different planes in the thickness direction of the transparent display, and an insulating layer is located between each lower electrode.
A transparent display featuring.
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