KR20100103301A - 반사 투과 일체형 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

반사 투과 일체형 디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 디스플레이 장치는 광원; 상기 광원으로부터의 광 또는 입사된 외부광을 내부에서 가이드하며 출광면으로 출사시키는 것으로, 상기 출광면에 확산 반사부가 형성된 도광판; 상기 도광판의 하부에 마련된 것으로, 소정 컬러의 광을 반사하는 복수의 컬러 영역이 어레이된 컬러 반사부; 상기 도광판의 상부에 마련되어 입사된 광을 변조하여 화상을 형성하는 것으로, 상기 복수의 컬러 영역 각각에 대응하는 복수의 화소 영역을 가지며 상기 복수의 화소 영역 각각은 유효영역과 무효영역으로 이루어진 광변조부;를 포함하며, 상기 확산 반사부는 상기 무효영역과 마주하는 위치에 마련되어 있다.

Description

반사 투과 일체형 디스플레이 장치{Transflective display apparatus}
개시된 실시예들은 반사투과 일체형 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 등 모바일 기기의 보급이 확대되고 있다. 이러한 모바일 기기는 사용량이나 활용분야, 그 콘텐츠의 다양성에서 지금까지 없었던 새로운 생활방식을 만들어 내고 있다. 모바일 기기가 음성, 문자 등 비교적 단순한 정보형태에서 웹문서, 동영상으로 확대된 지금, 모바일 기기의 디스플레이는 새로운 특성을 요구 받고 있는데 그 중에 하나가 야외 시인성이다.
모바일 기기의 표시장치 외에도 옥외 광고시장(PID) 또한 문자 위주 광고에서 동영상 광고가 주류로 떠오르면서 거대한 시장을 형성하고 있다. 옥외 광고에 쓰이는 디스플레이 역시 야외 시인성이 주요한 성능지표이므로 밝은 실외에서 선명한 화상을 표시하는 것이 중요한 기술적 이슈가 되고 있다.
밝은 실외에서 선명한 화상을 표시하기 위해서는 고휘도의 조명을 채용한 투과형 또는 자발광형 표시장치를 사용할 수도 있으나 이 경우는 에너지 소모가 너무 많다는 문제점이 있다. 그래서 추가적인 에너지 소모 없이 주변광을 이용하여 화상 을 표시하는 반사형 표시소자에 대한 연구 개발이 시도되고 있는데 아직 투과형, 자발광형 표시소자에 비하여 밝기 및 화질면에서 열세에 있다.
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.
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 광원으로부터의 광 또는 입사된 외부광을 내부에서 가이드하며 출광면으로 출사시키는 것으로, 상기 출광면에 확산 반사부가 형성된 도광판; 상기 도광판의 하부에 마련된 것으로, 소정 컬러의 광을 반사하는 복수의 컬러 영역이 어레이된 컬러 반사부; 상기 도광판의 상부에 마련되어 입사된 광을 변조하여 화상을 형성하는 것으로, 상기 복수의 컬러 영역 각각에 대응하는 복수의 화소 영역을 가지며 상기 복수의 화소 영역 각각은 유효영역과 무효영역으로 이루어진 광변조부;를 포함하며, 상기 확산 반사부는 상기 무효영역과 마주하는 위치에 마련되어 있다.
상기 확산 반사부가 상기 무효 영역과 마주하는 부분의 면적은 상기 무효영역의 면적 이하가 되도록 구성될 수 있다.
상기 확산 반사부가 상기 무효 영역과 마주하는 부분의 면적은 상기 광원으로부터의 거리에 따라 다를 수 있으며, 예를 들어, 상기 광원에서 멀어질수록 커질 수 있다.
상기 확산 반사부의 조밀도는 상기 광원으로부터의 거리에 따라 다를 수 있으며, 예를 들어, 상기 광원에서 멀어질수록 커질 수 있다.
상기 확산 반사부는 상기 출광면 상에 산란물질이 도포된 형태로 이루어질 수 있다.
상기 확산 반사부는 형광물질이 첨가된 산란물질로 이루어질 수 있다.
상기 확산 반사부는 상기 출광면상에 음각 또는 양각된 산란 패턴 및 상기 산란 패턴 위에 코팅된 반사막으로 이루어질 수 있다.
상기 컬러 반사부는 반사형 컬러 필터로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 광결정형 컬러 필터로 이루어질 수 있다.
상기 컬러 반사부는 투과형 컬러필터와 반사판으로 구성될 수 있다.
상기 컬러 반사부는 상기 각각의 컬러 영역이 상기 도광판과 마주하는 면이 상기 도광판 쪽으로 오목한 형상일 수 있다.
상기 광원은 상기 도광판의 일측 하부에 마련되고, 상기 광원과 상기 도광판 사이에 회절 광학부가 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치는 내장된 광원에서의 광 및/또는 외부광을 화상 형성광으로 사용할 수 있다. 즉, 밝은 야외에서는 외부광 만으로 화상을 표시하고 외부광이 없는 어두운 곳에서는 내부의 광원으로 화상을 표시하며 중간 밝기의 환경에서는 외부광과 내부광을 동시에 사용하여 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 어느 환경에서나 시인성이 높은 화상을 표시할 수 있고 내장된 광원에서 소모되는 에너지량을 줄일 수 있다.
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 보이는 단면도이고, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치(1000)에서 도광판(130)의 확산 반사부(132)가 무효 영역(R2)에 대응하여 배치된 구조를 보인다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 광원(110), 도광판(130), 컬러 반사부(120) 및 광변조부(200)를 포함한다.
광원(110)은 일체형 도광판(130)의 일측에 마련된다. 광원(110)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.
도광판(130)은 광원(110)으로부터의 광, 즉, 백라이트 광(Lb)이나 디스플레이 장치(1000)의 전방(front side)에서 입사하는 외부광(Lf)을 내부에서 가이드하며 출광면(130a)으로 출사시키는 것이다. 이를 위하여, 출광면(130a)에는 확산 반사부(132)가 마련되어 있다. 도광판(130)은 투명 재질로 만들어지며, 예를 들어, 투명하며 플렉서블한 재질인 폴리다이메틸실록산(polydimethylsiloxane)이 사용될 수 있다. 확산 반사부(132)는 산란물질을 출광면(130a) 상에 프린팅 등과 같은 방법으로 도포하여 형성할 수 있다. 확산 반사부(132)의 보다 구체적인 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
컬러 반사부(120)는 소정 컬러의 광을 반사하는 복수의 컬러 영역이 어레이된 것으로 도광판(130)의 하부에 마련된다. 컬러 반사부(120)는 예를 들어, 적색, 녹색, 청색의 단색 필터들이 각 화소에 대응하여 배열된 구조를 갖는다. 컬러 반사부(132)로는 반사형 컬러 필터가 채용될 수 있다. 예를 들어, 미러면에 적색, 녹색, 청색의 염료들을 규칙적으로 배열시켜 형성할 수 있다. 또한, 반사형 컬러 필터로 광결정형 컬러 필터가 채용될 수 있다. 광결정형 컬러 필터는 특정 파장대역의 광을 반사시키도록 굴절률의 주기적 배열 구조가 정해진 광결정(photonic crystal)을 이용한 것이다.
광변조부(200)는 입사된 광을 변조하여 화상을 형성하는 것으로, 컬러 반사부(120)의 복수의 컬러 영역 각각에 대응하는 복수의 화소 영역을 가진다. 광변조부(200)로는 당업자에게 널리 알려진 다양한 종류의 디스플레이 패널이 사용될 수 있다. 예를 들어, 액정 패널, 염료형 PDLC(black dyed polymer dispersed liquid crystal) 패널, 전기 영동 디스플레이 패널, 전기 변색 디스플레이 패널, 전기 습윤 디스플레이 패널 및 MEMS 셔터 등이 채용될 수 있는데, 다만, 컬러 반사부(120)를 도광판(130)의 하부에 구비하고 있으므로, 컬러 필터가 디스플레이 패널에 포함될 필요는 없다.
광변조부(200)에 구비되는 복수의 화소 영역 각각은 일반적으로 유효영역(R1)과 무효영역(R2)으로 이루어진다. 유효영역(R1)은 실질적으로 화상 형성에 기여할 수 있도록 열린 영역(open area)이며, 무효영역(R2)은 데드 존(dead zone) 이라 불리는 영역으로, 예를 들어, 개개의 화소를 구동할 필요에 의해 마련된 소자들에 의해 가려지는 영역이다. 예를 들어, TFT(thin film transistor)나, 배선 구조 또는 화소 사이의 블랙 매트릭스 구조 등에 의해 무효 영역(R2)에 해당하는 데드 존(dead zone)이 형성되게 된다.
도광판(130)의 확산 반사부(132)는 도시된 바와 같이, 이러한 무효 영역(R2)과 마주하는 위치에 형성된다. 이와 같이 확산 반사부(132)를 무효 영역(R2)과 마주하는 위치에 형성한 것은 도광판(130)의 투명한 성질이 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치(1000)는 화상을 형성하는 광으로서 백라이트 광(Lb)과 디스플레이 장치의 전방(front side)에서 입사하는 외부광(Lf)을 모두 사용할 수 있도록 제안된 것인데, 이를 위하여, 도광판(130)은 양 방향에서 입사되는 백라이트 광(Lb)과 외부광(Lf)을 투과시키도록 투명성을 가져야 한다. 입사된 광들은 출광면(130a)으로 출사되어야 하는데, 확산 반사부(132)는 광을 다양한 방향으로 확산 반사시켜, 다시 출광면(130a)에 도달하는 광들이 전반사가 일어나지 않고 출사되도록 한다. 또한, 확산 반사부(132)는 무효 영역(R2)에 대응하는 위치에 마련되므로 외부광(Lf)이 도광판(130)에 입사하는 것을 방해하지 않으며, 도광판(130)이 실직적으로 투명한 기능을 유지하게 한다.
도 2를 참조하면, 확산 반사부(132)는 무효 영역(R2)에 대응하는 위치에 마련된다. 확산 반사부(132)가 무효 영역(R2)과 마주하는 부분의 면적은 무효 영역(R2)의 면적과 같거나 또는 이보다 작게 형성된다. 도면에는 확산 반사부(132)가 무효 영역(R2)에 대응하는 위치마다 형성되어 있지만, 이는 예시적인 것이고, 필요에 따라, 예를 들어, 출광면(130a)에서 출사되는 광의 균일도를 고려하여, 무효 영역(R2)에 대응하는 출광면(130a)의 어떤 위치에는 확산 반사부(132)가 형성되지 않을 수 있다. 마찬가지로, 확산 반사부(132)의 크기나 형상은 그 위치에 관계없이 일정하게 도시되어 있지만, 이는 예시적인 것이며 출광면(130a)에서의 광 균일도를 고려하여 다르게 조절될 수 있다. 또한, 도시된 무효 영역(R2)의 형상이나 크기는 예시적인 것이며, 디스플레이 패널의 종류에 따라 구체적인 형태가 달라질 수 있다.
이와 같은 구조의 디스플레이 장치(1000)가 화상을 형성하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 백라이트 광(Lb)은 도광판(130)의 일측면에서 입사되어 도광판(130)의 출광면(130a)이나 이에 마주하는 하면에서 전반사되며 진행하다가 확산 반사부(132)에 도달한다. 확산 반사부(132)는 광을 다양한 방향으로 확산 반사시키는데, 이와 같이 확산 반사된 광들 중 도광판(130)의 하면에 전반사 임계각보다 작은 각으로 입사한 광은 도광판(130)의 하면을 통과하여 컬러 반사부(120)로 입사된다. 컬러 반사부(120)는 입사된 광을 다시 도광판(130) 쪽으로 반사시키는데, 컬러 반사부(120)는 복수의 컬러 영역을 구비하므로 이에서 반사된 광은 해당하는 컬러를 갖게 된다. 컬러 반사부(120)에서 반사되고 도광판(130)의 하면을 통해 입사된 컬러광은 도광판(130)의 출광면(130a)에 전반사 임계각보다 작은 각으로 입사되어 출 광면(130a)을 통해 출사된다. 한편, 확산 반사부(132)에서 확산 반사된 후 도광판(130)의 하면에 전반사 임계각보다 큰 각으로 입사하여 전반사된 광도 도광판(130)의 내부를 진행하는 동안 확산 반사부(132)를 재차 만나게 되고 결국은 도광판(130)의 하면을 통과하고 컬러 반사부(120)에서 반사되며 소정 컬러광으로 출광면(130a)에서 출사되게 된다. 출광면(130a)을 통해 출사된 광은 광변조부(200)에 입사하는데 화상 정보에 따라 각각의 화소가 온/오프 구동되며 입사광을 투과시키거나 차단한다. 각각의 화소가 온/오프 구동되는 원리는 광변조부(200)로 채택되는 디스플레이 패널의 종류에 따라 다르며, 당업자에게 알려진 구체적인 원리가 적용될 수 있다.
디스플레이 장치(1000)의 전방에서 입사하는 외부광(Lf)은 광변조부(200)에 입사된다. 광변조부(200)의 개개의 화소는 화상 정보에 따라 온/오프 구동되며 입사된 외부광(Lf)을 투과시키거나 차단한다. 여기서도 마찬가지로, 각각의 화소가 온/오프 구동되는 원리는 광변조부(200)로 채택되는 디스플레이 패널의 종류에 따라 다르다. 외부광(Lf)은 광을 투과시키는 온(on) 상태로 구동되는 화소를 지나 도광판(130)에 입사한다. 외부광(Lf)이 도광판(130)에 입사할 때, 도광판(130)에 형성된 확산 반사부(132)는 문제되지 않는다. 확산 반사부(132)는 광변조부(200)의 무효 영역(R2)과 마주하는 위치에만 형성되어 있으므로, 외부광(Lf)이 도광판(130)에 입사하는 것을 방해하지 않기 때문이다. 입사된 외부광(Lf) 중 도광판(130)의 하면에 전반사 임계각보다 작은 각으로 입사한 광은 도광판(130)의 하면을 통과하여 컬러 반사부(120)로 입사되고, 컬러 반사부(120)에서 반사될 때 해당하는 컬러를 갖게 된다. 도광판(130)의 하면을 통해 입사된 컬러광은 도광판(130)의 출광면(130a)에 전반사 임계각보다 작은 각으로 입사되어 출광면(130a)을 통해 출사된다. 한편, 도광판(130)에 입사된 외부광(Lf) 중 도광판(130)의 하면에 전반사 임계각보다 큰 각으로 입사하여 전반사된 광도 도광판(130)의 내부를 진행하는 동안 확산 반사부(132)를 만나 확산 반사되며 결국은 도광판(130)의 하면을 통과하고 컬러 반사부(120)에서 반사되며 소정 컬러광으로 출광면(130a)에서 출사되게 된다. 출광면(130a)을 통해 출사된 광은 화상 온(on) 모드로 구동되는 화소를 투과한다.
이와 같이 백라이트 광(Lb)과 외부광(Lf)은 모두 화상 형성광으로 기여할 수 있다. 즉, 외부광(Lf)의 조도에 따라 외부광(Lf)이나 백라이트광(Lb) 중 어느 하나만을 화상 형성광으로 사용하거나, 이들을 함께 화상 형성광으로 사용할 수 있으므로, 전력소모가 적으며 시인성이 좋은 디스플레이를 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(2000)의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다. 디스플레이 장치(2000)는 광원(110), 도광판(130), 컬러 반사부(120) 및 광변조부(200)를 포함하며, 도광판(130)의 출광면(130a)에는 확산 반사부(134)가 광변조부(200)의 무효 영역(R2)과 마주하는 위치에 마련되어 있다. 본 실시예는 무효 영역(R2)과 마주하는 확산 반사부(134)의 면적이 일정하지 않으며, 광원(110)에서 멀어짐에 따라 커지는 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있다. 이 와 같은 구성은 출광면(130a)에서 출사되는 광의 휘도를 균일하게 하기 위한 예시적 구성으로서 선택될 수 있다.
도 3의 실시예의 변형예로서, 도시하지는 않았으나, 확산 반사부(134)의 조밀도, 즉, 각 화소 영역에서 확산 반사부(134)가 차지하는 영역의 비를 광원(110)으로부터의 거리에 따라 다르게 하는 구성도 가능하다. 예를 들어, 무효 영역(R2)과 마주하는 출광면(130a) 상의 모든 영역에 확산 반사부(134)가 형성되는 것은 아니며 무효 영역(R2)에 대응하는 어떤 위치에는 확산 반사부(134)가 형성되지 않을 수 있는데, 이 때, 확산 반사부(134)의 조밀도를 광원(110)으로부터의 거리에 따라 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 확산 반사부(134)의 조밀도가 광원(110)에서 멀어질수록 커지도록 구성할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(3000)의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다. 디스플레이 장치(3000)는 광원(110), 도광판(130), 컬러 반사부(120) 및 광변조부(200)를 포함하며, 도광판(130)의 출광면(130a)에는 확산 반사부(136)가 광변조부(200)의 무효 영역(R2)과 마주하는 위치에 마련되어 있다. 본 실시예는 확산 반사부(136)가 산란물질과 형광물질이 혼합되어 이루어진 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있다. 확산 반사부(136)에 포함되는 형광물질은 광원(110)에서 방출된 광 에너지에 의해 여기되어 광원(110)에서 방출된 광의 파장보다 긴 파장 대역의 광을 방출한다. 형광물질에서 방출되는 광의 파장 대역은 형광물질의 구체적인 종류에 따라 정해진다. 예를 들어, 광원(110)을 청색 발광 다이오드나 자외선 발광 다이오드로 구성하고, 이로부터 방출된 광에너지에 의해 형광물질에서 적색, 녹색, 청색광이 방출되도록 형광물질을 선택할 수 있다. 또한, 광원(110)은 백색광을 발광하도록 구성될 수도 있는데, 이 경우에는, 백색광 성분에 일부 포함된 비가시광 영역 성분을 제거할 수 있도록 형광물질이 정해질 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(4000)의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다. 디스플레이 장치(4000)는 광원(110), 도광판(130), 컬러 반사부(120) 및 광변조부(200)를 포함하며, 도광판(130)의 출광면(130a)에는 확산 반사부(138)가 광변조부(200)의 무효 영역(R2)과 마주하는 위치에 마련되어 있다. 본 실시예는 확산 반사부(138)의 형태에서 다른 실시예들과 차이가 있다. 확산 반사부(138)는 출광면(130a)을 소정 산란 패턴으로 음각하고, 음각된 패턴 위에 반사막을 코팅한 형태로 구성되어 있다.
본 실시예의 변형예로서, 도시되지는 않았으나, 출광면(130a)에 소정 산란 패턴을 양각하고, 양각된 패턴 위에 반사막을 코팅하여 확산 반사부(138)를 형성하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(5000)의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다. 디스플레이 장치(5000)는 광원(110), 도광판(130), 컬러 반사부(122) 및 광변조부(200)를 포함하며, 도광판(130)의 출광면(130a)에는 확산 반사부(132)가 광변조부(200)의 무효 영역(R2)과 마주하는 위치에 마련되어 있다. 본 실시예는 컬러 반사부(122)의 형태에서 다른 실시예들과 차이가 있다. 컬러 반사부(122)의 각각의 컬러 영역이 도광판(130)과 마주하는 면은 도광판(130) 쪽으로 오목하게 형성되어 있다. 이러한 구성은 램버시안(Lambertian) 산란보다 산란각 을 좁히는 역할을 하며, 화소간 크로스토크(color cross talk)를 줄이고 휘도 상승 효과를 낼 수 있도록 제시된 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(7000)의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다. 디스플레이 장치(7000)는 광원(110), 도광판(130), 컬러 반사부(120) 및 광변조부(200)를 포함하며, 도광판(130)의 출광면(R2)에는 확산 반사부(132)가 광변조부(200)의 무효 영역(R2)과 마주하는 위치에 마련되어 있다. 본 실시예는 컬러 반사부(120)가 투과형 컬러 필터(124)와 반사판(127)으로 이루어진 점에서 다른 실시예들과 차이가 있다. 이러한 투과형 컬러 필터(124)는 예를 들어, 투명시트에 적색, 녹색, 청색의 염료들을 규칙적으로 배열시켜 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치(8000)의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다. 디스플레이 장치(8000)는 광원(110), 회절 광학부(115), 도광판(130), 컬러 반사부(120) 및 광변조부(200)를 포함하며, 도광판(130)의 출광면(130a)에는 확산 반사부(132)가 광변조부(200)의 무효 영역(R2)과 마주하는 위치에 마련되어 있다. 본 실시예는 도광판(130)에 대한 광원(110)의 배치 구조에서 다른 실시예들과 차이가 있다. 즉, 도광판(130)의 두께를 극소화하기 위해 광원(110)을 도광판(130)의 일측 하부에 배치하고, 광원(110)과 도광판(130) 사이에 회절 광학부(115)를 마련하고 있다. 회절 광학부(115)는 특정 회절 차수의 광 효율이 높아지도록 설계된 회절 그레이팅 또는 홀로그램 패턴으로 구성될 수 있다. 회절 광학부(115)에 의해 광원(110)에서의 광이 도광판(130)의 내부를 진행할 수 있도록 도광판(130)의 하면에 큰 입사각으로 입사하게 된다. 광원(110)을 도광판(130)의 측 면 쪽에 배치하는 경우, 도광판(130)의 최소 두께는 광원(110)의 두께로 제한되는데, 이와 같은 구성에서는 도광판(130)의 두께 t2를 광원(110)의 두께 t1보다 작게 하는 것이 가능하며, 도광판(130)의 측면에서 광이 입사되는 것과 실질적으로 동일한 광경로를 형성할 수 있다.
도 3 내지 도 8에서 설명한 실시예들은 도 1의 실시예와 일부 구성요소가 변경된 형태로서 그 차이점을 중심으로 설명되었다. 외부광(Lf)과 백라이트 광(Lb)을 화상 형성광으로 사용하여 화상을 형성하는 작용은 도 1의 실시예에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 또한, 예시된 실시예 이외에도, 설명된 실시예들의 다양한 조합으로 디스플레이 장치를 구성하는 것이 가능하다.
이러한 본원 발명인 백라이트 유닛 및 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 보이는 단면도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치에서 도광판의 확산 반사부가 화소 영역의 무효 영역에 대응하여 배치된 구조를 보인다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보이는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...광원 115...회절 광학부
120, 122...컬러 반사부 124...투과형 컬러필터
127...반사판 130...도광판
132, 134,136,138...확산 반사부 200...광변조부

Claims (17)

  1. 광원;
    상기 광원으로부터의 광 또는 입사된 외부광을 내부에서 가이드하며 출광면으로 출사시키는 것으로, 상기 출광면에 확산 반사부가 형성된 도광판;
    상기 도광판의 하부에 마련된 것으로, 소정 컬러의 광을 반사하는 복수의 컬러 영역이 어레이된 컬러 반사부;
    상기 도광판의 상부에 마련되어 입사된 광을 변조하여 화상을 형성하는 것으로, 상기 복수의 컬러 영역 각각에 대응하는 복수의 화소 영역을 가지며 상기 복수의 화소 영역 각각은 유효 영역과 무효 영역으로 이루어진 광변조부;를 포함하며,
    상기 확산 반사부는 상기 무효 영역과 마주하는 위치에 마련된 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서
    상기 확산 반사부가 상기 무효 영역과 마주하는 부분의 면적은 상기 무효 영역의 면적 이하인 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서
    상기 확산 반사부가 상기 무효 영역과 마주하는 부분의 면적은 상기 광원으로부터의 거리에 따라 달라지는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서
    상기 확산 반사부가 상기 무효 영역과 마주하는 부분의 면적은 상기 광원에서 멀어질수록 커지는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서
    상기 확산 반사부의 조밀도는 상기 광원으로부터의 거리에 따라 달라지는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서
    상기 확산 반사부의 조밀도는 상기 광원에서 멀어질수록 커지는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서
    상기 확산 반사부는 상기 출광면 상에 산란물질이 도포된 형태로 이루어진 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서
    상기 확산 반사부는 형광물질이 첨가된 산란물질로 이루어지는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서
    상기 광원은 청색 발광 다이오드 또는 자외선 발광 다이오드로 구성되는 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 확산 반사부는 상기 출광면 상에 음각 또는 양각된 산란 패턴 및 상기 산란 패턴 위에 코팅된 반사막으로 이루어진 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 반사부는 반사형 컬러 필터로 이루어진 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 반사형 컬러 필터는 광결정형 컬러 필터로 이루어진 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 반사부는 투과형 컬러필터와 반사판으로 구성된 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 반사부는 상기 각각의 컬러 영역이 상기 도광판과 마주하는 면이 상기 도광판 쪽으로 오목한 디스플레이 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 도광판의 일측 하부에 마련되고,
    상기 광원과 상기 도광판 사이에 회절 광학부가 마련된 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 도광판의 두께는 상기 광원의 두께보다 얇은 디스플레이 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광변조부는 액정 패널, 염료형 PDLC 패널, 전기 영동 디스플레이 패널, 전기 변색 디스플레이 패널, 전기 습윤 디스플레이 패널, MEMS 셔터 중 어느 하나로 구성된 디스플레이 장치.
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