KR20150123915A - 로컬 디밍 요소들을 갖는 디스플레이들 - Google Patents

로컬 디밍 요소들을 갖는 디스플레이들 Download PDF

Info

Publication number
KR20150123915A
KR20150123915A KR1020157027115A KR20157027115A KR20150123915A KR 20150123915 A KR20150123915 A KR 20150123915A KR 1020157027115 A KR1020157027115 A KR 1020157027115A KR 20157027115 A KR20157027115 A KR 20157027115A KR 20150123915 A KR20150123915 A KR 20150123915A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display
local dimming
liquid crystal
module
backlight
Prior art date
Application number
KR1020157027115A
Other languages
English (en)
Inventor
쳉 첸
니콜라스 에이. 런들
준 치
크리스티안 에이. 리텐버그
매튜 카세볼트
디네쉬 씨. 매튜
빅터 에이치. 인
Original Assignee
애플 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 애플 인크. filed Critical 애플 인크.
Publication of KR20150123915A publication Critical patent/KR20150123915A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133365—Cells in which the active layer comprises a liquid crystalline polymer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • H01L27/32—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133562—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements on the viewer side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133567—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements on the back side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133601—Illuminating devices for spatial active dimming
    • G02F2001/133567—
    • G02F2001/133601—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/44—Arrangements combining different electro-active layers, e.g. electrochromic, liquid crystal or electroluminescent layers
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/02—Composition of display devices
    • G09G2300/023—Display panel composed of stacked panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0238—Improving the black level

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

전자 디바이스에는 액정 디스플레이와 같은 디스플레이가 제공된다. 디스플레이는 디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 액정 디스플레이 모듈을 포함한다. 백라이트 유닛이 디스플레이 모듈에 백라이트 조명을 제공하는 데 사용된다. 로컬 디밍 요소들을 갖는 셔터 모듈이 디스플레이를 통해서 투과되는 광의 양을 국부적으로 제어하는 데 사용된다. 로컬 디밍 요소들은 액정 디스플레이 구조물들, 폴리머 분산형 액정 디스플레이 구조물들, 광전 재료, 전기습윤 디스플레이 구조물들, 및/또는 다른 적합한 광 제어 요소들로부터 형성될 수 있다. 각각의 로컬 디밍 요소는 디스플레이 픽셀들의 어레이의 중첩 영역을 통해서 투과되는 광의 양을 제어한다. 로컬 디밍 요소들은 로우들 및 컬럼들을 갖는 균일한 어레이로 배열될 수 있거나, 또는 상이하게 형상화 및 크기설정될 수 있고, 디스플레이의 특정 영역들에 위치될 수 있다.

Description

로컬 디밍 요소들을 갖는 디스플레이들{DISPLAYS WITH LOCAL DIMMING ELEMENTS}
본 출원은 2013년 4월 1일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/854,651호에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원은 이로써 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 대체로 전자 디바이스들에 관한 것으로, 더 구체적으로는 디스플레이들을 구비한 전자 디바이스들에 관한 것이다.
전자 디바이스들은 종종 디스플레이들을 포함한다. 예를 들어, 셀룰러 전화들 및 휴대용 컴퓨터들은 종종 사용자에게 정보를 표시하기 위한 디스플레이들을 포함한다. 액정 디스플레이들과 같은 디스플레이들은 컬러 필터 층과 박막 트랜지스터 층 사이에 개재되는 얇은 액정 재료 층을 포함한다. 편광체 층들은 컬러 필터 층 위에 그리고 박막 트랜지스터 층 아래에 위치된다.
액정 디스플레이들은, 전형적으로, 디스플레이를 통해서 투과되는 광의 양을 변경할 수 있지만 광 자체를 생성하지는 않는 수동(passive) 디스플레이 픽셀들을 포함한다. 그 결과, 액정 디스플레이 픽셀들과 같은 수동 픽셀들을 갖는 디스플레이를 위한 백라이트를 제공하는 것이 종종 바람직하다.
사용자를 위해 이미지들을 디스플레이하기를 원하는 경우, 디스플레이 드라이버 회로소자가 박막 트랜지스터 층 내에 있는 격자 형상의 데이터 라인들 및 게이트 라인들에 신호들을 인가한다. 이들 신호들은 박막 트랜지스터 층 상의 픽셀들의 어레이와 관련된 전계를 조절한다. 생성된 전계 패턴은 액정 재료를 제어하는데, 이는 이어서 사용자를 위해 이미지들을 디스플레이하는 경우에 디스플레이를 통한 광의 투과를 제어한다.
액정 디스플레이에서 만족스러운 대조비를 달성하는 것은 어려울 수 있다. 에지형(edge-lit) 액정 디스플레이들에서는, 발광 다이오드들의 어레이와 같은 광원이 디스플레이의 후방에 위치된 도광판의 에지 내로 광을 방출한다. 도광판은 디스플레이에 걸쳐서 백라이트를 균일하게 분포시키는 데 사용된다. 따라서, 흑색과 같은 어두운 컬러를 디스플레이하기 위해, 액정 디스플레이 픽셀들은 광이 디스플레이를 통해서 투과되는 것을 차단하여 0 휘도의 외관을 제공한다. 그러나, 액정 재료의 구조물은 내재적으로 결함이 있고, 일부 광이 항상 디스플레이를 통해 누출될 것이다. 디스플레이의 상이한 영역들이 또한 어두운 상태에서 상이한 양의 광이 빠져 나올 수 있게 하여, 불균일한 블랙 스크린(때때로 누광(light leakage)으로 지칭되는 현상)을 초래할 것이다.
일부 디스플레이들은 에지형 백라이트 대신에 풀 어레이 백라이트(full array backlight)를 채용한다. 이러한 유형의 구성예에서는, 발광 다이오드들의 어레이가 디스플레이 바로 뒤에 형성된다. 이는 디스플레이가 어두운 컬러들이 디스플레이되고 있는 영역에 있는 백라이트를 스위칭오프하여 어두운 컬러가 실제 흑색에 더 가깝게 보이게 한다. 그러나, 이러한 유형의 풀 어레이 디스플레이들은 종종 에지형 디스플레이들보다 더 두껍고, 전형적으로 큰 양의 전력을 소비한다. 게다가, 풀 어레이 디스플레이 상에는 국부적으로 어두워질 수 있는 제한된 수의 구역들이 존재한다. 이는 디스플레이 상의 더 어두운 픽셀들에 의해 둘러싸인 밝은 오브젝트들 주위에 빛나는 헤일로(brightened halo)를 초래한다.
따라서, 전자 디바이스들을 위한 개선된 디스플레이들을 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
전자 디바이스에는 전자 디바이스 하우징에 장착되는 액정 디스플레이와 같은 디스플레이가 제공된다. 디스플레이는 디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 디스플레이 모듈을 포함한다. 디스플레이 모듈은 컬러 필터 층과 같은 상부 디스플레이 층과 박막 트랜지스터 층과 같은 하부 디스플레이 층 사이에 개재되는 액정 재료 층을 포함한다. 상부 편광체가 컬러 필터 층의 상부 표면 상에 형성된다. 하부 편광체가 박막 트랜지스터 층의 하부 표면 상에 형성된다.
백라이트 유닛이 디스플레이 모듈에 백라이트 조명을 제공하는 데 사용된다. 백라이트 유닛은 도광판, 및 도광판의 에지 내로 광을 방출하는 광원을 포함할 수 있다. 도광판은 디스플레이에 걸쳐서 광을 균일하게 분포시키는 데 사용된다.
디스플레이는 로컬 디밍 요소들을 갖는 셔터 모듈을 포함한다. 로컬 디밍 요소들은 디스플레이 픽셀들의 어레이의 중첩 영역을 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성된다. 로컬 디밍 요소들은 로우(row)들 및 컬럼(columns)들을 갖는 균일한 어레이로 배열될 수 있거나, 또는 로컬 디밍 요소들은 상이한 형상들 및 크기들을 가질 수 있고 디스플레이의 특정 영역들에 위치될 수 있다. 예를 들어, 셔터 모듈은 상이한 크기들을 갖는 제1 및 제2 로컬 디밍 요소들을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 셔터 모듈은 디스플레이의 하나 이상의 에지들을 따라서 이어지는 하나 이상의 연신된 로컬 디밍 요소들을 포함할 수 있다. 디스플레이의 상부 및 하부 에지들을 따라서 이어지는 로컬 디밍 요소들은 (예컨대, 와이드 스크린 영화 모드 동안에) 이들 영역들에서 누광을 최소화시키는 데 사용될 수 있다.
로컬 디밍 요소들은 액정 디스플레이 구조물들, 폴리머 분산형(polymer-dispersed) 액정 디스플레이 구조물들, 광전 재료, 전기습윤(electrowetting) 디스플레이 구조물들, 및/또는 다른 적합한 유형의 광 제어 요소들을 포함할 수 있다.
하나의 적합한 배열예에서, 셔터 모듈은 디스플레이 모듈의 후방에 위치된다(예컨대, 셔터 모듈은 디스플레이 모듈과 백라이트 유닛 사이에 개재된다). 다른 적합한 실시예에서, 셔터 모듈은 디스플레이 모듈의 전방에 배열된다(예컨대, 디스플레이 모듈은 셔터 모듈과 백라이트 유닛 사이에 개재된다).
추가적인 특징들, 그들의 특성 및 다양한 이점들이 첨부 도면 및 바람직한 실시예들의 하기의 상세한 설명으로부터 더 명백하게 될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 구조물들을 구비한 랩톱 컴퓨터와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 구조물들을 구비한 핸드헬드 전자 디바이스와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 구조물들을 구비한 태블릿 컴퓨터와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 구조물을 구비한 컴퓨터 디스플레이와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 도 1, 도 2, 도 3, 및 도 4에 도시된 유형의 예시적인 전자 디바이스의 개략도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 도 1, 도 2, 도 3, 및 도 4에 도시된 유형의 디바이스들에 사용될 수 있는 유형의 예시적인 디스플레이의 측단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 셔터 모듈과 백라이트 유닛 사이에 디스플레이 모듈이 개재되어 있는 예시적인 디스플레이의 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 디스플레이 모듈과 셔터 모듈 사이에 백라이트 유닛이 개재되어 있는 예시적인 디스플레이의 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 액정 디스플레이 구조물들로부터 형성된 예시적인 로컬 디밍 요소의 측단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 폴리머 분산형 액정 디스플레이 구조물들로부터 형성된 예시적인 로컬 디밍 요소의 측단면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른, 전기습윤 디스플레이 구조물들로부터 형성된 예시적인 로컬 디밍 요소의 측단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른, 폴리머 분산형 액정 디스플레이 구조물들 및 압전 재료로부터 형성된 예시적인 로컬 디밍 요소의 측단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 관련 디스플레이 모듈 내의 디스플레이 픽셀들의 어레이의 것과 일치하는 해상도를 갖는 로컬 디밍 요소들의 어레이를 갖는 예시적인 셔터 모듈의 평면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른, 관련 디스플레이 모듈 내의 디스플레이 픽셀들의 어레이의 것보다 작은 해상도를 갖는 로컬 디밍 요소들의 어레이를 갖는 예시적인 셔터 모듈의 평면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른, 로컬 디밍 요소들이 디스플레이의 특정 영역들에서의 누광을 최소화시키는 형상들, 크기들, 및 위치들을 갖게 되는 예시적인 셔터 모듈의 평면도이다.
전자 디바이스들 내의 디스플레이들, 예컨대 액정 디스플레이들에는 편광체들이 제공될 수 있다. 편광체들을 구비한 디스플레이들을 갖는 예시적인 전자 디바이스들이 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.
도 1의 전자 디바이스(10)는 랩톱 컴퓨터의 형상을 갖고, 키보드(16) 및 터치패드(18)와 같은 컴포넌트들을 구비한 상부 하우징(12A) 및 하부 하우징(12B)을 갖는다. 디바이스(10)는, 상부 하우징(12A)이 하부 하우징(12B)에 대해 회전축(24)을 중심으로 방향(22)으로 회전할 수 있게 하는 힌지 구조물들(20)을 갖는다. 디스플레이(14)는 상부 하우징(12A)에 장착된다. 상부 하우징(12A) - 이는 때때로 디스플레이 하우징 또는 덮개(lid)로 지칭될 수 있음 - 은 회전축(24)을 중심으로 하부 하우징(12B)을 향해 상부 하우징(12A)을 회전시킴으로써 폐쇄 위치에 배치된다.
도 2는 셀룰러 전화, 음악 재생기, 게이밍 디바이스, 내비게이션 유닛, 또는 다른 소형 디바이스와 같은 핸드헬드 디바이스에 기초한 전자 디바이스(10)에 대한 예시적인 구성을 도시하고 있다. 디바이스(10)에 대한 이러한 유형의 구성예에서, 하우징(12)은 대향하는 전방 및 후방 표면들을 갖는다. 디스플레이(14)는 하우징(12)의 전방 표면 상에 장착된다. 디스플레이(14)는 버튼(26) 및 스피커 포트(28)와 같은 컴포넌트들에 대한 개구부들을 포함하는 외부 층을 가질 수 있다.
도 3의 예에서, 전자 디바이스(10)는 태블릿 컴퓨터이다. 도 3의 전자 디바이스(10)에서, 하우징(12)은 대향하는 평면형의 전방 및 후방 표면들을 갖는다. 디스플레이(14)는 하우징(12)의 전방 표면 상에 장착된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)는 버튼(26)을 수용하는 개구부를 구비한 외부 층을 갖는다.
도 4는 전자 디바이스(10)에 대한 예시적인 구성을 도시하는데, 여기서 디바이스(10)는 컴퓨터 디스플레이 내로 통합된 컴퓨터 또는 컴퓨터 디스플레이이다. 이러한 유형의 배열예에서, 디바이스(10)에 대한 하우징(12)은 스탠드(27)와 같은 지지 구조물 상에 장착된다. 디스플레이(14)는 하우징(12)의 전방 표면 상에 장착된다.
도 1, 도 2, 도 3, 및 도 4에 도시되어 있는 디바이스(10)에 대한 예시적인 구성들은 단지 예시적인 것이다. 대체로, 전자 디바이스(10)는 랩톱 컴퓨터, 내장형 컴퓨터가 들어 있는 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화, 미디어 플레이어, 또는 다른 핸드헬드 또는 휴대용 전자 디바이스, 손목시계 디바이스, 펜던트 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스 디바이스, 또는 다른 웨어러블 또는 미니어처 디바이스와 같은 더 소형인 디바이스, 텔레비전, 내장형 컴퓨터가 들어 있지 않은 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 디스플레이를 구비한 전자 장비가 키오스크(kiosk) 또는 자동차 내에 장착된 시스템과 같은 매립형 시스템, 이들 디바이스들 중 둘 이상의 디바이스의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비일 수 있다.
디바이스(10)의 하우징(12) - 이는 때때로 케이스로 지칭됨 - 은 플라스틱, 유리, 세라믹, 탄소-섬유 복합재 및 다른 섬유-기반 복합재, 금속(예컨대, 기계가공된 알루미늄, 스테인리스 강, 또는 다른 금속들), 다른 재료들, 또는 이들 재료들의 조합과 같은 재료들로 형성된다. 디바이스(10)는, 하우징(12)의 대부분 또는 전체가 단일 구조 요소(예컨대, 기계가공된 금속의 편부 또는 성형된 플라스틱의 편부)로부터 형성되는 유니바디 구성(unibody construction)을 사용하여 형성될 수 있거나, 또는 다수의 하우징 구조물들(예컨대, 내부 프레임 요소들에 장착된 외부 하우징 구조물들 또는 다른 내부 하우징 구조물들)로부터 형성될 수 있다.
디스플레이(14)는 터치 센서를 포함하는 터치 감응 디스플레이일 수 있거나, 또는 터치에 둔감할 수 있다. 디스플레이(14)를 위한 터치 센서들은 용량성 터치 센서 전극들의 어레이, 저항식 터치 어레이, 음향 터치, 광 터치 또는 힘-기반 터치 기술에 기초한 터치 센서 구조물들, 또는 다른 적합한 터치 센서 컴포넌트들로부터 형성될 수 있다.
디바이스(10)를 위한 디스플레이(14)는 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트들 또는 다른 적합한 이미지 픽셀 구조물들로부터 형성된 디스플레이 픽셀들을 포함한다.
디스플레이 커버 층이 디스플레이(14)의 표면을 커버할 수 있거나, 또는 디스플레이의 컬러 필터 층 또는 다른 부분과 같은 디스플레이 층이 디스플레이(14)에서의 최외층(또는 거의 최외층)으로서 사용될 수 있다. 최외 디스플레이 층은 투명 유리 시트, 투명 플라스틱 층, 또는 다른 투명 부재로부터 형성될 수 있다.
전자 디바이스(10)의 개략도가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 포함한다. 디스플레이(14)는 디스플레이 픽셀들(46P)의 어레이를 갖는 디스플레이 모듈(46), 로컬 디밍 요소들(62L)을 갖는 셔터 모듈(62)과 같은 셔터 모듈, 및 디스플레이 모듈(46)과 셔터 모듈(62)을 동작시키기 위한 디스플레이 제어 회로소자(29)를 포함한다.
디스플레이 픽셀들(46P)은 반사성 컴포넌트들, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트들, 유기 발광 다이오드(OLED) 컴포넌트들, 또는 다른 적합한 디스플레이 픽셀 구조물들로부터 형성될 수 있다. 디스플레이(14)에 컬러 이미지들을 디스플레이하는 능력을 제공하기 위해, 디스플레이 픽셀들(46P)은 컬러 필터 요소들을 포함할 수 있다. 각각의 컬러 필터 요소는 디스플레이(14)의 픽셀 어레이 내의 각각의 디스플레이 픽셀(46P)과 관련된 광에 컬러를 전하는 데 사용될 수 있다.
셔터 모듈(62)은 디스플레이(14)에 의해 방출되는 광의 양을 제어하는 것을 돕는 데 사용된다. 셔터 모듈(62)은 로컬 디밍 요소들(62L)을 포함하는데, 이들은 로우들 및 컬럼들로 된 어레이로 배열될 수 있거나 또는 다른 적합한 배열을 가질 수 있다. 각각의 로컬 디밍 요소(62)는 디스플레이(14)의 로컬 영역을 선택적으로 밝게 하거나 또는 어둡게 하는 데 사용된다. 예를 들어, 디스플레이(14)의 선택된 영역에 흑색을 디스플레이하기를 원하는 경우, 셔터 모듈(62)의 대응 영역 내의 로컬 디밍 요소들(62L)이 선택된 영역에서 광이 디스플레이(14)를 통해서 투과되는 것을 차단하도록 조작된다. 로컬 디밍 요소들(62L)은 액정 디스플레이 구조물들, 폴리머 분산형 액정 디스플레이 구조물들, 반사성 디스플레이 구조물들, 전기습윤 디스플레이 구조물들, 전기영동 디스플레이 구조물들, 마이크로전기기계적 시스템 기반 셔터 요소들, 광전 재료들, 및/또는 다른 적합한 광 제어 구조물들로부터 형성될 수 있다.
디스플레이 제어 회로소자(29)는 디스플레이(14)에 비디오 데이터 및 제어 신호들을 제공하는 데 사용될 수 있는 그래픽 제어기(때때로, 비디오 카드 또는 비디오 어댑터로 지칭됨)를 포함할 수 있다. 비디오 데이터는 디스플레이(14) 상에 표시될 텍스트, 그래픽, 이미지, 동영상 컨텐츠, 또는 다른 컨텐츠를 포함할 수 있다.
디스플레이 제어 회로소자(29)는 또한 디스플레이 드라이버 회로소자를 포함할 수 있다. 회로소자(29) 내의 디스플레이 드라이버 회로소자는 하나 이상의 집적 회로(IC)들을 사용하여 구현될 수 있으며, 때때로 드라이버 IC, 디스플레이 드라이버 집적 회로, 또는 디스플레이 드라이버로 지칭될 수 있다. 원한다면, 디스플레이 드라이버 집적 회로는 (일례로서) 디스플레이(14) 내의 박막 트랜지스터 기판 층의 에지 상에 장착될 수 있다. 디스플레이 제어 회로소자(29)는 타이밍 제어기(TCON) 집적 회로와 같은 TCON 회로소자를 포함할 수 있다. 타이밍 제어기는 디스플레이 픽셀들(46P)에 픽셀 신호들을 공급하는 데 그리고 로컬 디밍 요소들(62L)에 로컬 디밍 신호들을 공급하는 데 사용될 수 있다.
타이밍 제어기는 디스플레이 모듈(46) 및 셔터 구조물들(62) 양측 모두에 데이터 라인 신호들 및 게이트 라인 신호들을 공급한다. 디스플레이 제어 회로소자(29)는 저장 및 프로세싱 회로소자(33)와 같은, 디바이스(10) 내의 추가 회로소자에 커플링될 수 있다. 디바이스(10) 내의 저장 및 프로세싱 회로소자(33)는 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 디지털 신호 프로세서 집적 회로들, 사용자 주문형 집적 회로들, 및 다른 프로세싱 회로소자를 포함할 수 있다. 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 하드 디스크 드라이브 저장소, 솔리드 스테이트 드라이브들, 및 다른 저장 회로소자와 같은 휘발성 및 비휘발성 메모리 회로들이 또한 회로소자(33)에 포함될 수 있다. 디스플레이 교정 정보가 회로소자(33)를 사용하여 저장될 수 있거나, 또는 디스플레이 제어 회로소자(29) 또는 디스플레이(14)와 관련된 다른 회로소자를 사용하여 저장될 수 있다.
회로소자(33)는 사용자 입력을 획득하는 데 그리고 사용자에게 출력을 제공하는 데 무선 통신 회로소자(35) 및/또는 입출력 디바이스들(37)을 사용할 수 있다. 입출력 디바이스들(37)은 스피커, 마이크로폰, 센서, 버튼, 키보드, 디스플레이, 터치 센서, 및 입력을 수신하고 출력을 공급하기 위한 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 무선 통신 회로소자(35)는 무선 근거리 통신망 송수신기 회로소자, 셀룰러 전화망 송수신기 회로소자, 및 무선 통신을 위한 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
디바이스(10)의 디스플레이(14)에 대한(예컨대, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4의 디바이스들 또는 다른 적합한 전자 디바이스들의 디스플레이(14)에 대한) 예시적인 구성의 측단면도가 도 6에 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)는 백라이트(44)를 생성하기 위한 백라이트 유닛(42)과 같은 백라이트 구조물들을 포함한다. 동작 동안에, 백라이트(44)는 외향으로 (도 6의 배향에서 차원 Z로 수직 상향으로) 이동하고, 디스플레이 층들(46) 내의 디스플레이 픽셀 구조물들을 통과한다. 이는 사용자에 의한 관찰을 위해 디스플레이 픽셀들에 의해 생성되고 있는 임의의 이미지들을 조명한다. 예를 들어, 백라이트(44)는 방향(50)으로 관찰자(48)에 의해 관찰되고 있는 디스플레이 층들(46) 상의 이미지들을 조명한다.
디스플레이 층들(46)은 하우징(12) 내에 장착하기 위한 디스플레이 모듈을 형성하도록 플라스틱 섀시 구조물 및/또는 금속 섀시 구조물과 같은 섀시 구조물들에 장착될 수 있거나, 또는 디스플레이 층들(46)은 (예컨대, 하우징(12) 내의 리세스 부분(recessed portion) 내로 디스플레이 층들(46)을 적층시킴으로써) 하우징(12) 내에 직접 장착될 수 있다. 디스플레이 층들(46)은 액정 디스플레이를 형성하거나, 또는 다른 유형의 디스플레이들을 형성하는 데 사용될 수 있다.
디스플레이 층들(46)이 액정 디스플레이를 형성하는 데 사용되는 구성에서, 디스플레이 층들(46)은 액정 층(52)과 같은 액정 층을 포함한다. 액정 층(52)은 디스플레이 층들(58, 56)과 같은 디스플레이 층들 사이에 개재된다. 층들(56, 58)은 하부 편광체 층(60)과 상부 편광체 층(54) 사이에 개재된다. 디스플레이 층들(46)은 때때로 본 명세서에서 총괄적으로 "디스플레이 모듈"로 지칭된다.
층들(58, 56)은 유리 또는 플라스틱으로 된 투명 층들과 같은 투명 기판 층들로부터 형성된다. 층들(56, 58)은 박막 트랜지스터 층(예컨대, 박막 트랜지스터 회로소자의 층으로 코팅된 유리 층과 같은 박막 트랜지스터 기판) 및/또는 컬러 필터 층(예컨대, 어레이 내에 배열된 적색, 청색, 및 녹색 컬러 필터 요소들과 같은 컬러 필터 요소들의 층을 갖는 유리 층과 같은 컬러 필터 층 기판)과 같은 층들이다. 전도성 트레이스들, 컬러 필터 요소들, 트랜지스터들, 및 다른 회로들과 구조물들이 (예컨대, 박막 트랜지스터 층 및/또는 컬러 필터 층을 형성하도록) 층들(58, 56)의 기판들 상에 형성된다. 터치 센서 전극들이 또한 층들(58, 56)과 같은 층들 내로 포함될 수 있고, 그리고/또는 터치 센서 전극들이 다른 기판들 상에 형성될 수 있다.
하나의 예시적인 구성예에서, 층(58)은 액정 층(52)에 전계를 인가하기 위한 그리고 그에 의해 디스플레이(14) 상에 이미지들을 디스플레이하기 위한 박막 트랜지스터들 및 관련 전극들(디스플레이 픽셀 전극들)의 어레이를 포함하는 박막 트랜지스터 층이다. 층(56)은 디스플레이(14)에 컬러 이미지들을 디스플레이하는 능력을 제공하기 위한 컬러 필터 요소들의 어레이를 포함하는 컬러 필터 층이다. 원한다면, 층(58)은 컬러 필터 층일 수 있고, 층(56)은 박막 트랜지스터 층일 수 있다.
디스플레이 모듈(46)은 백라이트 구조물들(42)에 의해 제공되는 백라이트(44)로 조명된다. 도 6의 예에서, 백라이트 구조물들(42)은 도광판(78)과 같은 도광판을 포함한다. 도광판(78)은 투명 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 재료로부터 형성된다. 백라이트 구조물들(42)의 동작 동안에, 광원(72)과 같은 광원이 광(74)을 생성한다. 광원(72)은, 예를 들어 발광 다이오드들의 어레이일 수 있다.
광원(72)과 같은 하나 이상의 광원들로부터의 광(74)은 도광판(78)의 에지 표면(76)과 같은 하나 이상의 대응 에지 표면들 내로 커플링되고, 내부 전반사(total internal reflection)의 원리로 인해 도광판(78) 전체에 걸쳐서 차원들 X 및 Y로 분배된다. 도광판(78)은 피트(pit)들 또는 범프(bump)들과 같은 광산란 특징부들을 포함한다. 광산란 특징부들은 도광판(78)의 상부 표면 및/또는 대향하는 하부 표면 상에 위치된다.
도광판(78)으로부터 방향 Z로 상향 산란되는 광(74)은 디스플레이(14)를 위한 백라이트(44)로서 기능한다. 하향 산란되는 광(74)은 반사체(80)에 의해 상향 방향으로 다시 반사된다. 반사체(80)는 백색 플라스틱 또는 다른 반짝거리는 재료들의 층과 같은 반사성 재료로부터 형성된다. 그러나, 백라이트(42) 내의 반사체의 사용은 단지 예시적인 것이고, 일부 구성에서는 필요하지 않을 수 있다.
백라이트 구조물들(42)이 에지형 디스플레이의 일부분을 형성하는 도 6의 구성은 단지 예시적인 것이다. 원한다면, 다른 적합한 유형의 백라이트들이 디스플레이(14)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 구조물들(42)은 디스플레이 모듈(46)의 후방에 형성되는 유기 발광 다이오드들의 어레이 또는 발광 다이오드들의 어레이를 포함할 수 있거나, 또는 냉음극 형광 램프(cold-cathode florescent lamp)와 같은 다른 광원들을 포함할 수 있다.
백라이트 구조물들(42)에 대한 백라이트 성능을 향상시키기 위해, 백라이트 구조물들(42)은 선택적으로 광학 필름들(70)을 포함한다. 광학 필름들(70)은, 백라이트(44)를 균질화시키는 것 그리고 그에 의해 핫스폿(hotspot)들을 감소시키는 것을 돕기 위한 확산체 층들, 축외 관찰(off-axis viewing)을 향상시키기 위한 보상 필름들, 및 백라이트(44)를 시준하기 위한 명도(brightness) 향상 필름들(때때로, 터닝 필름(turning film)들로도 지칭됨)을 포함한다. 광학 필름들(70)은 백라이트 유닛(42) 내의 다른 구조물들, 예컨대 도광판(78) 및 반사체(80)와 중첩된다. 예를 들어, 도광판(78)이 도 6의 X-Y 평면 내에 직사각형 풋프린트(footprint)를 갖는 경우, 광학 필름들(70) 및 반사체(80)는 바람직하게는 일치하는 직사각형 풋프린트를 갖는다. 광학 필름들(70)이 도광판(78) 바로 위에 위치되는 도 6의 구성은 단지 예시적인 것이다. 원한다면, 광학 필름들(70)은 디스플레이(14) 내의 어느 곳에든 위치될 수 있다.
디스플레이(14)는 셔터 모듈(62)과 같은 셔터 모듈을 포함한다. 셔터 모듈(62)은 (도 6의 구성예에서 차원 Z로 상향으로) 디스플레이(14)를 통해서 투과되는 백라이트(44)의 양을 제어하는 것을 돕는 데 사용된다. 디스플레이(14) 상에 흑색 및 어두운 회색과 같은 어두운 컬러를 디스플레이하기를 원하는 경우, 셔터 모듈(62)은 광이 디스플레이(14)를 통해서 투과되는 것을 차단하는 데 사용된다. 따라서, 흑색 및 어두운 회색과 같은 어두운 컬러는 각각 실제 흑색 및 실제 어두운 회색에 더 가깝게 보일 것이다. 디스플레이(14) 상에 더 밝은 컬러를 디스플레이하기를 원하는 경우, 셔터 모듈(62)은 백라이트(44) 중 일부 또는 전부가 디스플레이(14)를 통과할 수 있게 한다.
셔터 모듈(62)은 로컬 디밍 요소들(62L)(도 5)을 포함한다. 각각의 로컬 디밍 요소는 디스플레이(14)의 주어진 영역을 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성된다. 셔터 모듈(62) 내의 로컬 디밍 요소들(62L)은 상이한 형상들 및 크기들을 가질 수 있거나, 또는 로컬 디밍 요소들(62L)은 모두 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 하나의 적합한 실시예에서, 로컬 디밍 요소들(62L)은 로우들 및 컬럼들로 된 어레이로 배열된다. 로컬 디밍 요소들(62L)은 디스플레이 모듈(46) 내의 디스플레이 픽셀들(46P)(도 5)과 동일한 해상도를 가질 수 있거나, 또는 로컬 디밍 요소들(62L)은 디스플레이 모듈(46) 내의 디스플레이 픽셀들(46P)의 해상도보다 더 크거나 더 작은 해상도를 가질 수 있다.
각각의 로컬 디밍 요소(62L)는 셔터 모듈(62) 내의 다른 로컬 디밍 요소들과는 독립적으로 광 투과를 제어하도록 구성된다. 로컬 디밍 요소들(62L)은 데이터 라인들 상의 데이터 라인 신호들 및 게이트 라인들 상의 게이트 라인 신호들을 사용하여 제어될 수 있다. 셔터 모듈(62)이 디스플레이(14)로부터의 광의 투과를 제어하는 데 사용되기 때문에, 셔터 모듈(62)은 컬러 필터 요소들을 포함할 필요가 없다(예컨대, 셔터 모듈(62)은 단색 디스플레이 구조물들을 포함할 수 있다). 그러나, 원한다면, 셔터 모듈(62)은 컬러 필터 요소들을 포함할 수 있다.
셔터 모듈(62)은 임의의 적합한 방식으로 디스플레이(14) 내의 다른 디스플레이 구조물들로 조립될 수 있다. 하나의 적합한 실시예에서, 셔터 모듈(62)은 광학적으로 투명한 접착제(84)와 같은 접착제를 사용하여 디스플레이 모듈(46)에 적층된다. 다른 적합한 실시예에서, 층(84)은 셔터 모듈(62)로부터 디스플레이 모듈(46)을 분리시키는 에어갭이다. 원한다면, 디스플레이 모듈(46) 및 셔터 모듈(62)은 단일 패널로서 제조될 수 있고, 층(84)은 생략될 수 있다.
디스플레이(14)의 동작 동안, 디바이스(10) 내의 제어 회로소자(예컨대, 도 5의 회로소자(33))는 디스플레이(14) 상에 디스플레이될 정보(예컨대, 디스플레이 데이터)를 생성하는 데 사용된다. 디스플레이될 정보는 제어 회로소자로부터 디스플레이 제어 회로소자(29)(예컨대, 박막 트랜지스터 층(58)의 리지(ledge) 상에 또는 디바이스(10) 내의 어딘가에 장착되는 디스플레이 드라이버 집적 회로)로 전달된다. 원한다면, 가요성 인쇄 회로 케이블이 제어 회로소자와 박막 트랜지스터 층(58) 사이에서 신호들을 라우팅(routing)하는 데 사용될 수 있다.
원한다면, 단일 디스플레이 제어 회로(예컨대, 도 5의 회로소자(29) 내의 타이밍 제어기(TCON) 집적 회로)가 디스플레이 모듈(46) 및 셔터 모듈(62) 양측 모두를 제어하는 데 사용될 수 있다. 이러한 유형의 구성예에서, 타이밍 제어기는 디스플레이 모듈(46) 및 셔터 구조물들(62) 양측 모두에 데이터 라인 신호들 및 게이트 라인 신호들을 공급한다. 원한다면, 디스플레이 모듈(46)의 디스플레이 픽셀들(46P)에 제공되는 신호들과 셔터 모듈(62)의 로컬 디밍 요소들(62L)에 제공되는 신호들의 타이밍이 동기화될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(46) 내의 선택된 디스플레이 픽셀(46P)이 흑색을 디스플레이하는 경우, 셔터 모듈(62) 내의 대응하는 로컬 디밍 요소(62L)(예컨대, 선택된 디스플레이 픽셀과 중첩되는 로컬 디밍 요소)가 광이 디스플레이(14)를 통해서 투과되는 것을 차단하도록 조작된다.
디스플레이 모듈(46) 및 셔터 모듈(62) 양측 모두를 제어하기 위한 단일 타이밍 제어기 집적 회로의 사용은 단지 예시적인 것이다. 원한다면, 제1 타이밍 제어기 집적 회로가 디스플레이 모듈(46)을 제어하는 데 사용될 수 있고, 제2 타이밍 제어기 집적 회로가 셔터 모듈(62)을 제어하는 데 사용될 수 있다.
도 6의 예에서, 셔터 모듈(62)은 디스플레이 모듈(46)과 백라이트(42) 사이에 개재된다. 이러한 유형의 구성예에서, 백라이트 구조물들(42)에 의해 생성되는 광(44)은 디스플레이 모듈(46)을 통과하기 전에 셔터 모듈(62)을 통과해야 한다. 디스플레이(14)의 주어진 영역에 어두운 컬러를 디스플레이하기를 원하는 경우, 셔터 모듈(62)의 대응 영역(예컨대, 어두운 컬러가 디스플레이될 영역과 중첩되는 영역) 내의 로컬 디밍 요소들(62L)이 그 영역에서 광이 셔터 모듈(62)을 통해서 투과되는 것을 방지하도록 조작된다. 디스플레이(14)의 주어진 영역에 더 밝은 컬러를 디스플레이하기를 원하는 경우, 셔터 모듈(62)의 대응 영역 내의 로컬 디밍 요소들(62L)은 그 영역에서 광이 셔터 모듈(62)을 통과할 수 있게 되도록 조작된다.
그러나, 이는 단지 예시적인 것이다. 원한다면, 셔터 모듈(62)은 디스플레이(46)의 전방에 위치될 수 있다. 이러한 유형의 구성예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(46)은 셔터 모듈(62)과 백라이트 구조물들(42) 사이에 개재된다. 방향(50)으로 관찰자(48)에 의해 관찰되고 있는 이미지들은 백라이트 구조물들(42)로부터의 백라이트(44)에 의해 조명된다. 흑색과 같은 어두운 컬러를 디스플레기하기를 원하는 경우, 셔터 모듈(62) 내의 로컬 디밍 요소들은 디스플레이 모듈(46)로부터 투과되는 백라이트(44)가 방향 Z로 셔터 모듈(62)을 통과하는 것을 차단하도록 조작된다. 더 밝은 컬러를 디스플레이하기를 원하는 경우, 셔터 모듈(62) 내의 로컬 디밍 요소들은 디스플레이 모듈(46)로부터 투과된 광이 셔터 모듈(62)을 통과할 수 있게 되도록 조작된다.
다른 적합한 실시예에서, 셔터 모듈(62)은 백라이트 구조물들(42)의 후방에 위치된다. 이러한 유형의 구성예가 도 8에 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 백라이트 구조물들(42)은 디스플레이 모듈(46)과 셔터 모듈(62) 사이에 개재될 수 있다. 디스플레이 모듈(46)의 선택된 영역에 더 밝은 컬러를 디스플레이하기를 원하는 경우, 셔터 모듈(62)의 대응 영역 내의 로컬 디밍 요소들은 투과성이다. 이는, 이어서, 백라이트(42)로부터 하향 산란되는 광(44')이 반사체(84)를 향해 모듈(62)을 통과할 수 있게 한다. 반사체(84)에 의해 반사되는 광(44")은 방향 Z로 상향 이동할 것이고, 디스플레이 모듈(46)을 조명할 것이다. 디스플레이 모듈(46)의 주어진 영역에 흑색과 같은 어두운 컬러를 디스플레이하기를 원하는 경우, 셔터 모듈(62)의 대응 영역 내의 로컬 디밍 요소들은 백라이트 구조물들(42)로부터 하향 산란되는 광(44')을 차단할 것이다. 이는 광(44')이 관찰자(48)를 향해 방향 Z로 반사되는 것을 방지한다.
원한다면, 백라이트 구조물들(42)은 생략될 수 있다. 이러한 유형의 구성예에서, 셔터 모듈(62)은 전술한 동일한 방식으로 동작한다. 그러나, 백라이트로부터의 광을 차단하거나 투과시키는 것보다는, 셔터 모듈(62)은 주변광의 투과를 제어하는 데 사용된다. 셔터 모듈(62)의 소정 영역이 투과성인 경우, 주변광은 셔터 모듈(62)의 그 영역을 통과할 것이고, 반사체(84)에 의해 반사될 것이다. 반사광은 디스플레이 모듈(46)의 대응 영역을 조명할 것이다. 셔터 모듈(62)의 소정 영역이 투과성이 아닌 경우, 디스플레이 모듈(46)의 대응 영역은 어두울 것(예컨대, 흑색임)인데, 그 이유는 주변광이 셔터 모듈(62)의 후방의 반사체(84)에 도달할 수 없을 것이기 때문이다.
하나의 적합한 실시예에서, 셔터 모듈(62) 내의 로컬 디밍 요소들(62L)은 액정 디스플레이 구조물들로부터 형성된다. 이러한 유형의 구성예가 도 9에 도시되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 로컬 디밍 요소(62L)는 액정 층(68)과 같은 액정 층을 포함한다. 액정 층(68)은 기판 층들(66, 86)과 같은 상부 기판 층과 하부 기판 층 사이에 개재된다. 층들(66, 86)은 하부 편광체 층(82)과 상부 편광체 층(64) 사이에 개재된다.
층들(66, 86)은 유리 또는 플라스틱으로 된 투명 층들과 같은 투명 기판 층들로부터 형성된다. 층들(86)은 예를 들어 박막 트랜지스터 층(예컨대, 박막 트랜지스터 회로소자의 층으로 코팅된 유리 층과 같은 박막 트랜지스터 기판)일 수 있다. 전도성 트레이스들, 트랜지스터들, 및 다른 회로들과 구조물들이 (예컨대, 박막 트랜지스터 층을 형성하도록) 기판 층(86) 상에 형성된다. 원한다면, 층(66)은 박막 트랜지스터 층일 수 있다. 도 9의 구성은 단지 예시적인 것이다.
셔터 모듈(62)이 이미지들을 디스플레이하는 것보다는 광 투과를 제어하는 데 사용되기 때문에, 로컬 디밍 요소(62L)는 컬러 필터 요소들을 포함할 필요가 없다. 그러나, 셔터 모듈(62)에 상이한 파장들의 광을 필터링하는 능력을 제공하기를 원하는 경우, 층(66)은 컬러 필터 층(예컨대, 어레이로 배열되는 적색, 청색, 및 녹색 컬러 필터 요소들과 같은 컬러 필터 요소들의 층을 갖는 유리 층과 같은 컬러 필터 층 기판)일 수 있다.
층(86)은 액정 층(68)에 전계를 인가하기 위한 그리고 그에 의해 로컬 디밍 요소(62L)를 통해서 투과되는 광의 양을 제어하기 위한 하나 이상의 박막 트랜지스터들 및 관련 전극들(로컬 디밍 전극들)을 포함할 수 있다.
광(88)이 하부 편광체(82)를 통과함에 따라, 하부 편광체(82)는 광(88)을 편광시킨다. 편광된 광(88)이 액정 재료(68)를 통과함에 따라, 액정 재료(68)는 액정 재료(68)를 통하는 전계에 비례하는 양만큼 광(88)의 편광을 회전시킨다. 광(88)의 편광이 상부 편광체(64)의 편광과 평행하게 정렬되는 경우, 층(64)을 통한 광(88)의 투과는 최대화될 것이다. 광(88)의 편광이 편광체(64)의 편광과 수직으로 이어지도록 정렬되는 경우, 층(64)을 통한 광(88)의 투과는 최소화될 것이다(즉, 광(88)은 차단될 것이다). 디스플레이 모듈(46)을 제어하는 디스플레이 제어 회로소자(29)(예컨대, 타이밍 제어기)는 또한 로컬 디밍 요소(62L) 내의 로컬 디밍 전극들에 걸쳐진 전압들을 조절하여, 그에 의해 디스플레이(14)의 로컬 영역들을 선택적으로 밝게 그리고 어둡게 하는 데 사용될 수 있다.
다른 적합한 실시예에서, 셔터 모듈(62) 내의 로컬 디밍 요소들(62L)은 폴리머 분산형 액정 디스플레이 구조물들로부터 형성된다. 이러한 유형의 구성예가 도 10에 도시되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 로컬 디밍 요소(62L)는 폴리머 분산형 액정 층(94)과 같은 폴리머 분산형 액정 층을 포함한다. 폴리머 분산형 액정 구조물들로부터 형성된 로컬 디밍 요소들(62L)을 갖는 셔터 모듈들은 때때로 폴리머 분산형 액정 모듈들 또는 폴리머 분산형 액정 디스플레이 모듈들로 지칭된다.
폴리머 분산형 액정 층(94)은 솔리드 폴리머 매트릭스(102) 내에 분산되는 액정 액적들(96)을 포함한다. 층(94)은 상부 기판(90)과 하부 기판(100) 사이에 개재된다. 상부 및 하부 기판 층들(90, 100)은 플라스틱 또는 유리로 된 투명 층들과 같은 투명 기판 층들로부터 형성된다. 상부 기판 층(90)은 투명 전도성 재료(92)와 같은 전도성 재료로 코팅된다(예컨대, 인듐 주석 산화물 또는 다른 투명 전도성 재료의 얇은 코팅부). 하부 기판 층(100)도 또한 투명 전도성 재료(98)와 같은 전도성 재료로 코팅된다(예컨대, 인듐 주석 산화물 또는 다른 투명 전도성 재료의 얇은 코팅부). 폴리머 분산형 액정 층(94)은 전도성 코팅부들(92, 98)(때때로 본 명세서에서는 상부 및 하부 ITO 코팅부들로 지칭됨) 사이에 개재된다.
상부 및 하부 ITO 코팅부들은 폴리머 분산형 액정 층(94)에 전계를 인가하는 데 그리고 그에 의해 로컬 디밍 요소(62L)를 통해서 투과되는 광의 양을 제어하는 데 사용된다. 로컬 디밍 요소(62L)의 층(94)을 통한 광의 투과는 광이 층(94)에 부딪침에 따라 발생하는 산란의 양에 의존한다. 광 산란의 양은 이어서 액정 액적들(96)의 배향에 의존한다. 인가되는 전압의 결여 시, 액정 액적들(96)은 랜덤 어레이로 폴리머(102) 내에 분산된다. 이는 광이 층(94) 상에 입사됨에 따라 발생하는 산란의 양을 최대화시키고, 그에 따라 로컬 디밍 요소(62L)를 통한 광의 투과를 최소화시킨다. 전압이 층(94)에 걸쳐서 인가되는 경우, 층(94)에 걸쳐서 생성되는 전계는 액정 액적들(96)이 전계와 정렬하게 한다. 이는 광이 층(94) 상에 입사됨에 따라 발생하는 산란의 양을 최소화시키고, 그에 따라 로컬 디밍 요소(62L)를 통한 광의 투과를 최대화시킨다.
디스플레이 모듈(46)을 제어하는 디스플레이 제어 회로소자(29)(예컨대, 타이밍 제어기)는 또한 로컬 디밍 요소(62L) 내의 층(94)에 걸쳐진 전계를 조절하여, 그에 의해 디스플레이(14)의 로컬 영역들을 선택적으로 밝게 그리고 어둡게 하는 데 사용될 수 있다.
다른 적합한 실시예에서, 셔터 모듈(62) 내의 로컬 디밍 요소들(62L)은 전기습윤 디스플레이 구조물들로부터 형성된다. 이러한 유형의 구성예가 도 11에 도시되어 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 로컬 디밍 요소(62L)는 전극 층(110)과 같은 전극 층의 상부 표면 상에 형성된 소수성 절연체 층(108)과 같은 절연체 층을 포함한다. 유색 오일(106)과 같은 유색 오일의 층이 소수성 절연체(108)와 전해액 층(104)(예컨대, 물의 층)과 같은 전해액 층 사이에 개재된다.
평형 상태에서(즉, 인가되는 전압의 결여 시), 유색 오일(106)은 절연체(108)의 표면 상에 평평한 막을 형성한다. 전압이 절연체(108)에 걸쳐서 인가되는 경우, 평형 상태가 변화하고, 그것은 물(104)이 절연체(108)의 표면 상에 안착하는 데 더 적은 에너지를 요구한다. 따라서, 유색 오일(106)은 전압이 소수성 절연체(108)에 걸쳐서 인가되는 경우에 측부로 밀쳐진다.
원한다면, 유색 오일(106)은 흑색과 같이 불투명할 수 있고, 전극(110)은 투명 전극일 수 있다. 이러한 유형의 구성예에서, 로컬 디밍 요소(62L)를 통한 광 투과는 불투명한 오일(106)이 절연체(108)의 표면 상에 평평한 막을 형성하도록 전압이 절연체(108)에 걸쳐서 인가되지 않는 경우에 최소화된다. 셔터 모듈(62)을 통한 광 투과는 불투명한 오일(106)이 측부로 이동하도록 전압이 절연체(108)에 걸쳐서 인가되는 경우에 최대화되고, 광은 로컬 디밍 요소(62L)를 통과할 수 있게 된다.
다른 적합한 실시예에서, 셔터 모듈(62) 내의 로컬 디밍 요소들(62L)은 폴리머 분산형 액정 구조물들 및 광전 재료로부터 형성된다. 이러한 유형의 구성예가 도 12에 도시되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 로컬 디밍 요소(62L)는 폴리머 분산형 액정 층(94)과 같은 폴리머 분산형 액정 층을 포함한다. 폴리머 분산형 액정 층(94)은 솔리드 폴리머 매트릭스(102) 내에 분산되는 액정 액적들(96)을 포함한다. 층(94)은 상부 기판(90)과 하부 기판(100) 사이에 개재된다. 상부 및 하부 기판 층들(90, 100)은 플라스틱 또는 유리로 된 투명 층들과 같은 투명 기판 층들로부터 형성된다. 상부 기판 층(90)은 투명 전도성 재료(92)와 같은 전도성 재료로 코팅된다(예컨대, 인듐 주석 산화물 또는 다른 투명 전도성 재료의 얇은 코팅부). 하부 기판 층(100)은 광전 재료(112)와 같은 광전 재료로 코팅된다. 폴리머 분산형 액정 층(94)은 전도성 구조물(92)과 광전 재료(112) 사이에 개재된다.
전도성 구조물(92) 및 광전 재료(112)는 폴리머 분산형 액정 층(94)에 전계를 인가하는 데 그리고 그에 의해 로컬 디밍 요소(62L)를 통해서 투과되는 광의 양을 제어하는 데 사용된다. 로컬 디밍 요소(62L)의 층(94)을 통한 광의 투과는 광이 층(94)에 부딪침에 따라 발생하는 산란의 양에 의존한다. 광 산란의 양은 이어서 액정 액적들(96)의 배향에 의존한다. 인가되는 전압의 결여 시, 액정 액적들(96)은 랜덤 어레이로 폴리머(102) 내에 분산된다. 이는 광이 층(94) 상에 입사됨에 따라 발생하는 산란의 양을 최대화시키고, 그에 따라 로컬 디밍 요소(62L)를 통한 광의 투과를 최소화시킨다. 전압이 층(94)에 걸쳐서 인가되는 경우, 층(94)에 걸쳐서 생성되는 전계는 액정 액적들(96)이 전계와 정렬하게 한다. 이는 광이 층(94) 상에 입사됨에 따라 발생하는 산란의 양을 최소화시키고, 그에 따라 로컬 디밍 요소(62L)를 통한 광의 투과를 최대화시킨다.
층(94)에 걸쳐진 전압은 그것이 광전 재료(112)에 부딪침에 따른 백라이트(88)의 세기에 비례한다. 상부 전도성 코팅부(92)는, 백라이트(88)가 광전 재료(112)에 부딪칠 때, 전압 차 ΔV가 층(94)에 걸쳐서 생성되도록 전기적으로 접지된다. 층(94)에 걸쳐서 생성된 대응 전계는 이어서 층(94) 내의 액정 액적들(96)을 제어한다. 흑색과 같은 더 어두운 컬러를 디스플레이하기를 원하는 경우, 백라이트(88)(예컨대, 디스플레이 모듈(46)을 통해서 투과되는 백라이트(88))의 세기가 최소화되는데, 이는 이어서 층(94)에 걸쳐서 생성되는 전압 차 ΔV를 최소화시킨다. 따라서, 액정 액적들(96)은 랜덤 어레이로 배열되어, 그에 의해 백라이트(88)가 셔터 모듈(62)을 통과하는 것을 방지할 것이다.
이러한 유형의 구성예에서는, 셔터 모듈(62)의 로컬 디밍 요소들(62L)에 제어 신호들(예컨대, 디스플레이 모듈(46) 내의 디스플레이 픽셀들(46P)에 제공되는 디스플레이 제어 신호들과 동기화되는 제어 신호들)을 공급하는 것을 요구하지 않을 수 있다. 셔터 모듈(62)의 로컬 디밍 요소들(62L)을 통한 광의 투과는 층(94)에 걸쳐진 전압 차 ΔV에 의해 제어되는데, 이는 이어서 그것이 광전 재료(112)에 부딪침에 따른 백라이트(88)의 세기에 의해 제어된다. 이러한 유형의 구성예는 때때로 "수동 타이밍"으로 지칭되는데, 그 이유는 셔터 모듈(62) 내의 로컬 디밍 요소들(62L)이 백라이트 구조물들(42)로부터의 백라이트(88)에 의해 자동으로 동작되기 때문이다.
셔터 모듈(62)의 로컬 디밍 요소들(62L)은 임의의 적합한 패턴으로 배열될 수 있고, 임의의 적합한 해상도를 가질 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 로컬 디밍 요소들(62L)은 로우들 및 컬럼들로 된 어레이로 배열될 수 있다. 로컬 디밍 요소들(62L)의 어레이는 디스플레이 모듈(46) 내의 디스플레이 픽셀들(46P)의 어레이와 동일한 해상도를 가질 수 있거나, 또는 로컬 디밍 요소들(62L)의 어레이는 디스플레이 모듈(46) 내의 디스플레이 픽셀들(46P)의 어레이의 것보다 더 큰 해상도를 가질 수 있다. 원한다면, 각각의 로컬 디밍 요소(62L)는 디스플레이 모듈(46) 내의 관련 디스플레이 픽셀(46P)과 정렬될 수 있고 그와 중첩될 수 있다.
도 14의 예에서, 셔터 모듈(62)의 로컬 디밍 요소들(62L)은 디스플레이 모듈(46) 내의 디스플레이 픽셀들(46P)의 어레이의 것보다 더 작은 해상도를 갖는, 로우들 및 컬럼들로 된 어레이로 배열된다. 예로서, 디스플레이 픽셀들(46P) 대 로컬 디밍 요소들(62L)의 비는 2:1, 4:1, 16:1, 32:1, 64:1일 수 있거나, 또는 디스플레이(14) 내의 로컬 광 제어를 제공하기 위한 임의의 다른 적합한 비일 수 있다.
원한다면, 셔터 모듈(62) 내의 로컬 디밍 요소들(62L)의 형상, 크기, 개수, 및 위치는 디스플레이(14)를 위해 주문제작(customize)될 수 있다. 예를 들어, 로컬 디밍 요소들(62L)은 누광에 더 민감한 경향이 있는 영역들에 위치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(14)는 때때로 와이드 스크린 관찰 모드에서 영화를 디스플레이하는 데 사용될 수 있다. 이러한 유형의 관찰 모드에서, 디스플레이의 상부 및 하부 경계부들은 흑색 상태로 유지될 수 있고, 반면에 영화는 디스플레이의 중심 영역에 디스플레이된다. 원한다면, 셔터 모듈(62)은 와이드 스크린 영화 디스플레이 모드와 같은 특정 디스플레이 사용 모드에 기초하여 주문제작될 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 셔터 모듈(62)은 디스플레이(14)의 상부 경계부를 따르는 연신된 스트립을 형성하는 제1 로컬 디밍 요소(62L), 및 디스플레이(14)의 하부 경계부를 따르는 연신된 스트립을 형성하는 제2 로컬 디밍 요소(62L)를 갖는다. 상부 및 하부 로컬 디밍 요소들(62L)은 각각 디스플레이(14)의 상부 및 하부 영역들로부터 투과되는 광의 양을 제어한다. 디스플레이(14) 상에 와이드 스크린 영화를 디스플레이하는 경우, 로컬 디밍 요소들(62L)은 디스플레이(14)의 상부 및 하부 경계부들에서의 광을 차단하여 이들 영역들이 어둡게 보이도록 그리고 누광이 최소화되도록 하는 데 사용된다.
도 15의 예는 단지 예시적인 것이다. 대체로, 로컬 디밍 요소들(62L)은 셔터 모듈(62) 내에서 임의의 적합한 형상, 크기, 개수, 및 위치를 가질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(14)의 네 개의 측부들 각각을 따라서 이어지는 하나 이상의 로컬 디밍 요소들이 존재할 수 있거나, 또는 디스플레이(14)의 전체 주연부를 따라서 이어지는 하나의 연속적 로컬 디밍 요소가 존재할 수 있다. 원한다면, 로컬 디밍 요소들(62L)과 중첩되지 않는 디스플레이 픽셀들(46P) 또는 디스플레이 픽셀들(46P)의 영역들이 존재할 수 있다.
로컬 디밍 요소들(62L)의 배열은 제조 동안에 디스플레이(14)로부터 수집되는 디스플레이 성능 정보에 기초하여 주문제작될 수 있다. 예를 들어, 카메라가 주어진 동작 모드에서(예컨대, 디스플레이(14)가 완전히 흑색인 동안에) 디스플레이(14)의 하나 이상의 이미지들을 캡처하는 데 사용될 수 있다. 캡처된 이미지들은 이어서 디스플레이(14)의 어떤 영역들이 누광을 보이는지 판정하는 데 이용될 수 있다. 셔터 모듈(62)의 로컬 디밍 요소들(62L)은 디스플레이(14)에서의 누광이 최소화되도록 디스플레이 성능 정보에 기초하여 배열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 디스플레이 모듈, 및 복수의 로컬 디밍 요소들 - 로컬 디밍 요소들 각각은 폴리머 분산형 액정 층을 포함하고, 디스플레이 픽셀들 중 적어도 하나를 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성됨 - 을 갖는 셔터 모듈을 포함하는 디스플레이가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 디스플레이 모듈에 백라이트 조명을 제공하도록 구성된 백라이트 구조물들을 포함하고, 셔터 모듈은 디스플레이 모듈과 백라이트 구조물들 사이에 개재된다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 디스플레이 모듈에 백라이트 조명을 제공하도록 구성된 백라이트 구조물들을 포함하고, 디스플레이 모듈은 셔터 모듈과 백라이트 구조물들 사이에 개재된다.
다른 실시예에 따르면, 각각의 로컬 디밍 요소는 폴리머 분산형 액정 층과 디스플레이 모듈 사이에 개재되는 광전 재료를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 로컬 디밍 요소들은 로우들 및 컬럼들을 갖는 어레이로 배열되고, 로컬 디밍 요소들의 어레이는 제1 해상도를 갖고, 디스플레이 픽셀들의 어레이는 제2 해상도를 갖고, 제1 해상도는 제2 해상도보다 작다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈은 박막 트랜지스터 층, 컬러 필터 층, 및 박막 트랜지스터 층과 컬러 필터 층 사이에 개재되는 액정 재료를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 디스플레이 모듈에 백라이트 조명을 제공하도록 구성된 백라이트 구조물들을 포함하고, 백라이트 구조물들은 도광판, 및 도광판의 에지 내로 광을 방출하도록 구성된 광원을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 로컬 디밍 요소들은 디스플레이의 제1 에지를 따라서 이어지는 제1 연신된 로컬 디밍 요소, 및 디스플레이의 제2 에지를 따라서 이어지는 제2 연신된 로컬 디밍 요소를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 디스플레이 픽셀들에 디스플레이 신호들을 그리고 로컬 디밍 요소들에 로컬 디밍 신호들을 제공하도록 구성된 타이밍 제어기 집적 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이 신호들 및 로컬 디밍 신호들은 동기화된다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈 및 셔터 모듈은 함께 적층된다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 적어도 하나의 디스플레이 층, 디스플레이 픽셀들의 어레이의 제1 영역과 중첩되고, 디스플레이 픽셀들의 어레이의 제1 영역을 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성된 제1 로컬 디밍 요소, 및 디스플레이 픽셀들의 어레이의 제2 영역과 중첩되고, 디스플레이 픽셀들의 어레이의 제2 영역을 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성된 제2 로컬 디밍 요소를 포함하며, 제1 로컬 디밍 요소와 제2 로컬 디밍 요소가 상이한 크기들을 갖는, 디스플레이가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 로컬 디밍 요소 및 제2 로컬 디밍 요소 각각은 액정 재료를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 로컬 디밍 요소 및 제2 로컬 디밍 요소 각각은 폴리머 매트릭스 내에 분산되는 액정 액적들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 로컬 디밍 요소 및 제2 로컬 디밍 요소 각각은 전기습윤 디스플레이 구조물들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 적어도 하나의 디스플레이 층에 백라이트를 제공하도록 구성된 백라이트 유닛을 포함하고, 제1 로컬 디밍 요소 및 제2 로컬 디밍 요소는 디스플레이 픽셀들의 어레이의 제1 영역 및 제2 영역을 통해서 각각 투과되는 백라이트의 양을 제어하도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 액정 디스플레이 모듈, 폴리머 분산형 액정 디스플레이 모듈, 및 디스플레이 픽셀들의 어레이에 백라이트를 제공하도록 구성된 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 폴리머 분산형 액정 디스플레이 모듈은 로컬 디밍 요소들의 어레이를 포함하고, 각각의 로컬 디밍 요소는 폴리머 분산형 액정 재료를 포함하고, 각각의 로컬 디밍 요소는 해당 로컬 디밍 요소와 관련된 폴리머 분산형 액정 재료를 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 액정 디스플레이 모듈은 폴리머 분산형 액정 디스플레이 모듈과 백라이트 유닛 사이에 개재된다.
다른 실시예에 따르면, 폴리머 분산형 액정 디스플레이 모듈은 액정 디스플레이 모듈과 백라이트 유닛 사이에 개재된다.
전술한 사항은 단지 예시적인 것이며, 기술된 실시예들의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 상기의 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 디스플레이로서,
    디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 디스플레이 모듈; 및
    복수의 로컬 디밍 요소들을 갖는 셔터 모듈을 포함하며,
    상기 로컬 디밍 요소들 각각은 폴리머 분산형(polymer-dispersed) 액정 층을 포함하며, 상기 디스플레이 픽셀들 중 적어도 하나를 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성되는, 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈에 백라이트 조명을 제공하도록 구성된 백라이트 구조물들을 추가로 포함하고, 상기 셔터 모듈은 상기 디스플레이 모듈과 상기 백라이트 구조물들 사이에 개재되는, 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈에 백라이트 조명을 제공하도록 구성된 백라이트 구조물들을 추가로 포함하고, 상기 디스플레이 모듈은 상기 셔터 모듈과 상기 백라이트 구조물들 사이에 개재되는, 디스플레이.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 로컬 디밍 요소는 상기 폴리머 분산형 액정 층과 상기 디스플레이 모듈 사이에 개재되는 광전 재료를 포함하는, 디스플레이.
  5. 제1항에 있어서, 상기 로컬 디밍 요소들은 로우(row)들 및 컬럼(column)들로 된 어레이로 배열되고, 상기 로컬 디밍 요소들의 어레이는 제1 해상도를 갖고, 상기 디스플레이 픽셀들의 어레이는 제2 해상도를 갖고, 상기 제1 해상도는 상기 제2 해상도보다 작은, 디스플레이.
  6. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈은 박막 트랜지스터 층, 컬러 필터 층, 및 상기 박막 트랜지스터 층과 상기 컬러 필터 층 사이에 개재되는 액정 재료를 포함하는, 디스플레이.
  7. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈에 백라이트 조명을 제공하도록 구성된 백라이트 구조물들을 추가로 포함하고, 상기 백라이트 구조물들은 도광판, 및 상기 도광판의 에지 내로 광을 방출하도록 구성된 광원을 포함하는, 디스플레이.
  8. 제1항에 있어서, 상기 로컬 디밍 요소들은 상기 디스플레이의 제1 에지를 따라서 이어지는 제1 연신된 로컬 디밍 요소, 및 상기 디스플레이의 제2 에지를 따라서 이어지는 제2 연신된 로컬 디밍 요소를 포함하는, 디스플레이.
  9. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 픽셀들에 디스플레이 신호들을 그리고 상기 로컬 디밍 요소들에 로컬 디밍 신호들을 제공하도록 구성된 타이밍 제어기 집적 회로를 추가로 포함하는, 디스플레이.
  10. 제9항에 있어서, 상기 디스플레이 신호들 및 상기 로컬 디밍 신호들은 동기화되는, 디스플레이.
  11. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 셔터 모듈은 함께 적층되는, 디스플레이.
  12. 디스플레이로서,
    디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 적어도 하나의 디스플레이 층;
    상기 디스플레이 픽셀들의 어레이의 제1 영역과 중첩되고, 상기 디스플레이 픽셀들의 어레이의 상기 제1 영역을 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성된 제1 로컬 디밍 요소; 및
    상기 디스플레이 픽셀들의 어레이의 제2 영역과 중첩되고, 상기 디스플레이 픽셀들의 어레이의 상기 제2 영역을 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성된 제2 로컬 디밍 요소를 포함하며,
    상기 제1 로컬 디밍 요소와 상기 제2 로컬 디밍 요소는 상이한 크기들을 갖는, 디스플레이.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 로컬 디밍 요소 및 상기 제2 로컬 디밍 요소 각각은 액정 재료를 포함하는, 디스플레이.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 로컬 디밍 요소 및 상기 제2 로컬 디밍 요소 각각은 폴리머 매트릭스 내에 분산되는 액정 액적들을 포함하는, 디스플레이.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제1 로컬 디밍 요소 및 상기 제2 로컬 디밍 요소 각각은 전기습윤(electrowetting) 디스플레이 구조물들을 포함하는, 디스플레이.
  16. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디스플레이 층에 백라이트를 제공하도록 구성된 백라이트 유닛을 추가로 포함하고, 상기 제1 로컬 디밍 요소 및 상기 제2 로컬 디밍 요소는 상기 디스플레이 픽셀들의 어레이의 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 통해서 각각 투과되는 백라이트의 양을 제어하도록 구성되는, 디스플레이.
  17. 디스플레이로서,
    디스플레이 픽셀들의 어레이를 갖는 액정 디스플레이 모듈;
    폴리머 분산형 액정 디스플레이 모듈; 및
    상기 디스플레이 픽셀들의 어레이에 백라이트를 제공하도록 구성된 백라이트 유닛을 포함하는, 디스플레이.
  18. 제17항에 있어서, 상기 폴리머 분산형 액정 디스플레이 모듈은 로컬 디밍 요소들의 어레이를 포함하고, 각각의 로컬 디밍 요소는 폴리머 분산형 액정 재료를 포함하고, 각각의 로컬 디밍 요소는 해당 로컬 디밍 요소와 관련된 상기 폴리머 분산형 액정 재료를 통해서 투과되는 광의 양을 제어하도록 구성되는, 디스플레이.
  19. 제17항에 있어서, 상기 액정 디스플레이 모듈은 상기 폴리머 분산형 액정 디스플레이 모듈과 상기 백라이트 유닛 사이에 개재되는, 디스플레이.
  20. 제17항에 있어서, 상기 폴리머 분산형 액정 디스플레이 모듈은 상기 액정 디스플레이 모듈과 상기 백라이트 유닛 사이에 개재되는, 디스플레이.
KR1020157027115A 2013-04-01 2014-03-12 로컬 디밍 요소들을 갖는 디스플레이들 KR20150123915A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/854,651 US20140293188A1 (en) 2013-04-01 2013-04-01 Displays with Local Dimming Elements
US13/854,651 2013-04-01
PCT/US2014/024986 WO2014165251A2 (en) 2013-04-01 2014-03-12 Displays with local dimming elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150123915A true KR20150123915A (ko) 2015-11-04

Family

ID=50687624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157027115A KR20150123915A (ko) 2013-04-01 2014-03-12 로컬 디밍 요소들을 갖는 디스플레이들

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140293188A1 (ko)
KR (1) KR20150123915A (ko)
WO (1) WO2014165251A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022029239A1 (de) 2020-08-05 2022-02-10 Behr-Hella Thermocontrol Gmbh Vorrichtung zur anzeige von information, insbesondere für ein fahrzeug

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9696482B2 (en) * 2013-12-30 2017-07-04 Google Technology Holdings LLC Backlight dimming film
US9785029B2 (en) * 2015-01-17 2017-10-10 Alpine Electronics, Inc. Display device
CN104696887B (zh) * 2015-03-26 2018-06-15 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种导光板、背光模组、显示装置及显示控制系统
US20160284265A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 Emagin Corporation Method of Implementing Global Illumination With OLED Displays
US20170090182A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Pixtronix, Inc. Systems and methods for reducing ambient light reflection in a display device having a backplane incorporating low-temperature polycrystalline silicon (ltps) transistors
US10048560B1 (en) 2015-12-01 2018-08-14 Apple Inc. Transparent structure with controllable lighting
US10843535B1 (en) 2015-12-01 2020-11-24 Apple Inc. System and method for dynamic privacy and window tinting
ITUB20159743A1 (it) * 2015-12-22 2017-06-22 Magneti Marelli Spa Quadro strumenti di veicolo provvisto di uno schermo monocromatico
JP6671776B2 (ja) * 2016-02-09 2020-03-25 アルパイン株式会社 表示装置
CN107132697A (zh) * 2017-07-18 2017-09-05 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置
US10866615B1 (en) * 2017-08-16 2020-12-15 Apple Inc. Electronic devices with two-stage displays
US10690986B2 (en) * 2017-09-13 2020-06-23 Apple Inc. Electronic devices having electrically adjustable optical shutters
KR102418968B1 (ko) * 2017-10-27 2022-07-08 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
TWI655485B (zh) * 2018-03-30 2019-04-01 友達光電股份有限公司 顯示器
CN108445578A (zh) * 2018-04-02 2018-08-24 京东方科技集团股份有限公司 一种侧入式背光模组、显示模组以及背光调节方法
US11699403B2 (en) 2019-02-25 2023-07-11 Visteon Global Technologies, Inc. Display system
EP3931634A4 (en) * 2019-02-25 2023-03-15 Visteon Global Technologies, Inc. DISPLAY SYSTEM
US11747672B2 (en) 2019-02-25 2023-09-05 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for adjusting light intensity in a display system
EP3931621A4 (en) 2019-02-25 2023-01-18 Visteon Global Technologies, Inc. DISPLAY SYSTEM
US11808957B2 (en) 2019-02-25 2023-11-07 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for adjusting light intensity in a display system
US11953778B2 (en) 2019-02-25 2024-04-09 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for adjusting light intensity in a display system
WO2020176408A1 (en) * 2019-02-25 2020-09-03 Visteon Global Technologies, Inc. Display system
US11456397B2 (en) 2019-03-12 2022-09-27 E Ink Corporation Energy harvesting electro-optic displays
WO2021015710A1 (en) * 2019-07-19 2021-01-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Illuminating liquid crystal displays using overlapping local dimming zones
CN112445023A (zh) * 2019-08-29 2021-03-05 惠州视维新技术有限公司 一种背光模组、显示设备及其控制方法
CN111258135B (zh) * 2020-03-25 2023-03-14 京东方科技集团股份有限公司 色偏补偿方法、装置及显示设备
US11495192B2 (en) * 2020-09-29 2022-11-08 Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. Display device
CN114384729A (zh) 2020-10-19 2022-04-22 京东方科技集团股份有限公司 显示模组及其制备方法、显示装置
KR20220076833A (ko) * 2020-12-01 2022-06-08 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
CN112505963A (zh) * 2020-12-23 2021-03-16 深圳市尊正数字视频有限公司 一种基于液晶显示器叠加的图像增强方法及系统
CN114355666A (zh) * 2021-10-22 2022-04-15 京东方科技集团股份有限公司 调光膜、背光模组、显示面板及显示装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010003454A1 (en) * 1998-06-30 2001-06-14 Paul Chambers Method and apparatus for mapping a digital versatile disk (dvd) image onto high resolution computer display device
EP1602003A1 (en) * 2003-03-03 2005-12-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. A display device and an illumination system therefor
TW594184B (en) * 2003-10-01 2004-06-21 Display Optronics Corp M Multi-display monitor
JP2006190521A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Nec Lcd Technologies Ltd バックライトユニット及び液晶表示装置
JP4497212B2 (ja) * 2008-02-20 2010-07-07 ソニー株式会社 光源システム
JP5304992B2 (ja) * 2008-07-24 2013-10-02 ソニー株式会社 表示装置
US8334961B2 (en) * 2008-09-10 2012-12-18 Kent Displays Incorporated Electrooptical display with electrical crossover
KR101502834B1 (ko) * 2008-11-04 2015-03-17 삼성디스플레이 주식회사 광원 모듈의 구동 장치, 이 구동 장치를 갖는 광원 장치, 광원 모듈의 구동 방법 및 이 구동 장치를 갖는 표시 장치
JP5621237B2 (ja) * 2009-10-08 2014-11-12 セイコーエプソン株式会社 表示システム
US20110109853A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Liquid Crystal Displays with Embedded Photovoltaic Cells
KR101588340B1 (ko) * 2009-11-17 2016-01-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
WO2012149001A2 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Dolby Laboratories Licensing Corporation Dual lcd display with color correction to compensate for varying achromatic lcd panel drive conditions
US9864243B2 (en) * 2010-05-14 2018-01-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation High dynamic range displays using filterless LCD(s) for increasing contrast and resolution
US20130278488A1 (en) * 2012-04-19 2013-10-24 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Display panel having non-uniform pixel distribution density

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022029239A1 (de) 2020-08-05 2022-02-10 Behr-Hella Thermocontrol Gmbh Vorrichtung zur anzeige von information, insbesondere für ein fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014165251A2 (en) 2014-10-09
WO2014165251A3 (en) 2014-12-24
US20140293188A1 (en) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150123915A (ko) 로컬 디밍 요소들을 갖는 디스플레이들
US10705358B2 (en) Display apparatus with adjustable angles-of-view comprising backlight structures having an electrically adjustable lens array that adjusts backlight illumination
US9429803B2 (en) Logo patterning methods for liquid crystal displays
US8941795B2 (en) Electronic device with backlit display
US6819386B2 (en) Apparatus having a flat display
US11215863B2 (en) Light modulating element, backlight module, display device and method for driving the same
US9349329B2 (en) Displays with light leakage reduction structures
US9190004B2 (en) Liquid crystal display device
KR101614852B1 (ko) 반전된 박막 트랜지스터 층을 갖는 디스플레이
US8310435B2 (en) Liquid crystal display device capable of automatically switching to a mode and method for driving the same
US20170010407A1 (en) Displays With Multimode Backlight Units
US9335510B2 (en) Display with electromechanical mirrors for minimizing display borders
US9595497B2 (en) Display with low reflectivity alignment structures
KR20110064344A (ko) 휴대용 컴퓨터
US6812974B1 (en) Liquid crystal device and electronic equipment
US8154504B2 (en) Liquid crystal display device capable of automatically switching to a mode and method for driving the same
US20200348790A1 (en) Electronic Devices Having Light Sensors Overlapped by Displays
US10157561B2 (en) Electronic device display with zigzag pixel design
KR101719817B1 (ko) 액정표시장치
US10302844B2 (en) Display with backlight recycling structures
US9927570B2 (en) Liquid crystal display apparatus having a light guide plate with optical patterns to prevent light leakage
US9140927B2 (en) Display with liquid crystal shutters for minimizing display borders
US20240019731A1 (en) Display panel and electronic device
KR20110032340A (ko) 액정표시모듈 및 그를 이용한 표시장치
KR20150074803A (ko) 도광패널 및 이를 포함하는 투명 디스플레이

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application