KR20120019742A - 두루마리 형태가 가능한 연성 발광장치 - Google Patents

두루마리 형태가 가능한 연성 발광장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 연성 발광장치는, 출력하고자 하는 광신호를 발생하는 광원부와, 상기 광원부에서 발생되는 광신호를 제어하는 제어부와, 상기 광원부와 결합되어 상기 광원부에서 발생되는 광신호를 특정위치로 전달하는 광도파로와 상기 광도파로를 통해 전달된 광신호를 출력하는 출력단이 형성되어 있는 필름으로 구성된 패널부를 포함한다. 연성 발광장치의 모든 구동부를 광출력 패널부와 별도로 패널부의 외부에 설치함으로써 패널부 필름에는 능동소자가 형성됨이 없이 광도파로와 출력단 등의 수동부만을 포함하므로, 유연성과 장기 내구성이 확보되는 기판을 패널부 필름에 사용하여 두루마리형 디스플레이 또는 조명을 구현할 수 있다.

Description

두루마리 형태가 가능한 연성 발광장치{Flexible light system for roll-type display and lighting}
본 발명은 연성 발광장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 PDA, 모니터, TV, 광고판 등의 디스플레이용 단말기와 조명 등에서 사용되며 두루마리화가 가능한 연성 발광장치에 관한 것이다.
연성 디스플레이는 얇고 내구성이 확보된 유연 기판을 통해 화질의 변화없이 휘거나 구부리며 심지어는 말 수 있는 디스플레이로서 전 세계적으로 연구개발 초기 단계에 있어 향후 기술 개발의 방향에 대한 유동성이 높다.
휘어지는 특성을 뛰어 넘어서 두루마리가 가능한 디스플레이 모듈의 구현을 위해서는 디스플레이 패널을 형성하는 유연한 기판과 함께, 패널 내부 픽셀의 전기적 신호를 제어하는 구동소자 및 소재가 좁은 공간에서의 구부림에 자유로워야 하며, 픽셀 전극 상부에 형성되어 가시광의 생성 혹은 제어를 담당하는 표시소자 및 그 소재 역시 같은 특성을 보이고 그 특성의 내구성이 뛰어나야 한다.
연성 기판 소재로는 금속 호일, 박막유리, 고분자 필름 등이 개발되고 있으며 그 중 고분자 필름이 가장 가능성 있는 소재로 주목받고 있다. 구동소재는 연성 디스플레이의 성공을 좌우하는 핵심기술로서 유연한 기판의 특성을 반영한 저온 또는 상온 TFT 구동소자 공정을 위한 습식공정이 가능한 실리콘 기반의 물질의 개발이 중요하다. 더불어 유기물 소재를 기반으로 하는 OTFT(Organic Thin Film Transistor)의 개발도 진행 중에 있으나 저분자인 OTFT는 충격에 특히 취약하여 휘고 구부러지는 환경에서의 내구성 확보를 위한 기술이 필요하다.
표시 방식으로는 전자 디스플레이 방식과 인쇄물과 같이 직경 0.1 mm 이하의 잉크볼이나 캡슐을 이용하는 전자종이 방식(e-paper)이 있다. 전자 디스플레이 방식의 형태로는 LCD, OLED, 가동필름, 필름반사 표시형이 있으며, 종이방식으로는 전기영동, 트위스트볼, QR-LPD(Quick Response-Liquid Powder Display), 콜레스테릭 액정 디스플레이(Cholesteric LCD) 등 4가지 방식이 있다. 디스플레이 방식으로 가장 널리 보급되어 있는 투과형 LCD 방식의 경우 연성 디스플레이에 적합한 백라이트 기술이 필요하며 광원에 있어서도 연성의 특성을 보여야 한다. OLED와 같은 직접광원의 사용은 그 대안이 될 수 있으나 OLED도 OTFT와 마찬가지로 고분자 필름 위에서 구부림 충격에 대한 내구성이 떨어지며, 또한 광원으로서 OLED를 사용한 대면적 디스플레이의 상업화는 현 기술로는 다소 요원하다. 또한 TFT-LCD에 사용하는 기존의 무기물 소재인 유리기판, a-Si TFT 소자, ITO 전극들을 모두 연성 소재로 대체하여야 하며 더불어 장기 내구성이 있어야 한다. 고분자 기판 위에 유기 TFT 및 전도성 고분자 소재 등의 유기물로 대체하는 연구가 진행되고 있으나 실리콘, ITO 등의 무기물에 비해 그 성능이 열악하여 이들 소재로의 두루마리 디스플레이 구현은 쉽지 않다. 이에 반해 전자종이 방식은 자체 광원이 필요 없는 반사형 표시소자이므로 연성의 특성을 보이는 광원을 필요로 하지 않으며, 또한 유리, 고분자 필름, 금속 등 어떠한 기판 위에서도 구현이 가능하므로 두루마리 디스플레이의 기술적 구현은 투과형 LCD 방식에 비해 그 가능성이 매우 높다. 하지만 표시의 대형화 및 컬러 구현에 있어서 투과형 LCD 방식이 반사형 전자종이 방식에 비해 크게 우수하므로 상업적 측면에서 투과형 LCD 방식의 두루마리 디스플레이의 개발이 절실히 요구된다.
앞서 언급한 바와 같이 투과형 LCD 방식의 두루마리 디스플레이화는 실질적으로 많은 난제를 가지고 있다. 유연성이 없는 구동부의 TFT-LCD와 광원 및 표시소자들이 두루마리화에 가장 큰 걸림돌이다.
연성 조명으로는 OLED을 이용한 면조명이 있으나 구부릴 수 있는데 한계가 있다. 또한 연성 백라이트를 이용하면 연성 면조명을 구현할 수는 있으나 전체 패널이 동일한 색깔로만 구현할 수 있다는 단점이 있다.
연성 면조명을 구현하기 위한 종래기술로는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각에 해당하는 광 도파로를 구성하거나 또는 광섬유를 배열하여 가시광을 도파시키고 원하는 지점에서 전압을 인가하면 산란되는 물질을 이용하여 수평으로 진행하는 광을 수직으로 입사하거나 픽셀을 구성하는 방법(대한민국특허출원 10-1998-0052330; PCT/JP 2003/001687; PCT/IB 2005/050646)이 있다. 비슷하게 광섬유를 가로 및 세로로 배열하여 가시광을 도파시키고 원하는 지점에서 가로와 세로 광섬유 간의 광스위치 및 원하는 지점에서 전압을 인가하면 산란되는 물질을 이용하여 픽셀을 구성하는 방법(PCT/US 2006/031738)도 있다. 그러나, 이러한 방법들은 유연성이 부족한 능동형 소자가 픽셀 구동을 위해 디스플레이 기판에 구성되어 있어 유연성 및 내구성이 장기적으로 필요한 두루마리형 디스플레이 방식으로는 적합하지 않다.
그밖에 패널 하부에 광원을 설치하고 광원에 1:1 광섬유 다발을 인터커넥션하여 개개 픽셀을 형성하여 화면을 구성하는 광섬유 셀을 이용한 디스플레이 방법(대한민국특허출원 10-2003-002484)도 있으나 역시 광원의 비유연성으로 두루마리 디스플레이로의 구현은 어렵다.
본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 본 발명은 휘어지는 특성을 뛰어 넘어 두루마리 형태로 구현할 수 있는 디스플레이 및 조명을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 높은 유연성 및 내구성을 갖는 연성 면형 발광장치를 제공하고자 하는 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 연성 발광장치의 모든 구동부를 광출력 패널부와 별도로 패널부의 외부에 설치하여 패널부의 두루마리화를 가능하도록 한다. 이와 같이, 패널부 필름에 능동소자 없이 광도파로와 출력단 등의 수동부만을 포함하므로, 유연성과 장기 내구성이 확보되는 기판을 패널부 필름에 사용하여 두루마리형 디스플레이 또는 조명을 구현한다.
본 발명에 따른 장치는, 출력하고자 하는 광신호를 발생하는 광원부와, 상기 광원부에서 발생되는 광신호를 제어하는 제어부와, 상기 광원부와 결합되어 상기 광원부에서 발생되는 광신호를 특정위치로 전달하는 광도파로와 상기 광도파로를 통해 전달된 광신호를 출력하는 출력단이 형성되어 있는 필름으로 구성된 패널부를 포함하여 구성된다.
여기에서, 상기 광원부는 광신호를 발생시키는 하나 이상의 광원과, 상기 광원에 의해 발생된 광신호를 상기 패널부의 상기 광도파로로 입력하는 입력수단을 포함할 수 있으며, 상기 광원부는 LD, LED 또는 백색광을 내는 램프를 포함한다.
상기 광원부는, 2개 이상의 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 발생시키는 광원들의 집합체인 광원모듈과, 상기 광원모듈에서 발생된 2개 이상의 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 혼합하는 광결합기를 포함하며, 상기 광결합기에 의해 혼합된 광신호를 상기 패널부의 상기 광도파로로 입력하도록 형성될 수 있으며, 상기 광원모듈은 빛의 삼원색 혼합 및 보색 혼합을 통하여 풀 컬러 구현이 가능한　LED　모듈로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 광결합기는 광섬유 결합기 또는 광도파로 결합기로 구성되거나, 상기 광원모듈로부터 나온 광신호를 평행광으로 만드는 제1 렌즈와, 상기 제1 렌즈로부터 나온 광신호의 파장을 조절하는 파장 조절수단과, 상기 파장 조절수단으로부터 나온 광신호를 집속하는 제2 렌즈를 포함하는 광학계로 구성될 수 있다.
또한, 상기 광원부는 상기 광도파로로 전달될 전체 광신호를 순차적으로 발생시키고, 상기 입력수단은 상기 광원에 의해 발생된 광신호를 상기 패널부의 상기 각 광도파로에 각각 전달하는 빔 편향장치로 구성될 수도 있으며, 이 때 상기 빔 편향장치는, 상기 광원부로부터 나오는 광신호를 평행광으로 만드는 제3 렌즈와, 상기 제3 렌즈로부터 나온 광신호를 전달되어야 할 광도파로의 방향으로 편향시키는 회전 거울과, 상기 회전 거울로부터 나온 광신호를 평행광으로 만들어 상기 전달되어야 할 광도파로로 전달하는 제4 렌즈를 포함하며, 상기 광원부는 하나의 광원 또는 서로 다른 파장의 광신호를 발생시키는 2개 이상의 광원으로 구성되며, 레이저 또는 LED를 포함한다.
한편, 상기 출력단은 상기 광도파로의 끝단에 형성되며, 하나 이상의 상기 광도파로와 연결되어 있고, 상기 패널부는 구부릴 수 있는 유연성 광학 필름으로 구성되며, 상기 출력단은 산란패턴 또는 거울로 구성될 수 있다. 이때 출력단의 폭은 광도파로의 폭과 반드시 동일할 필요는 없으며, 용도에 따라 크기나 모양 등을 다르게 할 수 있다.
상기 패널부의 필름은 광신호를 전달하기 위한 코어층과, 상기 코어층에 비해 낮은 굴절률을 갖는 물질로 형성된 클래드층을 포함하며, 상기 패널부의 필름 아래에 형성되어 있으며, 광을 반사하거나 산란시키는 반사층, 상기 패널부의 필름 위 또는 아래에 형성되어 있으며, 상기 출력단을 통해 출력되는 광신호의 세기 분포의 균일성을 향상시키는 산란층, 상기 패널부의 필름 위에 형성되어 있으며, 상기 패널부의 필름을 보호하는 보호층, 상기 패널부의 필름 위 또는 아래에 형성되어 있으며, 상기 패널부의 필름의 변형을 방지하는 지지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 출력하고자 하는 화상 또는 조명 등의 광신호를 위한 광의 발생 및 변조를 위한 능동 소자로 구성된 광원부를 광출력 패널부의 외부에 별도로 구성하고, 광출력 패널부는 광신호를 전달하는 광도파로와 패널부 외부로 출력하는 출력단 등의 전기적 동작이 필요없는 수동소자만으로 구성된 필름 형태로 제작하므로, 연성을 갖는 폴리머 등의 필름으로 광출력 패널부를 구성할 수 있어 두루마리 형태의 디스플레이나 조명, 수 밀리미터 이하의 두께를 갖는 박형 디스플레이나 조명 구현이 가능하다.
또한 필름 형태로 구성된 광출력 패널부는 임프린트 등의 저가 공정이 가능하여 대량생산이 용이하다.
본 발명을 이용한 조명의 경우 각 출력단 별로 독립적으로 광의 세기 및 색깔을 조절할 수 있어 감성조명에도 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연성 발광 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연성 발광 장치에서 사용되는 광원 모듈의 예를 나타낸다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연성 발광 장치의 광출력 패널부 필름 단면의 예를 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 연성 발광 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 연성 발광 장치(10)의 개략적인 구성을 도시한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 연성 발광 장치(10)는 크게 광원부(100), 광출력 패널부(200), 제어부(300)로 나눌 수 있다.
광원부(100)는 하나 이상의 광원 모듈(110)을 포함하고 있으며, 각 광원 모듈(110)은 빛을 발생시키고 빛의 세기를 조절하여 출력 광신호를 만들어 광출력 패널부(200)의 광도파로(210)로 전달한다. 광출력 패널부(200)는 필름 형태로 되어 있으며 광도파로(210)와 출력단(220)을 기본 구성으로 한다. 제어부(300)는 각 광원 모듈(110)을 제어하는 제어 모듈(310)로 구성된다.
광원 모듈(110)은 단색의 발광 장치의 경우에는 하나의 파장을 갖는 광원으로, 풀 컬러 등 다양한 색상을 표현할 때는 파장이 다른 2개 이상의 광원으로 구성될 수 있다. 또한, 광원은 광 세기의 조절이 가능한 광원으로 형성하거나, 광원에서 일정한 세기의 광을 발생시키고 광 변조기(도시하지 않음)를 통하여 광의 세기를 조절하도록 형성할 수 있다.
광원 모듈(110)은 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 도 2 내지 도 4에 그 예를 나타내었다. 도 2는 3가지 파장의 광원과 광 도파로형 결합기를 사용한 구조이며, 도 3은 3가지 파장의 광원과 공간 광학계를 사용한 구조이고, 도 4는 하나의 광원과 빔 편향장치를 사용한 구성이다.
도 2는 3가지 파장의 광원과 광 도파로형 결합기를 사용한 광원 모듈을 포함하는 광원부(100)의 구성도이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 적, 녹, 청색의 빛을 발생시키도록 λ1, λ2, λ3 의 파장을 갖는 3개의 광원(121, 122, 123)에서 나오는 광신호를 광도파로(210)에 전달하기 위해서 3*1 광 도파로형 결합기(124)를 이용하여 광원 모듈(121, 122, 123, 124)과 광 도파로(210)를 연결하고 있다.
이때 상술한 바와 같이 각각의 광원(121, 122, 123)은 빛을 발생시키고 동시에 변조도 가능한 광원을 사용하여야 하며, 변조가 불가능한 광원을 사용할 경우에는 광원(121, 122, 123)과 결합기(124) 사이에 별도의 광 변조기(도시하지 않음)를 사용하여야 한다.
한편, 도 2에 도시한 실시예에서는 광원 모듈의 개수는 광 도파로(210)나 출력단(도 1: 220)의 개수와 동일하게 형성된다.
또한 도 2에서는 광 도파로형 결합기(124)를 도시하였으나 이 외에도 광섬유 결합기 등이 사용될 수도 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 광 도파로형 결합기 대신 공간 광학계를 이용한 구조를 나타낸다.
도 3에 나타난 바와 같이, 광원 모듈은 λ1, λ2, λ3 의 3개의 서로 다른 파장을 갖는 3개의 광원(131, 132, 133), 렌즈(134, 135, 136, 140), 광 필터(138, 139), 필터 지지대(137) 등으로 구성된다. 렌즈(134, 135, 136)는 광원(131, 132, 133)에서 퍼져 나오는 광을 평행광으로 만들어 광 필터(138, 139)로 전달하고, 광 필터(138, 139)로부터 나온 평행광을 렌즈(140)를 통하여 다시 집속하여 광도파로(210)에 전달한다.
광 필터(138, 139)는 파장 조절수단으로서, 첫 번째 광 필터(138)는 λ1은 투과, λ2는 반사시키고, 두 번째 광 필터(139)는 λ1과 λ2는 투과, λ3는 반사시켜 파장 λ1, λ2, λ3의 광 경로를 일치시킴으로 광 도파로(210)에 전달하기 용이하게 한다.
즉, 도 3에 나타난 실시예에서는 광원(131, 132, 133)에서 퍼져 나오는 광을 평행광으로 만드는 제1 렌즈(134, 135, 136), 파장 조절수단인 광 필터(138, 139) 및 광 필터(138, 139)로부터 나온 평행광을 다시 집속하여 광 도파로(210)로 전달하는 제2 렌즈(140)로 구성되는 광학계가 도 2에 도시된 광 도파로형 결합기(124)와 동일한 기능을 수행한다.
광원부(100)에서는 도 3에 나타난 바와 같은 광학계를 총 출력단 수 만큼으로 구성할 수도 있고, 총 출력단 수만큼의 개수를 갖는 광원 어레이를 사용하고 공간 광학계는 하나만을 이용하여 구성할 수도 있다.
한편, 광원부(100)는 도 4에 나타난 것처럼 하나의 광원 또는 여러 개의 파장을 갖는 광원으로 구성된 광원 모듈(141)이 전체 출력단에 해당되는 광신호를 연속적으로 발생시키고, 회전 거울과 같은 빔 편향장치(147)를 이용하여 각 출력단에 대응되는 광도파로(210)에 전달하는 구조를 가질 수도 있다.
도 4에 나타난 바와 같이, 하나의 광원(141)에서 발생된 광신호가 렌즈(144)를 거쳐 빔 편향장치(147)로 전달된 다음 각각의 광 도파로(210)를 향해 전달될 수 있도록 편향된다. 이 때 빔 편향장치(147)는 회전 거울 등으로 형성될 수 있다.
각각의 광 도파로(210)에 전달될 수 있도록 편향된 광신호는 다시 렌즈(150)에 의해 평행광으로 되어 광 도파로(210)로 출력된다.
이제 광출력 패널부(200)의 구성에 대하여 좀 더 자세히 설명한다. 광출력 패널부(200)의 평면 구조는 도 1에 나타나 있으며, 도 5는 광출력 패널부의 필름 단면도를 나타낸다.
앞서 설명한 바와 같이, 광출력 패널부(200)에는 다수의 광 도파로(210)와 출력단(220)이 형성되어 있다. 다수의 광 도파로(210)는 각 출력단에 대응되는 광신호들이 각 출력단의 위치까지 전달되는 동안 서로 혼합되지 않도록 독립적으로 구성되며 있으며, 길이가 서로 다를 수 있다.
도 5에 나타난 광출력 패널부(200)의 단면 구조를 참조하면, 광 도파로(210)는 기본적으로 광신호를 전달하기 위한 코어(211)와 코어 주변을 둘러싸는 클래드(212)로 구성된다. 손실없이 광신호를 전달하기 위해, 일반적으로 코어(211)를 형성하는 물질의 굴절률은 클래드(212)를 구성하는 물질의 굴절률보다 크다. 코어(211)의 모양은 용도나 공정방법 등 조건과 기능에 따라 사각형, 원형, 반원형, 립형 등 다양하게 제작할 수 있다.
출력단(220)은 광 도파로(210)의 끝단 부분에 형성되며, 광신호를 광출력 패널부(200) 외부로 내보내기 위하여 산란패턴이나 거울 등으로 구성된다. 이때 산란패턴은 표면을 거칠게 하거나 내부의 굴절율 분포를 다르게 하여 제작할 수 있으며, 광도파로(210)를 통해 진행해 오는 광신호를 광출력 패널부(200) 외부로 추출해 내는 기능을 한다. 산란패턴(220)은 위치는 코어(211)의 위, 아래, 또는 코어(211)와 같은 평면 상에 형성될 수 있으며, 광출력 패널부(200) 전체에 대하여 산란패턴 층으로 구성될 수도 있다. 산란패턴의 모양은 광산란 효율과 균일도를 향상시키기 위하여 여러가지 모양을 사용할 수 있다.
즉, 도 1에서는 광출력 패널부(200)의 필름 위에 도파로(210)와 출력단(220)이 형성된 형태를 도시하고 도 5에서는 광출력 패널부(200)의 내부에 도파로(210)와 출력단(220)이 형성된 형태를 도시하였으나, 광출력 패널부(200)와 도파로(210) 및 출력단(220)의 층간 구조는 도 1 및 도 5에 도시된 것에 한정되는 것은 아니며, 필름 형태의 패널부에 도파로를 통해 전달된 광신호를 출력단을 통해 내보낼 수 있도록 필요에 따라 적절한 층간 구조를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 실시예에서는 하나의 광 도파로(210)에 하나의 출력단(220)이 대응되도록 형성되어 있으나, 둘 이상의 광 도파로가 하나의 출력단에 연결되는 구조로 형성하는 것도 가능하다.
이와 같은 광출력 패널부(200)는 광 도파로(210)와 출력단(220)이 내장된 한 장의 연성 광학 필름으로 구성되며, 전극이나 전기적 동작이 필요한 능동소자 없이 수동소자만으로 구성된다. 그러므로 광출력 패널부(200)는 연성을 갖는 폴리머 등의 필름으로 구성될 수 있어 두루마리 형태의 디스플레이나 조명, 수 밀리미터 이하의 두께를 갖는 박형 디스플레이나 조명의 구현이 가능하다. 또한 필름 형태로 구성된 광출력 패널부(200)는 임프린트 등의 저가 공정이 가능하여 대량생산이 용이하다는 장점도 있다.
광출력 패널부(200)는 내굴곡성, 인열, 압축, 인장강도 등의 기계적 특성들이 우수함과 동시에 내구성을 보이며 또한 열에 강하고 가시광의 영역에서 흡수가 적은 고분자 시트로 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 도 6에서 보는 것처럼 광출력 패널부(200) 필름의 위나 아래에 반사층(230)이나 보호층(240)을 추가로 구성할 수 있다. 반사층(230)은 산란패턴에 의해 아래로 산란된 광신호가 다시 출력단(220)을 통해 외부로 나갈 수 있도록 하는 역할을 하며, 보호층(240)은 외부의 충격이나 긁힘으로부터 광출력 패널부(200)를 보호하며 광의 반사를 방지할 수 있다. 또한 광출력 패널부(200) 필름의 변형을 막고 안정성을 유지하기 위하여 지지층(도시하지 않음)을 추가로 구성할 수 있다.
그리고, 도 7 에서 보는 것처럼 각 출력단(220)의 바깥쪽 및 출력단(220) 사이에 흡수층(213)을 삽입하여 다른 출력단(220)이나 광 도파로(211)에서 새어 나오는 원하지 않는 광신호를 차단할 수 있도록 구성할 수 있다.
이상에서 바람직한 실시예를 기준으로 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 연성 발광 장치는 반드시 상술된 실시예에 제한되는 것은 아니며 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에서는 주로 두루마리형 디스플레이로의 활용에 대해 설명하였으나, 두루마리 형태의 조명장치로도 활용이 가능하다. 또한 조명의 경우 각 출력단 별로 독립적으로 광의 세기 및 색깔 조절이 가능하여 감성조명에도 활용될 수 있다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (20)

  1. 출력하고자 하는 광신호를 발생하는 광원부와,
    상기 광원부에서 발생되는 광신호를 제어하는 제어부와,
    상기 광원부와 결합되어 상기 광원부에서 발생되는 광신호를 특정위치로 전달하는 광도파로와 상기 광도파로를 통해 전달된 광신호를 출력하는 출력단이 형성되어 있는 필름으로 구성된 패널부를 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원부는,
    광신호를 발생시키는 하나 이상의 광원과,
    상기 광원에 의해 발생된 광신호를 상기 패널부의 상기 광도파로로 입력하는 입력수단을 포함하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광원부는,
    LD, LED 또는 백색광을 내는 램프를 포함하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광원부는,
    2개 이상의 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 발생시키는 광원들의 집합체인 광원모듈과,
    상기 광원모듈에서 발생된 2개 이상의 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 혼합하는 광결합기를 포함하며,
    상기 광결합기에 의해 혼합된 광신호를 상기 패널부의 상기 광도파로로 입력하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광원모듈은,
    빛의 삼원색 혼합 및 보색 혼합을 통하여 풀 컬러 구현이 가능한　LED　모듈로 구성되는 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 광결합기는,
    광섬유 결합기 또는 광도파로 결합기를 포함하는 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 광결합기는,
    상기 광원모듈로부터 나온 광신호를 평행광으로 만드는 제1 렌즈와,
    상기 제1 렌즈로부터 나온 광신호의 파장을 조절하는 파장 조절수단과,
    상기 파장 조절수단으로부터 나온 광신호를 집속하는 제2 렌즈를 포함하는 광학계로 구성되는 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 광도파로로 전달될 전체 광신호를 순차적으로 발생시키고,
    상기 입력수단은 상기 광원에 의해 발생된 광신호를 상기 패널부의 상기 각 광도파로에 각각 전달하는 빔 편향장치로 구성되는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 빔 편향장치는,
    상기 광원부로부터 나오는 광신호를 평행광으로 만드는 제3 렌즈와,
    상기 제3 렌즈로부터 나온 광신호를 전달되어야 할 광도파로의 방향으로 편향시키는 회전 거울과,
    상기 회전 거울로부터 나온 광신호를 평행광으로 만들어 상기 전달되어야 할 광도파로로 전달하는 제4 렌즈를 포함하는 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 광원부는,
    하나의 광원 또는 서로 다른 파장의 광신호를 발생시키는 2개 이상의 광원으로 구성되며,
    상기 광원은 레이저 또는 LED를 포함하는 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 출력단은,
    산란패턴 또는 거울로 구성되어 있으며,
    상기 광도파로의 끝단에 형성되어 하나 이상의 상기 광도파로와 연결되어 있는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 광 도파로는,
    상기 패널부 내에서 2개 이상의 광 도파로로 분리되거나, 2개 이상의 상기 광 도파로가 결합되어 상기 출력단과 연결되어 있는 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 패널부는,
    구부릴 수 있는 유연성 광학 필름으로 구성된 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 패널부의 필름은,
    광신호를 전달하기 위한 코어층과,
    상기 코어층에 비해 낮은 굴절률을 갖는 물질로 형성된 클래드층을 포함하는 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 패널부의 필름 아래에 형성되어 있으며, 광을 반사하거나 산란시키는 반사층을 더 포함하는 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 패널부의 필름 위 또는 아래에 형성되어 있으며, 상기 출력단을 통해 출력되는 광신호의 세기 분포의 균일성을 향상시키는 산란층을 더 포함하는 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 패널부의 필름 위에 형성되어 있으며, 상기 패널부의 필름을 보호하는 보호층을 더 포함하는 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 패널부의 필름 위 또는 아래에 형성되어 있으며, 상기 패널부의 필름의 변형을 방지하는 지지층을 더 포함하는 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 패널부의 상기 출력단 사이에 형성되어 있으며, 하나의 출력단을 통해 출력되는 광신호 이외의 다른 출력단으로부터 발생되거나 상기 광 도파로로부터 발생되는 산란 광신호를 차단하기 위한 흡수층을 더 포함하는 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 디스플레이 또는 조명을 제공하기 위한 것인 장치.
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