KR101272498B1 - 투명 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 투명 유기 발광 다이오드를 이용한 투명 디스플레이 장치의 시인성을 향상시키는 것이 가능한 투명 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명은 투명 재질로 형성된 소자를 이용해 영상을 디스플레이하는 영상 표시부; 및 상기 영상 표시부 하부에 결합되는 블라인드 패널을 포함하고, 상기 블라인드 패널은 상기 영상 표시부를 통과한 후 상기 블라인드 패널 측으로 조사되는 광 중 가시광 대역의 광을 투과시키거나 또는 상기 영상 표시부 측으로 반사시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 영상 표시부 하부에 콜레스테릭 액정 기반의 블라인드 패널을 결합하여 가시광 대역의 광을 선택적으로 투과 또는 반사시킴으로써 영상 표시부와 주변 배경과의 이미지 중첩을 방지하고 영상 표시부 측으로 조사되는 광량을 늘리므로 투명 디스플레이 장치의 시인성 향상이 가능한 효과를 갖는다.

Description

투명 디스플레이 장치{Transparent display apparatus}
본 발명은 투명 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 투명 유기 발광 다이오드를 이용한 투명 디스플레이 장치의 시인성을 향상시키는 것이 가능한 투명 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 투명 디스플레이 장치란 디스플레이 화면의 투명성을 유지하면서 디스플레이 화면상에 문자 또는 영상이 디스플레이되는 장치를 의미하며, 이러한 투명 디스플레이 장치를 구현하는데 있어서 현재 디스플레이 장치의 대부분을 차지하고 있는 LCD(Liquid Crystal Display)의 경우에는 컬리필터와 편광판 등의 존재로 인해 투명 디스플레이 장치에 사용되기는 적합하지 않은 문제점이 있었다.
따라서, 투명 디스플레이 장치의 경우 유리 기판 등의 투명 기판상에 결합되며 투명한 물질로 형성된 전극, 반도체, 및 절연체 등으로 이루어진 투명전자 소자(Transparent electronic device)로 구성되고, 핵심 부분인 디스플레이 패널의 경우 LCD 대신 투명성을 갖는 유기발광 소자(Organic Electro Luminescence Device:OLED) 또는 광자발광 소자(Photoluminescence device) 등을 2차원으로 배열하여 사용하게 된다.
그러나, 일반적인 투명 디스플레이 장치의 경우 투명 디스플레이 장치의 특성상 실제 사용시 주변 배경과의 이미지 중첩으로 인해 투명 디스플레이 장치의 시인성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 가시광 대역의 광을 선택적으로 투과 또는 반사할 수 있는 콜레스테릭 액정 기반의 블라인드 패널을 이용하여 선택적으로 투명도와 시인성을 조절할 수 있는 투명 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투명 디스플레이 장치는 투명 재질로 형성된 소자를 이용해 영상을 디스플레이하는 영상 표시부; 및 상기 영상 표시부 하부에 결합되는 블라인드 패널을 포함하고, 상기 블라인드 패널은 상기 영상 표시부를 통과한 후 상기 블라인드 패널 측으로 조사되는 광 중 가시광 대역의 광을 투과시키거나 또는 상기 영상 표시부 측으로 반사시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블라인드 패널은 전압을 인가하기 위한 제1 투명 전극과 제2 투명 전극 사이에 적어도 한 층 이상 결합되는 콜레스테릭 액정(Cholesteric Liquid Crystal:CLC)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 콜레스테릭 액정 모듈은 제1 투명 전극, 상기 제1 투명 전극과 이격되어 구비되는 제2 투명 전극, 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극 사이에 결합되며 상기 가시광 대역 중 적색광을 상기 영상 표시부 측으로 반사하는 제1 콜레스테릭 액정, 상기 제1 콜레스테릭 액정과 상기 제2 투명 전극 사이에 결합되며 상기 가시광 대역 중 녹색광을 상기 영상 표시부 측으로 반사하는 제2 콜레스테릭 액정, 상기 제2 콜레스테릭 액정과 상기 제2 투명 전극 사이에 결합되며 상기 가시광 대역 중 청색광을 상기 영상 표시부 측으로 반사하는 제3 콜레스테릭 액정, 상기 제1 콜레스테릭 액정과 상기 제2 콜레스테릭 액정 사이에 결합되는 제3 투명 전극, 및 상기 제2 콜레스테릭 액정과 상기 제3 콜레스테릭 액정 사이에 결합되는 제4 투명 전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 표시부 상부에 결합되는 4분 파장판(Quarter waveplate)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 표시부는 투명 기판 상부에 2차원 배열되는 투명 유기 발광 소자 또는 투명 광자 발광 소자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 블라인드 패널은 상기 제1 투명 전극, 상기 제2 투명 전극, 상기 제3 투명 전극, 및 상기 제4 투명 전극에 전압이 인가되면 상기 가시광 대역의 광을 투과시키고 상기 제1 투명 전극, 상기 제2 투명 전극, 상기 제3 투명 전극, 및 상기 제4 투명 전극에 전압이 인가되지 않으면 상기 가시광 대역의 광을 상기 영상 표시부 측으로 반사시킬 수 있다.
본 발명에 의하면 영상 표시부 하부에 콜레스테릭 액정 기반의 블라인드 패널을 결합하여 가시광 대역의 광을 선택적으로 투과 또는 반사시킴으로써 영상 표시부와 주변 배경과의 이미지 중첩을 방지하고 영상 표시부 측으로 조사되는 광량을 늘리므로 투명 디스플레이 장치의 시인성 향상이 가능한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 디스플레이 장치의 사시도,
도 2와 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 디스플레이 장치의 동작 참고도, 및
도 4와 도 5는 도 1의 블라인드 패널의 상세 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 디스플레이 장치의 사시도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 투명 디스플레이 장치(1)는 영상 표시부(10) 및 블라인드 패널(20)을 포함한다.
영상 표시부(10)는 투명 재질로 형성된 소자를 이용해 문자 또는 이미지 등의 영상을 디스플레이한다.
이때, 영상 표시부(10)는 유리 기판 등의 투명 기판상에 결합되고 투명한 물질로 형성되는 전극, 반도체, 및 절연체 등으로 이루어진 투명전자 소자(Transparent electronic device)로 구성되며, 특히 문자 또는 이미지 등의 영상을 디스플레이하기 위해 상기 투명 기판상에 2차원 배열되는 복수 개의 투명 유기발광 소자(Organic Electro Luminescence Device:OLED) 또는 광자발광 소자(Photoluminescence device)를 포함할 수 있다.
블라인드 패널(20)은 영상 표시부(10) 하부에 결합되며 영상 표시부(10)를 통과한 후 블라인드 패널(20) 측으로 조사되는 광 중 가시광 대역의 광을 투과시키거나 또는 영상 표시부(10) 측으로 반사시킨다.
이때, 블라인드 패널(20)은 서로 이격되어 구비되는 두 개의 투명 전극 사이에 적어도 하나 이상의 콜레스테릭 액정(Chollesteric Liquid Crystal:CLC)이 결합되는 형태일 수 있으며, 블라인드 패널(20)의 상세 구조는 이하 도 4와 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
여기에서, 콜레스테릭 액정이란 일반적으로 널리 쓰이는 네마틱 액정에 감광성 도판트(Chiral Dopant)를 첨가하여 네마틱 액정을 구성하는 액정 분자들을 나선형으로 감아주도록 제조된 액정으로써, 이와 같이 액정 분자들이 나선을 이루는 콜레스트릭 액정은 액정 분자들의 수직 방향으로 인가된 광에 대하여 주기적으로 굴절률이 변하는 포토닉 크리스탈(Photonic cystal)과 같은 특징을 띠게 되어 입사된 광 중 특정한 파장을 가지는 광만을 반사시킬 수 있다.
또한, 콜레스테릭 액정에서 반사되는 광의 파장은 나선을 이루는 액정 분자들의 주기와 액정의 굴절률에 따라 결정되므로 반사광의 파장이 가시광 대역인 경우 특정한 색상을 보이는 반사형 셀로서 기능할 수 있게 되며, 평형 상태에서 콜레스테릭 액정의 양단에 전압을 인가하게 되면 액정 분자들의 배열이 전계를 따라 정렬하는 수직 배향(Homeotropic) 상태로 진입하게 되고 평형 상태에서의 반사 특성은 사라지게 된다.
따라서, 블라인드 패널(20)의 경우 블라인드 패널(20)에 대한 전압 공급 유무를 제어하여 블라인드 패널(20)의 양단에 전압이 인가되지 않은 경우 블라인드 패널(20)을 구성하는 복수 개의 콜레스테릭 액정이 평형 상태가 되어 입사되는 광 중 특정한 파장을 가지는 광만을 영상 표시부(10) 측으로 반사시킬 수 있고, 블라인드 패널(20)의 양단에 전압이 인가되지 않은 경우 블라인드 패널(20)을 구성하는 복수 개의 콜레스테릭 액정이 평형 상태에서 수직 배향 상태로 진입하여 입사되는 광이 블라인드 패널(20)을 투과하므로 광학적으로 후면이 비쳐 보이는 투명상태가 될 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지는 않았지만 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 디스플레이 장치(1)의 경우 블라인드 패널(20)에 대한 전압 공급 유무를 제어하기 위한 제어부와 영상 표시부(10) 상부에 결합되며 블라인드 패널(20)에서 반사되어 영상 표시부(10) 측으로 조사되는 가시광 대역의 반사광에 대한 위상 조절에 의해 상기 가시광 대역의 반사광 세기를 조절함으로써 영상 표시부(10)에서 검은색의 표현이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 사분 파장판(Quarter waveplate)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 사분 파장판은 복굴절성 결정 속에 빛을 입사시키면 정상광선과 이상광선으로 나뉘어 각각 서로 다른 속도로 진행하는 것을 이용하여 파장 λ인 빛을 투과시켰을 때 2개의 성분광이 λ/4인 광행로차가 발생하도록 하는 결정판을 의미하며, 석영판 또는 운모판일 수 있다.
도 2와 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 디스플레이 장치의 동작 참고도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 디스플레이 장치(1)의 경우 복수 개의 콜레스테릭 액정(Chollesteric Liquid Crystal:CLC)이 적층된 콜레스테릭 액정 모듈인 블라인드 패널(20)에 전압이 인가되면 도 2에 도시된 바와 같이 영상 표시부(10)를 통과한 후 블라인드 패널(20) 측으로 조사되는 광(L)을 투과시키고, 복수 개의 콜레스테릭 액정(Chollesteric Liquid Crystal:CLC)이 적층된 콜레스테릭 액정 모듈인 블라인드 패널(20)에 전압이 인가되지 않으면 도 3에 도시된 바와 같이 영상 표시부(10)를 통과한 후 복수 개의 콜레스테릭 액정(Chollesteric Liquid Crystal:CLC)이 적층된 콜레스테릭 액정 모듈인 블라인드 패널(20) 측으로 조사되는 광(L) 중 가시광 대역의 광(V)을 영상 표시부(10) 측으로 반사시킬 수 있다.
따라서, 블라인드 패널(20)에 대한 전압의 인가 유무를 제어하여 블라인드 패널(20)을 후면이 비쳐보이는 투명 상태로 유지하거나 또는 블라인드 패널(20) 측으로 조사되는 광(L) 중 가시광 대역의 광(V)을 영상 표시부(10) 측으로 반사시켜 영상 표시부(10)로 향하는 광량을 늘릴 수 있다.
도 4와 도 5는 도 1의 블라인드 패널에 대한 상세 단면도이다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 블라인드 패널(20)은 제1 투명 전극(21), 제2 투명 전극(22), 제1 콜레스테릭 액정(23), 제2 콜레스테릭 액정(24), 제3 콜레스테릭 액정(25), 제3 투명 전극(26), 및 제4 투명 전극(27)을 포함한다.
제1 투명 전극(21)과 제2 투명 전극(22)은 서로 이격되어 구비되며 제1 콜레스테릭 액정(23)은 제1 투명 전극(21)과 제2 투명 전극(22) 사이에 구비되고, 제2 콜레스테릭 액정(24)은 제1 콜레스테릭 액정(23)과 제2 투명 전극(22) 사이에 구비되며, 제3 콜레스테릭 액정(25)은 제2 콜레스테릭 액정(24)과 제2 투명 전극(22) 사이에 구비될 수 있다.
그리고, 제3 투명 전극(26)은 제1 콜레스테릭 액정(23)과 제2 콜레스테릭 액정(24) 사이에 구비되고 제4 투명 전극(27)은 제2 콜레스테릭 액정(24)과 제3 콜레스테릭(25) 액정 사이에 구비된다.
이때, 제1 투명 전극(21), 제2 투명 전극(22), 제3 투명 전극(26), 및 제4 투명 전극(27)에 전압이 인가되지 않는 경우 도 4에 도시된 바와 같이 제1 콜레스테릭 액정(23)이 제1 콜레스테릭 액정(23) 측으로 조사되는 가시광 대역의 광(L1) 중 적색광(R)을 영상 표시부(10) 측으로 반사시키고, 제2 콜레스테릭 액정(24)이 제2 콜레스테릭 액정(24) 측으로 조사되는 가시광 대역의 광(L2) 중 녹색광(G)을 영상 표시부(10) 측으로 반사시키며, 제3 콜레스테릭 액정(25)이 제3 콜레스테릭 액정(25) 측으로 조사되는 가시광 대역의 광(L3) 중 청색광(B)을 영상 표시부(10) 측으로 반사시킬 수 있다.
따라서, 블라인드 패널(20)의 경우 적색광(R), 녹색광(G), 및 청색광(B)과 같이 3 원색을 을 영상 표시부(10) 측으로 반사시킬 수 있으므로 결과적으로 영상 표시부(10) 측으로의 백색 반사가 가능해진다.
또한, 제1 투명 전극(21), 제2 투명 전극(22), 제3 투명 전극(26), 및 제4 투명 전극(27)에 전압이 인가되면 도 5에 도시된 바와 같이 블라인드 패널(20) 측으로 조사되는 가시광 대역의 광(L)을 투과시키는데, 다시 말해서 제1 투명 전극(21)과 제3 투명 전극(26)에 인가되는 전압에 의해 제1 투명 전극(21)과 제3 투명 전극(26) 사이에 구비되는 제1 콜레스테릭 액정(23)이 제1 콜레스테릭 액정(23) 측으로 조사되는 가시광 대역의 광(L)을 투과시키고, 제3 투명 전극(26)과 제4 투명 전극(27)에 인가되는 전압에 의해 제3 투명 전극(26)과 제4 투명 전극(27) 사이에 구비되는 제2 콜레스테릭 액정(24)이 제2 콜레스테릭 액정(24) 측으로 조사되는 가시광 대역의 광(L)을 투과시키며, 제4 투명 전극(27)과 제2 투명 전극(22)에 인가되는 전압에 의해 제4 투명 전극(27)과 제2 투명 전극(22) 사이에 구비되는 제3 콜레스테릭 액정(25)이 제3 콜레스테릭 액정(25) 측으로 조사되는 가시광 대역의 광(L)을 투과시킬 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만 블라인드 패널(20)의 구성에 있어서 상기와 같이 영상 표시부(10) 측으로의 백색 반사를 위해 3 원색을 각각 반사시킬 수 있는 복수 개의 콜레스테릭 액정을 적층시키는 것 외에 보색 관계의 광을 각각 반사시킬 수 있는 2개의 콜레스테릭 액정을 적층하여 영상 표시부(10) 측으로의 백색 반사가 가능하도록 하는 구성이 가능하다.
본 발명의 투명 디스플레이 장치(1)는 투명 재질을 갖는 유기 발광 다이오드인 영상 표시부(10) 하부에 복수의 콜레스테릭 액정으로 구성된 블라인드 패널(20)이 결합되며 블라인드 패널(20)에 대한 전압 공급 유무를 제어하여 영상 표시부(10)를 통과하여 블라인드 패널(20) 측으로 조사되는 광 중 가시광 대역의 광을 투과시키거나 또는 영상 표시부(10) 측으로 반사시킬 수 있다.
따라서, 투명 디스플레이 장치에 적합한 투명성을 제공함과 동시에 영상 표시부(10)에 표시되는 문자 또는 영상과 주변 배경과의 이미지 중첩을 방지하여 투명 디스플레이 장치(1)의 시인성을 향상시킬 수 있다.
이상은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(1) : 투명 디스플레이 장치 (10) : 영상 표시부
(20) : 블라인드 패널 (21) : 제1 투명 전극
(22) : 제2 투명 전극 (23) : 제1 콜레스테릭 액정
(24) : 제2 콜레스테릭 액정 (25) : 제3 콜레스테릭 액정
(26) : 제3 투명 전극 (27) : 제4 투명 전극

Claims (6)

  1. 투명 재질로 형성된 소자를 이용해 영상을 디스플레이하는 영상 표시부; 및
    상기 영상 표시부 하부에 결합되는 블라인드 패널을 포함하고,
    상기 블라인드 패널은 상기 영상 표시부를 통과한 후 상기 블라인드 패널 측으로 조사되는 광 중 가시광 대역의 광을 투과시키거나 또는 상기 영상 표시부 측으로 반사시키며,
    상기 블라인드 패널은 전압을 인가하기 위한 제1 투명 전극과 제2 투명 전극 사이에 상기 블라인드 패널 측으로 조사되는 상기 가시광 대역의 광 중 보색 관계의 광을 각각 반사시킬 수 있도록 적층되는 2개의 콜레스트릭 액정(Cholesteric Liquid Crystal:CLC)을 포함하며, 상기 2개의 콜레스트릭 액정은 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극에 전압이 인가되지 않으면 상기 가시광 대역의 광을 투과시키고 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극에 전압이 인가되면 상기 가시광 대역의 광 중 보색 관계의 광을 각각 반사시키는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 표시부 상부에 결합되는 4분 파장판(Quarter waveplate)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 표시부는 투명 기판 상부에 2차원 배열되는 투명 유기 발광 소자 또는 투명 광자 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디스플레이 장치.
  6. 삭제
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