KR102579469B1 - 다층 투명 디스플레이 - Google Patents

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KR102579469B1
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강병수
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Abstract

본 발명은 광원부, 투명 LCD 패널; 및 편광을 비편광으로 변환하는 기능성 필름을 포함하되, 상기 투명 LCD 패널은 상기 광원부 전면에 배치되되 소정의 간격으로 평행하게 두개 이상 배치되고, 상기 투명 LCD 패널과 투명 LCD 패널 사이에 상기 기능성 필름이 배치되는, 다층 투명 디스플레이를 제공하여, 상기 투명 LCD 패널에 표시된 영상의 품질을 유지하고, 밝기 감소를 최소화할 수 있는, 두개 이상의 상기 투명 LCD 패널의 설치가 가능한 다층 투명 디스플레이를 제공한다.

Description

다층 투명 디스플레이 {MULTI LAYERED TRANSPARENT DISPLAY}
본 발명은 다층 투명 디스플레이에 대한 것이다.
투명 디스플레이를 이용한 영상 재생 시스템은 상기 투명 디스플레이에 재생되는 영상이 공중에 떠 보이는 효과가 있어 복잡한 구성을 가진 입체영상 장치 대비 효과적으로 관찰자에게 입체감, 원근감 및 증강현실감을 부여할 수 있다.
그러나, 상기와 같은 투명 디스플레이를 이용한 영상 재생 시스템은 입체감 및 선명도를 확보하기 위하여 투명 디스플레이 후면의 배경은 단순하게 구성될 수밖에 없었으며, 하나의 투명 디스플레이를 적용함에 따라, 입체 효과가 떨어지는 단점이 있었다.
이에 따라, 투명 디스플레이 패널을 다층으로 적층 또는 배치하여 구성하는 시스템이 개시되었다. 예를 들어, 다수의 투명한 디스플레이 패널을 적층 또는 배치하고, 상기 다수의 투명한 디스플레이 패널에 각각 2차원 영상이 디스플레이 됨으로써 입체감을 형성하는 방법이 제시되었다.
그러나, 투명 디스플레이 패널을 다층으로 배치할 경우, 투명 디스플레이에 포함되어 있는 편광판에 의하여 빛의 투과도가 급격히 떨어져, 전후면 영상을 제대로 확인할 수 없다는 단점이 있다.
이에 따라, 다층의 투명 디스플레이를 설치할 때 영상 밝기의 감소를 최소화할 수 있는 다층 투명 디스플레이의 개발이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 투명 디스플레이에 표시된 영상의 품질을 유지하고, 밝기 감소를 최소화할 수 있는, 다층의 투명 디스플레이 패널을 설치가 가능한 다층 투명 디스플레이를 제공한다.
본 발명은 광원부, 투명 LCD 패널, 및 편광을 비편광으로 변환하는 기능성 필름을 포함하되, 상기 투명 LCD 패널은 상기 광원부 전면에 배치되되 소정의 간격으로 평행하게 두개 이상 배치되고, 상기 투명 LCD 패널과 투명 LCD 패널 사이에 기능성 필름이 배치되는, 다층 투명 디스플레이를 제공하여, 상기 투명 LCD 패널에 표시된 영상의 품질을 유지하고, 밝기 감소를 최소화할 수 있는, 두개 이상의 상기 투명 LCD 패널의 설치가 가능한 다층 투명 디스플레이를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수개의 투명 LCD 패널 사이에 기능성 필름을 배치하여 복수개의 투명 LCD 패널을 배치하여도 광원부의 빛이 관찰자까지 도달하여, 관찰자가 투명 LCD 패널의 영상을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수개의 투명 LCD 패널을 배치하여, 관찰자에게 입체감, 원근감 및 증강현실감을 부여할 수 있다.
도 1은 기존의 다층 투명 디스플레이의 모식도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 각 실시예에 따른 다층 투명 디스플레이의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름을 나타낸 것이다.
도 5 및 도 7은 본 발명의 각 실시예에 따른 다층 투명 디스플레이의 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명이 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 내용을 더 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 본 명세서에서, '상부' 또는 '하부' 라는 용어는 관찰자의 시점에서 설정된 상대적인 개념으로, 관찰자의 시점이 달라지면, '상부' 가 '하부'를 의미할 수도 있고, '하부'가 '상부'를 의미할 수도 있다.
복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
한편, 본 발명에서 지칭하는 '전면'은 양면을 포함하는 하나의 판에서 관찰자에게 인접한 면을 지칭하고, '후면'은 양면을 포함하는 하나의 판에서 관찰자에게 먼 면을 지칭한다.
한편, 본 발명에서 지칭하는 입체감은 관찰자가 투명 디스플레이를 통해 구현되는 콘텐츠에 대해 느끼는 것으로, 입체감, 원근감, 생동감, 및 증강현실감의 개념을 모두 포함한다.
이하, 도면을 들어 구체적으로 설명한다.
도 1은 기존의 다층 투명 디스플레이의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 광원부(100) 전면에 제1투명 LCD 패널(200a)이 배치되고, 제1투명 LCD 패널(200a) 전면에 소정의 간격으로 제2투명 LCD 패널(200b)이 평행하게 배치될 수 있다.
이때, 제1투명 LCD 패널(200a)과 제2투명 LCD 패널(200b)은 구조적으로 동일하다고 가정할 수 있다. 예를 들어, 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)은 제1편광판(201a, 201b), TFT(202a, 202b), 액정(203a, 203b), 칼라필터(204a, 204b) 및 제2편광판(205a, 205b)을 포함하는 구조일 수 있다.
광원부(100)는 전면의 제1투명 LCD 패널(200a) 방향으로 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)에 개시되는 영상의 색감에 영향을 주지 않도록, 백색광을 발광하는 광원이 적용될 수 있다. 또한 광원부(100)전면으로 고르게 빛이 발산할 수 있는 면발광이 가능한 광원이 적용되되, 복수의 기판에서 기판 별로 및/또는 하나의 기판에서 독립적으로 명암의 조절이 가능한 광원이 적용될 수 있다. 이때, 광원부(100)에서 방출된 빛은 비편광(unpolarized light)일 수 있다.
상기 비편광은 편광되지 않은 빛으로 예를 들어, X축광과 Y축광을 모두 포함하는 형태로 표현할 수 있다.
상기 비편광이 제1투명 LCD 패널(200a) 후면에 장착되어 있으며, X축광만 통과시키는 제1편광판(201a)을 통과할 경우, X축광만 제1편광판(201a)을 통과하고 Y축광은 제1편광판(201a)에 의하여 차단되게 된다. 제1편광판(201a)을 통과한 X축광은 제1투명 LCD 패널(200a) 중간에 포함된 액정(203a)을 통과하면서 X축광에서 Y축광으로 회전하게 되고, 제1투명 LCD 패널(200a) 후면에 장착되어, Y축광만 통과시키는 제2편광판(205a)을 통과하게 된다. 이에 따라, 상기 비편광은 제1투명 LCD 패널(200a)을 통과함에 따라, Y축광만 포함하는 편광으로 변환되게 된다.
제1투명 LCD 패널(200a)을 통과한 Y축광만 포함하는 상기 편광이 제1투명 LCD 패널(200a) 전면에 소정의 간격으로 평행하게 배치된 제2투명 LCD 패널(200b)에 도달할 경우 제2투명 LCD 패널(200b) 후면에 장착되어, X축 광만 통과시키는 제1편광판(201b)에 도달하게 된다.
이때, Y축광만 포함하는 상기 편광은 X축 광만 통과시키는 제1편광판(201b)을 통과할 수 없기 때문에, 투명 LCD 패널(200b)을 통과할 수 없다.
이에 따라, 제1투명 LCD 패널(200a)과 제2투명 LCD 패널(200b)을 연속하여 배치할 경우, 광원부(100)에서 방출된 빛이 제2투명 LCD 패널(200b)을 통과하지 못하므로, 제2투명 LCD 패널(200b)의 전면을 관찰하는 관찰자는 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)에 개시된 영상을 확인할 수 없게 된다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 각 실시예에 따른 다층 투명 디스플레이의 모식도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다층 투명 디스플레이는 광원부(100), 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b) 및 기능성 필름(300)을 포함할 수 있다.
광원부(100)에서 방출된 X축광과 Y축광을 모두 포함하는 비편광a는 제1투명 LCD 패널(200a)을 통과하면서 Y축광만 포함하는 편광a로 변환될 수 있다. 이후 Y축광만 포함하는 상기 편광a는 제1투명 LCD 패널(200a) 전면에 위치한 기능성 필름(300)을 통과하면서 X축광과 Y축광을 모두 포함하는 비편광b로 변환될 수 있다. 이때, 기능성 필름(300)은 제1투명 LCD 패널(200a) 전면에 소정의 간격을 두고 배치되거나, 제1투명 LCD 패널(200a) 전면에 부착될 수 있다.
기능성 필름(300)을 통과하여 방출된 상기 비편광b는 X축광과 Y축광을 모두 포함하고 있으므로, 제2투명 LCD 패널(200b)을 통과하여 Y축광만 포함하는 편광b로 변환될 수 있다.
이에 따라, 제1투명 LCD 패널(200a)과 제2투명 LCD 패널(200b)을 소정의 간격으로 평행하게 연속으로 배치하되, 제1투명 LCD 패널(200a)과 제2투명 LCD 패널(200b) 사이에 기능성 필름(300)을 배치할 경우 광원부(100)에서 방출된 빛이 제2투명 LCD 패널(200b)을 통과할 수 있으므로, 제2투명 LCD 패널(200b) 전면을 관찰하는 관찰자는, 제1투명 LCD 패널(200a)과 제2투명 LCD 패널(200b)에 개시된 영상을 확인할 수 있게 된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다층 투명 디스플레이는 광원부(100), 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b), 제3투명 LCD 패널(200c) 및 복수개의 기능성 필름(300a, 300b)을 포함할 수 있다. 이때, 기능성 필름(300a, 300b)은 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)에 부착되어 있을 수 있다.
광원부(100)에서 방출된 X축광과 Y축광을 모두 포함하는 비편광a는 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제1투명 LCD 패널(200a)에 부착되어 있는 기능성 필름(300a)을 통과하면서 X축광과 Y축광을 모두 포함하는 비편광b로 방출될 수 있다.
상기 비편광b는 제1투명 LCD 패널(200a) 전면에 소정의 간격으로 평행하게 배치된 제2투명 LCD 패널(200b) 및 제2투명 LCD 패널(200b)에 부착되어 있는 기능성 필름(300b)을 통과하면서 X축광과 Y축광을 모두 포함하는 비편광c로 방출될 수 있다.
상기 비편광c는 제2투명 LCD 패널(200b) 전면에 소정의 간격으로 평행하게 배치된 제3투명 LCD 패널(200c)을 통과하면서, Y축광만 포함하는 편광으로 방출될 수 있다.
이에 따라, 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b) 및 제3투명 LCD 패널(200c)을 소정의 간격으로 평행하게 연속으로 배치하되, 제1투명 LCD 패널(200a) 전면 및 제2투명 LCD 패널(200b) 전면에 기능성 필름(300a, 300b)을 배치할 경우 제3투명 LCD 패널(200b)을 빛이 통과할 수 있으므로, 제3투명 LCD 패널(200c) 전면을 관찰하는 관찰자는, 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b) 및 제3투명 LCD 패널(200c)에 개시된 영상을 확인할 수 있게 된다.
본 발명은 도 2 및 도 3에서 개시함과 같이, 두개 이상의 투명 LCD 패널 사이에 기능성 필름을 적용하여 이중 영상 및 삼중의 멀티 영상을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 도 2 및 도 3를 통하여 개시한 방식과 같이 상기 투명 LCD 패널 및 상기 기능성 필름을 더 추가하여 사중/오중 및 그 이상의 멀티 영상을 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면 기능성 필름(300)은 투명필름(301), 코팅층(302) 및 접착층(303)을 포함할 수 있다.
기능성 필름(300)의 투명필름(301)은 광학적으로 투명한 필름이 적용될 수 있다. 예를 들어, 투명필름(301)은 셀룰로오스 에스테르계 수지, 폴리에스테르계 수지, 고리형 탄화수소계 수지, 아크릴계 수지, 방향족 폴리카르보네이트계 수지; 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리머형 우레탄 아크릴레이트계 수지, 폴리이미드계 수지 등으로 제작된 필름이 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
또한, 투명필름(301)은 25~150 μm 두께를 가질 수 있다. 투명필름(301)의 두께가, 25 μm 미만일 경우, 투명필름(301)의 취급에 있어 난이도가 올라가게 되어 작업성 및 취급성이 떨어질 수 있으며, 투명필름(301)의 두께가 150 μm를 초과할 경우 두꺼운 필름을 사용함에 따라, 광 투과율의 손실 및 원재료 가격의 상승에 따른 경제성 악화가 발생할 수 있다.
코팅층(302)은 투명필름(301)의 전면에 형성될 수 있다. 이때 코팅층(302)은 기능성 필름(300)이 빛의 산란, 회절 및 위상변화 중 어느 하나 이상의 기능을 포함할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅층(302)은 0.01~1μm 크기의 미립자를 포함하여 빛의 산란 효과를 부여할 수 있다. 이때, 상기 미립자는 무기물 입자, 합성 수지 입자 및 금속 입자 중 어느 하나 이상 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
또한, 코팅층(302)에 미세한 패턴이 형성되어 빛의 산란 및 회절 효과를 부여할 수 있다. 또한, 코팅층(302)에 배향막 형성 후 액정 코팅을 진행하여 빛의 위상변화 효과를 부여할 수 있다.
이에 따라, 코팅층(302)을 포함하는 기능성 필름(300)에 편광이 통과할 경우, 비편광(unpolarized light)으로 변환되거나, 특정 방향으로 위상이 변환될 수 있다.
접착층(303)은 투명필름(301)의 후면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 접착층(303)은 아크릴계 또는 우레탄계의 OCA(Optically Clear Adhesive)가 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 기능성 필름(300)을 투명 LCD 패널에 부착할 수 있다.
투명필름(301), 코팅층(302) 및 접착층(303)을 포함하는 기능성 필름(300)은 가시광투과율 40% 이상, Haze 50% 이하 일 수 있다. 예를 들어, 기능성 필름(300)의 가시광투과율 40% 미만일 경우 가시광투과율의 손실이 커 화면이 어두워지는 단점이 발생할 수 있으며, Haze 50%를 초과할 경우, 디스플레이 이미지의 선명도가 떨어지는 단점이 발생할 수 있다.
도 5 및 도 7은 본 발명의 각 실시예에 따른 다층 투명 디스플레이의 모식도이다.
도 5를 참조하면, 다층 투명 디스플레이(1)는 외각을 구성하는 하우징(10), 하우징(10) 내부에 위치하는 광원부(100), 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b) 및 기능성 필름(300)을 포함할 수 있다.
하우징(10)은 다양한 입체 형태로 형성될 수 있되, 광원부(100), 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b) 및 기능성 필름(300)을 수용할 수 있는 내부 공간이 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(10)은 직육면체로 형성될 수 있되 직사각형의 얇은 판 형태의 광원부(100), 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b) 및 기능성 필름(300)이 수용될 수 있도록 내부에 직육면체의 공간이 형성될 수 있다. 다만, 광원부(100), 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b) 및 기능성 필름(300)의 형태에 따라 하우징(10)의 형상은 적절하게 변형될 수 있다.
하우징(10)의 내부에는 광원부(100), 광원부(100)전면에 제1투명 LCD 패널(200a), 제1투명 LCD 패널(200a) 전면에 제2투명 LCD 패널(200b)이 소정의 간격을 두고 순서대로 배치되되, 제1투명 LCD 패널(200a) 전면에 기능성 필름(300)이 부착될 수 있다.
하우징(10)은 제2투명 LCD 패널(200b)의 전면에 위치한 하우징(10)의 일 면이 개방된 개방부(11)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 하우징(10) 외측에서 제2투명 LCD 패널(200b)의 전면을 확인할 수 있으며, 제2투명 LCD 패널(200b)의 후면에 위치한 제1투명 LCD 패널(200a)도 확인할 수 있다.
개방부(11)는 소정의 두께로 형성된 프레임(12)에 의해 개방부(11)가 정의될 수 있다. 이때 개방부(11)의 크기는 하우징(10)의 내측, 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(12)의 두께는 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)에 표시되는 영상을 과도하게 방해하지 않는 두께로 형성되어 개방부(11)를 정의할 수 있다.
또한, 개방부(11)는 프레임(12)에 의해 개방부(11)의 형태가 직사각형, 둥근 모서리의 직사각형, 원형 및 다각형의 형태로 다양하게 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프레임(12)은 제2투명 LCD 패널(200b)과 밀착되지 않고, 소정 거리로 이격되어 있을 수 있다. 이에 따라, 프레임(12)으로 정의된 개방부(11)를 통하여 관찰자가 제2투명 LCD 패널(200b)를 관찰할 때 제2투명 LCD 패널(200b)의 외각과 하우징(10)의 내측이 만나는 경계선이 관찰자에게 보이지 않도록 가려주어 제2투명 LCD 패널(200b)에 띄워진 화면이 떠 보이는 효과가 두드러지게 되고, 이에 따라 입체감 및 증강현실감이 높아질 수 있다.
하우징(10)의 외측은 관찰자의 눈에 띄지 않도록 어두운 색깔의 표면을 가질 수 있으며, 예를 들어, 빛 반사율이 낮은 저반사 도료가 도포 될 수 있다. 예를 들어, 상기 저반사 도료는 380nm에서 780nm의 광범위의 파장역에 있어서, 5% 이하의 낮은 반사율을 보이는 도료를 사용할 수 있으며, 상업 제품으로, 오리엔트재팬의 MUSOU BLACK PAINT, culturehustle의 BLACK 2.0, BLACK 3.0, 서리나노시스템즈의 Vantablack 등 합성수지, 철흑, 카본블랙, 티탄블랙, 카본나노튜브 등이 적용된 도료가 일반적으로 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
또한 하우징 (10)의 내측은 광원부(100)에서 발생한 백색광을 잘 반사할 수 있도록 백색의 표면을 가질 수 있되, 후술하는 물체가 반사되지 않도록 표면처리 될 수 있다. 예를 들어, 표면의 조도를 올릴 수 있도록 미세 입자가 분산되거나, 미세표면요철 가공을 통하여, 난반사 및 산란을 유도할 수 있도록 처리될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
프레임(12)의 외측은 관찰자의 눈에 띄지 않도록 어두운 색깔의 표면을 가질 수 있다. 예를 들어, 빛 반사율이 낮은 저반사 도료가 도포 될 수 있다. 또한 프레임(12)의 외측 및/또는 내측으로 다양한 물체들이 부착될 수 있다. 이에 따라, 제2투명 LCD 패널(200b)의 경계선이 관찰자에게 보이지 않도록 가려주어 제2투명 LCD 패널(200b)에 띄워진 화면이 떠 보이는 효과가 증대되고, 이에 따라 입체감 및 증강현실감이 높아지게 된다.
프레임(12)과 제2투명 LCD 패널(200b)의 사이에 제2투명 LCD 패널(200b)의 관찰을 과도하게 방해하지 않는 한도에서 다양한 물체들이 채워질 수 있다. 이에 따라, 제2투명 LCD 패널(200b)의 경계선이 관찰자에게 보이지 않도록 가려주어 제2투명 LCD 패널(200b)에 띄워진 화면이 떠 보이는 효과가 증대되고, 이에 따라 입체감 및 증강현실감이 높아지게 된다.
제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)는 컬러영상을 표현할 수 있되, 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b) 후면이 잘 보일 수 있도록 빛을 투과할 수 있는 디스플레이가 적용될 수 있다. 예를 들어, 빛의 투과율과, 영상의 선명도가 우수한 투명 LCD가 적용될 수 있다.
또한 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)는 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b) 전면에서 들어오는 외부의 빛이 반사되지 않도록 저반사 코팅 처리 및/또는 저반사 필름이 부착 수 있다. 이때, 저반사 코팅 및 저반사 필름은 디스플레이 소재에 일반적으로 적용되는 것일 수 있다. 예를 들어, 빛의 상쇄 간섭을 이용한 AR(Anti Reflection)코팅 및/또는 빛의 산란효과를 이용한 AG(Anti Glare)코팅이 적용될 수 있으며, AR코팅 처리된 필름, AG 코팅처리된 필름이 부착될 수 있되 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 투명 디스플레이(100)를 관찰하는 관찰자가 투명 디스플레이(100)에 반사된 빛에 방해받지 않고 투명 디스플레이(100)에 표현되는 영상만 관찰할 수 있어 입체감 및 증강현실감이 높아질 수 있다.
도 6을 참조하면 다층 투명 디스플레이(1)는 외각을 구성하는 하우징(10), 하우징(10) 내부에 위치하는 광원부(100), 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b), 기능성 필름(300) 및 배경판(400)을 포함할 수 있다.
광원부(100)는 전면의 제1투명 LCD 패널(200a) 방향으로 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b) 영상의 색감에 영향을 주지 않도록, 백색광을 발광하는 광원이 적용될 수 있다. 또한 광원부(100)전면으로 고르게 빛이 발산할 수 있는 면발광이 가능한 광원이 적용되되, 복수의 기판에서 기판 별로 및/또는 하나의 기판에서 독립적으로 명암의 조절이 가능한 광원이 적용될 수 있다. 예를 들어, LED, Mini LED, Micro LED, OLED 등이 적용될 수 있으며 이에 제한되지 않는다. 이때, 광원부(100)에서 방출된 빛은 비편광(unpolarized light)일 수 있다.
광원부(100)는 제1투명 LCD 패널(200a), 제1투명 LCD 패널(200a)에 부착된 기능성 필름(300) 및 제2투명 LCD 패널(200b)을 통과하여 관찰자에게 충분한 광량이 도달할 수 있도록 충분한 광량을 발광할 수 있어야 한다. 예를 들어, 광원부(100)는 1000룩스 이상의 광량을 발광할 수 있는 광원이 적용될 수 있다. 예를 들어, 광원부(100)가 1000룩스 미만일 경우, 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)을 통과한 광량이 최소 75%가 소실되며, 이에 따라, 최종적으로 관찰자에게 도달하는 최대 명부의 밝기가 250룩스 이하가 된다. 일반적인 모니터의 밝기가 250룩스 정도 되는 것을 감안하였을 때, 기능성 필름(300)의 광량 저하 효과까지 감안한다면, 광원부(100)가 1000룩스 미만일 경우 관찰자에게 화면이 어둡게 인식될 수 있으며, 이에 따른 입체효과가 열악해지는 단점이 발생할 수 있다.
배경판(400)은 광원부(100)전면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 배경판(400)은 관찰자가 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)를 관찰할 때, 배경판(400) 후면에 배치된 광원부(100)의 광원이 관찰자에게 직접 보이지 않도록 광확산 효과를 부여하는 기능을 가질 수 있다.
또한, 배경판(400)은 배경판(400) 표면을 가공하거나, 부착물 및 기능성 판 등을 추가하여 빛의 굴절, 간섭 및 음영의 형성에 의해 제2투명 LCD 패널(200b) 및 제1투명 LCD 패널(200a)을 관찰하는 관찰자가 입체감과 생동감을 느낄 수 있도록 배경판(400)의 시각적 효과를 부여할 수 있다. 예를 들어, 배경판(400)은 표면 가공처리 된 아크릴판, PS판, PC판, PMMA판, 유리판 및 무늬유리판이 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
도 7을 참조하면 다층 투명 디스플레이(1)는 외각을 구성하는 하우징(10), 하우징(10) 내부에 위치하는 광원부(100), 제1투명 LCD 패널(200a), 제2투명 LCD 패널(200b), 기능성 필름(300) 및 배경판(400a, 400b)을 포함할 수 있다.
배경판(400a)은 광원부(100)전면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 배경판(400a)은 관찰자가 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b)를 관찰할 때, 배경판(400a) 후면에 배치된 광원부(100a)의 광원이 관찰자에게 직접 보이지 않도록 광확산 효과를 부여하는 기능을 가질 수 있다.
예를 들어, 배경판(400a)은 표면 가공처리 된 아크릴판, PS판, PC판, PMMA판, 유리판 및 무늬유리판이 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
배경판(400b)은 제1투명 LCD 패널(200a) 및 제2투명 LCD 패널(200b) 사이 배치되거나, 제1투명 LCD 패널(200a)전면 또는 제1투명 LCD 패널(200a)전면에 부착된 기능성 필름(300) 전면에 부착될 수 있다. 예를 들어, 배경판(400b)은 배경판(400b) 표면을 가공하거나, 부착물 및 기능성 판 등을 추가하여 빛의 굴절, 간섭 및 음영의 형성에 의해 제1투명 LCD 패널(200a)의 영상에 입체감과 생동감을 부여할 수 있다.
예를 들어, 배경판(400b)은 표면 가공처리 된 아크릴판, PS판, PC판, PMMA판, 유리판 및 무늬유리판이 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은, 제1투명 LCD 패널을 통과한 편광을 비편광으로 변환할 수 있도록 배경판에 기능성 필름의 코팅층과 같은 효과를 부여하는 것을 제한하지 않으며, 상기 기능성 필름을 상기 배경판에 부착하는 것을 제한하지 않는다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
예를 들어, 도면은 이해를 돕기 위해 각각의 구성요소를 주체로 하여 모식적으로 나타낸 것으로, 도시된 각 구성요소의 두께, 길이, 개수 등은 도면 작성의 진행상, 실제와 다를 수 있다. 또한, 상기의 실시형태에서 나타낸 각 구성요소의 재질이나 형상, 치수 등은 한 예로서, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 효과에서 실질적으로 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.
1 : 다층 투명 디스플레이
10 : 하우징
11 : 개방부
12 : 프레임
100 : 광원부
200a : 제1투명 LCD 패널
200b : 제2투명 LCD 패널
200c : 제3투명 LCD 패널
201a, 201b : 제1편광판
202a, 202b : TFT
203a, 203b : 액정
204a, 204b : 칼라필터
205a, 205b : 제2편광판
300, 300a, 300b : 기능성 필름
301 : 투명필름
302 : 코팅층
303 : 접착층
400, 400a, 400b : 배경판

Claims (6)

  1. 광원부;
    제1편광판 및 제2편광판을 포함하는 투명 LCD 패널; 및
    편광을 비편광으로 변환하는 기능성 필름; 을 포함하되,
    상기 투명 LCD 패널은 상기 광원부 전면에 배치되되 소정의 간격으로 평행하게 두개 이상 배치되고,
    상기 투명 LCD 패널과 투명 LCD 패널 사이에 상기 기능성 필름이 배치되는,
    다층 투명 디스플레이.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부는 1000룩스 이상의 백색광이 발광되는,
    다층 투명 디스플레이.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기능성 필름은 가시광투과도 40% 이상, Haze 50% 이하 인,
    다층 투명 디스플레이.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기능성 필름은 일 면에 접착층을 포함하여, 상기 투명 LCD 패널에 부착 가능한
    다층 투명 디스플레이.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기능성 필름은 빛의 산란, 회절 및 위상변화 중 어느 하나 이상의 기능을 부여하는 코팅층을 포함하여, 편광을 비편광으로 변환하는,
    다층 투명 디스플레이.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 LCD 패널과 투명 LCD 패널 사이에 확산, 굴절, 간섭 및 음영의 형성 중 어느 하나 이상의 효과를 부여하는 배경판을 더 포함하는,
    다층 투명 디스플레이.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007514180A (ja) * 2003-10-07 2007-05-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 画像復号化システム
KR20140073320A (ko) * 2012-12-06 2014-06-16 오디하이텍(주) 한 쌍의 액정 패널을 구비한 ｌｃｄ 장치

Patent Citations (2)

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