KR102706506B1 - 백라이트 유닛 및 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백라이트 유닛 및 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기 백라이트 유닛 및 상기 액정 패널 사이에는 시야각 조절 유닛 및 시야각 제어 유닛이 순서대로 위치할 수 있다. 상기 시야각 조절 유닛은 제 1 차광 패턴들을 포함하는 제 1 제어 부재와 제 2 차광 패턴들을 포함하는 제 2 제어 부재 사이에 위치하는 가변 부재를 포함할 수 있다. 상기 시야각 제어 유닛은 제 3 차광 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 제 3 차광 패턴들은 제 1 방향으로 연장할 수 있다. 각 제 3 차광 패턴은 상기 제 1 차광 패턴들 및 상기 제 2 차광 패턴들과 교차할 수 있다. 상기 가변 부재는 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극에 인가되는 전압에 따라 산란 정도가 달라지는 가변 산란층을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서는 시야각이 선택적으로 변경될 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 장치에서는 주위 사람의 시선 분산에 의한 사고가 방지될 수 있다.
Description
본 발명은 백라이트 유닛과 액정 패널이 적층된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이미지의 구현을 위하여 디스플레이 장치가 제공된다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 백라이트 유닛 상에 위치하는 액정 패널을 포함할 수 있다. 상기 백라이트 유닛은 상기 액정 패널로 빛을 제공할 수 있다. 상기 액정 패널은 상기 백라이트 유닛으로부터 제공된 빛을 이용하여 이미지를 구현할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 다양한 장소에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 자동차의 조수석 앞에 설치될 수 있다. 상기 디스플레이 장치에 의해 구현된 이미지는 주위 사람, 예를 들어 운전석에 앉은 운전자에게 인식될 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에 의해 구현된 이미지는 운전자의 시선을 분산하여 사고 발생의 가능성을 높일 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구현되는 이미지의 시야각을 선택적으로 변경할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 백라이트 유닛을 포함한다. 백라이트 유닛 상에는 시야각 조절 유닛이 위치한다. 시야각 조절 유닛 상에는 시야각 제어 유닛이 위치한다. 시야각 제어 유닛 상에는 액정 패널이 위치한다. 시야각 조절 유닛은 제 1 제어 부재와 제 2 제어 부재 사이에 위치하는 가변 부재를 포함한다. 제 1 제어 부재는 제 1 차광 패턴들을 포함한다. 제 2 제어 부재는 제 2 차광 패턴들을 포함한다. 시야각 제어 유닛은 제 1 방향으로 연장하는 제 3 차광 패턴들을 포함한다. 각 제 3 차광 패턴은 제 1 차광 패턴들 및 제 2 차광 패턴들과 교차한다. 가변 부재는 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극 사이에 위치하는 가변 산란층을 포함한다. 가변 산란층의 산란 정도는 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극에 인가되는 전압에 따라 달라진다.
가변 산란층은 고분자 분산형 액정층(Polymer Dispersed Liquid Crystal; PDLC)을 포함할 수 있다.
각 제 2 차광 패턴의 수직 길이는 각 제 1 차광 패턴의 수직 길이보다 작을 수 있다.
각 제 2 차광 패턴의 수직 길이는 각 제 1 차광 패턴의 수직 길이의 0.4배일 수 있다.
백라이트 유닛은 도광판 및 광원 부재를 포함할 수 있다. 도광판은 제 1 측면, 제 2 측면, 제 3 측면 및 제 4 측면을 포함할 수 있다. 제 2 측면은 제 1 측면과 수직할 수 있다. 제 3 측면은 제 2 측면과 대향할 수 있다. 제 4 측면은 제 1 측면과 대향할 수 있다. 광원 부재는 제 1 광원 소자, 제 2 광원 소자 및 제 3 광원 소자를 포함할 수 있다. 제 1 광원 소자는 도광판의 제 1 측면 상에 위치할 수 있다. 제 2 광원 소자는 도광판의 제 2 측면 상에 위치할 수 있다. 제 3 광원 소자는 도광판의 제 3 측면 상에 위치할 수 있다.
도광판의 제 1 측면은 제 3 차광 패턴들과 동일한 방향으로 연장할 수 있다.
도광판의 제 1 측면은 도광판의 제 2 측면 및 제 3 측면보다 긴 길이를 가질 수 있다.
제 1 차광 패턴들 및 제 2 차광 패턴들은 제 3 차광 패턴들과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제 1 차광 패턴들 및 제 2 차광 패턴들은 제 1 방향과 수직한 제 2 방향을 기준으로 비스듬히 연장할 수 있다. 제 2 차광 패턴들은 제 1 차광 패턴들과 다른 방향으로 연장할 수 있다.
제 2 차광 패턴들은 제 2 방향을 기준으로 제 1 차광 패턴들과 대칭될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 백라이트 유닛과 액정 패널 사이에 위치하는 시야각 조절 유닛 및 시야각 제어 유닛을 포함하되, 상기 시야각 조절 유닛은 제 1 차광 패턴들을 포함하는 제 1 제어 부재와 제 2 차광 패턴들을 포함하는 제 2 제어 부재 사이에 위치하는 가변 부재를 포함하고, 상기 시야각 제어 유닛은 제 3 차광 패턴들을 포함하며, 상기 가변 부재는 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극에 인가되는 전압에 따라 다른 산란 정도를 갖는 가변 산란층을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 가변 부재에 의해 시야각이 선택적으로 변경될 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 장치에서는 주위 사람의 시선 분산에 의한 사고가 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 설치된 장소를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 시야각 조절 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 시야각 제어 부재를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극에 구동 전압이 인가되지 않을 때, 시야각 조절 장치를 통과하는 빛의 진행 방향을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극에 구동 전압이 인가될 때, 시야각 조절 장치를 통과하는 빛의 진행 방향을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제 1 차광 패턴들 및 제 2 차광 패턴들을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 시야각 조절 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 시야각 제어 부재를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극에 구동 전압이 인가되지 않을 때, 시야각 조절 장치를 통과하는 빛의 진행 방향을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극에 구동 전압이 인가될 때, 시야각 조절 장치를 통과하는 빛의 진행 방향을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제 1 차광 패턴들 및 제 2 차광 패턴들을 나타낸 도면이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)가 설치된 장소를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)는 자동차의 조수석(PS) 앞에 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 자동차의 운행 중 시야각이 제한되면, 인접한 운전석에 앉은 운전자의 시선 분산에 의한 사고가 방지될 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)는 백라이트 유닛(200)과 액정 패널(100) 사이에 순서대로 위치하는 시야각 조절 유닛(400) 및 시야각 제어 유닛(500)을 포함할 수 있다.
상기 액정 패널(100)은 사용자에게 제공된 이미지를 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 액정 패널(100)은 두 개의 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함할 수 있다. 상기 액정층의 투과율은 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성된 전기장에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 액정층은 IPS 모드, ECB 모드 또는 TN 모드의 액정을 포함할 수 있다. 상기 액정 패널(100)의 외측 표면 상에는 선편광판(310, 320)이 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 액정 패널(100)은 제 1 선편광판(310)과 제 2 선편광판(320) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 2 선편광판(320)의 투과축은 상기 제 1 선편광판(310)의 투과축과 수직할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(200)은 상기 액정 패널(100)로 빛을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 액정 패널(100)은 상기 백라이트 유닛(200) 상에 위치할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(200)은 광원 부재(210) 및 도광판(220)을 포함할 수 있다. 상기 광원 부재(210)는 상기 도광판(220)의 측면 상에 위치할 수 있다. 상기 광원 부재(210)는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원 부재(210)는 광원(211) 및 상기 광원(211)이 실장된 인쇄회로기판(212)을 포함할 수 있다. 상기 광원(211)은 LED를 포함할 수 있다. 상기 광원 부재(210)로부터 입사한 빛은 상기 도광판(220)의 상부면 전체를 통해 방출될 수 있다. 예를 들어, 상기 도광판(220)은 면광원으로 기능할 수 있다. 예를 들어, 상기 액정 패널(100)은 상기 도광판(220)의 상기 상부면 상에 위치할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(200)은 상기 도광판(220)의 상기 상부면과 상기 액정 패널(100) 사이에 위치하는 광학 시트(230)를 포함할 수 있다. 상기 광학 시트(230)는 상기 액정 패널(100)의 각 영역에 제공되는 빛의 특성 편차를 방지할 수 있다. 상기 광학 시트(230)는 다수의 광학 필름(231, 232)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 시트(230)는 확산 필름(231) 및 프리즘 필름(232)의 적층 구조를 가질 수 있다. 상기 백라이트 유닛(200)은 상기 액정 패널(100)과 대향하는 상기 도광판(220)의 하부면 상에 위치하는 반사판(240)을 포함할 수 있다. 상기 반사판(240)은 상기 도광판(220)의 상기 하부면을 통해 방출되는 빛을 상기 액정 패널(100) 방향으로 반사할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 광 손실이 최소화될 수 있다.
상기 시야각 조절 유닛(400)은 상기 백라이트 유닛(200)과 상기 액정 패널(100) 사이에 위치할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(200)으로부터 방출된 빛은 상기 시야각 조절 유닛(400)을 통해 상기 액정 패널(100)에 제공될 수 있다. 상기 시야각 조절 유닛(400)은 제 1 제어 부재(410), 가변 부재(420) 및 제 2 제어 부재(430)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 제어 부재(410)는 상기 백라이트 유닛(200)에 가까이 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 백라이트 유닛(200)은 상기 시야각 조절 유닛(400)의 상기 제 1 제어 부재(410) 상에 위치할 수 있다. 상기 제 1 제어 부재(410)는 제 1 하부 제어 기판(411)과 제 1 상부 제어 기판(412) 사이에 위치하는 제 1 차광 패턴들(413)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 하부 제어 기판(411) 및 상기 제 1 상부 제어 기판(412)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 하부 제어 기판(411) 및 상기 제 1 상부 제어 기판(412)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 하부 제어 기판(411) 및 상기 제 1 상부 제어 기판(412)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 제 1 상부 제어 기판(412)은 상기 제 1 하부 제어 기판(411)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 차광 패턴들(413)은 빛을 차단할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 차광 패턴들(413)은 카본 블랙(carbon black)과 같은 검은색 염료(black dye)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 제어 부재(410)는 제 1 방향(X)의 시야각을 제한할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 차광 패턴들(413)은 상기 제 1 방향(X)과 수직한 제 2 방향(Z)으로 나란히 연장할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 방향(X)은 사용자의 좌우 방향이고, 상기 제 2 방향(Z)은 사용자의 상하 방향일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)가 조수석(DS) 앞에 설치된 자동차에서는 상기 제 1 제어 부재(410)에 의해 구현된 이미지가 운전석(PS)에 앉은 운전자에게 인식되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 주위 사람의 시선 분산에 의한 사고가 방지될 수 있다.
상기 제 1 제어 부재(410)는 상기 제 1 차광 패턴들(413)을 둘러싸는 제 1 제어 절연막(414)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 제어 절연막(414)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 제어 절연막(414)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 백라이트 유닛(200)으로부터 방출된 빛은 상기 제 1 제어 절연막(414)을 통해 상기 제 1 제어 부재(410)를 통과할 수 있다. 상기 제 1 하부 제어 기판(411)과 상기 제 1 상부 제어 기판(412) 사이의 공간은 상기 제 1 차광 패턴들(413) 및 상기 제 1 제어 절연막(414)에 의해 완전히 채워질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 외부 충격에 의한 상기 제 1 차광 패턴들(413)의 손상 및 변형이 방지될 수 있다.
상기 가변 부재(420)는 상기 제 1 제어 부재(410) 상에 위치할 수 있다. 상기 가변 부재(420)는 제 1 가변 기판(421)과 제 2 가변 기판(422) 사이에 위치하는 가변 산란층(423)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 가변 기판(421) 및 상기 제 2 가변 기판(422)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 가변 기판(421) 및 상기 제 2 가변 기판(422)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 가변 기판(421) 및 상기 제 2 가변 기판(422)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 제 2 가변 기판(422)은 상기 제 1 가변 기판(421)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 가변 기판(421)과 상기 가변 산란층(423) 사이에는 제 1 제어 전극(425)이 위치할 수 있다. 상기 가변 산란층(423)과 상기 제 2 가변 기판(422) 사이에는 제 2 제어 전극(426)이 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 산란층(423)은 상기 제 1 제어 전극(425)과 상기 제 2 제어 전극(426) 사이에 위치할 수 있다. 상기 가변 산란층(423)의 산란 정도는 상기 제 1 제어 전극(425)과 상기 제 2 제어 전극(426)에 인가된 구동 전압에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 산란층(423)은 고분자 절연층(423c) 내에 미세 마이크로 크기의 액정 분자들(423a)을 포함하는 액적들(droplet, 423b)이 불규칙적으로 산포된 고분자 분산형 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 가변 부재(420)를 통과하는 빛의 진행 방향이 상기 제 1 제어 전극(425) 및 상기 제 2 제어 전극(426)에 인가되는 구동 전압에 따라 달라질 수 있다.
상기 제 2 제어 부재(430)는 상기 가변 부재(420) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 부재(420)는 상기 제 1 제어 부재(410)와 상기 제 2 제어 부재(430) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 2 제어 부재(430)는 제 2 하부 제어 기판(431)과 제 2 상부 제어 기판(432) 사이에 위치하는 제 2 차광 패턴들(433)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 하부 제어 기판(431) 및 상기 제 2 상부 제어 기판(432)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 하부 제어 기판(431) 및 상기 제 2 상부 제어 기판(432)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 하부 제어 기판(431) 및 상기 제 2 상부 제어 기판(432)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 제 2 상부 제어 기판(432)은 상기 제 2 하부 제어 기판(431)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 차광 패턴들(433)은 빛을 차단할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 차광 패턴들(433)은 카본 블랙(carbon black)과 같은 검은색 염료(black dye)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 차광 패턴들(433)은 상기 제 1 차광 패턴들(413)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 2 차광 패턴들(433)은 상기 제 1 차광 패턴들(413)과 동일한 방향으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 차광 패턴들(433)은 상기 제 2 방향(Z)으로 나란히 연장할 수 있다. 각 제 2 차광 패턴(433)은 상기 제 1 차광 패턴들(413) 중 하나와 중첩할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 방향(X)의 시야각이 상기 제 1 제어 부재(410) 및 상기 제 2 제어 부재(430)에 의해 제한될 수 있다.
상기 제 2 제어 부재(430)는 상기 제 2 차광 패턴들(433)을 둘러싸는 제 2 제어 절연막(434)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 제어 절연막(434)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 제어 절연막(434)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 제어 절연막(434)은 상기 제 1 제어 절연막(414)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 가변 부재(420)를 통과한 빛은 상기 제 2 제어 절연막(434)을 통해 상기 제 2 제어 부재(430)를 통과할 수 있다. 상기 제 2 하부 제어 기판(431)과 상기 제 2 상부 제어 기판(432) 사이의 공간은 상기 제 2 차광 패턴들(433) 및 상기 제 2 제어 절연막(434)에 의해 완전히 채워질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 외부 충격에 의한 상기 제 2 차광 패턴들(433)의 손상 및 변형이 방지될 수 있다.
상기 시야각 제어 유닛(500)은 상기 시야각 조절 유닛(400)의 상기 제 2 제어 부재(430)와 상기 액정 패널(100) 사이에 위치할 수 있다. 상기 시야각 조절 유닛(400)을 통과한 빛은 상기 시야각 제어 유닛(500)을 통해 상기 액정 패널(100)에 제공될 수 있다. 상기 시야각 제어 유닛(400)은 제 3 하부 제어 기판(510)과 제 3 상부 제어 기판(520) 사이에 위치하는 제 3 차광 패턴들(530)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 하부 제어 기판(510) 및 상기 제 3 상부 제어 기판(520)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 3 하부 제어 기판(510) 및 상기 제 3 상부 제어 기판(520)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 하부 제어 기판(510) 및 상기 제 3 상부 제어 기판(520)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 제 3 상부 제어 기판(520)은 상기 제 3 하부 제어 기판(510)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 3 차광 패턴들(550)은 빛을 차단할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 차광 패턴들(530)은 카본 블랙(carbon black)과 같은 검은색 염료(black dye)를 포함할 수 있다. 상기 제 3 차광 패턴들(530)은 상기 제 1 차광 패턴들(413) 및 상기 제 2 차광 패턴들(433)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 시야각 제어 유닛(500)은 상기 제 2 방향(Z)의 시야각을 제한할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 차광 패턴들(530)은 상기 제 1 방향(X)으로 연장할 수 있다. 각 제 3 차광 패턴(530)은 상기 제 1 차광 패턴들(413) 및 상기 제 2 차광 패턴들(433)과 교차할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 전면 윈도우(FW)에 의한 구현된 이미지의 반사가 상기 시야각 제어 유닛(500)에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 주위 사람의 시선 분산이 효과적으로 방지될 수 있다.
상기 시야각 제어 유닛(500)은 상기 제 3 차광 패턴들(530)을 둘러싸는 제 3 제어 절연막(540)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 제어 절연막(540)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 3 제어 절연막(540)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 시야각 조절 유닛(400)을 통과한 빛은 상기 제 3 제어 절연막(530)을 통해 상기 액정 패널(100)에 제공될 수 있다. 상기 제 3 하부 제어 기판(510)과 상기 제 3 상부 제어 기판(530) 사이의 공간은 상기 제 3 차광 패턴들(530) 및 상기 제 3 제어 절연막(540)에 의해 완전히 채워질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 외부 충격에 의한 상기 제 3 차광 패턴들(530)의 손상 및 변형이 방지될 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극에 구동 전압이 인가되지 않을 때, 시야각 조절 장치를 통과하는 빛의 진행 방향을 나타낸 도면이다. 도 6a 및 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극에 구동 전압이 인가될 때, 시야각 조절 장치를 통과하는 빛의 진행 방향을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 4, 5a, 5b, 6a 및 6b를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)의 동작을 설명한다. 먼저, 도 1 내지 4, 5a 및 5b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 제어 전극(425) 및 상기 제 2 제어 전극(426)에 구동 전압이 인가되지 않으면, 상기 가변 산란층(423) 내에 산포된 각 액정(423b)의 상기 액정 분자들(423a)이 불규칙적으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 제어 부재(410)의 상기 제 1 차광 패턴들(413) 사이를 통과한 빛(L1)이 상기 액정 분자들(423a)에 의해 확산될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 백라이트 유닛(200)로부터 상기 제 1 방향(X)으로 비스듬히 방출된 빛(L2)이 상기 제 1 제어 부재(410)의 상기 제 1 차광 패턴들(413)에 의해 차단되지만, 상기 가변 부재(420)에 의해 상기 제 1 방향(X)의 시야각이 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 방향(X)으로 비스듬히 진행하는 빛이 상기 제 2 제어 부재(430)를 통과할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 도광판(200)이 제 1 측면(220a), 제 2 측면(220b), 제 3 측면(220c) 및 제 4 측면(220d)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 측면(220b)은 상기 제 1 측면(220a)과 수직할 수 있다. 상기 제 3 측면(220c)은 상기 제 2 측면(220b)과 대향할 수 있다. 상기 제 4 측면(220d)은 상기 제 1 측면(220a)과 대향할 수 있다. 예를 들어, 상기 도광판(200)의 평면 형상은 사각형일 수 있다. 상기 도광판(220)의 상기 제 1 측면(220a)은 상기 차광 패턴들(415)과 동일한 방향으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 도광판(220)의 상기 제 1 측면(220a)은 상기 제 1 방향(X)으로 연장할 수 있다.
상기 광원 부재(210)는 제 1 광원 소자(210a), 제 2 광원 소자(210b) 및 제 3 광원 소자(210c)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 광원 소자(210a)는 상기 도광판(220)의 상기 제 1 측면(220a) 상에 위치할 수 있다. 상기 제 2 광원 소자(210b)는 상기 도광판(220)의 상기 제 2 측면(220b) 상에 위치할 수 있다. 상기 제 3 광원 소자(210c)는 상기 도광판(220)의 상기 제 3 측면(220c) 상에 위치할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 제어 전극(425) 및 상기 제 2 제어 전극(426)에 구동 전압이 인가되지 않으면, 상기 제 1 광원 소자(210a), 상기 제 2 광원 소자(210b) 및 상기 제 3 광원 소자(210c)는 모두 빛을 방출할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 방향(X)으로 진행하는 빛의 광량이 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 1 방향(X)의 시야각 및 시인성이 증가될 수 있다.
도 1 내지 4, 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 제어 전극(425) 및 상기 제 2 제어 전극(426)에 구동 전압이 인가되면, 상기 가변 산란층(423) 내에 산포된 각 액정(423b)의 상기 액정 분자들(423a)이 상기 제 1 방향(X)과 상기 제 2 방향(Z)에 의한 평면과 수직한 제 3 방향(Y)으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 제어 전극(425) 및 상기 제 2 제어 전극(426)에 구동 전압이 인가되면, 상기 가변 산란층(423)이 전체적으로 투명해질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 제어 부재(410)를 통과한 빛(L1)이 변화 없이 상기 가변 부재(420)를 통과할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 제어 부재(410) 및 상기 제 2 제어 부재(430)에 의해 상기 제 1 방향(X)의 시야각이 제한될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 제어 전극(425) 및 상기 제 2 제어 전극(426)에 구동 전압이 인가되면, 상기 제 1 광원 소자(210a)만 빛을 방출할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 1 방향(X)으로 진행하는 빛의 광량이 감소될 수 있다. 상기 도광판(220)의 상기 제 1 측면(220a)은 상기 도광판(220)의 상기 제 2 측면(220b) 및 상기 제 3 측면(220c)보다 긴 길이를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 사용자의 시인성 저하가 최소화되며, 상기 제 1 방향(X)의 시야각이 제한될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)는 상기 백라이트 유닛(200)과 상기 액정 패널(100) 사이에 순서대로 위치하는 시야각 조절 유닛(400) 및 시야각 제어 유닛(500)을 포함하되, 상기 시야각 제어 유닛(500)이 상기 제 1 방향(X)으로 연장하는 상기 제 3 차광 패턴들(530)을 포함하고, 상기 시야각 조절 유닛(400)이 상기 제 2 방향(Z)으로 연장하는 상기 차광 패턴들(413, 433)을 포함하는 상기 제 1 제어 부재(410)와 상기 제 2 제어 부재(430) 사이에 위치하는 가변 부재(420)를 포함하며, 상기 가변 부재(420)가 상기 제 1 제어 전극(425)과 상기 제 2 제어 전극(426)에 인가되는 구동 전압에 따라 산란 정도가 달라지는 가변 산란층(423)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 시야각이 선택적으로 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 구현된 이미지에 의해 발생하는 주위 사람의 시선 분산에 의한 사고가 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 백라이트 유닛이 상기 도광판(200)의 세 측면 상에 위치하는 광원 소자들(210a, 210b, 210c)를 포함하되, 상기 제 2 방향(Z)으로 연장하는 상기 도광판(200)의 상기 제 2 측면(220b) 및 상기 제 3 측면(220c) 상에 위치하는 상기 제 2 광원 소자(210b) 및 상기 제 3 광원 소자(210c)가 상기 제 1 제어 전극(423) 및 상기 제 2 제어 전극(424)에 구동 전압의 인가 여부에 따라 동작할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각의 변화에 따른 시인성 편차가 최소화될 수 있다.
아래의 표 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)의 상기 제 1 제어 전극(425)과 상기 제 2 제어 전극(426)에 구동 전압을 인가하지 않은 상태에서 각 제 1 차광 패턴(413)의 수직 길이(d1)와 각 제 2 차광 패턴(433)의 수직 길이(d2)의 비율(d2/d1)에 따른 차폐각 및 시야각 30°에서 상대 휘도를 나타낸 것이다.
| 길이 비율(d2/d1) | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1 | 1.2 |
| 차폐각 | 30.4° | 29.5° | 28.8° | 28.2° | 27.6° | 27.1° |
| 상대 휘도 | 110.08% | 106.8% | 104.3% | 102.1% | 100% | 98.1% |
표 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 각 제 1 차광 패턴(413)의 수직 길이(d1)를 기준으로, 각 제 2 차광 패턴(433)의 수직 길이(d2)가 짧아질수록 상기 제 1 제어 전극(425)과 상기 제 2 제어 전극(426)에 구동 전압을 인가하지 않은 상태의 차폐각 및 시야각 30°에서 상대 휘도가 증가하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 각 제 2 차광 패턴(433)이 각 제 1 차광 패턴(413)보다 짧은 수직 길이를 갖도록 하여, 시야각 내에서 이미지의 휘도가 향상될 수 있다. 일반적으로 시야각이 30°를 넘어가면, 의도하지 않은 반사 및 이미지의 왜곡이 발생할 수 있다. 예를 들어, 자동차의 조수석(DS) 앞에 설치된 디스플레이 장치(DP)에 의해 구현된 이미지는 조수석(DS)의 측면 윈도우에 반사되어 시인성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 각 제 2 차광 패턴(433)의 수직 길이를 각 제 1 차광 패턴(413)의 수직 길이의 0.4배로 조절하여 시야각이 30°를 넘어가지 않도록 할 수 있다.본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(DP)에서는 상기 제 1 차광 패턴들(413) 및 상기 제 2 차광 패턴들(433)이 상기 제 2 방향(Z)으로 연장하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 2 차광 패턴들(433)이 상기 제 1 차광 패턴들(413)과 다른 방향으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 시야각 조절 유닛(400)의 상기 제 1 차광 패턴들(413) 및 상기 제 2 차광 패턴들(433)이 상기 제 2 방향(Z)을 기준으로 비스듬한 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제 2 차광 패턴들(433)의 기울기는 상기 제 2 방향(Z)을 기준으로 상기 제 1 차광 패턴들(413)의 기울기와 반대 방향일 수 있다. 각 제 1 차광 패턴(413)은 상기 제 2 차광 패턴들(433) 중 하나와 교차할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 반복되는 상기 제 1 차광 패턴들(413) 및 상기 제 2 차광 패턴들(433)에 의한 무아레(Moire)가 방지될 수 있다.
상기 제 2 차광 패턴들(413)은 상기 제 2 방향(Z)을 기준으로 상기 제 1 차광 패턴들(433)과 대칭될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 방향(Z)을 기준으로 상기 제 2 차광 패턴들(433)의 경사각(θ2)의 절대값은 상기 제 2 방향(Z)을 기준으로 상기 제 1 차광 패턴들(413)의 경사각(θ1)의 절대값과 동일할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 1 차광 패턴들(413) 및 상기 제 2 차광 패턴들(433)에 의한 상기 제 1 방향(X)의 시야각 제한이 효과적으로 수행될 수 있다.
100: 액정 패널 200: 백라이트 유닛
400: 시야각 조절 유닛 410: 제 1 제어 부재
420: 가변 부재 430: 제 2 제어 부재
500: 시야각 제어 유닛
400: 시야각 조절 유닛 410: 제 1 제어 부재
420: 가변 부재 430: 제 2 제어 부재
500: 시야각 제어 유닛
Claims (10)
- 제 1 차광 패턴들을 포함하는 제 1 제어 부재와 제 2 차광 패턴들을 포함하는 제 2 제어 부재 사이에 위치하는 가변 부재를 포함하는 시야각 조절 유닛;
상기 시야각 조절 유닛의 상기 제 1 제어 부재 상에 위치하는 백라이트 유닛;
상기 시야각 조절 유닛의 상기 제 2 제어 부재 상에 위치하고, 제 1 방향으로 연장하는 제 3 차광 패턴들을 포함하는 시야각 제어 유닛; 및
상기 시야각 제어 유닛 상에 위치하는 액정 패널을 포함하되,
각 제 3 차광 패턴은 상기 제 1 차광 패턴들 및 상기 제 2 차광 패턴들과 교차하고,
상기 가변 부재는 제 1 제어 전극과 제 2 제어 전극 사이에 위치하는 가변 산란층을 포함하며,
상기 가변 산란층의 산란 정도는 상기 제 1 제어 전극과 상기 제 2 제어 전극에 인가되는 전압에 따라 달라지는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 가변 산란층은 고분자 분산형 액정층(Polymer Dispersed Liquid Crystal; PDLC)을 포함하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
각 제 2 차광 패턴의 수직 길이는 각 제 1 차광 패턴의 수직 길이보다 작은 디스플레이 장치. - 제 3 항에 있어서,
각 제 2 차광 패턴의 수직 길이는 각 제 1 차광 패턴의 수직 길이의 0.4배인 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 백라이트 유닛은 도광판 및 광원 부재를 포함하되,
상기 도광판은 제 1 측면과 수직한 제 2 측면, 상기 제 2 측면과 대향하는 제 3 측면 및 상기 제 1 측면과 대향하는 제 4 측면을 포함하고,
상기 광원 부재는 상기 도광판의 상기 제 1 측면 상에 위치하는 제 1 광원 소자, 상기 도광판의 상기 제 2 측면 상에 위치하는 제 2 광원 소자 및 상기 도광판의 상기 제 3 측면 상에 위치하는 제 3 광원 소자를 포함하는 디스플레이 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 도광판의 상기 제 1 측면은 상기 제 3 차광 패턴들과 동일한 방향으로 연장하는 디스플레이 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 도광판의 상기 제 1 측면은 상기 도광판의 상기 제 2 측면 및 상기 제 3 측면보다 긴 길이를 갖는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 차광 패턴들 및 상기 제 2 차광 패턴들은 상기 제 3 차광 패턴들과 동일한 물질을 포함하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 차광 패턴들 및 상기 제 2 차광 패턴들은 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향을 기준으로 비스듬히 연장하되,
상기 제 2 차광 패턴들은 상기 제 1 차광 패턴들과 다른 방향으로 연장하는 디스플레이 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 차광 패턴들은 상기 제 2 방향을 기준으로 상기 제 1 차광 패턴들과 대칭되는 디스플레이 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200186516A KR102706506B1 (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 백라이트 유닛 및 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200186516A KR102706506B1 (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 백라이트 유닛 및 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치 |
Publications (2)
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