KR101024657B1 - 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치에 관한 것으로서, 특히 배면의 일부 영역에 도광판이 제거되어 투명한 상부 영역과 불투명한 하부 영역으로 이루어지는 액정패널과; 상기 액정패널의 상부 영역에 부착되는 제 1고분자 분산형 액정(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)과; 상기 제 1고분자 분산형 액정의 배면에 부착되는 도광판과; 상기 도광판의 배면에 부착되는 제 2고분자 분산형 액정(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)과; 상기 도광판의 상하단 또는 측면 테두리에 부착되는 띠 형태의 LED 광원; 및 상기 액정패널과, 제 1고분자 분산형 액정과, 도광판과, 제 2고분자 분산형 액정 및 LED 광원이 결합되는 디귿자 형태의 프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 액정패널의 배면인 구동장치와 대응되는 위치에 기존 액정패널의 도광판을 상단부터 하단까지 일부 제거한 후, 제거 부위에 한 쌍의 고분자 분산형 액정과 이들 사이에 도광판을 형성하여 액정패널에 이중 표시기능을 수행함으로써 하나의 액정패널을 적용하여 구성이 단순하고, 제작 비용을 절감시킬 수 있다.

Description

화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치{DUAL INDICATION TYPE DISPLAY DEVICE FOR DIVIDING SCREEN}
본 발명은 디스플레이장치에 관한 것으로서, 상세하게는 액정패널의 배면인 구동장치와 대응되는 위치에 기존 액정패널의 도광판을 상단부터 하단까지 일부 제거한 후, 제거 부위에 한 쌍의 고분자 분산형 액정과 이들 사이에 도광판을 형성하여 액정패널에 이중 표시기능을 수행하도록 하는 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이장치는 표시하고자 하는 내용의 도형과 문자 및 영상을 표시할 수 있는 장치로서 브라운관(CRT)과, 액정표시장치(LCD) 및 PDP 등이 일반적이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판과, 컬러필터층이 형성되어 있는 컬러필터 기판, 그리고 이들 사이에 액정층이 위치하고 있는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛이 위치할 수 있다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정층의 배열상태에 따라 투과량이 조절된다. 또한 액정표시패널의 각 화소를 구동하기 위해서, 구동회로와, 구동회로로부터 구동신호를 받아 표시영역내의 데이터 라인과 게이트 라인 등의 신호 라인에 전압을 인가하는 데이터 드라이버와 게이트 드라이버가 마련되어 있다.
그리고 백라이트 유닛은 바텀샤시의 전방에 액정패널이 설치되고, 그 사이에 다수의 램프와, 도광판이 바텀샤시에 고정되면서 전원인버터와 램프를 연결시키는 다수의 소켓이 마련된다.
이러한 이유로 램프에서 제공되는 광을 이용하여 영상을 구현할 경우 영상은 액정패널에서 구현되는 영상으로만 표현되므로 액정패널의 내부에 특별하게 기구적으로 표현되어야만 하는 슬롯머신의 게임내용을 동시에 표시하지 못하는 문제가 있다.
따라서 2004년 일본공개특허 제166964호에 제시된 바와 같이 서로 다른 영역으로 구획되어 필요에 따라 기구적인 영상을 구현할 수 있도록 한 것으로 액정패널의 전체영역에서 영상을 구현할 수 있도록 하면서 액정패널의 일정영역으로부터 후방에 마련된 계기판이 보여질 수 있도록 하여 게임상황에 따라 인지할 수 있도록 하는 액정표시장치가 마련되고 있다.
즉, 도 1에 도시한 바와 같이 전방에 액정패널(1)이 마련되고, 액정패널(1)의 후방에는 광학필름(2)과 도광부재(3)가 순서대로 마련되며, 도광부재(3)의 가장자리 일측에는 램프(4)가 마련되어 램프(4)의 빛이 도광부재(3)에 의해 액정패널(3)을 향해 유도되고, 유도된 빛에 의해 액정패널(1)에 영상을 구현하되, 도광부재(3)의 일부에 구멍(3a)을 형성하여 그 구멍(3a)을 통해 필요에 따라 그 후방에서 기계적으로 표시되는 계기판(5)의 내용을 동시에 표시할 수 있도록 하고 있다.
그런데 계기판과, 도광부재의 구멍(3a)을 형성하므로 액정패널(1) 전체에 동일한 영상을 구현할 경우 구멍을 형성한 부분과 구멍을 형성하지 않은 부분의 명암구분이 명확하지 않아 영상이 분리되는 문제가 있다.
그리고 액정패널의 일부 즉 구멍을 형성하지 않은 액정패널의 가장자리 영역에 영상을 구현하고 구멍을 형성한 중앙영역에는 영상을 구현하지 않을 경우 구동장치(5)의 후방에 마련된 램프(6)에 의해 계기판(5)이 조명되므로 영상과, 계기판의 표시내용이 중첩되는 문제가 있다. 따라서 식별성이 떨어지고 눈의 피로가 가중된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 2010-0088961호, 2010-0088962호와 같이 이중 표시기능을 갖는 백라이트 유닛이 개발되었다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 이중 표시기능을 갖는 백라이트 유닛(100)은 액정패널(10)과, 제1광원(40)과, 제1광원(40)의 광을 유도하는 제1도광부재(30)와, 계기판(90)과, 제2광원(60) 및 제2도광부재(50)로 구성된다. 그리고 제1광원(40)과, 제1도광부재(30)와 제1광원(40) 그리고 액정패널(10)이 설치되는 하우징(80)을 포함한다.
그러나, 이러한 이중 표시기능을 갖는 백라이트 유닛은 액정패널이 복수개가 형성되어 서로 다른 영상 또는 동일 영상을 디스플레이하기 때문에 구성이 복잡하고, 비용이 상승되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 이중 표시기능을 갖는 백라이트 유닛은 도광부재에 계기판의 크기에 맞게 홀을 형성하기 때문에 통일된 규격의 계기판만을 적용할 수 있기 때문에 다양한 사이즈의 계기판을 적용하지 못하는 다른 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정패널의 배면인 구동장치와 대응되는 위치에 기존 액정패널의 도광판을 상단부터 하단까지 일부 제거한 후, 제거 부위에 한 쌍의 고분자 분산형 액정과 이들 사이에 도광판을 형성하여 액정패널에 이중 표시기능을 수행함으로써 하나의 액정패널을 적용하여 구성이 단순하고, 제작 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 한 쌍의 고분자 분산형 액정과 이들 사이에 도광판을 형성하여 액정패널에 이중 표시기능을 수행함으로써 다양한 사이즈의 구동장치를 적용할 수 있도록 하는 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
배면의 일부 영역에 도광판이 제거되어 투명한 상부 영역과 불투명한 하부 영역으로 이루어지는 액정패널과; 상기 액정패널의 상부 영역에 부착되는 제 1고분자 분산형 액정(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)과; 상기 제 1고분자 분산형 액정의 배면에 부착되는 도광판과; 상기 도광판의 배면에 부착되는 제 2고분자 분산형 액정(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)과; 상기 도광판의 상하단 또는 측면 테두리에 부착되는 띠 형태의 LED 광원; 및 상기 액정패널과, 제 1고분자 분산형 액정과, 도광판과, 제 2고분자 분산형 액정 및 LED 광원이 결합되는 디귿자 형태의 프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 프레임은 배면에 전면이 개구된 사각 박스 형태의 커버가 부착되고, 상기 커버 내에 구동장치가 설치된다.
여기에서 또한, 상기 프레임은 내측 상하단에 띠 형태의 보조 LED 광원이 더 구비된다.
여기에서 또, 상기 구동장치는 회전 및 개수의 변환이 가능하게 설치되는 릴(Reel)로 마련되며, 상기 릴의 회전중심 측에는 상기 구동장치에 광을 조사할 수 있도록 하는 구동장치용 광원이 구비된다.
여기에서 또, 상기 구동장치는 상기 액정패널의 도광판이 제거된 영역에 내에 위치한다.
여기에서 또, 상기 도광판과 제 2고분자 분산형 액정 사이에는 상기 도광판에서 유도된 광을 상기 액정패널로 균일하게 확산시키는 광학 필름지가 더 부착된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치에 따르면, 액정패널의 배면인 구동장치와 대응되는 위치에 기존 액정패널의 도광판을 상단부터 하단까지 일부 제거한 후, 제거 부위에 한 쌍의 고분자 분산형 액정과 이들 사이에 도광판을 형성하여 액정패널에 이중 표시기능을 수행함으로써 하나의 액정패널을 적용하여 구성이 단순하고, 제작 비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 한 쌍의 고분자 분산형 액정과 이들 사이에 도광판을 형성하여 액정패널에 이중 표시기능을 수행함으로써 다양한 사이즈의 구동장치를 적용할 수 있어 다양한 요구를 모두 충족할 수 있다.
도 1은 종래의 이중 표시기능을 갖는 백라이트 유닛을 보인 단면도이다.
도 2는 종래의 이중 표시기능을 갖는 백라이트 유닛을 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 구성을 나타낸 정면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치중 주요 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 구성을 나타낸 정면 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 구성을 나타낸 측단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치중 주요 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치는, 액정패널(110)과, 제 1고분자 분산형 액정(120)과, 도광판(130)과, 광학 필름지(140)와, 제 2고분자 분산형 액정(150)과, LED 광원(160)과, 프레임(170)과, 커버(180)와, 구동장치(190) 및 보조 LED 광원(200)으로 구성된다.
먼저, 액정패널(110)은 통상의 구조이고, 특히 배면의 일부 영역에 제조시 부착된 도광판이 제거되어 상부 영역(111)과 하부 영역(113)으로 구분된다. 여기에서, 상부 영역(111)은 상부에서 하단까지 약 2/3에 해당된다. 여기에서 또한, 하부 영역(113)은 상시 화면이 디스플레이되는 영역으로 제조시 부착된 도광판(115)이 부착된 형태이다.
그리고, 제 1고분자 분산형 액정(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)(120)은 액정패널(110)의 도광판이 제거된 영역에 부착된다. 여기에서, 제 1고분자 분산형 액정(120)은 액정패널(110)의 상부 영역(111)과 하부 영역(113)에 동시에 영상이 디스플레이되는 경우 폐쇄(즉, 불투명 상태)가 되어 하기에서 설명할 도광판(130)을 통해 유입되는 광을 확산시키는 확산판의 역할을 수행한다.
또한, 도광판(130)은 제 1고분자 분산형 액정(120)의 배면에 부착되어 하기에서 설명할 LED 광원(160)의 광을 액정패널(110)측으로 확산시킨다. 여기에서, 도광판(130)은 빛을 투과할 수 있는 투명한 재질로 형성되고, 표면에 LGP 패턴이 형성되는 것이 바람직하다.
또, 광학 필름지(140)는 도광판(130)과 하기에서 설명할 제 2고분자 분산형 액정 사이 부착되어 도광판(130)에서 유도된 광을 액정패널(110)로 균일하게 확산시킨다.
또, 제 2고분자 분산형 액정(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)(150)은 도광판(130)의 배면에 부착된다. 여기에서, 제 2고분자 분산형 액정(150)은 액정패널(110)의 상부 영역(111)과 하부 영역(113)에 동시에 영상이 디스플레이되는 경우 폐쇄(즉, 불투명 상태)가 되어 LED 광원(160)의 광을 반사시키는 반사판의 역할을 수행한다.
한편, LED 광원(160)은 띠 형태로 복수의 LED가 배열된 형태이고, 도광판(130)의 상하단 또는 측면 테두리에 부착된다. 도 6에서는 도광판(130)의 측면 테두리 모두에 부착된 형태를 도시하였다.
그리고, 프레임(170)은 디귿자 형태로 형성되고, 액정패널(110)과, 제 1고분자 분산형 액정(120)과, 도광판(130)과, 제 2고분자 분산형 액정(150) 및 LED 광원(160)이 결합된다. 여기에서, 프레임(170)은 내측 하단에 각 구성부를 구동하기 위한 전원부(미도시) 및 구동부가 실장된 인쇄회로기판(171)이 구비된다.
또한, 커버(180)는 전면이 개구된 사각 박스 형태로 프레임(170)의 배면에 볼트 결합된다.
또, 구동장치(190)는 커버(180) 내에 설치되고, 기계적 작동 또는 전자적 작동에 의해 동작되는 구조물이다. 여기에서, 본 발명의 실시예에서는 구동장치(190)로 회전 및 개수의 변환이 가능하게 설치되는 릴(Reel)로 도시하였으며, 릴의 회전중심 측에는 광을 조사할 수 있도록 하는 구동장치용 광원(191)이 구비된다. 여기에서, 구동장치(190)는 액정패널(110)의 상부 영역(111)에 내에 위치한다.
또, 보조 LED 광원(200)은 띠 형태로 복수의 LED가 배열된 형태이고, 커버(180) 내부에 광을 조사하여 구동장치(190)의 식별성을 향상시키도록 프레임의 내측 상하단에 설치된다.
이하, 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
먼저, 액정패널(110)의 상부 영역(111)과, 하부 영역(113) 모두에 하나의 영상을 디스플레이하고자 하는 경우, 제 1고분자 분산형 액정(120)과, 도광판(130)과, 제 2고분자 분산형 액정(150)과, LED 광원(160)에 전원을 인가하여 제 1고분자 분산형 액정(120)과 제 2고분자 분산형 액정(150)을 불투명 상태로 형성하고, 도광판(130)을 통해 LED 광원(160)의 광이 확산되어 제 1고분자 분산형 액정(120) 측으로 확산되도록 한다.
그러면, 제 1고분자 분산형 액정(120)과 제 2고분자 분산형 액정(150)에 의해 구동장치(190)가 미노출되고, 제 1고분자 분산형 액정(120)과, 제 2고분자 분산형 액정(150)과, LED 광원(160)이 백라이트로 동작된다.
이때, 구동장치(190)의 구동장치용 광원(191)과 보조 LED 광원(200)은 오프 상태가 된다.
반대로, 액정패널(110)의 상부 영역(111)에는 구동장치(190)의 영상을 투영시키고, 하부 영역(113)에는 일반 영상을 디스플레이하고자 하는 경우, 제 1고분자 분산형 액정(120)과, LED 광원(160) 및 제 2고분자 분산형 액정(150)을 오프시켜 투명 상태로 유지시킨다.
그러면, 제 1고분자 분산형 액정(120)과 제 2고분자 분산형 액정(150)이 투명해져 커버(180) 내에 위치한 구동장치(190)가 액정패널(110)을 통해 노출된다.
이러한 상태에서 구동장치(190)의 구동장치용 광원(191)과 보조 LED 광원(200)을 온시키고, 구동장치(190)가 동작되면, 구동장치(190)의 영상이 액정패널(110)을 통해 노출되고, 이와 동시에 하부 영역(113)에서는 일반 영상이 디스플레이된다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 게임 분야뿐만 아니라, 검사 분야, 측정 분야, 영상 분야, 광고 분야 등 다양하게 적용될 수 있다.
110 : 액정패널 120 : 제 1고분자 분산형 액정
130 : 도광판 140 : 광학 필름지
150 : 제 2고분자 분산형 액정 160 : LED 광원
170 : 프레임 180 : 커버
190 : 구동장치 200 : 보조 LED 광원

Claims (6)

  1. 배면의 일부 영역에 도광판이 제거되어 투명한 상부 영역과 불투명한 하부 영역으로 이루어지는 액정패널과;
    상기 액정패널의 상부 영역에 부착되는 제 1고분자 분산형 액정(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)과;
    상기 제 1고분자 분산형 액정의 배면에 부착되는 도광판과;
    상기 도광판의 배면에 부착되어 상기 도광판에서 유도된 광을 상기 액정패널로 균일하게 확산시키는 광학 필름지와;
    상기 광학 필름지의 배면에 부착되는 제 2고분자 분산형 액정(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)과;
    상기 도광판의 상하단 또는 측면 테두리에 부착되는 띠 형태의 LED 광원; 및
    상기 액정패널과, 제 1고분자 분산형 액정과, 도광판과, 제 2고분자 분산형 액정 및 LED 광원이 결합되도록 디귿자 형태로 형성되고, 배면에 전면이 개구된 사각 박스 형태의 커버가 부착되며, 상기 커버 내에 회전 및 개수의 변환이 가능하게 설치되는 릴(Reel)로 마련되어 상기 릴의 회전중심 측에 광을 조사할 수 있도록 하는 구동장치용 광원이 구비되는 구동장치가 설치되되, 상기 액정패널의 상부 영역 내에 위치하고, 내측 상하단에 띠 형태의 보조 LED 광원이 구비되는 프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화면 분할이 가능한 이중 표시 타입 디스플레이장치.
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