KR100873083B1 - 양면 구동 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

양면 구동 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양면에 서로 다른 영상을 표시할 수 있도록 한 양면 구동 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 양면 구동 유기전계발광 표시장치는 유기 발광 다이오드를 이용하여 양면으로 빛을 방출하는 다수의 화소를 포함하는 유기 패널과; 상기 유기 패널의 제 1면에 형성되어 상기 제 1면으로 공급되는 빛의 투과 및 차단을 제어하는 제 1차단 패널과; 상기 유기 패널의 제 2면에 형성되어 상기 제 2면으로 공급되는 빛의 투과 및 차단을 제어하는 제 2차단 패널과; 상기 유기 패널에 형성되는 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와; 상기 유기 패널에 형성되는 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부를 구비하며; 상기 유기 패널에서 양면의 영상을 표시하는 경우 i(i는 홀수 또는 짝수)번째 프레임 기간 동안 제 1차단 패널이 상기 빛을 투과시키고, 상기 제 2차단 패널이 빛을 차단하며; i+1번째 프레임 기간 동안 제 1차단 패널이 상기 빛을 차단하고, 상기 제 2차단 패널이 상기 빛을 투과시키며; 상기 데이터 구동부는 상기 제 1면 및 제 2면에서 서로 다른 영상이 표시되도록 상기 i번째 프레임 및 i+1번째 프레임 기간 동안 공급되는 상기 데이터신호를 제어한다.

Description

양면 구동 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법{Double-Side Organic Light Emitting Display and Driving Method Thereof}
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 양면 구동 유기전계발광 표시장치를 나타내는 단면도이다
도 2는 도 1에 도시된 유기 패널 및 유기 패널을 구동하기 위한 구동부를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 차단 패널을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 차단 패널의 동작과정을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 유기 패널 110 : 화소
111 : 반도체층 111a : 소스/드레인 영역
111b : 채널 영역 112 : 게이트 절연막
113 : 게이트 전극 114 : 층간 절연막
115 : 소스/드레인 전극 116 : 평탄화층
118 : 유기 발광 다이오드 118a : 애노드전극
118b : 발광층 118c : 캐소드전극
119 : 보호막 130 : 주사 구동부
140 : 데이터 구동부 150,160 : 기판
202,204 : 차단 패널
본 발명은 양면 구동 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 양면에 서로 다른 영상을 표시할 수 있도록 한 양면 구동 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관과 비교하여 무게가 가볍고 부피가 작은 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있으며 특히 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어나고 응답속도가 빠른 유기전계발광 표시장치가 주목받고 있다. 이와 같은 유기전계발광 표시장치는 얇고 가벼우며 저전력으로 구동 가능하여 휴대용 전자기기의 발전에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다.
유기전계발광 표시장치는 광의 진행방향에 따라서 전면발광, 배면발광 및 양면발광으로 나누어진다. 여기서, 양면발광의 유기전계발광 표시장치는 하나의 패널을 이용하여 양면으로 정보를 표시할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 종래의 양 면 발광 유기전계발광 표시장치는 양면으로 동일한 정보를 표시하기 때문에 다양한 분야에 응용하기가 어려운 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 양면에 서로 다른 영상을 표시할 수 있도록 한 양면 구동 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 양면 구동 유기전계발광 표시장치는 유기 발광 다이오드를 이용하여 양면으로 빛을 방출하는 다수의 화소를 포함하는 유기 패널과; 상기 유기 패널의 제 1면에 형성되어 상기 제 1면으로 공급되는 빛의 투과 및 차단을 제어하는 제 1차단 패널과; 상기 유기 패널의 제 2면에 형성되어 상기 제 2면으로 공급되는 빛의 투과 및 차단을 제어하는 제 2차단 패널과; 상기 유기 패널에 형성되는 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와; 상기 유기 패널에 형성되는 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부를 구비하며; 상기 유기 패널에서 양면의 영상을 표시하는 경우 i(i는 홀수 또는 짝수)번째 프레임 기간 동안 제 1차단 패널이 상기 빛을 투과하고, 상기 제 2차단 패널이 빛을 차단하며; i+1번째 프레임 기간 동안 제 1차단 패널이 상기 빛을 차단하고, 상기 제 2차단 패널이 상기 빛을 투과하며; 상기 데이터 구동부는 상기 제 1면 및 제 2면에서 서로 다른 영상이 표시되도록 상기 i번째 프레임 및 i+1번째 프레임 기간 동안 공급되는 상기 데이터신호를 제어한다.
바람직하게, 상기 제 1차단 패널 및 제 2차단 패널은 액정 패널이다. 상기 제 1차단 패널 및 제 2차단 패널은 외부로부터 공급되는 그라운드 전원 및 그라운드 전원보다 높은 전압값을 가지는 구동 전원 중 어느 하나를 공급받아 빛의 투과상태 또는 블랙 상태로 설정된다. 상기 제 1차단 패널 및 제 2차단 패널은 이-잉크(E-ink) 및 전기 크로노매틱 레이어(electrochromatic layer) 중 어느 하나로 설정된다. 상기 유기 패널의 양면에서 영상을 표시하는 경우 상기 주사 구동부 및 데이터 구동부로 공급되는 구동 주파수는 60Hz 이상으로 설정된다.
본 발명의 실시 예에 따른 양면 구동 유기전계발광 표시장치의 구동방법은 유기 발광 다이오드를 포함하는 화소들이 형성되는 유기 패널을 이용하여 양면으로 빛을 방출하는 단계와, 상기 유기 패널의 제 1면에 형성되는 제 1차단 패널 및 상기 유기 패널의 제 2면에 형성되는 제 2차단 패널을 이용하여 프레임을 기준으로 제 1면 및 제 2면으로 교번적으로 빛이 방출되도록 제어하는 단계를 포함하며, 상기 제 1면 및 제 2면에서는 서로 다른 영상이 표시된다.
바람직하게, 상기 유기 패널을 구동하기 위하여 공급되는 구동 주파수는 60Hz 이상으로 설정된다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 첨부된 도 1 내지 도 5b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 양면 구동 유기전계발광 표시장치를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 양면 구동 유기전계발광 표시장치는 유기 발광 다이오드를 이용하여 화상을 표시하는 유기 패널(100)과, 유기 패널(100)의 양측에 위치되는 차단 패널(202, 204)을 구비한다.
유기 패널(100)은 제 1차단 패널(202) 및 제 2차단 패널(204)로 소정의 빛을 공급한다. 이를 위하여, 유기 패널(100)에 포함되는 화소들은 양면으로 빛을 공급할 수 있는 구조로 형성된다. 화소들의 상세한 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
제 1차단 패널(202) 및 제 2차단 패널(204) 각각은 제어신호에 대응하여 빛의 투과상태 또는 블랙 상태 중 어느 하나의 상태로 설정된다. 차단 패널(202, 204)이 빛의 투과상태로 설정되는 경우 유기 패널(100)로부터 공급되는 소정의 빛이 외부로 방출되고, 이에 따라 관찰자에게 소정의 영상이 관측된다. 차단 패널(202, 204)이 블랙 상태로 설정되는 경우 유기 패널(100)로부터 공급되는 소정의 빛이 외부로 방출되지 못한다.
한편, 차단 패널(202, 204)은 제어신호에 대응하여 빛의 투과상태 또는 블랙 상태로 설정될 수 있는 패널, 예를 들면 액정 패널로 형성된다. 액정 패널은 자신에게 공급되는 전원에 대응하여 빛을 투과(빛의 투과상태) 또는 차단(블랙 상태)한다. 여기서 차단 패널(202, 204)이 액정 패널로 형성되는 것은 본 발명의 실시예로 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 차단 패널(202, 204)은 이-잉크(E-ink) 또는 전기 크로노매틱 레이어(electrochromatic layer)로 설정될 수 있다. 이-잉크 또는 전기 크로노매틱 레이어도 빛의 투과상태 또는 블랙 상태로 설정되어 유기 패널(100)로부터 공급되는 빛을 투과 또는 차단할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 유기 패널 및 유기 패널을 구동하기 위한 구동부들을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 유기 패널(100)을 구동하기 위한 주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)가 도시된다.
유기 패널(100)은 유기 발광 다이오드(OLED)(미도시)를 구비한 복수의 화소(110)로 이루어져 있으며, 각각의 화소(110)들은 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차부에 형성된다. 이와 같은 유기 패널(100)은 외부로부터 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받는다. 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받은 화소들(110) 각각은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 양면으로 방출한다.
주사 구동부(130)는 주사신호를 생성하고, 생성된 주사신호를 주사선들(S1 내지 Sn)로 순차적으로 공급된다. 그러면, 유기 패널(100)에 형성된 화소들(110)이 라인 단위로 순차적으로 선택된다.
데이터 구동부(140)는 데이터신호를 생성하고, 생성된 데이터신호를 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급한다. 그러면, 주사신호에 의하여 선택된 화소들(110)로 데이터신호가 공급된다.
여기서, 주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)는 차단 패널(202, 204)의 제어에 의하여 한쪽 면으로 빛을 방출할 때 구동 주파수가 정상적인 주파수 범위(예를 들면, 60Hz)로 구동된다. 그리고, 주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)는 차단 패널(202, 204)의 제어에 의하여 양면으로 빛을 방출할 때 구동 주파수가 60Hz 이상의 주파수로 설정된다.
상세히 설명하면, 유기 패널(100)에서 양면으로 빛을 방출할 때 차단 패널(202, 204)은 교번적으로 빛의 투과상태 및 블랙 상태로 변환된다. 예를 들어, i(i는 홀수 또는 짝수)번째 프레임 기간에는 제 1차단 패널(202)이 빛의 투과상태로 설정되고, 제 2차단 패널(204)이 블랙 상태로 설정된다. 그리고, i+1번째 프레임 기간에는 제 1차단 패널(202)이 블랙 상태로 설정되고, 제 2차단 패널(204)이 빛의 투과상태로 설정된다. 여기서, 데이터 구동부(140)에서 i번째 프레임 및 i+1번째 프레임마다 서로 영상에 대응하는 데이터신호가 공급되면 유기 패널(100)의 양면에서는 서로 다른 영상이 표시된다.
한편, 주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)가 60Hz로 구동하게 되면 한쪽면에서는 30Hz에 대응하는 영상이 표시된다. 이와 같이 유기 패널(100)의 한쪽 면에서 30Hz의 영상이 표시되면 화질이 저하될 염려가 있다. 이와 같은 화질 저하 현상을 방지하기 위하여 본 발명에서는 유기 패널(100)의 양면에서 영상을 표시할 때 구동 주파수를 60Hz 이상, 예를 들면 120Hz로 설정한다.
주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)가 120Hz로 구동하게 되면 유기 패널(100)의 한쪽면에서 60Hz에 대응하는 영상이 표시된다. 다시 말하여, 구동 주파수가 120Hz로 설정되면 1초에 120프레임이 포함된다. 이 경우, 제 1차단 패널(202) 및 제 2차단 패널(204) 서로 교번적으로 빛의 투과상태 및 블랙 상태로 변환되면서 한측면으로 60프레임에 대응하는 빛이 방출되고, 이에 따라 유기 패널(100)의 양측면에서 화질저하 없는 영상을 표시할 수 있다.
한편, 유기 패널(100)의 양면에서 영상을 표시할 때 구동 주파수는 60Hz 이상 다양한 주파수로 설정될 수 있다. 예를 들어, 구동 주파수가 80Hz로 설정되는 경우 유기 패널(100)의 한측면에서는 40프레에 대응하는 빛이 방출된다. 실질적으로, 유기 패널(100)의 한측면으로 31 프레임 이상의 빛이 방출되면 관측자에게 어느 정도 양질의 화상을 제공할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 일반적으로 화소(110)에는 유기 발광 다이오드, 적어도 하나의 커패시터 및 트랜지스터 등이 포함될 수 있으나 설명의 편의성을 위하여 도 3에서는 유기 발광 다이오드와, 유기 발광 다이오드와 접속되는 트랜지스터만을 도시하기로 한다.
도 3을 참조하면, 유기전계발광 표시장치의 화소는 하부기판(150) 상에 형성 된 트랜지스터와, 트랜지스터에 접속되도록 형성된 유기 발광 다이오드(118)를 구비한다.
트랜지스터는 소스 및 드레인 영역(111a)과 채널 영역(111b)을 포함하는 반도체층(111)과, 반도체층(111) 상에 형성된 게이트 절연막(112)과, 게이트 절연막(112) 상에 형성된 게이트 전극(113)과, 게이트 전극(113) 상에 형성된 층간 절연막(114)과, 층간 절연막(114) 상에 형성되며 소스 및 드레인 영역(111a)과 전기적으로 접속되는 소스 및 드레인 전극(115)을 포함한다.
이와 같은 트랜지스터 상에는 평탄화막(116)이 형성되고, 평탄화막(116) 상에는 유기 발광 다이오드(118)가 형성된다.
유기 발광 다이오드(118)는 트랜지스터와 접속되도록 형성되는 애노드 전극(118a), 애노드 전극(118a) 상에 형성되는 발광층(118b) 및 발광층(118b) 상에 형성되는 캐소드 전극(118c)을 포함한다. 여기서, 양면발광을 위하여 애노드 전극(118a) 및 캐소드 전극(118c)은 투명하거나 반투명한 물질로 형성된다.
그리고, 캐소드 전극(118c) 상에는 보호막(119)과 상부기판(160)이 구비된다.
이와 같은 유기전계발광 표시장치의 화소는 트랜지스터로부터 공급되는 전류에 대응하여 발생되는 빛이 상부기판(160) 및 하부기판(150) 방향으로 공급되고, 이에 따라 하나의 유기 패널로 양면 구동을 할 수 있다. 한편, 도 4의 화소구조는 실시예로서 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 다시 말하여, 현재 공지된 다양한 형태의 양면 구동의 화소 구조가 본 발명에 적용 가능하다.
도 4는 도 1에 도시된 차단 패널을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 차단 패널(202, 204)은 블랙상태 또는 빛의 투과상태로 나누어 구동된다. 따라서, 차단 패널(202, 204)에는 화소가 포함되지 않고, 이에 따라 구동부 등이 생략된다.
차단 패널(202, 204)은 외부로부터 구동 전원(VDD) 및 그라운드 전원(GND) 중 어느 하나를 공급받고, 공급받은 구동 전원(VDD) 또는 그라운드 전원(GND)에 대응하여 블랙상태 또는 빛의 투과상태로 설정된다. 예를 들어, 차단 패널(202, 204)이 액정 패널로 설정되는 경우 차단 패널(202, 204)의 내부에는 액정층이 존재하고, 액정층은 구동 전원(VDD) 또는 그라운드 전원(GND)에 대응하여 굴절되면서 블랙상태 또는 빛의 투과상태로 변환된다. 이후, 설명의 편의성을 위하여 제 1제어신호가 공급될 때 차단 패널(202, 204)이 빛의 투과상태로 설정되고(예를 들면, 제 1제어신호가 공급될 때 구동 전원(VDD)이 차단 패널(202, 204)로 공급), 제 2제어신호가 공급될 때 차단 패널(202, 204)이 블랙 상태로 설정(예를 들면, 제 2제어신호가 공급될 때 그라운드 전원(GND)이 차단 패널(202, 204)로 공급)된다고 가정하기로 한다.
도 5a 및 도 5b는 양면 구동 유기전계발광 표시장치의 구동과정을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 유기 패널(100)의 일측면으로 빛이 공급되는 공 우 도 5a와 같이 제 1차단 패널(102)로 제 1제어신호(CS1)가 공급되고, 제 2차단 패널(104)로 제 2제어신호(CS2)가 공급된다. 그러면, 제 1차단 패널(102)이 빛의 투과상태로 설정되어 유기 패널(100)의 일측면에서 소정의 영상이 관찰된다.
유기 패널(100)의 다른측면으로 빛이 공급되는 경우 도 5b와 같이 제 1차단 패널(102)로 제 2제어신호(CS2)가 공급되고, 제 2차단 패널(104)로 제 1제어신호(CS1)가 공급된다. 그러면, 제 2차단 패널(104)이 빛의 투과상태로 설정되어 유기 패널(100)의 다른측면에서 소정의 영상이 관찰된다.
유기 패널(100)의 양측면에서 소정의 영상(동일 영상 또는 다른 영상)이 표시되는 경우 i번째 프레임 동안 도 5a와 같이 유기 패널(100)의 일측면으로 빛을 공급하고, i+1번째 프레임 동안 도 5b와 같이 유기 패널(100)의 다른측면으로 빛을 공급한다. 즉, 본 발명에서는 제 1차단 패널(102) 및 제 2차단 패널(104)을 프레임마다 교번적으로 빛의 투과상태로 설정함으로써, 즉 시분할 형태로 구동함으로써 하나의 유기 패널을 이용하여 양면 구동을 한다. 그리고, 본 발명에서는 i번째 프레임 및 i+1번째 프레임 기간 동안 공급되는 데이터를 제어함으로써 양면에서 서로 다른 영상을 표시할 수 있는 장점이 있다.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기 술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 양면 구동 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 의하면 유기 패널의 양측면에 차단 패널을 설치하고, 차단 패널을 이용하여 빛의 투과 및 차단을 제어하면서 하나의 유기 패널을 이용하여 양측면에 서로 다른 영상을 표시할 수 있다.

Claims (11)

  1. 유기 발광 다이오드를 이용하여 양면으로 빛을 방출하는 다수의 화소를 포함하는 유기 패널과;
    상기 유기 패널의 제 1면에 형성되어 상기 제 1면으로 공급되는 빛의 투과 및 차단을 제어하는 제 1차단 패널과;
    상기 유기 패널의 제 2면에 형성되어 상기 제 2면으로 공급되는 빛의 투과 및 차단을 제어하는 제 2차단 패널과;
    상기 유기 패널에 형성되는 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와;
    상기 유기 패널에 형성되는 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부를 구비하며;
    상기 유기 패널에서 양면의 영상을 표시하는 경우 i(i는 홀수 또는 짝수)번째 프레임 기간 동안 제 1차단 패널이 상기 빛을 투과시키고, 상기 제 2차단 패널이 빛을 차단하며;
    i+1번째 프레임 기간 동안 제 1차단 패널이 상기 빛을 차단하고, 상기 제 2차단 패널이 상기 빛을 투과시키며;
    상기 데이터 구동부는 상기 제 1면 및 제 2면에서 서로 다른 영상이 표시되도록 상기 i번째 프레임 및 i+1번째 프레임 기간 동안 공급되는 상기 데이터신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 양면 구동 유기전계발광 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1차단 패널 및 제 2차단 패널은 액정 패널인 것을 특징으로 하는 양면 구동 유기전계발광 표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1차단 패널 및 제 2차단 패널은 외부로부터 공급되는 그라운드 전원 및 그라운드 전원보다 높은 전압값을 가지는 구동 전원 중 어느 하나를 공급받아 빛의 투과상태 또는 블랙 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 양면 구동 유기전계발광 표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1차단 패널 및 제 2차단 패널은 이-잉크(E-ink) 및 전기 크로노매틱 레이어(electrochromatic layer) 중 어느 하나로 설정되는 것을 특징으로 하는 양면 구동 유기전계발광 표시장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 패널의 양면에서 영상을 표시하는 경우 상기 주사 구동부 및 데이터 구동부로 공급되는 구동 주파수는 60Hz 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 양면 구동 유기전계발광 표시장치.
  9. 유기 발광 다이오드를 포함하는 화소들이 형성되는 유기 패널을 이용하여 양면으로 빛을 방출하는 단계와,
    상기 유기 패널의 제 1면에 형성되는 제 1차단 패널 및 상기 유기 패널의 제 2면에 형성되는 제 2차단 패널을 이용하여 프레임을 기준으로 제 1면 및 제 2면으로 교번적으로 빛이 방출되도록 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1면 및 제 2면에서는 서로 다른 영상이 표시되는 것을 특징으로 하는 양면 구동 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 유기 패널을 구동하기 위하여 공급되는 구동 주파수는 60Hz 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 양면 구동 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
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