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KR101394319B1 - Liquid crystal display device - Google Patents

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KR101394319B1
KR101394319B1 KR1020120157093A KR20120157093A KR101394319B1 KR 101394319 B1 KR101394319 B1 KR 101394319B1 KR 1020120157093 A KR1020120157093 A KR 1020120157093A KR 20120157093 A KR20120157093 A KR 20120157093A KR 101394319 B1 KR101394319 B1 KR 101394319B1
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KR
South Korea
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liquid crystal
light
crystal display
display device
crystal panel
Prior art date
Application number
KR1020120157093A
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Korean (ko)
Inventor
이세민
김선만
김대용
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 투명 액정표시장치에 관한 것으로, 투명 액정표시장치는 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 선명하게 구별하는 동시에 액정표시장치로부터 구현되는 화상을 보다 선명하게 구현할 수 있는 투명 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 액정패널의 상부로 광경로컨트롤 패널을 더욱 구비하는 것이다.
따라서, 선택적으로 투명 액정표시장치의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 보거나, 화상을 구현하거나 문자를 구현하는 동시에 투명 액정표시장치의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지 또한 볼 수 있다.
그리고, 투명 액정표시장치를 통해 화상을 구현하는 과정에서, 투명 액정표시장치의 반대편으로부터 입사되는 외부광이 화상의 광과 간섭되지 않도록 함으로써, 보다 선명한 화상을 구현할 수 있으며. 화상을 구현하는 동안 일부 화소영역은 백라이트 유닛(도 2c의 120)으로부터 출사되는 광이 차단되도록 함으로써, 백라이트 분할 구동(backlight local dimming) 방식과 같은 효과를 구현할 수 있어, 콘트라스트비(contrast ratio)를 더욱 향상시킬 수 있어, 보다 생동감 있는 영상을 구현할 수도 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a transparent liquid crystal display device, and more particularly, to a transparent liquid crystal display device capable of clearly distinguishing objects or images located on the opposite side and simultaneously realizing an image realized from a liquid crystal display device .
The present invention further includes a light path control panel on top of the liquid crystal panel.
Accordingly, objects or images located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device can be seen, while selectively viewing an object or an image located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device, implementing an image or implementing characters.
In addition, in the process of implementing an image through the transparent liquid crystal display device, a clearer image can be realized by preventing the external light incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device from interfering with the light of the image. Some pixels may block the light emitted from the backlight unit 120 (FIG. 2C) 120, thereby realizing the same effect as the backlight local dimming method, It is possible to further improve and realize a more vivid image.

Description

투명 액정표시장치{Liquid crystal display device}[0001] Liquid crystal display device [0002]

본 발명은 투명 액정표시장치에 관한 것으로, 투명 액정표시장치는 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 선명하게 구별하는 동시에 액정표시장치로부터 구현되는 화상을 보다 선명하게 구현할 수 있는 투명 액정표시장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a transparent liquid crystal display device, and more particularly, to a transparent liquid crystal display device capable of clearly distinguishing objects or images located on the opposite side and simultaneously realizing an image realized from a liquid crystal display device .

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다. In recent years, as the society has become a full-fledged information age, a display field for processing and displaying a large amount of information has rapidly developed, and various flat panel display devices have been developed in response to this.

이 같은 평판표시장치의 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 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다. Specific examples of such flat panel display devices include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED) (ELD), organic light emitting diodes (OLED), and the like. These flat panel display devices are excellent in performance of thinning, light weight, and low power consumption, and can be applied to a conventional cathode ray tube ).

평판표시장치 중 액정표시장치는 동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되고 있다. Of the flat panel display devices, the liquid crystal display device is advantageous for moving picture display and has a large contrast ratio, and is actively used in TVs, monitors, and the like.

이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다. Such a liquid crystal display device has a liquid crystal panel in which a liquid crystal panel is interposed between two adjacent substrates through a liquid crystal layer as an essential component and changes the alignment direction of the liquid crystal molecules in an electric field in the liquid crystal panel to realize a difference in transmittance do.

한편, 최근에는 특성상 사용자가 액정표시장치를 투과해 반대편에 위치한 사물 또는 이미지를 볼 수 있는 투명 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Meanwhile, in recent years, studies have been made actively on a transparent liquid crystal display device in which a user can view an object or an image located on the opposite side through a liquid crystal display device.

이러한 투명 액정표시장치는 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다. Such a transparent liquid crystal display device has advantages of space utilization, interior and design, and can have various application fields.

특히, 투명 액정표시장치는 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 선명하게 구별하는 동시에 액정표시장치로부터 구현되는 화상을 보다 선명하게 구현할 수 있는 투명 액정표시장치가 요구되어지고 있다.
In particular, in a transparent liquid crystal display device, a transparent liquid crystal display device capable of clearly distinguishing objects or images located on the opposite side and capable of realizing an image realized from a liquid crystal display device more clearly is desired.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 투명 액정표시장치의 시인성을 향상시키는 동시에 투명 액정표시장치로부터 구현되는 화상을 보다 선명하게 구현하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to improve the visibility of a transparent liquid crystal display device and to realize an image realized from a transparent liquid crystal display device more clearly.

이를 통해, 투명 액정표시장치의 표시품질 및 신뢰성을 향상시키고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
A second object of the present invention is to improve display quality and reliability of a transparent liquid crystal display device.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 액정패널과; 상기 액정패널의 후방에 배치되며, 도광판과 상기 도광판의 입광면을 따라 배열되는 LED 어셈블리로 이루어지는 백라이트 유닛과; 상기 액정패널의 전방에 배치되는 광경로컨트롤 패널을 포함하며, 상기 광경로컨트롤 패널은 스위칭액정패널과, 굴절율이방성필름으로 이루어지며, 상기 굴절율이방성필름은 상기 액정패널을 투과하는 제 1 편광축을 갖는 광을 굴절시키며, 상기 제 1 편광축에 수직한 제 2 편광축을 갖는 광은 투과시키는 투명 액정표시장치로 이루어진다. According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a liquid crystal panel; A backlight unit disposed behind the liquid crystal panel, the backlight unit comprising a light guide plate and an LED assembly arranged along an incident surface of the light guide plate; And an optical path control panel disposed in front of the liquid crystal panel, wherein the optical path control panel is composed of a switching liquid crystal panel and a refractive index anisotropic film, and the refractive index anisotropic film has a first polarization axis passing through the liquid crystal panel And a transparent liquid crystal display device which transmits light having a second polarization axis perpendicular to the first polarization axis.

이때, 상기 광경로컨트롤 패널은 투과모드 구현 시, 상기 투명 액정표시장치의 반대편으로부터 입사되는 외부광이 상기 제 2 편광축을 갖도록 형성하며, 상기 광경로컨트롤 패널은 비투과모드 구현 시, 상기 투명 액정표시장치의 반대편으로부터 입사되는 외부광과 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광을 상기 제 1 편광축을 갖도록 형성한다. In this case, when the transmission mode of the optical path control panel is implemented, external light incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device is formed to have the second polarization axis, and in the implementation of the non-transmission mode, External light incident from the opposite side of the device and light incident from the backlight unit are formed to have the first polarization axis.

그리고, 상기 광경로컨트롤 패널은 반투과모드 구현 시, 문자구동영역에서는 상기 투명 액정표시장치의 반대편으로부터 입사되는 외부광과 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광을 상기 제 1 편광축을 갖도록 형성하며, 문자미구동영역에서는 상기 투명 액정표시장치의 반대편으로부터 입사되는 외부광과 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광이 상기 제 2 편광축을 갖도록 형성하며, 상기 스위칭액정패널은 상기 외부광을 상기 제 2 편광축을 갖도록 편광시킨다. The light path control panel is configured to have the first polarization axis and the external light incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device and the light incident from the backlight unit in the character driving area when the semi light transmission mode is implemented, In the driving region, external light incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device and light incident from the backlight unit are formed to have the second polarization axis, and the switching liquid crystal panel polarizes the external light to have the second polarization axis .

이때, 상기 스위칭액정패널은 상기 문자미구동영역의 상기 외부광과 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광을 상기 제 2 편광축을 갖도록 편광시키며, 상기 스위칭액정패널은 서로 마주하는 투명한 제 1 및 제 2 기판의 내측면 각각에 상, 하부 투명전극이 구비되며, 상기 액정패널의 각 화소영역의 경계에 대응하여 격벽이 구비되며, 상기 각 격벽으로 둘러싸인 영역에 액정층이 개재된다. In this case, the switching liquid crystal panel polarizes the external light in the non-character-driven area and the light incident from the backlight unit to have the second polarization axis, and the switching liquid crystal panel has transparent first and second substrates Upper and lower transparent electrodes are provided on inner sides of the liquid crystal panel, barrier ribs are provided corresponding to the boundaries of the pixel regions of the liquid crystal panel, and a liquid crystal layer is interposed between the barrier ribs.

여기서, 상기 굴절율이방성필름은 레진층과 반응성메조겐(reactive mesogen)층으로 이루어지며, 상기 반응성메조겐층은 상기 LED 어셈블리가 위치하는 일 방향을 향하는 단변의 제 1 경사면과 상기 일 방향의 반대측인 타 방향을 향하는 장변의 제 2 경사면으로 이루어지는 역 웨지 프리즘(reverse wedge prism) 형상으로 이루어진다. Herein, the refractive index anisotropic film is composed of a resin layer and a reactive mesogen layer, and the reactive mesogen layer is formed on the first inclined surface of the short side facing the one direction in which the LED assembly is located, And a second wedge prism having a long second side inclined toward the second wedge prism.

이때, 상기 제 2 경사면과 상기 굴절율이방성필름과 이루는 각은 θa = 90° - θb/2 (θa는 입사각, θb 는 상기 제 2 경사면의 기울기)을 만족하며, 상기 레진층은 1.5의 굴절율을 가지며, 상기 반응성메조겐층은 상기 제 1 편광축을 갖는 광에 대해서는 1.7의 굴절율로 대응되며, 상기 제 2 편광축을 갖는 광에 대해서는 1.5의 굴절율로 대응된다. The angle formed by the second inclined surface and the refractive index anisotropic film satisfies θa = 90 ° - θb / 2 (θa is an incident angle, θb is a slope of the second inclined surface), and the resin layer has a refractive index of 1.5 , The reactive mesogen layer corresponds to a refractive index of 1.7 with respect to light having the first polarizing axis and corresponds to a refractive index of 1.5 with respect to light having the second polarizing axis.

그리고, 상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛 사이에는 제 1 편광판이 구비되며, 상기 액정패널과 상기 광경로컨트롤 패널 사이에는 상기 제 1 편광판과 수직한 편광축을 갖는 제 2 편광판이 구비되며, 상기 액정패널과 상기 광경로컨트롤 패널 사이에는 상부 편광판이 구비되며, 상기 도광판의 입광면에는 상기 상부 편광판과 수직한 편광축을 갖는 측면 편광판이 구비되며, 상기 도광판의 배면에는 편광반사필름이 위치한다.
A first polarizing plate is provided between the liquid crystal panel and the backlight unit, and a second polarizing plate having a polarization axis perpendicular to the first polarizing plate is provided between the liquid crystal panel and the optical path control panel. An upper polarizer plate is provided between the light path control panels, and a side polarizer plate having a polarization axis perpendicular to the upper polarizer plate is provided on the light incoming surface of the light guide plate, and a polarizing reflective film is disposed on the back surface of the light guide plate.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 액정패널의 상부로 광경로컨트롤 패널을 더욱 구비함으로써, 투과모드와 비투과모드 그리고 투과모드와 비투과모드를 동시에 구현할 수 있는 반투과모드를 구현할 수 있어, 선택적으로 투명 액정표시장치의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 보거나, 화상을 구현하거나 문자를 구현하는 동시에 투명 액정표시장치의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지 또한 볼 수 있는 효과가 있다. As described above, since the optical path control panel is further provided on the liquid crystal panel in accordance with the present invention, the transflective mode, the non-transmissive mode, and the transflective mode capable of simultaneously implementing the transmissive mode and the non- There is an effect that an object or an image located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device can be seen while viewing an object or an image located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device, realizing an image or implementing a character.

그리고, 투명 액정표시장치를 통해 화상을 구현하는 과정에서, 투명 액정표시장치의 반대편으로부터 입사되는 외부광이 화상의 광과 간섭되지 않도록 함으로써, 보다 선명한 화상을 구현할 수 있는 효과가 있다. In addition, in the process of implementing an image through the transparent liquid crystal display device, external light incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device is not interfered with the light of the image, so that a clearer image can be realized.

또한, 화상을 구현하는 동안 일부 화소영역은 백라이트 유닛으로부터 출사되는 광이 차단되도록 함으로써, 백라이트 분할 구동(backlight local dimming) 방식과 같은 효과를 구현할 수 있어, 콘트라스트비(contrast ratio)를 더욱 향상시킬 수 있어, 보다 생동감 있는 영상을 구현할 수도 있는 효과가 있다.
In addition, some pixels may block the light emitted from the backlight unit during the realization of the image, so that the same effect as the backlight local dimming method can be realized, and the contrast ratio can be further improved And there is an effect that a more vivid image can be realized.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2a ~ 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치의 광경로를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3a ~ 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광경로컨트롤 패널에 의한 광경로를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 투명 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
1 is a cross-sectional view schematically showing a transparent liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
2A to 2C are cross-sectional views schematically showing an optical path of a transparent liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
3A and 3B are cross-sectional views schematically showing an optical path by an optical path control panel according to a first embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view schematically showing a transparent liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a transparent liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)는 크게 화상을 표시하는 액정패널(110)과, 백라이트 유닛(120) 그리고 광경로 컨트롤 패널(200)로 구성된다. As shown, the transparent liquid crystal display 100 according to the first embodiment of the present invention is largely composed of a liquid crystal panel 110 for displaying an image, a backlight unit 120, and a light path control panel 200 .

이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 먼저 액정패널(110)은 어레이기판(112)과, 컬러필터기판(114) 그리고 두 기판(112, 114) 사이에 개재된 제 1 액정층(115)으로 이루어진다. First of all, the liquid crystal panel 110 includes an array substrate 112, a color filter substrate 114, and a first liquid crystal layer 115 interposed between the two substrates 112 and 114.

이때, 도시하지는 않았지만 어레이기판(112)은 능동행렬 방식이라는 전제 하에 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소영역이 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터가 구비되어 각 화소영역에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다. At this time, though not shown, the array substrate 112 has a pixel region defined by an intersection of a plurality of gate lines and a data line on the inner surface under the assumption of an active matrix method, and a thin film transistor is provided at each intersection, One-to-one correspondence with the pixel electrodes.

여기서, 박막트랜지스터는 게이트전극, 게이트절연막, 반도체층, 소스 및 드레인전극으로 이루어진다. Here, the thin film transistor includes a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, and a source and a drain electrode.

이때 화소전극은 판 형태로 각 화소영역 별로 형성되고 있다. 또한 게이트배선과 나란하게 동일한 층에 공통배선이 형성되고, 공통배선과 전기적으로 연결되는 공통전극이 컬러필터기판(114)에 형성된다.At this time, the pixel electrodes are formed in a plate shape for each pixel region. A common wiring is formed in the same layer in parallel with the gate wiring, and a common electrode electrically connected to the common wiring is formed in the color filter substrate 114.

한편, 변형예로서 화소전극은 바(bar) 형태로 다수개로 분리되어 서로 이격하며, 각 화소영역 내에 형성될 수도 있다. 이때 화소전극의 일부는 게이트라인과 중첩되어 형성되어, 스토리지 커패시터를 이루도록 구성될 수도 있다.Alternatively, the pixel electrodes may be divided into a plurality of pixel electrodes in a bar shape and spaced apart from each other, and may be formed in each pixel region. At this time, a part of the pixel electrode may be formed so as to overlap with the gate line and constitute a storage capacitor.

그리고, 각 화소영역 내에 화소전극이 판 형태로 이루어질 경우, 이는 TN모드, ECB모드, VA모드 중 어느 하나의 모드로 동작하는 액정패널(110)을 이루게 된다. 또한, 각 화소영역 내에 다수의 화소전극과 공통전극이 이격하는 형태로 구성될 경우 IPS모드로 동작하는 액정패널(110)을 이루게 된다. When the pixel electrodes are formed in a plate shape in each pixel region, the liquid crystal panel 110 operates in any one of a TN mode, an ECB mode, and a VA mode. Also, when a plurality of pixel electrodes and a common electrode are spaced apart from each other in each pixel region, the liquid crystal panel 110 operates in the IPS mode.

그리고 어레이기판(112)과 마주보는 컬러필터기판(114) 상에는 화소영역에 대응하는 개구부를 가지는 블랙매트릭스(117)가 형성되어 있으며, 이들 개구부에 대응하여 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터(118)를 포함하는 컬러필터층이 형성되어 있다.A black matrix 117 having openings corresponding to the pixel regions is formed on the color filter substrate 114 facing the array substrate 112. Red, green, and blue colors, which are sequentially and repeatedly arranged corresponding to the openings, A color filter layer including a filter 118 is formed.

그리고, 어레이기판(112)의 외측면과 컬러필터기판(114)의 외측면으로는 각각 제 1 및 제 2 편광판(119a, 119b)이 부착된다. 이때, 제 1 및 제 2 편광판(119a, 119b)의 편광축은 서로 직교한다. 이는 흑색 계조를 표현하고자 할 때 완전한 흑색 계조를 구현하도록 하기 위함이다.The first and second polarizers 119a and 119b are attached to the outer surface of the array substrate 112 and the outer surface of the color filter substrate 114, respectively. At this time, the polarization axes of the first and second polarizers 119a and 119b are orthogonal to each other. This is to realize a full black gradation when the black gradation is to be expressed.

이러한 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에는 광을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다. A backlight unit 120 for supplying light to the back surface of the liquid crystal panel 110 is provided so that a difference in transmittance represented by the liquid crystal panel 110 is externally manifested.

백라이트 유닛(120)은 광원인 LED 어셈블리(129)과, LED 어셈블리(129)에서 발생된 광을 가이드하는 도광판(123)을 포함하는 사이드라이트방식으로 이루어진다. The backlight unit 120 is a sidelight type including an LED assembly 129 as a light source and a light guide plate 123 for guiding light generated from the LED assembly 129.

여기서, LED 어셈블리(129)는 도광판(123)의 입광면과 대면하도록 도광판(123)의 일측에 위치하는데, LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(129a)와, 다수개의 LED(129a)가 특정 간격 이격하여 장착되는 PCB(129b)를 포함한다. The LED assembly 129 is disposed on one side of the light guide plate 123 so as to face the light incident surface of the light guide plate 123. The LED assembly 129 includes a plurality of LEDs 129a and a plurality of LEDs 129a And a PCB 129b mounted at a spacing distance.

이때, LED(129a)는 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 발광효율 및 휘도가 우수한 청색 LED칩을 포함하는 청색 LED를 사용하고, 형광체로서 '세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG:Ce)', 즉 옐로우 형광체로 이루어질 수 있다. In this case, the LED 129a uses a blue LED including a blue LED chip having excellent luminous efficiency and luminance for improving the luminous efficiency and luminance, and uses 'yttrium aluminum garnet (YAG: Ce)' doped with cerium, That is, a yellow phosphor.

이러한, LED(129a)로부터 방출된 청색광은 형광체를 투과하여 형광체에 의해 방출된 옐로우광과 혼합됨으로써, 백색광을 구현하게 된다. The blue light emitted from the LED 129a is mixed with the yellow light transmitted through the phosphor and emitted by the fluorescent material, thereby realizing white light.

LED 어셈블리(129)의 LED(129a)로부터 출사되는 광이 입사되는 도광판(123)은 도광판(123) 내부로 입사된 광이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다. The light guide plate 123 on which the light emitted from the LED 129a of the LED assembly 129 is incident enters the inside of the light guide plate 123 while the light incident into the light guide plate 123 travels through the light guide plate 123 by total reflection several times, And spreads evenly over a wide area to provide a surface light source to the liquid crystal panel 110. [

이때, 도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함하는데, 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 광을 가이드하는 역할을 한다. 즉, LED 어셈블리(129)로부터 도광판(123) 내부로 입사된 광은 도광판(123)의 배면에 형성된 패턴에 의해 전반사된 후 액정패널(110)을 향해 면광원을 발생시키게 된다. At this time, the light guide plate 123 includes a specific pattern on the back surface to supply a uniform surface light source, and the pattern serves to guide light incident into the light guide plate 123. That is, the light incident from the LED assembly 129 into the light guide plate 123 is totally reflected by the pattern formed on the back surface of the light guide plate 123, and then the surface light source is generated toward the liquid crystal panel 110.

패턴은 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있다. The pattern can be composed of various shapes such as an elliptical pattern, a polygon pattern, and a hologram pattern.

이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)는 편광축이 서로 직교하도록 배치된 제 1 및 제 2 편광판(119a, 119b) 사이에 액정패널(110)이 개재됨으로써, 액정패널(110)은 노멀리 화이트(normally white) 모드로 동작하거나 노멀리 블랙(normally black) 모드로 동작하게 된다. The transparent liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention includes the liquid crystal panel 110 interposed between the first and second polarizers 119a and 119b disposed such that the polarization axes thereof are orthogonal to each other, 110 operates in a normally white mode or operates in a normally black mode.

그리고, 본 발명의 투명 액정표시장치(100)는 액정패널(110)의 상부로 광경로컨트롤 패널(200)이 위치한다. In the transparent liquid crystal display 100 of the present invention, the light path control panel 200 is located above the liquid crystal panel 110.

광경로컨트롤 패널(200)은 스위칭액정패널(210)과 스위칭액정패널(210) 상부로 굴절율이방성필름(220)으로 이루어진다. The optical path control panel 200 comprises a refractive index anisotropic film 220 on the switching liquid crystal panel 210 and the switching liquid crystal panel 210.

여기서, 스위칭액정패널(210)은 제 1 및 제 2 기판(211, 212)이 서로 이격되어 이의 가장자리부를 실패턴(미도시)을 통해 봉지되어 합착되어 있으며, 실패턴(미도시)으로 둘러싸인 영역에는 제 2 액정층(213)이 개재된다. Here, the switching liquid crystal panel 210 includes first and second substrates 211 and 212 that are spaced apart from each other and are sealed and bonded together with an edge portion thereof through an actual pattern (not shown) The second liquid crystal layer 213 is interposed.

그리고, 제 1 및 제 2 기판(211, 212) 각각의 내측면에 상, 하부 투명전극(미도시)이 형성되어 있으며, 액정패널(110)의 각 화소영역의 경계에 대응해서는 격벽(215)이 형성되어 있다. Upper and lower transparent electrodes (not shown) are formed on the inner surfaces of the first and second substrates 211 and 212, respectively. The barrier ribs 215 correspond to the boundaries of the pixel regions of the liquid crystal panel 110, Respectively.

이러한 스위칭액정패널(210)은 화소영역 별로 인가되는 온/오프(on/off) 신호에 의해 제 2 액정층(213)의 배열방향을 변화시켜 각 화소영역 별로 특정 방향을 갖는 광이 투과되도록 하며, 스위칭액정패널(210)의 상부에 위치하는 굴절율이방성필름(220)은 스위칭액정패널(210)을 투과하는 광의 특정 방향에 따라 일부 광은 굴절시키고 일부 광은 그대로 투과시키는 역할을 하게 된다. The switching liquid crystal panel 210 changes the arrangement direction of the second liquid crystal layer 213 by an on / off signal applied to each pixel region so that light having a specific direction is transmitted through each pixel region The refractive index anisotropic film 220 positioned above the switching liquid crystal panel 210 refracts a part of light according to a specific direction of the light transmitted through the switching liquid crystal panel 210 and transmits a part of the light as it is.

굴절율이방성필름(220)은 레진층(resin layer : 221)과 반응성메조겐층(reactive mesogen layer : 223)으로 이루어지며, 반응성메조겐층(223)은 역 웨지 프리즘(reverse wedge prism) 형상으로 이루어진다. The refractive index anisotropic film 220 comprises a resin layer 221 and a reactive mesogen layer 223 and the reactive mesogen layer 223 has a reverse wedge prism shape.

이때, 레진층(221)에 채워지는 레진은 1.5의 굴절율을 가지며, 반응성메조겐층(223)의 반응성메조겐은 특정 방향으로 편광된 광에 대해서는 1.7의 굴절율로 대응되나, 그 외의 광에 대해서는 1.5의 굴절율로 대응되어 반응하게 된다. At this time, the resin filled in the resin layer 221 has a refractive index of 1.5, the reactive mesogens of the reactive mesogen layer 223 correspond to a refractive index of 1.7 for light polarized in a specific direction, and 1.5 So that they react with each other.

따라서, 굴절율이방성필름(220)은 스위칭액정패널(210)을 통해 전달되는 특정 방향의 광을 그대로 투과시키거나 굴절시키게 된다. Accordingly, the refractive index anisotropic film 220 transmits or refracts light in a specific direction transmitted through the switching liquid crystal panel 210 as it is.

이러한 광경로컨트롤 패널(200)에 의해 본 발명의 투명 액정표시장치(100)는 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있는 투과모드와 볼 수 없는 비투과모드 그리고 투과모드와 비투과모드를 동시에 구현할 수 있는 반투과모드로 구현할 수 있다. The transparent liquid crystal display device 100 of the present invention is provided with the light path control panel 200 so that the transparent mode in which the object or the image located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 can be seen, Mode and a non-transmissive mode at the same time.

따라서, 화상을 구현하지 않는 경우에는 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있는 투과모드를 구현한다.Accordingly, when the image is not implemented, a transparent mode capable of viewing an object or an image located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 is implemented.

그리고, 화상을 구현하는 경우에는 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 없는 비투과모드를 구현한다. When implementing an image, the non-transmissive mode in which objects or images located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 are not visible is implemented.

또한, 투명 액정표시장치(100)는 일부 영역에서 문자를 구현하는 동안에는 문자를 구현하는 영역 이외의 일부 영역에서는 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지 또한 볼 수 있는 반투과모드를 구현한다. In addition, the transparent liquid crystal display device 100 may include a transflective mode in which characters or images located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 are visible in some areas other than the area where characters are implemented, .

즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)는 광경로컨트롤 패널(200)을 통해 선택적으로 백라이트 유닛(120)으로부터 출사되는 광(F1, 도 2b 참조) 또는 투명 액정표시장치(100)의 배면으로부터 입사되는 외부광(F2, 도 2a 참조)을 굴절시키거나 투과시킴으로써, 투명 액정표시장치(100)는 투과모드, 비투과모드 그리고 반투과모드를 구현할 수 있다. That is, the transparent liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention can selectively emit light F1 (see FIG. 2B) or a transparent liquid crystal display (not shown) from the backlight unit 120 through the optical path control panel 200 The transparent liquid crystal display device 100 can realize a transmissive mode, a non-transmissive mode, and a transflective mode by refracting or transmitting external light F2 (see Fig. 2A) incident from the back surface of the apparatus 100. [

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 투명 액정표시장치(100)가 투과모드로 동작할 경우에는 투명 액정표시장치(100)의 배면으로부터 입사되는 외부광(F2, 도 2a 참조)만이 시인(視認)되도록 함으로써 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있게 된다. More specifically, when the transparent liquid crystal display device 100 operates in the transmission mode, only the external light F2 (see FIG. 2A) incident from the back surface of the transparent liquid crystal display device 100 is viewed, So that an object or an image located on the opposite side of the liquid crystal display device 100 can be seen.

또한, 투명 액정표시장치(100)가 비투과모드로 동작할 경우에는 투명 액정표시장치(100)의 배면으로부터 입사되는 외부광(F2, 도 2a 참조)을 광경로컨트롤 패널(200)을 통해 굴절시켜 시인(視認)되지 않도록 하고, 백라이트 유닛(120)으로부터 출사되는 광(F1, 도 2b 참조)은 광경로컨트롤 패널(200)을 통해 굴절되도록 하여 시인(視認)되도록 함으로써, 투명 액정표시장치(100)의 액정패널(110)에서 구현하는 화상 즉, 동영상을 볼 수 있게 된다. When the transparent liquid crystal display device 100 operates in the non-transmissive mode, the external light F2 (see FIG. 2A) incident from the back surface of the transparent liquid crystal display device 100 is refracted through the light path control panel 200 2B) emitted from the backlight unit 120 is refracted through the optical path control panel 200 so as to be visually recognized so that the light emitted from the transparent liquid crystal display device 100 The liquid crystal panel 110 of FIG.

이때, 투명 액정표시장치(100)를 통해 구현되는 화상으로는 외부광(F2, 도 2a 참조)이 간섭되지 않음으로써, 보다 선명하게 화상을 구현하게 된다. At this time, the external light F2 (see FIG. 2A) is not interfered with the image implemented through the transparent liquid crystal display device 100, thereby realizing an image more clearly.

그리고, 투명 액정표시장치(100)에서 문자를 구현하는 경우에는 투명 액정표시장치(100)는 문자가 구현되는 문자구동영역과 문자미구동영역으로 나뉘어 정의될 수 있는데, 문자구동영역에서는 투명 액정표시장치(100)의 배면으로부터 입사되는 외부광(F2, 도 2a 참조)을 광경로컨트롤 패널(200)을 통해 굴절시켜 시인(視認)되지 않도록 하고, 백라이트 유닛(120)으로부터 출사되는 광(F1, 도 2b 참조)은 광경로컨트롤 패널(200)을 통해 굴절되도록 하여 시인(視認)되도록 함으로써, 투명 액정표시장치(100)의 액정패널(110)에서 구현하는 문자를 볼 수 있게 된다. In the case of embodying characters in the transparent liquid crystal display device 100, the transparent liquid crystal display device 100 may be divided into a character driving area in which characters are implemented and a character non-driving area. In the character driving area, The external light F2 (see FIG. 2A) incident from the back surface of the apparatus 100 is not refracted through the light path control panel 200 to be viewed and the light F1, (See FIG. 2B) is refracted through the light path control panel 200 so as to be viewed, thereby allowing the user to view characters embodied in the liquid crystal panel 110 of the transparent liquid crystal display device 100.

그리고, 이때 문자미구동영역에서는 투명 액정표시장치(100)의 배면으로부터 입사되는 외부광(F2, 도 2a 참조)만이 시인(視認)되도록 함으로써 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있게 된다. At this time, only the external light F2 (see FIG. 2A) incident from the rear surface of the transparent liquid crystal display device 100 is visible in the non-character-driven area, so that an object located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 You will be able to see the image.

이에 대해 도 2a ~ 2c를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. This will be described in more detail with reference to FIGS. 2A to 2C.

도 2a ~ 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치의 광경로를 개략적으로 도시한 단면도이다. 2A to 2C are cross-sectional views schematically showing an optical path of a transparent liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

여기서, 굴절율이방성필름(220)은 액정패널(110)의 상부에 부착되는 제 2 편광판(도 1의 119b)의 편광축과 수직하게 편광된 광에 대해서는 반응성메조겐층(도 1의 223)은 1.5의 굴절율로 대응되어 광을 굴절없이 그대로 투과시키며, 제 2 편광판(도 1의 119b)의 편광축과 평행한 광에 대해서는 반응성메조겐층(223)은 광이 굴절될 수 있도록 1.7의 굴절율로 대응되어, 굴절율이방성필름(220)으로 입사된 광을 굴절시키도록 설계하였다. Here, the refractive index anisotropic film 220 has a reactive mesogen layer (223 in FIG. 1) for light polarized perpendicular to the polarization axis of the second polarizer (119b in FIG. 1) attached to the upper portion of the liquid crystal panel 110 is 1.5 And the light is parallel to the polarization axis of the second polarizing plate 119b (119b in FIG. 1), the reactive mesogen layer 223 is associated with a refractive index of 1.7 so that light can be refracted, And is designed to refract light incident on the anisotropic film 220.

이와 같은 설계는 일예로써, 반대로 설계할 수도 있다. Such a design can be designed as an example and vice versa.

먼저 도 2a에 도시한 바와 같이 액정패널(110)이 화상을 구현하지 않는 투과모드를 구현하고자 할 경우에는, 스위칭액정패널(210)을 구동시키지 않고, 투명 액정표시장치(100)의 배면으로부터 입사되어 액정패널(110)의 제 2 편광판(도 1의 119b)을 투과하는 광을 스위칭액정패널(210)을 통해 수직하게 편광시킨다. 2A, when the liquid crystal panel 110 is intended to implement a transmissive mode in which the liquid crystal panel 110 does not implement an image, the switching liquid crystal panel 210 is not driven, And vertically polarizes the light transmitted through the second polarizing plate (119b in FIG. 1) of the liquid crystal panel 110 through the switching liquid crystal panel 210.

즉, 액정패널(110)의 제 2 편광판(도 1의 119b)을 투과하는 광이 제 1 편광축을 가지면, 스위칭액정패널(210)을 통과하는 과정에서 제 1 편광축에 수직한 제 2 편광축을 갖도록 편광된다. That is, when the light transmitted through the second polarizer (119b in FIG. 1) of the liquid crystal panel 110 has the first polarization axis, the second polarization axis is perpendicular to the first polarization axis in the course of passing through the switching liquid crystal panel 210 Polarized.

따라서, 스위칭액정패널(210)을 통해 편광된 광은 굴절율이방성필름(220)을 그대로 투과함으로써, 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있다. Therefore, the light polarized through the switching liquid crystal panel 210 can be viewed through the refractive index anisotropic film 220 as it is, thereby allowing an object or an image located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 to be viewed.

그리고, 도 2b에 도시한 바와 같이 액정패널(110)에서 화상을 구현하는 비투과모드를 구현하고자 할 경우에는, 스위칭액정패널(210)을 구동시켜, 투명 액정표시장치(100)의 배면으로부터 입사되어 액정패널(110)의 제 2 편광판(도 1의 119b)을 투과하는 광이 스위칭액정패널(210)을 그대로 투과되도록 한다.2B, in order to realize a non-transmissive mode for realizing an image in the liquid crystal panel 110, the switching liquid crystal panel 210 is driven to be incident on the back surface of the transparent liquid crystal display device 100 So that the light transmitted through the second polarizing plate 119b of the liquid crystal panel 110 passes through the switching liquid crystal panel 210 as it is.

따라서, 굴절율이방성필름(220)으로 입사된 광은 스위칭액정패널(210)을 그대로 투과한 광을 굴절시킴으로써, 액정패널(110)에서 구현되는 화상이 외부광(F2)의 간섭 없이 선명하게 구현하게 된다. Therefore, the light incident on the refractive index anisotropic film 220 refracts the light transmitted through the switching liquid crystal panel 210 as it is, thereby realizing a clear image of the image implemented in the liquid crystal panel 110 without interference of the external light F2 do.

즉, 백라이트 유닛(120)으로부터 출사되는 광(F1)이 액정패널(110)로 조사되어, 액정패널(110)은 백라이트 유닛(120)으로부터 조사되는 광(F1)의 투과율의 차이를 통해 화상을 구현하게 된다. That is, the light F1 emitted from the backlight unit 120 is irradiated to the liquid crystal panel 110, and the liquid crystal panel 110 displays the image through the difference in transmittance of the light F1 emitted from the backlight unit 120 .

이때, 백라이트 유닛(120)을 통해 액정패널(110)로 조사되는 광(F1)은 광원인 LED 어셈블리(도 1의 129)가 도광판(도 1의 123)의 일측 가장자리를 따라 배열됨에 따라 백라이트 유닛(120)에 수직한 전방이 아닌 백라이트 유닛(120)의 측방으로 조사되게 된다. At this time, the light F1 irradiated to the liquid crystal panel 110 through the backlight unit 120 is reflected by the LED assembly (129 in FIG. 1) as the light source is arranged along one side edge of the light guide plate (123 in FIG. 1) The light is irradiated to the side of the backlight unit 120 that is not perpendicular to the light source 120.

따라서, 이와 같은 백라이트 유닛(120)으로부터 조사되는 광(F1)에 의해 구현되는 화상의 광 또한 액정패널(110)의 측방으로 조사되게 된다. Accordingly, the light of the image realized by the light F1 emitted from the backlight unit 120 is also irradiated to the side of the liquid crystal panel 110. [

그리고, 투명 액정표시장치(100)의 반대편으로부터는 외부광(F2)이 액정패널(110)에 수직하게 입사되게 된다. The external light F2 is vertically incident on the liquid crystal panel 110 from the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100. [

백라이트 유닛(120)으로부터 조사되는 광(F1)을 통해 액정패널(110)을 통해 구현된 화상의 광(F1)과 투명 액정표시장치(100)의 반대편으로부터 조사되는 외부광(F2)은 제 1 편광축을 가지며, 이러한 제 1 편광축을 갖는 화상의 광(F1)과 외부광(F2)은 구동되는 스위칭액정패널(210)을 그대로 투과하여 굴절율이방성필름(220)으로 조사되게 된다. The light F1 of the image realized through the liquid crystal panel 110 through the light F1 emitted from the backlight unit 120 and the external light F2 emitted from the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 are transmitted through the first And the light F1 and the external light F2 having the first polarization axis transmit through the switching liquid crystal panel 210 to be irradiated with the refractive index anisotropic film 220 as they are.

이때, 굴절율이방성필름(220)은 제 2 편광판(도 1의 119b)의 편광축과 평행한 광에 대해서는 굴절시키도록 설계되어 있으므로, 스위칭액정패널(210)을 그대로 투과한 제 1 편광축을 갖는 광(F1, F2)은 굴절율이방성필름(220) 내부에서 굴절되게 된다.At this time, since the refractive index anisotropic film 220 is designed to refract the light parallel to the polarization axis of the second polarizer (119b in Fig. 1), the light having the first polarization axis transmitted through the switching liquid crystal panel 210 F1, and F2 are refracted inside the refractive index anisotropic film 220. [

따라서, 액정패널(110)의 측방으로 조사되는 화상의 광(F1)은 굴절율이방성필름(220)에 의해 굴절되어 굴절율이방성필름(220)에 수직하게 출사하게 되며, 투명 액정표시장치(100)의 반대편으로부터 액정패널(110)에 수직하게 입사되는 외부광(F2)은 굴절율이방성필름 (220)에 의해 굴절되어 굴절율이방성필름(220)의 측방으로 조사되게 된다. The light F1 of the image irradiated to the side of the liquid crystal panel 110 is refracted by the refractive index anisotropic film 220 and is emitted perpendicularly to the refractive index anisotropic film 220, The external light F2 perpendicularly incident on the liquid crystal panel 110 from the opposite side is refracted by the refractive index anisotropic film 220 and irradiated to the side of the refractive index anisotropic film 220. [

따라서, 굴절율이방성필름(220)의 전방에 위치하는 시청자는 굴절율이방성필름(220)에 수직하게 출사하는 화상의 광(F1)만을 시인(視認)하게 되며, 굴절율이방성필름(220)의 측방으로 조사되는 외부광(F2)은 시인(視認)하지 못하게 된다.Therefore, the viewer located in front of the refractive index anisotropic film 220 can see only the light F1 of the image vertically emitted to the refractive index anisotropic film 220, The external light F2 is not visually recognized.

따라서, 액정패널(110)에서 구현되는 화상(F1)이 외부광(F2)의 간섭 없이 선명하게 구현하게 된다.Therefore, the image F1 implemented in the liquid crystal panel 110 can be realized clearly without interference of the external light F2.

또한, 본 발명의 투명 액정표시장치(100)는 액정패널(110)을 통해 일부 영역에서 문자를 구현하는 동안에, 문자를 구현하는 영역 이외의 일부 영역에서는 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지 또한 볼 수 있도록 반투과모드를 구현할 수 있는데, 문자구동영역에서는 비투과모드와 같이 스위칭액정패널(210)을 구동하고, 굴절율이방성필름(220)을 통해 백라이트 유닛(120)으로부터 출사된 문자 구동광(F3)과 투명 액정표시장치(100)의 배면으로부터 입사되는 외부광(F2)을 모두 굴절되도록 함으로써, 굴절율이방성필름(220)의 전방에 위치하는 시청자가 굴절율이방성필름(220)에 수직하게 출사하는 백라이트 유닛으로부터 출사하는 광인 문자 구동광(F3)만을 시인(視認)하게 되며, 굴절율이방성필름(220)의 측방으로 조사되는 외부광(F2)은 시인(視認)하지 못하게 된다.The transparent liquid crystal display device 100 according to the present invention may be configured such that while characters are implemented in some areas through the liquid crystal panel 110, the transparent liquid crystal display device 100 is positioned on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100, In the character driving area, the switching liquid crystal panel 210 is driven as in the non-transmissive mode, and the switching liquid crystal panel 210 is driven in the non-transmissive mode. The switching liquid crystal panel 210 is driven by driving the switching liquid crystal panel 210 through the refractive index anisotropic film 220, The viewer positioned in front of the refractive index anisotropic film 220 can be caused to refract the external light F2 incident from the back surface of the transparent liquid crystal display 100 by the character driving light F3 The external light F2 irradiated to the side of the refractive index anisotropic film 220 is reflected by the back light unit F3 emitted from the vertically emitting backlight unit, (視 認) it is preventing.

이와 반대로 문자미구동영역에서는 투과모드와 같이 스위칭액정패널(210)을 구동시키지 않고 백라이트 유닛(120)으로부터 출사된 문자 구동광(F3)과 투명 액정표시장치(100)의 배면으로부터 입사되는 외부광(F2)이 모두 굴절율이방성필름(220)을 그대로 투과되도록 함으로써, 굴절율이방성필름(220)의 전방에 위치하는 시청자가 굴절율이방성필름(220)에 수직하게 출사하는 외부광(F2)만을 시인(視認)하게 되며, 굴절율이방성필름(220)의 측방으로 조사되는 문자 구동광(F3)은 시인(視認)하지 못하게 된다.On the contrary, in the non-character driving area, the character driving light F3 emitted from the backlight unit 120 and the external light incident from the back surface of the transparent liquid crystal display device 100 without driving the switching liquid crystal panel 210, The viewer positioned in front of the refractive index anisotropic film 220 can observe only the external light F2 emitted perpendicularly to the refractive index anisotropic film 220 by allowing the refractive index anisotropic film F2 to pass through the refractive index anisotropic film 220 as it is And the letter drive light F3 irradiated to the side of the refractive index anisotropic film 220 can not be visually recognized.

이를 위해, 스위칭액정패널(210)과 액정패널(110)은 서로 영상신호를 공유한다. To this end, the switching liquid crystal panel 210 and the liquid crystal panel 110 share a video signal with each other.

여기서, 도 3a ~ 3b를 참조하여, 광경로컨트롤 패널을 통한 광의 투과 및 굴절에 의한 광경로에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. Hereinafter, with reference to FIGS. 3A to 3B, the optical path due to the transmission and refraction of light through the optical path control panel will be described in more detail.

도 3a ~ 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광경로컨트롤 패널에 의한 광경로를 개략적으로 도시한 단면도이다. 3A to 3B are cross-sectional views schematically showing an optical path by an optical path control panel according to a first embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광경로컨트롤 패널(200)은 스위칭액정패널(210)과 굴절율이방성필름(220)으로 이루어지는데, 스위칭액정패널(210)은 제 1 및 제 2 기판(211, 212)이 서로 이격되어 이의 가장자리부를 실패턴(미도시)을 통해 봉지되어 합착되어 있으며, 실패턴(미도시)으로 둘러싸인 영역에는 제 2 액정층(213)이 개재된다. The optical path control panel 200 according to the first embodiment of the present invention includes a switching liquid crystal panel 210 and a refractive index anisotropic film 220. The switching liquid crystal panel 210 includes a first liquid crystal panel 210, Two substrates 211 and 212 are separated from each other and the edge portions of the substrates 211 and 212 are sealed and attached together via a seal pattern (not shown), and a second liquid crystal layer 213 is interposed in a region surrounded by an actual pattern (not shown).

그리고, 제 1 및 제 2 기판(211, 212) 각각의 내측면에 상, 하부 투명전극(미도시)이 형성되어 있는데, 상, 하부 투명전극(미도시)은 각각 투명한 전도성 물질, 통상적으로 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 이루어질 수 있으며 바람직하게는 수천 Å정도의 두께를 가진다.In addition, upper and lower transparent electrodes (not shown) are formed on inner surfaces of the first and second substrates 211 and 212, respectively. The transparent electrodes (not shown) are respectively formed of transparent conductive materials, - indium tin oxide (ITO), and preferably has a thickness of several thousand angstroms.

이러한 스위칭액정패널(210)은 액정패널(110)의 각 화소영역의 경계에 대응하여 격벽(215)이 형성되는데, 격벽(215)을 통해 상, 하부 투명전극(미도시) 중 적어도 하나는 각 화소영역 별로 분리되어 형성된다.In this switching liquid crystal panel 210, barrier ribs 215 are formed corresponding to the boundaries of the respective pixel regions of the liquid crystal panel 110. At least one of the upper and lower transparent electrodes (not shown) Are separately formed for each pixel region.

그리고, 이러한 스위칭액정패널(210) 상부에 위치하는 굴절율이방성필름(220)은 레진층(resin layer : 221)과 반응성메조겐층(reactive mesogen layer : 223)의 이중층으로 이루어지며, 이때 레진층(221)에 충진되는 레진은 1.5의 굴절율을 가지며, 가시광선 영역에서 투과율을 90% 이상을 갖는 아크릴계 또는 실리콘계 레진으로 이루어질 수 있다. The refractive index anisotropic film 220 disposed on the switching liquid crystal panel 210 is composed of a double layer of a resin layer 221 and a reactive mesogen layer 223, ) May have an index of refraction of 1.5 and an acrylic or silicone resin having a transmittance of 90% or more in the visible light region.

그리고, 반응성메조겐층(223)은 역 웨지 프리즘(reverse wedge prism) 형상으로 이루어진다. The reactive mesogen layer 223 is formed in a reverse wedge prism shape.

즉, 반응성메조겐층(223)은 제 1 및 제 2 경사면(223a, 223b)을 갖는 역 웨지 프리즘 형상으로 이루어지는데, 단변의 제 1 경사면(223a)은 투명 액정표시장치(100)의 광원인 LED어셈블리(도 1의 129)가 위치하는 일 방향을 향하도록 형성되며, 장변의 제 2 경사면(223b)은 이의 반대측인 타 방향을 향하도록 형성된다. That is, the reactive mesogen layer 223 has a shape of an inverted wedge prism having first and second inclined faces 223a and 223b. The first inclined face 223a on the short side is a light source of the LED Is formed so as to face one direction in which the assembly (129 in Fig. 1) is located, and the second inclined surface 223b on the long side is formed to face the other direction opposite to the long side.

이때, 제 2 경사면(223b)과 굴절율이방성필름(220)이 이루는 각(θb)은 스넬의 법칙(snell's law)에 의해 광이 입사되는 지점에서 굴절율이방성필름(220)에 수직한 방향으로 광이 출광되도록 설계하는 것이 바람직하다. The angle? B formed by the second inclined surface 223b and the refractive index anisotropic film 220 is changed in a direction perpendicular to the refractive index anisotropic film 220 at a point where light is incident by Snell's law It is preferable to design so as to emit light.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 굴절율이방성필름(220)으로 입사되는 광은 굴절율이방성필름(220)에 수직하게 굴절되는데, 이 경우 스넬의 법칙(snell's law)에 의해 광이 입사되는 지점에서의 광이 수직하게 굴절되어 나아가게 된다. More specifically, the light incident on the refractive index anisotropic film 220 is refracted perpendicularly to the refractive index anisotropic film 220. In this case, the light at the point where the light is incident due to the Snell's law is perpendicular And refracted.

이때, 스넬의 법칙은 At this time, Snell's law

n1sinθ1 = n2sinθ2 .....식(1) n1 sin? 1 = n2 sin? 2 ..... (1)

의 식(1)로 표현되며, 이때, n1, n2는 각각 굴절율을, θ1은 입사각, θ2는 굴절각을 나타낸다. (1), where n1 and n2 are refractive indices,? 1 is an incident angle, and? 2 is a refraction angle.

즉, 굴절율이방성필름(220)에 소정각도(θ1)로 입사되는 광은 굴절율이방성의 반응성메조겐층(223)의 제 2 경사면(223b)에 의해서 소정각도(θ2)로 굴절된다. That is, light incident on the refractive index anisotropic film 220 at a predetermined angle? 1 is refracted at a predetermined angle? 2 by the second inclined surface 223b of the reactive mesogenic layer 223 having anisotropic refractive index.

이를 이용하여 굴절율이방성필름(220)의 제 2 경사면(223b)에 대해 θa의 각도를 가지고 입사한 광의 굴절율이방성필름(220)을 통과한 후의 굴절각 θ를 구해보면, 굴절각 θ에 대한 사인 값은, When the refraction angle θ of the light incident on the second inclined surface 223b of the refractive index anisotropic film 220 after passing through the refractive index anisotropic film 220 is obtained by using the refractive index anisotropy film 220,

sinθ= n/n'sin(θa - sin-1(n'/n sinθa)).....식(2) sin? = n / n? in (? a - sin - 1 (n '/ n sin? a)

로 표시될 수 있다. . ≪ / RTI >

위의 식(2)을 통해 입사각 θa는 다음과 같은 식으로 표시될 수 있다. From the above equation (2), the incident angle θa can be expressed by the following equation.

θa = 90° - θb/2 .....식(3) ? a = 90? -? b / 2 (3)

여기서, θb 는 제 2 경사면(223b)의 기울기를 나타내는데, 위의 식(3)을 통해 반응성메조겐층(223)의 제 2 경사면(223b)의 각도 θb 를 변경함으로써 굴절율이방성필름(220)으로 입사되는 광의 입사각을 변경시킬 수 있으며, 이에 의해 굴절율이방성필름(220)을 투과하는 광의 굴절각을 조절할 수 있다. Herein,? B represents the slope of the second inclined surface 223b. By changing the angle? B of the second inclined surface 223b of the reactive mesogen layer 223 through the above equation (3), the refractive index anisotropic film 220 The angle of refraction of the light passing through the refractive index anisotropic film 220 can be adjusted.

여기서, 일예로 백라이트 유닛(120)으로부터 출사되는 광의 주출사각(θ1)이 백라이트 유닛(120)에 수직한 법선에 75도 기울어질 경우, 반응성메조겐층(223)의 제 2 경사면(223b)과 굴절율이방성필름(220)이 이루는 각(θb)은 30도로 설계하며, 백라이트 유닛(120)으로부터 출사되는 광의 주출사각(θ1)이 백라이트 유닛(120)에 수직한 법선에 65도 기울어질 경우 반응성메조겐층(223)의 제 2 경사면(223b)과 굴절율이방성필름(220)이 이루는 각(θb)은 42도로 설계하여, 굴절율이방성필름(220)과 매칭된 특정 편광축을 갖는 광을 굴절율이방성필름(220)에 수직하게 굴절시키게 된다.For example, when the angle of inclination [theta] 1 of the light emitted from the backlight unit 120 is inclined at 75 degrees to the normal to the backlight unit 120, the second inclined plane 223b of the reactive mesogen layer 223 and the refractive index The angle? B formed by the anisotropic film 220 is designed to be 30 degrees and when the angle of inclination? 1 of the light emitted from the backlight unit 120 is inclined at 65 degrees to the normal line perpendicular to the backlight unit 120, The angle? B formed by the second inclined plane 223b of the refractive index anisotropic film 220 and the refractive index anisotropic film 220 is designed to be 42 degrees so that light having a specific polarization axis matched with the refractive index anisotropic film 220 is incident on the refractive index anisotropic film 220, As shown in FIG.

즉, 도 3a에 도시한 바와 같이 스위칭액정패널(210)을 통해 굴절율이방성필름(220)에 설계된 편광축과 동일한 편광축을 갖는 광이 굴절율이방성필름(220)으로 조사되면, 굴절율이방성필름(220)의 반응성메조겐층(223)의 제 2 경사면(223b)에 의해 광이 굴절율이방성필름(220)에 수직하게 굴절되게 된다. That is, when light having the same polarization axis as that of the polarization axis of the refractive index anisotropic film 220 is irradiated through the switching liquid crystal panel 210 to the refractive index anisotropic film 220 as shown in FIG. 3A, the refractive index anisotropic film 220 The light is refracted perpendicularly to the refractive index anisotropic film 220 by the second inclined surface 223b of the reactive mesogen layer 223. [

이때, 굴절율이방성필름(220)의 레진층(221)은 1.5의 굴절율을 가짐으로써, 반응성메조겐층(223)은 광이 굴절될 수 있도록 1.7의 굴절율로 대응되게 되는 것이다. At this time, the resin layer 221 of the refractive index anisotropic film 220 has a refractive index of 1.5, so that the reactive mesogen layer 223 is matched with a refractive index of 1.7 so that light can be refracted.

이와 반대로, 도 3b에 도시한 바와 같이 스위칭액정패널(210)을 통해 굴절율이방성필름(220)에 설계된 편광축과 수직한 편광축을 갖는 광이 굴절율이방성필름(220)으로 조사되면, 굴절율이방성필름(220)의 반응성메조겐층(223)은 광을 그대로 투과되도록 한다. On the other hand, when light having a polarization axis perpendicular to the polarization axis designed for the refractive index anisotropic film 220 is irradiated through the switching liquid crystal panel 210 to the refractive index anisotropic film 220 as shown in FIG. 3B, the refractive index anisotropic film 220 ) Of the reactive mesogen layer 223 is allowed to transmit light as it is.

이때, 굴절율이방성필름(220)의 반응성메조겐층(223)은 광의 굴절이 발생되지 않도록, 레진층(221)과 동일한 굴절율인 1.5로 대응되어 반응하게 되는 것이다. At this time, the reactive mesogen layer 223 of the refractive index anisotropic film 220 responds to the resin layer 221 at a refractive index of 1.5, which is the same as that of the resin layer 221, so that light refraction does not occur.

따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)는 액정패널(110)의 상부로 광경로컨트롤 패널(200)을 더욱 구비함으로써, 투과모드와 비투과모드 그리고 투과모드와 비투과모드를 동시에 구현할 수 있는 반투과모드를 구현할 수 있어, 투과모드를 통해서는 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있으며, 반투과모드를 통해서는 투명 액정표시장치(100)를 통해 구현되는 화상을 볼 수 있다. Accordingly, the transparent liquid crystal display 100 according to the first embodiment of the present invention further includes the light path control panel 200 on the upper side of the liquid crystal panel 110, so that the transmission mode and the non-transmission mode, and the transmission mode and non- The transparent liquid crystal display device 100 can display an object or an image located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 through the transparent mode, ). ≪ / RTI >

또한, 반투과모드를 통해서는 투명 액정표시장치(100)를 통해 구현되는 문자를 볼 수 있는 동시에 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지 또한 볼 수 있다. In addition, through the semi-transmissive mode, characters embodied through the transparent liquid crystal display device 100 can be viewed and objects or images located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 can be seen.

그리고, 투명 액정표시장치(100)를 통해 화상을 구현하는 과정에서, 투명 액정표시장치(100)의 반대편으로부터 입사되는 외부광(도 2c의 F2)이 화상의 광(도 2c의 F2)과 간섭되지 않아 보다 선명한 화상을 구현할 수 있다. 2C) that is incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 interferes with the light of the image (F2 of FIG. 2C) in the process of realizing the image through the transparent liquid crystal display device 100, So that a clearer image can be realized.

즉, 일반적인 투명 액정표시장치는 화상을 구현할 경우 투명 액정표시장치의 반대편으로부터 입사되는 외부광에 투명 액정표시장치의 백라이트 유닛으로부터 출사되는 광이 간섭되어, 실질적으로 투명 액정표시장치의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 선명하게 볼 수 없다. That is, when a typical transparent liquid crystal display device realizes an image, light emitted from the backlight unit of the transparent liquid crystal display device is interfered with external light incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device, and is substantially located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device You can not see objects or images clearly.

이에 반해, 본 발명의 투명 액정표시장치(100)는 투명 액정표시장치(100)의 반대편으로부터 입사되는 외부광(도 2c의 F2)이 간섭되지 않아 보다 선명한 화상을 구현할 수 있는 것이다. On the contrary, the transparent liquid crystal display device 100 of the present invention is able to realize a clearer image because the external light (F2 in FIG. 2C) incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 is not interfered.

아래 표(1)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)에서 구현되는 화상의 콘트라스트비(contrast ratio)와 일반적인 투명 액정표시장치에서 구현되는 화상의 콘트라스트비를 비교 측정한 시뮬레이션 결과이다. Table 1 below shows the contrast ratio of the image realized in the transparent liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention and the contrast ratio of the image realized in the general transparent liquid crystal display device Simulation results.

일반적인 투명 액정표시장치Typical transparent liquid crystal display 본 발명의 제 1 실시예에 따른
투명 액정표시장치According to the first embodiment of the present invention,
Transparent liquid crystal display Contrast ratioContrast ratio 900 : 1900: 1 1200 : 11200: 1

표 1을 참조하면, 일반적인 투명 액정표시장치의 콘트라스트비에 비해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)의 콘트라스트비가 더욱 커지는 것을 확인할 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that the contrast ratio of the transparent liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention is larger than the contrast ratio of a general transparent liquid crystal display device.

이는 투명 액정표시장치(100)가 화상을 구현하는 과정에서, 화상을 구현하는 과정에서 투명 액정표시장치(100)의 반대편에서 입사되는 외부광(도 2c의 F2)이 입사되지 못하도록 함으로써, 순수하게 화상만이 구현되어 더욱 선명해지게 되기 때문이다. This prevents the external light (F2 in FIG. 2C) incident on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 from being incident upon the transparent liquid crystal display device 100 in the process of implementing the image, Only an image is realized and becomes clearer.

한편, 지금까지의 설명에서는 투과모드 또는 반투과모드의 문자미구동영역을 구현하기 위해서는 액정패널(110)에서 화상 또는 문자가 구동되지 않도록 설명하였으나, 액정패널(110)의 구동방식에 따라 다양하게 구현할 수 있다.In the above description, the image or character is not driven by the liquid crystal panel 110 in order to realize the character non-driving region of the transmission mode or the transflective mode. However, the liquid crystal panel 110 may be variously driven Can be implemented.

이를 아래 표(2)를 통해 정리할 수 있다. This can be summarized in the following table (2).

투과모드 or 반투과모드의 문자미구동영역In the transmission mode or semi-transmission mode, 비투과모드 or 반투과모드의 문자구동영역Character driving area of non-transmission mode or semi-transmission mode 백라이트 ON/OFFBacklight ON / OFF 액정패널(노멀리 블랙모드) ONLiquid crystal panel (normally black mode) ON 백라이트 ONBacklight ON 액정패널(노멀리 블랙모드 또는 노멀리 화이트모드) ONLiquid crystal panel (normally black mode or normally white mode) ON 액정패널(노멀리 화이트모드) OFFLCD panel (normally white mode) OFF

표(2)를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)는 액정패널(110)의 구동방식에 따라 백라이트 유닛(120)을 구동하거나 구동하지 않아도 투과모드에서와 반투과모드의 문자미구동영역에서 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있다.The transparent liquid crystal display 100 according to the first embodiment of the present invention can be operated in the transmissive mode without driving or driving the backlight unit 120 according to the driving method of the liquid crystal panel 110. [ It is possible to see an object or an image located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 in the non-character-driven area of the transflective mode.

즉, 백라이트 유닛(120)이 구동될 경우, 노멀리 화이트모드로 구동하는 액정패널(110)의 경우 액정패널(110)을 구동하지 않음으로써, 투과모드와 반투과모드의 문자미구동영역에서 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있으며, 노멀리 블랙모드로 구동하는 액정패널(110)의 경우 액정패널(110)을 구동시킴으로써 액정패널(110)이 화이트(white)로 구동하게 되는데, 이와 같이 액정패널(110)을 구동시켜 화이트를 구동하도록 할 경우에도 투과모드와 반투과모드의 문자미구동영역을 통해 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있다. That is, when the backlight unit 120 is driven, the liquid crystal panel 110 driven in the normally white mode does not drive the liquid crystal panel 110, A liquid crystal panel 110 driven by the normally black mode can be driven by driving the liquid crystal panel 110 so that the liquid crystal panel 110 is in a white state, When driving the liquid crystal panel 110 to drive white, the object or the object located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 through the non-character driven area of the transmissive mode or the semi-transmissive mode, You can see the image.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)는 액정패널(110)의 상부로 광경로컨트롤 패널(200)을 더욱 구비함으로써, 투과모드와 비투과모드 그리고 투과모드와 비투과모드를 동시에 구현할 수 있는 반투과모드를 구현할 수 있어, 투과모드를 통해서는 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있으며, 비투과모드를 통해서는 투명 액정표시장치(100)를 통해 구현되는 화상을 볼 수 있다. As described above, the transparent liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention further includes the optical path control panel 200 on the upper side of the liquid crystal panel 110, so that the transmissive mode, the non-transmissive mode, And a non-transmissive mode in which the non-transmissive mode can be implemented at the same time. Thus, objects or images located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 can be seen through the transmissive mode, The user can view an image that is implemented through the network 100. [

또한, 반투과모드를 통해서는 투명 액정표시장치(100)를 통해 구현되는 문자를 볼 수 있는 동시에 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지 또한 볼 수 있다. In addition, through the semi-transmissive mode, characters embodied through the transparent liquid crystal display device 100 can be viewed and objects or images located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 can be seen.

그리고, 투명 액정표시장치(100)를 통해 화상을 구현하는 과정에서, 투명 액정표시장치(100)의 반대편으로부터 입사되는 외부광(도 2c의 F2)이 화상의 광과 간섭되지 않도록 함으로써, 보다 선명한 화상을 구현할 수 있다. By preventing the external light (F2 in FIG. 2C) incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 from interfering with the image light in the process of implementing the image through the transparent liquid crystal display device 100, Images can be implemented.

또한, 비투과모드를 통해 화상을 구현하는 동안 일부 화소영역은 백라이트 유닛(120)으로부터 출사되는 광이 차단되도록 함으로써, 백라이트 분할 구동(backlight local dimming) 방식과 같은 효과를 구현할 수 있다. In addition, some pixels may block the light emitted from the backlight unit 120 while the image is implemented through the non-transparent mode, thereby realizing the same effect as the backlight local dimming method.

이로 인하여, 화상의 밝은 영상을 더 밝게 해주거나 어두운 영상을 더 어둡게 해줌으로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 더욱 향상시킬 수 있어, 보다 생동감 있는 영상을 구현할 수도 있다. This makes it possible to further enhance the contrast ratio by making the bright image of the image lighter or making the darker image darker, thereby realizing a more vivid image.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 투명 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 4 is a cross-sectional view schematically showing a transparent liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

한편, 중복된 설명을 피하기 위해 앞서의 앞서 전술한 제 1실시예의 설명과 동일한 역할을 하는 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 제 2 실시예에서 전술하고자 하는 특징적인 내용만을 살펴보도록 하겠다. In order to avoid redundant explanations, the same parts as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and only the characteristic contents described above in the second embodiment will be described.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)는 크게 화상을 표시하는 액정패널(110)과, 백라이트 유닛(120) 그리고 광경로 컨트롤 패널(200)로 구성된다. The transparent liquid crystal display 100 according to the second embodiment of the present invention is largely composed of a liquid crystal panel 110 for displaying an image, a backlight unit 120 and a light path control panel 200 .

이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 먼저 액정패널(110)은 어레이기판(112)과, 컬러필터기판(114) 그리고 두 기판(112, 114) 사이에 개재된 제 1 액정층(115)으로 이루어진다. First of all, the liquid crystal panel 110 includes an array substrate 112, a color filter substrate 114, and a first liquid crystal layer 115 interposed between the two substrates 112 and 114.

이때, 도시하지는 않았지만 어레이기판(112)의 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소영역이 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터가 구비되어 각 화소영역에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다. Although not shown, a plurality of gate lines and data lines cross the inner surface of the array substrate 112 to define pixel regions, and thin-film transistors are provided at each of the intersections to form a one-to-one correspondence with transparent pixel electrodes .

여기서, 박막트랜지스터는 게이트전극, 게이트절연막, 반도체층, 소스 및 드레인전극으로 이루어진다. Here, the thin film transistor includes a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, and a source and a drain electrode.

이때 화소전극은 판 형태로 각 화소영역 별로 형성되고 있다. 또한 게이트배선과 나란하게 동일한 층에 공통배선이 형성되고, 공통배선과 전기적으로 연결되는 공통전극이 컬러필터기판(114)에 형성된다. At this time, the pixel electrodes are formed in a plate shape for each pixel region. A common wiring is formed in the same layer in parallel with the gate wiring, and a common electrode electrically connected to the common wiring is formed in the color filter substrate 114.

그리고 어레이기판(112)과 마주보는 컬러필터기판(114) 상에는 화소영역에 대응하는 개구부를 가지는 블랙매트릭스(117)가 형성되어 있으며, 이들 개구부에 대응하여 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터(118)를 포함하는 컬러필터층이 형성되어 있다.A black matrix 117 having openings corresponding to the pixel regions is formed on the color filter substrate 114 facing the array substrate 112. Red, green, and blue colors, which are sequentially and repeatedly arranged corresponding to the openings, A color filter layer including a filter 118 is formed.

그리고, 컬러필터기판(114)의 외측면으로는 상부 편광판(310)이 부착된다. An upper polarizer 310 is attached to the outer surface of the color filter substrate 114.

이러한 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에는 광을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다. A backlight unit 120 for supplying light to the back surface of the liquid crystal panel 110 is provided so that a difference in transmittance represented by the liquid crystal panel 110 is externally manifested.

백라이트 유닛(120)은 광원인 LED 어셈블리(129)과, LED 어셈블리(129)에서 발생된 광을 가이드하는 도광판(123) 그리고 도광판의 하부에 위치하는 편광반사필름(330)을 포함하는 사이드라이트방식으로 이루어진다. The backlight unit 120 includes a LED light source 129, a light guide plate 123 for guiding light generated from the LED assembly 129, and a polarizing reflection film 330 disposed under the light guide plate. Lt; / RTI >

여기서, LED 어셈블리(129)는 도광판(123)의 입광면과 대면하도록 도광판(123)의 일측에 위치하는데, LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(129a)와, 다수개의 LED(129a)가 특정 간격 이격하여 장착되는 PCB(129b)를 포함한다. The LED assembly 129 is disposed on one side of the light guide plate 123 so as to face the light incident surface of the light guide plate 123. The LED assembly 129 includes a plurality of LEDs 129a and a plurality of LEDs 129a And a PCB 129b mounted at a spacing distance.

이때, LED(129a)로부터 출사되는 광이 입사되는 도광판(123)의 입광면에는 측면 편광판(320)이 부착되어 있어, LED(129a)로부터 출사되는 광은 선편광되어 도광판(123) 내부로 입사된다. At this time, a side polarizer 320 is attached to the light incoming surface of the light guide plate 123 on which the light emitted from the LED 129a is incident, and the light emitted from the LED 129a is linearly polarized and incident into the light guide plate 123 .

측면 편광판(320)의 편광축은 LED(129a)로부터 출사된 광을 상부 편광판(310)의 편광축과 직교한다. 이는 흑색 계조를 표현하고자 할 때 완전한 흑색 계조를 구현하도록 하기 위함이다. The polarization axis of the side polarizing plate 320 is orthogonal to the polarization axis of the upper polarizing plate 310, the light emitted from the LED 129a. This is to realize a full black gradation when the black gradation is to be expressed.

LED 어셈블리(129)의 LED(129a)로부터 출사되는 광이 입사되는 도광판(123)은 도광판(123) 내부로 입사된 광이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다. The light guide plate 123 on which the light emitted from the LED 129a of the LED assembly 129 is incident enters the inside of the light guide plate 123 while the light incident into the light guide plate 123 travels through the light guide plate 123 by total reflection several times, And spreads evenly over a wide area to provide a surface light source to the liquid crystal panel 110. [

이때, 도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함하는데, 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 광을 가이드하는 역할을 한다. 즉, LED 어셈블리(129)로부터 도광판(123) 내부로 입사된 광은 도광판(123)의 배면에 형성된 패턴에 의해 전반사된 후 액정패널(110)을 향해 면광원을 발생시키게 된다. At this time, the light guide plate 123 includes a specific pattern on the back surface to supply a uniform surface light source, and the pattern serves to guide light incident into the light guide plate 123. That is, the light incident from the LED assembly 129 into the light guide plate 123 is totally reflected by the pattern formed on the back surface of the light guide plate 123, and then the surface light source is generated toward the liquid crystal panel 110.

그리고, 도광판(123)의 하부에 위치하는 편광반사필름(330)은 도광판(123)의 배면을 통과한 광을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 휘도를 향상시킨다. The polarizing reflective film 330 positioned below the light guide plate 123 reflects light passing through the back surface of the light guide plate 123 toward the liquid crystal panel 110 to improve the brightness of light.

이때, 편광반사필름(330)은 투명한 재질로 이루어지며, 편광된 광을 액정패널(110) 쪽으로 반사 시키는 특성을 갖는다. At this time, the polarizing reflective film 330 is made of a transparent material and has a characteristic of reflecting polarized light toward the liquid crystal panel 110 side.

그리고, 본 발명의 투명 액정표시장치(100)는 액정패널(110)의 상부로 광경로컨트롤 패널(200)이 위치한다. In the transparent liquid crystal display 100 of the present invention, the light path control panel 200 is located above the liquid crystal panel 110.

광경로컨트롤 패널(200)은 스위칭액정패널(210)과 스위칭액정패널(210) 상부로 굴절율이방성필름(220)으로 이루어진다. The optical path control panel 200 comprises a refractive index anisotropic film 220 on the switching liquid crystal panel 210 and the switching liquid crystal panel 210.

여기서, 스위칭액정패널(110)은 제 1 및 제 2 기판(211, 212)이 서로 이격되어 이의 가장자리부를 실패턴(미도시)을 통해 봉지되어 합착되어 있으며, 실패턴(미도시)으로 둘러싸인 영역에는 제 2 액정층(213)이 개재된다. Here, the switching liquid crystal panel 110 includes first and second substrates 211 and 212 which are spaced apart from each other and are sealed and bonded together with an edge portion thereof through an actual pattern (not shown) The second liquid crystal layer 213 is interposed.

그리고, 제 1 및 제 2 기판(211, 212) 각각의 내측면에 상, 하부 투명전극(미도시)이 형성되어 있으며, 스위칭액정패널(210)의 액정패널(110)의 각 화소영역의 경계에 대응해서는 격벽(215)이 형성되어 있다. Upper and lower transparent electrodes (not shown) are formed on the inner surfaces of the first and second substrates 211 and 212, respectively. The boundary of each pixel region of the liquid crystal panel 110 of the switching liquid crystal panel 210 A partition wall 215 is formed.

이러한 스위칭액정패널(210)은 화소영역 별로 인가되는 온/오프(on/off) 신호에 의해 제 2 액정층(213)의 배열방향을 변화시켜 각 화소영역 별로 특정 방향을 갖는 광이 투과되도록 하며, 스위칭액정패널(210)의 상부에 위치하는 굴절율이방성필름(220)은 스위칭액정패널(210)을 투과하는 광의 특정 방향에 따라 일부 광은 굴절시키고 일부 광은 그대로 투과시키는 역할을 하게 된다. The switching liquid crystal panel 210 changes the arrangement direction of the second liquid crystal layer 213 by an on / off signal applied to each pixel region so that light having a specific direction is transmitted through each pixel region The refractive index anisotropic film 220 positioned above the switching liquid crystal panel 210 refracts a part of light according to a specific direction of the light transmitted through the switching liquid crystal panel 210 and transmits a part of the light as it is.

여기서, 전술한 구조를 갖는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)는 본 발명의 제 1 실시예의 투명 액정표시장치(도 1의 100)와 비교했을 때, 액정패널(110)이 서로 직교하는 광축을 갖는 두 장의 제 1 및 제 2 편광판(도 1의 119a, 119b) 사이에 개재되는 구성이 아니라, 백라이트 유닛(120)으로부터 액정패널(110)의 컬러필터기판(114)의 외측면에 부착된 상부 편광판(310)의 편광축과 직교하는 선편광된 광이 액정패널(110)로 제공되도록 하는 것이다. Here, the transparent liquid crystal display device 100 according to the second embodiment of the present invention having the above-described structure is different from the transparent liquid crystal display device 100 (FIG. 1) of the first embodiment of the present invention in that the liquid crystal panel 110 (Not shown) between the backlight unit 120 and the color filter substrate 114 of the liquid crystal panel 110, instead of being interposed between the two first and second polarizers 119a and 119b shown in FIG. 1, The linearly polarized light orthogonal to the polarization axis of the upper polarizer 310 attached to the outer surface of the liquid crystal panel 110 is provided to the liquid crystal panel 110.

이를 통해, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 투명 액정표시장치(100)는 액정패널(110)이 구동하든 구동하지 않든 액정패널(110)의 배면 방향에서 입사되는 광은 전면으로 투과되는 투명 상태가 된다. Accordingly, in the transparent liquid crystal display device 100 according to the second embodiment of the present invention, the light incident in the back direction of the liquid crystal panel 110, regardless of whether the liquid crystal panel 110 is driven or not, .

하지만, 도광판(123)으로 상부 편광판(310)의 편광축과 직교하는 선편광이 입사된 경우, 액정패널(110)에서 위상변화를 발생시키지 않는다면 상부 편광판(310)을 투과하지 못하는 흑색 계조를 구현하게 된다. However, when linearly polarized light orthogonal to the polarization axis of the upper polarizer 310 is incident on the light guide plate 123, black tones that can not transmit the upper polarizer 310 can be realized without causing a phase change in the liquid crystal panel 110 .

전술한 바와 같이, 본 발명의 투명 액정표시장치(100)는 액정패널(110)의 상부로 광경로컨트롤 패널(200)을 더욱 구비함으로써, 투과모드와 비투과모드 그리고 투과모드와 비투과모드를 동시에 구현할 수 있는 반투과모드를 구현할 수 있다. As described above, the transparent liquid crystal display device 100 of the present invention further includes the optical path control panel 200 on the upper side of the liquid crystal panel 110, so that the transmissive mode and the non-transmissive mode, and the transmissive mode and the non- A semi-transmissive mode can be realized.

따라서, 투명 액정표시장치(100)를 통해 선택적으로 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 보거나, 화상을 구현하거나 문자를 구현하는 동시에 투명 액정표시장치(100)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지 또한 볼 수 있다. Therefore, it is possible to selectively display an object or an image located on the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 through the transparent liquid crystal display device 100, to implement an image or to implement a character, You can also see objects or images that are located.

그리고, 투명 액정표시장치(100)를 통해 화상을 구현하는 과정에서, 투명 액정표시장치(100)의 반대편으로부터 입사되는 외부광(도 2c의 F2)이 화상의 광과 간섭되지 않도록 함으로써, 보다 선명한 화상을 구현할 수 있다. By preventing the external light (F2 in FIG. 2C) incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device 100 from interfering with the image light in the process of implementing the image through the transparent liquid crystal display device 100, Images can be implemented.

또한, 화상을 구현하는 동안 일부 화소영역은 백라이트 유닛(120)으로부터 출사되는 광이 차단되도록 함으로써, 백라이트 분할 구동(backlight local dimming) 방식과 같은 효과를 구현할 수 있어, 콘트라스트비(contrast ratio)를 더욱 향상시킬 수 있어, 보다 생동감 있는 영상을 구현할 수도 있다. In addition, some pixels may block the light emitted from the backlight unit 120 during image realization, thereby realizing the same effect as the backlight local dimming method, It is possible to realize a more vivid image.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

100 : 투명 액정표시장치
110 : 액정패널(112, 114 : 어레이기판 및 컬러필터기판, 115 : 제 1 액정층, 117 : 블랙매트릭스, 118 : 컬러필터)
119a, 119b : 제 1 및 제 2 편광판
120 : 백라이트 유닛(129 : LED어셈블리(129a : LED, 129b : PCB), 123 : 도광판)
200 : 광경로컨트롤 패널
210 : 스위칭액정패널(211, 212 : 제 1 및 제 2 기판, 213 : 제 2 액정층, 215 : 격벽)
220 : 굴절율이방성필름(221 : 레진층, 223 : 반응성메조겐층) 100: Transparent liquid crystal display
The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 11, wherein the liquid crystal panel (112, 114) is an array substrate and a color filter substrate (115)
119a and 119b: first and second polarizing plates
120: backlight unit 129: LED assembly 129a: LED, 129b: PCB, 123: light guide plate)
200: Light path control panel
210: switching liquid crystal panel (211, 212: first and second substrates, 213: second liquid crystal layer, 215: partition wall)
220: refractive index anisotropic film (221: resin layer, 223: reactive mesogen layer)

Claims (13)

액정패널과;
상기 액정패널의 후방에 배치되며, 도광판과 상기 도광판의 입광면을 따라 배열되는 LED 어셈블리로 이루어지는 백라이트 유닛과;
상기 액정패널의 전방에 배치되는 광경로컨트롤 패널
을 포함하며, 상기 광경로컨트롤 패널은 스위칭액정패널과, 굴절율이방성필름으로 이루어지며, 상기 굴절율이방성필름은 상기 액정패널을 투과하는 제 1 편광축을 갖는 광을 굴절시키며, 상기 제 1 편광축에 수직한 제 2 편광축을 갖는 광은 투과시키는 투명 액정표시장치.
A liquid crystal panel;
A backlight unit disposed behind the liquid crystal panel, the backlight unit comprising a light guide plate and an LED assembly arranged along an incident surface of the light guide plate;
An optical path control panel disposed in front of the liquid crystal panel,
Wherein the optical path control panel comprises a switching liquid crystal panel and a refraction index anisotropic film, the refraction index anisotropic film refracts light having a first polarization axis passing through the liquid crystal panel, And transmits the light having the second polarization axis.
제 1 항에 있어서,
상기 광경로컨트롤 패널은 투과모드 구현 시, 상기 투명 액정표시장치의 화상이 구현되는 일면의 반대편으로부터 입사되는 외부광이 상기 제 2 편광축을 갖도록 형성하는 투명 액정표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light path control panel forms external light incident from the opposite side of the one surface on which the image of the transparent liquid crystal display device is implemented to have the second polarization axis when the transmission mode is implemented.
제 1 항에 있어서,
상기 광경로컨트롤 패널은 비투과모드 구현 시, 상기 투명 액정표시장치의 화상이 구현되는 일면의 반대편으로부터 입사되는 외부광과 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광을 상기 제 1 편광축을 갖도록 형성하는 투명 액정표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light path control panel comprises a transparent liquid crystal display device for forming external light incident from a side opposite to the one surface on which the image of the transparent liquid crystal display is implemented and light incident from the backlight unit to have the first polarization axis, .
제 1 항에 있어서,
상기 광경로컨트롤 패널은 반투과모드 구현 시, 문자구동영역에서는 상기 투명 액정표시장치의 화상이 구현되는 일면의 반대편으로부터 입사되는 외부광과 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광을 상기 제 1 편광축을 갖도록 형성하며, 문자미구동영역에서는 상기 투명 액정표시장치의 반대편으로부터 입사되는 외부광과 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광이 상기 제 2 편광축을 갖도록 형성하는 투명 액정표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light path control panel is configured to have external light incident from the opposite side of one side in which the image of the transparent liquid crystal display device is implemented and light incident from the backlight unit to have the first polarization axis And the external light incident from the opposite side of the transparent liquid crystal display device and the light incident from the backlight unit are formed to have the second polarization axis in the non-character-driven area.
제 2 항에 있어서,
상기 광경로컨트롤 패널 중 상기 스위칭액정패널은 상기 외부광을 상기 제 2 편광축을 갖도록 편광시키는 투명 액정표시장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the switching liquid crystal panel of the optical path control panel polarizes the external light to have the second polarization axis.
제 4 항에 있어서,
상기 광경로컨트롤 패널 중 상기 스위칭액정패널은 상기 문자미구동영역의 상기 외부광과 상기 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광을 상기 제 2 편광축을 갖도록 편광시키는 투명 액정표시장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the switching liquid crystal panel of the optical path control panel polarizes the external light in the non-character driving area and the light incident from the backlight unit to have the second polarization axis.
제 5 항 및 제 6 항 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 스위칭액정패널은 서로 마주하는 투명한 제 1 및 제 2 기판의 내측면 각각에 상, 하부 투명전극이 구비되며, 상기 액정패널의 각 화소영역의 경계에 대응하여 격벽이 구비되며, 상기 각 격벽으로 둘러싸인 영역에 액정층이 개재되는 투명 액정표시장치.
7. The method according to any one of claims 5 and 6,
The switching liquid crystal panel includes upper and lower transparent electrodes on inner sides of transparent first and second substrates facing each other, and barrier ribs are provided corresponding to the boundaries of the pixel regions of the liquid crystal panel, Wherein a liquid crystal layer is interposed in an enclosed area.
제 1 항에 있어서,
상기 굴절율이방성필름은 레진층과 반응성메조겐(reactive mesogen)층으로 이루어지는 투명 액정표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the refractive index anisotropic film comprises a resin layer and a reactive mesogen layer.
제 8 항에 있어서,
상기 반응성메조겐층은 상기 LED 어셈블리가 위치하는 일 방향을 향하는 단변의 제 1 경사면과 상기 일 방향의 반대측인 타 방향을 향하는 장변의 제 2 경사면으로 이루어지는 역 웨지 프리즘(reverse wedge prism) 형상으로 이루어지는 투명 액정표시장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the reactive mesogen layer is made of a transparent wedge prism having a first wedge prism shape having a first inclined face at a short side facing a direction in which the LED assembly is located and a second inclined face at a long side facing a second direction opposite to the first direction, Liquid crystal display device.
제 9 항에 있어서,
상기 제 2 경사면과 상기 굴절율이방성필름과 이루는 각은 θa = 90° - θb/2 (θa는 입사각, θb 는 상기 제 2 경사면의 기울기)을 만족하는 투명 액정표시장치.
10. The method of claim 9,
An angle formed between the second inclined surface and the refractive index anisotropic film satisfies θa = 90 ° - θb / 2 (θa is an incident angle, and θb is a slope of the second inclined surface).
제 8 항에 있어서,
상기 레진층은 1.5의 굴절율을 가지며, 상기 반응성메조겐층은 상기 제 1 편광축을 갖는 광에 대해서는 1.7의 굴절율로 대응되며, 상기 제 2 편광축을 갖는 광에 대해서는 1.5의 굴절율로 대응되는 투명 액정표시장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the resin layer has a refractive index of 1.5 and the reactive mesogen layer corresponds to a refractive index of 1.7 with respect to light having the first polarization axis and corresponds to a refractive index of 1.5 with respect to light having the second polarization axis, .
제 1 항에 있어서,
상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛 사이에는 제 1 편광판이 구비되며, 상기 액정패널과 상기 광경로컨트롤 패널 사이에는 상기 제 1 편광판과 수직한 편광축을 갖는 제 2 편광판이 구비되는 투명 액정표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein a first polarizing plate is provided between the liquid crystal panel and the backlight unit and a second polarizing plate having a polarization axis perpendicular to the first polarizing plate is provided between the liquid crystal panel and the optical path control panel.
제 1 항에 있어서,
상기 액정패널과 상기 광경로컨트롤 패널 사이에는 상부 편광판이 구비되며, 상기 도광판의 입광면에는 상기 상부 편광판과 수직한 편광축을 갖는 측면 편광판이 구비되며, 상기 도광판의 배면에는 편광반사필름이 위치하는 투명 액정표시장치. The method according to claim 1,
Wherein a polarizer is disposed between the liquid crystal panel and the optical path control panel, a side polarizer having a polarization axis perpendicular to the upper polarizer is provided on a light incident side of the light guide plate, Liquid crystal display device.
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