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KR20150079409A - Switchable Type Display Device And Method Of Driving The Same - Google Patents

Switchable Type Display Device And Method Of Driving The Same Download PDF

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KR20150079409A
KR20150079409A KR1020140175760A KR20140175760A KR20150079409A KR 20150079409 A KR20150079409 A KR 20150079409A KR 1020140175760 A KR1020140175760 A KR 1020140175760A KR 20140175760 A KR20140175760 A KR 20140175760A KR 20150079409 A KR20150079409 A KR 20150079409A
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lens layer
layer
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은, 표시패널과, 표시패널의 빛을 굴절시키거나 그대로 투과시키는 렌즈패널을 포함하는 전환형 표시장치를 제공하며, 렌즈패널은, 제1 및 제2기판과, 제1 및 제2기판 중 하나의 내면에 배치되는 제1 및 제2전극과, 제1 및 제2기판 사이에 배치되는 렌즈층과, 제1 및 제2기판 중 하나와 상기 렌즈층과 사이에 배치되고, 나노캡슐에 다수의 액정분자를 충진시킨 나노액정으로 이루어지는 액정층을 포함한다. The present invention provides a switchable display device including a display panel and a lens panel for refracting or transmitting light of the display panel as it is, wherein the lens panel comprises a first substrate and a second substrate, A lens layer disposed between the first and second substrates; and a lens layer disposed between one of the first and second substrates and the lens layer, the nanocapsule And a liquid crystal layer made of nano-liquid crystal filled with a plurality of liquid crystal molecules.

Description

전환형 표시장치 및 그 구동방법 {Switchable Type Display Device And Method Of Driving The Same}[0001] The present invention relates to a switching type display device and a method of driving the same,

본 발명은 전환형 표시장치에 관한 것으로, 특히 나노 액정을 이용하는 필름형 렌즈패널을 포함하는 2D영상 및 3D영상 전환형 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching type display device, and more particularly, to a 2D video and 3D image switching type display device including a film type lens panel using nano liquid crystal and a driving method thereof.

최근에 액정분자의 광학적 이방성 특성을 이용하여 오목렌즈층에 액정층을 충진하고 전기장 인가여부에 따라 액정층이 선택적으로 렌즈역할을 하도록 함으로써, 2D(2차원)영상 및 3D(3차원)영상을 선택적으로 표시하는 전환형 표시장치가 제안되었는데, 이러한 전환형 표시장치를 도면을 참조하여 설명한다. Recently, a liquid crystal layer is filled in a concave lens layer using the optical anisotropy property of a liquid crystal molecule, and a liquid crystal layer selectively serves as a lens depending on whether an electric field is applied or not, so that a 2D (two dimensional) image and a 3D A switchable display device for selectively displaying a switchable display device has been proposed. Such a switchable display device will be described with reference to the drawings.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드에서의 광경로를 도시한 도면이다.Figs. 1A and 1B are diagrams showing optical paths in the 2D mode and the 3D mode of the conventional switchable display device, respectively.

도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 전환형 표시장치(10)는, 표시패널(20) 및 렌즈패널(30)을 포함한다. As shown in Figs. 1A and 1B, the switching type display device 10 includes a display panel 20 and a lens panel 30. Fig.

표시패널(20)은, 제1 내지 제3화소(P1 내지 P3)를 포함하는 다수의 화소를 이용하여 영상을 표시한다.The display panel 20 displays an image using a plurality of pixels including the first through third pixels P1 through P3.

렌즈패널(30)은, 표시패널(20) 상부에 배치되어 표시패널(20)로부터 출사되는 빛을 선택적으로 굴절시키거나 그대로 투과시키는데, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(40, 50)과, 제1 및 제2기판(40, 50) 사이에 형성되는 액정층(60)을 포함한다.The lens panel 30 is disposed on the display panel 20 to selectively refract or transmit the light emitted from the display panel 20. The first and second substrates 40 and 50 And a liquid crystal layer 60 formed between the first and second substrates 40 and 50.

제1 및 제2기판(40, 50)의 내면에는 각각 제1 및 제2전극(42, 52)이 형성되고, 제1기판(40) 외면에는 편광판(44)이 형성되고, 제2전극(52) 하부에는 투명한 오목렌즈층(54)이 형성된다. First and second electrodes 42 and 52 are formed on the inner surfaces of the first and second substrates 40 and 50. A polarizing plate 44 is formed on the outer surface of the first substrate 40, 52, a transparent concave lens layer 54 is formed.

표시패널(20)로부터 출사되는 빛은 편광판(44)을 통과하면서 특정방향의 편광상태를 가질 수 있는데, 예를 들어 지면에 수직한 방향의 편광상태를 가질 수 있다. The light emitted from the display panel 20 may have a polarization state in a specific direction while passing through the polarization plate 44, for example, it may have a polarization state in a direction perpendicular to the ground.

오목렌즈층(54)의 하부에는 각각이 반원통 형상인 다수의 오목부가 형성되고, 액정층(60)은 오목렌즈층(54) 및 제1전극(42) 사이의 다수의 오목부에 충진된다. A plurality of recesses each having a semi-cylindrical shape are formed below the concave lens layer 54 and the liquid crystal layer 60 is filled in the plurality of concave portions between the concave lens layer 54 and the first electrode 42 .

액정층(60)은 다수의 액정분자(60a)를 포함하는데, 액정분자(60a)는 광의 진행방향에 따라 정상굴절률(no: ordinary refractive index) 및 이상굴절률(ne: extraordinary refractive index)을 나타내는 복굴절 특성을 갖는다. The liquid crystal layer 60 includes a plurality of liquid crystal molecules 60a and the liquid crystal molecules 60a have an ordinary refractive index n o and an extraordinary refractive index n e according to the traveling direction of light .

그리고, 액정층(60)은, 액정분자(60a)의 장축이 지면(紙面)에 수직하도록 수평배향 될 수 있다. Then, the liquid crystal layer 60 can be horizontally oriented so that the long axis of the liquid crystal molecules 60a is perpendicular to the paper surface.

이때, 오목렌즈층(54)은 액정분자(60a)의 정상굴절률(no)과 동일한 굴절률을 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
At this time, the concave lens layer 54 may be made of a material having the same refractive index as the normal refractive index (n o ) of the liquid crystal molecules 60a.

이러한 전환형 표시장치(10)는, 액정층(60)의 배열상태에 따라 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시한다.The switching display device 10 selectively displays a 2D image and a 3D image according to the arrangement state of the liquid crystal layer 60.

즉, 도 1a에 도시한 바와 같은 2D영상을 표시하는 2D모드에서는, 제1 및 제2전극(42, 52)에 전압이 인가되며(ON), 그 결과 제1 및 제2전극(42, 52) 사이에 전기장이 생성되고, 액정층(60)은 액정분자(60a)의 장축이 전기장의 방향에 평행하도록 재배열된다. That is, in a 2D mode in which a 2D image is displayed as shown in FIG. 1A, a voltage is applied to the first and second electrodes 42 and 52 so that the first and second electrodes 42 and 52 , And the liquid crystal layer 60 is rearranged such that the long axis of the liquid crystal molecules 60a is parallel to the direction of the electric field.

따라서, 편광판(44)을 통과한 빛은, 액정분자(60a)의 장축에 수직한 편광상태를 가지며, 그 결과 액정층(60)이 정상굴절률(no)을 갖는 것으로 느끼고, 정상굴절률(no)을 갖는 액정층(60)과 정상굴절률(no)을 갖는 오목렌즈층(54)의 계면에서 굴절률 차이를 느끼지 않는다. Therefore, the light having passed through the polarizing plate 44 has a polarization state perpendicular to the long axis of the liquid crystal molecules 60a, and as a result, the liquid crystal layer 60 is felt to have a normal refractive index n o , o at the interface between the liquid crystal layer 60 having the normal refractive index n 0 and the concave lens layer 54 having the normal refractive index n o .

그러므로, 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되지 않고 그대로 렌즈패널(30)을 직진으로 통과하고, 전환형 표시장치(10)는 2D영상을 표시한다.Therefore, light having a polarization state perpendicular to the paper surface passes straight through the lens panel 30 without being refracted, and the switchable display device 10 displays a 2D image.

그리고, 도 1b에 도시한 바와 같은 3D영상을 표시하는 3D모드에서는, 제1 및 제2전극(42, 52)에는 전압이 인가되지 않으며(OFF), 그 결과 전기장이 생성되지 않아서, 액정층(60)은 액정분자(60a)의 장축이 지면에 수직한 초기 배향상태를 유지한다. 1B, no voltage is applied to the first and second electrodes 42 and 52 (OFF), and as a result, no electric field is generated, so that the liquid crystal layer 60 maintains the initial alignment state in which the long axis of the liquid crystal molecules 60a is perpendicular to the paper surface.

따라서, 편광판(44)을 통과한 빛은, 액정분자(60a)의 장축에 평행한 편광상태를 가지며, 그 결과 액정층(60)이 이상굴절률(ne)을 갖는 것으로 느끼고, 이상굴절률(ne)을 갖는 액정층(60)과 정상굴절률(no)을 갖는 오목렌즈층(54)의 계면에서 굴절률 차이를 느낀다. Therefore, the light passing through the polarizing plate 44 has a polarization state parallel to the long axis of the liquid crystal molecules 60a, and as a result, the liquid crystal layer 60 feels to have an extraordinary refractive index n e , e and a concave lens layer 54 having a normal refractive index (n o ) at the interface between the liquid crystal layer 60 and the concave lens layer 54.

그러므로, 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되어 렌즈패널(30)을 통과하고, 전환형 표시장치(10)는 3D영상을 표시한다.
Therefore, light having a polarization state perpendicular to the paper surface is refracted and passes through the lens panel 30, and the switchable display device 10 displays a 3D image.

그런데, 종래의 전환형 표시장치(10)에서는, 제1 및 제2기판(40, 50) 사이에 유체상태의 액정을 충진하여 액정층(60)을 형성하여야 하므로, 전환형 표시장치(10)의 두께가 증가하고 렌즈패널(30)을 필름형으로 형성하는데 제한이 있으며, 액정층(60)을 위한 배향막 형성으로 인하여 제조비용이 증가하는 문제가 있다.In the conventional switching display device 10, since the liquid crystal layer 60 must be formed by filling liquid crystal liquid between the first and second substrates 40 and 50, the switching type display device 10, There is a problem that the thickness of the liquid crystal layer 60 is increased and the lens panel 30 is formed in the form of a film, and the manufacturing cost is increased due to the formation of an alignment film for the liquid crystal layer 60.

또한, 렌즈패널(30)의 형성 후에도 중력 등에 의하여 액정층(60)의 액정이 처지거나 셀갭이 균일하게 유지되지 않으므로, 2D영상 및 3D영상의 전환 특성이 저하되는 문제가 있다.
Further, even after the formation of the lens panel 30, the liquid crystal of the liquid crystal layer 60 is sagged by gravity or the like and the cell gap is not uniformly maintained, so that the switching characteristics of the 2D image and the 3D image are deteriorated.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 고분자 나노캡슐에 액정을 충진시킨 나노액정을 이용하여 렌즈패널을 필름형으로 형성함으로써, 전체 두께가 감소되고 제조비용이 절감되는 전환형 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a switching type display device in which a lens panel is formed in a film shape using nano liquid crystal filled with liquid crystal in a polymer nanocapsule, And a driving method thereof.

그리고, 본 발명은, 고분자 나노캡슐에 액정을 충진시킨 나노 액정을 이용하여 렌즈패널의 액정층을 형성함으로써, 액정층의 처짐을 방지하고 균일한 셀갭을 유지하여 2D영상 및 3D영상의 전환 특성이 개선되는 전환형 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
The liquid crystal layer of the lens panel is formed by using nano-liquid crystals filled with liquid crystals in polymer nanocapsules to prevent sagging of the liquid crystal layer and maintain a uniform cell gap, Another object of the present invention is to provide a switching type display device and a driving method thereof which are improved.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 영상을 표시하는 표시패널과, 상기 표시패널 상부에 배치되고, 상기 표시패널로부터 출사되는 빛을 굴절시키거나 그대로 투과시키는 렌즈패널로서, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과, 상기 제1 및 제2기판 중 적어도 하나의 내면에 배치되는 제1 및 제2전극과, 상기 제1 및 제2기판 사이에 배치되는 렌즈층과, 상기 제1 및 제2기판 중 하나와 상기 렌즈층과 사이에 배치되고, 나노캡슐에 다수의 액정분자를 충진시킨 나노액정으로 이루어지는 액정층을 포함하는 렌즈패널을 포함하는 전환형 표시장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising: a display panel for displaying an image; a lens panel disposed above the display panel and refracting or transmitting light emitted from the display panel as they are, First and second electrodes disposed on an inner surface of at least one of the first and second substrates; a lens layer disposed between the first and second substrates; And a lens panel disposed between one of the first and second substrates and the lens layer and including a liquid crystal layer composed of nano-liquid crystals filled with a plurality of liquid crystal molecules in the nanocapsule.

그리고, 상기 다수의 액정분자는, 정상굴절률이 이상굴절률보다 작은 네마틱 액정이고, 상기 나노액정은, 전기장이 인가되지 않을 경우 등방성을 갖고, 전기장이 인가될 경우 방향성을 갖고, 상기 액정층은 바인더 폴리머를 더 포함할 수 있다.The nano liquid crystal has an isotropic property when an electric field is not applied and a directionality when an electric field is applied, and the liquid crystal layer has a refractive index higher than that of the binder And may further comprise a polymer.

또한, 상기 렌즈층은, 그 하면에 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 오목부를 포함하는 오목렌즈층이고, 상기 오목렌즈층은 상기 제2기판 내면에 배치될 수 있다.The lens layer is a concave lens layer having a plurality of concave portions having a semi-cylindrical shape or a half-cylindrical shape on the bottom surface thereof and spaced apart from each other in parallel, and the concave lens layer is disposed on the inner surface of the second substrate .

그리고, 상기 제1 및 제2전극은, 상기 제1기판 내면에 배치되고, 바 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되어 교대로 배치될 수 있다.The first and second electrodes may be disposed on the inner surface of the first substrate, and may have a bar shape and may be alternately arranged in parallel to each other.

또한, 상기 오목렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고, 상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입일 수 있다.Further, the concave lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index, and the refractive index of the binder polymer, and the plurality of liquid crystal molecules may be a positive type having a positive dielectric anisotropy.

그리고, 상기 제1 및 제2전극은, 각각 상기 제1 및 제2기판 내면에 배치되고, 판 형상을 가질 수 있다.The first and second electrodes are disposed on the inner surfaces of the first and second substrates, respectively, and may have a plate shape.

또한, 상기 오목렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고, 상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 음인 네거티브타입일 수 있다.The concave lens layer may have a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index, and the refractive index of the binder polymer, and the plurality of liquid crystal molecules may be a negative type having negative dielectric anisotropy.

그리고, 상기 오목렌즈층은, 상기 정상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고, 상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입일 수 있다.The concave lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index and the refractive index of the binder polymer, and the plurality of liquid crystal molecules may be a positive type having a positive dielectric anisotropy.

또한, 상기 표시패널은 비편광상태의 빛을 출사할 수 있다.In addition, the display panel can emit light in a non-polarized state.

그리고, 상기 렌즈층은, 그 상면에 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 볼록부를 포함하는 볼록렌즈층이고, 상기 볼록렌즈층은 상기 제1기판 내면에 배치될 수 있다.The lens layer is a convex lens layer having a plurality of convex portions having a semi-cylindrical shape or a half-cylindrical shape on the upper surface thereof and spaced apart in parallel from each other, and the convex lens layer is disposed on the inner surface of the first substrate .

또한, 상기 제1 및 제2전극은, 상기 제2기판 내면에 배치되고, 바 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되어 교대로 배치될 수 있다.The first and second electrodes may be disposed on the inner surface of the second substrate, and may have a bar shape and may be alternately arranged in parallel to each other.

그리고, 상기 볼록렌즈층은, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고, 상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입일 수 있다.The convex lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the refractive index of the binder polymer and the refractive index of the binder polymer, and the plurality of liquid crystal molecules may be a positive type having a positive dielectric anisotropy.

또한, 상기 볼록렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고, 상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입일 수 있다.The convex lens layer may have a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index, and the refractive index of the binder polymer, and the plurality of liquid crystal molecules may be a positive type having a positive dielectric anisotropy.

그리고, 상기 제1 및 제2전극은, 각각 상기 제1 및 제2기판 내면에 형성되고, 판 형상을 가질 수 있다.The first and second electrodes may be formed on inner surfaces of the first and second substrates, respectively, and may have a plate shape.

또한, 상기 볼록렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고, 상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 음인 네거티브타입일 수 있다.The convex lens layer may have a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index, and the refractive index of the binder polymer, and the plurality of liquid crystal molecules may be a negative type having negative dielectric anisotropy.

그리고, 상기 볼록렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고, 상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입일 수 있다.The convex lens layer may have a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index and the refractive index of the binder polymer, and the plurality of liquid crystal molecules may be a positive type having a positive dielectric anisotropy.

또한, 상기 표시패널은 비편광상태의 빛을 출사할 수 있다.
In addition, the display panel can emit light in a non-polarized state.

본 발명은, 고분자 나노캡슐에 액정을 충진시킨 나노 액정을 이용하여 렌즈패널을 필름형으로 형성함으로써, 전체 두께가 감소되고 제조비용이 절감되는 효과를 갖는다. The present invention has the effect of reducing the total thickness and reducing the manufacturing cost by forming the lens panel into a film-like shape using nano-liquid crystals filled with liquid crystals in polymer nanocapsules.

그리고, 본 발명은, 고분자 나노캡슐에 액정을 충진시킨 나노 액정을 이용하여 렌즈패널의 액정층을 형성함으로써, 액정층의 처짐을 방지하고 균일한 셀갭을 유지하여 2D영상 및 3D영상의 전환 특성이 개선되는 효과를 갖는다.
The liquid crystal layer of the lens panel is formed by using nano-liquid crystals filled with liquid crystals in polymer nanocapsules to prevent sagging of the liquid crystal layer and maintain a uniform cell gap, And has an effect to be improved.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드에서의 광경로를 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 제4실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제5실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 제6실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면.
도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 제7실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면.
도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 제8 및 제9실시예에 따른 전환형 표시장치에 인가되는 전압의 파형도.
1A and 1B are diagrams showing optical paths in a 2D mode and a 3D mode of a conventional switchable display device, respectively.
FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams showing liquid crystal arrangement states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the first embodiment of the present invention, respectively.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the second embodiment of the present invention, respectively. FIG.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing liquid crystal arrangement states of the 2D mode and the 3D mode of the switching display device according to the third embodiment of the present invention, respectively. FIG.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing liquid crystal arrangement states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the fourth embodiment of the present invention, respectively.
6A and 6B are diagrams showing liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switching display device according to the fifth embodiment of the present invention, respectively.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing liquid crystal arrangement states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the sixth embodiment of the present invention, respectively.
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the seventh embodiment of the present invention, respectively.
9A and 9B are waveform diagrams of voltages applied to the switching type display device according to the eighth and ninth embodiments of the present invention, respectively.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전환형 표시장치 및 그 구동방법을 설명한다. Hereinafter, a switching display device and a driving method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면이다.FIGS. 2A and 2B are views showing liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the first embodiment of the present invention, respectively.

도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 전환형 표시장치(110)는, 표시패널(120) 및 렌즈패널(130)을 포함한다. As shown in Figs. 2A and 2B, the switchable display device 110 according to the first embodiment of the present invention includes a display panel 120 and a lens panel 130. Fig.

표시패널(120)은, 제1 내지 제3화소(P1 내지 P3)를 포함하는 다수의 화소를 이용하여 영상을 표시하는데, 2D영상을 표시할 경우 다수의 화소 각각은 하나의 영상을 표시하고, 3D영상을 표시할 경우 다수의 화소는 시역(viewing zone)의 수에 대응되는 그룹으로 구분되고 각 그룹의 화소는 각 시역에 대응되고 하나의 영상을 구성하는 부분영상을 표시한다. The display panel 120 displays an image using a plurality of pixels including the first through third pixels P1 through P3. When a 2D image is displayed, each of the plurality of pixels displays one image, When a 3D image is displayed, a plurality of pixels are divided into groups corresponding to the number of viewing zones, and pixels of each group correspond to each of the viewports and display a partial image constituting one image.

예를 들어, 표시패널(120)은 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode: OLED) 또는 플라즈마표시장치(plasma display panel: PDP)와 같은 평판표시장치(flat panel display: FPD)일 수 있으며, 액정표시장치의 경우 TN(twist nematic) 모드, IPS(in-plane switching) 모드, VA(vertical alignment) 모드, ECB(electrically controlled birefringence) 모드, OCB(optically compensated bend) 모드 중 하나일 수 있다. For example, the display panel 120 may be a flat panel display device such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), or a plasma display panel (PDP) a flat panel display (FPD), and in the case of a liquid crystal display device, a twist nematic (TN) mode, an in-plane switching (IPS) mode, a vertical alignment (VA) mode, an electrically controlled birefringence (ECB) compensated bend mode.

표시패널(120)로부터 출사되는 빛은 편광판 등을 이용하여 특정방향의 편광상태를 가질 수 있는데, 예를 들어 지면(紙面)에 평행한 방향의 편광상태를 가질 수 있다. The light emitted from the display panel 120 can have a polarization state in a specific direction using a polarizing plate or the like, and can have a polarization state in a direction parallel to the paper surface, for example.

이때, 편광판은 표시패널(120)의 상면에 형성될 수도 있고, 렌즈패널(130)의 하면에 형성될 수도 있다.At this time, the polarizing plate may be formed on the upper surface of the display panel 120 or the lower surface of the lens panel 130.

렌즈패널(130)은, 표시패널(120) 상부에 배치되어 표시패널(120)로부터 출사되는 빛을 선택적으로 굴절시키거나 그대로 투과시키는데, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(140, 150)과, 제1 및 제2기판(140, 150) 사이에 형성되는 액정층(160)을 포함한다. The lens panel 130 is disposed above the display panel 120 to selectively refract or transmit the light emitted from the display panel 120. The first and second substrates 140 and 150 And a liquid crystal layer 160 formed between the first and second substrates 140 and 150.

제1 및 제2기판(140, 150)은 필름형태의 가요성(flexible) 물질로 이루어질 수 있다. The first and second substrates 140 and 150 may be formed of a flexible material in the form of a film.

제1기판(140)의 내면에는 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144)이 형성되고, 제2기판(150)의 내면에는 투명한 오목렌즈층(152)이 형성된다. A plurality of first electrodes 142 and a plurality of second electrodes 144 are formed on the inner surface of the first substrate 140 and a transparent concave lens layer 152 is formed on the inner surface of the second substrate 150.

다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144)은 각각 바(bar) 형상일 수 있으며, 서로 평행하게 이격되어 교대로 배치되고, 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide: ITO) 또는 인??-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide: IZO), 전도성 고분자, 카본나노튜브(carbon nano tube: CNT), 그래핀(graphene) 또는 은나노와이어(Ag nano wire: AgNW)와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다. The plurality of first electrodes 142 and the plurality of second electrodes 144 may each be in the shape of a bar and may be disposed in parallel and spaced apart from one another and may be formed of an indium-tin-oxide ITO) or indium-zinc-oxide (IZO), a conductive polymer, a carbon nano tube (CNT), a graphene or a silver nano wire (AgNW) And may be made of the same transparent conductive material.

그리고, 오목렌즈층(152)은 다수의 액정분자(164)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(164)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질, 예를 들어 PET(polyethylene terephthalate)와 같은 수지(resin)로 이루어질 수 있다.The concave lens layer 152 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 164, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 164 and an average value of refractive index n bp of the binder polymer For example, a material such as PET (polyethylene terephthalate), having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control, and AVG (n o , n e , n bp ) .

오목렌즈층(152)의 하면에는 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 오목부가 형성되고, 액정층(160)은 오목렌즈층(152)과 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144) 사이의 다수의 오목부에 충진된다. The concave lens layer 152 is formed with a plurality of concave portions having a semi-cylindrical shape or a half-cylindrical shape and spaced apart in parallel from each other. The liquid crystal layer 160 includes a concave lens layer 152, The first electrode 142 and the plurality of second electrodes 144 are filled in the plurality of recesses.

이때, 다수의 오목부 각각의 단면은 반원 형상 또는 반타원 형상일 수 있으며, 그 결과 다수의 오목부 각각은 구면 오목렌즈 형상 또는 비구면 오목렌즈 형상을 구현할 수 있다.At this time, the cross-section of each of the plurality of recesses may be semicircular or semi-elliptic, and as a result, each of the plurality of recesses may realize a spherical concave lens shape or an aspherical concave lens shape.

제1실시예에서는, 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144)이 다수의 오목부의 반원통 형상의 길이방향에 평행하게 형성되는 것을 도시하였지만, 다른 실시예에서는 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144)이 다수의 오목부의 반원통 형상의 길이방향에 수직하게 형성되거나, 3D영상 표시에 있어서의 시역(view) 중첩 구조를 위하여 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144)이 다수의 오목부의 반원통 형상과 임의의 각도로 교차하여 경사지게 형성될 수도 있다. In the first embodiment, the plurality of first electrodes 142 and the plurality of second electrodes 144 are formed parallel to the longitudinal direction of the semicylindrical shape of the plurality of recesses. However, in other embodiments, The first electrodes 142 and the plurality of second electrodes 144 may be formed perpendicular to the longitudinal direction of the semicylindrical shape of the plurality of recesses or may be formed to have a plurality of first electrodes The second electrode 142 and the plurality of second electrodes 144 may be formed to be inclined so as to intersect the semi-cylindrical shape of the plurality of recesses at an arbitrary angle.

액정층(160)은 수 내지 수백 나노미터(nanometer)의 직경을 갖는 고분자 캡슐인 나노캡슐(162)에 다수의 액정분자(164)를 충진시킨 나노액정(nano liquid crystal)을 포함하는데, 다수의 액정분자(164)는 유전율 이방성이 양(Δε>0)인 포지티브타입(positive type) 일 수 있다. The liquid crystal layer 160 includes a nano liquid crystal in which a plurality of liquid crystal molecules 164 are filled in a nanocapsule 162 which is a polymer capsule having a diameter of several to several nanometers, The liquid crystal molecules 164 may be of a positive type in which the dielectric anisotropy is positive (??> 0).

다수의 액정분자(164)는 광의 진행방향에 따라 정상굴절률(no: ordinary refractive index) 및 이상굴절률(ne: extraordinary refractive index)을 나타내는 복굴절 특성을 갖는데, 예를 들어 정상굴절률(no)이 이상굴절률(ne)보다 작은 네마틱(nematic) 액정일 수 있다(no<ne). A plurality of liquid crystal molecules 164 is a normal refractive index according to the progress direction of light (n o: ordinary refractive index), and more than a refractive index: gatneunde a birefringence property that represents the (n e extraordinary refractive index), for example, the normal refractive index (n o) May be a nematic liquid crystal having an extraordinary refractive index (n e ) (n o <n e ).

이러한 나노액정은 전기장이 인가되지 않을 경우 등방성(isotropy)을 갖고, 전기장이 인가될 경우 나노캡슐(162) 내에서 전기장에 의해 재배열되어 방향성을 갖는다. Such a nano-liquid crystal has isotropy when no electric field is applied, and when the electric field is applied, it is rearranged by the electric field in the nanocapsule 162 to have a directionality.

특히, 이러한 나노액정에 바인더 폴리머(binder polymer)를 추가할 경우 필름형태로 제작하기 용이한 장점이 있다.In particular, when a binder polymer is added to such a nano-liquid crystal, it is advantageous in that it can be easily produced in the form of a film.

예를 들어, 필름형태의 제2기판(150)에 오목렌즈층(152)을 형성하고 바인더 폴리머가 추가된 나노액정을 코팅한 후, 코팅된 나노액정을 열 또는 빛으로 경화하여 오목렌즈층(152) 상부에 액정층(160)을 형성할 수 있으며, 액정층(160) 상부에 광학투명접착제(optically clear adhesive: OCA)와 같은 광학적 투과도가 우수한 물질로 접착층을 형성하고 접착층 상부에 보호층을 형성함으로써, 필름형태로 사용할 수 있다.For example, after a concave lens layer 152 is formed on a second substrate 150 in the form of a film, a nano-liquid crystal added with a binder polymer is coated, and the coated nano-liquid crystal is cured by heat or light to form a concave lens layer A liquid crystal layer 160 may be formed on the liquid crystal layer 160. An adhesive layer may be formed on the liquid crystal layer 160 using a material having excellent optical transparency such as optically clear adhesive (OCA) And can be used in the form of a film.

이후 오목렌즈층(152) 및 액정층(160)이 형성된 필름형태의 제2기판(150)으로부터 보호층을 제거한 후, 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144)이 형성된 필름형태의 제1기판(140)에 부착함으로써, 필름형태의 렌즈패널(130)을 형성할 수 있다.
After the protective layer is removed from the second substrate 150 in the form of a film having the concave lens layer 152 and the liquid crystal layer 160 formed thereon, a plurality of first electrodes 142 and a plurality of second electrodes 144 are formed By adhering to the first substrate 140 in the form of a film, the lens panel 130 in the form of a film can be formed.

이러한 전환형 표시장치(110)는, 액정층(160)의 배열상태에 따라 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시한다.The switchable display device 110 selectively displays the 2D image and the 3D image according to the arrangement state of the liquid crystal layer 160.

즉, 도 2a에 도시한 바와 같은 2D영상을 표시하는 2D모드에서는, 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144)에 전압이 인가되지 않으며(OFF), 그 결과 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144) 사이에 전기장이 생성되지 않고, 액정층(160)의 다수의 액정분자(164)는 나노캡슐(162) 내에서 무작위(random)로 배열된다. That is, in the 2D mode in which the 2D image is displayed as shown in FIG. 2A, no voltage is applied (OFF) to the first electrodes 142 and the second electrodes 144, An electric field is not generated between the first electrode 142 and the plurality of second electrodes 144 and a plurality of liquid crystal molecules 164 of the liquid crystal layer 160 are randomly arranged in the nanocapsules 162 .

따라서, 표시패널(120)로부터 출사되고 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(164)가 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)의 평균값에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(160)이 다수의 액정분자(164)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(164)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Accordingly, the light emitted from the display panel 120 and having a polarization state parallel to the plane of the liquid crystal molecules 164 has a refractive index corresponding to an average value of normal refractive index (n o ) and extraordinary refractive index n e And as a result the liquid crystal layer 160 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 164, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 164 and a refractive index n bp of a binder polymer And it has a refractive index corresponding to the average value AVG (n o , n e , n bp ).

이때, 오목렌즈층(152)을 다수의 액정분자(164)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(164)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(120)로부터 출사되는 빛이 액정층(160)과 오목렌즈층(152)의 계면에서 굴절률 차이를 느끼지 않도록 할 수 있다. At this time, the concave lens layer 152 is divided into a normal refractive index n o of a plurality of liquid crystal molecules 164, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 164 and an average value of refractive index n bp of the binder polymer AVG (n o, n e, n bp)) and by forming a substantially material having the same refractive index in a range which does not affect the control light path, a liquid crystal light emitted from the display panel 120, layer 160 And the refractive index difference at the interface of the concave lens layer 152 is not felt.

예를 들어, 다수의 액정분자(164)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(164)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 오목렌즈층(152)의 굴절률은 각각 약 1.55 내지 약 1.6일 수 있다.For example, the average value AVG (n o ) of the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 164, the extraordinary refractive index n e of the majority liquid crystal molecules 164, and the refractive index n bp of the binder polymer, n e , n bp ) and the refractive index of the concave lens layer 152 may be about 1.55 to about 1.6, respectively.

그러므로, 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되지 않고 그대로 렌즈패널(130)을 직진으로 통과하고, 전환형 표시장치(110)는 2D영상을 표시한다.Therefore, the light having the polarization state parallel to the paper passes through the lens panel 130 directly without being refracted, and the switchable display device 110 displays the 2D image.

그리고, 도 2b에 도시한 바와 같은 3D영상을 표시하는 3D모드에서는, 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144)에 전압이 인가되며(ON), 그 결과 다수의 제1전극(142) 및 다수의 제2전극(144) 사이에 수평전기장(E)이 생성되고, 액정층(160)의 포지티브타입의 다수의 액정분자(164)는 나노캡슐(162) 내에서 장축이 수평전기장(E)에 평행하도록 제1 및 제2기판(140, 150)에 평행하고 지면에 평행하게 재배열된다. In the 3D mode in which a 3D image is displayed as shown in FIG. 2B, a voltage is applied (ON) to a plurality of first electrodes 142 and a plurality of second electrodes 144, A horizontal electric field E is generated between the electrode 142 and the plurality of second electrodes 144 and a plurality of positive liquid crystal molecules 164 of the liquid crystal layer 160 are aligned in the long axis in the nanocapsule 162 Parallel to the first and second substrates 140 and 150 and parallel to the ground so as to be parallel to the horizontal electric field E.

따라서, 표시패널(120)로부터 출사되고 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(164)가 이상굴절률(ne)을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(160)이 다수의 액정분자(164)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Therefore, the light emitted from the display panel 120 and having a polarization state parallel to the surface of the liquid crystal molecules 164 is felt by the liquid crystal molecules 164 to have an extraordinary refractive index n e . As a result, (N e , n bp )) of the refractive index (n e ) of the liquid crystal molecule 164 and the refractive index (n bp ) of the binder polymer.

이때, 오목렌즈층(152)은 다수의 액정분자(164)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(164)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 실질적으로 동일한 굴절률을 가지므로, 표시패널(120)로부터 출사되는 빛은 액정층(160)과 오목렌즈층(152)의 계면에서 굴절률 차이를 느낀다. At this time, the concave lens layer 152 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 164, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 164 and an average value n bp of a refractive index Since AVG (n o, n e, n bp)) and substantially have the same refractive index, the light emitted from the display panel 120 will feel a difference in refractive index at the interface between the liquid crystal layer 160, and the negative lens layer 152 .

예를 들어, 다수의 액정분자(164)는 이상굴절률(ne)이 정상굴절률(no)보다 큰 네마틱 액정이므로, 다수의 액정분자(164)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))은, 다수의 액정분자(164)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(164)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))인 약 1.55 내지 약 1.6 보다 큰 약 1.7 내지 약 1.75일 수 있다.For example, the plurality of liquid crystal molecules 164 is more than the refractive index (n e) a normal refractive index, so (n o) greater nematic liquid than, more than the refractive index (n e) of the plurality of the liquid crystal molecules 164 and the binder polymer The average value AVG (n e , n bp ) of the refractive index n bp is determined by the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 164, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 164, May be about 1.7 to about 1.75, which is about 1.55 to about 1.6, which is the average value of the refractive index (n bp ) of the polymer (AVG (n o , n e , n bp )).

액정층(160)의 굴절률이 오목렌즈층(152)의 굴절률보다 크므로, 이 경우 렌즈패널(130)은 볼록렌즈 역할을 하고, 표시패널(120)로부터 출사되고 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되어 렌즈패널(130)을 통과하고, 전환형 표시장치(110)는 3D영상을 표시한다.
The refractive index of the liquid crystal layer 160 is larger than the refractive index of the concave lens layer 152. In this case, the lens panel 130 functions as a convex lens, and has a polarization state that is emitted from the display panel 120 and is parallel to the paper surface The light is refracted and passes through the lens panel 130, and the switchable display device 110 displays the 3D image.

이러한 전환형 표시장치(110)는 나노캡슐(162)에 다수의 액정분자(164)가 충진된 나노액정을 이용하므로, 렌즈패널(130)을 필름형태로 제작하기 용이하고, 배향막 및 평탄화막 생략에 의하여 제조비용이 절감되고, 액정분자(164)가 전기장에 의하여 재배열되므로 균일한 배향성을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.
Since the switching type display device 110 uses nanocrystals in which a plurality of liquid crystal molecules 164 are filled in the nanocapsules 162, it is easy to manufacture the lens panel 130 in the form of a film, and an alignment film and a flattening film And the liquid crystal molecules 164 are rearranged by the electric field, so that uniform orientation can be secured.

제1실시예에서는 지면에 평행한 편광상태의 빛을 이용하여 전압이 인가되지 않았을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되었을 때 3D영상을 표시하지만, 다른 실시예에서는 액정분자(164)의 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)과 오목렌즈층(152)의 굴절률을 조절하고 지면에 수직한 편광상태의 빛을 이용하여 전압이 인가되었을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되지 않았을 때 3D영상을 표시하도록 할 수 있다.In the first embodiment, a 2D image is displayed when a voltage is not applied using light in a polarized state parallel to the paper surface, and a 3D image is displayed when a voltage is applied. In another embodiment, the normal refractive index (n o ) and an extraordinary refractive index (n e ) and the refractive index of the concave lens layer 152 and displays a 2D image when a voltage is applied using light in a polarization state perpendicular to the paper surface, and when a voltage is not applied So that a 3D image can be displayed.

또한, 제1실시예에서는 오목렌즈층(152)과 포지티브타입의 액정층(160)을 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하지만, 다른 실시예에서는 오목렌즈층과 네거티브타입의 액정층과 지면에 평행한 편광상태의 빛을 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하거나, 오목렌즈층과 네거티브타입의 액정층과 지면에 수직한 편광상태의 빛을 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하도록 할 수 있다.
In the first embodiment, a 2D image or a 3D image is displayed using the concave lens layer 152 and the positive type liquid crystal layer 160, but in another embodiment, the concave lens layer and the negative type liquid crystal layer It is possible to display a 2D image or a 3D image using light in a parallel polarization state or to display a 2D image or a 3D image using a concave lens layer and a negative type liquid crystal layer and light in a polarization state perpendicular to the paper surface .

그리고, 제1실시예에서는 포지티브타입 액정을 이용하였으나, 다른 실시예에서는 네가티브타입 액정을 이용할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.Although the positive type liquid crystal is used in the first embodiment, a negative type liquid crystal may be used in another embodiment, which will be described with reference to the drawings.

도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면으로, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.3A and 3B are diagrams showing liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the second embodiment of the present invention, respectively, and description of the same portions as those in the first embodiment will be omitted.

도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 전환형 표시장치(210)는, 표시패널(220) 및 렌즈패널(230)을 포함한다. 3A and 3B, the switchable display device 210 according to the second embodiment of the present invention includes a display panel 220 and a lens panel 230.

표시패널(220)은, 제1 내지 제3화소(P1 내지 P3)를 포함하는 다수의 화소를 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하는데, 이러한 표시패널(220)은 액정표시장치, 유기발광다이오드 표시장치 또는 플라즈마표시장치와 같은 평판표시장치일 수 있으며, 액정표시장치의 경우 TN 모드, IPS 모드, VA 모드, ECB 모드, OCB 모드 중 하나일 수 있다. The display panel 220 displays a 2D image or a 3D image using a plurality of pixels including the first through third pixels P1 through P3. The display panel 220 includes a liquid crystal display device, an organic light emitting diode A flat panel display device such as a display device or a plasma display device, and may be one of a TN mode, an IPS mode, a VA mode, an ECB mode, and an OCB mode in the case of a liquid crystal display device.

표시패널(220)로부터 출사되는 빛은 편광판 등을 이용하여 특정방향의 편광상태를 가질 수 있는데, 예를 들어 지면에 평행한 방향의 편광상태를 가질 수 있다. The light emitted from the display panel 220 may have a polarization state in a specific direction using a polarizing plate or the like, for example, a polarization state in a direction parallel to the ground.

렌즈패널(230)은, 표시패널(220) 상부에 배치되어 표시패널(220)로부터 출사되는 빛을 선택적으로 굴절시키거나 그대로 투과시키는데, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(240, 250)과, 제1 및 제2기판(240, 250) 사이에 형성되는 액정층(260)을 포함한다. The lens panel 230 is disposed on the display panel 220 to selectively refract or transmit light emitted from the display panel 220. The first and second substrates 240 and 250 And a liquid crystal layer 260 formed between the first and second substrates 240 and 250.

제1 및 제2기판(240, 250)은 필름형태의 가요성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second substrates 240 and 250 may be made of a flexible material in the form of a film.

제1 및 제2기판(240, 250)의 내면에는 각각 제1 및 제2전극(242, 252)이 형성되고, 제2전극(252) 하부에는 투명한 오목렌즈층(254)이 형성된다. First and second electrodes 242 and 252 are formed on the inner surfaces of the first and second substrates 240 and 250 and a transparent concave lens layer 254 is formed under the second electrode 252.

제1 및 제2전극(242, 252)은 각각 제1 및 제2기판(240, 250) 전면에 형성되는 판(plate) 형상일 수 있으며, 인듐-틴-옥사이드 또는 인??-징크-옥사이드, 전도성 고분자, 카본나노튜브, 그래핀 또는 은나노와이어와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electrodes 242 and 252 may be in the form of plates formed on the entire surface of the first and second substrates 240 and 250 and may be formed of indium tin oxide or phosphorus- , A conductive polymer, a carbon nanotube, a graphene or a silver nanowire.

오목렌즈층(254)은 다수의 액정분자(264)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(264)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질, 예를 들어 PET와 같은 수지로 이루어질 수 있다.The concave lens layer 254 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 264, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 264 and an average value AVG (n e ) of a refractive index n bp of a binder polymer n o , n e , n bp ) and a material having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control, for example, a resin such as PET.

그리고, 제1기판(240) 내면 및 제1전극(242)과 제2기판(250) 내면 및 제2전극(252)에는 각각 전기장 인가 시 액정분자(264)의 재배열을 유도하기 위한 요철패턴이 형성될 수 있는데, 요철패턴은 지면에 수직한 방향을 따라 평행하게 교대로 배치되는 요부 및 철부로 이루어질 수 있다. The inner surface of the first substrate 240 and the inner surface of the first electrode 242 and the inner surface of the second substrate 250 and the second electrode 252 are provided with concave and convex patterns for inducing rearrangement of the liquid crystal molecules 264, The concavo-convex pattern may be composed of concave portions and convex portions arranged alternately in parallel along the direction perpendicular to the paper surface.

오목렌즈층(254)의 하면에는 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 오목부가 형성되고, 액정층(260)은 오목렌즈층(254)과 제1전극(242) 사이의 다수의 오목부에 충진된다. The concave lens layer 254 is formed with a plurality of concave portions having a semi-cylindrical shape or a twin-cylinder shape and spaced apart in parallel from each other. The liquid crystal layer 260 includes a concave lens layer 254 and a first electrode 242 And the other end thereof is filled with a plurality of recesses.

이때, 다수의 오목부 각각의 단면은 반원 형상 또는 반타원 형상일 수 있으며, 그 결과 다수의 오목부 각각은 구면 오목렌즈 형상 또는 비구면 오목렌즈 형상을 구현할 수 있다.At this time, the cross-section of each of the plurality of recesses may be semicircular or semi-elliptic, and as a result, each of the plurality of recesses may realize a spherical concave lens shape or an aspherical concave lens shape.

액정층(260)은 수 내지 수백 나노미터의 직경을 갖는 고분자 캡슐인 나노캡슐(262)에 다수의 액정분자(264)를 충진시킨 나노액정을 포함하는데, 다수의 액정분자(264)는 유전율 이방성이 음(Δε<0)인 네거티브타입(negative type) 일 수 있다. The liquid crystal layer 260 includes nano-liquid crystals in which a plurality of liquid crystal molecules 264 are filled in a nanocapsule 262, which is a polymer capsule having a diameter of several to several hundred nanometers, and a plurality of liquid crystal molecules 264 have a dielectric anisotropy May be a negative type having a negative value (DELTA epsilon < 0).

다수의 액정분자(264)는 광의 진행방향에 따라 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)을 나타내는 복굴절 특성을 갖는데, 예를 들어 정상굴절률(no)이 이상굴절률(ne)보다 작은 네마틱 액정일 수 있다(no<ne). The plurality of liquid crystal molecules 264 has a birefringence characteristic that exhibits a normal refractive index n o and an extra refractive index n e according to the traveling direction of light. For example, when the normal refractive index n o is greater than the ideal refractive index n e It may be a small nematic liquid crystal (n o <n e ).

이러한 나노액정의 다수의 액정분자(264)는 전기장이 인가되지 않을 경우 등방성을 갖고, 전기장이 인가될 경우 나노캡슐(262) 내에서 전기장에 의해 재배열되어 방향성을 가지며, 이러한 나노액정에 바인더 폴리머를 추가할 경우 필름형태로 제작하기 용이한 장점이 있다.The liquid crystal molecules 264 of the nano-liquid crystal are isotropic when the electric field is not applied, and when the electric field is applied, the liquid crystal molecules 264 are rearranged by the electric field in the nanocapsule 262 to be oriented, It is easy to produce the film in the form of a film.

예를 들어, 필름형태의 제2기판(250)에 제2전극(252) 및 오목렌즈층(254)을 형성하고 바인더 폴리머가 추가된 나노액정을 코팅한 후, 코팅된 나노액정을 열 또는 빛으로 경화하여 오목렌즈층(254) 상부에 액정층(260)을 형성할 수 있으며, 액정층(260) 상부에 광학투명접착제와 같은 광학적 투과도가 우수한 물질로 접착층을 형성하고 접착층 상부에 보호층을 형성함으로써, 필름형태로 사용할 수 있다.For example, after a second electrode 252 and a concave lens layer 254 are formed on a second substrate 250 in the form of a film, a nano-liquid crystal added with a binder polymer is coated, and then the coated nano- The liquid crystal layer 260 may be formed on the concave lens layer 254 and an adhesive layer may be formed on the liquid crystal layer 260 with a material having excellent optical transparency such as an optical transparent adhesive and a protective layer may be formed on the adhesive layer And can be used in the form of a film.

이후 제2전극(252), 오목렌즈층(254) 및 액정층(260)이 형성된 필름형태의 제2기판(250)으로부터 보호층을 제거한 후, 제1전극(242)이 형성된 필름형태의 제1기판(240)에 부착함으로써, 필름형태의 렌즈패널(230)을 형성할 수 있다.
After the protective layer is removed from the second substrate 250 in the form of a film having the second electrode 252, the concave lens layer 254 and the liquid crystal layer 260, the first electrode 242 is formed, 1 substrate 240, the lens-shaped lens panel 230 can be formed.

이러한 전환형 표시장치(210)는, 액정층(260)의 배열상태에 따라 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시한다.The switchable display device 210 selectively displays a 2D image and a 3D image according to the arrangement state of the liquid crystal layer 260.

즉, 도 3a에 도시한 바와 같은 2D영상을 표시하는 2D모드에서는, 제1 및 제2전극(242, 252)에 전압이 인가되지 않으며(OFF), 그 결과 제1 및 제2전극(242, 252) 사이에 전기장이 생성되지 않고, 액정층(260)의 다수의 액정분자(264)는 나노캡슐(262) 내에서 무작위(random)로 배열된다. That is, in the 2D mode in which the 2D image is displayed as shown in FIG. 3A, no voltage is applied to the first and second electrodes 242 and 252 (OFF), so that the first and second electrodes 242, The liquid crystal molecules 264 of the liquid crystal layer 260 are randomly arranged in the nanocapsules 262. In this case,

따라서, 표시패널(220)로부터 출사되고 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(264)가 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)의 평균값에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(260)이 다수의 액정분자(264)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(264)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Therefore, the light emitted from the display panel 220 and having a polarization state parallel to the surface of the liquid crystal molecules 264 has a refractive index corresponding to an average value of the normal refractive index (n o ) and the extraordinary refractive index n e And the result is that the liquid crystal layer 260 has the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 264, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 264 and the refractive index n bp of the binder polymer And it has a refractive index corresponding to the average value AVG (n o , n e , n bp ).

이때, 오목렌즈층(254)을 다수의 액정분자(264)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(264)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(220)로부터 출사되는 빛이 액정층(260)과 오목렌즈층(254)의 계면에서 굴절률 차이를 느끼지 않도록 할 수 있다. At this time, the concave lens layer 254 is divided into a normal refractive index n o of a plurality of liquid crystal molecules 264, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 264, and an average value of refractive index n bp of the binder polymer The light emitted from the display panel 220 is transmitted through the liquid crystal layer 260 to the liquid crystal layer 260 by being formed of a material having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control with AVG (n o , n e , n bp ) And the refractive index difference at the interface of the concave lens layer 254 can be prevented.

예를 들어, 다수의 액정분자(264)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(264)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 오목렌즈층(254)의 굴절률은 각각 약 1.55 내지 약 1.6일 수 있다.For example, the average value AVG (n o ) of the normal refractive index n o of a plurality of liquid crystal molecules 264, the extraordinary refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 264, and the refractive index n bp of the binder polymer, n e , n bp ) and the refractive index of the concave lens layer 254 may be about 1.55 to about 1.6, respectively.

그러므로, 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되지 않고 그대로 렌즈패널(230)을 직진으로 통과하고, 전환형 표시장치(210)는 2D영상을 표시한다.Therefore, the light having the polarization state parallel to the paper passes through the lens panel 230 directly without being refracted, and the switchable display device 210 displays the 2D image.

그리고, 도 3b에 도시한 바와 같은 3D영상을 표시하는 3D모드에서는, 제1 및 제2전극(242, 252)에 전압이 인가되며(ON), 그 결과 제1 및 제2전극(242, 252) 사이에 수직전기장(E)이 생성되고, 액정층(260)의 네거티브타입의 다수의 액정분자(264)는 나노캡슐(262) 내에서 장축이 수직전기장(E)에 수직하도록 제1 및 제2기판(240, 250)에 평행하고 지면에 평행하게 재배열된다. 3B, a voltage is applied (ON) to the first and second electrodes 242 and 252 so that the first and second electrodes 242 and 252 A plurality of liquid crystal molecules 264 of negative type in the liquid crystal layer 260 are formed in the nanocapsules 262 such that the long axis is perpendicular to the vertical electric field E, 2 substrates 240 and 250 and parallel to the ground.

따라서, 표시패널(220)로부터 출사되고 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(264)가 이상굴절률(ne)을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(260)이 다수의 액정분자(264)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Therefore, the light emitted from the display panel 220 and having a polarization state parallel to the surface of the liquid crystal layer 264 feels that the liquid crystal molecules 264 have an extraordinary refractive index n e , and as a result, (N e , n bp )) of the refractive index (n e ) of the liquid crystal molecule 264 and the refractive index (n bp ) of the binder polymer.

이때, 오목렌즈층(254)은 다수의 액정분자(264)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(264)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 실질적으로 동일한 굴절률을 가지므로, 표시패널(220)로부터 출사되는 빛은 액정층(260)과 오목렌즈층(254)의 계면에서 굴절률 차이를 느낀다. At this time, the concave lens layer 254 is formed by a normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 264, an extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 264, and an average value n bp of the refractive index Since AVG (n o, n e, n bp)) and substantially have the same refractive index, the light emitted from the display panel 220 can feel a difference in refractive index at the interface between the liquid crystal layer 260, and the negative lens layer 254 .

예를 들어, 다수의 액정분자(264)는 이상굴절률(ne)이 정상굴절률(no)보다 큰 네마틱 액정이므로, 다수의 액정분자(264)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))은, 다수의 액정분자(264)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(264)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))인 약 1.55 내지 약 1.6보다 큰 약 1.7 내지 약 1.75일 수 있다.For example, a plurality of the liquid crystal molecules 264 is more than the refractive index (n e) a normal refractive index, so (n o) greater nematic liquid than, more than the refractive index (n e) of the plurality of the liquid crystal molecules 264 and the binder polymer The average value AVG (n e , n bp ) of the refractive index n bp is determined by the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 264, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 264, May be about 1.7 to about 1.75, which is about 1.55 to about 1.6, which is the average value of the refractive index (n bp ) of the polymer (AVG (n o , n e , n bp )).

액정층(260)의 굴절률이 오목렌즈층(252)의 굴절률보다 크므로, 이 경우 렌즈패널(230)은 볼록렌즈 역할을 하고, 표시패널(220)로부터 출사되고 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되어 렌즈패널(230)을 통과하고, 전환형 표시장치(210)는 3D영상을 표시한다.
The refractive index of the liquid crystal layer 260 is greater than the refractive index of the concave lens layer 252. In this case, the lens panel 230 functions as a convex lens, and has a polarization state that is emitted from the display panel 220 and parallel to the paper surface The light is refracted and passes through the lens panel 230, and the switchable display device 210 displays the 3D image.

이러한 전환형 표시장치(210)는 나노캡슐(262)에 다수의 액정분자(264)가 충진된 나노액정을 이용하므로, 렌즈패널(230)을 필름형태로 제작하기 용이하고, 배향막 생략에 의하여 제조비용이 절감되고, 액정분자(264)가 전기장에 의하여 재배열되므로 균일한 배향성을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.
Since the switching display device 210 uses nano-liquid crystal in which a plurality of liquid crystal molecules 264 are filled in the nano-capsule 262, it is easy to manufacture the lens panel 230 in the form of a film, The cost is reduced and the liquid crystal molecules 264 are rearranged by the electric field, so that uniform orientation can be secured.

제2실시예에서는 지면에 평행한 편광상태의 빛을 이용하여 전압이 인가되지 않았을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되었을 때 3D영상을 표시하지만, 다른 실시예에서는 액정분자(264)의 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)과 오목렌즈층(254)의 굴절률을 조절하고 지면에 수직한 편광상태의 빛을 이용하여 전압이 인가되었을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되지 않았을 때 3D영상을 표시하도록 할 수 있다.
In the second embodiment, a 2D image is displayed when a voltage is not applied using light in a polarized state parallel to the paper surface, and a 3D image is displayed when a voltage is applied. In another embodiment, the normal refractive index (n o ) and an extraordinary refractive index (n e ) and a refractive index of the concave lens layer 254 and displays a 2D image when a voltage is applied using light in a polarization state perpendicular to the paper surface, and when a voltage is not applied So that a 3D image can be displayed.

그리고, 제1 및 제2실시예에서는 제1기판과 제2기판 하부의 오목렌즈층 사이에 액정층을 형성하였으나, 다른 실시예에서는 제1기판 상부의 볼록렌즈층과 제2기판 사이에 액정층을 형성할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.In the first and second embodiments, the liquid crystal layer is formed between the first substrate and the concave lens layer under the second substrate. In another embodiment, the liquid crystal layer is formed between the convex lens layer on the first substrate and the second substrate. Which will be described with reference to the drawings.

도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면으로, 제1 및 제2실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.4A and 4B are diagrams showing liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display apparatus according to the third embodiment of the present invention. Explanations of the same parts as those of the first and second embodiments It is omitted.

도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 전환형 표시장치(310)는, 표시패널(320) 및 렌즈패널(330)을 포함한다. As shown in Figs. 4A and 4B, the switching type display device 310 according to the third embodiment of the present invention includes a display panel 320 and a lens panel 330. Fig.

표시패널(320)은, 제1 내지 제3화소(P1 내지 P3)를 포함하는 다수의 화소를 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하는데, 이러한 표시패널(320)은 액정표시장치, 유기발광다이오드 표시장치 또는 플라즈마표시장치와 같은 평판표시장치일 수 있으며, 액정표시장치의 경우 TN 모드, IPS 모드, VA 모드, ECB 모드, OCB 모드 중 하나일 수 있다. The display panel 320 displays a 2D image or a 3D image using a plurality of pixels including the first through third pixels P1 through P3. The display panel 320 includes a liquid crystal display device, an organic light emitting diode A flat panel display device such as a display device or a plasma display device, and may be one of a TN mode, an IPS mode, a VA mode, an ECB mode, and an OCB mode in the case of a liquid crystal display device.

표시패널(320)로부터 출사되는 빛은 편광판 등을 이용하여 특정방향의 편광상태를 가질 수 있는데, 예를 들어 지면에 평행한 방향의 편광상태를 가질 수 있다. The light emitted from the display panel 320 may have a polarization state in a specific direction using a polarizing plate or the like, for example, a polarization state in a direction parallel to the ground.

렌즈패널(330)은, 표시패널(320) 상부에 배치되어 표시패널(320)로부터 출사되는 빛을 선택적으로 굴절시키거나 그대로 투과시키는데, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(340, 350)과, 제1 및 제2기판(340, 350) 사이에 형성되는 액정층(360)을 포함한다. The lens panel 330 is disposed above the display panel 320 to selectively refract or transmit the light emitted from the display panel 320. The first and second substrates 340 and 350 And a liquid crystal layer 360 formed between the first and second substrates 340 and 350.

제1 및 제2기판(340, 350)은 필름형태의 가요성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second substrates 340 and 350 may be made of a flexible material in the form of a film.

제1기판(340)의 내면에는 투명한 볼록렌즈층(342)이 형성되고, 제2기판(350)의 내면에는 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354)이 형성된다. A transparent convex lens layer 342 is formed on the inner surface of the first substrate 340 and a plurality of first electrodes 352 and a plurality of second electrodes 354 are formed on the inner surface of the second substrate 350.

볼록렌즈층(342)은 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질, 예를 들어 PET와 같은 수지로 이루어질 수 있다.The convex lens layer 342 does not affect the optical path control and the average value AVG (n e , n bp ) of the extraordinary refractive index n e of the liquid crystal molecules 364 and the refractive index n bp of the binder polymer , A material having substantially the same refractive index, for example, a resin such as PET.

볼록렌즈층(342)의 상면에는 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 볼록부가 형성되고, 액정층(360)은 볼록렌즈층(344)과 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354) 사이에 충진된다. A plurality of convex portions having a semi-cylindrical shape or a half-cylindrical shape and spaced apart from each other in parallel are formed on the upper surface of the convex lens layer 342. The liquid crystal layer 360 includes convex lens layers 344, (352) and the plurality of second electrodes (354).

이때, 다수의 볼록부 각각의 단면은 반원 형상 또는 반타원 형상일 수 있으며, 그 결과 다수의 볼록부 각각은 구면 볼록렌즈 형상 또는 비구면 볼록렌즈 형상을 구현할 수 있다.In this case, the cross section of each of the plurality of convex portions may be semicircular or semi-elliptic, and as a result, each of the plurality of convex portions may implement a spherical convex lens shape or an aspherical convex lens shape.

다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354)은 각각 바(bar) 형상일 수 있으며, 서로 평행하게 이격되어 교대로 배치되고, 인듐-틴-옥사이드 또는 인??-징크-옥사이드, 전도성 고분자, 카본나노튜브, 그래핀 또는 은나노와이어와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다. The plurality of first electrodes 352 and the plurality of second electrodes 354 may each be in the shape of a bar and may be arranged alternately and spaced apart from each other and may be formed of an indium tin oxide or phosphorus- Oxide, a conductive polymer, a carbon nanotube, a graphene or a silver nanowire.

제3실시예에서는, 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354)이 다수의 볼록부의 반원통 형상의 길이방향에 평행하게 형성되는 것을 도시하였지만, 다른 실시예에서는 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354)이 다수의 볼록부의 반원통 형상의 길이방향에 수직하게 형성되거나, 3D영상 표시에 있어서의 시역 중첩 구조를 위하여 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354)이 다수의 볼록부의 반원통 형상과 임의의 각도로 교차하여 경사지게 형성될 수도 있다. In the third embodiment, the plurality of first electrodes 352 and the plurality of second electrodes 354 are formed parallel to the longitudinal direction of the semi-cylindrical shape of the convex portions, but in other embodiments, The first electrodes 352 and the plurality of second electrodes 354 may be formed perpendicular to the longitudinal direction of the semicylindrical shapes of the convex portions or may be formed of a plurality of first electrodes 352 for the field overlap structure in 3D image display, And the plurality of second electrodes 354 may be formed to be inclined with respect to the semi-cylindrical shape of the convex portions at an arbitrary angle.

액정층(360)은 수 내지 수백 나노미터의 직경을 갖는 고분자 캡슐인 나노캡슐(362)에 다수의 액정분자(364)를 충진시킨 나노액정을 포함하는데, 다수의 액정분자(364)는 유전율 이방성이 양(Δε>0)인 포지티브타입 일 수 있다. The liquid crystal layer 360 includes nano-liquid crystals in which a plurality of liquid crystal molecules 364 are filled in a nanocapsule 362, which is a polymer capsule having a diameter of several to several hundred nanometers, and a plurality of liquid crystal molecules 364 have a dielectric anisotropy May be a positive type in which the amount (? &Gt; 0).

다수의 액정분자(364)는 광의 진행방향에 따라 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)을 나타내는 복굴절 특성을 갖는데, 예를 들어 정상굴절률(no)이 이상굴절률(ne)보다 작은 네마틱(nematic) 액정일 수 있다(no<ne). The plurality of liquid crystal molecules 364 has a birefringence characteristic indicating a normal refractive index n o and an extra refractive index n e depending on the traveling direction of light. For example, when the normal refractive index n o is greater than the ideal refractive index n e It can be a small nematic liquid crystal (n o <n e ).

이러한 나노액정은 전기장이 인가되지 않을 경우 등방성을 갖고, 전기장이 인가될 경우 나노캡슐(362) 내에서 전기장에 의해 재배열되어 방향성을 가지며, 이러한 나노액정에 바인더 폴리머를 추가할 경우 필름형태로 제작하기 용이한 장점이 있다.Such nano-liquid crystals are isotropic when the electric field is not applied, and when the electric field is applied, they are rearranged by the electric field in the nanocapsules 362 to have a directionality. When a binder polymer is added to such nano- There is an advantage that it is easy to do.

예를 들어, 필름형태의 제1기판(340)에 볼록렌즈층(342)을 형성하고 바인더 폴리머가 추가된 나노액정을 코팅한 후, 코팅된 나노액정을 열 또는 빛으로 경화하여 볼록렌즈층(342) 상부에 액정층(360)을 형성할 수 있으며, 액정층(360) 상부에 광학투명접착제와 같은 광학적 투과도가 우수한 물질로 접착층을 형성하고 접착층 상부에 보호층을 형성함으로써, 필름형태로 사용할 수 있다.For example, after a convex lens layer 342 is formed on a first substrate 340 in the form of a film, a nano-liquid crystal added with a binder polymer is coated, and the coated nano-liquid crystal is cured by heat or light to form a convex lens layer The liquid crystal layer 360 may be formed on the liquid crystal layer 360 by forming an adhesive layer on the liquid crystal layer 360 with a material having excellent optical transparency such as an optical transparent adhesive and forming a protective layer on the adhesive layer. .

이후 볼록렌즈층(342) 및 액정층(360)이 형성된 필름형태의 제1기판(340)으로부터 보호층을 제거한 후, 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354)이 형성된 필름형태의 제2기판(350)에 부착함으로써, 필름형태의 렌즈패널(330)을 형성할 수 있다.
After the protective layer is removed from the first substrate 340 in the form of a film having the convex lens layer 342 and the liquid crystal layer 360 formed thereon, a plurality of first electrodes 352 and a plurality of second electrodes 354 are formed By attaching to the second substrate 350 in the form of a film, the lens panel 330 in the form of a film can be formed.

이러한 전환형 표시장치(310)는, 액정층(360)의 배열상태에 따라 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시한다.The switchable display device 310 selectively displays the 2D image and the 3D image according to the arrangement state of the liquid crystal layer 360.

즉, 도 4a에 도시한 바와 같은 2D영상을 표시하는 2D모드에서는, 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354)에 전압이 인가되며(ON), 그 결과 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354) 사이에 수평전기장(E)이 생성되고, 액정층(360)의 포지티브타입의 다수의 액정분자(364)는 나노캡슐(362) 내에서 장축이 수평전기장(E)에 평행하도록 제1 및 제2기판(340, 350)에 평행하고 지면에 평행하게 재배열된다. That is, in a 2D mode in which a 2D image is displayed as shown in FIG. 4A, a voltage is applied (ON) to a plurality of first electrodes 352 and a plurality of second electrodes 354, A horizontal electric field E is generated between the electrode 352 and the plurality of second electrodes 354 and a plurality of liquid crystal molecules 364 of the positive type of the liquid crystal layer 360 are aligned in a long axis in the nanocapsule 362 Are arranged in parallel to the first and second substrates 340 and 350 and parallel to the ground so as to be parallel to the horizontal electric field E.

따라서, 표시패널(320)로부터 출사되고 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(364)가 이상굴절률(ne)을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(360)이 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Therefore, the light emitted from the display panel 320 and having a polarization state parallel to the surface of the liquid crystal molecules 364 is felt by the liquid crystal molecules 364 to have an extraordinary refractive index n e . As a result, A refractive index corresponding to the average value AVG (n e , n bp ) of the ideal refractive index n e of the liquid crystal molecules 364 and the refractive index n bp of the binder polymer.

이때, 볼록렌즈층(342)을 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(320)로부터 출사되는 빛이 볼록렌즈층(342)과 액정층(360)의 계면에서 굴절률 차이를 느끼지 않도록 할 수 있다. At this time, the convex lens layer 342 is formed so as to satisfy the relationship of the ideal refractive index n e of the liquid crystal molecules 364 and the average value AVG (n e , n bp ) of the refractive index n bp of the binder polymer, It is possible to prevent the light emitted from the display panel 320 from having a difference in refractive index at the interface between the convex lens layer 342 and the liquid crystal layer 360 by forming the convex lens layer 342 with a material having substantially the same refractive index .

예를 들어, 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))과 볼록렌즈층(342)의 굴절률은 각각 약 1.7 내지 약 1.75일 수 있다.For example, the average refractive index n e of the liquid crystal molecules 364 and the refractive index n bp of the binder polymer AVG (n e , n bp ) and the refractive index of the convex lens layer 342 are About 1.7 to about 1.75.

그러므로, 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되지 않고 그대로 렌즈패널(330)을 직진으로 통과하고, 전환형 표시장치(310)는 2D영상을 표시한다.Therefore, the light having the polarization state parallel to the paper passes through the lens panel 330 directly without being refracted, and the switchable display device 310 displays the 2D image.

그리고, 도 4b에 도시한 바와 같은 3D영상을 표시하는 3D모드에서는, 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354)에 전압이 인가되지 않으며(OFF), 그 결과 다수의 제1전극(352) 및 다수의 제2전극(354) 사이에 전기장이 생성되지 않고, 액정층(360)의 다수의 액정분자(364)는 나노캡슐(362) 내에서 무작위(random)로 배열된다. In the 3D mode in which the 3D image is displayed as shown in FIG. 4B, no voltage is applied to the plurality of first electrodes 352 and the plurality of second electrodes 354 (OFF), and as a result, An electric field is not generated between the first electrode 352 and the plurality of second electrodes 354 and a plurality of liquid crystal molecules 364 of the liquid crystal layer 360 are randomly arranged in the nanocapsules 362 .

따라서, 표시패널(320)로부터 출사되고 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(364)가 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)의 평균값에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(360)이 다수의 액정분자(364)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Accordingly, the light emitted from the display panel 320 and having a polarization state parallel to the plane of the liquid crystal molecules 364 has a refractive index that corresponds to an average value of the normal refractive index (n o ) and the extraordinary refractive index n e And the result is that the liquid crystal layer 360 has the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 364, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 364, and the refractive index n bp of the binder polymer And it has a refractive index corresponding to the average value AVG (n o , n e , n bp ).

이때, 볼록렌즈층(342)은 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))과 실질적으로 동일한 굴절률을 가지므로, 표시패널(320)로부터 출사되는 빛은 볼록렌즈층(342)과 액정층(360)의 계면에서 굴절률 차이를 느낀다. At this time, the convex lens layer 342 has a refractive index substantially equal to AVG (n e , n bp ) of the ideal refractive index n e of the liquid crystal molecules 364 and the refractive index n bp of the binder polymer The light emitted from the display panel 320 experiences a refractive index difference at the interface between the convex lens layer 342 and the liquid crystal layer 360. [

예를 들어, 다수의 액정분자(364)는 이상굴절률(ne)이 정상굴절률(no)보다 큰 네마틱 액정이므로, 다수의 액정분자(364)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))은, 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(ne, nbp))인 약 1.7 내지 약 1.75보다 작은 약 1.55 내지 약 1.6일 수 있다.For example, because a plurality of the liquid crystal molecules 364 is more than the refractive index (n e) is greater nematic liquid crystal than the normal refractive index (n o), normal refractive index of the plurality of liquid crystal molecules (364) (n o), a plurality of liquid crystal the average value of more than the refractive index (n e) and the refractive index of the binder polymer (n bp) of the molecule (364) (AVG (n o , n e, n bp)) is a plurality of more than the refractive index of the liquid crystal molecules (364) (n e And about 1.55 to about 1.6, which is less than about 1.7 to about 1.75, which is the average value (AVG (n e , n bp )) of the refractive index (n bp ) of the binder polymer.

볼록렌즈층(342)의 굴절률이 액정층(360)의 굴절률보다 크므로, 이 경우 렌즈패널(330)은 볼록렌즈 역할을 하고, 표시패널(320)로부터 출사되고 지면에 평행한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되어 렌즈패널(330)을 통과하고, 전환형 표시장치(310)는 3D영상을 표시한다.
The refractive index of the convex lens layer 342 is larger than the refractive index of the liquid crystal layer 360. In this case, the lens panel 330 functions as a convex lens, and has a polarization state that is emitted from the display panel 320 and is parallel to the ground The light is refracted and passes through the lens panel 330, and the switchable display device 310 displays the 3D image.

이러한 전환형 표시장치(310)는 나노캡슐(362)에 다수의 액정분자(364)가 충진된 나노액정을 이용하므로, 렌즈패널(330)을 필름형태로 제작하기 용이하고, 배향막 및 평탄화막 생략에 의하여 제조비용이 절감되고, 액정분자(364)가 전기장에 의하여 재배열되므로 균일한 배향성을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.
Since the switching display device 310 uses nanocrystals in which a plurality of liquid crystal molecules 364 are filled in the nanocapsules 362, it is easy to manufacture the lens panel 330 in the form of a film, and the alignment film and the flattening film are omitted The manufacturing cost is reduced and the liquid crystal molecules 364 are rearranged by the electric field, so that uniform orientation can be secured.

제3실시예에서는 전압이 인가되었을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되지 않았을 때 3D영상을 표시하지만, 다른 실시예에서는 볼록렌즈층(342)의 굴절률과 입사되는 빛의 편광방향을 조절하여 전압이 인가되지 않았을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되었을 때 3D영상을 표시하도록 할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.In the third embodiment, a 2D image is displayed when a voltage is applied, and a 3D image is displayed when a voltage is not applied. In another embodiment, the refractive index of the convex lens layer 342 and the polarization direction of incident light are adjusted, A 2D image is displayed when a voltage is not applied and a 3D image is displayed when a voltage is applied, which will be described with reference to the drawings.

도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 제4실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면으로, 제1 내지 제3실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.5A and 5B are diagrams illustrating liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the fourth embodiment of the present invention, and the description of the same parts as those of the first to third embodiments It is omitted.

도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 전환형 표시장치(410)는, 표시패널(420) 및 렌즈패널(430)을 포함한다. 5A and 5B, the switchable display device 410 according to the fourth embodiment of the present invention includes a display panel 420 and a lens panel 430. [

표시패널(420)은, 제1 내지 제3화소(P1 내지 P3)를 포함하는 다수의 화소를 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하는데, 이러한 표시패널(420)은 액정표시장치, 유기발광다이오드 표시장치 또는 플라즈마표시장치와 같은 평판표시장치일 수 있으며, 액정표시장치의 경우 TN 모드, IPS 모드, VA 모드, ECB 모드, OCB 모드 중 하나일 수 있다. The display panel 420 displays a 2D image or a 3D image using a plurality of pixels including the first through third pixels P1 through P3. The display panel 420 includes a liquid crystal display, an organic light emitting diode A flat panel display device such as a display device or a plasma display device, and may be one of a TN mode, an IPS mode, a VA mode, an ECB mode, and an OCB mode in the case of a liquid crystal display device.

표시패널(420)로부터 출사되는 빛은 편광판 등을 이용하여 특정방향의 편광상태를 가질 수 있는데, 예를 들어 지면에 수직한 방향의 편광상태를 가질 수 있다. The light emitted from the display panel 420 may have a polarized state in a specific direction using a polarizing plate or the like, for example, a polarized state in a direction perpendicular to the ground.

렌즈패널(430)은, 표시패널(420) 상부에 배치되어 표시패널(420)로부터 출사되는 빛을 선택적으로 굴절시키거나 그대로 투과시키는데, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(440, 450)과, 제1 및 제2기판(440, 450) 사이에 형성되는 액정층(460)을 포함한다. The lens panel 430 is disposed on the display panel 420 to selectively refract or transmit the light emitted from the display panel 420. The first and second substrates 440 and 450 And a liquid crystal layer 460 formed between the first and second substrates 440 and 450.

제1 및 제2기판(440, 450)은 필름형태의 가요성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second substrates 440 and 450 may be made of a flexible material in the form of a film.

제1기판(440)의 내면에는 투명한 볼록렌즈층(442)이 형성되고, 제2기판(450)의 내면에는 다수의 제1전극(452) 및 다수의 제2전극(454)이 형성된다. A transparent convex lens layer 442 is formed on the inner surface of the first substrate 440 and a plurality of first electrodes 452 and a plurality of second electrodes 454 are formed on the inner surface of the second substrate 450.

볼록렌즈층(442)은 다수의 액정분자(464)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(464)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질, 예를 들어 PET와 같은 수지로 이루어질 수 있다.The convex lens layer 442 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 464, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 464 and an average value AVG (n e ) of refractive index n bp of the binder polymer n o , n e , n bp ) and a material having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control, for example, a resin such as PET.

볼록렌즈층(442)의 상면에는 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 볼록부가 형성되고, 액정층(460)은 볼록렌즈층(444)과 다수의 제1전극(452) 및 다수의 제2전극(454) 사이에 충진된다. The liquid crystal layer 460 includes a convex lens layer 444 and a plurality of first electrodes 442. The convex lens layer 444 is formed on the upper surface of the convex lens layer 442. The convex lens layer 444 has a semicylindrical or half- (452) and a plurality of second electrodes (454).

이때, 다수의 볼록부 각각의 단면은 반원 형상 또는 반타원 형상일 수 있으며, 그 결과 다수의 볼록부 각각은 구면 볼록렌즈 형상 또는 비구면 볼록렌즈 형상을 구현할 수 있다.In this case, the cross section of each of the plurality of convex portions may be semicircular or semi-elliptic, and as a result, each of the plurality of convex portions may implement a spherical convex lens shape or an aspherical convex lens shape.

다수의 제1전극(452) 및 다수의 제2전극(454)은 각각 바(bar) 형상일 수 있으며, 서로 평행하게 이격되어 교대로 배치되고, 인듐-틴-옥사이드 또는 인??-징크-옥사이드, 전도성 고분자, 카본나노튜브, 그래핀 또는 은나노와이어와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다. The plurality of first electrodes 452 and the plurality of second electrodes 454 may each be in the form of a bar and may be arranged alternately and spaced apart from each other and may be formed of an indium tin oxide or phosphorus- Oxide, a conductive polymer, a carbon nanotube, a graphene or a silver nanowire.

액정층(460)은 수 내지 수백 나노미터의 직경을 갖는 고분자 캡슐인 나노캡슐(462)에 다수의 액정분자(464)를 충진시킨 나노액정을 포함하는데, 다수의 액정분자(464)는 유전율 이방성이 양(Δε>0)인 포지티브타입 일 수 있다. The liquid crystal layer 460 includes a nano-liquid crystal in which a plurality of liquid crystal molecules 464 are packed in a nanocapsule 462, which is a polymer capsule having a diameter of several to several hundred nanometers, and a plurality of liquid crystal molecules 464 has a dielectric anisotropy May be a positive type in which the amount (? &Gt; 0).

다수의 액정분자(464)는 광의 진행방향에 따라 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)을 나타내는 복굴절 특성을 갖는데, 예를 들어 정상굴절률(no)이 이상굴절률(ne)보다 작은 네마틱(nematic) 액정일 수 있다(no<ne).The plurality of liquid crystal molecules 464 has a birefringence characteristic indicating a normal refractive index n o and an extra refractive index n e depending on the traveling direction of light. For example, when the normal refractive index n o is greater than the ideal refractive index n e It can be a small nematic liquid crystal (n o <n e ).

이러한 나노액정은 전기장이 인가되지 않을 경우 등방성을 갖고, 전기장이 인가될 경우 나노캡슐(462) 내에서 전기장에 의해 재배열되어 방향성을 가지며, 이러한 나노액정에 바인더 폴리머를 추가할 경우 필름형태로 제작하기 용이한 장점이 있다.
Such nano-liquid crystals are isotropic when the electric field is not applied, and when the electric field is applied, they are rearranged by the electric field in the nanocapsules 462 to be oriented. When a binder polymer is added to such nano-liquid crystals, There is an advantage that it is easy to do.

이러한 전환형 표시장치(410)는, 액정층(460)의 배열상태에 따라 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시한다.The switchable display device 410 selectively displays the 2D image and the 3D image according to the arrangement state of the liquid crystal layer 460.

즉, 도 5a에 도시한 바와 같은 2D영상을 표시하는 2D모드에서는, 다수의 제1전극(452) 및 다수의 제2전극(454)에 전압이 인가되지 않으며(OFF), 그 결과 다수의 제1전극(452) 및 다수의 제2전극(454) 사이에 전기장이 생성되지 않고, 액정층(460)의 다수의 액정분자(464)는 나노캡슐(362) 내에서 무작위(random)로 배열된다. That is, in the 2D mode in which the 2D image is displayed as shown in FIG. 5A, no voltage is applied (OFF) to the first electrodes 452 and the second electrodes 454, An electric field is not generated between the first electrode 452 and the plurality of second electrodes 454 and a plurality of liquid crystal molecules 464 of the liquid crystal layer 460 are randomly arranged in the nanocapsules 362 .

따라서, 표시패널(420)로부터 출사되고 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(464)가 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)의 평균값에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(460)이 다수의 액정분자(464)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(464)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Therefore, the light emitted from the display panel 420 and having a polarization state perpendicular to the plane of the liquid crystal molecules 464 has a refractive index corresponding to an average value of normal refractive index (n o ) and extraordinary refractive index n e And the result is that the liquid crystal layer 460 has the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 464, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 464 and the refractive index n bp of the binder polymer. And it has a refractive index corresponding to the average value AVG (n o , n e , n bp ).

이때, 볼록렌즈층(442)을 다수의 액정분자(464)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(464)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(420)로부터 출사되는 빛이 볼록렌즈층(442)과 액정층(460)의 계면에서 굴절률 차이를 느끼지 않도록 할 수 있다.At this time, the convex lens layer 442 is divided into a normal refractive index n o of a plurality of liquid crystal molecules 464, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 464, and an average value of refractive index n bp of the binder polymer The light emitted from the display panel 420 is formed of a material having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control with the convex lens layer 442 (AVG (n o , n e , n bp ) ) And the liquid crystal layer 460. [0254]

예를 들어, 다수의 액정분자(464)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 볼록렌즈층(342)의 굴절률은 각각 약 1.55 내지 약 1.6일 수 있다.For example, the average value AVG (n o ) of the normal refractive index (n o ) of a plurality of liquid crystal molecules 464, the extraordinary refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 364 and the refractive index n bp of the binder polymer, n e , n bp ) and the refractive index of the convex lens layer 342 may be about 1.55 to about 1.6, respectively.

그러므로, 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되지 않고 그대로 렌즈패널(430)을 직진으로 통과하고, 전환형 표시장치(410)는 2D영상을 표시한다.Therefore, the light having the polarization state perpendicular to the paper passes through the lens panel 430 directly without being refracted, and the switchable display device 410 displays the 2D image.

그리고, 도 5b에 도시한 바와 같은 3D영상을 표시하는 3D모드에서는, 다수의 제1전극(452) 및 다수의 제2전극(454)에 전압이 인가되며(ON), 그 결과 다수의 제1전극(452) 및 다수의 제2전극(454) 사이에 수평전기장(E)이 생성되고, 액정층(460)의 포지티브타입의 다수의 액정분자(464)는 나노캡슐(462) 내에서 장축이 수평전기장(E)에 평행하도록 제1 및 제2기판(440, 450)에 수평하고 지면에 평행하게 재배열된다.In the 3D mode in which the 3D image is displayed as shown in FIG. 5B, a voltage is applied to the first electrodes 452 and the second electrodes 454, and as a result, A horizontal electric field E is generated between the electrode 452 and the plurality of second electrodes 454 and a plurality of liquid crystal molecules 464 of the positive type in the liquid crystal layer 460 are aligned in the long axis in the nanocapsule 462 Are arranged on the first and second substrates 440 and 450 so as to be parallel to the horizontal electric field E and parallel to the ground.

따라서, 표시패널(420)로부터 출사되고 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(464)가 정상굴절률(no)을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(460)이 다수의 액정분자(464)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Therefore, the light emitted from the display panel 420 and having a polarization state perpendicular to the surface of the sheet of paper is felt by the liquid crystal molecules 464 having a normal index of refraction (n 0 ), and as a result, feel to have a refractive index corresponding to the normal refractive index (n o) and the average value (AVG (n o, n bp)) of the refractive index (n bp) of the binder polymer of the liquid crystal molecules 464.

이때, 볼록렌즈층(442)은 다수의 액정분자(464)의 정상굴절률(no), 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 실질적으로 동일한 굴절률을 가지므로, 표시패널(420)로부터 출사되는 빛은 볼록렌즈층(442)과 액정층(460)의 계면에서 굴절률 차이를 느낀다. At this time, the convex lens layer 442 has an average value AVG (n o , n e ) of the normal refractive index (n o ), the extra refractive index n e and the refractive index n bp of the liquid crystal molecules 464, n bp ), the light emitted from the display panel 420 experiences a refractive index difference at the interface between the convex lens layer 442 and the liquid crystal layer 460.

예를 들어, 다수의 액정분자(464)는 이상굴절률(ne)이 정상굴절률(no)보다 큰 네마틱 액정이므로, 다수의 액정분자(464)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))은, 다수의 액정분자(464)의 정상굴절률(no), 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))인 약 1.55 내지 약 1.6보다 작은 약 1.45 내지 약 1.5일 수 있다.For example, a plurality of the liquid crystal molecules 464 is more than the refractive index (n e) a normal refractive index, so (n o) greater nematic liquid crystal than the normal refractive index (n o) of the plurality of the liquid crystal molecules 464, and a binder polymer refractive index (n bp), the average value (AVG (n o, n bp)) is a normal refractive index (n o), at least the refractive index (n e) and the refractive index of the binder polymer (n bp) of the plurality of the liquid crystal molecules 464 of the May be from about 1.55 to about 1.5, which is less than about 1.6, which is the average value (AVG (n o , n e , n bp )).

볼록렌즈층(442)의 굴절률이 액정층(460)의 굴절률보다 크므로, 이 경우 렌즈패널(430)은 볼록렌즈 역할을 하고, 표시패널(420)로부터 출사되고 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되어 렌즈패널(430)을 통과하고, 전환형 표시장치(410)는 3D영상을 표시한다.
The refractive index of the convex lens layer 442 is larger than the refractive index of the liquid crystal layer 460. In this case, the lens panel 430 functions as a convex lens, and has a polarization state that is emitted from the display panel 420 and perpendicular to the paper surface The light is refracted and passes through the lens panel 430, and the switchable display device 410 displays the 3D image.

이러한 전환형 표시장치(410)는 나노캡슐(462)에 다수의 액정분자(464)가 충진된 나노액정을 이용하므로, 렌즈패널(430)을 필름형태로 제작하기 용이하고, 배향막 및 평탄화막 생략에 의하여 제조비용이 절감되고, 액정분자(464)가 전기장에 의하여 재배열되므로 균일한 배향성을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.
Since the nano liquid crystal in which the liquid crystal molecules 464 are filled in the nanocapsule 462 is used for the switching type display device 410, the lens panel 430 can be easily manufactured in the form of a film, and the alignment film and the flattening film And the liquid crystal molecules 464 are rearranged by the electric field, so that uniform orientation can be secured.

제3 및 제4실시예에서는 볼록렌즈층과 포지티브타입의 액정층과 지면에 평행한 편광상태의 빛 또는 지면에 수직한 편광상태의 빛을 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하지만, 다른 실시예에서는 액정분자의 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)과 볼록렌즈층의 굴절률을 조절하고 네거티브타입의 액정층과 지면에 평행한 편광상태의 빛을 이용하여 전압이 인가되지 않았을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되었을 때 3D영상을 표시하도록 하거나, 액정분자의 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)과 볼록렌즈층의 굴절률을 조절하고 네거티브타입의 액정층과 지면에 수직한 편광상태의 빛을 이용하여 전압이 인가되었을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되지 않았을 때 3D영상을 표시하도록 할 수 있다.
In the third and fourth embodiments, the convex lens layer and the positive type liquid crystal layer display a 2D image or a 3D image using light in a polarization state parallel to the paper surface or light in a polarization state perpendicular to the paper surface, (N o ) and an extraordinary refractive index (n e ) of the liquid crystal molecule and the refractive index of the convex lens layer, and when the voltage is not applied using the polarized light parallel to the plane of the liquid crystal layer of the negative type, (N o ) and the extraordinary refractive index (n e ) of the liquid crystal molecules and the refractive index of the convex lens layer are adjusted so that the liquid crystal layer of the negative type and the liquid crystal layer of the negative type A 2D image can be displayed when a voltage is applied and a 3D image can be displayed when a voltage is not applied using light in a polarization state.

제3실시예에서는 포지티브타입 액정을 이용하였으나, 다른 실시예에서는 네가티브타입 액정을 이용할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.Although a positive type liquid crystal is used in the third embodiment, a negative type liquid crystal may be used in another embodiment, which will be described with reference to the drawings.

도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제5실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면으로, 제1 내지 제4실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.6A and 6B are diagrams showing liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switchable display device according to the fifth embodiment of the present invention, and a description of the same parts as those of the first to fourth embodiments It is omitted.

도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 전환형 표시장치(510)는, 표시패널(520) 및 렌즈패널(530)을 포함한다. 6A and 6B, the switchable display device 510 according to the fifth embodiment of the present invention includes a display panel 520 and a lens panel 530.

표시패널(520)은, 제1 내지 제3화소(P1 내지 P3)를 포함하는 다수의 화소를 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하는데, 이러한 표시패널(520)은 액정표시장치, 유기발광다이오드 표시장치 또는 플라즈마표시장치와 같은 평판표시장치일 수 있으며, 액정표시장치의 경우 TN 모드, IPS 모드, VA 모드, ECB 모드, OCB 모드 중 하나일 수 있다.The display panel 520 displays a 2D image or a 3D image using a plurality of pixels including the first through third pixels P1 through P3. The display panel 520 includes a liquid crystal display device, an organic light emitting diode A flat panel display device such as a display device or a plasma display device, and may be one of a TN mode, an IPS mode, a VA mode, an ECB mode, and an OCB mode in the case of a liquid crystal display device.

표시패널(520)로부터 출사되는 빛은 편광판 등을 이용하여 특정방향의 편광상태를 가질 수 있는데, 예를 들어 지면에 수직한 방향의 편광상태를 가질 수 있다.The light emitted from the display panel 520 may have a polarization state in a specific direction using a polarizing plate or the like, for example, a polarization state in a direction perpendicular to the ground.

렌즈패널(530)은, 표시패널(520) 상부에 배치되어 표시패널(520)로부터 출사되는 빛을 선택적으로 굴절시키거나 그대로 투과시키는데, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(540, 550)과, 제1 및 제2기판(540, 550) 사이에 형성되는 액정층(560)을 포함한다. The lens panel 530 is disposed on the display panel 520 to selectively refract or transmit the light emitted from the display panel 520. The first and second substrates 540 and 550 And a liquid crystal layer 560 formed between the first and second substrates 540 and 550.

제1 및 제2기판(540, 550)은 필름형태의 가요성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second substrates 540 and 550 may be made of a flexible material in the form of a film.

제1 및 제2기판(540, 550)의 내면에는 각각 제1 및 제2전극(542, 552)이 형성되고, 제1전극(542) 상부에는 투명한 볼록렌즈층(544)이 형성된다. First and second electrodes 542 and 552 are formed on the inner surfaces of the first and second substrates 540 and 550 and a transparent convex lens layer 544 is formed on the first electrode 542.

제1 및 제2전극(542, 552)은 각각 제1 및 제2기판(540, 550) 전면에 형성되는 판 형상일 수 있으며, 인듐-틴-옥사이드 또는 인??-징크-옥사이드, 전도성 고분자, 카본나노튜브, 그래핀 또는 은나노와이어와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electrodes 542 and 552 may be in the form of a plate formed on the entire surfaces of the first and second substrates 540 and 550 and may be formed of indium-tin-oxide or phosphorus-zinc-oxide, , A carbon nanotube, a graphene, or a silver nanowire.

볼록렌즈층(544)은 다수의 액정분자(564)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(564)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질, 예를 들어 PET와 같은 수지로 이루어질 수 있다.The convex lens layer 544 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 564, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 564 and an average value AVG (n e ) of a refractive index n bp of a binder polymer n o , n e , n bp ) and a material having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control, for example, a resin such as PET.

그리고, 제1기판(540) 내면 및 제1전극(542)과 제2기판(550) 내면 및 제2전극(552)에는 각각 전기장 인가 시 액정분자(564)의 재배열을 유도하기 위한 요철패턴이 형성될 수 있는데, 요철패턴은 지면에 수직한 방향을 따라 평행하게 교대로 배치되는 요부 및 철부로 이루어질 수 있다.The inner surface of the first substrate 540 and the inner surface of the first electrode 542 and the inner surface of the second substrate 550 and the second electrode 552 are provided with concave and convex patterns for guiding rearrangement of the liquid crystal molecules 564, The concavo-convex pattern may be composed of concave portions and convex portions arranged alternately in parallel along the direction perpendicular to the paper surface.

볼록렌즈층(544)의 상면에는 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 볼록부가 형성되고, 액정층(560)은 볼록렌즈층(544)과 제2전극(552) 사이에 충진된다.The convex lens layer 544 has a convex lens layer 544 and a plurality of second electrodes 552. The convex lens layer 544 has a plurality of convex portions having a semicylindrical shape or a twin- Lt; / RTI &gt;

이때, 다수의 볼록부 각각의 단면은 반원 형상 또는 반타원 형상일 수 있으며, 그 결과 다수의 볼록부 각각은 구면 볼록렌즈 형상 또는 비구면 볼록렌즈 형상을 구현할 수 있다.In this case, the cross section of each of the plurality of convex portions may be semicircular or semi-elliptic, and as a result, each of the plurality of convex portions may implement a spherical convex lens shape or an aspherical convex lens shape.

액정층(560)은 수 내지 수백 나노미터의 직경을 갖는 고분자 캡슐인 나노캡슐(562)에 다수의 액정분자(564)를 충진시킨 나노액정을 포함하는데, 다수의 액정분자(564)는 유전율 이방성이 음(Δε<0)인 네거티브타입 일 수 있다. The liquid crystal layer 560 includes a nano-liquid crystal in which a plurality of liquid crystal molecules 564 are filled in a nanocapsule 562, which is a polymer capsule having a diameter of several to several hundred nanometers, and a plurality of liquid crystal molecules 564 has a dielectric anisotropy May be of a negative type with this sound (DELTA epsilon < 0).

다수의 액정분자(564)는 광의 진행방향에 따라 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)을 나타내는 복굴절 특성을 갖는데, 예를 들어 정상굴절률(no)이 이상굴절률(ne)보다 작은 네마틱(nematic) 액정일 수 있다(no<ne). The plurality of liquid crystal molecules 564 has a birefringence characteristic indicating a normal refractive index n o and an extra refractive index n e depending on the traveling direction of light. For example, when the normal refractive index n o is greater than the ideal refractive index n e It can be a small nematic liquid crystal (n o <n e ).

이러한 나노액정은 전기장이 인가되지 않을 경우 등방성을 갖고, 전기장이 인가될 경우 나노캡슐(562) 내에서 전기장에 의해 재배열되어 방향성을 가지며, 이러한 나노액정에 바인더 폴리머를 추가할 경우 필름형태로 제작하기 용이한 장점이 있다.Such a nano-liquid crystal has an isotropic property when no electric field is applied, and when the electric field is applied, it is rearranged by an electric field in the nanocapsule 562 to have a directionality. When a binder polymer is added to such nano- There is an advantage that it is easy to do.

예를 들어, 필름형태의 제1기판(540)에 제1전극(542) 및 볼록렌즈층(544)을 형성하고 바인더 폴리머가 추가된 나노액정을 코팅한 후, 코팅된 나노액정을 열 또는 빛으로 경화하여 볼록렌즈층(544) 상부에 액정층(560)을 형성할 수 있으며, 액정층(560) 상부에 광학투명접착제와 같은 광학적 투과도가 우수한 물질로 접착층을 형성하고 접착층 상부에 보호층을 형성함으로써, 필름형태로 사용할 수 있다.For example, after a first electrode 542 and a convex lens layer 544 are formed on a first substrate 540 in the form of a film, a nano-liquid crystal added with a binder polymer is coated, and then the coated nano- A liquid crystal layer 560 can be formed on the convex lens layer 544 and an adhesive layer can be formed on the liquid crystal layer 560 with a material having excellent optical transparency such as an optical transparent adhesive and a protective layer And can be used in the form of a film.

이후 제1전극(542), 볼록렌즈층(544) 및 액정층(560)이 형성된 필름형태의 제1기판(540)으로부터 보호층을 제거한 후, 제2전극(552)이 형성된 필름형태의 제2기판(550)에 부착함으로써, 필름형태의 렌즈패널(530)을 형성할 수 있다.
After the protective layer is removed from the first substrate 540 in the form of a film on which the first electrode 542, the convex lens layer 544 and the liquid crystal layer 560 are formed, 2 substrate 550, a lens-shaped lens panel 530 can be formed.

이러한 전환형 표시장치(510)는, 액정층(560)의 배열상태에 따라 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시한다.The switchable display device 510 selectively displays the 2D image and the 3D image according to the arrangement state of the liquid crystal layer 560.

즉, 도 6a에 도시한 바와 같은 2D영상을 표시하는 2D모드에서는, 제1 및 제2전극(542, 552)에 전압이 인가되지 않으며(OFF), 그 결과 제1 및 제2전극(542, 552) 사이에 전기장이 생성되지 않고, 액정층(560)의 다수의 액정분자(564)는 나노캡슐(562) 내에서 무작위(random)로 배열된다.That is, in the 2D mode in which the 2D image is displayed as shown in FIG. 6A, no voltage is applied to the first and second electrodes 542 and 552 (OFF), so that the first and second electrodes 542, The liquid crystal molecules 564 of the liquid crystal layer 560 are randomly arranged in the nanocapsules 562. In this case,

따라서, 표시패널(520)로부터 출사되고 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(564)가 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)의 평균값에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(560)이 다수의 액정분자(564)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(564)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Therefore, the light emitted from the display panel 520 and having a polarization state perpendicular to the plane of the liquid crystal molecules 564 has a refractive index corresponding to an average value of normal refractive index (n o ) and ideal refractive index n e And the result is that the liquid crystal layer 560 has the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 564, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 564 and the refractive index n bp of the binder polymer. And it has a refractive index corresponding to the average value AVG (n o , n e , n bp ).

이때, 볼록렌즈층(544)을 다수의 액정분자(564)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(564)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(520)로부터 출사되는 빛이 볼록렌즈층(544)과 액정층(560)의 계면에서 굴절률 차이를 느끼지 않도록 할 수 있다. At this time, the convex lens layer 544 is divided into a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 564, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 564, and an average value of refractive index n bp of the binder polymer The light emitted from the display panel 520 is formed of a material having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control with the convex lens layer 544 (AVG (n o , n e , n bp ) ) And the liquid crystal layer 560. In this case,

예를 들어, 다수의 액정분자(564)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(564)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 볼록렌즈층(544)의 굴절률은 각각 약 1.55 내지 약 1.6일 수 있다.For example, the average value AVG (n o ) of the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 564, the extraordinary refractive index n e of the liquid crystal molecules 564, and the refractive index n bp of the binder polymer, n e , n bp ) and the convex lens layer 544 may each be about 1.55 to about 1.6.

그러므로, 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되지 않고 그대로 렌즈패널(530)을 직진으로 통과하고, 전환형 표시장치(510)는 2D영상을 표시한다.Therefore, light having a polarization state perpendicular to the paper passes through the lens panel 530 straight without being refracted, and the switchable display device 510 displays a 2D image.

그리고, 도 6b에 도시한 바와 같은 3D영상을 표시하는 3D모드에서는, 제1 및 제2전극(542, 552)에 전압이 인가되며(ON), 그 결과 제1 및 제2전극(542, 552) 사이에 수직전기장(E)이 생성되고, 액정층(560)의 네거티브타입의 다수의 액정분자(564)는 나노캡슐(562) 내에서 장축이 수직전기장(E)에 수직하도록 제1 및 제2기판(540, 550)에 수평하고 지면에 평행하게 재배열된다.6B, a voltage is applied (ON) to the first and second electrodes 542 and 552 so that the first and second electrodes 542 and 552 A plurality of liquid crystal molecules 564 of negative type in the liquid crystal layer 560 are formed in the nanocapsules 562 such that the long axis is perpendicular to the vertical electric field E, 2 substrates 540 and 550 and rearranged in parallel to the ground.

따라서, 표시패널(520)로부터 출사되고 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은, 다수의 액정분자(564)가 정상굴절률(no)을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(560)이 다수의 액정분자(564)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Accordingly, the light emitted from the display panel 520 and having a polarization state perpendicular to the surface of the liquid crystal panel 560 is felt by the liquid crystal molecules 560 as having a normal refractive index (n 0 ) (N o , n bp )) of the normal refractive index (n o ) of the liquid crystal molecules 564 and the refractive index (n bp ) of the binder polymer.

이때, 볼록렌즈층(544)은 다수의 액정분자(564)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(564)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 실질적으로 동일한 굴절률을 가지므로, 표시패널(520)로부터 출사되는 빛은 볼록렌즈층(544)과 액정층(560)의 계면에서 굴절률 차이를 느낀다. At this time, the convex lens layer 544 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 564, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 564, and an average value of refractive index n bp of the binder polymer The light emitted from the display panel 520 experiences a refractive index difference at the interface between the convex lens layer 544 and the liquid crystal layer 560 because the refractive index difference between the convex lens layer 544 and the liquid crystal layer 560 has substantially the same refractive index as that of the liquid crystal layer 560 (AVG (n o , n e , n bp ) .

예를 들어, 다수의 액정분자(564)는 이상굴절률(ne)이 정상굴절률(no)보다 큰 네마틱 액정이므로, 다수의 액정분자(364)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))은, 다수의 액정분자(364)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))인 약 1.55 내지 약 1.6보다 작은 약 1.45 내지 약 1.5일 수 있다.For example, a plurality of the liquid crystal molecules 564 is more than the refractive index (n e) a normal refractive index, so (n o) greater nematic liquid crystal than the normal refractive index (n o) of the plurality of the liquid crystal molecules 364, and a binder polymer The average value AVG (n o , n bp ) of the refractive index n bp is determined by the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 364, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 364, May be from about 1.55 to about 1.5, which is an average value of the refractive index (n bp ) of the polymer (AVG (n o , n e , n bp )).

볼록렌즈층(544)의 굴절률이 액정층(560)의 굴절률보다 크므로, 이 경우 렌즈패널(530)은 볼록렌즈 역할을 하고, 표시패널(520)로부터 출사되고 지면에 수직한 편광상태를 갖는 빛은 굴절되어 렌즈패널(530)을 통과하고, 전환형 표시장치(510)는 3D영상을 표시한다.
The refractive index of the convex lens layer 544 is larger than the refractive index of the liquid crystal layer 560. In this case, the lens panel 530 functions as a convex lens, and has a polarization state that is emitted from the display panel 520 and perpendicular to the paper surface The light is refracted and passes through the lens panel 530, and the switchable display device 510 displays the 3D image.

이러한 전환형 표시장치(510)는 나노캡슐(562)에 다수의 액정분자(564)가 충진된 나노액정을 이용하므로, 렌즈패널(530)을 필름형태로 제작하기 용이하고, 배향막 및 평탄화막 생략에 의하여 제조비용이 절감되고, 액정분자(564)가 전기장에 의하여 재배열되므로 균일한 배향성을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.
This switching type display device 510 uses a nano-liquid crystal in which a plurality of liquid crystal molecules 564 are filled in the nano-capsule 562, so that it is easy to manufacture the lens panel 530 in the form of a film, and an alignment film and a flattening film And the liquid crystal molecules 564 are rearranged by the electric field, so that uniform orientation can be secured.

제5실시예에서는 지면에 수직한 편광상태의 빛을 이용하여 전압이 인가되지 않았을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되었을 때 3D영상을 표시하지만, 다른 실시예에서는 액정분자(564)의 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)과 볼록렌즈층(544)의 굴절률을 조절하고 지면에 평행한 편광상태의 빛을 이용하여 전압이 인가되었을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되지 않았을 때 3D영상을 표시하도록 할 수 있다.
In the fifth embodiment, a 2D image is displayed when a voltage is not applied and a 3D image is displayed when a voltage is applied using light in a polarization state perpendicular to the paper surface. In another embodiment, the normal refractive index (n o ) and an extraordinary refractive index (n e ) and the refractive index of the convex lens layer 544 and displays a 2D image when a voltage is applied using light in a polarization state parallel to the paper surface, and when a voltage is not applied So that a 3D image can be displayed.

제1 내지 제5실시예에서는 편광상태의 빛을 이용하여 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시하였으나, 다른 실시예에서는 비편광상태의 빛을 이용하여 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.In the first to fifth embodiments, the 2D image and the 3D image are selectively displayed using the light in the polarization state, but in another embodiment, the 2D image and the 3D image can be selectively displayed using the light in the unpolarized state , Which will be described with reference to the drawings.

도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 제6실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면으로, 제1 내지 제5실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.7A and 7B are diagrams showing liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the sixth embodiment of the present invention, and a description of the same parts as those of the first to fifth embodiments It is omitted.

도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따른 전환형 표시장치(610)는, 표시패널(620) 및 렌즈패널(630)을 포함한다. As shown in Figs. 7A and 7B, the switching type display device 610 according to the sixth embodiment of the present invention includes a display panel 620 and a lens panel 630. Fig.

표시패널(620)은, 제1 내지 제3화소(P1 내지 P3)를 포함하는 다수의 화소를 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하는데, 이러한 표시패널(620)은 액정표시장치, 유기발광다이오드 표시장치 또는 플라즈마표시장치와 같은 평판표시장치일 수 있으며, 액정표시장치의 경우 TN 모드, IPS 모드, VA 모드, ECB 모드, OCB 모드 중 하나일 수 있다.The display panel 620 displays a 2D image or a 3D image using a plurality of pixels including the first through third pixels P1 through P3. The display panel 620 includes a liquid crystal display device, an organic light emitting diode A flat panel display device such as a display device or a plasma display device, and may be one of a TN mode, an IPS mode, a VA mode, an ECB mode, and an OCB mode in the case of a liquid crystal display device.

여기서, 표시패널(620)은 특정방향의 편광상태를 갖는 빛뿐만 아니라 비편광상태의 빛을 출사할 수도 있으며, 예를 들어 경면반사 방지를 위한 원편광판이 제거된 상부발광(top emission) 방식의 유기발광다이오드 표시장치일 수 있다. Here, the display panel 620 may emit not only light having a polarization state in a specific direction but also light in a non-polarization state. For example, a top emission type in which a circularly polarizing plate for mirror- Organic light emitting diode display device.

이와 같이, 표시패널(620)이 비편광상태의 빛을 출사하는 경우에도 전환형 표시장치(610)가 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시할 수 있는 것은, 렌즈패널(630)이 액정분자(664)의 복굴절(위상차)을 이용하는 것이 아니라 액정층(660) 자체의 유효 굴절률(effective refractive index)을 이용하기 때문인데, 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다. The reason why the switching type display device 610 can selectively display the 2D image and the 3D image even when the display panel 620 emits light in the unpolarized state is that the lens panel 630 is a liquid crystal molecule This is because the birefringence (phase difference) of the liquid crystal layer 660 itself is not used but the effective refractive index of the liquid crystal layer 660 itself is utilized, which will be described later.

렌즈패널(630)은, 표시패널(620) 상부에 배치되어 표시패널(620)로부터 출사되는 빛을 선택적으로 굴절시키거나 그대로 투과시키는데, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(640, 650)과, 제1 및 제2기판(640, 650) 사이에 형성되는 액정층(660)을 포함한다. The lens panel 630 is disposed on the display panel 620 to selectively refract or transmit the light emitted from the display panel 620. The first and second substrates 640 and 650 And a liquid crystal layer 660 formed between the first and second substrates 640 and 650.

제1 및 제2기판(640, 650)은 필름형태의 가요성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second substrates 640 and 650 may be made of a flexible material in the form of a film.

제1 및 제2기판(640, 650)의 내면에는 각각 제1 및 제2전극(642, 652)이 형성되고, 제2전극(652) 하부에는 투명한 오목렌즈층(654)이 형성된다. First and second electrodes 642 and 652 are formed on the inner surfaces of the first and second substrates 640 and 650 and a transparent concave lens layer 654 is formed under the second electrode 652.

제1 및 제2전극(642, 652)은 각각 제1 및 제2기판(640, 650) 전면에 형성되는 판 형상일 수 있으며, 인듐-틴-옥사이드 또는 인??-징크-옥사이드, 전도성 고분자, 카본나노튜브, 그래핀 또는 은나노와이어와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electrodes 642 and 652 may be in the form of a plate formed on the entire surface of the first and second substrates 640 and 650 and may be formed of indium-tin-oxide or phosphorus-zinc-oxide, , A carbon nanotube, a graphene, or a silver nanowire.

오목렌즈층(654)은 다수의 액정분자(664)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(664)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질, 예를 들어 PET와 같은 수지로 이루어질 수 있다.The concave lens layer 654 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 664, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 664 and an average value AVG (n e ) of a refractive index n bp of a binder polymer n o , n e , n bp ) and a material having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control, for example, a resin such as PET.

오목렌즈층(654)의 하면에는 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 오목부가 형성되고, 액정층(660)은 오목렌즈층(654)과 제1전극(642) 사이의 오목부에 충진된다.The liquid crystal layer 660 has a concave lens layer 654 and a plurality of first electrodes 642 and a plurality of second concave portions 652. The concave lens layer 654 has a semicylindrical or half- As shown in Fig.

이때, 다수의 오목부 각각의 단면은 반원 형상 또는 반타원 형상일 수 있으며, 그 결과 다수의 오목부 각각은 구면 오목렌즈 형상 또는 비구면 오목렌즈 형상을 구현할 수 있다.At this time, the cross-section of each of the plurality of recesses may be semicircular or semi-elliptic, and as a result, each of the plurality of recesses may realize a spherical concave lens shape or an aspherical concave lens shape.

액정층(660)은 수 내지 수백 나노미터의 직경을 갖는 고분자 캡슐인 나노캡슐(662)에 다수의 액정분자(664)를 충진시킨 나노액정을 포함하는데, 다수의 액정분자(664)는 유전율 이방성이 양(Δε>0)인 포지티브타입 일 수 있다. The liquid crystal layer 660 includes nano-liquid crystals in which a plurality of liquid crystal molecules 664 are filled in a nanocapsule 662, which is a polymer capsule having a diameter of several to several hundreds of nanometers, and a plurality of liquid crystal molecules 664 has a dielectric anisotropy May be a positive type in which the amount (? &Gt; 0).

다수의 액정분자(664)는 광의 진행방향에 따라 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)을 나타내는 복굴절 특성을 갖는데, 예를 들어 정상굴절률(no)이 이상굴절률(ne)보다 작은 네마틱(nematic) 액정일 수 있다(no<ne). The plurality of liquid crystal molecules 664 have a birefringence characteristic indicating a normal refractive index n o and an extra refractive index n e according to the traveling direction of light. For example, when the normal refractive index n o is greater than the ideal refractive index n e It can be a small nematic liquid crystal (n o <n e ).

이러한 나노액정은 전기장이 인가되지 않을 경우 등방성을 갖고, 전기장이 인가될 경우 나노캡슐(662) 내에서 전기장에 의해 재배열되어 방향성을 가지며, 이러한 나노액정에 바인더 폴리머를 추가할 경우 필름형태로 제작하기 용이한 장점이 있다.
Such nano-liquid crystals are isotropic when an electric field is not applied, and when the electric field is applied, they are rearranged by an electric field in the nanocapsules 662 to have a directionality. When a binder polymer is added to such nano-liquid crystals, There is an advantage that it is easy to do.

이러한 전환형 표시장치(610)는, 액정층(660)의 배열상태에 따라 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시한다.The switchable display device 610 selectively displays a 2D image and a 3D image according to the arrangement state of the liquid crystal layer 660.

즉, 도 7a에 도시한 바와 같은 2D영상을 표시하는 2D모드에서는, 제1 및 제2전극(642, 652)에 전압이 인가되며(ON), 그 결과 제1 및 제2전극(642, 652) 사이에 수직전기장(E)이 생성되고, 액정층(660)의 포지티브타입의 다수의 액정분자(664)는 나노캡슐(662) 내에서 장축이 수직전기장(E)에 평행하도록 제1 및 제2기판(640, 650)에 수직하고 지면에 평행하게 재배열된다.That is, in the 2D mode in which the 2D image is displayed as shown in FIG. 7A, a voltage is applied to the first and second electrodes 642 and 652 so that the first and second electrodes 642 and 652 And a plurality of liquid crystal molecules 664 of positive type in the liquid crystal layer 660 are formed in the nanocapsules 662 such that the long axis is parallel to the vertical electric field E, 2 substrates 640, 650 and parallel to the ground.

따라서, 표시패널(620)로부터 출사되고 편광상태 또는 비편광상태의 빛은, 다수의 액정분자(664)가 정상굴절률(no)을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(660)이 다수의 액정분자(664)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Accordingly, the light emitted from the display panel 620 and having a polarized state or a non-polarized state can be recognized by the fact that a large number of liquid crystal molecules 664 have a normal refractive index (n 0 ), and as a result, feel to have a refractive index corresponding to the average value (AVG (n o, n bp)) of the normal refractive index (n o) and the refractive index of the binder polymer (n bp) of the molecule (664).

이때, 오목렌즈층(654)을 다수의 액정분자(664)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(620)로부터 출사되는 빛이 액정층(660)과 오목렌즈층(654)의 계면에서 굴절률 차이를 느끼지 않도록 할 수 있다. At this time, the concave lens layer 654 is divided into the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 664 and the average value AVG (n o , n bp ) of the refractive index n bp of the binder polymer, It is possible to prevent the light emitted from the display panel 620 from feeling a refractive index difference at the interface between the liquid crystal layer 660 and the concave lens layer 654 by forming a material having substantially the same refractive index .

예를 들어, 다수의 액정분자(664)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))과 오목렌즈층(654)의 굴절률은 각각 약 1.45 내지 약 1.5일 수 있다.For example, the normal refractive index n o of a plurality of liquid crystal molecules 664 and the average value AVG (n o , n bp ) of the refractive index n bp of the binder polymer and the refractive index of the negative lens layer 654 are About 1.45 to about 1.5.

그러므로, 편광상태 또는 비편광상태의 빛은 굴절되지 않고 그대로 렌즈패널(630)을 직진으로 통과하고, 전환형 표시장치(610)는 2D영상을 표시한다.Therefore, the light in the polarized state or the unpolarized state passes straight through the lens panel 630 as it is without being refracted, and the switchable display device 610 displays the 2D image.

그리고, 도 7b에 도시한 바와 같은 3D영상을 표시하는 3D모드에서는, 제1 및 제2전극(642, 652)에 전압이 인가되지 않으며(OFF), 그 결과 제1 및 제2전극(642, 652) 사이에 전기장이 생성되지 않고, 액정층(660)의 다수의 액정분자(664)는 나노캡슐(662) 내에서 무작위(random)로 배열된다.In the 3D mode in which the 3D image is displayed as shown in FIG. 7B, no voltage is applied to the first and second electrodes 642 and 652 (OFF), and as a result, the first and second electrodes 642 and 652, 652 and the liquid crystal molecules 664 of the liquid crystal layer 660 are randomly arranged in the nanocapsules 662. [

따라서, 표시패널(620)로부터 출사되는 편광상태 또는 비편광상태의 빛은, 다수의 액정분자(664)가 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)의 평균값에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(660)이 다수의 액정분자(664)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(664)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Accordingly, the polarized light or the unpolarized light emitted from the display panel 620 has a refractive index corresponding to an average value of the normal refractive index (n o ) and the extraordinary refractive index (n e ) And as a result the liquid crystal layer 660 functions as the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 664, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 664 and the average refractive index n bp of the binder polymer (AVG (n o , n e , n bp )).

이때, 오목렌즈층(654)은 다수의 액정분자(664)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))과 실질적으로 동일한 굴절률을 가지므로, 표시패널(620)로부터 출사되는 빛은 액정층(660)과 오목렌즈층(654)의 계면에서 굴절률 차이를 느낀다. At this time, the concave lens layer 654 has a refractive index substantially equal to the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 664 and the average value AVG (n o , n bp ) of the refractive index n bp of the binder polymer The light emitted from the display panel 620 experiences a refractive index difference at the interface between the liquid crystal layer 660 and the concave lens layer 654.

예를 들어, 다수의 액정분자(664)는 이상굴절률(ne)이 정상굴절률(no)보다 큰 네마틱 액정이므로, 다수의 액정분자(364)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))은, 다수의 액정분자(364)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))인 약 1.45 내지 약 1.5보다 큰 약 1.55 내지 약 1.6일 수 있다.For example, because a plurality of the liquid crystal molecules 664 is more than the refractive index (n e) is greater nematic liquid crystal than the normal refractive index (n o), normal refractive index of the plurality of liquid crystal molecules (364) (n o), a plurality of liquid crystal the average value of more than the refractive index (n e) and the refractive index of the binder polymer (n bp) of the molecule 364 (AVG (n o, n e, n bp)) is a normal refractive index (n o of the plurality of the liquid crystal molecules 364 And an average value (AVG (n o , n bp )) of the refractive index (n bp ) of the binder polymer and about 1.55 to about 1.6 greater than about 1.5 to about 1.5.

액정층(660)의 굴절률이 오목렌즈층(654)의 굴절률보다 크므로, 이 경우 렌즈패널(630)은 볼록렌즈 역할을 하고, 표시패널(620)로부터 출사되는 편광상태 또는 비편광상태의 빛은 굴절되어 렌즈패널(630)을 통과하고, 전환형 표시장치(610)는 3D영상을 표시한다.
The refractive index of the liquid crystal layer 660 is greater than the refractive index of the concave lens layer 654 so that the lens panel 630 functions as a convex lens in this case and the polarized state of the light emitted from the display panel 620 or the non- Is refracted and passes through the lens panel 630, and the switchable display device 610 displays a 3D image.

이러한 전환형 표시장치(610)는 나노캡슐(662)에 다수의 액정분자(664)가 충진된 나노액정을 이용하므로, 렌즈패널(630)을 필름형태로 제작하기 용이하고, 배향막 및 평탄화막 생략에 의하여 제조비용이 절감되고, 액정분자(664)가 전기장에 의하여 재배열되므로 균일한 배향성을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.
Since the switching type display device 610 uses nanocrystals in which a plurality of liquid crystal molecules 664 are filled in the nanocapsules 662, it is easy to manufacture the lens panel 630 in the form of a film, and an alignment film and a flattening film And the liquid crystal molecules 664 are rearranged by the electric field, so that uniform orientation can be secured.

제6실시예에서는 제1기판과 제2기판 하부의 오목렌즈층 사이에 액정층을 형성하였으나, 다른 실시예에서는 제1기판 상부의 볼록렌즈층과 제2기판 사이에 액정층을 형성할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.In the sixth embodiment, the liquid crystal layer is formed between the first substrate and the concave lens layer under the second substrate. However, in another embodiment, a liquid crystal layer may be formed between the convex lens layer on the first substrate and the second substrate , Which will be described with reference to the drawings.

도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 제7실시예에 따른 전환형 표시장치의 2D모드 및 3D모드의 액정배열상태를 도시한 도면으로, 제1 내지 제6실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.8A and 8B are diagrams showing liquid crystal alignment states in the 2D mode and the 3D mode of the switching type display device according to the seventh embodiment of the present invention, It is omitted.

도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제7실시예에 따른 전환형 표시장치(710)는, 표시패널(720) 및 렌즈패널(730)을 포함한다. As shown in Figs. 8A and 8B, the switching type display device 710 according to the seventh embodiment of the present invention includes a display panel 720 and a lens panel 730. Fig.

표시패널(720)은, 제1 내지 제3화소(P1 내지 P3)를 포함하는 다수의 화소를 이용하여 2D영상 또는 3D영상을 표시하는데, 이러한 표시패널(720)은 액정표시장치, 유기발광다이오드 표시장치 또는 플라즈마표시장치와 같은 평판표시장치일 수 있으며, 액정표시장치의 경우 TN 모드, IPS 모드, VA 모드, ECB 모드, OCB 모드 중 하나일 수 있다. The display panel 720 displays a 2D image or a 3D image using a plurality of pixels including the first through third pixels P1 through P3. The display panel 720 includes a liquid crystal display, an organic light emitting diode A flat panel display device such as a display device or a plasma display device, and may be one of a TN mode, an IPS mode, a VA mode, an ECB mode, and an OCB mode in the case of a liquid crystal display device.

여기서, 표시패널(320)은 특정방향의 편광상태를 갖는 빛뿐만 아니라 비편광상태의 빛을 출사할 수도 있으며, 예를 들어 경면반사 방지를 위한 원편광판이 제거된 상부발광(top emission) 방식의 유기발광다이오드 표시장치일 수 있다. Here, the display panel 320 may emit not only light having a polarization state in a specific direction but also unpolarized light. For example, the display panel 320 may emit light of a top emission type in which a circularly polarizing plate for mirror- Organic light emitting diode display device.

이와 같이, 표시패널(720)이 비편광상태의 빛을 출사하는 경우에도 전환형 표시장치(710)가 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시할 수 있는 것은, 렌즈패널(730)이 액정분자(764)의 복굴절(위상차)을 이용하는 것이 아니라 액정층(760) 자체의 유효 굴절률을 이용하기 때문인데, 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다. The reason why the switching type display device 710 can selectively display the 2D image and the 3D image even when the display panel 720 emits light in the unpolarized state is that the lens panel 730 is a liquid crystal molecule (Phase difference) of the liquid crystal layer 760 itself but the effective refractive index of the liquid crystal layer 760 itself, which will be described later.

렌즈패널(730)은, 표시패널(720) 상부에 배치되어 표시패널(720)로부터 출사되는 빛을 선택적으로 굴절시키거나 그대로 투과시키는데, 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(740, 750)과, 제1 및 제2기판(740, 750) 사이에 형성되는 액정층(760)을 포함한다. The lens panel 730 is disposed on the display panel 720 to selectively refract or transmit light emitted from the display panel 720. The first and second substrates 740 and 750 And a liquid crystal layer 760 formed between the first and second substrates 740 and 750.

제1 및 제2기판(740, 750)은 필름형태의 가요성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second substrates 740 and 750 may be made of a flexible material in the form of a film.

제1 및 제2기판(740, 750)의 내면에는 각각 제1 및 제2전극(742, 752)이 형성되고, 제1전극(742) 상부에는 투명한 볼록렌즈층(744)이 형성된다. First and second electrodes 742 and 752 are formed on the inner surfaces of the first and second substrates 740 and 750 and a transparent convex lens layer 744 is formed on the first electrode 742.

제1 및 제2전극(742, 752)은 각각 제1 및 제2기판(740, 750) 전면에 형성되는 판 형상일 수 있으며, 인듐-틴-옥사이드 또는 인??-징크-옥사이드, 전도성 고분자, 카본나노튜브, 그래핀 또는 은나노와이어와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electrodes 742 and 752 may be in the form of a plate formed on the entire surface of the first and second substrates 740 and 750 and may include indium tin oxide or phosphorous- , A carbon nanotube, a graphene, or a silver nanowire.

볼록렌즈층(744)은 다수의 액정분자(764)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질, 예를 들어 PET와 같은 수지로 이루어질 수 있다.The convex lens layer 744 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 764, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 364 and an average value AVG (n e ) of a refractive index n bp of a binder polymer n o , n e , n bp ) and a material having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control, for example, a resin such as PET.

볼록렌즈층(744)의 상면에는 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 볼록부가 형성되고, 액정층(760)은 볼록렌즈층(744)과 제2전극(752) 사이에 충진된다. The liquid crystal layer 760 is formed on the upper surface of the convex lens layer 744 such that the convex lens layer 744 and the second electrode 752 Lt; / RTI &gt;

이때, 다수의 볼록부 각각의 단면은 반원 형상 또는 반타원 형상일 수 있으며, 그 결과 다수의 볼록부 각각은 구면 볼록렌즈 형상 또는 비구면 볼록렌즈 형상을 구현할 수 있다.In this case, the cross section of each of the plurality of convex portions may be semicircular or semi-elliptic, and as a result, each of the plurality of convex portions may implement a spherical convex lens shape or an aspherical convex lens shape.

액정층(760)은 수 내지 수백 나노미터의 직경을 갖는 고분자 캡슐인 나노캡슐(762)에 다수의 액정분자(764)를 충진시킨 나노액정을 포함하는데, 다수의 액정분자(764)는 유전율 이방성이 양(Δε>0)인 포지티브타입 일 수 있다. The liquid crystal layer 760 includes a nano-liquid crystal in which a plurality of liquid crystal molecules 764 are filled in a nanocapsule 762, which is a polymer capsule having a diameter of several to several hundred nanometers, and a plurality of liquid crystal molecules 764 has a dielectric anisotropy May be a positive type in which the amount (? &Gt; 0).

다수의 액정분자(764)는 광의 진행방향에 따라 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)을 나타내는 복굴절 특성을 갖는데, 예를 들어 정상굴절률(no)이 이상굴절률(ne)보다 작은 네마틱 액정일 수 있다(no<ne). The plurality of liquid crystal molecules 764 has a birefringence characteristic indicating a normal refractive index n o and an extra refractive index n e depending on the traveling direction of light. For example, when the normal refractive index n o is greater than the ideal refractive index n e It may be a small nematic liquid crystal (n o <n e ).

이러한 나노액정의 다수의 액정분자(764)는 전기장이 인가되지 않을 경우 등방성을 갖고, 전기장이 인가될 경우 나노캡슐(762) 내에서 전기장에 의해 재배열되어 방향성을 가지며, 이러한 나노액정에 바인더 폴리머를 추가할 경우 필름형태로 제작하기 용이한 장점이 있다.
The nano-liquid crystal molecules 764 are isotropic when no electric field is applied. When the electric field is applied, the liquid crystal molecules 764 are rearranged by the electric field in the nanocapsules 762 to be oriented, It is easy to produce the film in the form of a film.

이러한 전환형 표시장치(710)는, 액정층(760)의 배열상태에 따라 2D영상 및 3D영상을 선택적으로 표시한다.The switchable display device 710 selectively displays the 2D image and the 3D image according to the arrangement state of the liquid crystal layer 760.

즉, 도 8a에 도시한 바와 같은 2D영상을 표시하는 2D모드에서는, 제1 및 제2전극(742, 752)에 전압이 인가되지 않으며(OFF), 그 결과 제1 및 제2전극(742, 752) 사이에 전기장이 생성되지 않고, 액정층(760)의 다수의 액정분자(764)는 나노캡슐(762) 내에서 무작위(random)로 배열된다. That is, in the 2D mode in which the 2D image is displayed as shown in FIG. 8A, no voltage is applied to the first and second electrodes 742 and 752 (OFF), so that the first and second electrodes 742, The liquid crystal molecules 764 of the liquid crystal layer 760 are randomly arranged in the nanocapsules 762. In this case,

따라서, 표시패널(720)로부터 출사되는 편광상태 또는 비편광상태의 빛은, 다수의 액정분자(764)가 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)의 평균값에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(760)이 다수의 액정분자(764)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(764)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Therefore, the polarized light or the unpolarized light emitted from the display panel 720 has a refractive index corresponding to an average value of the normal refractive index (n o ) and the extraordinary refractive index (n e ) And as a result the liquid crystal layer 760 has the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 764, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 764 and the average refractive index n bp of the binder polymer (AVG (n o , n e , n bp )).

이때, 볼록렌즈층(744)을 다수의 액정분자(764)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(764)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 광경로 제어에 영향을 주지 않는 범위 내에서 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(720)로부터 출사되는 편광상태 또는 비편광상태의 빛이 볼록렌즈층(744)과 액정층(760)의 계면에서 굴절률 차이를 느끼지 않도록 할 수 있다. At this time, the convex lens layer 744 is divided into the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 764, the extraordinary refractive index n e of the liquid crystal molecules 764, and the average value of the refractive index n bp of the binder polymer AVG (n o , n e , n bp )) and a material having substantially the same refractive index within a range that does not affect the optical path control, It is possible to prevent the light from feeling a refractive index difference at the interface between the convex lens layer 744 and the liquid crystal layer 760.

예를 들어, 볼록렌즈층(744)의 굴절률과 다수의 액정분자(764)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(364)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))은 각각 약 1.55 내지 약 1.6일 수 있다.For example, the refractive index of the convex lens layer 744, the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 764, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 364, and the refractive index n bp of the binder polymer (AVG (n o , n e , n bp )) of about 1.55 to about 1.6, respectively.

그러므로, 편광상태 또는 비편광상태의 빛은 굴절되지 않고 그대로 렌즈패널(730)을 직진으로 통과하고, 전환형 표시장치(710)는 2D영상을 표시한다.Therefore, the light in the polarized state or the unpolarized state passes straight through the lens panel 730 as it is without being refracted, and the switchable display device 710 displays the 2D image.

그리고, 도 8b에 도시한 바와 같은 3D영상을 표시하는 3D모드에서는, 제1 및 제2전극(742, 752)에 전압이 인가되며, 그 결과 제1 및 제2전극(742, 752) 사이에 수직전기장(E)이 생성되고, 액정층(360)의 포지티브타입의 다수의 액정분자(764)는 나노캡슐(762) 내에서 장축이 수직전기장(E)에 평행하도록 제1 및 제2기판(740, 750)에 수직하고 지면에 평행하게 재배열된다. 8B, a voltage is applied to the first and second electrodes 742 and 752, and as a result, a voltage is applied between the first and second electrodes 742 and 752 in a 3D mode in which a 3D image is displayed A plurality of liquid crystal molecules 764 of positive type in the liquid crystal layer 360 are generated in the nanocapsules 762 such that the long axis is parallel to the vertical electric field E, 740, and 750 and is rearranged in parallel to the ground.

따라서, 표시패널(720)로부터 출사되는 편광상태 또는 비편광상태의 빛은, 다수의 액정분자(764)가 정상굴절률(no)을 갖는 것으로 느끼고, 그 결과 액정층(760)이 다수의 액정분자(764)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))에 대응되는 굴절률을 갖는 것으로 느낀다.Therefore, the polarized light or the unpolarized light emitted from the display panel 720 can be viewed as having many liquid crystal molecules 764 having a normal refractive index (n 0 ), and as a result, feel to have a refractive index corresponding to the average value (AVG (n o, n bp)) of the normal refractive index (n o) and the refractive index of the binder polymer (n bp) of the molecule (764).

이때, 볼록렌즈층(744)은 다수의 액정분자(764)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(764)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))과 실질적으로 동일한 굴절률을 가지므로, 표시패널(720)로부터 출사되는 빛은 볼록렌즈층(744)과 액정층(760)의 계면에서 굴절률 차이를 느낀다. At this time, the convex lens layer 744 has a normal refractive index n o of a large number of liquid crystal molecules 764, an extra refractive index n e of a large number of liquid crystal molecules 764, and an average value of refractive index n bp of the binder polymer The light emitted from the display panel 720 has a refractive index difference at the interface between the convex lens layer 744 and the liquid crystal layer 760 because the refractive indexes of the liquid crystal layer 760 and the liquid crystal layer 760 have substantially the same refractive index as that of the liquid crystal layer 760 (AVG (n o , n e , n bp ) .

예를 들어, 다수의 액정분자(764)는 이상굴절률(ne)이 정상굴절률(no)보다 큰 네마틱 액정이므로, 다수의 액정분자(764)의 정상굴절률(no) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, nbp))은, 다수의 액정분자(764)의 정상굴절률(no), 다수의 액정분자(764)의 이상굴절률(ne) 및 바인더 폴리머의 굴절률(nbp)의 평균값(AVG(no, ne, nbp))인 약 1.55 내지 약 1.6보다 작은 약 1.45 내지 약 1.5일 수 있다.For example, a plurality of the liquid crystal molecules 764 is more than the refractive index (n e) a normal refractive index, so (n o) greater nematic liquid crystal than the normal refractive index (n o) of the plurality of the liquid crystal molecules 764, and a binder polymer The average value AVG (n o , n bp ) of the refractive index n bp is determined by the normal refractive index n o of the liquid crystal molecules 764, the extra refractive index n e of the liquid crystal molecules 764, May be from about 1.55 to about 1.5, which is an average value of the refractive index (n bp ) of the polymer (AVG (n o , n e , n bp )).

볼록렌즈층(744)의 굴절률이 액정층(760)의 굴절률보다 크므로, 이 경우 렌즈패널(730)은 볼록렌즈 역할을 하고, 표시패널(720)로부터 출사되고 편광상태 또는 비편광상태를 갖는 빛은 굴절되어 렌즈패널(730)을 통과하고, 전환형 표시장치(710)는 3D영상을 표시한다.
The refractive index of the convex lens layer 744 is larger than the refractive index of the liquid crystal layer 760. In this case, the lens panel 730 functions as a convex lens, and is emitted from the display panel 720 and has a polarized state or a non- The light is refracted and passes through the lens panel 730, and the switchable display device 710 displays the 3D image.

이러한 전환형 표시장치(710)는 나노캡슐(762)에 다수의 액정분자(764)가 충진된 나노액정을 이용하므로, 렌즈패널(730)을 필름형태로 제작하기 용이하고, 배향막 및 평탄화막 생략에 의하여 제조비용이 절감되고, 액정분자(764)가 전기장에 의하여 재배열되므로 균일한 배향성을 확보할 수 있는 장점을 갖는다.
Since the switching type display device 710 uses nanocrystals in which a plurality of liquid crystal molecules 764 are filled in the nanocapsules 762, it is easy to manufacture the lens panel 730 in the form of a film, and the alignment film and the flattening film And the liquid crystal molecules 764 are rearranged by the electric field, so that uniform orientation can be secured.

제7실시예에서는 전압이 인가되지 않았을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되었을 때 3D영상을 표시하지만, 다른 실시예에서는 액정분자(764)의 정상굴절률(no) 및 이상굴절률(ne)과 볼록렌즈층(744)의 굴절률을 조절하여 전압이 인가되었을 때 2D영상을 표시하고 전압이 인가되지 않았을 때 3D영상을 표시하도록 할 수 있다.
In the seventh embodiment, the 2D image is displayed when the voltage is not applied and the 3D image is displayed when the voltage is applied. In other embodiments, the normal refractive index (n o ) and the extraordinary refractive index n e of the liquid crystal molecule 764, The refractive index of the convex lens layer 744 may be adjusted to display a 2D image when a voltage is applied and a 3D image when a voltage is not applied.

그리고, 제1 내지 제7실시예에서는 액정층 내의 전하축적을 방지하기 위하여 렌즈패널을 반전(inversion)방식으로 구동할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다. In the first to seventh embodiments, the lens panel can be driven in an inversion manner in order to prevent the accumulation of charges in the liquid crystal layer, which will be described with reference to the drawings.

도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 제8 및 제9실시예에 따른 전환형 표시장치에 인가되는 전압의 파형도로서, 제1 내지 제7실시예에 따른 전환형 표시장치(110 내지 710)에 적용할 수 있으며, 제1실시예를 예로 들어 설명한다. 9A and 9B are waveform diagrams of voltages applied to the switchable display device according to the eighth and ninth embodiments of the present invention, respectively. In the switchable display devices 110 to 710 according to the first to seventh embodiments, And will be described by taking the first embodiment as an example.

도 9a에 도시한 바와 같이, 전환형 표시장치(110)가 3D영상을 표시할 경우, 제1전극(142)에는 기준전압(Vref)인 제1전압(V1)이 인가되고, 제2전극(144)에는 기준전압(Vref)보다 제1전압차(ΔV1)만큼 큰 전압(Vref+ΔV1)과 기준전압(Vref)보다 제1전압차(ΔV1)만큼 작은 전압(Vref-ΔV1)을 교대로 갖는 제2전압(V2)이 인가되어 전기장이 생성된다.9A, when the switching type display device 110 displays a 3D image, a first voltage V1, which is a reference voltage Vref, is applied to the first electrode 142, 144 alternately have a voltage Vref +? V1 that is larger than the reference voltage Vref by the first voltage difference? V1 and a voltage Vref-? V1 that is smaller than the reference voltage Vref by the first voltage difference? The second voltage V2 is applied and an electric field is generated.

즉, 제1전극(142)의 제1전압(V1)과 제2전극(144)의 제2전압(V2) 사이에는 제1전압차(ΔV1)가 발생하고, 제1전압차(ΔV1)에 의하여 전기장이 생성되어 액정층(160)에 인가되고, 액정분자(164)는 나노캡슐(162) 내에서 전기장에 의해 재배열된다. That is, a first voltage difference? V1 is generated between the first voltage V1 of the first electrode 142 and the second voltage V2 of the second electrode 144, and the first voltage difference? An electric field is generated and applied to the liquid crystal layer 160, and the liquid crystal molecules 164 are rearranged in the nanocapsules 162 by an electric field.

이때, 제2전압(V2)의 크기가 기준전압(Vref)에 대하여 주기적으로 변경되므로, 생성되는 전기장의 방향도 주기적으로 변경되며 그에 따라 액정층(160)에서의 전하축적이 방지된다. At this time, since the magnitude of the second voltage V2 periodically changes with respect to the reference voltage Vref, the direction of the generated electric field periodically changes, thereby preventing the accumulation of charges in the liquid crystal layer 160. [

도 9b에 도시한 바와 같이, 전환형 표시장치(110)가 3D영상을 표시할 경우, 제1전극(142)에는 기준전압(Vref)보다 제2전압차(ΔV2)만큼 작은 전압(Vref-ΔV2)과 기준전압(Vref)보다 제2전압차(ΔV2)만큼 큰 전압(Vref+ΔV2)을 교대로 갖는 제1전압(V1)이 인가되고, 제2전극(144)에는 기준전압(Vref)보다 제2전압차(ΔV2)만큼 큰 전압(Vref+ΔV2)과 기준전압(Vref)보다 제2전압차(ΔV2)만큼 작은 전압(Vref-ΔV2)을 교대로 갖는 제2전압(V2)이 인가되어 전기장이 생성된다.9B, when the switching type display device 110 displays a 3D image, the first electrode 142 is supplied with a voltage Vref-V2 (Vref-V2) which is smaller than the reference voltage Vref by the second voltage difference V2 And a voltage Vref +? V2 that is higher than the reference voltage Vref by a second voltage difference? V2 is alternately applied to the second electrode 144 and the reference voltage Vref is applied to the second electrode 144 The second voltage V2 having the voltage Vref +? V2 that is as large as the second voltage difference? V2 and the voltage Vref-? V2 that is smaller than the reference voltage Vref by the second voltage difference? An electric field is generated.

이때, 제1 및 제2전압(V1, V2)은 기준전압(Vref)에 대하여 서로 반대의 전위를 가지며 교번되는데, 예를 들어 제1전압(V1)이 기준전압(Vref)보다 제2전압차(ΔV2)만큼 작은 전압(Vref-ΔV2)인 경우 제2전압(V2)은 기준전압(Vref)보다 제2전압차(ΔV2)만큼 큰 전압(Vref+ΔV2)이 되고, 제1전압(V1)이 기준전압(Vref)보다 제2전압차(ΔV2)만큼 큰 전압(Vref+ΔV2)인 경우 제1전압(V1)은 기준전압(Vref)보다 제2전압차(ΔV2)만큼 작은 전압(Vref-ΔV2)이 된다. At this time, the first and second voltages V1 and V2 are alternated with each other with respect to the reference voltage Vref. For example, when the first voltage V1 is higher than the reference voltage Vref, The second voltage V2 becomes a voltage Vref + DELTA V2 that is larger than the reference voltage Vref by the second voltage difference DELTA V2 and the first voltage V1 is higher than the reference voltage Vref by DELTA V2, The first voltage V1 is higher than the reference voltage Vref by a voltage Vref-V2 smaller than the reference voltage Vref by the second voltage difference V2 when the voltage Vref +? V2 is larger than the reference voltage Vref by the second voltage difference? DELTA V2).

즉, 제1전극(142)의 제1전압(V1)과 제2전극(144)의 제2전압(V2) 사이에는 제2전압차(ΔV2)의 2배의 전압차(2ΔV2)가 발생하고, 제2전압차(ΔV2)의 2배의 전압차(2ΔV2)에 의하여 전기장이 생성되어 액정층(160)에 인가되고, 액정분자(164)는 나노캡슐(162) 내에서 전기장에 의해 재배열된다. That is, a voltage difference 2? V2 of twice the second voltage difference? V2 is generated between the first voltage V1 of the first electrode 142 and the second voltage V2 of the second electrode 144 An electric field is generated and applied to the liquid crystal layer 160 by the voltage difference 2 DELTA V2 twice the second voltage difference DELTA V2 so that the liquid crystal molecules 164 are arranged in the nanocapsules 162 by the electric field do.

이때, 제1 및 제2전압(V1, V2)의 크기가 기준전압(Vref)에 대하여 주기적으로 변경되므로, 생성되는 전기장의 방향도 주기적으로 변경되며 그에 따라 액정층(160)에서의 전하축적이 방지된다. At this time, since the magnitude of the first and second voltages V1 and V2 is periodically changed with respect to the reference voltage Vref, the direction of the generated electric field is also periodically changed so that the charge accumulation in the liquid crystal layer 160 .

또한, 제1전극(142)과 제2전극(144)이 제2전압차(ΔV2)의 2배의 전압차(2ΔV2)를 가지므로, 제2전압차(ΔV2)를 도 9a의 제1전압차(ΔV1)의 1/2배로 설정(ΔV2=(1/2)ΔV1)하더라도 동일한 세기의 전기장을 생성할 수 있다. Since the first electrode 142 and the second electrode 144 have a voltage difference 2? V2 twice the second voltage difference? V2, the second voltage difference? It is possible to generate an electric field of the same intensity even if it is set to 1/2 of the difference DELTA V1 (DELTA V2 = (1/2) DELTA V1).

따라서, 도 9b의 제1 및 제2전압(V1, V2) 각각의 진폭은 도 9a의 제1 또는 제2전압(V1, V2)의 진폭보다 감소시킬 수 있으며, 그 결과 소비전력을 절감할 수 있다.
Therefore, the amplitudes of the first and second voltages V1 and V2 in FIG. 9B can be reduced more than the amplitudes of the first and second voltages V1 and V2 in FIG. 9A, have.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that

110: 전환형 표시장치 120: 표시패널
130: 렌즈패널 140: 제1기판
150: 제2기판 160: 액정층
162: 나노캡슐 164: 액정분자
110: switching type display device 120: display panel
130: Lens panel 140: First substrate
150: second substrate 160: liquid crystal layer
162: Nano capsule 164: Liquid crystal molecule

Claims (17)

영상을 표시하는 표시패널과;
상기 표시패널 상부에 배치되고, 상기 표시패널로부터 출사되는 빛을 굴절시키거나 그대로 투과시키는 렌즈패널로서,
서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과,
상기 제1 및 제2기판 중 적어도 하나의 내면에 배치되는 제1 및 제2전극과,
상기 제1 및 제2기판 사이에 배치되는 렌즈층과,
상기 제1 및 제2기판 중 하나와 상기 렌즈층과 사이에 배치되고, 나노캡슐에 다수의 액정분자를 충진시킨 나노액정으로 이루어지는 액정층
을 포함하는 렌즈패널
을 포함하는 전환형 표시장치.
A display panel for displaying an image;
A lens panel disposed above the display panel and refracting or transmitting the light emitted from the display panel as it is,
First and second substrates spaced apart from each other,
First and second electrodes disposed on an inner surface of at least one of the first and second substrates,
A lens layer disposed between the first and second substrates,
A liquid crystal layer disposed between one of the first and second substrates and the lens layer and made of a nano-liquid crystal in which a plurality of liquid crystal molecules are filled in the nano-
A lens panel
And a display unit.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 액정분자는, 정상굴절률이 이상굴절률보다 작은 네마틱 액정이고,
상기 나노액정은, 전기장이 인가되지 않을 경우 등방성을 갖고, 전기장이 인가될 경우 방향성을 갖고,
상기 액정층은 바인더 폴리머를 더 포함하는 전환형 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of liquid crystal molecules is a nematic liquid crystal having a normal refractive index smaller than an extraordinary refractive index,
The nano liquid crystal has an isotropic property when an electric field is not applied, a directionality when an electric field is applied,
Wherein the liquid crystal layer further comprises a binder polymer.
제 2 항에 있어서,
상기 렌즈층은, 그 하면에 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 오목부를 포함하는 오목렌즈층이고,
상기 오목렌즈층은 상기 제2기판 내면에 배치되는 전환형 표시장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the lens layer is a concave lens layer including a plurality of concave portions each having a semicylindrical or half-cylindrical shape on its lower surface and spaced apart in parallel from each other,
And the concave lens layer is disposed on the inner surface of the second substrate.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2전극은, 상기 제1기판 내면에 배치되고, 바 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되어 교대로 배치되는 전환형 표시장치.
The method of claim 3,
Wherein the first and second electrodes are arranged on the inner surface of the first substrate and are arranged alternately in parallel with each other with a bar shape.
제 4 항에 있어서,
상기 오목렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고,
상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입인 전환형 표시장치.
5. The method of claim 4,
The concave lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index, and the refractive index of the binder polymer,
Wherein the plurality of liquid crystal molecules is a positive type having a positive dielectric anisotropy.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2전극은, 각각 상기 제1 및 제2기판 내면에 배치되고, 판 형상을 갖는 전환형 표시장치.
The method of claim 3,
Wherein the first and second electrodes are disposed on inner surfaces of the first and second substrates, respectively, and have a plate shape.
제 6 항에 있어서,
상기 오목렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고,
상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 음인 네거티브타입인 전환형 표시장치.
The method according to claim 6,
The concave lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index, and the refractive index of the binder polymer,
Wherein the plurality of liquid crystal molecules are negative types in which the dielectric anisotropy is negative.
제 6 항에 있어서,
상기 오목렌즈층은, 상기 정상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고,
상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입인 전환형 표시장치.
The method according to claim 6,
Wherein the concave lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index and the refractive index of the binder polymer,
Wherein the plurality of liquid crystal molecules is a positive type having a positive dielectric anisotropy.
제 8 항에 있어서,
상기 표시패널은 비편광상태의 빛을 출사하는 전환형 표시장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the display panel emits light in a non-polarized state.
제 2 항에 있어서,
상기 렌즈층은, 그 상면에 각각이 반원통 형상 또는 반타원통 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되는 다수의 볼록부를 포함하는 볼록렌즈층이고,
상기 볼록렌즈층은 상기 제1기판 내면에 배치되는 전환형 표시장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the lens layer is a convex lens layer having a plurality of convex portions each having a semicylindrical or half-cylindrical shape on an upper surface thereof and spaced apart in parallel from each other,
And the convex lens layer is disposed on the inner surface of the first substrate.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 및 제2전극은, 상기 제2기판 내면에 배치되고, 바 형상을 갖고 서로 평행하게 이격되어 교대로 배치되는 전환형 표시장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the first and second electrodes are disposed on the inner surface of the second substrate and are arranged alternately in parallel with each other with a bar shape.
제 11 항에 있어서,
상기 볼록렌즈층은, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고,
상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입인 전환형 표시장치.
12. The method of claim 11,
The convex lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the extraordinary refractive index and the refractive index of the binder polymer,
Wherein the plurality of liquid crystal molecules is a positive type having a positive dielectric anisotropy.
제 11 항에 있어서,
상기 볼록렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고,
상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입인 전환형 표시장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the convex lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index, and the refractive index of the binder polymer,
Wherein the plurality of liquid crystal molecules is a positive type having a positive dielectric anisotropy.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 및 제2전극은, 각각 상기 제1 및 제2기판 내면에 형성되고, 판 형상을 갖는 전환형 표시장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the first and second electrodes are formed on inner surfaces of the first and second substrates, respectively, and have a plate shape.
제 14 항에 있어서,
상기 볼록렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고,
상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 음인 네거티브타입인 전환형 표시장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the convex lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index, and the refractive index of the binder polymer,
Wherein the plurality of liquid crystal molecules are negative types in which the dielectric anisotropy is negative.
제 14 항에 있어서,
상기 볼록렌즈층은, 상기 정상굴절률, 상기 이상굴절률 및 상기 바인더 폴리머의 굴절률의 평균값과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖고,
상기 다수의 액정분자는, 유전율 이방성이 양인 포지티브타입인 전환형 표시장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the convex lens layer has a refractive index substantially equal to an average value of the normal refractive index, the extraordinary refractive index, and the refractive index of the binder polymer,
Wherein the plurality of liquid crystal molecules is a positive type having a positive dielectric anisotropy.
제 16 항에 있어서,
상기 표시패널은 비편광상태의 빛을 출사하는 전환형 표시장치.
17. The method of claim 16,
Wherein the display panel emits light in a non-polarized state.
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