KR101311304B1

KR101311304B1 - 투명표시소자

Info

Publication number: KR101311304B1
Application number: KR1020090125068A
Authority: KR
Inventors: 김응도; 박세홍
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2013-09-25
Also published as: CN102096235A; US20110141394A1; US8860909B2; CN102096235B; KR20110068212A

Abstract

본 발명은 액정패널에 광을 공급하는 도광판의 전반사효율을 향상시켜 화상모드에서 휘도를 향상시키기 위한 것으로, 액정패널; 상기 액정패널의 하부 일측에 배치되어 광을 발광하는 광원; 상기 광원으로부터 발광된 광을 편광시키는 제1편광판; 상기 액정패널 하부에 배치되어 측면으로 제1편광판에 의해 일축으로 편광된 광을 전반사시켜 액정패널로 공급하고 하부방향에서 입사된 자연광을 투과시키는 도광판; 상기 도광판의 내부에 형성되어 입사되는 광을 전반사시키는 복수의 공기층; 및 상기 액정패널 상부에 배치되어 액정패널을 투과하는 편광된 광의 광량을 조절하는 제2편광판으로 구성된다.

투명표시소자, 액정패널, 도광판, 공기층, 전반사

Description

투명표시소자{TRANSPARENT DISPLAY DEVICE}

본 발명은 투명표시소자에 관한 것으로, 특히 도광판의 광 전반사효율을 향상시켜 화상모드에서 액정패널에 공급되는 광의 휘도를 증가시켜 화질을 향상시킬 수 있는 투명표시소자에 관한 것이다.

최근 정보표시소자에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시소자인 브라운관(Cathode Ray Tube;CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시소자(Flat Panel Display;FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시소자 중 액정표시소자(Liquid Crystal Display)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북 컴퓨터나 데스탑모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.

한편, 최근 표시소자 후방의 객체가 보이는 한편 화상의 구현이 가능한 투명한 표시소자 활발하게 연구되고 있다. 이러한 투명표시소자는 자동차의 전면 유리나 가정용 유리 등에 적용되어 사용자에게 원하는 정보를 제공하여 줄 수 있다. 따라서, 투명표시소자의 응용 가능성은 폭발적으로 증가될 것으로 예상된다.

일반적으로, 투명 표시소자로는 자발광을 이용하는 유기발광 표시소자 등을 이용할 수 있다.

그러나, 유기발광 표시소자의 경우, 표시소자를 투명하게만 할 수 있기 때문에, 투명도를 온,오프하여 필요에 따라 표시소자를 투명하게 하거나 화상을 구현하는 것은 불가능하였다. 또한, 수율이 나쁘고 대면적화가 힘드며, 신뢰도가 낮다는 등의 다양한 문제가 있었다.

따라서, 수율이 좋고 대면적화가 가능하며 신뢰도가 높을 뿐만 아니라 광시야각, 고휘도, 고콘트라스트비 및 풀컬러의 구현이 가능한 액정표시소자를 투명표시소자로 개발해야만 하지만, 상기 액정표시소자는 투명표시소자로서 사용할 수 없었다. 그 이유는 액정표시소자는 스스로 광을 발광하지 못하여 백라이트의 광을 이용하여 화상을 구현하는 표시소자로서, 액정패널의 후면에 불투명한 백라이트장치가 구비되어야 하고, 광의 투과를 조절하기 위해 액정패널의 전후면에 각각 편광판이 구비되어야 하기 때문이다. 특히, 액정패널의 전후면에 각각 구비된 편광판은 액정패널의 액정이 구동될 때 광이 투과되고 액정이 구동되지 않을 때 불투명 상태가 되므로, 투명 디스플레이가 불가능하였다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 표시소자의 후면 객체를 볼 수 있는 투명표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 액정패널에 광을 공급하는 도광판의 전반사효율을 향상시켜 화상모드에서 휘도가 향상된 투명표시소자를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 투명표시소자는 액정패널; 상기 액정패널의 하부 일측에 배치되어 광을 발광하는 광원; 상기 광원으로부터 발광된 광을 편광시키는 제1편광판; 상기 액정패널 하부에 배치되어 측면으로 제1편광판에 의해 일축으로 편광된 광을 전반사시켜 액정패널로 공급하고 하부방향에서 입사된 자연광을 투과시키는 도광판; 상기 도광판의 내부에 형성되어 입사되는 광을 전반사시키는 복수의 공기층; 및 상기 액정패널 상부에 배치되어 액정패널을 투과하는 편광된 광의 광량을 조절하는 제2편광판으로 구성되며, 자연광이 도광판의 하면 및 상면을 통해 액정패널로 공급되어 액정패널 후면의 객체가 투명하게 표시되고 액정패널에 신호가 인가되는 경우 제1편광판에 의해 편광된 광이 도광판의 측면을 통해 액정패널로 공급되어 입력된 신호에 따른 화상을 구현하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 도광판에 광을 전반사시키는 공기층을 형성하여 액정패널로 공급되는 광을 휘도를 향상시킨다. 따라서, 투명표시소자의 화상모드에서 화질을 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.

본 발명에서는 투명한 표시소자를 제공한다. 즉, 본 발명에서는 표시소자의 후면 객체를 볼 수 있는 표시소자를 제공한다. 이때, 상기 투명표시소자에는 신호가 인가됨에 따라 표시소자 후면 객체만을 표시하는 것이 아니라 원하는 화상을 표시할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명에서는 표시소자에서 화상이 구현되는 화상모드에서 휘도를 향상시킬 수 있는 투명표시소자를 제공한다. 이를 위해, 본 발명에서는 도광판의 내부에 광의 전반사특성을 향상시킬 수 있는 전반사용 부재를 형성하여 도광판에서 액정패널로 공급되는 광의 휘도를 향상시킴으로써 액정패널의 화질을 향상시킨다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 투명표시소자(1)의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 투명표시소자(1)는 액정패널(16)과, 상기 액정패널(16)의 하부에 배치되어 광을 액정패널(16)로 인도하는 도광판(14)과, 상기 도광판(14)의 측면에 배치되어 도광판(14)으로 광을 입사시키는 광원(10)과, 상기 광원(10)과 도광판(14)의 측면 사이에 배치되어 광원으로부터 출사되는 광을 편광시켜 도광판(14)으로 입사시키는 제1편광판(12)과, 상기 액정패널(16) 상부에 배치되어 액정패널(16)을 투과하는 광을 편광시키는 제2편광판(18)으로 구성된다.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(16)은 박막트랜지스터 어레이기판 및 컬러필터기판과, 그 사이의 액정층으로 이루어져 외부로부터 신호가 인가됨에 따라 화상을 구현한다. 상기 박막트랜지스터 어레이기판에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인이 형성되어 있으며, 각각의 화소영역에는 스위칭소자인 박막트랜지스터가 형성되고 상기 화소영역 위에는 형성된 화소전극이 형성된다. 또한, 상기 박막트랜지스터는 게이트라인과 접속되는 게이트전극, 상기 게이트전극 위에 비정질실리콘 등이 적층되어 형성되는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되고 데이터라인 및 화소전극에 연결되는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.

컬러필터기판은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터, 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 박막트랜지스터 어레이기판 및 컬러필터기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널을 구성하며, 상기 박막트랜지스터 어레이기판 및 컬러필터기판의 합착은 상기 박막트랜지스터 어레이기판 또는 컬러필터기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.

상기 광원(10)은 도광판(14)의 측방향에 배치된다. 광원(10)으로는 음극선 형광램프(CCFL: cold cathode fluorescence lam)나 외부전극 형광램프(EEFL: external electrode fluorescence lamp)와 같은 형광램프를 사용할 수도 있고 복수의 LED(Light Emitting Device)를 사용할 수도 있다. LED를 사용하는 경우, 적색, 녹색, 청색 등의 단색광을 발광하는 LED가 사용될 수 있고 백색광을 발광하는 백색 LED를 사용할 수도 있을 것이다.

상기 광원(10)에서 발광된 광은 가시광으로서 제1편광(수직 편광)과 제2편광(수평 편광)을 포함한다. 도광판(14)의 측부에는 제1편광판(12)이 부착된다. 상기 제1편광판(12)은 제1편광 및 제2편광을 포함하는 광으로부터 제1편광된 광만을 투과시킨다.

상기 광원(10)에서 발광된 광이 제1편광판(12)에 입사되면, 제1편광판(12)에 의해 광의 제2편광성분은 흡수되어 제1편광된 광만이 제1편광판(12)을 투과한다. 도광판(14)은 제1편광판(12)을 경유한 제1편광된 광을 상부의 액정패널(16)로 입사시킨다.

상기 도광판(14)은 아크릴, 폴리카보네이트, 에폭시, 폴리메틸메타아크릴레이트 등과 같이 광투과율이 높은 투명한 물질로 이루어져, 입사되는 광을 액정패널(16)로 인도한다. 이때, 상기 도광판(14)의 하부에는 패턴(15)이 형성된다.

상기 도광판(14)은 후면에서 입사되는 자연광은 그대로 투과시켜 액정패널(16)로 공급하고, 측면으로부터 입사되는 편광된 광은 전반사시켜 액정패널(16)로 공급한다.

통상적으로 도광판(14)의 측면으로 입사되는 광의 전반사는 도광판(14)의 굴절율과 공기의 굴절율 차이에 의해 발생한다. 즉, 도광판(14)의 굴절율(통상적으로 사용되는 폴리메틸메타아크릴레이트의 경우 약 1.49의 굴절율을 갖는다)과 공기의 굴절율(즉, 1) 차이로 인해, 도광판(14)의 측면에서 입력되어 도광판(14)과 공기의 계면으로 광이 특정 각도로 입사되는 경우 상기 계면에서 편광된 광이 전반사되어 액정패널(16)로 공급되는 것이다.

이러한 광의 전반사는 스넬의 법칙(Snell's law)에 의해 이루어진다. 스넬의 법칙은 n1sinθ1=n2sinθ2으로서, 여기서 n1 및 n2는 각각 공기 및 도광판의 굴절율이고 θ1 및 θ2는 각각 계면에서의 광이 입사각 및 출사각을 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 도광판(14)의 측면을 통해 입사된 광이 도광판(14)과 공기의 계면으로 φ의 각도로 입사되는 경우, 도광판(14)과 공기의 계면에서 광이 모두 전반사되기 위해서는 출사되는 각도가 90도 이상이 되어야만 한다. 즉, n2sinφ≥n1sin90°의 관계를 만족해야만 한다. 이때, n1은 1이고 n2는 약 1.49이므로, φ≥sin^-1(1/1.49)=42.16°이 된다. 즉, 도광판(14)과 공기의 계면으로 42.16°이상의 입사각으로 입사되는 경우 모든 광들이 전반사되어 액정패널(16)로 공급되는 것이다.

따라서, 도광판(14)과 공기의 계면으로 42.16°이상의 입사각으로 입사되는 광은 모두 전반사되어 액정패널(16)로 공급되지만, 42.16°미만의 입사각으로 입사되는 광은 도광판(14)과 공기의 계면에서 도광판(14) 내부로 전반사되지 않고 굴절되어 도광판(14)의 하부로 출사된다. 이와 같이, 도광판(14)의 하부로 광이 출사되는 경우, 액정패널(16)로 공급되는 광의 효율이 저하되어 투명 액정표시소자의 화상모드에서의 휘도가 저하된다.

도광판(14)의 하면에 형성된 패턴(15)은 상기와 같이 도광판(14)과 공기의 계면에서 광이 도광판(14) 외부로 출사되는 것을 최소화한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 패턴(15)에 의해 도광판(14)과 공기의 계면으로 입사되는 광의 입 사각을 변화시킴으로써 도광판(14)과 공기의 계면에서 전반사되는 광의 비율을 증가시킴으로써 액정패널(16)로 공급되는 광의 휘도를 향상시키는 것이다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 투명표시소자의 구조를 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 투명표시소자는 액정패널(116)과, 상기 액정패널(116)의 하부에 배치되어 광을 액정패널(116)로 인도하는 도광판(114)과, 상기 도광판(114)의 측면에 배치되어 도광판(114)으로 광을 입사시키는 광원(110)과, 상기 광원(110)과 도광판(114)의 측면 사이에 배치되어 광원으로부터 출사되는 광을 편광시켜 도광판(114)으로 입사시키는 제1편광판(112)과, 상기 액정패널(116) 상부에 배치되어 액정패널(116)을 투과하는 광을 편광시키는 제2편광판(118)으로 구성된다.

상기 도광판(114)은 아크릴, 폴리카보네이트, 에폭시, 폴리메틸메타아크릴레이트 등과 같이 광투과율이 높은 투명한 물질로 이루어져, 외부에서 입사되는 광을 액정패널(116)로 인도한다. 이때, 상기 도광판(114)의 내부에는 공기층(115)이 형성된다. 상기 공기층(115)은 도광판(114) 내부에 일정 형상의 공동이 형성됨으로써 형성되는 것이다. 이러한 의미에서 상기 공기층(115)을 도광판(114)의 내부에 형성된 패턴이라고 부를 수도 있을 것이다. 다시 말해서, 상기 공기층(115)은 도광판(114) 내부로 입사되는 광을 전반사시키기 위한 것으로, 공기층(115)이나 패턴, 또는 공동 등과 같은 다양한 의미를 포함하는 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공기층(115)은 도광판(114)의 전체 영역에 걸쳐 형성된다. 이때, 상기 공기층(115)은 도광판(114)의 전체 영역에 걸쳐 규칙적인 배열로 형성될 수도 있지만, 불규칙하게 형성될 수도 있을 것이다.

상기 도광판(114)은 후면에서 입사되는 자연광은 그대로 투과시켜 액정패널(116)로 공급하여 투명모드에서 표시소자의 후면 객체를 표시하고, 측면으로부터 입사되는 편광된 광은 전반사시켜 액정패널(116)로 공급하여 화상모드에서 화상을 구현한다.

상기 도광판(114)의 측면을 통해 입사된 광은 전반사되어 액정패널(116)로 공급된다. 즉, 도광판(114)의 하면과 외부의 공기 사이의 계면에서 입사되는 광을 전반사시켜 액정패널(116)로 공급하는 것이다.

상기 공기층(115)은 도광판(114)에서 광을 전반사시킬 때, 광의 전반사효율을 향상시킨다. 이 실시예의 도광판(114)과 제1실시예에 개시된 도광판(14)의 구조적인 차이는 제1실시예에서는 도광판(14)의 하부에 반원과 같은 패턴(15)이 형성되어 도광판(14)의 측면으로 입사된 광이 이 패턴(15)에 의해 전반사되는 반면에, 본 실시예에서는 도광판(114)의 내부에 원과 같은 공기층(115)이 형성되어 도광판(14)의 측면으로 입사된 광이 상기 공기층(115)과의 계면에서 전반사되어 도광판(114)의 상면을 통해 출력되는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1실시예의 도광판(14)에서는 대부분의 광이 도광판(14)의 하부에 형성된 패턴(15)에 의해 전반사되지만, 모든 광이 전반사되는 것이 아니라 일부의 광은 패턴(15)에 의해 전반사되지 않고 굴절되어 도광판(14)의 하부로 출사된다.

그러나, 본 실시예에서는 도광판(114)의 내부에 공기층(115)이 형성되어 상기 공기층(115)에 의해 광이 도광판(114)의 상부로 전반사되어 액정패널(116)로 공급되는데, 이를 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시된 바와 같이, 도광판(114)의 측면으로부터 입사된 광이 공기층(115)에 도달하면, 상기 공기층(115)의 계면에서 공기의 굴절율과 도광판(114)의 굴절율 차이에 의해 광이 굴절되거나 전반사된다. 이때, 전반사되지 않고 굴절된 광은 공기층(115)으로 전파된 후, 다시 공기층(115)의 계면에 도달하게 되어 공기의 굴절율과 도광판(114)의 굴절율 차이에 의해 다시 한번 전반사되거나 굴절된다. 다시 말해서, 공기층(115)에 의해 두번의 전반사 및 굴절이 반복되어, 공기층(115)의 첫번째 계면에서 전반사되지 않은 광이 공기층(115)의 두번째 계면에서 전반사되어 도광판(114)의 상면을 통해 액정패널(116)로 공급되는 것이다.

또한, 두번째의 계면에서도 전반사되지 않은 광은 굴절되어 도광판(114)의 하면으로 입사되며, 이 입사된 광이 다시 전반사된다. 즉, 공기층(115)에 의해 2회 굴절되어 도광판(114)의 하면으로 입사된 광이 도광판(114)의 계면에서 도광판(114)의 굴절율과 외부의 공기와의 굴절율 차이에 의해 다시 도광판(114) 내부로 전반사되는 것이다.

이와 같이, 본 발명에서는 도광판(114)의 내부에 공기층(115)을 형성되므로, 도광판(114)으로 입력되는 광이 수차례 전반사를 반복하게 되어 대부분의 광을 액정패널(116)로 전반사할 수 있게 된다.

상기와 같이 내부에 공기층(115)이 형성된 도광판(114)은 다양한 방법에 의 해 형성될 수 있는데, 예를 들어 이를 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제2실시예에 따른 도광판(114)은 금형가공법에 의해 형성할 수 있다. 즉, 내부에 공기층(115)이 형성될 형상을 포함하는 금형을 제작한 후, 아크릴, 폴리카보네이트, 에폭시, 폴리메틸메타아크릴레이트 등고 같이 광투과율이 높은 투명한 물질을 상기 제작된 금형에 의해 사출함으로써 형성하는 것이다.

또한, 본 발명이 제2실시예에 따른 도광판(114)은 레이저에 의해 공기층(115)을 형성할 수 있다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 도광판(114)을 제작한 후, 레이저(120)을 도광판(114) 상부에 배치하고 레이저빔(121)을 도광판(114)에 조사하여 도광판(114)의 내부를 용융함으로써 도광판(114) 내부에 공기층(115)을 형성하는 것이다. 이때, 상기 레이저(120)로는 CO₂레이저나 YAG(Yttrium Aluminum Garnet)레이저 등을 사용할 수 있게 된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 레이저(120)의 전면에는 집광렌즈(122)가 배치되어 레이저(120)로부터 발진되는 레이저빔(121)을 집광하여 도광판(114)을 용융할 수 있게 된다. 즉, 상기 집광렌즈(122)에 의해 높은 에너지의 레이저빔(121)의 스팟(spot)을 공기층(115)이 형성될 위치, 즉 도광판(114) 내부에 형성하면, 비선형 흡수현상에 의해 낮은 에너지에서는 발생하지 않는 광흡수가 도광판(114)의 내부에서 발생하여 미세용융(micro melting)이나 미세크랙(micro crack)이 발생하며, 이러한 용융에 의해 도광물질이 제거된 영역에 공기층(115)이 형성되는 것이다.

도 9a-도 9c는 본 발명의 제3실시예에 따른 투명표시소자의 도광판(214)을 나타내는 도면이다.

우선, 도 9a에 도시된 바와 같이, 도 5에 도시된 실시예의 공기층(115)이 원형상인데 반해, 이 실시예의 투명표시소자의 도광판(214)의 공기층(215)은 울퉁불퉁한 형상으로 이루어져 있다. 또한, 도 9b에 도시된 실시예의 공기층(115)은 타원형상으로 이루어져 있다.

즉, 본 발명에서는 도광판(214)에 형성되는 공기층(215)의 형상은 어떠한 형상이라도 가능하다는 것이다. 상기 공기층(215)은 도광판(214)으로 입사되는 광을 전반사시켜 액정패널에 높은 휘도의 광을 공급하기 위한 것으로, 이와 같이 광을 효율적으로 전반사시킬 수만 있다면 어떠한 형상의 공기층(215)도 가능한 것이다.

도 9a 및 도 9b에서는 울퉁불퉁한 원형상 및 타원형상의 공기층(215)만이 개시되어 있지만, 이러한 공기층(215)은 다각형상이나 별형상 등과 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있을 것이다.

도 9c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도광판(214)에서는 공기층(215)이 복수의 층으로 형성될 수 있다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서는 공기층(115)이 도광판(114)의 전체에 걸쳐 균일하게 하나의 층으로 형성되지만, 본 실시예에서는 공기층(215)이 도광판(214) 전체에 걸쳐서 2층 이상으로 분포할 수 있게 된다.

이와 같이, 공기층(215)이 도광판(214)에 2층 이상으로 분포함에 따라 상부의 공기층(215)에서 전반사되지 않고 굴절된 광이 하부의 공기층(215)에서 다시 한 번 전반사되어 액정패널로 광이 공급되므로, 액정패널로 공급되는 광의 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 투명표시소자의 액정패널 하부에 배치되는 도광판에 복수의 공기층을 형성하여 도광판에 입력된 광의 전반사효율을 향상시킴으로서, 액정패널로 공급되는 광의 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 투명표시소자가 특정 구조의 투명표시소자에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상세한 설명에서는 투명한 도광판을 구비하고 제1편광판을 도광판의 측면에 배치하여 제1편광된 광이 도광판을 통해 액정패널로 입사되는 구조의 투명표시소자가 개시되어 있지만, 본 발명이 이러한 구조의 투명표시소자에만 한정되는 것은 아니라, 모든 구조의 투명 액정표시소자에 적용 가능할 것이다. 특히, 액정패널의 하부에 배치되는 도광판의 내부에 공기층이 형성된 모든 구조의 투명표시소자에 적용될 수 있을 것이다.

다시 말해서, 본 발명의 다른 예나 변형예는 본 발명의 기본적인 개념을 이용한 액정표시소자는 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 사람이라면 누구나 용이하게 창안할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 투명표시소자의 구조를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 투명표시소자의 도광판에서의 광의 전반사를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 투명표시소자의 도광판에서 광의 전반사를 나타내는 도면.

도 4은 본 발명의 제1실시예에 따른 투명표시소자에서 하면에 패턴이 형성된 도광판에서 광의 전반사를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 투명표시소자를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 투명표시소자의 도광판의 구조를 나타내는 사시도.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 투명표시소자의 도광판에서 광의 전반사를 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 투명표시소자의 도광판에서 공기층을 형성하는 공정을 나타내는 도면.

도 9a-9c는 본 발명의 제3실시예에 따른 투명표시소자의 도광판의 구조를 나타내는 사시도.

Claims

액정패널;

상기 액정패널의 하부 일측에 배치되어 광을 발광하는 광원;

상기 광원으로부터 발광된 광을 편광시키는 제1편광판;

상기 액정패널 하부에 배치되어 측면으로 제1편광판에 의해 일축으로 편광된 광을 전반사시켜 액정패널로 공급하고 하부방향에서 입사된 자연광을 투과시키는 도광판;

상기 도광판의 내부에 형성되어 입사되는 광을 전반사시키는 복수의 공기층; 및

상기 액정패널 상부에 배치되어 액정패널을 투과하는 편광된 광의 광량을 조절하는 제2편광판으로 구성되며,

자연광이 도광판의 하면 및 상면을 통해 액정패널로 공급되어 액정패널 후면의 객체가 투명하게 표시되고 액정패널에 신호가 인가되는 경우 제1편광판에 의해 편광된 광이 도광판의 측면을 통해 액정패널로 공급되어 입력된 신호에 따른 화상을 구현하는 것을 특징으로 하는 투명표시소자.
제1항에 있어서, 상기 광원은 음극선 형광램프 또는 외부전극 형광램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명표시소자.
제1항에 있어서, 상기 광원은 LED(Light Emitting Device)를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명표시소자.
제1항에 있어서, 상기 제1편광판과 제2편광판의 광학축은 수직인 것을 특징 으로 하는 투명표시소자.
제1항에 있어서, 상기 공기층은 원형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 투명표시소자.
제1항에 있어서, 상기 공기층은 타원형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 투명표시소자.
제1항에 있어서, 상기 공기층은 도광판 전체에 걸쳐서 적어도 일층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명표시소자.
액정패널;

상기 액정패널의 하부 일측에 배치되어 광을 발광하는 광원;

상기 광원으로부터 발광된 광을 편광시키는 제1편광판;

상기 액정패널 하부에 배치되어 측면으로 제1편광판에 의해 일축으로 편광된 광을 전반사시켜 액정패널로 공급하고 하부방향에서 입사된 자연광을 투과시키는 도광판;

상기 도광판의 내부에 형성되어 입사되는 광을 전반사시키는 광 전반사부재; 및

상기 액정패널 상부에 배치되어 액정패널을 투과하는 편광된 광의 광량을 조절하는 제2편광판으로 구성되며,

자연광이 도광판의 하면 및 상면을 통해 액정패널로 공급되어 액정패널 후면의 객체가 투명하게 표시되고 액정패널에 신호가 인가되는 경우 제1편광판에 의해 편광된 광이 도광판의 측면을 통해 액정패널로 공급되어 입력된 신호에 따른 화상을 구현하는 것을 특징으로 하는 투명표시소자.
제8항에 있어서, 상기 전반사부재는 도광판 내부에 형성된 공기층인 것을 특징으로 하는 투명표시소자.
제8항에 있어서, 상기 전반사부재는 도광판 내부에 형성된 패턴인 것을 특징으로 하는 투명표시소자.
제8항에 있어서, 상기 전반사부재는 도광판 내부에 형성된 공동인 것을 특징으로 하는 투명표시소자.