KR20220163025A - 옥외용 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 야간의 낮은 조도상황 뿐 아니라 주간의 높은 조도에서도 시인성을 확보할 수 있는 옥외용 디스플레이 장치에 관한 것으로, 주간의 높은 조도에서 발생하는 가시광, 근적외선 에너지를 가지는 태양열을 원적외선으로 변환시키고, 이 원적외선을 반사시키는 구조를 통하여 디스플레이가 설치된 옥외의 온도상승을 억제할 수 있는 옥외용 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

옥외용 디스플레이 장치 {Outdoor Display Device}

본 발명은 주간 시인성 극대화 및 투명한 옥외공간의 온도를 저감할 수 있는 옥외용 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 최근 도입 적용이 시작된 스마트 버스쉘터의 투명 LED 디스플레이의 시인성을 높임과 더불어 버스쉘터 내부의 온도상승을 낮추어 여름철 쾌적한 환경을 유지할 수 있는 옥외용 투명 LED 디스플레이 장치에 관한 것이다.

하여 새로운 옥외용 투명 LED 디스플레이에 대한 상품가치를 극대화 시키는 구조에 관한 것으로,

일반적으로 투명 LED 디스플레이 제품은 조도가 낮은 실내에서 디스플레이 외측의 화면이 투명하게 인지되면서도 투명디스플레이에서의 화면을 표시할 수 있어 새로운 형태의 디스플레이로 사용되고 있다.

특히 LED를 투명한 기판(유리, PET등)에 배열하여 투과율을 50%이상 높인 제품들이 실내 및 건물의 창호면에 부착되어 미디어 파사드(Media facade)등으로 사용되는 상황이다.

하지만 태양광의 외부 조도의 영향으로 인해 아직까지 투명한 LED 디스플레이를 완전히 옥외에 배치하여 운용되는 곳은 거의 전무한 상황이었다.

도 1은 종래의 스마트 버스셀터의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.

최근 서울시의 스마트 버스쉘터 프로젝트는 투명한 유리로 구성된 룸(room) 형태로 진행을 예정하고 있고, 윈도우 면에 투명 LED 디스플레이를 대면적으로 배치하여 광고 및 공공의 인포메이션 디스플레이고 기획하고 있다.

이러한 완전한 옥외환경의 투명 LED 디스플레이는 야간 조도가 높지 않은 경우는 매우 우수한 투명 디스플레이 구현을 보이지만, 조도가 높은 주간의 경우 디스플레이 후방의 물체들이 높은 투과율로 인해 실제 화면의 시인성이 현저하게 떨어지게 되어 디스플레이의 역할이 거의 구현되지 않는다.

또한 룸(room) 형태의 닫힌 공간에서는 태양열 유입에 따른 온도상승으로 인해 에너지 소비량이 높아져서 이에 대한 획기적인 솔루션이 절실히 요구되고 있다

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 야간 낮은 조도환경 뿐 아니라, 주간 80,000Lux 수준의 높은 옥외 조도 환경에서도 투명 LED 디스플레이의 시인성을 높여 원래의 광고 및 공공 인포메이션의 기능을 원활히 수행할 수 있는 야외용 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 옥외용 디스플레이 장치는 윈도우와 디스플레이 유닛이 결합된 옥외용 디스플레이 장치로서; 상기 디스플레이 유닛의 일면에 결합되어 투과율을 조절하는 광조절 필름 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 광조절 필름 유닛은 전극이 형성되어 투과율을 조절하는 광조절 필름과; 외부의 조도에 따라 상기 전극에 인가되는 전압을 조절하여 상기 광조절 필름의 투과율을 조절하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 광조절 필름은 SPD(Suspended Particle Device), PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal), EC(Electro-Chromic) 중 선택된 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는 외부 조도를 측정하는 조도 센서와; 상기 조도 센서로부터 센싱된 외부 조도에 따라 기 설정된 투과율에 따라 상기 전극에 인가되는 전압을 제어하여 출력하는 전압조절모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 광조절 필림의 일면에 원적외선을 반사하는 원적외선 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 장치는 새롭게 등장하는 완전

옥외용 투명 LED 디스플레이의 주간 시인성을 획기적으로 향상시키고, 투명 LED 디스플레이가 장착된 닫힌 공간의 온도상승을 획기적으로 저감시키는 탁월한 효과가 발생한다.

도 1은 종래의 스마트 버스셀터의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 옥외용 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광조절 필름 유닛의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극에 인가되는 전압과 투과율을 관계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광조절 필름 일면에 원적외선 반사층을 더 결합한 것을 개략적으로 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원적외선 반사층에 의해 내부 온도 상승을 저지하는 구성을 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 옥외용 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 옥외용 디스플레이 장치는 윈도우(10)와 상기 윈도우에 결합된 디스플레이 유닛(20)과 상기 디스플레이 유닛과 결합된 광조절 필름 유닛(30)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 윈도우(10)는 옥외에 설치되는 디스플레이 유닛(20)을 보호하기 위한 구성으로 투명한 재질의 강화유리, 유리, PET, PC 등의 재질로 구성될 수 있다.

그리고 상기 디스플레이 유닛(20)은 시각 정보를 옥외 공간을 통해 제공하는 장치로 투명 LED 디스플레이(TLED)로 구성될 수 있다.

투명 LED 디스플레이(TLED)는 옥외에 설치되고, 유리창에 부착되어 투명하면서도 디스플레이 기능을 담당하는 장치이다.

투명 LED 디스플레이(TLED)는 빛이 투과가 되면서도 LED에 의해서 발광하는 디스플레이를 제작하기 위해서 LED에 전원을 공급하기 위한 전극으로서 일반적으로 투명전극을 이용한다. 투명전극으로서는 Indium Tin Oxide(ITO) 등의 산화물 전극이거나 실버나노와이어 (Silver Nano Wire, AgNW)를 많이 사용하며 베이스 필름으로서 PET 필름에 투명전극을 코팅해서 사용한다.

상기와 같은 투명 LED 디스플레이(TLED)의 구조 및 동작은 본 발명의 통상의 지식을 가진 당업자에게 자명할 사항일 뿐만 아니라, 본 발명의 핵심에서 벗어나는 부분이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 광조절 필름 유닛(30)은 외부 조도에 따라 투과율을 조절하여 외부에서의 시인성을 개선하는 역할을 담당한다.

즉, 외부 조도가 높을 경우 투과율을 높이면 반사되는 광이 감소하여 시인성이 개선되기 때문에 조도가 높을 수록 투과율을 높이면 외부에서의 시인성을 효과적으로 개선할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광조절 필름 유닛의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 상기 광조절 필름 유닛(30)은 전극이 형성되어 투과율을 조절하는 광조절 필름(310)과 외부의 조도에 따라 상기 전극에 인가되는 전압을 조절하여 상기 광조절 필름의 투과율을 조절하는 컨트롤러(320)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 광조절 필름(310)은 필름 내부에 전극이 배치되고, 상기 전극에 인가되는 전압의 크기에 따라 투과율이 조절된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극에 인가되는 전압과 투과율을 관계를 개략적으로 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 전극에 인가되는 전압이 높아지면 투과율이 높아지고, 반대로 전압이 낮아지면 투과율이 낮아진다. 따라서, 광조절 필름의 투과율을 임의적으로 조절할 수 있다.

상기 광조절 필름(310)은 SPD(Suspended Particle Device), PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal), EC(Electro-Chromic)로 구성될 수 있다.

상기 컨트롤러(320)는 외부 조도를 측정하는 조도 센서(321)와 상기 조도 센서로부터 센싱된 외부 조도에 따라 기 설정된 투과율에 따라 상기 전극에 인가되는 전압을 제어하여 출력하는 전압조절모듈(322)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전압조절모듈(322)은 외부 조도 값에 따른 최적 투과율의 관계를 나타내는 최적 투과율 테이블을 미리 저장하고, 상기 조도 센서(321)로부터 센싱된 외부 조도 값과 상기 최적 투과율 테이블을 매핑하여 최적 투과율을 추출하여 추출된 투과율로 조절하기 위한 입력 전압을 결정하여 전극에 전압을 인가할 수 있다.

따라서, 외부 조도에 따라 광조절 필름의 투과율을 조절함으로써 외부 조도에 상관없이 최적의 시인성을 유지할 수 있다.

상기와 같이 광조절 필름의 투과율을 조절하면 시인성을 개선할 수 있지만, 투과율을 높일 경우 태양열의 가시광선과 근적외선을 흡수하고 원적외선 형태로 변환되게 되며 이를 실내로 2차 복사열의 형태로 전달하게 되므로 룸 형태의 닫힌 공간의 급격한 온도 상상을 야기시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광조절 필름 일면에 원적외선 반사층을 더 결합한 것을 개략적으로 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원적외선 반사층에 의해 내부 온도 상승을 저지하는 구성을 개략적으로 도시한 것이다.

도 5 및 6을 참조하면, 광조절 필름 일면에 원적외선 반사층을 결합할 경우 광조절 필름으로인한 시인성 향상은 유지하면서, 파장이 2000nm ~ 25000nm 사이의 원적외선 영역을 선택적으로 반사시키는 원적외선 반사구조필름을 결합하여 닫힌 공간의 온도상승을 억제할 수 있다.

상기 원적외선 반사층은 근적외선 반사층과 동일하게 저굴절, 고굴절층을 교대로 두께와 굴절율을 광학시뮬레이션을 통해 설계하면 열작용을 주로하는 원적외선 파장 대역 (λ=2000 ~ 2500nm)을 95%이상 반사할 수 있다.

10 : 베이스 유리 20 : 광학 기능층
210 : 근적외선 반사층 220 : 가시광 흡수층
230 : 원적외선 반사층

Claims (5)

1. 윈도우와 디스플레이 유닛이 결합된 옥외용 디스플레이 장치로서;
   상기 디스플레이 유닛의 일면에 결합되어 투과율을 조절하는 광조절 필름 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 광조절 필름 유닛은
   전극이 형성되어 투과율을 조절하는 광조절 필름과;
   외부의 조도에 따라 상기 전극에 인가되는 전압을 조절하여 상기 광조절 필름의 투과율을 조절하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 광조절 필름은
   SPD(Suspended Particle Device), PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal), EC(Electro-Chromic) 중 선택된 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 컨트롤러는
   외부 조도를 측정하는 조도 센서와;
   상기 조도 센서로부터 센싱된 외부 조도에 따라 기 설정된 투과율에 따라 상기 전극에 인가되는 전압을 제어하여 출력하는 전압조절모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 장치.
   
5. 제 1항 내지 제 4항 중 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 광조절 필림의 일면에
   원적외선을 반사하는 원적외선 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 디스플레이 장치.

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