KR20020055596A - 디스플레이 디바이스 - Google Patents

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KR20020055596A
KR20020055596A KR1020027005921A KR20027005921A KR20020055596A KR 20020055596 A KR20020055596 A KR 20020055596A KR 1020027005921 A KR1020027005921 A KR 1020027005921A KR 20027005921 A KR20027005921 A KR 20027005921A KR 20020055596 A KR20020055596 A KR 20020055596A
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light
backlight
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optical waveguide
display device
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KR1020027005921A
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토르 노우타
안토니우스 하. 엠. 홀트슬래그
디르크 예이. 브로어르
헨드리크 데코닝
휴고 예이. 코르넬리센
자코브. 브루이닌크
Original Assignee
요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은, 균일한 광 세그먼트(30)가 도파관(15)의 측면(10) 내로 광을 유도하는 광소스, 즉 백라이트(12, 40)를 통해 획득되는 스캐닝 윈도우 원리에 기초하는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다. 세그먼트는 액정 스위치나 셔터, 즉 셔터(21)나 LED(40) 행 중 일부를 통해 정해진다.

Description

디스플레이 디바이스{DISPLAY DEVICE}
위에서 언급된 타입의 디스플레이 디바이스는 미국 특허 5,103,328호에서 설명되어 있다. 그 문헌에서는 평면 광소스(백라이트)와 디스플레이 패널 사이에서 별도의 스위칭가능한 세그먼트로 구성된 액정 스위치를 보여주고 있다. 그 액정 스위치는, 디스플레이 패널의 복수의 픽셀 행이 하나의 세그먼트에 대응하고 또한 그것의 기능이 기록되어진 픽셀을 백라이트로부터 오는 광으로부터 차광시키는 것이도록 하는 방식으로 적용된다.
각각의 세그먼트는 스위치의 한 부분에 연결되는데, 그 부분은 개별적으로 스위칭한다. 그러한 디바이스에서 스위치의 관련 부분을 통해 다른 후속 픽셀 행을 연속적으로 조명함으로써, 스캐닝 윈도우 애플리케이션이 가능하고, 여기서 백라이트로부터의 광은 스트립의 형태로 제공된다. 스위치는 디스플레이 패널의 표면 영역 크기를 갖는 표면 영역을 커버한다. 또한 백라이트로터의 광 역시 이러한 표면 영역을 커버해야 하는데, 이것은, 출사 광의 바람직한 균일성으로 인해, 더 많은 물질을 필요로 할 뿐만 아니라 상기 백라이트의 품질 상에 엄격한 필요요건을 부여한다.
본 발명은 디스플레이 디바이스에 관한 것으로, 상기 디스플레이 디바이스는, 행 및 열로 배열된 픽셀의 영역에 전극이 제공되는 제 1 광-투과성 기판, 제 2 광-투과성 기판, 및 상기 두 기판 사이의 전기-광학물질을 구비하는 디스플레이 패널과; 상기 전기-광학물질로부터 먼 쪽의 제 2 기판의 측면 상에 위치되는 조명 시스템을 포함하는데, 상기 조명 시스템은, 디스플레이 패널과 마주보고 있는 출사면을 구비하면서 광학적으로 투명한 물질로 이루어진 광도파관을 포함한다.
이러한 타입의 디스플레이 디바이스는, 일예로, 랩톱 컴퓨터, 이동 전화기, 개인용 오거나이저(personal organizers) 등과 같은 휴대용 장치에 사용되지만, 일예로 텔레비전 애플리케이션에서도 사용된다.
본 발명은 또한 그런 디스플레이 디바이스에서 사용하기 위한 조명 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 실시예에 대한 개략적인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에서 사용되는 조명 시스템의 개략적임 평면도.
도 3은 도 2에서의 라인 Ⅲ-Ⅲ 상에서 취해진 단면도.
도 4 내지 6은 도 1 및 도 2에 도시된 조명 시스템의 일부에 대한 변형의 개략적인 단면도.
도 7 내지 9는 본 발명에 따른 다양한 조명 시스템의 개략적인 평면도.
도 10은 도 9에서의 라인 Ⅹ-Ⅹ 상에서 취해진 단면도.
도 11은 도시된 조명 시스템의 변형을 도시하는 도면.
특히, 본 발명의 목적은 이러한 단점을 가능한 많이 제거하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 쉽게 교체가능한(replacement) 조명 시스템을 제공하는 것이다.
이 때문에, 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스는, 광도파관이 픽셀 행 그룹이나 픽셀 열 그룹을 위한 디스플레이 패널에 광을 선택적으로 외부로 연결하기 위한 수단을 포함하고, 출사면에 대체로 평행한 방향으로 광을 내부로 연결하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 한다.
"출사면에 대체로 평행한 방향"이란 말은, 대체적으로는 광빔이 출사면에 평행하게 배치되지만 국부적으로는 상기 광빔이 출사면에 평행한 평면에 대해 임의의각도로 확장(일예로, 기껏해야 50°까지)할 수 있는 방식으로 상기 광빔이 내부로 연결된다는 것으로서 여기서는 이해된다.
광은 이제 일예로 도파관의 가장자리에서부터 광도파관 내로 연결된다. 내부로 연결될 광빔은 디스플레이 패널의 표면 영역 보다 상당히 더 작은 크기를 갖는다. 이 표면 영역은 이제, 일예로, 광 스트립의 폭(일예로 디스플레이 패널의 총 높이의 일부임)과 광도파관의 두께(일예로 디스플레이 패널의 전체적인 폭 보다 일반적으로 상당히 더 작음)에 의해서 결정된다. 이것은 한 세기를 갖는 광을 광도파관(균일한 광소스)에 내부로 연결하는 것을 더 쉽게 만든다.
광빔은 또한 일예로 광도파관의 전체적인 폭을 통해서 내부로 연결될 수 있고, 상기 광도파관에서 상기 광은 스트립의 형태로 디스플레이 패널 방향에 연속해서 외부로 연결된다. 그러나, 복수의 서브-스위치로 나누어지는 스위치가 디스플레이 패널의 표면 영역 크기를 갖는 표면 영역을 채운다.
그러므로, 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 바람직한 실시예는, 조명 시스템이 광을 위한 적어도 하나의 입사면을 구비하는 광도파관과 적어도 하나의 백라이트를 포함하는 한편, 백라이트로부터의 광이 출사면에 대해 대체로 횡단하는 방향으로 확장하는 입사면을 따라 내부로 연결될 수 있고, 선택적으로 스위칭가능한 광스위치는 백라이트와 입사면 사이에 위치되는 것을 특징으로 한다.
입사면은 일예로 행에 대해서 대체로 횡단하는 방향으로 확장하는 광도파관의 단부면을 따라 위치되는 한편, 백라이트로부터의 광은 이러한 단부면을 따라 내부로 연결될 수 있다. 다음으로, 선택적으로 스위칭가능한 광스위치는 두 기판 사이에, 액정을 구비하는 일예로 액정 스위칭 디바이스를 포함하고, 두 기판 중 하나의 기판이나 두 기판 모두에는(일예로, 액정으로 이루어진 면 상에는) 스트립-형태의 전극이 제공될 수 있다. 백라이트가 종래의 디스플레이 디바이스에서 보다 훨씬 더 작은 표면 영역을 점유할 뿐만 아니라, 광스위치도 또한 훨씬 더 작기 때문에 더 낮은 원가로 제작될 수 있다. 따라서, 백라이트와 광스위치는 하나의 어셈블리에 쉽게 통합될 수 있다. 그러한 결합체의 교체는 알려진 디바이스에서 보다 더 간단한데, 그 이유는 단지 일차원적인 배열이 필요하기 때문이다.
본 발명에 따른 제 2의 바람직한 실시예는, 조명 시스템이 서브-세그먼트와; 각각의 서브-세그먼트로의 광을 위한 입사면을 갖는 적어도 하나의 백라이트를 포함하는 한편, 상기 백라이트로부터의 광은 상기 서브-세그먼트 내에 연결될 수 있는 것을 특징으로 한다. 디바이스가 이제 더 많은 스위치를 포함하지만, 상기 스위치들은 서브-스위치로 나누어질 필요가 없다는 것이 사실이다.
본 발명에 따른 추가적인 바람직한 실시예는, 조명 시스템이 적어도 하나의 백라이트를 포함하고 광도파관의 영역에 광을 위한 입사면을 구비하며, 동시에 상기 백라이트로부터의 광은 출사면에 대해 대체로 횡단하는 방향으로 확장하는 입사면을 따라 내부로 연결되고, 백라이트의 일부는 높은 광세기를 갖는 온-상태와 오프-상태 사이에서 선택적으로 스위칭가능하다는 것을 특징으로 한다. 이것은 일예로 한 세트의 LED로 달성될 수 있지만, 형광 램프로도 달성될 수 있는데, 여기서 스위칭은 온-상태와 오프-상태 사이에서 이루어지고, 램프는 반드시 스위칭 오프되지 않지만, 만족스러운 콘트라스트를 보장하기 위해서 충분히 낮은 세기를 갖는 광을 방출한다.
픽셀은, 특히 액정 디스플레이 디바이스에서, 그것들의 최종적인 조정에 이르기 위해 일정한 시간을 필요로 하기 때문에, 상기 디스플레이 디바이스는 픽셀을 기록하기 위한 데이터 및 열 전극에 신호를 제공하고 픽셀의 행 그룹과 관련된 조명 시스템의 일부를 선택적으로 활성시키기 위한 구동 수단을 바람직하게 포함하는데, 상기 구동 수단은 데이터 및 열 전극에 신호를 제공하는 것과 픽셀의 행 그룹과 관련된 조명 시스템의 일부를 선택적으로 활성시키는 것 사이에 지연을 초래한다.
출사면을 구비하면서 광학적으로 투명한 물질로 이루어진 광도파관과; 상기출사면에 병행한 방향으로 적어도 하나의 입사면 상에 광을 내부로 연결하기 위한 수단을 포함하는 본 발명에 따른 조명 시스템은, 상기 출사면의 일부에 대한 광을 선택적으로 내부로 연결하기 위한 수단이 상기 광도파관에 제공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이러한 양상 및 다른 양상은 이후로 설명되어 있는 실시예로부터 자명해지고 또한 그것을 참조하여 설명될 것이다.
도면들은 개략적인 형태이면서 축적에 맞게 도시되어 있지 않다. 대응하는 부분은 일반적으로 동일한 참조 번호로 표기되어 있다.
도 1 및 2에 개략적으로 도시된 디스플레이 디바이스(1)는 디스플레이 패널(2)과 조명 시스템(8)을 포함한다.
디스플레이 패널(2)은, 두 기판(3, 4) 사이에, 본 실시예에서는 액정 물질(5)인 전기-광학물질을 포함하는데, 상기 액정 물질(5)의 기능은, 일예로, 거기에 입사되는 광의 편광 방향을 조정하기 위해 트위스트-네마틱(TN : twisted-nematic), 슈퍼트위스트-네마틱(STN : supertwisted-nematic) 또는 강유전성 효과에 기초한다. 디스플레이 패널은, 일예로, 투명 화상 전극(6)이 기판(3) 상에 배열되는 픽셀 매트릭스를 포함한다. 활성 매트릭스(개별적이 스위치를 통해 구동됨)가 이 경우에 바람직하게 사용된다. 기판(4)은 광-투과적이고, 예컨대 ITO(indium tin oxide)로 이루어진 광-투과성 전극(7)을 구비한다. 화상 전극에는 구동 유닛(9)을 통해 구동 전압이 제공되는 연결선(6', 7')을 통해서 전기 전압이 제공된다. 또한, 디스플레이 패널에는 편광기(20)와 분광기(22)가 관례적으로 제공된다.
조명 시스템(8)은 광도파관(15)을 포함하는데, 상기 광도파관(15)은 광학적으로 투명한 물질로 이루어지고 4 개의 단부면(10, 10')을 구비한다. 광이 단부면(10)을 통해서 광도파관(15) 내로 연결되는 광소스, 즉 백라이트(backlight)(12)는 단부면 중 하나, 일예로 10에 마주 보고 배치된다. 백라이트(12)는, 일예로, 로드-형태의 형광 램프일 수 있다. 백라이트는, 특히 일예로 휴대용 텔레비전에서와 같은 소형 디스플레이 패널을 구비하는 평면-패널 디스플레이 디바이스에서, 일예로, 하나 이상의 발광 다이오드(LED)에 의해 선택적으로 구성될 수 있다. 또한, 백라이트(12)는 탈착가능할 수 있다.
광도파관(15)의 출사면(exit face)(18)은 디스플레이 패널(2)과 마주 본다. 아무런 광도 내부로 연결되지 않는 투명판의 각 단부면(10')에는 반사기가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 출사면(18) 상에서 외부로 연결되지 않음으로서 도파관을 통해 전파되어 단부면(10')에 도달하는 광은 이러한 단부면(10')을 통해 도파관(15)을 떠나는 것이 방지된다.
광이 조명 시스템의 광출력에 기여하지 않으면서 도파관(15)을 떠나는 것을 방지하기 위해서, 램프(12)로부터의 광은, 예를 들어 들어오는 빔의 각도를 출사면(18, 19)에 대해 15°로 제한하는 웨지-형태의 광도파관을 통해서, 내부 연결 수단(13)을 통해 광도파관(15) 내로 바람직하게 연결된다.
도시된 디스플레이 디바이스(1)는 스캐닝-윈도우 모드에서 구동된다. 이것은, 행 전극 그룹(일예로, 6 개의 전극)이 상기 행 전극 그룹의 폭을 갖는 빔에 의해 연속적으로 조명된다는 것을 의미한다. 이 실시예에서, 광빔은 화살표(16)의 방향으로 배치된다.
이것은 일예로 액정 셔터(21)를 통해 달성된다. 상기 셔터는, 두 기판(23, 24) 사이에, 액정 물질(25)을 포함하는데, 상기 액정 물질(25)의 기능은 또한, 일예로, 트위스트-네마틱(TN : twisted-nematic), 슈퍼트위스트-네마틱(STN : supertwisted-nematic), 또는 강유전성 효과에 기초하거나, 일예로, 투명 및 흡수 상태 사이에서 스위칭하는 LC 모노머의 교차결합을 통해서 획득되는 LC 겔 시스템(LC gel system)에 기초한다. 셔터, 즉 스위치(21)는 광-투과성 기판(23, 24) 상에 스트립-형태의 광-투과성 투명 화상 전극을 포함한다. 스트립-형태의 전극에는 연결선(26' 27')을 통해 전기 전압이 제공되는데, 상기 연결선(26', 27')에는 상기 구동 유닛(9)을 통해 구동 전압이 제공된다. 필요하다면, 상기 셔터(21)에는 종래의 방식대로 편광기가 또한 제공된다.
구동 유닛(9)은, 스트립 형태의 부분(30)이 관련된 픽셀 행(그리고 설명된 다른 실시예에서의 픽셀 열)에 정보가 제공되어진 이후에 연속적으로 광 투과적(오픈)이 되도록, 적용된다. 디스플레이 패널(2) 내의 액정 물질에서의 가능한 관성에 관련하여, 셔터(21)의 관련 부분을 오픈 시키기 위해 최소 대기 시간이 바람직하게 관측된다.
도시된 조명 시스템의 실시예는 미국 특허 5,592,193호에 도시된 바와 같은 시스템에 비해서 복수의 장점을 갖는다. 일예로, 광빔은 광도파관의 단부면(10)의 표면 영역 크기를 갖는 표면 영역 상에 들어간다. 상기 표면 영역은, 균일한 광세기를 갖는 광빔이 더욱 쉽게 생성될 수 있도록 하기 위해서, 출사면(18) 보다 훨씬작다. 또한, 백라이트는 더 이상 이차원(행 및 열로 이루어진 이차원)으로 배치될 필요가 없지만, 다만 전극(26, 27)은 스트립-형태의 부분(세그먼트)(30)에 대해서 이차원적으로 위치되어야 한다. 광셔터(21)와 도파관(15) 사이의 인터페이스는 디스플레이 디바이스의 시청 영역 밖에 위치되기 때문에, 일예로, 특별한(기계적인) 마크가 이러한 용도로 제공될 수 있다. 이것은, 백라이트와 광셔터의 결합체를 하나의 탈착가능한 어셈블리로 형성하고자 하도록 만든다. 셔터는 더 작기 때문에, 상기 셔터는 더 적은 양의 물질을 필요로 한다. 작은 크기로 인해서 채우는 속도는 증가하고, 상기 채우는 속도는 셔터 내에 있는 전기-광학물질 층의 더 작은 두께로 인해서도 또한 증가한다. 그로 인해 더 작은 두께는 더 빠른 스위칭 시간을 유도한다.
광빔이 광도파관에서의 확산으로 인해 세그먼트(30)에서 보다 더 큰 폭을 획득하는 것을 막기 위해서, 광도파관은 두 세그먼트 사이의 인터페이스(31)에 더 낮은 굴절률을 갖는 좁은 영역이 제공된다. 이러한 영역은, 일예로, 상기 (기계적인) 마크로서 또한 기능을 할 수 있는 좁은 그로브(groove)일 수 있다. 그 그로브는, 일예로, 출사면(18) 상에 위치할 수 있지만, 그와 마주하고 있는 면(19) 상에도 동시에 또한 위치할 수 있다. 세그먼트는 반사기에 의해서 선택적으로 분리될 수 있다.
도 1, 2, 3의 디스플레이 디바이스에서, 백라이트(12)에 의해 방출되는 광은 세그먼트들 중 하나에 의해서만 흡수된다. 그러므로, 방출된 광의 거의 대부분은 여전히 광셔터(21)에서 흡수된다. 이것은 도 4의 디바이스에서 부분적으로 방지되는데, 상기 도 4의 디바이스에서는 광이 (그 순간에 선택된) 한 세그먼트(30)의 위치에서만 출사한다. 각각의 스트립-형태의 부분(세그먼트)(30)은 이제 두 개의 백라이트(12, 12') 사이에 위치되고, 출사면(18)에 대해서 45°각도로 확장하는 광셔터(21, 21', 21")에 의해서 거기로부터 분리된다. 도 4에 도시된 바와 같은 상황에서는, 일예로, 스위치(21")만이 광-투과적으로 되고, 반면에 스위치(21, 21')는 광을 투과시키지 않는다. 따라서, b의 폭을 갖는 광빔만이 광도파관의 부분(15')에 의해서 외부로 연결된다. 다른 부분들의 위치에서는 어떠한 광도 외부로 연결되지 않는다. 기여하지 않는 백라이트{본 실시예에서는 광도파관(15)의 단부면(10) 상에 있는 램프(12)}를 일시적으로 턴 오프 시킴으로써, 광의 불필요한 유실(그리고 손실)이 더욱 제한될 수 있다. 도면에서의 다른 참조 번호들은 이전 실시예에서와 동일한 의미를 갖는다.
도 4는 매우 개략적이다. 실제로, 백라이트는, 일예로, 백라이트와 세그먼트 사이에 광셔터를 구비하는 기판 내의 그로브에 배치되는 한편, 상기 그로브는 어떤 광 연결도 요구되지 않는 영역에서 흡수 또는 반사 물질로 도포된다.
도 5는 도 4의 변형을 도시고 있는데, 상기 도 4에서는 두 개의 세그먼트(30)가 최소 개수의 성분{두 개의 광셔터(21)와 하나의 백라이트(12)}를 통해서 조명을 받는다.
도시된 실시예에서, 광셔터(21)에는 여전히 흡수가 존재한다. 최대의 광 출력이 이러한 광셔터(21)를 위한 스위칭가능 반사 미러를 선택함으로써 획득된다.
도 6의 디스플레이 디바이스는, 광셔터가 광도파관의 일부를 형성하는 대안을 도시하고 있다. 램프(12)로부터의 광은 액정 셔터로 형성된 도파관(광셔터)(31)에 연결 수단(13)을 통해서 연결된다. 상기 도파관(31)은, 또한 두 평행 기판(33, 34) 사이에, 일예로 액정 물질(35)을 포함하는데, 상기 액정 물질(35)의 기능은, 일예로, 트위스트-네마틱(TN), 슈퍼트위스트-네마틱(STN) 또는 강유전성 효과에 또한 기초할 수 있지만, 산란 효과에도 바람직하게 기초한다. 이제 광도파관으로서 또한 기능을 하는 셔터, 즉 스위치(31)는, 적어도 한 기판 상에, 광-투과성 기판(33, 34) 상의 스트립-형태의 광-투과성 투명 화상 전극(36, 37)을 포함한다. 스트립-형태의 전극에는 위에서 설명된 바와 같은 구동 수단을 통해 전기 전압이 제공된다. 액정 물질이나 또 다른 적절한 전기-광학 물질, 일예로, 전기영동 물질은 이제 투명하게 되거나 또는 산란하게 된다. 백라이트(12)로부터의 광빔(38)은, 광의 산란이 디스플레이 패널(2)의 방향{빔(b)으로 표시되어 있음}으로 발생하는 전류 공급된 전극 영역 외에서는, 전반사로 인해 광도파관(31) 내에 머무른다(어셈블리는 도파관으로서 기능을 함). 반사기(39)는 표면(19)을 통해서 도파관-셔터 결합체(31)를 떠나는 광을 디스플레이 패널(2)이나 상기 도파관-셔터 결합체(31)에 반사시키는 기능을 한다. 사용의 타입에 따라서, 이러한 반사기는 확산 반사기 또는 정반사기로서 형성될 수 있다.
도 7은 도 2의 변형을 도시한다. 백라이트는 이제 개별적으로 스위칭가능한 LED(40)로 구성된다. 설명된 바와 같이, LED(40)로부터의 광은 바람직하게 연결 수단(13)을 통해서 광도파관(15) 내에 연결된다. 세그먼트(30) 사이의 그로브(31)는 세그먼트 사이에서의 광학적인 누화를 또한 방지한다. 하나의 세그먼트가 6 개의LED(적색, 청색 및 녹색 LED로 이루어진 2 개의 결합체)를 각각 갖는 양측면으로부터 조명을 받는 도 7에서, 이것은 그 순간에 활성되는 세그먼트(30')에서 화살표(41)로 표시되어 있다. 이러한 경우와, 하나의 세그먼트가 세그먼트마다 하나의 LED를 갖는 양측면으로부터 조명을 받는 도 8의 변형 둘 모두에서는, 광도파관에서 훌륭한 컬러 혼합이 획득된다. 세그먼트를 조명한 이후에, 대응하는 LED는 완전하게 턴 오프 될 필요는 없지만, 예를 들어 더 낮은 동작 전압(어떤 투과도 전혀 발생하지 않거나 거의 발생하지 않는 전압)으로 스위칭될 수 있다. 다른 참조 번호는 이전 실시예에서와 동일한 의미를 갖는다.
도 9 및 도 10은, 조명 시스템의 광 출력이 광도파관의 하부면(19) 상에서 세그먼트(30) 마다 한 행의 LED(40)을 그로브(31)를 따라 제공함으로써 상당히 증가되는 변형을 도시한다. 광빔(41)은 분광 소자(42)를 통해서 광도파관(15) 내에 연결된다. LED 행은 블랙 스트립(43)을 통해 시청 시에 드러나지 않는다.
도 11의 실시예는 도 7의 변형을 도시하는데, 상기 도 11에서 세그먼트(30)는 이제 열 그룹을 포함한다. 그러한 디바이스의 장점은, 더 많은 LED가 배치될 수 있고 더 높은 출력 광이 달성되도록 LED를 위한 더 큰 공간이 존재한다는 점이다. 이것은 16:9 타입의 디스플레이 패널에 특히 유리하다. 상기 구동은 물론 그러한 타입의 디스플레이 디바이스에 적용되어야 한다. 이러한 교차-스캔 모드는 보다 소수의 D/A 변환기가 사용될 수 있기 때문에 오히려 더 유리하다.
본 발명의 보호 범위는 도시된 실시예로 제한되지 않는다. 본 발명은 각각의 그리고 모든 신규한 독특한 특징과, 독특한 특징에 대한 각각의 그리고 모든 결합에 있다. 청구범위에서의 참조 번호는 청구범위의 보호 범위를 제한하지 않는다. "포함하는"이란 동사의 사용 및 그것의 변형은 청구범위에서 진술되는 소자 이외의 소자들이 존재한다는 것을 배제하지 않는다. 단수 소자의 사용은 복수의 그러한 소자가 존재한다는 것을 배제하지 않는다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 디스플레이 디바이스와, 그런 디스플레이 디바이스에서 사용하기 위한 조명 시스템에 이용가능하다.

Claims (21)

  1. 행 및 열로 배열된 픽셀의 영역에 전극(6)이 제공되는 제 1 광-투과성 기판(3), 제 2 광-투과성 기판(4), 및 상기 두 기판 사이의 전기-광학물질(5)을 구비하는 디스플레이 패널(2)과; 상기 전기-광학물질로부터 먼 쪽의 상기 제 2 기판의 측면 상에 위치되는 조명 시스템(8)을 포함하고,
    상기 조명 시스템이 상기 디스플레이 패널과 마주보고 있는 출사면(exit face)(18)을 구비하면서 광학적으로 투명한 물질로 이루어진 광도파관(15)을 포함하는,
    디스플레이 디바이스(1)로서,
    상기 광도파관은 광을 픽셀 행 그룹이나 픽셀 열 그룹을 위한 디스플레이 패널에 선택적으로 외부로 연결하기 위한 수단을 포함하고, 상기 출사면에 대체로 평행한 방향으로 광을 내부로 연결하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 조명 시스템(8)은 광을 위한 적어도 하나의 입사면(10)을 구비하는 광도파관(15)과 적어도 하나의 백라이트(backlight)(12)를 포함하는 한편, 상기 백라이트로부터의 광은 상기 출사면(18)에 대해 대체로 횡단하는 방향으로 확장하는 상기 입사면을 따라 내부로 연결될 수 있고, 선택적으로 스위칭가능한 광스위치(21)는 상기 백라이트와 상기 입사면 사이에 위치되는 것을특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 조명 시스템은 상기 행에 대해 대체로 횡단하는 방향으로 확장하는 상기 광도파관의 적어도 한 단부면(10)의 영역에 입사면을 구비하는 백라이트(12)를 포함하는 한편, 상기 백라이트로부터의 광은 상기 단부면을 따라 내부로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 선택적으로 스위칭가능한 광스위치(21)는 두 기판(23, 24) 사이에 전기-광학물질(25)을 갖는 전기-광스위치 디바이스를 포함하고, 적어도 하나의 기판에는 스트립-형태의 전극(26, 27)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 조명 시스템은 서브-세그먼트와, 각각의 서브-세그먼트로의 광을 위한 입사면을 갖는 적어도 하나의 백라이트(12)를 포함하는 한편, 상기 백라이트로부터의 광은 상기 서브-세그먼트 내부로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 백라이트로부터의 상기 광은 상기 출사면에 대해 임의의 각도로 확장하는 입사면을 따라 내부로 연결될 수 있고, 상기 선택적으로 스위칭가능한 광스위치(21)는 상기 광도파관의 세그먼트와 상기 백라이트 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 선택적으로 스위칭가능한 광스위치는 스위칭가능한 반사성 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 광도파관(31)은 두 기판(33, 34) 사이에 전기-광학물질(35)을 구비하는 전기-광스위치 디바이스를 포함하고, 적어도 하나의 기판에는 상기 전기-광학물질로 이루어진 면 상에 스트립-형태의 전극(36, 37)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 조명 시스템은 상기 광도파관의 영역에 광을 위한 입사면을 구비하는 적어도 하나의 백라이트를 포함하는 한편, 상기 백라이트로부터의 광은 상기 출사면에 대해 대체로 횡단하는 방향으로 확장하는 입사면을 따라 내부로 연결될 수 있고, 상기 백라이트의 일부(40)는 높은 광세기를 갖는 온-상태와 오프-상태 사이에서 선택적으로 스위칭가능한 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 백라이트는 상기 입사면의 상기 영역에 분광 소자(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는, 픽셀을 기록하기 위해 데이터 및 열 전극에 신호를 제공하고, 상기 픽셀 행 그룹과 관련된 상기 조명 시스템의 일부를 선택적으로 활성시키기 위한 구동 수단(9)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 데이터 및 열 전극에 상기 신호를 제공하는 것과 상기 픽셀 행 그룹과 관련된 상기 조명 시스템의 일부를 선택적으로 활성시키는 것 사이에 지연을 초래하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  13. 출사면(18)을 구비하면서 광학적으로 투명한 물질로 이루어져 있는 광도파관(15)과; 상기 출사면에 평행한 방향으로 적어도 하나의 입사면(10) 상에 광을 연결하기 위한 수단을 포함하는 조명 시스템(8)으로서,
    상기 광도파관에는 상기 출사면의 일부에 대한 광을 선택적으로 내부로 연결하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 조명 시스템은 상기 광도파관(15)의 영역에 광을 위한 입사면을 구비하는 적어도 하나의 백라이트(12)를 포함하는 한편, 상기 백라이트로부터의 광은 상기 출사면에 대해 대체로 횡단하는 방향으로 확장하는 입사면(10)을 따라 내부로 연결될 수 있고, 선택적으로 스위칭가능한 광스위치(21)가 상기 백라이트(12)와 상기 입사면 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는, 조명시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 선택적으로 스위칭가능한 광스위치는 전기-광학물질로 이루어진 면 상에 스트립-형태의 전극(26, 27)이 제공되는 두 기판(23, 24) 사이에 전기-광학물질(25)을 갖는 전기-광스위치 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 조명 시스템은 서브-세그먼트와, 각각의 서브-세그먼트로의 광을 위한 입사면을 구비하는 적어도 하나의 백라이트(12)를 포함하는 한편, 상기 백라이트로부터의 광은 상기 서브-세그먼트 내에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 백라이트로부터의 상기 광은 상기 출사면에 대해서 임의의 각도로 연장하는 입사면을 따라 내부로 연결될 수 있고, 선택적으로 스위칭가능한 광스위치(21)가 상기 광도파관의 세그먼트와 상기 백라이트 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 선택적으로 스위칭가능한 광스위치는 스위칭가능한 반사성 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  19. 제 13항에 있어서, 상기 광도파관은 두 기판(33, 34) 사이에 전기-광학물질(35)을 구비하는 전기-광스위치 디바이스(31)를 포함하고, 적어도 하나의 기판에는 상기 전기-광학물질로 이루어진 면 상에 스트립-형태의 전극(36, 37)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  20. 제 13항에 있어서, 상기 조명 시스템은 상기 광도파관의 영역에 광을 위한 입사면을 구비하는 적어도 하나의 백라이트를 포함하는 한편, 상기 백라이트로부터의 광은 상기 출사면에 대해 대체로 횡단하는 방향으로 확장하는 입사면을 따라내부로연결될 수 있고, 상기 백라이트의 일부(40)는 높은 광세기를 갖는 온-상태와 오프-상태 사이에서 선택적으로 스위칭가능한 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 백라이트는 상기 입사면의 상기 영역에 분광 소자(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
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