KR101839324B1 - 굴절률 제어 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속적 전압 강하 특성을 통해 선형적인 굴절률 프로파일을 갖는 굴절률 제어 소자에 관한 것으로, 각각 단위셀이 매트릭스상으로 정의되며, 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;과, 상기 제 1 기판 상의 각 단위 셀에 형성된 제 1 투명 전극;과, 상기 제 2 기판 전면에 형성된 제 2 투명 전극;과, 상기 제 1 투명 전극의 최중심과 최외곽에 각각 접속된 제 1 금속 전극과 제 2 금속 전극; 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 형성된 것을 특징이 한다.

Description

굴절률 제어 소자 {Device for Controlling Refractive Index}
본 발명은 액정 광학 소자에 관한 것으로 특히, 연속적 전압 강하 특성을 통해 선형적인 굴절률 프로파일을 갖는 굴절률 제어 소자에 관한 것이다.
오늘날 초고속 정보 통신망을 근간으로 구축될 정보의 고속화를 위해 실현될 서비스들은 현재의 전화와 같이 단순히「듣고 말하는」서비스로부터 문자, 음성, 영상을 고속 처리하는 디지털 단말을 중심으로 한「보고 듣는」멀티 미디어형 서비스로 발전하고 궁극적으로는「시·공간을 초월하여 실감 있고 입체적으로 보고 느끼고 즐기는」초공간형 실감 3차원 입체 정보통신 서비스로 발전할 것으로 예상된다.
일반적으로 3차원을 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져서 존재하기 때문에, 두 눈의 위치의 차이로 왼쪽과 오른쪽 눈은 서로 약간 다른 영상을 보게 된다. 이와 같이, 두 눈의 위치 차이에 의한 영상의 차이점을 양안 시차(binocular disparity)라고 한다. 그리고, 3차원 입체 표시 장치는 이러한 양안 시차를 이용하여 왼쪽 눈은 왼쪽 눈에 대한 영상만 보게 하고 오른쪽 눈은 오른쪽 눈 영상만을 볼 수 있게 한다.
즉, 좌/우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하는 것이다. 이러한 능력을 통상 스테레오그라피(stereography)라 하며, 이를 표시 장치로 응용한 장치를 입체 표시 장치라 한다.
한편, 입체 표시 장치는 3D(3-dimension)을 구현하는 렌즈를 이루는 구성요소에 따라 구분될 수 있으며, 일 예로, 액정층을 이용하여 렌즈를 구성하는 방식을 액정 전계 렌즈 방식이라 한다.
일반적으로 액정 표시 장치는 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. 액정 분자는 분극 성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는다. 여기서, 분극 성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정 분자내의 전하가 액정 분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자 배열 방향이 변환되는 것을 말하며, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사 방향이나 편광 상태에 따라 출사광의 경로나 편광 상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.
이에 따라 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 영상을 표시할 수 있다.
최근에 이러한 액정분자의 특성을 이용하여 제안된, 액정층이 렌즈 역할을 하게 하는 액정 전계 렌즈(liquid crystal lens electrically driven)는, 렌즈를 구성하는 물질과 공기와의 굴절율 차이를 이용하여 입사광의 경로를 위치별로 제어하는 것이다. 이러한 액정 전계 렌즈는 액정층에 전극의 위치별로 서로 다른 전압을 인가하여 전기장를 조성하여 액정층이 구동되도록 하면, 액정층에 입사하는 입사광은 위치별로 서로 다른 위상 변화를 느끼게 되고, 그 결과 액정층은 실제 렌즈와 같이 입사광의 경로를 제어할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 전계 렌즈를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 액정 전계 렌즈의 단위 렌즈 셀을 나타낸 단면도이며, 도 2는 도 1의 단위 렌즈 셀을 복수개 구성시 광경로 프로파일을 나타낸 사시도이다.
도 1과 같이, 종래의 액정 전계 렌즈는 마주보는 제 1 기판(10) 및 제 2 기판(20)과, 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20) 사이에 형성된 액정층(30)으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 기판(10) 상에는 제 1 전극(11)이 단위 렌즈 셀별로 형성된다. 즉, 상기 제 1 전극(11)은 단위 렌즈 셀의 중심에 위치할 수도 있고, 혹은 에지에 위치할 수도 있다.
이 때, 인접한 제 1 전극(11)들간에 있어서, 일측 제 1 전극(11)의 중심으로부터 타측 제 1 전극(11)의 중심까지의 거리를 피치(pitch)라 하며, 상기 피치를 주기로 동일한 패턴(제 1 전극)이 반복되어 형성된다.
상기 제 1 기판(10)상에 대향되는 제 2 기판(20) 상에는 전면 제 2 전극(21)이 형성된다.
상기 제 1, 제 2 전극(11, 21)은 투명 금속으로 이루어진다. 그리고, 상기 제 1, 제 2 전극(11, 21) 사이의 이격 공간에는 액정층(30)이 형성되며, 이러한 액정층(30)을 이루는 액정 분자는 상기 제 1 전극(11)을 교차하는 방향의 각 렌즈 영역(L)에서, 도 2와 같이, 포물선상의 전위면을 갖게 된다. 즉, 상기 액정층(30)의 액정 분자는 전기장의 세기 및 분포에 따라 반응하는 것으로, 상기 제 1 전극(11)과 제 2 전극(21)에 인가된 전압 차 및 상기 액정 분자의 유전율 이방성 등의 성질에 의해 전위면이 렌즈 형상과 같이 조성되는 것이다.
그런데, 상기 제 1 전극(11)은 일 방향으로 막대 형상으로 길게 형성되는 것으로, 막대의 길이 방향에서는 전위면이 동일하게 유지되어, 실제 광경로 프로파일은 도 2와 같이, 제 1 전극(11)을 교차하는 방향에서만 포물선상으로 형성되고, 제 1 전극(11)의 길이 방향에서는 동일한 형상이 유지되는 것이다.
따라서, 단위렌즈 셀이 매트릭스상으로 구비된 전체 액정 전계 렌즈에서 보면, 도 2와 같이, 반원 기둥의 렌즈가 평행하게 반복되는 구조로 광 경로 프로파일이 형성되며, 이러한 형상에 따른 렌즈 효과를 얻는다.
상기와 같은 종래의 액정 전계 렌즈는 다음과 같은 문제점이 있다.
종래의 액정 전계 렌즈는 일 방향으로만 렌즈가 조성되어, 시청자가 시청 위치를 바꾸는 경우에는 입체 영상 표시가 불가하다. 즉, 시청자가 얼굴을 틀어버리거나 누은 상태에서는 시청 영역이 반원기둥상의 렌즈로부터 벗어나게 되어, 액정 전계 렌즈를 구비한 입체 영상 표시 장치가 3D 영상을 출사한다 하더라도, 3D 영상이 시인 영역으로부터 시청자가 벗어나 있어, 이를 시인할 수 없게 된다. 이와 같이, 종래의 액정 전계 렌즈는 입체 영상 시청 영역이 특정 방향으로만 한정된다는 한계가 있다.
또한, 액정 전계 렌즈의 완만한 프로파일 변화를 위해서는 렌즈 영역에 복수개의 전극을 구비하여야 하고, 이들 전극 각각에 구분된 배선과의 접속을 통해 서로 다른 전압을 인가하여야 하는데, 이 경우 배선 구조가 복잡하여 유효 렌즈 영역이 줄어들고 개구 영역이 줄어드는 문제점이 있다.
또한, 종래의 액정 전계 렌즈에 의하면 일방향의 포물 렌즈로만 기능하므로, 실제 3D 표시에 다양한 요구에 부응하는 광학 소자로서는 한계가 있다.
본 발명은 연속적 전압 강하 특성을 통해 선형적인 굴절률 프로파일을 갖는 굴절률 제어 소자를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 굴절률 제어 소자는 각각 단위셀이 매트릭스상으로 정의되며, 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;과, 상기 제 1 기판 상의 각 단위 셀에 형성된 제 1 투명 전극;과, 상기 제 2 기판 전면에 형성된 제 2 투명 전극;과, 상기 제 1 투명 전극의 최중심과 최외곽에 각각 접속된 제 1 금속 전극과 제 2 금속 전극; 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 형성된 것에 그 특징이 있다.
상기 제 1 투명 전극은 상기 단위 셀의 형상으로 이루어진다.
예를 들어, 상기 제 1 투명 전극은 원형일 수 있으며, 경우에 따라 상기 제 1 투명 전극은 다각형일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 투명 전극과 상기 제 1 전극간 제 1 콘택을 제외하여, 상기 제 1 투명 전극과 상기 제 1 전극 사이의 층간에 층간 절연막이 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 투명 전극은, 인접한 단위 셀들간에서 서로 이격된다.
그리고, 상기 제 1 금속 전극 및 제 2 금속 전극은 상기 제 1 투명 전극보다 전도율이 큰 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 투명 전극을 포함한 상기 제 1 기판 전면과, 상기 제 2 투명전극 상에 각각 제 1 배향막 및 제 2 배향막이 더 형성될 수 있다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 굴절률 제어 소자는, 각각 단위셀이 매트릭스상으로 정의되며, 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;과, 상기 제 1 기판 상의 각 단위 셀에 형성된 제 1 투명 전극;과, 상기 제 2 기판 전면에 형성된 제 2 투명 전극;과, 상기 제 1 투명 전극의 양측과 각각 접속된 제 1 금속 전극과 제 2 금속 전극; 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 형성된 것에 또 다른 특징이 있다.
상기와 같은 본 발명의 굴절률 제어 소자는 다음과 같은 효과가 있다.
면저항이 큰 재료인 투명전극을 단위 셀에 구비하고, 상기 단위 셀의 서로 대향하는 위치 혹은 중심과 최외곽에 대응하여 서로 다른 전압을 인가함으로써, 서로 다른 전압이 인가된 거리상에서 균일한 전압 강하를 통해 선형적인 굴절률이 변화하는 굴절률 제어 소자를 얻을 수 있다.
이 경우, 상기 단위 셀을 동심원 또는 방사상으로 구현시 굴절률 변화가 방사상으로 균일하게 얻을 수 있어, 이를 액정 전계 렌즈로 이용시 시청자의 자세 변화에 관계없이 입체 영상 시인이 가능하다.
또한, 단위 셀의 대향되는 위치에 전극을 구비시에는 선형적으로 굴절률이 변화하는 굴절률 제어 소자를 통해, 단순히 렌즈나 배리어 외에도, 프리즘과 같은 기능을 하게 하여, 입체 영상 표시를 홀로그램이나 집적 영상 방식으로 구현할 때의 스티어링 장치(steering device)로 이용 가능하다.
또한, 전극의 형상을 구비함에 있어서 단위 셀에 구비된 전극마다 각각 서로 다른 전압을 인가함으로써, 배선 수를 늘리는 방법을 사용하지 않고, 투명 전극의 면저항 성질을 이용하여, 구조를 단순화하여 전계가 조성되는 유효 영역 및 개구 영역을 늘릴 수 있다.
도 1은 종래의 액정 전계 렌즈의 단위 렌즈 셀을 나타낸 단면도
도 2는 도 1의 단위 렌즈 셀을 복수개 구성시 광경로 프로파일을 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴절률 제어 소자를 나타낸 평면도
도 4는 도 3의 중심을 가로 방향으로 자른 선상의 단면도
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 굴절률 제어 소자를 나타낸 평면도
도 6은 도 5의 중심을 가로 방향으로 자른 선상의 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 굴절률 제어 소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴절률 제어 소자를 나타낸 평면도이며, 도 4는 도 3의 중심을 가로 방향으로 자른 선상의 단면도이다.
도 3 및 도 4와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴절률 제어 소자는 각각 단위셀이 매트릭스상으로 정의되며, 서로 대향된 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)과, 상기 제 1 기판(110) 상의 각 단위 셀에 형성된 제 1 투명 전극(113)과, 상기 제 2 기판(120) 전면에 형성된 제 2 투명 전극(121)과, 상기 제 1 투명 전극(113)의 최중심과 최외곽에 각각 접속된 제 1 금속 전극(111)과 제 2 금속 전극(114) 및 상기 제 1, 제 2 기판(110, 120) 사이의 액정층(150)을 포함하여 형성된다.
한편, 도 4는 도 3의 중심을 좌우 반전시켜 자른 단면을 도시한 것이다. 상기 제 1 금속 전극(111)은 경우에 따라, 도 3에 위치한 바와 같이, 좌측에만 혹은 도 4에 위치한 바와 같이, 우측에만 형성될 수도 있고, 경우에 따라, 중심을 가로질러 상기 원형의 제 1 투명 전극(113)의 직경을 지나는 형상으로 일자로 형성될 수도 있다.
여기서, 상기 제 1 투명 전극(113)은 상기 단위 셀의 형상으로 이루어진다.
예를 들어, 상기 제 1 투명 전극(113)은 도 3과 같이, 원형일 수 있으며, 경우에 따라 삼각형, 사각형, 육각형 등의 다각형으로 형성될 수도 있다. 어느 경우나 상기 단위 셀의 형상을 따라 형성된다.
그리고, 상기 제 1 투명 전극(113)과 상기 제 1 금속 전극(111)간 제 1 콘택(115)을 제외하여, 상기 제 1 투명 전극(113)과 상기 제 1 금속 전극(111) 사이의 층간에 층간 절연막(112)이 더 구비된다. 도 4에서는 상기 층간 절연막(112)이 제 1 콘택(115)을 제외한 상기 제 1 기판(110) 전면에 형성되어 있다. 상기 층간 절연막(112)은, 상기 제 1 콘택(115) 외의 제 1 투명 전극(113)과 제 1 금속 전극(111)간 절연을 위한 것이다.
또한, 상기 제 1 투명 전극(113)은, 인접한 단위 셀들간에서 서로 이격된다. 이는 단위 셀별 별개로 구동하기 위함이다.
그리고, 상기 제 1 금속 전극(111) 및 제 2 금속 전극(114)은 상기 제 1 투명 전극(113)보다 전도율이 큰 물질의 금속으로 형성한다. 예를 들어, 상기 제 1 투명 전극(113)이 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 중 어느 하나일 때, 상기 제 1 금속 전극(111) 및 제 2 금속 전극(114)은, 구리, 몰리브덴, 알루미늄 중 어느 하나 또는, 이들 중 둘 이상의 합금으로 이루어질 수 있다.
도시된 도면 상에서는 상기 제 1 금속 전극(111)이 단위 셀의 최중심에 들어오는 경로를 최단거리로 하기 위해 원형의 제 1 투명 전극(113)의 반지름 상에 형성되어 있음이 도시되어 있다. 경우에 따라, 그 형상을 변경될 수 있으나, 이는 최중심에 인가되는 전압 저하를 방지하는 조건으로 형성되어야 한다.
그리고, 상기 이 경우, 도 3과 같이, 상기 제 1 금속 전극(111) 및 제 2 금속 전극(114)에 각각 Vcc(상전압), GND(접지 전압)이 인가된다. 경우에 따라, 상기 제 1 금속 전극(111) 및 제 2 금속 전극(114)에 인가되는 전압 값을 바꾸어 인가할 수도 있을 것이다. 여기서, 상전압 Vcc는 1V 이상의 값으로, 제 2 기판(120) 상의 제 2 투명 전극(121)과, 상기 제 1 금속 전극(111)에 접속된 제 1 투명 전극(113) 사이에 충분히 수직 전계가 조성될 수 있는 정도의 전압이다. 이 경우, 상기 제 2 투명 전극(121)에는 공통 전압, 예를 들어 접지 전압이나 1V보다 작은 상전압이 인가된다.
도시되지 않았지만, 상기 제 1 투명 전극(113)을 포함한 상기 제 1 기판(110) 전면과, 상기 제 2 투명전극(121) 상에 각각 제 1 배향막 및 제 2 배향막이 더 형성될 수 있다. 또한, 상기 액정층(150)의 셀갭을 일정하게 유지하기 위해 칼럼 스페이서가 더 형성될 수도 있다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴절률 제어 소자의 원리를 설명하면 다음과 같다.
그리고, 상기 제 1 금속 전극(111) 및 제 2 금속 전극(114)에 각각 Vcc, GND이 인가되면, 상기 제 1 투명 전극(113)이 갖는 면저항으로 인해 제 1 투명 전극(113)의 최중심에는 가장 강한 수직 전계가 걸리고 외곽으로 가며 점차 전계의 세기가 작아진다. 이 경우, 상기 제 1 투명 전극(113)의 최중심으로부터 최외곽 사이의 거리를 기준으로 설명하면, 거리가 0에서 반지름(최외곽과 최중심 사이의 거리)으로 가며 전계가 음의 일차 함수와 같이 선형적으로 작아진다. 즉, 연속적인 전압 강하를 얻을 수 있어, 최중심으로부터 그려지는 서로 다른 동심원으로 동일 전위면이 형성되며, 동일 전위면에서는 동일한 광경로차가 조성된다.
이에 따라 전계의 세기에 따라 광경로차가 발생하며, 제 1 투명 전극(113)의 최중심에서 액정의 광경로가 가장 짧고, 외곽으로 갈수록 광경로가 짧아진다.
상술한 제 1 실시예에 따른 굴절률 제어 소자는, 예를 들어, 2D 영상을 굴절시켜 각각 좌안과 우안으로 전달하는 스위칭 소자인 액정 전계 렌즈에 이용될 수 있으며, 이 경우, 액정 전계 렌즈는 동심원상의 동일 전위면을 갖게 되고, 동일 전위면에서 동일한 굴절률, 동일한 광경로차를 얻을 수 있으며, 방향을 갖지 않는 액정 전계 렌즈 기능을 한다. 종래 일방향으로 렌즈 기능이 한정된 액정 전계 렌즈와 달리 본 발명의 제 1 실시예에 굴절률 제어 소자로 제조된 액정 전계 렌즈는 시청자의 자세 변화에 관계없이 3D 영상 표시가 가능한 것이다.
한편, 제 1 실시예에 따른 굴절률 제어 소자를 액정 전계 렌즈로 이용시에는, 상기 제 1 굴절률 제어 소자 하부에 위치하며, 상기 굴절률 제어 소자 측으로 이차원 영상을 출사하는 표시 패널을 포함하여 이루어진다.
상술한 제 1 실시예에 따른 굴절률 제어 소자를 구동하는 모드는 수직 전계 구동이 가능한 TN(Twisted Nematic), ECB(electrically controlled birefringence), VA(Vertical Alignment), 플렉소 일렉트릭(flexo-electric) 등 어느 것으로도 가능할 것이다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴절률 제어 소자의 제 1 투명 전극(113)은, 방사상의 전계 형상을 위해 상술한 원형, 삼각형, 사각형 등에 구조에 한정되는 것이 아니라 이들을 포함한 다각형 루프의 여러 가지 변형 형상에도 동일 또는 유사하게 적용 가능할 것이다.
그리고, 상기 제 1 투명 전극(113)은 인접한 단위 셀들간 이격시켜 배치시켜 단위 셀별 독립적인 전압 인가를 가능하게 하여 독립 구동이 가능하게 할 수 있다. 이 경우를 액티브 방식이라 한다.
경우에 따라, 매 단위 셀별 제 1 투명 전극(113)들에 동일한 전압 값이 인가되도록 제 1, 제 2 금속 전극(111, 114)을 접속시킬 수 있으며, 이는 패시브 방식이라 한다.
액티브 방식과 패시브 방식은 적용하는 어플리케이션에 따라 선택하며 적용할 수 있으며, 제 1, 제 2 금속 전극(111, 114)의 접속 방식에 의해 선택이 가능하다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 굴절률 제어 소자를 나타낸 평면도이며, 도 6은 도 5의 중심을 가로 방향으로 자른 선상의 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 굴절률 제어 소자는, 각각 단위셀이 매트릭스상으로 정의되며, 서로 대향된 제 1 기판(210) 및 제 2 기판(220)과, 상기 제 1 기판(210) 상의 각 단위 셀에 형성된 제 1 투명 전극(212)과, 상기 제 2 기판(220) 전면에 형성된 제 2 투명 전극(221)과, 상기 제 1 투명 전극(212)의 양측과 각각 접속된 제 1 금속 전극(211)과 제 2 금속 전극(213) 및 상기 제 1, 제 2 기판(210, 220) 사이의 액정층(250)을 포함하여 형성된다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 금속 전극(211, 213)은 상기 제 1 기판(210) 상에서 일 방향으로 길게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 투명 전극(212)은 도시된 바와 같이, 상기 제 1, 제 2 금속 전극(211, 213)과 사이드 콘택하며 제 1, 제 2 금속 전극(211, 213)의 사이에만 형성될 수도 있고, 혹은 상기 제 1, 제 2 금속 전극(211, 213)의 상부 또는 하부를 지나며 형성될 수도 있다. 어느 경우나 상기 제 1 투명 전극(212)의 일측은 제 1 금속 전극(211)과 콘택되고, 상기 제 2 금속 전극(213)은 제 2 금속 전극(213)과 콘택된다. 그리고, 이러한 제 2 실시예에 따른 굴절률 제어 소자는, 제 1 실시예에 비해 절연막을 생략할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 금속 전극(213)에는 Vcc 전압이, 제 1 금속 전극(211)에는 접지(GND)되어 있다. 이 경우, 제 2 금속 전극(213)과 제 1 금속 전극(211)간에는 면저항을 갖는 제 1 투명 전극(212)에 의해, 제 2 금속 전극(213)에서부터 제 1 금속 전극(211)으로 가며 음의 일차 함수로 그려지는 전계 변화를 더 전압 강하가 얻어진다. 이 경우, 액정의 굴절률 변화는 액정의 유전율 이방성에 따라 상기 전계 변화에 따르거나 수직한 것으로, 굴절률 변화 또한 선형적으로 변화하는 것으로, 이러한 구조를 갖는 굴절률 소자는 프리즘과 유사한 효과는 것이다.
따라서, 상술한 굴절률 소자는 영상 패널 상에 배치할 때 원하는 방향으로 영상을 굴절시킬 수 있어, 단순 액정 전계 렌즈 외에도 집적 영상 방식이나 홀로그래피 등에서 이용할 수 있는 스티어링 장치(steering device)로 적용할 수 있다.
한편, 제 2 실시예에서 설명하지 않은 사항은 제 1 실시예에서 설명한 바와 동일하다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
110: 제 1 기판 111: 제 1 금속 전극
112: 절연막 113: 제 1 투명 전극
114: 제 2 금속 전극 115: 제 1 콘택
120: 제 2 기판 121: 공통 전극
150: 액정층

Claims (10)

  1. 각각 단위셀이 매트릭스상으로 정의되며, 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;
    상기 제 1 기판 상의 각 단위 셀에, 상기 단위셀의 형상으로, 상기 단위 셀을 빈틈없이 채우며 형성되고, 인접한 단위 셀간은 이격된 복수개의 제 1 투명 전극;
    상기 제 2 기판 전면에 형성되며, 접지 전압이나 1V보다 작은 상전압이 인가된 제 2 투명 전극;
    상기 복수개의 제 1 투명 전극의 최중심들에 각각 제 1 콘택에서 접속되며, 1V 이상의 상전압이 인가되는 제 1 금속 전극;
    상기 제 1 금속 전극과 이격하여, 상기 복수개의 제 1 투명 전극의 최외곽들에 각각 접속되고 접지 전압이 인가된 제 2 금속 전극;
    상기 제 1 투명 전극들과 상기 제 1 금속 전극간 상기 제 1 콘택들을 제외하여, 상기 제 1 투명 전극들과 상기 제 1 금속 전극 사이의 층간에 구비된 층간 절연막; 및
    상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 굴절률 제어 소자.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전극은 원형인 것을 특징으로 하는 굴절률 제어 소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전극은 다각형인 것을 특징으로 하는 굴절률 제어 소자.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 금속 전극 및 제 2 금속 전극은 상기 제 1 투명 전극보다 전도율이 큰 것을 특징으로 하는 굴절률 제어 소자.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전극들을 포함한 상기 제 1 기판 전면과, 상기 제 2 투명전극 상에 각각 제 1 배향막 및 제 2 배향막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 굴절률 제어 소자.
  9. 각각 단위셀이 매트릭스상으로 정의되며, 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;
    상기 제 1 기판 상의 각 단위 셀의 형상으로, 상기 단위 셀을 빈틈없이 채우며, 인접한 단위 셀간은 이격된 복수개의 제 1 투명 전극;
    상기 제 2 기판 전면에 형성되며, 접지 전압이나 1V보다 작은 상전압이 인가된 제 2 투명 전극;
    상기 복수개의 제 1 투명 전극의 일측과 각각 접속되며, 1V 이상의 상전압을 인가하는 제 1 금속 전극;
    상기 제 1 금속 전극과 이격하여, 상기 복수개의 제 1 투명 전극의 타측과 접속되며, 접지 전압이 인가된 제 2 금속 전극; 및
    상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 형성되며,
    상기 제 1 투명 전극의 일측에서 타측으로 가며 상기 액정층은 선형적으로 굴절률이 변화하는 것을 특징으로 하는 굴절률 제어 소자.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 금속 전극 및 제 2 금속 전극은 상기 제 1 투명 전극보다 전도율이 큰 것을 특징으로 하는 굴절률 제어 소자.
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