KR102193201B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 제1 방향으로 백색광과 적어도 하나의 단색광을 혼합하여 혼합광을 발하는 백라이트 모듈; 및 상기 혼합광에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이 모듈;을 포함하고, 상기 백라이트 모듈은, 상기 디스플레이 모듈을 향하여 상기 백색광을 조사하는 제1 광원 모듈; 및 상기 제1 광원 모듈과 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되고, 상기 제1 광원 모듈을 향하여 상기 적어도 하나의 단색광을 조사하는 제2 광원 모듈;을 포함하며, 상기 제1 광원 모듈을 향하여 조사된 상기 적어도 하나의 단색광은 상기 제1 광원 모듈에 의해 상기 디스플레이 모듈을 향하는 방향으로 반사되고, 상기 제2 광원 모듈은 상기 혼합광을 상기 제1 방향으로 확산시키는 확산 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하되, 상기 제2 광원 모듈은 빛을 투과시키는 투명 기판 및 상기 투명 기판의 상기 제1 광원 모듈을 바라보는 단면에 고정된 상기 적어도 하나의 단색광을 발하는 발광 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 광원 모듈은 빛을 반사시키는 반사 기판 및 상기 반사 기판의 상기 제2 광원 모듈을 바라보는 단면에 고정된 상기 백색광을 발하고 빛을 반사시키는 발광 다이오드를 포함하고, 상기 제1 광원 모듈을 향하여 조사된 상기 적어도 하나의 단색광은 상기 반사 기판 및 상기 백색광을 발하는 발광 다이오드에 의해 상기 디스플레이 모듈을 향하는 방향으로 반사되는 것을 특징으로 하며, 상기 확산렌즈는, 상기 디스플레이 모듈을 향하여 조사된 상기 백색광과 상기 반사 기판 및 상기 백색광을 발하는 발광 다이오드에 의해 반사되어 상기 디스플레이 모듈을 향하여 조사된 상기 적어도 하나의 단색광이 혼합되어 형성된 상기 혼합광을 상기 제1 방향으로 확산시키는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실외(또는, 옥외)에 설치되어 상대적으로 높은 휘도를 가지고 영상을 표시하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보 전달이나 광고 목적을 위하여 다양한 형태의 디스플레이 장치가 사용되고 있다. 디스플레이 장치는 LED(light emission diode) 디스플레이, OLED(organic light emission diode) 디스플레이 등과 같은 평판 디스플레이 형태로 사용되거나, LED 전광판 등과 같은 입간판의 형태로 거리에 설치되거나, 건물의 옥상 또는 외벽에 설치되고 있다.
실외에 설치되는 디스플레이 장치의 경우, 외광(예를 들어, 자연광, 태양광) 하에서 영상을 표시하기 위하여, 5,000 니트(nits) 이상의 휘도가 요구될수 있다. 다만, LCD 디스플레이에서 휘도가 높아지는 경우, 명암비(contrastratio; CR)(또는, 동적 명암비(dynamic contrast ratio; DCR))가 낮아진다.
한편, 광고의 효과를 높이거나 시인성을 향상시키기 위해 복수의 디스플레이 장치들이 결합된 멀티 디스플레이 시스템이 사용된다. 각각의 디스플레이 장치는 베젤(bezel) 영역(예를 들어, 베젤의 폭과 하우징의 폭의 합)만큼 서로 이격되게 배치되고, 특히, 종래의 디스플레이 장치는 하우징에 디스플레이 패널과 내부의 구성들을 결합하기 위해 체결나사를 사용함에 따라 베젤 영역이 두꺼워지므로, 종래의 멀티 디스플레이 시스템은 각 베젤 영역에서 영상이 연결되지 않고 끊겨지는 단락현상을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 명암비를 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 제1 방향으로 백색광과 적어도 하나의 단색광을 혼합하여 혼합광을 발하는 백라이트 모듈; 및 상기 혼합광에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이 모듈;을 포함하고, 상기 백라이트 모듈은, 상기 디스플레이 모듈을 향하여 상기 백색광을 조사하는 제1 광원 모듈; 및 상기 제1 광원 모듈과 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되고, 상기 제1 광원 모듈을 향하여 상기 적어도 하나의 단색광을 조사하는 제2 광원 모듈;을 포함하며, 상기 제1 광원 모듈을 향하여 조사된 상기 적어도 하나의 단색광은 상기 제1 광원 모듈에 의해 상기 디스플레이 모듈을 향하는 방향으로 반사되고, 상기 제2 광원 모듈은 상기 혼합광을 상기 제1 방향으로 확산시키는 확산 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하되, 상기 제2 광원 모듈은 빛을 투과시키는 투명 기판 및 상기 투명 기판의 상기 제1 광원 모듈을 바라보는 단면에 고정된 상기 적어도 하나의 단색광을 발하는 발광 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 광원 모듈은 빛을 반사시키는 반사 기판 및 상기 반사 기판의 상기 제2 광원 모듈을 바라보는 단면에 고정된 상기 백색광을 발하고 빛을 반사시키는 발광 다이오드를 포함하고, 상기 제1 광원 모듈을 향하여 조사된 상기 적어도 하나의 단색광은 상기 반사 기판 및 상기 백색광을 발하는 발광 다이오드에 의해 상기 디스플레이 모듈을 향하는 방향으로 반사되는 것을 특징으로 하며, 상기 확산렌즈는, 상기 디스플레이 모듈을 향하여 조사된 상기 백색광과 상기 반사 기판 및 상기 백색광을 발하는 발광 다이오드에 의해 반사되어 상기 디스플레이 모듈을 향하여 조사된 상기 적어도 하나의 단색광이 혼합되어 형성된 상기 혼합광을 상기 제1 방향으로 확산시키는 것을 특징으로 한다.
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바람직하게는, 상기 디스플레이 장치는 외광의 세기를 측정하는 조도 센서를 더 포함하고, 상기 제2 광원 모듈은, 상기 외광의 세기에 기초하여 상기 적어도 하나의 단색광의 세기를 조절하여 상기 혼합광의 휘도 및 상기 혼합광의 색좌표 중 적어도 하나를 보정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 디스플레이 장치는 상기 백라이트 모듈의 배면에 배치되는 방열 모듈을 더 포함하고, 상기 방열 모듈은, 상기 백라이트 모듈과 인접하여 배치되는 방열 기판, 상기 방열 기판에 겹합되되, 상기 제1 광원 모듈이 위치한 공간을 냉각 또는 가열시키며, 상호 직렬 연결된 제1 열전소자 및 제2 열전소자로서, 상기 제2 열전소자의 일단은 상기 제1 열전소자의 타단에 연결되고, 외부로부터 제공되는 냉각 제어 신호에 응답하여 제1 노드에 제1 임계 전압을 출력하는 제1 온도 제어기, 외부로부터 제공되는 난방 제어 신호에 응답하여 상기 제1 노드에 제2 임계 전압을 출력하는 제2 온도 제어기, 상기 냉각 제어 신호 또는 상기 난방 제어 신호에 응답하여 모드 변환 신호를 출력하는 제3 릴레이, 상기 모드 변환 신호에 응답하여 상기 제1 열전소자의 일단을 제2 노드로부터 상기 제1 노드에 연결하는 제1 릴레이 및 상기 모드 변환 신호에 응답하여 상기 제2 열전소자의 타단을 상기 제1 노드로부터 상기 제2 노드에 연결하는 제2 릴레이를 포함하며, 상기 제2 노드에는 그라운드 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 제1 광원을 향하여 단색광을 발하도록 배치된 제2 광원을 포함하고, 제1 광원에 의해 반사된 제2 광원의 단색광과 제1 광원의 백색광 사이의 간섭을 통해, 영상의 명암비 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 제1 광원과 디스플레이 패널(예를 들어, LCD 패널) 사이에 단색광을 발하는 제2 광원을 포함하고, 외광의 세기에 따라 제2 광원의 출력을 조절하여 제1 광원의 광을 보상함으로써, 영상의 명암비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티 디스플레이 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 멀티 디스플레이 시스템에 포함된 디스플레이 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 디스플레이 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 도 3의 디스플레이 장치에서 표시되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 3의 디스플레이 장치에서 광을 제어하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 4c는 도 3의 디스플레이 장치에서 출력되는 광의 색좌표를 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3의 디스플레이 장치에 포함된 제2 광원의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 디스플레이 장치에 포함된 방열 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 3의 디스플레이 장치의 결합 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 8은 도 2의 디스플레이 장치의 다른 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 2의 디스플레이 장치의 다른 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 멀티 디스플레이 시스템에 포함된 디스플레이 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 디스플레이 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 도 3의 디스플레이 장치에서 표시되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 3의 디스플레이 장치에서 광을 제어하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 4c는 도 3의 디스플레이 장치에서 출력되는 광의 색좌표를 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3의 디스플레이 장치에 포함된 제2 광원의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 디스플레이 장치에 포함된 방열 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 3의 디스플레이 장치의 결합 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 8은 도 2의 디스플레이 장치의 다른 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 2의 디스플레이 장치의 다른 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티 디스플레이 시스템을 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 멀티 디스플레이 시스템에 포함된 디스플레이 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디스플레이 시스템(1)은 복수의 디스플레이 장치들(100, 100a, 100b)을 포함할 수 있다.
상호 이웃하는 디스플레이 장치들(100, 100a, 100b) 사이에는 베젤 영역(a)이 존재할 수 있다. 디스플레이 시스템(1)은 디스플레이 장치들(100, 100a, 100b) 각각의 베젤(121a)의 폭을 2mm~5mm의 범위 이내로 형성하여 2 개의 베젤(121a)들을 포함하는 베젤 영역(a)의 폭을 4mm~100mm의 범위 이내로 형성할 수 있다. 따라서, 디스플레이 시스템(10)은 영상의 단락현상을 최소화하고, 디스플레이 장치들(100, 100a, 100b) 각각의 영상을 부드럽게 연결하여 표시할 수 있다.
도 3은 도 2의 디스플레이 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 A-A축을 기준으로 절단된 디스플레이 장치(100)가 도시되어 있으며, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 모듈(110), 하우징(120), 백라이트 모듈(130), 방열 모듈(140) 및 후방 커버(150)를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는 조도 센서(170)를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(110)은 외부에서 제공되는 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(110)은 액정 표시 장치(liquid crystal display device; LCD)로 구현되고, 영상 데이터에 따라 인가되는 인가전압(예를 들어, 구동 집적 회로에서 영상 데이터에 기초하여 생성/출력하는인가전압)에 기초하여 액정의 투과도를 변화시킬 수 있다. 이 경우, 백라이트 모듈(130)에서 디스플레이 모듈(110)에 조사되는 입사광의 세기와 색상이 조절되고, 영상 데이터에 대응하는 영상이 표시될 수 있다.
디스플레이 모듈(110)은 디스플레이 패널(111), 보호판(113), 편광시트(115) 및 보호 시트(117)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(111)은 규칙적으로 배열된 복수의 액정 소자들을 포함할 수 있다. 보호판(113)은 디스플레이 패널(110)의 전면(즉, 제1 방향(D1)으로의 일면)에 위치하고 디스플레이 패널(111)을 외부의 충격 등으로부터 보호할 수 있다. 편광 시트(115)는 디스플레이 패널(110)의 배면(즉, 제2 방향(D2)으로의 일면)에 위치하고, 입사광의 수직 편파 또는 수평편파를 구분하여 통과시키거나 차단시킬 수 있다. 보호 시트(117)는 편광 시트(115)의 배면에 위치할 수 있다.
하우징(120)은 디스플레이 모듈(110), 백라이트 모듈(130), 방열모듈(140) 및 후방커버(150)를 지지하며, 최소한의 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 복수의 디스플레이 장치들(100, 100a, 100b)의 베젤영역(a)에서 발생하는 영상 단락현상이 최소화 될 수 있다.
하우징(120)은 디스플레이 모듈(110)의 테두리 영역을 지지할 수 있다. 하우징(120)은 베젤(121a)과 보호판(113)의 접촉영역에 배치되는 보호테잎(113a)과, 보호판(113)과 하우징(120)의 내벽면과의 공간에 구비되는 실링부재(113b)를 포함할 수 있다. 실링부재(113b)는 하우징(120) 내부의 공간이 진공압이 유지되도록 실링 할 수 있다.
하우징(120)과 다른 모듈(즉, 디스플레이 모듈(110) 및 백라이트 모듈(130))간의 결합 구성에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
백라이트 모듈(130)은 하우징(120) 내부에 수용되고, 디스플레이 모듈(110)의 배면(즉, 제2 방향(D2))에 배치되어 디스플레이 모듈(110)을 향하여(즉, 제1 방향(D1)으로) 광을 조사할 수 있다. 여기서, 광은 백색광과 적어도 하나의 단색광(예를 들어, 적색광, 녹색광, 청색광)이 혼합된 혼합광이며, 단색광은 적색광(red color light), 녹색광(green color light), 청색광(blue color light) 중 하나일 수 있다.
백라이트 모듈(130)은 백라이트 지지기판(131)과, 백라이트 지지기판(131)에 구비되는 제1 광원(133)(또는, 제1 광원 모듈)과, 제1 광원(133)을 기준으로 제1 방향(D1)으로 이격되어 배치되는 제2 광원(139)(또는, 제2 광원 모듈)과, 제1 광원(133) 및 제2 광원(139)에 각각 전원을 공급하는 전원 공급부(135)(예를 들어, power supply)와, 제1 광원(133), 제2 광원(139) 및 전원 공급부(135)를 구동 시키는 회로구성품(137)(예를 들어, t-con, 구동 IC 등)을 포함할 수 있다. 백라이트 모듈(130)(또는, 백라이트 지지 기판(131))은 제2 체결 나사(g) 에 의해 백라이트 결합 브래킷(127)에 고정될 수 있다.
제1 광원(133)은 5,000 니트 이상의 고휘도를 가지고 백색광을 발하며, 백색 발광 다이오드(white color light emission diode; white LED) 또는 단일칩 LED를 포함할 수 있다.
제2 광원(139)은 제1 광원(133)과 디스플레이 모듈(110) 사이에 배치되며, 패널로 구현되는 경우 패널 면적의 적어도 일부(예를 들어, 90%)에 투과 영역이 형성되어 제1 광원(133)의 백색광을 투과시키고, 적색광, 녹색광 및 청색광을 각각 발하는 발광 다이오드들(RGB LEDs) 또는 멀티칩 LED를 포함할 수 있다. 제2 광원(139)의 단색광의 휘도는 제1 광원(133)의 휘도보다 낮을 수 있다.
한편, 단일칩 LED는 멀티칩 LED에 비해 낮은 온도 특성 변화(즉, 장시간 사용시 상대적으로 적은 온도 상승)와, 높은 광 효율과, 우수한 연색성을 가지므로, 단일칩 LED가 주 광원으로 이용되고, 멀티칩 LED는 주 광원의 휘도를 보상할 수 있다.
실시예들에서, 제2 광원(139)은 제1 광원(133)으로부터 제1 방향(D1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 광원(139)은 투명 기판(132) 상에 배열되고, 투명 기판(132)은 백라이트지지기판(131)의 측면에 위치하고 하우징(120)의 내측면을 따라 제1 방향(D1)으로 특정 두께를 길이를 가지고 연장되는 이격 부재(134)에 지지될 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 광원(139)의 투명 기판(132)은 모듈고정판(122)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 광원(139)은 제1 광원(133)으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
참고로, 디스플레이 모듈(110)은 백라이트 모듈(130)로부터 입사되는 광을 디스플레이 패널(111)을 통해 가리는 방식으로 흑색(black color)을 구현하나, 백라이트 모듈(130)로부터 입사되는 광의 일부가 디스플레이 모듈(110)을 투과하여 완전한 흑색(full block color)을 구현하기 어렵다. 이 경우, 흑색의 휘도가 상대적으로 높게 측정되며, 디스플레이 장치(100)의 명암비 및/또는 동적 명암비가 낮아질 수 있다.
따라서, 백라이트 모듈(130)(또는, 디스플레이 장치(100))은 제1 광원(133)의 백색광에 제2 광원(139)의 적어도 하나의 단색광을 혼합하여 백색의 휘도를 높임으로써, 명암비(또는, 동적 명암비, 사용자가 인지하는 명암비)를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 백라이트 모듈(130)은 조도 센서(170)를 통해 측정된 외광의 세기가 큰 경우(또는, 백색광의 세기가 큰 경우), 제2 광원(139)의 청색광의 세기를 증가시켜 명암비를 향상시킬 수 있다.
한편, 외광(또는, 외부광, 예를 들어, 태양광)의 색온도와 조도가 변함에 따라, 사용자의 시각계(human visual system)는 디스플레이 장치(100)에 표시되는 동일한 색을 다른 색들로 인지할 수 있다. 이를 사용자의 색순응(chromatic adaptation)에 기인한 색채 왜곡 현상(color appearance phenomena)이라 한다. 따라서, 백라이트 모듈(130)은 제2 광원(139)의 단색광을 이용하여 제1 광원(133)의 백색광의 백색점(또는, 색좌표계 상의 백색점의 좌표)을 다른 백색점(예를 들어, 다른 색온도를 가지는 백색점 등)으로 이동시키고, 사용자로 하여금 외광의 세기가 변화하더라도 동일한 색(또는, 동일한 영상)으로 인식하도록 할 수 있다.
백라이트 모듈(130)의 구체적인 구성에 대해서는 도 4a 내지 도 5d를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
방열 모듈(140)은 하우징(120) 내부에 수용되며 백라이트 모듈(130)의 배면에 배치되어 백라이트 모듈(130)에서 발생되는 열을 외부로 방출시킬 수 있다.
방열모듈(140)은 백라이트 모듈(130)의 배면에 구비되어 제1 광원(133) 및 제2 광원(139)에서 발생되는 열을 외부로 방출시킬 수 있다. 방열모듈(140)은 방열모듈 결합브래킷(129)에 결합되는 방열기판(141)과, 방열기판(141)에 결합되어 펠티어 효과에 의해 열을 방출하는 펠티어 소자(143)를 포함할 수 있다.
펠티어 소자(143)는 외부 전원에 의해 제1 광원(133)을 향하는 방향(예를 들어, 제1 방향(D1))을 냉각시키고, 이와 반대되는 방향(예를 들어, 제2 방향(D2))으로 발열하여 제1 광원(133)을 냉각하게 된다.
방열모듈(140)에 구비되는 방열수단으로 펠티어 소자(143)뿐만 아니라 방열팬, 방열판, 방열핀 등이 다양하게 이용될 수 있다. 방열모듈(140)을 제어하는 구성에 대해서는 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
한편, 방열기판(141)에는 하우징(120) 내부의 압력을 측정하는 압력 센서(145, 147)를 더 포함할 수 있다. 압력센서(145,147)는 내부의 압력을 측정하여 제어부(미도시)로 전송하고, 제어부(미도시)는 내부의 압력이 증가하는 경우 후방커버(150)에 결합된 진공밸브(151)를 구동하여 하우징(120) 내부의 공기를 외부로 배출시킬 수 있다. 이에 의해 하우징(120) 내부는 진공상태로 유지될 수 있다.
후방 커버(150)는 개방된 하우징(120)의 단부(예를 들어, 하우징(120)의 후단)를 커버하여 하우징(120) 내부를 밀폐시킬 수 있다. 후방커버(150)는 제2체결나사(g)에 의해 후방커버 결합브래킷(123a)에 결합 될 수 있다. 후방커버(150)는 진공밸브(151)를 더 포함할 수 있다.
조도 센서(170)는 외광의 세기, 색온도, 조도 등을 측정하고, 디스플레이 장치(100)(또는, 디스플레이 시스템(1))의 전면에 배치될 수 있다.
도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 디스플레이 장치(100)는 제1 광원(133) 이외에 적어도 하나의 단색광을 발하는 제2 광원(139)을 포함하고, 외광의 변화에 따라 제2 광원(139)의 광을 이용하여 제1 광원(133)의 백색광을 보상할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(100)에서 표시되는 영상의 명암비(또는, 동적 명암비)가 향상되고, 영상에 대한 사용자의 시인성/만족도가 향상될 수 있다.
도 4a는 도 3의 디스플레이 장치에서 표시되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4b는 도 3의 디스플레이 장치에서 광을 제어하는 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4c는 도 3의 디스플레이 장치에서 출력되는 광의 색좌표를 나타내는 도면이다.
먼저 도 4a를 참조하면, 제1 영역(A1)의 제1 영상은 화이트 도트 패턴(예를 들어, 흰색 원들이 격자 형태로 배열된 패턴)을 가지는 영상 데이터에 대한 종래의 디스플레이 장치에서 출력되는 영상이다. 제2 영역(A2)의 제2 영상은 화이트 도트 패턴을 가지는 영상 데이터에 대한 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)에서 출력되는 영상으로, 제2 광원(139)을 이용하여 청색의 단색광을 더 포함할 수 있다.
제1 영역(A1)의 제1 영상을 참조하면, 제1 원(C1)(즉, 제1 흰색원)과 제2 원(C2)(즉, 제2 흰색 원) 사이의 제1 배경 부분(B1)의 휘도는 제2 배경 부분(B2)보다 높게 나타난다. 제1 배경 부분(B1)에서 광의 일부가 디스플레이 모듈(110)을 투과하기 때문이다.
한편, 제2 영역(A2)의 제2 영상을 참조하면, 제3 원(C3)(즉, 제3 흰색 원)의 휘도는, 제2 광원(139)의 청색광의 영향으로, 제1 원(C1)의 휘도보다 상대적으로 높게 측정될 수 있다. 또한, 제1 배경 부분(B1)에 대응하는 제3 배경 부분(B3)의 휘도는 제1 배경 부분(B1)의 휘도보다 높거나 유사할 수 있다. 다만, 제3 배경 부분(B1)은 제2 광원(139)의 청색광의 영향으로 사용자에게 제1 배경 부분(B1)보다 어둡게 인식될 수 있다.
즉, 제2 광원(139)의 청색광에 의해 디스플레이 장치(100)의 최대 휘도가 높아짐에 따라 동적 명암비가 향상될 수 있으며, 또한 사용자는 백색에 인접한 대비되는 흑색을 보다 명확하게 인식할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 백라이트 모듈(130)은 조도 센서(170)에서 측정된 외광의 세기(및/또는 색온도, 조도)에 기초하여 방출되는 광(즉, 백색광과 단색광이 혼합된 혼합광)의 세기와 색좌표 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 회로구성품(137)(또는, 백라이트 모듈(130))은 제1 광원 제어부(310)와 제2 광원 제어부(320)를 포함할 수 있다. 회로구성품(137)은 조도 센서(170)로부터 외광의 세기에 대한 외부 조도 측정값을 수신할 수 있다.
제1 광원 제어부(310)는 외부 조도 측정값에 기초하여 제1 광원(133)에서 출력되는 백색광의 세기(또는 휘도)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원 제어부(310)는 연산증폭기, 트랜지스터, 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 등을 포함하는 전기 회로로 구현되고, 조도 센서(미도시)로부터 센싱 신호(즉, 외광의 세기)를 수신하여 연산증폭기를 통해 증폭하며, 증폭된 센싱 신호를 ADC를 통해 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호에 대응하는 특정 임계전압를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원 제어부(310)는 디지털 신호의 세기에 기초하여 디지털 신호를 5개의 단계들 중 하나의 단계로 구분하고, 해당 단계에 대응하는 특정 임계전압을 제1 광원(133)에 출력할 수 있다. 이 경우, 제1 광원(133)은 특정 임계전압과 전원 공급부(135)에서 공급되는 전원에 기초하여 특정 휘도를 가지고 발광할 수 있다.
유사하게, 제2 광원 제어부(320)는 외부 조도 측정값에 기초하여 제2 광원(139)에서 출력되는 단색광의 종류와 세기(또는, 휘도)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 광원 제어부3(10)는 연산증폭기, 트랜지스터, 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 등을 포함하는 전기 회로로 구현되고, 조도 센서(미도시)로부터 센싱 신호(즉, 외광의 세기)를 수신하여 연산증폭기를 통해 증폭하며, 증폭된 센싱 신호를 ADC를 통해 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호에 대응하는 광원 제어신호들(예를 들어, 임계전압들)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 제2 광원 제어부(320)는 디지털 신호의 세기에 기초하여 디지털 신호를 5개의 단계들 중 하나의 단계로 구분하고, 해당 단계에 대응하는 광원 제어신호들(예를 들어, 적색광의 세기를 제어하는 제1 광원 제어신호, 녹색광의 세기를 제어하는 제2 광원 제어신호, 청색광의 세기를 제어하는 제3 광원 제어신호)를 제2 광원(133)에 출력할 수 있다. 이 경우, 제1 광원(139)은 광원 제어신호들과 전원 공급부(135)에서 공급되는 전원에 기초하여 특정 휘도를 가지고 적어도 하나의 단색광을 방출할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 광원 제어부(320)는 외광의 세기가 증가함에 따라 제2 광원(139)의 청색광의 세기(또는, 밝기)를 증가시키고, 외광의 세기가 감소함에 따라 청색광의 세기를 감소시키거나 적색광의 세기를 증가시킬 수 있다.
외광의 세기의 변화에 따른 단색광(예를 들어, 청색광)의 변화량은 반복적인 실험을 통해 획득되어, 메모리 장치에 별도의 룩업테이블 형태로 저장될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 장치(100)(또는, 백라이트 모듈(130))는 룩업테이블 과 외광의 세기에 기초하여 단색광의 세기를 제어할 수 있다. 한편, 도 4b에서 제1 및 제2 광원 제어부들(310, 320)은 상호 독립적으로 구성되어 회로구성품(137) 내에 포함되는 것을 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 제1 및 제2 광원 제어부들(310, 320)이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 및 제2 광원 제어부들(310, 320)은 하나의 광원 제어부로 구성되고, 회로구성품(137)에 독립적인 집적회로로 구현될 수 있다.
도 4c를 참조하면, CIE 1931 색좌표계 상에서, 백색점(즉, 백색광의 색좌표)은 색온도에 따라 제1 그래프(G1)(또는, 주광궤적(daylight locus)) 상에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 지점(P1)에 대응하는 색온도는 5000K이고, 제2 지점(P2)에 대응하는 색온도는 8000K이며, 제3 지점(P3)에 대응하는 색온도는 5000K일 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(100)에서 표시되는 백색이 제1 그래프(G1)의 위쪽에 위치하는 경우 백색이 탁하고 지저분하게 보이며, 백색이 반대의 경우 불그스름한 기운이 돌 수 있다. 즉, 같은 색온도라 하더라도 주광궤적으로부터 색 차이가 일정한 수준 이상이 되면 사용자에게 다른 색으로 인식될 수 있다. 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 외광(또는, 외부광, 예를 들어, 태양광)의 색온도와 조도가 변함에 따라, 사용자의 시각계(human visual system)는 색채 왜곡 현상으로 인하여 디스플레이 장치(100)에 표시되는 동일한 색을 다른 색들로 인지할 수 있다.
따라서, 디스플레이 장치(100)(또는, 백라이트 모듈(130), 회로구성품(137))는 외광의 세기(및/또는 색온도, 조도)가 변함에 따라 디스플레이 모듈(110)에 입사되는 혼합광의 색온도를 변화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 장치(100)(또는, 제2 광원 제어부(320))는 외광의 세기가 증가함에 따라 디스플레이 모듈(110)에 조사되는 혼합광의 색온도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 광원 제어부(320)는 제2 광원(139)의 청색광의 세기(또는, 밝기)를 증가시켜 백색점을 제1 지점(P1)에서 제2 지점(P2)으로 이동시킬 수 있다.
유사하게, 제2 광원 제어부(320)는 외광의 세기가 감소함에 따라 디스플레이 모듈(110)에 입사되는 혼합광의 색온도를 감소시키고, 예를 들어, 제2 광원(139)의 청색광의 세기를 감소시키거나 적색광의 세기를 증가시켜 백색점을 제1 지점(P1)에서 제3 지점(P3)으로 이동시킬 수 있다.
외광의 세기의 변화에 따른 단색광(예를 들어, 청색광)의 변화량은 반복적인 실험을 통해 획득되어, 메모리 장치에 별도의 룩업테이블 형태로 저장될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 장치(100)(또는, 제2 광원 제어부(320))는 룩업테이블과 외광의 세기에 기초하여 단색광의 세기를 제어할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명한 바와 같이, 디스플레이 장치(100)(또는, 제1 및 제2 광원 제어부들(310, 320))은 외광의 세기의 변화에 따라 디스플레이 장치(100)에서 출력되는 영상(또는, 광)의 휘도를 제어함으로써, 영상의 명암비 또는 동적명암비를 향상시킬 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)(또는, 제2 광원 제어부들(310, 320))은 외광의 세기의 변화에 따라 디스플레이 장치(100)에서 출력되는 백색의 색좌표계 상 백색점을 이동시킴으로써, 사용자에게 보다 만족스러운 영상을 제공할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 도 2의 디스플레이 장치에 포함된 제2 광원의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a를 참조하면, 제2 광원(139)은 평면 상에 반복적으로 배열된 복수의 단위 화소(PU)들을 포함할 수 있다. 단위 화소(PU)는 제1 발광 다이오드(LED_R), 제2 발광 다이오드(LED_G), 제3 발광 다이오드(LED_B) 및 투과 영역(T)을 포함할 수 있다. 제1 발광 다이오드(LED_R)는 제1 색(예를 들어, 적색)으로 발광하고, 제2 발광 다이오드(LED_G)는 제2 색(예를 들어, 녹색)으로 발광하며, 제3 발광 다이오드(LED_B)는 제3 색(예를 들어, 청색)으로 발광할 수 있다. 투과 영역(T)은 제2 광원(139)에 입사되는 광을 투과시키는 영역일 수 있다. 제2 광원(139)의 구조는 투명 디스플레이 패널의 구조와 유사할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제2 광원(139)은 발광 레이어(510), 확산 레이어(520) 및 집광 레이어(530)를 포함할 수 있다. 집광 레이어(530), 발광 레이어(510) 및 확산 레이어(520)는 순차적으로 적층될 수 있다.
집광 레이어(530)는 제1 광원(133)으로부터 조사되는 광을 집광할수 있다. 예를 들어, 집광 레이어(530)는 제2 방향(D2)으로 볼록하고 수평 방향으로 반복적으로 배열되는 집광 렌즈(531)(또는, 집광 패턴)를 포함할 수 있다. 집광레이어(530)는 제1 광원(133)의 전면(예를 들어, 제1 방향(D1)으로의 일면)에 배치(또는, 형성)될 수 있다.
발광 레이어(510)는 집광 레이어(530)의 전면에 배치되고, 발광 다이오드(LED1, LED2)와 투과 영역(T)를 포함하고, 도 5a를 참조하여 설명한 단위 화소(PU)가 수평 방향으로 반복적으로 배열되어 구현될 수 있다. 여기서, 발광 다이오드(LED1, LED2)는 도 5a를 참조하여 설명한 제1 내지 제3 발광 다이오드들(LED_R, LED_G, LED_B) 중 하나일 수 있다.
투과 영역(T)은 집광 렌즈(531)와 중첩되어 배치되고, 발광 다이오드(LED1, LED2)는 집광 렌즈(531)와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 광원(133)으로부터 조사된 광의 대부분이 발광 레이어(510)를 투과하고, 예를 들어, 일반적인 투명 디스플레이 패널의 투과율보다 높은 투과율을 가지고 광이 투과될 수 있다.
확산 레이어(520)는 발광 레이어(510)의 전면에 배치되고, 혼합광을 제1 방향으로 확산시킬 수 있다. 여기서, 혼합광은 제1 광원(133)으로부터 조사되는 광(또는, 제1 광원(133)으로부터 조사되어 발광 레이어(510)를 투과한 광)과 제2 광원(139)으로부터 발산되는 단색광(또는, 발광 레이어(510)의 발광 다이오드(LED1, LED2)로부터 발산되는 광)이 혼합된 광일 수 있다. 예를 들어, 확산 레이어(520)는 제1 방향(D1)으로 오목하고 수평 방향으로 반복적으로 배열되는 확산 렌즈(521)(또는, 확산 패턴)를 포함할 수 있다. 한편, 도 5b에서 확산 렌즈(521)는 집광 렌즈(531)(또는, 투과 영역(T))에 대응하는 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 확산 렌즈(521)가 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 확산 렌즈(521)는 발광 다이오드(LED1, LED2)와 적어도 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 제2 광원(139)은 집광 레이어(530)를 제외하고, 도 5b를 참조하여 설명한 제2 광원(139)과 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 5b에 도시된 제2 광원(139)은 면 발광하는 제1 광원(133)에 적합한 구조를 가질 수 있다. 도 5b에 도시된 제1 광원(133)과 달리, 도 5c에 도시된 제1 광원(133)은 평면상에 특정 간격을 가지고 상호 이격되어 반복적으로 배열되는 백 라이트용 발광 다이오드들(BLU1, BLU2)를 포함할 수 있다. 이 경우, 발광 레이어(510)의 발광 다이오드(LED1, LED2)는 백라이트용 발광 다이오드들(BLU1, BLU2)과 중첩되지 않도록 배치되고, 발광 레이어(510)의 발광 다이오드(LED1, LED2)는 제1 광원(133)의 백라이트용 발광 다이오드들(BLU1, BLU2)에서 조사되는 광을 차단하지 않을 수 있다. 따라서, 제2 광원(139)은 집광 레이어(530)를 구비하지 않더라도, 제1 광원(133)으로부터 조사되는 광의 대부분을 투과시킬 수 있다.
도 5d를 참조하면, 제2 광원(139)의 발광 레이어(510)는 제1 광원(133)에 포함되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 발광 레이어(510)의 발광 다이오드(LED1, LED2)는 백라이트용 발광 다이오드들(BLU1, BLU2)과 동일한 레이어에 형성되되, 백라이트용 발광 다이오드들(BLU1, BLU2) 사이에 배치될 수 있다. 다만, 발광 다이오드(LED1, LED2)와 백라이트용 발광 다이오드들(BLU1, BLU2)은 상호 독립적인 전원을 공급받고, 상호 독립적으로 제어될 수 있다.
도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 광원(139)은 투과 영역에 대응하여 배치되는 집광 렌즈(531)를 이용하거나, 제2 광원(139)의 발광 다이오드(LED1, LED2)를 백라이트용 발광 다이오드들(BLU1, BLU2)과 중첩되지 않도록 배치함으로써, 제1 광원(133)으로부터 조사되는 광의 대부분을 투과시킬 수 있다. 따라서, 제2 광원(139)(또는, 발광 다이오드(LED1, LED2))의 배치에 의한 광의 투과율 저하 및 휘도 저하가 방지될 수 있다. 또한, 제2 광원(139)은 외광의 세기에 기초하여 단색광의 세기를 조절함으로써, 디스플레이 장치(100)에서 별도의 영상 처리를 수행하지 않더라도, 영상의 부분적인 휘도를 향상시키고, 영상의 색좌표(또는, 디스플레이 장치(100)에서 재현 가능한 색영역)를 보정할 수 있다. 따라서, 영상의 명암비(또는, 동적 명암비)와 영상에 대한 사용자의 시인성이 향상될수 있다.
도 6은 도 3의 디스플레이 장치에 포함된 방열 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 방열 모듈(140)은 온도 제어기들(SSR1, SSR2), 열전소자들(TEM1, TEM2) 및 릴레이들(RL1, RL2, RL3)를 포함할 수 있다. 방열 모듈(140)은 하우징 내 공기를 순환시키는 팬들(FAN)을 더 포함할 수 있다.
제1 온도 제어기(SSR1)는 제1 전압(V1)(예를 들어, 24V DC)과 제2 전압(V2)(예를 들어, 그라운드 전압)을 수신하고, 외부(예를 들어, 온도 센서 등)으로부터 제공되는 제1 온도 제어 신호(예를 들어, 냉각 제어 신호)에 기초하여 특정 임계 전압을 출력할 수 있다.
유사하게, 제2 온도 제어기(SSR2)는 제1 전압(V1)과 제2 전압(V2)을 수신하고, 외부(예를 들어, 온도 센서 등)으로부터 제공되는 제2 온도 제어 신호(예를 들어, 난방 제어 신호)에 기초하여 특정 임계 전압을 출력할 수 있다.
열전소자들(TEM1, TEM2)은 제1 온도 제어기(SSR1)(또는, 제2 온도 제어기(SSR2))로부터 제공되는 특정 임계 전압에 기초하여 동작할 수 있다. 여기서, 열전소자들(TEM1, TEM2)은 도 3a에 도시된 펠티어 소자(143)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 열전소자(TEM1)과 제2 열전소자(TEM2)는 특정 임계 전압과 제2 전압(V2) 사이에 직렬로 연결되고, 특정 임계 전압에 기초하여 백라이트 모듈(130)을 냉각시킬 수 있다. 이 경우, 백라이트 모듈(130)은 0도 내지 40도의 온도 범위 내에서 동작할 수 있다.
한편, 릴레이들(RL1, RL2, RL3)는 열전소자들(TEM1, TEM2)의 동작 모드를 변환시킬 수 있다. 제3 릴레이들(RL3)는 외부(예를 들어, 온도 센서 등)으로부터 제공되는 제2 온도 제어 신호(S_H)(또는, 제1 온도 제어 신호(S_C))에 기초하여 모드 변환 신호를 출력하고, 제1 릴레이(R1)는 제1 열전소자(TEM1)의 일단을 온도 제어기들(SSR1, SSR2)의 출력 및 제2 전압(V2) 중 하나에 연결기키고, 유사하게, 제2 릴레이(R2)는 제2 열전소자(TEM2)의 타단을 온도 제어기들(SSR1, SSR2)의 출력 및 제2 전압(V2) 중 다른 하나에 연결기킬 수 있다. 따라서, 열전소자들 (TEM1, TEM2)의 극성이 변화하고, 열전소자들(TEM1, TEM2)은 냉각 모드 또는 난방 모드에서 동작할 수 있다.
상술한 바와 같이, 방열모듈(140)은 백라이트 모듈(130)을 냉각시키거나 난방시킴으로써, 디스플레이 장치(100)(또는, 백라이트 모듈(130))이 특정 온도 범위(예를 들어, 0 내지 40도의 온도 범위) 내에서 동작하도록 할 수 있다.
도 7은 도 3의 디스플레이 장치의 결합 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
하우징(120)은 상부와 하부가 개방된 함체 형태로 형성될 수 있다. 하우징(120)의 개방된 하부에는 보호판(113)을 비롯한 디스플레이 모듈(110)이 결합되고, 상부에는 후방커버(150)가 결합될 수 있다. 보호판(113)과 후방커버(150)가 하우징(120)과 결합되는 영역에는 실링부재가 결합되어, 하우징(120) 내부가 진공상태로 유지될 수 있다.
하우징(120)은 수직하게 배치되는 측벽(121)과, 측벽(121)의 높이방향을 따라 결합되는 복수의 후크들(123, 124, 126, 128)과, 복수의 후크들(123, 124, 126, 128)에 착탈 가능하게 결합되는 복수의 결합브래킷들(123a, 125, 127, 129)을 포함할 수 있다.
측벽(121)의 하부에는 베젤(121a)이 일정면적 연장 형성되어 디스플레이 모듈(110)을 접촉 지지할 수 있다. 여기서, 베젤(121a)은 디스플레이 모듈(110)의 테두리 영역을 접촉지지 할 수 있는 최소 폭인 2mm~5mm로 형성될 수 있다. 이에 의해 도 2에 도시된 이웃하는 두 개의 디스플레이 장치(100, 100a)의 베젤(121a)이 합쳐진 베젤 영역(a)의 폭이 4mm~10mm가 될 수 있다.
측벽(121)은 디스플레이 패널(111)과 후방 커버(150)를 지지할 수 있는 높이로 형성될 수 있다. 측벽(121)의 두께는 구성들을 지지할 수 있는 내구성을 가질 수 있는 범위에서 최소한의 두께로 형성될 수 있다.
측벽(121)은 알루미늄 내지 마그네슘 합금으로부터 압출 공정을 통해 인출되고, 디스플레이 장치(100, 100a, 100b)의 규격에 맞게 절단 가공한 후 용접 및 표면처리 공정을 통해 제조될 수 있다. 이 때, 측벽(121)의 폭(d3)은 0.5mm~3mm 범위로 형성 될 수 있다.
체결나사(f,g)가 측벽(121)에 직접 체결되지 않기 때문에, 측벽(121)의 폭(d3)이 0.5mm~3mm로 최소화될 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(100, 100a, 100b)는 체결나사를 결합브래킷(123a, 125, 127, 129)에 결합시키고, 결합브래킷(123a, 125, 127, 129)을 후크(123, 124, 126, 128)에 착탈 가능하게 결합시킴으로써, 종래의 체결나사를 직접 하우징에 체결하기 때문에 하우징의 두께가 체결 나사만큼 넓어져야 했던 문제점을 해결할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 측벽(121)에는 하부에서 상부를 따라 모듈결합후크(124), 백라이트결합후크(126), 방열모듈결합후크(128) 및 후방커버결합후크(123)가 순차적으로 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 이들 각각에 대응하여 모듈결합브래킷(125), 백라이트결합브래킷(127), 방열모듈결합브래킷(129), 후방커버 결합브래킷(123a)이 구비될 수 있다.
모듈결합후크(124)와 모듈결합브래킷(125)의 구성과 결합과정은 백라이트결합후크(126)와 백라이트결합브래킷(127), 방열모듈 결합후크(128)와 방열모듈결합브래킷(129), 후방커버결합브래킷(123a)과 후방커버결합브래킷(123a) 간에도 모두 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 이하에서는 모듈결합후크(124)와 모듈결합브래킷(125)에 대해서만 자세히 설명하고, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 모듈결합후크(124)는 측벽(121)의 벽면에서 내측방향을 향해 돌출 형성될 수 있다. 모듈결합후크(124)는 내측방향으로 수평하게 돌출형성된 제1 수평단(124a)과, 제1 수평단(124a)의 단부에서 수직하게 절곡 형성된 제1 수직단(124b)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 수평단(124a)의 두께와 제1 수직단(124b)의 두께는 측벽(121)과 동일하게 0.3mm~3mm 범위로 최소화하여 형성될 수 있다.
제1 수평단(124a)과 제1 수직단(124b)은 "ㄱ"자 형태로 절곡 형성되므로, 제1 수직단(124b)과 측벽(121) 사이에는 삽입공간(c)이 형성될 수 있다.
모듈결합브래킷(125)은 측벽(121)의 길이에 대응되게 구비되어 모듈결합후크(124)와 모듈고정판(122)을 결합시키고, 디스플레이 모듈(110)을 베젤(121a) 사이에 고정시킬 수 있다.
모듈결합브래킷(125)은 측벽(121)에 대응되는 길이를 갖는 제1 브래킷본체(125a)와, 제1 브래킷본체(125a)로부터 절곡되어 연장형성되며 삽입공간(c)으로 삽입되는 제1삽입단(125c)과, 제1브래킷본체(125a)와 제1삽입단(125c) 사이에 함몰 형성되어 제1수직단(124b)이 삽입되는 제1 수직단삽입트렌치(125b)와, 제1 브래킷본체(125a)에 관통형성되어 제1 체결나사(f)가 삽입되는 제1 체결나사삽입공(125d)을 포함할 수 있다.
제1 브래킷본체(125a)와 제1 삽입단(125c)은 제1 수직단 삽입트렌치(125b)가 제1 수직단(124b)에 끼워지도록 모듈결합후크(124)에 결합될 수 있다. 이 때, 제1 삽입단(125c)은 삽입공간(c)으로 삽입될 수 있다. 제1 수직단(124b)과 제1삽입단(125c)이 서로 교차되며 끼움결합되고, 제1 수평단(124a)과 제1 브래킷본체(125a)의 상부에 모듈고정판(122)이 안착될 수 있다.
모듈고정판(122)의 삽입공(122a)와 제1체결나사삽입공(125d)을 관통하여 제1 체결나사(f)가 삽입될 수 있다. 이 때, 제1 체결나사삽입공(125d)은 제1 브래킷본체(125a)를 관통하여 형성되고, 제1 체결나사(f)의 하부는 제1 체결나사삽입공(125d)을 관통하여 제1 브래킷본체(125a)의 하부로 노출될 수 있다. 제1 체결나사(f)의 하부는 도 7에 도시된 바와 같이 디스플레이 모듈(110)을 접촉 가압할 수 있다. 따라서, 디스플레이 모듈(110)은 베젤(121a)과 제1 체결나사(f) 사이에 구속되어 위치가 고정될 수 있다.
백라이트결합후크(126)와 백라이트결합브래킷(127)의 구성과 결합구조는 앞서 설명한 모듈결합후크(124)와 모듈결합브래킷(125)과 유사할 수 있다. 다만, 백라이트결합브래킷(127)은 제2 체결나사 삽입공(127d)이 제2 브래킷본체(127a)를 관통하지 않고 일정 깊이 삽입 형성되고, 제2 체결나사(g)가 삽입되는 점만 상이할 수 있다.
제2 브래킷본체(127a)와 제2 수평단(126a)의 상면에 백라이트 모듈(130)의 백라이트지지기판(131)이 안착되고, 제2 체결나사(g)가 백라이트지지기판(131)을 관통하여 제2 브래킷본체(127a)의 제2 체결나사삽입공(127d)에 체결될 수 있다.
방열모듈결합후크(128)와 방열모듈결합브래킷(129), 후방커버 결합후크(123)와 후방커버결합브래킷(123a)의 결합구조는 모듈결합 후크(124)와 모듈결합브래킷(125)과 동일할 수 있다.
도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 디스플레이 장치(100)는 하우징의 두께를 줄여 2 개의 디스플레이 장치들이 맞닿는 베젤 영역의 폭이 현저하게 감소시킬 수 있다. 따라서, 베젤 영역에서의 영상의 단락현상이 최소화되고, 영상이부드럽게 연결될 수 있다.
도 8은 도 2의 디스플레이 장치의 다른 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 도 3의 디스플레이 장치(100)는 직하형으로 구현된 제1 광원(133)을 포함하나, 도 8의 디스플레이 장치(100')는 디스플레이모듈(110)의 일측에 구비되는 에지형의 제3 광원(130a)을 포함할 수 있다.
이 경우, 디스플레이모듈(110)의 배면에 백라이트 기판이 구비될 필요가 없으므로 백라이프 기판이 결합되기 위한 구성은 포함되지 않을 수 있다. 대신 디스플레이모듈(110)에 측면으로부터 유입되는 광을 확산시키기 위한 광확산부재(116)와, 광원(130a)의 열을 외부로 방출시키는 방열판(146)이 구비될 수 있다. 한편, 제2 광원(139)은 광확산부재(116)와 디스플레이 모듈(110) 사이에 배치되고, 예를 들어, 도 5b를 참조하여 설명한 제2 광원(139)이 광확산부재(116)의 전면에 배치될 수 있다.
도 9는 도 2의 디스플레이 장치의 다른 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 9를 참조하면, 멀티 디스플레이 시스템(1)은 각각의 하우징(120)을 갖는 디스플레이 장치(100, 100a, 100b)가 결합되어 형성될 수 있다. 이 경우, 베젤영역(a)은 두 개의 측벽(121)과 베젤(121a)이 겹쳐지게 되므로 4mm~10mm 범위로 형성될 수 있다.
그러나, 도 9에 도시된 바와 같이 복수의 디스플레이 장치(100, 100a)가 가운데에 하나의 측벽(160)을 공유하게, 복수의 디스플레이 장치(100, 100a)가 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 하나의 측벽(160)의 양측으로 결합후크(123,124,126,128)가 구비될 수 있다. 이와 같이 복수의 디스플레이 장치(100, 100a)가 하나의 측벽(160)을 공유하는 경우, 베젤 영역(a')에서 한 개의 측벽(121)과 두 개의 베젤(121a)이 겹쳐지므로 전체 폭(즉, 베젤 영역(a')의 폭)이 보다 감소될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 백라이트 모듈 및/또는 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다.
백라이트 모듈은 제1 방향으로 백색광과 적어도 하나의 단색광을 혼합하여 혼합광을 발할 수 있다. 이 때, 제1 방향은 디스플레이 모듈의 후면에서 전면을 향하는 방향을 나타내며 본 도면 상단의 디스플레이 모듈에 표시된 화살표의 방향을 나타낸다.
디스플레이 모듈은 상기 혼합광에 기초하여 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 백라이트 모듈은 제1 광원 모듈 및/또는 제2 광원 모듈을 포함할 수 있다. 제1 광원 모듈은 디스플레이 모듈을 향하여 백색광을 조사할 수 있다. 제2 광원 모듈은 제1 광원 모듈과 디스플레이 모듈 사이에 배치되고, 제1 광원 모듈을 향하여 적어도 하나의 단색광을 조사할 수 있다. 이 때, 제1 광원 모듈을 향하여 조사된 적어도 하나의 단색광은 제1 광원 모듈에 의해 디스플레이 모듈을 향하는 방향으로 반사될 수 있다. 그리고, 제2 광원 모듈은 혼합광을 제1 방향으로 확산시키는 확산 렌즈(1040)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 광원 모듈은 투명 기판(1050) 및/또는 발광 다이오드(1060)을 포함할 수 있다. 투명 기판(1050)은 빛을 투과시킬 수 있다. 발광 다이오드(1060)는 투명 기판(1050)의 후면(제1 광원 모듈을 바라보는 단면)에 고정될 수 있고, 적어도 하나의 단색광을 발할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 광원 모듈은 반사 기판(1080) 및/또는 발광 다이오드(1070)을 포함할 수 있다. 반사 기판(1080)은 빛을 반사시킬 수 있다. 발광 다이오드(1070)는 반사 기판(1080)의 전면(제2 광원 모듈을 바라보는 단면)에 고정될 수 있고, 백색광을 발할 수 있다. 이 때, 제1 광원 모듈을 향하여 조사된 적어도 하나의 단색광은 반사 기판(1080) 및 상기 백색광을 발하는 발광 다이오드(1070)에 의해 디스플레이 모듈을 향하는 방향으로 반사될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈은 LCD 패널(1010), 보호 필름(1020) 및/또는 편광 필름(1030)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 광원 모듈과 제2 광원 모듈은 공간 상 분리되어 상호 다른 평면 상에 배치됨으로써 광원이 배치될 수 있는 면적이 늘어나고, 이에 따라 높은 휘도를 발생시킬 수 있다. 나아가, 이에 따라 광원 사이의 공간도 늘어나게 됨으로써 디스플레이 장치 내의 공기와 접촉하는 면적이 늘어나게되고 이에 따라, 광원들은 쉽게 냉각될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 광원 모듈의 단색광이 조사되는 방향을 제1 광원 모듈을 향하는 방향으로 조정함으로써, 상기 단색광은 제1 광원 모듈에 부딪치고 반사될 수 있다. 이로써, 제2 광원 모듈로부터 조사되는 단색광과 제1 광원 모듈로부터 조사되는 백생광 사이의 보강 및/또는 상쇄 간섭의 정도를 조절하기 용이할 수 있다. 즉, 제2 광원 모듈의 단색광과 제1 광원 모듈의 백색광이 서로 마주보는 방향으로 조사됨에따라, 백색광과 제2 광원 모듈로부터 직접 조사되는 단색광 및 백색광과 제1 광원 모듈에 의해 반사되어 간접 조사되는 단색광이 서로 혼합되어 혼합광이 생성되게 되고, 이 때 생성된 혼합광은 조사되는 광들이 서로 충분한 간섭 과정을 겪은 후에 생성된 빛으로서, 높은 휘도, 향상된 명암비를 가질 수 있고 이에 따라 선명한 화질을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 장치는 외광의 세기를 측정하는 조도 센서를 더 포함하고, 상기 제2 광원 모듈은, 상기 외광의 세기에 기초하여 상기 적어도 하나의 단색광의 세기를 조절하여 상기 혼합광의 휘도 및 상기 혼합광의 색좌표 중 적어도 하나를 보정할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 장치는 상기 백라이트 모듈의 배면에 배치되는 방열 모듈을 더 포함하고, 상기 방열 모듈은 방열 기판, 제1 열전소자, 제2 열전소자, 제1 온도 제어기, 제2 온도 제어기, 제3 릴레이, 제1 릴레이 및/또는 제2 릴레이를 포함할 수 있다. 이 때, 방열 기판은 상기 백라이트 모듈과 인접하여 배치될 수 있다. 제1 열전소자 및 제2 열전소자는 상기 방열 기판에 겹합되되, 상기 제1 광원 모듈이 위치한 공간을 냉각 또는 가열시키며, 상호 직렬 연결될 수 있다. 나아가, 상기 제2 열전소자의 일단은 상기 제1 열전소자의 타단에 연결될 수 있다. 제1 온도 제어기는 외부로부터 제공되는 냉각 제어 신호에 응답하여 제1 노드에 제1 임계 전압을 출력할 수 있다. 제2 온도 제어기는 외부로부터 제공되는 난방 제어 신호에 응답하여 상기 제1 노드에 제2 임계 전압을 출력할 수 있다. 제3 릴레이는 상기 냉각 제어 신호 또는 상기 난방 제어 신호에 응답하여 모드 변환 신호를 출력할 수 있다. 제1 릴레이는 상기 모드 변환 신호에 응답하여 상기 제1 열전소자의 일단을 제2 노드로부터 상기 제1 노드에 연결할 수 있다. 제2 릴레이는 상기 모드 변환 신호에 응답하여 상기 제2 열전소자의 타단을 상기 제1 노드로부터 상기 제2 노드에 연결할 수 있다. 나아가, 제2 노드에는 그라운드 전압이 인가될 수 있다.
도 10의 설명 부분에서 설명된 본 발명의 실시예에서 사용된 용어에 대한 설명은 전술하였고, 도 10의 설명 부분에 서술된 실시예는 본 명세서에서 전술한 실시예의 특징들과 조합되어 또다른 실시예를 구성할 수 있다.
본 발명은 실외용 디스플레이 장치 및 멀티 디스플레이 시스템에 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
1: 멀티 디스플레이 시스템 100: 잠금 장치
110: 디스플레이모듈 111: 디스플레이패널
113: 보호판 113a: 보호테잎
113b: 실링부재 115: 편광시트
117: 보호시트 120 : 하우징
121: 측벽 121a : 베젤
122: 모듈고정판 122a: 삽입공
123: 후방커버결합후크 123a: 후방커버결합브래킷
124: 모듈결합후크 124a: 제1수평단
124b: 제1수직단 125: 모듈결합브래킷
125a: 제1브래킷본체 125b: 제1수직단삽입트렌치
125c: 제1삽입단 125d: 제1체결나사삽입공
126: 백라이트결합후크 126a: 제2수평단
126b: 제2수직단 127: 백라이트결합브래킷
127a: 제2브래킷본체 127b: 제2수직단삽입트렌치
127c: 제2측벽지지벽 127d: 제2체결나사삽입공
128: 방열모듈결합후크 129: 방열모듈결합브래킷
130: 백라이트모듈 131: 백라이트지지기판
132: 투명 기판 133: 제1 광원
135: 전원공급부 134: 이격 부재
137: 회로구성품 139: 제2 광원
140: 방열모듈 141: 방열기판
143: 펠티어소자 145: 압력센서
146: 방열판 150: 후방커버
151: 진공밸브 160: 측벽
170: 조도 센서 510: 발광 레이어
520: 확산 레이어 521: 확산 렌즈
530: 집광 레이어 531: 집광 렌즈
1010: LCD 패널 1020: 보호 필름
1030: 편광 필름 1040: 확산 렌즈
1050: 투명 기판 1060: 단색광 발광 다이오드
1070: 백색광 발광 다이오드 1080: 반사 기판
110: 디스플레이모듈 111: 디스플레이패널
113: 보호판 113a: 보호테잎
113b: 실링부재 115: 편광시트
117: 보호시트 120 : 하우징
121: 측벽 121a : 베젤
122: 모듈고정판 122a: 삽입공
123: 후방커버결합후크 123a: 후방커버결합브래킷
124: 모듈결합후크 124a: 제1수평단
124b: 제1수직단 125: 모듈결합브래킷
125a: 제1브래킷본체 125b: 제1수직단삽입트렌치
125c: 제1삽입단 125d: 제1체결나사삽입공
126: 백라이트결합후크 126a: 제2수평단
126b: 제2수직단 127: 백라이트결합브래킷
127a: 제2브래킷본체 127b: 제2수직단삽입트렌치
127c: 제2측벽지지벽 127d: 제2체결나사삽입공
128: 방열모듈결합후크 129: 방열모듈결합브래킷
130: 백라이트모듈 131: 백라이트지지기판
132: 투명 기판 133: 제1 광원
135: 전원공급부 134: 이격 부재
137: 회로구성품 139: 제2 광원
140: 방열모듈 141: 방열기판
143: 펠티어소자 145: 압력센서
146: 방열판 150: 후방커버
151: 진공밸브 160: 측벽
170: 조도 센서 510: 발광 레이어
520: 확산 레이어 521: 확산 렌즈
530: 집광 레이어 531: 집광 렌즈
1010: LCD 패널 1020: 보호 필름
1030: 편광 필름 1040: 확산 렌즈
1050: 투명 기판 1060: 단색광 발광 다이오드
1070: 백색광 발광 다이오드 1080: 반사 기판
Claims (5)
- 제1 방향으로 백색광과 적색광, 녹색광 및 청색광 중 적어도 어느 하나의 단색광을 혼합하여 상기 백색광의 휘도를 높인 혼합광을 발하는 백라이트 모듈; 및
상기 혼합광에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이 모듈;을 포함하고,
상기 백라이트 모듈은,
상기 제1 방향인, 상기 디스플레이 모듈을 향하여 상기 백색광을 조사하는 제1 광원 모듈; 및
상기 제1 광원 모듈과 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되고, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향인, 상기 제1 광원 모듈을 향하여 상기 적어도 하나의 단색광을 조사하는 제2 광원 모듈;을 포함하며,
상기 제1 광원 모듈을 향하여 조사된 상기 적어도 하나의 단색광은 상기 제1 광원 모듈에 의해 상기 디스플레이 모듈을 향하는 방향으로 반사되고,
상기 제2 광원 모듈은, 상기 혼합광을 상기 제1 방향으로 확산시키는 확산 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하되,
상기 제2 광원 모듈은, 상기 혼합광을 포함하는 빛을 투과시키는 투명 기판; 및 상기 투명 기판의 상기 제1 광원 모듈을 바라보는 단면에 고정된 상기 적어도 하나의 단색광을 발하는 발광 다이오드;들을 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 광원 모듈은, 빛을 반사시키는 반사 기판; 및 상기 반사 기판의 상기 제2 광원 모듈을 바라보는 단면에 고정된 상기 백색광을 발하고 빛을 반사시키는 발광 다이오드;를 포함하고,
상기 제1 광원 모듈을 향하여 조사된 상기 적어도 하나의 단색광은, 상기 반사 기판 및 상기 백색광을 발하는 발광 다이오드에 의해 상기 디스플레이 모듈을 향하는 방향으로 반사되는 것을 특징으로 하며,
상기 확산렌즈는,
상기 디스플레이 모듈을 향하여 조사된 상기 백색광과, 상기 반사 기판 및 상기 백색광을 발하는 발광 다이오드에 의해 반사되어 상기 디스플레이 모듈을 향하여 조사된 상기 적어도 하나의 단색광이 혼합되어 형성된 상기 혼합광을 상기 제1 방향으로 확산시키되,
상기 제1 광원 모듈 및 상기 제2 광원 모듈은 공간 상 분리되어 상호 다른 평면 상에 배치되며,
상기 제1 광원 모듈이 조사하는 백색광 및 상기 제2 광원 모듈이 조사하는 단색광은 서로 마주보는 방향으로 조사되어, 상기 백색광, 상기 제2 광원 모듈이 직접 조사하는 단색광 및 상기 제2 광원 모듈이 조사한 단색광이 상기 제1 광원 모듈에 의해 반사되어 간접 조사되는 단색광이 서로 혼합 및 간섭되어 상기 혼합광이 생성되고,
상기 제1 광원 모듈은,
백색광을 발하는 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원;을 포함하고,
상기 제2 광원 모듈은,
상기 백색광 및 상기 단색광을 투과시키도록 투명하게 제작된 투과 영역; 및
상기 단색광을 발하는 발광 다이오드;
를 각각 포함하는 제2 광원;을 포함하되,
상기 제2 광원의 휘도는 제1 광원의 휘도보다 낮아 상기 제2 광원은 상기 제1 광원의 휘도를 보상하며,
상기 제2 광원은,
평면 상에 반복적으로 배열되며, 상기 단색광을 발하는 복수의 발광 다이오드; 및 상기 투과 영역;을 포함하는 단위 화소;를 포함하되,
상기 제2 광원은,
상기 제1 광원의 전면에 배치되어, 상기 백색광과 상기 제1 광원 모듈에 의해 반사된 단색광을 집광하며, 상기 제2 방향으로 볼록하고 수평 방향으로 반복적 배열된 집광 렌즈를 포함하는, 집광 레이어;
상기 집광 레이어의 전면에 배치되고, 상기 집광 렌즈와 중첩되어 배치되는 상기 투과 영역 및 상기 단색광을 발하는 발광 다이오드를 포함하며, 상기 단위 화소가 수평 방향으로 반복적으로 배열된, 발광 레이어; 및
상기 발광 레이어의 전면에 배치되고, 상기 혼합광을 상기 제1 방향으로 확산시키며, 상기 제1 방향으로 오목하고 수평 방향으로 반복적으로 배열된 상기 확산렌즈를 포함하는, 확산 레이어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 디스플레이 장치는 외광의 세기를 측정하는 조도 센서를 더 포함하고,
상기 제2 광원 모듈은, 상기 외광의 세기에 기초하여 상기 적어도 하나의 단색광의 세기를 조절하여 상기 혼합광의 휘도 및 상기 혼합광의 색좌표 중 적어도 하나를 보정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 디스플레이 장치는 상기 백라이트 모듈의 배면에 배치되는 방열 모듈을 더 포함하고,
상기 방열 모듈은,
상기 백라이트 모듈과 인접하여 배치되는 방열 기판;
상기 방열 기판에 겹합되되, 상기 제1 광원 모듈이 위치한 공간을 냉각 또는 가열시키며, 상호 직렬 연결된 제1 열전소자 및 제2 열전소자로서, 상기 제2 열전소자의 일단은 상기 제1 열전소자의 타단에 연결되고;
외부로부터 제공되는 냉각 제어 신호에 응답하여 제1 노드에 제1 임계 전압을 출력하는 제1 온도 제어기;
외부로부터 제공되는 난방 제어 신호에 응답하여 상기 제1 노드에 제2 임계 전압을 출력하는 제2 온도 제어기;
상기 냉각 제어 신호 또는 상기 난방 제어 신호에 응답하여 모드 변환 신호를 출력하는 제3 릴레이;
상기 모드 변환 신호에 응답하여 상기 제1 열전소자의 일단을 제2 노드로부터 상기 제1 노드에 연결하는 제1 릴레이; 및
상기 모드 변환 신호에 응답하여 상기 제2 열전소자의 타단을 상기 제1 노드로부터 상기 제2 노드에 연결하는 제2 릴레이를 포함하며,
상기 제2 노드에는 그라운드 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020180047979A KR102193201B1 (ko) | 2018-04-25 | 2018-04-25 | 디스플레이 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180047979A KR102193201B1 (ko) | 2018-04-25 | 2018-04-25 | 디스플레이 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190123987A KR20190123987A (ko) | 2019-11-04 |
| KR102193201B1 true KR102193201B1 (ko) | 2020-12-21 |
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ID=68577984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180047979A KR102193201B1 (ko) | 2018-04-25 | 2018-04-25 | 디스플레이 장치 |
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2018
- 2018-04-25 KR KR1020180047979A patent/KR102193201B1/ko active IP Right Grant
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