KR20190011398A - 투명표시장치 - Google Patents

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KR20190011398A
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김푸름
박선영
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 회절 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있는 투명표시장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 투명표시장치는 입사되는 빛을 투과시키는 투과 영역들과 빛을 발광하는 발광 영역들을 포함하는 투명표시패널, 및 투명표시패널의 전면에 배치되고, 투과 영역들에 대응되게 배치된 복수의 렌즈들을 포함하는 렌즈 패널를 포함한다. 렌즈 패널은 투명표시패널의 투과 영역을 투과한 빛을 그대로 통과시키거나 굴절시킨다.

Description

투명표시장치{TRANSPARENT DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예는 투명표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 표시장치가 개발되어 각광받고 있다. 이와 같은 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device: ELD), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 등을 들 수 있다.
최근에는 표시장치는 박형화, 경량화, 및 저소비 전력화되고 있으며, 이로 인해 표시장치의 적용 분야가 계속 증가하고 있다. 특히, 표시장치는 대부분의 전자 장치나 모바일 기기에서 사용자 인터페이스의 하나로 사용되고 있다.
또한, 최근에는 특성상 사용자가 표시장치의 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있는 투명표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 투명표시장치는 공간 활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다. 투명표시장치는 정보인식, 정보처리 및 정보표시의 기능을 투명한 전자기기로 구현함으로써 기존 전자기기의 공간적 및 시각적 제약을 해소할 수 있다. 예를 들어, 투명표시장치는 건물이나 자동차의 창문(window)에 적용되어 배경을 보이거나 화상을 표시하는 스마트 창(smart window)으로 구현될 수 있다.
투명표시장치는 발광 영역과 투과 영역을 가지며, 투과 영역으로 빛을 투과시킨다. 이때, 투과 영역은 발광 영역들 사이에 배치되므로, 투과 영역을 통과하는 빛은 회절될 수 있다. 주간에는 전방위에서 빛이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 관찰되지 않지만, 야간에는 특정 방향에서 직진광이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 관찰되는 문제가 있다.
또한, 투명표시장치는 유기발광 표시장치로 구현될 수 있으며, 이 경우 전력 소비가 적은 장점이 있다. 그러나 어두운 환경, 예컨대, 야간에는 명암비(contrast ratio)에 문제가 없지만 빛이 있는 환경, 예컨대, 주간에는 명암비가 저하되는 단점이 있다. 어두운 환경의 명암비는 암실 명암비, 빛이 있는 환경의 명암비는 명실 명암비로 정의될 수 있다. 즉, 투명표시장치는 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있도록 하기 위해 투과 영역이 존재하므로, 이로 인해 명실 명암비가 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 회절 패턴이 발생하지 않는 투명표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 빛이 있는 환경에서 명암비가 저하되는 것을 방지할 수 있는 투명표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명표시장치는 입사되는 빛을 투과시키는 투과 영역들과 빛을 발광하는 발광 영역들을 포함하는 투명표시패널, 및 투명표시패널의 전면에 배치되고, 투과 영역들에 대응되게 배치된 복수의 렌즈들을 포함하는 렌즈 패널를 포함한다. 렌즈 패널은 투명표시패널의 투과 영역을 투과한 빛을 그대로 통과시키거나 굴절시킨다.
본 발명은 투명표시패널의 전면에 렌즈 패널을 배치함으로써 투과 영역을 통과하면서 회절된 빛에 의하여 회절 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 투명표시패널의 배면에 광 제어 패널을 배치함으로써 명실 투명표시패널의 투과 영역에 의하여 명실 명암비가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널, 게이트 구동부, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 표시용 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 표시 영역의 화소를 보여주는 일 예시도면이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 패널을 보여주는 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 패널을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 패널을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 패널을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 패널을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 렌즈 패널을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 12a 및 도 12b는 도 11의 투명표시장치의 일예를 보여주는 단면도들이다.
도 13는 도 10의 투명표시장치의 다른예를 보여주는 단면도들이다.
도 14은 렌즈 패널의 렌즈를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15는 도 14의 A영역의 확대도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널, 게이트 구동부, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 표시용 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다. 도 3은 도 2의 표시 영역의 화소를 보여주는 일 예시도면이다. 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 패널을 보여주는 사시도이다.
이하에서는 도 1 내지 도 4를 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치를 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 4에서 X축은 게이트 라인과 나란한 방향을 나타내고, Y축은 데이터 라인과 나란한 방향을 나타내며, Z축은 투명 표시 장치의 높이 방향을 나타낸다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 투명표시패널(100), 게이트 구동부(120), 소스 드라이브 집적회로(integrated circuit, 이하 "IC"라 칭함)(130), 연성필름(140), 표시용 회로보드(150), 타이밍 제어부(160), 렌즈 패널(200), 및 접착층(300)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display)로 구현된 것을 중심으로 설명하였으나, 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 퀀텀닷발광표시장치(Quantum dot Lighting Emitting Diode) 또는 전기영동 표시장치(Electrophoresis display)로도 구현될 수 있다.
투명표시패널(100)은 서로 마주보는 하부 기판(111)과 상부 기판(112)을 포함한다. 상부 기판(112)은 봉지 기판일 수 있다. 하부 기판(111)은 상부 기판(112)보다 크게 형성되며, 이로 인해 하부 기판(111)의 일부는 상부 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다.
투명표시패널(100)은 입사되는 빛을 투과시키거나 화상을 표시한다. 투명표시패널(100)의 표시영역(DA)에는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 형성되며, 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 영역들에는 화소들이 형성될 수 있다. 표시영역(DA)의 화소들은 화상을 표시할 수 있다.
표시 영역(DA)은 도 3과 같이 투과 영역(TA)와 발광 영역(EA)을 포함한다. 투명표시패널(100)은 투과 영역(TA)들로 인해 투명 표시 패널(100)의 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있으며, 발광 영역(EA)들로 인해 화상을 표시할 수 있다. 도 3에서는 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)이 게이트 라인 방향(X축 방향)으로 길게 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)은 데이터 라인 방향(Y축 방향)으로 길게 형성될 수도 있다.
투과 영역(TA)은 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 영역이다. 발광 영역(EA)은 빛을 발광하는 영역이다. 발광 영역(EA)은 복수의 화소(P)들을 포함할 수 있으며, 화소(P)들 각각은 도 3과 같이 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE)를 포함하는 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 화소(P)들 각각은 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE) 및 청색 발광부(BE) 외에 흰색 발광부를 더 포함할 수도 있다. 또는, 화소(P)들 각각은 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 청색 발광부(BE), 옐로우(yellow) 발광부, 자홍색(magenta) 발광부, 및 청록색(cyan) 발광부 중에 적어도 두 개 이상의 발광부들을 포함할 수 있다.
적색 발광부(RE)는 적색광을 발광하는 영역이고, 녹색 발광부(GE)는 녹색광을 발광하는 영역이며, 청색 발광부(BE)는 청색광을 발광하는 영역이다. 발광 영역(EA)의 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE)는 소정의 빛을 발광하며, 입사되는 빛을 투과시키지 않는 비투과 영역에 해당한다.
적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE) 각각에는 도 4와 같이 트랜지스터(T), 애노드 전극(AND), 유기층(EL), 캐소드 전극(CAT)이 마련될 수 있다.
트랜지스터(T)는 하부 기판(111)상에 마련된 액티브층(ACT), 액티브층(ACT)상에 마련된 제1 절연막(I1), 제1 절연막(I1) 상에 마련된 게이트 전극(GE), 게이트 전극(GE)상에 마련된 제2 절연막(I2), 제2 절연막(I2) 상에 마련되고 제1 및 제2 콘택홀들(CNT1, CNT2)을 통해 액티브층(ACT)에 접속되는 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)을 포함한다. 도 4에서는 트랜지스터(T)가 탑 게이트 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 게이트 전극(GE)이 액티브층(ACT) 아래 배치되는 보텀 게이트 방식으로 형성될 수도 있다.
애노드 전극(AND)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 상에 마련된 층간 절연막(ILD)을 관통하는 제3 콘택홀(CNT3)을 통해 트랜지스터(T)의 드레인 전극(DE)에 접속된다. 서로 인접한 애노드 전극(AND)들 사이에는 뱅크(B)가 마련되며, 이로 인해 서로 인접한 애노드 전극(AND)들은 전기적으로 절연될 수 있다.
애노드 전극(AND) 상에는 유기층(EL)이 마련된다. 유기층(EL)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기발광층(organic light emitting layer), 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 유기층(EL)과 뱅크(B) 상에는 캐소드 전극(CAT)이 마련된다. 애노드 전극(AND)과 캐소드 전극(CAT)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기발광층으로 이동되며, 유기발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다.
도 4에서는 투명표시패널(100)이 전면(前面) 발광(top emission) 방식으로 구현된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 배면(背面) 발광(bottom emission) 방식으로 구현될 수도 있다. 렌즈 패널(200)은 투명표시패널(100)이 발광하는 방향에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 렌즈 패널(200)은 전면 발광 방식에서는 투명표시패널(100)의 위, 즉 상부 기판(112)의 위에 배치되고, 배면 발광 방식에서는 투명표시패널(100)의 아래, 즉 하부 기판(111)의 위에 배치되는 것이 바람직하다.
전면 발광 방식에서는 유기층(EL)의 빛이 상부 기판(112) 방향으로 발광하므로, 트랜지스터(T)가 뱅크(B)와 애노드 전극(AND) 아래에 넓게 마련될 수 있다. 따라서, 전면 발광 방식은 배면 발광 방식에 비해 트랜지스터(T)의 설계 영역이 넓다는 장점이 있다. 전면 발광 방식에서는 애노드 전극(AND)이 알루미늄, 알루미늄과 ITO의 적층 구조와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성되고, 캐소드 전극(CAT)이 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 캐소드 전극(CAT)은 수백 옴스트롱(Å) 이하의 두께로 얇게 형성된 은(Ag), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 또는 은(Ag)과 마그네슘(Mg)의 합금 중 어느 하나일 수도 있다. 이 경우, 캐소드 전극(CAT)은 반투과층이 되어, 실질적으로 투명한 캐소드로 사용될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널(100)은 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 투과 영역(TA)과 빛을 발광하는 발광 영역(EA)을 포함한다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 투명표시장치의 투과 영역(TA)들을 통해 투명표시장치의 배면에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있다.
게이트 구동부(120)는 타이밍 제어부(160)로부터 입력되는 게이트 제어신호에 따라 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급한다. 도 2에서는 게이트 구동부(120)가 투명표시패널(100)의 표시영역(DA)의 일 측 바깥쪽에 GIP(gate driver in panel) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 게이트 구동부(120)는 투명표시패널(100)의 표시영역(DA)의 양측 바깥쪽에 GIP 방식으로 형성될 수도 있고, 또는 구동 칩으로 제작되어 연성필름에 실장되고 TAB(tape automated bonding) 방식으로 투명표시패널(100)에 부착될 수도 있다.
소스 드라이브 IC(130)는 타이밍 제어부(160)로부터 디지털 비디오 데이터와 소스 제어신호를 입력받는다. 소스 드라이브 IC(130)는 소스 제어신호에 따라 디지털 비디오 데이터를 아날로그 데이터전압들로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. 소스 드라이브 IC(130)가 구동 칩으로 제작되는 경우, COF(chip on film) 또는 COP(chip on plastic) 방식으로 연성필름(140)에 실장될 수 있다.
하부 기판(111)의 크기는 상부 기판(112)의 크기보다 크기 때문에, 하부 기판(111)의 일부는 상부 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다. 상부 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출된 하부 기판(111)의 일부에는 표시용 패드들이 마련된다. 표시용 패드들은 데이터 패드들일 수 있다.
연성필름(140)에는 표시용 패드들과 소스 드라이브 IC(130)를 연결하는 배선들, 표시용 패드들과 표시용 회로보드(150)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(140)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 표시용 패드들 상에 부착되며, 이로 인해 표시용 패드들과 연성필름(140)의 배선들이 연결될 수 있다.
표시용 회로보드(150)는 연성필름(140)들에 부착될 수 있다. 표시용 회로보드(150)는 구동 칩들로 구현된 다수의 회로들이 실장될 수 있다. 예를 들어, 표시용 회로보드(150)에는 타이밍 제어부(160)가 실장될 수 있다. 표시용 회로보드(150)는 인쇄회로보드(printed circuit board) 또는 연성 인쇄회로보드(flexible printed circuit board)일 수 있다.
타이밍 제어부(160)는 외부의 시스템 보드(미도시)로부터 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호를 입력받는다. 타이밍 제어부(160)는 타이밍 신호에 기초하여 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호와 소스 드라이브 IC(130)들을 제어하기 위한 소스 제어신호를 발생한다. 타이밍 제어부(160)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부(120)에 공급하고, 소스 제어신호를 소스 드라이브 IC(130)들에 공급한다.
렌즈 패널(200)은 투명표시패널(100)의 전면에 배치되어, 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 그대로 통과시키거나 굴절시킬 수 있다. 이를 위하여, 렌즈 패널(200)은 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230), 제2 전극(240), 및 렌즈층(250)을 포함한다.
제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각은 유리(glass) 또는 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 기판들(210, 220) 각각은 플라스틱 필름인 경우, TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지(Cellulose resin), 노르보르넨 유도체(Norbornene derivatives) 등의 COP(cyclo olefin polymer), COC(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methylmethacrylate) 등의 아크릴 수지(acrylic resin), PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀(polyolefin), PVA(polyvinyl alcohol), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenenaphthalate), PET(polyethyleneterephthalate) 등의 폴리에스테르(polyester), PI(polyimide), PSF(polysulfone), 또는 불소 수지(fluoride resin) 등을 포함하는 시트 또는 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 기판(210)은 생략될 수 있다.
제1 기판(210)의 일면 상에는 제1 전극(230)이 마련되고, 제1 기판(210)과 마주보는 제2 기판(220)의 일면 상에는 제2 전극(240)이 마련된다. 제1 및 제2 전극들(230, 240) 각각은 투명한 전극일 수 있으며, 전압 인가 여부에 따라 렌즈층(250)에 포함된 액정 분자의 배열 방향을 제어할 수 있다. 이러한 제1 및 제2 전극(230, 240)들은 액정의 방향성을 결정할 수 있도록 다양하게 패턴화해서 형성될 수 있다.
제1 및 제2 전극들(230, 240) 각각은 은 산화물(예; AgO 또는 Ag2O 또는 Ag2O3), 알루미늄 산화물(예; Al2O3), 텅스텐 산화물(예; WO2 또는 WO3 또는 W2O3), 마그네슘 산화물(예; MgO), 몰리브덴 산화물(예; MoO3), 아연 산화물(예; ZnO), 주석 산화물(예; SnO2), 인듐 산화물(예; In2O3), 크롬 산화물(예; CrO3 또는 Cr2O3), 안티몬 산화물(예; Sb2O3 또는 Sb2O5), 티타늄 산화물(예; TiO2), 니켈 산화물(예;NiO), 구리 산화물(예; CuO 또는 Cu2O), 바나듐 산화물(예; V2O3 또는 V2O5), 코발트 산화물(예; CoO), 철 산화물(예; Fe2O3 또는 Fe3O4), 니오븀 산화물(예; Nb2O5), 인듐 주석 산화물(예; Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(예; Indium Zinc Oxide, IZO), 알루미늄 도핑된 아연 산화물(예; Aluminium doped Zinc Oxide, ZAO), 알루미늄 도핑된 주석 산화물(예; Aluminum Tin Oxide, TAO) 또는 안티몬 주석 산화물(예; Antimony Tin Oxide, ATO)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
렌즈층(250)은 투과 영역(TA)에 대응되게 배치된 복수의 렌즈들을 포함하며, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 의한 전계 형성 여부에 따라 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 그대로 통과시키거나 굴절시킬 수 있다. 렌즈층(250)에 대한 자세한 설명은 도 5 내지 도 9를 결부하여 후술하도록 한다.
접착층(300)은 투명표시패널(100)과 렌즈 패널(200)를 접착한다. 접착층(300)은 OCA(optically clear adhesive)와 같은 투명접착필름 또는 OCR(optically clear resin)과 같은 투명접착제일 수 있다.
이하에서는 다양한 실시예에 따른 렌즈 패널(200)에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
제1 실시예
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 패널을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230), 제2 전극(240) 및 렌즈층(250)을 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 패널(200)의 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230) 및 제2 전극(240)은 도 5를 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
렌즈층(250)은 제1 전극(230) 및 제2 전극(240) 사이에 배치되며, 제1 및 제2 전극(230, 240)에 의한 전계 형성 여부에 따라 복수의 렌즈(L)들을 구현한다. 이를 위하여, 렌즈층(250)은 수평 배향막(251), 이방성 물질층(252) 및 등방성 물질층(253)으로 이루어진 복수의 렌즈(L)들을 포함한다.
수평 배향막(251)은 제1 전극(230) 상에 배치된다. 수평 배향막(251)은 제1 및 제2 전극(230, 240)들 각각에 전압이 인가되지 않는 경우 이방성 물질층(252)에 포함된 액정들을 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배열하는 역할을 한다.
이방성 물질층(252)은 복수의 렌즈(L)들 사이에 배치되며, 광학적 이방성을 가지는 액정, 예컨대, 포지티브 액정(LC1)들을 포함한다. 이방성 물질층(252)은 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 대한 전압 인가여부에 따라 포지티브 액정(LC1)들이 배향되게 되고, 배향된 방향에 따라 굴절률이 달라진다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되지 않으면, 이방성 물질층(252)의 포지티브 액정(LC1)들은 수평 배향막(251)에 의하여 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배열된다. 이때, 이방성 물질층(252)의 굴절률은 포지티브 액정(LC1)들의 장축 방향 굴절률(ne)이 된다.
반면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들 각각에 전압이 인가되면, 이방성 물질층(252)의 포지티브 액정(LC1)들은 수직 방향(Z축 방향)으로 배열된다. 이때, 이방성 물질층(252)의 굴절률은 포지티브 액정(LC1)들의 단축 방향 굴절률(no)이 된다.
복수의 렌즈(L)들은 수평 배향막(251) 및 제2 전극(240) 사이에 배치되고, 투과 영역(TA)에 대응되게 배치된다. 복수의 렌즈(L)들은 하면이 투명표시패널(100)을 향하여 볼록한 형상을 가진다.
이러한 복수의 렌즈(L)들은 등방성 물질층(253)으로 이루어진다. 등방성 물질층(253)은 광학적 등방성을 가지는 물질, 예컨대, 수지(resin)를 포함할 수 있다. 이때, 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 이방성 물질층(252)에 포함된 포지티브 액정(LC1)들의 장축 방향 굴절률(ne)과 실질적으로 동일하다.
복수의 렌즈(L)들은 이방성 물질층(252)의 굴절률과 등방성 물질층(253)의 굴절률 차이에 따라 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 그대로 통과시키거나 굴절시킬 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되지 않으면, 이방성 물질층(252)의 굴절률은 포지티브 액정(LC1)들의 장축 방향 굴절률(ne)이 된다. 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 포지티브 액정(LC1)들의 장축 방향 굴절률(ne)과 동일하므로, 이방성 물질층(252)의 굴절률(ne)과 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 동일하다. 이에 따라, 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다.
반면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되면, 이방성 물질층(252)의 굴절률은 포지티브 액정(LC1)들의 단축 방향 굴절률(no)이 된다. 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 포지티브 액정(LC1)들의 장축 방향 굴절률(ne)과 동일하므로, 이방성 물질층(252)의 굴절률(no)과 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 서로 달라진다. 이방성 물질층(252)의 굴절률(no)이 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin) 보다 작아지므로, 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절시킬 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 사용자의 선택에 의하여 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 대한 전압 인가 여부가 결정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 제1 실시예 따른 렌즈 패널(200)은 밝은 환경, 예컨대, 주간에 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가되지 않고, 어두운 환경, 예컨대, 야간에 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가될 수 있다. 주간에는 전방위에서 빛이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생하지 않으므로, 렌즈 패널(200)은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다. 반면, 야간에는 특정 방향에서 직진광이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 렌즈 패널(200)은 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가하여 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛을 굴절시킴으로써 빛이 직진방향으로 진행할 수 있도록 한다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 야간에서 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제2 실시예
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 패널을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230), 제2 전극(240) 및 렌즈층(250)을 포함한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 패널(200)의 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230) 및 제2 전극(240)은 도 5를 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
렌즈층(250)은 제1 전극(230) 및 제2 전극(240) 사이에 배치되며, 제1 및 제2 전극(230, 240)에 의한 전계 형성 여부에 따라 복수의 렌즈(L)들을 구현한다. 이를 위하여, 렌즈층(250)은 수평 배향막(251), 등방성 물질층(253) 및 이방성 물질층(252)으로 이루어진 복수의 렌즈(L)들을 포함한다.
수평 배향막(251)은 제1 전극(230) 상에 배치된다. 수평 배향막(251)은 제1 및 제2 전극(230, 240)들 각각에 전압이 인가되지 않는 경우 이방성 물질층(252)에 포함된 액정들을 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배열하는 역할을 한다.
등방성 물질층(253)은 복수의 렌즈(L)들 사이에 배치되며, 광학적 등방성을 가지는 물질, 예컨대, 수지(resin)를 포함할 수 있다. 이때, 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 이방성 물질층(252)에 포함된 포지티브 액정(LC1)들의 단축 방향 굴절률(no)과 실질적으로 동일하다.
복수의 렌즈(L)들은 수평 배향막(251) 및 제2 전극(240) 사이에 배치되고, 투과 영역(TA)에 대응되게 배치된다. 복수의 렌즈(L)들은 하면이 투명표시패널(100)을 향하여 볼록한 형상을 가진다.
이러한 복수의 렌즈(L)들은 이방성 물질층(252)으로 이루어질 수 있다. 이방성 물질층(252)은 광학적 이방성을 가지는 액정, 예컨대, 포지티브 액정(LC1)들을 포함할 수 있다. 이방성 물질층(252)은 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 대한 전압 인가여부에 따라 포지티브 액정(LC1)들이 배향되게 되고, 배향된 방향에 따라 굴절률이 달라진다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되지 않으면, 이방성 물질층(252)의 포지티브 액정(LC1)들은 수평 배향막(251)에 의하여 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배열된다. 이때, 이방성 물질층(252)의 굴절률은 포지티브 액정(LC1)들의 장축 방향 굴절률(ne)이 된다.
반면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들 각각에 전압이 인가되면, 이방성 물질층(252)의 포지티브 액정(LC1)들은 수직 방향(Z축 방향)으로 배열된다. 이때, 이방성 물질층(252)의 굴절률은 포지티브 액정(LC1)들의 단축 방향 굴절률(no)이 된다.
복수의 렌즈(L)들은 이방성 물질층(252)의 굴절률과 등방성 물질층(253)의 굴절률 차이에 따라 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 그대로 통과시키거나 굴절시킬 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되면, 이방성 물질층(252)의 굴절률은 포지티브 액정(LC1)들의 단축 방향 굴절률(no)이 된다. 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 포지티브 액정(LC1)들의 단축 방향 굴절률(no)과 동일하므로, 이방성 물질층(252)의 굴절률(no)과 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 동일하다. 이에 따라, 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다.
반면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되지 않으면, 이방성 물질층(252)의 굴절률은 포지티브 액정(LC1)들의 장축 방향 굴절률(ne)이 된다. 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 포지티브 액정(LC1)들의 단축 방향 굴절률(no)과 동일하므로, 이방성 물질층(252)의 굴절률(ne)과 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin)은 서로 달라진다. 이방성 물질층(252)의 굴절률(ne)이 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin) 보다 커지므로, 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절시킬 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 사용자의 선택에 의하여 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 대한 전압 인가 여부가 결정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 제2 실시예 따른 렌즈 패널(200)은 밝은 환경, 예컨대, 주간에 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가되고, 어두운 환경, 예컨대, 야간에 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가되지 않을 수 있다. 주간에는 전방위에서 빛이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생하지 않으므로, 렌즈 패널(200)은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다. 반면, 야간에는 특정 방향에서 직진광이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 렌즈 패널(200)은 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압을 인가하지 않고 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛을 굴절시킴으로써 빛이 직진방향으로 진행할 수 있도록 한다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 야간에서 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제3 실시예
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 패널을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230), 제2 전극(240) 및 렌즈층(250)을 포함한다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 패널(200)의 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230) 및 제2 전극(240)은 도 5를 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
렌즈층(250)은 제1 전극(230) 및 제2 전극(240) 사이에 배치되며, 제1 및 제2 전극(230, 240)에 의한 전계 형성 여부에 따라 복수의 렌즈(L)들을 구현한다. 이를 위하여, 렌즈층(250)은 수직 배향막(254), 이방성 물질층(255) 및 등방성 물질층(256)으로 이루어진 복수의 렌즈(L)들을 포함한다.
수직 배향막(254)은 제1 전극(230) 상에 배치된다. 수직 배향막(254)은 제1 및 제2 전극(230, 240)들 각각에 전압이 인가되지 않는 경우 이방성 물질층(255)에 포함된 액정들을 수직 방향(Z축 방향)으로 배열하는 역할을 한다.
이방성 물질층(255)은 복수의 렌즈(L)들 사이에 배치되며, 광학적 이방성을 가지는 액정, 예컨대, 네거티브 액정(LC2)들을 포함한다. 이방성 물질층(255)은 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 대한 전압 인가여부에 따라 네거티브 액정(LC2)들이 배향되게 되고, 배향된 방향에 따라 굴절률이 달라진다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되지 않으면, 이방성 물질층(255)의 네거티브 액정(LC2)들은 수직 배향막(254)에 의하여 수직 방향(Z축 방향)으로 배열된다. 이때, 이방성 물질층(255)의 굴절률은 네거티브 액정(LC2)들의 단축 방향 굴절률(no)이 된다.
반면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들 각각에 전압이 인가되면, 이방성 물질층(255)의 네거티브 액정(LC2)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배열된다. 이때, 이방성 물질층(255)의 굴절률은 네거티브 액정(LC2)들의 장축 방향 굴절률(ne)이 된다.
복수의 렌즈(L)들은 수직 배향막(254) 및 제2 전극(240) 사이에 배치되고, 투과 영역(TA)에 대응되게 배치된다. 복수의 렌즈(L)들은 하면이 투명표시패널(100)을 향하여 볼록한 형상을 가진다.
이러한 복수의 렌즈(L)들은 등방성 물질층(256)으로 이루어진다. 등방성 물질층(256)은 광학적 등방성을 가지는 물질, 예컨대, 수지(resin)를 포함할 수 있다. 이때, 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 이방성 물질층(255)에 포함된 네거티브 액정(LC2)들의 장축 방향 굴절률(ne)과 실질적으로 동일하다.
복수의 렌즈(L)들은 이방성 물질층(252)의 굴절률과 등방성 물질층(253)의 굴절률 차이에 따라 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 그대로 통과시키거나 굴절시킬 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되면, 이방성 물질층(255)의 굴절률은 네거티브 액정(LC2)들의 장축 방향 굴절률(ne)이 된다. 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 네거티브 액정(LC2)들의 장축 방향 굴절률(ne)과 동일하므로, 이방성 물질층(255)의 굴절률(ne)과 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 동일하다. 이에 따라, 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다.
반면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되지 않으면, 이방성 물질층(255)의 굴절률은 네거티브 액정(LC2)들의 단축 방향 굴절률(no)이 된다. 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 네거티브 액정(LC2)들의 장축 방향 굴절률(ne)과 동일하므로, 이방성 물질층(255)의 굴절률(no)과 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 서로 달라진다. 이방성 물질층(255)의 굴절률(no)이 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin) 보다 작아지므로, 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절시킬 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 사용자의 선택에 의하여 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 대한 전압 인가 여부가 결정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 제3 실시예 따른 렌즈 패널(200)은 밝은 환경, 예컨대, 주간에 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가되고, 어두운 환경, 예컨대, 야간에 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가되지 않을 수 있다. 주간에는 전방위에서 빛이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생하지 않으므로, 렌즈 패널(200)은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다. 반면, 야간에는 특정 방향에서 직진광이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 렌즈 패널(200)은 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압을 인가하지 않고 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛을 굴절시킴으로써 빛이 직진방향으로 진행할 수 있도록 한다. 이에 따라, 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 야간에서 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제4 실시예
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 패널을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230), 제2 전극(240) 및 렌즈층(250)을 포함한다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 패널(200)의 제1 기판(210), 제2 기판(220), 제1 전극(230) 및 제2 전극(240)은 도 5를 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
렌즈층(250)은 제1 전극(230) 및 제2 전극(240) 사이에 배치되며, 제1 및 제2 전극(230, 240)에 의한 전계 형성 여부에 따라 복수의 렌즈(L)들을 구현한다. 이를 위하여, 렌즈층(250)은 수직 배향막(254), 등방성 물질층(256) 및 이방성 물질층(255)으로 이루어진 복수의 렌즈(L)들을 포함한다.
수직 배향막(254)은 제1 전극(230) 상에 배치된다. 수직 배향막(254)은 제1 및 제2 전극(230, 240)들 각각에 전압이 인가되지 않는 경우 이방성 물질층(255)에 포함된 액정들을 수직 방향(Z축 방향)으로 배열하는 역할을 한다.
등방성 물질층(256)은 복수의 렌즈(L)들 사이에 배치되며, 광학적 등방성을 가지는 물질, 예컨대, 수지(resin)를 포함할 수 있다. 이때, 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 이방성 물질층(255)에 포함된 네거티브 액정(LC1)들의 단축 방향 굴절률(no)과 실질적으로 동일하다.
복수의 렌즈(L)들은 수직 배향막(254) 및 제2 전극(240) 사이에 배치되고, 투과 영역(TA)에 대응되게 배치된다. 복수의 렌즈(L)들은 하면이 투명표시패널(100)을 향하여 볼록한 형상을 가진다.
이러한 복수의 렌즈(L)들은 이방성 물질층(255)으로 이루어질 수 있다. 이방성 물질층(255)은 광학적 이방성을 가지는 액정, 예컨대, 네거티브 액정(LC2)들을 포함할 수 있다. 이방성 물질층(255)은 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 대한 전압 인가여부에 따라 네거티브 액정(LC2)들이 배향되게 되고, 배향된 방향에 따라 굴절률이 달라진다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되지 않으면, 이방성 물질층(255)의 네거티브 액정(LC2)들은 수직 배향막(254)에 의하여 수직 방향(Z축 방향)으로 배열된다. 이때, 이방성 물질층(255)의 굴절률은 네거티브 액정(LC2)들의 단축 방향 굴절률(no)이 된다.
반면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들 각각에 전압이 인가되면, 이방성 물질층(255)의 네거티브 액정(LC2)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배열된다. 이때, 이방성 물질층(255)의 굴절률은 네거티브 액정(LC2)들의 장축 방향 굴절률(ne)이 된다.
복수의 렌즈(L)들은 이방성 물질층(255)의 굴절률과 등방성 물질층(256)의 굴절률 차이에 따라 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 그대로 통과시키거나 굴절시킬 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되지 않으면, 이방성 물질층(255)의 굴절률은 네거티브 액정(LC2)들의 단축 방향 굴절률(no)이 된다. 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 네거티브 액정(LC2)들의 단축 방향 굴절률(no)과 동일하므로, 이방성 물질층(255)의 굴절률(no)과 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 동일하다. 이에 따라, 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다.
반면, 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 전압이 인가되면, 이방성 물질층(255)의 굴절률은 네거티브 액정(LC2)들의 장축 방향 굴절률(ne)이 된다. 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 네거티브 액정(LC2)들의 단축 방향 굴절률(no)과 동일하므로, 이방성 물질층(255)의 굴절률(ne)과 등방성 물질층(256)의 굴절률(nresin)은 서로 달라진다. 이방성 물질층(255)의 굴절률(ne)이 등방성 물질층(253)의 굴절률(nresin) 보다 커지므로, 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절시킬 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 사용자의 선택에 의하여 제1 및 제2 전극(230, 240)들에 대한 전압 인가 여부가 결정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 제4 실시예 따른 렌즈 패널(200)은 밝은 환경, 예컨대, 주간에 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가되지 않고, 어두운 환경, 예컨대, 야간에 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가될 수 있다. 주간에는 전방위에서 빛이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생하지 않으므로, 렌즈 패널(200)은 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다. 반면, 야간에는 특정 방향에서 직진광이 들어오기 때문에 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 렌즈 패널(200)은 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압을 인가하고 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛을 굴절시킴으로써 빛이 직진방향으로 진행할 수 있도록 한다. 이에 따라, 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 야간에서 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
앞서 설명한 투명표시장치는 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 렌즈 패널(200)을 포함함으로써 어두운 환경에서 회절 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 렌즈 패널(200)은 복수의 렌즈(L)들의 하면이 투명표시패널(100)을 향하여 볼록한 형상을 가지는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에 있어서, 렌즈 패널(200)은 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 복수의 렌즈(L)들의 하면이 투명표시패널(100)의 반대 방향으로 볼록한 형상을 가질 수도 있다.
한편, 투명표시장치는 투명표시패널(100) 및 렌즈 패널(200) 이외에 광 제어 패널(500)을 더 포함할 수 있다. 이하에서는 도 11 내지 도 12를 결부하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 투명표시장치에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 투명표시장치를 보여주는 사시도이다. 도 12a 및 도 12b는 도 11의 투명표시장치의 일예를 보여주는 단면도들이다.
도 11, 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 투명표시장치는 투명표시패널(100), 렌즈 패널(200), 제1 접착층(300), 제2 접착층(400) 및 광 제어 패널(500)을 포함한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 투명표시장치의 투명표시패널(100), 렌즈 패널(200) 및 제1 접착층(300)은 도 1 내지 도 5를 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 중복 설명은 생략하도록 한다.
투명표시패널(100)의 전면에는 렌즈 패널(200)이 배치되고, 투명표시패널(100)의 배면에는 광 제어 패널(500)이 배치될 수 있다. 도 12a 및 12b에는 렌즈 패널(200)이 제1 실시예에 따른 렌즈 패널(200)로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 투명표시장치는 앞서 설명한 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 렌즈 패널(200)이 모두 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 투명표시장치이 제1 실시예에 따른 렌즈 패널(200)이 적용된 것을 가정하여 설명하도록 한다. 또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 투명표시장치의 렌즈 패널(200)은 도 6a 및 도 6b을 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하도록 한다.
제1 접착층(300)은 투명표시패널(100)과 렌즈 패널(200)을 접착하고, 제2 접착층(400)은 투명표시패널(100)과 광 제어 패널(500)을 접착한다. 제1 및 제2 접착층(300, 400)은 OCA(optically clear adhesive)와 같은 투명접착필름 또는 OCR(optically clear resin)과 같은 투명접착제일 수 있다.
광 제어 패널(500)은 투명표시패널(100)의 배면에 배치되어, 차광 모드에서 입사되는 빛을 차단하고, 투과 모드에서 입사되는 빛을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 광 제어 패널(500)는 전기변색 장치(Electrochromic Device)일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 전기변색 장치(Electrochromic Device)는 낮은 구동 전압으로 투과 모드에서 차광 모드로 전환하거나 차광 모드에서 투과 모드로 전환할 수 있는 장점이 있다. 또한, 전기변색 장치는 투과 모드에서 차광 모드로 또는 차광 모드에서 투과 모드로 모드 전환 시에만 전압이 인가되면 되므로, 투과 모드를 유지하거나 차광 모드를 유지하기 위해 전압을 지속적으로 인가할 필요가 없는 장점이 있다.
광 제어 패널(500)은 제1 베이스 필름(510), 제2 베이스 필름(520), 제1 전극(530), 제2 전극(540), 전기변색층(250), 카운터층(260) 및 전해질층(270)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 베이스 필름들(510, 520) 각각은 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 베이스 필름들(510, 520) 각각은 TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지(Cellulose resin), 노르보르넨 유도체(Norbornene derivatives) 등의 COP(cyclo olefin polymer), COC(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methylmethacrylate) 등의 아크릴 수지(acrylic resin), PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀(polyolefin), PVA(polyvinyl alcohol), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenenaphthalate), PET(polyethyleneterephthalate) 등의 폴리에스테르(polyester), PI(polyimide), PSF(polysulfone), 또는 불소 수지(fluoride resin) 등을 포함하는 시트 또는 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 베이스 필름(510) 상에는 제1 전극(530)이 마련되고, 제2 베이스 필름(520) 상에는 제2 전극(540)이 마련된다. 제1 전극(530)과 제2 전극(540) 각각은 투명한 전극일 수 있다.
투명 전극은 은 산화물(예; AgO 또는 Ag2O 또는 Ag2O3), 알루미늄 산화물(예; Al2O3), 텅스텐 산화물(예; WO2 또는 WO3 또는 W2O3), 마그네슘 산화물(예; MgO), 몰리브덴 산화물(예; MoO3), 아연 산화물(예; ZnO), 주석 산화물(예; SnO2), 인듐 산화물(예; In2O3), 크롬 산화물(예; CrO3 또는 Cr2O3), 안티몬 산화물(예; Sb2O3 또는 Sb2O5), 티타늄 산화물(예; TiO2), 니켈 산화물(예;NiO), 구리 산화물(예; CuO 또는 Cu2O), 바나듐 산화물(예; V2O3 또는 V2O5), 코발트 산화물(예; CoO), 철 산화물(예; Fe2O3 또는 Fe3O4), 니오븀 산화물(예; Nb2O5), 인듐 주석 산화물(예; Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(예; Indium Zinc Oxide, IZO), 알루미늄 도핑된 아연 산화물(예; Aluminium doped Zinc Oxide, ZAO), 알루미늄 도핑된 주석 산화물(예; Aluminum Tin Oxide, TAO) 또는 안티몬 주석 산화물(예; Antimony Tin Oxide, ATO)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전기변색층(550), 카운터층(560), 및 전해질층(570)은 제1 전극(530)과 제2 전극(540)에 전압이 인가되면 전기화학적 산화환원 반응이 일어나며, 이로 인해 전기변색층(550)의 색이 변하게 된다.
예를 들어, 제1 전극(530)에 제1 전압이 인가되고 제2 전극(540)에 제2 전압이 인가되면, 전기변색층(550)에서는 환원 반응이 일어나고, 카운터층(560)에서는 산화 반응이 일어난다. 전기변색층(550)은 환원 반응에 의해 블랙과 같은 소정의 색으로 변하게 되므로, 입사되는 빛을 차광할 수 있다. 즉, 광 제어 패널(500)는 입사되는 빛을 차광하는 차광 모드를 구현할 수 있다.
또한, 제1 전극(530)에 제2 전압이 인가되고 제2 전극(540)에 제1 전압이 인가되면, 전기변색층(550)에서는 산화 반응이 일어나고, 카운터층(560)에서는 환원 반응이 일어난다. 전기변색층(550)은 산화 반응에 의해 투명하게 변하게 되므로, 입사되는 빛을 그대로 통과시킬 수 있다. 즉, 광 제어 패널(500)는 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드를 구현할 수 있다. 여기서, 제1 전압은 네거티브 전압일 수 있으며, 제2 전압은 포지티브 전압일 수 있다.
전기변색층(550)은 제1 전극(530)과 제2 전극(540) 사이에 배치된다. 전기변색층(550)은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxides, TCO)과 같은 코어 물질과 코어 물질에 결합된 전기변색물질을 포함할 수 있다. 코어 물질은 TiO2, In2O3, SnO2, RuO2, 또는 ITO에 TiO2를 표면처리한 물질일 수 있다. 전기변색물질은 환원 반응이 일어나는 경우 소정의 색을 흡수함으로써 소정의 색을 띠게 되며, 산화 반응이 일어나는 경우 투명하게 변하는 물질일 수 있다. 예를 들어, 전기변색물질은 비올로겐(1,1'-dibenzyl-4,4'-bipyridinium bistetrafluorborate)일 수 있다. 전기변색층(550)의 차광 기능을 높이기 위해 코어 물질에는 환원 반응에 의해 다양한 색을 띠게 되는 전기변색물질들이 결합되는 것이 바람직하다.
카운터층(560)은 제1 전극(530) 상에 마련된다. 카운터층(560)은 전기변색층(550)이 산화 환원 반응을 원활하게 할 수 있도록 보조하는 층에 해당한다. 카운터층(560)은 산화 반응이 일어나는 경우 소정의 색을 흡수함으로써 소정의 색을 띠게 되며, 환원 반응에 의해 투명하게 변하는 카운터 물질을 포함할 수 있다. 카운터 물질은 TMPD(N,N,N',N'-tetramethyl-1,4-phenylenediamine), TMB(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine), NTMB(N,N,N',N'- Tetramethylbenzidine) 또는 DAB(3,3'-Diaminobenzidine)일 수 있다. 이러한 카운터층(560)은 생략될 수도 있다.
전해질층(570)은 전기변색층(550)과 카운터층(560) 사이에 마련된다. 전해질층(570)은 전해질, 폴리머, 및 UV 개시제를 포함할 수 있다. 전해질은 Lithium perchlorate, t-butylammoinum perchlorate, t-butylammoinum-tfluoroborate, 또는 tetrabutylammonium trifluoromethanesulfonate일 수 있다. 폴리머는 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 또는 에폭시계 폴리머일 수 있다. UV 개시제는 벤조인에테르류, 또는 아민류일 수 있다. 전해질층(570)은 점성을 갖는 액체 상태로 도포된 후 UV 경화하여 형성될 수 있다. 전해질층(570)은 전기변색층(550)과 카운터층(560)이 산화 환원 반응이 가능하도록 양이온과 음이온을 제공한다.
광 제어 패널(500)은 사용자의 선택에 의하여 차광 모드 또는 투과 모드가 결정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 광 제어 패널(500)은 밝은 환경, 예컨대, 주간에 제1 전극(530)에 제1 전압이 인가되고 제2 전극(540)에 제2 전압이 인가되어 차광 모드를 구현할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 투명표시장치는 투과 영역(TA)에 의하여 명실 명암비가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 광 제어 패널(500)이 차광 모드가 구현되더라도, 광 제어 패널(500)을 통과하는 소량의 빛이 발생할 수 있다. 광 제어 패널(500)은 빛의 양에 따라 광 투과율을 조절할 수 있다. 즉, 투명표시장치는 광 제어 패널(500)의 광 투과율에 따라 투과 영역(TA)을 통과하는 빛이 발생할 수 있다. 렌즈 패널(200)은 주간에 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압을 인가하지 않고, 투과 영역(TA)을 통과한 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다.
한편, 광 제어 패널(500)은 어두운 환경, 예컨대, 야간에 제1 전극(530)에 제2 전압이 인가되고 제2 전극(540)에 제1 전압이 인가되어 투과 모드를 구현할 수 있다. 렌즈 패널(200)은 제1 및 제2 전극(240, 240)들에 전압이 인가하여 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛을 굴절시킴으로써 빛이 직진방향으로 진행할 수 있도록 한다. 이에 따라, 렌즈 패널(200)은 야간에서 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛에 의한 회절 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 12a 및 도 12b에서는 광 제어 패널(500)이 전기변색 장치(Electrochromic Device)인 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 광 제어 패널(500)은 도 13에 도시된 바와 같이 제1 베이스 필름(510), 제2 베이스 필름(520), 제1 전극(530), 제2 전극(540) 및 액정층(580)을 포함할 수 있다.
액정층(580)은 입사되는 빛을 투과시키는 투과 모드와 입사되는 빛을 차단하는 차광 모드로 구현될 수 있다. 액정층(580)은 액정들(liquid crystals, 581), 이색성 염료들(dichroic dyes, 582), 및 이온 물질(583)들을 포함하는 동적 산란 모드 액정층(dynamic scattering mode liquid cyrstal layer)일 수 있다. 동적 산란 모드의 경우, 제1 및 제2 전극들(530, 540)에 전압이 인가되면, 이온 물질들에 의해 액정들과 이색성 염료들이 랜덤하게 움직인다. 이 경우, 액정층(580)에 입사되는 빛은 랜덤하게 움직이는 액정들에 의해 산란되거나 이색성 염료들에 의해 흡수될 수 있으므로, 차광 모드를 구현할 수 있다.
도 14은 렌즈 패널의 렌즈를 설명하기 위한 단면도이고, 도 15는 도 14의 A영역의 확대도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 렌즈 패널(200)의 복수의 렌즈(L)들은 상면과 하면을 포함하고, 하면이 투명표시패널(100)을 향하여 볼록한 형상을 갖는다. 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절된 빛을 굴절시키기 위하여 각각의 폭(W1)이 투과 영역(TA)의 폭(W2) 보다 크게 형성될 수 있다.
복수의 렌즈(L)들의 하면은 곡면부(La) 및 평면부(Lb)를 포함한다. 이때, 평면부(Lb)는 투과 영역(TA)에 대응되게 배치되며, 투과 영역(TA)과 실질적으로 동일한 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 실질적으로 동일한 면적은 동일한 면적은 물론 제조 공정에서 발생할 수 있는 오차 범위에서의 면적까지 포함하는 것을 의미한다. 투과 영역(TA)을 통과하는 빛은 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)의 경계면 근처에서 회절이 잘 일어난다. 복수의 렌즈(L)들은 투과 영역(TA)에 대응되도록 평면부(Lb)를 형성함으로써 투과 영역(TA)을 통과하면서 회절되지 않고 직진방향으로 진행하는 빛을 굴절없이 통과시킬 수 있다.
한편, 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)의 경계면 근처에서 회절된 빛은 복수의 렌즈(L)들의 곡면부(La)에 의하여 굴절되어 직진방향으로 진행될 수 있다.
복수의 렌즈(L)들의 곡면부(La)는 아래의 수식들을 만족하도록 설계될 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
상기 no는 이방성 물질층(252)의 단축 방향 굴절률을 나타내고, 상기 ne는 이방성 물질층(252)의 장축 방향 굴절률을 나타낸다. 상기 θ는 투과 영역(TA)을 통과한 빛의 회절 각도를 나타내며, 상기 Φ는 곡면부(La)의 곡면 각도를 나타낸다. 상기 x, a는 곡면부(La)의 곡면 위치를 나타낸다. 상기 x는 투과 영역(TA)으로부터 수평 거리를 나타내고, 상기 a는 투명표시패널(100)의 상부 기판(112)의 하면으로부터 수직 거리를 나타낸다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 투명표시패널
111: 제1 기판 112: 제2 기판
120: 게이트 구동부 130: 소스 드라이브 IC
140: 연성필름 150: 표시용 회로보드
160: 타이밍 제어부 200: 렌즈 패널
210: 제1 기판 220: 제2 기판
230: 제1 전극 240: 제2 전극
250: 렌즈층 300: 제1 접착층
400: 제2 접착층 500: 광 제어 패널
510: 제1 베이스 필름 520: 제2 베이스 필름
530: 제1 전극 540: 제2 전극
550: 전기변색층 560: 카운터층
570: 전해질층

Claims (16)

  1. 입사되는 빛을 투과시키는 투과 영역들과 빛을 발광하는 발광 영역들을 포함하는 투명표시패널; 및
    상기 투명표시패널의 전면에 배치되고, 상기 투과 영역들에 대응되게 배치된 복수의 렌즈들을 포함하는 렌즈 패널를 포함하고,
    상기 렌즈 패널은 상기 투명표시패널의 투과 영역을 투과한 빛을 그대로 통과시키거나 굴절시키는 투명표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈들은 상기 투명표시패널 방향으로 볼록하거나 상기 투명표시패널의 반대 방향으로 볼록한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈들은 폭이 상기 투과 영역 보다 큰 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈들은 평면부와 곡면부를 포함하고,
    상기 평면부는 상기 투과 영역에 대응되게 배치되는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 패널은,
    서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판;
    상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 제1 전극;
    상기 제1 전극과 마주보는 상기 제2 기판의 일면 상에 배치된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되며, 상기 복수의 렌즈들이 배치된 렌즈층을 포함하는 투명표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈들은 광학적 등방성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 렌즈 패널은,
    상기 복수의 렌즈들 사이에 배치되고, 광학적 이방성 물질로 이루어진 이방성 물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이방성 물질층은 액정들을 포함하고,
    상기 광학적 등방성 물질은 상기 액정의 장축 방향 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 렌즈 패널은 상기 제1 전극과 상기 렌즈층 사이에 배치된 수평 배향막을 더 포함하고,
    상기 액정들은 포지티브 액정들이고,
    상기 제1 및 제2 전극들 각각에 전압이 인가되지 않으면, 상기 투과 영역을 투과한 빛을 그대로 통과시키고, 상기 제1 및 제2 전극들 각각에 전압이 인가되면, 상기 투과 영역을 투과한 빛을 굴절시키는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 렌즈 패널은 상기 제1 전극과 상기 렌즈층 사이에 배치된 수직 배향막을 더 포함하고,
    상기 액정들은 네거티브 액정들이고,
    상기 제1 및 제2 전극들 각각에 전압이 인가되면, 상기 투과 영역을 투과한 빛을 그대로 통과시키고, 상기 제1 및 제2 전극들 각각에 전압이 인가되지 않으면, 상기 투과 영역을 투과한 빛을 굴절시키는 것을 특징으로하는 투명표시장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈들은 광학적 이방성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 렌즈 패널은,
    상기 복수의 렌즈들 사이에 배치되고, 광학적 등방성 물질로 이루어진 등방성 물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이방성 물질층은 액정들을 포함하고,
    상기 광학적 등방성 물질은 상기 액정의 단축 방향 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 투명표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 렌즈 패널은 상기 제1 전극과 상기 렌즈층 사이에 배치된 수평 배향막을 더 포함하고,
    상기 액정들은 포지티브 액정들이고,
    상기 제1 및 제2 전극들 각각에 전압이 인가되면, 상기 투과 영역을 투과한 빛을 그대로 통과시키고, 상기 제1 및 제2 전극들 각각에 전압이 인가되지 않으면, 상기 투과 영역을 투과한 빛을 굴절시키는 것을 특징으로하는 투명표시장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 렌즈 패널은 상기 제1 전극과 상기 렌즈층 사이에 배치된 수직 배향막을 더 포함하고,
    상기 액정들은 네거티브 액정들이고,
    상기 제1 및 제2 전극들 각각에 전압이 인가되지 않으면, 상기 투과 영역을 투과한 빛을 그대로 통과시키고, 상기 제1 및 제2 전극들 각각에 전압이 인가되면, 상기 투과 영역을 투과한 빛을 굴절시키는 것을 특징으로하는 투명표시장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 투명표시패널의 배면에 배치되고, 입사되는 빛을 차단하거나 입사되는 빛을 투과하는 광 제어 패널을 더 포함하는 투명표시장치.
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