KR20110003698A - 투명 정보 전달 윈도우 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 투명 정보 전달 윈도우는 투명한 상태에서 정보의 디스플레이가 가능하므로, 시야를 방해하지 않으면서도 다양한 정보를 공간적 제약 없이 디스플레이 할 수 있다. 또한, 사람들의 휴대 단말기로 디스플레이 정보를 무선으로 전송할 수 있으며, 이에 따라 해당 디스플레이 장소를 벗어나게 되더라도 사람들은 자신의 휴대 단말기를 통해 상품에 대한 자세한 정보를 제공받을 수 있다.
투명, 디스플레이, 무선, 윈도우, 정보

Description

투명 정보 전달 윈도우{Transparent information window}
본 발명은 투명 정보 전달 윈도우에 관한 것으로, 더 자세하게는 시야를 방해하지 않으면서 필요한 정보를 디스플레이할 수 있으며, 사람들이 자신의 휴대 단말기를 통해서도 디스플레이 정보를 확인할 수 있도록 디스플레이 정보를 무선으로 전송할 수 있는 투명 정보 전달 윈도우에 관한 것이다.
최근 빌딩, 자동차, 각종 구조물 등에 디스플레이 장치를 설치하고, 해당 디스플레이 장치에 이미지, 동영상, 문자 등의 정보를 디스플레이하여 광고 효과를 높이는 방법이 널리 사용되고 있다.
하지만, 디스플레이 장치는 일반적으로 불투명한 형태로 제작되기 때문에 시각적, 공간적으로 많은 공간을 차지하며, 이로 인해 설치 대상 및 설치 위치가 제한되는 문제점이 있다.
예를 들어, 상점의 쇼윈도우, 자동차 유리, 지하철의 스크린 도어, 버스 정류장 표시판 등과 같이 시야 확보가 필수적으로 요구되는 대상에는 시야를 방해하지 않는 구석 부분에만 디스플레이 장치를 설치할 수 있으며, 디스플레이 장치의 크기가 큰 경우에는 별도의 광고판에 설치해야만 한다.
그리고, 빌딩 옥상이나 지하철 승강장에 설치된 디스플레이 장치의 경우, 사람들이 버스/지하철을 기다리는 짧은 시간 동안 디스플레이되는 상품 정보만을 보고 구매 의욕을 갖기는 쉽지 않으며, 설령 구매 의욕을 갖게 된다 하더라도 해당 디스플레이 장치가 설치된 장소를 벗어나게 되면 더 이상 상품 정보를 제공받을 수가 없다는 문제점이 있다.
게다가, 최근 들어 좀 더 큰 화면을 시청하고자 하는 소비자들의 욕구가 증대되면서 디스플레이 장치가 대형화되고 있는 추세이며, 이에 따라 화면의 대형화가 가능하면서도 시야를 방해하지 않는 디스플레이 수단이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 시야를 방해하지 않으면서 필요한 정보를 공간적 제약 없이 디스플레이할 수 있는 투명 정보 전달 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사람들이 자신의 휴대 단말기를 통해서도 필요한 정보를 확인할 수 있도록 디스플레이 정보를 무선으로 전송할 수 있는 투명 정보 전달 윈도우를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 정보 전달 윈도우는, 투명 상태에서 정보를 디스플레이하는 투명 디스플레이; 상기 투명 디스플레이에 구동 신호를 인가하는 구동부; 외부 단말기와 무선으로 정보를 송수신하는 무선 통신부; 디스플레이 정보가 저장되는 메모리부; 및 상기 구동부, 상기 무선 통신부 및 상기 메모리부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 투명 디스플레이, 상기 구동부, 상기 무선 통신부, 상기 메모리부 및 상기 제어부는 투명 전극 및 투명 산화물 박막 트랜지스터를 포함하는 투명 전자 소자로 구성되며, 상기 투명 디스플레이, 상기 구동부, 상기 무선 통신부, 상기 메모리부 및 상기 제어부는 투명 전극으로 이루어진 투명 배선을 통해 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 투명 정보 전달 윈도우는 투명한 상태를 유지하면서 정보를 디스플레이할 수 있으므로, 시야를 방해하지 않으면서도 다양한 정보를 공간적 제약없이 디스플레이할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 투명 정보 전달 윈도우는 사람들의 휴대 단말기로 디스플레이 정보를 무선으로 전송할 수 있으며, 이에 따라 해당 디스플레이 장소를 벗어나게 되더라도 사람들은 자신의 휴대 단말기를 통해 상품에 대한 자세한 정보를 제공받을 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 투명 정보 전달 윈도우에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 정보 전달 윈도우(100)를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 정보 전달 윈도우(100)는 투명한 상태를 유지하면서 정보를 디스플레이할 수 있으며, 이에 따라 사람들의 시야를 방해하지 않으면서도 다양한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 정보 전달 윈도우(100)는 사람들이 휴대한 휴대 단말기(휴대폰, PDA 등)에 디스플레이 정보를 무선으로 전송할 수도 있다.
상기 투명 정보 전달 윈도우(100)는, 이미지, 동영상, 문자 등의 정보를 투명 상태에서 디스플레이하는 투명 디스플레이(110)와, 상기 투명 디스플레이(110)에 구동 신호를 인가하는 구동부(130)와, 외부 단말기와 무선으로 정보를 송수신하는 무선 통신부(150)와, 상기 투명 디스플레이(110)에 디스플레이되는 정보 또는 상기 무선 통신부(150)를 통해 송수신되는 정보가 저장되는 메모리부(170)와, 상기 구동부(130), 상기 무선 통신부(150) 및 상기 메모리부(170)를 제어하는 제어부(190)를 포함한다.
여기에서, 상기 투명 디스플레이(110)를 포함하여, 상기 구동부(130), 상기 무선 통신부(150), 상기 메모리부(170) 및 상기 제어부(190)는 모두 투명 전자 소자로 구성되며, 이들 투명 전자 소자들을 전기적으로 연결하는 다수의 배선도 투명 배선(140)으로 구성된다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 있어서 투명 디스플레이의 일예를 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 투명 디스플레이(110)는 하부 구조인 투명 백플레인(Back-plane)(110a)과 상부 구조인 투명 발광부(110b)를 포함하며, 상기 투명 발광부(110b)는 투명 OLED(Organic Light Emitting Diode)(111) 또는 전기변색 소자(Electrochromic device)(113)로 구성된다.
본 발명의 이해를 돕기 위해 상기 투명 OLED(111)와 상기 투명 전기변색 소자(113)에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2a를 참조하면, 상기 투명 OLED(111)는 애노드 전극으로부터 주입 된 정공과 캐소드 전극으로부터 주입된 전자가 유기 발광층에서 결합하여 엑시톤(exiton)을 형성하고, 엑시톤이 에너지를 방출하면서 발광하는 구조를 갖는다. 따라서, 투명 OLED(111)는 양면에 정보를 표시할 수 있다.
다음으로, 도 2b를 참조하면, 상기 투명 전기변색 소자(113)는 투명한 상태를 유지하다가 애노드 전극과 캐소드 전극에 전압이 인가되면 전해질층으로부터 공급된 전자에 의해 전기변색층이 가역적 산화환원 반응을 일으켜 색깔을 띠게 된다. 따라서, 투명 전기변색 소자(113) 역시 양면에 정보를 표시할 수 있다.
상기 투명 OLED(111)와 상기 투명 전기변색 소자(113) 모두 상기 투명 백플레인(110a)에 포함된 투명 산화물 박막 트랜지스터(115)에 의해 구동되며, 상기 투명 산화물 박막 트랜지스터(115)에 대하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 투명 산화물 박막 트랜지스터(115)는 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 게이트 전극(G), 반도체 채널층(L1) 및 게이트 절연층(L2)을 포함하며, 이들 모두 광학적으로 투명한 특성을 갖는 물질로 형성된다.
이에 대하여 더 자세히 설명하면, 상기 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 게이트 전극(G)은 가시광선 영역에서 높은 광투과율을 가지면서 낮은 비저항을 갖는 In-Sn-O, In-Zn-O, Al-Zn-O, Ga-Zn-O, SnO2:F, Sn-Sb-O 계열의 투명 산화물층으로 형성된다. 그리고 경우에 따라 상기 투명 산화물층 위에 20 nm 이하의 매우 얇은 금속층이 더 형성될 수도 있다.
상기 반도체 채널층(L1)은 In, Sn, Ga, Zn, Cd, Al, Ti 중 어느 하나를 포함 하는 투명 산화물층으로 형성된다. 그리고, 상기 게이트 절연층(L2)은 Al2O3, SiO2, HfO2, ZrO2, SiNx 중 어느 하나를 포함하는 투명 무기 절연층으로 형성되거나, 폴리 이미드, PVP(poly p-vinyl phenol), 패릴렌(parylene) 중 어느 하나를 포함하는 투명 유기 절연층으로 형성된다.
본 발명에서는 투명 디스플레이 소자로서 투명 OLED와 투명 전기변색 소자를 이용하였지만, 경우에 따라 액정 디스플레이와 같은 다른 디스플레이 소자를 이용하는 것도 가능하다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제어부(190)는 상기 메모리부(170)에 저장된 디스플레이 정보를 상기 투명 디스플레이(110)의 구동 조건 및 해상도에 맞게 변환하여 제어 신호를 출력하며, 상기 구동부(130)는 상기 제어부(190)로부터의 제어 신호에 따라 상기 투명 디스플레이(110)에 게이트 구동 신호와 소스 구동 신호를 인가한다.
상기 무선 통신부(150)는 외부 단말기로부터 무선으로 정보를 수신하여 상기 메모리부(170)에 저장하거나, 상기 제어부(190)로부터의 제어 신호에 따라 상기 메모리부(170)에 저장된 정보를 외부 단말기에 무선으로 전송한다. 여기에서, 상기 메모리부(170)는 메모리 기능을 갖는 투명 전기변색 소자 또는 투명 강유전체 소자로 구성되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 상기 투명 디스플레이(110), 상기 구동부(130), 상기 무선 통신부(150), 상기 메모리부(170) 및 상기 제어부(190)는 모두 투명 전자 소자로 구성되며, 이들 투명 전자 소자에는 제어 신호의 입출력 위해 투명 전극과 투명 산화물 박막 트랜지스터가 필수적으로 포함된다. 그리고, 상기 투명 전자 소자들간의 전기적 연결을 위한 투명 배선(140)도 투명 전극으로 구성된다.
따라서, 이러한 투명 전자 소자들로 이루어진 투명 정보 전달 윈도우(100)가 제대로 동작하기 위해서는 상기 투명 전자 소자들에 포함된 투명 산화물 박막 트랜지스터와 투명 전극이 다음과 같은 조건을 만족해야 한다.
우선, 본 발명에 사용되는 투명 산화물 박막 트랜지스터는 투명한 상태를 유지하면서도 빠른 응답 속도를 가져야 한다.
이를 위해 본 발명에서는 가시광 영역에서 80 % 이상의 광투과율을 가지면서 5 cm2/Vs 이상의 빠른 전계 효과 이동도를 갖는 투명 산화물층을 투명 산화물 박막 트랜지스터의 반도체 채널층으로 사용한다.
여기에서, 반도체 채널층으로 사용되는 투명 산화물층은 In, Sn, Ga, Zn, Cd, Al, Ti 중 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 사용되는 투명 산화물 박막 트랜지스터는 자외선에 의해 열화되지 않아야 한다. 왜냐하면, 본 발명의 투명 정보 전달 윈도우(100)는 정보 전달의 기능상 태양광이나 자외선을 포함한 광원에 장시간 노출될 가능성이 높기 때문이다.
이를 위해 본 발명에서는 도 3에서와 같이 투명 정보 전달 윈도우(100)의 전면과 배면에 자외선을 차단하는 투명 자외선 차단층(120)을 형성하여, 투명 정보 전달 윈도우(100)에 사용된 투명 산화물 박막 트랜지스터가 자외선에 의해 열화되지 않도록 한다.
여기에서, 상기 투명 자외선 차단층(120)은 투명 정보 전달 윈도우(100)의 전면과 배면에 자외선 차단 효과가 있는 폴리머 필름을 접착하여 형성할 수도 있고, 자외선 차단 물질을 코팅하여 형성할 수도 있다.
마지막으로, 본 발명에 사용되는 투명 전극은 투명하면서 낮은 저항을 가져야 한다.
이를 위해 본 발명에서는 가시광 영역에서 70% 이상의 광투과율을 가지면서 4 Ω/□ 이하의 면저항을 갖는 투명 산화물층을 투명 전극으로 사용한다.
여기에서, 투명 전극으로 사용되는 투명 산화물층은 In-Sn-O, In-Zn-O, Al-Zn-O, Ga-Zn-O, SnO2:F, Sn-Sb-O 계열의 투명 산화물층인 것이 바람직하다. 그리고 경우에 따라 상기 투명 전극으로 2개의 투명 산화물층 사이에 두께 20 nm 이하의 투명 금속 박막이 형성된 산화물/금속/산화물 구조의 다층 박막을 이용할 수도 있고, 투명 산화물층 위에 폭 5 ㎛ 이하의 얇은 금속 박막이 소정 부분에만 형성된 것을 이용할 수도 있다.
이와 같은 투명 전극은 비교적 먼 거리에 전원 및 전기신호를 공급하는 배선 전극으로도 사용될 수 있고, 투명 산화물 박막 트랜지스터의 소스/드레인/게이트 전극으로도 사용될 수 있다. 이 때, 배선 전극과 투명 산화물 박막 트랜지스터의 소스/드레인/게이트 전극은 동일한 구조를 가질 수는 있으나, 배선 전극과 소스/드 레인/게이트 전극이 반드시 동일한 구조를 가질 필요는 없다.
본 실시예에서는 정보 전달 윈도우를 구성하는 투명 전자 소자들이 전체적으로 투명하게 형성된 경우에 대하여 설명하였지만, 시야 확보 기능을 현저히 저해하지 않는 범위 내에서 일부 불투명하게 형성하는 것도 가능함은 물론이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 투명 정보 전달 윈도우는 다음에 설명하는 바와 같이 여러 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
일예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 정보 전달 윈도우를 상점의 쇼윈도우나 상품진열장의 유리창에 설치할 경우, 시야를 방해하지 않으면서 상품에 대한 정보를 디스플레이할 수 있다. 그리고, 자동차 유리에 설치할 경우에는 시야를 방해하지 않으면서 지리와 교통에 관한 정보를 디스플레이할 수 있으며, 버스 안내 표지판에 설치할 경우에는 시야를 방해하지 않으면서 버스 노선, 배차 시간, 첫차/막차 시간 등의 정보를 디스플레이할 수 있다.
다른 일예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 정보 전달 윈도우를 사무실의 파티션에 설치할 경우에는 칸막이 기능과 함께 파티션의 양면에 다양한 정보를 디스플레이할 수도 있다.
또 다른 일예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 정보 전달 윈도우를 지하철 승강장의 스크린 도어에 설치할 경우 추락사고 방지와 함께 사람들이 지하철을 기다리는 동안 정보를 디스플레이할 수 있다.
더 자세히 설명하면, 승객이 승강장에서 열차를 기다리는 동안 스크린 도어에 설치된 투명 정보 전달 윈도우는 광고 상품을 디스플레이하다가 열차가 승강장 에 들어오면 승객의 시야 확보를 위해 디스플레이를 멈추고 투명한 상태를 유지하며, 승객이 모두 열차에 타고 출입문이 닫히면 다시 광고를 디스플레이할 수 있다.
특히, 스크린 도어에 설치된 투명 정보 전달 윈도우는 승객이 소지한 휴대 단말기(휴대 전화, PDA 등)로 광고 상품에 대한 정보 또는 광고 상품의 자세한 정보를 얻을 수 있는 인터넷 주소를 무선으로 전송할 수 있으며, 이에 따라 승객은 열차 탑승 후에도 자신이 소지한 휴대 단말기를 이용하여 해당 상품의 정보를 시간적 여유를 갖고 자세히 살펴볼 수 있다.
따라서, 종래에는 사람들이 디스플레이 장소로부터 벗어나게 되면 해당 상품에 대한 정보를 더 이상 확인할 수가 없었지만, 본 발명에 따르면 해당 디스플레이 장소를 벗어나게 되더라도 상품에 대한 자세한 정보를 확인할 수 있으므로, 구매 의사를 결정하는데 필요한 충분한 상품 정보를 제공하는 것이 가능하게 된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것으로, 본 발명의 범위가 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 다른 형태로 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 정보 전달 윈도우를 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 있어서 투명 디스플레이의 일예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 있어서 투명 정보 전달 윈도우의 전면과 배면에 자외선을 차단하는 투명 자외선 차단층이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 투명 정보 전달 윈도우 110 : 투명 디스플레이
110a : 투명 백플레인 110b : 투명 발광부
111 : 투명 OLED 113 : 투명 전기변색 소자
115 : 투명 산화물 박막 트랜지스터
L1 : 반도체 채널층 L2 : 게이트 절연층
120 : 투명 자외선 차단층
130 : 구동부 140 : 투명 배선
150 : 무선 통신부 170 : 메모리부
190 : 제어부

Claims (8)

  1. 투명 상태에서 정보를 디스플레이하는 투명 디스플레이;
    상기 투명 디스플레이에 구동 신호를 인가하는 구동부;
    외부 단말기와 무선으로 정보를 송수신하는 무선 통신부;
    디스플레이 정보가 저장되는 메모리부; 및
    상기 구동부, 상기 무선 통신부 및 상기 메모리부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 투명 디스플레이, 상기 구동부, 상기 무선 통신부, 상기 메모리부 및 상기 제어부는 투명 전극 및 투명 산화물 박막 트랜지스터를 포함하는 투명 전자 소자로 구성되며,
    상기 투명 디스플레이, 상기 구동부, 상기 무선 통신부, 상기 메모리부 및 상기 제어부는 투명 전극으로 이루어진 투명 배선을 통해 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 투명 정보 전달 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 디스플레이는 전면과 배면에 정보를 표시할 수 있는 투명 OLED 또는 투명 전기변색 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 정보 전달 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 산화물 박막 트랜지스터의 반도체 채널층은 In, Sn, Ga, Zn, Cd, Al, Ti 중 어느 하나를 포함하는 투명 산화물층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 정보 전달 윈도우.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 투명 산화물 박막 트랜지스터의 반도체 채널층은 가시광 영역에서 80 % 이상의 광 투과도를 가지면서 5 cm2/Vs 이상의 전계 효과 이동도를 갖는 것을 특징으로 하는 투명 정보 전달 윈도우.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 전극과 상기 투명 산화물 박막 트랜지스터의 소스/드레인/게이트 전극은 In-Sn-O, In-Zn-O, Al-Zn-O, Ga-Zn-O, SnO2:F, Sn-Sb-O 중 어느 하나를 포함하는 투명 산화물층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 정보 전달 윈도우.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 투명 전극과 상기 투명 산화물 박막 트랜지스터의 소스/드레인/게이트 전극은 가시광 영역에서 70 % 이상의 광 투과도를 가지면서 4 Ω/□ 이하의 면저항을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 정보 전달 윈도우.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 산화물 박막 트랜지스터의 게이트 절연층은 Al2O3, SiO2, HfO2, ZrO2, SiNx 중 어느 하나를 포함하는 투명 무기 절연층으로 형성되거나, 폴리 이미드, PVP(poly p-vinyl phenol), 패릴렌(parylene) 중 어느 하나를 포함하는 투명 유기 절연층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 정보 전달 윈도우.
  8. 제 1항에 있어서,
    전면과 배면에 상기 투명 산화물 박막 트랜지스터를 자외선으로부터 보호하기 위한 투명 자외선 차단층이 형성된 것을 특징으로 하는 투명 정보 전달 윈도우.
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