KR102353737B1 - 플로팅 이미지 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 투명 표시장치와 반사 거울을 이용하여 플로팅 이미지를 표시할 수 있으며, 반사 거울의 곡률 및/또는 위치를 가변하여 플로팅 이미지의 표시 위치를 가변할 수 있는 플로팅 이미지 표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 투명 표시장치와 반사 거울을 포함한다. 상기 투명 표시장치는 빛을 투과시키는 투과부와 일면으로 빛을 발광하는 발광부를 각각 포함하는 화소들이 마련되는 투명 표시패널을 포함한다. 상기 반사 거울은 상기 투명 표시패널의 상기 일면상에 배치되고, 상기 투명 표시패널에 표시되는 이미지가 상기 화소들의 투과부들을 통해 상기 투명 표시패널의 일면의 반대면 바깥쪽에 플로팅 이미지로 표시되도록 반사시킨다.

Description

플로팅 이미지 표시장치{FLOATING IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명의 실시예는 플로팅 이미지 표시장치에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display: 액정 디스플레이)의 개발로 시작된 평판표시장치는 TFT(Thin Film Transistor) LCD, PDP(Plasama Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Display) 등의 급속한 기술적 발전에 힘입어 스마트폰 및 태블릭과 같은 소형 모바일 기기 뿐만 아니라, 노트북, 모니터 및 TV에 적용되고 있다. 최근에 평판 디스플레이는 휘어지거나 접을 수 있는 플렉서블 표시장치와 뒷 배경을 볼 수 있는 투명 표시장치로도 개발되고 있다.

특히, 최근에 투명 표시장치는 OLED를 이용하여 투명하게 구현하게 제조한다. OLED를 이용한 투명 표시장치는 화상을 표시하지 않는 경우 투명하게 구현되고, 화상을 표시하는 경우 화상을 표시하게 된다.

한편, 종래 플로팅 이미지 표시장치는 집적 영상(integral image) 방식의 표시장치에 의해 표시된 이미지를 볼록 렌즈(convex lens) 또는 프레넬 렌즈(fresnel lens)와 같은 플로팅 렌즈(floating lens)를 이용하여 플로팅 이미지로 구현한다. 이 경우, 플로팅 렌즈의 초점거리 이하의 위치에서는 플로팅 이미지가 구현이 불가능하므로, 플로팅 이미지를 시청하기 위한 시청거리에 제약이 있는 문제가 있다.

본 발명의 실시예는 투명 표시장치와 반사 거울을 이용하여 플로팅 이미지를 표시할 수 있는 플로팅 이미지 표시장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는 반사 거울의 곡률 및/또는 위치를 가변하여 플로팅 이미지의 표시 위치를 가변할 수 있는 플로팅 이미지 표시장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 투명 표시장치와 반사 거울을 포함한다. 상기 투명 표시장치는 빛을 투과시키는 투과부와 일면으로 빛을 발광하는 발광부를 각각 포함하는 화소들이 마련되는 투명 표시패널을 포함한다. 상기 반사 거울은 상기 투명 표시패널의 상기 일면상에 배치되고, 상기 투명 표시패널에 표시되는 이미지가 상기 화소들의 투과부들을 통해 상기 투명 표시패널의 일면의 반대면 바깥쪽에 플로팅 이미지로 표시되도록 반사시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 투명 표시장치와 반사 거울을 포함한다. 상기 투명 표시장치는 빛을 투과시키는 투과부와 일면으로 빛을 발광하는 발광부를 각각 포함하는 화소들이 마련되는 투명 표시패널을 포함한다. 상기 반사 거울은 상기 투명 표시패널의 상기 일면상에 배치되고, 상기 투명 표시패널에 표시되는 이미지가 상기 반사 거울의 뒤 쪽에 허상의 플로팅 이미지로 표시되도록 반사시킨다.

본 발명의 실시예는 외부로부터 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 투과부와 빛을 발광하는 발광부를 각각 포함하는 화소들을 구비하는 투명 표시장치를 이용한다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 투명 표시장치의 전면에 배치된 반사 거울에 의해 반사된 화상이 투명 표시장치의 투과부들을 통해 투명 표시장치의 배면에 플로팅 이미지로 표시될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 반사 거울의 곡률을 조정함으로써 반사 거울의 초점거리를 조정할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 플로팅 이미지가 표시되는 위치와 플로팅 이미지의 배율을 조정할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 장력 제공 수단을 이용하여 반사 거울의 곡률을 조정함으로써 시청자가 원하는 위치에 또는 시청자가 원하는 배율로 플로팅 이미지를 표시할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 반사 거울의 곡률을 조정함으로써 반사 거울의 초점거리를 투명 표시패널의 배면 바깥쪽으로 조정할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 반사 거울(200)의 뒤 쪽에 허상으로 플로팅 이미지를 표시할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 투명 표시패널과 반사 거울 사이의 거리보다 2 배 이상의 거리로 반사 거울의 뒤 쪽에 허상의 플로팅 이미지를 표시할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 자동차에 적용되는 헤드업 디스플레이(head up display, HUD)에 적용되는 경우, 반사 거울의 뒤 쪽에 허상으로 플로팅 이미지를 표시함으로써, 운전자가 눈의 초점거리 변경을 최소화하면서 헤드업 디스플레이 정보를 시청할 수 있도록 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 반사 거울과 투명 표시패널 간의 거리를 조정함으로써 플로팅 이미지가 표시되는 위치와 플로팅 이미지의 배율을 조정할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 이동 수단 조정부를 이용하여 제1 및 제2 이동 수단들의 위치를 조정함으로써, 반사 거울과 투명 표시패널 간의 거리를 조정할 수 있으며, 이로 인해 시청자가 원하는 위치에 또는 시청자가 원하는 배율로 플로팅 이미지를 표시할 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시예는 λ/4 판과 편광판을 이용하여 투명 표시패널의 배면으로 입사되는 외부 광이 투명 표시패널의 투과부들을 통해 투과되어 반사 거울에 의해 반사된 후 다시 투명 표시패널의 투과부들을 통해 투과됨으로써 시청자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치를 개략적으로 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치를 보여주는 분해 사시도.
도 3은 도 2의 투명 표시장치를 보여주는 일 예시도면.
도 4는 도 3의 표시영역에 포함된 화소를 보여주는 일 예시도면.
도 5는 도 4의 I-I'의 단면도.
도 6a 내지 도 6c는 반사 거울을 보여주는 예시도면들.
도 7은 도 1의 플로팅 이미지 표시장치의 일 예를 상세히 보여주는 측단면도.
도 8은 투명 표시패널과 제1 곡률의 반사 거울에 의해 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면.
도 9는 투명 표시패널과 제2 곡률의 반사 거울에 의해 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면.
도 10은 투명 표시패널과 제3 곡률의 반사 거울에 의해 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면.
도 11은 도 1의 플로팅 이미지 표시장치의 또 다른 예를 상세히 보여주는 측단면도.
도 12는 투명 표시패널과 반사 거울 사이의 거리가 제1 거리일때 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면.
도 13은 투명 표시패널과 반사 거울 사이의 거리가 제2 거리일때 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면.
도 14는 도 1의 플로팅 이미지 표시장치의 또 다른 예를 상세히 보여주는 측단면도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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 실시예를 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 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치를 보여주는 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 투명 표시장치(100), 반사 거울(200) 및 반사 거울 수납 커버(300)를 포함한다.

투명 표시장치(100)는 투명하게 구현됨으로써 뒷 배경을 볼 수 있는 동시에 화상을 표시할 수 있는 표시장치이다. 즉, 투명 표시장치(100)는 빛을 투과시킬 수 있으면서도 화상을 표시하기 위해 소정의 빛을 발광할 수 있다. 투명 표시장치(100)에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 5를 결부하여 후술한다.

반사 거울(200)은 투명 표시장치(100)의 일면상에 배치된다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 투명 표시장치(100)의 일면을 투명 표시장치(100)의 전면(前面)으로 정의하고, 투명 표시장치(100)의 일면의 반대면을 투명 표시장치(100)의 배면(背面)으로 정의한다. 반사 거울(200)은 투명 표시장치(100)가 화상을 표시하는 방향에 배치된다. 반사 거울(200)은 투명 표시장치(100)의 전면과 마주보는 면이 오목하게 형성된 오목 거울일 수 있다.

반사 거울(200)은 투명 표시장치(100)의 화상을 반사하며, 이로 인해 반사 거울(200)에 의해 반사된 화상은 투명 표시장치(100)를 통해 투명 표시장치(100)의 배면에 플로팅 이미지(floating image)로 표시된다. 플로팅 이미지는 투명 표시장치(100)의 표시면으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 공간에 표시되는 이미지로서, 투명표시장치(100)로부터 소정의 거리에 떠 있는 것과 같이 표시되는 이미지를 의미한다. 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치가 투명 표시장치(100)와 반사 거울(200)을 이용하여 플로팅 이미지를 표시하는 방법에 대하여는 도 8 내지 도 10, 도 12 및 도 13을 결부하여 후술한다.

반사 거울(200)은 도 6a와 같이 안쪽으로 만곡된 구면 거울로 형성될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 반사 거울(200)은 구면 거울과 같이 안쪽으로 만곡된 형태를 가지나, 구면 거울의 곡률보다 크거나 작게 형성될 수도 있다.

또한, 반사 거울(200)은 도 6b와 같이 투명 표시장치의 장방향(x축 방향)으로만 안쪽으로 만곡된 거울로 형성될 수 있다. 하지만, 이 경우 투명 표시장치의 장방향(x축 방향)으로만 플로팅 이미지가 형성되며, 단방향(y축 방향)으로는 플로팅 이미지 형성이 어려운 단점이 있다.

또한, 반사 거울(200)은 도 6c와 같이 투명 표시장치의 단방향(y축 방향)으로만 안쪽으로 만곡된 거울로 형성될 수 있다. 하지만, 이 경우 투명 표시장치의 단방향(y축 방향)으로만 플로팅 이미지가 형성되며, 장방향(x축 방향)으로는 플로팅 이미지 형성이 어려운 단점이 있다.

반사 거울 수납 커버(300)는 외부의 충격으로부터 반사 거울(200)을 보호하기 위해 반사 거울(200)을 수납할 수 있도록 반사 거울(200)보다 큰 크기로 형성된다. 반사 거울 수납 커버(300)는 폴리카보네이트(polycarbonate) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)와 같은 플라스틱(plastic)으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 반사 거울 수납 커버(300)는 투명 표시장치(100)와 스크류와 같은 고정 부재 또는 접착제 및 접착 필름과 같은 접착 부재를 이용하여 고정될 수 있다. 또는, 반사 거울 수납 커버(300)는 반사 거울(200)을 지지하는 지지대에 고정 부재 또는 접착 부재를 이용하여 고정될 수 있다. 또는, 반사 거울 수납 커버(300)는 반사 거울(200)을 이동시키기 위한 가이드 레일에 고정 부재 또는 접착 부재를 이용하여 고정될 수 있다.

도 3은 도 2의 투명 표시장치를 보여주는 일 예시도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명 표시장치(100)는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display)로 구현된 것을 중심으로 설명하였으나, 액정표시장치(Liquid Crystal Display) 또는 전기영동 표시장치(Electrophoresis display)로도 구현될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명 표시장치(100)는 투명 표시패널(110), 게이트 구동부(120), 소스 드라이브 집적회로(integrated circuit, 이하 "IC"라 칭함)(130), 연성필름(140), 회로보드(150), 및 타이밍 제어부(160)를 포함한다.

투명 표시패널(110)은 하부 기판(111), 상부 기판(112), 하부 기판(111)과 상부 기판(112) 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 하부 기판(111)에는 박막 트랜지스터들과 유기발광층들이 마련될 수 있다. 상부 기판(112)은 봉지 기판일 수 있다.

투명 표시패널(110)의 표시영역(DA)에는 게이트 라인들, 데이터 라인들, 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 영역들에 배치되는 화소들이 형성된다. 표시영역(DA)의 화소들은 화상을 표시할 수 있다. 표시영역(DA)의 화소들 각각에 대한 자세한 설명은 도 4 및 도 5를 결부하여 후술한다.

게이트 구동부(120)는 타이밍 제어부(160)로부터 입력되는 게이트 제어신호에 따라 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급한다. 도 3에서는 게이트 구동부(120)가 투명 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 일 측 바깥쪽에 GIP(gate driver in panel) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 게이트 구동부(120)는 투명 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 양 측 바깥쪽에 GIP 방식으로 형성될 수도 있고, 또는 구동 칩으로 제작되어 연성필름에 실장되고 TAB(tape automated bonding) 방식으로 투명 표시패널(110)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 크며, 이로 인해 하부 기판(111)의 상면 일부는 노출된다. 하부 기판(111)의 노출된 상면 일부에는 데이터 패드들과 같은 패드들이 마련된다. 연성필름(140)에는 패드들과 소스 드라이브 IC(130)를 연결하는 배선들, 패드들과 회로보드(150)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(140)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 패드들 상에 부착되며, 이로 인해 패드들과 연성필름(140)의 배선들이 연결될 수 있다.

회로보드(150)는 연성필름(140)들에 부착될 수 있다. 회로보드(150)는 구동 칩들로 구현된 다수의 회로들이 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로보드(150)에는 타이밍 제어부(160)가 실장될 수 있다. 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(60)는 타이밍 신호에 기초하여 게이트 구동부(20)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호와 소스 드라이브 IC(30)들을 제어하기 위한 소스 제어신호를 발생한다. 타이밍 제어부(60)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부에 공급하고, 소스 제어신호를 소스 드라이브 IC(30)들에 공급한다.

도 4는 도 3의 표시영역에 포함된 화소를 보여주는 일 예시도면이다. 도 5는 도 4의 I-I'의 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 화소(P)는 투과부(TA)와 발광부(EA)를 포함한다. 발광부(EA)는 복수의 발광부들을 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5에서는 발광부(EA)가 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE) 및 청색 발광부(BE)를 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다.

투과부(TA)는 외부로부터 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 영역이다. 발광부(EA)는 빛을 발광하는 영역으로, 적색 발광부(RE)는 적색광을 발광하는 영역이고, 녹색 발광부(GE)는 녹색광을 발광하는 영역이며, 청색 발광부(BE)는 청색광을 발광하는 영역이다.

적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE) 및 및 청색 발광부(BE) 각각에는 도 5와 같이 트랜지스터 소자(T), 애노드 전극(AND), 유기층(EL), 캐소드 전극(CAT)이 마련될 수 있다.

트랜지스터 소자(T)는 하부 기판(111)상에 마련되는 액티브층(ACT), 액티브층(ACT)상에 마련되는 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 5에서 트랜지스터 소자(T)는 탑 게이트 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 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 소자(T)의 드레인 전극(DE)에 접속된다. 서로 인접한 애노드 전극(AND)들 사이에는 격벽이 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 격벽(W)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 5에서는 투명 표시패널(110)이 전면 발광(top emission) 방식으로 구현된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 배면 발광(bottom emission) 방식으로 구현될 수도 있다. 반사 거울(200)은 투명 표시패널(110)의 발광 방향에 배치되어야 하므로, 전면 발광 방식의 경우 투명 표시패널(110)의 상부 기판(112)상에 배치되고, 배면 발광 방식의 경우 투명 표시패널(110)의 하부 기판(111) 아래에 배치되는 것이 바람직하다.

전면 발광 방식에서는 유기층(EL)의 빛이 상부기판 방향으로 발광하므로, 트랜지스터(T)가 격벽(W)과 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.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투명 표시장치(100)의 화소(P)들 각각은 외부로부터 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 투과부(TA)와 빛을 발광하는 발광부(EA)를 포함한다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 반사 거울(200)에 의해 반사된 화상이 투명 표시장치(100)의 투과부(TA)들을 통해 화상이 표시되는 투명 표시장치(100)의 배면에 플로팅 이미지로 표시될 수 있다. 한편, 투명 표시장치(100)의 표시되는 화상이 2 차원 영상인 경우 플로팅 이미지는 시청자에게 2 차원으로 보여진다.

도 7은 도 1의 플로팅 이미지 표시장치의 일 예를 상세히 보여주는 측단면도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 투명 표시장치(100), 반사 거울(200) 및 반사 거울 수납 커버(300) 이외에, 반사 거울(200)의 곡률을 조정하기 위한 곡률 가변부(400)를 더 포함한다.

도 7의 투명 표시패널(110), 반사 거울(200) 및 반사 거울 수납 커버(300)는 도 2 내지 도 6을 결부하여 이미 앞에서 상세히 설명하였다.

반사 거울(200)은 도 7과 같이 베이스 플레이트(210)와 베이스 플레이트(210)상에 마련되는 거울 반사층(220)을 포함할 수 있다.

베이스 플레이트(210)는 소정의 곡률을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 베이스 플레이트(210)는 도 8 내지 도 10과 같이 반사 거울(200)의 곡률을 조정하기 위해 곡률 가변부에 의해 소정의 힘이 가해지는 경우 곡률의 변화가 가능한 재질을 가진다. 예를 들어, 베이스 플레이트(210)는 폴리카보네이트(polycarbonate) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)와 같은 플라스틱(plastic)일 수 있다.

거울 반사층(220)은 거울 반사할 수 있는 물질이면 어떠한 물질로도 형성 가능하다. 또한, 거울 반사층(220)은 시트 형태로 제작된 후 베이스 플레이트(210)상에 부착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

곡률 가변부(400)는 지지대(410), 고정 부재(420), 장력 제공 수단(430), 및 장력 조정부(440)를 포함한다.

지지대(410)는 반사 거울(200)의 배면에 위치하며, 반사 거울(200)을 지지하기 위한 것이다. 지지대(410)는 반사 거울 수납 커버(300)에 고정될 수 있다.

고정 부재(420)는 지지대(410)와 반사 거울(200)의 베이스 플레이트(210)를 고정한다. 고정 부재(420)는 지지대(410)의 중앙과 반사 거울(200)의 베이스 플레이트(210)의 중앙을 고정할 수 있다.

장력 제공 수단(430)은 지지대(410)의 양 끝단들 각각에 배치된 장력 조정부(440)와 반사 거울(200)의 베이스 플레이트(210)의 양 끝단 각각을 소정의 장력으로 연결한다. 즉, 반사 거울(200)의 중앙은 지지대(410)에 고정되고, 양 끝단들에는 소정의 장력이 제공되며, 반사 거울(200)의 베이스 플레이트(210)는 소정의 힘이 가해지는 경우 곡률의 변화가 가능한 재질로 형성되므로, 반사 거울(200)은 장력 제공 수단(430)의 장력에 따라 곡률이 변경될 수 있다.

장력 조정부(440)는 지지대(410)의 양 끝단들 각각에 배치될 수 있다. 장력 조정부(440)는 장력 제공 수단(430)의 장력을 조정할 수 있다. 예를 들어, 장력 조정부(440)는 장력 제공 수단(430)이 제1 장력으로 지지대(410)와 반사 거울(200)을 연결하도록 조정할 수 있으며, 이 경우 반사 거울(200)은 도 8과 같이 제1 곡률(r1)을 가질 수 있다. 또한, 장력 조정부(400)는 장력 제공 수단(430)이 제2 장력으로 지지대(410)와 반사 거울(200)을 연결하도록 조정할 수 있으며, 이 경우 반사 거울(200)은 도 9와 같이 제2 곡률(r2)을 가질 수 있다. 나아가, 장력 조정부(400)는 장력 제공 수단(430)이 제3 장력으로 지지대(410)와 반사 거울(200)을 연결하도록 조정할 수 있으며, 이 경우 반사 거울(200)은 도 10과 같이 제3 곡률(r3)을 가질 수 있다. 한편, 장력 제공 수단(430)은 줄(string)이고, 장력 조정부(440)는 줄(string)을 감고 푸는 전동식 릴(reel)일 수 있으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 곡률 가변부(400)를 이용하여 반사 거울(200)의 곡률을 가변할 수 있다. 반사 거울(200)의 곡률이 가변되는 경우 반사 거울(200)의 초점거리가 변경되므로, 플로팅 이미지가 표시되는 위치가 변경될 수 있다. 이하에서는 도 8 내지 도 10을 결부하여 반사 거울(200)의 곡률 가변에 따른 플로팅 이미지의 표시 위치를 상세히 살펴본다.

도 8은 투명 표시패널과 제1 곡률의 반사 거울에 의해 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면이다. 도 8에는 곡률 가변부(400)에 의해 반사 거울(200)이 제1 곡률(r1)을 갖도록 조정된 경우 표시되는 플로팅 이미지가 나타나 있다.

플로팅 이미지(fim)는 투명 표시장치(100)의 표시면으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 공간에 표시되는 이미지로서, 투명표시장치(100)로부터 소정의 거리에 떠 있는 것과 같이 표시되는 이미지를 의미한다. 플로팅 이미지(fim)는 도 8과 같이 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)이 반사되어 표시될 수 있다. 그러므로, 반사 거울(200)이 도 6a와 같이 구면 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 상하좌우가 반대로 표시될 수 있다. 또는, 반사 거울(200)이 도 6b와 같이 장방향(x축 방향)으로만 만곡된 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 좌우가 반대로 표시될 수 있다. 또는, 반사 거울(200)이 도 6c와 같이 단방향(y축 방향)으로만 만곡된 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 상하가 반대로 표시될 수 있다.

도 8에서는 투명 표시패널(110)에 화상(im)이 표시되는 평면을 제1 평면(P1)이라 하고, 투명 표시패널(110)에 표시된 화상이 반사되는 반사 거울(200)의 중앙의 평면을 제2 평면(P2)이라 하며, 반사 거울(200)에 의해 반사된 화상이 플로팅 이미지(fim)로 표시되는 평면을 제3 평면(P3)이라 정의하였다. 이때, 제2 평면(P2)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(i)는 수학식 1과 같이 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o)와 초점거리(f)에 따라 달라질 수 있다.

수학식 1에서, "i"는 제2 평면(P2)과 제3 평면(P3) 사이의 거리, "o"는 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리, "f"는 초점거리를 나타낸다.

한편, 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 투명 표시패널(110)로부터 플로팅 이미지(fim)까지의 거리로서, 제2 평면(P2)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(i)에서 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o)를 차감한 거리에 해당한다. 따라서, 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.

또한, 투명 표시패널의 화상(im)의 크기 대비 플로팅 이미지(fim)의 크기를 나타내는 배율(m)은 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.

도 8에서는 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o):초점거리(f)가 5:3 인 것을 예시하였으며, 이 경우 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 "5f/6"이며, 배율(m)은 1.5배가 된다.

도 9는 투명 표시패널과 제2 곡률의 반사 거울에 의해 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면이다. 도 9에는 곡률 가변부(400)에 의해 반사 거울(200)이 제1 곡률(r1)보다 큰 제2 곡률(r2)을 갖도록 조정된 경우 표시되는 플로팅 이미지가 나타나 있다.

플로팅 이미지(fim)는 투명 표시장치(100)의 표시면으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 공간에 표시되는 이미지로서, 투명표시장치(100)로부터 소정의 거리에 떠 있는 것과 같이 표시되는 이미지를 의미한다. 플로팅 이미지(fim)는 도 9와 같이 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)이 반사되어 표시될 수 있다. 그러므로, 반사 거울(200)이 도 6a와 같이 구면 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 상하좌우가 반대로 표시될 수 있다. 또는, 반사 거울(200)이 도 6b와 같이 장방향(x축 방향)으로만 만곡된 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 좌우가 반대로 표시될 수 있다. 또는, 반사 거울(200)이 도 6c와 같이 단방향(y축 방향)으로만 만곡된 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 상하가 반대로 표시될 수 있다.

도 9에서는 도 8과 같이 투명 표시패널(110)에 화상(im)이 표시되는 평면을 제1 평면(P1)이라 하고, 투명 표시패널(110)에 표시된 화상이 반사되는 반사 거울(200)의 중앙의 평면을 제2 평면(P2)이라 하며, 반사 거울(200)에 의해 반사된 화상이 플로팅 이미지(fim)로 표시되는 평면을 제3 평면(P3)이라 정의하였다. 또한, 제2 평면(P2)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(i)는 수학식 1과 같이 정의될 수 있으며, 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 수학식 2와 같이 정의될 수 있다. 또한, 투명 표시패널의 화상(im)의 크기 대비 플로팅 이미지(fim)의 크기를 나타내는 배율(m)은 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.

반사 거울(200)의 곡률이 변경되는 경우 초점거리(f)가 변경된다. 반사 거울(200)의 곡률이 커질수록 초점거리(f)는 길어진다. 예를 들어, 반사 거울(200)이 제1 곡률(r1)을 갖는 경우 도 8과 같이 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o):초점거리(f)가 5:3임에 비해, 반사 거울(200)이 제2 곡률(r2)을 갖는 경우 도 9와 같이 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o):초점거리(f)가 10:7 일 수 있다. 반사 거울(200)이 제2 곡률(r2)을 갖는 경우, 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 "40f/21≒2f"이며, 배율(m)은 2.33배가 된다.

도 8 및 도 9를 결부하여 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 반사 거울(200)의 곡률을 조정함으로써 반사 거울(200)의 초점거리를 조정할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 플로팅 이미지(fim)가 표시되는 위치와 플로팅 이미지(fim)의 배율(m)을 조정할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 장력 제공 수단(430)을 이용하여 반사 거울(200)의 곡률을 조정함으로써 시청자가 원하는 위치에 또는 시청자가 원하는 배율로 플로팅 이미지(fim)를 표시할 수 있다.

도 10은 투명 표시패널과 제3 곡률의 반사 거울에 의해 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면이다. 도 10에는 곡률 가변부(400)에 의해 반사 거울(200)이 제2 곡률(r2)보다 큰 제3 곡률(r3)을 갖도록 조정된 경우 표시되는 플로팅 이미지가 나타나 있다.

도 10에서는 도 8과 같이 투명 표시패널(110)에 화상(im)이 표시되는 평면을 제1 평면(P1)이라 하고, 투명 표시패널(110)에 표시된 화상이 반사되는 반사 거울(200)의 중앙의 평면을 제2 평면(P2)이라 하며, 반사 거울(200)에 의해 반사된 화상이 플로팅 이미지(fim)로 표시되는 평면을 제3 평면(P3)이라 정의하였다.

도 10을 참조하면, 반사 거울(200)의 곡률이 변경되는 경우 초점거리(f)가 변경된다. 반사 거울(200)의 곡률이 커질수록 초점거리(f)는 길어진다. 도 10과 같이 반사 거울(200)이 제3 곡률(r3)을 갖는 경우 초점거리(f)가 투명 표시패널(110)의 배면의 바깥쪽에 위치하게 되며, 이 경우 시청자는 반사 거울(200)의 뒤 쪽에 위치하는 허상의 플로팅 이미지(fim)를 시청하게 된다.

제2 평면(P2)과 허상의 플로팅 이미지(fim)가 표시되는 제3 평면(P3) 사이의 거리(i)는 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.

제1 평면(P1)과 허상의 플로팅 이미지(fim)가 표시되는 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.

또한, 투명 표시패널의 화상(im)의 크기 대비 허상의 플로팅 이미지(fim)의 크기를 나타내는 배율(m)은 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.

반사 거울(200)이 제3 곡률(r3)을 갖는 경우 도 10과 같이 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o):초점거리(f)가 5:6 일 수 있다. 이 경우 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 "35f/6≒6f"이며, 배율은 6 배가 된다.

도 10을 결부하여 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 반사 거울(200)의 곡률을 조정함으로써 반사 거울(200)의 초점거리를 투명 표시패널(110)의 배면 바깥쪽으로 조정할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 반사 거울(200)의 뒤 쪽에 허상으로 플로팅 이미지(fim)를 표시할 수 있다.

한편, 반사 거울(200)이 초점거리(f)가 무한대인 평면 거울이라고 하면, 제2 평면(P2)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(i)는 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o)라고 할 수 있으며, 이 경우 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o)의 두 배가 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 투명 표시패널(110)과 반사 거울(200) 사이의 거리(o)보다 2 배 이상의 거리로 반사 거울(200)의 뒤 쪽에 허상의 플로팅 이미지(fim)를 표시할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 자동차에 적용되는 헤드업 디스플레이(head up display, HUD)에 적용되는 경우, 반사 거울(200)의 뒤 쪽에 허상으로 플로팅 이미지(fim)를 표시함으로써, 운전자가 눈의 초점거리 변경을 최소화하면서 헤드업 디스플레이 정보를 시청할 수 있도록 구현할 수 있다.

도 11은 도 1의 플로팅 이미지 표시장치의 또 다른 예를 상세히 보여주는 측단면도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 투명 표시장치(100), 반사 거울(200) 및 반사 거울 수납 커버(300) 이외에, 반사 거울(200)의 위치를 조정하기 위한 위치 가변부(500)를 더 포함한다.

도 11의 투명 표시패널(110), 반사 거울(200) 및 반사 거울 수납 커버(300)는 도 2 내지 도 7을 결부하여 이미 앞에서 상세히 설명하였다.

위치 가변부(500)는 지지대(510), 고정 부재(520), 가이드 레일(530), 제1 이동 수단(540), 제2 이동 수단(550), 및 이동 수단 조정부(560)를 포함한다.

지지대(510)는 반사 거울(200)의 배면에 위치하며, 반사 거울(200)을 지지하기 위한 것이다.

고정 부재(520)는 지지대(510)와 반사 거울(200)의 베이스 플레이트(210)를 고정한다. 고정 부재(520)는 지지대(510)의 중앙과 반사 거울(200)의 베이스 플레이트(210)의 중앙을 고정할 수 있다.

가이드 레일(530)은 반사 거울(200)의 측면에 위치하며, 반사 거울 수납 커버(300)에 고정될 수 있다. 가이드 레일(530)에는 제1 및 제2 이동 수단들(540, 550)이 삽입되며, 제1 및 제2 이동 수단들(540, 550)은 이동 수단 조정부(560)의 제어하에 전동식으로 가이드 레일(530)을 따라 이동할 수 있다. 제1 및 제2 이동 수단들(540, 550)은 롤러로 구현될 수 있다.

제1 이동 수단(540)은 반사 거울(200)의 베이스 플레이트(210)의 일측 끝단의 배면에 연결될 수 있다. 제2 이동 수단(550)은 지지대(510)의 일측 끝단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 및 제2 이동 수단들(540, 550)이 가이드 레일(530)을 따라 이동하는 경우, 반사 거울(200) 역시 이동하게 된다. 특히, 가이드 레일(530)은 투명 표시패널(110)의 두께 방향(z축 방향)으로 배치되므로, 반사 거울(200)은 투명 표시패널(110)의 두께 방향(z축 방향)을 따라 이동하게 된다. 제1 및 제2 이동 수단들(540, 550) 중 어느 하나는 생략될 수 있다.

이동 수단 조정부(560)는 가이드 레일(530)의 일측 끝단에 배치될 수 있다. 이동 수단 조정부(560)는 제1 및 제2 이동 수단들(540, 550)의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 이동 수단 조정부(560)는 제1 및 제2 수단들(540, 550)을 제1 위치로 이동시킴으로써 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리를 제1 거리로 유지할 수 있다. 또한, 이동 수단 조정부(560)는 제1 및 제2 이동 수단들(540, 550)을 제2 위치로 이동시킴으로써 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리를 제2 거리로 유지할 수 있다.

한편, 도 11에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치가 도 7의 곡률 가변부(400)를 제외하고 위치 가변부(500)만 포함하는 것을 예시하였다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 도 7의 곡률 가변부(400)와 위치 가변부(500)를 모두 포함할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 위치 가변부(500)를 이용하여 반사 거울(200)와 투명 표시패널(110) 간의 거리를 조정할 수 있다. 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리를 조정하는 경우, 플로팅 이미지가 표시되는 위치가 변경될 수 있다. 이하에서는 도 12 및 도 13을 결부하여 반사 거울(200)의 위치 가변에 따른 플로팅 이미지의 표시 위치를 상세히 살펴본다.

도 12는 투명 표시패널과 반사 거울 사이의 거리가 제1 거리일때 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면이다. 도 12에는 위치 가변부(500)에 의해 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110)이 제1 거리(s1)만큼 떨어지도록 조정된 경우 표시되는 플로팅 이미지가 나타나 있다.

플로팅 이미지(fim)는 투명 표시장치(100)의 표시면으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 공간에 표시되는 이미지로서, 투명표시장치(100)로부터 소정의 거리에 떠 있는 것과 같이 표시되는 이미지를 의미한다. 플로팅 이미지(fim)는 도 12와 같이 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)이 반사되어 표시될 수 있다. 그러므로, 반사 거울(200)이 도 6a와 같이 구면 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 상하좌우가 반대로 표시될 수 있다. 또는, 반사 거울(200)이 도 6b와 같이 장방향(x축 방향)으로만 만곡된 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 좌우가 반대로 표시될 수 있다. 또는, 반사 거울(200)이 도 6c와 같이 단방향(y축 방향)으로만 만곡된 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 상하가 반대로 표시될 수 있다.

도 12에서는 투명 표시패널(110)에 화상(im)이 표시되는 평면을 제1 평면(P1)이라 하고, 투명 표시패널(110)에 표시된 화상이 반사되는 반사 거울(200)의 중앙의 평면을 제2 평면(P2)이라 하며, 반사 거울(200)에 의해 반사된 화상이 플로팅 이미지(fim)로 표시되는 평면을 제3 평면(P3)이라 정의하였다. 본 발명의 실시예는 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o)를 제1 거리(s1)로 조정한다.

이때, 제2 평면(P2)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(i)는 수학식 1과 같이 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o)와 초점거리(f)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 수학식 2와 같이 정의될 수 있다. 또한, 투명 표시패널의 화상(im)의 크기 대비 플로팅 이미지(fim)의 크기를 나타내는 배율(m)은 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.

도 12에서는 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o):초점거리(f)가 5:3 인 것을 예시하였으며, 이 경우 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 "5f/6"이며, 배율(m)은 1.5배가 된다.

도 13은 투명 표시패널과 반사 거울 사이의 거리가 제2 거리일때 표시되는 플로팅 이미지를 보여주는 일 예시도면이다. 도 13에는 위치 가변부(500)에 의해 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110)이 제2 거리(s2)만큼 떨어지도록 조정된 경우 표시되는 플로팅 이미지가 나타나 있다.

플로팅 이미지(fim)는 투명 표시장치(100)의 표시면으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 공간에 표시되는 이미지로서, 투명표시장치(100)로부터 소정의 거리에 떠 있는 것과 같이 표시되는 이미지를 의미한다. 플로팅 이미지(fim)는 도 13과 같이 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)이 반사되어 표시될 수 있다. 그러므로, 반사 거울(200)이 도 6a와 같이 구면 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 상하좌우가 반대로 표시될 수 있다. 또는, 반사 거울(200)이 도 6b와 같이 장방향(x축 방향)으로만 만곡된 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 좌우가 반대로 표시될 수 있다. 또는, 반사 거울(200)이 도 6c와 같이 단방향(y축 방향)으로만 만곡된 거울인 경우 투명 표시패널(110)에 표시된 화상(im)의 상하가 반대로 표시될 수 있다.

도 13에서는 투명 표시패널(110)에 화상(im)이 표시되는 평면을 제1 평면(P1)이라 하고, 투명 표시패널(110)에 표시된 화상이 반사되는 반사 거울(200)의 중앙의 평면을 제2 평면(P2)이라 하며, 반사 거울(200)에 의해 반사된 화상이 플로팅 이미지(fim)로 표시되는 평면을 제3 평면(P3)이라 정의하였다. 본 발명의 실시예는 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o)를 제2 거리(s2)로 조정한다.

이때, 제2 평면(P2)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(i)는 수학식 1과 같이 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o)와 초점거리(f)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 수학식 2와 같이 정의될 수 있다. 또한, 투명 표시패널의 화상(im)의 크기 대비 플로팅 이미지(fim)의 크기를 나타내는 배율(m)은 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.

반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리(o)가 변경되는 경우 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)가 변경된다. 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리(o)가 멀어질수록 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 가까워진다. 예를 들어, 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리(o)가 제1 거리(s1)인 경우 도 12와 같이 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o):초점거리(f)가 5:3 임에 비해, 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리(o)가 제2 거리(s2)인 경우 도 13과 같이 제1 평면(P1)과 제2 평면(P2) 사이의 거리(o):초점거리(f)가 11:6 일 수 있다. 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리(o)가 제2 거리(s2)인 경우 제1 평면(P1)과 제3 평면(P3) 사이의 거리(d)는 "11f/30≒1/3f"이며, 배율(m)은 1.2배가 된다.

도 12 및 도 13을 결부하여 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리를 조정함으로써 플로팅 이미지(fim)가 표시되는 위치와 플로팅 이미지(fim)의 배율(m)을 조정할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 이동 수단 조정부(560)를 이용하여 제1 및 제2 이동 수단들(540, 550)의 위치를 조정함으로써, 반사 거울(200)과 투명 표시패널(110) 간의 거리를 조정할 수 있으며, 이로 인해 시청자가 원하는 위치에 또는 시청자가 원하는 배율로 플로팅 이미지(fim)를 표시할 수 있다.

도 14는 도 1의 플로팅 이미지 표시장치의 또 다른 예를 상세히 보여주는 측단면도이다. 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 투명 표시장치(100), 반사 거울(200), 반사 거울 수납 커버(300) 및 곡률 가변부(400) 이외에 투명 표시패널(110)의 배면에 부착되는 λ/4 판(quarter wave plate, 610)과 편광판(620)을 포함할 수 있다.

도 14의 투명 표시패널(110), 반사 거울(200) 및 반사 거울 수납 커버(300)는 도 2 내지 도 7을 결부하여 이미 앞에서 상세히 설명하였다. 또한, 도 14의 곡률 가변부(400)는 도 7을 결부하여 이미 앞에서 상세히 설명하였다.

편광판(620)은 수평 또는 수직 편광만을 통과시킬 수 있으며, λ/4 판(610)은 입사광을 λ/4만큼 위상지연시킨다. λ/4 판(610)과 편광판(620)은 투명 표시패널(110)의 배면으로 입사되는 외부 광이 투명 표시패널(110)의 투과부들을 통해 투과되어 반사 거울(200)에 의해 반사된 후 다시 투명 표시패널(110)의 투과부들을 통해 투과됨으로써 시청자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 편광판(620)이 수평 편광(⊙)만을 통과시키는 경우, 편광판(620)을 통과한 수평 편광(⊙)은 λ/4 판(610)에 의해 λ/4만큼 위상지연되며, 반사 거울(200)에 의해 3λ/4만큼 위상지연된 광으로 반사된다. 반사 거울(200)에 의해 3λ/4만큼 위상지연된 광은 λ/4 판(610)에 의해 다시 λ/4만큼 위상지연되어 수직 편광으로 변환되므로, 수평 편광(⊙)만을 통과시키는 편광판(620)을 통과할 수 없다.

한편, 도 11에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치가 도 11의 위치 가변부(500)를 제외하고 도 7의 곡률 가변부(400)만 포함하는 것을 예시하였다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 도 7의 곡률 가변부(400)와 도 11의 위치 가변부(500)를 모두 포함할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시장치는 도 11과 같이 도 7의 곡률 가변부(400)를 제외하고 도 11의 위치 가변부(500)만을 포함할 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 λ/4 판(610)과 편광판(620)을 이용하여 투명 표시패널(110)의 배면으로 입사되는 외부 광이 투명 표시패널(110)의 투과부들을 통해 투과되어 반사 거울(200)에 의해 반사된 후 다시 투명 표시패널(110)의 투과부들을 통해 투과됨으로써 시청자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.

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 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 투명 표시장치 110: 투명 표시패널
111: 하부 기판 112: 상부 기판
120: 게이트 구동부 130: 소스 드라이브 IC
140: 연성필름 150: 회로보드
160: 타이밍 제어부 200: 반사 거울
210: 베이스 플레이트 220: 거울 반사층
300: 반사 거울 수납 커버 400: 곡률 가변부
410, 510: 지지대 420, 520: 고정 부재
430: 장력 제공 수단 440: 장력 조정부
500: 위치 가변부 530: 가이드 레일
540: 제1 이동 수단 550: 제2 이동 수단
560: 이동 수단 조정부 610: λ/4 판
620: 편광판

Claims (12)

1. 빛을 투과시키는 투과부와 일면으로 빛을 발광하는 발광부를 각각 포함하는 화소들이 마련된 투명 표시패널을 포함하는 투명 표시장치; 및
   상기 투명 표시패널의 상기 일면상에 배치되고, 상기 투명 표시패널에 표시되는 이미지가 상기 화소들의 투과부들을 통해 상기 투명 표시패널의 일면의 반대면 바깥쪽에 플로팅 이미지로 표시되도록 반사시키는 반사 거울을 포함하고,
   상기 반사 거울은,
   소정의 곡률을 가지며, 소정의 힘이 가해지는 경우 곡률의 변화가 가능한 재질을 갖는 베이스 플레이트; 및
   상기 베이스 플레이트 상에 형성되는 거울 반사층을 포함하는 플로팅 이미지 표시장치.
2. 빛을 투과시키는 투과부와 일면으로 빛을 발광하는 발광부를 각각 포함하는 화소들이 마련된 투명 표시패널을 포함하는 투명 표시장치; 및
   상기 투명 표시패널의 상기 일면상에 배치되는 반사 거울을 포함하고,
   상기 반사 거울은 상기 투명 표시패널에 표시되는 이미지가 상기 반사 거울의 뒤 쪽에 허상의 플로팅 이미지로 표시되도록 반사시키고,
   상기 반사 거울은,
   소정의 곡률을 가지며, 소정의 힘이 가해지는 경우 곡률의 변화가 가능한 재질을 갖는 베이스 플레이트; 및
   상기 베이스 플레이트 상에 형성되는 거울 반사층을 포함하는 플로팅 이미지 표시장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 반사 거울은 구면 거울, 상기 투명 표시패널의 장방향을 따라 만곡된 거울 및 상기 투명 표시패널의 단방향을 따라 만곡된 거울 중 어느 하나인 플로팅 이미지 표시장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 반사 거울의 곡률을 가변시키는 곡률 가변부를 더 포함하는 플로팅 이미지 표시장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 곡률 가변부에 의해 상기 반사 거울이 제1 곡률을 갖는 경우 상기 제1 곡률보다 큰 제2 곡률을 갖는 경우보다 상기 플로팅 이미지는 상기 투명 표시패널로부터 멀리 떨어져 위치하는 플로팅 이미지 표시장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 곡률 가변부는,
   상기 반사 거울의 배면에 위치하며 상기 반사 거울을 지지하기 위한 지지대;
   상기 반사 거울의 배면을 상기 지지대에 고정하는 고정부재;
   상기 지지대의 양 끝단 각각에 배치되는 장력 조정부; 및
   상기 장력 조정부와 상기 반사 거울의 양 끝단 각각을 소정의 장력으로 연결하며, 상기 장력 조정부에 의해 상기 장력이 가변되는 장력 제공 수단을 포함하는 플로팅 이미지 표시장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 반사 거울과 상기 투명 표시패널 간의 거리를 가변시키는 위치 가변부를 더 포함하는 플로팅 이미지 표시장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 반사 거울과 상기 투명 표시패널 간의 거리가 제1 거리인 경우 상기 제1 거리보다 먼 제2 거리인 경우보다 상기 플로팅 이미지는 상기 투명 표시패널로부터 멀리 떨어져 위치하는 플로팅 이미지 표시장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 위치 가변부는,
    상기 반사 거울의 측면에서 상기 투명 표시패널의 두께 방향으로 배치된 가이드 레일;
    상기 반사 거울의 배면에 연결되며, 상기 가이드 레일에 삽입되어 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 제1 이동 수단; 및
    상기 제1 이동 수단의 위치를 조정하는 이동 수단 조정부를 포함하는 플로팅 이미지 표시장치.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 표시장치는 상기 투명 표시패널의 일면의 반대면상에 배치되는 λ/4 판과 편광판을 더 포함하는 플로팅 이미지 표시장치.
12. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사 거울의 곡률을 가변시키는 곡률 가변부를 더 포함하고, 상기 곡률 가변부에 의해 상기 반사 거울이 제3 곡률을 갖는 경우 상기 반사 거울의 초점거리는 상기 투명 표시패널의 일면의 반대면의 바깥쪽에 위치하는 플로팅 이미지 표시장치.

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