KR101271080B1 - 가변 심볼 디스플레이 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 위치 고정되어 배치되는 기판; 상기 기판에 배치되고, 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하는 광원부; 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광에 선별적으로 반응하여 가시광을 출사시켜, 상기 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시키는 광 필터부;를 구비하고, 상기 제 1 파장광원 및 상기 제 2 파장광원은 자외선을 출력하는 자외선파장광원인 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트을 제공한다.

Description

가변 심볼 디스플레이 유니트{VARIABLE SYSMBOL DISPLAYING SWITCH UNIT}

본 발명은 표시 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 시인성을 증대시키고 명확한 시각적 인지를 가능하게 하는 표시 장치에 관한 것이다.

자동차 등의 차량에는, 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 각종 편의 수단으로서 기능이 요구되고 있다. 따라서, 차량에는 다양한 편의 시설과 이를 작동 및 제어하기 위한 각종 스위치 및 이들의 표시 장치들이 구비된다.

한편, 노인인구의 증가에 따라 노인 운전자의 수도 증가 하고 있는 추세이다. 기술의 발전 등으로 차량 내부에서 전자기기의 사용이 빈번해지고, 이러한 전자기기의 조작시의 운전자의 부주의에 의한 사고발행 빈도가 증가하고 있다. 이와 같이 전방 주의력 등의 약화되는 운전자에 대한 주행 상태의 정확한 인지를 위한 구성에 대한 요구가 증대되고 있다. 차량에 구비되는 LCD 디스플레이와 같은 화상 표시 장치를 통하여 정보 전달을 이룰 수도 있으나, 차량에 구비되는 다양한 장치들에 대한 정보를 신속하면서도 제조 원가를 절감시킬 수 있는 구조의 표시 장치에 대한 필요성이 증대되고 있다.

JP 2009-008926 A

따라서, 본 발명은 간단한 구조를 취하면서도 제조 원가를 절감시킴과 동시에 시인성 증대 및 신속한 시각적 인지를 가능하게 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 위치 고정되어 배치되는 기판; 상기 기판에 배치되고, 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하는 광원부; 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광에 선별적으로 반응하여 가시광을 출사시켜, 상기 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시키는 광 필터부;를 구비하고, 상기 제 1 파장광원 및 상기 제 2 파장광원은 자외선을 출력하는 자외선파장광원인 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트를 제공한다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 광 필터부는: 상기 광원부와 마주하여 이격 배치되는 투명 필터 기판과, 상기 투명 필터 기판의 일면 상에 배치되어 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광의 반응을 선별적으로 허용하는 필터 레이어를 구비할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 필터 레이어는: 상기 제 1 파장광에 반응하여 제 1 파장 반응 가시광선을 출력하는 제 1 파장광 반응부와, 상기 제 2 파장광에 반응하여 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 제 2 파장광 반응부와, 상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광에 모두 반응하여, 상기 제 1 파장광에 반응하는 경우 상기 제 1 파장 반응 가시광선을, 그리고 상기 제 2 파장광에 반응하는 경우 상기 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 복합 반응부를 구비할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 제 1 파장광 반응부 및 상기 복합 반응부는 300nm 내지 350nm 파장대의 자외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정될 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 제 2 파장광 반응부 및 상기 복합 반응부는 350nm 내지 430 파장대의 자외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정될 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 복합 반응부는, 상기 제 1 파장광 반응부와 상기 제 2 파장광 반응부의 각각이 연장 중첩되는 중첩 레이어 구조를 이룰 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 복합 반응부는, 상기 제 1 파장광 반응부와 상기 제 2 파장광 반응부의 재료가 혼합되어 단일 레이어 구조를 이룰 수도 있다.

본 발명의 다른 일면에 따르면, 본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 위치 고정되어 배치되는 기판; 상기 기판에 배치되고, 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하는 광원부; 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광에 선별적으로 반응하여 가시광을 출사시켜, 상기 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시키는 광 필터부;를 구비하고, 상기 제 1 파장광원 및 상기 제 2 파장광원은 적외선을 출력하는 적외선파장광원인 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트를 제공한다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 광 필터부는: 상기 광원부와 마주하여 이격 배치되는 투명 필터 기판과, 상기 투명 필터 기판의 일면 상에 배치되어 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광의 반응을 선별적으로 허용하는 필터 레이어를 구비할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 필터 레이어는: 상기 제 1 파장광에 반응하여 제 1 파장 반응 가시광선을 출력하는 제 1 파장광 반응부와, 상기 제 2 파장광에 반응하여 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 제 2 파장광 반응부와, 상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광에 모두 반응하여, 상기 제 1 파장광에 반응하는 경우 상기 제 1 파장 반응 가시광선을, 그리고 상기 제 2 파장광에 반응하는 경우 상기 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 복합 반응부를 구비할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 제 1 파장광 반응부 및 상기 복합 반응부는 810nm 내지 890nm 파장대의 적외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정될 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 제 2 파장광 반응부 및 상기 복합 반응부는 910nm 내지 990nm 파장대의 적외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정될 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 복합 반응부는, 상기 제 1 파장광 반응부와 상기 제 2 파장광 반응부의 각각이 연장 중첩되는 중첩 레이어 구조를 이룰 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 복합 반응부는, 상기 제 1 파장광 반응부와 상기 제 2 파장광 반응부의 재료가 혼합되어 단일 레이어 구조를 이룰 수도 있다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 위치 고정되어 배치되는 기판; 상기 기판에 배치되고, 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하는 광원부; 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광에 선별적으로 투과 내지 반응하여 가시광을 출사시켜, 상기 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시키는 광 필터부;를 구비하고, 상기 제 1 파장광원은 가시광선을 출력하는 가시광선파장광원이고, 상기 제 2 파장광원은 적외선을 출력하는 적외선파장광원인 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트를 제공한다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 광 필터부는: 상기 광원부와 마주하여 이격 배치되는 투명 필터 기판과, 상기 투명 필터 기판의 일면 상에 배치되어 상기 제 1 파장광의 투과 또는 상기 제 2 파장광의 반응을 선별적으로 허용하는 필터 레이어를 구비할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 필터 레이어는: 상기 제 1 파장광을 투과시키는 제 1 파장광 투과부와, 상기 제 2 파장광에 반응하여 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 제 2 파장광 반응부와, 상기 제 1 파장광을 투과시키고 상기 제 2 파장광에 반응하여, 상기 제 1 파장광을 투과시키는 경우 상기 제 1 파장광을, 그리고 상기 제 2 파장광에 반응하는 경우 상기 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 복합 반응부를 구비할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 제 1 파장광 투과부 및 상기 복합 반응부는 380nm 내지 500nm 파장대의 가시광선에 대하여 10% 이상의 투과율을 구비하도록 설정될 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 제 2 파장광 반응부 및 상기 복합 반응부는 910nm 내지 990nm 파장대의 적외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정될 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 복합 반응부는, 상기 제 1 파장광 투과부와 상기 제 2 파장광 반응부의 각각이 연장 중첩되는 중첩 레이어 구조를 이룰 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 복합 반응부는, 상기 제 1 파장광 투과부와 상기 제 2 파장광 반응부의 재료가 혼합되어 단일 레이어 구조를 이룰 수도 있다.

본 발명의 다른 일면에 따르면, 본 발명은 하우징; 상기 하우징에 위치 고정되어 배치되는 기판; 상기 기판에 배치되고, 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하는 광원부; 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광에 선별적으로 투과 내지 반응하여 가시광을 출사시켜, 상기 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시키는 광 필터부;를 구비하고, 상기 제 1 파장광원은 가시광선을 출력하는 가시광선파장광원이고, 상기 제 2 파장광원은 자외선을 출력하는 자외선파장광원인 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 위치 고정되어 배치되는 기판; 상기 기판에 배치되고, 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하는 광원부; 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광을 선별적으로 투과하거나 반응하여, 상기 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시키는 광 필터부; 상기 하우징에 사용자의 근접 여부를 감지하도록 상기 기판과 전기적으로 연결되는 근접 센서; 및 상기 근접 센서 및 상기 광원부와 전기적으로 연결되고 상기 근접 센서로부터의 근접 신호를 입력받아, 상기 하우징으로의 사용자 근접 여부에 따른 상기 광원부의 동작을 조정하기 위한 광원 제어 신호를 상기 광원부로 출력하는 제어부;를 구비하는 가변 심볼 디스플레이 유니트를 제공한다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 근접 센서는 적외선 센서를 포함할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 근접 센서는 초음파 센서를 포함할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 광 필터부는: 상기 광원부와 마주하여 이격 배치되는 투명 필터 기판과, 상기 투명 필터 기판의 일면 상에 배치되어 상기 제 1 파장광의 투과 내지 반응 또는 상기 제 2 파장광의 반응을 선별적으로 허용하는 필터 레이어를 구비할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 필터 레이어는: 상기 제 1 파장광을 투과시켜 제 1 파장광을 또는 반응하여 제 1 파장 반응 가시광선을 투과시키는 제 1 파장광 필터부와, 상기 제 2 파장광에 반응하여 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 제 2 파장광 반응부와, 상기 제 1 파장광을 투과시켜 제 1 파장광을 또는 반응하여 상기 제 1 파장 반응 가시광선을 출력하고, 그리고 상기 제 2 파장광에 반응하는 경우 상기 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 복합 반응부를 구비할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 상기 하우징 외부의 조도를 감지하는 조도 센서를 더 구비하고, 상기 하우징이 장착되는 차량의 속도를 감지하는 차속 센서로부터의 차속 신호가 상기 제어부로 전달될 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 제 1 파장광은 가시광선, 자외선 및 적외선 중의 어느 하나의 파장대의 파장광이고, 상기 제 2 파장광은 자외선 및 적외선 중의 어느 하나의 파장대의 파장광일 수도 있다.

본 발명의 다른 일면에 따르면, 본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 위치 고정되어 배치되는 기판; 상기 기판에 배치되고, 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하는 광원부; 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광을 선별적으로 투과하거나 반응하여, 상기 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시키는 광 필터부; 상기 하우징에 사용자의 근접 여부를 감지하도록 상기 기판과 전기적으로 연결되는 근접 센서; 및 상기 근접 센서 및 상기 광원부와 전기적으로 연결되고 상기 근접 센서로부터의 근접 신호를 입력받아, 상기 하우징으로의 사용자 근접 여부에 따른 상기 광원부의 동작을 조정하기 위한 광원 제어 신호를 상기 광원부로 출력하는 제어부;를 구비하는 가변 심볼 디스플레이 유니트를 제공하는 제공 단계와, 상기 제어부가, 상기 근접 센서, 상기 조도 센서 및 상기 차속 센서 중의 하나 이상에 감지 제어 신호를 인가하여 출력 신호를 제공받는 감지 단계와, 상기 제어부가, 상기 근접 센서, 상기 조도 센서 및 상기 차속 센서 중의 하나 이상의 출력 신호와 상기 저장부의 사전 설정 데이터를 비교하여 상기 광원부가 실행되어야 할 작동 모드를 설정하는 모드 판단 설정 단계와, 상기 모드 판단 단계에서 설정된 작동 모드를 실행하도록, 상기 제어부가 해당 작동 모드에 따른 광원 제어 신호를 상기 광원부로 출력하는 모드 실행 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트 제어 방법을 제공한다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트 제어 방법에 있어서, 상기 감지 단계에서 상기 근접 센서, 상기 조도 센서 및 상기 차속 센서로부터 감지된 출력 신호가 상기 제어부로 전달되고, 상기 사전 설정 데이터는 주야 여부를 판단하기 위한 조도 기준 신호, 차량의 주행 기준 사전 설정 속도, 및 사용자의 상기 하우징으로의 근접 여부를 판단하기 위한 근접 기준 신호를 포함하고, 상기 모드 판단 설정 단계는: 상기 조도 센서로부터의 조도 출력 신호와 상기 조도 기준 신호를 비교하여 주야 환경 여부를 판단하는 주야 판단 설정 단계와, 상기 주야 판단 설정 단계에서 상기 제어부가 야간 환경인 것으로 판단한 경우, 상기 차속 센서로부터의 차속 출력 신호와 상기 주행 기준 사전 설정 속도를 비교하여 사용자의 주의 환기가 필요한 차량 속도인지 여부를 판단하는 주의 판단 설정 단계와, 상기 주의 판단 설정 단계에서 상기 차량 속도가 상기 주행 기준 사전 설정 속도보다 높아 사용자의 주의 환기가 필요하다고 판단한 경우, 상기 근접 센서로부터의 근접 출력 신호와 상기 근접 기준 신호를 비교하여 사용자가 상기 하우징에 근접하였는지를 판단하여 근접 모드 또는 비근접 모드를 설정하는 근접 판단 설정 단계를 포함할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트 제어 방법에 있어서, 상기 모드 실행 단계는: 상기 주야 판단 설정 단계에서 상기 제어부가 주간 환경인 것으로 판단한 경우 상기 광원부에 오프 제어 신호를 인가하는 주간 모드 실행 단계를 포함할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트 제어 방법에 있어서, 상기 모드 실행 단계는: 상기 주의 판단 설정 단계에서 상기 차속 출력 신호가 상기 주행 기준 사전 설정 속도 미만이라고 판단된 경우 또는 상기 근접 판단 설정 단계에서 사용자가 상기 하우징에 근접하지 않았다고 판단된 경우, 빛의 출력 영역을 정상 상태로 유지시키는 야간 정상 모드 단계를 포함할 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트 제어 방법에 있어서, 상기 모드 실행 단계는: 상기 주의 판단 설정 단계에서 상기 차속 출력 신호가 상기 주행 기준 사전 설정 속도 이상이라고 판단되고 상기 근접 판단 설정 단계에서 사용자가 상기 하우징에 근접하였다고 판단된 경우, 빛의 출력 영역을 정상 상태보다 큰 영역을 구비하는 확장 상태로 변경시키는 야간 강조 모드 단계를 포함할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 위치 고정되어 배치되는 기판; 상기 기판에 배치되고, 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하는 광원부; 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광을 선별적으로 투과하거나 반응하여, 상기 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시키는 광 필터부; 상기 하우징에 사용자의 근접 여부를 감지하도록 상기 기판과 전기적으로 연결되는 근접 센서; 상기 광 필터부의 하부에 배치되어 사용자의 가동 동작에 의하여 스위칭 신호를 변화시키는 스위칭부; 및 상기 근접 센서 및 상기 광원부 및 상기 스위칭부와 전기적으로 연결되고, 상기 근접 센서로부터의 근접 신호를 입력받아, 상기 하우징으로의 사용자 근접 여부에 따른 상기 광원부의 동작을 조정하기 위한 광원 제어 신호를 상기 광원부로 출력하고 상기 스위칭부로부터의 스위칭 신호에 대응하는 스위칭 작동 신호를 출력하는 제어부;를 구비하는 가변 심볼 디스플레이 유니트를 제공한다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 스위칭부는 정전 용량 터치 센서일 수도 있다.

상기 가변 심볼 디스플레이 유니트에 있어서, 상기 하우징은: 하우징 커버와, 상기 하우징 커버와 마주하여 배치되는 하우징 바디를 구비하고, 상기 하우징 커버는 상기 하우징 바디에 상대 가동 가능하게 배치되고, 상기 스위칭부는: 상기 하우징 커버에 배치되는 스위칭 가동부와, 상기 기판에 배치되고 상기 스위치 가동부에 대응하여 배치되는 스위치 작동부를 포함할 수도 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트 및 이의 제어 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트 및 이의 제어 방법은, 빛의 파장대에 따른 선별적 투과를 허용하여 최종적으로 심볼의 크기 변화 등의 시각적 효과를 수반하여 운전자와 같은 사용자의 시인성 및 신속한 시각적 인지를 가능하게 할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트 및 이의 제어 방법은, 간단한 구조의 빛의 선별적 투과를 통하여 시인성 및 신속한 인지 증대를 이룸과 동시에 제조 원가를 현저하게 저감시킬 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트 및 이의 제어 방법은, 광 전투과부 및 하나 이상의 선택광투과부를 다양한 배치를 통하여 다양한 선택적 출력 기능을 구현할 수도 있다.

넷째, 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트 및 이의 제어 방법은, 근접 센서 등을 통한 작동 상태 내지 환경 감지를 통하여 심볼의 가변 표시를 적절하게 제어함으로써 운전자의 시인성을 증대시켜 주행 주의력의 감소를 방지할 수도 있다.

다섯째, 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트 및 이의 제어 방법은, 근접 센서, 조도 센서 및 차속 센서를 통한 주행 환경에 따라 적합한 광원부의 광원 제어를 통하여 가변 심볼의 표시 제어를 통하여 운전자의 전방 주의력 감소를 최소화할 수 있고, 이와 연계되는 스위칭부를 통하여 신속하고 원활한 조작을 가능하게 할 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유니트 스위치를 구비하는 가변 심볼 디스플레이 유니트에 대한 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부 및 광원부의 개략적인 사시도이다.
도 5a 및 도 5b은 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 파장대별 반응율을 도시하는 선도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 개략적인 단면도 및 도 6의 도면 부호 A의 부분 확대 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 변형예에 대한 개략적인 단면도 및 부분 확대 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 광원부의 작동 상태에 따른 심볼 영역의 가변 상태를 도시하는 선도이다.
도 12a는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도이다.
도 12b는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 변형예의 개략적인 부분 단면도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 파장대별 반응율을 도시하는 선도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 광원부의 작동 상태에 따른 심볼 영역의 가변 상태를 도시하는 선도이다.
도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 파장대별 반응율을 도시하는 선도이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 광원부의 작동 상태에 따른 심볼 영역의 가변 상태를 도시하는 선도이다.
도 22는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도와 심볼 영역 및 차단부 영역의 대응 상태도이다.
도 23은 도 22의 부분 확대 단면도이다.
도 24는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 변형예의 개략적인 부분 단면도이다.
도 25는 본 발명의 제4실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 블록 선도이다.
도 26 내지 도 28은 본 발명의 제4실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 제어 방법의 제어 흐름도이다.
도 29은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도이다.
도 30은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 변형예의 개략적인 부분 단면도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트 및 이의 제어 방법에 대한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 유니트 스위치를 구비하는 가변 심볼 디스플레이 유니트에 대한 개략적인 사시도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 분해 사시도가 도시되고, 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부 및 광원부의 개략적인 사시도가 도시되고, 도 5a 및 도 5b에는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 파장대별 반응율을 도시하는 선도가 도시되고, 도 6 및 도 7에는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 개략적인 단면도 및 도 6의 도면 부호 A의 부분 확대 단면도가 도시되고, 도 8 및 도 9에는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 변형예에 대한 개략적인 단면도 및 부분 확대 단면도가 도시되고, 도 10 및 도 11에는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 광원부의 작동 상태에 따른 심볼 영역의 가변 상태를 도시하는 선도가 도시되고, 도 12a에는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 12b에는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 변형예의 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 13 및 도 14에는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 파장대별 반응율을 도시하에는 선도가 도시되고, 도 15 및 도 16에는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 광원부의 작동 상태에 따른 심볼 영역의 가변 상태를 도시하는 선도가 도시되고, 도 17에는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 18 및 도 19에는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 스크리닝 필터부의 파장대별 반응율을 도시하는 선도가 도시되고, 도 20 및 도 21에는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 광원부의 작동 상태에 따른 심볼 영역의 가변 상태를 도시하는 선도가 도시되고, 도 22에는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도와 심볼 영역 및 차단부 영역의 대응 상태도가 도시되고, 도 23에는 도 22의 부분 확대 단면도가 도시되고, 도 24에는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 변형예의 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 25에는 본 발명의 제4실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 블록 선도가 도시되고, 도 26 내지 도 28에는 본 발명의 제 4실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 제어 방법의 제어 흐름도가 도시되고, 도 29에는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 30에는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트의 변형예의 개략적인 부분 단면도가 도시된다.

제 1 실시예: 자외선광

본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)는 하우징(100)과 기판(200)과 광원부(300)와 광 필터부(400)를 포함한다.

하우징(100)은 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)를 구비하는데, 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)는 내부 공간을 형성하여 다른 구성요소들의 안정적인 장착을 가능하게 한다. 여기서, 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)는 사각 프레임 구조로 형성되었으나, 차량 내지 기타 장비에 장착되는 경우 설계 사양에 따라 다양한 형상을 구비할 수 있다. 하우징 커버(110)에는 커버 윈도우(111)가 구비되는데, 이를 통하여 하기되는 광원부(300)로부터 생성된 빛의 출력을 허용하는 광 필터부(400)의 적어도 일부가 노출되어 배치된다.

기판(200)은 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)가 형성하는 내부 공간에 배치된다. 기판(200)은 본 실시예에서 단순 인쇄회로기판으로 도시되었는데, 하우징 바디에 인서트 사출되는 일체형 구조를 형성할 수도 있고 열배출을 원활하게 하기 위한 메탈 기판으로 형성될 수도 있는 등 하기되는 광원부에 적절한 전기적 신호를 제공하는 범위에서 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다.

광원부(300)는 기판(200)에 배치되고, 제 1 파장광원(310)과 제 2 파장광원(320)을 구비하는데, 제 1 파장광원(310)은 제 1 파장광을 출력하고 제 2 파장광원(320)은 전원이 공급되는 경우 제 2 파장광을 출력하는데, 제 2 파장광의 파장은 제 1 파장광의 파장과 상이한 파장대를 구비하도록 설정된다. 즉, 제 1 파장광과 제 2 파장광은 상이한 파장대의 빛으로 구성되고, 제 1 파장광원(310)과 제 2 파장광원(320)은 자외선광을 출력하는 자외선광원을 구비한다. 본 실시예에서 제 1 파장광원(310)은 자외선광을 출력하는 LED로 구현되는데, 제 1 파장광과 제 2 파장광은 자외선 영역 파장대의 빛으로 구성되되 서로 상이한 파장대의 빛을 출력한다.

광 필터부(400)는 스크리닝 필터부(410)와 프로텍트 필터부(420)를 포함하는데, 스크리닝 필터부(410)는 광원부(300)와 마주하여 배치되고, 프로텍트 필터부(420)는 스크리닝 필터부(410)를 사이에 두고 기판(200)과 대향 배치되는데, 프로텍트 필터부(420)는 스크리닝 필터부(410)를 보호하는 투명 기판으로 형성될 수도 있고, 투명 필름으로 구현되어 스크리닝 필터부(410)의 일면 상에 부착되는 구조를 취할 수도 있는데, 경우에 따라 프로텍트 필터부(420)가 배제되는 구성을 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 구성이 가능하다.

스크리닝 필터부(410)는 일면은 기판(200)과 마주하여 배치되고 타면은 프로텍트 필터부(420)와 마주하여 배치되는데, 제 1 파장광원(310)으로부터 출력되는 제 1 파장광과 제 2 파장광원(320)으로부터 출력되는 제 2 파장광의 반응을 선별적으로 허용하고 제 1 파장광과 제 2 파장광에 선별적으로 반응하여 설정된 가시광을 출사시켜 광원부(300)의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시킨다.

스크리닝 필터부(410)는 필터 기판(410a)과 필터 레이어(410b)를 포함한다. 필터 기판(410a)은 광원부(300)와 마주하여 배치되는 스크리닝 필터부(410)의 베이스를 이루는 기판으로서 본 실시예에서 필터 기판(410a)은 투명 기판으로 구현되나 설계 사양에 따라 다른 구성을 취할 수도 있다.

필터 기판(410a)의 일면에는 필터 레이어(410b)가 배치되는데, 본 실시예에서 필터 레이어(410b)는 필터 기판(410a)의 일면 상으로 외부를 향한 일면, 즉 프로텍트 필터(420)를 향한 일면에 배치되는 구조를 취하나, 이와 반대로 광원부(300)를 향한 일면에 배치되는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다.

필터 레이어(410b)는 제 1 파장광 반응부(411)와 제 2 파장광 반응부(415)와 복합 반응부(413;412,414)를 포함하고, 경우에 따라 이들 반응부 이외의 영역에 반응 영역 형성을 배제하고 빛의 차단을 이루는 광전차단부(417)가 구비되는 구조를 취할 수도 있다.

제 1 파장광 반응부(411)는 제 1 파장광에 반응하여 제 1 파장 반응 가시광선을 출력하고, 제 2 파장광 반응부(415)는 제 2 파장광에 반응하여 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하고, 복합 반응부(413)는 제 1 파장광원(310)으로부터 출력되는 제 1 파장광 및 제 2 파장광원(320)으로부터 출력되는 제 2 파장광에 모두 반응하여 제 1 파장광에 반응하는 경우 제 1 파장 반응 가시광선을 외부로 출력하고 제 2 파장광에 반응하는 경우 제 2 파장 반응 가시광선을 외부로 출력한다.

이와 같이 제 1 파장광 반응부(411), 제 2 파장광 반응부(415) 및 복합 반응부(413;412,414)는 자외선과 반응하여 설정된 파장대의 가시광선을 출력하는 안료를 포함하는 구조를 취하는데, 이와 같은 안료는 자외선 반응 안료로서 일반 가시광선 영역의 빛에는 반응하지 않고 자외선 파장대의 빛에 반응하여 색상을 나타내는데, 안료의 선택에 따라 빨강, 파랑, 녹색 등 다양한 색상의 반응 가시광선을 출력할 수 있다. 이와 같은 제 1 파장광 반응부(411), 제 2 파장광 반응부(415) 및 복합 반응부(413;412,414)을 구성하는 자외선 반응 안료는 365nm 부근의 장파장대와 245nm 부근의 단파장에서 높은 휘도를 나타낸다.

즉, 제 1 파장광 반응부(411), 제 2 파장광 반응부(415) 및 복합 반응부(413;412,414)에 구비되는 자외선 반응 안료에 특정 파장대의 자외선이 조사되는 경우 자외선 반응 안료는 자외선을 흡수하고, 흡수된 에너지는 분자를 해리시켜 화학 반응을 일으켜 원자와 분자를 이온화시키고 전자를 여기시키고 여기된 전자 등의 안정화 단계에서 빛이 방출되어 특유한 색상의 가시광선을 출력하게 되는데, 이러한 가시광선 중 적색 계열의 빛은 Y2O3:Eu 등이 있고, 녹색 계열의 빛은 LaPO4:Ce, Tb 등이 있고, 청색 계열의 빛은 BaMgAl10O17 등의 재료가 사용될 수 있는데, 본 발명의 자외선 반응 안료는 이에 국한되지 않고 다양한 변형이 가능하다.

또한, 이러한 자외선 반응 안료는 색소 내지 다른 물질들과 혼합되어 제 1 파장광 반응부, 제 2 파장광 반응부 내지 복합 반응부에 도포되어 투과하는 가시광선의 전차단 내지 전투과 내지 선택적 투과를 이루는 구조를 더 구비할 수도 있다.

본 실시에에서 제 1 파장광 반응부 및 복합 반응부는 300nm 내지 350nm 파장대의 자외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정되는 구조를 취하고, 제 2 파장광 반응부 및 합 반응부는 350nm 내지 430 파장대의 자외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정되는 구조를 취한다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제 1 파장광원(310)에 전원이 인가되어 출력되는 자외선광은 300nm 내지 350nm 파장대의 자외선을 출력하도록 설정되고, 제 2 파장광원(320)에 전원이 인가되어 출력되는 자외선광은 350nm 내지 430 파장대의 자외선이 출력되도록 설정되고, 제 1 파장광 반응부(411)는 제 1 파장광에만 반응하는 자외선 반응 안료가 도포되고 제 2 파장광 반응부(415)는 제 2 파장광에만 반응하는 자외선 반응 안료가 도포된다. 즉, 도 5 및 도 6에는 제 1 파장광 반응부(411) 및 제 2 파장광 반응부(415)에서의 각각의 반응률, 즉 파장의 변화에 따라 가시광 휘도를 최대로 출력하는 파장대 대비 가시광의 출력 비율이 도시되는데, 각각은 상이한 특정 파장대에서 10% 이상의 반응률을 나타내도록 설정되어 제 1 파장광원이 작동하는 경우 제 1 파장광 반응부만이 10% 이상의 반응률을 통한 제 1 파장 반응 가시광선을 외부로 출력하고, 제 2 파장광원이 작동하는 경우 제 2 파장광 반응부만이 10%이상의 반응율을 통한 제 2 파장 반응 가시광선을 외부로 출력한다.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 파장광 반응부(411)를 통하여 외부로 제 1 파장광 반응 가시광선이 출력되는 영역을 도면 부호 D, 제 2 파장광 반응부(415)를 통하여 외부로 제 2 파장광 반응 가시광선이 출력되는 영역을 도면 부호 E라 하고, 제 1 파장광 반응 가시광선 및 제 2 파장광 가시광선이 모두 출력 가능한 영역을 도면 부호 F라 할 때(도 10 참조), 제 1 파장광원(310)에 의하여 생성되는 D와 F 영역이 제 1 심볼을 형성하고, 제 2 파장광원(310)에 의하여 생성되는 E와 F 영역이 제 2 심볼을 형성한다(도 11 참조). 이와 같이 복합 반응부에 의하여 형성되는 영역 F는 제 1 파장광 반응부 내지 제 2 파장광 반응부와 인접할 수도 있으나 서로 이격되는 구조를 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다.

또한, 제 1 파장광 반응부(411), 제 2 파장광 반응부(415) 및 복합 반응부(413)의 외측에는 경우에 따라 광전차단부(417)가 형성될 수도 있는데, 광전차단부(417)는 소정의 블랙 계열의 자외선 비반응 안료로 도포되어 자외선광을 출력하는 제 1 및 제 2 파장광원으로부터의 제 1 파장광 및 제 2 파장광에 반응하지 않고 가시광선도 출력하지 않도록 하여 도면 부호 D,E,F 영역에 의하여 형성되는 제 1 심볼 및 제 2 심볼의 시인성을 증대시키는 구조를 취할 수도 있다. 즉, 제 1 파장광 및 제 2 파장광이 제 1 파장광 반응부 내지 제 2 파장광 반응부 내지 복합 반응부에 반응하여 발생하는 빛은 외부로 출력될 수도 있으나, 내부로 출력되어 내측에서 반사된 후 광 필터부의 스크리닝 필터부(410)를 통하여 출력될 수 있는데, 이때 광전차단부(417)의 배치를 통하여 내부로 출력된 빛은 소정의 심볼 영역, 즉 본 실시예에서 도면 부호 D,E,F로 표시된 영역을 제외한 영역으로는 출사가 허용되지 않아 제 1 심볼 및 제 2 심볼의 시인성을 증대시킬 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 자외선 반응부로서의 제 1 파장광원 반응부, 제 2 파장광원 반응부 및 복합 반응부에는 자외선 반응 안료가 도포되는 구조를 취하는데, 제 1 파장광원 반응부, 제 2 파장광원 반응부 및 복합 반응부는 중첩 레이어 구조를 통한 도포 방식을 취할 수도 있다. 즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 광필터부(400)의 스크리닝 필터부(410)는 필터 기판(410a)의 일면 상에 필터 레이어(410b)가 도포되는 구조를 취한다. 제 1 파장광 반응부(411)와 제 2 파장광 반응부(415)는 서로 각각이 연장 중첩되는 중첩 레이어 구조를 이루어 복합 반응부(413)를 형성하는 구조를 취한다. 제 1 파장광 반응부(411) 및 제 2 파장광 반응부(415)의 일단 외측에는 광전차단부(417)가 배치되는 구조를 취하는데, 광전차단부(417)는 상기한 바와 같이 자외선 비반응성을 나타내고 내부로부터 반사되는 가시광선의 투과를 차단하여 누광으로 인한 심볼 등의 시인성 저하를 방지할 수 있다.

복합 반응부(413)가 중첩 레이어 구조를 형성하는 경우, 먼저, 제 1 파장광 반응부(411) 및 제 2 파장광 반응부(415) 중의 어느 하나가 도포된 후 다른 하나가 선행 도포된 반응부의 적어도 일부를 중첩하여 도포하는 구조를 취한다. 본 실시예에서, 필터 기판(410a)의 일면 상에 심볼을 형성하는 D,E,F 영역등을 제외한 나머지 영역에 스크린 인쇄 등의 인쇄 방식을 통하여 광전차단부(417)가 인쇄된다. 그런 후, 심볼을 형성하기 위한 영역 중 도면 부호 D로 지시되는 제 1 파장광 반응부(411)가 필터 기판(410a)의 일면 상으로 소정의 영역에 인쇄된다. 이때, 제 1 파장광 반응부(411)에 도포되는 자외선 안료는 도면 부호 D의 영역과 동시에 이와 연장되는 영역, 즉 도면 부호 F로 지시되는 영역에 대하여도 동시에 도포된다.

그런 후, 나머지 영역으로 도면 부호 E를 형성하는 제 2 파장광 반응부(415)의 영역에 제 1 파장광 반응부(411)에 사용된 자외선 반응 안료와는 상이한 반응 파장대를 갖는 자외선 반응 안료를 포함하는 안료가 도포되는데, 제 2 파장광 반응부(415)에 도포되는 자외선 반응 안료는 인접 영역인 도면 부호 F로 지시되는 영역에도 연장 도포된다. 즉, 제 1 파장광 반응부(415)와 제 2 파장광 반응부(415)의 적어도 일부가 중첩되어 도면 부호 F로 지시되는 영역을 형성하는 복합 반응부(413)를 형성한다. 제 1 파장광 반응부(411)의 일부는 도면 부호 412를 형성하고, 제 2 파장광 반응부(415)의 일부로 제 1 파장광 반응부(411)를 향한 단부는 도면 부호 414를 형성하는데, 도면 부호 412 및 414로 지시되는 영역은 각각 중첩 배치되는 구조를 통하여 복합 반응부(413)를 형성한다. 즉, 제 1 파장광원(310)으로부터 자외선인 제 1 파장광이 출력되는 경우, 제 1 파장광 반응부(411)은 제 1 파장광에 반응하여 소정의 가시광선을 도면 부호 D로 표시되는 영역을 통하여 출력한다. 반면, 제 2 파장광 반응부(415)는 제 1 파장광에 반응하지 않아 어떠한 가시광도 출력하지 않지만, 중첩 레이어로 형성되는 복합 반응부(413;412,414)의 도면 부호 414로 지시되는 중첩 영역은 제 1 파장광에 반응하지 않으나 도면 부호 412로 지시되는 중첩 영역은 제 1 파장광에 반응하여 소정의 가시광을 외부로 출력하여, 도면 부호 D 및 F로 형성되는 제 1 심볼을 외부로 출력한다. 여기서, 도면 D와 F로 형성되는 제 1 파장광에 반응하는 제 1 심볼을 기준으로 설명되었으나, 도면 부호 E와 F로 형성되는 제 2 파장광에 반응하는 제 2 심볼의 경우에도 파장광만을 달리할 뿐 거의 유사한 방식으로 제 2 심볼의 가시광 출력 영역을 형성한다.

한편, 도 6 및 도 7의 실시예에서 복합 반응부는 중첩 레이어 구조를 이루었으나, 본 발명에 따른 복합 반응부가 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 복합 반응부(416)는 제 1 파장광 및 제 2 파장광에 모두 반응하여 각각 소정의 가시광선을 외부로 출력하는 구조를 취하는데, 복합 반응부(416)는 제 1 파장광에 반응하는 제 1 자외선 안료와 제 2 파장광에 반응하는 제 2 자외선 안료를 혼합한 후 단일의 층으로 도포되는 단일 레이어 구조를 이룬다. 즉, 앞선 경우와 동일하게 필터 기판(410a)의 일면 상에 심볼을 형성하는 D,E,F 영역등을 제외한 나머지 영역에 스크린 인쇄 등의 인쇄 방식을 통하여 광전차단부(417)가 인쇄된다. 그런 후, 심볼을 형성하기 위한 영역 중 도면 부호 D로 지시되는 제 1 파장광 반응부(411)가 필터 기판(410a)의 일면 상으로 소정의 영역에 인쇄된다.

그런 후, 나머지 영역으로 도면 부호 E를 형성하는 제 2 파장광 반응부(415)의 영역에 제 1 파장광 반응부(411)에 사용된 자외선 반응 안료와는 상이한 반응 파장대를 갖는 자외선 반응 안료를 포함하는 안료가 도포된다.

그런 후, 제 1 파장광 반응부(411)를 형성하는 자외선 반응 안료와 제 2 파장광 반응부(415)를 형성하는 자외선 반응 안료가 혼합된 후 도면 부호 F로 지시되는 영역에 도포되어 복합 반응부(413)를 형성한다.

이와 같은 복합 반응부(416)의 자외선 반응 안료의 혼합 구조를 통하여, 제 2 파장광원(320)으로부터 자외선인 제 2 파장광이 출력되는 경우, 제 2 파장광 반응부(415)는 제 2 파장광에 반응하여 소정의 가시광선을 도면 부호 E로 표시되는 영역을 통하여 출력한다. 반면, 제 1 파장광 반응부(411)는 제 2 파장광에 반응하지 않아 어떠한 가시광도 출력하지 않지만, 단일 혼합 레이어로 형성되는 복합 반응부(416)은 혼합된 자외선 반응 안료 중 제 2 파장광에 반응하는 자외선 반응 안료에 의하여 제 2 파장광에 반응하여 소정의 가시광을 외부로 출력하여, 도면 부호 E 및 F로 형성되는 제 2 심볼을 외부로 출력한다.

제 2 실시예: 적외선광

앞선 실시예에서 가변 심볼 디스플레이 유니트는 자외선광을 출사하는 광원부와 이를 선택적으로 반응하여 반응 가시광선을 출력하는 광필터부를 구비하는 구조를 취하였으나, 본 발명의 가변 심볼 디스플레이 유니트(10i)는 적외선광을 출사하는 광원부와 이에 반응하는 광필터부를 구비하는 구조를 취할 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트(10i)는 하우징(100)과 기판(200)과 광원부(300i)와 광 필터부(400i)를 포함하는데, 상기 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 중복된 설명을 배제하고 상기로 대체하며, 상이한 구성요소인 광원부(300i)와 광필터부(400i)를 중심으로 설명한다.

광원부(300i)와 광필터부(400i)는 앞선 실시예와 동일하게 하우징(100)의 내부에 배치되고, 광원부(300i)는 기판(200)의 일면 상에 장착 배치되는 구조를 취한다.

광원부(300i)는 기판(200i)에 배치되고, 제 1 파장광원(310i)과 제 2 파장광원(320i)을 구비하는데, 제 1 파장광원(310i)은 제 1 파장광을 출력하고 제 2 파장광원(320i)은 전원이 공급되는 경우 제 2 파장광을 출력하는데, 제 2 파장광의 파장은 제 1 파장광의 파장과 상이한 파장대를 구비하도록 설정된다. 즉, 제 1 파장광과 제 2 파장광은 상이한 파장대의 빛으로 구성되고, 제 1 파장광원(310i)과 제 2 파장광원(320i)은 적외선광을 출력하는 적외선광원을 구비한다. 본 실시예에서 제 1 파장광원(310i)은 적외선광을 출력하는 LED로 구현되는데, 제 1 파장광과 제 2 파장광은 적외선 영역 파장대의 빛으로 구성되되 서로 상이한 파장대의 빛을 출력한다.

광 필터부(400i)는 스크리닝 필터부(410i)와 프로텍트 필터부(420i)를 포함하는데, 스크리닝 필터부(410i)는 광원부(300i)와 마주하여 배치되고, 프로텍트 필터부(420i)는 스크리닝 필터부(410i)를 사이에 두고 기판(200i)과 대향 배치되는데, 프로텍트 필터부(420i)는 스크리닝 필터부(410i)를 보호하는 투명 기판으로 형성될 수도 있고, 투명 필름으로 구현되어 스크리닝 필터부(410i)의 일면 상에 부착되는 구조를 취할 수도 있는데, 경우에 따라 프로텍트 필터부(420i)가 배제되는 구성을 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 구성이 가능하다.

스크리닝 필터부(410i)는 일면이 기판(200i)과 마주하여 배치되고 타면이 프로텍트 필터부(420i)와 마주하여 배치되는데, 제 1 파장광원(310i)으로부터 출력되는 제 1 파장광과 제 2 파장광원(320i)으로부터 출력되는 제 2 파장광의 반응을 선별적으로 허용하고 제 1 파장광과 제 2 파장광에 선별적으로 반응하여 설정된 가시광을 출사시켜 광원부(300i)의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시킨다.

스크리닝 필터부(410i)는 필터 기판(410a)과 필터 레이어(410bi)를 포함한다. 필터 기판(410a)은 광원부(300i)와 마주하여 배치되는 스크리닝 필터부(410i)의 베이스를 이루는 기판으로서 본 실시예에서 필터 기판(410a)은 투명 기판으로 구현되나 설계 사양에 따라 다른 구성을 취할 수도 있다.

필터 기판(410a)의 일면에는 필터 레이어(410bi)가 배치되는데, 본 실시예에서 필터 레이어(410bi)는 필터 기판(410a)의 일면 상으로 외부를 향한 일면, 즉 프로텍트 필터(420i)를 향한 일면에 배치되는 구조를 취하나, 이와 반대로 광원부(300i)를 향한 일면에 배치되는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다.

필터 레이어(410bi)는 제 1 파장광 반응부(411i)와 제 2 파장광 반응부(415i)와 복합 반응부(413;412,414i)를 포함하고, 경우에 따라 이들 반응부 이외의 영역에 반응 영역 형성을 배제하고 빛의 차단을 이루는 광전차단부(417)가 구비되는 구조를 취할 수도 있다.

제 1 파장광 반응부(411i)는 제 1 파장광에 반응하여 제 1 파장 반응 가시광선을 출력하고, 제 2 파장광 반응부(415i)는 제 2 파장광에 반응하여 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하고, 복합 반응부(413i)는 제 1 파장광원(310i)으로부터 출력되는 제 1 파장광 및 제 2 파장광원(320i)으로부터 출력되는 제 2 파장광에 모두 반응하여 제 1 파장광에 반응하는 경우 제 1 파장 반응 가시광선을 외부로 출력하고 제 2 파장광에 반응하는 경우 제 2 파장 반응 가시광선을 외부로 출력한다.

이와 같이 제 1 파장광 반응부(411i), 제 2 파장광 반응부(415i) 및 복합 반응부(413;412,414i)는 적외선과 반응하여 설정된 파장대의 가시광선을 출력하는 안료를 포함하는 구조를 취하는데, 이와 같은 안료는 적외선 반응 안료로서 일반 가시광선 영역의 빛에는 반응하지 않고 적외선 파장대의 빛에 반응하여 색상을 나타내는데, 안료의 선택에 따라 빨강, 파랑, 녹색 등 다양한 색상의 반응 가시광선을 출력할 수 있다. 이와 같은 제 1 파장광 반응부(411i), 제 2 파장광 반응부(415i) 및 복합 반응부(413;412,414i)을 구성하는 적외선 반응 안료는 700nm 내지 1000nm 부근의 적외선 LED 레이저 광원에 여기되어 가시광을 발광하는 적외선 반응 안료가 사용된다.

즉, 제 1 파장광 반응부(411i), 제 2 파장광 반응부(415i) 및 복합 반응부(413;412,414i)에 구비되는 적외선 반응 안료에 특정 파장대의 적외선이 조사되는 경우 적외선 반응 안료는 업컨버젼 형광 구조를 취할 수도 있다. 즉, 적외선 반응 안료는 입사되는 광자에너지보다 더 큰 광자에너지를 갖는 광을 얻어내는 과정으로, 이온이 바닥 상태에서 광 에너지를 흡수하여 다시 바닥 상태로 돌아가기 전 또 다른 광 에너지를 흡수하여 높은 에너지 상태로 전이하고 일시에 한꺼번에 바닥 상태로 전이되며 가시광선을 방출하는 업컨버젼 형광 구조를 취할 수 있는데, 이러한 업컨버젼 형광을 위해 사용되는 적외선 반응 안료는 란탄족 계열의 재료들을 주로 사용한다.

본 발명의 적외선 반응 안료가 도포되는 제 1 파장광 반응부(411i), 제 2 파장광 반응부(415i) 및 복합 반응부(413i)는 700nm 내지 1000nm 범위의 적외선 레이저 광원에 여기되어 가시광선을 출사하는데, 549nm 내지 555nm 파장 범위의 녹색 가시광을 발광하는 안료, 980nm의 적외선 레이저 광원에 여기되어 660nm 파장 대의 적색 가시광선을 출사하는 안료, 980nm의 적외선 레이저 광원에 여기되어 480nm 파장대의 청색 가시광선을 출사하는 안료들이 사용될 수 있다. 이러한 안료의 예시로서, 적외선 파장광에 반응하여 가시광선을 출사하는 재료로는 상품명 LUMINUX Green UC-6, LUMINUX Green UC-2, LUMINUX Green UC-3, LUMINUX Red UC-6, LUMINUX Blue UC-6 등의 재료들이 사용될 수도 있다.

이러한 적외선 반응 안료는 색소 내지 다른 물질들과 혼합되어 제 1 파장광 반응부, 제 2 파장광 반응부 내지 복합 반응부에 도포되어 투과하는 가시광선의 전차단 내지 전투과 내지 선택적 투과를 이루는 구조를 더 구비할 수도 있다.

본 실시예에서 제 1 파장광 반응부 및 복합 반응부는 810nm 내지 890nm 파장대의 적외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정되는 구조를 취하고, 제 2 파장광 반응부 및 합 반응부는 910nm 내지 990 파장대의 적외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정되는 구조를 취한다. 즉, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제 1 파장광원(310i)에 전원이 인가되어 출력되는 적외선광은 810nm 내지 890nm 파장대의 적외선을 출력하도록 설정되고, 제 2 파장광원(320i)에 전원이 인가되어 출력되는 적외선광은 910nm 내지 990nm 파장대의 적외선이 출력되도록 설정되고, 제 1 파장광 반응부(411i)는 제 1 파장광에만 반응하는 적외선 반응 안료가 도포되고 제 2 파장광 반응부(415i)는 제 2 파장광에만 반응하는 적외선 반응 안료가 도포된다. 즉, 도 13 및 도 14에는 제 1 파장광 반응부(411i) 및 제 2 파장광 반응부(415i)에서의 각각의 반응률, 즉 파장의 변화에 따라 가시광 휘도를 최대로 출력하는 파장대 대비 가시광의 출력 비율이 도시되는데, 각각은 상이한 특정 파장대에서 10% 이상의 반응률을 나타내도록 설정되어 제 1 파장광원이 작동하는 경우 제 1 파장광 반응부만이 10% 이상의 반응률을 통한 제 1 파장 반응 가시광선을 외부로 출력하고, 제 2 파장광원이 작동하는 경우 제 2 파장광 반응부만이 10%이상의 반응율을 통한 제 2 파장 반응 가시광선을 외부로 출력한다.

여기서, 제 1 파장광 반응부(411i)를 통하여 외부로 제 1 파장광 반응 가시광선이 출력되는 영역을 도면 부호 D, 제 2 파장광 반응부(415i)를 통하여 외부로 제 2 파장광 반응 가시광선이 출력되는 영역을 도면 부호 E라 하고, 제 1 파장광 반응 가시광선 및 제 2 파장광 가시광선이 모두 출력 가능한 영역을 도면 부호 F라 할 때(도 15 및 도 16 참조), 제 1 파장광원(310i)에 의하여 생성되는 D와 F 영역이 제 1 심볼을 형성하고, 제 2 파장광원(310i)에 의하여 생성되는 E와 F 영역이 제 2 심볼을 형성한다(도 15 및 도 16 참조). 이와 같이 복합 반응부에 의하여 형성되는 영역 F는 제 1 파장광 반응부 내지 제 2 파장광 반응부와 인접할 수도 있으나 서로 이격되는 구조를 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다.

또한, 제 1 파장광 반응부(411i), 제 2 파장광 반응부(415i) 및 복합 반응부(413i)의 외측에는 경우에 따라 광전차단부(417)가 형성될 수도 있는데, 광전차단부(417)는 소정의 블랙 계열의 적외선 비반응 안료로 도포되어 적외선광을 출력하는 제 1 및 제 2 파장광원으로부터의 제 1 파장광 및 제 2 파장광에 반응하지 않고 가시광선도 출력하지 않도록 하여 도면 부호 D,E,F 영역에 의하여 형성되는 제 1 심볼 및 제 2 심볼의 시인성을 증대시키는 구조를 취할 수도 있다. 즉, 제 1 파장광 및 제 2 파장광이 제 1 파장광 반응부 내지 제 2 파장광 반응부 내지 복합 반응부에 반응하여 발생하는 빛은 외부로 출력될 수도 있으나, 내부로 출력되어 내측에서 반사된 후 광 필터부의 스크리닝 필터부(410i)를 통하여 출력될 수 있는데, 이때 광전차단부(417)의 배치를 통하여 내부로 출력된 빛은 소정의 심볼 영역, 즉 본 실시예에서 도면 부호 D,E,F로 표시된 영역을 제외한 영역으로는 출사가 허용되지 않아 제 1 심볼 및 제 2 심볼의 시인성을 증대시킬 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 적외선 반응부로서의 제 1 파장광원 반응부, 제 2 파장광원 반응부 및 복합 반응부에는 적외선 반응 안료가 도포되는 구조를 취하는데, 제 1 파장광원 반응부, 제 2 파장광원 반응부 및 복합 반응부는 중첩 레이어 구조를 통한 도포 방식을 취할 수도 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 광필터부(400i)의 스크리닝 필터부(410i)는 필터 기판(410a)의 일면 상에 필터 레이어(410bi)가 도포되는 구조를 취한다. 제 1 파장광 반응부(411i)와 제 2 파장광 반응부(415i)는 서로 각각이 연장 중첩되는 중첩 레이어 구조를 이루어 복합 반응부(413i)를 형성하는 구조를 취한다. 제 1 파장광 반응부(411i) 및 제 2 파장광 반응부(415i)의 일단 외측에는 광전차단부(417)가 배치되는 구조를 취하는데, 광전차단부(417)는 상기한 바와 같이 적외선 비반응성을 나타내고 내부로부터 반사되는 가시광선의 투과를 차단하여 누광으로 인한 심볼 등의 시인성 저하를 방지할 수 있다.

복합 반응부(413i)가 중첩 레이어 구조를 형성하는 경우, 먼저, 제 1 파장광 반응부(411i) 및 제 2 파장광 반응부(415i) 중의 어느 하나가 도포된 후 다른 하나가 선행 도포된 반응부의 적어도 일부를 중첩하여 도포하는 구조를 취한다. 본 실시예에서, 필터 기판(410a)의 일면 상에 심볼을 형성하는 D,E,F 영역등을 제외한 나머지 영역에 스크린 인쇄 등의 인쇄 방식을 통하여 광전차단부(417)가 인쇄된다. 그런 후, 심볼을 형성하기 위한 영역 중 도면 부호 D로 지시되는 제 1 파장광 반응부(411i)가 필터 기판(410a)의 일면 상으로 소정의 영역에 인쇄된다. 이때, 제 1 파장광 반응부(411i)에 도포되는 적외선 안료는 도면 부호 D의 영역과 동시에 이와 연장되는 영역, 즉 도면 부호 F로 지시되는 영역에 대하여도 동시에 도포된다.

그런 후, 나머지 영역으로 도면 부호 E를 형성하는 제 2 파장광 반응부(415i)의 영역에 제 1 파장광 반응부(411i)에 사용된 적외선 반응 안료와는 상이한 반응 파장대를 갖는 적외선 반응 안료를 포함하는 안료가 도포되는데, 제 2 파장광 반응부(415i)에 도포되는 적외선 반응 안료는 인접 영역인 도면 부호 F로 지시되는 영역에도 연장 도포된다. 즉, 제 1 파장광 반응부(415i)와 제 2 파장광 반응부(415i)의 적어도 일부가 중첩되어 도면 부호 F로 지시되는 영역을 형성하는 복합 반응부(413i)를 형성한다. 제 1 파장광 반응부(411i)의 일부는 도면 부호 412i를 형성하고, 제 2 파장광 반응부(415i)의 일부로 제 1 파장광 반응부(411i)를 향한 단부는 도면 부호 414i를 형성하는데, 도면 부호 412i 및 414i로 지시되는 영역은 각각 중첩 배치되는 구조를 통하여 복합 반응부(413i)를 형성한다. 즉, 제 1 파장광원(310i)으로부터 적외선인 제 1 파장광이 출력되는 경우, 제 1 파장광 반응부(411i)은 제 1 파장광에 반응하여 소정의 가시광선을 도면 부호 D로 표시되는 영역을 통하여 출력한다. 반면, 제 2 파장광 반응부(415i)는 제 1 파장광에 반응하지 않아 어떠한 가시광도 출력하지 않지만, 중첩 레이어로 형성되는 복합 반응부(413i;412i,414i)의 도면 부호 414i로 지시되는 중첩 영역은 제 1 파장광에 반응하지 않으나 도면 부호 412로 지시되는 중첩 영역은 제 1 파장광에 반응하여 소정의 가시광을 외부로 출력하여, 도면 부호 D 및 F로 형성되는 제 1 심볼을 외부로 출력한다. 여기서, 도면 D와 F로 형성되는 제 1 파장광에 반응하는 제 1 심볼을 기준으로 설명되었으나, 도면 부호 E와 F로 형성되는 제 2 파장광에 반응하는 제 2 심볼의 경우에도 파장광만을 달리할 뿐 거의 유사한 방식으로 제 2 심볼의 가시광 출력 영역을 형성한다.

한편, 도 12의 실시예에서 복합 반응부는 중첩 레이어 구조를 이루었으나, 본 발명에 따른 복합 반응부가 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 도 12b에 도시된 바와 같이 복합 반응부(416i)는 제 1 파장광 및 제 2 파장광에 모두 반응하여 각각 소정의 가시광선을 외부로 출력하는 구조를 취하는데, 복합 반응부(416i)는 제 1 파장광에 반응하는 제 1 적외선 안료와 제 2 파장광에 반응하는 제 2 적외선 안료를 혼합한 후 단일의 층으로 도포되는 단일 레이어 구조를 이룬다. 즉, 앞선 경우와 동일하게 필터 기판(410a)의 일면 상에 심볼을 형성하는 D,E,F 영역등을 제외한 나머지 영역에 스크린 인쇄 등의 인쇄 방식을 통하여 광전차단부(417)가 인쇄된다. 그런 후, 심볼을 형성하기 위한 영역 중 도면 부호 D로 지시되는 제 1 파장광 반응부(411i)가 필터 기판(410a)의 일면 상으로 소정의 영역에 인쇄된다.

그런 후, 나머지 영역으로 도면 부호 E를 형성하는 제 2 파장광 반응부(415i)의 영역에 제 1 파장광 반응부(411i)에 사용된 적외선 반응 안료와는 상이한 반응 파장대를 갖는 적외선 반응 안료를 포함하는 안료가 도포된다.

그런 후, 제 1 파장광 반응부(411i)를 형성하는 적외선 반응 안료와 제 2 파장광 반응부(415i)를 형성하는 적외선 반응 안료가 혼합된 후 도면 부호 F로 지시되는 영역에 도포되어 복합 반응부(413i)를 형성한다.

이와 같은 복합 반응부(416i)의 적외선 반응 안료의 혼합 구조를 통하여, 제 2 파장광원(320i)으로부터 적외선인 제 2 파장광이 출력되는 경우, 제 2 파장광 반응부(415i)는 제 2 파장광에 반응하여 소정의 가시광선을 도면 부호 E로 표시되는 영역을 통하여 출력한다. 반면, 제 1 파장광 반응부(411i)는 제 2 파장광에 반응하지 않아 어떠한 가시광도 출력하지 않지만, 단일 혼합 레이어로 형성되는 복합 반응부(416i)은 혼합된 적외선 반응 안료 중 제 2 파장광에 반응하는 적외선 반응 안료에 의하여 제 2 파장광에 반응하여 소정의 가시광을 외부로 출력하여, 도면 부호 E 및 F로 형성되는 제 2 심볼을 외부로 출력한다.

또한, 앞서 서술된 바와 같이 제 1 파장광 반응부, 제 2 파장광 반응부 및 복합 반응부는 소정의 색소 내지 개별 물질이 반응 안료와 혼합되어 도포됨으로써 가시광선을 전차단, 전투과 내지 선택적 투과/차단을 이루어 파장광이 반응부에서 반응하여 출사되는 가시광이 내부에서 반사되어 심볼 영역인 D,E,F를 통하여 원치 않게 누광되는 것을 방지할 수도 있다.

제 3 실시예: 가시광 및 적외선/자외선 광원부

앞선 실시예들에서 가변 심볼 디스플레이 유니트의 광원부는 자외선광 내지 적외선파장광만을 출력하는 제 1 파장광원 및 제 2 파장광원을 구비하였으나, 본 발명에 따른 광원부의 파장광원은 이에 국한되지 않고 다양한 구성이 가능하다.

즉, 광원부의 제 1 파장광원은 비반응성 광원인 가시광선 광원으로 구현되고, 다른 제 2 파장광원은 반응성 광원인 적외선 광원으로 구현될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트(10h)는 하우징(100)과 기판(200)과 광원부(300h)와 광 필터부(400h)를 포함하는데, 상기 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 중복된 설명을 배제하고 상기로 대체하며, 상이한 구성요소인 광원부(300h)와 광필터부(400h)를 중심으로 설명한다.

광원부(300h)와 광필터부(400h)는 앞선 실시예와 동일하게 하우징(100)의 내부에 배치되고, 광원부(300h)는 기판(200)의 일면 상에 장착 배치되는 구조를 취한다.

광원부(300h)는 기판(200h)에 배치되고, 제 1 파장광원(310h)과 제 2 파장광원(320h)을 구비하는데, 제 1 파장광원(310h)은 제 1 파장광을 출력하고 제 2 파장광원(320h)은 전원이 공급되는 경우 제 2 파장광을 출력하는데, 제 2 파장광의 파장은 제 1 파장광의 파장과 상이한 파장대를 구비하도록 설정된다. 즉, 제 1 파장광과 제 2 파장광은 상이한 파장대의 빛으로 구성되나, 앞선 실시예들과는 달리 제 1 파장광원과 제 2 파장광원은 파장대의 상이함과 동시에 비반응성 광원인 가시광선의 출사 및 반응성 광원인 적외선광을 통한 반응으로 이루어 광필터부에서 반응성 가시광선을 출사시키는 구조를 취하는데, 제 1 파장광원(310h)은 가시광선을 출사하는 가시광선 광원으로 구현되고, 제 2 파장광원(320h)은 적외선광을 출력하는 적외선광원으로 구현된다.

광 필터부(400h)는 스크리닝 필터부(410h)와 프로텍트 필터부(420h)를 포함하는데, 스크리닝 필터부(410h)는 광원부(300h)와 마주하여 배치되고, 프로텍트 필터부(420h)는 스크리닝 필터부(410h)를 사이에 두고 기판(200h)과 대향 배치되는데, 프로텍트 필터부(420h)는 스크리닝 필터부(410h)를 보호하는 투명 기판으로 형성될 수도 있고, 투명 필름으로 구현되어 스크리닝 필터부(410h)의 일면 상에 부착되는 구조를 취할 수도 있는데, 경우에 따라 프로텍트 필터부(420h)가 배제되는 구성을 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 구성이 가능하다.

스크리닝 필터부(410h)는 일면이 기판(200h)과 마주하여 배치되고 타면이 프로텍트 필터부(420h)와 마주하여 배치되는데, 제 1 파장광원(310h)으로부터 출력되는 제 1 파장광을 선별적으로 투과시키고 제 2 파장광원(320h)으로부터 출력되는 제 2 파장광의 반응을 선별적으로 허용하여 제 1 파장광과 제 2 파장광에 선별적으로 투과 내지 반응하여 유입된 가시광의 투과 내지 설정된 반응 가시광을 출사시켜 광원부(300h)의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시킨다.

스크리닝 필터부(410h)는 필터 기판(410a)과 필터 레이어(410bh)를 포함한다. 필터 기판(410a)은 광원부(300h)와 마주하여 배치되는 스크리닝 필터부(410h)의 베이스를 이루는 기판으로서 본 실시예에서 필터 기판(410a)은 투명 기판으로 구현되나 설계 사양에 따라 다른 구성을 취할 수도 있다.

필터 기판(410a)의 일면에는 필터 레이어(410bh)가 배치되는데, 본 실시예에서 필터 레이어(410bh)는 필터 기판(410a)의 일면 상으로 외부를 향한 일면, 즉 프로텍트 필터(420h)를 향한 일면에 배치되는 구조를 취하나, 이와 반대로 광원부(300h)를 향한 일면에 배치되는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다.

필터 레이어(410bh)는 제 1 파장광 투과부(411h)와 제 2 파장광 반응부(415h)와 복합 반응부(413h;412h,414h)를 포함하고, 경우에 따라 이들 반응부 이외의 영역에 반응 영역 형성을 배제하고 빛의 차단을 이루는 광전차단부(417)가 구비되는 구조를 취할 수도 있다.

제 1 파장광 투과부(411h)는 제 1 파장광을 선별적으로 투과하여 제 1 파장광을 출력하고, 제 2 파장광 반응부(415h)는 제 2 파장광에 반응하여 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하고, 복합 반응부(413h)는 제 1 파장광원(310h)으로부터 출력되는 제 1 파장광을 선별 투과시키고 제 2 파장광원(320h)으로부터 출력되는 제 2 파장광에 반응하여, 제 1 파장광이 유입되는 경우 제 1 파장광을 외부로 출력하고 제 2 파장광에 반응하는 경우 제 2 파장 반응 가시광선을 외부로 출력한다.

이와 같이 제 1 파장광 투과부(411h)는 제 1 파장광원으로부터의 제 1 파장광을 선별적으로 투과시키는 소정의 안료가 포함되는데, 이는 다른 적외선 파장광 내지 자외선 파장광에 비반응성을 구비하고, 제 1 파장광 이외의 다른 파장대의 가시광선을 차단하도록 설정된 가시광선용 안료가 포함된다. 또한, 제 2 파장광 반응부(415h) 및 복합 반응부(413;412,414h)는 적외선과 반응하여 설정된 파장대의 가시광선을 출력하는 안료를 포함하는 구조를 취하는데, 이와 같은 적외선 반응 안료는 일반 가시광선 영역의 빛에는 반응하지 않고 적외선 파장대의 빛에 반응하여 색상을 나타내고, 안료의 선택에 따라 빨강, 파랑, 녹색 등 다양한 색상의 반응 가시광선을 출력할 수 있다. 이와 같은 제 2 파장광 반응부(415h) 및 복합 반응부(413h;412h,414h)을 구성하는 적외선 반응 안료는 700nm 내지 1000nm 부근의 적외선 LED 레이저 광원에 여기되어 가시광을 발광하는 적외선 반응 안료가 사용된다.

즉, 제 2 파장광 반응부(415h) 및 복합 반응부(413;412,414h)에 구비되는 적외선 반응 안료에 특정 파장대의 적외선이 조사되는 경우 적외선 반응 안료는 업컨버젼 형광 구조를 취할 수도 있다. 즉, 적외선 반응 안료는 입사되는 광자에너지보다 더 큰 광자에너지를 갖는 광을 얻어내는 과정으로, 이온이 바닥 상태에서 광 에너지를 흡수하여 다시 바닥 상태로 돌아가기 전 또 다른 광 에너지를 흡수하여 높은 에너지 상태로 전이하고 일시에 한꺼번에 바닥 상태로 전이되며 가시광선을 방출하는 업컨버젼 형광 구조를 취할 수 있는데, 이러한 업컨버젼 형광을 위해 사용되는 적외선 반응 안료는 란탄족 계열의 재료들을 주로 사용한다.

본 발명의 적외선 반응 안료가 도포되는 제 2 파장광 반응부(415h) 및 복합 반응부(413h)는 700nm 내지 1000nm 범위의 적외선 레이저 광원에 여기되어 가시광선을 출사하는데, 549nm 내지 555nm 파장 범위의 녹색 가시광을 발광하는 안료, 980nm의 적외선 레이저 광원에 여기되어 660nm 파장 대의 적색 가시광선을 출사하는 안료, 980nm의 적외선 레이저 광원에 여기되어 480nm 파장대의 청색 가시광선을 출사하는 안료들이 사용될 수 있다. 이러한 안료의 예시로서, 적외선 파장광에 반응하여 가시광선을 출사하는 재료로는 상품명 LUMINUX Green UC-6, LUMINUX Green UC-2, LUMINUX Green UC-3, LUMINUX Red UC-6, LUMINUX Blue UC-6 등의 재료들이 사용될 수도 있다.

이러한 적외선 반응 안료는 색소 내지 다른 물질들과 혼합되어 제 2 파장광 반응부 내지 복합 반응부에 도포되어 투과하는 가시광선의 전차단 내지 전투과 내지 선택적 투과를 이루는 구조를 더 구비할 수도 있다.

본 실시예에서 제 1 파장광 투과부 및 복합 반응부는 380nm 내지 500nm 파장대의 가시광선에 대하여 10% 이상의 투과율을 구비하도록 설정되는 구조를 취하고, 제 2 파장광 반응부 및 복합 반응부는 910nm 내지 990 파장대의 적외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정되는 구조를 취한다. 즉, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제 1 파장광원(310h)에 전원이 인가되어 출력되는 가시광선은 제 2 파장광원으로부터 출사되는 적외선광과의 파장대의 중첩 가능성을 최소화하기 위하여 제 1 파장광원(310h)은 적외선광의 파장대와 이격된 영역의 파장대를 갖는 380nm 내지 500nm 파장대의 청색 계열의 가시광선을 출력한다.

제 2 파장광원(320h)에 전원이 인가되어 출력되는 적외선광은 910nm 내지 990nm 파장대의 적외선이 출력되도록 설정되고, 제 1 파장광 투과부(411h)는 제 1 파장광만을 선택적으로 투과시키는 안료가 도포되고 제 2 파장광 반응부(415h)는 제 2 파장광에만 반응하는 적외선 반응 안료가 도포된다. 즉, 도 18에는 제 1 파장광 투과부(411h)의 투과율이 도시되는데, 380nm 내지 500nm 파장대의 가시광선에 대하여 10% 이상의 투과율을 구비하도록 설정되어 제 1 파장광원(310h)으로부터 출력되는 제 1 파장광원 이외의 다른 가시광선을 차단하고 자외선/적외선 파장광 들과 비반응성을 보여 제 1 파장광과는 다른 가시광선을 생성 내지 투과시키지 않는다.

또한, 도 19에는 제 2 파장광 반응부(415h)에서의 반응률, 즉 파장의 변화에 따라 가시광 휘도를 최대로 출력하는 파장대 대비 가시광의 출력 비율이 도시되는데, 특정 파장대에서 10% 이상의 반응률을 나타내도록 설정되어 제 2 파장광원이 작동하는 경우 제 2 파장광 반응부만이 10%이상의 반응율을 통한 제 2 파장 반응 가시광선을 외부로 출력한다.

여기서, 제 1 파장광 투과부(411h)를 통하여 외부로 제 1 파장광 반응 가시광선이 출력되는 영역을 도면 부호 D, 제 2 파장광 반응부(415h)를 통하여 외부로 제 2 파장광 반응 가시광선이 출력되는 영역을 도면 부호 E라 하고, 제 1 파장광 반응 가시광선 및 제 2 파장광 가시광선이 모두 출력 가능한 영역을 도면 부호 F라 할 때(도 20 및 도 21 참조), 제 1 파장광원(310h)에 의하여 생성되는 D와 F 영역이 제 1 심볼을 형성하고, 제 2 파장광원(310h)에 의하여 생성되는 E와 F 영역이 제 2 심볼을 형성한다(도 20 및 도 21 참조). 이와 같이 복합 반응부에 의하여 형성되는 영역 F는 제 1 파장광 투과부 내지 제 2 파장광 반응부와 인접할 수도 있으나 서로 이격되는 구조를 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다.

또한, 제 1 파장광 투과부(411h), 제 2 파장광 반응부(415h) 및 복합 반응부(413h)의 외측에는 경우에 따라 광전차단부(417)가 형성될 수도 있는데, 광전차단부(417)는 소정의 블랙 계열의 적외선 비반응 안료로 도포되어 적외선광을 출력하는 제 1 및 제 2 파장광원으로부터의 제 1 파장광 및 제 2 파장광에 반응하지 않고 가시광선도 출력하지 않도록 하여 도면 부호 D,E,F 영역에 의하여 형성되는 제 1 심볼 및 제 2 심볼의 시인성을 증대시키는 구조를 취할 수도 있다. 즉, 제 1 파장광 및 제 2 파장광이 제 1 파장광 투과부 내지 제 2 파장광 반응부 내지 복합 반응부에 반응하여 발생하는 빛은 외부로 출력될 수도 있으나, 내부로 출력되어 내측에서 반사된 후 광 필터부의 스크리닝 필터부(410h)를 통하여 출력될 수 있는데, 이때 광전차단부(417)의 배치를 통하여 내부로 출력된 빛은 소정의 심볼 영역, 즉 본 실시예에서 도면 부호 D,E,F로 표시된 영역을 제외한 영역으로는 출사가 허용되지 않아 제 1 심볼 및 제 2 심볼의 시인성을 증대시킬 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 적외선 반응부로서의 제 2 파장광원 반응부 및 복합 반응부에는 적외선 반응 안료가 도포되는 구조를 취하는데, 제 1 파장광원 반응부, 제 2 파장광원 반응부 및 복합 반응부는 중첩 레이어 구조를 통한 도포 방식을 취할 수도 있다. 즉, 도 17에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 광필터부(400h)의 스크리닝 필터부(410h)는 필터 기판(410a)의 일면 상에 필터 레이어(410bh)가 도포되는 구조를 취한다. 제 1 파장광 투과부(411h)와 제 2 파장광 반응부(415h)는 서로 각각이 연장 중첩되는 중첩 레이어 구조를 이루어 복합 반응부(413h)를 형성하는 구조를 취할 수 있다. 제 1 파장광 투과부(411h) 및 제 2 파장광 반응부(415h)의 일단 외측에는 광전차단부(417)가 배치되는 구조를 취하는데, 광전차단부(417)는 상기한 바와 같이 적외선 비반응성을 나타내고 내부로부터 반사되는 가시광선의 투과를 차단하여 누광으로 인한 심볼 등의 시인성 저하를 방지할 수 있다.

복합 반응부(413h)가 중첩 레이어 구조를 형성하는 경우, 먼저, 제 1 파장광 투과부(411h) 및 제 2 파장광 반응부(415h) 중의 어느 하나가 도포된 후 다른 하나가 선행 도포된 반응부의 적어도 일부를 중첩하여 도포하는 구조를 취한다. 본 실시예에서, 필터 기판(410a)의 일면 상에 심볼을 형성하는 D,E,F 영역등을 제외한 나머지 영역에 스크린 인쇄 등의 인쇄 방식을 통하여 광전차단부(417)가 인쇄된다. 그런 후, 심볼을 형성하기 위한 영역 중 도면 부호 D로 지시되는 제 1 파장광 투과부(411h)가 필터 기판(410a)의 일면 상으로 소정의 영역에 인쇄된다.

제 1 파장광 투과부(411h)는 가시광선인 제 1 파장광만을 투과시키고 다른 파장대의 가시광선은 투과를 차단 내지 투과율을 10%이하로 형성하고 자외선 내지 적외선에는 비반응성을 나타내는 안료를 도포되는데, 이때 제 1 파장광 투과부(411h)에 도포되는 선택적 가시광 투과 안료는 도면 부호 D의 영역과 동시에 이와 연장되는 영역, 즉 도면 부호 F로 지시되는 영역에 대하여도 동시에 도포된다.

그런 후, 나머지 영역으로 도면 부호 E를 형성하는 제 2 파장광 반응부(415h)의 영역에 제 1 파장광 투과부(411h)에 사용된 가시광 선택적 투과 안료와는 상이한 반응 파장대를 갖는 적외선과 반응하는 적외선 반응 안료를 포함하는 안료가 도포되는데, 제 2 파장광 반응부(415h)에 도포되는 적외선 반응 안료는 인접 영역인 도면 부호 F로 지시되는 영역에도 연장 도포된다. 즉, 제 1 파장광 투과부(415h)와 제 2 파장광 반응부(415h)의 적어도 일부가 중첩되어 도면 부호 F로 지시되는 영역을 형성하는 복합 반응부(413h)를 형성한다. 제 1 파장광 투과부(411h)의 일부는 도면 부호 412i를 형성하고, 제 2 파장광 반응부(415h)의 일부로 제 1 파장광 투과부(411h)를 향한 단부는 도면 부호 414i를 형성하는데, 도면 부호 412i 및 414i로 지시되는 영역은 각각 중첩 배치되는 구조를 통하여 복합 반응부(413h)를 형성한다. 즉, 제 1 파장광원(310h)으로부터 가시광선인 제 1 파장광이 출력되는 경우, 제 1 파장광 투과부(411h)는 제 1 파장광만을 투과시켜 소정의 제 1 파장광인 가시광선을 도면 부호 D로 표시되는 영역을 통하여 출력한다. 반면, 제 2 파장광 반응부(415h)는 가시광선인 제 1 파장광에 반응하지 않고 어떠한 가시광도 출력하지 않지만, 중첩 레이어로 형성되는 복합 반응부(413i;412i,414h)의 도면 부호 414i로 지시되는 중첩 영역은 가시광선인 제 1 파장광에 반응하지 않으나 도면 부호 412로 지시되는 중첩 영역은 다른 가시광선은 차단하고 제 1 파장광만을 선택적으로 외부로 출력하여, 도면 부호 D 및 F로 형성되는 제 1 심볼을 외부로 출력한다. 여기서, 도면 D와 F로 형성되는 제 1 파장광에 반응하는 제 1 심볼을 기준으로 설명되었으나, 도면 부호 E와 F로 형성되는 제 2 파장광에 반응하는 제 2 심볼의 경우에도 파장광만을 달리할 뿐 거의 유사한 방식으로 제 2 심볼의 가시광 출력 영역을 형성한다.

한편, 도 17의 실시예에서 복합 반응부는 중첩 레이어 구조를 이루었으나, 본 발명에 따른 복합 반응부가 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 도 17b에 도시된 바와 같이 복합 반응부(416h)는 제 1 파장광을 투과시키고 제 2 파장광에 반응하여 제 1 파장광 내지 소정의 반응 가시광선을 외부로 출력하는 구조를 취하는데, 복합 반응부(416h)는 제 1 파장광을 선택적으로 출력하는 가시광선 선택적 투과 안료와 제 2 파장광에 반응하는 제 2 적외선 안료를 혼합한 후 단일의 층으로 도포되는 단일 레이어 구조를 이룬다. 즉, 앞선 경우와 동일하게 필터 기판(410a)의 일면 상에 심볼을 형성하는 D,E,F 영역등을 제외한 나머지 영역에 스크린 인쇄 등의 인쇄 방식을 통하여 광전차단부(417)가 인쇄된다. 그런 후, 심볼을 형성하기 위한 영역 중 도면 부호 D로 지시되는 제 1 파장광 투과부(411h)가 필터 기판(410a)의 일면 상으로 소정의 영역에 인쇄된다.

그런 후, 나머지 영역으로 도면 부호 E를 형성하는 제 2 파장광 반응부(415h)의 영역에 적외선 반응 안료를 포함하는 안료가 도포된다.

그런 후, 제 1 파장광 투과부(411h)를 형성하는 가시광선 선택적 투과 안료와 제 2 파장광 반응부(415h)를 형성하는 적외선 반응 안료가 혼합된 후 도면 부호 F로 지시되는 영역에 도포되어 복합 반응부(413h)를 형성한다.

이와 같은 복합 반응부(416h)의 적외선 반응 안료의 혼합 구조를 통하여, 제 2 파장광원(320h)으로부터 적외선인 제 2 파장광이 출력되는 경우, 제 2 파장광 반응부(415h)는 제 2 파장광에 반응하여 소정의 가시광선을 도면 부호 E로 표시되는 영역을 통하여 출력한다. 반면, 제 1 파장광 투과부(411h)는 제 2 파장광에 반응하지 않고 어떠한 가시광도 출력하지 않지만, 단일 혼합 레이어로 형성되는 복합 반응부(416h)은 혼합된 적외선 반응 안료 중 제 2 파장광에 반응하는 적외선 반응 안료에 의하여 제 2 파장광에 반응하여 소정의 가시광을 외부로 출력하여, 도면 부호 E 및 F로 형성되는 제 2 심볼을 외부로 출력한다.

또한, 앞서 서술된 바와 같이 제 1 파장광 투과부, 제 2 파장광 반응부 및 복합 반응부는 소정의 색소 내지 개별 물질이 반응 안료와 혼합되어 도포됨으로써 가시광선을 전차단, 전투과 내지 선택적 투과/차단을 이루어 파장광이 반응부에서 반응하여 출사되는 가시광이 내부에서 반사되어 심볼 영역인 D,E,F를 통하여 원치 않게 누광되는 것을 방지할 수도 있다.

상기 실시예에서 광원부는 가시광선을 출사하는 제 1 파장광원과 적외선 파장광을 출사하는 제 2 파장광원을 구비하고, 광필터부의 스크리닝 필터부는 제 1 파장광의 가시광선만을 선택적으로 투과시키는 제 1 파장광 투과부와 적외선파장광으로 구현되는 제 2 파장광에 반응하여 소정의 파장광 반응 가시광선을 출력하는 구조를 취하는데, 제 2 파장광원은 자외선 광원으로 구현될 수도 있고, 제 2 파장광 반응부도 자외선에 반응하여 소정의 가시광선을 출력하는 구조를 취할 수도 있다. 또한, 본 실시예에서 제 1 파장광원, 제 2 파장광원만을 도시하였으나, 더 많은 수의 광원이 복합적으로 구현되는 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.

제 4 실시예: 가변 심볼 제어 및 스위칭부 구비하는 스위칭 유니트 구현

한편, 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트는 상기와 같이 광원부의 파장광에 따른 빛의 선별적 출력을 통한 가변 심볼 표시 기능을 실행함에 있어 사용자의 근접 여부 등을 감지하여 이를 통한 제어 과정을 실행하는 구성을 취할 수도 있다. 앞선 실시예에서와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하였다. 도 25에 도시된 바와 같이, 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)는 하우징(100)과 기판(200)과 광원부(300,300i,300h)와 광 필터부(400,400i,400h)를 포함하고, 하우징(100)은 하우징 커버(110)와 하우징 바디(120)를 구비한다. 하우징 커버(110)에 커버 윈도우(111)가 구비되어 광원부(300,300i,300h)로부터 생성된 빛의 출력을 허용하는 광 필터부(400)의 적어도 일부가 노출되어 배치되고, 광 필터부(400,400i,400h)는 스크리닝 필터부(410,410i,410h)와 프로텍트 필터부(420)를 포함한다. 이들의 세부 구성은 상기 실시예에 언급된 바 중복된 설명을 배제하기 위하여 상기로 대체하고, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하며, 상기 실시예들과의 차이점을 중심으로 설명한다.

다만, 본 실시예에서는 자외선 광원으로 구헌되는 제 1파장광원(310) 및 제 2 파장광원(320)을 구비하는 광원부(300)와, 이에 반응하여 선별적으로 반응 가시광선을 출력하는 자외선 반응 안료가 도포되는 제 1 파장광 반응부 및 제 2 파장광 반응부 및 복합 반응부를 포함하는 심볼 영역부를 구비하는 스크리닝 필터부(410)를 포함하는 구조를 중심으로 설명하나, 이는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 일예로서 광원부 및 광 필터부가 자외선 광원 및 자외선 반응 안료가 도포되는 광 필터부를 구비하는 경우, 적외선 광원 및 적외선 반응 안료가 도포되는 광 필터부를 구비하는 경우, 그리고 가시광선을 출력하는 광원과 적외선/자외선을 출력하는 광원을 갖는 광원부 및 가시광선은 투과하는 투과부와 자외선/적외선에 반응하여 반응 가시광선을 출력하는 반응부를 구비하는 광 필터부를 구비하는 경우에도 동일 내지 실질적으로 동일하게 적용될 수 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 구성이 가능하다.

본 발명의 하우징, 기판, 광필터부 및 광원부는 앞선 실시예에서 언급된 바 중복된 설명을 배제하며 상기로 대체한다.

본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)는 근접 센서(510)를 더 포함한다. 근접 센서(510)는 하우징(100)에 사용자의 근접 여부를 감지하는데, 근접 센서(510)는 기판(200)과 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서 근접 센서(510)는 기판(200)의 일면 상에 배치되어 프로텍트 필터부(420)를 통하여 소정의 적외선 광신호를 출사하는 발신부와 사용자의 손 등에 의하여 반사되는 반사 적외선 광신호를 수광하는 수광부를 모두 구비한다. 본 실시예에서 근접 센서(510)는 기판(200)의 일면 상에 배치되었으나, 근접 센서(510)는 도선 등을 통하여 기판(200)과 전기적 연결을 이루되 하우징(100)에 배치되어 하우징(100)의 전면으로 근접하는 사용자의 손 등을 감지할 수도 있다. 즉, 본 실시예에서 근접 센서(510)는 기판(200)의 일면 상에 배치되는 것으로 도시되었으나 서로 전기적 연결을 이루는 범위에서 하우징의 외면에 노출되도록 배치되는 구성을 취할 수도 있고, 광전차단부(417)를 통한 적외선의 출력에 영향을 받지 않도록 배치되는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.

또한, 근접 센서(510)는 배치 위치 뿐만 아니라 구현되는 방식에서도 다양한 선택이 가능하다. 즉, 앞서 기술된 바와 같이 근접 센서는 적외선 센서로 구현될 수도 있고, 경우에 따라 초음파 센서로 구현되어 사용자의 근접도를 감지할 수도 있으며, 레이저 센서로 형성될 수도 있는 등 근접 여부를 감지하는 범위에서 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다.

가변 심볼 디스플레이 유니트(10)는 제어부(20)를 포함하는데, 제어부(20)는 근접 센서(510) 및 광원부(300)와 전기적으로 연결된다. 제어부(20)는 기판(200)에 배치될 수도 있고, 하우징(100)으로부터 이격되어 외부 제어 장치로 구현되어 외부 연결되는 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 제어부(20)는 근접 센서(510)로부터 출력되는 감지 신호로서의 근접 신호를 입력받고, 제어부(20)는 하우징(100)으로부터 사용자의 근접 여부, 즉 사용자가 손을 사용하여 하우징(100)으로 근접시키는 경우에 따라 사전 설정된 광원부(300)의 동작을 조정한다. 즉, 제어부(20)는 기판(200)을 통하여 광원부(300)를 제어하기 위한 광원 제어 신호를 출력하는데, 광원부(300)는 입력되는 광원 제어 신호에 따라 소정의 빛을 출력한다. 광원부(300)는 제 1 파장광원(310)과 제 2 파장광원(320)을 포함하는데, 제어부(20)로부터의 광원 제어 신호에 따라 제 1 파장광원(310)과 제 2 파장광원(320)은 각각 온/오프 제어될 수 있고 이에 따라 광원부(300)로부터 출력되는 빛은 광 필터부를 거쳐 소정의 가변적 심볼 표시 기능을 구현할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 손을 하우징으로 근접시키지 않는 경우 평시 상태에서의 빛, 예를 들어 제 1 파장광을 출력하도록 하고, 사용자가 손을 근접하는 경우 근접 센서(510)로부터의 근접 신호에 따라 소정의 광원 제어 신호를 변화시켜 제 1 파장 광원(310)을 오프시키고 제 2 파장 광원(320)을 온 시키도록 함으로써 광 필터부를 통하여 출력되는 빛의 출력 영역을 변화시켜 사용자의 신속하면서도 안정적인 인지를 보조하도록 할 수도 있다.

또한, 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)는 저장부(30)를 포함할 수도 있다. 저장부(30)는 제어부(20)와 연결되는데, 제어부(20)와 동일하게 하우징(100)의 내부로 기판(200) 상에 배치될 수도 있고 외부 저장 장치로 구현될 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다. 저장부(30)는 사전 설정 데이터를 저장하는데, 제어부(20)는 사전 설정 데이터를 사용하여 광원부(300)의 작동 모드를 판단한다. 사전 설정 데이터는 근접 센서(510) 등과 같은 센서로부터의 출력 신호를 비교하기 위한 데이터를 포함한다.

또한, 도 25에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)는 하우징(100)의 외부 환경의 조도를 감지하는 조도 센서(530)를 더 포함할 수도 있고, 경우에 따라 차량에 장착되는 차속 센서(520)로부터 신호를 입력받는 구조를 취할 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)의 제어부(20)는 근접 센서 이외에 차량에 장착되어 차량의 속도를 감지하는 차속 센서(520) 및 하우징(100) 외부의 조도를 감지하는 조도 센서로부터의 출력 신호도 함께 입력받을 수 있는데, 저장부(30)에 저장되는 사전 설정 데이터는 사용자의 근접도 여부, 차량의 속도 기준 초과 여부 및 주야 구분을 위한 기준 데이터로서의 근접 기준 신호, 차량의 주행 기준 사전 설정 속도 및 조도 기준 신호를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)는 룸램프 등과 같은 실내 조명을 온/오프 상태로 형성하기 위한 실내 조명 스위치(700)를 더 포함하여 이로부터 설정되는 온/오프 신호가 제어부(20)로 전달되어, 실내의 조명 상태 및 운전자의 실내 조명 상태 조정 의도를 파악할 수도 있다.

본 발명은 상기와 같은 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)를 제어하는 방법을 포함하는데, 가변 심볼 디스플레이 유니트 제어 방법은 도 26 내지 도 28에 도시된 바와 같이 제공 단계(S10)와 감지 단계(S20)와 모드 설정 판단 단계(S30)와 모드 실행 단계(S40)를 포함한다. 제공 단계(S10)에서 상기한 실시예에 기술된 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)는 제어부(20)가 근접 센서(510), 조도 센서(530) 및 차속 센서(520) 중의 하나 이상에 감지 제어 신호를 인가하여 감지된 신호, 즉 출력 신호를 제공받는다. 즉, 제어부(20)는 근접 센서(510)에 근접 센서 감지 제어 신호를 인가하여 근접 센서(510)로 하여금 사용자의 손 등의 근접 여부를 감지된 출력 신호를 입력받는다.

또한, 제어부(20)는 조도 센서(530)에 빛의 광량을 감지하도록 하는 조도 센서 감지 제어 신호를 인가하여 조도 센서(530)로 하여금 주야 여부를 감지하도록 하고, 제어부(20)는 조도 센서(530)로부터 출력되는 감지 신호를 입력받는다. 이때, 조도 센서(530)는 단수 개가 배치될 수도 있으나, 복수 개의 조도 센서가 배치되고 각각의 조도 센서로부터 출력되는 값을 사전 설정된 방식으로 연산하여 보다 정확한 주야 상태를 판단하기 위한 데이터로 활용될 수 있다. 즉, 조도 센서는 하우징의 외주면, 차량의 실내 천장, 윈드 쉴드 인근 내지 차창 인근에 배치될 수도 있는 등 복수 개가 배치되는 구조를 취할 수도 있다. 이와같이 복수 개의 조도 센서가 배치되는 경우 이루어지는 출력 신호에 대한 연산은 복수 개의 출력값으로부터 평균값을 도출할 수도 있고, 최대와 최소를 배제하고 중간 값을 채택할 수도 있는 등 다양한 방식이 이루어질 수 있다.

또한, 제어부(20)는 차속 센서(520)로부터 차량의 주행 속도를 감지하기 위한 감지 제어 신호를 인가하여 감지된 차속 신호를 입력받을 수 있다. 물론, 경우에 따라 차속 센서의 감지 여부는 차량의 별도의 제어부(미도시)를 통하여 이루어질 수도 있으나, 차속 센서가 감지한 감지 신호는 가변 심볼 디스플레이 유니트(10a)의 제어부(20)의 감지 제어 신호를 통하여 제어부(20)로 입력된다.

감지 단계(S20)에서 감지된 출력 신호들은 제어부(20)로 전달된다. 저장부(30)에는 사전 설정 데이터가 저장되는데, 사전 설정 데이터는 조도 기준 신호, 주행 기준 사전 설정 속도, 그리고 근접 기준 신호를 포함한다. 근접 기준 신호는 사용자의 손과 같은 신체 등이 하우징(100)으로 근접하는 경우 사용자가 의도를 가지고 접근하였는지를 판단하는 기준으로 사용된다. 즉, 근접 기준 신호는 설정되는 사전 설정된 거리 이내에 접근하는 경우 근접 센서(510)가 감지하여 출력하는 신호인데, 이를 통하여 사용자가 의도적으로 하우징(100)에 신체를 접근한 것으로 판단한다. 이는 주행 중 운전자가 스위치(미도시)를 조정하기 위하여 손을 가변 심볼 디스플레이 유니트(10)로 근접시키는 경우 심볼의 크기를 변화시켜 운전자의 시인성을 향상시키기 위한 기능을 구현함에 사용될 수 있다. 또한, 조도 기준 신호는 현재 사용자, 즉 운전저가 차량을 주행하는 경우 주행 환경이 주간 주행인지 아니면 야간 주행인지 여부를 판단하기 위한 기준 데이터로 사용된다. 즉, 조도 기준 신호는 현재 환경의 주간 또는 야간 여부를 판단하는 기준 값으로서 조도 센서(530)로부터 출력되는 감지 출력 신호와 비교되어 주야 여부를 판단하는데 사용될 수 있다. 또한, 주행 기준 사전 설정 속도는 운전자가 주행함에 있어 고속 주행을 하는 경우 시야가 좁아지는바, 주행중 스위치 조작시 심볼의 가변 상태를 형성하여 고속 주행의 경우 심볼을 크게 하여 시인성을 증대시키고, 저속 주행의 경우 불필요한 작동을 이루지 않고 정상 상태의 심볼 크기를 유지할 수 있도록 차량의 고속 내지 저속 주행 여부를 판별하기 위한 기준 데이터로 사용될 수 있다.

감지 단계(S20)가 완료된 후, 제어부(20)는 입력받은 각각의 센서로부터의 감지된 출력 신호 및 저장부(30)에 저장된 사전 설정 데이터와 비교하여 실행되는 가변 심볼 디스플레이 유니트의 작동 모드를 판단하는 모드 판단 단계(S30)가 실행된다. 즉, 모드 판단 단계(S30)에서 제어부(20)는 근접 센서(510), 조도 센서(530) 및 차속 센서(520) 중의 하나 이상의 출력 신호와 저장부(30)에 저장된 사전 설정 데이터를 비교하여 광원부(300)가 실행되어야 할 작동 모드를 설정한다. 모드 판단 설정 단계(S30)는 주야 판단 설정 단계(S31)와 주의 판단 설정 단계(S33)와 근접 판단 설정 단계(S35)를 포함한다. 주야 판단 설정 단계(S31)에서 제어부(20)는 조도 센서(530)로부터의 조도 출력 신호와 사전 설정 데이터에 포함되는 조도 기준 신호를 비교하여 주야 환경 여부를 판단한다. 즉, 제어부(20)는 조도 센서(530)로부터의 조도 출력 신호가 조도 기준 신호보다 작은 경우 제어부(20)는 현재 차량이 운행하는 주행 환경이 야간 상태로 판단하여 소정의 가변 심볼, 즉 심볼의 크기를 변화시켜야할 상태로 판단한다. 반면, 조도 센서(530)로부터의 조도 출력 신호가 조도 기준 신호 이상인 경우 제어부(20)는 현재 차량이 운행하는 주행 환경이 주간 상태로 판단한다. 이 경우 제어부(20)는 실행되어야 할 작동 모드를 주간 모드로 설정하는 주간 모드 설정 단계(S32)를 실행한다.

단계 S31에서 제어부(20)가 현재 차량이 주행하는 환경이 야간 상태라고 판단하는 경우, 제어부(20)는 제어 흐름을 단계 S33으로 진행한다. 제어부(20)는 주의 판단 설정 단계(S33)에서 차속 센서(520)로부터의 차속 출력 신호와 저장부(30)에 저장된 주행 기준 사전 설정 속도를 비교하여 차량의 주행 속도 상태를 비교하여 사용자의 주의 환기가 필요한 정도의 차량 속도인지 여부를 판단한다. 즉, 차속 출력 신호에 해당하는 차량 속도(V)가 사전 설정 데이터에 포함되는 주행 기준 사전 설정 속도(Vs) 이상인 경우 제어부(20)는 현재 차량의 주행 속도가 빠른 것으로 판단하여 사용자, 즉 운전자가 소정의 스위칭 동작을 실행하기 위하여 가변 심볼 디스플레이 유니트 측으로 주시하는 경우 심볼을 크게하여 인식성을 증대시켜야 하는 상태로 판단한다. 이 경우, 제어부(20)는 현재 야간 주행 상태로 주행 속도가 빠른 상태로 판단하여 가변 심볼 디스플레이 유니트가 실행되어야 할 작동 모드는 야간 강조 모드로 설정한다(S34). 즉, 야간 강조 모드는 가변 심볼을 실행하기 위하여 광원부(300)에 인가되는 온/오프 신호가 절환되어 특정 파장광의 빛을 출력하여 심볼의 크기를 크게 하는 작동 모드를 지칭한다.

반면, 차속 출력 신호에 해당하는 차량 속도(V)가 사전 설정 데이터에 포함되는 주행 기준 사전 설정 속도(Vs) 미만인 경우 제어부(20)는 현재 차량의 주행 속도가 느린 것으로 판단하여 사용자, 즉 운전자가 소정의 스위칭 동작을 실행하기 위하여 가변 심볼 디스플레이 유니트 측으로 주시하는 경우 심볼을 크게할 필요가 없는 상태로 판단한다.

주의 판단 설정 단계(S33)에서 차량 속도(V)가 주행 기준 사전 설정 속도보다 높아 사용자의 주의 환기가 필요하다고 판단한 경우, 제어부(20)는 근접 센서(530)로부터의 근접 출력 신호와 저장부(30)에 저장된 근접 기준 신호를 비교하여 사용자가 하우징(100)에 근접하였는지를 판단하는 근접 판단 설정 단계(S35)를 실행한다.

근접 판단 설정 단계(S35)에서 제어부(20)는 근접 센서(510)로부터의 근접 출력 신호와 저장부(30)에 저장된 근접 기준 신호를 비교하여 사용자가 하우징(100)에 근접하였는지 여부를 판단한다. 제어부(20)는 근접 기준 신호와 근접 출력 신호를 비교하여 사용자, 즉 운전자의 손 등이 근접한 것으로 판단되는 경우 제어 흐름을 단계 S34로 전환하여 야간 강조 모드를 작동 모드로 설정한다.

반면, 근접 판단 설정 단계(S35)에서 제어부(20)가 운전자의 손 등이 근접한 것으로 판단하지 않는 경우 야간 정상 모드를 작동 모드로 설정한다(S36). 야간 정상 모드는 광원부(300)의 제 1 파장 광원에는 온 신호를 인가하여 빛을 출력하되, 심볼 강조 기능을 실행하는 제 2 파장 광원에는 오프 신호를 인가하여 빛을 출력하지 않는 작동 모드를 지칭한다. 이러한 근접 판단 설정 단계(S35)에서 제어부(20)가 근접 여부를 판단함은 본 실시예에서 운전자의 손 등에 의하여 반사되는 적외선 내지 초음파 신호의 세기와 근접 기준 신호를 비교하여 반사되는 적외선 내지 초음파 신호, 즉 근접 출력 신호가 근접 기준 신호보다 큰 경우 근접 상태로 판단하고, 반대의 경우 운전자의 손 등이 근접하지 않는 것으로 판단하나, 이는 본원의 일예로서 단계 S35에서 근접 센서의 근접 출력 신호와 근접 기준 신호를 비교하여 근접 여부를 제어부(20)가 판단하도록 하는 구조를 취하는 범위에서 다양한 구성이 이루어질 수도 있다.

모드 설정 판단 단계(S30)가 완료된 후, 제어부(20)는 모드 실행 단계(S40)를 실행하는데(도 19 참조), 모드 실행 단계(S40)에서 제어부(20)는 설정된 각각의 작동 모드를 실행한다. 즉, 제어부(20)가 작동 모드가 주간 모드라고 판단한 경우, 제어부(20)는 광원부(300)의 제 1 파장광원 및 제 2 파장 광원에 모두 오프 신호를 인가하여 별도의 광원을 통한 심볼 표시 기능을 실행하지 않는 주간 모드 실행 단계(S41)를 실행한다.

또한, 제어부(20)가 실행되어야 할 작동 모드가 야간 정상 모드라고 판단한 경우, 즉, 주의 판단 설정 단계(S33)에서 차속 출력 신호가 주행 기준 사전 설정 속도 미만이라고 판단하거나 또는 근접 판단 설정 단계(S35)에서 사용자인 운전자가 하우징(100)에 손을 근접시키지 않았다고 판단된 경우, 빛의 출력 영역을 정상 상태로 유지하여 심볼의 크기를 변화시키지 않도록 제 1 파장 광원에는 온 신호를 인가하나 제 2 파장 광원에는 오프 신호를 인가하는 야간 정상 모드를 실행하는 야간 정상 모드 실행 단계(S43)를 실시한다.

또한, 제어부(20)가 주의 판단 설정 단계(S33)에서 차속 출력 신호가 주행 기준 사전 설정 속도 이상이라고 판단되고 근접 판단 설정 단계(S35)에서 사용자, 즉 운전자의 손 등이 하우징(100)에 근접하였다고 판단된 경우, 빛의 출력 영역을 정상 상태보다 큰 영역을 구비하는 확장 상태로 변경시키는 야간 강조 모드를 실행하는 야간 강조 모드 실행 단계(S45)를 실시한다. 야간 강조 모드 실행 단계(S45)에서 제어부(20)는 제 1 파장광원에는 오프 신호를 그리고 제 2 파장광원에는 온 신호를 인가하여 빛의 출력 영역을 정상 상태보다 큰 확장 상태로 변경되어 심볼이 확장 표시되도록 한다.

한편, 본 발명에 따른 가변 심볼 디스플레이 유니트는 근접 센서를 통한 가변 심볼 표시를 통하여 시인성을 증진시켜 운전자로 하여금 스위칭 동작을 원활하게 할 수 있는데, 가변 심볼 디스플레이 유니트(10b)는 도 29 및 도 30에 도시된 바와 같이 스위칭부(600)를 더 구비할 수 있다. 스위칭부(600)는 하우징(100)의 내부 공간에 배치될 수 있는데, 본 실시예에서 스위치부(600)는 광 필터부(400)의 프로텍트 필터부(420)의 하면에 배치되는 정전 용량 터치 센서로 구현된다. 스위치부(600)는 프로텍트 필터부(420)의 하면에 배치되고, 스위치 배선(601)을 통하여 기판(200)과 전기적으로 연결되는데, 기판(200)을 통하여 전원을 공급받고 운전자의 접촉에 의하여 발생하는 전기적 신호의 변화는 스위치 배선(601)을 거쳐 기판(200)을 통하여 외부 제어 장치 또는 제어부로 전달될 수 있다.

도 29에서는 정전 용량 터치 센서로 구현되는 스위칭부를 기술하였으나, 본 발명의 가변 심볼 디스플레이 유니트는 이에 국한되지 않고 다양한 스위치 기능을 구현할 수 있다. 즉, 도 30에 도시된 바와 같이, 가변 심볼 디스플레이 장치(10c)의 하우징(100c)은 하우징 커버(110c)와 하우징 바디(120c)을 포함하는데, 하우징 커버(110c)는 하우징 바디(120c)에 슬라이드 가동 가능하게 배치되는 구조를 취하고 광 필터부(400)의 스크리닝 필터부(410)와 프로텍트 필터부(420)는 하우징 커버(110c)에 위치 고정되어 배치되는 구조를 취할 수 있다. 기판(200)은 하우징 바디(120c)의 내부에 위치 고정되어 배치되고, 스위칭부(600c)는 스위칭 가동부(610c)와 스위칭 작동부(620c)를 구비할 수 있다. 스위치 가동부(610c)는 하우징 커버(110c)의 내측에 연장 배치되는데, 스위치 가동부(610c)는 하우징 커버(110c)와 함께 가동한다. 스위칭 작동부(620c)는 기판(200)의 일면 상으로 스위치 가동부(610c)에 대응하여 배치된다. 스위치 작동부(620c)는 스위치 가동부(610c)에 의하여 가동되는데, 본 실시예에서는 택트 스위치로 구현되었으나, 스위치 가동부(610c)에 의하여 가압되어 전기적 신호를 변화시키는 범위에서 다양한 구성이 가능하다.

상기 실시예에서는 두 개의 광원을 구비하고 제 1 파장광 투과/반응부, 제 2 파장광 반응부 및 복합 반응부를 갖는 스크리닝 필터부를 구비하는 가변 심볼 디스플레이 유니트에 대하여 설명하엿으나, 개별적인 스위칭 구조를 더 구비할 수도 있고 복수 개의 가변 심볼 영역을 구비할 수도 있고, 다양한 형태의 스위칭부가 구비될 수도 있으며, 본 실시예에서는 제어부가 연산 기능도 포함하는 것으로 기술되었으나 별도의 연산부가 더 구비될 수도 있는 등 본 발명은 이에 국한되지 않고 다양한 구성이 가능하다.

10...가변 심볼 디스플레이 유니트 100...하우징
200...기판 300...광원부
400...광 필터부 410...스크리닝 필터부
420...프로텍트 필터부

Claims (7)

1. 하우징; 상기 하우징에 위치 고정되어 배치되는 기판; 상기 기판에 배치되고, 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하는 광원부; 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광에 선별적으로 반응하여 가시광을 출사시켜, 상기 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시키는 광 필터부;를 구비하고, 상기 제 1 파장광원 및 상기 제 2 파장광원은 자외선을 출력하는 자외선파장광원이고,
   상기 광 필터부는: 상기 광원부와 마주하여 이격 배치되는 투명 필터 기판과, 상기 투명 필터 기판의 일면 상에 배치되어 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광의 반응을 선별적으로 허용하는 필터 레이어를 구비하고,
   상기 필터 레이어는: 상기 제 1 파장광에 반응하여 제 1 파장 반응 가시광선을 출력하는 제 1 파장광 반응부와, 상기 제 2 파장광에 반응하여 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 제 2 파장광 반응부와, 상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광에 모두 반응하여, 상기 제 1 파장광에 반응하는 경우 상기 제 1 파장 반응 가시광선을, 그리고 상기 제 2 파장광에 반응하는 경우 상기 제 2 파장 반응 가시광선을 출력하는 복합 반응부를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 파장광 반응부 및 상기 복합 반응부는 300nm 내지 350nm 파장대의 자외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2 파장광 반응부 및 상기 복합 반응부는 350nm 내지 430 파장대의 자외선에 대하여 10% 이상의 반응율을 구비하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 복합 반응부는, 상기 제 1 파장광 반응부와 상기 제 2 파장광 반응부의 각각이 연장 중첩되는 중첩 레이어 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 복합 반응부는, 상기 제 1 파장광 반응부와 상기 제 2 파장광 반응부의 재료가 혼합되어 단일 레이어 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 가변 심볼 디스플레이 유니트.
   
   
   
   

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