KR20100109209A - 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면 디스플레이 전면부가 외부로 노출되고, 영상 비표시 영역이 실제보다 좁아 보이도록 함으로써, 상대적으로 영상 표시 영역이 커보이는 장점이 있다.

디스플레이, 모듈

Description

디스플레이 장치{Display apparatus}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 디스플레이 장치라 함은, 영상을 통하여 이미지 또는 동영상이 출력되도록 하는 장치로서, TV, 컴퓨터 모니터 등이 여기에 속한다.

최근에는 액정 디스플레이 패널(LCD) 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)과같이 고화질, 대형화 디스플레이 장치가 등장하고 있는 추세이다.

뿐만 아니라, 동일한 크기의 디스플레이 모듈 대비 디스플레이 영상이 상대적으로 커보이도록 하기 위하여, 영상이 표시되지 않는 가장자리 부위의 폭을 최소화하기 위한 노력이 수행되고 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 최근에는 디스플레이 장치의 전면부 가장자리가 별도의 캐비닛과 같은 부재에 의하여 둘러지지 않고, 외부에 완전히 노출되도록 하는 형태의 디스플레이 장치가 등장하였다. 즉, 투명 재질의 패널이 디스플레이 모듈의 전면에 제공되고, 디스플레이 모듈 및 백커버가 상기 투명 재질의 패널 배면에 고정결합되도록 한다.

본 발명은, 상기와 같은 종래 기술에 더하여, 디스플레이 장치의 전면 가장자리에 형성되는 영상 비표시 영역의 폭이 실제보다 더 좁게 보이도록 하여, 영상 표시 영역이 상대적으로 더 커보이도록 하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에는, 영상이 출력되는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈의 전방에 결합되고, 테두리부가 외부에 노출되는 투명 재질의 프런트 패널; 상기 프런트 패널의 후방에 제공되어, 적어도 상기 디스플레이 모듈을 제외한 내부 구성이 외부로 노출되는 것을 차폐하는 차폐 부재;및 상기 프런트 패널의 배면에 결합되어, 상기 디스플레이 모듈을 보호하는 백커버가 포함되고, 상기 프런트 패널은, 상기 디스플레이 모듈로부터 출력되는 영상이 투과하는 영상 표시 영역과, 상기 차폐 부재에 의하여 상기 영상 표시 영역의 테두리 영역을 따라 일정 폭을 가지고 정의되는 영상 비표시 영역으로 구획되며, 상기 영상 비표시 영역의 외측 테두리 영역과 내측 테두리 영역에 해당하는 상기 프런트 패널의 배면에는, 빛의 이동 경로를 변경시키는 광경로 변경부가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

다른 측면에서의 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에는, 영상이 출력되는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈의 전방에 결합되고, 테두리부가 외 부에 노출되는 투명 재질의 프런트 패널;및 상기 프런트 패널의 배면에 결합되어, 상기 디스플레이 모듈을 보호하는 백커버가 포함되고, 상기 프런트 패널은, 상기 디스플레이 모듈이 켜진 상태에서 상기 디스플레이 모듈로부터 출력되는 영상이 투과하는 투명 영역과, 상기 투명 영역의 외측에 형성되는 불투명 영역으로 구획되며, 상기 불투명 영역의 외측 테두리 영역과 내측 테두리 영역에 해당하는 상기 프런트 패널의 배면에는, 빛의 이동 경로를 변경시키는 광경로 변경부가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

더 다른 측면에서의 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에는, 영상이 출력되는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈의 전방에 결합되고, 테두리부가 외부에 노출되는 투명 재질의 프런트 패널;및 상기 프런트 패널의 배면에 결합되어, 상기 디스플레이 모듈을 보호하는 백커버가 포함되고, 상기 프런트 패널은, 상기 디스플레이 모듈이 켜진 상태에서 상기 디스플레이 모듈로부터 출력되는 영상이 투과하는 투명 영역과, 상기 투명 영역의 외측에 소정의 폭을 가지고 정의되는 불투명 영역으로 구획되며, 상기 불투명 영역 전체에 형성되어, 빛의 이동 경로를 변경시키는 광경로 변경부가 상기 프런트 패널의 배면에 형성되고, 상기 광경로 변경부는 상기 불투명 영역의 외측 테두리와 내측 테두리에서 서로 대칭되는 형태로 연장되어 어느 지점에서 만나는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 이루는 디스플레이 장치에 의하면, 디스플레이 장치의 영상 표시 영역이 실질적으로 확장되지 않고도 동일한 규격의 디스플레이 모듈을 가지는 다른 디스플레이 장치에 비하여 화면이 더 커보이는 효과가 있다. 즉, 영상 비표시 영역의 폭을 좁히는 기능에 의하여 영상 표시 영역이 상대적으로 확대되어 보이는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 영상 표시 영역과 영상 비표시 영역의 경계선이 실제로 확대되도록 함으로써, 화면이 실제로 더 커지는 효과도 얻을 수 있다.

이하에서는 본 발명의 사상에 대하여 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 사상은 도면을 통하여 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 제시되는 각각의 실시예 뿐 아니라 각각의 실시예들의 조합에 의하여 구현되는 다른 실시예들도 본 발명의 권리 범위에 포함됨을 밝혀 둔다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전면 사시도이고, 도 2는 상기 디스플레이 장치의 주요 구성들을 개략적으로 보여주는 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 I-I'를 따라 절개되는 측단면도이다.

도 1 내지 도 3에서 제시되는 구성을 이루는 디스플레이 장치는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 목적으로 제시되는 하나의 예에 해당됨을 밝혀 둔다. 그리고, 도 1 내지 도 3에서 제시되는 디스플레이 장치에 제공되는 디스플레이 모듈은 LCD, PDP 또는 OLED로 이루어지는 박형 평판 디스플레이 모듈일 수 있으며, 그 외에 영상 출력 기능이 수행되는 디스플레이 수단이라면 모두 적용 가능할 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(10) 에는, 영상이 출력되는 디스플레이 모듈(14)과, 상기 디스플레이 모듈(14)의 전면에 제공되는 투명 재질의 프런트 패널(11)과, 상기 디스플레이 모듈(14)이 상기 프런트 패널(11)의 배면에 견고하게 고정되도록 하는 지지 부재(13)와, 상기 지지 부재(13) 디스플레이 모듈(14)이 외부로 노출되지 않도록 덮어서 보호하는 백커버(15) 및 상기 백커버(15)의 가장자리, 상기 지지 부재(13)의 전면 및 상기 디스플레이 모듈(14)의 가장자리 일부분이 상기 프런트 패널(11)을 통하여 외부로 노출되지 않도록 하는 차폐 부재(12)가 포함된다.

상세히, 상기 백커버(15)는 도시된 바와 같이 두 개의 커버 부재(151,152)로 이루어질 수 있으며, 제품에 따라서 단일의 커버 부재로 이루어질 수도 있다. 그리고, 상기 차폐 부재(12)는 빛이 투과하지 못하는 불투명 재질의 박형 시트(thin sheet)일 수 있으며, 일 실시예로 검은 색 필름이 적용될 수 있다. 그리고, 상기 차폐 부재(12)는 당업자는 베젤(Bezel)이라고 칭하며, 도 2의 분해 사시도에 보여지는 바와 같이 소정의 폭을 가지고 상기 프런트 패널의 가장자리를 따라 둘러지는 사각형 띠 형상을 이룬다. 그리고, 3의 단면도에 제시된 바와 같이, 상기 프런트 패널(11)의 배면에 접착 부재에 의하여 부착될 수 있다. 다른 방법으로서, 상기 프런트 패널(11)의 배면으로부터 이격되게 결합될 수 있으며, 일 실시예로서 상기 차폐 부재(12)가 상기 디스플레이 모듈(14)과 상기 지지 부재(13)의 결합체 전면에 부착되고, 상기 결합체가 별도의 체결 수단에 의하여 상기 프런트 패널(11) 배면으로부터 이격되도록 할 수 있다. 상기 차폐 부재(12)가 상기 프런트 패널(11)의 배면으로부터 소정 간격 이격되도록 하는 것은 상기 차폐 부재의 폭이 좁아보이도록 하기 위한 목적으로서, 하기에서 도면을 참조하여 그 이유에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 뿐만 아니라, 상기 차폐 부재(12)는 상기 프런트 패널의 내부에 일체로 형성될 수도 있음은 물론이다. 그리고, 상기 불투명 재질의 차폐 부재(12)에서 불투명하다는 것의 의미는 영상이 외부로 투영되지 못하여 시청자가 영상을 인식하지 못하거나, 상기 차폐 부재(12)의 직후방에 배치되는 물체 또는 부품이 외부로 노출되지 않도록 하는 정도로 빛의 통과를 차단하는 수준으로 이해될 수 있다. 즉, 빛이 전혀 통과하지 못하는 상태를 의미하는 것은 아니라는 것이다.

또한, 상기 프런트 패널(11)은 투명 재질의 플라스틱 사출물 또는 강화 유리일 수 있다. 적용 가능한 플라스틱 재질로서 폴리 카보네이트(PC:Poly Carbonate) 또는 폴리메틸메타아크릴레이트(PPMA:Poly Methyl Meta Acrylate)가 있다.

또한, 상기 지지 부재(13)는 상기 프런트 패널(11)의 배면 가장자리로부터 내측으로 이격되는 위치에서 접착 부재와 같은 체결 수단에 의하여 상기 프런트 패널(11)의 배면에 밀착된다. 그리고, 상기 백커버(15)의 전면 테두리부의 크기는 상기 프런트 패널의 배면 가장자리와 동일하거나 그보다 작게 형성된다. 따라서, 상기 백커버(15)에 의하여 상기 프런트 패널(11)의 가장자리 부위가 가려지지 않고 외부에 그대로 노출된다. 이와 같은 구성에 의하여, 디스플레이 장치(10)의 전면부가 시각적으로 커보이는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 3에서 A 부분으로 표시된 부분에 본 발명의 사상이 구현되며, 이에 대해서는 하기에서 도면과 함께 더욱 상세히 설명하도록 한다. 그리고, 상기 차폐 부재(12)에 의하여 검은색으로 처리되는 영역을 영상 비표시 영역(P)으로 정의하 고, 상기 차폐 부재(12)의 내측 영역을 영상 표시 영역(Q)으로 정의한다. 상기 영상 비표시 영역(P)의 내측 테두리는 상기 디스플레이 모듈(14)의 전면 테두리보다 더 내측에 위치된다. 다시 말하면, 상기 디스플레이 모듈(14)의 중심으로부터 상기 영상 비표시 영역(P)의 내측 테두리가 상기 디스플레이 모듈(14)의 테두리보다 더 가깝게 형성된다. 따라서, 상기 디스플레이 영상 표시 영역(Q)은 상기 디스플레이 모듈(14)의 면적보다 더 작게 형성된다. 그러나, 본 발명의 사상이 반드시 이러한 구조에 제한되는 것은 아니며, 상기 영상 비표시 영역(P)의 내측 테두리가 상기 디스플레이 모듈(14)의 테두리와 일치하게 형성될 수도 있음을 밝혀 둔다.

본 발명의 사상에 대하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 사상을 구현하기 위한 기본 원리인 렌즈 및 렌즈에 의한 상 맺힘에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.

도 4는 오목 렌즈의 원리를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 5는 볼록 렌즈의 원리를 개략적으로 보여주는 도면이다.

먼저 도 4를 참조하면, 오목 렌즈(L1)의 전방에 대상 물체(M)가 놓여 있을 때 상이 어떻게 맺히는지 보여준다.

상세히, 상기 오목 렌즈(L1)로부터 초점까지의 거리를 f, 상기 오목 렌즈(L1)로부터 대상 물체(M)까지의 거리를 a, 상기 대상 물체(M)의 상(m)까지의 거리를 b라고 하면, 초점 거리 공식은 다음과 같다.

1/a + 1/b = 1/f

그리고, 상기 대상 물제(M)가 초점 거리(f) 내측에 놓이는 경우, 상기 대상 물체(M)와 오목 렌즈(L1) 사이의 어느 지점에 축소된 크기의 직립 허상(m)이 맺힌 다. 즉, 관찰자의 눈에는 상기 축소된 크기의 직립 허상(m)이 인지되어, 대상 물체(M)가 실제 크기보다 작게 보인다. 예컨대, 상기 대상 물체(M)의 상단을 지나는 빛은 상기 오목 렌즈(L1)를 통과하면서 실선으로 표시되는 바와 같이 상측으로 굴절된다. 그리고, 관찰자의 눈에는 상기 오목 렌즈(L1)가 없는 상태에서 점선으로 표시되는 광로를 가지는 것처럼 보이게 된다.

도 5를 참조하면, 볼록 렌즈(L2)의 전방에 대상 물체(M)가 놓여 있을 때 상이 어떻게 맺히는지 보여준다.

상세히, 도 4와 마찬가지로, 상기 볼록 렌즈(L2)로부터 초점까지의 거리를 f, 상기 볼록 렌즈(L2)로부터 대상 물체(M)까지의 거리를 a, 상기 대상 물체(M)의 상(m)까지의 거리를 b라고 가정한다. 그리고, 볼록 렌즈(L2)도 오목 렌즈(L1)와 마찬가지로 대상 물체(M)가 초점 내에 놓이는 경우 정립 허상이 맺히게 된다. 렌즈 별 대상 물체의 위치에 따라 상이 어떻게 맺히는지에 대해서는 렌즈의 기본 원리를 이해하는 당업자라면 충분히 이해할 수 있으므로, 이에 대한 더 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 사상에 적용되는 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)의 원리를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 프레넬 렌즈는 애초에 볼록 렌즈와 같은 작용을 가지게 하면서 그 두께를 줄인 렌즈로부터 기인한다. 상세히, 볼록 프레넬 렌즈는 직립 상태의 볼록 렌즈를 횡방향(빛의 통과 방향과 평행한 방향)으로 다수 개의 세그먼트(segment)로 자르고, 이들 조각을 하나의 평면에 수평 이동시켜 만들어진다. 그 리고, 각각의 조각에 형성되는 볼록 렌즈의 라운드진 굴절면을 평면화하여 프리즘 형태로 변형시킨다. 이와 같이 볼록 렌즈의 라운드진 굴절면이 평명화되면 색수차가 감소되는 효과가 있으며, 렌즈 자체의 두께가 줄어드는 장점이 있다.

이러한 볼록 프레넬 렌즈의 원리를 이용하여 동일한 방법으로 오목 프레넬 렌즈를 만들 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프런트 패널에 적용하기 위하여 필요한 영역(l)만큼에 해당하는 오목 렌즈의 가장자리 일부분을 다수 개의 세그먼트로 분할한다. 그리고, 각각의 세그먼트에 형성되는 상기 오목 렌즈의 라운드진 굴절면을 평평하게 하여, 다수 개의 프리즘이 하나의 평면에 일렬로 배열되도록 한다. 여기서 상기 프리즘의 굴절면은 오목렌즈의 라운드진 굴절면을 그대로 가져갈 수도 있음은 물론이다. 본 발명에서는 상기와 같이 다수 개의 작은 프리즘이 하나의 평면에 일렬로 배열되는 형태를 프리즘 어레이(prizm array)로 정의한다. 상기 프리즘 어레이를 구성하는 각각의 프리즘 조각의 굴절면은 서로 다른 경사각을 가진다. 즉, 외측으로 갈수록 프리즘 조각의 굴절면 경사각이 커지고, 내측으로 갈수록 프리즘 조각의 굴절면 경사각이 작아진다. 여기서 경사각이라 하면 도면 상에서, 수직면에 대하여 굴절면이 이루는 각을 의미한다.

이와 같은 작업에 의하면, 오목 렌즈와 동일한 효과를 발휘하면서 빛의 파장 차이에 의하여 발생하는 색수차가 줄어들 뿐 아니라, 기존의 오목렌즈 가장자리 두께보다 얇은 형태의 오목 프레넬 렌즈가 만들어진다.

상기와 같은 프리즘 어레이 영역을 가지는 오목 프레넬 렌즈는 일반적인 오 목 렌즈와 동일한 원리를 가진다. 즉, 상기 프리즘 어레이 영역을 통과하는 빛은 렌즈의 바깥쪽으로 굴절되어 확산된다. 그리고, 상기 오목 프레넬 렌즈의 좌측에 물체가 놓인 경우, 관찰자에게는 실제 물체의 크기보다 작은 정립 허상이 인지된다. 상기 프리즘 어레이 영역을 지나는 빛의 실제 진행 경로에 대해서는 하기에서 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전면에 제공되는 프런트 패널의 구성을 보여주는 부분 단면도이고, 도 8은 상기 프런트 패널의 부분 사시도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프런트 패널의 전면 가장자리에 광경로 변경부가 형성된다.

여기서, 광경로 변경부(111)라 함은, 프런트 패널(11)의 배면으로부터 전방으로 진행하는 빛이 특정 방향으로 굴절되도록 하는 구조를 의미한다. 즉, 상기 프런트 패널(11)의 배면으로부터 전방으로 진행하는 빛이 한 곳으로 모이도록 하거나 외측으로 확산되도록 빛의 이동 경로를 인위적으로 변경시키는 기능을 수행하는 어떠한 구성을 의미한다. 본 발명에서는 빛이 외측으로 확산되도록 하여, 프런트 패널의 배면에 제공되는 차폐 부재(12)의 폭이 좁아지도록 하는 광경로 변경부(111)에 한정하여 설명한다. 이와 같이 빛의 이동 경로를 인위적으로 변경시키는 기능을 수행하는 광경로 변경부(111)의 일 실시예로서, 도 6에서 설명된 바와 같은 프레넬 렌즈의 원리를 이용한 프리즘 어레이가 제안될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 광경로 변경부(111)와 프리즘 어레이가 동일한 의미를 가지고 혼용될 수 있음을 밝 혀 둔다.

상세히, 일반적인 프레넬 렌즈의 경우, 렌즈 표면에 다수 개의 동심원 형태의 돌출부와 홈부가 형성되나, 본 발명에서는 다수 개의 돌출부와 홈부가 프런트 패널(11)의 가장자리면과 평행한 직선 형태를 이루는 것에 차이가 있다.

더욱 상세히, 직선 형태의 프리즘 어레이가 프런트 패널(11)의 가장자리 부분, 즉 상하좌우 가장자리 부분에 직선형태로 제공된다. 그리고, 상기 프리즘 어레이, 즉 광경로 변경부(111)의 폭은 상기 차폐 부재(12)의 외측 가장자리를 어느 정도로 좁힐 것인지에 따라 다르게 설정될 수 있다. 그리고, 상기 프리즘 어레이를 형성하기 위하여 제공되는 오목 렌즈의 곡률 중심을 지나는 축은 상기 프런트 패널(11)의 전면부와 평행하고, 영상 표시 영역(Q)에 가까운 위치 또는 영상 표시 영역(Q) 내에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광경로 변경부(111)는 영상 비표시 영역(P), 구체적으로는 프런트 패널의 가장자리 부위에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 프런트 패널(11)의 배면에는 영상 비표시 영역(P)을 정의하는 차폐 부재(12)가 제공된다. 여기서, 상기 차폐 부재(12)가 프런트 패널(11)의 배면에 밀착되는 형태로 도시되어 있으나, 상기 프런트 패널(11)로부터 이격되게 설치될 수 있음을 밝혀 둔다. 이는, 디스플레이 장치의 설계에 대한 것으로서, 차폐 부재(12)가 디스플레이 모듈(14)의 전면 가장자리 쪽에 부착되도록 하고, 디스플레이 모듈(14)이 프런트 패널(11)로부터 이격되도록 설계하면, 충분히 구현이 가능할 것이다. 하기에서 더욱 상세히 설명하겠으나, 상기 차폐 부재(12)와 광경로 변경부(111)의 거리가 멀어질수록 배율이 커진 다. 따라서, 시청자의 눈에 인식되는 상기 차폐 부재(12)의 상은 실제보다 작으므로, 상기 차폐 부재(12)의 폭이 실제보다 좁아지는 효과를 얻을 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 도면과 함께 더욱 상세히 설명하도록 한다.

또한, 도면에서는 상기 광경로 변경부(111)가 프런트 패널(11)의 전면으로부터 돌출되는 형태(양각)로 도시되어 있으나, 반대로 프런트 패널(11)의 전면에 홈이 형성되는 형태(음각)로 제공될 수도 있을 것이다. 즉, 프런트 패널(11)의 영상 표시 영역(Q)과 상기 광경로 변경부(111)의 전단부가 동일 평면상에 제공될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 광경로 변경부(111)가 프런트 패널(11)의 일부분, 즉 프런트 패널(11)과 한 몸으로 형성될 수도 있으며, 이와 달리 별도의 광경로 변경부(111)가 프런트 패널(11)의 전면에 부착되는 구조일 수도 있다. 예를 들어, 상기 광경로 변경부(111)의 구성을 가지는 필름이 상기 프런트 패널(11)의 전면에 부착되는 형태가 제안 가능하다.

한편, 상기 프런트 패널(11)의 전면에 저반사 필름(AR Film:Anti-Reflection Film)(미도시)이 부착되도록 하여 디스플레이 화면의 반사를 줄여서 투과도를 높일 수 있다.

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 보여주는 도면이고, 도 10은 시청자의 눈에 비치는 프런트 패널의 형상을 보여주는 디스플레이 장치의 사시도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 차폐 부재(12)가 프런트 패널(11)의 배면으로부터 이격되는 위치에 제공될 때 시청자의 눈에 맺히는 차폐 부재(12)의 상에 대해서 설명하고 있다.

상세히, 오목 프레넬 렌즈가 적용되는 경우, 대상 물체와 렌즈 간의 거리가 멀어질수록 맺히는 상의 크기는 작아진다. 따라서, 본 실시예에서 상기 차폐 부재(12)와 상기 프런트 패널(11) 간의 거리(k)에 따라 시청자의 눈에 맺히는 상의 감소량이 달라진다. 즉, 상기 차폐 부재(12)와 프런트 패널(11) 간의 거리가 멀어질수록 상의 크기는 작아지게 된다.

도면에서는 상기 차폐 부재(12)의 상단부를 통과하는 빛의 경로와 상맺힘을 보여준다.

상세히, 상기 차폐 부재(12)의 상단에서 빛은 사방으로 퍼지고, 상기 프런트 패널(11) 쪽으로 퍼지는 빛은 상기 프런트 패널(11)을 통과하면서 굴절된다. 이러한 굴절 현상은 매질이 다른 물질, 즉 공기와 프런트 패널(11)을 통과하면서 발생하는 현상이다. 그리고, 상기 프런트 패널(11)을 통과하는 빛은 오목 렌즈 형태의 상기 광경로 변경부(111)를 통과하면서 확산되는 방향으로 재차 굴절된다. 최종적으로 시청자의 눈에 맺히는 허상(121)은 차폐 부재(12)의 실제 크기보다 작다. 도시된 바와 같이, 시청자의 눈에는 상기 차폐 부재(12)의 상단이 아래로 하강한 지점에 위치하는 것으로 인식된다. 굵은 화살표로 표시되는 부분은 시청자의 눈에 도달하는 빛을 대표적으로 표시하며, 상기 화살표가 교차하는 지점에 허상(121)이 맺히게 된다. 그리고, 상기 허상(121)은 상기 차폐 부재(12)와 프런트 패널(11) 사이에 맺히게 된다.

여기서, 상기 프런트 패널(11)의 두께(t)는 고정값이므로, 상기 차폐 부 재(12)와 프런트 패널(11) 간의 거리(k)에 따라 상기 허상(121)의 상단부 위치가 결정된다. 즉, 상기 차폐 부재(12)가 프런트 패널(11)로부터 멀어질수록 상기 허상(121)의 상단은 아래쪽으로 더 내려가게 된다. 그러면, 전체적으로 영상 비표시 영역(P)의 폭이 실제보다 좁아보이게 된다. 그 결과, 영상 표시 영역(Q)의 면적이 상대적으로 커보이는 착시 현상을 일으키게 된다. 만일, 상기 차폐 부재(12)가 상기 프런트 패널(11)의 배면에 부착되는 구조인 경우, 프런트 패널(11)의 배면으로부터 이격되는 구조에 비하여 영상 비표시 영역(P)의 폭이 덜 축소될 것이다.

본 실시예에서는 상기 차폐 부재(12)의 외측 테두리 부분에만 광경로 변경부(111)가 형성되므로, 차폐 부재(12)의 외측 테두리부가 디스플레이 장치(10)의 중심 방향으로 이동한 상태로 시청자에게 인식될 것이다. 이러한 현상은 도 10으로부터 명확하게 이해될 것이다.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 보여주는 도면이다.

도 11을 참조하면, 상기 광경로 변경부(111)가 프런트 패널(11)의 배면에 제공되는 구조를 보여준다.

상세히, 본 실시예와 같이 광경로 변경부(111)가 프런트 패널(11)의 배면에 제공되는 경우도, 도 9 및 도 10에서 설명된 바와 같은 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 상기 광경로 변경부(111)가 프런트 패널(11)의 배면에 제공되므로, 프런트 패널(11)의 전면이 매끈한 평면을 이루게 된다. 따라서, 외관이 제 1 실시예의 경우보다 좀 더 깔끔하게 처리되는 부가적인 장점이 있다.

다만, 상기 광경로 변경부(111)가 프런트 패널(11)의 배면에 제공되는 경우는, 상기 광경로 변경부(111)와 차폐 부재(12)의 거리는 제 1 실시예에 비하여 상기 프런트 패널(11)의 두께(t)에 해당하는 만큼 줄어들게 되는 차이가 있을 뿐이다. 그리고, 본 실시예에서 상기 차폐 부재(12)가 프런트 패널(11)의 배면에 밀착되는 경우, 대상 물체와 렌즈 간의 거리가 0이 되므로 허상이 맺힐 수 없게 된다. 따라서, 제 2 실시예에서는 필수적으로 상기 차폐 부재(12)가 프런트 패널(11)의 배면으로부터 이격되게 설치되도록 디스플레이 장치(10)를 설계할 필요가 있을 것이다. 그러나, 상기 차폐 부재(12)가 프런트 패널(11)의 배면으로부터 이격되도록 하는 것은 당업자가 다양한 방법을 통하여 충분히 달성할 수 있는 설계상의 문제에 지나지 않으므로, 이에 대한 구체적인 예시와 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 본 실시예의 효과 또한 도 9 및 도 10에서 설명된 바와 동일하므로 중복 설명은 하지 않기로 한다.

도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 13은 시청자의 눈에 비치는 프런트 패널의 형상을 보여주는 디스플레이 장치의 사시도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 차폐 부재(12)의 외측 테두리와 내측 테두리 부위에 광경로 변경부(111)가 각각 형성되도록 하여, 영상 비표시 영역(P)의 내외측 가장자리가 축소되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에서는 상기 제 1 및 제 2 실시예와 달리, 차폐 부재(12)의 외측단 과 내측단을 통과하는 빛의 경로를 대표선을 이용하여 표시하였다.

상세히, 상기 프런트 패널(11)의 전면부에 프리즘 어레이 형태의 광경로 변경부(111)가 형성되되, 상기 차폐 부재(12)의 외측 테두리 영역(B)과 내측 테두리 영역(C)에 각각 형성되도록 하였다. 그리고, 상기 광경로 변경부(111)는, 도 1에도 도시되었듯이, 영상 비표시 영역(P)에 해당하는 상기 프런트 패널(11)의 전면부 가장자리 영역(A)에 형성된다. 그리고, 상기 차폐 부재(12)가 상기 프런트 패널(11)의 배면으로부터 이격되는 것으로 표시하였다.

구체적으로, 상기 디스플레이 모듈(14)의 전면부 중 상기 차폐 부재(12)의 내측 테두리는 영상 비표시 영역(P)과 영상 표시 영역(Q)의 경계선에 해당한다. 이와 같이, 영상 비표시 영역(P)의 외측 테두리와 내측 테두리에 각각 광경로 변경부(111)가 형성되도록 함으로써, 영상 비표시 영역(P)이 축소됨과 동시에, 영상 표시 영역(Q)의 면적이 확대되는 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 동일한 규격의 디스플레이 모듈을 가지는 종래의 디스플레이 장치에 비하여 영상이 출력되는 화면이 상대적으로 더 커보이는 효과를 얻을 수 있다. 이러한 효과는 도 13에 도시된 사시도로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 14를 참조하면, 상기 제 3 실시예와 그 구조가 동일하되, 다만 광경로 변경부(111)가 프런트 패널(11)의 배면에 형성되는 것에 있어서 차이가 있다. 그리고, 광경로 변경부(111)가 프런트 패널(11)의 배면에 형성되는 경우에 있어서 차폐 부재(12)의 설치 구조에 대해서는 도 11에서 설명한 바와 동일하므로, 중복 설명은 하지 않기로 한다.

또한, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 디스플레이 장치의 효과에 대해서는 상기 도 13에서 보여지는 것과 동일하므로, 이에 대한 설명도 생략하기로 한다.

도 15는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 15를 참조하면, 상기 제 4 실시예의 경우와 대부분 동일하되, 광경로 변경부(111)가 상기 차폐 부재(12)의 외측 테두리 부분에서 내측 테두리 부분에 이르기까지 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 차폐 부재(12)의 외측 테두리 부분에서 내측 테두리 부분을 향하여 프리즘 어레이가 배열되고, 내측 테두리 부부에서 외측 테두리 부분을 향하여 프리즘 어레이가 배열된다. 그리고, 상기 차폐 부재(12)의 외측 테두리와 내측 테두리 간 거리의 이등분되는 지점에서 서로 대칭되는 형태로 만나게 된다. 따라서, 상기 차폐 부재(12)에 대한 허상이 제 4 실시예보다 더 작아지는 효과를 얻을 수 있다.

도 16은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 광경로 변경부 구조를 보여주는 도면이고, 도 17은 제 6 실시예에 따른 광경로 변경부 구조가 디스플레이 장치의 프런트 패널에 장착되는 경우에 나타나는 광학 현상을 보여주는 도면이다.

도 16를 참조하면, 제 6 실시예에 따른 광경로 변경부(112)는 이전의 실시예와 구조적으로 약간의 차이가 있으나, 효과면에서는 이전의 실시예와 동일하다고 하겠다.

상세히, 이전의 실시예들에 따른 광경로 변경부(112)는 렌즈의 굴절면이 다수의 세그먼트로 분할되어 다수의 프리즘이 하나의 평면에 배열되는 구조인 반면, 본 실시예에서는 단일의 프리즘 형상에 다수의 굴절면이 형성되는 구조인 것에 차이가 있다.

더욱 상세히, 도 16에 도시된 바와 같이, 오목 렌즈의 굴절면 중 프런트 패널에 사용되는 영역(n)이 선택되고, 선택된 사용 영역 내의 렌즈 굴절면이 다수의 세그먼트로 구획된다. 그리고, 구획된 렌즈의 굴절면 각각을 근사적으로 평면화(또는 직선화)한다. 이 단계까지는 상기 프리즘 어레이 형태의 광경로 변경부(111)와 동일하다고 할 수 있다.

그 다음, 선택된 사용 영역(n) 내의 렌즈 굴절면을 포함하는 단일의 프리즘을 형성한다. 상세히, 상기 사용 영역(n)은 렌즈의 굴절면을 지나는 수직선과 수평선에 의하여 사용 범위가 결정된다. 그리고, 상기 렌즈의 굴절면을 지나는 가로 접선과 세로 접선에 의하여 형성되는 대략 삼각형 형상의 프리즘(112)을 얻을 수 있다. 그리고, 상기 프리즘(112)의 3면 중 빛이 통과하는 굴절면(112a)은 라운드진 곡면에서 다수 회 절곡되는 평면 형태를 이루도록 가공한다. 이와 같이 상기 프리즘(112)의 굴절면(112a)이 오목 렌즈의 라운드진 굴절면을 다수의 근사적인 평면으로 가공하여 연속적으로 이어지도록 하는 것은, 상기에서 설명된 바와 같이 빛의 파장 차이에 따른 색수차를 줄이기 위함이다. 그리고, 프리즘(112)의 굴절면(112a)을 이루는 다수의 평면 각각이 수직면과 이루는 각도는, 도면상에서 상기 프리즘의 상단으로 갈수록 커지는 형태를 이룬다. 물론, 상기 프리즘(112)의 굴절면(112a)이 오목 렌즈의 굴절면을 그대로 가져가는 형태도 가능할 것이다.

여기서, 상기 프리즘 어레이 형태 또는 프리즘 형태의 광경로 변경부(111,112)를 형성하는데 사용되는 렌즈는 프런트 패널(11)의 가로폭 또는 세로폭을 따라 길게 연장되는 형태를 이룬다. 다시 말하면, 상기 렌즈의 길이방향 축(곡률 중심을 지나는 렌즈축)은 프런트 패널(11)의 전면과 평행하고, 상기 렌즈의 곡률 중심을 지나는 반경 방향 축은 상기 프런트 패널(11)의 전면에 수직(perpendicular)하다. 그리고, 상기 렌즈의 중심을 지나는 반경 방향 축은 적어도 영상 비표시 영역(P)의 외측 테두리보다 내측 테두리에 가까운 지점, 또는 영상 표시 영역(Q)에 가까운 지점이나 영상 표시 영역(Q) 내에 위치한다.

도 17을 참조하면, 상기와 같은 방법에 의하여 형성되는 프리즘 형태의 광경로 변경부(112)는 프런트 패널(11)의 전면 또는 배면에 일체로 형성되거나, 별도의 필름을 포함하는 박형 시트(thin sheet) 형태로 부착될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 광경로 변경부(112)는 차폐 부재(12)의 외측 테두리 및/또는 내측 테두리 영역에 제공될 수 있다. 그리고, 상기 광경로 변경부(112)가 제공되는 디스플레이 장치에 있어서, 시청자가 인식하는 영상 비표시 영역의 축소 효과는 이전 실시예들과 동일하다고 하겠다. 따라서, 프리즘 형태의 광경로 변경부(112)가 적용되는 경우의 빛의 경로와 차폐 부재(12)의 상맺힘 현상에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 실시예들에서 설명된 바와 같이, 광경로 변경부(111,112)가 프런트 패널의 전면 또는 배면, 영상 비표시 영역의 외측 테두리 또는 내측 및 외측 테두리에 형성될 수 있다. 이에 더하여, 도시하지는 않았으나, 상기 광경로 변경 부(111,112)가 상기 프런트 패널의 전면과 배면에 모두 제공될 수도 있을 것이다. 다시 말하면, 프런트 패널의 전면에 형성되는 광경로 변경부와 수직면을 기준으로 대칭되는 형태로 프런트 패널의 배면에 형성되도록 하여, 영상 비표시 영역의 폭이 좁아지는 효과를 증대시킬 수 있을 것이다.

이로부터, 본 발명 사상은 제시된 실시예들 각각, 또는 각 실시예들의 조합에 의하여 구현되는 새로운 실시예들을 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전면 사시도.

도 2는 상기 디스플레이 장치의 주요 구성들을 개략적으로 보여주는 분해 사시도.

도 3은 도 1의 I-I'를 따라 절개되는 측단면도.

도 4는 오목 렌즈의 원리를 개략적으로 보여주는 도면.

도 5는 볼록 렌즈의 원리를 개략적으로 보여주는 도면.

도 6은 본 발명의 사상에 적용되는 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)의 원리를 보여주는 도면.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전면에 제공되는 프런트 패널의 구성을 보여주는 부분 단면도.

도 8은 상기 프런트 패널의 부분 사시도.

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 보여주는 도면.

도 10은 시청자의 눈에 비치는 프런트 패널의 형상을 보여주는 디스플레이 장치의 사시도.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 보여주는 도면.

도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 개략적으로 보여주는 도면.

도 13은 시청자의 눈에 비치는 프런트 패널의 형상을 보여주는 디스플레이 장치의 사시도.

도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 개략적으로 보여주는 도면.

도 15는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광경로 변경부가 구비된 디스플레이 장치의 프런트 패널에 나타나는 광학 현상을 개략적으로 보여주는 도면.

도 16는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 광경로 변경부 구조를 보여주는 도면.

도 17은 제 6 실시예에 따른 광경로 변경부 구조가 디스플레이 장치의 프런트 패널에 장착되는 경우에 나타나는 광학 현상을 보여주는 도면.

Claims (19)

1. 영상이 출력되는 디스플레이 모듈;

   상기 디스플레이 모듈의 전방에 결합되고, 테두리부가 외부에 노출되는 투명 재질의 프런트 패널;

   상기 프런트 패널의 후방에 제공되어, 적어도 상기 디스플레이 모듈을 제외한 내부 구성이 외부로 노출되는 것을 차폐하는 차폐 부재;및

   상기 프런트 패널의 배면에 결합되어, 상기 디스플레이 모듈을 보호하는 백커버가 포함되고,

   상기 프런트 패널은, 상기 디스플레이 모듈로부터 출력되는 영상이 투과하는 영상 표시 영역과, 상기 차폐 부재에 의하여 상기 영상 표시 영역의 테두리 영역을 따라 일정 폭을 가지고 정의되는 영상 비표시 영역으로 구획되며,

   상기 영상 비표시 영역의 외측 테두리 영역과 내측 테두리 영역에 해당하는 상기 프런트 패널의 배면에는, 빛의 이동 경로를 변경시키는 광경로 변경부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광경로 변경부는 다수의 프리즘 조각이 상기 프런트 패널의 테두리로부터 중심 방향으로 배열되는 프리즘 어레이인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 다수의 프리즘 어레이 각각의 굴절면은, 다수의 세그먼트로 분할된 오목 렌즈의 라운드진 굴절면인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 다수의 프리즘 어레이 각각의 굴절면은, 다수의 세그먼트로 분할된 오목 렌즈의 라운드진 굴절면을 평면화한 것임을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 프리즘 어레이는 상기 프런트 패널의 테두리를 따라 직선 형상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 프리즘 어레이의 굴절면 형성에 적용되는 오목 렌즈의 곡률 중심은 적어도 상기 프리즘 어레이의 외측에 존재하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 프리즘 어레이는 상기 프런트 패널의 전면에 돌출되는 형태(양각)로 제공되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
8. 제 2 항에 있어서,

   상기 프리즘 어레이는 상기 프런트 패널의 전면에 함몰되는 형태(음각)로 제공되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 영상 비표시 영역의 외측 테두리 영역과 내측 테두리 영역에 각각 형성되는 상기 광경로 변경부들은 상호 대칭되는 형상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 광경로 변경부는 상기 프런트 패널의 일부분을 이루는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 광경로 변경부는 필름을 포함하는 박형 시트(thin sheet) 형태로 상기 프런트 패널에 부착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 프런트 패널은 폴리 카보네이트(PC) 또는 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(PMMA) 소재인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 프런트 패널의 전면에는 저반사(Anti-Reflection) 필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 광경로 변경부는, 다수의 세그먼트로 분할된 오목 렌즈의 라운드진 굴절면이 연속적으로 이어지는 형태의 굴절면을 가지는 단일의 프리즘 형태인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 광경로 변경부는, 다수의 세그먼트로 분할된 오목 렌즈의 라운드진 굴절면이 근사적인 평면으로 가공된 후 연속적으로 이어지는 형태의 굴절면을 가지는 단일의 프리즘 형태인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
16. 제 1 항에 있어서,

    상기 차폐 부재는 상기 프런트 패널로부터 이격되는 상태로 결합되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 차폐 부재는 불투명 재질의 필름을 포함하는 박형 시트(thin sheet)인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
18. 영상이 출력되는 디스플레이 모듈;

    상기 디스플레이 모듈의 전방에 결합되고, 테두리부가 외부에 노출되는 투명 재질의 프런트 패널;및

    상기 프런트 패널의 배면에 결합되어, 상기 디스플레이 모듈을 보호하는 백커버가 포함되고,

    상기 프런트 패널은, 상기 디스플레이 모듈이 켜진 상태에서 상기 디스플레이 모듈로부터 출력되는 영상이 투과하는 투명 영역과, 상기 투명 영역의 외측에 형성되는 불투명 영역으로 구획되며,

    상기 불투명 영역의 외측 테두리 영역과 내측 테두리 영역에 해당하는 상기 프런트 패널의 배면에는, 빛의 이동 경로를 변경시키는 광경로 변경부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
19. 영상이 출력되는 디스플레이 모듈;

    상기 디스플레이 모듈의 전방에 결합되고, 테두리부가 외부에 노출되는 투명 재질의 프런트 패널;및

    상기 프런트 패널의 배면에 결합되어, 상기 디스플레이 모듈을 보호하는 백커버가 포함되고,

    상기 프런트 패널은, 상기 디스플레이 모듈이 켜진 상태에서 상기 디스플레이 모듈로부터 출력되는 영상이 투과하는 투명 영역과, 상기 투명 영역의 외측에 소정의 폭을 가지고 정의되는 불투명 영역으로 구획되며,

    상기 불투명 영역 전체에 형성되어, 빛의 이동 경로를 변경시키는 광경로 변경부가 상기 프런트 패널의 배면에 형성되고,

    상기 광경로 변경부는 상기 불투명 영역의 외측 테두리와 내측 테두리에서 서로 대칭되는 형태로 연장되어 어느 지점에서 만나는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.

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