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KR101329139B1 - 투과/반투과/반사 모드를 구현하는 스위칭 디스플레이 제어시스템 및 방법 - Google Patents

투과/반투과/반사 모드를 구현하는 스위칭 디스플레이 제어시스템 및 방법 Download PDF

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KR101329139B1
KR101329139B1 KR1020070103197A KR20070103197A KR101329139B1 KR 101329139 B1 KR101329139 B1 KR 101329139B1 KR 1020070103197 A KR1020070103197 A KR 1020070103197A KR 20070103197 A KR20070103197 A KR 20070103197A KR 101329139 B1 KR101329139 B1 KR 101329139B1
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KR
South Korea
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switching display
transparent electrode
display
twist ball
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KR1020070103197A
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Inventor
성기영
박두식
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

스위칭 디스플레이 제어 시스템 및 방법이 개시된다. 스위칭 디스플레이 제어 시스템은 외부광의 조건에 따라 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 설정하는 디스플레이 모드 설정부 및 설정된 상기 디스플레이 모드에 따라 상기 스위칭 디스플레이의 투명 전극의 전기 신호를 조절하여 상기 스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 트위스트 볼 제어부를 포함한다.
투과 모드, 반사 모드, 반투과 모드, 투명 전극, 트위스트 볼, 백라이트

Description

투과/반투과/반사 모드를 구현하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLING SWITCHING DISPLAY PERFORMING TRANSMITIVE MODE /TRASFLECTIVE MODE/ REFLECTIVE MODE}
본 발명은 스위칭 디스플레이 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 스위칭 디스플레이에 포함된 트위스트 볼을 제어하여 백라이트의 투과량 및 외부광의 반사량을 조절하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래에 LCD 패널은 실내에서 높은 품질의 영상을 제공했다. 특히, 백라이트가 구비된 투과형 LCD 패널의 경우, 화면의 밝기가 밝아서 높은 컨트라스트를 나타냈기 때문에 문자나 영상 등이 용이하게 식별되었다. 하지만, 강한 외광이 존재하는 실외에서, 낮은 컨트라스트 때문에 투과형 LCD 패널에 표시된 대상이 쉽게 식별되지 않는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 외부광과 백라이트의 투과광을 이용하는 반투과형 LCD 패널이 등장하였다. 반투과형 LCD 패널은 외부광이 반사된 반사광 및 백라이트를 통해 방출되는 투과광을 동시에 이용함으로써 외부광이 강한 조건에서도 높은 컨트라스트를 나타내었다.
그러나, 반투과형 LCD 패널은 픽셀 내부에 장착된 반사판을 이용하기 때문에 픽셀의 개구율(aperture)이 낮다. 즉, 반투과형 LCD 패널은 낮은 개구율 때문에, 조명이 약한 환경에서 투과형 LCD 패널보다 전체적으로 어두운 영상을 표현하는 문제점이 있다.
결국, 상기 언급한 문제점을 해결하기 위해 실내외 어떤 외광 조건에서도 높은 컨트라스트를 나타내는 장치 또는 방법이 절실히 요구되었다.
본 발명은 외부광의 조건에 따라 투과 모드/반투과 모드/반사 모드를 구현하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 트위스트 볼을 이용하여 스위칭 디스플레이 모드를 전환함으로써 외부광의 세기에 관계없이 LCD 패널의 높은 콘트라스트를 일정하게 유지시키는 스위칭 디스플레이 제어 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 외부광의 조건에 따라 설정된 스위칭 디스플레이 모드를 고려하여 투명 전극의 전기 신호를 조절함으로써 트위스트 볼을 회전시키는 스위칭 디스플레이 제어 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 가시광을 투과시키는 투명 물질과 가시광을 반사시키는 반사체로 이루어진 트위스트 볼을 이용하여 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 전환하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 디스플레이 제어 시스템은 외부광의 조건에 따라 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 설정하는 디스플레이 모드 설정부 및 설정된 상기 디스플레이 모드에 따라 상기 스위칭 디스플레이의 투명 전극의 전기 신호를 조절하여 상기 스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 트위스트 볼 제어부를 포함한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 스위칭 디스플레이는 상기 복수 개의 트 위스트 볼을 이용하여 설정된 디스플레이 모드에 따라 백라이트의 투과량 및 외부광의 반사량을 조절할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 디스플레이 모드 설정부는 상기 외부광의 조건에 따라 상기 스위칭 디스플레이를 투과 모드, 반투과 모드, 반사 모드 중 어느 하나의 디스플레이 모드로 설정할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 트위스트 볼 제어부는 상기 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 반사 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 평행이 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 트위스트 볼 제어부는 상기 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 투과 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 수직이 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 트위스트 볼 제어부는 상기 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 반투과 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 임의의 각도를 가지고 배열 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 디스플레이 제어 방법은 외부광의 조건에 따라 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 설정하는 단계, 설정된 상기 디스플레이 모드에 따라 상기 스위칭 디스플레이의 투명 전극의 전기 신호를 조절하는 단계 및 조절된 상기 투명 전극의 전기 신호를 통해 상기 스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 설정하는 상기 단계는 상기 외부광의 조건에 따라 상기 스위칭 디스플레이를 투과 모드, 반투과 모드, 반사 모드 중 어느 하나의 디스플레이 모드로 설정할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 디스플레이 제어 방법은 스위칭 디스플레이 제어 시스템에 의해 수행될 수 있다. 각 도면에 제시된 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 스위칭 디스플레이를 구비한 투과형 LCD 패널의 일례를 도시한 구조도이다.
도 1을 참조하면, LCD 패널(101)은 서브 픽셀(102), 블랙 매트릭스(104) 및 액정(105)을 포함할 수 있다. 그리고, LCD 패널(101)은 하단에 투과광을 방출하는 백라이트(109)를 포함할 수 있다. LCD 패널(101)의 구성은 도 1에 도시된 구성에 한정되지 않고, 변경될 수 있다.
도 1에서 볼 수 있듯이, 바람직한 실시예로, LCD 패널(101)과 백라이트(109) 사이에 스위칭 디스플레이(110)이 위치할 수 있다. 스위칭 디스플레이(110)는 상단에 제1 투명 전극(106)과 하단에 제2 투명 전극(107)으로 구성될 수 있다. 각각의 투명 전극은 ITO 전극을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 투명 전극(106)과 제2 투명 전극(107)의 배열은 도 1에 도시된 것과 같이 한정되지 않는다. 즉, LCD 패널(101)에서 제1 투명 전극(106)과 제2 투명 전극(107)이 도 1과 같이 하나의 서브 픽셀(102) 단위가 아니라 다수의 서브 픽셀 단위로 배열될 수 있다.
트위스트 볼(108)은 제2 투명 전극에 위치하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다. 이 때, 트위스트 볼(108)은 광을 반사하는 반사체와 전하를 띄는 투명 물질로 구성될 수 있다. 구체적인 구조는 도 3을 통해 설명된다.
스위칭 디스플레이(110)는 외부광의 조건에 따라 투과/반사/반투과 모드 중 하나의 디스플레이 모드로 설정될 수 있다. 일례로, 제1 투명 전극(106) 및 제2 투명 전극(107)에 입력되는 전기 신호가 조절됨으로써, 트위스트 볼(108)은 회전할 수 있다. 결국, 트위스트 볼(108)의 회전을 통해 백라이트의 투과량 및 외부광의 반사량이 조절되어, 스위칭 디스플레이(110)는 설정된 디스플레이 모드로 전환될 수 있다.
앞에서 이미 언급했듯이, 트위스트 볼(108)의 투명 물질은 전하를 띈다. 투명 물질은 반사체를 중심으로 나누어져, 서로 다른 종류의 전하를 가진다. 예를 들어, 투명 물질의 한 쪽은 플러스 전하를, 나머지 한 쪽은 마이너스 전하를 가질 수 있다.
이 때, 제1 투명 전극(106)과 제2 투명 전극(107)에 전기 신호가 입력될 수 있다. 전기 신호는 제1 투명 전극(106) 및 제2 투명 전극(107) 각각에 입력되어, 그 세기와 극성에 따라 전기장을 발생시킬 수 있다. 즉, 트위스트 볼(108)은 조절된 전기 신호를 통해 발생된 전기장에 의해 회전할 수 있다.
트위스트 볼(108)의 회전에 따라 스위칭 디스플레이(110)의 디스플레이 모드는 반사 모드/반투과 모드/투과 모드로 전환될 수 있다. 스위칭 디스플레이(110)가 디스플레이 모드가 반사 모드인 경우, 트위스트 볼(108)의 반사체를 통해 반사된 외부광이 LCD 패널(101)의 광원 역할을 할 수 있다.
스위칭 디스플레이(110)가 디스플레이 모드가 반투과 모드인 경우, 트위스트 볼(108)의 반사체를 통해 반사된 외부광 및 트위스트 볼(108)의 투명 물질을 투과하는 백라이트(109)로부터 방출된 광이 LCD 패널(101)의 광원 역할을 할 수 있다. 또한, 스위칭 디스플레이(110)가 디스플레이 모드가 투과 모드인 경우, 트위스트 볼(108)의 투명 물질을 투과하는 백라이트(109)로부터 방출된 광이 LCD 패널(101)의 광원 역할을 할 수 있다.
결국, 외부광의 조건에 따라 설정된 디스플레이 모드를 고려하여 투명 전극에 전기 신호를 조절함으로써 스위칭 디스플레이에 포함된 트위스트 볼을 회전시킬 수 있다. 회전된 트위스트 볼을 통해 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 전환함으로써 외부광의 조건에 관계없이 LCD 패널의 콘트라스트를 일정하게 유지할 수 있다.
스위칭 디스플레이(101)에 대한 구체적인 제어 과정은 도 2 내지 도 6을 통해 상세히 설명된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 스위칭 디스플레이를 제어하는 스위 칭 디스플레이 제어 시스템에 대한 블록 다이어그램이다.
도 2를 참조하면, 스위칭 디스플레이 제어 시스템(201)은 디스플레이 모드 설정부(202) 및 트위스트 볼 제어부(203)을 포함할 수 있다. 도 2는 스위칭 디스플레이(110)와 이를 제어하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템(201)를 도시하고 있다. 스위칭 디스플레이 제어 시스템(201)은 트위스트 볼(108)을 이용하여 투과/반투과/반사 모드를 구현할 수 있다.
디스플레이 모드 설정부(202)는 외부광의 조건에 따라 스위칭 디스플레이(110)의 디스플레이 모드를 설정할 수 있다.
이 때, 디스플레이 모드 설정부(202)는 외부광의 조건에 따라 상기 스위칭 디스플레이를 투과 모드, 반투과 모드, 반사 모드 중 어느 하나의 디스플레이 모드로 설정할 수 있다. 일례로, 외부광의 조건은 외부광의 세기를 포함할 수 있다. 외부광의 세기가 강할수록, LCD 패널(101)의 콘트라스트가 낮아지기 때문에, LCD 패널(101)은 외부광에 의한 반사광을 이용할 수 있다. 반대로, 외부광의 세기가 약할수록, LCD 패널(101)은 백라이트(109)에서 방출되는 투과광을 이용할 수 있다. 외부광의 세기가 중간 정도이면, LCD 패널(101)은 외부광에 의한 반사광과 백라이트(109)에서 방출되는 투과광을 함께 이용할 수 있다.
따라서, 외부광의 세기가 강할수록, 디스플레이 모드 설정부(202)는 스위칭 디스플레이(110)의 디스플레이 모드를 반사 모드, 반투과 모드, 투과 모드의 순서로 설정할 수 있다. 각 디스플레이 모드를 설정하기 위한 외부광의 세기는 시스템의 설정에 따라 달라질 수 있다.
트위스트 볼 제어부(203)는 설정된 디스플레이 모드에 따라 스위칭 디스플레이의 투명 전극(106, 107)의 전기 신호를 조절하여 스위칭 디스플레이(110)의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼(108)를 제어할 수 있다.
일실시예로, 트위스트 볼 제어부(203)는 스위칭 디스플레이(110)의 디스플레이 모드가 반사 모드로 설정된 경우, 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 평행이 되도록 제1 투명 전극(106) 및 제2 투명 전극(107)의 전기 신호를 조절할 수 있다.
일실시예로, 트위스트 볼 제어부(203)는 스위칭 디스플레이(110)의 디스플레이 모드가 반투과 모드로 설정된 경우, 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 임의의 각도를 가지고 배열이 되도록 제1 투명 전극(106) 및 제2 투명 전극(107)의 전기 신호를 조절할 수 있다.
일실시예로, 트위스트 볼 제어부(203)는 스위칭 디스플레이(110)의 디스플레이 모드가 투과 모드로 설정된 경우, 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 수직이 되도록 제1 투명 전극(106) 및 제2 투명 전극(107)의 전기 신호를 조절할 수 있다.
설정된 각 디스플레이 모드에 따라서 스위칭 디스플레이(110)을 제어하는 과정은 도 4 내지 도 6에 도시된 도면을 통해 상세히 설명된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 트위스트 볼의 예를 도시한 도면이다.
일례로, 트위스트 볼(301, 305)은 광을 반사하는 반사체와 전하를 띄는 투 명 물질로 구성될 수 있다. 트위스트 볼은 두 가지 형태로 구성될 수 있다. 반사체는 가시광을 반사하는 물질로 구성될 수 있고, 투명 물질은 가시광을 흡수하지 않고 그대로 통과시킬 수 있는 물질로 구성될 수 있다.
도 3에서 볼 수 있듯이, 일례로, 제1 트위스트 볼(301)은 서로 반대되는 전하를 띄는 투명 물질(302, 303)이 양 쪽에 구성될 수 있다. 이 때, 투명 물질(302, 303)의 경계 부분에 반사체(304)가 위치할 수 있다. 반사체(304)는 얇은 원형의 판으로 구성될 수 있다.
일례로, 제1 트위스트 볼(301)은 스프레이 볼튼 법에 의해 제작될 수 있다. 즉, 전하를 띄는 투명 물질(302, 303) 및 반사체(304)를 세 방향에서 압력을 가해 고속 회전시키면, 제1 트위스트 볼(301)이 도출될 수 있다. 다만, 제1 트위스트 볼(301)의 제작 방법은 스프레이 볼튼 법에 한정되지 않는다.
일례로, 제2 트위스트 볼(305)은 한 쪽은 투명 물질(306)로 구성되고, 다른 쪽은 반사체(307)로 구성될 수 있다. 이 때, 투명 물질(306)과 반사체(307)는 서로 다른 전하를 나타낼 수 있다.
제1 트위스트 볼(301)과 제2 트위스트 볼(305)은 스위칭 디스플레이(110)의 내부에 포함된 물질과 굴절률이 동일한 투명 물질(302,303,306)로 구성될 수 있다. 또한, 제1 트위스트 볼(301)과 제2 트위스트 볼(305)은 스위칭 디스플레이(110)의 내부에 포함된 물질과 비중이 동일한 투명 물질(302, 303, 306)로 구성될 수 있다.
스위칭 디스플레이(110)의 내부에 포함된 물질과 굴절률이 동일한 투명 물질(302,303,306)의 굴절률이 다른 경우, 반사광이나 투과광과 같은 가시광이 그대 로 통과하지 못하고, 굴절되어 LCD 패널(101)의 블랙 매트릭스에 의해 디스플레이의 휘도가 저하되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 그리고, 스위칭 디스플레이(110)의 내부에 포함된 물질과 굴절률이 동일한 투명 물질(302,303,306)의 비중이 다른 경우, 트위스트 볼(301, 305)이 투명 전극에 의해 회전할 때 급격히 회전하는 것을 방지할 수 있다.
일례로, 스위칭 디스플레이(110)가 제2 트위스트 볼(305)을 사용하는 경우, 제1 트위스트 볼(301)보다 반사체의 비율이 크기 때문에, 투과 모드나 반투과 모드일 때 통과하는 광의 양은 적게 나타난다. 이러한 이유로, 디스플레이의 휘도가 낮아지는 단점이 있다. 따라서, 스위칭 디스플레이(110)가 제 2 트위스트 볼(305)를 사용하는 경우, 투명 전극에 굴절판을 부착하여 반사체 때문에 반사하는 광을 다시 굴절시켜 통과하는 광의 양을 증가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 반사 모드로 설정된 스위칭 디스플레이의 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 스위칭 디스플레이(110)는 도 3에서 언급한 제1 트위스트 볼(301)을 사용하였다. 도 4는 외부광의 조건에 따라, 스위칭 디스플레이(110)의 디스플레이 모드가 반사 모드로 설정된 경우를 나타내고 있다.
일례로, 스위칭 디스플레이(110)이 반사 모드로 설정되면, 트위스트 볼 제어부(203)는 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 평행이 되도록 제1 투명 전극(106) 및 제2 투명 전극(107)의 전기 신호를 조절할 수 있다. 이 때 전기 신호의 세기와 극성이 함께 조절될 수 있다.
전기 신호에 따라 제1 투명 전극(106)과 제2 투명 전극(107)은 전기장을 형성할 수 있다. 결국, 트위스트 볼(108)은 제1 투명 전극(106)과 제2 투명 전극에 의해 형성된 전기장을 통해 회전할 수 있다.
트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 평행이 되면, 외부광은 트위스트 볼(108)의 투명 물질은 통과하지만, 반사체에 의해 반사되어 LCD 패널(101)을 통과할 수 있다. 다시 말해서, 트위스트 볼(108)의 회전을 통해 반사체의 표면과 제2 투명 전극의 표면이 이루는 각도가 0도가 되어, 평행하게 된다. 결국, 외부광은 트위스트 볼(108)의 반사체에 의해 반사되고, 반사된 외부광이 LCD 패널(101)의 광원 역할을 할 수 있다. 스위칭 디스플레이(110)이 반사 모드로 되는 경우, 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체 때문에 백라이트(109)로부터 방출된 광은 오프(off)된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 투과 모드로 설정된 스위칭 디스플레이의 구조를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 스위칭 디스플레이(110)는 도 3에서 언급한 제1 트위스트 볼(301)을 사용하였다. 도 5는 외부광의 조건에 따라, 스위칭 디스플레이(110)의 디스플레이 모드가 투과 모드로 설정된 경우를 나타내고 있다.
일례로, 스위칭 디스플레이(110)이 투과 모드로 설정되면, 트위스트 볼 제어부(203)는 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 수직이 되도록 제1 투명 전극(106) 및 제2 투명 전극(107)의 전기 신호를 조절할 수 있다. 이 때 전기 신호의 세기와 극성이 함께 조절될 수 있다.
전기 신호에 따라 제1 투명 전극(106)과 제2 투명 전극(107)은 전기장을 형성할 수 있다. 결국, 트위스트 볼(108)은 제1 투명 전극(106)과 제2 투명 전극에 의해 형성된 전기장을 통해 회전할 수 있다.
스위칭 디스플레이(110)가 투과 모드로 설정되면, 외부광의 세기가 약한 상태라고 할 수 있다. 따라서, 외부광을 반사하는 것이 아니라, LCD 패널(101)은 별도로 구비된 백라이트(109)에서 방출된 광을 광원으로 이용할 수 있다.
일례로, 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 수직이 되면, 백라이트(109)로부터 방출된 광이 투명 물질을 거쳐 LCD 패널(101)을 통과할 수 있다. 다시 말해서, 트위스트 볼(108)의 회전을 통해 반사체의 표면과 제2 투명 전극(107)의 각도가 90도가 되어, 서로 수직이 될 수 있다. 결국, 반사 모드와는 달리, 백라이트(109)로 방출된 광이 트위스트 볼(109)의 반사체에 거의 반사되지 않고, 투명 물질을 통해 통과할 수 있다. 따라서, 백라이트(109)로부터 방출된 광은 온(on)이 된다.
반사체의 두께가 두꺼울수록 투명 물질을 통과하는 광의 양이 적기 때문에 반사체의 두께는 얇은 것이 바람직하다. 그러나, 도 3에서 볼 수 있듯이, 스위칭 디스플레이(110)가 절반이 반사체로 이루어진 제2 트위스트 볼(305)을 사용하는 경우, 반사체에 의해 백라이트(109)로부터 방출된 광이 통과되는 양이 적다. 이 경우, 제2 투명 전극(107)에 굴절판을 부착시켜, 반사체에 의해 반사된 광을 다시 굴절시킬 수 있다. 굴절판의 굴절각을 조절함으로써, 반사체에 의해 반사된 광이 LCD 패널(101)을 통과할 수 있다. 따라서, 제2 트위스트 볼(305)을 사용하는 경우 에도, 굴절판을 이용하여 제1 트위스트 볼(301)을 사용하는 것과 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 반투과 모드로 설정된 스위칭 디스플레이의 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 스위칭 디스플레이(110)는 도 3에서 언급한 제1 트위스트 볼(301)을 사용하였다. 도 6는 외부광의 조건에 따라, 스위칭 디스플레이(110)의 디스플레이 모드가 반투과 모드로 설정된 경우를 나타내고 있다.
일례로, 스위칭 디스플레이(110)이 반투과 모드로 설정되면, 트위스트 볼 제어부(203)는 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 임의의 각도를 가지고 배열이 되도록 제1 투명 전극(106) 및 제2 투명 전극(107)의 전기 신호를 조절할 수 있다. 이 때 전기 신호의 세기와 극성이 함께 조절될 수 있다.
전기 신호에 따라 제1 투명 전극(106)과 제2 투명 전극(107)은 전기장을 형성할 수 있다. 결국, 트위스트 볼(108)은 제1 투명 전극(106)과 제2 투명 전극에 의해 형성된 전기장을 통해 회전할 수 있다. 회전하는 각도는 전기 신호의 세기를 통해 조절될 수 있다.
도 6을 참조하면, 조절된 전기 신호를 통해 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 임의의 각도를 가질 수 있다. 이 경우, 외부광은 트위스트 볼(108)의 반사체에 의해 반사되고, 백라이트(109)로 방출된 광은 트위스트 볼(108)의 투명 물질을 통과할 수 있다.
즉, 스위칭 디스플레이(110)이 반투과 모드로 설정된 경우, LCD 패널(101)을 통과하는 광은 반사된 외부광 및 백라이트(109)로부터 방출된 광을 포함할 수 있다. 트위스트 볼(108)에 포함된 반사체의 표면이 제2 투명 전극(107)의 표면과 이루는 각도에 따라 반사된 외부광과 백라이트(109)로부터 방출된 광의 비율은 조절될 수 있다.
즉, 각도가 0도에 가까워질수록, 반사된 외부광의 비율이 커진다. 그리고, 각도가 90도에 가까워질수록, 백라이트(109)로부터 방출된 광의 비율이 커진다. 또한, 각도가 180도에 가까워질수록 반사된 외부광의 비율이 커진다. 결국, 스위칭 디스플레이가 반투과 모드로 설정되는 경우, 트위스트 볼(108)의 내부에 포함된 반사체와 투명 전극이 이루는 각도에 따라 투과 및 반사되는 광의 비율이 조절될 수 있기 때문에, LCD 패널(101)의 콘트라스트가 일정하게 유지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 스위칭 디스플레이를 제어하는 스위칭 디스플레이 제어 방법에 대한 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 디스플레이 제어 방법은 외부광의 조건을 측정할 수 있다(S701). 이 때, 외부광의 조건은 외부광의 세기를 의미할 수 있다. 스위칭 디스플레이는 외부광의 조건에 따라 투과 모드/반투과 모드/반사 모드로 설정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 디스플레이 제어 방법은 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 설정할 수 있다(S702).
스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 설정하는 단계(S702)는 상기 외부 광의 조건에 따라 상기 스위칭 디스플레이를 투과 모드, 반투과 모드, 반사 모드 중 어느 하나의 디스플레이 모드로 설정할 수 있다.
이 때, 스위칭 디스플레이는 상기 복수 개의 트위스트 볼을 이용하여 설정된 디스플레이 모드에 따라 백라이트의 투과량 및 외부광의 반사량을 조절할 수 있다.
이 때, 트위스트 볼은 광을 반사하는 반사체와 전하를 띄는 투명 물질로 구성될 수 있다.
이 때, 트위스트 볼은 서로 반대되는 전하를 띄는 투명 물질이 양 쪽에 구성되어 있고, 상기 투명 물질의 경계 부분에 상기 반사체가 위치할 수 있다.
이 때, 트위스트 볼은 한 쪽은 투명 물질로 구성되고, 다른 쪽은 반사체로 구성되어 있으며, 상기 투명 물질과 상기 반사체는 서로 다른 전하를 나타낼 수 있다.
이 때, 트위스트 볼은 스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 물질과 굴절률이 동일한 투명 물질로 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 디스플레이 제어 방법은 설정된 상기 디스플레이 모드에 따라 상기 스위칭 디스플레이의 투명 전극의 전기 신호를 조절한다(S703).
이 때, 투명 전극의 전기 신호는 세기와 극성에 따라 조절될 수 있다. 조절된 전기 신호를 통해 투명 전극은 전기장을 형성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 디스플레이 제어 방법은 조절된 상기 투 명 전극의 전기 신호를 통해 상기 스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어한다(S704).
스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 단계(S704)는 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 반사 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 평행이 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절할 수 있다.
스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 단계(S704)는 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 투과 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 수직이 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절할 수 있다.
스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 단계(S704)는 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 반투과 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 임의의 각도를 가지고 배열 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 디스플레이 제어 방법은 제어된 트위스트 볼에 따라 스위칭 디스플레이 모드를 전환한다(S705).
도 7에 도시된 단계에 관하여 설명되지 아니한 내용은 도 1 내지 도 6을 통하여 이미 설명한 바와 같으므로 이하 생략한다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 디스플레이 제어 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가 능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 스위칭 디스플레이를 구비한 투과형 LCD 패널의 일례를 도시한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 스위칭 디스플레이를 제어하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템에 대한 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 트위스트 볼의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 반사 모드로 설정된 스위칭 디스플레이의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 투과 모드로 설정된 스위칭 디스플레이의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 반투과 모드로 설정된 스위칭 디스플레이의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 스위칭 디스플레이를 제어하는 스위칭 디스플레이 제어 방법에 대한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: LCD 패널 102: 서브 픽셀(Sub-Pixel)
103: 개구면(Apertue) 104: 블랙 매트릭스(Black Matrix)
105: 액정 106: 제1 투명 전극
107: 제2 투명 전극 108: 트위스트 볼
109: 백라이트(Back Light) 110: 스위칭 디스플레이

Claims (21)

  1. 투과/반투과/반사 모드를 구현하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템에 있어서,
    외부광의 조건에 따라 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 설정하는 디스플레이 모드 설정부; 및
    설정된 상기 디스플레이 모드에 따라 상기 스위칭 디스플레이의 투명 전극의 전기 신호를 조절하여 상기 스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 트위스트 볼 제어부
    를 포함하고,
    상기 트위스트 볼은,
    한 쪽은 투명 물질로 구성되고, 다른 쪽은 반사체로 구성되어 있으며, 상기 투명 물질과 상기 반사체는 서로 다른 전하를 띄는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 디스플레이는,
    상기 복수 개의 트위스트 볼을 이용하여 설정된 디스플레이 모드에 따라 백라이트의 투과량 및 외부광의 반사량을 조절하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 모드 설정부는,
    상기 외부광의 조건에 따라 상기 스위칭 디스플레이를 투과 모드, 반투과 모드, 반사 모드 중 어느 하나의 디스플레이 모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 트위스트 볼은,
    상기 스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 물질과 굴절률이 동일한 투명 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 트위스트 볼 제어부는,
    상기 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 반사 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 평행이 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 트위스트 볼 제어부는,
    상기 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 투과 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 수직이 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 트위스트 볼 제어부는,
    상기 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 반투과 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 임의의 각도를 가지고 배열 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 시스템.
  11. 투과/반투과/반사 모드를 구현하는 스위칭 디스플레이 제어 방법에 있어서,
    외부광의 조건에 따라 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 설정하는 단계;
    설정된 상기 디스플레이 모드에 따라 상기 스위칭 디스플레이의 투명 전극의 전기 신호를 조절하는 단계; 및
    조절된 상기 투명 전극의 전기 신호를 통해 상기 스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 트위스트 볼은,
    한 쪽은 투명 물질로 구성되고, 다른 쪽은 반사체로 구성되어 있으며, 상기 투명 물질과 상기 반사체는 서로 다른 전하를 띄는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스위칭 디스플레이는,
    상기 복수 개의 트위스트 볼을 이용하여 설정된 디스플레이 모드에 따라 백라이트의 투과량 및 외부광의 반사량을 조절하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드를 설정하는 상기 단계는,
    상기 외부광의 조건에 따라 상기 스위칭 디스플레이를 투과 모드, 반투과 모드, 반사 모드 중 어느 하나의 디스플레이 모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제11항에 있어서,
    상기 트위스트 볼은,
    상기 스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 물질과 굴절률이 동일한 투명 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 상기 단계는,
    상기 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 반사 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 평행이 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 상기 단계는,
    상기 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 투과 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 수직이 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    스위칭 디스플레이의 내부에 포함된 복수 개의 트위스트 볼을 제어하는 상기 단계는,
    상기 스위칭 디스플레이의 디스플레이 모드가 반투과 모드로 설정된 경우, 상기 트위스트 볼에 포함된 반사체의 표면이 상기 투명 전극의 표면과 임의의 각도를 가지고 배열 되도록 상기 투명 전극의 전기 신호를 조절하는 것을 특징으로 하는 스위칭 디스플레이 제어 방법.
  21. 제11항 내지 제13항, 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
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