KR100656133B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

컬러 이미지를 디스플레이하는 디스플레이는 주위의 환경에 따른다. 디스플레이는 투과형 액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 상에 배열된 컬러 필터 (12) 를 구비한다. 유기 EL 패널은 액정 패널의 각 액정 서브-픽셀에 따라 백색광을 방출하는 액정 패널의 디스플레이 표면의 대향하는 측상에 배열된 EL 서브-픽셀을 포함한다. 유기 EL 패널은 액정 패널로부터 입사하는 광을 액정 패널을 향해 반사하는 광 반사부 (26; 35) 를 더 구비한다. 디스플레이는 액정 패널상에 이미지를 디스플레이하는 제 1 구동장치 (31, 32), 유기 EL 패널상에 이미지를 디스플레이하는 제 2 구동장치 (29, 30), 및 이미지를 디스플레이하기 위해 제 1 구동장치를 사용할지 및 제 2 구동장치를 사용할지 여부를 결정하는 제어기 (33) 를 구비한다.
디스플레이, 액정 패널, 유기 EL 패널, 구동장치, 제어기

Description

디스플레이 장치{DISPLAY}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 디스플레이의 단면도.
도 2는 도 1의 디스플레이의 디스플레이 섹션 구동 회로를 도시하는 개략도.
도 3 내지 5는 도 1의 디스플레이의 동작을 나타내는 단면도.
도 6은 디스플레이의 변형을 도시하는 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11 : 디스플레이 12 : 유기 EL 패널
13 : 액정 패널 14, 15 : 투명 기판
16 : 밀봉 부재 17 : 액정
18 : 투명 전극 19 : 편광판
20 : 컬러 필터 21 : 스캐닝 전극
24 : 제 1 전극 25 : 유기 전계 발광층
26 : 제 2 전극 27 : 패시베이션 막
33 : 제어기
본 발명은 액정 패널 및 전계 발광 패널상에 배열된 컬러 필터를 갖는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이는 예를 들어, 휴대용 컴퓨터와 같은 휴대용 장치에서 디스플레이로서 널리 사용되고 있다. 또한, 백라이트로서 유기 전계 발광 소자를 사용하는 액정 디스플레이가 당업계에 공지되어 있다. 투과형 디스플레이로서 기능하도록 어두운 곳에서 백라이트를 발광하고 반사형 디스플레이로서 기능하도록 밝은 곳에서 백라이트를 발광하지 않는 액정 디스플레이가 낮은 전력 소모를 갖는 콤팩트하고 경량의 휴대용 장치의 요구를 충족시키도록 제안되어 있다. (일본 공개 특허 공보 번호 3-189627 호 참조)
일본 공개 특허 공보 번호 7-294916 호는 광원이 단색광을 방출하는 유기 전계 발광 소자인 컬러 액정 디스플레이를 설명한다. 전계 발광 소자는 액정 디스플레이 픽셀 패턴을 갖는 정렬로 배열된다 (일본 공개 특허 공보 번호 7-294916 호 참조). 컬러 필터는 이 디스플레이에서 사용되지 않는다. 따라서, 유기 전계 발광 소자로부터 나오는 광은 컬러 필터에서 흡수되거나 확산되지 않는다. 이것은 높은 휘도의 이미지를 디스플레이한다.
그러나, 낮 동안 야외에서 디스플레이를 사용할 때와 같은 밝은 환경에서 콘트라스트는 감소한다. 이것은 이미지의 품질을 낮게 만든다. 또한, 주위의 광이 광원으로서 사용될 수 없기 때문에, 전력 소모량이 증가한다. 완전한 컬러 디스플레이를 실현하기 위해, 유기 전계 발광 소자로 이루어진 유기 전계 발광층이 적색 발광층, 녹색 발광층, 및 청색 발광층인 3개의 층으로부터 형성될 필요 가 있다. 이것은 디스플레이의 제조를 복잡하게 만든다.
본 발명의 목적은 환경에 알맞은 컬러 이미지를 디스플레이하는 쉽게 제조한 디스플레이를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이를 제공한다. 디스플레이 표면, 디스플레이 표면의 대향측에 위치한 배면, 및 복수의 액정 서브-픽셀을 구비하는 투과형 또는 반-투과형 액정 패널 및 컬러 필터를 구비하는 디스플레이가 제공된다. 전계 발광 패널은 액정 패널의 배면측상에 배열된다. 전계 발광 패널은 액정 서브-픽셀중의 하나에 대응하는 복수의 EL 서브-픽셀, 및 액정 패널로부터 들어오는 광을 액정 패널 뒤로 반사하는 광반사부를 구비한다. 각 EL 서브-픽셀은 백색광을 방출하고 대응하는 컬러 필터를 통한 투과를 가능하게 하는 파장을 갖는 최소한의 광에 비례하는 광 투과율을 갖는다. 제 1 구동 수단은 액정 패널을 구동시킨다. 제 2 구동 수단은 전계 발광 패널을 구동시킨다. 선택 수단은 이미지를 디스플레이하기 위해 제 1 구동 수단을 사용할지 여부 및 제 2 구동 수단을 사용할지 여부를 결정한다.
본 발명의 또 다른 양태는 이미지를 디스플레이하는 디스플레이를 제공한다. 디스플레이 표면, 디스플레이 표면의 대향측에 위치한 배면, 및 복수의 액정 서브-픽셀을 구비하는 투과형 또는 반-투과형 액정 패널 및 컬러 필터를 구비하는 디스플레이가 제공된다. 전계 발광 패널은 액정 패널의 배면측상에 배열된다. 전계 발광 패널은 액정 서브-픽셀중의 하나에 대응하는 복수의 EL 서브-픽셀, 및 액정 패널로부터 들어오는 광은 액정 패널의 뒤로 반사하는 광반사부를 구비한다. 각 EL 서브-픽셀은 백색광을 방출하고 대응하는 컬러 필터를 통한 투과를 가능하게 하는 파장을 갖는 최소한의 광에 비례하는 광 투과율을 갖는다. 제 1 구동 수단은 액정 패널을 구동시킨다. 제 2 구동 수단은 전계 발광 패널을 구동시킨다. 제 3 구동 수단은 액정 패널 및 전계 발광 패널을 동시에 구동시킨다. 선택 수단은 이미지를 디스플레이하기 위해 제 1 구동 수단, 제 2 구동 수단, 및 제 3 구동 수단중의 어느 것을 사용할지를 결정한다. 제 3 구동 수단을 사용하여 이미지가 디스플레이될 때, 제 3 구동 수단은 흑색 디스플레이 상태에 있는 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 비발광 상태에 있게 하고 다른 EL 서브-픽셀이 발광 상태에 있게 하면서 액정 패널상에 이미지를 디스플레이하도록 제 1 및 제 2 구동 수단을 제어한다.
본 발명의 다른 양태 및 이점은 본 발명의 원리를 예로서 설명하는 첨부한 도면과 함께 이하의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
본 발명의 목적 및 이점과 함께 본 발명은 첨부한 도면과 함께 바람직한 실시형태의 이하의 설명을 참조함으로써 이해될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 디스플레이를 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이 하부측은 디스플레이의 디스플레이측 (광방출 방향) 에 대응한다. 도면에서, 각 부재의 사이즈는 실제 사이즈와 다르다.
도 1에 도시한 바와 같이, 디스플레이 (11) 는 액정 패널 (13) 및 유기 전계 발광 패널 (유기 EL 패널 : 12) 상에 배열된 컬러 필터 (20) 를 구비한다. 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 모두는 유닛으로 형성된다. 디스플레이 (11) 는 2개의 패널을 접합함으로서 형성된다. 유기 EL 패널 (12) 은 예를 들어, 백색광 방출 수동 매트릭스 구동 시스템을 이용하고, 액정 패널 (13) 은 예를 들어, 투과형 수동 매트릭스 구동 시스템을 이용한다.
액정 패널 (13) 은 2개의 투명 기판 (14 및 15) 을 구비한다. 2개의 기판 (14 및 15) 은 그 사이에 소정의 공간을 갖고 함께 부착된다. 액정 (17) 이 기판 (14 및 15) 사이의 공간에 충전되고 밀봉 부재 (16) 로 밀봉된다. 기판 (14 및 15) 은 예를 들어, 유리로 이루어진다. 투명 전극 (18) 의 복수의 평행 스트립은, 액정 (17) 에 대면하도록 유기 EL 패널 (12) 에 근접한 기판 (하위 표면) 에서 상위 기판 (14) 상에 형성된다. 편광판 (19) 이 액정 (17) 으로부터 떨어져 대면하는 기판 (14) 의 표면 (상위 표면) 상에 배열된다. "투명"이라는 용어는 광이 디스플레이 (11) 로부터 외부로 나갈 수 있게 하는 파장을 갖는 광에 비례하는 투과율을 갖는다는 것을 의미하고, 일반적으로, 가시광에 비례하는 투과율을 갖는다는 것을 칭한다.
컬러 필터 (20) 는 하위 기판 (15) 의 액정 (17) 을 향해 대면하는 표면 (상위 표면) 상에 형성된다. 복수의 스캐닝 전극 (21) 이 투명 전극 (18) 에 직교하도록 컬러 필터 (20) 상에 형성된다. 따라서, 컬러 필터 (20) 는 액정 패널 (13) 내에 포함된다. 편광판 (22) 이 스캐닝 전극 (21) 으로부터 떨어져 대면하는 기판 (15) 의 표면 (하위 표면) 상에 형성된다.
투명 전극 (18) 및 스캐닝 전극 (21) 은 ITO (인듐 주석 산화물) 및 IZO (인듐 아연 산화물) 과 같은 공지된 투명 전극 재료로 이루어진다. 투명 전극 (18) 및 스캐닝 전극 (21) 의 각 교차점은 액정 패널의 서브-픽셀 (액정 서브-픽셀) 로서 기능한다. 디스플레이 (11) 가 기판 (15) 으로부터 뷰될 때, 액정 서브-픽셀은 매트릭스 형상으로 배열된다. 컬러 필터 (20) 는 3개의 컬러, R (적), G (녹) 및 B (청) 에 대응하는 복수의 적색 영역 (20a), 복수의 녹색 영역 (20b), 및 복수의 청색 영역 (20c) 을 구비한다. 영역 (20a 내지 20c) 은 평형 스트립으로 배열된다.
액정 패널 (13) 은 일반적으로 백색 모드에 있다. 즉, 전압이 투명 전극 (18) 과 스캐닝 전극 (21) 사이에 인가될 때, 편광판 (19) 과 액정 (17) 을 통과하는 광은 편광판 (22) 을 통과하고, 편광판 (22) 과 액정 (17) 을 통과하는 광은 편광판 (19) 을 통과한다. 또한, 투명 전극 (18) 과 스캐닝 전극 (21) 사이에 인가된 전압이 증가할 때, 편광판 (19) 및 액정 (17) 을 통과한 광이 편광판 (22) 을 통과하는 비율이 감소하고 편광판 (22) 및 액정 (17) 을 통과한 광이 편광판 (19) 을 통과하는 비율이 감소한다. 소정의 값의 전압이 인가될 때, 광은 편광판 (19) 또는 편광판 (22) 에 의해 차단된다. 따라서, 액정 패널 (13) 상에, 투명 전극 (18) 과 스캐닝 전극 (21) 사이에 전압이 인가되지 않을 때, 백색 컬러가 디스플레이된다. 인가된 전압이 증가하여 광 투과율을 감소시킬 때, 회색 컬러가 디스플레이된다. 소정의 값의 전압이 인가될 때, 흑색 컬러가 디스플레이된다.
유기 EL 패널 (12) 은 복수의 제 1 전극 (24), 백색광을 방출하는 발광층을 구비하는 유기 전계 발광층 (25), 제 2 전극 (26), 및 패시베이션 막 (27) 이 순차적으로 적층된 층을 구비한다. 제 1 전극 (24) 은 영역 (20a 내지 20c) 중의 하나에 각각 대면하는 스트립에 배열된다. 유기 전계 발광층 (25) 은 절연 배리어 (도시 생략) 에 의해 분리되고, 제 1 전극 (24) 에 직교하는 방향으로 확장하는 영역의 복수의 스트립을 구비한다. 제 2 전극 (26) 은 유기 전계 발광층 (25) 상에 적층된다. 복수의 제 1 전극 (24) 및 복수의 제 2 전극 (26) 의 교차점은 유기 EL 패널 (12) 의 서브-픽셀 (EL 서브-픽셀) 로서 기능한다. 디스플레이가 기판 (15) 으로부터 뷰될 때, EL 서브-픽셀은 액정 서브-픽셀을 오버래핑하는 매트릭스 형태이다. 즉, 백색광을 방출하는 복수의 EL 서브-픽셀은 액정 서브-픽셀에 대응하도록 배열된다. 따라서, 유기 EL 패널 (12) 로부터 컬러 필터 (20) 로 액정 서브-픽셀을 통과하는 광은 관련된 액정 서브-픽셀에 대면하는 영역 (20a 내지 20c) 을 통과하여 기판 (15) 으로부터 출사된다. 유기 전계 발광층 (25) 으로부터의 백색광은 각 영역 (20a 내지 20c) 을 통과하여 대응하는 컬러의 광이 된다. 소망하는 컬러가 적 (R), 녹 (G), 및 청 (B) 서브-픽셀의 광을 조합함으로써 생성될 수 있다.
유기 전계 발광층 (25) 은 컬러 필터 (20)의 투과 영역 (영역 20a, 20b, 20c) 에서의 파장을 갖는 광, 즉, 적색 영역 (20a) 의 투과 영역에서의 파장을 갖는 광, 녹색 영역 (20b) 의 투과 영역에서의 파장을 갖는 광, 및 청색 영역 (20c) 의 투과 영역에서의 파장을 갖는 광을 방출하고, 백색 컬러를 제공한다.
패시베이션 막 (27) 은 제 1 전극 (24), 유기 전계 발광층 (25) 및 제 2 전 극 (26) 의 노출부 뿐만 아니라 제 1 전극 (24) 에 대면하는 측상의 기판 (23) 의 노출면을 커버한다. 패시베이션 막 (27) 은 최소한의 습기 (기체) 및 산소의 투과를 억제하도록 기능하고, 투명 재료로 이루어진다. 이 실시형태에서, 패시베이션 막 (27) 은 실리콘 질화물로 이루어진다.
이 실시형태에서, 제 1 전극 (24) 은 애노드로서 작동하고 제 2 전극은 캐소드로서 작동한다. 제 1 전극 (24) 은 ITO와 같은 투명 전기 전도성 재료로 이루어진다. 제 2 전극 (26) 은 광 반사성 금속, 예를 들어, 크롬, 알루미늄 등으로 이루어진다. 또한, 제 2 전극은 액정 패널 (13) 에 대향하는 방향에서, EL 서브-픽셀을 구성하는 백색광 발광층으로부터 방출된 광을 반사하는 광 반사부로서 기능한다. 즉, 유기 EL 패널 (12) 은 액정 패널 (13) 로부터 액정 패널 (13) 의 뒤를 향해 들어오는 광을 반사하는 광 반사부를 구비한다.
유기 전계 발광층 (25) 용으로 공지되어 있는 구성이 사용된다. 유기 전계 발광층 (25) 은, 제 1 전극 (24) 에 가장 근접한 측으로부터, 홀 주입층, 발광층, 및 전자 주입층을 포함하는 3개의 층, 또는 홀 주입층, 홀 투과층, 발광층, 및 전자 투과층을 포함하는 4개의 층을 구비한다. 발광층은 백색광을 방출한다. 유기 전계 발광층 (25) 은 투명이다. 즉, 유기 EL 패널 (12) 의 각 서브-픽셀은 대응하는 영역 (20a 내지 20c) 에 의해 투과된 파장을 갖는 광을 최소한 투과하는 광 투과율을 갖는다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 전극 (24) 에 구동 전압을 공급하는 제 1 전극 구동장치 (29) 및 제 2 전극 (26) 에 구동 전압을 공급하는 제 2 전극 구동장치 (30) 는 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 에 의해 형성된 디스플레이 섹션 (28) 의 외부에 배열된다. 제 1 전극 구동장치 (29) 및 제 2 전극 구동장치 (30) 은 유기 EL 패널 (12) 상에 이미지를 디스플레이하는 제 2 구동 수단으로서 기능한다. 스캐닝 전극 (21) 에 구동 전압을 공급하는 스캐닝 전극 구동장치 (31) 및 투명 전극 (18) 에 구동 전압을 공급하는 투명 전극 구동장치 (32) 는 디스플레이 섹션 (28) 의 외부에 배열된다. 스캐닝 전극 구동장치 (31) 및 투명 전극 구동장치 (32) 는 액정 패널 (13) 상에 이미지를 디스플레이하는 제 1 구동 수단으로서 기능한다. 각 구동장치 (29 내지 32) 는 제어기 (33) 로부터의 제어 신호에 의해 제어된다.
제어기 (33) 는 복수의 디스플레이 모드에서 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 을 구동한다. 제어기 (33) 는 입력 장치 (34) 를 구비한다. 제어기 (33) 는 입력 장치 (34) 를 통해 입력된 명령 신호에 응답하여 디스플레이 모드를 결정하고 관련 디스플레이 모드에서 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 을 구동시키기 위해 구동장치 (29 내지 32) 각각에 제어 신호를 제공한다. 제어기 (33) 는 액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 을 동시에 구동하는 제 3 구동 수단으로서 기능한다. 제어기 (33) 및 입력 장치 (34) 는 이미지를 디스플레이하기 위해 제 1 구동 수단 또는 제 2 구동 수단을 사용할지 여부를 결정하는 선택 수단으로서 기능한다.
액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 을 동시에 구동할 때, 제어기 (33) 는 액정 패널 (13) 상에서 이미지를 디스플레이하기 위해 제 1 구동 수단 및 제 2 구 동 수단을 제어한다. 동시에, 제어기 (33) 는 흑색 디스플레이 상태에 있는 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 비-발광 상태로 들어가게 하고 다른 EL 서브-픽셀이 발광 상태로 들어가게 한다.
복수의 디스플레이 모드는 액정 패널 (13) 만이 구동되는 액정 디스플레이 모드, 및 액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 이 동시에 구동되는 동시 구동 모드를 포함한다. 액정 디스플레이 모드에서, 제어기 (33) 는 수동 매트릭스 구동 시스템에서 제 1 구동 수단 (스캐닝 전극 구동장치 (31) 및 투명 전극 구동장치 (32)) 만을 구동시킨다.
동시 구동 모드는 유기 EL 패널 (12) 이 단순한 백라이트로서 사용되는 백라이트 모드, 및 유기 EL 패널 (12) 이 액정 패널 (13) 과 동기화되고 구동되는 동기화 모드를 포함한다. 여기서, "유기 EL 패널 (12) 이 액정 패널 (13) 과 동기화되고 구동된다"는 문구는 흑색 디스플레이 상태에서 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 비-발광 상태에 있고 광이 투과되는 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 발광 상태에 있는 상태를 칭한다. 동기화 모드는 제 1 동기화 모드 및 제 2 동기화 모드를 포함한다. 각 동기화 모드에서, 제어기 (33) 는 수동 매트릭스 구동 시스템에서 액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 을 구동시키기 위해 구동장치 (29 내지 32) 각각을 제어한다.
제 1 동기화 모드에서, 제어기 (33) 는 흑색 디스플레이 상태에서 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 비-발광 상태에 있게 하고 다른 EL 서브-픽셀이 발광 상태에 있게 한다. 즉, 제어기 (33) 는 구동장치 (29 내지 32) 를 제어하여서, 제 1 구동 수단은 액정 패널 (13) 상에 이미지를 디스플레이하고 제 2 구동 수단은 흑색 상태에서 액정 서브-픽셀에 대응하는 것 이외의 EL 서브-픽셀이 동일한 휘도로 광을 방출하게 한다.
제 1 동기화 모드에서 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 이 구동할 때, 제어기 (33) 및 입력 장치 (34) 는 이미지가 제 1 구동 수단을 사용하여 디스플레이되는 경우에 유기 EL 패널 (12) 의 전체 표면을 방출할지 또는 유기 EL 패널 (12) 에 비-방출할지 여부를 결정하기 위한 선택 수단으로서 기능한다.
제 2 동기화 모드에서, 제어기 (33) 는 휘도가 대응하는 액정 서브-픽셀의 광 투과의 양에 따를 때, 흑색 디스플레이에서 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 비-발광 상태에 있게 하고 다른 EL 서브-픽셀이 발광 상태에 있게 한다. 즉, 제어기 (33) 는 전술한 바와 동일한 방식으로 제 1 구동 수단을 제어하고 구동장치 (29 내지 32) 각각을 제어하여서 흑색 디스플레이 상태에서 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀 이외의 EL 서브-픽셀이 휘도가 대응하는 액정 서브-픽셀의 광 투과의 양에 따르는 상태에서 광을 방출한다.
이 실시형태에서, 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 은 수동 매트릭스 구동 시스템에서 구동되고, 액정 패널의 스캐닝 및 전계 발광 패널의 스캐닝이 동기화된다.
이하, 디스플레이 (11) 의 동작을 설명한다.
디스플레이 (11) 가 턴 온되고 이미지가 디스플레이 섹션 (28) 의 디스플레이 스크린상에 디스플레이될 때, 제어기 (33) 는 입력 장치 (34) 로부터 입력된 디 스플레이 모드에 따라 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 을 구동하기 위해 구동장치 (29 내지 32) 각각에 명령 신호를 제공한다.
액정 디스플레이 모드에서, 유기 EL 패널 (12) 은 비-발광 상태로 유지되고, 액정 패널 (13) 은 수동 매트릭스 구동 시스템에서 구동된다. 즉, 제어기 (33) 는 전압이 제 1 전극 (24) 과 제 2 전극 (26) 사이에 인가되는 상태를 유지하기 위해 제 1 전극 구동장치 (29) 및 제 2 전극 구동장치 (30) 에 명령 신호를 제공한다. 또한, 제어기 (33) 는 수동 매트릭스 구동 시스템에서 각 스캐닝 전극 (21) 및 투명 전극 (18) 을 구동하기 위해 액정 패널 (13) 의 스캐닝 전극 구동장치 (31) 및 투명 전극 구동장치 (32) 에 명령 신호를 제공한다.
도 3에서, 흑색 디스플레이 상태에서의 액정 (17) 의 영역이 수직 스트립에 의해 도시되어 있다. 도 3의 화살표에 의해 도시한 바와 같이, 액정 패널 (13) 로 들어오는 주위의 광은 흑색 디스플레이 상태에서의 액정 서브-픽셀 이외의 액정 서브-픽셀에 대응하는 영역에서 유기 EL 패널 (12) 의 제 2 전극 (26) 에 의해 반사된다. 반사된 광은 유기 EL 패널 (12) 로부터 액정 패널 (13) 로 들어가고, 영역 (20a 내지 20c) 를 통과하고, 기판 (15) 으로부터 출사된다. 이미지는 광원으로서 밝은 주위 광을 사용하여 높은 품질을 갖는 액정 패널 (13) 상에 디스플레이된다.
액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 을 동시에 구동하는 동시 구동 모드의 백라이트 모드에서, 모든 EL 서브-픽셀은 동일한 휘도로 발광 상태에서 유지되고, 액정 패널 (13) 은 수동 매트릭스 구동 시스템에서 구동된다. 즉, 제어기 (33) 는 동일한 전압이 모든 제 1 전극 (24) 과 제 2 전극 (26) 사이에 인가되는 상태를 유지하기 위해 제 1 전극 구동장치 (29) 및 제 2 전극 구동장치 (30) 에 명령 신호를 제공한다. 또한, 제어기 (33) 는 수동 매트릭스 구동 시스템에서 각 스캐닝 전극 (21) 및 투명 전극 (18) 을 구동하기 위해 액정 패널 (13) 의 스캐닝 전극 구동장치 (31) 및 투명 전극 구동장치 (32) 에 명령 신호를 제공한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 액정 패널 (13) 로 들어오는 주위의 광은 흑색 디스플레이 상태에서의 액정 서브-픽셀 이외의 액정 서브-픽셀에 대응하는 영역에서 유기 EL 패널 (12) 의 제 2 전극 (26) 에 의해 반사된다. 반사된 광은 컬러 필터 (영역 20a 내지 20c) 를 통과하여 기판 (15) 으로부터 출사된다. 또한, 유기 EL 패널 (12) 의 유기 전계 발광층 (25) 은 광을 방출한다 (넓은 화살표). 액정 패널 (13) 에서, 유기 전계 발광층 (25) 으로부터 방출된 광은 흑색 디스플레이 상태에서의 액정 서브-픽셀에 대응하는 영역에서 차단된다. 흑색 디스플레이 상태에서 액정 서브-픽셀 이외의 액정 서브-픽셀에 대응하는 영역에서, 유기 전계 발광층 (25) 으로부터 방출된 광은 영역 (20a 내지 20c) 을 통과하여 기판 (15) 으로부터 출사된다. 따라서, 밤 동안과 같은 비교적 어두운 환경 또는 낮은 조도를 갖는 룸에서, 컬러 이미지가 주 광원으로서 유기 EL 패널 (12) 의 유기 전계 발광층 (25) 을 사용하여 디스플레이된다.
동시 구동 모드의 제 1 동기화 모드에서, 흑색 디스플레이 상태에서의 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀은 비-발광 상태에 있고, 다른 EL 서브-픽셀은 동일한 휘도로 광을 방출한다. 또한, 제어기 (33) 는 수동 매트릭스 구동 시스 템에서 각 스캐닝 전극 (21) 및 투명 전극 (18) 을 구동하기 위해 액정 패널 (13) 의 스캐닝 전극 구동장치 (31) 및 투명 전극 구동장치 (32) 에 명령 신호를 제공한다. 도 5에 도시한 예는 유기 EL 패널 (12) 의 유기 전계 발광층 (25) 이 흑색 디스플레이 상태에서 액정 서브-픽셀에 대응하는 영역에서 광을 방출하지 않는다는 점에서 백라이트 모드와는 상이하다. 제 1 동기화 모드는 백라이트 모드 보다 전력을 덜 소모한다. 도 5에서, 좁은 화살표는 주위의 광을 나타내고, 넓은 화살표는 유기 전계 발광층 (25) 으로부터 방출된 광을 나타낸다. 또한, 넓은 화살표는 유기 전계 발광층 (25) 으로부터 방출되고 제 2 전극에 의해 반사된 광의 반사를 나타낸다.
동시 구동 모드의 제 2 동기화 모드는 흑색 상태에서 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 비-발광 상태에 있는 제 1 동기화 모드와 유사하다. 그러나, EL 서브-픽셀의 방출 상태 (유기 전계 발광층 (25) 의 휘도) 는 액정 서브-픽셀의 광 투과 (액정 패널 (13) 의 계조 디스플레이) 의 양에 따라 조절된다. 즉, 다량의 광 투과를 갖는 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀은 높은 휘도를 갖고, 소량의 광 투과를 갖는 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀은 낮은 휘도를 갖는다. 따라서, 제 2 동기화 모드에서, 이미지는 더 높은 콘트라스트를 갖고 디스플레이되고, 전력 소모는 제 1 동기화 모드와 비교하여 감소된다.
본 발명의 제 1의 바람직한 실시형태는 이하의 이점을 갖는다.
(1) 낮 동안의 외부와 같은 밝은 환경에서, 주위의 광은 광원으로서 사용되고, 액정 패널 (13) 은 샤프 (sharp) 이미지를 디스플레이하기 위해 유기 EL 패널 (12) 로부터 광을 방출하지 않고 구동된다. 또한, 전력 소모는 백라이트가 일정하게 조명되는 디스플레이와 비교하여 감소된다. 밤 동안 또는 어두운 룸과 같은, 주위의 광이 불충분한 장소 (상대적으로 어두운 환경) 에서, 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 모두는 사프 이미지를 디스플레이하기 위해 구동된다. 따라서, 유기 EL 패널 (12) 의 구동 상태는 디스플레이 (11) 외부 (바람직하게는, 액정 패널 외부) 의 휘도에 따라 선택적으로 결정된다. 이것은 전력을 낭비하지 않고 적절한 컬러 이미지의 디스플레이를 가능하게 한다. 따라서, 샤프 이미지가 이러한 조건하에서 사용자에게 제공된다.
디스플레이 (11) 는 투과성 액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 상에 배열된 컬러 필터 (20) 를 구비한다. 유기 EL 패널 (12) 는 액정 패널 (13) 로부터 떨어져 대면하는 디스플레이 (11) 의 다른 측상에 배열된다. 유기 EL 패널 (12) 은 액정 서브-픽셀 각각에 대응하여 백색광을 방출하는 EL 서브-픽셀을 포함한다. 각 EL 서브-픽셀은 대응하는 영역 (20a 내지 20c) 에 의해 투과 가능한 파장을 갖는 최소한의 광에 비례하는 투과율을 갖는다. 유기 EL 패널 (12) 은 액정 패널 (13) 로부터 액정 패널 (13) 의 뒤를 향해 들어오는 광을 반사하는 광 반사부를 구비한다. 디스플레이 (11) 는 액정 패널 (13) 상에 이미지를 디스플레이하는 제 1 구동 수단, 유기 EL 패널 (12) 상에 이미지를 디스플레이하는 제 2 구동 수단, 및 이미지를 디스플레이하기 위해 사용될 구동 수단을 결정하는 선택 수단을 구비한다.
(2) 모든 EL 서브-픽셀은 백색광을 방출한다. 따라서, 3개의 층, 즉, 적 색 광을 방출한 층, 녹색 광을 방출한 또 다른 층, 및 청색 광을 방출한 또 다른 층에서 유기 전계 발광층 (25) 을 형성할 필요성이 없다. 따라서, 디스플레이 (11) (유기 EL 패널 (12)) 는 유일한 유기 전계 발광층이 EL 서브-픽셀로 구성되는 유기 전계 발광층 (25) 에서 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광을 방출하기 위해 사용되는 때와 비교하여 쉽게 제조된다.
전계 발광 패널의 각 서브-픽셀로부터 방출되는 광의 컬러를 변화시킬 때, 각 서브-픽셀의 수명 기간은 실질적으로 동일해야 하고, 특정한 서브-픽셀이 너무 밝아서는 안된다. 따라서, 전계 발광 패널용으로 사용될 수도 있는 재료는 엄격하게 제한된다. 그러나, 본 발명의 디스플레이 (11) 에서, 유기 EL 패널 (12) 의 서브-픽셀은 동일한 유기 전계 발광 엘리먼트 (백색광 방출) 에 의해 구성된다. 따라서, 상기 언급한 문제점은 발생하지 않는다.
(3) 제어기 (33) 는 모든 EL 서브-픽셀이 동일한 휘도로 광을 방출시키거나 흑색 디스플레이 상태에서 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 비-발광 상태에 있게 하고 다른 서브-픽셀이 발광 상태에 있게 하는지 여부를 결정하도록 구성된다. 따라서, 제어기 (33) 는 동일한 발광 상태 (동일한 휘도) 에서 모든 EL 서브-픽셀을 유지할지 여부를 선택하고 백라이트로서 EL 서브-픽셀을 사용하거나 액정 패널 (13) 과 동기화된 유기 EL 패널 (12) 을 구동한다.
(4) 액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 을 동시에 구동할 때, 제 1 동기화 모드가 선택되는 경우에, 더 높은 콘트라스트를 갖는 이미지가 모든 EL 서브-픽셀이 동일한 휘도로 광을 방출할 때와 비교하여 적은 전력 소모을 갖고 디스플레이 된다. 또한, 제 1 전극 구동장치 (29) 및 제 2 전극 구동장치 (30) 의 제어가 단순화된다. 이것은, 제 1 동기화 모드가 선택될 때, 디스플레이 표면측으로 광을 방출해야 하는 액정 서브-픽셀에 대응하는 액정 서브-픽셀만이 동일한 휘도로 광을 방출하기 때문이다.
(5) 액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 을 동시에 구동할 때, 제 2 동기화 모드가 선택되는 경우에, 더 높은 콘트라스트를 갖는 이미지가 모든 EL 서브-픽셀이 동일한 휘도로 광을 방출할 때와 비교하여 적은 전력 소모로 디스플레이된다. 또한, 제 1 동기화 모드가 선택될 때와 비교하여, 이미지는 높은 콘트라스트를 갖고 디스플레이된다. 이것은, 제 2 동기화 모드가 선택될 때, 디스플레이 표면을 향해 광을 방출해야 하는 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 액정 서브-픽셀의 투과 상태에 따르는 휘도에서 광을 방출한다는 사실에 기초한다. 즉, 대량의 광을 투과하는 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 높은 휘도에서 광을 방출하고, 소량의 광을 방출하는 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀이 낮은 휘도에서 광을 방출한다.
(6) 이미지는 액정 패널 (13) 이 일반적인 흑색 모드에 있을 때 보다 높은 콘트라스트를 갖고 디스플레이된다. 이것은, 액정 패널이 일반적으로 백색 모드에 있고, 액정 패널 (13) 이 거기에 전압이 인가될 때 흑색 디스플레이 상태에서 유지되기 때문이다. 따라서, 흑색 디스플레이가 일반적인 흑색 모드에서 보다 더 샤프한 콘트라스트를 갖고 나타난다.
(7) 액정 패널 (13) 에 대향하는 방향에서 유기 EL 패널 (12) 로부터 방출된 광이 액정 패널 (13) 용의 광원으로서 사용된다. 이것은, 광 반사부 및 액정 패널 (13) 이 유기 EL 패널 (12) 의 대향하는 측상에 위치되기 때문이다.
(8) 구성은 액정 패널 (13) 의 광원으로서 액정 패널 (13) 로부터 떨어진 유기 EL 패널 (12) 로부터 방출된 광과 주위의 광을 사용하여 단순화된다. 이것은, 유기 전계 발광층 (25) 을 샌드위치하는 2개의 전극 사이에서, 액정 패널 (13) 에 대향하는 유기 전계 발광층 (25) 의 측상에 위치되는 제 2 전극 (26) 이 광 반사부로서 기능한다는 사실에 기초한다.
(9) 하나의 패널이 수동 매트릭스 구동 시스템을 사용하고 다른 패널이 능동 매트릭스 구동 시스템을 사용하는 구성과 비교하여, 제 2 동기화 모드에서의 제어가 용이하게 된다. 이것은, 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 모두가 수동 매트릭스 구동 시스템으로서 구성되어서 공통 제어 신호가 제 2 동기화 모드에서 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 모두를 구동시킬 때 사용될 수도 있다는 사실에 기초한다.
(10) 전압 인가를 제어하기 위한 스위치는 각 EL 서브-픽셀 가까이에 제공되어서는 안된다. 이것은, 유기 EL 패널 (12) 이 수동 매트릭스 구동 시스템이기 때문이다.
(11) 액정 패널 (13) 은 컬러 필터 (20) 를 구비하는 유닛이다. 또한, 유기 EL 패널 (12) 은 유닛이다. 따라서, 디스플레이 (11) 는 개별적으로 제조되는 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 을 조합함으로써 제조될 수도 있다. 이것은 디스플레이 (11) 의 제조를 용이하게 한다. 또한, 디스플레이는 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 의 조합에 따라 다수의 변형에서 쉽게 제조된다.
(12) 유기 EL 패널 (12) 은 비교적 낮은 전원 전업으로 구동된다. 따라서, 전원 전압은 무기 전계 발광 패널이 사용될 때와 비교하여 감소된다.
본 발명은 아래의 형태로 실시될 수도 있다.
제 2 전극 (26) 은 광 반사부로서 기능하지 않는다. 이 경우에, 예를 들어, 도 6을 참조하면, 제 2 전극 (26) 은 투명 전기적 도전 재료 (예를 들어, ITO) 로 이루어지고, 광 반사부로서 기능하는 반사 부재 (35) 가 액정 패널 (13) 로부터 떨어져 대면하는 제 2 전극 (26) 상에 배열된다. 도 6에 도시한 예에서, 패시베이션 막 (27) 은 투명하고, 반사 부재 (35) 는 패시베이션 막 (27) 의 외부측상에 위치된다. 반사 부재 (35) 는 크롬과 같은 금속으로 이루어진 막이다. 이러한 경우에도, 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 이 개별적으로 제조된 이후에, 2개의 패널은 디스플레이 (11) 를 형성하기 위해 조합된다. 또한, 유기 전계 발광층 (25) 을 샌드위치하기 위해 배열된 전극 중의 하나 (제 2 전극 (26)) 가 광 반사부로서 기능하고, 높은 반사력의 광 반사부를 형성하는 재료를 선택하는 자유도가 높다.
광 반사부는 유기 EL 패널 (12) 에 대향하는 액정 패널 (13) 의 측면상에 배열될 필요가 있다. 따라서, 광 반사부는 유기 EL 패널 (12) 의 발광층에 대하여 액정 패널 (13) 과 동일한 측면상에 배열될 수도 있다. 예를 들어, 액정 패널 (13) 로부터 유기 EL 패널 (12) 을 향해 광을 반사하지만 유기 EL 패널 (12) 로부터 액정 패널 (13) 을 향해 광을 투과하는 광 반사부 (예를 들어, 하프 미러) 가 유기 EL 패널 (12) 과 액정 패널 (13) 사이에 배열될 수도 있다. 또한, 이러한 경우에, 광 반사부에서 반사된 주위의 광은 액정 패널 (13) 용의 광원으로서 사용되고, 유기 EL 패널 (12) 로부터 방출된 광은 광 반사부를 통과하고 액정 패널 (13) 용의 광원으로서 사용된다.
디스플레이 (11) 의 디스플레이 모드의 선택은 디스플레이 (11) 의 사용자에 의해 입력 장치의 동작을 통해 제어기 (33) 로 입력된 명령 신호에 기초하지 않아야 한다. 예를 들어, 디스플레이 (110) 의 외부 (더욱 바람직하게는, 디스플레이 표면) 의 광도 (luminosity) 를 측정하는 센서가 이용될 수도 있다. 광도가 임계값 이상인 경우에, 이미지는 액정 디스플레이 모드에서 디스플레이된다. 광도가 임계값 미만인 경우에, 이미지는 동시 구동 모드중의 하나에서 디스플레이된다. 또한, 복수의 임계값이 백라이트 모드로서 사용될 때 유기 EL 패널 (12) 의 휘도가 센서에 의해 검출된 광도의 양에 따라 복수의 스테이지에서 설정되도록 사용될 수도 있다. 이 경우에, 이미지는 사용자가 디스플레이 모드를 결정하지 않는 경우에도 효율적으로 전력을 사용하여 디스플레이된다.
디스플레이 모드가 입력 장치 (34) 로부터 입력되기 이전에 디스플레이 모드가 자동적으로 설정되는 전술한 구성에서, 디스플레이 모드는 입력 장치 (34) 에 입력된 디스플레이 모드에 따라 이미지를 디스플레이하기 위해 입력 장치 (34) 로부터 입력될 수도 있다. 또한, 입력 장치 (34) 를 통해 입력된 디스플레이 모드 또는 제어기 (33) 에 의해 자동적으로 설정된 디스플레이 모드에 우선순위를 제공하는지 여부를 결정하는 구성이 제공될 수도 있다. 예를 들어, 선택기가 제 공될 수도 있다. 이 경우에, 디스플레이 모드 선택에 있어서의 자유도는 높다.
기판 (23) 상에 배열된 제 1 전극 (24) 은 캐소드일 수도 있고, 제 2 전극 (26) 은 애노드일 수도 있다. 이 경우에, 유기 전계 발광층 (25) 의 구성이 또한 변화된다. 이 경우에, 유기 전계 발광층 (25) 은 전자 주입층, 발광층, 및 홀 주입층을 포함하는 3개의 층을 제 1 전극 (24) 에 근접한 측면으로부터 포함할 수도 있다. 또 다른 방법으로는, 유기 전계 발광층 (25) 은 5개의 층, 즉, 전자 주입층, 전자 투과층, 발광층, 홀 투과층, 및 홀 주입층을 포함할 수도 있다.
제 1 전극 (24), 제 2 전극 (26), 및 유기 전계 발광층 (25) 의 각 층은 공지된 재료를 사용하여 공지된 박막 제조 방법을 통해 형성될 수도 있다. 애노드의 재료는 ITO, IZO 이외에, 아연 알루미늄 산화물 등일 수도 있다. 캐소드의 재료는 크롬 및 알루미늄 이외에, 낮은 일함수를 갖는 Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb 등으로부터 선택된 하나 이상의 금속, 및 Ag, Al, Cu 등의 안정한 금속 엘리먼트를 함유하는 합금일 수도 있다. 구체적으로는, MgAg, AlLi, CuLi 등의 합금이 사용될 수도 있다.
홀 투과층은 구리 프탈로시아닌 (phthalocyanine) 및 테트라 (t-부틸) 구리 프탈로시아닌과 같은 금속 프탈로시아닌, 비금속 프탈로시아닌, 퀴나크리돈 (quinacridone), 및 1,1-bis(4-di-p-톨리아미노페닐 (tolylaminophenyl)) 시클로헥산과 같은 방향족 제 3 아민, 및 N,N'-디페닐-N,N'-bis-(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민, N,N'-di(1-나프틸)-N,N'-디페닐-1,1'-비페닐-4,4'-디아민을 포함하는 저분자 중량 재료; 폴리티오펜 (polythiophene) 및 폴리 아닐린 (polyaniline) 과 같은 중합체 재료; 폴리티오펜 소중합체 재료; 및 홀 투과층을 형성하는데 사용되어지는 것으로 알려진 다른 재료로 형성될 수도 있다.
발광층은 9-10-다이얼릴 안트라센 (diaryl anthracene) 파생물, 피레네 (pyrene), 코로넨 (coronene), 퍼릴렌 (perylene), 루브렌 (rubrene), 1,1,4,4-테트라페닐부타디엔, tris(8-퀴노리노레이트(quinolinolate)) 알루미늄, tris(4-메틸-8-퀴노리에이트(quinoliate)) 알루미늄, bis(8-퀴노리노레이트) 아연, tris(4-메틸-5-트리플루오르메틸-8-퀴노리노레이트) 알루미늄, bis(2-메틸-5-트리플루오르메틸-8-퀴노리노레이트)[4-(4-시안페닐)페놀레이트] 알루미늄, bis(2-메틸-5-시안-8-퀴노리노레이트)[4-(4-시안페닐)페놀레이트] 알루미늄, tris(8-퀴노리노레이트) 스칸듐, bis[8-(p-토실(tosyl)) 아미노퀴놀린] 아연 또는 카드뮴, 1,2,3,4-테트라페닐시클로펜타디엔, 펜타페닐시클로펜타디엔, 폴리-2,5-디헵틸록시-p-페닐렌 비닐렌, 플루레센트 쿠마린 (fluorescent coumarin), 플루레센트 퍼릴렌 (perylene), 플루레센트 피란 (pyran), 플루레센트 안쓰론 (anthron), 플루레센트 포피린 (porphyrin), 플루레센트 퀴나크리돈, N,N'-디아킬-대체 플루레센트 퀴나크리돈, 플루레센트 나프탈이미드 (naphthalimide), N,N'-다이얼릴-대체 플루레센트 피로로피롤레 (pyrroropyrrole) 과 같은 저분자 중량 재료; 폴리플루오렌, 폴리 p-페닐렌 비닐렌, 및 폴리 티오펜과 같은 중합체 재료; 및 발광층을 형성하는데 사용되어지는 것으로 알려진 다른 재료로 형성될 수도 있다.
전자 투과층은 2-(4-비페닐리)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸; 2,5-bis(1-나프틸)-1,3,4-옥사디아졸 및 옥사디아졸 파생물; bis(10-하이드록시벤조[h] 퀴노리노라토)베릴륨 및 트리아졸으로부터 형성될 수도 있다.
전기적으로 도전성인 투명 재료를 사용하는 대신에, 제 1 전극 (24) 및 제 2 전극 (26) 은 투명하고 매우 얇은 금속층으로부터 형성될 수도 있다. "매우 얇은"이란 문구는 50nm 미만, 바람직하게는 0.5 nm 내지 20nm 범위 이내의 두께를 칭한다. 또한, 제 1 전극 (24) 및 제 2 전극 (26) 은 예를 들어, ITO로 이루어진 이러한 금속층 및 알려진 투명 전극이 적층된 구성을 가질 수도 있다.
유기 전계 발광층 (25) 을 구성하는 백색 발광층은 상이한 발광 컬러를 포함하는 복수의 발광층이 적층된 구성 또는 단일 발광층에서 복수의 발광 센터를 함유하는 발광 재료가 사용될 수도 있는 구성을 갖는 발광층일 수도 있다. 발광 재료가 단일 발광층에서 복수의 발광 센터를 함유하는 구성을 사용하는 것은 발광층을 형성하기 위해 요구되는 애플리케이션의 수를 감소시킨다.
유기 EL 패널 (12) 은 유기 전계 발광층 (25) 으로부터의 광이 기판 (23) 으로부터 나가는 하부 방출형에 제한되지 않는다. 예를 들어, 유기 EL 패널 (12) 은 광이 기판 (23) 으로부터 떨어져 대면하는 측으로부터 나가는 상부 방출형일 수도 있고, 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 은 서로 조인될 수도 있어서, 기판 (23) 은 액정 패널 (13) 의 대향하는 측상에 위치된다.
액정 패널 (13) 은 일반적으로 백색을 갖지 않고 일반적으로 흑색일 수도 있다. 이 경우에, EL 패널 구동 수단을 사용하여 유기 EL 패널 (12) 상에 이미지를 디스플레이할 때, 흑색 디스플레이 상태에서 액정 패널 (13) 을 유지하기 위한 전력 소모량은 일반적인 백색 모드 보다 낮다.
유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 은 수동 매트릭스 구동 시스템에 제한되지 않는다. 예를 들어, 액정 패널 (13) 은 수동 매트릭스 구동 시스템을 사용할 수도 있고, 유기 EL 패널 (12) 은 능동 매트릭스 구동 시스템을 사용할 수도 있다. 또 다른 방법으로는, 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 모두가 능동 매트릭스 구동 시스템을 사용할 수도 있다. 능동 매트릭스 구동 시스템에서, 능동 엘리먼트가 각 서브-픽셀에 배열되고, 전압이 각 서브-픽셀에 대한 전극에 인가되거나 인가되지 않는다. 한편, 수동 매트릭스 구동 시스템에서, 액정 (17) 의 투과율 및 유기 전계 발광층 (25) 의 휘도의 조절은 각 스캐닝 전극 (21) 또는 각 제 1 전극 (24) 에 대해 수행된다. 따라서, 각 서브-픽셀에 대한 액정 (17) 의 투과율을 조절하거나 유기 전계 발광층 (25) 의 휘도를 조절할 때, 능동 매트릭스 구동 시스템이 사용되어야 한다.
액정 패널 (13) 및 유기 EL 패널 (12) 을 동시에 구동할 때, 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀의 휘도는 액정 서브-픽셀의 투과율 상태에 따라 지속적으로 변화된다. 그러나, 휘도는 스텝 (stepped) 방식으로 변화될 수도 있다. 예를 들어, 액정 서브-픽셀의 투과 상태는 복수의 스테이지로 분할될 수도 있고, 각 서브-픽셀의 휘도는 각 스테이지에 따라 미리 설정될 수도 있다. 따라서, EL 서브-픽셀은 액정 서브-픽셀의 투과 상태에 따라 설정된 휘도에서 광을 방출한다. 이 경우에서, 콘트라스트는 제 1 동기화 모드에서 보다 높고, 제어는 제 2 동기화 모드에서 보다 더 쉽다.
디스플레이 (11) 의 계조 디스플레이 방법은 EL 서브-픽셀 및 액정 서브-픽 셀 모두에 대한 휘도 및 투과율을 조절하는 방법에 제한되지 않는다. 다른 방법은, (1) 액정 서브-픽셀의 투과율을 최대화시키고 EL 서브-픽셀의 휘도를 조절하는 방법, (2) 최대 휘도에서 EL 서브-픽셀을 방출하고 액정 서브-픽셀의 투과율을 조절하는 방법, 및 (3) 백라이트로서 광을 사용하기 위해 최대 휘도에서 EL 서브-픽셀 모두로부터 광을 방출하고, 액정 서브-픽셀의 투과율을 조절하는 방법을 포함한다.
더욱 일반적으로, 계조 프로세스는 아래의 방법중의 하나에 따라 수행된다.
- 각 액정 서브-픽셀의 광 투과의 양을 제어함으로써 계조 프로세스를 수행하는 방법. 이 경우에, 각 EL 서브-픽셀은 동일한 휘도에서 광을 방출할 수도 있다.
- 각 EL 서브-픽셀로부터 방출된 광의 휘도를 제어함으로써 계조 프로세스를 수행하는 방법.
또한, 이미지는 액정 패널상에 디스플레이될 수도 있고, 전계 발광 패널의 전체 표면은 광을 방출할 수도 있다.
유기 EL 패널 (12) 을 구성하는 패시베이션 막 (27) 은 반드시 실리콘으로 이루어지지 않아도 되고 투명하고 습기나 산소와 같은 가스를 투과하지 않는 다른 재료로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 실리콘 산화물 및 다이아몬드형 탄소가 사용될 수도 있다. 또한, 패시베이션 막 (27) 은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 다이아몬드형 탄소 등의 증착에 의해 형성된 막에 제한되지 않고, 예를 들어, 코팅을 형성하기 위해 폴리실라잔 (polysilazane) 을 도포함으로써 형성될 수 도 있다.
밀봉 캔 (밀봉 커버) 이 유기 전계 발광층 (25) 을 외부 습기 및 산소로부터 보호하기 위해 패시베이션 막 (27) 대신에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 광 투과 유리로 이루어진 커버가 밀봉제를 사용하여 기판에 접합될 수도 있어서, 컬러 필터 (20), 제 1 전극 (24), 유기 전계 발광층 (25), 및 제 2 전극 (26) 을 커버한다.
액정 서브-픽셀 및 EL 서브-픽셀은 반드시 평형 스트립으로 배열될 필요는 없고, 벌집모양 (honeycomb) 방식으로 배열될 수도 있다. 이 경우에, 영역 (20a 내지 20c) 이 동일한 방식으로 배열된다.
컬러 필터 (20) 는 평형 스트립으로 배열되는 적 (R), 녹 (G), 및 청 (B) 의 3개의 컬러에 대한 영역 (20a, 20b, 및 20c) 을 반드시 포함하지 않아도 된다. 예를 들어, R, G, 및 B의 3개의 컬러의 영역 (20a, 20b, 및 20c) 사이에서, 동일한 컬러의 필터가 대각선으로 또는 모자이크 배열로 배열될 수도 있거나, R, G, B의 3개의 컬러의 영역 (20a, 20b, 및 20c) 은 삼각형상 또는 델타 배열로 배열될 수도 있다. 각 필터의 형상은 사각형에 제한되지 않고 6각형일 수도 있다.
제 1 동기화 모드 또는 제 2 동기화 모드만이 동기화 상태에서 유기 EL 패널 (12) 및 액정 패널 (13) 을 구동시키기 위한 동기화 모드로서 사용될 수도 있다. 이 경우에, 제어는 제 1 동기화 모드만이 사용되는 경우에 더 용이하다.
백라이트 모드만이 동시 구동 모드로서 사용될 수도 있고 동기화 모드가 제거될 수도 있다. 백라이트 모드에서, EL 서브-픽셀의 휘도가 복수의 스테이지 로부터 선택될 수도 있다. 예를 들어, EL 서브-픽셀의 휘도는 높은 휘도, 중간 휘도, 및 낮은 휘도의 3개의 단계로부터 선택될 수도 있다. 이 경우에, 사용자는 주위의 조도에 따라 휘도를 선택할 수도 있다.
액정 패널 (13) 은 반-투과형일 수도 있다.
무기 전계 발광 패널 (무기 EL 패널) 이 유기 EL 패널 (12) 대신에 전계 발광 패널로서 사용될 수도 있다. 이 경우에, EL 엘리먼트로부터 광을 방출하기 위해 인가된 전압은 유기 EL 패널 (12) 보다 높다. 그러나, EL 엘리먼트를 사용하는 디스플레이의 장점 및 액정 디스플레이의 장점은 환경과 사용 목적에 따른 컬러 이미지의 디스플레이를 가능하게 한다.
본 발명이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다수의 다른 특정한 형태에서 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 제공한 상세한 설명에 제한되지 않고, 첨부한 청구범위의 범위 및 등가물 내에서 변형될 수도 있다.
이상, 본 발명에 따르면, 환경에 알맞은 컬러 이미지를 디스플레이하는 쉽게 제조한 디스플레이를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 컬러 필터 (20) 를 구비하는 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 장치로서,
    디스플레이 표면, 상기 디스플레이 표면과 반대 측에 위치한 배면, 및 복수의 액정 서브-픽셀을 포함하는 투과형 또는 반-투과형 액정 패널 (13);
    상기 액정 패널의 배면측상에 배열되고, 상기 액정 서브-픽셀중의 하나에 각각 대응하는 복수의 EL 서브-픽셀, 및 상기 액정 패널로부터 입사하는 광을 상기 액정 패널 측에 다시 반사하는 광 반사부 (26; 35) 를 구비하고, 상기 각 EL 서브-픽셀은 백색광을 방출하고 적어도 대응하는 컬러 필터를 투과할 수 있는 파장을 갖는 광에 대하여 광 투과율을 갖는, 전계 발광 패널 (12);
    상기 액정 패널을 구동시키는 제 1 구동 수단 (31, 32);
    상기 전계 발광 패널을 구동시키는 제 2 구동 수단 (29, 30);
    상기 액정 패널 및 상기 전계 발광 패널을 동시에 구동시키는 제 3 구동 수단 (33); 및
    상기 이미지를 디스플레이하기 위해 상기 제 1 구동 수단, 상기 제 2 구동 수단, 및 상기 제 3 구동 수단중의 어느 것을 사용할지를 결정하는 선택 수단 (33, 34) 을 구비하며,
    상기 이미지가 상기 제 3 구동 수단을 사용하여 디스플레이될 때, 상기 제 3 구동 수단은 흑색 디스플레이 상태에 있는 액정 서브-픽셀에 대응하는 EL 서브-픽셀을 비-발광 상태에 있게 하고 다른 EL 서브-픽셀을 발광 상태에 있게 하면서 상기 액정 패널상에 이미지를 디스플레이하도록 상기 제 1 구동 수단 및 상기 제 2 구동 수단을 제어하는, 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 구동 수단은 상기 제 1 구동 수단으로 하여금 각 액정 서브-픽셀에 대한 광 투과량을 조절하도록 계조 프로세스를 수행하게 하는, 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 구동 수단은 상기 제 2 구동 수단으로 하여금 상기 발광 상태에 있는 상기 EL 서브-픽셀이 동일한 휘도로 광을 방출하도록 하는, 디스플레이 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 구동 수단은 상기 제 2 구동 수단으로 하여금 상기 발광 상태에 있는 상기 EL 서브-픽셀로부터 방출된 광의 휘도를 조절하도록 계조 프로세스를 수행하게 하는, 디스플레이 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 수단을 사용하여 이미지가 디스플레이된다고 상기 선택 수단이 결정한 경우에 상기 전계 발광 패널의 전체 표면으로부터 광을 방출할지 여부를 결정하는 제 2 선택 수단 (33, 34) 을 더 구비하고,
    상기 제 2 선택 수단이 상기 전계 발광 패널의 전체 표면으로부터 광을 방출하는 것으로 결정할 때, 상기 제 2 선택 수단은 상기 광이 상기 전계 발광 패널의 전체 표면으로부터 방출되도록 상기 제 2 구동 수단을 제어하는, 디스플레이 장치.
  7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전계 발광 패널은 유기 전계 발광 패널인, 디스플레이 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 이미지는 상기 전계 발광 패널이 비활성이고 액정 패널만이 구동되는 액정 디스플레이 모드, 및 상기 액정 패널 및 상기 전계 발광 패널 모두가 활성되는 동시 구동 모드를 포함하는 복수의 모드중의 한 모드로 디스플레이되는, 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 동시 구동 모드는 상기 전계 발광 패널의 모든 EL-서브-픽셀이 광을 방출하는 백라이트 모드, 및 상기 각 EL 서브-픽셀이 대응하는 액정 서브-픽셀과 동기화되어 구동되는 동기화 모드를 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 동기화 모드에서, 흑색 디스플레이 상태에 있는 상기 액정 서브-픽셀에 대응하는 상기 EL 서브-픽셀은 광을 방출하지 않고, 상기 흑색 디스플레이 상태 이외의 상태에 있는 액정 서브-픽셀에 대응하는 상기 EL 서브-픽셀은 광을 방출하는, 디스플레이 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 동기화 모드에서, 상기 흑색 디스플레이 상태에 있는 액정 서브-픽셀에 대응하는 상기 EL 서브-픽셀은 광을 방출하지 않고, 상기 흑색 디스플레이 상태 이외의 상태에 있는 상기 액정 서브-픽셀에 대응하는 상기 EL 서브-픽셀 각각의 휘도는 상기 대응하는 액정 서브-픽셀을 통해 투과된 광의 양에 따라 조절되는, 디스플레이 장치.
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