KR20070063603A - 동적 전광 표지 - Google Patents

Abstract

조명식 메시지 사인(10)은 발광 장치(5), 상기 발광 장치(5)에 의해 조명되도록 배열되는 재기반사 필름(2) 및 표식(1)을 포함하며, 상기 표식은 상기 반투명 재기반사 필름(2)의 앞에 배열된다. 표식(1)은 동적으로 동적으로 가변 정보를 디스플레이하도록 구성되며 가변 정도를 디스플레이하도록 구성되는 수동 부를 추가로 포함할 수 있다.

발광 장치. 재기반사 필름

Description

동적 메시지 사인{DYNAMIC MESSAGE SIGN}

본 발명은 동적 메시지 사인(sign) 또는 디스플레이에 관한 것이며, 상세하게는 가변 정보를 동적으로 디스플레이하는 백릿(backlit) 메시지 사인 또는 디스플레이에 관한 것이다.

조명식(illuminated) 메시지 사인은 일반적으로 알려져 있다. 이 조명식 메시지 사인은 프론트릿(frontlit) 이거나 백릿(backlit)이다. 프론트릿 메시지 사인은 빛이 사인의 주변부에서부터 비스듬히 사인을 향해서 빛나는 빌보드(billborad)나 기타 디스플레이 같은 사인을 일반적으로 포함한다. 백릿 메시지 사인은 빛이 통과하여 보여지고 메시지나 디스플레이가 위치되는 반투명 표면을 일반적으로 구비한다. 반투명 표면으로부터 방출되는(emanate) 빛의 균일성이 중요하다. 그러므로, 반투명 표면은 사인 하우징 내에 광원의 시청자(viewer)에 의한 식별을 감소시키기 위해 빛을 확산시키는 몇몇의 소자를 종종 포함한다. 그러나, 이러한 확산 소자는 광원에 의해서 방사되는 빛의 큰 부분을 흡수한다. 시청자에게 선명하게 가시적이도록 충분한 휘도(luminace)를 제공하기 위하여, 공지된 백릿 메시지 사인에서 사용되는 광원은 강력해야만 한다. 충분한 휘도를 제공하고 광원에 의해 방사되는 빛을 가능한 균일하게 하우징 내에 분포시키기 위해서, 몇몇의 광원 이 종종 사용된다. 이러한 강력한 광원을 위한 충분한 공간을 제공하기 위해서, 공지된 백릿 메시지 사인은 일반적으로 커다란 후면 깊이를 나타낸다. 그러므로 공지된 백릿 메시지 사인의 단점은 높은 재료 소비이다. 게다가, 수개의 광원의 존재로 인하여, 공지된 백릿 메시지 사인은 높은 전압 소비의 문제가 있으며 상당한 양의 열을 발생한다.

동적으로 다양한 정보를 디스플레이하기 위한 능동(active) 디스플레이는 일발적으로 알려져 있다. 미국 특허 제5,394,308호에서, 후면부으로부터 액정 디스플레이(LCD)를 조명하기 위한 조명 장치가 개시되었으며, 균일하게 조명되었을 때, 수직 방향으로 보이는 비대칭적인 화면 명암 대비 비율을 나타낸다. 액정 디스플레이를 위한 백그라운드(background) 조명 장치는 미국 특허 제5,667,289호에 개시되어 있다. 그곳에 기술되어 있는 장치는, 고도로 내면으로 반사하는 투명 판의 전체 둘레를 실질적으로 둘러싸는 광 진입(entering) 모서리 표면과, 상기 판의 내부로 진입하는 빛을 확산시키고 반사하는 분산형(distributed) 확산 시스템을 포함한다. 이 확산 시스템은 면적비가 패턴의 중앙부에서 가장 큰 확산 소자의 패턴을 포함한다. 그러므로 조명 장치의 확산 시스템은 복잡한 구조를 보여준다. 특히, 투명 판의 균형잡힌 조명을 달성하는 것이 어렵다.

미국 특허 제5,452,532는 직하형 및 백라이팅(direct and backlighting) 조건 하에서 운전자에게 사용자 조종 가능(customisable) 메시지를 나타내는 로드사인(roadsign)을 개시하며, 메시지 소자 및 백그라운드 소자는 모자이크 메시지를 형성하기 위해 적절한 장착 구멍에 위치되며, 각각의 모자이크는 반투명 가장자리 에 의해 둘러싸인 재기반사(retro-reflective) 부분을 구비한다. 메시지 소자의 크기가 크기 때문에, 디스플레이의 해상도가 떨어진다. 게다가, 재기반사 부와 반투명 부의 분리는 구조의 복잡성 및 효율 문제를 발생시킨다. 운전자가 로드사인에 접근하는 경우, 각각의 소자의 일부만이 조명 되어 환영 효과(phantom effect)를 발생시킨다.

공지된 조명식 사인에도 불구하고, 추가적인 조명 메시지 사인을 제공할 필요는 계속된다. 바람직하게는 이러한 사인은 개선되고 유리한 성질을 구비하는 것이 좋다.

본 발명은 가변 정보를 동적으로 디스플레이하는 능동 조명식 메시지 사인을 제공하며 이는 불변(invariable) 정보를 디스플레이하는 수동 부와 결합될 수 있다. 이 메시지 사인은 개선된 휘도 효율과 감소된 전력 소비를 갖는다. 게다가, 본 발명은 정전(power failure)이 발생한 후에도, 능동 및 수동 디스플레이 소자 모두를 위해 재기반사 백업(back-up)을 통해 리던던시(redundancy)를 제공한다. 따라서, 정전이 발생하더라도, 사인은 여전히 사용자에게 유용한 정보를 제공한다. 게다가, 메시지 사인은 정전이 발생하는 경우, 시청자에게 사인이 고장 중이라는 정보를 알리는 미리 프로그램된 메시지와 같은 디폴트(default) 메시지를 표시하는 방식으로 능동 부분을 제어할 수 있는 가능성을 제공한다.

조명식 메시지 사인은 발광 장치, 상기 발광 장치에 의해서 조명되도록 배치된 반투명 재기반사 필름 및 표식(indicia)을 포함하며, 상기 표시기는 상기 반투명 재기반사 필름 앞에 배치된다. 상기 표시기는 가변 정보를 동적으로 디스플레이하는데 적합한 적어도 하나의 능동 부를 포함하며 불변 정보를 디스플레이하는데 적합한 수동 부를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 메시지 사인에서, 발광 장치는 광원 및 공동형(hollow) 또는 고형체형(solid)인 광 가이드(light guide)를 포함한다. 발광 장치는 또한 무기 전계 발광(inorganic electro luminescence;IEL) 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 기술에 기반을 둔 자기 발광형(self-emissive) 광원과 같은 커다란 표면 광원을 포함한다. 이와 같은 OLED의 구조 및 기능은 예를 들어, 온라인 잡지 Schott Info 99/2001에 기술되었다.

광 가이드의 전면부에서 추출된 빛의 양과 분배는 광 가이드 또는 자기 발광 광원의 후면부 및/또는 측면부에 배열된 후면부 반사기를 제공함으로써 향상될 수 있다. 후면부 반사기와 측면부 반사기 모두는 고 반사 효율을 가지는 확산형 반사, 정반사(specular) 또는 산란형 반사 필름인 것이 바람직하다. 광 가이드의 후면부 및/또는 측면부를 따라 반사기, 자세하게는 고도의 확산형 또는 거울형 또는 산란형 반사 필름을 배치하는 것은, 빛이 실질적으로 전면부를 통해서만 나오도록 하여 광원의 빛의 대부분이 표식을 조명하는데 사용될 수 있는 광 가이드를 제공한다. 따라서 이러한 설계는 요구되는 밝기, 일정한 조명 및 전력 소비에 대해서 매우 효과적이다.

공동형 광 가이드의 경우, 상기 광 가이드는 주 전면부 및 후면부를 구비한 공동(空洞)(cavity)를 포함하는 것이 바람직하다. 전면부는 시청자 정면 방향에 있는 공동(空洞)의 면으로서 규정되며 후면부는 전면부와 실질적으로 반대 방향에 배열되며 시청 방향으로부터 멀리 떨어져 있다. 전면부 및 후면부는 정사각형, 직사각형, 다각형 또는 원형과 같이 임의의 적절한 모양을 구비할 수 있다. 반투명 재기반사 필름은 전면부의 적어도 일부에 배열되며 반사기는 후면부의 적어도 일부에 배치된다.

바람직하게는, 재기반사 필름은 공동의 전면부 전부를 실질적으로 커버(cover) 것이 좋다. 반사기는 바람직하게는 공동의 후면부 전부를 실질적으로 커버하는 것이 좋다. 광원은 공동 내부에 배열되며, 공동의 전면부의 수직 및/또는 수평 공간에 대해서 중앙으로 배열되는 것이 바람직하다. 공동 내부에서, 빛이 광 가이드의 전면부 및 반투명 재기반사 필름을 통해 전송되는 각도로 광선이 전면부 및 반투명 재기반사 필름과 충돌하기 전까지, 빛은 전면, 후면 및 선택적인 측면부에서 다중 반사에 의해 전송된다.

반투명 재기반사 필름은 당업자에게 공지된 바와 같이 구슬형(beaded), 프리즘형(prismatic)일 수 있으며 또는 큐브 코너(cube corner)와 함께 제공될 수 있다. 일반적으로 어떠한 타입의 반투명 재기반사 필름도 사용될 수 있다. 상세하게는, 이러한 광투과 재기반사 필름은 교통 사인에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제4,588,258호, 미국 특허 5,122,902호 및 국제 특허 공개 번호 제98/20375호는 본 발명에 따른 조명식 메시지 사인을 위한 반투명 재기반사 필름으로서 유용하다. 이러한 참조문헌에 기술된 큐브 코너 재기반사 필름은 다중 투시면(viewing plane)을 따라서 개선된 각정도(angularity)를 제공한다. 이 필름은 서로에 대해서 180°로 회전하는 적어도 하나의 매칭된(mathed) 큐브 코너 재기반사 소자 쌍을 포함하며, 이 소자의 세 개의 측면 상호 수직면들은 공통 평면에 놓여있는 선형 가장자리에 의해 베이스에서 규정된다. 게다가, 이 물품은 몇몇 종류의 프리즘형 재기반사 소자를 포함할 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 인접한 소자의 측면의 베이스 가장자리는 소자의 베이스들 사이에서 분리 표면을 규정한다. 다른 실시예에서, 소자의 일부분은 소자의 절두(truncated) 표면을 규정하기 위해서 제거된다. 미국 특허 제4,005,538의 교통 사인에서 개시된 것과 같이, 미소구체(microsphere)를 포함하는 구슬형 재기반사 필름 또한 적용될 수 있다.

반투명 재기반사 필름의 전방에서, 표식은 예를 들면, 그래픽 및/또는 캐릭터 등과 같은 형태로 배열된다. 본 발명에 따르면, 일반적으로 표식은 시청자에게 정보를 제공하기 위해서 배열된 모든 수단이다. 이 표식은 가변 정보를 동적으로 디스플레이하는 적어도 하나의 능동 부를 포함한다. 이 능동 부는 예를 들어 이색성(dichroic) LCD 타입 및/또는 트위스티드(twisted) 액정 시스템과 같이 전기적으로 제어되는 셔터(shutter) 시스템 수단에 의해서 동작될 수 있다. 본 발명의 유용한 모듈러 LCD 디스플레이 시스템은 개별적으로 제어되는 매트릭스 소자의 어레이 또는 모자이크 형 구조 내에 배열된 소자에 의해서 형성된 캐릭터, 숫자 및 특정 그래픽 심볼을 제공할 수 있다. 모자이크형 소자가 특히 캐릭터와 숫자를 디스플레이하기 위해 설계되는 반면, 매트릭스 소자는 모든 종류의 그래픽 분야를 보여주는데 적합하다. LCD 디스플레이 시스템은, 특정 파장에서 명암비가 액정으로 도프(dope)된 염료를 사용함으로써 트위스티드 네마틱(nematic) 디스플레이에 대해 개선된 ETN(개선된 트위스티드 네마틱; enhanced twisted nematic)에 기반을 둘 수 있다. 적절한 LCD 시스템은 AEG/MIS, Ulm, Germany로부터 입수가능한 Geascript라는 상표의 모듈러 LCD 디스플레이 시스템이다.

능동부에서, 디스플레이 시스템, 즉 상술한 모듈러 LCD 디스플레이 시스템이나 유사한 디스플레이 시스템은 표식을 형성할 수 있다. 또한 표식 필름은 반투명 재기반사 필름과 셔터 시스템 사이에 배열될 수 있다. 능동 부 내의 표식 필름은, 예를 들어 상술한 모듈러 LCD 디스플레이 시스템에 의해서 디스플레이되는 표식에서 원하는 컬러의 컬러형 외형을 부여하기 위해서 컬러형 필름일 수 있다. 대안으로서 또는 부가적으로서, 표식은 능동 부의 셔터 시스템에 의해서 디스플레이되거나 커버될 수 있는 표식 필름에서 형성될 수 있다. 이러한 방법으로 알파뉴머릭(alphanumeric) 및/또는 그래픽 정보를 흰색의 단색 모드 또는 컬러고, 양화(positive)(흰색 또는 컬러형 배경에 검은색 글씨) 또는 음화(negative)(검은색 배경에 흰색 또는 컬러형 글씨) 이미지로 디스플레이하는 것이 가능하다.

표식은 당업계에 일반적으로 알려진 바와 같이 불변 정보를 디스플레이하는 수동 부를 추가로 포함한다.

표식은 예를 들어, 반투명 재기반사 필름에 직접 인쇄됨으로써 배열되거나, 추가적인 필름(표식 필름)에 의해서 지원될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 표식 필름은 투명한 광학 클리어(clear) 접착제에 의해서 투명 지지 필름에 라미네이트(laminate)된다. 가장 바람직게는 접착제는 1.3이하의 굴절률을 가진다. 반투명 재기반사 필름은 또한 지지 필름에 접착될 수도 있다. 이러한 배열은 발명 소자의 앞면에 위치되며 것이며 앞면에서 제거될 수 있다. 발광 소자 및 지지 필름은 예를 들어 메시지 사인의 프레임에 배열된 고정 바를 사용하여 기계적으로 고착될 수 있다. 대안으로써, 반투명 재기반사 필름은 또 다른 공지된 방법으로 그곳에 인쇄되거나 적용된 표식와 함께 직접 제공될 수 있다. 표식 필름 및/또는 반투명 재기반사 필름은 가장 바람직하게는 1.3미만의 굴절률을 가지는 광학 클리어(투명) 필름을 사용하여 발광 장치의 전면부에 직접 잡착될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 적절한 표식 필름은 3M Company로부터 입수 가능한 ㄴ챗초lite™ ElectroCut™ 필름 시리즈 1170이라는 상표의 제품이다.

발광 장치가 광 가이드와 광원을 포함하는 경우, 광원은 실질적으로 그것의 세로축 방향을 따라서 빛을 방사하는 연장된 광원일 수 있으며 예를 들어 형광 튜브 또는 서로 일정 간격을 띄어져 있으며/있거나 광원의 새로축 방향을 따라서 서로 인접하게 배열된 수개의 개별적인 발광체와 같은 광 튜브형의 연장된 발광체를 포함한다. 따라서, 연장된 광원은 분리된 발광 소자의 선형 영역을 포함할 수 있다. 공통된 하나의 광원 대신에 열(row) 또는 어레이로 배열된 복수의 발광 소자 설비의 이점은, 개별적인 발광 소자가 고장하는 경우에도 메시지 사인의 조명은 여전히 제공된다는 것이다.

본 발명에 따른 메시지 사인은 예를 들어 교통 사인이나 교통 정보 판, 비행장 사인 또는 광고 사인 등으로서 사용될 수 있다. 능동 및 수동 디스플레이 소자를 결합한 본 발명에 따른 메시지 사인은 복층 주차장 또는 주차장 정보 판에서 특히 유용하다.

본 발명은 독특하고 슬림한 디자인과 거의 180°의 해독력(legibility)을 구비한 메시지 사인을 제공한다. 메시지 사인은 능동 및 수동 디스플레이 소자 모두를 위해 재기반사 특징과 백 라이팅을 결합함으로써 정전이 일어난 후에 리던턴트(redundant) 시스템을 제공한다. 휘도 효율은 공지된 백릿 메시지 사인과 비교하여 현저히 개선되며, 그에 따라 전력 소비도 실질적으로 감소한다. 이 메시지 사인은 가격 경쟁력이 있으며 현재의 백릿 시스템에 대해서 증가된 비용 대 편익비(costbenefit ratio)를 갖는다. 램프 보수 관리 주기는, 현저히 감소되거나 예를 들어, Aura Light AB, Karlskrona, Sweden으로부터 입수 가능한 Aura® Long Life Light 형광 램프의 30,000 시간으로부터, 열(row) 또는 어레이로 배열된 최신의 LED 광원뿐만 아니라 냉 음극 형광 램프(CCFL)와 같은 50,000 시간까지의 정격(rated) 수명을 갖는 신세대 램프가 사용된다면, 그 관리주기는 없어질 수도 있다. 신세대 램프 전자제품을 사용하는 경우 추가적인 에너지 절약은 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 메시지 사인의 추가적인 이점은, 능동 디스플레이 모듈이 넌 릿(non-lit) 사인, 특히 넌 백릿(non-backlit) 사인에서도 실시될 수 있다는 것이다. 릿(lit) 또는 릿이 아닌 현존하는 사인에서 능동 디스플레이 모듈을 실시하는 것이 가능하다. 게다가, 사인 제작자 또는 변환업자(converter)는 자기 자신의 보유품을 사용할 수 있다. 메시지 사인의 하우징의 크기가 감소되기 때문에, 보다 적은 알루미늄 압출 가공품(extruction)이 시용될 수 있으며, 그에 따라 비용이 절약되고 무게가 줄어든다.

이하에서는 본 발명의 양호한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 더욱 자세하게 설명될 것이다.

도 1은 공동형 광 가이드를 포함하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 메시지 사인의 단면도이다.

도 1A는 도 1의 원형으로 표시된 메시지 사인 부분의 확대도이다.

도 1B는 도 1A의 대안적인 실시예의 도면이다.

도 2는 고형체형 광 가이드를 포함하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 메시지 사인의 단면도이다.

도 2A는 도 2의 원형으로 표시된 메시지 사인 부분의 확대도이다.

도 3은 본 발명에 따른 메시지 사인의 전면 부의 사진을 도시한 도면이다.

도 4는 시청자와 사인간의 거리에 따라서 본 발명에 따른 메시지 사인의 휘도의 의존성을 도시한 그래프이다.

도면을 통해서 본 발명의 상이한 실시예의 동일한 소자 및 부분은 동일한 도면 부호로 표시된다.

도 1, 1A 및 1B에서, 본 발명의 따른 메시지 사인의 제1 실시예가 단면도에서보다 자세하게 도시되었다. 후면 벽(30)과 함께 프레임(20)은 메시지 사인의 하우징(10)을 형성하며, 하우징(10)은 알루미늄 압출 가공품 또는 플락스팀 또는 기타 적절한 재료로 만들어진다. 하우징 내부에서, 전면 부(16) 및 후면 부(17)를 포 함하는 공동(cavity)(15)이 형성된다. 공동(15) 내부에 광원(5)이 배열된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 광원(50)은 AURA® 행광 램프와 같은 긴 정격 수명을 갖는 형광 램프 또는 냉 음극 형광 램프(CCFL)와 같은 연장된 광원이다. 그러나 다른 적절한 광원도 사용될 수 있다. 공동의 후면 부(17)에서, 정반사 또는 확산 반사층(4) 및 지지층(6)을 포함하는 고도 정반사 또는 확산 반사기가 배열된다. 도 1에서 반사기(4)를 소지한 후면 부(17)는 구부려져서 광원(5)으로부터 공동(15)의 후면 부(17) 방향으로 방사된 빛이 전면 부(16)를 향하도록 하게 된다. 램프 전자제품(22)은 반사기(4)와 후면 벽(30) 사이에 신규한(unused) 간격으로 하우징(10) 내부에 배열될 수 있다.

대안으로서, 반사기는 하우징의 후면 부와 측면부를 따라서 배열되어 하우징(10)이 공동을 형성할 수 있다.

후변 반사기는 필름으로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 3M Company, St. Paul, USA로부터 입수가능한 Radiant Mirror Film VM2000, VM2002 또는 VM200F1A6이나 Light Enhancement Film 3653-100 상표명의 필름과 같은 필름이 사용될 수 있다. 상술한 배열을 사용하여, 광원(50)으로부터 방사되는 모든 실질적인 빛은 광 가이드의 발광 측면부를 생성하기 위해서 공동(15)의 전면 부(16)를 통해서만 밖으로 나간다.

광원은 대안적으로 하우징(10)의 후면 벽(30)이나 후면 벽(30)과 공동(15)의 전면 부(16) 사이의 분리 층에서 어레이 또는 클러스터로 배열된 복수의 발광 다이오드(LED)들을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 반사 필름은 LED들 사이에 배열된다. 게다가 태양 반사 필름이 전면 부(16)에 배열되어 가시 광선은 전달하고 적외선 태양 에너지는 반사할 수 있다. 과도한 가열은 LED의 성능을 저하시키거나 LED의 파괴를 초래할 수 있는바, 이러한 필름은 태양 방사로 인한 공동(15)의 가열을 감소시킨다. 본 발명에서 사용되는 적절한 태양 반사 필름은 예를 들어,3M Company, St. Paul, USA로부터 입수가능한 Automotive SRF 1100 상표명의 필름이다.

공동(15) 전면 부(16)는 반투명 재기반사 필름(2)과 표식 필름(1)을 포함하는 수개의 층의 샌드위치 구조에 의해 형성된다. 전면 부의 적어도 일부에서, 예를 들어 액정 셀(cell)과 전기적으로 제어되는 셔터 시스템을 포함하는 추가 층(11)이 표식의 능동 부를 형성하도록 배열된다. 능동 부에서, 표식 필름(1)은 캐릭터, 숫자 또는 그래픽 형태의 표식과 함께 제공된다. 능동 부에서, 셔터 시스템은 표식 필름(1) 상에 제공된 표식을 원하는 데로 디스플레이하거나 커버하는데 사용될 수 있다. 대안으로서, 모듈러 LCD 디스플레이 시스템(예를 들어, AEG/MIS Company, Ulm, Germany로부터 입수가능한 "Geascript"라는 상표의 모듈러 LCD 디스플레이 시스템)이 사용될 수 있으며, LCD 소자의 모자이크 또는 매트릭스 구조는 캐릭터, 숫자 및/또는 그래픽과 같은 개별적인 정보를 디스플레이할 수 있도록 한다. 모듈러 LCD 시스템을 사용하여 디스플레이된 정보의 컬러화된 외관은 디스플레이된 정보가 원하는 컬러로 나타나야하는 지역의 LCD 시스템 아래에 원하는 컬러를 구비한 컬러형 표식 필름(1)을 배열함으로써 제공될 수 있다.

반투명 재기반사 필름(2)은 구슬형이거나 프리즘형 또는 바람직하게는 당업자에게 공지된 것과 같은 큐브 코너 필름일 수 있다. 본 발명에서 사용되는 이와 같은 필름은 3M Company, St. Paul, USA로부터 입수가능한 Scotchlite™ Diamond Grade™ Translucent Reflective Sheeting 3990T 상표명의 필름이다. 이러한 필름의 재기반사 특성은 발광 장치로부터의 내부 빛뿐만 아니라 표식 필름(1)상에 작용하는 표식 필름(1) 통과하는 외부 광을 위해서 사용된다. 발광 장치로부터의 내부의 빛을 위해 사용되는 경우, 후방 반사기(지지 층(6) 및 반사 층(4))와 함께 반투명 재기반사 필름(2)은 공동(15)을 통과하는 다중 빛 반사를 제공하여 공동의 전면 부의 균질한(homogenous) 조명을 발생시킨다. 특정 범위, 예를 들어 필름에 직교하는 선에 대해 약 -45°에서 +45°의 각도로 반투명 재기반사 필름(2)에 작용하는 광원으로부터 방사되는 빛 광선은, 반투명 재기반사 필름(2)의 광학적 성질로 인하여 후방 반사(back-reflected)된다. 그러므로, 광원은 조명의 균일성을 파괴하지 않고 반투명 재기반사 필름(2)에 근접하게 배열될 수 있다. 이는 이후 기술되며 도 4에 도시된 것처럼, 시청자와 사인의 거리에 대해서 개선된 휘도를 가능하게 한다.

분리 표식 필름(1)을 위한 대안으로써, 표식은 반투명 재기반사 필름(2)에 직접 인쇄될 수 있다. 능동부에서, 표식을 형성하기 위하여 모듈러 LCD 디스플레이 시스템과 같은 디스플레이 시스템을 사용하는 경우, 컬러형 반투명 재기반사 필름이 컬러형 표식 필름을 제공하는 것 대신에 원하는 컬러를 구비한 표식을 제공하는데 사용될 수 있다.

도 1A에서 자세히 도시된 실시예에서, 커버 층(3)은 인접한 위치에서 반투명 재기반사 필름(2), 표식 필름(1) 및 셔터 시스템(11)을 포함하는 샌드위치 구조를 유지하기 위해서 제공된다. 커버 층은 유리나 예를 들면 GE Structured Products, Pittsfield, USA사로부터 입수가능한 GE-Lexan®과 같은 투명 플라스틱으로 만들 수 있다. 대안으로서, 재기반사 필름(2)과 표식 필름(1)은 도 1B에서 자세히 도시한 것처럼, 예를 들어 3M Company, St. Paul, USA로부터 입수가능한 신장 제거형(stretch-release type) VP 5290과 같은 광투과 접착제(6)를 사용하여 서로 접착되고 셔터 시스템에 접착될 수 있다. 또한, 실링(sealing) 필름(22)이 먼지나 습기등에 의한 오염으로부터 공동을 보호하기 위해서 프레임(2)과 샌드위치 구조의 최외각 층 사이에 제공될 수 있다.

상술한 상이한 층들을 포함하는 샌드위치 구조는 클램프(clamp)등과 같은 적절한 기계적 고착 수단에 의해서 공동의 전면 부를 형성하도록 기계적으로 고정될 수 있다. 도 1의 실시예에서, 후면 벽(30)과 그로부터 돌출된 프레임(20)을 포함하는 하우징(10)은 공동(15), 광원(5) 및 샌드위치 구조의 층을 둘러싼다. 샌드위치 구조의 층은 프레임(20)의 전방 부분과 고정 바(21) 사이를 고착한다. 프레임(2)은 공동의 전면 부가 노출되는 곳 내에서 개구부(opening)를 규정한다. 프레임(20)은 메시지 사인의 조립을 가능하게 하는 나사나 클램프 등과 같은 임의의 적절한 수단에 의해서 후면 벽(30)에 고정될 수 있다.

본 발명에 따른 메시지 사인의 제2 실시예는 도 2 및 도 2A의 단면도에 도시된다. 제2 실시예에 따른 메시지 사인과 도 1의 제1 실시예에 따른 메시지 사이의 차이점은 광 가이드의 구조와 관련이 있다. 도 2에 따라, 메시지 사인은, 예를 들어 아크릴, 즉 폴리메타크릴산메칠(polymethylmetacylate)이나 폴리카보네이트(polycarbonate)와 같은 투명 합성 재료로 만들어지며 판형 모양을 구비한 고형 체형 광 가이드(41)를 포함한다. 고형체형 광 가이드(41)는 도 1에 도시된 제1 실시예의 공동의 전면 및 후면 부 사이의 실질적인 빈 공간을 본질적으로 대체한다.

광 가이드(41)는 주 전면 부(41a)와 맞은 편에 주 후면 부(41b) 그리고 서로 마주보고 있는 측면 부들을 포함한다. 광원(5')은 측면 중 적어도 하나를 따라서 배열된다(도 2의 도시된 실시예에서 광 가이드의 상부 및 하부 측면(20)을 따라서). 광원(5')은 예를 들어 냉 음극 형광 램프(CCFL)와 같은 선형램프와 같이 연장된 광원일 수 있다. 이 램프는 투명한 자외선 차단(UV-resistance) 실리콘의 스팟(spot)을 이용하여 광 가이드에 고정될 수 있다. 대안으로서, 연장된 광원은 인쇄된 회로 판 또는 선형 어레이를 형성하기 위해 나란히 배열된 수 개의 LED들을 소지한(carrying) 케리어 스트립(carrier strip)과 같은 것을 포함한다. 광원(5')은 고형체형 광 가이드(41)의 모서리 조명을 제공한다.

광 가이드(41)의 측면 부를 따라, 그리고 광원(5a)에 인접한 광 가이드의 전면부(41a) 및 후면 부(41b)의 일부 위에, 고도의 정반사 또는 확산 반사기(51)가 제공되어 램프 반사기처럼 동작한다. 이 반사기는, 바람직하게는 1.3 미만의 굴절률을 가진 광학 클리어(투명) 접착제를 사용하여 광 가이드(41)에 접착된다. 또 다른 광학 클리어 접착제도 또한 사용될 수 있다. 적절한 접착제는 3M Company, St. Paul, USA(예를 들어, #8141, #8142, #8161 또는 #9483)로부터 입수가능하다. 고도의 확산 또는 정반사 후방 반사기(4')는 광 가이드(41)의 후면 부(41b)를 바라보도록 배열된다. 램프 반사기(51)뿐만 아니라 후방 반사기(4')는 도 1에 도시한 본 발 명의 제1 실시예의 후방 반사기(4)와 동일한 재료로 구성되며 동일한 목적을 달성한다.

광 가이드(41)의 전면 부의 조명의 균일성을 추가적으로 개선하기 위해서, 광 가이드(41)는 광 가이드(41)의 재료 내에 실질적으로 균질하게 분포되며 상이한 빛 회절 성질을 갖는 광 산란 입자와 함께 제공될 수 있다.

고형체형 광 가이드를 사용하는 본 발명의 따른 메시지 사인의 대안적인 실시예에서, 고형체형 광 가이드는, 협폭 측면 부와 맞은편에 광폭 측면 부를 포함하는 쐐기형 모양을 구비하며 광원은 고형체형 광 가이드의 광폭 측면 부를 따라서, 배열된다. 고형체형 광 가이드의 이러한 테이퍼형(tapered) 실시예는, 협폭 부분 내에서, 즉 광원으로부터 떨어진 부분에서, 광 가이드의 후면 부의 반사기의 개수가 증가하여 반사된 빛의 강도의 감소를 보충한다는 이점을 제공한다. 그러므로,광원이 측면 부 중 오직 하나의 적어도 일부를 따라서 배열되는 경우, 테이퍼형 외관은 더욱 동일한 빛의 분배를 제공한다.

본 발명의 제2 실시예에서, 표식 필름(1)을 구비한 반투명 재기반사 필름(2)은 접착층에 의하여 고형체형 광 가이드(41)의 전면부에 직접 접착될 수 있다. 이 접착층은 바람직하게는 3M Company, St. Paul, USA로부터 입수가능한 신장 제거형(stretch-release type) 접착 테이프 VP 5290일 수 있다. 그러다, 다른 광학 클리어 접착제도 또한 사용가능하다. 접착제는 광 가이드의 전면부에 잔여물을 남기지 않고 광 가이드(41)로부터 벗겨 떨어질 수 있어서 표식 필름(1)과 반투명 재기반사 필름이 다른 표식 필름과 반투명 재기반사 필름의 조합에 의해 대체될 수 있 어야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 메시지 사인의 전면부의 사진을 도시한다. 도3에 도시된 예에서, 메시지 사인은 수동 부(101)와 능동 부(111)을 포함하는 주차 정보 판이다. 수동 부에서, 이름이나 주차장까지의 경로 같은 불변 정보가 디스플레이되며, 반면에 능동 부(111)는 주차장의 잔여 주차 장소의 수 같은 가변 정보를 디스플레이한다. 또한, 본 발명에 따른 메시지 사인은, 예를 들어 주차장 지시 사인, 고속도로 방향 사인, 자동차의 실제 속도를 디스플레이하는 사인과 같은 운전자 피드백(feedback) 사인 또는 교통 사인 및 교통 정보판과 같은 곳에 사용될 수 있다. 능동 메시지 보드나 능동부와 수동부를 결합한 메시지 보드의 다른 애플리케이션으로서, 예를 들어 교통 관리 제어 같은 것에 접속된 케이블, 라디오 또는 GPS/GMS 통신 시스템에 의해 원격으로 동작되는 교통 사인에도 생각할 수 있다.

본 발명에 따른 새로운 능동 디스플레이 모듈은 트랜스(trans) 조명식 및 재기반사 사인 또는 정보판뿐만 아니라 표준 재기반사-그러나 비 조명식-사인 또는 정보판에서도 실시될 수 있다. 본 발명의 메시지 사인은 하나의 동적 교통 사인 또는 정보판내에서 발광성과 재기반사 사인의 특징을 독특하게 조합하였기 때문에 교통 안전분야에 큰 이점을 가진다. 본 발명의 메시지 사인을 사용으로, 사인의 해독력은 어느 거리 또는 시청 각도에서도 절대 임계값이 되지 않는다.

시청자와 사인의 거리에 대한 본 발명의 따른 메시지 사인의 휘도가 도 4에 도시되었다. 휘도 값은 이하와 값이 결정된다.

TDG VIP 3990T로 표시된 곡선은 일반적인 광학 측정값의 두 개의 집합에 의 해 결정되며 실질적으로 거리에 의존하여 계산된다. 중고 VW Passat 자동차의 오른쪽 해드램프를 사용한 측정값의 제1 집합은 램프 소켓에서 측정된 13.0 볼트의 전압을 구비한 LMT GOH(광 각도계)에 의해서 측정된다. 조명 강도는 이러한 애플리케이션에서 일반적으로 발생하는 수평 및 수직 각 범위(±5-15도)에서 결정된다.

측정 값의 제2 집합은 세 개의 각 범위, 즉 시트(sheeting)의 표면에 직교하는 축에 대한 수직 및 수평 각과 입사 빔과 재기반사된 빔 사이의 각에 대해서 Scotchlite™ Diamond Grade™ Translucent 재기반사 시트 TDG VIP 3990T에 의해 재기반사된 상대적인 부분을 측정함으로써 획득된다.

도 4에 도시된 곡선은 그 후 0에서 200m의 범위 내에서 거리에 대한 휘도를 결정함으로써 획득된다. 휘도는 거리에 의존하지 않지만, 사인이 길(street)로부터 10m 오프셋이며 3m 높이여서 사인과 차량사이의 각각의 거리에 따라 각도가 변한다는 것과 같은 사실로부터 결정되는 것과 같이, 사인과 차량 사이의 각각의 거리에 따라서 상이한 각도가 발생한다. 이러한 각도는, 만약 차량이 사인에 접근하여 사인의 오프셋이 상당히 커지고 그에 따라 재기반사가 실질적으로 0에 접근하는 경우, 현저히 증가한다.

조명 곡선에 대해서 이하와 같은 접근이 취해진다: 사인은 사인의 표면에 직교하는 방향, 즉 수직 및 수평 각이 0인 방향에서 측정하는 경우 25 cd/㎡의 휘도가 되도록 선택된다. 상대 휘도는 그 후 Photo Research in Chatsworth, California, USA의 PR 650 Spectra Colorimeter와 같은 텔레포토미터(telephotometer) 를 사용하여 거리의 함수로서 측정된다. 이러한 측정값은, 사 인의 휘도가 200m 거리에서 25 cd/㎡를 갖도록 선택되었다는 사실에 대응하게, 200m 거리에서 25 cd/㎡ 설정된 곡선의 형태를 제공한다. 사인 내부에서 빛이 45도를 초과하는 각도로 되돌아 반사하지 않는다는 사실 때문에, 조명의 현저한 증가가 45도 이상에서 또한 사인과 차량간의 거리가 50m 이하인 경우에서 획득된다.

총합 곡선은 두 개의 상술한 곡선의 합이며 단순한 재기반사 사인과는 다르게 본 발명에 따른 사인은 사인과 차량과의 거리가 작을 때 높은 휘도를 제공한다.

본 발명이 특정한 예시적인 실시예를 참고하여 기술되고 설명되었지만, 본 발명이 이러한 예시적인 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자라면 변화 및 변경이 이하의 청구항에 의해서 규정된 본 발명의 진정한 범위를 벗어나지 않고 행하여 질수 있다는 것일 인지할 것이다. 그러므로 그러한 변화 및 변경은 본 발명 내에 포함되며 첨부된 청구항 및 그의 균등물의 범위 내이다.

Claims (13)

1. 조명식(illuminated) 메시지 사인에 있어서,

   발광 장치와;

   상기 발광 장치에 의해서 조명되도록 배열된 반투명 재기반사(retro-reflective) 필름과;

   상기 반투명 재기반사 필름 앞에 배열되며, 동적으로 가변(variable) 정보를 디스플레이하도록 구성된 적어도 하나의 능동 부를 포함하는 표식

   을 포함하는 조명식 메시지 사인.
2. 제1항에 있어서, 상기 발광 장치는, 광원과, 서로 마주보고 있는 주(major) 전면부와 후면부를 구비한 광 가이드(light guide) 포함하는 것인, 조명식 메시지 사인.
3. 제2항에 있어서, 상기 광 가이드의 상기 후면부에 배열된 후방 반사기를 더 포함하며, 상기 후방 반사기는 바람직하게는 확산 반사기, 정 반사기(specular reflector) 또는 산란형 반사인 것인, 조명식 메시지 사인.
4. 제2항 또는 3항에 있어서, 상기 광 가이드는 상기 주 전면부와 후면부를 구비한 공동(空洞)(cavity)을 포함하는 공동형(hollow) 광 가이드이고, 상기 반투명 재기반사 필름은 상기 전면부의 적어도 일부에 배열되며, 상기 재기반사기는 상기 후면부의 적어도 일부에 배열되는 것인, 조명식 메시지 사인.
5. 제4항에 있어서, 상기 광원은 공동 내부에 배열되며, 바람직하게는 상기 공동의 상기 전면부의 수직 및/또는 수평 공간(dimension)에 대해서 중앙에 배열되는 것인, 조명식 메시지 사인.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 광 가이드는 고형체형(soild) 광 가이드인 것인, 조명식 메시지 사인.
7. 제6항에 있어서, 상기 광 가이드는 상기 주 전면부와 후면부 사이에 배열된 측면부들을 구비하며, 상기 광원은 상기 고형체형 광 가이드를 조명하기 위해서 상기 고형체형 광 가이드의 측면부들 중 적어도 하나의 적어도 일부를 따라 배열되는 것인, 조명식 메시지 사인.
8. 제2항 내지 제7항에 있어서, 상기 광원은 예를 들어 열(row) 또는 어레이로 배열된 복수의 발광 소자들을 포함하는 것인, 조명식 메시지 사인.
9. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 장치는 예를 들어 IEL 또는 OLED 기술을 기반으로 하는 자기 발광형(self-emissive) 광원인 것인, 조명식 메시지 사인.
10. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표식은 불변(invariable) 정보를 디스플레이하도록 구성된 수동부를 더 포함하는 것인, 조명식 메시지 사인.
11. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표식의 상기 능동부는, 전기적으로 제어되는 셔터(shutter) 시스템을 포함하며, 상기 셔터 시스템은 바람직하게는 이색성(dichroic) LCD 타입 시스템 및/또는 트위스티드(twisted) 액정 시스템인 것인, 조명식 메시지 사인
12. 알파뉴메릭(alphanumeric) 및/또는 그래픽 정보를 디스플레이하는 방법에 있어서, 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 따른 사인을 이용하여 알파뉴메릭 및/또는 그래픽 정보를 디스플레이하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 교통 안내(guide traffic)에 대한 가변 정보는 동적으로 디스플레이되는 것인, 알파뉴메릭 및/또는 그래픽 정보를 디스플레이하는 방법.

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