WO2022055190A1 - 차량용 디스플레이 장치 - Google Patents

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WO2022055190A1
WO2022055190A1 PCT/KR2021/011986 KR2021011986W WO2022055190A1 WO 2022055190 A1 WO2022055190 A1 WO 2022055190A1 KR 2021011986 W KR2021011986 W KR 2021011986W WO 2022055190 A1 WO2022055190 A1 WO 2022055190A1
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light
film surface
film
unit
display device
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PCT/KR2021/011986
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변대현
안준석
이진호
최윤선
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삼성전자 주식회사
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    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors

Definitions

  • the present disclosure relates to a display device for a vehicle.
  • a display device for a vehicle has been developed and provided in the direction of increasing convenience for a plurality of users riding in the vehicle.
  • a display device for a vehicle that provides a plurality of different images to a plurality of users using a single display panel has been developed and provided.
  • image quality degradation such as a crosstalk phenomenon in which images are overlapped due to interference between pixels may occur.
  • Various embodiments may provide a vehicle display device capable of outputting a plurality of different images using one display panel.
  • a vehicle display device capable of outputting a plurality of different images having an increased image quality using one display panel.
  • the display device includes: a backlight unit providing directional light; a liquid crystal display panel stacked on the backlight unit and including a plurality of pixels; and a light direction conversion film layer attached to an upper portion of the liquid crystal display panel to convert a direction of light output from the backlight unit, wherein the light direction conversion film layer includes a plurality of pixels arranged in a first direction
  • a unit structure formed of a plurality of optical film planes is repeatedly arranged for each pixel group, and the unit structure is a first film plane configured to totally reflect the light output from the backlight unit to change the direction of the light to a second direction.
  • a second film surface that totally reflects the light output from the backlight unit and converts the direction of the light to a third direction
  • a third film surface disposed between the first film surface and the second film surface.
  • the first film surface and the second film surface included in each of the unit structures may be spaced apart by a first distance by the third film surface.
  • the third film surface may include a surface parallel to the liquid crystal display panel, and at least one pixel positioned below the third film surface may be formed as a black section that does not emit light.
  • the backlight unit may include: an LED light source; a light guide plate for transmitting light to the liquid crystal display panel by changing a path of light flowing from the LED light source; a reflective member disposed adjacent to the first surface of the light guide plate and reflecting the light reflected through the light guide plate; and a prism plate disposed adjacent to a second surface of the light guide plate and including a plurality of prism patterns protruding in an inverted triangle shape in a direction facing the second surface of the light guide plate; It may include a louver sheet disposed adjacent to the top surface of the prism plate.
  • the reflective member may be made of silver.
  • a plurality of inclined patterns may be formed on the reflective surface of the reflective member in which an inclination angle of the reflective surface has a value between 1.5 and 3.5 degrees.
  • the number of the plurality of pixels disposed under the first film surface included in each of the unit structures may be the same as the number of the plurality of pixels disposed under the second film surface.
  • the number of the plurality of pixels disposed under the first film surface included in each of the unit structures may be different from the number of the plurality of pixels disposed under the second film surface.
  • the optical film may be made of a material having a refractive index of 1.5 or more.
  • An inclination angle of the first film surface with respect to the liquid crystal display panel and an inclination angle of the second film surface with respect to the liquid crystal display panel included in each of the unit structures may be different from each other.
  • a cross section of each of the first and second film surfaces included in each of the unit structures may be formed in at least one of a linear inclined surface or a curved inclined surface.
  • Each of the first film surface and the second film surface included in each of the unit structures may have a plurality of inclined surface structures having different inclination angles with respect to the liquid crystal display panel.
  • the display device may include: a memory for storing one or more instructions; processor; and a driving unit, wherein the processor identifies a position of the user's head in the vehicle, calculates a position adjustment value of the display device based on the identified head position, and based on the position adjustment value, the display device It is possible to control the driving unit to adjust the position of the.
  • FIG. 1 is a diagram referenced to describe a display device that provides different images according to an angle according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a cross-section of a display module included in a display device according to an exemplary embodiment.
  • 3 is a view referenced to explain the structure of the light direction conversion film layer according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a view referenced to explain a unit structure included in the light direction conversion film layer according to an embodiment.
  • 5A is a side view and a front view of a liquid crystal display panel and a light redirecting film layer
  • FIG. 5B is a view for explaining FIGS. 5C to 5E, and illustrates first to ninth subpixels included in a plurality of pixels included in the liquid crystal display panel.
  • 5C is a view for explaining a structure in which a first film surface and a second film surface are spaced apart according to an exemplary embodiment
  • 5D is a view for explaining another structure in which the first film surface and the second film surface are spaced apart according to an embodiment.
  • 5E is a view for explaining another structure in which a first film surface and a second film surface are spaced apart according to an embodiment
  • FIG. 6 is a diagram referenced to explain a structure of a backlight unit providing directional light according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram referenced to further explain a method of providing light having a vertical component directionality through the structure of the backlight unit of FIG. 6 .
  • FIG. 8 is a view referenced to explain the path of light moving in the unit structure included in the light direction conversion film layer according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram referenced to explain a design structure for determining a direction of light reflected from a light direction conversion film layer according to an embodiment.
  • FIG 10 is a view for explaining that the first film surface and the second film surface included in the unit structure according to an embodiment are formed in a plurality of surface structures.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an electronic device for a vehicle including the display device of FIG. 2 .
  • FIG. 12 is a diagram referenced to explain an operation performed using an artificial intelligence technology, according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a display device operating in conjunction with a server according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram for describing FIG. 13 in detail.
  • the expression “at least one of a, b, or c” refers to a, b, c, a and b, a and c, b and c, or both a, b, c.
  • the 'other images' output using the aforementioned one display mean images output to different positions, and do not mean that the contents of the images are different. Accordingly, in the display apparatus for a vehicle according to the disclosed embodiment, the first image output toward the first position and the second image output toward the second position may be the same content or different content.
  • the first direction refers to a direction in which pixel groups included in the liquid crystal display panel are arranged.
  • the first direction may be a horizontal direction, a vertical direction, or a diagonal direction of the display.
  • the unit structure refers to one of the repeating arrangement structures included in the light direction conversion film layer.
  • the unit structure may correspond to a pixel group including a plurality of pixels arranged in the first direction, and one unit structure may be formed of a plurality of optical film surfaces.
  • the first direction may be a horizontal direction with the liquid crystal display panel, and may correspond to a vertical direction of a screen corresponding to the liquid crystal display panel.
  • a plurality of unit structures may be disposed adjacently to completely cover the upper surface of the liquid crystal display panel.
  • the display device may provide two different images to two different positions, respectively. Specifically, the display device may output the first image to the first position and output the second image to the second position.
  • the second direction may refer to a direction in which light output from the liquid crystal display panel included in the display device according to the disclosed embodiment is totally reflected toward the first position. Specifically, when the light output from the liquid crystal display panel is output toward the first position through the first film plane included in each of the plurality of unit structures, the direction of the light output from the first film plane may be indicated.
  • the third direction may refer to a direction in which light output from the liquid crystal display panel included in the display device according to the disclosed embodiment is totally reflected toward the above-described second position. Specifically, when the light output from the liquid crystal display panel is output toward the second position through the second film surface included in each of the plurality of unit structures, the direction of the light output from the second film surface may be indicated.
  • FIG. 1 is a diagram referenced to describe a display device that provides different images according to an angle according to an exemplary embodiment.
  • the display apparatus according to the disclosed embodiment will be described by taking the case of providing different images to a plurality of different users in the vehicle 100 as an example, but the present invention is not limited thereto. It can be applied to all applications of displays that provide different images to the display.
  • the display device may be a display device installed in the vehicle 100 .
  • the display device 101 according to the disclosed embodiment may be located in the front center between the driver's seat and the passenger seat as shown.
  • the display device 102 according to the disclosed embodiment may be located in front of the passenger seat as shown.
  • the positions of the display apparatuses 101 and 102 installed in the vehicle 100 may be variously changed according to design specifications of a vehicle manufacturer, a display manufacturer, and the like.
  • a plurality of display devices 101 and 102 may be disposed in the vehicle 100 .
  • a plurality of display devices 101 and 102 according to the disclosed embodiment may be provided in the vehicle 100 .
  • the display devices 101 and 102 may be a display device installed in a digital cockpit in which the instrument panel, infotainment system, audio, lighting control, etc. of the vehicle 100 are implemented with digital technology.
  • the display apparatuses 101 and 102 may be implemented in a form included in an IVI system for implementing an in-vehicle infotainment (IVI) technology.
  • the IVI system displays or uses various information available in the vehicle, such as radio, navigation, voice commands, automatic safety diagnosis, etc. heard in the vehicle 100 so that the user (driver and/or passenger) can easily and conveniently recognize it.
  • infotainment is a term that combines information and entertainment, and may be a general term for both information and entertainment. That is, the IVI system may refer to a system that allows information to be used as enjoyable and convenient as entertainment.
  • the display apparatuses 101 and 102 may be display apparatuses installed on a dashboard disposed in front of a driver's seat and a passenger seat of the vehicle 100 .
  • the present invention is not limited thereto and may be installed in various positions such as a rear seat of the vehicle, which is another position within the vehicle 100 .
  • the display apparatus 101 is located in front of the center of the driver's seat and the passenger seat, and may provide different images to the user located in the driver's seat and the user located in the passenger seat, respectively.
  • the display apparatus 101 in order to provide an image to a user located in the passenger seat (eg, the first position), light output from a portion of the pixels included in the liquid crystal display panel is totally reflected in the second direction, and the driver's seat (eg, the first position) is 2) by total reflection of light output from a portion of the pixels included in the liquid crystal display panel in the third direction to provide images to users located in the second position), thereby providing different images to a plurality of users in one display device 101 can
  • the display device 102 is located in front of the passenger seat, and may provide different images to the user located in the driver's seat and the user located in the passenger seat.
  • the display device 102 may provide different images to a plurality of users.
  • the display device 101 positioned at the center will be described as an example.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a cross-section of a display module 200 included in the display apparatus 101 according to an exemplary embodiment.
  • the display device 101 according to the disclosed embodiment is an electronic device for visually outputting an image, including the display module 200 , and may be disposed in a vehicle.
  • the display device 101 according to the disclosed embodiment may be various electronic devices that visually output images, such as a TV, a monitor, and a mobile device.
  • a case in which the display device 101 according to the disclosed embodiment is disposed in a vehicle will be described and illustrated as an example.
  • the display module 200 may include at least a backlight unit 210 , a liquid crystal display panel 220 , and a light direction conversion film layer 230 .
  • the display module 200 is an electronic device that outputs an image, and may be referred to as a 'display' or a 'display panel'.
  • the display module 200 includes a backlight unit 210 providing directional light, a liquid crystal display panel 220 including a plurality of pixels, and a liquid crystal display stacked on the backlight unit 210 . and a light direction conversion film layer 230 attached to the upper portion of the panel 220 to convert the direction of light output from the backlight unit 210 .
  • the light direction conversion film layer 230 is composed of unit structures 235 that are repeatedly arranged.
  • One unit structure 235 may correspond to a pixel group including a plurality of pixels arranged in the first direction, and may include a plurality of optical film surfaces.
  • the unit structure 235 is a first film surface that converts the direction of the light to a second direction by total reflection of the light output from the backlight unit 210, It may include a second film surface switched in three directions, and a third film surface disposed between the first film surface and the second film surface.
  • a liquid crystal display panel 220 is stacked on an upper portion of the backlight unit 210 , and a light direction conversion for changing the direction of light output from the liquid crystal display panel 220 is provided on the upper portion of the liquid crystal display panel 220 .
  • a film layer 230 may be attached thereto.
  • the light direction conversion film layer 230 may be attached by laminating with an optically transparent adhesive.
  • the backlight unit 210 may provide directional light.
  • the backlight unit 210 may output collimated light in which the direction of the output light is parallel to a direction perpendicular to the surface of the backlight unit 210 .
  • a description of the internal structure of the backlight unit 210 for outputting light in the vertical direction will be described in detail with reference to FIG. 6 .
  • the liquid crystal display panel 220 may be configured as a TFT-LCD panel including liquid crystal molecules and a color filter.
  • the light direction conversion film layer 230 may reflect light output from the liquid crystal display panel 220 and convert the light to another direction.
  • the light direction conversion film layer 230 may include a plurality of unit structures 235 , and the plurality of unit structures 235 may be repeatedly disposed to form the entire light direction conversion film layer 230 .
  • the unit structure 235 of the light direction conversion film layer 230 may correspond to a pixel group including a plurality of pixels arranged in a first direction among a plurality of pixels included in the liquid crystal display panel 220 .
  • the pixel group includes a plurality of pixels positioned below the unit structure 235 , and light output from the plurality of pixels included in one pixel group forms the unit structure 235 corresponding to the pixel group. It may be output in the second direction or the third direction through the
  • the disclosed embodiment may output light from the unit structure 235 toward each of the second direction and the third direction.
  • lights output in the second direction from the plurality of unit structures 235 may be displayed as a first image at the first position 201 .
  • lights output from the plurality of unit structures 235 in the third direction may be displayed as a second image at the second position 202 .
  • the first location 201 may be a location where the first user riding in the first seat in the vehicle receives an image
  • the second location 202 is the location where the second user riding in the second seat in the vehicle receives the image. It may be a location where an image is provided.
  • the first location 201 may be a location where an image provided by a user riding in the passenger seat is displayed.
  • the second location 202 may be a location at which an image provided by a driver riding in the driver's seat is displayed.
  • the light direction conversion film layer 230 may be made of a material having a refractive index greater than or equal to a predetermined value in order to totally reflect the light output from the liquid crystal display panel 220 .
  • a material having a refractive index greater than or equal to a predetermined value in order to totally reflect the light output from the liquid crystal display panel 220 .
  • it may be made of an acrylic or polycarbonate material having a refractive index value of 1.47 to 1.51, but is not limited thereto.
  • FIG. 3 is a view referenced to explain the structure of the light direction conversion film layer 230 according to an embodiment.
  • the same components as in FIGS. 3 and 2 are illustrated using the same reference numerals.
  • a light direction conversion film layer 230 may be stacked on the liquid crystal display panel 220 .
  • a unit structure included in the light direction conversion film layer 230 may correspond to a pixel group including a plurality of pixels arranged in the first direction 391 .
  • the light direction conversion film layer 230 may include a plurality of unit structures 311 , 312 , and 313 repeatedly arranged in a direction 392 perpendicular to the first direction 391 .
  • a first direction 391 may correspond to a vertical direction of an image visually recognized by a user
  • a direction 392 perpendicular to the first direction 391 may correspond to a vertical direction of an image visually recognized by the user. It may correspond to a horizontal direction.
  • the area 301 is enlarged and illustrated in detail in the area 310 .
  • the light direction conversion film layer 230 may include a plurality of unit structures 311 , 312 , and 313 repeatedly arranged in the first direction 391 .
  • the detailed structure of the unit structure (eg, 311 ) will be described in detail below with reference to FIG. 4 .
  • FIG. 4 is a view referenced to explain a unit structure included in the light direction conversion film layer 230 according to an embodiment.
  • the same components as in FIGS. 2 to 3 are illustrated using the same reference numerals.
  • one unit structure 311 of the light direction conversion film layer 230 may include a first film surface 410 , a second film surface 420 , and a third film surface 430 .
  • the first film surface 410 and the second film surface 420 may have an inclined surface shape forming a constant inclination angle with the surface of the liquid crystal display panel 220 , respectively.
  • An inclination angle between the first film surface 410 and the surface of the liquid crystal display panel 220 may be different from an inclination angle between the second film surface 420 and the surface of the liquid crystal display panel 220 .
  • the inclination angle formed between the first film surface 410 and the second film surface 420 included in the one unit structure 311 and the surface of the liquid crystal display panel 220 is different from the other unit structures (eg, 312, 313 ) may be different from inclination angles between the other first and second film surfaces and the surface of the liquid crystal display panel 220 .
  • a third film surface 430 may be disposed between the first film surface 410 and the second film surface 420 .
  • the third film surface 430 includes a parallel surface 433 parallel to the surface of the liquid crystal display panel 220 and connects the surface parallel to the surface of the liquid crystal display panel 220 and the first film surface 410 .
  • the first connection surface 431 and a surface parallel to the surface of the liquid crystal display panel 220 may include a second connection surface 432 connecting the second film surface 420 .
  • the first film surface 410 may be designed to have a structure capable of total reflection of light output from the first pixel 401 .
  • the width of the first film surface 410 may be designed to match the width of the first pixel 401 .
  • the first film surface 410 is a first connection surface (total reflection) of the third film surface 430 by total reflection of light output in the vertical direction from the first pixel 401 included in the liquid crystal display panel 220 ( 431), the light can be redirected to exit.
  • the first pixel 401 may represent one color pixel.
  • the first pixel 401 includes an R color image sensor 451 (hereinafter 'R sensor'), a G color image sensor 452 (hereinafter 'G sensor'), and a B color image sensor 453 ( Hereinafter, 'B sensor') may be sequentially arranged. That is, the first pixel 401 may be formed of a combination of an R sensor, a G sensor, and a B sensor.
  • the second film surface 420 may be designed to have a structure capable of total reflection of light output from the second pixel 402 .
  • the width of the second film surface 420 may be designed to match the width of the second pixel 402 .
  • the second film surface 420 totally reflects the light output in the vertical direction from the second pixel 402 included in the liquid crystal display panel 220 and passes through the second connection surface 432 of the third film surface 430 . You can change the direction of the light to go out.
  • the third film surface 430 includes a parallel surface 433 parallel to the surface of the liquid crystal display panel 220 , and a first connection surface 431 connecting the parallel surface and the first film surface 410 . ) and a second connection surface 432 connecting the parallel surface and the second film surface 420 .
  • the first connection surface 431 may refract light so that the light totally reflected from the first film surface 410 proceeds in the second direction.
  • the second connection surface 432 may refract light so that the light totally reflected from the second film surface 420 proceeds in the third direction.
  • the angle of the vector indicating the second direction in which light travels with respect to the liquid crystal display panel 220 and the angle of the vector indicating the third direction in which the light proceeds may be different from each other.
  • the display module 200 is located below the first film surface 410 through the light direction conversion film layer 230 including a plurality of unit structures (eg, 311 , 312 , 313 ).
  • the image output from the pixels may be provided in the second direction, and the image output from the pixels positioned below the second film surface 420 may be provided in the third direction.
  • the parallel plane 433 included in the third film plane 430 may have a predetermined width, and thus the first film plane 410 and the second film plane 420 may be spaced apart by a predetermined distance.
  • the width of the parallel plane 433 may be designed to match the width of the third pixel 403 .
  • the width of the parallel plane 433 is not limited thereto, and may be larger or smaller than the width of the third pixel, and may include at least one sub-pixel (eg, R sub-pixel and G sub-pixel) included in the third pixel. , B sub-pixel) can be designed to match the width. This will be described in detail with reference to FIGS. 5A to 5E .
  • the third film plane 430 is spaced apart from the first film plane 410 and the second film plane 420 through the parallel plane 433, so that the image output in the second direction and the third direction The output image can be clearly distinguished.
  • the sub-pixel corresponding to the at least one image sensor positioned below the parallel plane 433 may be formed as a black section that does not emit light.
  • the present invention is not limited thereto, and by attaching an absorbing member to the parallel plane 433 to absorb light output from at least one sub-pixel positioned below the parallel plane 433 , the light may be blocked so as not to be output to the outside of the display.
  • the adjacent unit structures are spaced apart by using a film plane including a parallel plane parallel to the liquid crystal display panel to separate the adjacent unit structures. It is possible to prevent the reflected light from interfering with each other.
  • the shapes of the plurality of unit structures (eg, 311 , 312 , and 313 ) included in the light direction conversion film layer 230 may be different from each other.
  • the first film plane so that light reflected from the first film plane 410 of each unit structure can reach the first position 201 .
  • the angle of inclination of 410 with respect to the liquid crystal display panel 220 may be designed to decrease as the unit structure 235 is positioned farther from the first position 201 .
  • the second film plane 420 may be such that light reflected from the second film plane 420 of each unit structure may reach the second position 202 .
  • the liquid crystal display panel 220 may be designed to have a smaller inclination angle as the unit structure 235 is located farther from the second position 202 .
  • FIGS. 5A to 5E show a first film surface 410 and a second film surface ( 420) are referenced to describe a structure that is spaced apart by a predetermined distance.
  • FIGS. 5A to 5E the same components as in FIGS. 2 to 4 are illustrated using the same reference numerals.
  • Reference numeral 500 of FIG. 5A is a side view of the liquid crystal display panel 220 and the light direction conversion film layer 230 as viewed from the side
  • reference numeral 510 of FIG. 5A is a front view of the liquid crystal display panel and the light direction film layer 230 viewed from the front.
  • the liquid crystal display panel 220 may include a plurality of pixels 520 , and one unit pixel may include red, green, and blue sub-pixels.
  • FIG. 5B is a diagram for explaining FIGS. 5C to 5E , wherein the first subpixel 521 to the ninth subpixel 529 included in the plurality of pixels 520 included in the liquid crystal display panel 220 are shown in FIG. It is the drawing shown.
  • the structure in which the first film surface 410 and the second film surface 420 are spaced apart by a predetermined distance may be formed in the same structure as 530 of FIG. 5C .
  • the width of the first film surface 410 matches the width of the first sub-pixel 521 to the third sub-pixel 523
  • the width of the third film surface 430 is the width of the fourth sub-pixel 524 to the third sub-pixel 523 .
  • the width of the sixth subpixel 526 may match, and the width of the second film surface 420 may match the width of the seventh subpixel 527 to the ninth subpixel 529 .
  • the first sub-pixel 521 to the third sub-pixel 523 are configured in the order of red, green, and blue to form one unit pixel
  • the fourth sub-pixel 524 to the sixth sub-pixel 526 are ) becomes a black region that is a region that does not emit light
  • the seventh sub-pixels 527 to ninth sub-pixels 529 are configured in the order of red, green, and blue to form one unit pixel.
  • a structure in which the first film surface 410 and the second film surface 420 are spaced apart by a predetermined distance may have a structure as shown in 540 of FIG. 5D .
  • the width of the first film surface 410 matches the width of the first sub-pixel 521 to the third sub-pixel 523
  • the width of the third film surface 430 is the width of the fourth sub-pixel 524 to the third sub-pixel 523 .
  • the width of the fifth sub-pixel 525 may match
  • the width of the second film surface 420 may match the width of the sixth sub-pixel 526 to the eighth sub-pixel 528 .
  • the first sub-pixel 521 to the third sub-pixel 523 are configured in the order of red, green, and blue to form one unit pixel
  • the fourth sub-pixel 524 to the fifth sub-pixel 525 are ) becomes a black region that is a region that does not emit light
  • the sixth sub-pixel 526 to the eighth sub-pixel 528 are configured in the order of blue, red, and green to form one unit pixel.
  • a structure in which the first film surface 410 and the second film surface 420 are spaced apart by a predetermined distance may have a structure as shown in 550 of FIG. 5E .
  • the width of the first film surface 410 matches the width of the first sub-pixel 521 to the third sub-pixel 523
  • the width of the third film surface 430 is the width of the fourth sub-pixel 524
  • the width of the second film surface 420 may match the width of the fifth sub-pixel 525 to the seventh sub-pixel 527 .
  • the first sub-pixel 521 to the third sub-pixel 523 are configured in the order of red, green, and blue to form one unit pixel
  • the fourth sub-pixel 524 is an area in which no light is emitted.
  • the fifth sub-pixel 525 to the seventh sub-pixel 527 may be one unit pixel configured in the order of green, blue, and red.
  • the second A boundary between the image output in the direction and the image output in the third direction may be clearly defined.
  • the light direction conversion film layer 230 corresponding to the light collecting performance may be designed by varying the distance spaced apart according to the light collecting performance of the backlight unit 210 . For example, when the light collecting performance of the backlight unit 210 is high, the black area may be reduced and more pixels of the liquid crystal display panel 220 may be used by designing a shorter distance apart from each other. In addition, when the light collecting performance of the backlight unit 210 is low, by designing a long spaced apart distance, the boundary between the image output in the second direction and the image output in the third direction may be made clear by increasing the black area.
  • the black region has been described as a region that does not emit light from sub-pixels existing under the third film surface 430, but is not limited thereto, and the third film surface ( 430)
  • the black region may be implemented in various ways, such as a method of absorbing light output from the sub-pixels existing thereunder using an absorbing member attached to the parallel plane 433 of the third film plane.
  • FIG. 6 is a diagram referenced to explain the structure of the backlight unit 210 that provides directional light according to an exemplary embodiment.
  • the backlight unit 210 may include at least an LED light source 610 , a light guide plate 620 , a reflective member 630 , a prism plate 640 , and a louver sheet 650 .
  • the LED light source 610 may inject light from an edge of the light guide plate 620 .
  • the light guide plate (LGP) 630 may transmit light to the liquid crystal display panel 220 by changing the path of the light introduced from the LED light source 610 .
  • the light guide plate 620 may change the scattered light without a predetermined angle to the direction of the second surface 622 facing the prism plate 640 .
  • the refraction angle of the light output from the second surface 622 of the light guide plate may be between 72 degrees and 78 degrees, but is not limited thereto.
  • a reflective member 630 may be disposed adjacent to the first surface 621 of the light guide plate.
  • the reflective member 630 may increase light efficiency by providing recirculation of light reflected through the light guide plate 620 .
  • the reflective member 630 may be disposed adjacent to the first surface 621 of the light guide plate 620 .
  • the reflective member 630 may be disposed in contact with the first surface 621 of the light guide plate 620 , but is not limited thereto, and is spaced apart from the first surface 621 of the light guide plate 620 by a predetermined distance.
  • the reflective member 630 may include a plurality of patterns having a predetermined inclination angle in a direction facing the first.
  • the inclination angle of the pattern of the reflective member may be between 1.5 and 3.5 degrees, but is not limited thereto.
  • the reflective member 630 according to an embodiment may be made of silver.
  • the prism plate 640 may be disposed adjacent to the second surface 622 of the light guide plate 620 .
  • the prism plate 640 may include a plurality of prism patterns protruding in an inverted triangle shape in a direction facing the second surface 622 of the light guide plate 620 .
  • the prism plate 640 converts the path of the light by totally reflecting the light output from the light guide plate 620 by using the inclined surface of the inverted triangle shape included in the plurality of prism patterns, thereby forming a direction perpendicular to the surface of the backlight unit 210 . It is possible to provide light having a direction of
  • a louver sheet 650 may be disposed adjacent to the top surface of the prism plate 640 .
  • the louver sheet 650 filters the light output from the prism plate 640 and removes light dispersed in a direction other than the vertical direction, thereby providing the liquid crystal display panel 220 with light having a vertical component directionality.
  • a method of providing light having a vertical component direction using a pattern of a reflective member 630 included in the backlight unit 210, a prism plate 640, and a louver sheet 650 according to an embodiment is shown in FIG. It will be further described in the description.
  • FIG. 7 is a diagram referenced to further explain a method of providing light having a vertical component directionality through the structure of the backlight unit of FIG. 6 .
  • the vertical direction refers to a direction perpendicular to the surface of the backlight unit.
  • the configuration of the general backlight unit 700 is designed so that light output from the general backlight unit 700 is dispersed at a wide angle using the light diffusion film 701 .
  • the backlight unit 710 to which the pattern of the reflective member 630 and the prism plate 640 is applied may output light focused in a more vertical direction than the output light outputted by the general configuration of the backlight unit 700 .
  • the light incident on the light guide plate 620 of the backlight unit 710 to which the pattern of the reflective member 630 and the prism plate 640 is applied is reflected through the reflective pattern of the inclined surface included in the reflective member 630 .
  • the light may be output from the light guide plate 620 through the light paths at an oblique angle. In this case, the output light is totally reflected by the prism plate 640 , so that light focused primarily in the vertical direction may be output.
  • the light output from the prism plate 640 is filtered, so that light focused in the vertical direction may be output.
  • the secondly condensed light may be more vertically condensed than the primarily condensed light.
  • FIG. 8 is a diagram referenced to explain a path of light moving in the unit structure 235 included in the light direction conversion film layer 230 according to an exemplary embodiment.
  • the light direction conversion film layer 230 may change the path of the light by totally reflecting the light incident from the liquid crystal display panel 220 .
  • FIG. 9 is a diagram referenced to explain a design structure for determining a direction of light reflected from the light direction conversion film layer 230 according to an embodiment.
  • cross-sections of the first film surface 410 and the second film surface 420 included in the unit structure 235 may be formed in a straight or curved structure. Since the cross-sectional structure design of the first film surface 410 can be applied to the cross-sectional structure design of the second film surface 420 in the same way, the cross-sectional structure of the first film surface 410 will be described below as an example. .
  • the first film surface 410 may be designed as a straight surface 910 .
  • the first film surface 410 may totally reflect light perpendicularly incident from the liquid crystal display panel 220 to the light direction conversion film layer 230 in the second direction.
  • the second direction which is the direction in which light is output from the first film surface 410 .
  • the first film surface 410 is designed as a straight surface 920 having a larger inclination angle to adjust the second direction.
  • the second direction is adjusted by designing the first film surface 410 as a straight surface (not shown) having a small inclination angle.
  • the first film surface 410 may be designed as a curved surface.
  • the first film surface 410 may be designed as a concave curved surface 930 so that light is collected when it is totally reflected from the first film surface in the second direction.
  • the first film surface 410 may be designed as a convex curved surface 940 , when light is totally reflected from the first film surface in the second direction, it may spread.
  • FIG 10 is a view for explaining that the first film surface and the second film surface included in the unit structure according to an embodiment are formed in a plurality of surface structures.
  • cross-sections of the first film surface 410 and the second film surface 420 included in the unit structure 235 have different angles with respect to the surface of the liquid crystal display panel 220 .
  • It may be formed of a plurality of surface structures having
  • the plurality of surfaces included in the first film surface 410 may be the first surface 411 and the second surface 412 .
  • the first surface 411 is formed to have an inclination angle of ⁇ ° with respect to the surface of the liquid crystal display panel 220
  • the second surface 412 is formed to have an inclination angle of ⁇ ° with respect to the surface of the liquid crystal display panel 220 .
  • the magnitude of ⁇ ° may be different from the magnitude of ⁇ °.
  • the first film surface 410 uses the first surface 411 and the second surface 412 included in the first film surface 410 to transfer a portion of the light totally reflected from the first surface 411 to the second surface. By performing total reflection once more at 412 , it is possible to improve the condensing property of light output in the second direction.
  • the unit structure 235 has the surfaces of the first film surface 410 and the second film surface 420 having a straight surface, a curved surface, and different inclination angles.
  • the direction of light output from the light direction conversion film layer 230 may be determined by designing a plurality of surfaces, etc. in the shape.
  • the surfaces of the first film surface 410 and the second film surface 420 may be designed to have different shapes, and the first film included in each unit structure for each of the plurality of unit structures.
  • the surfaces of the surface 410 and the second film surface 420 may be designed to have different shapes.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an electronic device for a vehicle including the display device 101 of FIG. 2 .
  • the vehicle electronic device 1100 of FIG. 11 may include the display module 200 described with reference to FIG. 2 . Also, the vehicle electronic device 1100 may indicate a computing device that can be installed in a vehicle including the display module 200 . In describing the vehicle electronic device 1100 of FIG. 11 , a portion overlapping with the display module 200 of FIG. 2 will be omitted. Also, the vehicle electronic device 1100 may correspond to the display device 101 according to the disclosed embodiment. Specifically, the display device 101 according to the disclosed embodiment may be implemented in the form of the vehicle electronic device 1100 .
  • the vehicle electronic device 1100 may include an input/output unit 1110 , a processor 1120 , and a communication unit 1130 .
  • the electronic device for a vehicle 1100 may be an electronic device for implementing an in-vehicle infotainment (IVI) technology.
  • the vehicle electronic device 1100 may provide services, information, and/or content customized to a specific user based on user location information.
  • the vehicle electronic device 1100 may perform communication between the vehicle and an external device, and may be used to obtain information necessary for driving or using the vehicle.
  • the vehicle electronic device 1100 may provide a service, information, and/or content to a user by performing communication between the vehicle and an external device.
  • the processor 1120 and the input/output unit 1110 included in the vehicle electronic device 1100 may be collectively referred to as an IVI head unit. Also, the electronic device 1100 for a vehicle may be disposed between the center front portion of the driver's seat and the passenger seat in the vehicle.
  • the communication unit 1130 may be referred to as a transmission control unit (TCU).
  • TCU transmission control unit
  • the TCU is a configuration that controls transmission and reception of data within the vehicle, and may be in charge of communication between the vehicle and an external electronic device (eg, a server, a mobile device, etc.).
  • the processor 1120 includes components 1121 (eg, an application processor (AP), memory, etc.) for implementing a hardware platform and components 1125 (operating system (OS)) for implementing a software platform.
  • components 1121 eg, an application processor (AP), memory, etc.
  • AP application processor
  • OS operating system
  • Operating system operating system
  • automotive safety software application, etc.
  • the components 1121 implementing the hardware platform may include at least one application processor (AP) 1122 and a memory 1123 .
  • AP application processor
  • the memory 1123 may not be included in the processor 1120 but may be included as a separate component included in the vehicle electronic device 1100 .
  • a USB module (not shown), an FM/DMB tuner (not shown), and the like may be further included.
  • the USB module (not shown) may read data from the inserted USB including the USB insertion unit (not shown).
  • an FM/DMB tuner (not shown) may selectively receive an FM/DMB broadcast signal.
  • the FM/DMB tuner is the vehicle electronic device 1100 to receive a broadcast signal received wirelessly from among many radio wave components through amplification, mixing, resonance, etc. It can be selected by tuning only the frequency of the channel.
  • the broadcast signal received by the FM/DMB tuner (not shown) may include audio, video, and additional information (eg, Electronic Program Guide (EPG)).
  • EPG Electronic Program Guide
  • Components 1125 for implementing the software platform may include an operating system (OS) program, automotive safety software, applications, etc.).
  • the operating system program may include an operating system program based on QNX, Linux, or Android.
  • the processor 1120 may output different image signals to the display module 200 to provide different images to the first position and the second position, respectively.
  • the input/output unit 1110 is configured to provide data to a user or receive a user's request, and includes at least one of the display module 200 , the camera module 1115 , the audio output unit 1118 , and the user interface 1119 . may include
  • the camera module 1115 is a component for acquiring image and/or audio data, and may include a camera 1116 and a microphone 1117 .
  • the camera module 1115 may include a speaker (not shown) to output an operation sound of the camera 1116 .
  • the operation sound of the camera 1116 may be output through the audio output unit 1118 .
  • the camera module 1115 may operate as a detection sensor for recognizing a user's gesture and voice.
  • the camera 1116 may receive an image (eg, a continuous frame) corresponding to the user's motion including the gesture in the camera recognition range.
  • the recognition range of the camera 1116 may be within 0.1 to 5 m from the camera 1116 to the user.
  • the user motion may include, for example, the user's face, facial expression, hand, fist, or a motion of a part of the user's body, such as a finger, or the like.
  • the camera 1116 converts and recognizes the received image into an electric signal under the control of the processor 1120 , selects a menu displayed on the vehicle electronic device 1100 or uses the recognition result corresponding to the user's motion or motion. Control corresponding to the recognition result can be performed.
  • the processor 1120 may use the recognition result obtained from the camera 1116 to control channel selection in FM/DMB, channel change, volume adjustment, execution of available services, and the like.
  • the camera 1116 may be implemented integrally with the vehicle electronic device 1100 or as a separate type.
  • the separated camera 1116 may be electrically connected to the processor 1120 of the vehicle electronic device 1100 through the communication unit 1130 or the input/output unit 1110 .
  • the camera 1116 corresponds to the front of the driver's face and upper body so as to capture an image corresponding to the driver's face and upper body. may be placed in position.
  • the microphone 1117 may receive an audio signal such as a voice signal.
  • the microphone 1117 may receive a user's voice signal, and the processor 1120 may recognize a control command corresponding to the voice received from the microphone 1117 and control the corresponding operation to be executed.
  • the microphone 1117 may be included in the vehicle electronic device 1100 as a separate module instead of being included in the camera module 1115 .
  • the user interface 1119 may receive a user input for controlling the vehicle electronic device 1100 .
  • the user interface 1119 may include a push button, a wheel, a keyboard, a jog dial, a touch panel, and a haptic sensor for receiving a user's input.
  • the communication unit 1130 may include at least one communication module for performing wireless communication.
  • the communication unit 1130 is at least one of the antenna 1131 , the Bluetooth module 1132 , the Wi-Fi module 1133 , the GPS module 1134 , the RF module 1135 , and the CP module (Communication Processor module) 1136 .
  • the CP module is a modem chipset, and the network may communicate with an external electronic device through a communication network conforming to 3G, 4G, 5G, or 6G communication standards.
  • the communication unit 1130 is at least one communication module for performing communication according to a communication standard such as BLE (Bluetooth Low Energy), NFC / RFID, Wifi Direct, UWB, and / or ZIGBEE (not shown) may further include.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • NFC / RFID Wireless Fidelity
  • Wifi Direct Wireless Fidelity
  • UWB Wireless Fidelity
  • ZIGBEE ZIGBEE
  • the antenna 1131 may be included in at least one of the RF module 1135 and the CP module 1136 , and may be responsible for transmitting and receiving radio waves of the RF module 1135 and the CP module 1136 .
  • each component included, for example, the processor 1120 , the input/output unit 1110 , and the communication unit 1130 may communicate with each other through the vehicle network.
  • the vehicle electronic device 1100 and other components included in the vehicle may communicate with each other through a vehicle network.
  • the vehicle network may be a network according to a Controller Area Network (CAN) and/or a media Oriented Systems Transport (MOST).
  • CAN Controller Area Network
  • MOST media Oriented Systems Transport
  • FIG. 12 is a diagram referenced to explain an operation performed using an artificial intelligence technology, according to an embodiment.
  • the operation of adjusting the position of the display device 101 is performed by an artificial intelligence (AI) that performs an operation through a neural network: Artificial Intelligence) technology.
  • AI artificial intelligence
  • Artificial intelligence technology (hereinafter, 'AI technology') is a technology that obtains a desired result by processing input data such as analysis and/or classification based on operation through a neural network.
  • an algorithm or a set of algorithms for implementing AI technology is called a neural network.
  • the neural network may receive input data, perform the above-described operation for analysis and/or classification, and output result data.
  • 'training' refers to a method of analyzing input data to a neural network, a method of classifying input data, and/or a method of extracting features necessary for generating result data from input data, etc. It can mean training to learn.
  • the neural network may optimize the weight values inside the neural network by training the learning data (eg, a plurality of different images). Then, by processing input data through a neural network having an optimized weight value, a desired result is output.
  • the neural network may be classified as a deep neural network when the number of hidden layers that are internal layers for performing an operation is plural, that is, when the depth of the neural network for performing an operation increases.
  • Examples of neural networks include Convolutional Neural Network (CNN), Deep Neural Network (DNN), Recurrent Neural Network (RNN), Restricted Boltzmann Machine (RBM), Deep Belief Network (DBN), Bidirectional Recurrent Deep Neural Network (BRDNN), and deep Q-networks (Deep Q-Networks), and the like, are not limited to the above-described example.
  • the neural network can be subdivided.
  • the CNN neural network may be subdivided into a Deep Convolution Neural Network (DCNN) or a Capsnet neural network (not shown).
  • the 'AI model' may refer to a neural network including at least one layer that receives input data and operates to output a desired result.
  • an 'AI model' is an algorithm that outputs a desired result by performing an operation through a neural network, a set of a plurality of algorithms, a processor for executing an algorithm (or a set of algorithms), an algorithm (or a set of algorithms) ) may refer to software for executing an algorithm or hardware for executing an algorithm (or a set of algorithms).
  • the operation of adjusting the position of the display apparatus 101 in order to provide the image output by the display module 200 to the user in an optimal direction may be performed based on the AI model.
  • the neural network 1200 may be trained by receiving training data.
  • the learned neural network 1200 receives input data 1210 as an input terminal 1220, and the input terminal 1220, a hidden layer 1230, and an output terminal 1240 receive the input data 1210 and the previous
  • An operation for outputting the output data 1250 may be performed by analyzing the data transmitted from the layer.
  • the hidden layer 1230 is illustrated as one layer, but this is only an example, and the hidden layer 1230 may be formed of a plurality of layers.
  • the processor (not shown) of the display apparatus 101 may obtain information about the user's location from at least one sensor or a user's communication terminal to detect the location of the user who is in the vehicle.
  • the neural network 1200 determines the optimal position of the display device 101 for a user in the vehicle to be comfortable to watch, based on at least one of seat position information and head position information included in the user's position information. can learn
  • the information used to calculate the optimal position of the display apparatus 101 is not limited thereto, and information on the spatial structure of the vehicle (eg, the display apparatus 101 , for calculating the position of the display apparatus 101 ) is not limited thereto. ) installed location, seat location), and the user's body information, etc. can be used.
  • the neural network 1200 which has been trained, receives the user's seat position information in the vehicle (eg, seat height information, seat angle information, front and rear position information of the seat), the user's head position information, etc., and the display device A position adjustment value for the optimal position of 101 may be calculated, and the position of the display apparatus 101 in the vehicle may be adjusted based on the calculated position adjustment value.
  • the neural network for calculating the position of the display device 101 in the vehicle described above may be implemented in a processor (not shown) included in the display device 101, or a separate electronic device ( It may be implemented in a processor (not shown) or a processor (not shown).
  • the above-described operation through the neural network may be performed by a server (not shown) capable of communicating with the display device 101 through a wireless communication network according to the disclosed embodiment. Communication between the display device 101 and the server (not shown) will be described below with reference to FIGS. 13 and 14 .
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a display module 200 that operates in conjunction with a server according to an exemplary embodiment. Hereinafter, it will be described with reference to FIG. 14 together.
  • the optimal location information of the display device 101 may be calculated by the server 3000 and then transmitted to the communication unit 240 of the display device 101 located in the vehicle 100 .
  • the server 3000 may include a server, a server system, a server-based device, etc. that transmit/receive data to and from the display device 101 or an electronic device for a vehicle (not shown) through a communication network and process data.
  • the communication unit 240 of the display device 101 may be a vehicle antenna device.
  • the communication unit 240 of the display device 101 may be located in the vehicle 100 and may be separately configured to perform wired/wireless communication with the vehicle antenna device. In this case, the communication unit 240 of the display apparatus 101 may transmit/receive data to and from the vehicle antenna apparatus.
  • the server 3000 includes a communication unit 3100 that communicates with the communication unit 240 (or an antenna device) of the display device 101 installed inside the vehicle, and a processor 3200 that performs at least one instruction. ) is included.
  • the processor 3200 of the server 3000 receives information on the location of the user corresponding to the detection result of the sensor for detecting the location of the user in the vehicle, and calculates based on the information on the location of the user. to obtain an optimal position of the display apparatus 101 in the vehicle, and control the communication unit 3100 to transmit the obtained position information to the display apparatus 101 .
  • the server 3000 may obtain optimal location information of the display apparatus 101 by performing an operation through the neural network described with reference to FIG. 12 . Specifically, the server 3000 may train an AI model and store the trained AI model. In addition, the server 3000 may obtain the above-described optimal location information of the display device 101 using the trained AI model.
  • the server 3000 performs an operation that requires storage of a large amount of data and a large amount of computation in the server 3000, and then displays the necessary data and/or the AI model to be used through the communication network on the display device 101 can be sent to Through this, the vehicle display apparatus 101 may receive and use necessary data and/or AI model through a server without a processor having a large amount of memory and fast computing power, thereby quickly and easily performing a necessary operation.
  • the server 3000 may include the neural network 1200 described with reference to FIG. 12 .
  • the neural network 1200 included in the server 3000 may perform an operation for obtaining the above-described optimal location information of the display device 101 .
  • the server 3000 may transmit the optimal location information of the display device 101 obtained by performing an operation through the neural network to the display device 101 through the wireless communication network 3010 .
  • the display device 101 adjusts the physical location of the display so that the location of the user in the vehicle is changed based on the location information received from the server 3000 .
  • FIG. 14 is a diagram for describing FIG. 13 in detail.
  • the same configuration as in FIG. 12 is illustrated using the same reference numerals. Therefore, in describing the components of FIG. 13 , descriptions overlapping with the above descriptions will be omitted.
  • the display apparatus 101 may further include a communication unit 240 and a processor 250 in addition to the display module 200 described with reference to FIG. 2 . Also, the display apparatus 101 may further include at least one of a memory 260 and a driver 270 .
  • the communication unit 240 communicates with an external device (eg, a server) through at least one wireless communication network 3010 .
  • the external device may be a server 3000 or the like that transmits and receives data required for the display device 101 .
  • the communication unit 240 includes at least one communication module such as a short-range communication module, a wired communication module, a mobile communication module, and a broadcast reception module.
  • the at least one communication module is a tuner that performs broadcast reception, Bluetooth, Wireless LAN (WLAN) (Wi-Fi), Wibro (Wireless broadband), Wimax (World Interoperability for Microwave Access), CDMA, WCDMA, Internet, 3G , 4G, and/or 5G, refers to a communication module capable of transmitting and receiving data through a network conforming to a communication standard such as a method of performing communication using millimeter wave (mmWAVE).
  • mmWAVE millimeter wave
  • mmWAVE millimeter wave
  • data necessary for vehicle safety eg, data necessary for autonomous driving, data necessary for navigation service, etc.
  • user-use content eg, movies, music, etc.
  • the mobile communication module included in the communication unit 240 communicates with another device (eg, a server (not shown)) located at a remote location through a communication network conforming to a communication standard such as 3G, 4G, and/or 5G. communication can be performed.
  • a communication module that communicates with a server (not shown) located at a remote location may be referred to as a 'distance communication module'.
  • the processor 250 controls the overall operation of the display apparatus 101 .
  • the processor 250 may perform required operations by executing at least one of at least one instruction and programs stored in the memory 260 .
  • the processor 250 may control the communication unit 240 to receive and store the neural network.
  • the processor 250 calculates an optimal position of the display device 101 using the neural network stored in the memory 260 , and controls the driving unit to adjust the position and/or angle of the display device 101 to the calculated optimal position. can be controlled
  • the memory 260 may store at least one of one or more instructions, a program, data, and a neural network.
  • the driving unit 270 may adjust the position and/or angle of the display device 101 so that users in different positions can comfortably view the display device 101 under the control of the processor 250 .
  • the server 3000 may include a communication unit 3100 , a processor 3200 , and a DB 3300 .
  • the communication unit 3100 may include one or more components that allow communication with the display module 200 . Since the detailed configuration of the communication unit 3100 corresponds to the configuration of the communication unit 240 described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the communication unit 3100 performs communication with another device (eg, the display device 2400) located at a remote location through a communication network conforming to communication standards such as the Internet, 3G, 4G, and/or 5G. It may include at least one communication module.
  • the processor 3200 controls the overall operation of the server 3000 .
  • the processor 3200 may perform required operations by executing at least one of at least one instruction and programs stored in the DB 3300 of the server 3000 .
  • the DB 3300 may include a memory (not shown), and can store at least one of at least one instruction, program, and data necessary for the server 3000 to perform a predetermined operation in the memory (not shown). there is. Also, the DB 3300 may store data necessary for the server 3000 to perform an operation according to the neural network.
  • the server 3000 may store the neural network 1200 described with reference to FIG. 12 .
  • the neural network 1200 may be stored in at least one of the processor 3200 and the DB 3300 .
  • the neural network 1200 included in the server 3000 may be a neural network that has been trained.
  • the server 3000 acquires the optimal position information of the display device 101 using the neural network included internally, and transmits the obtained optimal position information of the display device 101 to the communication unit 3100 . through the communication unit 240 of the display device 101 .
  • the server 3000 may transmit the learned neural network to the communication unit 240 of the display apparatus 101 through the communication unit 3100 . Then, the display apparatus 101 may acquire and store the neural network on which learning has been completed, and may acquire target output data through the neural network.
  • the present invention is not limited thereto, and in order to provide a comfortable image to a plurality of users located in different positions, the display apparatus 101 The angle of may be adjusted.

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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
본 개시는 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.
다양한 실시예들은, 하나의 디스플레이 패널을 이용하여 서로 다른 복수개의 영상을 출력할 수 있는 차량용 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
구체적으로, 하나의 디스플레이 패널을 이용하여 증가된 화질을 갖는 서로 다른 복수개의 영상을 출력할 수 있는 차량용 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 차량용 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 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.
상기 단위 구조는, 상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면 및 상기 제2 필름면은 상기 제3 필름면에 의해서 제1 거리만큼 이격될 수 있다.
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.
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.
상기 반사 부재는 은(silver)으로 구성될 수 있다.
상기 반사 부재의 반사면은, 상기 반사면의 경사 각도가 1.5도 에서 3.5도 사이의 값을 갖는 복수의 경사 패턴이 형성될 수 있다.
상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수는 상기 제2 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수와 동일할 수 있다.
상기 단위 구조 각각에 포함되는 상기 제1 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수는 상기 제2 필름면의 하부에 배치되는 복수개의 픽셀들의 개수와 다를 수 있다.
상기 광학 필름은 굴절률 1.5 이상의 소재로 이루어질 수 있다.
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.
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.
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.
상기 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.
전술한 내용 및 다른 양태, 특징, 및 본 개시의 특정 실시예의 이점은, 후술하는 상세한 설명을 그에 수반하는 도면들을 함께 고려하여 더욱 명백해질 것이다.
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 5a는 액정 디스플레이 패널 및 광 방향 전환 필름층의 측면도 및 정면도이다.
도 5b는 도 5c 내지 도 5e를 설명하기 위한 도면으로, 액정 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들에 포함되는 제1 서브픽셀 내지 제9 서브픽셀을 도시한 도면이다.
도 5c는 일 실시예에 따른 제1 필름면 및 제2 필름면이 이격되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5d는 일 실시예에 따른 제1 필름면 및 제2 필름면이 이격되는 다른 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5e는 일 실시예에 따른 제1 필름면 및 제2 필름면이 이격되는 다른 구조를 설명하기 위한 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 9는 일 실시예에 따른 광 방향 전환 필름층으로부터 반사되는 광의 방향을 결정하는 설계 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 단위 구조에 포함되는 제1 필름면 및 제2 필름면이 복수의 면 구조로 형성되는 것을 설명하기 위한 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서, 동일한 도면 부호는 상이한 도면에서도 동일한 요소에 대하여 사용된다. 상세한 구조 및 구성요소 등 본 명세서에서 정의된 사항들은 본 개시의 예시적인 실시예에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위한 것이다. 그러나, 예시적인 실시예들은 상기 특별히 정의된 사항들 없이 실시될 수 있음은 자명하다. 또한, 잘 알려진 기능이나 구조들은 불필요한 내용으로써 설명을 불명료하게 할 수 있으므로 자세하게 설명되지 않을 것이다.
본 개시 전반에 걸쳐, “a, b, 또는 c 중 적어도 하나”라는 표현은 a, b, c, a 및 b, a 및 c, b 및 c, 또는 a, b, c 모두를 나타낸다.
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 크로스톡(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 크로스톡 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(100) 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(100) 내에 설치되는 디스플레이 장치(101, 102)의 위치는 차량 제조사, 디스플레이 제조사 등의 설계 사양에 따라서 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 차량(100) 내에는, 복수개의 디스플레이 장치들(101, 102)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 차량(100) 내에, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(101, 102)가 복수개 구비될 수 있을 것이다.
개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치(101, 102)는 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 장치(101, 102)는, 차량용 인포테인먼트(IVI: In-Vehicle infotainment) 기술을 구현하기 위한 IVI 시스템 내에 포함되는 형태로 구현될 수 있다. 여기서, IVI 시스템은 차량(100) 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, 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 장치(101)에서 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 장치(102)에서 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 유닛(210)으로부터 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)로부터 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 이용해 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 단위 구조의 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 단위 구조의 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 5b는 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 도시한 도면이다.
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 7에 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 방향으로 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 9는 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 10은 일 실시예에 따른 단위 구조에 포함되는 제1 필름면 및 제2 필름면이 복수의 면 구조로 형성되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
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 단위 구조마다 각각의 단위 구조에 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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