KR20100052274A - 일체형 도광판을 채용한 반사 투과형 디스플레이 장치 - Google Patents

일체형 도광판을 채용한 반사 투과형 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20100052274A
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이홍석
문용권
최윤선
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삼성전자주식회사
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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 디스플레이 장치는 광원과 일체형 도광판과 반사판 및 디스플레이 패널을 포함한다. 일체형 도광판은 광원으로부터 입사된 광을 내부로 반사시키는 도광부재와, 도광부재의 일면에 다수 돌출되게 형성되어 도광부재로부터 입사된 광을 외부로 출광시키는 출광부를 구비하며, 도광부재와 출광부가 일체형으로 형성되어 있다. 개시된 디스플레이 장치는 백라이트 유닛에서의 광과 외부광을 이용하여 화상을 형성할 수 있다.

Description

일체형 도광판을 채용한 반사 투과형 디스플레이 장치{Transflective display apparatus employing an all-in-one type light guide plate}
개시된 디스플레이 장치는 외부광과 함께 백라이트 유닛에서 조명되는 광을 화상 형성광으로 사용할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 등 휴대기기의 보급이 확대됨에 따라 저전력 소모, 뛰어난 야외 시인성을 요구하는 디스플레이가 요구되고 있다.
이러한 요구에 따라, 반사형 디스플레이 소자와 투과형 디스플레이 소자의 기능을 결합한 형태의 반투과(transflective) LCD 에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 반투과 LCD는 백라이트 유닛에서의 광 및/또는 야외광을 이용하여 화상을 형성하게 되므로, 태양광이 비추는 밝은 환경에서 사용하는 경우에도 디스플레이의 시인성이 확보되며, 소비전력을 줄이기에도 유리하다. 다만, 이 경우, 액정 셀의 영역이 이등분되어 반사 영역과 투과 영역으로 할당되는데, 제조 공정이 상대적으로 복잡하며, 또한, 입사광을 나누어 사용하게 되어 휘도 저하의 원인이 될 수 있다.
이에 따라, 휘도와 야외 시인성이 적절히 확보되는 구조의 반투과형 디스플레이 장치에 대한 연구가 필요하다.
상술한 필요성에 따라 본 발명의 실시예들은 휘도와 야외 시인성이 적절히 확보되고, 전력 소비가 적은 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 광원; 상기 광원으로부터 입사된 광을 내부로 반사시키는 도광부재와, 상기 도광부재의 일면에 다수 돌출되게 형성되어 상기 도광부재로부터 입사된 광을 외부로 출광시키는 출광부를 구비하며, 상기 도광부재와 상기 출광부가 일체형으로 형성된 일체형 도광판; 상기 도광판의 상기 일면과 마주하는 다른 일면에 인접하게 마련된 반사판; 상기 도광판에서 출사된 광을 변조하여 화상을 형성하는 디스플레이 패널;을 포함한다.
상기 디스플레이 패널은 액정 패널일 수 있다.
상기 디스플레이 패널은 고분자 분산형 액정에 블랙 염료가 혼합된 고분자 분산형 액정 패널일 수 있다.
상기 디스플레이 패널은 전기 습윤 물질을 이용하여 광을 변조하는 전기습윤 디스플레이 패널 또는 전기 변색 소자를 이용하여 광을 변조하는 전기변색 디스플레이 패널일 수 있다.
상기 반사판은 산란형 반사판 또는 지향성 반사판일 수 있다.
상기 반사판은 미러형 반사판일 수 있고, 이 경우, 상기 일체형 도광판과 상기 디스플레이 패널 사이에 산란판이 더 마련될 수 있다.
상기 출광부는, 광을 출사시키는 부분의 단면적이 상기 도광부재로부터의 광이 입사하는 부분의 단면적보다 큰 형상을 가질 수 있다.
상기 출광부는 상기 광원으로부터 멀어질수록 조밀하게 분포될 수 있고, 또는 상기 광원으로부터 멀어질수록 그 크기가 더 커질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치는 외부광의 세기를 검출하는 광센서; 상기 광센서에서 검출된 외부광의 세기에 따라 상기 광원의 밝기를 제어하는 제어부;를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치는 도광부와 출광부가 일체형으로 형성된 일체형 도광판을 채용하여, 백라이트에서의 조명광과 함께 외부광을 화상 형성광으로 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치는 휘도와 야외 시인성이 확보되면서도 전력 소모가 적다는 이점을 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치(1000)의 개략적인 구성을 보인다. 도면을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 백라이트 유닛과 디스플레이 패널(200)을 포함한다. 백라이트 유닛은 광원(110), 일체형 도광판(130), 반사판(120)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치(1000)는 화상을 형성하는 광으로 백라이트 유닛에서의 광과 외부광을 사용할 수 있다. 이를 위하여, 일체형 도광판(130)은 광원(110)으로부터 입사된 광을 내부로 반사시키는 도광부재(132)와 도광부재(132)의 일면에 다수 돌출되게 형성되어 도광부재(132)로부터 입사된 광을 외부로 출광시키는 출광부(135)를 구비한다. 도광부재(132)와 출광부(135)가 일체형으로 형성되어 있고, 도광부재(132)와 출광부(135) 사이에는 광학적인 경계가 없다. 이와 같은 형상을 위하여, 일체형 도광판(130)은 도광부재(132)의 일면에 출광부(135) 형상을 양각시키는 방식으로 일체형으로 제작될 수 있고, 또는, 개별적으로 제작된 도광부재(132)와 출광부(135)가 광학적 경계가 없도록 연결될 수 있다. 출광부(135)는 광을 출사시키는 부분의 단면적이 도광부재(132)로부터의 광이 입사하는 부분의 단면적보다 큰 형상으로 형성되어 있다. 도시된 출광부(135)의 형상이나 분포는 예시적인 것이다. 출광부(135)는 도광부재(132)의 측면에 마련된 광원(110)으로부터 입사된 광을 외부로 출사시키는 어떤 형태이든지 가능하다. 예를 들어, 일체형 도광판(130)에서 출사되는 광의 휘도가 가능한 균일하도록, 출광부(135)는 광원(110)에서 멀어질수록 조밀해지는 분포를 가질 수 있다. 즉, 광원(110)에서 먼 위치에 형성되는 출광부(135)의 개수를 광원(110)에서 가까운 위치에 형성되는 출광부(135) 개수보다 많게 형성할 수 있다. 또한, 광원(110)에서 멀어질수록 출광부(135)의 크기가 더 커지는 형태가 될 수도 있다. 출광부(135)의 단면 형상도 도시된 역사다리꼴 형상에 제한되지 않는다. 출광부(135)의 형상이나 분포는 광원(110)의 종류를 고려하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 광원(110)으로 발 광다이오드(LED)와 같은 점광원을 사용할 경우, 원형의 출광 각분포를 얻기 위해 출광부(135)의 상면 모양을 원형으로 형성할 수 있다. 일체형 도광판(130)은 투명 재질로 만들어지며, 예를 들어, 투명하며 플렉서블한 재질인 폴리다이메틸실록산(polydimethylsiloxane)이 사용될 수 있다.
광원(110)은 일체형 도광판(130)의 일측에 마련된다. 광원(100)으로는 발광다이오드(LED)와 같은 점광원 또는 냉음극형광램프(CCFL)과 같은 선광원이 사용될 수 있다. 또한, 복수의 점광원을 사용하거나, 점광원과 함께 점광원을 선형광으로 변환하는 수단을 함께 사용할 수도 있다.
일체형 도광판(130)의 다른 일면, 즉, 출광부(135)가 형성된 면과 마주하는 면에는 반사판(120)이 마련된다. 반사판(120)은 출광부(135)을 통해 입사되는 외부광을 다시 출광부(135) 쪽으로 반사시키기 위해 마련되는 것이다. 또한, 반사판(120)은 광원(110)에서 입사된 광이 도광부재(132)에서 내부 반사되는 것을 보조할 수 있다. 광원(110)으로부터의 광은 도광부재(132)의 하면에 도달할 때, 대부분 전반사되는 입사각을 갖지만, 일부 전반사 임계각보다 작은 각으로 입사된 광도 반사판(120)에 의해 도광부재(132) 내로 반사된다.
반사판(120)으로는 산란형 반사판 또는 지향성 반사판이 채용될 수 있다. 산란형 반사판은 입사된 광을 산란 반사시키는 산란 패턴이 형성된 반사판을 의미한다. 지향성 반사판은 특정 방향의 회절 효율이 높게 설계된 회절 패턴이 형성된 반사판을 의미한다. 이와 같이, 산란형 반사판이나 지향성 반사판을 사용하는 것은 반사판(120)을 미러형 반사판으로 구성하는 경우 디스플레이 패널(200)에 의해 형 성된 화상이 반사판(120)에 의해 반사되어 표시면에서 화상이 두 겹으로 보이는 가능성을 줄이기 위한 것이다.
디스플레이 패널(200)은 일체형 도광판(130)에서 출사된 광을 변조하여 화상을 형성하는 것으로, 본 실시예에서는 액정 패널을 예시하고 있다. 디스플레이 패널(200)은 제1 및 제2기판(220,250)과, 제1 및 제2 기판(220,250) 사이에 마련된 액정층(230)을 포함한다. 제1 및 제2기판(220,250)으로는 투명 기판으로, 글래스 기판이 채용될 수 있다. 제1 및 제2기판(220,250)의 외면에는 각각 제1 및 제2편광자(210,260)가 마련되며, 두 편광자(210,260)의 편광축은 서로 직교하는 형태가 될 수 있다. 제2기판(250)의 내면에는 컬러 형성을 위한 컬러 필터(240)가 마련된다. 기타, 도시하지는 않았으나, 개개의 화소에 대응하여 액정층(230)을 제어하기 위한 화소 전극, TFT층 등이 더 마련된다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 디스플레이 장치(1000)가 외부광(Lf)과 백라이트 유닛에서의 광(Lb)을 온/오프 변조하는 것을 보인다.
도 2a를 참조하면, 광원(110)으로부터 일체형 도광판(130)에 입사되고 출광부(135)에서 출사된 광(Lb)의 편광은 제1편광자(210)에 의해 제1편광으로 바뀐다. 액정층(230)에는 전기장이 인가되지 않은 상태로서, 액정층(230)에 입사된 광(Lb)의 편광은 액정층(230)을 지나며 상기 제1편광에 수직인 제2편광으로 편광 상태가 바뀐다. 다음, 제2편광 상태의 광(Lb)은 컬러 필터(240)를 지나며 대응되는 색상을 갖 게 되고, 제1편광과 수직인 제2편광의 광을 투과시키는 제2편광자(260)를 투과하여 픽셀 온 상태를 형성한다.
디스플레이 패널(200)의 전면에서 입사하는 외부광(Lf)도 다음과 같이 화상 형성광으로 기여하게 된다. 외부광(Lf)은 제2편광자(260)를 지나며, 제2편광으로 편광 상태가 바뀐다. 다음, 전기장이 인가되지 않은 액정층(230)을 지나며 제1편광으로 편광 상태가 바뀌므로, 제1편광의 광을 투과시키는 제1편광자(210)를 투과한다. 다음, 외부광(Lf)은 출광부(135)를 통해 일체형 도광판(130)에 입사하고, 반사판(120)에서 반사되어 출광부(135)를 통해 출사된다. 다음, 제1편광자(210) 액정층(230), 컬러필터(240), 제2편광자(260)를 투과하며, 대응되는 컬러 필터(240)의 색상을 나타내는 픽셀 온 상태를 형성한다.
도 2b는 액정층(230)에 전기장이 인가된 상태로, 액정이 전기장의 방향을 따라 배열되어 있다. 따라서, 액정층(230)을 투과하는 광의 편광이 변하지 않는다. 광원(110)으로부터 일체형 도광판(130)에 입사되고 출광부(135)를 통해 출사되어 디스플레이 패널(200)에 입사된 광은 제1편광자(210)를 투과하며, 제1편광의 광으로 변하고, 액정층(230)을 지나며 제1편광 상태를 유지한다. 따라서, 제2편광의 광을 투과시키는 제2편광자(260)를 투과하지 못하고 픽셀 오프 상태를 형성한다. 외부광(Lf)은 제2편광자(260)를 지나면 제2편광의 광으로 편광이 바뀌고, 액정층(230)을 지나며 그 편광 상태를 유지하므로, 제1편광자(210)에서 흡수되어 픽셀 오프 상태를 형성한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(2000)를 개략적으로 보인다. 디스플레이 장치(2000)는 백라이트 유닛과 액정 디스플레이 패널(200)을 포함한다. 백라이트 유닛은 광원(110), 일체형 도광판(130), 반사판(140), 산란판(150)을 포함한다. 반사판(140)으로 미러형 반사판이 채용되고 일체형 도광판(130)과 디스플레이 패널(200) 사이에 산란판(150)이 마련된 점에서, 도 1의 실시예가 반사판(120)으로 산란형 반사판 또는 지향성 반사판을 채용하는 것과 차이가 있다. 미러형 반사판(140)과 산란판(150)을 함께 구비함으로써, 디스플레이 패널(200)에서 형성된 화상이 반사판(140)에 의해 반사되어 표시면에 두 겹의 화상이 나타날 수 있는 가능성을 줄일 수 있다. 디스플레이 장치(2000)가 백라이트 유닛에서의 광과 외부광을 사용하여 화상을 형성하는 원리는 도 2a 및 도 2b에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(3000)를 개략적으로 보인다. 디스플레이 장치(3000)는 광원(110), 일체형 도광판(130), 반사판(120)을 구비하는 백라이트 유닛과 고분자 분산형 액정 (polymer dispersed liquid crystal, PDLC) 패널(300)을 포함한다. 본 실시예는 디스플레이 패널로 고분자 분산형 액정 패널(300)을 채용한 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있다.
고분자 분산형 액정 패널(300)은 제1 및 제2기판(310,350) 사이에 마련된 것으로, 고분자 분산형 액정(polymer dispersed liquid crystal, PDLC)에 블랙 염료(dye)를 혼합하여 구성한 PDLC층(330)을 구비한다. PDLC는 전기장이 인가되지 않은 상태에서는 폴리머와 액정의 유전율 차이에 의해 입사된 광을 산란시키며, 전기 장이 인가된 상태에서는 전기장에 따라 정렬된 액정과 폴리머 사이의 유전율 차이가 줄어들어 투명하게 되어 광을 투과시키는 성질을 갖는다. PDLC에 블랙 염료를 혼합하여 구성한 경우, 전기장이 인가된 상태에서 PDLC가 광을 산란시킬 때, 블랙 염료에 의해 광이 흡수되고, 전기장이 인가되지 않은 상태에서는 광을 투과시키므로, 각각에 따라 화소의 온/오프를 구현하게 된다. 이러한 구조는 입사된 광의 편광을 이용하는 것이 아니므로, 일반적인 액정 패널과 달리 편광판을 필요로 하지 않는다.
제2기판(350)의 내면에는 컬러를 표현하기 위한 컬러 필터(340)가 마련되어 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 개개의 화소에 대응하여 PDLC층(330)을 제어하기 위한 화소 전극, TFT층 등이 더 마련된다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 디스플레이 장치가 외부광(Lf)과 백라이트 유닛에서의 광(Lb)을 온/오프 변조하는 것을 보인다.
도 5a는 PDLC층(330)에 전압이 인가되고 이에 따라 액정이 정렬된 상태를 보인다. 이 경우, 액정과 폴리머의 유전율 차이가 줄어들어 PDLC는 광을 투과시키는 투명한 상태가 된다. 광원(110)으로부터 일체형 도광판(130)에 입사되고 출광부(135)에서 출사된 광(Lb)은 투명 상태의 PDLC층(330)을 투과하고, 컬러 필터(340)를 지나며 대응되는 컬러를 나타내는 픽셀 온 상태를 형성한다. 또한, 고분자 분산형 액정 패널(300)의 전면에서 입사하는 외부광(Lf)은 투명 상태의 PDLC층(330)을 투과하여 출광부(135)를 통해 일체형 도광판(130)에 입사한 다음, 반사판(120)에서 반사되어 출광부(135)를 통해 출사된다. 다음, 투명 상태의 PDLC(층) 및 컬러 필터(340)을 지나며, 대응되는 컬러 필터(340)의 색상을 나타내는 픽셀 온 상태를 형성한다.
도 5b는 PDLC층(330)에 전압이 인가되지 않아 액정이 정렬되지 않은 상태이다. PDLC는 폴리머와 액정의 유전율 차이에 의해 광을 산란시키는 모드에 있는데, 이 때, 산란된 광은 PDLC에 혼합된 블랙 염료에 의해 흡수되게 된다. 광원(110)으로부터 일체형 도광판(130)에 입사되고 출광부(135)를 통해 출사되어 고분자 분산형 액정 패널(300)에 입사된 광은 광을 흡수하는 상태에 있는 PDLC층(330)을 투과하지 못하고 픽셀 오프 상태를 형성한다. 또한, 외부광(Lf)도 PDLC층(330)에서 흡수되어 픽셀 오프 상태를 형성한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(4000)의 개략적인 구성을 보인다. 디스플레이 장치(4000)는 백라이트 유닛과 고분자 분산형 액정 패널(300)을 포함한다. 백라이트 유닛은 광원(110), 일체형 도광판(130), 반사판(140), 산란판(150)을 포함한다. 반사판(140)으로 미러형 반사판이 채용되고 일체형 도광판(130)과 디스플레이 패널(200) 사이에 산란판(150)이 마련된 점에서, 도 4의 실시예가 반사판(120)으로 산란형 반사판 또는 지향성 반사판을 채용하는 것과 차이가 있다. 디스플레이 장치(42000)가 백라이트 유닛에서의 광과 외부광을 사용하여 화상을 형성하는 원리는 도 4a 및 도 4b에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치(1000,2000,3000,4000)는 광원(110)에서의 광(Lb)을 디스플레이 패널(200,300) 쪽으로 출사시키고, 디스플레이 패널(200,300)의 전면에서 입사되는 외부광(Lf)을 반사시켜 디스플레이 패널(200,300)로 향하게 하는 일체헝 도광판을 구비하여, 백라이트 광(Lb)과 외부광(Lf)을 화상 형성광으로 이용할 수 있는 구조이다. 이와 같은 구조는 표시면 쪽에서 입사되는 외부광만을 이용하는 반사형 디스플레이 장치나, 액정 셀 영역을 반사 영역과 투과 영역으로 나누어 사용하는 반투과형 디스플레이 장치에 비해 휘도면에서 유리하면서도 전력 소모가 적다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(5000)의 개략적인 구성을 보인다. 본 실시예의 디스플레이 장치(5000)는 광원(110), 일체형 도광판(130), 반사판(120)을 구비하는 백라이트 유닛과 전기 변색 디스플레이 패널(500)을 포함한다. 본 실시예는 디스플레이 패널로 전기 변색 디스플레이 패널(500)을 채용한 점에서 다른 실시예와 차이가 있다.
전기 변색 디스플레이 패널(500)은 제1 및 제2기판(510,560) 사이의 영역을 구획하는 투명 격벽(530), 투명 격벽(530)에 의해 형성된 공간에 마련된 전기변색층(540)을 포함한다. 전기변색층(540)은 예를 들어 전기변색소자를 전해질에 혼합하여 형성될 수 있다. 전기변색소자는 전자 또는 정공에 의해 색상이 변색되는 물질이다. 즉, 전기변색소자를 전해질에 혼합하여 전기장을 인가하면, 전자 또는 정공이 변색 물질에 결합하여 색상이 나타나거나 또는 색상이 없어지는 현상이 나타 난다. 제1기판(510) 및 제2기판(560)이 전기변색층(540)과 마주하는 면에는 전기변색층(540)에 전기장을 형성하기 위한 전압이 인가되는 투명전극층(520,550)이 형성된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(6000)를 개략적으로 보인다. 본 실시예의 디스플레이 장치(6000)는 백라이트 유닛과 전기 변색 디스플레이 패널(500)을 포함한다. 백라이트 유닛은 광원(110), 일체형 도광판(130), 반사판(140), 산란판(150)을 포함한다. 반사판(140)으로 미러형 반사판이 채용되고, 일체형 도광판(130)과 디스플레이 패널(200) 사이에 산란판(150)이 더 마련된 점에서, 도 7의 실시예와 차이가 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(7000)의 개략적인 구성을 보인다. 본 실시예의 디스플레이 장치(7000)는 광원(110), 일체형 도광판(130), 반사판(120)을 구비하는 백라이트 유닛과 전기 습윤 디스플레이 패널(700)을 포함한다. 본 실시예는 디스플레이 패널로 전기 습윤 디스플레이 패널(700)을 채용한 점에서 다른 실시예들과 차이가 있다. 전기 습윤 디스플레이 패널(700)은 제1기판(710)과 제2기판(760) 사이의 영역을 구획하는 투명 격벽(730), 투명 격벽(730)에 의해 형성된 공간에 마련된 전기습윤층(740)을 포함한다. 전기습윤(electrowetting)이란 계면에 존재하는 전하에 의해 계면의 표면장력이 변화하여 액상물질이 골고루 퍼지거나 한 쪽에 집속되는 현상을 의미하며, 이러한 액상물질에 색상을 나타내는 염료 또는 안료를 혼합하여 디스플레이 소자로 응용된다. 제1기판(710) 및 제2기판(760)이 전기습윤층(740)과 마주하는 면에는 전기습윤층(740) 에 전기장을 형성하기 위해 전압을 인가하는 투명전극층(720,750)이 형성된다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(8000)를 개략적으로 보인다. 본 실시예의 디스플레이 장치(8000)는 백라이트 유닛과 전기 습윤 디스플레이 패널(700)을 포함한다. 백라이트 유닛은 광원(110), 일체형 도광판(130), 반사판(140), 산란판(150)을 포함한다. 반사판(140)으로 미러형 반사판이 채용되고, 일체형 도광판(130)과 디스플레이 패널(200) 사이에 산란판(150)이 더 마련된 점에서, 도 9의 실시예와 차이가 있다.
도 7 내지 도 10에서 설명한 디스플레이 장치(5000,6000,7000,8000)들은 모두 광원(110)에서의 광(Lb)을 디스플레이 패널(200,300) 쪽으로 출사시키고, 디스플레이 패널(200,300)의 전면에서 입사되는 외부광(Lf)을 반사시켜 디스플레이 패널(200,300)로 향하게 하는 일체헝 도광판을 구비하여, 백라이트 광(Lb)과 외부광(Lf)을 화상 형성광으로 이용할 수 있는 구조로서 예시된 것이다. 설명된 구조 이외에도, 예를 들어, 전기영동 디스플레이 패널, MEMS 셔터 등이 디스플레이 패널로 채용될 수 있다. 일체형 도광판(130) 구조에서 다양한 형상, 분포로 출광부(135)를 형성할 수 있음에 대해서도 전술한 바와 같다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(9000)를 개략적으로 보인다. 디스플레이 장치(9000)는 백라이트 유닛(100), 디스플레이 패널(200), 외부광의 세기를 검출하는 광센서 및 광센서에서 검출된 외부광의 세기에 따라 상기 광원의 밝기를 제어하는 제어부를 포함한다. 백라이트 유닛(100)은 광 원(110), 일체형 도광판(130), 반사판(120)을 포함하는 구조이며, 일체형 도광판(130)에 의해 광원(110)에서의 광은 디스플레이 패널(200) 쪽으로 출사되고, 또한, 디스플레이 패널(200)의 전면 쪽에서 입사된 광은 다시 디스플레이 패널(200) 쪽으로 반사됨에 대해서는 전술한 바와 같다. 디스플레이 패널(200)로는 도 1의 실시예의 액정 패널로 도시하였지만, 다른 실시예에서 설명한 PDLC 패널, 전기변색 디스플레이 패널, 전기습윤 디스플레이 패널이 채용될 수 있고, 또한, 전기 영동 디스플레이 패널이나 MEMS 셔터가 채용될 수도 있다. 광센서는 디스플레이 패널(200)에 입사하는 외부광의 세기를 검출할 수 있도록 구성되며, 디스플레이 패널(200)과 동시에 제작되거나 별도로 제작되어 조립될 수 있다. 광센서에 의해 검출된 외부광의 세기에 따라 광원(100)의 밝기가 제어부에 의해 제어된다. 이와 같은 구성에 의해 외부광과 백라이트 유닛에서의 광을 화상 형성광으로 함께 형성할 때, 적절한 휘도를 유지할 수 있도록 광원(110)의 밝기가 조절될 수 있고, 또한, 주변 환경에 따라 외부광 또는 백라이트 유닛의 광 중 어느 하나만을 사용하게 할 수 있어 전력 소모를 줄일 수 있다.
이러한 본원 발명인 디스플레이 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 디스플레이 장치가 외부광과 백라이트광을 온/오프 변조하는 것을 보인다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 디스플레이 장치가 외부광과 백라이트광을 온/오프 변조하는 것을 보인다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성 을 보인다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100...백라이트 유닛 130...일체형 도광판
132...도광부재 135...출광부
200,300,500,700...디스플레이 패널 230...액정층
240,340...컬러필터 330...PDLC층
540...전기변색층 740...전기습윤층 520,550,720,750...투명전극

Claims (12)

  1. 광원;
    상기 광원으로부터 입사된 광을 내부로 반사시키는 도광부재와, 상기 도광부재의 일면에 다수 돌출되게 형성되어 상기 도광부재로부터 입사된 광을 외부로 출광시키는 출광부를 구비하며, 상기 도광부재와 상기 출광부가 일체형으로 형성된 일체형 도광판;
    상기 도광판의 상기 일면과 마주하는 다른 일면에 인접하게 마련된 반사판;
    상기 도광판에서 출사된 광을 변조하여 화상을 형성하는 디스플레이 패널;을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 액정 패널인 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 고분자 분산형 액정에 블랙 염료가 혼합된 고분자 분산형 액정 패널인 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 전기 습윤 물질을 이용하여 광을 변조하는 전기습윤 디스플레이 패널인 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 전기 변색 소자를 이용하여 광을 변조하는 전기변색 디스플레이 패널인 디스플레이 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사판은 산란형 반사판인 디스플레이 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사판은 지향성 반사판인 디스플레이 장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사판은 미러형 반사판이고,
    상기 일체형 도광판과 상기 디스플레이 패널 사이에 산란판이 더 마련되는 디스플레이 장치.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출광부는 광을 출사시키는 부분의 단면적이 상기 도광부재로부터의 광이 입사하는 부분의 단면적보다 큰 형상을 갖는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 출광부는 상기 광원으로부터 멀어질수록 조밀하게 분포된 디스플레이 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 출광부는 상기 광원으로부터 멀어질수록 그 크기가 더 커지는 디스플레이 장치.
  12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부광의 세기를 검출하는 광센서;
    상기 광센서에서 검출된 외부광의 세기에 따라 상기 광원의 밝기를 제어하는 제어부;를 더 구비하는 디스플레이 장치.
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