KR101721889B1 - 능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법 - Google Patents

능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 저전력 모드 또는 고화질 모드로 동작할 수 있는 콜레스테릭 LCD를 이용한 능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 입력부와 제어부를 구비한 능동형유기발광다이오드 표시장치에 있어서, 제어부에서 저전력 모드 시, 능동형유기발광다이오드를 오프시키고 콜레스테릭 LCD를 온시킴으로써 저전력 모드 화면을 표시하고, 제어부에서 고화질 모드 시, 능동형유기발광다이오드를 온시키고 콜레스테릭 LCD를 오프시킴으로써 고화질 모드 화면을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법이 제공되어, 실내 환경에서 사용할 경우 고화질 모드로 동작할 수 있으며, 실외 환경에서 사용할 경우 저전력 모드로 동작할 수 있다.

Description

능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법{Active matrix organic light-emitting diode display device, and display control method thereof}
본 발명은 능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 저전력 모드 또는 고화질 모드로 동작할 수 있는 콜레스테릭 LCD를 이용한 능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법에 관한 것이다.
최근, 휴대단말기나 전자종이 등에 이용되는 디스플레이로서 능동형유기발광다이오드 또는 LCD가 많이 이용되고 있다. 특히, LCD는 디스플레이 방식에 따라 투과형 LCD, 반사형 LCD 및 반투과형 LCD로 분류된다.
투과형 LCD는 백라이트, 패널 및 선편광판을 이용하여 일반적으로 사용되는 LCD로서 백라이트의 효율이 낮아 전류가 많이 소모되고 야외시인성이 낮은 단점이 있다. 또한, 투과형 LCD와 마찬가지로 외광을 이용하지 않으면서 디스플레이하는 능동형유기발광다이오드도 높은 광학특성을 가지는 장점이 있지만, 전력 소모가 많은 단점이 있다.
반사형 LCD는 반사판, 패널 및 원편광판을 이용하여 외광을 광원으로 사용하는 LCD로서 반사율이 20% 미만이기 때문에 실내시인성이 낮고 외광이 없는 곳에서는 디스플레이가 불가능한 단점이 있다. 이러한 반사형 LCD로서 콜레스테릭 LCD가 있는데, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 콜레스테릭 LCD를 설명하면 다음과 같다. 콜레스테릭 LCD(10)는 순차적으로 적층되어 있는, 흡수층(11), 상면에 제 1 투명전극필름(15)이 부착된 제 1 콜레스테릭액정 컬러층(first cholesteric liquid crystal color layer; 12), 상면에 제 2 투명전극필름(16)이 부착된 제 2 콜레스테릭액정 컬러층(second cholesteric liquid crystal color layer; 13), 및 상면에 제 3 투명전극필름(17)이 부착된 제 3 콜레스테릭액정 컬러층(third cholesteric liquid crystal color layer; 14)을 포함한다. 이러한 콜레스테릭 LCD(10)는 콜레스테릭액정 컬러층(12, 13, 14)의 상태가 변화할 때에만 전력이 공급되므로 쌍안정성을 가지고 소비전력이 매우 낮은 장점이 있지만, 광학특성이 낮고 응답속도가 느린 단점이 있다.
반투과형 LCD는 픽셀의 일부분에 반사판을 배치하여 일부분은 반사형으로 동작하고 다른 부분은 투과형으로 동작하는 LCD로서 투과형 LCD보다 투과특성을 조금 낮추고 야외시인성을 높인 구조이다. 그러나, 이러한 반투과형 LCD는 반사판 때문에 개구율이 감소되어 휘도가 저하되고 색재현율이 감소되는 광특성 손해가 있다. 또한, 원하는 색재현율을 얻기 위해 반사율이 2~5% 정도로 제한되기 때문에 고사양 디스플레이를 적용하기 어렵고, 능동형유기발광다이오드 기술의 적용도 어려운 실정이다. 또한, 이북(e-book) 시장 확대 등으로 인하여 요구되고 있는 전력소비량 감소에도 한계가 있다.
본 발명은, 실내 환경에서 사용하거나 동영상을 감상할 경우 고화질의 능동형유기발광다이오드로서 동작할 수 있으며, 실외 환경에서 사용하거나 이북으로서 사용할 경우 초저전력의 콜레스테릭 LCD로서 동작할 수 있는 능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 입력부와 제어부를 구비한 능동형유기발광다이오드 표시장치에 있어서, 제어부에서 저전력 모드 시, 능동형유기발광다이오드를 오프시키고 콜레스테릭 LCD를 온시킴으로써 저전력 모드 화면을 표시하고, 제어부에서 고화질 모드 시, 능동형유기발광다이오드를 온시키고 콜레스테릭 LCD를 오프시킴으로써 고화질 모드 화면을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.
바람직하게는, 표시부는, 능동형유기발광다이오드의 상면에 적층되어 있는 제 1 콜레스테릭액정 컬러층과, 제 1 콜레스테릭액정 컬러층의 상부에 적층되어 있는 제 2 콜레스테릭액정 컬러층과, 제 2 콜레스테릭액정 컬러층의 상부에 적층되어 있는 제 3 콜레스테릭액정 컬러층으로 이루어진 3개의 콜레스테릭액정 컬러층들을 구비한 콜레스테릭 LCD를 포함한다.
또한, 본 발명은, 입력부에 의해 저전력 모드 또는 고화질 모드 중 어느 하나의 모드를 입력하는 모드 입력 단계; 모드 입력 단계에서 저전력 모드 또는 고화질 모드 중 어느 모드가 입력되었는지를 제어부에 의해 결정하는 모드 결정 단계; 모드 결정 단계에서 저전력 모드가 입력되었다고 결정된 경우, 표시부에 의해 능동형유기발광다이오드를 오프시키고 콜레스테릭 LCD를 온시킴으로써 저전력 모드 화면을 표시하는 저전력 모드 화면 표시 단계; 및 모드 결정 단계에서 고화질 모드가 입력되었다고 결정된 경우, 표시부에 의해 능동형유기발광다이오드를 온시키고 콜레스테릭 LCD를 오프시킴으로써 고화질 모드 화면을 표시하는 고화질 모드 화면 표시 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치의 표시제어방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 실내 환경에서 사용하거나 동영상을 감상할 경우 고화질의 능동형유기발광다이오드로서 동작할 수 있으며, 실외 환경에서 사용하거나 이북으로서 사용할 경우 초저전력의 콜레스테릭 LCD로서 동작할 수 있는 능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법이 제공된다.
도 1은 종래기술에 따른 콜레스테릭 LCD의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치의 표시부의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 표시부의 저전력 모드(mode) 동작을 설명하는 도이다.
도 4는 도 2에 도시된 표시부의 고화질 모드 동작을 설명하는 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치의 표시제어방법의 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치 및 그의 표시제어방법의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치의 표시부의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 표시부의 저전력 모드(mode) 동작을 설명하는 도이며, 도 4는 도 2에 도시된 표시부의 고화질 모드 동작을 설명하는 도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치의 블록도이다.
도 2 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치를 설명하면 다음과 같다. 능동형유기발광다이오드 표시장치는 입력부(51), 제어부(52) 및 표시부(53)를 포함한다.
입력부(51)는 저전력 모드 또는 고화질 모드 중 어느 하나의 모드를 입력하는 구성요소로서, 사용자에 의해 모드가 선택될 수 있는 터치 패드나 키 패드, 또는 자동으로 모드가 선택될 수 있는 센서로 이루어질 수 있다.
제어부(52)는, 입력부(51)로부터 저전력 모드 입력 신호 또는 고화질 모드 입력 신호를 수신하여 저전력 모드 또는 고화질 모드 중 어느 모두가 입력되었는지를 결정한 후에, 저전력 모드가 입력된 것으로 결정되면 저전력 모드 제어 신호를 표시부(53)로 송신하고, 고화질 모드가 입력된 것으로 결정되면 고화질 모드 제어 신호를 표시부(53)로 송신하는 구성요소로서, 마이크로프로세서 칩으로 이루어질 수 있다.
표시부(53)는 저전력 모드 화면 또는 고화질 모드 화면을 표시하는 구성요소로서, 능동형유기발광다이오드(21) 및 콜레스테릭 LCD(28)를 포함한다.
콜레스테릭 LCD(28)는 능동형유기발광다이오드(21)의 상면에 적층되어 있는 제 1 콜레스테릭액정 컬러층(22), 제 1 콜레스테릭액정 컬러층(22)의 상부에 적층되어 있는 제 2 콜레스테릭액정 컬러층(23), 및 제 2 콜레스테릭액정 컬러층(23)의 상부에 적층되어 있는 제 3 콜레스테릭액정 컬러층(24)으로 이루어져 있다. 본 실시형태의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 콜레스테릭액정 컬러층(22)은 청색광(38c)을 선택적으로 반사하거나 투과하고, 제 2 콜레스테릭액정 컬러층(23)은 녹색광(38b)을 선택적으로 반사하거나 투과하고, 제 3 콜레스테릭액정 컬러층(24)은 적색광(38a)을 선택적으로 반사하거나 투과한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 3개의 콜레스테릭액정 컬러층들(22, 23, 24) 중 하나는 적색광을 선택적으로 반사하거나 투과하고, 나머지 2개의 콜레스테릭액정 컬러층들 중 하나는 녹색광을 선택적으로 반사하거나 투과하고, 상기 나머지 2개의 콜레스테릭액정 컬러층들 중 나머지 하나는 청색광을 선택적으로 반사하거나 투과하는 모든 경우가 가능하다.
제 1 콜레스테릭액정 컬러층(22)의 상면에는 제 1 투명전극필름(25)이 부착되어 있고, 제 2 콜레스테릭액정 컬러층(23)의 상면에는 제 2 투명전극필름(26)이 부착되어 있으며, 제 3 콜레스테릭액정 컬러층(24)의 상면에는 제 3 투명전극필름(27)이 부착되어 있다. 제 1 투명전극필름(25), 제 2 투명전극필름(26) 및 제 3 투명전극필름(27)은 각각 제 1 콜레스테릭액정 컬러층(22), 제 2 콜레스테릭액정 컬러층(23) 및 제 3 콜레스테릭액정 컬러층(24)을 고정하고, 원하는 광을 반사하거나 투과하기 위해 전압을 인가하는 역할을 한다. 또한, 투명전극필름(25, 26, 27) 각각은 ITO로 이루어져 있으며, 두께가 0.05㎛ ~ 0.12㎛인 것이 바람직하다.
도 3을 참조하여, 도 2에 도시된 표시부(53)의 저전력 모드 동작을 설명하면 다음과 같다. 저전력 모드의 경우, 능동형유기발광다이오드(21)는 오프되어 도 1의 흡수층(11)과 같은 역할을 하게 된다. 즉, 콜레스테릭액정 컬러층(22, 23, 24)만으로는 흑색을 표현할 수 없기 때문에 흑색을 표현하기 위한 흡수층이 있어야 하는데, 능동형유기발광다이오드(21)는 전원이 공급되지 않으면 발광체가 동작하지 않으므로 이론적으로 완벽한 흑색이 되어 광(38d)을 흡수하는 흡수층의 역할을 할 수 있다. 또한, 콜레스테릭 LCD(28)는 온되어, 제 1 콜레스테릭액정 컬러층(22), 제 2 콜레스테릭액정 컬러층(23) 및 제 3 콜레스테릭액정 컬러층(24)은 각각 청색광(38c), 녹색광(38b) 및 적색광(38a)을 선택적으로 반사하거나 투과한다. 이에 따라, 능동형유기발광다이오드 표시장치(20)는 저전력 콜레스테릭 LCD로서 동작할 수 있게 된다.
도 4를 참조하여, 도 2에 도시된 표시부(53)의 고화질 모드 동작을 설명하면 다음과 같다. 고화질 모드의 경우, 콜레스테릭 LCD(28)는 오프되어, 제 1 콜레스테릭액정 컬러층(22), 제 2 콜레스테릭액정 컬러층(23) 및 제 3 콜레스테릭액정 컬러층(24)은 모든 색의 광, 즉, 적색광(48a), 녹색광(48b) 및 청색광(48c) 모두를 투과하는 상태로 유지된다. 또한, 능동형유기발광다이오드(21)는 온되어, 전원이 공급되어 구동되게 된다. 능동형유기발광다이오드(21)는 실제로는 발광체 위에 일종의 막(도시되지 않음)을 입힌 상태이기 때문에, 이러한 막은 외광이 강할 경우 반사판 역할을 하게 된다. 따라서, 강한 외광이 반사되어 나오는 것을 방지하기 위해 원편광판을 상부에 부착하는 것이 필요하다. 본 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치(20)는 콜레스테릭액정 컬러층(22, 23, 24)이 원편광판으로서 기능을 할 수 있다. 특히, 콜레스테릭액정 셀의 두께가 14㎛ 이상이면 우원편광된 광이 전반사될 수 있기 때문에, 3개의 콜레스테릭액정 컬러층들(22, 23, 24) 중 하나 이상의 콜레스테릭액정 컬러층 각각의 두께가 14㎛ 이상인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 따르면, 능동형유기발광다이오드(21)의 상부에 3개의 콜레스테릭액정 컬러층들(22, 23, 24)을 적층함으로써, 실내 환경에서 사용하거나 동영상을 감상할 경우에는 하이엔드급 폰(high-end level phone) 수준의 고화질 능동형유기발광다이오드로 동작할 수 있고, 실외 환경에서 사용하거나 이북으로서 사용할 경우에는 초저전력의 콜레스테릭 LCD로서 동작할 수 있다. 또한, 종래의 능동형유기발광다이오드 표시장치와 종래의 콜레스테릭 LCD를 단순히 결합한 것이 아니라, 종래의 능동형유기발광다이오드 표시장치 중 원편광판 부분을 흡수층이 제외된 콜레스테릭 LCD로 대체한 구조이므로 종래의 능동형유기발광다이오드 표시장치와 종래의 콜레스테릭 LCD를 단순히 결합한 것보다 두께와 단가를 훨씬 감소시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치의 표시제어방법의 순서도이다. 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치의 표시방법을 설명하면 다음과 같다.
처음에, 모드 입력 단계(S1)에서, 입력부(51)에 의해 저전력 모드 또는 고화질 모드 중 어느 하나의 모드를 입력한다. 다음에, 모드 결정 단계(S2)로 진행되어, 모드 입력 단계(S1)에서 저전력 모드 또는 고화질 모드 중 어느 모드가 입력되었는지를 제어부(52)에 의해 결정한다. 모드 결정 단계(S2)에서 저전력 모드가 입력되었다고 결정된 경우, 저전력 모드 화면 표시 단계(S3)로 진행되어, 표시부(53)에 의해 능동형유기발광다이오드(21)를 오프시키고 콜레스테릭 LCD(28)를 온시킴으로써 저전력 모드 화면을 표시한다. 모드 결정 단계(S2)에서 고화질 모드가 입력되었다고 결정된 경우, 고화질 모드 화면 표시 단계(S4)로 진행되어, 표시부(53)에 의해 능동형유기발광다이오드(21)를 온시키고 콜레스테릭 LCD(28)를 오프시킴으로써 고화질 모드 화면을 표시한다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 능동형유기발광다이오드 표시장치의 표시제어방법은 입력에 따라서 저전력 모드 화면을 표시할 수도 있고 고화질 모드 화면을 표시할 수도 있기 때문에, 사용 환경이나 사용자가 보는 영상에 따라서 보다 유리한 모드 화면을 표시할 수 있다.
본 발명은 첨부된 예시 도면의 바람직한 실시형태를 중심으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정하지 않고 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이하의 청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형된 형태로 실시할 수 있음은 물론이다.
11: 흡수층
12, 22: 제 1 콜레스테릭액정 컬러층
13, 23: 제 2 콜레스테릭액정 컬러층
14, 24: 제 3 콜레스테릭액정 컬러층
15, 25: 제 1 투명전극필름
16, 26: 제 2 투명전극필름
17, 27: 제 3 투명전극필름
21: 능동형유기발광다이오드
51: 입력부
52: 제어부
53: 표시부

Claims (8)

  1. 입력부와 제어부를 구비한 능동형유기발광다이오드 표시장치에 있어서,
    상기 제어부에서 저전력 모드 시, 능동형유기발광다이오드를 오프시키고 콜레스테릭 LCD를 온시킴으로써 저전력 모드 화면을 표시하고, 상기 제어부에서 고화질 모드 시, 상기 능동형유기발광다이오드를 온시키고 상기 콜레스테릭 LCD를 오프시킴으로써 고화질 모드 화면을 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 표시부는 상기 능동형유기발광다이오드의 상면에 상기 콜레스테릭 LCD가 적층되는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 표시부는,
    상기 능동형유기발광다이오드의 상면에 적층되어 있는 제 1 콜레스테릭액정 컬러층과, 상기 제 1 콜레스테릭액정 컬러층의 상부에 적층되어 있는 제 2 콜레스테릭액정 컬러층과, 상기 제 2 콜레스테릭액정 컬러층의 상부에 적층되어 있는 제 3 콜레스테릭액정 컬러층으로 이루어진 3개의 콜레스테릭액정 컬러층들을 구비한 콜레스테릭 LCD를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 콜레스테릭액정 컬러층의 상면에, 상기 제 1 콜레스테릭액정 컬러층을 고정하고 전압을 인가하기 위한 제 1 투명전극필름이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 콜레스테릭액정 컬러층의 상면에, 상기 제 2 콜레스테릭액정 컬러층을 고정하고 전압을 인가하기 위한 제 2 투명전극필름이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 콜레스테릭액정 컬러층의 상면에, 상기 제 3 콜레스테릭액정 컬러층을 고정하고 전압을 인가하기 위한 제 3 투명전극필름이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 3개의 콜레스테릭액정 컬러층들 중 하나는 적색광을 선택적으로 반사하거나 투과하고, 나머지 2개의 콜레스테릭액정 컬러층들 중 하나는 녹색광을 선택적으로 반사하거나 투과하며, 상기 나머지 2개의 콜레스테릭 액정 컬러층들 중 나머지 하나는 청색광을 선택적으로 반사하거나 투과하는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 3개의 콜레스테릭액정 컬러층들 중 하나 이상의 콜레스테릭액정 컬러층 각각의 두께는 14㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치.
  8. 입력부에 의해 저전력 모드 또는 고화질 모드 중 어느 하나의 모드를 입력하는 모드 입력 단계;
    상기 모드 입력 단계에서 상기 저전력 모드 또는 고화질 모드 중 어느 모드가 입력되었는지를 제어부에 의해 결정하는 모드 결정 단계;
    상기 모드 결정 단계에서 상기 저전력 모드가 입력되었다고 결정된 경우, 표시부에 의해 능동형유기발광다이오드를 오프시키고 콜레스테릭 LCD를 온시킴으로써 저전력 모드 화면을 표시하는 저전력 모드 화면 표시 단계; 및
    상기 모드 결정 단계에서 상기 고화질 모드가 입력되었다고 결정된 경우, 상기 표시부에 의해 상기 능동형유기발광다이오드를 온시키고 상기 콜레스테릭 LCD를 오프시킴으로써 고화질 모드 화면을 표시하는 고화질 모드 화면 표시 단계를 포함하고,
    상기 표시부는 상기 능동형유기발광다이오드의 상면에 상기 콜레스테릭 LCD가 적층되는 것을 특징으로 하는 능동형유기발광다이오드 표시장치의 표시제어방법.
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