KR101851616B1

KR101851616B1 - 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR101851616B1
Application number: KR1020120005629A
Authority: KR
Inventors: 박선택; 박승구; 김민수; 경기욱
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2032-01-18
Also published as: KR20130084788A; US20130182455A1; US8915640B2

Abstract

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특정 패턴을 형성하기 위한 복수의 채널을 구비하고, 각 채널은, 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 발생하는 적어도 하나 이상의 광원을 포함하는 광원모듈; 상기 광원모듈에서 발생되는 광신호의 온/오프 또는 세기를 조절하는 구동모듈; 상기 광원모듈에서 발생되는 광신호를 외부로의 손실없이 전달하는 광도파로; 및 상기 광도파로를 통해 전달된 광신호를 산란시켜 외부로 표시하는 산란패턴을 포함한다.

Description

디스플레이 장치{Display}

본 발명은 사인보드나 배너 등의 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로고, 문자, 문양 및 숫자 등을 나타내는 광고판, 안내판, 간판 및 장식용 벽체 등의 사인표시장치뿐만 아니라, 숫자나 문자가 변하는 계기판, 시계 및 휴대기기의 자판 등에 사용되며 매우 얇고 두루마리화가 가능한 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전화번호, 가격, 문양 및 문구 등의 정보를 알리기 위한 디스플레이 장치에는 사인보드, 배너 및 간판 등이 있다. 이들 대부분의 디스플레이 장치는 주야간의 시인성을 향상시키기 위해 광학적 방법을 이용한다. 특히 최근에는 LED를 이용한 다양한 구조의 디스플레이 장치가 제안되고 있으며, 이러한 디스플레이 장치의 새로운 기능을 통해 광고 효과를 얻고 있다.

LED를 이용한 디스플레이 장치 중 대표적인 것으로서 도광패드를 이용한 디스플레이 장치가 있는데, 이는 도광패드 표면에 광고 문구나 도안 등을 각인하고, 측단면에는 광원으로서 LED 소자들을 장착하여 발광시키며, 그 광을 이용하여 글자, 광고문구나 도안 등을 외부로 표시한다. 종래의 디스플레이 장치에서 도광패드는 통상적으로 투명한 아크릴 재질로서 본체부가 평판형으로 이루어져 있는데, 이와 같이 아크릴을 이용한 도광패드는 광 투과능력이 우수하여 광원을 이루는 LED소자들에 의해 광이 아크릴판 내부로 입사하여 가이드 되다가, 글자나 도안 등의 패턴에서 분산 및 산란되어 해당 글자나 광고 문구를 외부로 표시하여 광고 효과를 얻도록 되어 있다.

그러나 종래의 디스플레이 장치는 평면 도광패드를 사용함으로써 광원의 온/오프에 따라 도광패드에 새겨진 모든 글자 및 도안들이 동시에 온/오프되며, 글자나 도안의 개별적 온/오프가 불가능하여 글자의 변화 등이 불가능하다. 또한, 종래의 디스플레이 장치는 도광패드로서 두껍고 딱딱한 아크릴판을 사용함으로써 구부릴 수 없는 단점이 있다. 이러한 단점들은 광을 이용하는 사인보드나 배너의 다양한 분야로의 적용성을 떨어뜨린다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 휘어지는 특성을 뛰어 넘어 두루마리 형태로 구현할 수 있을 뿐만 아니라 각각의 문자를 변형시킬 수 있는 광도파로 기반의 디스플레이 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 특정 패턴을 형성하기 위한 복수의 채널을 구비하고, 각 채널은, 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 발생하는 적어도 하나 이상의 광원을 포함하는 광원모듈; 상기 광원모듈에서 발생되는 광신호의 온/오프 또는 세기를 조절하는 구동모듈; 상기 광원모듈에서 발생되는 광신호를 외부로의 손실없이 전달하는 광도파로; 및 상기 광도파로를 통해 전달된 광신호를 산란시켜 외부로 표시하는 산란패턴을 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 표현하고자 하는 숫자, 문자 또는 문양 등의 패턴을 매우 얇고 연성이 있는 필름 형태의 기판에 표현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공함으로써, 두루마리 형태로 보관 및 디스플레이가 가능하고, 곡면 등의 벽이나 기둥에 설치가 가능하며, 패턴의 변화를 통해 시계 및 계기판 등과 같이 숫자변화가 필요한 곳에 사용 가능한 디스플레이 장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 기본 구조를 나타낸 개념도,
도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 라인 A-B 단면도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치에서의 숫자 구현예를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 디스플레이 장치는 종래 기술에서 사용되는 평판 도파로 형태의 도광패드를 대신하여 광도파로와 산란패턴이 내장된 얇은 필름 형태의 패널부를 사용하여 디스플레이 장치의 두루마리화가 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서는 하나의 광도파로마다 하나의 산란패턴을 형성하고, 이들 산란패턴들의 조합에 의해 글자나 숫자들을 구현한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 기본 구조를 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 라인 A-B 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 크게 광원부(100)와 패널부(200)로 나누어진다.

광원부(100)는 광원모듈(110) 및 구동모듈(120) 등을 포함한다.

광원모듈(110)은 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 발생하는 적어도 하나 이상의 광원을 포함한다. 여기서, 광원모듈(110)은 LD, LED 및 백색광을 내는 램프 등이 될 수 있다.

구동모듈(120)은 광원모듈(110)에서 발생되는 광신호의 온/오프 또는 세기를 조절한다. 이를 위해, 구동모듈(120)은 광원모듈(110)에 전류를 공급하거나 전류의 세기를 제어하는 전기소자와, 전기소자 및 회로를 구비하는 전기 PCB 등으로 구성될 수 있다.

또한, 광원부(100)는 광원모듈(110)에서 발생되는 광신호를 후술하는 광도파로(210)로 입력하는 입력수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 입력수단(미도시)은 광원모듈(110)에서 발생되는 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 혼합하는 광결합기가 될 수 있다.

패널부(200)는 광도파로(210)와 산란패턴(220)을 포함하는 연성 필름(230)으로 구성된다. 여기서, 연성 필름(230)을 대신하여 아크릴 기판이나 유리 기판 등을 사용할 수도 있다.

광도파로(210)는 광원모듈(110)에서 발생되는 광신호를 외부로의 손실없이 산란패턴(220)으로 전달한다. 여기서, 광도파로(210)는 광신호가 광도파로를 벗어나지 못하도록 연성 필름(230)보다 광굴절률이 높은 물질로 구성된다. 또한, 광도파로(210)의 단면은 공정과 재료의 조건에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 원형, 타원 및 립모양 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.

산란패턴(220)은 광도파로(210)를 통해 전달된 광신호를 연성 필름(230) 밖으로 출사시켜 사람이 볼 수 있도록 한다. 산란패턴(220)은 도 2에 도시된 바와 같이 광도파로(210)의 상부에 형성되거나, 광도파로(210)의 하부 또는 광도파로(210)에 형성될 수 있다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치에서의 숫자 구현예를 보여주는 도면이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 7개의 채널(제1 내지 제7 채널)로 구성될 수 있다. 이때, 디스플레이 장치는 각 채널을 구성하는 모든 광원모듈(110)을 온하여, "8"을 구현할 수 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 제1 채널과 제7 채널만을 온하여, "1"을 구현할 수 있다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 제1 채널, 제2 채널, 제4 채널, 제5 채널 및 제6 채널을 온하여, "2"를 구현할 수 있다.

도 3d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 제1 채널, 제2 채널, 제4 채널, 제6 채널 및 제7 채널을 온하여, "3"을 구현할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 "8" 모양의 어레이 구성을 통해 숫자나 문자 등의 온/오프뿐만 아니라 변화하는 다양한 숫자나 문자 등을 표현할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 시간, 가격 및 속도 등과 같이 숫자가 변해야 하는 사인보드 등에 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는 이층 구조로 이루어짐으로써, 패키지 및 구동부의 단순화 및 집적화, 패널부(200)의 소형화를 실현할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는 이층 구조로 되어 있어 광도파로(210)가 겹쳐서 지나더라도 서로간의 간섭을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는 어레이 패턴을 표현할 때 광도파로(210)가 차지하는 면적을 중첩하여 사용할 수 있으므로 패널부(200)의 면적을 최소화할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서는 투명한 연성 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 3의 디스플레이 장치에서는 하나의 광도파로에 RGB 3가지 색을 갖는 광신호를 입력하고, 각 광신호의 색깔의 세기를 조절하여 표현하고자 하는 숫자나 문자의 색을 나타낸다. 그러나, 도 3의 디스플레이 장치는 3가지 색을 하나의 광도파로에 입력하기 위해 추가적으로 광결합기를 필요로 한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 5의 디스플레이 장치가 제안되었다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 3의 디스플레이 장치와 마찬가지로 디스플레이 장치가 복수의 층으로 구성되고, 모든 층에 동일한 패턴이 형성되어, 위에서 볼 경우 하나의 패턴으로 보이도록 구성된다.

다만, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는 각 층에 하나의 색깔을 갖는 광원모듈(120)을 구비하여 별도의 광결합기 없이 하나의 광원모듈(120)이 하나의 광도파로(210)에 광신호를 전달하는 구조로 이루어진다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 3개의 층에 각각 RGB 3가지 색깔의 광원모듈이 존재한다면, 도 3의 디스플레이 장치와 동일하게 모든 색을 표현할 수 있다.

이와 더불어, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 각 층마다 다른 패턴들을 형성하고, 각 패턴을 색깔별로 다르게 표현할 수도 있다.

본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

100: 광원부 110: 광원모듈
120: 구동모듈 200: 패널부
210: 광도파로 220: 산란패턴
230: 연성 필름

Claims

특정 패턴을 형성하기 위한 복수의 채널을 구비하고,
각 채널은,
서로 다른 파장을 갖는 광신호를 발생하는 적어도 하나 이상의 광원을 포함하는 광원모듈;
상기 광원모듈에서 발생되는 광신호의 온/오프 또는 세기를 조절하는 구동모듈;
상기 광원모듈에서 발생되는 광신호를 외부로의 손실없이 전달하는 광도파로; 및
상기 광도파로를 통해 전달된 광신호를 산란시켜 외부로 표시하는 산란패턴;
을 포함하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 광원모듈은 LD, LED 또는 백색광을 내는 램프인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 각 채널은,
상기 광원모듈에서 발생되는 서로 다른 파장을 갖는 광신호를 혼합하고, 혼합된 광신호를 상기 광도파로로 입력하는 입력수단;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제3항에 있어서,
상기 입력수단은 광결합기인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동모듈은,
상기 광원모듈에서 발생되는 광신호의 온/오프 또는 세기를 조절하는 구동소자; 및
상기 구동소자와 회로를 구비하는 전기 PCB;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 산란패턴은 상기 광도파로의 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 광도파로의 단면은 원형, 타원 및 립모양 중 어느 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 광도파로와 상기 산란패턴은 연성 필름에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제8항에 있어서,
상기 광도파로는 상기 연성 필름보다 광굴절률이 높은 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이 장치는 복수의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제10항에 있어서,
상기 디스플레이 장치는 각 층마다 다른 파장의 광신호를 발생하는 광원모듈이 존재하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.