KR20070066538A - 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기 - Google Patents

듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기 Download PDF

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KR20070066538A
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조용구
황현하
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 듀얼 디스플레이 장치를 구비한 휴대 단말기에 관한 것으로서, 키패드의 발광원의 빛을 이용하여 듀얼 디스플레이 장치의 전면 표시창에 디스플레이 되는 영상의 휘도를 향상시킨 휴대 단말기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기는 액정패널; 상기 액정패널 전면부에 형성된 제 1 편광판; 상기 액정패널 후면부에 형성된 반사형 편광판; 상기 반사형 편광판 후면부에 형성된 제 2 편광판;을 포함하고 전방과 후방면에 영상을 표시할 수 있는 듀얼 디스플레이 장치와, 명령을 입력할 수 있도록 전극단자가 형성된 키패드부의 조명을 위하여 단말기에 설치된 발광원을 포함하여 구성되고, 상기 키패드부와 상기 듀얼 디스플레이 장치가 평행하게 위치될 경우, 상기 발광원에서 방출된 광이 상기 듀얼 디스플레이 장치의 액정 패널측으로 입사되도록 상기 키패드는 터치 패드로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기의 제 1 편광판의 전면부에는 프론트 라이트 유닛이 설치된다.
듀얼 디스플레이 장치, 전면 표시창, 키패드

Description

듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기{Mobile phone with the dual display device}
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기를 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 휴대단말기의 A-A선에 따른 단면도.
도 3은 도 1의 휴대단말기 폴더에 형성된 디스플레이부의 B-B선에 따른 단면도로서 디스플레이장치의 반사형 구동 방식을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 휴대단말기 폴더에 형성된 디스플레이부의 B-B선에 따른 단면도이고 디스플레이장치의 투과형 구동 방식을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 휴대 단말기 10: 본체
41: 발광원 30: 듀얼 디스플레이 장치
31: 전면 표시창 35: 후면 표시창
본 발명은 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기에 관한 것으로서, 액정 패널을 이용하여 듀얼 디스플레이 장치의 휘도를 향상시킬 수 있는 구조를 갖는 휴대 단말기에 관한 것이다.
디지털 멀티미디어 기기의 핵심 디스플레이로 부상된 액정표시장치는 자체적으로 발광을 할 수 없기 때문에 외부의 광원이 필요하다. 이때 빛을 제공하여 주는 장치로 백라이트유닛(BLU; Back Light Unit), 프론트라이트유닛(FLU; Font Light Unit)이 주로 사용되며, 이는 일반적으로 램프(광원), 도광판(LGP; Light Guide Plate), 프리즘시트, 확산시트, 반사시트 등의 부품으로 구성된다.
저전력 소모, 균일한 휘도, 다양한 색상 구현, 고휘도 등의 특징을 갖고 화상을 표현할 수 있는 액정표시장치는 휴대 단말기, PDA, IMT 통신 단말기 등에 널리 채택되고 있으며, 근래에는 전면 및 후면, 양방향으로 영상을 표시할 수 있는 듀얼 디스플레이(dual display)에 대한 연구가 다양하게 모색되어지고 있는 실정이다.
그러나, 액정표시패널의 하부에 백라이트(backlight)라는 광원을 설치하는 경우, 액정표시장치를 투과하는 빛의 양은 백라이트에서 생성된 광의 약 7% 정도에 불과하므로 빛의 손실이 심하며 그 결과 백라이트에 의한 전력 소모가 크다.
이에 따라, 전력 소모 문제점을 해결할 수 있도록, 하나의 화소 영역에 반사 영역과 투과 영역을 형성하여 반사 모드와 투과 모드로 각각 구동하여, 외부광을 이용하는 반투과형 액정표시장치가 연구 개발되고 있다.
그러나, 반투과형 액정표시장치는 사용자의 의지에 따라 반사 모드와 투과 모드로의 전환이 이루어질 수 있으나, 각각의 모드에서 광이 출력되는 영역이 일반 적인 액정 표시 장치에 비해 작기 때문에 휘도가 낮은 단점이 있다.
특히, 듀얼 디스플레이 장치에 있어서, 전면에 화면을 표시해주는 경우, 일반적으로 하나의 화소 영역에 있어서 반사 영역이 투과 영역보다 작게 형성되기 때문에 전면 표시창의 휘도가 더 낮다.
본 발명은 키패드의 발광을 위하여 제공되는 광원을 이용하여, 하나의 반투과형 액정패널의 전면 방향 및 후면 방향의 양방향으로 영상을 표시하는 듀얼 디스플레이 장치의 휘도를 향상시키는 구조를 제공한다.
또한 본 발명은, 하나의 반투과형 액정패널이 채용된 액정표시장치를 이용하여, 양방향으로 영상 표시가 가능한 박형의 휴대 단말기를 제공한다.
본 발명에 따른 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기는 액정패널; 상기 액정패널 전면부에 형성된 제 1 편광판; 상기 액정패널 후면부에 형성된 반사형 편광판; 상기 반사형 편광판 후면부에 형성된 제 2 편광판;을 포함하고 전방과 후방면에 영상을 표시할 수 있는 듀얼 디스플레이 장치와, 명령을 입력할 수 있도록 전극단자가 형성된 키패드부의 조명을 위하여 단말기에 설치된 발광원을 포함하여 구성되고, 상기 키패드부와 상기 듀얼 디스플레이 장치가 평행하게 위치될 경우, 상기 발광원에서 방출된 광이 상기 듀얼 디스플레이 장치의 액정 패널측으로 입사되도록 상기 키패드는 터치 패드로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기의 제 1 편 광판의 전면부에는 프론트 라이트 유닛이 설치된다.
더 나아가, 본 발명에 따른 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기의 발광원은 면발광원이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기를 나타내는 도면이다.
그리고, 도 2는 도 1의 휴대단말기 폴더에 형성된 디스플레이부의 A-A선에 따른 단면도로서 디스플레이장치의 반사형 구동 방식을 나타내며, 도 3은 도 1의 휴대단말기 폴더에 형성된 디스플레이부의 B-B선에 따른 단면도이고 디스플레이장치의 투과형 구동 방식을 나타낸다. 도 4는 도 1의 휴대단말기의 B-B선에 따른 단면도이다.
본 발명에 따른 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 명령을 입력하도록 키패드부(40)가 터치패드로 형성된 본체(10)와, 본체(10)에 대해 전개가능하게 힌지 결합되는 폴더(20)로 이루어지며, 상기 폴더(20)는 상기 본체(10)의 상측에는 중첩되어 위치되며, 연성회로기판(미도시)을 통해 본체(10)의 메인 회로기판과 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 폴더(20)에는 폴더의 전/후방으로 영상을 표시할 수 있도록 듀얼 디스플레이 장치(30)가 설치되며, 상기 듀얼 디스플레이 장치(30)에 있어서, 휴대 단말기의 외부에 노출되는 창은 전면표시창(31)이고, 상기 본체(10) 측과 맞닿는 쪽은 후면표시창(35)이다.
이와 같이 양면으로 영상을 표시할 수 있는 듀얼 디스플레이 장치(30)는 도 3 및 도 4에서 도시되는 것과 같이, 액정패널(110), 제 1 편광판(111), 반사형 편광판(115), 제 2 편광판(117), 프론트 라이트 유닛(160)을 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(110)은 제 1 기판(101), 제 2 기판(103), 액정층(105)을 포함하여 구성된다. 상기 각 구성요소의 상세 내역에 대해서는 이미 많이 알려져 있으므로, 여기서는 개략적인 설명만을 기재하기로 한다.
상기 제 1 기판(101)은 박막트랜지스터를 갖는 어레이 소자와, 상기 어레이 소자 위에 형성되며 입사된 빛을 투과시켜 영상을 표시하는 화소전극을 구비한다.
그리고, 상기 어레이 소자는, 제 1 방향으로 형성된 복수의 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 수직 방향으로 형성된 복수의 데이터 라인, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 의하여 구분되어지는 화소 영역, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성된 박막트랜지스터를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제 2 기판(103)은 상기 제 1 기판(101)의 대향되는 위치에 마련되며, 상기 제 1 기판(101)의 화소전극이 형성된 영역의 대응되는 위치에 형성된 컬러필터와, 상기 컬러필터 사이에 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 컬러필터 하부에 형성된 공통전극을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(103) 사이에는 액정층(105)이 충진되어 있다.
한편, 상기 프론트 라이트 유닛(160)은 광원(162)과, 아크릴 표면에 증착된 일정면적과 모양을 가진 패턴을 통해 화면 전 영역에 걸쳐 빛을 균일하게 분포시켜 주는 역할을 하는 도광판 (Light Guide Panel,161)을 포함한다.
상기 광원(162)은 백색 LED 또는 적색 LED/녹색 LED/청색 LED로 구성될 수도 있다. 또한, 광원(162)은 냉음극형광램프(CCFL) 또는 외부전극형광램프(EEFL)로 구성될 수도 있다.
이러한 프론트 라이트 유닛(160)은 이동전화단말기·개인휴대단말기(PDA)·캠코더·디지털카메라 등에 적용할 수 있도록 2.1인치, 2.5인치, 2.8인치 등으로 형성되며, 예를 들어, 2.1인치 크기인 경우, 1600㏅/㎡의 휘도로 15㎃ 3개의 LED칩을 장착되며, 2.5인치 제품은 휘도 1100㏅/㎡와 20㎃ 3개의 LED 칩, 2.8인치 제품은 휘도 1500㏅/㎡와 20㎃5 LED칩이 장착된다.
한편, 도 2에서 도시된 것과 같이, 상기 본체(10)에 형성되는 키패드부(40)는 상기 듀얼 디스플레이장치(30)의 후면 표시창(35)과 서로 마주보도록 설치되며, 유리기판과 같은 표시화면에 나타나는 모양 또는 패턴을 손가락이나 펜 등으로 위에서 눌러 주면 누른 곳의 정보가 입력되는 터치패드로 형성된다.
이러한 터치패드는 저항막 방식의 투명전극을 설치하여, 입력되는 위치의 신호를 검출하는 방식이 일반적으로 사용되며, 투명절연필름의 하부면에 투명전극을 가진 위쪽 전극부재와, 유리판의 상부면에 투명전극을 가진 아래쪽 전극부재 및 상기 전극부재와 아래쪽 전극부재를 사이에 개재되는 점착제(粘着劑)나 양면테이프를 포함하여 구성된다.
휴대 단말기의 키패드부(40)에는 화면의 일정 부분(일정좌표)에 표시해 놓은 메뉴가 표시되고 있으므로 이를 사용자가 선택할 경우 터치 제어부로부터 그 메뉴 를 인식하여 휴대 단말기의 메인 시스템을 통해 각 메뉴에 맞는 명령을 수행하여 원하는 화면을 출력하는 등의 명령을 수행할 수 있게 된다.
이때, 사용자가 용이하게 터치패드상에 형성된 메뉴를 인식할 수 있도록, 상기 키패드부 후방에는 발광원(41)이 설치되며, 이는 면발광이 가능한 직광식으로 광을 방출하고 휘도 특성이 우수한 LED가 적합하다.
물론, 본 발명에 따른 키패드부(40)의 발광원(41)으로 면발광이 가능한 EL(Electro-Luminescence)이 설치될 수도 있다.
EL(Electro-Luminescence)은 형광물질에 고 전기장이 걸릴 때 전기장에 의해 가속된 전자가 형광층 내부에 첨가된 발광중심(Luminescent center : activator)의 전자를 충돌 여기(Impact excitation)시키고 여기된 전자가 다시 바닥상태로 완화될 때 빛이 방출하는 현상을 이용한 소자로서 전압인가 시 발광면 전체가 균일하게 발광되기 때문에 전면 표시창(31) 측으로 균일한 휘도의 광을 제공하는 것이 용이하다.
이러한 키패드부의 발광원(41)은 전면 표시창(30)으로 광을 전달해줄 수 있도록 높고 균일한 휘도를 가진 발광원이 선택된다.
상기에서 설명한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 휴대 단말기의 듀얼 디스플레이 장치 구동 과정은 하기와 같다.
도 2에서 도시된 것과 같이, 휴대 단말기의 전면 표시창(31)을 통해 이미지 등을 디스플레이하는 경우, 상기 폴더(20)는 본체(10)에 대해서 닫혀진 상태이므로 상기 듀얼 디스플레이 장치와 키패드부가 서로 평행하게 위치된다.
도 3과 같이, 휴대 단말기의 메인 시스템에서 듀얼 디스플레이 장치(30)로 인가된 신호에 의하여, 프론트 라이트 유닛(160)의 광원(162)이 구동되고, LED 광원에서 빛을 발광하면 이 빛은 반사판을 통해 반사되어 도광판(161) 전체로 확산된다.
도광판(161)에서 확산된 빛은 제 1 편광판(111)을 통해 액정패널(110)로 입사되고, 액정패널을 통과한 빛은 상기 반사형 편광판(115)에 도달한다.
이때 빛은 상기 제 1 편광판(111)을 투과하면서 투과축과 수직한 방향으로 선평광되어, 전압이 인가됨에 따라 재배열된 액정을 통과하여 상기 반사형 편광판(115)으로 입사된다.
상기 반사형 편광판(115)으로 입사된 빛은 반사되어 상기 액정패널(110)로 다시 입사하게 된다. 이는, 상기 반사형 편광판(115)은 상기 투과추과 수직한 방향으로 선편광된 빛을 반사시키고, 수직 방향인 투과축 방향으로 선편광된 빛만이 투과된다.
이에 따라, 상기 반사형 편광판(115)에서 반사된 빛을 이용하여 상기 액정패널(110)의 전면부, 즉 전면 표시창에 영상이 표시된다.
한편, 메인시스템에서 듀얼 디스플레이 장치로 신호가 인가됨과 동시에, 상기 본체(10)의 상면부에 조작신호를 입력할 수 있도록 터치패드 기능을 갖도록 설치된 키패드부(41)에 발광 신호가 입력됨에 따라, 키패드부에 설치된 발광원(41)으로 전류가 인가되어 광이 방출된다.
상기 LED 발광원(41)으로부터 방출된 광은 선편광된 광을 투과시키는 제 2 편광판(117)과 반사형 편광판(115)을 순차적으로 통과하여 액정패널(110)로 유입된다.
이에 따라, 상기 액정패널(110)을 투과하고 상기 반사형 편광판(115)에서 반사된 빛과 상기 키패드부의 발광원(41)으로부터 제공된 광에 의하여 상기 액정패널(110)의 전면부, 즉 전면 표시창(31)을 통하여 영상이 디스플레이된다.
이때, 상기 키패드부의 발광원으로부터 광이 액정패널(110)로 전달되기 때문에 디스플레이되는 영상의 휘도가 증가되어 사용자는 좀 더 밝은 화면을 감상할 수 있게 된다.
한편, 도 4에서 도시된 것과 같이, 후면 표시창(35)을 통하여 이미지를 디스플레이하는 경우, 상기 프론트 라이트 유닛(160)으로부터 제공되는 빛은 상기 제 1 편광판(111)을 투과하면서 수평방향으로 선편광된 빛이 된다.
상기 제 1 편광판(111)을 투과한 빛은 상기 액정패널(110)을 거치면서 수평방향에 수직한 선편광된 빛이 된다. 이는 상기 액정패널(110)에 전압을 인가한 경우에는 λ/2의 위상지연이 발생되도록 상기 액정층(105)을 형성함으로서 구현할 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 액정패널(110)을 투과한 빛은 수평방향으로 선편광되어 상기 반사형 편광판(115)으로 입사된다.
상기 반사형 편광판(115)으로 입사된 빛은 투과되어 상기 제 2 편광판(117)으로 입사하게 된다. 이는, 상기 반사형 편광판(115)은 수평방향으로 선편광된 빛은 반사시키고, 상기 제 1 방향과 수직 방향인 수직방향으로 선편광된 빛은 투과시킨다.
이에 따라, 상기 액정패널(110)의 후면부인 후면 표시창에 영상이 표시된다.
또한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 도면으로 제시하지는 아니 하였으나, 외부 광원 예컨대 태양 또는 주위 조명기기로부터 제공되는 빛을 이용하여 상기 액정패널(110)의 전면부 및 후면부, 양방향 모두에서 영상을 표시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치를 채용하는 경우에는, 이동통신 단말기에 적용된 액정패널의 전면부 및 후면부에 표시되는 영상은 그 구동모드가 서로 반대가 되도록 구현된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 디스플레이 장치의 휘도는 키패드부에 설치되는 LED 또는 EL의 광을 이용하여 휘도를 증가시킬 수 있다.
또한, 반투과형 액정표시장치를 이용하기 때문에 주변이 밝은 곳에서 오히려 더 선명하게 보이는 야외 시인성이 있어, 반투과형 액정표시장치의 전면 표시창은 후면 표시창에 비해 상대적으로 우수한 야외 시인성을 확보할 수 있다.
전면 표시창에 영상을 디스플레이하는 경우, 키패드부로부터 발생된 광이 상기 보조 디스플레이부로 전달되도록 함으로써, 별도의 광원을 부가하지 않음에 따라 제품을 슬림화할 수 있을 뿐만 아니라 제작 원가도 낮출 수 있다.

Claims (8)

  1. 액정패널; 상기 액정패널 전면부에 형성된 제 1 편광판; 상기 액정패널 후면부에 형성된 반사형 편광판; 상기 반사형 편광판 후면부에 형성된 제 2 편광판;을 포함하고 전방과 후방면에 영상을 표시할 수 있는 듀얼 디스플레이 장치와,
    명령을 입력할 수 있도록 전극단자가 형성된 키패드부의 조명을 위하여 단말기에 설치된 발광원을 포함하여 구성되고,
    상기 키패드부와 상기 듀얼 디스플레이 장치가 평행하게 위치될 경우, 상기 발광원에서 방출된 광이 상기 듀얼 디스플레이 장치의 액정 패널측으로 입사되도록 상기 키패드는 터치 패드로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 편광판의 전면부에 형성된 프론트 라이트 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발광원은 면발광원인 것을 특징으로 하는 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발광원은 직광식으로 광을 방출하는 LED 광원 또는 EL(Electro-Luminescence) 인 것을 특징으로 하는 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 듀얼 디스플레이 장치의 전면 표시창에 영상으로 표시하는 경우, 상기 키패드부에 설치된 발광원으로부터 광이 방출되고, 상기 광은 제 2 편광판과 반사형 편광판 및 액정 패널과 제 1 편광판을 투과하여 상기 듀얼 디스플레이 장치의 전면 표시창에 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 편광판 및 상기 제 2 편광판은 흡수형 편광판인 것을 특징으로 하는 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 편광판의 투과축과 상기 제 2 편광판의 투과축은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사형 편광판은 상기 제 2 편광판의 투과축 방향으로 선편광된 빛은 투과시키고, 상기 투과축 방향과 수직 방향으로 선편광된 빛은 반사시키는 것을 특징으로 하는 듀얼 디스플레이 장치를 갖는 휴대 단말기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100817596B1 (ko) * 2007-01-05 2008-03-31 에이디반도체(주) 터치 키패드

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