KR100301830B1 - 저소비전력형통신단말기 - Google Patents

Abstract

소비전력을 줄일 수 있는 저소비전력형 통신 단말기에 관한 것으로, 정보를 표시하는 기존의 LCD 패널 대신에 자체 발광이 가능하고 전력 소모가 적은 유기 EL 디스플레이 패널을 사용하고, 그 유기 EL 디스플레이 패널에서 방출되는 빛을 키 패드(key pad)부의 백라이트(backlight)로 이용함으로써, 색감이 좋고, 시야각이 넓으며, 전력 소모를 줄일 수 있으므로 사용 시간을 크게 늘릴 수 있다.

Description

저소비전력형 통신 단말기{low power consumption type communication system}

본 발명은 통신 단말기에 관한 것으로, 특히 소비전력을 줄일 수 있는 저소비전력형 통신 단말기에 관한 것이다.

일반적으로 개인용 휴대 정보 기기는 오래전에 전자 수첩이 출하된 이후로 현재는 정보처리나 정보전송, 정보교환이 가능한 휴대형 정보통신 단말기기가 주류를 이루고 있다.

그러나, 이러한 휴대형 정보통신 단말기가 보편화되기 위해서는 아직도 해결해야 할 기술들이 남아 있다.

그 중에서 경량화 기술과 장시간 사용을 위한 저소비전력기술이 매우 중요한 과제로 떠오르고 있다.

그러므로 이를 해결하기 위해 최근에는 디스플레이 기술, 고밀도 실장기술, 정보압축기술, 무선통신기술 등이 개발 진행중에 있다.

한편, 이러한 휴대형 정보통신 단말기기에서는 정보를 표시하는 수단으로써 대부분 액정 디스플레이(LCD)가 탑재되어 있다.

휴대형 정보통신 단말기에 탑재된 액정 디스플레이의 대부분은 백라이트(backlight)를 이용한 투과형이었는데, 이 액정 디스플레이들은 백라이트를 이용해야 하므로 휴대형 정보통신 단말기에서 추구하고 있는 저소비전력, 박형(경량화) 등과는 다소 거리가 멀었다.

그러므로, 이러한 단점을 보완하기 위해 반사형 액정 디스플레이가 사용되기 시작하였다.

반사형 액정 디스플레이는 백라이트 대신에 외부광을 소자내로 입사시켜 기판 뒷면에 있는 반사판에 입사광을 반사시킴으로써 디스플레이를 하고 있지만, 투과형 액정 디스플레이에 비해 약 2배의 광 손실이 있으며, 어두운 곳에서는 보조 백라이트가 필요한 단점이 있었다.

최근에는 무채색의 반사형 STN-LCD를 사용하여 전력소모를 더욱 줄이고 있다.

이 STN-LCD는 화소전극과 반사판을 일체화하여 편광판을 1매로 하고 동시에 위상차판을 이용해 광학 보상을 하여 디스플레이 하는 것으로, 밝고 높은 콘트라스트(contrast)의 무채색 표시를 얻을 수 있는 장점이 있다.

하지만, 외부의 빛이 없는 야간이나 불빛이 약한 장소에서는 여전히 백라이트를 필요로 하므로 만족할 만한 수준만큼 전력소모를 줄이지 못하고 있다.

그 일예로 요즈음 각광을 받고 있는 휴대형 정보통신 단말기 중에서 휴대폰과 같은 이동 통신 단말기의 백라이트 구조를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 이동 통신 단말기에서 플립(flip)을 제거한 상태의 외관을 보여주는 도면이고, 도 2는 이동 통신 단말기의 외곽 케이스(case)를 제거한 상태의 구조를 보여주는 도면이다.

일반적으로 이동 통신 단말기의 외부 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 LCD 패널부와 키 패드(Key Pad)부로 나누어지고, LCD 패널부는 아이콘(Icon) 표시부와 문자 표시부로 나뉜다.

그리고, LCD 패널 하단에는 LCD 패널용 백라이트로서 약 4∼8개의 발광 다이오드(LED)가 형성되어 있고, 키 패드 사이에는 키 패드용으로 별도의 발광 다이오드가 약 7∼10개 형성되어 있다.

이 발광 다이오드들은 전원부(도시하지 않음)로부터 전원을 공급받아 발광되는데, 일반적으로 개당 약 10mA 이상의 전류가 흐르므로 전체적으로 약 100mA 이상의 전력 소모가 있게 된다.

종래 기술에 따른 통신 단말기에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

LCD 패널을 사용하는 종래의 통신 단말기는 발광 다이오드와 같은 백라이트를 사용함으로써, 전력 소모가 많아 사용 시간의 증가에 어려움이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 자체 발광이 가능한 디스플레이 소자를 이용하여 전력 소모를 줄일 수 있는 저소비전력형 통신 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 이동 통신 단말기에서 플립(flip)을 제거한 상태의 구조를 보여주는 도면

도 2는 도 1의 외곽 케이스(case)를 제거한 상태의 구조를 보여주는 도면

도 3은 본 발명 제 1 실시예에 따른 저소비전력형 이동 통신 단말기의 구조를 보여주는 도면

도 4는 도 3의 유기 EL 디스플레이 패널에서 웨이브가이딩되어 키 패드에서 이용되는 빛의 방향을 보여주는 도면

도 5는 본 발명 제 2 실시예에 따른 저소비전력형 이동 통신 단말기의 구조를 보여주는 도면

도 6은 도 5의 유기 EL 디스플레이 패널에서 발광 셀의 구조를 보여주는 도면

도 7은 본 발명 제 3 실시예에 따른 저소비전력형 이동 통신 단말기의 구조를 보여주는 도면

도 8은 도 7의 유기 EL 디스플레이 패널에서 발광 셀의 구조를 보여주는 도면

도 9 및 도 10은 도 5 및 도 7의 유기 EL 디스플레이 패널에서 반사용 격벽을 갖는 발광 셀을 보여주는 도면

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 유기 EL 디스플레이 패널 12 : 광 섬유

13 : 연결부 14 : 발광 셀

15 : 빛 전달 매개 물질 16 : 반사용 격벽

본 발명에 따른 저소비전력형 통신 단말기의 주요 특징은 정보를 표시하는 디스플레이부와 정보를 입력하는 키 패드부를 갖는 통신 단말기에 있어서, 디스플레이부는 자체 발광이 가능한 유기 EL(Electroluminacent) 디스플레이 패널로 이루어져 지고, 키 패드부는 유기 EL 디스플레이 패널로부터 유실되는 광을 수광하여 상기 키패드부로 웨이브가이딩(waveguiding)하는 백라이팅 수단을 구비 하여 구성하는데 있다.

본 발명의 다른 특징은 유기 EL 디스플레이 패널의 4면 중 적어도 어느 한면에 키 패드부의 백라이트로 사용하기 위한 빛을 발생하는 백라이트용 발광부를 1개 또는 1개 이상으로 형성하는데 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 백라이트용 발광부가 센서에 의해 광량이 적은 장소에서만 구동되는데 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 백라이트용 발광부의 주변에는 발광되는 빛이 원하는 방향으로 집중되도록 반사용 격벽이 형성되는데 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 키 패드부에 백라이트용으로 사용되는 빛이 유기 EL 디스플레이 패널 또는 백라이트용 발광부에 연결된 광 섬유(optical fiber), 라이트 가이드 플레이트(light guide plate), 확산판(diffuser) 등의 빛 전달 매개 물질 중 어느 하나에 의해 키 패드부로 전달되는데 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 광 섬유 또는 라이트 가이드 플레이트가 원하는 방향으로만 빛이 집중되도록 메탈 쉬트 또는 포일과 같은 반사체(reflector)로 둘러 싸여져 있는데 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 기술사상을 통신 단말기에서 정보를 표시하는 기존의 LCD 패널 대신에 자체 발광이 가능하고 전력 소모가 적은 유기 EL 디스플레이 패널을 사용하고, 그 유기 EL 디스플레이 패널에서 방출되는 빛을 키 패드(key pad)부의 백라이트(backlight)로 이용함으로써, 전력 소모량을 크게 줄이는데 있다.

일반적으로, 유기 EL 디스플레이는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기박막층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후, 소멸하면서 빛을 내는 소자이다.

이 유기 EL 디스플레이는 플라스틱과 같이 휠 수 있는(flexible) 투명기판 위에도 형성될 뿐만 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel ; PDP)이나 무기 EL 디스플레이에 비해 낮은 전압(약 10V 이하)에서도 구동이 가능하고, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다.

또한, 자체 발광형이므로 시야각이 넓고(약 160도 이상) 전력 소모가 아주 적어 기존의 STN-LCD에 비해 1/3∼1/4에 불과하다.

그러므로 본 발명은 이를 요즈음 각광을 받고 있는 통신 단말기에 적용함으로써 통신 단말기의 사용 시간을 늘리는데 상당히 큰 효과가 있을 것으로 예상된다.

본 발명의 일실시예로서 이동 통신 단말기에 적용되는 경우를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 이동 통신 단말기에서 플립(flip)을 제거한 상태의 외관을 보여주는 도면으로서, 그 구조를 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 크게 디스플레이부와 키 패드부로 나누어지고 디스플레이부는 아이콘(Icon)을 표시하는 아이콘부와 문자를 표시하는 문자표시부로 나누어진다.

디스플레이부는 유기 EL 디스플레이 패널(11)로 이루어지고, 키 패드부의 각 키 패드 사이에는 광 섬유(optical fiber)(12)들이 유기 EL 디스플레이 패널(11)의 연결부(13)에 연결되어 키 패드들을 밝히고 있다.

이때, 광 섬유(12) 대신에 빛을 전달할 수 있는 물질이면 어떤것이라도 사용가능하다.

이처럼 본 발명은 유기 EL 디스플레이 패널(11)의 아이콘 표시부와 문자 표시부에서 정보를 표시할 때, 패널에서 발생되는 빛의 약 80%가 외부로 웨이브가이딩(waveguiding)되어 패널의 외곽으로 모여 빠져나가므로 외곽 4곳 중 적어도 어느 한 곳에 빛을 전달할 수 있는 물질(예를 들면 광 섬유 등)을 패널에 연결시켜 패널에서 손실되는 빛이 키 패드 쪽으로 빠져나가도록 하여 키 패드용 추가 전원 없이도 키 패드를 밝힐 수 있게 된다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에서 사용되는 유기 EL 디스플레이 패널의 화소 빛은 실제 사용자가 볼 수 있는 빛은 약 20% 정도 뿐이고 나머지 80%는 사방 측면 쪽으로 웨이브가이딩되어 손실되어 버리기 때문에 본 발명에서는 손실되는 빛을 키 패드의 백라이트로 사용하므로 전력 소모를 줄일 수 있다.

그러나, 외부로 웨이브가이딩되는 빛만으로는 키 패드부의 밝기가 다소 약할 수 있기 때문에 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 유기 EL 디스플레이 패널(11)의 적당한 위치에 소정 크기의 키 패드용 발광 셀(cell)(14)을 별도로 만들고 그 발광 셀(14)에 광 섬유(12)를 연결하여 키 패드를 밝힐 수도 있다.

이 발광 셀(14)은 일종의 백라이트 역할을 하는데, 아이콘 표시부나 문자 표시부에 정보를 표시할 때(즉, 유기 EL 디스플레이 패널을 구동시킬 때), 웨이브가이딩되는 빛도 함께 이용할 수도 있으므로 도 3의 실시예보다 밝기면에서 더 좋다.

또한, 발광 셀(14)은 직류 또는 교류로 구동되며, 유기 EL 디스플레이 패널의 구동시에 함께 구동될 수도 있고 또는 독립적으로 구동될 수도 있다.

그리고, 발광 셀(14)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 유기 EL 디스플레이 패널(11)의 일면에 길게 형성될 수도 있다.

이때에는 라이트 가이드 플레이트(light guide plate)와 같은 빛 전달 매개 물질(15)을 발광 셀(14)에 연결하여 유기 EL 디스플레이 패널(11)에서 웨이브가이딩되는 빛이 키 패드의 여러 곳에서 나오도록 한다.

이와 같은 방법이외에도 본 발명에서는 키 패드로 전달되는 빛을 증가시켜 키 패드 백라이트용 발광 셀(14)의 전력 소모를 줄이기 위한 목적으로 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 빛이 빠져나가는 부분을 제외한 발광 셀(14) 주변에 반사용 격벽(16)을 형성하여 빛을 원하는 방향으로 집중되도록 제작할 수도 있다.

반사용 격벽(16)을 사용하면 키 패드로 전달되는 빛이 증가하고 발광 셀(14)을 더 낮은 전압으로 구동시킬 수 있어 결과적으로 전력 소모량을 더 줄일 수 있다.

또한, 빛을 키 패드부로 전달하는 광 섬유(optical fiber), 라이트 가이드 플레이트(light guide plate) 등이 형성된 부분에 빛 반사가 잘되는 메탈 쉬트(metal sheet), 포일(foil) 등을 감싸서 빛이 나오는 부분 이외에 다른 부분으로 빛이 새어나가는 것을 방지할 수 있다.

이 경우에는 빛을 원하는 방향으로만 더욱 집중시킬 수 있어 발광 셀의 동작 전압을 더욱 낮출 수 있어 전력 소모량이 크게 감소된다.

그리고, 도 3, 도 5, 도 7에 도시된 이동 통신 단말기에 센서(sensor)를 부착하여 야간이나 어두운 장소에서만 키패드 백라이트용 발광 셀을 사용하면 더욱 효과적으로 전력 소모를 줄일 수 있다.

지금까지 이동 통신 단말기를 일실시예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 그치지 않고 개인 휴대 정보 통신 단말기의 여러 분야에 적용 가능하다.

즉, 기존 통신 단말기들의 대부분은 정보 표시를 위해 LCD 패널을 사용하기 때문에 백라이트가 필요하여 이에 따른 전력 소모가 많았지만 본 발명은 기존 통신 단말기의 LCD 패널 대신에 유기 EL 디스플레이 패널로 교체하고 상기에 설명한 방법으로 전력 소모를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 저소비전력형 통신 단말기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전력 소모가 적은 유기 EL 디스플레이를 사용하므로 색감이 좋고, 시야각이 넓으며, 전력 소모가 적다.

둘째, 별도의 백라이트 없이 유기 EL 디스플레이에서 유실되는 광을 수광하고 웨이브가이딩하는 빛을 이용하여 원하는 곳에 빛을 밝힐 수 있어 전력 소모를 줄일 수 있으므로 사용 시간을 크게 늘릴 수 있다.

Claims (11)

1. 정보를 표시하는 디스플레이부와 정보를 입력하는 키 패드부를 갖는 통신 단말기에 있어서,

   상기 디스플레이부는 자체 발광이 가능한 유기 EL(Electroluminacent) 디스플레이 패널로 형성되고, 상기 키패드부는 상기 유기 EL 디스플레이 패널로부터 유실되는 광을 수광하여 상기 키패드부로 웨이브가이딩하는 백라이팅 수단을 포함하도록 구성됨을 특징으로 하는 저소비 전력형 통신 단말기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 EL 디스플레이 패널은 상기 키 패드부의 백라이트로 사용하기 위한 빛을 발생하는 백라이트용 발광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 백라이트용 발광부는 1개 또는 1개 이상인 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 백라이트용 발광부는 상기 유기 EL 디스플레이 패널의 4면 중 적어도 어느 한면에 위치하는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 백라이트용 발광부와 상기 유기 EL 디스플레이 패널은 서로 각각 구동되거나 또는 함께 구동되는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 백라이트용 발광부와 상기 유기 EL 디스플레이 패널이 서로 각각 구동되는 경우, 백라이트용 발광부는 직류 또는 교류로 구동되는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 백라이트용 발광부는 센서에 의해 광량이 적은 장소에서만 구동되는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.
8. 제 2 항에 있어서, 상기 백라이트용 발광부의 주변에는 발광되는 빛이 원하는 방향으로 집중되도록 반사용 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 키 패드부에 백라이트용으로 사용되는 빛은 상기 유기 EL 디스플레이 패널 또는 백라이트용 발광부에 연결된 광 섬유(optical fiber), 라이트 가이드 플레이트(light guide plate) 등의 빛 전달 매개 물질 중 어느 하나에 의해 키 패드부로 전달되는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 광 섬유 또는 라이트 가이드 플레이트는 원하는 방향으로만 빛이 집중되도록 반사체(reflector)로 둘러 싸여져 있는 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 반사체는 메탈 쉬트(metal sheet) 또는 포일(foil)인 것을 특징으로 하는 저소비전력형 통신 단말기.