WO2019004649A1

WO2019004649A1 - 입체감을 갖는 디스플레이장치

Info

Publication number: WO2019004649A1
Application number: PCT/KR2018/006996
Authority: WO
Inventors: 김용범; 박인수
Original assignee: 주식회사 토비스
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2019-01-03
Also published as: KR101897246B1

Abstract

본 발명은 영상을 표시하는 디스플레이장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치는 광원의 빛을 확산시켜 입체형상으로 보이도록 미리 설정된 입체형상을 가지며 광원의 빛을 확산시켜 제공하는 입체형상판, 및 상기 입체형상에 영상이 입혀져 보이도록 상기 입체형상판의 전방에 배치되어 영상을 표시하는 평편한 디스플레이패널을 포함한다. 따라서, 곡면형태의 입체감을 갖는 디스플레이장치를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 입체감을 갖는 디스플레이장치를 제공할 수 있다.

Description

입체감을 갖는 디스플레이장치

본 발명은 영상을 표시하는 디스플레이장치에 관한 것이다.

일반적으로 디스플레이장치는 영상을 표시하기 위한 장치로서, 근래에는 몰입감과 입체감을 향상시키기 위해 커브드(curved) 디스플레이장치라 일컬어지는 곡면형 디스플레이장치가 개시된 바가 있다.

한편, 곡면형 디스플레이장치를 제조하기 위해서는 평판형 디스플레이패널을 용이하게 곡면으로 휠 수 있도록 디스플레이패널의 하부 기판유리와 상부 기판유리의 두께를 얇게 식각하여 제조된다.

종래에 곡면 형태의 디스플레이 패널을 제조하기 위한 방법은 한국공개특허공보 제10-2011-0030732호(2011.3.4.공개)에 개시된 바가 있다.

상기한 종래의 곡면 형태의 디스플레이 패널 제조 방법은 유리로 형성되며 서로 마주하는 하부 기판과 상부 기판, 그리고 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함하는 평면 형태의 액정 패널을 이용하여 곡면 형태의 디스플레이 패널을 제조하는 방법이며, 상기 하부 기판과 상기 상부 기판이 미리 설정된 두께로 감소하도록 외측 일부를 깎아내는 단계, 그리고 상기 깎아진 하부 기판과 상부 기판을 상기 원하는 곡면 형태로 휜 후에 바깥 면에 상기 원하는 곡면 형태와 동일한 형태로 투명 고분자층을 각각 형성하거나 상기 원하는 곡면 형태와 동일한 형태로 미리 제조된 투명 기판을 각각 접착하는 단계를 거쳐 제조하였다.

하지만, 종래의 곡면 형태의 디스플레이 패널 제조 방법은 평편한 디스플레이 패널을 두께가 얇아지도록 식각한 후, 휘어 제조하기 때문에 식각액의 침투에 의한 불량 또는 불균일한 식각에 의한 불량 또는 휠 때의 파손되는 불량이 발생하여 제조비용이 높고 제조가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 디스플레이패널이 휘어진다 하더라도 쉽게 파손되어 다양한 형태로 휘어진 디스플레이 패널을 제작하기 난해한 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 식각 공정을 거치지 않아 제조비용을 감소시키고 용이하게 곡면형태의 입체감을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 입체감을 부여할 수 있는 입체감을 갖는 디스플레이장치를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치는 광원의 빛을 확산시켜 입체형상으로 보이도록 미리 설정된 입체형상을 가지며 광원의 빛을 확산시켜 제공하는 입체형상판, 및 상기 입체형상에 영상이 입혀져 보이도록 상기 입체형상판의 전방에 배치되어 영상을 표시하는 평편한 디스플레이패널을 포함한다.

상기 입체형상은 미리 설정된 곡면 또는 미리 설정된 요철형상으로 형성될 수 있다.

상기 입체형상은 미리 설정된 곡면으로 형성되고, 상기 입체형상판은 복수 개가 연결되어 미리 설정된 곡면의 형상으로 형성될 수 있다.

상기 입체형상은 미리 설정된 곡면으로 형성되고, 상기 디스플레이패널은 상기 곡면을 따라 복수 개가 연결되어 설치될 수 있다.

상기 입체형상은 미리 설정된 요철형상으로 형성되며, 상기 디스플레이패널은 관람자의 시선에서 상기 입체형상과 대응되는 부분에 영상을 표시할 수 있다.

상기 입체형상판과 상기 디스플레이패널의 둘레를 감싸 보호하는 케이스를 포함하고, 상기 입체형상판은 상기 케이스에 교체 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 입체형상판은 상기 광원의 빛을 확산시켜 제공하는 베이스플레이트와, 상기 입체형상으로 형성되어 상기 베이스플레이트에 선택적으로 안착되어 상기 입체형상을 제공하는 확산요철부재를 포함할 수 있다.

상기 입체형상판과 상기 디스플레이패널의 사이 거리를 간격을 조절하는 간격조절부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 입체형상판을 곡면 형태로 제작하여 입체감을 갖는 디스플레이장치를 용이하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 곡면형태의 디스플레이장치를 제작하기 위해 식각 과정을 거치지 않아 불량을 최소화하고 제작비용을 감소시킬 수 있다.

또한, 입체형상판을 다양한 입체형상으로 형성하여 다양한 형태의 입체감을 갖는 디스플레이장치를 제공할 수 있다.

또한, 요철가동기구가 확산요철부재를 선택적으로 입체형상판에 위치시켜 선택적으로 입체감을 부여할 수 있다.

또한, 입체형상판의 교체가 가능하여 원하는 형태의 입체감을 제공할 수 있으며, 간격조절부가 설치되어 디스플레이패널과 입체형상판의 간격을 조절함으로써, 최적의 입체감을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 입체감을 갖는 디스플레이장치의 개념을 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치를 개략적으로 도시한 측단면도로서, 복수 개의 디스플레이패널을 설치한 상태를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치를 개략적으로 도시한 측단면도로서, 입체형상판의 다른 곡면형태를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치를 개략적으로 도시한 측면도로서, 요철가동기구를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치를 개략적으로 도시한 사시도로서, 케이스에서 입체형상판을 탈착하는 상태를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치를 개략적으로 도시한 측면도로서, 간격조절부에 의해 디스플레이패널과 입체형상판의 사이 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입체감을 갖는 디스플레이장치는 입체형상판(100)과 디스플레이패널(200)을 포함할 수 있다.

이 입체형상판(100)은 광원(130)의 빛을 확산시켜 디스플레이패널(200)로 제공할 수 있으며, 디스플레이패널(200)은 입체형상판(100)에서 제공되는 빛을 전달받아 표시되는 영상을 선명하게 표시할 수 있다.

그리고, 입체형상판(100)은 확산판으로 구현되거나, 확산판에 덧대어져 구성될 수 있으며, 입체형상판(100)은 광원(130)을 포함하는 백라이트 유닛의 형태로 제공될 수 있으며, 백라이트 유닛은 광원(130)이 둘레에 설치되는 에지형 또는 광원(130)이 후방에 설치되는 직하형일 수 있다.

실시예에서 입체형상판(100)은 백라이트유닛에 설치되는 확산판으로 구현하였다.

또한, 백라이트 유닛은 입체형상판(100) 외의 광원(130)의 방향을 변경하는 도광판, 광원(130)을 반사시키는 반사판, 및 광학적으로 광을 변경하는 광학필름을 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 디스플레이패널(200)은 입체형상판(100)의 관람자의 시선 전방에 위치되어 영상을 표시할 수 있으며, 디스플레이패널(200)은 LCD패널일 수 있으며, 평편한 평면으로 형성될 수 있다.

*여기서, LCD패널은 박막트랜지스터 기판과, 컬러필터기판, 및 박막트랜지스터 기판과 컬러기판의 사이에 위치되는 고분자액정층을 포함하여 구성될 수 있으며, LCD패널의 특성상 배경이 투과되어 보인다.

이와 같이 구성된 본 발명의 입체감을 갖는 디스플레이장치는 디스플레이패널(200)은 내부가 투과되어 보이기 때문에 실질적으로 입체형상판(100)의 입체형상이 관람자의 시선으로 들어온다.

그리고, 디스플레이패널(200)에서 표시되는 영상은 입체형상판(100)에서 제공되는 백색의 광이 컬러필터기판을 거치면서 특정한 파장을 갖는 빛을 선택적으로만 투과하면서 보인다.

즉, 실질적인 입체형상은 입체형상판(100)의 형상이 보이며, 디스플레이패널(200)은 단지 색상으로서 영상을 표시하기 위한 색상필터의 기능을 수행하기 때문에 디스플레이패널(200)을 통해 관람자에게 보여지는 영상은 마치, 입체형상판(100)의 입체형상에 디스플레이패널(200)의 영상이 입혀진 것과 같이 보인다.

이렇게 입체형상판(100)을 평면이 아닌 입체적인 형상으로 형성할 경우, 관람자는 입체형상판(100)의 입체형상에 색상 또는 영상이 입혀진 것과 같은 입체감을 느낄 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치는 입체형상판(100)의 입체형상을 미리 설정된 곡면으로 형성하여 입체감을 발생하였다.

제1 실시예에서 입체형상판(100)은 평편한 디스플레이패널(200)을 입체형상판(100)의 전방에 위치시키고, 입체형상판(100)을 관람자가 바라보는 시선에서 오목한 곡면을 가지도록 형성하였다.

이와 같이 구성된 제1 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치는 디스플레이패널(200)에서 영상이 입체형상판(100)의 곡면에 입혀진 것과 같이 보이기 때문에 관람자는 마치 곡면 디스플레이장치를 바라보는 것과 같은 입체감을 느낄 수 있다.

*이때, 곡면의 입체감은 관람자가 시선에서 바라보는 거리에 따른 입체형상판(100)의 휘도 차에 의해서도 발생할 수도 있다.

여기서, 입체형상판(100)의 곡면은 대형 디스플레이장치를 구현하기 위해 동일한 곡률을 갖는 입체형상판(100)을 복수 개 연결하여 구성되거나, 좌우 또는 상하로 관람자의 시선을 향해 오목 또는 볼록한 곡면, 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 오목과 볼록이 연속되는 곡면 등 다양한 형태의 곡면으로 구현될 수 있다.

한편, 입체형상판(100)을 곡면으로 형성할 경우에는 입체형상판(100)과 디스플레이패널(200)의 거리가 멀수록 입체감을 느끼는 정도가 낮아지기 때문에 입체형상판(100)과 디스플레이패널(200)의 거리는 최소화되는 것이 바람직하다.

이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 대형의 디스플레이장치를 구현할 때에는 입체형상판(100)의 곡면을 따라 복수 개의 디스플레이패널(200)을 설치하는 형태로 제작하는 것이 좋다.

따라서, 제1 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치는 입체형상판(100)의 입체형상을 곡면으로 형성하여 디스플레이패널(200)을 휘지 않고도 곡면의 입체감을 느낄 수 있기 때문에 디스플레이패널(200)을 휘기 위해 두께를 얇게 식각하는 등의 복잡한 공정이 필요 없어 제작이 용이하고, 제작비용을 감소시킬 수 있는 곡면형태의 입체감을 갖는 디스플레이장치를 제작할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치는 입체형상판(100)의 입체형상을 요철형상으로 형성하여 입체감을 발생하였다.

제2 실시예에 따른 입체형상판(100)은 미리 설정된 요철형상으로 형성된 입체형상을 입체형상판(100)에 형성하고, 입체형상이 형성된 입체형상판(100)의 전방에 디스플레이패널(200)을 위치시켜 관람자는 마치 입체형상판(100)의 요철형상에 디스플레이패널(200)에서 표시되는 영상이 입혀진 것과 같은 입체감을 느낄 수 있다.

이때, 입체형상판(100)에 형성되는 요철형상은 프레스에 의해 열적 가공하여 입체형상판(100)에 일체로 형성하거나, 확산판과 같이 광원의 빛을 확산시켜 제공할 수 있는 베이스플레이트에 입체형상으로 형성되어 빛을 확산시키는 재료로 형성된 확산요철부재(110)를 광학성 접착제로 부착하는 형태로도 구성될 수 있다.

그리고, 디스플레이패널(200)에서는 입체감을 부각시키기 위해 관람자의 시선에서 보이는 입체형상과 대응되는 부분에 입체형상에 관련된 영상을 표시함으로써, 입체형상에 마치 영상이 합성되어 보이도록 구성될 수 있다.

예컨대, 도 5에서와 같이 입체형상판(100)의 입체형상이 게임기의 버튼의 형상일 경우, 디스플레이패널(200)에서는 입체형상판(100)의 입체형상과 대응되는 부분에 버튼과 관련된 영상을 표시함으로써, 관람자는 색상 또는 영상이 입혀진 형태의 버튼의 입체감을 느낄 수 있다.

제2 실시예에서는 요철의 입체형상을 게임기의 버튼형상으로 형성한 것으로 도시하였지만, 입체형상은 캐릭터, 문자, 무늬, 숫자 등 다양한 형태로 오목 또는 볼록 또는 오목과 볼록이 조합된 요철형상으로 형성될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 확산요철부재(110)는 필요에 따라 선택적으로 보여지도록 입체형상판(100)에 겹쳐지도록 위치시키거나, 입체형상판(100)에서 이탈시키는 요철가동기구(300)를 포함할 수 있다.

이 요철가동기구(300)는 길이가 신축 가능한 실린더에 확산요철부재(110)를 결합하여 실린더의 신축에 따라 확산요철부재(110)가 베이스플레이트 상에 위치되거나, 베이스플레이트 상에 위치된 확산요철부재(110)를 제거하는 형태로 선택적으로 입체형상을 관람자에게 제공할 수 있다.

이때, 확산요철부재(110)를 투명체로 형성된 암에 설치하여 암을 구동모터에 의해 회전시키는 형태로 확산요철부재(110)를 입체형상판(100)에 위치하거나 입체형상판(100)에 위치된 확산요철부재(110)를 제거할 수 있다.

이 외 요철가동기구(300)는 입체형상판(100) 상에 확산요철부재(110)를 위치시키거나, 입체형상판(100) 상에서 확산요철부재(110)를 제거할 수 있는 다양한 공지된 기계적인 구성들로 구현될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 입체형상판(100)은 원하는 요철형상이 미리 형성된 입체형상판(100)으로 교체하도록 구성될 수 있다.

이때, 입체형상판(100)은 디스플레이패널(200)과 함께 입체형상판(100) 및 백라이트 유닛을 수용하는 케이스(400)의 둘레에 입체형상판(100)을 탈착시킬 수 있는 교체홈(410)을 형성하여 교체홈(410)을 통해 원하는 입체형상이 형성된 입체형상판(100)을 디스플레이패널(200)과 백라이드 유닛의 사이에 끼워 넣는 형태로 입체형상판(100)을 탈착하도록 구성할 수도 있다.

케이스(400)에는 입체형상판(100)의 삽입되는 방향을 가이드하는 가이드돌기(430)가 형성되어 입체형상판(100)을 케이스(400)에 설치시 가이드돌기(430)에 끼워 결합하는 형태로 입체형상판(100)을 설치할 수 있다.

따라서, 제2 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치는 입체형상판(100)이 입체형상으로 형성되고 디스플레이패널(200)에서는 입체형상판(100)과 대응되는 부분에 입체형상과 관련된 영상을 표시함으로써, 입체감을 향상시킬 수 있다.

또한, 확산요철부재(110)가 요철가동기구(300)에 의해 입체형상판(100)에 올려놓거나 입체형상판(100)에서 제거하여 선택적으로 입체감을 발생시킬 수 있다.

또한, 케이스(400)에 교체홈(410)이 형성되어 원하는 요철형상을 갖는 입체형상판(100)을 교체하여 사용할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치는 간격조절부(500)를 포함할 수 있다.

이 간격조절부(500)는 입체감이 부각시키기 위해 입체형상판(100)과 디스플레이패널(200)의 사이 간격을 조절할 수 있다.

한편, 간격조절부(500)는 디스플레이패널(200)의 후방에 위치된 입체형상판(100)이 전방 또는 후방으로 이동 가능하도록 구성되어 디스플레이패널(200)과 입체형상판(100)의 사이 간격을 조절할 수 있으며, 간격조절부(500)는 수동조작 또는 자동조작에 의해 디스플레이패널(200)과 입체형상판(100)의 사이 간격을 조절할 수 있다.

그리고, 간격조절부(500)는 디스플레이패널(200)에는 나사봉(510)이 회전 가능하게 결합되고, 입체형상판(100)에는 나사봉(510)에 나사체결되는 너트부(530)가 설치되며, 나사봉(510)에는 간격조절모터(550)가 결합되어 간격조절모터(550)가 나사봉(510)을 회전시키는 회전방향에 따라 나사봉(510)에 체결되는 너트부(530)가 나사봉(510)을 따라 전방 또는 후방으로 이동시킴으로써, 너트부(530)에 결합된 입체형상판(100)의 위치를 변경하여 디스플레이패널(200)과 입체형상판(100)의 사이 간격을 조절할 수 있다.

이때, 입체형상판(100)이 간격조절부(500)에 의해 이동 시 입체형상판(100) 뿐만 아니라, 백라이트 유닛의 전체가 함께 이동하도록 구성될 수도 있다.

따라서, 제3 실시예에 따른 입체감을 갖는 디스플레이장치는 간격조절부(500)에 의해 디스플레이패널(200)과 입체형상판(100)의 사이 간격을 최적의 입체감이 발생하는 간격으로 조절함으로써, 입체감을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

*부호의 설명

100: 입체형상판 110: 확산요철부재

130: 광원 200: 디스플레이패널

300: 요철가동기구 400: 케이스

410: 교체홈 430: 가이드돌기

500: 간격조절부 510: 나사봉

530: 너트부 550: 간격조절모터

디지털가전, 디지털사이니지, 게임기, 의료장비 등 디스플레이가 적용되는 다양한 디스플레이 산업분야에 이용 가능함.

Claims

미리 설정된 입체형상을 가지며 광원의 빛을 확산시켜 제공하는 입체형상판, 및

상기 입체형상에 색상 또는 영상이 입혀져 보이도록 상기 입체형상판의 전방에 배치되어 색상 또는 영상을 표시하는 평편한 투과성의 디스플레이패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 입체형상은 미리 설정된 곡면 또는 미리 설정된 요철형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 입체형상은 미리 설정된 곡면으로 형성되고,

상기 입체형상판은 복수 개가 연결되어 미리 설정된 곡면의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 입체형상은 미리 설정된 곡면으로 형성되고,

상기 디스플레이패널은 상기 곡면을 따라 복수 개가 연결되어 설치되는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 입체형상은 미리 설정된 요철형상으로 형성되며,

상기 디스플레이패널은 관람자의 시선에서 상기 입체형상과 대응되는 부분에 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 입체형상판과 상기 디스플레이패널의 둘레를 감싸 보호하는 케이스를 포함하고, 상기 입체형상판은 상기 케이스에 교체 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 입체형상판은

빛을 확산시켜 제공하는 베이스플레이트와,

상기 입체형상으로 형성되어 상기 베이스플레이트에 선택적으로 안착되어 상기 입체형상을 제공하는 확산요철부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 입체형상판과 상기 디스플레이패널의 사이 거리를 간격을 조절하는 간격조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 디스플레이장치.