KR20190012422A - 광 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20190012422A
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Abstract

실시예에 따른 광 제어 부재는, 광원으로부터 광이 입사되는 베이스 기재; 상기 베이스 기재 상에 배치되는 복수 개의 패턴부를 포함하고, 상기 패턴부는 서로 이격하는 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부를 포함하고, 상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 연장되는 가상선이 상기 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부 간격의 거리 중심과 교차되는 축을 제 1 가상축으로 정의하고, 상기 광은 상기 제 1 가상축에 대해 제 1 방향으로 출사되는 제 1 광; 및 상기 제 2 방향으로 출사되는 제 2 광을 포함하고, 상기 제 1 광의 광량과 상기 제 2 광의 광량은 서로 다르고, 상기 베이스 기재는 사용자의 시선을 기준으로 상부 방향 및 하부 방향이 정의되고, 상기 패턴부는 상기 하부 방향을 향하여 경사지고, 상기 제 1 광은 상기 하부 방향으로 출사되고, 상기 제 2 광은 상기 상부 방향으로 출사된다.

Description

광 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{LIGHT CONTROL MEMBER AND DISPLAY DEVICE}
실시예는 광 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
차량의 내부에는 주행 중 편의를 위해 다양한 디스플레이를 표시하는 장치가 배치될 수 있다. 예를 들어, 차량의 내부에는 운행 경로를 확인하기 위한 네비게이션 등의 다양한 디스플레이 장치가 배치될 수 있다.
이러한 디스플레이 장치는 디스플레이 장치의 내부에서 출사되는 광이 액정 패널 등을 통해 디스플레이의 화면부로 영상이 표시되고, 운전자는 디스플레이에서 표현되는 영상을 확인할 수 있다.
이때, 디스플레이에서 표현되는 영상이 차량의 창문 또는 전면 유리 등의 매개체에 의해 차량의 창문 또는 전면 유리에 불필요한 영상이 표시될 수 있다.
특히, 야간 운전 중, 차량의 창문 또는 전면 유리 등에서 표시되는 허상에 의해 운전자의 시야에 방해가 될 수 있어, 안전 운전에 걸림돌이 될 수 있다.
따라서, 디스플레이에서 구현되는 영상이 차량의 다른 매개체에 허상으로 표현되는 것을 방지할 수 있는 광 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치가 요구된다.
실시예는 특정 방향의 광을 제어할 수 있고 향상된 시인성을 가지는 광 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광 제어 부재는, 광원으로부터 광이 입사되는 베이스 기재; 상기 베이스 기재 상에 배치되는 복수 개의 패턴부를 포함하고, 상기 패턴부는 서로 이격하는 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부를 포함하고, 상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 연장되는 가상선이 상기 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부 간격의 거리 중심과 교차되는 축을 제 1 가상축으로 정의하고, 상기 광은 상기 제 1 가상축에 대해 제 1 방향으로 출사되는 제 1 광; 및 상기 제 2 방향으로 출사되는 제 2 광을 포함하고, 상기 제 1 광의 광량과 상기 제 2 광의 광량은 서로 다르고, 상기 베이스 기재는 사용자의 시선을 기준으로 상부 방향 및 하부 방향이 정의되고, 상기 패턴부는 상기 하부 방향을 향하여 경사지고, 상기 제 1 광은 상기 하부 방향으로 출사되고, 상기 제 2 광은 상기 상부 방향으로 출사된다.
실시예에 따른 광 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 사용자의 시야 각도를 기준으로 상부로 향하는 광 및 하부로 향하는 광의 광량을 제어할 수 있다.
즉, 사용자의 시야 각도를 기준으로 상부로 향하는 광의 양을 제어하도록 패턴부의 각도, 폭, 높이 및 패턴부들의 간격을 제어함으로써, 디스플레이 장치에서 출사되는 광의 상방으로 출사되어 차량의 전면 유리 등에 허상이 표시되는 것을 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 야간에 차량 운전시 운전자가 차량의 전면 유리에 표시되는 허상의 의한 시야 방해를 감소시킬 수 있다.
또한, 외부에서 디스플레이 장치로 입사되는 광을 상기 패턴부를 통해 제어하여 주간에 차량 운전시에도 디스플레이 장치에서 표시되는 영상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치가 적용되는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 광 제어 부재의 사시도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 4의 A-A' 영역을 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 다른 실시예에 따른 광 제어 부재의 단면도를 도시한 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 도면들을 참조하여, 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치가 적용되는 적용예의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)는 차량에 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)는 차량의 내부에 배치될 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 차량의 정보, 차량의 이동 경로를 확인하는 영상을 표현할 수 있다. 상기 디스플레이 장치(1000)는 차량의 운전석 및 조수석 사이에 배치될 수 있다.
이때, 상기 디스플레이 장치에서 표시되는 영상은 디스플레이 장치의 화면 뿐만이 아니라 차량의 전면유리(FG) 등을 매개체로 하여 불필요한 노이즈 영상이 표시될 수 있다.
이러한 노이즈 영상은 차량 운전시 운전자의 시야를 방해하여 사고의 위험을 증가시킬 수 있다.
또한, 외부에서 차량으로 입사되는 광으로 인해 운전자의 시야가 방해될 수 있다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)는 바텀 커버(1100), 상기 바텀 커버(1100) 내부에 배치되는 백라이트 유닛(1200) 및 액정 패널(1300)을 포함할 수 있다.
상기 바텀 커버(1100)는 상부가 개구된 형상을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 바텀 커버(1100)는 하부가 막혀있고, 상부가 개구된 형상을 가질 수 있다. 상기 바텀 커버(1100)는 상기 백라이트 유닛(1200) 및 액정 패널(1300) 중 적어도 하나를 수용할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(1200)은 상기 액정 패널(1300)에 광을 출사할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(1200)은 면 광원으로 상기 액정 패널(1300)의 하면에 균일하게 광을 조사할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(1200)은 상기 액정 패널(1300) 아래에 배치될 수 있다.
상기 백라이트 유닛(1200)은 광원(100), 도광판(200), 반사 부재(300), 광학 부재(400)를 포함할 수 있다.
상기 도광판(200)은 상기 바텀 커버(1100) 내부에 배치될 수 있다. 상기 도광판(200)은 상기 반사 부재(300) 상에 배치될 수 있다. 상기 도광판(200)은 상기 광원(100)으로부터 입사되는 광을 전반사, 굴절 및 산란을 통하여 상방으로 출사할 수 있다.
상기 반사 부재(300)는 상기 도광판(200) 아래에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 반사 부재(300)는 상기 도광판(200) 및 상기 바텀 커버(1100)의 바닥면 사이에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(300)는 상기 도광판(200)의 하부면으로부터 출사되는 광을 상방으로 반사시킬 수 있다.
또한, 상기 광원(100)은 상기 도광판(200)의 일 측면에 배치될 수 있다. 상기 광원(100)은 광을 발생시켜서, 상기 도광판(200)의 측면을 통하여, 상기 도광판(200)에 입사시킬 수 있다.
즉, 상기 광원(100)에서 출사되는 광은 상기 도광판(200)의 측면을 통하여 상기 액정 패널(1300) 방향으로 출사될 수 있다. 상기 광원(100)은 광을 출사할 수 있는 다양한 종류의 광원들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(100)은 발광다이오드(LED)를 포함할 수 있으나 실시예가 이에 제한되지는 않는다..
상기 광원(100)은 인쇄회로기판(150)에 실장될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판(150)과 상기 광원(100)은 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 광원(100)은 상기 인쇄회로기판(1500)을 통하여 구동신호를 인가받아 구동될 수 있다.
상기 광원(100)들은 서로 이격하여, 상기 인쇄회로기판(150) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 발광다이오드들은 일정하거나 또는 랜덤한 간격으로 서로 이격하며, 상기 인쇄회로기판(150) 상에 실장되어 배치될 수 있다.
상기 도광판(200) 상에는 광학 부재(400)가 배치될 수 있다. 상기 광학 부재(400)는 광을 확산시키는 확산 부재 및 광을 집광시키는 프리즘 시트 등의 집광 부재를 포함할 수 있다.
앞선 설명에서는 광원이 도광판의 측면 상에 배치되는 백라이트 유닛에 대해설명하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 도광판이 생략되고, 상기 광원은 상기 반사 부재의 하부에 배치될 수 있다. 즉, 상기 반사 부재의 하부에는 인쇄회로기판이 배치되고, 상기 광원은 상기 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 이때, 상기 반사 부재에는 상기 광원과 대응되는 위치에 상기 광원을 노출하는 홀이 형성될 수 있다.
또한, 별도의 광원을 요구하는 백라이트 유닛 이외에 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 액정 패널(1300)은 상기 백라이트 유닛(1200) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 액정 패널(1300)은 상기 백라이트 유닛(1200)의 상기 광학 부재(400) 상에 배치될 수 있다.
상기 액정패널(1300)은 패널 가이드(1310) 상에 배치될 수 있다. 상기 액정패널(1300)은 상기 패널 가이드(1310)에 의해서 가이드될 수 있다.
상기 액정패널(1300)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시할 수 있다. 즉, 상기 액정패널(1300)은 상기 백라이트 유닛(1200)으로부터 출사되는 광을 사용하여, 영상을 표시하는 표시패널이다. 상기 액정패널(1300)은 TFT기판(1320), 컬러필터기판(1330), 두 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 액정패널(1300)은 편광필터들을 포함할 수 있다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 TFT기판(1320) 및 컬러필터기판(1330)을 상세히 설명하면, 상기 TFT기판(1320)은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT : thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결될 수 있다. 상기 컬러필터기판(1330)은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함할 수 있다.
액정패널(1300)의 가장자리에는 게이트 라인 및 데이터 라인으로 구동신호를 공급하는 구동 PCB(1340)가 구비될 수 있다.
상기 구동 PCB(1340)는 COF(Chip on film, 1350)에 의해 액정패널(1300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 COF(1350)는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
상기 액정패널(1300) 상에는 커버 기재(1400)가 배치될 수 있다.
상기 커버 기재(1400)는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 커버 기재(1400)는 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 또는 사파이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버 기재(1400)는 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 기재(1400)는 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버 기재(1400)는 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 상기 커버 기재(1400)는 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 커버 기재(1400)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
또한, 상기 커버 기재(1400)는 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기재일 수 있다.
또한, 상기 커버 기재(1400)는 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기재일 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 디바이스 장치는 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.
상기 커버 기재(1400) 상에는 광 제어 부재(1500)가 배치될 수 있다. 상기 광 제어 부재(1500)는 상기 디스플레이 장치로부터 출사되는 광의 경로를 제어할 수 있다. 즉, 상기 광 제어 부재(1500)는 광 경로 제어 부재일 수 있다.
상기 광 제어 부재(1500)는 디스플레이 장치에 접착되거나, 또는 차량 및 건축물의 창문에도 접착될 수 있다. 즉, 상기 광 제어 부재(1500)는 광 경로를 제어 하기 위한 용도의 다양한 위치에 접착될 수 있다.
상기 광 제어 부재(1500)는 베이스 기재(1510) 및 상기 베이스 기재(1510) 상에 배치되는 패턴부(1520)를 포함할 수 있다.
상기 베이스 기재(1510)는 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기재(1510)는 플렉서블한 물질을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기재(1510)는 플라스틱을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 기재(1510)는 PET(Poly-ester), PMMA(Poly Methyl Meta acryl), PA(Poly Carbonate) 등의 플라스틱 물질을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 패턴부(1520)는 상기 베이스 기재(1510) 상에 배치될 수 있다. 상기 패턴부(1520)는 상기 베이스 기재(1510)와 접촉하며 배치될 수 있다. 상기 패턴부(1520)는 상기 베이스 기재(1510)와 동일 유사한 물질을 포함할 수 있다. 상기 패턴부(1520)는 상기 베이스 기재(1510)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 패턴부(1520)는 복수 개의 패턴부들을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 베이스 기재(1510) 상에는 서로 이격하여 배치되는 복수 개의 패턴부들이 배치될 수 있다.
상기 패턴부(1520)는 일 방향으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴부(1520)는 상기 베이스 기재(1510)가 연장하는 방향과 교차하는 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(1520)는 일정한 폭과 높이를 가지면서 상기 베이스 기재(1510)가 연장하는 방향과 교차하는 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
즉, 상기 패턴부(1520)는 상기 베이스 기재(1510)의 일면으로부터 돌출되는 방향으로 연장하여 형성될 수 있다.
상기 패턴부(1520)는 외부에서 디스플레이 장치로 입사되는 입사광을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 외부의 입사광이 디스플레이 장치를 통해 반사되어 사용자의 시인성을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 패턴부(1520)는 외부에서 사용자의 눈으로 입사되는 입사광을 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 패턴부에 의해 외부에서 입사되는 입사광을 부분적으로 차단할 수 있다. 이에 따라, 외부의 입사광이 사용자에게 바로 전달되어 발생하는 눈부심 등의 문제를 감소시킬 수 있다.
상기 패턴부(1520)는 상기 베이스 기재(1510)에 대해 경사를 가지면서 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(1520)는 상기 베이스 기재(1510)의 상면(1510a)에 대해 예각의 경사각도를 가지면서 배치될 수 있다.
도 4에서, 광원에서 출사되는 광은 상기 베이스 기재의 일면(1510a)으로 입사되어, 상기 베이스 기재의 타면(1510b)을 통해 영상이 표시되고, 사용자는 상기 베이스 기재의 타면(1510b)을 통해 디스플레이 장치에서 표현되는 영상을 확인할 수 있다.
또한, 외부광이 상기 베이스 기재의 일면(1501a)으로 입사되어, 상기 베이스 기재의 타면(1510b)을 통해 사용자에게 전달되고, 사용자는 상기 베이스 기재의 타면(1510b)을 통해 외부 광을 인식할 수 있다.
도 4에서, 상부는 운전석에 앉은 사용자의 정면 시야각을 기준으로 상측으로 정의되고, 하부는 사용자의 정면 시야각을 기준으로 하측으로 정의될 수 있다.
상기 패턴부(1520)의 폭(W)은 30㎛ 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(1520)의 폭(W)은 5㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 패턴부(1520)의 폭(W)은 15㎛ 내지 30㎛일 수 있다.
상기 패턴부(1520)의 폭(W)이 약 30㎛을 초과하는 경우, 상기 패턴부(1520)에 의해 디스플레이 장치의 전체적인 광투과율이 저하되어 사용자의 시인성이 저하될 수 있다. 또한, 사용자가 외부광을 인식하지 못할 수 있다.
또한, 상기 패턴부(1520)의 높이(h)와 폭(W)의 비(h/W)는 약 2 내지 7일 수 있다. 상기 패턴부(1520)의 높이(h)와 폭(W)의 비(h/W)가 상기 범위를 벗어나는 경우, 상기 광 제어 부재(1500)의 광 투과율 및 시인성을 최적화하기 위한 패턴부(1520)의 설계 공정의 효율이 저하될 수 있다.
상기 패턴부(1520)는 서로 이격하여 배치되는 제 1 패턴부(1521) 및 제 2 패턴부(1522)를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(1520)는 복수 개의 패턴부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 패턴부(1522)는 복수 개의 패턴부들 중 상기 제 1 패턴부(1521)와 가장 인접한 패턴부로 정의될 수 있다.
상기 제 1 패턴부(1521)는 4개의 끝단이 정의될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 패턴부(1521)는 상부 끝단 및 하부 끝단을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 1 패턴부(1521)는 상부의 제 1 끝단(E1a) 및 제 2 끝단(E2a)을 포함할 수 있고, 하부의 제 3 끝단(E3a) 및 제 4 끝단(E4a)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 패턴부(1522)는 4개의 끝단이 정의될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 패턴부(1522)는 상부 끝단 및 하부 끝단을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 2 패턴부(1522)는 상부의 제 1' 끝단(E1b) 및 제 2' 끝단(E2b)을 포함할 수 있고, 하부의 제 3' 끝단(E3b) 및 제 4' 끝단(E4b)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 광 제어 부재(1500)에는 상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 연장하는 가상선이 정의될 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 교차하는 가상선들 중 상기 제 1 패턴부(1521)와 상기 제 2 패턴부(1522) 간격의 거리 중심(C)과 교차되는 축을 제 1 가상축(VA1)으로 정의할 수 있다.
또한, 상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 교차하는 가상선들 중 상기 제 1 패턴부(1521)의 상부 끝단들 중 상기 광 제어 부재(1500)의 하부 방향에 가까운 제 2 끝단(E2a)과 교차되는 제 2 가상축(VA2)이 정의될 수 있다.
또한, 상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 교차하는 가상선들 중 상기 제 2 패턴부(1522)의 상부 끝단들 중 상기 광 제어 부재(1500)의 상부 방향에 가까운 제 1' 끝단(E1b)과 교차되는 제 3 가상축(VA3)이 정의될 수 있다.
상기 제 1 패턴부(1521) 및 상기 제 2 패턴부(1522)는 상기 베이스 기재(1510)의 일 평면 및 상기 베이스 기재(1510)의 일 평면에 대해 수직으로 연장하는 복수의 가상축들에 대해 일정한 경사 각도를 가지면서 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 패턴부(1521) 및 상기 제 2 패턴부(1522)는 상기 베이스 기재(1510)의 타면(1510b)과 제 1 경사각도(θ1)를 가지면서 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 패턴부(1521)의 제 4 끝단(E4a)과 상기 제 2 패턴부(1522)의 제 1' 끝단(E1b)을 연결하는 제 1 연결선(CL1)과 상기 베이스 기재(1510)의 타면(1510b)은 제 2 경사각도(θ2)를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 패턴부(1521)의 제 2 끝단(E2a)과 상기 제 2 패턴부(1522)의 제 3' 끝단(E3b)을 연결하는 제 2 연결선(CL2)과 상기 제 2 가상축(VA2)은 제 3 경사각도(θ3)를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 패턴부(1521)의 제 4 끝단(E4a)과 상기 제 2 패턴부(1522)의 제 1' 끝단(E1b)을 연결하는 제 1 연결선(CL1)과 상기 제 3 가상축(VA3)은 제 4 경사각도(θ4)를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 2 끝단(E2a, E2b)와 상기 제 4 끝단(E4a, E4b)를 연결하는 상기 제 1 패턴부(1521)의 측면 및 상기 제 2 패턴부(1522)의 측면면과 상기 제 2 가상축(VA2)은 제 5 경사각도(θ5)를 가질 수 있다.
상기 제 2 경사각도(θ2), 상기 제 3 경사각도(θ3) 및 상기 제 5 경사각도(θ5)는 하기의 수식을 만족할 수 있다.
[수식]
tanθ5 = 1/(2tanθ2)-tanθ3/2
상기 수식을 충족하는 경우, 상기 광 제어 부재의 광의 경로를 제어하여, 허상 및 정면 시야의 시인성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 3 경사각도(θ3)와 상기 제 4 경사각도(θ4)의 크기는 다를 수 있다. 자세하게, 상기 제 4 경사각도(θ4)의 크기는 상기 제 3 경사각도(θ3)보다 클 수 있다.
상기 제 3 경사각도(θ3)와 상기 제 4 경사각도(θ4)는 상기 광원에서 출사되는 특정 방향의 광량과 관계될 수 있다.
자세하게, 상기 베이스 기재의 일 평면과 수직으로 교차하는 가상선들 중 상기 제 1 패턴부(1521)과 상기 제 2 패턴부(1522) 간격의 거리 중심과 교차되는 상기 제 1 가상축(VA1)을 기준으로 하여 제 1 방향 즉, 하부측 방향으로 출사되는 제 1 광(L1) 및 제 2 방향 즉, 상부측 방향으로 출사되는 제 2 광(L2)이 정의될 수 있다.
상기 제 3 경사각도(θ3)는 상기 광 제어 부재(1500)의 상부측 방향으로 출사되는 광량과 관계될 수 있고, 상기 제 4 경사각도(θ4)는 상기 광 제어 부재(1500)의 하부측 방향으로 출사되는 광량과 관계될 수 있다.
즉, 상기 제 4 경사각도(θ4)의 크기가 커질수록 상기 광 제어 부재(1500)의 하부측 방향으로 출사되는 제 1 광(L1)의 광량이 증가될 수 있고, 작아질수록 광량이 감소될 수 있다.
또한, 상기 제 3 경사각도(θ3)의 크기가 커질수록 상기 광 제어 부재(1500)의 상부측 방향으로 출사되는 제 2 광(L2)의 광량이 증가될 수 있고, 작아질수록 광량이 감소될 수 있다.
즉, 상기 제 3 경사각도(θ3) 및 상기 제 4 경사각도(θ4)의 크기가 다름에 따라, 상기 제 1 방향 및 제 2 방향으로 출사되는 제 1 광(L1) 및 제 2 광(L2)의 광량은 서로 비대칭으로 출사될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 제어 부재는 상기 제 3 경사각도(θ3) 및 상기 제 4 경사각도(θ4)의 크기를 제어하여 상기 제 2 방향으로 출사되는 상기 제 2 광(L2)의 광량을 감소시킬 수 있다.
즉, 도 4에 도시되어 있듯이, 상기 제 2 방향으로 출사되는 상기 제 2 광(L2)은 패턴부들에 의해 전반사되어 사용자 방향으로 광이 출사되지 않는 광이 증가됨으로써, 전체적인 출사 광량이 감소될 수 있다.
상기 제 3 경사각도(θ3)는 30°이하일 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 경사각도(θ3)는 0° 내지 30°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 3 경사각도(θ3)는 10° 내지 30°일 수 있다.
상기 제 3 경사각도(θ3)가 10°미만인 경우, 상기 광 제어 부재(1500)의 상부측 방향으로 출사되는 광량이 감소되면서, 운전자의 시야를 기준으로 정면 방향의 광량도 함께 감소되므로, 디스플레이에서 표시되는 영상에 대해 사용자 시인성이 함께 감소될 수 있다.
또한, 상기 제 3 경사각도(θ3)가 30°를 초과하는 경우, 상기 광 제어 부재(1500)의 상부측 방향으로 출사되는 광량이 증가되고, 이에 따라, 차량의 전면 유리 등의 매개체에 허구의 영상이 표시되어 사용자가 운전 중 허상으로 인해 시야가 방해될 수 있다.
상기 제 3 경사각도(θ3)와 상기 제 4 경사각도(θ4)의 크기는 상기 패턴부(1520)의 폭(W), 상기 패턴부(1520)의 높이(h), 상기 제 1 패턴부(1521) 및 상기 제 2 패턴부(1522) 사이의 간격(P) 및 상기 제 5 경사각도(θ5)의 크기에 따라 변화될 수 있다.
상기 패턴부(1520)의 폭(W), 상기 패턴부(1520)의 높이(h), 상기 제 1 패턴부(1521) 및 상기 제 2 패턴부(1522) 사이의 간격(P) 및 상기 제 5 경사각도(θ5)의 크기는 패턴부(1520)를 형성하기 위한 공정 효율 및 상기 제 3 경사각도(θ3)와 상기 제 4 경사각도(θ4)의 크기를 고려하여 제어될 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 다른 실시예에 따른 광 제어 부재를 설명한다.
도 5를 참조하면, 상기 패턴부(1520)의 경사각도는 위치에 따라 달라질 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부들의 상기 제 3 경사각도(θ3)의 크기는 상기 광 제어 부재(1500)의 상부에서 하부 방향으로 이동하면서 점점 커지도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 패턴부들의 상기 제 5 경사각도(θ5)의 크기는 상기 광 제어 부재(1500)의 상부에서 하부 방향으로 이동하면서 점점 작아지도록 배치될 수 있다.
자세하게, 도 5를 참조하면, 상기 제 3 경사각도(θ3)는 상기 광 제어 부재(1500)의 상부에서 하부 방향으로 이동하면서, 제 3a 경사각도(θ3a), 제 3b 경사각도(θ3b), 제 3c 경사각도(θ3c), 제 3d 경사각도(θ3d)의 크기로 순차적으로 변화될 수 있다.
즉, 상기 광 제어 부재(1500)는 상기 상부에서 상기 하부 방향으로 이동하면서, 상부 방향으로 출사되는 광의 양이 커질 수 있다.
이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서 정면 방향으로 출사되는 광의 양을 증가시킬 수 있어, 운전자의 정면 방향의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예는 이에 제한되지 않고, 사용자의 눈의 위치에 따라 제 3 경사각도(θ3) 및 제 4 경사각도(θ4)는 다양한 경사 각도로 제어될 수 있다.
예를 들어, 사용자의 눈이 광 제어 부재(1500)의 중앙부에 있을 경우, 광 제어 부재(1500)의 상부 및 하부에 있을 경우 각각의 패턴부들의 상기 제 3 경사각도(θ3)는 변화될 수 있으며, 사용자의 시야 위치에 따라 상기 제 3 경사각도(θ3)를 적절하게 제어하여 외부광이나 디스플레이에서 나오는 영상의 광의 양을 제어 할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 패턴부(1520)의 높이(h)는 위치에 따라 달라질 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부들의 높이(h)는 상기 광 제어 부재(1500)의 상부에서 하부 방향으로 이동하면서 점점 작아지도록 배치될 수 있다.
자세하게, 도 6을 참조하면, 상기 패턴부들의 높이(h)는 상기 광 제어 부재(1500)의 상부에서 하부 방향으로 이동하면서 제 1 높이(h1)에서 제 2 높이(h2) 의 크기로 순차적으로 변화될 수 있다.
즉, 상기 광 제어 부재(1500)는 상기 상부에서 상기 하부 방향으로 이동하면서, 상부 방향으로 출사되는 광의 양이 커질 수 있다.
이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서 정면 방향으로 출사되는 광의 양을 증가시킬 수 있어, 운전자의 정면 방향의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예는 이에 제한되지 않고, 사용자의 눈의 위치에 따라 패턴부들의높이(h)는 다양한 높이로 제어될 수 있다.
예를 들어, 사용자의 눈이 광 제어 부재(1500)의 중앙부에 있을 경우, 광 제어 부재(1500)의 상부 및 하부에 있을 경우 각각의 패턴부들의 높이는 변화될 수 있으며, 사용자의 시야 위치에 따라 상기 높이(h)를 적절하게 제어하여 외부광이나 디스플레이에서 나오는 영상의 광의 양을 제어 할 수 있다.
실시예에 따른 광 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 사용자의 시야각도를 기준으로 상부로 향햐는 광 및 하부로 향하는 광의 광량을 제어할 수 있다.
즉, 사용자의 시야 각도를 기준으로 상부로 향하는 광의 양을 제어하도록 패턴부의 각도, 폭, 높이 및 패턴부들의 간격을 제어함으로써, 디스플레이 장치에서 출사되는 광의 상방으로 출사되어 차량의 전면 유리 등에 허상이 표시되는 것을 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 야간에 차량 운전시 운전자가 차량의 전면 유리에 표시되는 허상의 의한 시야 방해를 감소시킬 수 있다.
또한, 외부에서 디스플레이 장치로 입사되는 광을 상기 패턴부를 통해 제어하여 주간에 차량 운전시에도 디스플레이 장치에서 표시되는 영상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 광원으로부터 광이 입사되는 베이스 기재;
    상기 베이스 기재 상에 배치되는 복수 개의 패턴부를 포함하고,
    상기 패턴부는 서로 이격하는 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부를 포함하고,
    상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 연장되는 가상선이 상기 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부 간격의 거리 중심과 교차되는 축을 제 1 가상축으로 정의하고,
    상기 광은 상기 제 1 가상축에 대해 제 1 방향으로 출사되는 제 1 광; 및 상기 제 2 방향으로 출사되는 제 2 광을 포함하고,
    상기 제 1 광의 광량과 상기 제 2 광의 광량은 서로 다르고,
    상기 베이스 기재는 사용자의 시선을 기준으로 상부 방향 및 하부 방향이 정의되고,
    상기 패턴부는 상기 하부 방향을 향하여 경사지고,
    상기 제 1 광은 상기 하부 방향으로 출사되고,
    상기 제 2 광은 상기 상부 방향으로 출사되는 광 제어 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 패턴부는 상부의 제 1 끝단 및 제 2 끝단, 하부의 제 3 끝단 및 제 4 끝단을 포함하고,
    상기 제 2 패턴부는 상부의 제 1' 끝단 및 제 2' 끝단, 하부의 제 3' 끝단 및 제 4' 끝단을 포함하고,
    상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 연장되는 가상선이 상기 제 2 끝단과 교차되는 제 2 가상축이 정의되고,
    상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 연장되는 가상선이 상기 제 1' 끝단과 교차되는 제 3 가상축이 정의되고,
    상기 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부는 상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 제 1 경사각도를 가지면서 배치되고,
    상기 제 4 끝단과 상기 제 1' 끝단을 연결하는 제 1 연결선과 상기 베이스 기재의 일 평면은 제 2 경사각도를 가지고,상기 제 2 끝단과 상기 제 3' 끝단을 연결하는 제 2 연결선과 상기 제 1 가상축은 제 3 경사각도를 가지고,
    상기 제 2 끝단과 상기 제 4 끝단을 연결하는 상기 제 1 패턴부의 측면과 상기 제 1 가상출은 제 5 경사각도를 가지고,
    상기 제 2 경사각도, 상기 제 3 경사각도 및 상기 제 5 경사각도는 하기의 수식을 만족하는 광 제어 부재.
    [수식]
    tanθ5 = 1/(2tanθ2)-tanθ3/2
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 패턴부는 상부의 제 1 끝단 및 제 2 끝단, 하부의 제 3 끝단 및 제 4 끝단을 포함하고,
    상기 제 2 패턴부는 상부의 제 1' 끝단 및 제 2' 끝단, 하부의 제 3' 끝단 및 제 4' 끝단을 포함하고,
    상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 연장되는 가상선이 상기 제 2 끝단과 교차되는 제 2 가상축이 정의되고,
    상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 연장되는 가상선이 상기 제 1' 끝단과 교차되는 제 3 가상축이 정의되고,
    상기 제 4 끝단과 상기 제 1' 끝단을 연결하는 제 1 연결선을 가지고,
    상기 제 2 끝단과 상기 제 3' 끝단을 연결하는 제 2 연결선과 상기 제 1 가상축은 제 3 경사각도를 가지고,
    상기 제 1 연결선과 상기 제 2 가상축은 제 4 경사각도를 가지고,
    상기 제 3 경사각도의 크기와 상기 제 4 경사각도의 크기는 다른 광 제어 부재.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 3 경사각도의 크기는 상기 제 4 경사각도의 크기보다 작은 광 제어 부재.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 3 경사각도의 크기는 10° 내지 30°인 광 제어 부재.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 패턴부의 폭은 30㎛ 이하인 광 제어 부재.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 패턴부의 높이와 상기 패턴부의 폭의 비(높이/폭)은 2 내지 7인 광 제어 부재.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 패턴부들의 높이는 상기 상부 방향에서 상기 하부 방향으로 연장하면서 작아지는 광 제어 부재.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 제 3 경사각도의 크기는 상기 상부 방향에서 상기 하부 방향으로 연장하면서 커지는 광 제어 부재.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 제 5 경사각도의 크기는 상기 상부 방향에서 상기 하부 방향으로 연장하면서 작아지는 광 제어 부재.
  11. 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 액정 패널;
    상기 액정 패널 상에 배치되는 커버 기재; 및
    상기 커버 기재상에 배치되는 광 제어 부재를 포함하고,
    상기 광 제어 부재는,
    광원으로부터 광이 입사되는 베이스 기재;
    상기 베이스 기재 상에 배치되는 복수 개의 패턴부를 포함하고,
    상기 패턴부는 서로 이격하는 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부를 포함하고,
    상기 베이스 기재의 일 평면에 대해 수직으로 연장되는 가상선이 상기 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부 간격의 거리 중심과 교차되는 축을 제 1 가상축으로 정의하고,
    상기 광은 상기 제 1 가상축에 대해 제 1 방향으로 출사되는 제 1 광; 및 상기 제 2 방향으로 출사되는 제 2 광을 포함하고,
    상기 제 1 광의 광량과 상기 제 2 광의 광량은 서로 다른 디스플레이 장치.
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