KR101911548B1 - 디스플레이장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 화상을 표시하며, 서로 다른 패턴을 갖는 복수의 편광 필터가 형성된 표시 패널; 상기 디스플레이장치의 동작 조건을 판단하고, 상기 판단된 동작 조건에 따라 상기 복수의 편광 필터 중 어느 하나의 편광 필터를 동작시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 복수의 편광 필터 중 어느 하나의 특정 편광 필터를 동작시키기 위한 구동 신호를 출력하는 편광필터 구동부를 포함한다.

Description

디스플레이장치 및 이의 제어 방법{Display device and method for controlling thereof}

본 발명은 디스플레이장치에 관한 것으로, 특히 복수의 편광 필터를 포함하는 디스플레이장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

근래 들어, 반도체 제조 기술의 발달과 영상 처리 기술의 발달에 따라 경량 및 박형화가 용이하고 고화질을 실현할 수 있는 평판 디스플레이 소자들의 상용화 및 보급 확대가 급격하게 진행되고 있으며, 이러한 평판 디스플레이 소자로서는 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 진공 형광 디스플레이(VFD), 유기발광 다이오드(OLED) 등이 있다.

상기한 평판 디스플레이 소자들 중 LCD 와 OLED 등은 경량 및 박형화와 고화질의 용이성으로 인해 개인용 휴대기기, 예를 들면 휴대폰(핸드폰), PDA, 휴대용 컴퓨터 등에 널리 채용되고 있으며, 특히 듀얼창을 갖는 휴대폰의 외부 및 내부창 용으로 많이 사용되고 있다.

최근 들어, 다양한 사용자들의 욕구를 충족시키기 위하여, 전자 제품의 복합화 및 다기능화가 매우 적극적으로 추진 및 채용되고 있으며, 이에 따라 디스플레이장치에서도 고유의 표시 기능뿐만 아니라 다른 기능까지도 포함하는 방향의 연구 개발이 진행되고 있으며, 이러한 다기능화의 일환으로서 휴대폰이나 개인 휴대 통신(PDA) 등에 채용되는 디스플레이 패널에 거울 기능을 부가하는 시도가 행해지고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 거울 기능이 구비된 표시장치는 화면에 별도의 용액이나 필름 등을 덧붙이는 방식으로 인해 실제 화면 밝기가 제대로 나타나지 않는 문제가 발생할 수 있으며, 화면의 밝기가 밝아짐에 따라 빛이 투과되어 화면이 투명해지는 구조로 인하여 실 사용조건에서 소비 전력이 많이 소비되어야 하는 문제가 있다.

본 발명에 따른 실시 예에서는, 거울 기능을 구비하는 디스플레이장치를 제공하도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 화상을 표시하지 않는 경우에 거울로 기능하고, 화상을 표시하는 경우에는 정상적인 화상이 표시될 수 있도록 하는 디스플레이장치 및 그의 제어 방법을 제공하도록 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치는 화상을 표시하며, 서로 다른 패턴을 갖는 복수의 편광 필터가 형성된 표시 패널; 상기 디스플레이장치의 동작 조건을 판단하고, 상기 판단된 동작 조건에 따라 상기 복수의 편광 필터 중 어느 하나의 편광 필터를 동작시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 복수의 편광 필터 중 어느 하나의 특정 편광 필터를 동작시키기 위한 구동 신호를 출력하는 편광필터 구동부를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치의 제어 방법은 상기 디스플레이장치의 동작 조건을 판단하는 단계; 상기 판단된 동작 조건이 제 1 동작 조건이면, 상기 디스플레이장치에 포함된 표시 패널이 거울 기능을 하도록 제 1 편광 필터를 동작시키는 단계; 및 상기 판단된 동작 조건이 제 2 조건이면, 상기 디스플레이장치에 포함된 표시 패널에 화상이 표시되도록 제 2 편광 필터를 동작시키는 단계를 포함한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 의하면, 편광 필터를 이용하여 외부에서 입사되는 빛을 선택적으로 방출시킴으로써, 별도의 거울이 부착되지않아도 거울 기능을 수행할 수 있는 디스플레이장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 디스플레이장치의 동작 상태에 연계된 거울 기능을 제공함으로써, 화상이 표시될 때에는 상기 외부에서 입사되는 빛의 방출을 차단하여 밝기 손실 없이 최적의 화질로 화상을 표시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치의 블록도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치의 서브 픽셀 회로의 일 예이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 1의 I-I'에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 디스플레이장치의 단면도이다.
도 7 내지 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치에서 컬러 영상을 구현하는 실시 예들을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 편광 필터의 상세 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치는 유기 발광 표시장치이며, 상기 유기 발광 표시 장치는 유기 물질에 양극(anode)과 음극(cathode)을 통하여 주입된 전자와 정공이 재결합(recombination)하여 여기자(excition)를 형성하고, 형성된 여기자로의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생하는 현상을 이용한 자체 발광형 표시장치이다.

유기 발광 표시장치는 백라이트와 같은 별도의 광원이 요구되지 않아 액정 표시장치에 비해 소비 전력이 낮을 뿐만 아니라 고화질 구현이 가능하고 광시야각 및 빠른 응답 속도 확보가 용이하다는 장점이 있어 차세대 표시장치로서 주목받고 있다.

본 발명에서는 이러한 디스플레이장치를 동작 조건에 따라 거울로 동작하도록 하거나, 일반적인 영상 출력 기능이 수행되도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치의 블록도이고, 도 2 및 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치의 서브 픽셀 회로의 일 예이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치는 표시 패널(100), 스캔 구동부(200), 데이터 구동부(300), 제어부(400) 및 편광 필터 구동부(500)를 포함한다.

표시 패널(100)은 복수의 신호라인(S1~Sn, D1~Dm), 복수의 전원 라인(미도시) 및 이들에 연결되어 매트릭스 형태로 배열된 복수의 서브픽셀(PX)을 포함한다.

복수의 신호라인(S1~Sn, D1~Dm)은 스캔 신호를 전달하는 복수의 스캔라인(S1~Sn) 및 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인(D1~Dm)을 포함하며, 각 전원 라인(미도시)은 전원 전압(VDD) 등을 각 서브 픽셀(PX)에 전달할 수 있다.

여기서, 복수의 신호라인은 스캔 라인(S1~Sn) 및 데이터 라인(D1~Dm)만을 포함하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 구동방식에 따라 소거신호를 전달하는 소거라인(미도시)을 더 포함할 수도 있다.

그러나, 소거 신호가 사용되는 경우에도 소거 라인이 생략되는 것이 가능하다. 이러한 경우에는 소거 신호를 다른 라인으로 공급할 수 있다. 예를 들면, 도시하지는 않았지만, 표시 패널(100)에는 전원 전압(VDD)을 공급하는 전원 라인이 더 포함되는 경우에, 소거 신호는 전원 라인을 통해 공급될 수도 있다.

도 2를 참조하면, 서브 픽셀(PX)은 스캔 라인(Sn)으로부터 스캔 신호에 의하여 데이터 신호를 전달하는 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 데이터 신호를 저장하는 커패시터(Cst), 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 신호와 전원전압(VDD)의 차이에 해당하는 구동 전류를 생성하는 구동 박막 트랜지스터(T2) 및 구동전류에 해당하는 빛을 발광하는 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.

그리고, 서브 픽셀은, 도 3에 도시한 바와 같이, 스캔 라인(Sn)으로부터 스캔 신호에 의하여 데이터 신호를 전달하는 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 데이터 신호를 저장하는 커패시터(Cst), 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 신호와 전원전압의 차이에 해당하는 구동 전류를 생성하는 구동 박막 트랜지스터(T2), 구동전류에 해당하는 빛을 발광하는 발광 다이오드(OLED) 및 소거 라인(En)으로부터의 소거 신호에 따라 커패시터에 저장된 데이터 신호를 소거하는 소거용 스위칭 박막 트랜지스터(T3)를 포함할 수 있다.

도 3에 도시한 픽셀 회로는 하나의 프레임을 복수 개의 서브필드로 나누어 계조를 표현하는 디지털 구동 방식에 의하여 디스플레이장치를 구동할 경우, 어드레스 시간보다 발광 시간이 작은 서브필드에 소거 신호를 공급함으로써 발광 시간을 조절할 수 있다. 따라서, 디스플레이장치의 최소 휘도를 낮출 수 있는 장점이 있다.

다시 도 1을 참조하면, 스캔 구동부(200)는 표시패널(100)의 스캔라인(S1~Sn)에 연결되어, 제1트랜지스터(M1, T1)를 턴-온 시킬 수 있는 스캔 신호를 스캔라인(S1~Sn)에 각각 인가한다.

데이터 구동부(300)는 표시패널(100)의 데이터 라인(D1~Dm)에 연결되어 출력 영상 신호(DAT)를 나타내는 데이터 신호를 데이터 라인(D1~Dm)에 인가한다. 이러한, 데이터 구동부(300)는 데이터 라인(D1~Dm)에 연결되는 적어도 하나의 데이터 구동 집적회로(integrated circuit, IC)를 포함할 수 있다.

데이터 구동 IC는 차례로 연결되어 있는 쉬프트 레지스터(shift register), 래치(latch), 디지털-아날로그 변환부(DA-converter) 및 출력 버퍼(output buffer)를 포함할 수 있다.

쉬프트 레지스터는 수평동기시작신호(STH)(또는 시프트 클록신호)가 들어오면 데이터 클록신호(HCLK)에 따라 출력 영상 신호(DAT)를 래치에 전달할 수 있다. 데이터 구동부(300)가 복수의 데이터 구동 IC를 포함하는 경우, 한 구동 IC의 시프트 레지스터는 시프트 레지스터는 시프트 클록 신호를 다음 구동 IC의 시프트 레지스터로 내보낼 수 있다.

래치는 출력 영상 신호(DAT)를 기억하며, 기억하고 있는 출력 영상 신호(DAT)를 로드 신호(LOAD)에 따라 해당 계조 전압을 선택하여 출력 버퍼로 내보낼 수 있다.

디지털-아날로그 변환부는 출력 영상 신호(DAT)에 따라 해당 계조 전압을 선택하여 출력 버퍼로 내보낼 수 있다.

출력 버퍼는 디지털-아날로그 변환부로부터의 출력 전압을 데이터 신호로서 데이터 라인(D1~Dm)으로 출력하며, 이를 1 수평 주기(1H) 동안 유지한다.

제어부(400)는 스캔 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(400)는 입력 영상 신호(R, G, B)를 감마 변환하여 출력 영상 신호(DAT)를 생성하는 신호 변환부(450)를 포함할 수 있다.

즉, 제어부(400)는 스캔 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 스캔 제어 신호(CONT1)를 스캔 구동부(200)로 출력하고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 출력 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(300)로 출력한다.

또한, 제어부(400)는 외부의 그래픽 컨트롤러(미도시)로부터의 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 여기서, 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.

또한, 상기 제어부(400)는 상기 디스플레이장치의 동작 조건에 따라 상기 디스플레이장치가 거울 기능을 수행하도록 하거나, 영상 출력 기능을 수행하도록 한다. 상기 동작 조건에는 제 1 동작 조건 및 제 2 동작 조건을 포함할 수 있다.

상기 제어부(400)는 상기 디스플레이장치가 제 1 동작 조건인지 제 2 동작 조건인지 여부에 따라 상기 편광 필터(105)의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다.

즉, 상기 제어부(400)는 상기 디스플레이장치의 동작 조건을 판단하고, 상기 판단된 동작 조건에 의거하여 표시 패널(100)에 구비된 편광 필터(105)의 편광 각도를 결정한다. 다시 말해서, 상기 제어부(400)는 상기 디스플레이장치의 동작 조건에 따라 상기 편광 필터(105)의 편광 각도를 제어함으로써, 외부에서 입사되는 빛이 전면으로 방출되도록 하거나, 상기 외부에서 입사되는 빛의 전면 방출을 차단한다.

상기 외부에서 입사되는 빛이 전면으로 방출되는 경우, 상기 디스플레이장치는 거울 기능을 수행하게 되며, 상기 입사되는 빛의 전면 방출이 차단된 경우, 상기 디스플레이장치는 화질 열화 없이 정상적인 영상 출력 기능을 수행하게 된다.

이에 대한 구체적인 설명은 하기에서 하기로 한다.

이러한 구동장치(200, 300, 400, 500) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시패널(100) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄회로 필름(Flexible Printed Circuit Film)(미도시) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 표시패널(100)에 부착되거나, 별도의 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)(미도시) 위에 장착될 수도 있다.

이와는 달리, 이들 구동장치(200, 300, 400, 500)가 복수의 신호라인(S1~Sn, D1~Dm) 또는 박막 트랜지스터(T1, T2, T3) 등과 함께 표시패널(100)에 집적될 수도 있다.

또한, 구동장치(200, 300, 400, 500)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로소자가 단일 칩 외부에 있을 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.

도 4를 참조하면, 일 방향으로 배열된 스캔 라인(120a), 상기 스캔 라인(120a)으로부터 수직 방향으로 배열된 데이터 라인(140a) 및 상기 데이터 라인(140a)과 평행하게 배열된 전원 라인(140e)에 의해 정의되는 화소 영역 및 상기 화소 영역 외의 비화소 영역을 포함하는 기판(110)이 위치한다.

상기 화소 영역에는 스캔 라인(120a) 및 데이터 라인(140a)과 연결된 스위칭 박막 트랜지스터(T1)와, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1) 및 전원 라인(140e)과 연결된 커패시터(Cst)와, 상기 커패시터(Cst) 및 전원 라인(140e)과 연결된 구동 박막 트랜지스터(T2)가 위치한다.

상기 커패시터(Cst)는 커패시터 하부전극(120b) 및 커패시터 상부전극(140a)을 포함할 수 있다.

상기 화소 영역에는 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)와 전기적으로 연결된 제 1 전극(155)과, 상기 제 1 전극(155) 상에 발광층(미도시) 및 제 2 전극(미도시)을 포함하는 발광다이오드가 위치한다.

상기 비화소 영역은 스캔 라인(120a), 데이터 라인(140a) 및 전원 라인(140e)을 포함할 수 있다.

도 5는 도 1의 I-I'에 따른 단면도이다.

먼저, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치를 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

기판(110) 상에 편광 필터(105)가 위치한다.

이때, 상기 편광 필터(105)는 도 10에 도시된 바와 같이 제 1 편광 필터(105a)와 제 2 편광 필터(105b)를 포함한다. 상기 제 1 편광 필터(105a)는 제 1 편광 각도를 가지는 제 1 패턴이 형성되어 있으며, 상기 제 2 편광 필터(105b)는 상기 제 1 편광 각도와 다른 제 2 편광 각도를 가지는 제 2 패턴이 형성되어 있다.

보다 구체적으로 살펴보면, 상기 제 1 편광 필터(105a)는 상기 제 1 편광각도를 가지는 제 1 패턴을 이용하여 외부에서 입사되는 빛을 전면으로 방출시킨다. 또한, 이와 반대로 상기 제 2 편광 필터(105b)는 상기 제 2 편광 각도를 가지는 제 2 패턴을 통해 외부에서 입사되는 빛의 전면 방출을 차단한다.

이때, 상기 제 1 패턴이 갖는 제 1 편광 각도는 0도나 90도 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 제 2 패턴이 갖는 제 2 편광 각도는 45도나 135도 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제 1 편광 필터(105a)와 제 2 편광 필터(105b)는 상호 중첩되게 배치되며, 제어부(400)의 제어 신호에 따른 편광 필터 구동부(500)의 구동 신호에 의해 어느 하나의 편광 필터만이 활성화되어 동작하게 된다.

한편, 상기 기판(110)은 유기 발광 소자가 표면에 형성될 수 있도록 통상적으로 버퍼층(미도시)을 포함할 수 있다.

상기 버퍼층(미도시)은 기판(110)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 박막 트랜지스터를 보호하기 위해 형성하는 것으로, 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx) 등을 사용하여 선택적으로 형성할 수 있다.

여기서, 상기 기판(110)은 유리, 플라스틱 또는 금속일 수 있다.

상기 편광 필터(105) 상에 반도체층(111)이 위치한다. 상기 반도체층(111)은 비정질 실리콘 또는 결정화된 다결정 실리콘을 포함할 수 있다.

또한, 상기 반도체층(111)은 p형 또는 n형의 불순물을 포함하는 소오스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있으며, 상기 소오스 영역 및 드레인 영역 이외의 채널 영역을 포함할 수 있다.

상기 반도체층(111) 상에 게이트 절연막일 수 있는 제 1 절연막(115)이 위치한다. 상기 제 1 절연막(115)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.

상기 제 1 절연막(115) 상에 상기 반도체층(111)의 일정 영역, 즉 불순물이 주입되었을 경우의 채널 영역과 대응되는 위치에 게이트 전극(120c)이 위치한다. 그리고, 상기 게이트 전극(120c)과 동일층 상에 스캔 라인(120a) 및 커패시터 하부 전극(120b)이 위치한다.

상기 게이트 전극(120c)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 게이트 전극(120c)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 다중층일 수 있다.

또한, 게이트 전극(120c)은 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴 또는 몰리브덴/알루미늄의 2중층일 수 있다.

상기 스캔 라인(120a)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 스캔 라인(120a)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 다중층일 수 있다.

또한, 스캔 라인(120a)은 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴 또는 몰리브덴/알루미늄의 2중층일 수 있다.

층간 절연막일 수 있는 제 2 절연막(125)은 상기 스캔 라인(120a), 커패시터 하부 전극(120b) 및 게이트 전극(120c)을 포함하는 기판(110) 상에 위치한다. 상기 제 2 절연막(125)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.

상기 제 2 절연막(125) 및 제 1 절연막(115) 내에 반도체층(120)의 일부를 노출시키는 콘택홀들(130b, 130c)이 위치한다.

상기 제 2 절연막(125) 및 제 1 절연막(115)을 관통하는 콘택홀들(130b, 130c)을 통하여 반도체층(111)과 전기적으로 연결되는 드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)이 화소 영역에 위치한다.

상기 드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 상기 드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)이 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)이 다중층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴의 2중층, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다.

그리고, 드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)과 동일층 상에 데이터 라인(140a), 커패시터 상부 전극(140b) 및 전원 라인(140e)이 위치할 수 있다.

상기 비화소 영역에 위치하는 데이터 라인(140a), 전원 라인(140e)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 상기 데이터 라인(140a) 및 전원 라인(140e)이 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 데이터 라인(140a) 및 전원 라인(140e)이 다중층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴의 2중층, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다.

특히, 상기 데이터 라인(140a) 및 전원 라인(140e)은 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다.

제 3 절연막(145)은 상기 데이터 라인(140a), 커패시터 상부 전극(140b), 드레인 및 소오스 전극(140c, 140d)과 전원 라인(140e) 상에 위치한다. 상기 제 3 절연막(145)은 하부 구조의 단차를 완화시키기 위한 평탄화막일 수 있으며, 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물 또는 실리콘 산화물을 액상 형태로 코팅한 다음 경화시키는 SOG(spin on glass)와 같은 무기물로 형성될 수 있다.

이와는 달리, 상기 제 3 절연막(145)은 패시베이션막일 수 있으며, 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.

제 3 절연막(145) 내에 드레인 및 소오스 전극(140c, 140d) 중 어느 하나를 노출시키는 비어홀(165)이 위치하며, 제 3 절연막(145) 상에 비어홀(165)을 통하여 드레인 및 소오스 전극(140c, 140d) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 제 1 전극(160)이 위치한다.

상기 제 1 전극(160)은 애노드일 수 있으며, 투명한 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 여기서, 디스플레이장치의 구조가 배면 또는 양면발광일 경우에 상기 제 1 전극(160)은 투명한 전극일 수 있으며, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 디스플레이장치의 구조가 전면발광일 경우에 상기 제 1 전극(160)은 반사 전극일 수 있으며, ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 층 하부에 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 니켈(Ni) 중 어느 하나로 이루어진 반사층을 더 포함할 수 있고, 이와 더불어, ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 두 개의 층 사이에 상기 반사층을 포함할 수 있다.

제 1 전극(160) 상에 인접하는 제 1 전극들을 절연시키며, 제 1 전극(160)의 일부를 노출시키는 개구부(175)를 포함하는 제 4 절연막(155)이 위치한다. 개구부(175)에 의해 노출된 제 1 전극(160) 상에 발광층(170)이 위치한다.

상기 발광층(170) 상에 제 2 전극(180)이 위치한다. 상기 제 2 전극(180)은 캐소드 전극일 수 있으며, 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.

여기서, 제 2 전극(180)은 디스플레이장치가 전면 또는 양면발광구조일 경우, 빛을 투과할 수 있을 정도로 얇은 두께로 형성할 수 있으며, 디스플레이장치가 배면발광구조일 경우, 빛을 반사시킬 수 있을 정도로 두껍게 형성할 수 있다.

전술한 실시 예는 총 7매의 마스크 즉, 반도체층, 게이트 전극(스캔 라인 및 커패시터 하부전극 포함), 콘택홀들, 소오스 전극 및 드레인 전극(데이터 라인, 전원 라인, 커패시터 상부전극 포함), 비어홀, 제 1 전극 및 개구부를 형성하는 공정에 마스크가 사용된 디스플레이장치의 예로 설명하였다.

이하에서는, 총 5매의 마스크를 이용하여 디스플레이장치가 형성된 실시 예를 개시한다. 하기에 개시하는 실시 예에서 전술한 디스플레이장치와 중복되는 부분의 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 디스플레이장치의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 기판(110) 상에 편광 필터(105)가 위치하고, 편광 필터(105) 상에 반도체층(111)이 위치한다. 반도체층(111) 상에 제 1 절연막(115)이 위치하고, 제 1 절연막(115) 상에 게이트 전극(120c), 커패시터 하부전극(120b) 및 스캔 라인(120a)이 위치한다. 게이트 전극(120c) 상에 제 2 절연막(125)이 위치한다.

제 2 절연막(125) 상에 제 1 전극(160)이 위치하고, 반도체층(111)을 노출시키는 콘택홀들(130b, 130c)이 위치한다. 제 1 전극(160)과 콘택홀들(20b, 230c)은 동시에 형성될 수 있다.

제 2 절연막(125) 상에 소오스 전극(140d), 드레인 전극(140c), 데이터 라인(140a), 커패시터 상부전극(140b) 및 전원 라인(140e)이 위치한다. 여기서 드레인 전극(140c)의 일부는 제 1 전극(160) 상에 위치할 수 있다.

전술한 구조물이 형성된 기판(110) 상에 화소정의막 또는 뱅크층일 수 있는 제 3 절연막(145)이 위치하고, 제 3 절연막(145)에는 제 1 전극(160)을 노출시키는 개구부(175)가 위치한다. 개구부(175)에 의해 노출된 제 1 전극(160) 상에 발광층(170)이 위치하고, 그 상부에 제 2 전극(180)이 위치한다.

상기와 같이, 총 5매의 마스크 즉, 반도체층, 게이트 전극(스캔 라인 및 커패시터 하부전극 포함), 제 1 전극(콘택홀 포함), 소오스/드레인 전극(데이터 라인, 전원 라인, 커패시터 상부전극 포함) 및 개구부를 형성하는 공정에 마스크가 사용된 유기전계발광표시장치는 마스크의 개수를 줄여 제조 비용을 절감하고 대량 생산의 효율성을 높일 수 있는 이점이 있다.

이러한 디스플레이장치는 컬러 영상을 구현함에 있어서 여러 가지 방법이 있을 수 있는데, 도 7 내지 9를 참조하여 그 구현방법에 대해 살펴보기로 한다.

도 7 내지 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이장치에서 컬러 영상을 구현하는 실시 예들을 나타내는 도면이다.

먼저, 도 7에 나타낸 컬러 영상 구현 방식은 적색, 녹색, 청색의 빛을 각각 방출하는 적색 발광층(170R), 녹색 발광층(170G), 청색 발광층(170B)을 별도로 구비한 디스플레이장치의 컬러 영상 구현방식을 나타낸 것이다.

도 7에 도시된 바과 같이, 적색광, 녹색광, 청색광이 각각의 발광층(170R, 170G, 170B)으로부터 각각 제공됨으로써, 적색광/녹색광/청색광이 혼합되어 컬러 영상을 표시할 수 있다.

여기서 각 발광층(170R, 170G, 170B)의 상, 하부에는 전자수송층(ETL), 정공수송층(HTL) 등이 더 포함될 수 있으며, 그 배열 및 구조에 대해서는 다양한 변형이 가능하다.

또한, 도 8에 나타낸 컬러 영상 구현 방식은 백색 발광층(270W)과 적색 컬러필터(290R), 녹색 컬러필터(290G), 청색 컬러필터(290B)를 구비한 디스플레이장치의 컬러 영상 구현방식을 나타낸 것이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 백색 발광층(270W)으로부터 제공되는 백색 빛이 적색 컬러필터(290R), 녹색 컬러필터(290G), 청색 컬러필터(290B)를 각각 투과하면서, 적색광/녹색광/청색광이 각각 생성되어 혼합됨으로써, 컬러 영상을 표시할 수 있다.

여기서 각 백색 발광층(270W)의 상, 하부에는 전자수송층(ETL), 정공수송층(HTL) 등이 더 포함될 수 있으며, 그 배열 및 구조에 대해서는 다양한 변형이 가능하다.

또한, 도 9에 나타낸 컬러 영상 구현 방식은 청색 발광층(370B)과 적색 색변환 매질(color changing medium)(390R), 녹색 색변환 매질(color changing medium)(390G)을 구비한 디스플레이장치의 컬러 영상 구현방식을 나타낸 것이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 청색 발광층(370B)으로부터 제공되는 청색 빛이 적색 색변환 매질(color changing medium)(390R), 녹색 색변환 매질(color changing medium)(390G)을 각각 투과하면서, 적색광/녹색광/청색광이 각각 생성되어 혼합됨으로써, 컬러 영상을 표시할 수 있다.

여기서 청색 발광층(370B)의 상, 하부에는 전자수송층(ETL), 정공수송층(HTL) 등이 더 포함될 수 있으며, 그 배열 및 구조에 대해서는 다양한 변형이 가능하다.

도 7 내지 9에서는 배면발광구조를 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전면발광구조에 따라, 그 배열 및 구조에 대해서 다양한 변형이 가능하다.

또한, 컬러 영상 구현방식에 대해서, 세 가지 종류의 구동방식을 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.

도 11은 상기와 같이 구성된 디스플레이장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 도 1에 도시된 구성요소와 결부시켜 도 11에 도시된 디스플레이장치의 제어 방법을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 제어부(400)는 디스플레이장치의 동작 조건을 판단한다(100단계).

이때, 상기 디스플레이장치의 동작 조건은 파워 온/오프 신호에 의해 판단될 수 있다.

즉, 제어부(400)는 파워 오프 신호가 입력되면, 현재 상기 디스플레이장치의 동작 조건이 제 1 조건인 것으로 판단하고, 파워 온 신호가 입력되면, 현재 상기 디스플레이장치의 동작 조건이 제 2 조건인 것으로 판단한다.

다시 말해서, 상기 제 1 동작 조건은 파워 오프(power off) 조건이고, 상기 제 2 동작 조건은 파워 온(power on) 조건을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 동작 조건은, 상기 표시 패널을 통해 비유효한 화상이 표시되는 조건이고, 상기 제 2 동작 조건은, 상기 표시 패널을 통해 유효한 화상이 표시되는 조건을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제 1 동작 조건은 절전 모드로 상기 디스플레이장치가 구동되는 조건을 포함할 수 있다.

결론적으로, 상기 제 1 조건은 상기 디스플레이장치에서 정상적으로 영상이 출력되지 않는 상태를 의미하여, 상기 제 2 조건은 상기 디스플레이장치에서 정상적으로 영상이 출력되고 있는 상태를 의미한다.

상기 디스플레이장치의 동작 조건이 판단되면, 상기 제어부(400)는 상기 판단된 동작 조건을 확인하고, 그에 따라 상기 동작 조건에 연동하여 구동될 편광 필터(105)를 결정한다(110단계).

예를 들어, 상기 디스플레이장치의 동작 조건이 제 1 조건으로 판단되면, 제어부(400)는 현재 영상이 출력되고 있지 않은 상태이므로, 거울 기능으로 동작하기 위한 편광 필터(105)의 편광 각도를 결정하고, 상기 동작 조건이 제 2 조건으로 판단되면, 현재 영상이 출력되고 있는 상태이므로, 일반적인 영상 출력 기능으로 동작하기 위한 편광 필터(105)의 편광 각도를 결정한다.

즉, 상기 제어부(400)는 상기 디스플레이장치의 동작 조건이 제 1 조건으로 판단되면, 상기 제 1 편광 필터(105a)에 대응되는 제 1 편광 각도로 상기 편광 필터(105)가 동작하도록 하고, 상기 동작 조건이 제 2 조건으로 판단되면, 상기 제 2 편광 필터(105b)에 대응되는 제 2 편광 각도로 상기 편광 필터(105)가 동작하도록 한다.

상기 제어부(400)에 의해 제 1 편광 각도가 결정되면, 편광 필터 구동부(500)는 제 1 편광 필터(105a)를 활성화시키고, 제 2 편광 필터(105b)를 비활성화시킨다(120단계).

다시 말해서, 상기 편광 필터 구동부(500)는 상기 제 1 편광 필터(105a)만을 활성화시키기 위한 전원 신호를 출력한다.

이때, 상기 제 1 편광 필터(105a)는 선편광 필터이다. 다시 말해서, 상기 제 1 편광 필터(105a)는 선편광 필터로써 동작하며, 그에 따라 실제 전면에서 입사된 빛을 내부로 투과시키고, 상기 투과된 빛이 금속 전극에 의해 반사되면, 상기 반사된 빛을 다시 전면으로 방출시킨다.

상기 편광 필터(105)가 선편광 필터로 동작하면, 상기 디스플레이장치는 실제 거울로써 동작하게 된다.

이를 위해, 상기 제 1 편광 필터(105)에 포함된 편광 물질들은 0도나 90도 중 어느 하나의 편광 각도를 가지며 배열되고, 상기 편광 필터 구동부(500)에 의해 상기 편광 물질들을 활성화시키기 위한 전압이 가해짐에 따라 동작하게 된다.

또한, 상기 제어부(400)에 의해 제 2 편광 각도가 결정되면, 편광 필터 구동부(500)는 제 2 편광 필터(105b)를 활성화시키고, 제 1 편광 필터(105a)를 비활성화시킨다(130단계).

다시 말해서, 상기 편광 필터 구동부(500)는 상기 제 2 편광 필터(105b)만을 활성화시키기 위한 전원 신호를 출력한다.

이때, 상기 제 2 편광 필터(105a)는 원편광 필터이다. 다시 말해서, 상기 제 2 편광 필터(105b)는 원편광 필터로써 동작하며, 그에 따라 실제 전면에서 입사된 빛을 내부로 투과시키고, 상기 투과된 빛이 금속 전극에 의해 반사되면, 상기 반사된 빛의 방출을 차단한다. 상기 원편광이란, 실제 입사된 빛이 일정 각도 가울어져 입사되면 원편광이 되고, 이 빛이 반사되어 다시 편광판에 입사될 때는 회전 방향이 반대가 되어 편광판을 통과하지 못하게 된다.

상기 편광 필터(105)가 원편광 필터로 동작하면, 상기 디스플레이장치는 실제 영상을 출력하는 출력장치로 동작하게 된다.

즉, 상기 외부에서 입사된 빛의 전면 방출을 차단함으로써, TV 화면의 밝기 등의 손실 없이 화면을 시청할 수 있도록 한다.

이를 위해, 상기 제 2 편광 필터(105b)에 포함된 편광 물질들은 45도나 135도 중 어느 하나의 편광 각도를 가지며 배열되고, 상기 편광 필터 구동부(500)에 의해 상기 편광 물질들을 활성화시키기 위한 전압이 가해짐에 따라 동작하게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 실시 예에 따르면, 복수의 편광 필터를 이용하여 외부에서 입사되는 빛을 선택적으로 방출시킴으로써, 실제 가정이나 공공장소에서 TV를 시청하지 않는 경우, 거울의 역할 및 인테리어 역할을 하도록 하여 소비자에게 새로운 경험 및 가치를 제공해줄 수 있다.

다시 말해서, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 의하면, 편광 필터를 이용하여 외부에서 입사되는 빛을 선택적으로 방출시킴으로써, 별도의 거울이 부착되지않아도 거울 기능을 수행할 수 있는 디스플레이장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 디스플레이장치의 동작 상태에 연계된 거울 기능을 제공함으로써, 화상이 표시될 때에는 상기 외부에서 입사되는 빛의 방출을 차단하여 밝기 손실 없이 최적의 화질로 화상을 표시할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (18)

1. 디스플레이장치에 있어서,
   화상을 표시하며, 서로 다른 패턴을 갖는 복수의 편광 필터가 형성된 표시 패널;
   상기 디스플레이장치의 동작 조건을 판단하고, 상기 판단된 동작 조건에 따라 상기 복수의 편광 필터 중 어느 하나의 편광 필터를 동작시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및
   상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 복수의 편광 필터 중 어느 하나의 특정 편광 필터를 동작시키기 위한 구동 신호를 출력하는 편광필터 구동부를 포함하고,
   상기 편광 필터는
   제1 패턴이 형성된 제1 편광 필터와, 제2 패턴이 형성된 제2 편광 필터를 포함하며, 제1 편광 필터와 제2 편광 필터는 중첩되게 배치되는,
   디스플레이장치.
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3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 편광 필터에 형성된 제 1 패턴은,
   외부에서 입사되는 빛을 상기 표시 패널의 전면으로 방출하기 위한 편광 각도를 가지며,
   상기 제 2 편광 필터에 형성된 제 2 패턴은,
   상기 빛의 방출을 차단하기 위한 편광 각도를 가지는,
   디스플레이장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   제 1 동작 조건에서 상기 제 1 편광 필터를 활성화하고,
   제 2 동작 조건에서 상기 제 2 편광 필터를 활성화하기 위한 제어신호를 상기 편광 필터 구동부에 전달하는,
   디스플레이장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제 1 동작 조건은 파워 오프(power off) 조건이고,
   상기 제 2 동작 조건은 파워 온(power on) 조건을 포함하는,
   디스플레이장치.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 제 1 동작 조건은 상기 표시 패널을 통해 비유효한 화상이 표시되는 조건이고,
   상기 제 2 동작 조건은 상기 표시 패널을 통해 유효한 화상이 표시되는 조건을 포함하는,
   디스플레이장치.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 2 동작 조건은 절전 모드로 상기 디스플레이장치가 구동되는 조건을더 포함하는,
    디스플레이장치.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널은 유기발광소자를 포함하는,
    디스플레이장치.
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