KR20000027120A - 피디엘씨 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 방법에 관한 것으로, 피디엘씨(PDLC)의 디스플레이 제어를 위한 피디엘씨(PDLC) 구동방법에 관한 것이다.

이를 위해, 소정의 데이터를 입력받는 데이터 입력단계; 상기 데이터 입력단계에서 입력된 데이터를 각 세그먼트별로 재 설정하는 세그먼트 설정단계; 상기 세그먼트 설정단계에서 설정된 세그먼트 신호가 커먼 일렉트로이드의 신호와 비교하되, 상기 세그먼트 데이터의 온 부분이 커먼 일렉트로이드의 데이터와 일치하는가를 판단하는 데이터 온 판단단계; 상기 세그먼트 데이터의 오프 부분이 커먼 일렉트로이드의 데이터와 일치하는가를 판단하는 데이터 오프 판단단계; 상기 데이터 온 판단단계에서 상호 데이터가 일치하면 세그먼트 데이터를 반전시키고, 상기 데이터 오프 판단단계에서 상호 데이터가 일치하지 않으면 세그먼트 데이터를 반전시키는 반전단계; 상기 데이터 온 판단단계에서 상호 데이터가 일치하지 않거나, 상기 데이터 오프 판단단계에서 상호 데이터가 일치 할 경우 세그먼트 데이터를 출력하는 데이터 출력단계; 상기 데이터의 출력과 동시에 상기 다수의 세그먼트가 한 주기를 모두 디스플레이하였는가를 판단하는 주기완료 판단단계를 구성하여, 디스플레이를 하기 위한 데이터의 병렬 전송을 세그먼트의 시리얼 전송으로 변환시켜 소비 전력을 낮추고, 시스템의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻도록 한다.

Description

피디엘씨 구동방법

본 발명은 디스플레이 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 고분자 화합물(Polymer)분자에 곡선형 형태로 중합되어 편광판이 없는 피디엘씨(PDLC)(Polymer Dispered Liquid Crystal)를 제어함에 있어, 데이터를 시리얼 전송하여 소비전력이 적고 동작속도가 원만한 피디엘씨(PDLC) 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기나 전자렌지와 같은 가전제품에는 사용자로부터 소정의 제어신호를 입력하기 위한 키입력부가 구비되며, 이러한 키입력부를 통해 시스템이 제어될 경우 시스템의 동작상태내지 데이터를 디스플레이할 수 있는 표시부가 별도로 구비된다.

따라서 이러한 구조는 키입력부와 표시부가 각각으로 장착되기 때문에, 부피의 증대와 더불어 시스템의 복잡성이 가중되었다. 그리하여, 근래에 와서는 상기의 문제를 해결하기 위해 다수의 디스플레이장치를 개발하고 있으며, 그 중 피디엘씨(PDLC)(Polymer Dispered Liquid Crystal)는 상용화되고 있다. 피디엘씨(PDLC)를 첨부된 도면에 의해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 피디엘씨(PDLC)의 구성을 나타낸 분해 사시도이다. 도 2는 피디엘씨(PDLC)의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조한 피디엘씨(PDLC)는, 상단에 접합되어 피디엘씨(PDLC)의 그래픽 기능을 갖는 그래픽 오버래이(70 : Graphic Overlay); 상기 그래픽 오버래이(70)의 하단에 접합되어 공통전극을 공급하기 위한 커먼 일렉트로드(71 : Common Electrode); 상기 커먼 일렉트로드(71)의 하단에 접합되어 전계 방향에 따라 액정소자가 정렬 또는 비정렬되어 빛이 투과여부가 결정되는 피디엘씨(PDLC) 액정(72 : 피디엘씨(PDLC) Emulsion); 상기 피디엘씨(PDLC) 액정(72)의 하단면에서 상기 커먼 일렉트로드(71)와 반대 극성을 공급하되 선택적으로 이루어지도록 하는 패턴 일렉트로드(73 : Patterned Electrode); 상기 패턴 일렉트로드(73)의 하단면에 접합되어 상기 피디엘씨(PDLC) 액정(72)의 변화에 따라 문자가 표시되도록 프린트되어진 리플렉터(74 : Reflector); 상기 리플렉터(74)의 하단면에 접합되어 상기 문자표시와 더불어 스위칭 기능을 갖도록 하는 멤브레인 스위치(75 : Membrane Switch)로 구성된다.

그리고, 상기 패턴 일렉트로드(73)에는 다수의 신호가 인가될 수 있도록 전극단자(80)가 구비된다.

이하, 상기 구성에 따른 피디엘씨(PDLC)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조한다. 먼저, 패턴 일렉트로드(73)에 구비된 전극단자(80)로 소정의 제어신호가 인가되고, 상기 커먼 일렉트로드(71)로 소정의 구형파 신호의 공통 전압이 공급된다. 이러한 전원 공급은 22.8V에서 25.2V에서 구동된다.

즉, 패턴 일렉트로이드(73)와 커먼 일렉트로이드(71)간에 상기한 전압이 걸리지 않으면, 도 2a와 같이 액정소자가 불규칙하게 정열되어 리플렉터(74)의 프린트 문자가 보이지 않게 된다.

반면, 상기 패턴 일렉트로이드(73)와 커먼 일렉트로이드(71)간에 상기 전압이 걸리게 될 경우 도 2b에 나타난 바와 같이 피디엘씨(PDLC) 액정(72)에 전계가 형성되어, 액정소자가 규칙적으로 정열된다. 그러면 리플렉터(74)에 프린트된 문자가 상기 그래픽 오버레이(70)를 통해 표시된다.

또한, 상기 멤브레인 스위치(75)를 통해 스위칭 기능을 겸하고 있기 때문에, 사용자가 그래픽 오버레이(70)의 표면을 누룰 경우 멤브레인 스위치(75)의 접점을 통해 시스템(미도시함)으로 제어신호가 전송된다. 즉, 디스플레이와 더불어 스위칭 기능이 수행되는 것이다.

그러면, 상기 패턴 일렉트로이드(73)의 제어신호에 관해 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 피디엘씨(PDLC)의 구동전압을 나타내는 파형도이다. 먼저, 커먼 일렉트로이드(71)에는 소정 주기를 갖고 구형파 신호가 계속적으로 공급되고 있는 가운데, 일예로 상기 파형도의 두 번째 그래프와 같은 신호가 패턴 일렉트로이드(73)로 인가되고 있다면, 피디엘씨(PDLC) 액정(72)에는 세 번째 그래프와 같은 신호를 형성하게 된다.

이러한 피디엘씨(PDLC) 액정(72)의 신호는 일정 구간동안 영 볼트를 유지하는데, 상기 커먼 일렉트로이드(71)의 신호와 패턴 일렉트로이드(73)신호가 동일하기 때문이다. 이후, 상기 커먼 일렉트로이드(71)가 영 볼트를 유지할 때, 상기 패턴 일렉트로이드(73)의 신호가 하이레벨(Vpp : 약 24V)을 공급하게 되면, 피디엘씨(PDLC) 액정은 전극 방향에 관계 없이 하이레벨의 신호가 걸린다.

이어서, 상기 커먼 일렉트로이드(71)가 하이레벨을 공급할 때, 패턴 일렉트로이드(73)가 영 볼트를 출력하고 있는데, 상기와 마찬가지로 피디엘씨(PDLC) 액정(72)에는 하이레벨(반대 극성)이 걸린다. 즉, 상기 피디엘씨(PDLC) 액정(72)은 온 되어 리플렉터(74)의 프린트 문자가 시각화 되는 것이다.

참조 도면에 의한 피디엘씨(PDLC)의 일예를 설명한다.

도 4는 문자표시의 원리를 나타내기 위한 도면이다. 먼저 시스템의 제어에 따라 "1"을 디스플레이할 경우, 전극단자(80)의 d,e,f단자를 상기 커먼 일렉트로이드(71)의 전원 공급파형과 반전된 신호를 동시에 인가한다.

그러면, 상기 d,e,f에 의해 형성된 공간과 상기 커먼 일렉트로이드(71)의 전극에 의해 피디엘씨(PDLC) 액정(72)이 상기 공간에 대응되는 부분에서 전계가 형성된다. 따라서 상기 전계 방향에 의해 리플렉터(74)의 프린트 문자가 가시되는 것이다. 물론, 상기 리플렉터(74)의 프린트 문자는 형광물질로 구성되어 디스플레이 효과를 높이게 된다.

그러나, 이와 같이 하나의 문자를 표시하기 위해서는, 상기 문자의 형상을 따라 병렬 전압을 인가해야 하기 때문에, 패턴 일렉트로이드로 많은 전력이 소모된다. 예컨대, 표시하고자 하는 문자가 "8"일 경우에는 상기 전극단자에는 커먼 일렉트로이드의 공급 신호와 반전된 신호를 동시에 인가해야 하며, 이로인한 전력소모와 더불어 소자 운영상에 있어서 비효율성을 갖게 되는 문제가 야기된다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 디스플레이를 하기 위한 데이터의 병렬 전송을 세그먼트의 시리얼 전송으로 변환시켜 소비 전력을 낮추고, 시스템의 효율성을 향상시킬 수 있는 피디엘씨(PDLC) 구동방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 피디엘씨(PDLC) 구동방법은, 디스플레이하고자 하는 소정의 데이터를 입력받는 데이터 입력단계; 상기 데이터 입력단계에서 입력된 데이터를 각 세그먼트별로 재 설정하는 세그먼트 설정단계; 상기 세그먼트 설정단계에서 설정된 세그먼트 신호가 커먼 일렉트로이드의 신호와 비교하되, 상기 세그먼트 데이터의 온 부분이 커먼 일렉트로이드의 데이터와 일치하는가를 판단하는 데이터 온 판단단계; 상기 세그먼트 데이터의 오프 부분이 커먼 일렉트로이드의 데이터와 일치하는가를 판단하는 데이터 오프 판단단계; 상기 데이터 온 판단단계에서 상호 데이터가 일치하면 세그먼트 데이터를 반전시키고, 상기 데이터 오프 판단단계에서 상호 데이터가 일치하지 않으면 세그먼트 데이터를 반전시키는 반전단계; 상기 데이터 온 판단단계에서 상호 데이터가 일치하지 않거나, 상기 데이터 오프 판단단계에서 상호 데이터가 일치 할 경우 세그먼트 데이터를 출력하는 데이터 출력단계; 상기 데이터 출력단계에서 데이터가 출력됨과 동시에 상기 다수의 세그먼트가 한 주기를 모두 디스플레이하였는가를 판단하는 주기완료 판단단계; 상기 주기완료 판단단계에서 세그먼트 데이터가 모두 디스플레이되지 않았으면 다음 세그먼트 데이터를 입력받는 세그먼트 입력단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 피디엘씨(PDLC)의 구성도이다.

도 2a,2b는 피디엘씨(PDLC)의 동작 원리를 나타낸 도면이다.

도 3은 도 2의 동작 파형도이다.

도 4는 피디엘씨(PDLC)의 동작을 일시시예로서 나타내기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명을 설명하기 위한 블록도이다.

도 6은 도 5에 사용되는 마이컴의 동작 흐름도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 마이컴 2 : 키입력부

3 : 메모리 4 : 시리얼 전송부

70 : 그래픽 오버래이 71 : 커먼 일렉트로이드

72 : 피디엘씨(PDLC) 액정 73 : 패턴 일렉트로이드

74 : 리플렉터 75 : 멤브레인 스위치

80 : 전극단자 a,b,c,d : 신호 입력단

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명을 설명하기 위한 블록도이다. 도 6은 도 5에서 사용되는 마이컴의 동작 흐름도이다. 한편, 본 발명을 설명하기 위한 피디엘씨(PDLC)는 도 1 및 도 4를 참조하며, 인용부호도 동일하게 사용한다. 따라서 본 발명에 사용되는 피디엘씨(PDLC)는, 상단에 접합되어 피디엘씨(PDLC)의 그래픽 기능을 갖는 그래픽 오버래이(70 : Graphic Overlay); 상기 그래픽 오버래이(70)의 하단에 접합되어 공통전극을 공급하기 위한 커먼 일렉트로드(71 : Common Electrode); 상기 커먼 일렉트로드(71)의 하단에 접합되어 전계 방향에 따라 액정소자가 정렬 또는 비정렬되어 빛이 투과여부가 결정되는 피디엘씨(PDLC) 액정(72 : 피디엘씨(PDLC) Emulsion); 상기 피디엘씨(PDLC) 액정(72)의 하단면에서 상기 커먼 일렉트로드(71)와 반대 극성을 공급하되 선택적으로 이루어지도록 하는 패턴 일렉트로드(73 : Patterned Electrode); 상기 패턴 일렉트로드(73)의 하단면에 접합되어 상기 피디엘씨(PDLC) 액정(72)의 변화에 따라 문자가 표시되도록 프린트되어진 리플렉터(74 : Reflector); 상기 리플렉터(74)의 하단면에 접합되어 상기 문자표시와 더불어 스위칭 기능을 갖도록 하는 멤브레인 스위치(75 : Membrane Switch); 상기 패턴 일렉트로드(73)에 다수의 신호가 인가될 수 있도록 전극단자(80)로 구성된다. 이하, 상기 구성에 따른 작용설명은 생략한다.

도 5를 참조한 본 발명은, 사용자로부터 스위칭 신호를 입력시키는 키입력부(2); 상기 키입력부(2)의 출력신호내지 시스템 자체의 제어신호를 입력받아 데이터 흐름을 총괄 제어하는 마이컴(1); 상기 마이컴(1)의 입출력 포트에 접속되어 유출입되는 데이터를 잠시 저장시키기 위한 메모리(3); 상기 마이컴(1)의 출력포트에 연결되어 문자 데이터를 세그머트별로 시리얼 전송시키는 시리얼 전송부(4); 상기 시리얼 전송부(4)의 출력신호가 상기 패턴 일렉트로이드(73)의 전극단자(80)로 접속되도록 구성된다.

이하, 본 발명의 작용을 상기 도 4와 더불어 설명하면 다음과 같다.

먼저, 시스템에 전원이 인가되고 정상상태를 유지할 때(단계1), 사용자가 키입력부(2)를 통해 소정의 데이터 예컨대, "7"을 입력하면, 마이컴(1)은 이를 인식하고 데이터를 전송받는다(단계2).

그러면, 상기 마이컴(1)은 상기한 숫자를 각 세그먼트로 분류 설정하고 메모리(3)로 각 세그먼트에 상응하는 데이터를 저장시킨다(단계3). 즉, "7"은 도 4의 c,d부분과 d,e부분 및 e,f로 구분되는데, 이는 각각의 서로다른 데이터로서 설정된다. 예컨대, a부터 f까지 바이널리 비트로 사용된다면, c,d는 001100로 하나의 데이터를 형성토록 하는 것이다.

따라서, d,e부분은 000110으로 변환되고, 상기 e,f부분은 000011로 변환되어, 메모리(3)로 저장되는 것이다. 이와 같이, 현재 사용되는 모든 데이터는 세그먼트로별로 설정되어 메모리(3)로 기억된다.

그리고, 상기 마이컴(1)은 커먼 일렉트로이드(71)로 공급되는 구형파 신호와 상기 변환 데이터와 비교한다. 이는 변환 데이터의 하이레벨 부분이 상기 구형파 신호의 레벨과 동기되는가를 판단한다(단계5). 상기 단계5에서 판단된 결과, 구형파 신호의 레벨과 상기 변환 데이터의 하이레벨("1")이 동기를 이루고 있음으로 판단되면, 상기 변환 데이터를 반전시킨다(단계6).

한편, 상기 단계5에서 판단된 결과, 구형파 신호의 레벨과 상기 변환 데이터의 하이레벨이 동기를 이루고 있지 않음으로 판단되면, 비반전 상태로 상기 변환데이터를 출력하여 피디엘씨(PDLC) 액정(72)에 전계를 가하여 디스플레이시킨다(단계7).

동시에, 상기 단계3에서 저장된 데이터가 로우레벨("0")의 신호를 포함하고 있다면, 이를 상기 구형파 신호의 레벨 즉, 커먼 일렉트로이드(71)로 공급되는 신호 레벨과 비교한다(단계4). 그리고, 상기 단계4에서 판단된 결과, 로우레벨의 데이터가 구형파 신호의 레벨과 동기되지 않는다면, 상기 데이터를 반전시킨다(단계6).

또한, 상기 로우레벨의 데이터가 구형파 신호의 레벨과 동기된다면, 상기 데이터를 출력한다(단계7). 이와 같은 과정은 상기 데이터로부터 피디엘씨(PDLC) 액정에서 전계를 갖도록 하기 위한 것이다.

예컨대, 커먼 일렉트로이드(71)로 인가되는 신호가 바이널리 신호로 '010101...'를 형성하고, 패턴 일렉트로이드(73)로 공급되는 데이터가 "7"이라 가정할 때, 상기 "7"에 대한 첫 번째 세그먼트 데이터인 '001100'와 상기 커먼 일렉트로이드(71)로 인가되는 바이널리 신호와 비교하는 것이다. 따라서 세그먼트 데이터의 하이레벨("1")에 의해 상기 피디엘씨(PDLC) 액정(72)이 전계를 형성해야 하므로, 세그먼트 데이터의 하이레벨 신호는 상기 바이널리 신호와 반전상태를 이루어야 한다.

그리고, 상기 세그먼트 데이터의 로우레벨 신호는 피디엘씨(PDLC) 액정(72)에서 전계를 형성하지 못하게 해야 하기 때문에, 상기 세그먼트 데이터의 로우레벨 신호는 상기 구형파의 바이널리 신호와 동기되야 하는 것이다. 결국, 전압을 형성하지 못하게 하는 것이다.

그러므로, 커먼 일렉트로이드 신호인 '010101...'와 패턴 일렉트로이드 신호인 세그먼트 데이터 '001100'가 초기 동기를 이룬 후, 상기 세그먼트 데이터의 첫 번째 디지트 '0'는 비반전되고, 두 번째 디지트 '0'은 반전되며, 세 번째 디지트 '1'은 비반전되고, 네 번째 디지트 '1'은 반전되고, 다섯 번째 디지트 '0'은 비반전됨과 동시에, 마지막 디지트 '0'은 반전되는 것이다.

따라서 세그먼트 데이터는 '011001'로 변환되는 것이다. 물론, 여기서 세그먼트 제어비트는 6비트로서 한 주기를 형성하고 있는 것이다. 그러면, 상기 "7"에 상응하는 두 번째 세그먼트 데이터 '000110'은 '010011'로 변환되고, 세 번째 세그먼트 데이터 '000011'은 '010110'으로 변환된다.

이와 같이 변환된 데이터는 상기 메모리(3)에 저장되며, 상기 시리얼 전송부(4)를 통해 첫 번째 변환 데이터가 출력된 후, 상기 마이컴(1)은 문자 표시를 위한 다수의 세그먼트 데이터가 모두 출력되었는가를 판단한다(단계9). 그리고 상기 단계9에서 판단된 결과, 상기 메모리(3)에 저장된 세그먼트 데이터가 순차적으로 모두 출력되지 않았음으로 판단되면, 메모리(3)로부터 두 번째의 세그먼트 데이터를 입력받는다(단계8).

즉, 두 번째 세그먼트 데이터인 '010011'를 시리얼 전송부(4)를 통해 패턴 일렉트로이드(73)로 공급하는 것이다. 여기서 첫 번째 세그먼트 데이터는 인가된 이후이기 때문에, "7"의 세그먼트중 두 번째 세그먼트만 디스플레이된다.

그리고, 상기한 두 번째 세그먼트 데이터가 출력되면, 소정 시간(극히 짧은 시간)동안만 디스플레이시키고, 이어서 세 번째 세그먼트 데이터인 '010110'를 출력한다. 이는 상기 단계9에서 마이컴(1)에 의해 주기가 완료되지 않았음에 따른 마이컴(1)의 제어로부터 이루어지는 것이다.

따라서, 한 개의 세그먼트 사이클 단위에 의거 '011001', '010011', '010110'의 데이터 순으로 출력되며, 마지막 세그먼트 데이터가 단계7을 거쳐 출력되었을 때, 문자 표시에 따른 상기 세그먼트 사이클이 완료되었는가를 판단한다(단계9). 그리하여, 상기 단계9에서 판단된 결과, 문자 표시에 따른 세그먼트 사이클이 완료되었음으로 판단되면, 상기한 과정을 계속적으로 반복한다.

이는 첫 번째 세그먼트에 상응하는 리플렉터(74)를 디스플레이한 후, 두 번째 세그먼트에 상응하는 리플렉터(74)를 디스플레이하고, 이어서 세 번째 세그먼트에 상응하는 리플렉터(74)를 디스플레이하므로서, 각 세그먼트별로 순차 점멸에 의해 표시가 되는 것이다. 그리고 이러한 과정을 데이터의 변경이 있기 전까지, 계속적으로 반복하는데, 반복 시간이 극히 짧기 때문에 마치 상기 "7"이라는 데이터가 동시에 점등되는 것과 같은 시각적 효과를 준다.

이와 같이 본 발명은, 표시하고자 하는 데이터를 세그먼트 별로 분리하고, 각 세그먼트에 해당하는 소정의 데이터를 산출한 후, 다수의 세그먼트 데이터를 순차적으로 빠르게 디스플레이시킴과 동시에, 계속적인 반복에 의해 마치 다수의 세그먼트가 동시에 점등되는 것과 같은 기능을 갖도록 하므로서, 하나의 세그먼트만을 점등시킴에 따른 전력감소 효과를 얻을 수 있으며, 또한 많은 전력이 동시에 인가되지 않음에 따른 시스템의 안정성을 확보할 수 있다.

이상, 본 발명을 상기한 실시예를 들어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명인 피디엘씨(PDLC) 구동방법에 제한되는 것이 아니고, 당업자의 통상의 지식범위내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.

Claims (1)

1. 피디엘씨(Polymer Dispersed Liquid Crystal)를 구동하기 위한 제어방법에 있어서,

   디스플레이하고자 하는 소정의 데이터를 입력받는 데이터 입력단계;

   상기 데이터 입력단계에서 입력된 데이터를 각 세그먼트별로 이에 상응하는 특정의 데이터를 재 설정하는 세그먼트 설정단계;

   상기 세그먼트 설정단계에서 설정된 세그먼트 신호가 커먼 일렉트로이드의 신호와 비교하되, 상기 세그먼트 데이터의 온 부분이 커먼 일렉트로이드의 데이터와 일치하는가를 판단하는 데이터 온 판단단계;

   상기 세그먼트 데이터의 오프 부분이 커먼 일렉트로이드의 데이터와 일치하는가를 판단하는 데이터 오프 판단단계;

   상기 데이터 온 판단단계에서 상호 데이터가 일치하면 세그먼트 데이터를 반전시키고, 상기 데이터 오프 판단단계에서 상호 데이터가 일치하지 않으면 세그먼트 데이터를 반전시키는 반전단계;

   상기 데이터 온 판단단계에서 상호 데이터가 일치하지 않거나, 상기 데이터 오프 판단단계에서 상호 데이터가 일치 할 경우 세그먼트 데이터를 출력하는 데이터 출력단계;

   상기 데이터 출력단계에서 데이터가 출력됨과 동시에 상기 다수의 세그먼트가 한 주기를 모두 디스플레이하였는가를 판단하는 주기완료 판단단계;

   상기 주기완료 판단단계에서 세그먼트 데이터가 모두 디스플레이되지 않았으면 다음 세그먼트 데이터를 입력받는 세그먼트 입력단계; 및

   상기 세그먼트 입력단계에서 판단된 결과 세그먼트 데이터가 모두 디스플레이되었음으로 판단되면 상기 과정을 계속적으로 반복출력하여 각 세그먼트가 동시에 디스플레이되도록 함을 특징으로 하는 피디엘씨 구동방법.