KR20220034539A - 차량용 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20220034539A
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변대현
안준석
이진호
최윤선
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삼성전자주식회사
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Abstract

개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는 방향성을 지닌 광을 제공하는 백라이트 유닛, 상기 백라이트 유닛의 상부에 적층되며, 복수개의 픽셀들을 포함하는 액정 디스플레이 패널, 및 상기 액정 디스플레이 패널의 상부에 부착되어 상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 광의 방향을 전환하는 광 방향 전환 필름층을 포함한다. 상기 광 방향 전환 필름층은, 제1 방향으로 배열되는 복수개의 픽셀들을 포함하는 픽셀 그룹마다 복수의 광학 필름면들로 형성되는 단위 구조가 반복적으로 배치된다. 또한 상기 단위 구조는, 상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 상기 광을 전반사하여 상기 광의 방향을 제2 방향으로 전환하는 제1 필름면, 상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 상기 광을 전반사하여 상기 광의 방향을 제3 방향으로 전환하는 제2 필름면, 및 상기 제1 필름면과 상기 제2 필름면 사이에 배치되는 제3 필름면을 포함할 수 있다.

Description

차량용 디스플레이 장치{IN-VEHICLE DISPLAY APPARATUS}
개시된 실시예는 차량용 디스플레이 장치에 관한 것이다.
차량은 현대 사회에서 주요 이동 수단으로 이용된다. 자동차 산업의 발달로 인하여 자동차의 보급은 보편화되었고, 최근에는 자동차 내부에 많은 디스플레이가 탑재됨으로써, 차량 내에서 사용자에게 정보를 제공할 수 있는 디스플레이 장치의 중요성이 부각되고 있다.
또한, 차량 내에 탑승하는 다수의 사용자들에 대한 편리성을 높이는 방향으로 차량용 디스플레이 장치가 개발 및 제공되고 있다.
구체적으로, 하나의 디스플레이 패널을 이용하여 복수의 사용자에 대하여 서로 다른 복수의 영상을 제공하는 차량용 디스플레이 장치가 개발 및 제공되고 있다.
전술한 하나의 디스플레이 패널을 이용하여 서로 다른 복수의 영상을 제공하는 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 화소들 간의 간섭으로 인해 영상이 겹쳐져 보이는 크로스톡(crosstalk) 현상 등과 같은 화질 저하 이슈가 발생 수 있다.
그러므로, 화질 저하를 방지하여 사용자의 만족도를 높일 수 있는 차량용 디스플레이 장치를 제공할 필요가 있다.
개시된 실시예는, 하나의 디스플레이 패널을 이용하여 서로 다른 복수개의 영상을 출력할 수 있는 차량용 디스플레이 장치의 제공을 목적으로 한다.
구체적으로, 하나의 디스플레이 패널을 이용하여 증가된 화질을 갖는 서로 다른 복수개의 영상을 출력할 수 있는 차량용 디스플레이 장치의 제공을 목적으로 한다.
개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는 방향성을 지닌 광을 제공하는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛의 상부에 적층되며, 복수개의 픽셀들을 포함하는 액정 디스플레이 패널; 및 상기 액정 디스플레이 패널의 상부에 부착되어 상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 광의 방향을 전환하는 광 방향 전환 필름층을 포함하고, 상기 광 방향 전환 필름층은, 제1 방향으로 배열되는 복수개의 픽셀들을 포함하는 픽셀 그룹마다 복수의 광학 필름면들로 형성되는 단위 구조가 반복적으로 배치되고, 상기 단위 구조는, 상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 상기 광을 전반사하여 상기 광의 방향을 제2 방향으로 전환하는 제1 필름면; 상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 상기 광을 전반사하여 상기 광의 방향을 제3 방향으로 전환하는 제2 필름면; 및 상기 제1 필름면과 상기 제2 필름면 사이에 배치되는 제3 필름면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면 및 상기 제2 필름면은 상기 제3 필름면에 의해서 제1 거리만큼 이격될 수 있다.
또한, 상기 제3 필름면은 상기 액정 디스플레이 패널과 평행한 면을 포함하고, 상기 제3 필름면 하부에 위치하는 적어도 하나의 픽셀은, 광을 방출하지 않는 블랙 구간으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 백라이트 유닛은, LED 광원; 상기 LED 광원으로부터 유입되는 광의 경로를 변경하여 상기 액정 디스플레이 패널에 광을 전달하는 도광판; 상기 도광판의 제1 면에 인접하여 배치되고, 상기 도광판을 통해 반사되는 광을 다시 반사하는 반사 부재; 및 상기 도광판의 제2 면에 인접하여 배치되고, 상기 도광판의 제2 면과 대면(對面)하는 방향으로 역삼각형 형태로 돌출된 복수의 프리즘 패턴을 포함하는 프리즘 판; 상기 프리즘 판의 상단 면에 인접하여 배치되는 루버 시트(Louver sheet)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사 부재는 은(silver)으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 반사 부재의 반사면은, 상기 반사면의 경사 각도가 1.5도 에서 3.5도 사이의 값을 갖는 복수의 경사 패턴이 형성될 수 있다.
또한, 상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수는 상기 제2 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수와 동일할 수 있다.
또한, 상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수는 상기 제2 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수와 다를 수 있다.
또한, 상기 광학 필름은 굴절률 1.5 이상의 소재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면의 상기 액정 디스플레이 패널에 대한 경사각과 상기 제2 필름면의 상기 액정 디스플레이 패널에 대한 경사각은 서로 다를 수 있다.
또한, 상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면 및 상기 제2 필름면 각각의 단면은 직선 경사면 또는 곡선 경사면 중 적어도 하나의 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면 및 상기 제2 필름면 각각은 상기 액정 디스플레이 패널에 대하여 서로 다른 경사각을 갖는 복수개의 경사면 구조로 형성될 수 있다.
또한, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는 하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리; 프로세서; 및 구동부를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 차량 내 사용자의 머리 위치를 식별하고, 상기 식별된 머리 위치에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 위치 조정 값을 계산하고, 상기 위치 조정 값에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 위치를 조정하도록 구동부를 제어할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량 내 디스플레이 장치는 차량 내 각 공간에 위치한 복수의 사용자에게 고화질의 서로 다른 영상을 제공할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는 화소들 간의 간섭으로 인한 누화(crosstalk) 등과 같은 화질 저하 문제를 극복하여 고화질을 영상들을 제공할 수 있다.
또한, 개시된 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 서로 다른 각도로 영상을 출력할 때, 각각의 방향으로 영상을 출력하는 픽셀 간 간격을 최소화함으로써, 휘도 하락과 해상도 손실을 최소화 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 각도에 따라 다른 영상을 제공하는 디스플레이 장치를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함되는 디스플레이 모듈의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층의 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층에 포함되는 단위 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 5a 내지 도 5e는 제2 방향으로 출력되는 영상 및 제3 방향으로 출력되는 영상의 경계를 명확하게 하기 위하여 제3 필름면에 의해 제1 필름면 및 제2 필름면을 소정 거리만큼 이격시키는 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 방향성을 지닌 광을 제공하는 백라이트 유닛의 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 7은 도 6의 백라이트 유닛의 구조를 통해 수직 성분의 방향성을 광을 제공하는 방법을 더 설명하기 위하여 참조되는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층에 포함되는 단위 구조에서 이동하는 광의 경로를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 9 및 도 10은 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층으로부터 반사되는 광의 방향을 결정하는 설계 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 11은 도 2의 디스플레이 장치를 포함하는 차량용 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12는 일 실시예에서, 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 서버와 연동하여 동작하는 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 명세서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 '제1' 또는 '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여, 개시된 실시예에 대하여 개시된 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 개시된 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 개시된 실시예를 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였다.
하나의 디스플레이로 차량 내 복수의 사용자들에게 각각 다른 영상들을 제공하기 위해서는, 디스플레이 장치가 넓은 각도로 서로 다른 영상을 제공하면서도 각각의 방향으로 제공되는 영상의 화소가 간섭되어 보이는 누화(Crosstalk) 현상을 방지하는 것이 필요하다.
또한, 전술한 하나의 디스플레이를 이용하여 출력되는 ‘다른 영상들’은 서로 다른 위치를 향하여 출력되는 영상들을 의미하는 것으로, 영상의 내용이 다른 것을 의미하지는 않는다. 따라서, 개시된 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에서 제1 위치를 향하여 출력되는 제1 영상과 제2 위치를 향하여 출력되는 제2 영상은, 서로 동일한 콘텐츠가 될 수도 있으며 서로 다른 콘텐츠가 될 수도 있다.
또한, 하나의 디스플레이로 차량 내 복수의 사용자들에게 각각 다른 영상을 제공하면서도, 디스플레이 내 픽셀을 효율적으로 이용하여 휘도 하락과 해상도 손실을 최소화 할 수 있는 기술이 요구된다.
개시된 실시예들은 전술한 누화 현상 방지, 휘도 하락과 해상도 손실을 최소화하기 위한 것으로, 이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
개시된 실시예에서 제1 방향은 액정 디스플레이 패널에 포함되는 픽셀 그룹이 배열되는 방향을 말한다. 제1 방향은, 디스플레이의 가로 방향, 세로 방향, 또는 대각 방향이 될 수 있다.
개시된 실시예에서 단위 구조는 광 방향 전환 필름층에 포함되는 반복적인 배치 구조 중 하나를 말한다. 단위 구조는 제1 방향으로 배열되는 복수개의 픽셀들을 포함하는 픽셀 그룹에 대응되고, 하나의 단위 구조는 복수의 광학 필름면들로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 방향은 액정 디스플레이 패널과 수평 방향으로, 액정 디스플레이 패널에 대응되는 화면의 세로 방향에 대응될 수 있다.
또한, 복수개의 단위 구조가 인접하여 배치되어 액정 디스플레이 패널을 상면을 완전히 덮을 수 있다.
개시된 실시예에서, 디스플레이 장치는 서로 다른 두 위치로 서로 다른 두 개의 영상을 각각 제공할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 장치는 제1 위치로 제1 영상을 출력하고, 제2 위치로 제2 영상을 출력할 수 있다.
개시된 실시예에서, 제2 방향은 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함되는 액정 디스플레이 패널에서 출력되는 광이 전술한 제1 위치를 향하여 전반사되는 방향을 지칭할 수 있다. 구체적으로, 액정 디스플레이 패널에서 출력되는 광이 복수개의 단위 구조 각각에 포함되는 제1 필름면을 통해 제1 위치를 향하여 출력될 때, 제1 필름면에서 출력되는 광의 방향을 나타낼 수 있다.
또한, 제3 방향은 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함되는 액정 디스플레이 패널에서 출력되는 광이 전술한 제2 위치를 향하여 전반사되는 방향을 지칭할 수 있다. 구체적으로, 액정 디스플레이 패널에서 출력되는 광이 복수개의 단위 구조 각각에 포함되는 제2 필름면을 통해 제2 위치를 향하여 출력될 때, 제2 필름면에서 출력되는 광의 방향을 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 각도에 따라 다른 영상을 제공하는 디스플레이 장치를 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 이하에서 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는 차량(100) 내에서 복수의 다른 사용자들에게 서로 다른 영상을 제공하는 경우를 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 개시된 실시예는 3D 디스플레이 등 하나의 디스플레이로 서로 다른 영상을 제공하는 디스플레이의 모든 응용에 적용될 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 차량 내 설치되는 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)는 도시된 바와 같이 운전석과 보조석 사이의 전면 중앙에 위치할 수 있다. 또는, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(102)는 도시된 바와 같이 보조석의 전면에 위치할 수도 있을 것이다. 차량 내에 설치되는 디스플레이 장치의 위치는 차량 제조사, 디스플레이 제조사 등의 설계 사양에 따라서 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 차량 내에는, 복수개의 디스플레이 장치들이 배치될 수 있다. 구체적으로, 차량 내에, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치가 복수개 구비될 수 있을 것이다.
개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는 차량(100)의 계기판, 인포테인먼트 시스템, 오디오, 조명 제어 등을 디지털 기술로 구현한 디지털 콕핏(Digital Cockpit)에 설치되는 디스플레이 장치일 수 있다.
또한, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 차량용 인포테인먼트(IVI: In-Vehicle infotainment) 기술을 구현하기 위한 IVI 시스템 내에 포함되는 형태로 구현될 수 있다. 여기서, IVI 시스템은 차량 내에서 듣는 라디오, 네비게이션, 음성 명령, 자동 안전 진단 등과 같이 차량에서 제공 가능한 다양한 정보들을 사용자(운전자 및/또는 동승자)가 쉽고 편리하게 인식할 수 있도록 표시하거나 사용할 수 있도록 하는 시스템을 뜻한다. 또한, 인포테인먼트(infotainment)는 인포메이션(information)과 엔터테인먼트(entertainment)를 합한 용어로, 정보와 오락을 모두 통칭하는 용어가 될 수 있다. 즉, IVI 시스템은 정보를 오락처럼 즐겁고 편리하게 사용할 수 있도록 하는 시스템을 의미할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(101 및/또는 102)는 차량(100)의 운전석과 보조석의 정면에 배치되는 대시보드 상에 설치되는 디스플레이 장치일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 차량(100)내에 다른 위치인 차량 뒷좌석 등 다양한 위치에 설치될 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)는 운전석과 보조석의 중앙 전면에 위치하여, 운전석에 위치한 사용자 및 보조석에 위치한 사용자에게 각각 서로 다른 영상을 제공할 수 있다. 예를 들어, 보조석(예를 들어, 제1 위치)에 위치한 사용자에게 영상을 제공하기 위해 액정 디스플레이 패널에 포함되는 화소 일부에서 출력되는 광을 제2 방향으로 전반사하고, 운전석(예를 들어, 제2 위치)에 위치한 사용자에게 영상을 제공하기 위해 액정 디스플레이 패널에 포함되는 화소 일부에서 출력되는 광을 제3 방향으로 전반사함으로써, 하나의 디스플레이 장치에서 복수의 사용자에게 서로 다른 영상을 제공할 수 있다.
또한, 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(102)는 보조석 정면에 위치하여, 운전석에 위치한 사용자 및 보조석에 위치한 사용자에게 각각 서로 다른 영상을 제공할 수 있다. 예를 들어, 보조석(예를 들어, 제1 위치)에 위치한 사용자에게 영상을 제공하기 위해 액정 디스플레이 패널에 포함되는 화소 일부에서 광을 출력하고, 운전석(예를 들어, 제2 위치)에 위치한 사용자에게 영상을 제공하기 위해 액정 디스플레이 패널에서 출력되는 광을 운전석 방향으로 전반사함으로써, 하나의 디스플레이 장치에서 복수의 사용자에게 서로 다른 영상을 제공할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 중앙에 위치하는 디스플레이 장치(101)를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)에 포함되는 디스플레이 모듈(200)의 단면을 도시한 단면도이다.
개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)는, 디스플레이 모듈(200)을 포함하여 이미지를 시각적으로 출력하기 위한 전자 장치로, 차량 내에 배치될 수 있다. 또는, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)는 TV, 모니터, 모바일 기기 등 이미지를 시각적으로 출력하는 다양한 전자 장치가 될 수 있다. 이하에서는, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)가 차량 내에 배치되는 경우를 예로 들어 설명 및 도시하도록 한다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(200)은 적어도 백라이트 유닛(210), 액정 디스플레이 패널(220), 및 광 방향 전환 필름층(230)을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(200)은 이미지를 출력하는 전자기기로, ‘디스플레이’ 또는 ‘디스플레이 패널’로 호칭될 수도 있다.
개시된 실시예에 따른 디스플레이 모듈(200)은 방향성을 지닌 광을 제공하는 백라이트 유닛(210), 백라이트 유닛(210)의 상부에 적층되며, 복수개의 픽셀들을 포함하는 액정 디스플레이 패널(220) 및 액정 디스플레이 패널(220)의 상부에 부착되어 상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 광의 방향을 전환하는 광 방향 전환 필름층(230)을 포함한다. 여기서, 광 방향 전환 필름층(230)은, 반복적으로 배치되는 단위 구조(235)들로 구성된다. 하나의 단위 구조(235)는 제1 방향으로 배열되는 복수개의 픽셀들을 포함하는 픽셀 그룹에 대응되고, 복수의 광학 필름면들로 구성될 수 있다. 그리고, 단위 구조(235)는 백라이트 유닛(210)으로부터 출력되는 광을 전반사하여 광의 방향을 제2 방향으로 전환하는 제1 필름면, 백라이트 유닛(210)으로부터 출력되는 광을 전반사하여 광의 방향을 제3 방향으로 전환하는 제2 필름면 및 제1 필름면과 제2 필름면 사이에 배치되는 제3 필름면을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 백라이트 유닛(210)의 상부에는 액정 디스플레이 패널(220)이 적층되고, 액정 디스플레이 패널(220)의 상부에는 액정 디스플레이 패널(220)에서 출력되는 광의 방향을 전환하는 광 방향 전환 필름층(230)이 부착될 수 있다. 광 방향 전환 필름층(230)은 광학적으로 투명한 접착제로 라미네이팅(laminating) 되어 부착될 수 있다.
일 실시예에 따른 백라이트 유닛(210)은 방향성을 지닌 광을 제공할 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(210)은 출력되는 광의 방향이 백라이트 유닛(210)의 표면으로부터 수직한 방향으로 평행하게 출력되는, 콜리메이팅(collimating)된 광이 출력되도록 할 수 있다. 수직 방향의 광을 출력하는 백라이트 유닛(210)의 내부 구조에 대한 설명은 도 6에 대한 설명에서 상세하게 서술하기로 한다.
일 실시예에 따른 액정 디스플레이 패널(220)은 액정 분자와 컬러 필터를 포함하는 TFT-LCD 패널로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층(230)은 액정 디스플레이 패널(220)으로부터 출력되는 광을 반사하여 다른 방향으로 전환할 수 있다. 광 방향 전환 필름층(230)은 복수의 단위 구조(235)들을 포함할 수 있고, 복수의 단위 구조(235)들이 반복적으로 배치되어 전체 광 방향 전환 필름층(230)을 형성할 수 있다. 광 방향 전환 필름층(230)의 단위 구조(235)는, 액정 디스플레이 패널(220)에 포함되는 복수개의 픽셀들 중 제1 방향으로 배열되는 복수개의 픽셀들을 포함하는 픽셀 그룹에 대응될 수 있다. 여기서, 픽셀 그룹은 단위 구조(235)의 하부에 위치하는 복수개의 픽셀들을 포함하며, 하나의 픽셀 그룹에 포함되는 복수개의 픽셀들에서 출력되는 광은 상기 픽셀 그룹에 대응되는 단위 구조(235)를 통하여 제2 방향 또는 제3 방향으로 출력될 수 있다.
전술한 바와 같이, 개시된 실시예는 단위 구조(235)에서 제2 방향 및 제3 방향 각각을 향하여 광을 출력할 수 있다. 또한, 복수개의 단위 구조(235)들에서 제2 방향으로 출력되는 광들은 제1 위치(201)에서 제1 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 복수개의 단위 구조(235)들에서 제3 방향으로 출력되는 광들은 제2 위치(202)에서 제2 영상으로 표시될 수 있다. 여기서, 제1 위치(201)는 차량 내의 제1 좌석에 탑승한 제1 사용자가 영상을 제공받는 위치가 될 수 있으며, 제2 위치(202)는 차량 내의 제2 좌석에 탑승한 제2 사용자가 영상을 제공받는 위치가 될 수 있다. 예를 들어, 제1 위치(201)는 보조석에 탑승한 사용자가 제공받는 영상이 표시되는 위치가 될 수 있다. 또한, 제2 위치(202)는 운전석에 탑승한 운전자가 제공받는 영상이 표시되는 위치가 될 수 있다.
일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층(230)은, 액정 디스플레이 패널(220)으로부터 출력되는 빛을 전반사하기 위해, 소정 값 이상의 굴절률을 가지는 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 1.47에서 1.51 사이의 굴절률 값을 가지는 아크릴이나 폴리 카보네이트 소재로 이루어질 수 있으나 , 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층(230)의 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 도 3에 있어서, 도 3 및 도 2에서와 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 이용하여 도시하였다.
도 3을 참조하면, 액정 디스플레이 패널(220)의 상부에는 광 방향 전환 필름층(230)이 적층될 수 있다.
광 방향 전환 필름층(230)에 포함되는 단위 구조는 제1 방향(391)으로 배열되는 복수개의 픽셀들을 포함하는 픽셀 그룹에 대응 될 수 있다.
광 방향 전환 필름층(230)은 제1 방향(391)에 수직하는 방향(392)으로 으로 반복적으로 배치되는 복수개의 단위 구조들(311, 312, 313)을 포함할 수 있다. 도 3에 있어서, 제1 방향(391)은 사용자가 시각적으로 인식하는 영상의 세로 방향에 대응될 수 있으며, 제1 방향(391)에 수직하는 방향(392)은 사용자가 시각적으로 인식하는 영상의 가로 방향에 대응될 수 있다.
도 3을 참조하면, 영역(301)을 확대하여 영역(310)에서 상세히 도시하였다.
도 3의 영역(310)을 참조하면, 디스플레이 장치 의 제1 방향(391)에 수직하는 방향(392)의 수직 단면이 확대 도시된다. 구체적으로, 광 방향 전환 필름층(230)은 제1 방향(391)으로 반복적으로 배치되는 복수개의 단위 구조들(311, 312, 313)을 포함할 수 있다. 단위 구조(예를 들어, 311)의 상세 구조는 이하에서 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층(230)에 포함되는 단위 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 도 4에 있어서, 도 2 내지 도 3에서와 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 이용하여 도시하였다.
도 4를 참조하면, 광 방향 전환 필름층(230)의 일 단위 구조(311)는 제1 필름면(410), 제2 필름면(420) 및 제3 필름면(430)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)은 액정 디스플레이 패널(220)의 표면과 각각 일정한 경사각을 이루는 경사면 형상일 수 있다. 제1 필름면(410)과 액정 디스플레이 패널(220)의 표면이 이루는 경사각은 제2 필름면(420)이 액정 디스플레이 패널(220)의 표면과 이루는 경사각과 서로 다를 수 있다. 또한, 일 단위 구조(311)에 포함되는 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)과 액정 디스플레이 패널(220)의 표면이 이루는 경사각은, 다른 단위 구조(예를 들어, 312, 313)에 포함되는 다른 제1 필름면 및 다른 제2 필름면과 액정 디스플레이 패널(220)의 표면이 이루는 경사각과 각각 다를 수 있다.
또한, 일 단위 구조(311)는 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420) 사이에 제3 필름면(430)이 배치될 수 있다. 제3 필름면(430)은 액정 디스플레이 패널(220)의 표면과 평행한 평행면(433)을 포함하고, 액정 디스플레이 패널(220)의 표면과 평행한 면과 제1 필름면(410)을 연결하는 제1 연결면(431) 및 액정 디스플레이 패널(220)의 표면과 평행한 면과 제2 필름면(420)을 연결하는 제2 연결면(432)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 필름면(410)은 제1 픽셀(401)로부터 출력되는 광을 전반사 할 수 있는 구조로 설계될 수 있다. 예를 들어, 제1 필름면(410)의 폭(width)이 제1 픽셀(401)의 폭과 매칭되도록 설계될 수 있다. 제1 필름면(410)은 액정 디스플레이 패널(220)에 포함되는 제1 픽셀(401)에서 수직 방향으로 출력되는 광을 전반사하여(total reflection) 제3 필름면(430)의 제1 연결면(431)을 통해 나가도록 광의 방향을 전환할 수 있다. 또한, 제1 픽셀(401)은 한 개의 컬러 픽셀을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 제1 픽셀(401)은 R 색상 이미지 센서(451)(이하, ‘R 센서’), G 색상 이미지 센서(452)(이하, ‘G 센서’) 및 B 색상 이미지 센서(453)(이하, ‘B 센서’)가 순차적으로 배열되어 형성될 수 있다. 즉, 제1 픽셀(401)은 R 센서, G 센서 및 B 센서의 조합으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 필름면(420)은 제2 픽셀(402)로부터 출력되는 광을 전반사 할 수 있는 구조로 설계될 수 있다. 예를 들어, 제2 필름면(420)의 폭(width)이 제2 픽셀(402)의 폭과 매칭되도록 설계될 수 있다. 제2 필름면(420)은 액정 디스플레이 패널(220)에 포함되는 제2 픽셀(402)에서 수직 방향으로 출력되는 광을 전반사하여 제3 필름면(430)의 제2 연결면(432)을 통해 나가도록 광의 방향을 전환할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 필름면(430)은 액정 디스플레이 패널(220)의 표면과 평행한 평행면(433)을 포함하고, 평행면과 제1 필름면(410)을 연결하는 제1 연결면(431) 및 평행면과 제2 필름면(420)을 연결하는 제2 연결면(432)을 포함할 수 있다.
제1 연결면(431)은 제1 필름면(410)에서 전반사 되는 광이 제2 방향으로 진행하도록 광을 굴절시킬 수 있다. 제2 연결면(432)은 제2 필름면(420) 에서 전반사 되는 광이 제3 방향으로 진행하도록 광을 굴절시킬 수 있다. 이 경우, 광이 진행되는 제2 방향을 나타내는 벡터의 액정 디스플레이 패널(220)에 대한 각도와 광이 진행되는 제3 방향을 나타내는 벡터의 액정 디스플레이 패널(220)에 대한 각도는 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(200)은 복수의 단위 구조들(예를 들어, 311, 312, 313)을 포함하는 광 방향 전환 필름층(230)을 통해 제1 필름면(410) 하부에 위치하는 픽셀들에서 출력되는 영상을 제2 방향으로 제공하고, 제2 필름면(420) 하부에 위치하는 픽셀들에서 출력되는 영상을 제3 방향으로 제공할 수 있다.
제3 필름면(430)에 포함되는 평행면(433)은 소정의 폭을 가짐으로써 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)을 소정 거리만큼 이격시킬 수 있다. 예를 들어, 평행면(433)의 폭(width)이 제3 픽셀(403)의 폭과 매칭되도록 설계될 수 있다. 다만, 평행면(433)의 폭은 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 픽셀의 폭보다 크거나 작을 수 있고, 제3 픽셀에 포함되는 적어도 하나의 서브 픽셀(예를 들어, R 서브 픽셀, G 서브 픽셀, B 서브 픽셀) 폭과 매칭되도록 설계될 수 있다. 이에 관해서는 도 5a 내지 도 5e에 대한 설명에서 상세하게 서술하기로 한다.
일 실시예에 따른 제3 필름면(430)은 평행면(433)을 통해 제1 필름면(410)과 제2 필름면(420)을 이격시킴으로써, 제2 방향으로 출력되는 영상 및 제3 방향으로 출력되는 영상이 명확하게 구분되도록 할 수 있다. 이 경우, 평행면(433) 하부에 위치하는 적어도 하나의 이미지 센서에 대응되는 서브 픽셀은 광을 방출하지 않는 블랙 구간으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 평행면(433)에 흡수 부재를 부착하여 평행면(433) 하부에 위치하는 적어도 하나의 서브 픽셀로부터 출력되는 광을 흡수함으로써 디스플레이 외부로 출력되지 않도록 광을 차단할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 복수의 단위 구조들(예를 들어, 311, 312, 313) 사이에도, 액정 디스플레이 패널과 평행한 평행면을 포함하는 필름면을 통해 인접한 단위 구조들을 이격시킴으로써, 인접한 단위 구조에서 반사되어 나오는 광이 서로 간섭되지 않도록 할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층(230)에 포함되는 복수의 단위 구조들(예를 들어, 311, 312, 313)의 형상은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 위치(201)로 영상을 제공하는 경우, 각각의 단위구조의 제1 필름면(410)에서 반사되는 광이 제1 위치(201)로 도달할 수 있도록, 제1 필름면(410)의 액정 디스플레이 패널(220)에 대한 경사각을 제1 위치(201)로부터 먼 곳에 위치한 단위 구조(235)일수록 경사각이 작아지게 설계할 수 있다. 마찬가지로, 제2 위치(202)로 영상을 제공하는 경우, 각각의 단위구조의 제2 필름면(420)에서 반사되는 광이 제2 위치(202)로 도달할 수 있도록, 제2 필름면(420)의 액정 디스플레이 패널(220)에 대한 경사각을 제2 위치(202)로부터 먼 곳에 위치한 단위 구조(235)일수록 경사각이 작아지게 설계할 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 제2 방향으로 출력되는 영상 및 제3 방향으로 출력되는 영상의 경계를 명확하게 하기 위하여 제3 필름면(430)에 의해 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)을 소정 거리만큼 이격시키는 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면들이다. 도 5a 내지 도 5e에 있어서, 도 2 내지 도 4에서와 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 이용하여 도시하였다.
도 5a의 500은 액정 디스플레이 패널(220) 및 광 방향 전환 필름층(230)을 측면에서 바라본 측면도이고, 도 5a의 510은 액정 디스플레이 패널 및 광 방향 필름층(230)을 정면에서 바라본 정면도이다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예에 따른 액정 디스플레이 패널(220)은 복수의 픽셀들(520)을 포함할 수 있고, 하나의 단위 픽셀은 레드, 그린, 블루의 서브픽셀들을 포함할 수 있다.
도 5b에서는 도 5c 내지 도 5e를 설명하기 위한 도면으로, 액정 디스플레이 패널(220)에 포함되는 복수의 픽셀들(520)에 포함되는 제1 서브픽셀(521) 내지 제9 서브픽셀(529)을 나타낸다.
일 실시예에 따른 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)이 소정 거리만큼 이격되는 구조는, 도 5c의 530과 같은 구조로 형성될 수 있다. 제1 필름면(410)의 폭은 제1 서브픽셀(521) 내지 제3 서브픽셀(523)의 폭과 매칭되고, 제3 필름면(430)의 폭은 제4 서브픽셀(524) 내지 제6 서브픽셀(526)의 폭과 매칭되고, 제2 필름면(420)의 폭은 제7 서브픽셀(527) 내지 제9 서브픽셀(529)의 폭과 매칭될 수 있다. 이 경우, 제1 서브픽셀(521) 내지 제3 서브픽셀(523)은 레드, 그린, 블루의 순서로 구성되어 하나의 단위 픽셀이 되고, 제4 서브픽셀(524) 내지 제6 서브픽셀(526)은 광을 방출하지 않는 영역인 블랙 영역이 되고, 제7 서브픽셀(527) 내지 제9 서브픽셀(529)은 레드, 그린, 블루의 순서로 구성되어 하나의 단위 픽셀이 될 수 있다.
다른 실시예에 따른 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)이 소정 거리만큼 이격되는 구조는, 도 5d의 540과 같은 구조로 형성될 수 있다. 제1 필름면(410)의 폭은 제1 서브픽셀(521) 내지 제3 서브픽셀(523)의 폭과 매칭되고, 제3 필름면(430)의 폭은 제4 서브픽셀(524) 내지 제5 서브픽셀(525)의 폭과 매칭되고, 제2 필름면(420)의 폭은 제6 서브픽셀(526) 내지 제8 서브픽셀(528)의 폭과 매칭될 수 있다. 이 경우, 제1 서브픽셀(521) 내지 제3 서브픽셀(523)은 레드, 그린, 블루의 순서로 구성되어 하나의 단위 픽셀이 되고, 제4 서브픽셀(524) 내지 제5 서브픽셀(525)은 광을 방출하지 않는 영역인 블랙 영역이 되고, 제6 서브픽셀(526) 내지 제8 서브픽셀(528)은 블루, 레드, 그린의 순서로 구성되어 하나의 단위 픽셀이 될 수 있다.
다른 실시예에 따른 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)이 소정 거리만큼 이격되는 구조는, 도 5e의 550과 같은 구조로 형성될 수 있다. 제1 필름면(410)의 폭은 제1 서브픽셀(521) 내지 제3 서브픽셀(523)의 폭과 매칭되고, 제3 필름면(430)의 폭은 제4 서브픽셀(524)의 폭과 매칭되고, 제2 필름면(420)의 폭은 제5 서브픽셀(525) 내지 제7 서브픽셀(527)의 폭과 매칭될 수 있다. 이 경우, 제1 서브픽셀(521) 내지 제3 서브픽셀(523)은 레드, 그린, 블루의 순서로 구성되어 하나의 단위 픽셀이 되고, 제4 서브픽셀(524)은 광을 방출하지 않는 영역인 블랙 영역이 되고, 제5 서브픽셀(525) 내지 제7 서브픽셀(527)은 그린, 블루, 레드의 순서로 구성되는 하나의 단위 픽셀이 될 수 있다.
도 5a 내지 도 5e에서 설명한 것과 같이, 단위 구조내에서 제1 필름면(410)과 제2 필름면(420)을 소정 거리만큼 이격시켜 광을 방출하지 않는 영역인 블랙 영역을 설정함으로써, 제2 방향으로 출력되는 영상 및 제3 방향으로 출력되는 영상의 경계를 명확하게 할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(210)의 집광 성능에 따라 이격되는 거리를 다르게하여 집광 성능에 대응되는 광 방향 전환 필름층(230)을 설계할 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(210)의 집광 성능이 높은 경우 이격되는 거리를 짧게 설계함으로써 블랙 영역을 줄이고 액정 디스플레이 패널(220)의 더 많은 화소가 이용되도록 할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(210)의 집광 성능이 낮은 경우 이격되는 거리를 길게 설계함으로써, 블랙 영역을 늘려 제2 방향으로 출력되는 영상 및 제3 방향으로 출력되는 영상의 경계를 명확하게 할 수 있다.
다만, 도 5a 내지 도 5e에 대한 설명에서 블랙 영역은 제3 필름면(430) 하부에 존재하는 서브 픽셀들에서 광을 방출하지 않는 영역으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 필름면(430) 하부에 존재하는 서브 픽셀들에서 출력되는 광을 제3 필름면의 평행면(433)에 부착된 흡수 부재 등을 이용하여 광을 흡수하는 방식 등 다양한 방식으로 블랙 영역을 구현할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 방향성을 지닌 광을 제공하는 백라이트 유닛(210)의 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
일 실시예에 따른 백라이트 유닛(210)은 적어도 LED 광원(610), 도광판(620), 반사 부재(630), 프리즘판(640), 루버 시트(Louver sheet)(650)를 포함할 수 있다.
LED 광원(610)은 도광판(620)의 가장자리(edge)에서 광을 주입할 수 있다.
도광판(Light Guide Plate; LGP)(630)은 LED 광원(610)으로부터 유입되는 광의 경로를 변경함으로써, 액정 디스플레이 패널(220)에 광을 전달할 수 있다. 도광판(620)은 일정한 각도를 갖지 않고 산란되는 광을 프리즘판(640)에 대면(對面)하는 방향인 제2 면(622) 방향으로 변경할 수 있다. 이 경우, 도광판의 제2 면(622)에서 출력되는 광의 굴절각은 72도 에서 78도 사이의 값일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도광판의 제1 면(621)에는 반사 부재(630)가 인접하여 배치될 수 있다.
반사 부재(630)는 도광판(620)을 통해 반사되는 광의 재순환을 제공함으로써, 광 효율을 증가시킬 수 있다. 반사 부재(630)는 도광판(620)의 제1 면(621)에 인접하여 배치될 수 있다. 반사 부재(630)는 도광판(620)의 제1 면(621)과 접하는 형태로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도광판(620)의 제1 면(621)과 소정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 반사 부재(630)는 제1 과 대면(對面)하는 방향으로 소정의 경사각을 갖는 형태의 복수의 패턴을 포함할 수 있다. 반사 부재의 패턴이 가지는 경사각은 1.5도 에서 3.5도 사이의 값 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에 따른 반사 부재(630)는 은(Silver)으로 구성될 수 있다.
프리즘 판(640)은 도광판(620)의 제2 면(622)에 인접하여 배치될 수 있다. 프리즘 판(640)은 도광판(620)의 제2 면(622)과 대면(對面)하는 방향으로 역삼각형 형태로 돌출된 복수의 프리즘 패턴을 포함할 수 있다. 프리즘 판(640)은 복수의 프리즘 패턴에 포함되는 역삼각형 형태의 경사면을 이용하여, 도광판(620)에서 출력된 광을 전반사하여 광의 경로를 변환함으로써, 백라이트 유닛(210)의 표면과 수직한 방향의 방향성을 지닌 광을 제공할 수 있다.
루버 시트(Louver sheet)(650)는 프리즘 판(640)의 상단 면에 인접하여 배치될 수 있다. 루버 시트(650)는 프리즘 판(640)에서 출력되는 광을 필터링하여, 수직 방향 이외의 방향으로 분산되는 광을 제거함으로써 액정 디스플레이 패널(220)에 수직 성분의 방향성을 지니는 광을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(210)에 포함되는 반사 부재(630)의 패턴, 프리즘 판(640) 및 루버 시트(650)를 이용하여 수직 성분의 방향성을 지닌 광을 제공하는 방법은 도 7에 대한 설명에서 추가적으로 서술하기로 한다.
도 7은 도 6의 백라이트 유닛의 구조를 통해 수직 성분의 방향성을 광을 제공하는 방법을 더 설명하기 위하여 참조되는 도면이다. 백라이트 유닛(210)에 포함되는 도광판(620), 반사 부재(630), 프리즘 판(640), 루버 시트(650)에 대한 설명 중 도 6에서 서술한 내용과 중복되는 부분은 생략하기로 한다. 도 7이에 대한 설명에서 수직 방향이라 함은, 백라이트 유닛의 표면과 수직한 방향을 말한다.
도 7을 참조하면, 일반적인 백라이트 유닛(700)의 구성은 광 확산 필름(701)을 사용하여 일반적인 백라이트 유닛(700)으로부터 출력되는 광이 넓은 각도로 분산되도록 설계되어 있다.
일 실시예에서, 반사 부재(630)의 패턴 및 프리즘 판(640)을 적용한 백라이트 유닛(710)은 일반적인 백라이트 유닛(700)의 구성이 출력하는 출사광보다 더 수직 방향으로 집광된 광을 출력할 수 있다. 구체적으로, 반사 부재(630)의 패턴 및 프리즘 판(640)을 적용한 백라이트 유닛(710)의 도광판(620)으로 입사된 광은 반사 부재(630)에 포함되는 경사면 형상의 반사 패턴을 통해 반사되는 광 경로들을 거쳐 도광판(620)으로부터 비스듬한 각도로 출력될 수 있다. 이 경우, 출력된 광은 프리즘 판(640)에서 전반사 됨으로써 1차적으로 수직 방향으로 집광된 광이 출력될 수 있다. 또한, 루버 시트(650)를 추가로 적용한 백라이트 유닛(720)의 경우, 프리즘 판(640)에서 출력되는 광이 필터링함으로써 2차적으로 수직 방향으로 집광된 광이 출력될 수 있다. 이 경우 2차적으로 집광된 광은 1차적으로 집광된 광보다 더 수직 “‡항으로 집광된 광일 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층(230)에 포함되는 단위 구조(235)에서 이동하는 광의 경로를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층(230)은 액정 디스플레이 패널(220)으로부터 입사되는 광을 전반사하여 광의 경로를 변경할 수 있다.
도 8의 810을 참조하면, 광 방향 전환 필름층(230)에 일반적인 백라이트 유닛으로부터 출력되는 넓은 각도로 분산되는 광이 입사되는 경우, 광 방향 전환 필름층에 포함되는 복수의 필름면에서 여러 방향으로 광이 반사 또는 굴절되어 원하는 경로로 광의 방향을 제어할 수 없다. 따라서 도 8의 820과 같이, 도 6 및 도 7에서 설명한 백라이트 유닛(210) 구조를 통해 수직 성분의 방향성을 가지는 광이 출력되고, 방향성을 가지는 광이 광 방향 전환 필름층에 입사됨으로써 제1 필름면(410)에서 전반사되는 광은 제2 방향으로, 제2 필름면(420)에서 전반사되는 광은 제3 방향으로 진행될 수 있다.
도 9 및 도 10은 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층(230)으로부터 반사되는 광의 방향을 결정하는 설계 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 단위 구조(235)에 포함되는 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)의 단면은 직선 또는 곡선 형태의 구조로 형성될 수 있다. 제1 필름면(410)의 단면 구조 설계는 제2 필름면(420)의 단면 구조 설계에도 동일한 방식으로 적용될 수 있으므로, 이하에서는 제1 필름면(410)의 단면 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 제1 필름면(410)은 직선면(910)으로 설계될 수 있다. 이 경우, 제1 필름면(410)은 액정 디스플레이 패널(220)로부터 광 방향 전환 필름층(230)으로 수직하게 입사되는 광을 제2 방향으로 전반사 할 수 있다. 또한, 제1 필름면(410)의 액정 디스플레이에 대한 경사각을 조절하여, 제1 필름면(410)으로부터 광이 출력되는 방향인 제 2방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(200)이 좁은 화각을 가지도록 디스플레이 모듈(200)을 설계하는 경우, 제1 필름면(410)을 경사각이 더 큰 직선면(920)으로 설계하여 제2 방향을 조절할 수 있다. 다른 예에서, 디스플레이 모듈(200)이 넓은 화각을 가지도록 디스플레이 모듈(200)을 설계하는 경우, 제1 필름면(410)을 경사각이 작은 직선면(미도시)로 설계하여 제2 방향을 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 필름면(410)은 곡선면으로 설계될 수 있다. 예를 들어, 제1 필름면(410)을 오목 곡선면(930)으로 설계하여, 광이 제1 필름면에서 제2 방향으로 전반사될 때 모아지도록 할 수 있다. 또한, 제1 필름면(410)을 볼록 곡선면(940)으로 설계하여, 광이 제1 필름면에서 제2 방향으로 전반사될 때 퍼지도록 할 수 있다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 단위 구조(235)에 포함되는 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)의 단면은 액정 디스플레이 패널(220)의 표면에 대해서 서로 다른 각도를 갖는 복수의 면 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 필름면(410)에 포함되는 복수의 표면은 제1 표면(411) 및 제2 표면(412)일 수 있다. 제1 표면(411)은 액정 디스플레이 패널(220)의 표면에 대해서 α°의 경사각을 갖도록 형성되고, 제2 표면(412)은 액정 디스플레이 패널(220)의 표면에 대해서 β°의 경사각을 갖도록 형성될 수 있다. 일 실시예에서, α°의 크기는 β°의 크기와 서로 다를 수 있다. 제1 필름면(410)은 제1 필름면(410)에 포함되는 제1 표면(411) 및 제2 표면(412)을 이용하여, 제1 표면(411)에서 전반사된 광 일부를 제2 표면(412)에서 한번 더 전반사시킴으로써, 제2 방향으로 출력되는 광의 집광성을 향상시킬 수 있다.
도 9 및 도 10에서 설명한 것과 같이, 일 실시예에 따른 단위 구조(235)는 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)의 표면을 직선면, 곡선면 및 서로 다른 경사각을 갖는 복수의 면 등의 형상으로 설계하여 광 방향 전환 필름층(230)에서 출력되는 광의 방향을 결정할 수 있다. 일 단위 구조(235)에서 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420) 각각의 표면은 서로 다른 형상으로 설계될 수 있으며, 복수의 단위구조마다 각각의 단위구조에 포함되는 제1 필름면(410) 및 제2 필름면(420)의 표면은 서로 다른 형상으로 설계될 수 있다.
도 11은 도 2의 디스플레이 장치(101)를 포함하는 차량용 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11의 차량용 전자 장치(1100)는 도 2에서 설명한 디스플레이 모듈(200)을 포함할 수 있다. 또한 차량용 전자 장치(1100)는 디스플레이 모듈(200)을 포함하여 차량 내에 설치 가능한 컴퓨팅 장치를 나타낼 수 있다. 도 11의 차량용 전자 장치(1100)를 설명하는데 있어서, 도 2의 디스플레이 모듈(200)과 중복되는 부분은 생략하기로 한다. 또한, 차량용 전자 장치(1100)는 전술한 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)에 대응될 수 있다. 구체적으로, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)는, 차량용 전자 장치(1100)의 형태로 구현될 수 있을 것이다.
도 11을 참조하면, 차량용 전자 장치(1100)는 입출력부(1110), 프로세서(1120) 및 통신부(1130)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(1100)는 차량용 인포테인먼트(IVI: In-Vehicle infotainment) 기술을 구현하기 위한 전자 기기가 될 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(1100)는 사용자 위치 정보에 근거하여 특정 사용자에 맞춤화된 서비스, 정보 및/또는 콘텐츠를 제공할 수 있다. 구체적으로, 차량용 전자 장치(1100)는 차량과 외부 기기 간의 통신을 수행하여, 차량의 운행 또는 이용에 필요한 정보의 획득에 이용될 수 있다. 또는, 차량용 전자 장치(1100)는 차량과 외부 기기 간의 통신을 수행하여, 사용자에게 서비스, 정보 및/또는 콘텐츠를 제공할 수 있다.
차량용 전자 장치(1100)에 포함되는 프로세서(1120) 및 입출력부(1110)를 합쳐서, IVI 헤드 유닛(IVI head Unit)이라 호칭할 수 있다. 또한, 차량용 전자 장치(1100)는 차량 내에서 운전석과 보조석의 중앙 전면부 사이에 배치될 수 있다.
또한, 통신부(1130)는 TCU(Transmission Control Unit)로 호칭될 수 있다. 여기서, TCU 는 차량 내에서 데이터의 송수신을 제어하는 구성으로, 차량과 외부 전자 기기(예를 들어, 서버, 모바일 기기 등)와의 통신을 담당할 수 있다.
프로세서(1120)는 하드웨어 플랫폼을 구현하기 위한 구성들(1121)(예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP: Application processor), 메모리 등) 및 소프트웨어 플랫폼을 구현하기 위한 구성들(1125)(운영체제(OS: Operating system) 프로그램, 자동차의 안전 소프트웨어(Automotive safety Software), 어플리케이션(Application) 등)로 형성될 수 있다.
구체적으로, 하드웨어 플랫폼을 구현하는 구성들(1121)은 적어도 하나의 어플리케이션 프로세서(AP)(1122) 및 메모리(1123)를 포함할 수 있다. 여기서, 메모리(1123)가 프로세서(1120) 내에 포함되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 또한, 메모리(1123)가 프로세서(1120) 내에 포함되지 않고 차량용 전자 장치(1100)에 포함되는 별도의 구성으로 포함될 수도 있을 것이다.
또한, 하드웨이 플랫폼을 구현하는 구성들(1121)로, USB 모듈(미도시), FM/DMB 튜너(미도시) 등이 더 포함될 수도 있다. 여기서, USB 모듈(미도시)은 USB 삽입부(미도시)를 포함하여 삽입된 USB 내의 데이터를 독출할 수 있다. 또한, FM/DMB 튜너(미도시)는 FM/DMB 방송 신호를 선택적으로 수신할 수 있다. 구체적으로, FM/DMB 튜너(미도시)는 무선으로 수신되는 방송 신호를 증폭(amplification), 혼합(mixing), 공진(resonance)등을 통하여 많은 전파 성분 중에서 차량용 전자 장치(1100)에서 수신하고자 하는 채널의 주파수만을 튜닝(tuning)시켜 선택할 수 있다. FM/DMB 튜너(미도시)가 수신하는 방송 신호는 오디오(audio), 비디오(video) 및 부가 정보(예를 들어, EPG(Electronic Program Guide))를 포함할 수 있다.
소프트웨어 플랫폼을 구현하기 위한 구성들(1125)은 운영체제(OS: Operating system) 프로그램, 자동차의 안전 소프트웨어(Automotive safety Software), 어플리케이션(Application) 등) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 운영체제 프로그램은, QNX, Linux, 또는 Android 기반의 운영체제 프로그램을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(1120)는 디스플레이 모듈(200)에 각각 다른 영상의 신호가 출력되도록 하여 제1 위치 및 제2 위치로 각각 다른 영상이 제공되도록 할 수 있다.
입출력부(1110)는 사용자에게 데이터를 제공하거나 사용자의 요청을 수신하기 위한 구성으로, 디스플레이 모듈(200), 카메라 모듈(1115), 오디오 출력부(1118) 및 사용자 인터페이스(1119) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1115)은 영상 및/또는 음성 데이터를 획득하기 위한 구성으로, 카메라(1116) 및 마이크(1117)를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(1115)은 카메라(1116)의 동작음 등을 출력하기 위해서 스피커(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(1115)이 별도의 스피커(미도시)를 포함하고 있지 않은 경우, 카메라(1116)의 동작음 등은 오디오 출력부(1118)를 통하여 출력될 수 있다.
예를 들어, 카메라 모듈(1115)은 사용자의 제스쳐 및 음성을 인식하기 위한 감지 센서로 동작할 수 있다.
구체적으로, 카메라(1116)는 카메라 인식 범위에서 제스처를 포함하는 사용자의 모션에 대응되는 영상(예를 들어, 연속되는 프레임)을 수신할 수 있다. 예를 들어, 카메라(1116)의 인식 범위는 카메라(1116)에서부터 사용자까지 0.1 ~ 5 m 이내 거리가 될 수 있다. 사용자 모션은 예를 들어, 사용자의 얼굴, 표정, 손, 주먹, 손가락과 같은 사용자의 신체 일부분 또는 사용자 일부분의 모션 등을 포함할 수 있다. 카메라(1116)는 프로세서(1120)의 제어에 따라 수신된 영상을 전기 신호로 변환하여 인식하고, 사용자의 모션에 대응되는 인식 결과를 이용하여 차량용 전자 장치(1100)에서 표시되는 메뉴를 선택하거나 모션 인식 결과에 대응되는 제어를 할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1120)는 카메라(1116)에서 획득된 인식 결과를 이용하여, FM/DMB에서의 채널 선택, 채널 변경, 볼륨 조정, 이용 가능한 서비스의 실행 등을 제어할 수 있다.
카메라(1116)는 차량용 전자 장치(1100)와 일체형 또는 분리형으로 구현될 수 있다. 분리된 카메라(1116)는 통신부(1130) 또는 입출력부(1110)를 통해 차량용 전자 장치(1100)의 프로세서(1120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 카메라(1116)가 차량용 전자 장치(1100) 분리형으로 구현되는 경우, 카메라(1116)는 운전자의 얼굴 및 상체에 대응되는 영상을 촬영할 수 있도록, 운전자의 얼굴 및 상체의 전면에 대응되는 위치에 배치될 수 있을 것이다.
마이크(1117)는 음성 신호 등과 같은 오디오 신호를 수신할 수 있다. 마이크(1117)는 사용자의 음성 신호를 수신하고, 프로세서(1120)는 마이크(1117)에서 수신된 음성에 대응되는 제어 명령을 인식하여, 그에 대응되는 동작이 실행되도록 제어할 수 있다. 또한, 마이크(1117)는 카메라 모듈(1115)에 포함되는 형태가 아닌, 별도의 모듈로 차량용 전자 장치(1100) 내에 포함될 수도 있을 것이다.
사용자 인터페이스(1119)는 차량용 전자 장치(1100)를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 인터페이스(1119)는 사용자의 입력을 수신하기 위한 푸시 버튼, 휠(wheel), 키보드, 조그다이얼, 터치 패널 및 햅틱(haptic) 센서 등을 포함할 수 있다.
통신부(1130)는 무선 통신을 수행하는 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 구체적으로, 통신부(1130)는 안테나(1131), 블루투스 모듈(1132), 와이파이 모듈(1133), GPS 모듈(1134), RF 모듈(1135), 및 CP 모듈(Communication Processor module)(1136) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, CP 모듈은 모뎀 칩셋으로, 네트워크는 3G, 4G, 5G, 또는 6G 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 외부 전자 기기와 통신을 수행할 수 있다. 또한, 통신부(1130)는 BLE(Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, 와이파이 다이렉트(Wifi Direct), UWB, 및/또는 ZIGBEE 등의 통신 규격에 따른 통신을 수행하는 적어도 하나의 통신 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.
또한, 안테나(1131)는 RF 모듈(1135), 및 CP 모듈(1136) 중 적어도 하나에 포함되어, RF 모듈(1135), 및 CP 모듈(1136) 각각의 전파 송수신을 담당할 수도 있을 것이다.
또한, 차량용 전자 장치(1100)에 있어서, 포함되는 각 구성들, 예를 들어, 프로세서(1120), 입출력부(1110) 및 통신부(1130) 상호간은, 차량 네트워크를 통하여 상호 통신할 수 있다. 또한, 차량용 전자 장치(1100)와 차량(미도시) 내에 포함되는 다른 구성들 상호간은, 차량 네트워크를 통하여 상호 통신할 수 있다. 여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), 및/또는 MOST(medio Oriented Systems Transport) 등에 따른 네트워크가 될 수 있다.
도 12는 일 실시예에서, 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
구체적으로, 디스플레이 모듈(200)에서 출력되는 영상을 사용자에게 최적의 방향으로 제공하기 위해 디스플레이 장치(101)의 위치를 조정하는 동작을 신경망(neural network)을 통한 연산을 수행하는 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 수행될 수 있다.
인공 지능 기술(이하, ‘AI 기술’)은 신경망(Neural Network)을 통한 연산을 기반으로 입력 데이터를 분석 및/또는 분류 등과 같은 처리를 하여 목적하는 결과를 획득하는 기술이다.
이러한 AI 기술은 알고리즘을 활용하여 구현될 수 있다. 여기서, AI 기술을 구현하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘의 집합을 신경망(Neural Network)이라 한다. 여기서, 신경망은 입력 데이터를 입력받고, 전술한 분석 및/또는 분류를 위한 연산을 수행하여, 결과 데이터를 출력할 수 있다. 신경망이 입력 데이터에 대응되는 결과 데이터를 정확하게 출력하기 위해서는, 신경망을 학습(training)시킬 필요가 있다. 여기서, ‘학습(training)’은 신경망에 대한 입력 데이터들을 분석하는 방법, 입력 데이터들을 분류하는 방법, 및/또는 입력 데이터들에서 결과 데이터 생성에 필요한 특징을 추출하는 방법 등을 신경망이 스스로 발견 또는 터득할 수 있도록 훈련시키는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 학습 과정을 통하여, 신경망은 학습 데이터(예를 들어, 서로 다른 복수의 이미지들)를 학습(training)하여 신경망 내부의 가중치(weight) 값들을 최적화할 수 있다. 그리고, 최적화된 가중치 값을 가지는 신경망을 통하여, 입력 데이터를 처리함으로써, 목적하는 결과를 출력한다.
신경망은 연산을 수행하는 내부의 레이어(layer)인 은닉 레이어(hidden layer)의 개수가 복수일 경우, 즉 연산을 수행하는 신경망의 심도(depth)가 증가하는 경우, 심층 신경망으로 분류될 수 있다. 신경망의 예로는, CNN (Convolutional Neural Network), DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), RBM (Restricted Boltzmann Machine), DBN (Deep Belief Network), BRDNN(Bidirectional Recurrent Deep Neural Network) 및 심층 Q-네트워크 (Deep Q-Networks) 등이 있으며, 전술한 예에 한정되지 않는다. 또한, 신경망은 세분화될 수 있다. 예를 들어, CNN 신경망은 DCNN(Deep Convolution Neural Network) 또는 캡스넷(Capsnet) 신경망(미도시) 등으로 세분화 될 수 있다.
‘AI 모델’은 입력 데이터를 수신하고 목적하는 결과를 출력하도록 동작하는 적어도 하나의 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 또한, ‘AI 모델’은 신경망을 통한 연산을 수행하여 목적하는 결과를 출력하는 알고리즘, 복수의 알고리즘의 집합, 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 프로세서(processor), 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 소프트웨어, 또는 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 하드웨어를 의미할 수 있다.
전술한 디스플레이 모듈(200)에 의해 출력되는 영상을 사용자에게 최적의 방향으로 제공하기 위해 디스플레이 장치(101)의 위치를 조정하는 동작은 AI 모델 기반으로 수행될 수 있다.
도 12를 참조하면, 신경망(1200)은 학습 데이터(training data)를 입력받아 트레이닝(training)될 수 있다. 그리고, 학습된 신경망(1200)은 입력단(1220)으로 입력 데이터(1210)를 입력받고, 입력단(1220), 은닉 레이어(hidden layer)(1230) 및 출력단(1240)은 입력 데이터(1210) 및 이전 레이어로부터 전달된 데이터를 분석하여 출력 데이터(1250)를 출력하기 위한 연산을 수행할 수 있다. 도 12에서는 은닉 레이어(1230)가 1개의 계층인 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 은닉 레이어(1230)는 복수개의 계층으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 디스플레이 장치(101)의 프로세서(미도시)는 차량 내 탑승한 사용자의 위치를 감지하기 위해 적어도 하나의 센서 또는 사용자의 통신 단말 등으로부터 사용자의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이 경우, 신경망(1200)은 사용자의 위치에 대한 정보에 포함되는 시트 포지션 정보, 사용자의 머리 위치 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 차량 내 탑승한 사용자가 시청하기 편안한 디스플레이 장치(101)의 최적 위치를 학습할 수 있다. 다만 디스플레이 장치(101)의 최적 위치를 계산하기 위해 사용되는 정보는 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 장치(101)의 위치를 계산하기 위해 차량 내 공간 구조에 대한 정보(예를 들어, 디스플레이 장치(101)가 설치된 위치, 시트의 위치), 사용자의 신체 정보 등 다양한 정보를 이용할 수 있다.
학습이 완료된 신경망(1200)은, 사용자의 차량 내 시트 포지션 정보(예를 들어, 시트의 높낮이 정보, 시트의 각도 정보, 시트의 앞뒤 위치 정보), 사용자의 머리 위치 정보 등을 입력 받고, 디스플레이 장치(101)의 최적 위치에 대한 위치 조정 값을 계산하고, 계산된 위치 조정 값에 기초하여 차량 내 디스플레이 장치(101)의 위치를 조정할 수 있다.
개시된 실시예에서, 전술한 차량 내 디스플레이 장치(101)의 위치를 계산하는 신경망은 디스플레이 장치(101) 내 포함되는 프로세서(미도시) 내에 구현될 수 있고, 또는 차량 내 위치하는 별도의 전자 장치(미도시) 또는 프로세서(미도시) 내에 구현될 수 있다.
또한, 전술한 신경망을 통한 연산은 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)와 무선 통신 네트워크를 통하여 통신할 수 있는 서버(미도시)에서 수행될 수 있다. 디스플레이 장치(101)와 서버(미도시) 간의 통신은 이하에서 도 13 및 도 14를 참조하여 설명하도록 한다.
도 13은 일 실시예에 따른 서버와 연동하여 동작하는 디스플레이 모듈(200)을 나타내는 도면이다. 이하에서는 도 14를 함께 참조하여 설명하기로 한다.
개시된 실시예에서, 디스플레이 장치(101)의 최적 위치 정보는 서버(3000)에서 계산된 후 차량(100)에 위치하는 디스플레이 장치(101)의 통신부(240)로 전송될 수 있다. 또한, 서버(3000)는 통신 네트워크를 통하여 디스플레이 장치(101) 또는 차량용 전자 장치(미도시)와 데이터를 송수신하며 데이터를 처리하는 서버, 서버 시스템, 서버 기반의 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(101)의 통신부(240)는 차량용 안테나 장치가 될 수 있다.
또는, 디스플레이 장치(101)의 통신부(240)는 차량(100) 내에 위치하며 차량용 안테나 장치와 유무선의 통신을 수행할 수 있도록 별도로 구성될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 장치(101)의 통신부(240)는 차량용 안테나 장치와 데이터를 송수신 할 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(3000)는 차량의 내부에 설치되는 디스플레이 장치(101)의 통신부(240)(또는, 안테나 장치)와 통신하는 통신부(3100) 및 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하는 프로세서(3200)를 포함한다.
서버(3000)의 프로세서(3200)는 상기 차량 내에 탑승한 사용자의 위치를 감지하기 위한 센서의 감지 결과에 대응되는 사용자의 위치에 대한 정보를 수신하고, 사용자의 위치에 대한 정보에 근거하여, 연산을 통해 차량 내 디스플레이 장치(101)의 최적 위치를 획득하고, 획득된 위치 정보가 디스플레이 장치(101)로 전송되도록 통신부(3100)를 제어할 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(3000)는 도 12를 참조하여 설명한 신경망을 통한 연산을 수행하여 디스플레이 장치(101)의 최적 위치 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 서버(3000)는 AI 모델을 훈련시키고, 훈련된 AI 모델을 저장하고 있을 수 있다. 그리고, 서버(3000)는 훈련된 AI 모델을 이용하여 전술한 디스플레이 장치(101)의 최적 위치 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 서버(3000)는 대용량 데이터의 저장 및 대용량의 연산량이 필요한 동작을 서버(3000)에서 수행한 후, 통신 네트워크를 통하여 필요한 데이터 및/또는 이용되는 AI 모델을 디스플레이 장치(101)에 전송할 수 있다. 이를 통해, 차량용 디스플레이 장치(101)는 대용량의 메모리 및 빠른 연산 능력을 갖는 프로세서 없이도, 서버를 통하여 필요한 데이터 및/또는 AI 모델을 수신하여 이용함으로써, 빠르고 용이하게 필요한 동작을 수행할 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(3000)는 도 12에서 설명한 신경망(1200)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 서버(3000)에 포함되는 신경망(1200)은 전술한 디스플레이 장치(101)의 최적 위치 정보를 획득하기 위한 연산을 수행할 수 있다.
서버(3000)는 신경망을 통한 연산을 수행하여 획득한 디스플레이 장치(101)의 최적 위치 정보를 무선 통신 네트워크(3010)를 통하여 디스플레이 장치(101)로 전송할 수 있다. 디스플레이 장치(101)는 서버(3000)로부터 수신된 위치 정보에 근거하여, 차량 내 탑승한 사용자의 위치가 달라지도록 디스플레이의 물리적인 위치를 조절한다.
도 14는 도 13을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 13에 있어서, 도 12에서와 동일한 구성은 동일한 도면 기호를 이용하여 도시하였다. 따라서 도 13의 구성들을 설명하는데 있어서, 전술한 설명들과 중복되는 설명들은 생략한다.
구체적으로, 디스플레이 장치(101)는 도 2에서 설명한 디스플레이 모듈(200)에 추가하여, 통신부(240), 프로세서(250)를 더 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(101)는 메모리(260) 및 구동부(270) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
통신부(240)는 적어도 하나의 무선 통신 네트워크(3010)를 통해 외부 장치(예를 들어, 서버)와 통신을 수행한다. 여기서, 외부 장치(미도시)는 디스플레이 장치(101)에 필요한 데이터 등을 송수신하는 서버(3000)등이 될 수 있다.
또한, 통신부(240)는, 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈, 이동 통신 모듈, 방송 수신 모듈 등과 같은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 통신 모듈은 방송 수신을 수행하는 튜너, 블루투스, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), CDMA, WCDMA, 인터넷, 3G, 4G, 및/또는 5G, 밀리미터파(mmWAVE)를 이용하여 통신을 수행하는 방식 등과 같은 통신 규격을 따르는 네트워크를 통하여 데이터 송수신을 수행할 수 있는 통신 모듈을 뜻한다.
예를 들어, 통신부(240)가 밀리미터파(mmWAVE)를 이용하여 통신을 수행하면, 대용량의 데이터를 빠르게 송수신할 수 있다. 구체적으로, 차량에서는 대용량의 데이터를 빠르게 수신함으로써, 차량의 안전에 필요한 데이터(예를 들어, 자율 주행에 필요한 데이터, 네비게이션 서비스를 위해 필요한 데이터 등), 사용자 이용 컨텐츠(예를 들어, 영화, 음악 등)을 빠르게 제공함으로써, 차량의 안전성 및/또는 사용자의 편리성을 증가시킬 수 있다.
구체적으로, 통신부(240)에 포함되는 이동 통신 모듈은 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 원거리에 위치하는 다른 장치(예를 들어, 서버(미도시))와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 원거리에 위치하는 서버(미도시)와 통신을 수행하는 통신 모듈을 '원거리 통신 모듈'이라 칭할 수 있다.
프로세서(250)는 디스플레이 장치(101)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(250)는 메모리(260)에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션 및 프로그램들 중 적어도 하나를 실행함으로써 요구되는 동작들을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(250)는 신경망을 수신하여 저장하도록 통신부(240)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(250)는 메모리(260)에 저장된 신경망을 이용하여 디스플레이 장치(101)의 최적 위치를 계산하고, 계산된 최적 위치로 디스플레이 장치(101)의 위치 및/또는 각도를 조정하도록 구동부를 제어할 수 있다.
메모리(260)는 하나 이상의 인스트럭션, 프로그램, 데이터, 신경망 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
구동부(270)는 프로세서(250)에 제어에 의해, 디스플레이 장치(101)가 서로 다른 위치의 사용자가 편안하게 시청 가능하도록 위치 및/또는 각도를 조정할 수 있다.
도 14를 참조하면, 서버(3000)는 통신부(3100), 프로세서(3200) 및 DB(3300)를 포함할 수 있다.
통신부(3100)는 디스플레이 모듈(200)과 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 통신부(3100)의 구체적인 구성은 전술한 통신부(240)의 구성과 동일하게 대응되므로, 상세한 설명은 생략한다.
예를 들어, 통신부(3100)는 인터넷, 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 원거리에 위치하는 다른 장치(예를 들어, 디스플레이 장치(2400)와 통신을 수행하는 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다.
프로세서(3200)는 서버(3000)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(3200)는 서버(3000)의 DB(3300)에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션 및 프로그램들 중 적어도 하나를 실행함으로써, 요구되는 동작들을 수행할 수 있다.
또한, DB(3300)는 메모리(미도시)를 포함할 수 있으며, 메모리(미도시) 내에 서버(3000)가 소정 동작을 수행하기 위해서 필요한 적어도 하나의 인스트럭션, 프로그램, 데이터 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 또한, DB(3300)는 서버(3000)가 신경망에 따른 연산을 수행하기 위해서 필요한 데이터들을 저장할 수 있다.
구체적으로, 개시된 실시예에서, 서버(3000)는 도 12에서 설명한 신경망(1200)을 저장하고 있을 수 있다. 신경망(1200)은 프로세서(3200) 및 DB(3300) 중 적어도 하나에 저장될 수 있다. 서버(3000)가 포함하는 신경망(1200)은 학습이 완료된 신경망이 될 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(3000)는 내부적으로 포함하는 신경망을 이용하여 전술한 디스플레이 장치(101)의 최적 위치 정보를 획득하고, 획득된 디스플레이 장치(101)의 최적 위치 정보를 통신부(3100)를 통하여 디스플레이 장치(101)의 통신부(240)로 전송할 수 있다.
또한, 서버(3000)는 학습이 완료된 신경망을 통신부(3100)를 통하여 디스플레이 장치(101)의 통신부(240)로 전송할 수 있다. 그러면, 디스플레이 장치(101)는 학습이 완료된 신경망을 획득 및 저장하고, 신경망을 통하여 목적하는 출력 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 도 12 내지 도 14에서 디스플레이 장치(101)의 위치가 조정되는 실시예를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 위치에 위치한 복수의 사용자에게 편안한 영상을 제공하기 위해 디스플레이 장치(101)의 각도 등이 조정될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 디스플레이 장치(101) 또는 모듈 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (13)

  1. 디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은,
    방향성을 지닌 광을 제공하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛의 상부에 적층되며, 복수개의 픽셀들을 포함하는 액정 디스플레이 패널; 및
    상기 액정 디스플레이 패널의 상부에 부착되어 상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 광의 방향을 전환하는 광 방향 전환 필름층을 포함하고,
    상기 광 방향 전환 필름층은,
    제1 방향으로 배열되는 복수개의 픽셀들을 포함하는 픽셀 그룹마다 복수의 광학 필름면들로 형성되는 단위 구조가 반복적으로 배치되고,
    상기 단위 구조는,
    상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 상기 광을 전반사하여 상기 광의 방향을 제2 방향으로 전환하는 제1 필름면;
    상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 상기 광을 전반사하여 상기 광의 방향을 제3 방향으로 전환하는 제2 필름면; 및
    상기 제1 필름면과 상기 제2 필름면 사이에 배치되는 제3 필름면을 포함하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면 및 상기 제2 필름면은 상기 제3 필름면에 의해서 제1 거리만큼 이격되는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 필름면은 상기 액정 디스플레이 패널과 평행한 면을 포함하고,
    상기 제3 필름면 하부에 위치하는 적어도 하나의 픽셀은,
    광을 방출하지 않는 블랙 구간으로 형성되는, 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은,
    LED 광원;
    상기 LED 광원으로부터 유입되는 광의 경로를 변경하여 상기 액정 디스플레이 패널에 광을 전달하는 도광판;
    상기 도광판의 제1 면에 인접하여 배치되고, 상기 도광판을 통해 반사되는 광을 다시 반사하는 반사 부재; 및
    상기 도광판의 제2 면에 인접하여 배치되고, 상기 도광판의 제2 면과 대면(對面)하는 방향으로 역삼각형 형태로 돌출된 복수의 프리즘 패턴을 포함하는 프리즘 판;
    상기 프리즘 판의 상단 면에 인접하여 배치되는 루버 시트(Louver sheet)를 포함하는, 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사 부재는 은(silver)으로 구성되는, 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 반사 부재의 반사면은, 상기 반사면의 경사 각도가 1.5도 에서 3.5도 사이의 값을 갖는 복수의 경사 패턴이 형성되는, 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수는 상기 제2 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수와 동일한, 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수는 상기 제2 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수와 다른, 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름은 굴절률 1.5 이상의 소재로 이루어진, 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면의 상기 액정 디스플레이 패널에 대한 경사각과 상기 제2 필름면의 상기 액정 디스플레이 패널에 대한 경사각은 서로 다른, 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면 및 상기 제2 필름면 각각의 단면은 직선 경사면 또는 곡선 경사면 중 적어도 하나의 구조로 형성되는, 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면 및 상기 제2 필름면 각각은 상기 액정 디스플레이 패널에 대하여 서로 다른 경사각을 갖는 복수개의 경사면 구조로 형성되는, 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리;
    프로세서; 및
    구동부를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    차량 내 사용자의 머리 위치를 식별하고,
    상기 식별된 머리 위치에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 위치 조정 값을 계산하고,
    상기 위치 조정 값에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 위치를 조정하도록 구동부를 제어하는, 디스플레이 장치.
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