KR100323830B1 - 광원내장형광도파로디스플레이 - Google Patents

광원내장형광도파로디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR100323830B1
KR100323830B1 KR1019980052330A KR19980052330A KR100323830B1 KR 100323830 B1 KR100323830 B1 KR 100323830B1 KR 1019980052330 A KR1019980052330 A KR 1019980052330A KR 19980052330 A KR19980052330 A KR 19980052330A KR 100323830 B1 KR100323830 B1 KR 100323830B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light source
light
optical waveguide
optical
waveguide display
Prior art date
Application number
KR1019980052330A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000037686A (ko
Inventor
백삼학
송시연
배병성
김성진
유재은
허진규
Original Assignee
김규섭.최승
일진다이아몬드(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김규섭.최승, 일진다이아몬드(주) filed Critical 김규섭.최승
Priority to KR1019980052330A priority Critical patent/KR100323830B1/ko
Priority to US09/451,847 priority patent/US6356691B2/en
Priority to JP11342284A priority patent/JP2000172197A/ja
Publication of KR20000037686A publication Critical patent/KR20000037686A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100323830B1 publication Critical patent/KR100323830B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1326—Liquid crystal optical waveguides or liquid crystal cells specially adapted for gating or modulating between optical waveguides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/225—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference in an optical waveguide structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/011—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/12—Function characteristic spatial light modulator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S385/00—Optical waveguides
    • Y10S385/901—Illuminating or display apparatus

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이가 개시된다. 본 발명에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이는, 인가되는 전압에 따라 광을 발생시키는 복수의 광원을 구비한 광원부 및 상기 광원부에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로를 구비한 광도파로 디스플레이부를 포함하며, 상기 광원은 상기 광원에서 발생된 광이 상기 광도파로에 직접 입사되도록 한 패널내에 상기 광도파로 디스플레이부의 광도파로에 인접하여 정렬되어 있으므로, 광 손실이 적고 복잡한 광학 구조를 피할 수 있어 외형 크기를 줄일 수 있으며 외부 충격에 강하고 계조 조절이 용이한 이점이 있다.

Description

광원 내장형 광도파로 디스플레이{Optical waveguide display having embedded light source}
본 발명은 광도파로 디스플레이에 관한 것으로, 특히 디스플레이 패널에 광원이 내장되어 광 손실이 적고 복잡한 광학 구조를 피할 수 있어 외형 크기를 줄일 수 있으며 외부 충격에 강하고 계조 조절이 용이한 광원 내장형 광도파로 디스플레이에 관한 것이다.
도 1에 종래의 광도파로 디스플레이를 도시하였다. 도 1에 도시된 종래의 광도파로 디스플레이는, 광원(10)에서 발생된 광이 광입사장치(12)에 의해 광도파로 디스플레이 패널(14)의 광도파로(미도시)로 전달되는 구조로 되어 있다. 상기한 광입사장치(12)는 광원(10)에서 발생된 광을 광도파로로 입사시키기 위한 광학 장치로서, 렌즈, 프리즘, 분광 거울, 필터 등의 여러 가지 부품을 구비한 복잡한 광학 장치이다.
상기한 종래의 광도파로 디스플레이는 광원(10)이 광도파로 디스플레이 패널(14)의 외부에 위치해 있어서 광원(10)에서 발생된 광이 대기 공간을 통해 광 도파로로 전달되기 때문에 광의 전달 경로가 길어 광이 손실되는 문제점이 있으며, 광원(10)과 광입사장치(12)와 같은 복잡한 광학 장치에 물리적인 충격이 가해질 경우 디스플레이의 특성이 변할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기한 광원(10)과 광입사장치(12) 등은 디스플레이의 외형을 증대시키고 충격에 약하며 제작이 어렵다는 단점이 있다. 더욱이, 디스플레이의 계조 표현을 위해서는 광도파로 내부를 진행하는 광의 일부를 외부로 벗어나게 하여 화소에 도달하는 광의 양을 조절해야 하는데, 이 경우 광도파로의 외면에 전기 광학 재료 등의 재료가 도포되어야 하고 이를 제어할 전극도 함께 구비되어야 하므로, 제조 공정이 까다롭고 재료의 선택에 제한이 따르는 등의 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 디스플레이 패널에 광원이 내장되어 광 손실이 적고 복잡한 광학 구조를 피할 수 있어 외형 크기를 줄일 수 있으며 외부 충격에 강하고 계조 조절이 용이한 광원 내장형 광도파로 디스플레이를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 광도파로 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이의 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 전계발광 광원의 발광현상을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20...형광층, 22...유전층,
24...전계발광용 전극,26...보조기판,
28...광출력부,30a...제1기판,
30b...제2기판,32a...제1전극,
32b...제2전극,34...광출력제어부,
36...광도파로,40...전계발광 광원,
42...광도파로 디스플레이부.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이는, 인가되는 전압에 따라 광을 발생시키는 복수의 광원을 구비한 광원부; 및 상기 광원부에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로를 구비한 광도파로 디스플레이부를 포함하며, 상기 광원은 상기 광원에서 발생된 광이 상기 광도파로에 직접 입사되도록 한 패널내에 상기 광도파로 디스플레이부의 광도파로에 인접하여 정렬되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 광원은, 전계발광 방식으로 광을 발생하는 형광층과, 상기 형광층 상하에 구비된 유전층 및 상기 유전층 상하에 구비된 전계발광 전극을 포함하는 전계발광 광원인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전계발광 전극은 광을 반사하는 불투명 재질로 된 것이 바람직하다.
또한, 상기 광원은, 인가되는 전압에 따라 광을 발생시키는 발광 다이오드인 것이 바람직하다.
또한, 상기 광도파로와 상기 광원은 상기 광원의 단면에서 출사된 광이 상기 광도파로에 입사되도록 상기 광원의 단면과 상기 광도파로의 단면이 마주보며 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광도파로 디스플레이부는, 상기 광원에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로와, 상기 복수의 광도파로가 배치되며 상부에 소정의 제어 전압이 인가되는 제1전극이 구비되고 상기 광도파로보다 굴절율이 낮은 물질로 형성되어 상기 복수의 광 도파로로 전달되는 광을 전반사시키기 위한 제1기판과, 상기 각 광도파로 사이에 위치하며 상기 광도파로보다 굴절율이 낮아 상기 광도파로 전달되는 광을 전반사시키기 위한 격벽과, 상기 복수의 광도파로 상부에 위치하며 전계에 따라 굴절율이 변화하는 물질로 된 광출력제어부와, 상기 광출력제어부 상부에 위치하며 상기 전계에 의해 상기 복수의 광도파로를 따라 전파되는 광이 상기 광출력제어부를 통과하여 출력될 때 상기 광출력제어부를 통과하는 광을 굴절 또는 산란시키는 광출력부 및 상기 광출력부 상부에 위치하며 상기 제1전극과 전계를 형성하는 투명한 전도성 재질로 된 제2전극이 구비되고 상기 광출력부를 통과하는 광을 외부로 출력하는 투명재질의 제2기판을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수의 광 도파로는 클래딩이 없는 사각형 단면 광섬유로 된 것이 바람직하다.
또한, 상기 광출력 제어부는 액정층으로 된 것이 바람직하다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이 장치는, 인가되는 전압에 따라 광을 발생시키는 복수의 광원을 구비한 광원부 및 상기 광원부에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로를 구비한 광도파로 디스플레이부를 포함하는 광도파로 디스플레이 패널; 상기 광원부를 구동시키기 위한 광원 구동부; 상기 광도파로 디스플레이부를 구동시키기 위한 화면 구동부; 및 입력되는 비디오 신호를 처리하여 상기 광원 구동부와 상기 화면 구동부를 제어하기 위한 신호처리 및 제어부를 포함하며, 상기 광원은 상기 광원에서 발생된 광이 상기 광도파로에 직접 입사되도록 한 패널내에 상기 광도파로 디스플레이부의 광도파로에 인접하여 정렬되어 있고, 상기 광원 구동부와 상기 화면 구동부는 서로 동기되어 작동하며, 상기 광원 구동부는 계조 제어를 하며 상기 화면 구동부는 화소선택제어를 하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이의 정면도이다.
본 발명의 제1실시예는 광원으로서 전계발광 광원을 사용하는 것을 예로 들은 것으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 제1실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이는, 전계에 따라 광을 발생시키는 복수의 전계발광 광원(40)을 구비한 전계발광 광원부(46) 및 복수의 전계발광 광원(40)에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로(36)를 구비한 광도파로 디스플레이부(42)를 구비하며, 전계발광 광원(40)의 형광층(20)은 형광층(20)에서 발생된 광이 광도파로(36)에 직접 입사되도록 디스플레이 패널내에 광도파로 디스플레이부(42)의 광도파로(36)에 인접하여 정렬되어 있다.
또한, 전계발광 광원(40)은, 전계발광 방식으로 광을 발광하는 박막 또는 후막 광원으로서, 광을 발생하는 형광층(20)과, 형광층(20) 상하에 구비된 유전층(22) 및 유전층(22) 상하에 구비된 전계발광 전극(24)을 구비하며, 전계발광 전극(24)은 광을 반사하는 불투명 재질로 되어 있다.
그리고, 광도파로(36)와 형광층(20)은 형광층(20)의 단면에서 출사된 광이 광도파로(36)에 입사되도록 형광층(20)의 단면과 광도파로(36)의 단면이 마주보며 배치되어 있다.
또한, 광도파로 디스플레이부(42)는, 전계발광 광원(40)의 형광층(20)에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로(36)와, 복수의 광도파로(36)가 배치되며 상부에 소정의 제어 전압이 인가되는 제1전극(32a)이 구비되고 광도파로(36)보다 굴절율이 낮은 물질로 형성되어 복수의 광도파로(36)로 전달되는 광을 전반사시키기 위한 제1기판(30a)과, 각 광도파로(36) 사이에 위치하여 광도파로(36)보다 굴절율이 낮아 광도파로(36)로 전달되는 광을 전반사시키기 위한 격벽(44)과, 복수의 광도파로(36) 상부에 위치하며 전계에 따라 굴절율이 변화하는 물질로 된 광출력제어부(34)와, 광출력제어부(34) 상부에 위치하며 전계에 의해 복수의 광도파로(36)를 따라 전파되는 광이 광출력제어부(34)를 통과하여 출력될 때 광출력제어부(34)를 통과하는 광을 굴절 또는 산란시키는 광출력부(28) 및 광출력부(28) 상부에 위치하며 제1전극(32a)과 전계를 형성하는 투명한 전도성 재질로 된 제2전극(32b)이 구비되고 광출력부(28)를 통과하는 광을 외부로 출력하는 투명재질의 제2기판(30b)을 구비하고 있다.
본 실시예에서 광도파로(36)는 클래딩이 없는 사각형 단면 광섬유로 되어 있으며, 광출력제어부(34)는 액정층으로 되어 있다. 또한, 전계발광 광원(40)에서 참조부호 26은 보조기판으로서 전계발광 광원(40)의 두께를 광도파로(36)와 광출력제어부(34) 및 광출력부(28)의 전체 두께와 일치시키기 위한 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이의 동작을 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 전계발광 광원(40)은 형광층(20)의 종류에 따라 여러 색을 낼 수 있으며, 백색을 갖는 광원을 제조하는 것도 가능하다. 형광층(20)은 일반적으로 황화아연(ZnS)을 모체로 하여 다양한 불순물들이 섞이는데 형광층(20)은 굴절율이 매우 높기 때문에 전계발광 전극(24)에 전기장이 인가되어 전계가 발생되면 형광층(20)에서 발생된 광의 대부분이 형광층(20)과 유전층(22) 사이의 계면을 통과하지 못하고 형광층(20) 내부에 갇히게 된다. 따라서, 형광층(20)에서 발생된 광은 전반사 현상을 일으키며 형광층(20)을 따라 x축 방향으로 전달된다.
형광층(20) 내부에서 발생된 광은 모든 방향으로 거의 균일하게 퍼져 나가게 되는데, 형광층(20)과 유전층(22)의 계면에 존재하는 임계각보다 작은 각도로 계면에 입사하는 광은 계면을 통과하여 불투명 재질의 전계발광 전극(24)에서 반사되고, 계면에 존재하는 임계각보다 큰 각도로 계면에 입사하는 광은 계면에서 전반사된다. 도 4는 이러한 현상을 도시한 도면이다.
일반적으로 전계발광 소자를 이용한 디스플레이에서는 형광층과 유전층 및 투명전극을 통과하는 y축 방향의 광만을 이용하기 때문에 약 90%에 해당하는 형광층 내부에 갇히는 광은 사용하지 않고 y축 방향의 약 10%의 광만을 사용하여 외부에 정보를 표시하고 있다. 하지만, 본 발명에서는 형광층 측면에서 출사되는 광을 사용하므로, 형광층 내부의 90%의 광을 활용할 수 있으며, 더욱이 도 4에 도시된 바와 같이 형광층(20) 상하의 전계발광 전극(24)을 불투명 반사 재질로 형성시키면 y축 방향으로 나가는 10%의 광마저 다시 내부로 재입사시켜 x축 방향으로 진행하도록 유도시킴으로써, 형광층 내부의 광을 모두 활용할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 광원으로 사용되는 전계발광 광원(40)은 매우 얇은두께를 가지며 디스플레이 패널의 가장자리에 위치해 있다. 전계발광 광원(40)에서 발생된 광의 유일한 출구는 광도파로(36)의 단면과 마주보는 형광층(20)의 단면이다. 따라서, 형광층(20)의 단면에서 출사되는 광은 마주보는 광도파로(36)의 단면을 통하여 광도파로(36) 내부에 입사되며, 광도파로(36)로 전파되는 광은 제1전극(32a)와 제2전극(32b) 사이에 전계가 발생되면 광출력제어부(34)의 굴절율의 변화에 따라 산란층인 광출력부(28) 및 제2기판(30b)을 통과하여 외부로 출력된다.
다시 도 2 및 도3을 참조하면, 전계발광 광원(40)의 형광층(20)은 복수의 광도파로(36)의 광입사 단면과 각각 정렬되어 형성되어야 하므로, 미세한 패턴 형성이 요구된다. 전계발광 광원(40)은 형광층(20)과 유전층(22)을 광원이 놓여질 위치에 개별적으로 정렬시켜 형성시키거나, 넓은 면적에 형광층과 유전층을 형성시킨 후 부분적으로 형광층과 유전층을 제거하여 형성시킬 수 있다. 또한, 전계발광 전극(24)을 디스플레이 패널의 가장자리에 형성된 형광층(20)의 상하 유전층(22) 상에 형성시켜 각각의 전극들에 전기장을 인가하면 발광광의 밝기를 조절할 수 있다.
도 5는 광원으로서 발광 다이오드를 사용하는, 본 발명의 제2실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이의 단면도를 도시한 것으로서, 광도파로 디스플레이부(42)의 구조는 도 2에 도시된 제1실시예에 의한 광도파로 디스플레이부(42)의 구조와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 5에 도시된 본 발명의 제2실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이는, 인가되는 전압에 따라 광을 발생시키는 복수의 발광 다이오드(58)를 구비한 광원부 및 복수의 발광 다이오드(58)에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로(36)를 구비한 광도파로 디스플레이부(42)를 구비하며, 발광 다이오드(58)의 활성층(50)은 활성층(50)에서 발생된 광이 광도파로(36)에 직접 입사되도록 디스플레이 패널내에 광도파로 디스플레이부(42)의 광도파로(36)에 인접하여 정렬되어 있다.
또한, 발광 다이오드(58)는, 헤테로접합 발광 다이오드로서, 광을 발생하는 활성층(50)과, 활성층(50) 상하에 각각 구비되며 갈륨비소(GaAs) 또는 갈륨인(GaP) 등으로 형성된 N형 반도체(52)와 P형 반도체(53), 그리고, N형 반도체(52)와 P형 반도체(53) 상하에 각각 구비된 전극(54)을 구비하며, 참조부호 56은 보조기판으로서 발광 다이오드(58)의 두께를 광도파로(36)와 광출력제어부(34) 및 광출력부(28)의 전체 두께와 일치시키기 위한 것이다. 그리고, 광도파로(36)와 활성층(50)은 활성층(50)의 단면에서 출사된 광이 광도파로(36)에 입사되도록 활성층(50)의 단면과 광도파로(36)의 단면이 마주보며 배치되어 있다.
도 5에 도시된 본 발명의 제2실시예에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이는, 전극(54)에 소정의 제어전압이 인가되면, 이에 따라 활성층(50)에서 광이 발생된다. 따라서, 활성층(50)의 단면에서 출사되는 광은 마주보는 광도파로(36)의 단면을 통하여 광도파로(36) 내부에 입사되며, 광도파로(36)로 전파되는 광은 제1전극(32a)와 제2전극(32b) 사이에 전계가 발생되면 광출력제어부(34)의 굴절율의 변화에 따라 산란층인 광출력부(28) 및 제2기판(30b)을 통과하여 외부로 출력된다.
한편, 도 6은 본 발명에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이 장치를 도시한 도면으로서, 인가되는 전압에 따라 광을 발생시키는 복수의 광원을 구비한 광원부(64) 및 광원부(64)에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로를 구비한 광도파로 디스플레이부(66)를 구비하는 광도파로 디스플레이 패널(70)과, 광원부(64)에 광원구동신호를 인가하기 위한 광원 구동부(60)와, 광도파로 디스플레이부(66)에 화소선택제어신호를 인가하기 위한 화면 구동부(62) 및 입력되는 비디오 신호를 처리하여 광원 구동부(60)와 화면 구동부(62)를 제어하기 위한 신호처리 및 제어부(68)를 구비하고 있다.
도 6을 참조하면, 신호처리 및 제어부(68)와 광원 구동부(60)에 의해 광원부(64)에 전기 신호가 전달되면, 광원부(64)의 각 광원에서 광이 발생되어 광도파로 디스플레이부(66)의 각 광도파로에 입사되고, 화면 구동부(62)는 제어신호를 광도파로 디스플레이부(66)에 인가하여 광이 외부로 출력되는 위치를 지정한다. 화면 구동부(62)는 한 번에 한 행을 지정하며 순차적으로 화면 전체를 주사한다. 한 행이 동시에 온 상태가 되어도 그 행의 각 화소는 각각 다른 밝기로 표시되어야 하므로, 광원 구동부(60)는 광원부(64)의 각 광원에 인가되는 전기장의 세기를 각각 조절하여 각각 다른 밝기의 광을 발생시킴으로써 각 화소에 필요한 밝기를 조절해서 각 광도파로에 전달하며, 신호처리 및 제어부(68)는 광원 구동부(60)와 화면 구동부(62)가 서로 동기되어 동작되도록 제어한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 광원 내장형 광도파로 디스플레이는, 디스플레이 패널에 광원이 내장되어 광 손실이 적고 복잡한 광학 구조를 피할 수 있어 외형 크기를 줄일 수 있으며 외부 충격에 강하고 계조 조절이 용이한 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 전계발광 방식으로 광을 발생하는 형광층과, 상기 형광층 상하에 구비된 유전층 및 상기 유전층 상하에 구비된 전계발광 전극으로 이루어진 복수의 광원을 구비한 광원부; 및
    상기 광원부에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로를 구비한 광도파로 디스플레이부를 포함하며,
    상기 광원은 상기 광원에서 발생된 광이 상기 광도파로에 직접 입사되도록 한 패널내에 상기 광도파로 디스플레이부의 광도파로에 인접하여 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 내장형 광도파로 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전계발광 전극은 광을 반사하는 불투명 재질로 된 것을 특징으로 하는 광원 내장형 광도파로 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광도파로와 상기 광원은 상기 광원의 단면에서 출사된 광이 상기 광도파로에 입사되도록 상기 광원의 단면과 상기 광도파로의 단면이 마주보며 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 내장형 광도파로 디스플레이.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광도파로 디스플레이부는
    상기 광원에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로;
    상기 복수의 광도파로가 배치되며 상부에 소정의 제어 전압이 인가되는 제1전극이 구비되고 상기 광도파로보다 굴절율이 낮은 물질로 형성되어 상기 복수의 광 도파로로 전달되는 광을 전반사시키기 위한 제1기판;
    상기 각 광도파로 사이에 위치하며 상기 광도파로보다 굴절율이 낮아 상기광도파로 전달되는 광을 전반사시키기 위한 격벽;
    상기 복수의 광도파로 상부에 위치하며 전계에 따라 굴절율이 변화하는 물질로 된 광출력제어부;
    상기 광출력제어부 상부에 위치하며 상기 전계에 의해 상기 복수의 광도파로를 따라 전파되는 광이 상기 광출력제어부를 통과하여 출력될 때 상기 광출력제어부를 통과하는 광을 굴절 또는 산란시키는 광출력부; 및
    상기 광출력부 상부에 위치하며 상기 제1전극과 전계를 형성하는 투명한 전도성 재질로 된 제2전극이 구비되고 상기 광출력부를 통과하는 광을 외부로 출력하는 투명재질의 제2기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 내장형 광도파로 디스플레이.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 광 도파로는
    클래딩이 없는 사각형 단면 광섬유로 된 것을 특징으로 하는 광원 내장형 광도파로 디스플레이.
  6. 제4항에 있어서, 상기 광출력제어부는
    액정층으로 된 것을 특징으로 하는 광원 내장형 광도파로 디스플레이.
  7. 전계발광 방식으로 광을 발생하는 형광층과, 상기 형광층 상하에 구비된 유전층 및 상기 유전층 상하에 구비된 전계발광 전극으로 이루어진 복수의 광원을 구비한 광원부와 상기 광원부에서 발생된 광이 각각 입사되는 복수의 광도파로와 광출력제어부 및 광출력부를 구비한 광도파로 디스플레이부를 포함하는 광도파로 디스플레이 패널;
    상기 광원부를 구동시키기 위한 광원 구동부;
    상기 광도파로 디스플레이부를 구동시키기 위한 화면 구동부; 및
    입력되는 비디오 신호를 처리하여 상기 광원 구동부와 상기 화면 구동부를 제어하기 위한 신호처리 및 제어부를 포함하며, 상기 광원은 상기 광원에서 발생된 광이 상기 광도파로에 직접 입사되도록 한 패널내에 상기 광도파로 디스플레이부의 광도파로에 인접하여 정렬되어 있고, 상기 광원 구동부와 상기 화면 구동부는 서로 동기되어 작동하며, 상기 광원 구동부는 계조 제어를 하며 상기 화면 구동부는 화소선택제어를 하는 것을 특징으로 하는 광원 내장형 광도파로 디스플레이 장치.
KR1019980052330A 1998-12-01 1998-12-01 광원내장형광도파로디스플레이 KR100323830B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980052330A KR100323830B1 (ko) 1998-12-01 1998-12-01 광원내장형광도파로디스플레이
US09/451,847 US6356691B2 (en) 1998-12-01 1999-12-01 Optical waveguide display having embedded light source
JP11342284A JP2000172197A (ja) 1998-12-01 1999-12-01 光源内蔵型光導波路ディスプレイおよび光源内蔵型光導波路ディスプレイ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980052330A KR100323830B1 (ko) 1998-12-01 1998-12-01 광원내장형광도파로디스플레이

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000037686A KR20000037686A (ko) 2000-07-05
KR100323830B1 true KR100323830B1 (ko) 2002-06-20

Family

ID=19560825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980052330A KR100323830B1 (ko) 1998-12-01 1998-12-01 광원내장형광도파로디스플레이

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6356691B2 (ko)
JP (1) JP2000172197A (ko)
KR (1) KR100323830B1 (ko)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1167872A4 (en) * 1999-03-29 2002-07-31 Rohm Co Ltd PLANE LIGHT SOURCE
US6512249B2 (en) * 2001-02-26 2003-01-28 Seiko Epson Corporation Light emitting device, display device, and electronic appliance
JP2005300560A (ja) * 2002-02-22 2005-10-27 Mitsuteru Kimura ディスプレイ装置
JP3946062B2 (ja) * 2002-03-18 2007-07-18 シャープ株式会社 表示装置およびその製造方法
US20040007710A1 (en) * 2002-07-12 2004-01-15 Roy Avery Joe Novelty light assembly and method for making the same
US8272758B2 (en) 2005-06-07 2012-09-25 Oree, Inc. Illumination apparatus and methods of forming the same
WO2006131924A2 (en) 2005-06-07 2006-12-14 Oree, Advanced Illumination Solutions Inc. Illumination apparatus
US8215815B2 (en) * 2005-06-07 2012-07-10 Oree, Inc. Illumination apparatus and methods of forming the same
US20070115686A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Luc Tyberghien Lighting assembly, backlight assembly, display panel, and methods of temperature control
US20090001397A1 (en) * 2007-05-29 2009-01-01 Oree, Advanced Illumiation Solutions Inc. Method and device for providing circumferential illumination
US20090161369A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Keren Regev Waveguide sheet and methods for manufacturing the same
US8172447B2 (en) * 2007-12-19 2012-05-08 Oree, Inc. Discrete lighting elements and planar assembly thereof
US20090225566A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Micha Zimmermann Illumination apparatus and methods of forming the same
US8297786B2 (en) 2008-07-10 2012-10-30 Oree, Inc. Slim waveguide coupling apparatus and method
US8301002B2 (en) * 2008-07-10 2012-10-30 Oree, Inc. Slim waveguide coupling apparatus and method
US20100098377A1 (en) * 2008-10-16 2010-04-22 Noam Meir Light confinement using diffusers
US20100208470A1 (en) * 2009-02-10 2010-08-19 Yosi Shani Overlapping illumination surfaces with reduced linear artifacts
US8624527B1 (en) 2009-03-27 2014-01-07 Oree, Inc. Independently controllable illumination device
US8328406B2 (en) * 2009-05-13 2012-12-11 Oree, Inc. Low-profile illumination device
US8727597B2 (en) 2009-06-24 2014-05-20 Oree, Inc. Illumination apparatus with high conversion efficiency and methods of forming the same
US8591072B2 (en) 2011-11-16 2013-11-26 Oree, Inc. Illumination apparatus confining light by total internal reflection and methods of forming the same
WO2014006501A1 (en) 2012-07-03 2014-01-09 Yosi Shani Planar remote phosphor illumination apparatus
CN106292049B (zh) * 2016-09-30 2017-11-24 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN107918233B (zh) 2016-10-24 2023-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN106324897B (zh) * 2016-10-28 2019-06-14 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN106324898B (zh) * 2016-10-28 2017-08-25 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
EP4088327A4 (en) 2020-01-08 2024-02-07 Avicenatech Corp. PACKAGING FOR MICRO-LED FOR CHIP-TO-CHIP COMMUNICATION
WO2021211618A1 (en) 2020-04-13 2021-10-21 Avicenatech Corp. Optically-enhanced multichip packaging
WO2021236652A1 (en) * 2020-05-18 2021-11-25 Avicenatech Corp. Embedding leds with waveguides

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62131223A (ja) * 1985-12-03 1987-06-13 Nec Home Electronics Ltd 画像表示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2055123C (en) * 1990-11-09 1996-06-11 Naofumi Kimura Display apparatus
US5222795A (en) * 1991-12-26 1993-06-29 Light Sciences, Inc. Controlled light extraction from light guides and fibers
US5377027A (en) * 1992-10-02 1994-12-27 Motorola, Inc. Liquid crystal display device with pixel registration illumination
WO1998019201A1 (en) * 1996-10-29 1998-05-07 Xeotron Corporation Optical device utilizing optical waveguides and mechanical light-switches
US5910706A (en) * 1996-12-18 1999-06-08 Ultra Silicon Technology (Uk) Limited Laterally transmitting thin film electroluminescent device
US6049641A (en) * 1998-02-24 2000-04-11 Gemfire Corporation Connection system for optical redundancy

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62131223A (ja) * 1985-12-03 1987-06-13 Nec Home Electronics Ltd 画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20020018628A1 (en) 2002-02-14
US6356691B2 (en) 2002-03-12
JP2000172197A (ja) 2000-06-23
KR20000037686A (ko) 2000-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100323830B1 (ko) 광원내장형광도파로디스플레이
JP4185721B2 (ja) 照明装置及び液晶表示装置
JP4256738B2 (ja) 面状光源装置および該装置を用いる表示装置
KR100696153B1 (ko) 면형상 광원장치 및 이를 이용한 액정표시장치
KR101113236B1 (ko) 다이나믹한 영상을 위한 백라이트 유닛 및 이를 채용한디스플레이 장치
JP5142495B2 (ja) 液晶表示装置
KR101291940B1 (ko) 투명 디스플레이 장치
JP2770350B2 (ja) 液晶表示装置
US20190302515A1 (en) Display device and display method
KR102332243B1 (ko) 반사형 확산렌즈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2011048830A1 (ja) バックライト装置と、それを備えた画像表示装置、並びに、駆動方法
KR20080074757A (ko) 지향성 표시 디스플레이
US7024094B2 (en) Display unit
US20050275933A1 (en) In-plane switching electrophoretic display devices
JP3810788B2 (ja) 表示装置
CN114467052A (zh) 显示装置
JPH04172401A (ja) 表示装置
KR20040049285A (ko) 광학 소자, 면상 조명 장치 및 액정 표시 장치
JP2006520076A (ja) 平行走査バックライトデバイス
TW201102583A (en) Light emitting assemblies having optical conductors with a tapered cross sectional shape
JP6645218B2 (ja) 表示装置
WO2004112442A1 (ja) Ｅｌ装置及びその製造方法並びにｅｌ装置を用いた液晶表示装置
JPH0854517A (ja) 導光板及びこれを用いた液晶表示装置
CN219285559U (zh) 背光模块以及显示装置
KR100926470B1 (ko) 광분할 반사경 구조 및 이를 이용한 이중 면광원 생성 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee