KR20120014784A - 투명 표시 장치 및 이를 이용한 투명 표시 방법 - Google Patents

투명 표시 장치 및 이를 이용한 투명 표시 방법 Download PDF

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Abstract

투명 표시 장치는 액정 표시 모듈 및 투명 반사체를 포함한다. 액정 표시 모듈은 액정층을 포함하는 액정 표시 패널, 액정 표시 패널에 광을 제공하는 광원 및 광원과 액정 표시 패널 사이에 배치되고, 광을 편광시키는 편광판을 포함한다. 투명 반사체는 액정 표시 모듈로부터 이격되어, 액정 표시 패널이 제공하는 영상을 반사하여 표시하고, 투명도가 조절된다. 이로서, 극적인 투명 디스플레이가 가능하고, 투명 표시 장치의 공간 활용도 및 디자인의 자유도가 높다.

Description

투명 표시 장치 및 이를 이용한 투명 표시 방법{TRANSPARENT DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DISPLAYING USING THE SAME}
본 발명은 투명 표시 장치 및 이를 이용하는 투명 표시 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극적인 투명 디스플레이가 가능한 투명 표시 장치 및 이를 이용하는 투명 표시 방법에 관한 것이다.
최근 전시회, 마술쇼, 런칭쇼 등에서 영상과 실물이 결합하여 극적인 효과를 연출하는 투명 디스플레이 기술이 이용되고 있다.
이러한 투명 디스플레이 기술에서는 영상이 공중에서 표시되어야 하는데, 이를 구현하기 위해 액정 표시 패널을 바닥에 배치하고, 상기 액정 표시 패널 상에 사선으로 배치된 아크릴판을 이용하는 방법을 일반적으로 사용한다. 이 때, 상기 아크릴판은 상기 액정 표시 패널이 표시하는 영상을 반사하여 표시한다.
그러나, 상기 액정 표시 패널에 표시되는 영상이 보이는 경우, 투명디스플레이의 극적인 효과를 감소시킨다. 따라서, 상기 액정 표시 패널이 관객들에게 보이지 않도록 감추어야 한다.
따라서, 이러한 투명 디스플레이 기술은 제한된 조건에서 적용 가능하므로, 적용범위에 한계가 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 극적인 투명 디스플레이가 가능하고, 공간 활용도 및 디자인의 자유도가 높은 투명 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 투명 표시 장치를 이용하는 투명 표시 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 투명 표시 장치는 액정 표시 모듈 및 투명 반사체를 포함한다. 상기 액정 표시 모듈은 액정층을 포함하는 액정 표시 패널, 상기 액정 표시 패널에 광을 제공하는 광원 및 상기 광원과 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 광을 편광시키는 편광판을 포함한다. 상기 투명 반사체는 상기 액정 표시 모듈로부터 이격되어, 상기 액정 표시 패널이 제공하는 영상을 반사하여 표시하고, 투명도가 조절된다.
본 발명의 실시예에서, 외부 광의 세기를 기초로 상기 광원의 휘도를 조절하거나, 또는 상기 영상의 계조를 조절하여 상기 투명 반사체의 투명도를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 반사체는 곡면 형상일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 반사체는 굴절률이 1 이상인 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 투명 반사체는 유리, 아크릴, 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 액정 표시 모듈에서 상기 투명 반사체로 입사하는 광의 입사각은 브루스터 각(i=tan-1 n, i는 입사각, n은 투명 반사체의 굴절률)을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 표시 장치는 상기 투명 반사체의 상기 영상을 반사하여 표시하는 면의 반대면에 형성된 반사 필름을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 표시 장치는 상기 액정 표시 모듈과 상기 투명 반사체 사이에 배치되어, 상기 액정 표시 패널에서 제공되는 영상을 반사하여 상기 투명 반사체에 제공하는 적어도 하나의 반사판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 액정 표시 모듈은 상기 액정 표시 패널의 상부 또는 하부에 형성되어, 상기 투명 반사체 방향으로 상기 광을 집중하기 위한 광학 시트류를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 투명 표시 장치는 액정 표시 모듈 및 투명 반사체를 포함한다. 상기 액정 표시 모듈은 액정층을 포함하는 액정 표시 패널, 상기 액정 표시 패널에 광을 제공하는 광원 및 상기 광원과 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 광을 편광시키는 편광판을 포함한다. 상기 투명 반사체는 상기 액정 표시 모듈로부터 이격되어, 상기 액정 표시 패널이 제공하는 영상을 반사하여 표시하고, 곡면 형상을 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 반사체는 상기 액정 표시 모듈에 대하여 오목한 형상을 가질 수 있다. 또는, 상기 투명 반사체는 상기 액정 표시 모듈에 대하여 볼록한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 표시 장치는 외부 광의 세기를 기초로 상기 광원의 휘도를 조절하거나, 또는 상기 영상의 계조를 조절하여 상기 투명 반사체의 투명도를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 반사체는 굴절률이 1 이상인 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 투명 반사체는 유리, 아크릴, 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 액정 표시 모듈에서 상기 투명 반사체로 입사하는 광의 입사각은 브루스터 각(i=tan-1 n, i는 입사각, n은 투명 반사체의 굴절률)을 가질 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 투명 표시 방법은 편광된 광을 액정 표시 패널에 제공한다. 상기 액정 표시 패널이 제공하는 영상을 상기 액정 표시 패널로부터 이격된 투명 반사체에서 반사하여 표시한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 반사체는 곡면 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 표시 방법은 상기 투명 반사체의 투명도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 투명 표시 방법은 상기 영상의 왜곡을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 투명 표시 장치에 따르면, 액정 표시 모듈을 조명 및 영상 소스로 이용하면서, 액정 표시 패널에는 영상이 표시되지 않으므로, 투명 디스플레이의 극적인 효과를 가질 수 있다. 또한, 베젤이 없는 투명 반사체에 영상을 표시하므로 디자인이 자유롭고, 활용도가 높다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 투명 표시 장치를 이용한 투명 표시 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치의 단면도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치(1)의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 투명 표시 장치(1)는 액정 표시 모듈(10) 및 상기 액정 표시 모듈(10)로부터 이격된 투명 반사체(700)를 포함한다.
상기 액정 표시 모듈(10)은 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 및 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120) 사이에 개재된 액정층(130)을 포함하는 액정 표시 패널(100), 상기 액정 표시 패널(100)의 하부에 배치된 편광판(300) 및 상기 액정 표시 패널(100)에 광을 제공하는 광원(500)을 포함한다.
상기 제1 기판(110)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)들이 매트릭스 형태로 형성된 화소층(미도시)과 화소 전극(미도시)이 형성된 박막 트랜지스터 기판일 수 있다.
상기 제2 기판(120)은 투과되는 광에 의해 소정의 색으로 발현되는 컬러필터 및 상기 제1 기판(110)의 화소 전극과 대향하는 공통 전극(미도시)을 포함하는 컬러필터 기판일 수 있다. 한편, 상기 컬러필터는 상기 제2 기판(120)이 아닌 상기 제1 기판(110) 상에 형성될 수 있다.
상기 화소 전극 및 상기 공통 전극은 외부로부터 공급되는 광의 투과를 위하여 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)를 포함할 수 있다.
상기 액정층(130)은 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(120) 사이에서 밀봉재(150)에 의해 가두어져 있다. 상기 액정층(130)은 이방성 굴절률, 이방성 유전율 등의 광학적, 전기적 특성을 갖는 액정들이 일정한 형태로 배열된 구조를 갖는다. 상기 액정층(130)은 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의하여 액정들의 배열이 변화되고, 액정들의 배열 변화에 따라서 통과하는 광의 투과율을 제어한다.
상기 액정층(130)의 액정들은 VA(Vertical Alignment), ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드 및 OCB(Optically Compensated Birefringence) 모드와 같이 수직 스위칭 방법으로 구동되거나, IPS(In Plane Swiching) 모드 및 FFS(Fringe-Field Switching) 모드와 같이 수평 스위칭 방법으로 구동되거나, TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic) 모드와 같이 액정 분자의 꼬임을 이용하여 스위칭시키는 방법으로 구동될 수 있다.
상기 편광판(300)은 상기 액정 표시 패널(100)의 하부 즉, 상기 제1 기판(110)의 외면 상에 배치된다. 상기 편광판(300)은 특정한 방향으로 진동하는 광은 투과시키고, 나머지 방향으로 진동하는 광은 흡수한다. 따라서, 상기 편광판(300)은 하부에 배치된 상기 광원(500)으로부터 입사되는 광을 편광시킨다. 상기 편광판(300)은 접착제 또는 접착성 테이프(미도시)를 통해 상기 제1 기판(110)에 부착될 수 있다.
상기 광원(500)으로부터 제공되는 광은 상기 편광판(300)을 거쳐 상기 액정 표시 모듈(10)에 제공된다. 그러나, 상기 액정 표시 모듈(10)은 상기 액정 표시 패널(100)의 상부에 형성된 편광판을 포함하지 않으므로, 외부에서 시인할 수 있는 영상을 표시하지 못한다. 즉, 상기 액정 표시 모듈(10)에 상기 영상이 제공될 때 컬러는 표시되지 않고, 상기 광원(500)의 휘도 또는 상기 영상의 계조에 따라 백색(White)으로 표시된다.
상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)과 이격되어 형성되고, 상기 액정 표시 모듈(10)에서 제공되는 상기 영상을 반사하여 표시한다. 상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)에서 제공되는 광을 편광하여 반사광을 생성한다. 즉, 상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 패널(100)의 상부에 형성된 편광판의 역할을 한다.
이를 위해, 상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)에서 제공되는 광을 수광할 수 있는 범위 내에 형성된다. 또한, 상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)로부터 상기 투명 반사체(700)에 입사되는 광의 입사각(i1)이 0° 보다 크고 90° 보다 작도록 배치된다. 예를 들어, 상기 광의 입사각(i1)은 10° 보다 크고 80° 보다 작을 수 있다. 특히, 브루스터 각, i1=tan-1 n, 을 가질 때 상기 영상을 가장 선명하게 표시할 수 있다.
상기 광의 입사각(i1) 또는 관찰자의 시야에 따라, 상기 액정 표시 모듈(10)에 대한 상기 투명 반사체(700)의 각도를 조절할 수 있다.
상기 투명 반사체(700)는 굴절률(n)이 1 이상인 투명한 재질로 형성된다. 예를 들어, 상기 투명 반사체(700)는 유리, 아크릴, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 따라서, 관찰자는 상기 투명 반사체(700)에 표시되는 상기 영상과 함께 상기 투명 반사체(700)의 후면에 있는 배경, 사람, 물건 등의 실물을 겹쳐 보게 된다.
상기 투명 반사체(700)는 상기 광원(500)의 휘도 또는 상기 영상의 계조에 따라 투명도가 조절될 수 있다. 상기 액정 표시 모듈(10)은 외부 광의 세기를 측정하고, 측정된 외부 광의 세기에 따라 상기 투명 반사체(700)의 투명도를 조절하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 투명 반사체(700)의 투명도에 따라 투명 반사체(700)의 후면에 있는 배경, 사람, 물건 등의 실물이 뚜렷하게 보이거나 보이지 않을 수 있다.
상기 투명 반사체(700)는 곡면 형상을 가질 수 있다. 상기 투명 반사체(700)가 일정한 곡률을 갖는 곡면일 때, 상기 영상은 상기 투명 반사체(700)에서 확대되거나 축소되어 표시될 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 반사체(700)가 상기 액정 표시 모듈(10)을 향해 오목한 형상을 갖는 경우, 상기 영상은 확대되어 표시될 수 있다. 상기 투명 반사체(700)가 상기 액정 표시 모듈(10)을 향해 볼록한 형상을 갖는 경우, 상기 영상은 축소되어 표시될 수 있다.
상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)이 제공하는 상기 영상을 좌우 또는 상하 역전시켜 표시하므로, 상기 제어부는 상기 영상의 역전에 따른 왜곡(distortion)을 보정할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 투명 반사체(700)가 표시하는 영상의 역전된 영상을 상기 액정 표시 모듈(10)에 제공할 수도 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 영상의 확대 또는 축소에 따른 왜곡을 보정할 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 액정 표시 모듈(10)은 상기 영상이 표시되지 않고, 백색으로 표시되므로 극적인 표현을 위해 감출 필요가 없으며 조명이나 무대 장치로 활용 가능하다. 또한, 상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)과 이격되어 형성되므로 공간 활용도가 높다. 나아가, 상기 투명 반사체(700)는 베젤이 필요 없으므로, 필요에 따라 자유롭게 디자인이 가능하다.
도 2는 도 1의 투명 표시 장치를 이용한 투명 표시 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 투명 표시 방법은 편광된 광을 액정 표시 패널(100)에 제공한다(단계 S100).
구체적으로, 상기 광은 광원(500)으로부터 제공되고, 상기 액정 표시 패널(100)의 하부에 배치된 상기 편광판(300)에 의해 편광된다. 그러나, 상기 액정 표시 모듈(10)은 상기 액정 표시 패널(100)의 상부에 형성된 편광판을 포함하지 않으므로, 영상을 표시하지 못한다. 즉, 상기 액정 표시 모듈(10)에 상기 영상이 제공될 때 컬러는 표시되지 않고, 상기 광원(500)의 휘도 또는 상기 영상의 계조에 따라 백색(White)으로 표시된다.
상기 액정 표시 패널(100)은 상기 편광된 광을 상기 액정 표시 패널(100)로부터 이격된 투명 반사체(700)에 제공한다. 상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 패널(100)로부터 제공되는 상기 영상을 반사하여 표시한다(단계 S300).
상기 투명 반사체(700)는 일정한 곡률을 가진 곡면 형상일 수 있다. 상기 투명 반사체(700)가 곡면 형상일 때, 상기 액정 표시 모듈(10)에서 제공되는 상기 영상은 상기 투명 반사체(700)에서 확대 또는 축소되어 표시될 수 있다.
상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)에 대하여 오목한 형상일 수 있으며, 볼록한 형상일 수도 있다. 예를 들어, 상기 투명 반사체(700)가 상기 액정 표시 모듈(10)에 대하여 오목한 형상일 때, 상기 영상은 확대되어 표시될 수 있다. 반대로, 상기 투명 반사체(700)가 상기 액정 표시 모듈(10)에 대하여 볼록한 형상일 때, 상기 영상은 축소되어 표시될 수 있다.
상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)에서 제공되는 광을 수광할 수 있는 범위 내에 형성된다. 또한, 상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)로부터 상기 투명 반사체(700)에 입사되는 광의 입사각(i1)이 0° 보다 크고 90° 보다 작도록 배치된다. 예를 들어, 상기 광의 입사각(i1)은 10° 보다 크고 80° 보다 작을 수 있다. 특히, 브루스터 각, i1=tan-1 n, 을 가질 때 상기 영상을 가장 선명하게 표시할 수 있다.
상기 광의 입사각(i1) 또는 관찰자의 시야에 따라, 상기 액정 표시 모듈(10)에 대한 상기 투명 반사체(700)의 각도를 조절할 수 있다.
상기 투명 반사체(700)는 상기 광원(500)의 휘도 또는 상기 영상의 계조에 따라 투명도가 조절될 수 있다(단계 S500). 상기 액정 표시 모듈(10)은 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 외부 광의 세기를 측정하고, 측정된 외부 광의 세기에 따라 상기 투명 반사체(700)의 투명도를 조절할 수 있다.
도 2에서는 상기 투명 반사체(700)가 상기 영상을 반사하여 표시하는 단계(단계 S300) 이후에 상기 투명 반사체(700)의 투명도를 조절하는 것으로 도시하였으나, 상기 영상이 상기 액정 표시 패널(100)에 제공되기 전 또는 후, 또는 상기 영상이 상기 투명 반사체(700)에 제공되기 전에 상기 투명 반사체(700)의 투명도를 조절할 수 있다.
상기 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)이 제공하는 상기 영상을 좌우 또는 상하 역전시켜 표시하므로, 상기 제어부는 상기 영상의 역전에 따른 왜곡(distortion)을 보정할 수 있다(단계 S700). 또한, 상기 제어부는 상기 영상의 확대 또는 축소에 따른 왜곡을 보정할 수도 있다.
도 2에서는 상기 투명 반사체(700)가 상기 영상을 반사하여 표시하는 단계(단계 S300) 이후에 상기 영상의 왜곡을 보정하는 것으로 도시하였으나, 상기 영상이 상기 액정 표시 패널(100)에 제공되기 전 또는 후, 또는 상기 영상이 상기 투명 반사체(700)에 제공되기 전에 상기 영상의 왜곡을 보정할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 투명 반사체(700)가 표시하는 영상의 역전된 영상을 상기 액정 표시 모듈(10)에 제공할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치(2)의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 투명 표시 장치(2)는 제1 및 제2 광학 시트들(800, 850)을 더 포함하는 것을 제외하고, 도 1의 투명 표시 장치(1)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 1의 투명 표시 장치(1)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에 따른 투명 표시 장치(2)의 투명 표시 방법은 도 2의 투명 표시 방법과 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.
상기 투명 표시 장치(2)는 액정 표시 모듈(20) 및 상기 액정 표시 모듈(20)로부터 이격된 투명 반사체(700)를 포함한다. 상기 액정 표시 모듈(20)은 액정 표시 패널(100), 상기 액정 표시 패널(100)의 하부에 배치된 편광판(300), 상기 액정 표시 패널(100)에 광을 제공하는 광원(500) 및 상기 액정 표시 패널(100)의 상부에 배치된 제1 광학 시트(800)를 포함한다.
본 발명에서, 상기 액정 표시 모듈(20)은 넓은 시야각을 요구하지 않고, 오히려 상기 투명 반사체(700)로 광을 집중시키는 것이 요구된다. 상기 액정 표시 모듈(20)은 상기 영상을 표시하지 않고, 다만 상기 투명 반사체(700)로 제공하는 영상 소스로서 기능하기 때문이다.
상기 광학 시트(800)는 상기 액정 표시 패널(100)의 상부에 배치되어 상기 광을 상기 투명 반사체(700)로 집중시킬 수 있다. 상기 광학 시트(800)는 예를 들어, 집광 시트 또는 프리즘 시트 등을 포함할 수 있다.
상기 액정 표시 모듈(20)은 상기 편광판(300)과 상기 액정 표시 패널(100) 사이에 형성된 제2 광학 시트(850)를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 광학 시트(850)는 예를 들어, 집광 시트, 위상차 보상 필름, 프리즘 시트 또는 확산시트 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 액정 표시 모듈(20)에서 제공되는 광은 상기 투명 반사체(700)로 집중되므로, 상기 투명 표시 장치(2)의 휘도를 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치(3)의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 투명 표시 장치(3)는 반사 필름(720)을 더 포함하는 것을 제외하고, 도 1의 투명 표시 장치(1)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 1의 투명 표시 장치(1)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에 따른 투명 표시 장치(3)의 투명 표시 방법은 도 2의 투명 표시 방법과 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.
상기 투명 표시 장치(3)는 액정 표시 모듈(30) 및 반사 필름(720)이 형성된 반사 투명 반사체(700)를 포함한다. 상기 액정 표시 모듈(30)은 액정 표시 패널(100), 상기 액정 표시 패널(100)의 하부에 배치된 편광판(300) 및 상기 액정 표시 패널(100)에 광을 제공하는 광원(500)을 포함한다. 상기 반사 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(30)로부터 이격되어 형성된다.
본 발명에서, 상기 투명 반사체(700)의 상기 영상을 표시하는 면의 반대면에는 상기 반사 필름(720)이 형성될 수 있다. 상기 반사 필름(720)은 상기 투명 반사체(700)의 반대면에 부착되거나, 상기 투명 반사체(700)의 반대면에 반사물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 반사 필름(720)은 상기 광을 반사시키고, 상기 투명 반사체(700)를 투과하지 못하게 한다. 따라서, 상기 영상은 상기 투명 반사체(700)의 상기 영상을 표시하는 면의 반대면에서는 보이지 않을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 영상은 상기 투명 반사체(700)의 한쪽면에서만 보이므로, 상기 투명 표시 장치(3)의 보안성을 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치(4)의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 투명 표시 장치(4)는 반사판(900)을 더 포함하는 것을 제외하고, 도 1의 투명 표시 장치(1)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 1의 투명 표시 장치(1)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에 따른 투명 표시 장치(4)의 투명 표시 방법은 도 2의 투명 표시 방법과 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.
상기 투명 표시 장치(4)는 액정 표시 모듈(10), 반사판(900) 및 투명 반사체(700)를 포함한다. 상기 액정 표시 모듈(10)은 도 1의 액정 표시 모듈(10)과 실질적으로 동일하다. 상기 반사 투명 반사체(700)는 상기 액정 표시 모듈(10)로부터 이격되어 형성된다. 상기 액정 표시 모듈(10)은 특정방향으로 광을 집중시키는 광학 시트(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 투명 반사체(700)의 상기 영상을 표시하는 면의 반대면에는 상기 반사 필름(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 반사판(900)은 상기 액정 표시 모듈(10)로부터 이격되어 형성되며, 상기 액정 표시 모듈(10)과 상기 투명 반사체(700) 사이에 배치된다. 상기 반사판(900)은 상기 액정 표시 모듈(10)에서 제공하는 광을 반사하여 상기 투명 반사체(700)에 제공한다. 도시하지는 않았으나, 상기 반사판(900)은 두 개 이상일 수 있다.
상기 반사판(900)은 상기 액정 표시 모듈(10)에서 제공되는 광을 수광할 수 있는 범위 내에 형성된다. 또한, 상기 반사판(900)은 상기 액정 표시 모듈(10)로부터 상기 반사판(900)에 입사되는 광의 입사각(i2)이 0° 보다 크고 90° 보다 작도록 배치된다. 예를 들어, 상기 광의 입사각(i2)은 10° 보다 크고 80° 보다 작을 수 있다. 특히, 브루스터 각, i2=tan-1 n, 을 가질 때 상기 영상을 가장 선명하게 표시할 수 있다.
상기 광의 입사각(i2) 또는 상기 투명 반사체(700)의 위치에 따라, 상기 액정 표시 모듈(10)에 대한 상기 반사판(900)의 각도를 조절할 수 있다.
상기 반사판(900)의 반사면에는 반사 필름(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 반사 필름은 상기 반사판(900)의 반사면에 부착되거나, 상기 반사판(900)의 반사면에 반사물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투명 표시 장치(4)는 필요에 따라 하나 또는 두 개 이상의 반사판(900)을 포함하므로, 공간에 따라 자유롭게 상기 투명 표시 장치(4)를 설치할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 투명 표시 장치(5)는 투명 반사체(750)를 포함하는 것을 제외하고, 도 1의 투명 표시 장치(1)와 실질적으로 동일하다. 즉, 본 실시예에 따른 투명 표시 장치(5)는 도 1의 실시예에 따른 투명 표시장치(1)의 투명 반사체(700)를 대신하여 투명 반사체(750)를 포함한다. 따라서, 도 1의 투명 표시 장치(1)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에 따른 투명 표시 장치(5)의 투명 표시 방법은 도 2의 투명 표시 방법과 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.
상기 투명 표시 장치(5)는 액정 표시 모듈(10) 및 곡면 형상의 투명 반사체(750)를 포함한다. 상기 액정 표시 모듈(10)은 도 1의 액정 표시 모듈(10)과 실질적으로 동일하다. 상기 반사 투명 반사체(750)는 상기 액정 표시 모듈(10)로부터 이격되어 형성된다. 상기 액정 표시 모듈(10)은 특정방향으로 광을 집중시키는 광학 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 투명 반사체(750)는 일정한 곡률을 가진 곡면 형상일 수 있다. 상기 투명 반사체(750)가 곡면 형상일 때, 상기 액정 표시 모듈(10)에서 제공되는 영상은 상기 투명 반사체(750)에서 확대 또는 축소되어 표시될 수 있다.
상기 투명 반사체(750)는 상기 액정 표시 모듈(10)에 대하여 오목한 형상일 수 있다. 이와 달리 도시하지는 않았으나, 상기 투명 반사체(750)는 상기 액정 표시 모듈(10)에 대하여 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 반사체(750)가 상기 액정 표시 모듈(10)에 대하여 오목한 형상일 때, 상기 영상은 확대되어 표시될 수 있다. 반대로, 상기 투명 반사체(750)가 상기 액정 표시 모듈(10)에 대하여 볼록한 형상일 때, 상기 영상은 축소되어 표시될 수 있다.
상기 액정 표시 모듈(10)로부터 상기 투명 반사체(750)에 입사되는 광의 입사각(i1)은 0° 보다 크고 90° 보다 작다. 예를 들어, 상기 광의 입사각(i1)은 10° 보다 크고 80° 보다 작을 수 있다. 특히, 브루스터 각, i1=tan-1 n, 을 가질 때 상기 영상을 가장 선명하게 표시할 수 있다.
상기 투명 반사체(750)는 상기 광원(500)의 휘도 또는 상기 영상의 계조에 따라 투명도가 조절될 수 있다. 상기 액정 표시 모듈(10)은 외부 광의 세기를 측정하고, 측정된 외부 광의 세기에 따라 상기 투명 반사체(750)의 투명도를 조절하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 투명 반사체(750)는 상기 액정 표시 모듈(10)이 제공하는 상기 영상을 좌우 또는 상하 역전시켜 표시하므로, 상기 제어부는 상기 영상의 역전에 따른 왜곡(distortion)을 보정할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 투명 반사체(700)가 표시하는 영상의 역전된 영상을 상기 액정 표시 모듈(10)에 제공할 수도 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 영상의 확대 또는 축소에 따른 왜곡을 보정할 수도 있다.
상기 투명 표시 장치(5)는 상기 액정 표시 모듈(10)과 상기 투명 반사체(750) 사이에 배치되며, 상기 액정 표시 모듈(10)에서 제공하는 광을 반사하여 상기 투명 반사체(750)에 제공하는 반사판(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 투명 반사체(750)의 상기 영상을 표시하는 면의 반대면에는 상기 반사 필름이 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투명 반사체(750)는 곡면 형상을 가지므로, 필요에 따라 상기 액정 표시 모듈(10)이 제공하는 상기 영상을 확대 또는 축소시킬 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 투명 표시 장치는 종래의 액정 표시 모듈을 영상 소스로 이용하므로, 양산성이 확보되어 있다. 또한, 상부 편광판을 제거하므로 제조 원가를 낮출 수 있다.
또한, 상기 액정 표시 패널에 영상이 표시되지 않으므로 극적인 투명 표시의 연출이 가능하며, 영상을 표시하는 투명 반사체는 베젤이 필요 없으므로 공간 활용도 및 디자인의 자유도가 높다. 따라서, 무대, 매장, 사무실, 자동차, 대중 교통, 휴대 전화, 휴대 정보 단말기 등 투명 표시가 필요한 다양한 분야에 적용이 가능하다.
1, 2, 3, 4, 5: 투명 표시 장치 10, 20, 30: 액정 표시 모듈
100: 액정 표시 패널 110: 제1 기판
120: 제2 기판 130: 액정층
150: 밀봉재 300: 편광판
500: 광원 800, 850: 광학 시트
720: 반사 필름 700, 750: 투명 반사체

Claims (20)

  1. 액정층을 포함하는 액정 표시 패널, 상기 액정 표시 패널에 광을 제공하는 광원 및 상기 광원과 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 광을 편광시키는 편광판을 포함하는 액정 표시 모듈; 및
    상기 액정 표시 모듈로부터 이격되어, 상기 액정 표시 패널이 제공하는 영상을 반사하여 표시하고, 투명도가 조절되는 투명 반사체를 포함하는 투명 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 외부 광의 세기를 기초로 상기 광원의 휘도를 조절하거나, 또는 상기 영상의 계조를 조절하여 상기 투명 반사체의 투명도를 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 투명 반사체는 곡면 형상인 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 투명 반사체는 굴절률이 1 이상인 투명한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 투명 반사체는 유리, 아크릴, 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 액정 표시 모듈에서 상기 투명 반사체로 입사하는 광의 입사각은 브루스터 각(i=tan-1 n, i는 입사각, n은 투명 반사체의 굴절률)을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 투명 반사체의 상기 영상을 반사하여 표시하는 면의 반대면에 형성된 반사 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 액정 표시 모듈과 상기 투명 반사체 사이에 배치되어, 상기 액정 표시 패널에서 제공되는 영상을 반사하여 상기 투명 반사체에 제공하는 적어도 하나의 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 액정 표시 모듈은 상기 액정 표시 패널의 상부 또는 하부에 형성되어, 상기 투명 반사체 방향으로 상기 광을 집중하기 위한 광학 시트류를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  10. 액정층을 포함하는 액정 표시 패널, 상기 액정 표시 패널에 광을 제공하는 광원 및 상기 광원과 상기 액정 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 광을 편광시키는 편광판을 포함하는 액정 표시 모듈; 및
    상기 액정 표시 모듈로부터 이격되어, 상기 액정 표시 패널이 제공하는 영상을 반사하여 표시하는 곡면 형상의 투명 반사체를 포함하는 투명 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 투명 반사체는 상기 액정 표시 모듈에 대하여 오목한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 투명 반사체는 상기 액정 표시 모듈에 대하여 볼록한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  13. 제10항에 있어서, 외부 광의 세기를 기초로 상기 광원의 휘도를 조절하거나, 또는 상기 영상의 계조를 조절하여 상기 투명 반사체의 투명도를 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 투명 반사체는 굴절률이 1 이상인 투명한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 투명 반사체는 유리, 아크릴, 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 액정 표시 모듈에서 상기 투명 반사체로 입사하는 광의 입사각은 브루스터 각(i=tan-1 n, i는 입사각, n은 투명 반사체의 굴절률)을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  17. 편광된 광을 액정 표시 패널에 제공하는 단계; 및
    상기 액정 표시 패널이 제공하는 영상을 상기 액정 표시 패널로부터 이격된 투명 반사체에서 반사하여 표시하는 단계를 포함하는 투명 표시 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 투명 반사체는 곡면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 표시 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 투명 반사체의 투명도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 영상의 왜곡을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 방법.
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