KR20140068291A - 양면 표시 장치 및 앙면 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

양면 표시 장치 및 앙면 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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강문식
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유한열
윤수영
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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛의 적용시 사용자의 반대편으로 출사되는 광을 이용하여 광이 누설되는 것을 감소시키는 양면 표시 장치 및 앙면 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 투명 백라이트 유닛의 적용시에, 상기 투명 표시 패널부의 반대편에 상기 롤 필름부를 배치하여 상기 백라이트 유닛부로부터 상기 투명 표시 패널부의 반대편으로 발생하는 광원을 재활용하며, 상기 투명 표시 패널부의 휘도를 증가시킬 수 있다.

Description

양면 표시 장치 및 앙면 표시 장치의 구동 방법{TWO WAY DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 양면 표시 장치 및 앙면 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명 백라이트 유닛의 적용시 사용자의 반대편으로 출사되는 광을 이용하여 광이 누설되는 것을 감소시키는 양면 표시 장치 및 앙면 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 분자 배열을 변환시키고, 이러한 분자 배열의 변환에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하여 영상을 표시하는 디스플레이 장치이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 특성상 자체적으로 발광할 수 없는 단점이 있기 때문에, 외부 광원을 필요로 한다. 투명 표시 장치는 외부 광원이 부족한 경우에는 시인성이 낮으며, 상기 투명 표시 장치 상에서 이미지를 시인하기 어렵다는 단점이 존재한다. 따라서 태양광 등의 광원이 존재하는 주간에만 활용 가치가 존재하였다.
백라이트 유닛은 액정이 표시되도록 광을 공급하는 역할을 한다. 또한 백라이트 유닛이 투명 도광판을 포함함으로써 투명 표시 패널의 성격을 유지하도록 할 수 있다.
또한 일반적인 액정 표시 장치의 경우 소비 전력의 약 70~80% 가량이 백라이트 유닛에서 소모된다. 따라서 광고 패널 등에 있어서 상기 백라이트 유닛의 소비 전력을 줄이기 위한 시도가 있어왔다.
상기 투명 표시 패널에 투명 백라이트 유닛을 결합하면 광원이 풍부한 낮에는 백라이트 유닛을 구동하지 않을 수 있다. 이에 따라 소비되는 전력을 줄일 수 있다. 투명 표시 장치의 활용을 통하여 투명 표시 장치의 장점을 가질 뿐만 아니라, 어두운 환경에서도 투명 표시 패널 상에 이미지의 시인이 가능하다.
다만, 투명 백라이트 유닛을 결합한 투명 표시 장치는 투명 표시 장치의 본래 목적을 달성하기 위하여 도광판(Light Guide Plate; LGP)의 후면에 부착되는 반사 부재 등이 존재하지 않는다. 상기 투명 백라이트 유닛에서 광을 발생시키면, 사용자 반대편으로 발산되는 광의 손실이 발생한다. 상기 광의 손실에 따라 백라이트 유닛의 소비 전력이 커지는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 투명 표시 패널부, 백라이트 유닛부, 롤 필름부 및 액정표시 패널 구동 회로부를 포함하며, 상기 투명 표시 패널부의 반대편에 상기 롤 필름부를 배치하여 상기 백라이트 유닛부로부터 상기 투명 표시 패널부의 반대편으로 출사하는 광을 재활용하는 양면 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 양면 표시 장치를 구동하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 양면 표시장치는 투명 표시 패널부, 상기 투명 표시 패널에 대향되도록 배치되는 롤 필름(Roll film)부 및 상기 롤 필름부와 상기 투명표시 패널부 사이에 배치되는 백라이트 유닛부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 양면 표시 장치는 상기 투명 표시 패널을 구동하는 액정 표시 패널 구동 회로부 및 이미지가 표시되도록 상기 액정 표시 패널 구동 회로부를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 양면 표시 장치는 상기 롤 필름부를 구동하기 위한 롤 필름 구동 회로부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 양면 표시 장치는 주변의 조도를 측정하는 광 센서부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 양면 표시 장치는 상기 백라이트 유닛부를 구동하기 위한 광원 구동 회로부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 롤 필름부는 이미지를 나타내는 필름부 및 상기 필름을 이동시키기 위한 롤(Roll)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필름부는 고정된 이미지를 갖는 이미지 영역을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필름부는 투명 필름 영역 또는 반사 필름 영역 중 어느 하나 이상을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필름부는 상기 필름부의 중앙에 이미지부가 배치되고 양 장변들 각각을 따라 필름을 이동하기 위한 필름 이동용 홈이 일정 간격으로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 롤(Roll)은 상기 필름부를 이동시키기 위하여 상기 필름 이동용 홈에 삽입되도록 롤 외부에 일정간격으로 돌출된 돌출부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛(Back light unit)부는 상기 투명 표시 패널부 및 상기 롤 필름부에 광을 제공하기 위하여 상기 백라이트 유닛부의 상하 또는 좌우에 적어도 하나 이상 배치된 광원 및 상기 광원으로부터 발생된 상기 광이 상기 투명 표시 패널부 및 상기 롤 필름부 전면에 입사되도록 상기 광을 확산시키기 위한 도광판을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛부는 상기 도광판으로부터 출사된 광을 확산하는 복수개의 광학 시트를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드(light emitting diode: LED)이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도광판은 광 확산제를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 확산제는 실리콘계, 아크릴계, 스티렌계, 메타크릴산메틸??스티렌 공중합물계, 폴리카보네이트계, 부틸아크릴레이트, 올리핀계 가교 또는 미가교의 미립자, 실리카, 탈크(Talc), 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄(TiO2)로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 투명 표시 패널부, 상기 투명 표시 패널에 대향되도록 배치되며 이미지 영역, 투명 필름 영역 및 반사 필름 영역을 포함하는 롤 필름(Roll film)부 및 상기 롤 필름부와 상기 투명표시 패널부 사이에 배치되는 백라이트 유닛부를 포함하는 양면 표시 장치의 구동 방법은 광을 수집하는 단계, 상기 광을 분석하여 조도를 분석하는 단계, 상기 분석된 조도에 기반하여 상기 이미지 영역, 상기 투명 필름 영역 또는 상기 반사 필름 영역이 상기 백라이트 유닛부를 대향하도록 상기 롤 필름부를 구동하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분석된 조도가 설정된 조도 이상일 때, 외부 광이상기 롤 필름부 및 상기 백라이트 유닛부를 통과하여 상기 투명 표시 패널부에 제공될 수 있도록, 상기 투명 필름 영역이 상기 백라이트 유닛부를 대향하도록 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분석된 조도가 설정된 조도 미만일 때, 상기 백라이트 유닛부를 구동하여 상기 투명 표시 패널부 및 상기 롤 필름부에 광을 제공하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛부를 구동할 때, 상기 이미지 영역이 상기 백라이트 유닛부를 대향하도록 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛부를 구동할 때, 상기 반사 필름 영역이 상기 백라이트 유닛부를 대향하도록 반사 필름 영역이 배치된다.
본 발명의 실시예들에 따른 양면 표시 장치 및 양면 표시 장치의 구동방법에 따르면, 투명 표시 패널부, 백라이트 유닛부, 롤 필름부 및 액정표시 패널 구동 회로부를 포함한다. 투명 백라이트 유닛의 적용시에, 상기 투명 표시 패널부의 반대편에 상기 롤 필름부를 배치하여 상기 백라이트 유닛부로부터 상기 투명 표시 패널부의 반대편으로 발생하는 광원을 재활용하며, 상기 투명 표시 패널부의 휘도를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기의 광원이 누설되는 것을 감소시켜 백라이트 유닛에 있어서 광원의 구동에 의한 전력의 소비를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 롤 필름부의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 백라이트 유닛 부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치 구동 방법의 구동 과정을 설명하기 위한 단계도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치는 투명 표시 패널부(100), 상기 투명 표시 패널부(100)에 대향되도록 배치되는 롤 필름(Roll film)부(300), 상기 롤 필름부(300)와 상기 투명 표시 패널부(100)의 사이에 배치되는 백라이트 유닛부(200)를 포함한다.
상기 투명 표시 패널을 구동하는 액정 표시 패널 구동 회로부(101), 이미지가 표시되도록 상기 액정 표시 패널 구동 회로부를 제어하는 제어부(500), 상기 롤 필름부(300)를 구동하기 위한 롤 필름 구동 회로부(301), 주변의 조도를 측정하는 광 센서부(400) 및 상기 백라이트 유닛부를 구동하기 위한 광원 구동회로부를 더 포함할 수 있다.
상기 투명 표시 패널부(100)는 상기 백라이트 유닛부(200)의 일면에배치될 수 있다. 상기 투명 표시 패널부(100)는 이미지를 표시하며, 예를 들어, 투명 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 표시 패널부(100)는 제1 기판, 제2 기판, 액정층, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함한다.
상기 제1 기판 및 제2 기판은 투명한 절연 기판이다. 예를 들어, 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
상기 제1 기판은 매트릭스(Matrix) 형태로 트랜지스터가 형성되어 있는 박막 트랜지스터(Thin Film Transister; TFT)를 포함하는 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 상기 제1 기판은 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 복수의 게이트 라인(Gate Line; GL) 및 복수의 데이터 라인(Data Line; DL)을 포함할 수 있다.
상기 제2 기판은 상기 액정층(Liquid Crystal; LC)을 사이에 두고 상기 제1 기판과 대향하여 배치된다. 상기 제2 기판은 상기 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 소정의 색으로 발현시키는 컬러 필터(Color Filter; CF)들을 포함하는 컬러 필터 기판일 수 있다. 상기 제2 기판은 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터를 포함한다. 상기 제2 기판은 상기 제1 내지 제3 컬러 필터들 사이에 배치되는 블랙매트릭스(Black Matrix; BM)를 더 포함한다.
예를 들어, 상기 제1 컬러 필터는 레드 컬러 필터(R)이고, 상기 제2 컬러 필터는 그린 컬러 필터(G)이며, 상기 제3 컬러 필터는 블루 컬러 필터(B)일 수 있다.
상기 제1 컬러 필터, 상기 제2 컬러 필터, 상기 제3 컬러 필터는 일 행 및 일 열에 위치하여 반복 배열 될 수 있다. 상기 컬러 필터들은 레드, 그린, 블루뿐만 아니라, 시안, 마젠타, 옐로우, 화이트로부터 선택될 수 있다.
상기 제1 기판은 컬러 필터와 화소 전극을 동일한 기판에 형성하는 구조(color filter on array, COA) 일 수 있다. 또한, 상기 제1 기판은 블랙매트릭스를 화소 전극과 동일한 기판에 형성하는 구조(black matrix on array, BOA) 일 수 있다. 이때, 일반적으로 컬러 필터 및 블랙 매트릭스 모두 화소 전극과 동일한 기판에 형성할 수 있다.
상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부는 상기 제1 기판에 연결되어, 상기 제1 기판에 구동 신호를 출력할 수 있다. 상기 구동부들은 각각 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB), 상기 연성 인쇄 회로 기판에 장착되어 있는 구동칩 및 상기 연성 인쇄 회로 기판의 일측에 연결되어 있는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다.
상기 백라이트 유닛부(200)의 상기 투명 표시 패널부(100)의 반대편 타면에 대향하여 상기 롤 필름부(300)가 배치될 수 있다.
상기 양면 표시 장치의 롤 필름부(300)의 구성은 후술할 도 4에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 백라이트 유닛부(200)에서 출사된 광원이 상기 투명 표시 패널부(100) 및 상기 롤 필름부(300)로 출사되어 양면 표시 장치의 전면 및 후면에서 양 방향으로 사용자들에게 이미지가 표시될 수 있다.
상기 백라이트 유닛부(200)의 구성은 후술할 도 3에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 투명 표시 패널부(100)는 상기 제어부(500)의 제어에 따라 상기 액정 표시 패널 구동 회로부(101)에 의하여 구동된다.
상기 투명 표시 패널부(100)는 상기 광 센서부(400)에서 분석된 조도가 설정 조도에 도달하게 되면 제어부(500)를 통하여 상기 광원 구동 회로(201)에 의하여 상기 광원(210)에 전원이 인가되지 않을 수 있으며, 상기 설정 조도 미만인 경우에는 상기 광원(210)에 전원이 인가될 수 있다.
상기 광 센서부(400)는 하나 이상의 광 리시버 및 프리즘 구조의 렌즈 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 광 센서부(400)는 투명 표시 패널부(100)의 주변 영역에 배치하며, 외부 광을 감지할 수 있다. 상기 광 센서부(400)는 외부 광원의 배치에 따라 적절하게 변경(modify)될 수 있다.
상기 광 센서부(400)는 태양광 등으로부터 광을 수집하여 조도를 분석하여 설정 조도에 따라 상기 제어부(500)에 전달한다.
상기 백라이트 유닛부(200)에서 공급하는 광이 상기 광 센서부(400)의 하부에 공급되는 경우, 상기 백라이트에 의한 노이즈가 발생할 수 있다. 상기 백라이트에 의한 노이즈를 제거하기 위하여 상기 광 센서부(400)의 하부에 광 차단부를 배치할 수 있다.
상기 광 차단부는 상기 광 센서부를 구동하기 위한 구동회로기판(미도시)일 수 있다. 상기 구동회로기판은 상기 광 센서부의 하부에 배치되며, 상기 광을 상기 구동회로 기판으로써 차단할 수 있다.
상기 광 센서부(400)에 메모리부(미도시)를 두어 각 조도의 수준에 따라 광원이 구동되는 세기를 조절할 수 있다. 상기 광 센서부(400)에서 설정 조도의 빛의 밝기 값은 레벨 0으로 하고, 광원을 구동시키지 않도록 별도의 메모리부(미도시)를 두어 저장할 수 있다. 상기 설정 조도 이상의 빛의 밝기에서는 상기 광원을 구동시키지 않더라도 상기 투명 표시 패널 상의 이미지 시인이 가능하다.
또한, 상기 설정 조도 이하의 빛의 밝기 값을 정도에 따라 레벨 1, 2, 3, 4의 값으로 구분하여, 상기 레벨에서는 상기 광원을 구동시키도록 저장할 수 있다. 상기 레벨 1은 덜 어두운 상태이며, 상기 레벨 4로 갈수록 점점 더 어두운 상태이다.
따라서, 표시 장치의 주변 밝기에 따라 상기 광원을 구동하는 세기를 조절함으로써 상기 광원에서 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 추가적으로 빛의 밝기가 어두운 환경에서는 롤 필름의 반사 영역을 배치시켜 적은 광원에도 원하는 밝기를 얻을 수 있다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 롤 필름부의 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 롤 필름부(300)는 상기 투명 표시 패널부(100)에 대향하도록 상기 롤 필름부(300)가 배치될 수 있다. 상기 투명 표시 패널부(100)과 상기 롤 필름부(300) 사이에 백라이트 유닛부(200)가 배치될 수 있다.
상기 롤 필름부(300)는 이미지를 나타내는 필름부(310) 및 상기 필름을 이동시키기 위한 롤(Roll)(320)을 포함한다. 상기 필름부(310)는 고정된 이미지를 갖는 이미지 영역(311)을 포함하며, 투명 필름 영역(312) 또는 반사 필름 영역(313) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 필름부(310)의 중앙에 상기 이미지 영역(311), 상기 투명 필름 영역(312) 또는 상기 반사 필름 영역(313)이 배치할 수 있다. 상기 이미지 영역(311), 상기 투명 필름 영역(312) 및 상기 반사 필름 영역(313)은 일 방향을 따라 배열된다.
상기 롤 필름부(300)는 상기 투명 표시 패널부(100)에서 이미지가 표시되는 면의 반대 면, 상기 롤 필름부에서 다른 사용자가 시인할 수 있는 소정의 이미지를 갖는 이미지 영역(311)을 포함한다.
상기 이미지 영역(311)의 이미지는, 예를 들어, 광고 등과 같은 고정 이미지이며, 프린트, 전사(transcription), 현상(development) 등에 의해 상기 롤 필름부(300)에 형성될 수 있다.
상기 롤 필름부(300)는 필요에 따라, 서로 다른 이미지를 갖는 복수의 이미지 영역(311)을 포함할 수 있다.
상기 이미지 영역(311)은 원하는 시간 간격에 따라 롤 필름부(300)를 구동시켜 상기 이미지 영역(311)을 순차적으로 이동시킬 수 있다. 다른 사용자에게 상기 롤 필름부 상의 복수개의 이미지를 표시할 수 있다.
상기 롤 필름부(300)는 광량이 풍부한 주간과 같은 상황에서 상기 투명 표시 패널부(100)의 투명 필름 영역(312)을 포함할 수 있다.
상기 롤 필름부(300)에서 상기 투명 필름 영역(312)에 배치하는 경우, 사용자가 상기 투명 표시 패널부를 바라보았을 때 양면 표시 장치의 뒷 배경이 그대로 사용자에게 투영되어 상기 양면 표시 장치의 뒷 배경 상에 이미지가 표시되며, 사용자가 이를 시인할 수 있게 된다. 따라서 상기 양면 표시 장치의 뒷 배경과 이미지를 동시에 시인할 수 있다.
다만, 상기 투명 필름 영역(312)이 아닌, 상기 이미지 영역(311) 또는 상기 반사 필름 영역(313)이 배치시켜 상기 양면 표시 장치의 뒷 배경이 투영되지 않을 수 있다.
광량이 부족한 야간과 같은 상황에서 상기 백라이트 유닛부(200)를 구동시킬 수 있다. 이 경우, 상기 투명 표시 패널부(100)에 이미지를 표시함에 있어서 상기 롤 필름부에 반사 필름 영역(313)을 배치할 수 있다. 반사 필름 영역에서 반사 필름이 상기 백라이트 유닛(200)에 대향하여 배치될 수 있다.
따라서 상기 백라이트 유닛부(200)에서 롤 필름부(300)로 출사된 광이 상기 반사 필름 영역(313)의 반사 필름을 통하여 다시 반사된다. 반사된 광은 상기 투명 표시 패널부(100)에서의 광으로 다시 사용됨으로써 상기 투명 표시 패널부(100)의 휘도를 증가시킬 수 있다.
상기 반사 필름이 상기 백라이트 유닛부(200)와 대향하도록 배치되는 경우, 실질적으로 상기 투명 표시 패널부(100)에 제공되는 광량이 증가함에 따라, 상기 광원(210)에 제공되는 전류 값을 줄여 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
본 실시예에서, 상기 롤 필름부(300)는 상기 이미지 영역(311), 상기 투명 필름 영역(312) 및 상기 반사 필름 영역(313)을 모두 포함하나, 다른 실시예에서, 롤 필름부는 이 중 하나 또는 둘을 포함할 수 있다.
상기 필름부(310)의 양 장변들을 따라 양 장변에 일정 시간 간격으로 또는 원하는 경우 필름부(310)를 이동하기 위한 필름 이동용 홈(314)이 일정 간격으로 형성되어 있다.
상기 필름부(310)를 이동시키기 위하여 배치된 상기 롤(Roll)(320)은 상기 필름 이동용 홈(314)에 삽입되도록 상기 롤 외부에 일정간격으로 돌출된 돌출부(321)를 포함한다.
상기 필름 이동용 홈(314)은 상기 필름부의 롤(Roll)(320)의 외부에 일정간격으로 돌출된 돌출부(321)에 삽입되도록 일정한 간격으로 상기 돌출부에 대응하여 형성된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 백라이트 유닛 부(200)의 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 백라이트 유닛부(Back Light Unit; BLU) (200)는 상기 투명 표시 패널부(100) 및 상기 롤 필름부(300)에 광을 제공하기 위하여 상기 백라이트 유닛부(200)의 상하 또는 좌우에 적어도 하나 이상 배치된 광원(210) 및 상기 롤 필름부(300) 전면에 입사되도록 상기 광을 확산시기기 위한 도광판(Light Guide Plate; LGP)(220)을 포함한다.
또한 상기 백라이트 유닛부(200)는 상기 도광판(220)으로부터 출사된 광을 확산하는 복수개의 광학 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 백라이트 유닛부(200)는 광을 발생시켜 상기 투명 표시 패널(100) 및 상기 롤 필름부(300)에 광을 제공한다. 상기 백라이트 유닛부(200)의 일면이 상기 투명 표시 패널(100)의 일면에 대향하도록 배치될 수 있다.
상기 투명 표시 패널에 이미지를 표시하는데 필요한 광을 발생시키는 상기 광원(210)은 상기 광원 구동 회로(201)에 의하여 발광하여 상기 도광판(220)으로 광을 발산한다. 상기 광원의 수는 광원(210)의 효율 또는 도광판(220)의 효율에 따라 하나 이상으로 변경될 수 있다.
상기 광원(210)은 예를 들어, 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL), 외부전극 형광 램프(external electrode fluorescent lamp, EEFL), 평판 형광 램프(flat fluorescent lamp, FFL), 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 광원을 포함하여 상기 광을 발생시키는 점 광원(point light source) 또는 선 광원(line light source)일 수 있다.
상기 광원(210)은 상기 제어부(500)의 제어에 따라 상기 광원 구동 회로(201)에 의하여 구동된다. 상기 광원(210)은 상기 광 센서부(400)에서 분석된 조도가 설정 조도에 도달하게 되면 제어부(500)의 제어에 따라 상기 광원 구동 회로(201)에 의하여 상기 광원(210)에 전원이 인가될 수 있으며, 상기 설정 조도 미만인 경우에는 상기 광원(210)에 전원이 인가되지 않을 수 있다.
상기 도광판(220)은 상기 광원(210)으로부터 상기 도광판(220)으로 출사된 광을 상기 투명 표시 패널부(100) 및 상기 롤 필름부(300)로 가이드(guide)한다.
상기 도광판(220)은 상기 광원(210)에서 발산된 광을 균일하게 확산하여 상기 투명 표시 패널부(100) 및 롤 필름부(300)의 백라이트로 제공할 수 있다. 상기 도광판(220)은 상기 투명 표시 패널부(100) 및 상기 롤 필름부(300)로 입사되도록 가이드하며 상기 투명 표시 패널부(100) 및 상기 롤 필름부(300)의 전면에 고르게 입사되도록 상기 광을 확산시켜 출사한다.
상기 도광판(220)은 점 광원 광학 분포 또는 선 광원 광학 분포를 갖는 입사광을 면 광원 광학 분포를 갖는 출사광으로 변경시킨다. 즉, 상기 도광판(220)은 상기 광원(210)에서 발생한 상기 광을 상기 투명 표시 패널부(100) 및 상기 롤 필름부(300) 쪽으로 안내하면서 상기 광의 경로를 변경한다.
상기 백라이트 유닛부(200)는 상기 도광판(220)으로부터 출사된 광을 확산하여 출사하는 복수개의 광학 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 시트(230)는 상기 투명 표시 패널(100)과 상기 도광판(220)의 사이에 각각 배치할 수 있다. 상기 광학 시트(230)는 상기 도광판(220)의 양면에 배치하여 상기 백라이트 유닛(200)의 양 방향으로 광을 확산하여 출사할 수 있다.
상기 광학 시트(230)는 복수의 시트들을 포함할 수 있다. 상기 광학 시트(230)는 고휘도 편광(dual brightness enhancement film, DBEF) 시트, 프리즘 시트, 확산 시트 등을 포함할 수 있다.
상기 고휘도 편광(DBEF) 시트는 상기 프리즘 시트의 상부에 배치되어 상기 프리즘 시트를 통과한 광의 휘도를 향상시킨다.
광의 방향이 불규칙하여 정면 시야각이 크게 저하되는 문제점을 개선하기 위하여 상기 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 상기 프리즘 시트는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정하게 배열될 수 있다. 상기 프리즘 시트는 상기 확산 시트에서 확산된 광을 상부의 상기 투명 표시 패널부(100)에 수직한 방향으로 집광한다. 상기 고휘도 편광 시트 및 상기 프리즘 시트 사이에는 상기 스크래치에 약한 프리즘 시트를 보호하는 보호 시트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 시트는 복수 개 형성될 수 있다. 상기 광학 시트의 구성은 이에 한정되지 않으며 다양하게 구성될 수 있다.
상기 확산 시트는 베이스 기판과 상기 베이스 기판에 형성된 구슬 모양의 비드를 포함하는 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 상기 확산판을 통과한 광을 확산시켜 휘도를 균일하게 한다. 예를 들어, 상기 확산 시트는 복수 개 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 광학 시트(230)는 또 다른 시트들을 더 포함할 수 있고, 상기 시트들 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다. 또한, 다른 실시예에서, 상기 광학 시트(230)은 상기 여러 기능들을 갖는 통합 시트일 수 있다.
상기 도광판(220)은 투명수지 및 광확산제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
상기 투명수지는 광투과성이 높고, 내구성이 우수한 특성을 보이는 아크릴계 수지, 스티렌-아크릴계 공중합 수지, 스티렌계 수지, 스티렌-아크릴로니트릴계 수지 및 폴리카보네이트 수지 중 적어도 어느 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 아크릴계 수지는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트 등의 메타크릴산알킬에스테르; 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 등의 아크릴산알킬에스테르; 시클로헥실메타크릴레이트, 2-메틸시클로헥실메타크릴레이트, 디시클로펜타닐메타크릴레이트 등의 메타크릴산시클로알킬에스테르; 시클로헥실아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실아크릴레이트 등의 아크릴산시클로알킬에스테르; 페닐메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 등의 메타크릴산아릴에스테르; 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 등의 아크릴산아릴에스테르 중에서 선택된 어느 하나의 단독 중합체 또는 2종 이상의 공중합체인 것이 바람직하다.
또한 스티렌-아크릴계 공중합체 수지는 메타크릴산알킬에스테르, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산시클로알킬에스테르, 아크릴산시클로알킬에스테르, 메타크릴산아릴에스테르, 아크릴산아릴에스테르 중 선택되는 하나 이상과 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 하나 이상의 공중합체인 것이 바람직하다.
또한 스티렌계 수지는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 어느 하나의 단독 중합체 또는 이들의 공중합체인 것이 바람직하다.
또한 폴리카보네이트 수지는 디히드록시 페놀과 포스겐을 반응시키거나 디히드록시 페놀과 카보네이트 전구체의 반응에 의하여 제조된 선형 및 가지 달린 방향족 폴리카보네이트 단일 중합체, 폴리에스터 공중합체 또는 이들 일종 이상의 혼합물로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 광 확산제는 상기 광확산제는 광의 산란을 도모하기 위하여 사용되는 것으로서 유기입자, 무기입자 중 일종 이상의 입자를 단독 또는 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 일례로, 실리콘계, 아크릴계, 스티렌계, 메타크릴산메틸??스티렌 공중합물계, 폴리카보네이트계, 부틸아크릴레이트, 올리핀계 가교 또는 미가교의 미립자, 실리카, 탈크(Talc), 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄(TiO2) 등이 사용될 수 있다.
상기 광확산제의 평균 입경은 약 0.5㎛ 내지 약 5.0㎛인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게 상기 광확산제의 평균 입경이 약 0.8㎛ 내지 약 4㎛인 것이 좋다. 상기 광확산제의 평균 입경이 약 0.5㎛ 미만일 경우는 투명수지와의 분산성이 떨어질 뿐만 아니라 광의 산란 특성이 저하되어 발광효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한 상기 광확산제의 평균 입경이 약 5.0㎛를 초과할 경우 동일 첨가량 대비 광 확산 성능이 저하되어 광을 확산시키기 어렵다는 단점이 있다.
상기 광확산제는 상기 투명수지와의 굴절률 차이의 절대값이 0.1 내지 1.1인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 광확산제와 상기 투명수지와의 굴절율 차이의 절대값이 상기 범위 내인 경우 양호한 광 확산 특성을 발휘하여 우수한 발광효율을 갖는 도광판(220)을 제공할 수 있다.
상기 광확산제의 농도는 상기 도광판(220)의 크기에 따라서 전체적으로 휘도나 조도의 균일도를 고려하여 정하여질 수 있다. 바람직하게는 상기 광확산제는 투명수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 광확산제가 상기의 기준으로 1 중량부 미만일 경우 입사된 광을 효율적으로 확산시킬 수 없으며, 10 중량부를 초과할 경우 광의 투과율이 저하되어 휘도가 낮아 질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치 구동 방법의 구동 과정을 설명하기 위한 단계도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 표시 장치의 구동 방법은 광 센서부에서 광을 수집한다(S100). 상기 광을 분석하여 조도를 분석하고 상기 분석된 조도를 제어부에 전달한다(S200).
상기 제어부에서 액정 표시 패널 구동 회로를 통해 투명 표시 패널부를 구동하거나 상기 제어부에서 롤 필름 구동 회로를 통해 롤 필름부를 구동할 수 있다. 상기 제어부에서 광원 구동 회로부를 통해 백라이트 유닛부를 구동할 수 있다.
상기 양면 표시 장치의 상기 제어부(500)는 상기 양면 표시 장치를 전반적으로 제어한다.
상기 제어부(500)는 광 센서부(400)로부터 측정된 조도를 전달받아 상기 측정된 조도에 따라 상기 액정 표시 패널 구동 회로부(101), 상기 광원 구동 회로부(201), 상기 롤 필름 구동 회로부(301)를 각각 구동한다.
상기 투명 표시 패널부(100)는 상기 제어부(500)의 제어에 따라 상기 액정 표시 패널 구동 회로부(101)에 의하여 구동되어, 이미지를 표시할 수 있다.
상기 광 센서부(400)는 태양광 등으로부터 광을 수집하여 조도를 분석하여 설정 조도에 따라 상기 제어부(500)에 전달한다.
상기 광 센서부(400)에 의하여 상기 분석된 조도가 설정된 조도 이상일 때, 외부 광이 상기 롤 필름부(300) 및 상기 백라이트 유닛부(200)를 통과하여 상기 투명 표시 패널부(100)에 제공될 수 있도록, 상기 투명 필름 영역(312)이 상기 백라이트 유닛부(200)를 대향하도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 약 300 룩스(lx) 정도의 조도는 2m 정도 떨어진 형광등에서 발생하는 광의 세기에 해당하며, 조도가 약 300 룩스(lx) 이상인 경우에는 백라이트 유닛부(200)을 구동하지 않더라도 표시 패널 상에서 사용자에게 이미지의 시인이 가능하다.
상기 투명 필름 영역(312)이 상기 백라이트 유닛부(200)를 대향하도록 배치되는경우에는, 투명 표시 패널부 상의 이미지는 투명 표시 장치의 뒷 배경 상에 표시될 수 있다.
상기 분석된 조도가 설정된 조도 이상일 때, 상기 백라이트 유닛부의 광원에 전원을 인가하지 않더라도 사용자가 상기 투명 표시 패널상에서 이미지를 시인하는 것이 가능하다. 즉, 이미지를 시인함에 있어서 충분한 광량이 존재한다.
상기 분석된 조도가 설정된 조도 미만일 때, 상기 백라이트 유닛부(200)를 구동하여 상기 투명 표시 패널부(100) 및 상기 롤 필름부(300)에 광을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 유닛부(200)를 구동할 때, 상기 이미지 영역(311)이 상기 백라이트 유닛부를 대향하도록 배치된다.
상기 분석된 조도가 설정된 조도 미만인 경우에 상기 백라이트 유닛부의 광원에 전원을 인가하지 않는다면, 사용자가 상기 투명 표시 패널상에서 이미지를 충분히 시인하기 어렵다. 즉, 이미지를 시인함에 있어서 충분한 광량이 존재하지 않는다.
따라서 상기 백라이트 유닛부(200)에서 출사된 광을 통하여 투명 표시 패널 상에서 이미지를 시인할 수 있으며, 상기 투명 표시 패널의 반대편 상에서 상기 롤 필름부(300)의 이미지 영역(314) 상의 이미지를 시인할 수 있다.
상기 분석된 조도가 설정된 조도 미만인 경우에 상기 반사 필름 영역이 상기 백라이트 어셈블리를 대향하도록 반사 필름 영역이 배치된다. 즉, 상기 백라이트 유닛부를 구동할 때, 상기 반사 필름 영역이 상기 백라이트 어셈블리를 대향하도록 반사 필름 영역이 배치된다.
상기 반사 필름 영역(313) 상의 반사 필름은 반사판과 같은 역할을 한다. 또한 상기 백라이트 유닛(200)에서 롤 필름부(300) 방향으로 출사된 광이 상기 반사 필름 영역(313) 상의 반사 필름에 반사되어 투명 표시 패널 방향으로 광을 제공할 수 있다. 즉, 상기 롤 필름부 방향으로 출사된 광이 상기 롤 필름부 등 기타 부재에 흡수되어 누설되는 것을 방지하고, 상기 광을 상기 투명 표시 패널부에서 재차 사용할 수 있다.
따라서 상기 백라이트 유닛(200)에서 출사된 광의 손실을 최소화하여 상기 투명 표시 장치의 휘도를 증가시킬 수 있다.
상기 반사 필름이 상기 백라이트 유닛부(200)와 대향하도록 위치되는 경우, 실질적으로 상기 투명 표시 패널부(100)에 제공되는 광량이 증가함에 따라, 상기 광원(210)에 제공되는 전류 값을 줄여 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 양면 표시 장치는 광고, 정보 제공을 위한 안내 장치, 고정형 표시 장치 등에 사용될 수 있다.
100: 투명 표시 패널부 101: 액정 표시 패널 구동 회로부
200: 백라이트 유닛부 201: 광원 구동 회로부
210: 광원 220: 도광판
230: 광학 시트 300: 롤 필름부
301: 롤 필름 구동 회로부 310: 필름부
311: 이미지 영역 312: 투명 필름 영역
313: 반사 필름 영역 314: 필름 이동용 홈
320: 롤 321: 돌출부
400: 광 센서부 500: 제어부

Claims (20)

  1. 투명 표시 패널부;
    상기 투명 표시 패널부에 대향되도록 배치되는 롤 필름(Roll film)부; 및
    상기 롤 필름부와 상기 투명 표시 패널부 사이에 배치되는 백라이트 유닛부를 포함하는 양면 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 표시 패널부를 구동하는 표시 패널 구동 회로부; 및
    이미지가 표시되도록 상기 표시 패널 구동 회로부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 롤 필름부를 구동하기 위한 롤 필름 구동 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    주변의 조도를 측정하는 광 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛부를 구동하기 위한 광원 구동 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 롤 필름부는,
    이미지를 나타내는 필름부; 및
    상기 필름을 이동시키기 위한 롤(Roll)을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 필름부는,
    고정된 이미지를 갖는 이미지 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 필름부는,
    투명 필름 영역 또는 반사 필름 영역 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 필름부는,
    상기 필름부의 중앙에 이미지부가 배치되고 양 장변들 각각을 따라 필름을 이동하기 위한 필름 이동용 홈이 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 롤(Roll)은 상기 필름부를 이동시키기 위하여 상기 필름 이동용 홈에 삽입되도록 롤 외부에 일정간격으로 돌출된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛(Back light unit)부는,
    상기 투명 표시 패널부 및 상기 롤 필름부에 광을 제공하기 위하여 상기 백라이트 유닛부의 상하 또는 좌우에 적어도 하나 이상 배치된 광원; 및
    상기 광원으로부터 발생된 상기 광이 상기 투명 표시 패널부 및 상기 롤 필름부 전면에 입사되도록 상기 광을 확산시키기 위한 도광판을 포함하는 양면 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛부는,
    상기 도광판으로부터 출사된 광을 확산하는 복수개의 광학 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광원은 발광 다이오드(light emitting diode: LED)인 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 도광판은 광 확산제를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 광 확산제는 실리콘계, 아크릴계, 스티렌계, 메타크릴산메틸??스티렌 공중합물계, 폴리카보네이트계, 부틸아크릴레이트, 올리핀계 가교 또는 미가교의 미립자, 실리카, 탈크(Talc), 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄(TiO2)로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치.
  16. 투명 표시 패널부, 상기 투명 표시 패널부에 대향되도록 배치되며 이미지 영역, 투명 필름 영역 및 반사 필름 영역을 포함하는 롤 필름(Roll film)부 및 상기 롤 필름부와 상기 투명 표시 패널부 사이에 배치되는 백라이트 유닛부를 포함하는 양면 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    광을 수집하는 단계;
    상기 광을 분석하여 조도를 분석하는 단계;
    상기 분석된 조도에 기반하여 상기 이미지 영역, 상기 투명 필름 영역 또는 상기 반사 필름 영역이 상기 백라이트 유닛부를 대향하도록 상기 롤 필름부를 구동하는 단계를 포함하는 양면 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 분석된 조도가 설정된 조도 이상일 때, 외부 광이 상기 롤 필름부 및 상기 백라이트 유닛부를 통과하여 상기 투명 표시 패널부에 제공될 수 있도록, 상기 투명 필름 영역이 상기 백라이트 유닛부를 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 분석된 조도가 설정된 조도 미만일 때, 상기 백라이트 유닛부를 구동하여 상기 투명 표시 패널부 및 상기 롤 필름부에 광을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛부를 구동할 때, 상기 이미지 영역이 상기 백라이트 유닛부를 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛부를 구동할 때, 상기 반사 필름 영역이 상기 백라이트 유닛부를 대향하도록 반사 필름 영역이 배치되는 것을 특징으로 하는 양면 표시 장치의 구동 방법.
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