KR20020027936A - 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자 - Google Patents

유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자에 관한 것으로서, 제 1기판과, 상기 제 1기판의 상면에 형성되어 전압이 인가되는 제 1전극과, 상기 제1전극의 상면에 형성되어 자체 발광하는 발광층과, 상기 발광층의 상면에 형성되어 전압 및 전류가 인가되는 제 2전극과, 상기 제 2전극의 상측에 형성되어 전압이 인가되는 제 3전극과, 상기 제 3전극의 상면에 형성되는 제2기판과, 상기 제 2기판의 상면에 설치되는 적어도 하나의 편광판 및 상기 제1,2기판의 사이에 주입된 액정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성함에 따라 외부광의 조건에 따라 선별적으로 구동되도록 함으로써, 항상 높은 콘트라스트를 유지시킬 수 있다.

Description

유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자 {Organic Electro Luminescence Mode and Reflective Type Liquid Crystal Mode having Display Device}
본 발명은 표시소자에 관한 것으로서, 특히, 유기발광모드 및 반사형액정모드를 복합으로 구현하여 주변의 밝기에 대응하여 구동되도록 함으로써, 주변의 밝기에 관계없이 항상 좋은 콘트라스트를 유지하도록 하는 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자에 관한 것이다.
일반적으로, 일렉트로루미네선스 EL(Electro-Luminescence)이란, 전자(electron)와 정공(hole)이 반도체(semiconductor)안에서 전자-정공쌍을 만들거나 캐리어(carrier)들이 좀더 높은 에너지 상태로 여기 된 후 다시 안정화 상태인 그들의 바닥상태(equilibrium state)로 떨어지는 과정을 통해 빛이 발생하는데 이러한 현상을 EL이라 한다.
도 1은 상술한 EL현상을 이용한 일반적인 EL소자의 단면을 도시한 도면으로, 전자와 정공이 형성되는 반도체층을 유기물질로 사용하는 유기EL(Electro-Luminescence)을 도시한 단면도이다.
유기EL소자(10)의 적층 구조를 보면, 기판(11)과, 상기 기판(11)상에 양극(Anode : 13)이 형성되며, 상기 양극(13) 상부에는 음극(Cathode : 15)이 형성되고, 상기 음극(15)과 양극(13)사이에 발광층(17)이 형성된다.
상기 양극은 투명재료로 구성되며, 상기 음극은 메탈로 구성된다.
그러나, 상술한 유기발광소자는 외부광이 메탈로 구성된 상기 음극을 통해 반사되어 콘트라스트가 저하된다는 문제점이 있었다.
종래에는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 도 2에 도시한 바와 같이 기판(11)표면에 편광판(18)과 λ/4위상차판(19)을 붙여서 외부광이 소자내부로 들어와 상기 캐소드(15)를 통해 반사된 후 λ/4위상차판(19)에 의해 위상차가 유도되어 외부로 나오지 못하고 소멸간섭을 일으키도록 되어 있다.
즉, 편광판(18)을 통해 특정파장(예컨데, 수평파)만이 통과하면, 그 통과한 수평파는 λ/4위상차판(19)에 의해 위상이 변경되어 캐소드(15)면에 의해 반사된다.
이때, 그 위상이 변경되어 반사되어 나오는 수직파는 수평파만을 통과시키는 편광판(18)을 통과하지 못하고 소멸하게 된다.
이와 같이 구성되는 유기발광소자는 입사한 외부광을 차단하는 효과를 갖게 되나 그에 따라 유기발광소자에서 발광하는 휘도가 붙어있는 편광판의 투과도 만큼 감소한다는 단점이 있다.
또한, 외부광의 밝기가 높을 경우 시인성을 좋게 하기 위하여 소자의 밝기를 높일 경우 소비전력이 증가한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 유기발광모드 및 반사형액정모드를 복합적으로 구현하여 주변의 밝기에 따라 소자가 대응하여 모드를 변경하여 구동하도록 함으로써, 주변의 밝기에 관계없이 항상 좋은 콘트라스트를 유지하는 유기발광소자를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제 1기판과, 상기 제 1기판의 상면에 형성되는 제 1전극과, 상기 제1전극의 상면에 형성되는 발광층과, 상기 발광층의 상면에 형성되는 제 2전극과, 상기 제 2전극의 상측에 형성되는 제 3전극과, 상기 제 3전극의 상면에 형성되는 제2기판과, 상기 제 2기판의 상면에 설치되는 적어도 하나의 편광판 및 상기 제1·2기판의 사이에 주입된 액정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 유기발광소자의 단면을 도시한 도면,
도 2는 종래의 유기발광소자의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 의한 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자의 구성을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표시소자110 : 제 1기판
121 : 제 1전극122 : 발광층
123 : 제 2전극141 : 제 3전극
143 : 편광판144 : 제 2기판
L : 액정
이하, 첨부된 도면 3을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
상기 도면에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 표시소자(100 )는 자체 발광하는 유기발광표시부 및 외부광을 받아들여 액정의 배열에 의해 정보를 표시하는 반사형액정표시부가 복합적으로 구성된다.
좀더 자세히 살펴보면, 제 1기판(110)의 상면에 소정의 간격을 두고 다수의 제1전극(121)이 스트라이프상으로 형성되며, 그 상면에는 발광층(122)이 형성되며, 상기 발광층(122)의 상면에는 상기 제 1전극(121)의 방향과 직교된 방향을 이루며 스프라이프상으로 제 2전극(123)이 형성된다.
상기와 같이 제1전극(121)/발광층(122)/제 2전극(123)이 차례로 적층되어 유기발광표시부(120)가 형성되면, 실란트(131)를 매개로 상면에 제 3전극(141)이 형성되며, 그 타단면에 편광판(143)이 형성된 제 2기판(144)을 상기 제 1기판(110)과 소정의 간격을 유지하도록 위치시키며, 상기 제1·2기판(110,144)의 사이에 액정(L)을 주입시켜 구성한다.
상기 제 1전극(121)은 금속인 Ca, Mg, Al 등의 금속 혹은 그들의 합금이 주로 많이 쓰이며, 그 증착방법으로는 진공증착 또는 스핀코팅 또는 잉크젯프린팅 또는 디핑방법 등에 의한다.
상기 제 2전극 및 제 3전극(123,141)은 발광층(122)에서 발광된 빛이 소자 밖으로 나오도록 투명전극재료가 사용되며, 그 투명한 전극으로 인듐주석산화물(ITO)이 많이 쓰이며, 그 증착방법은 일반적으로 스퍼터링법이 적용된다.
상기 액정(L)은 그 초기상태(전압이 인가되지 않은 상태)가 복굴절차(Δn)와 두께(d)에 의한 값이 λ/4위상차 값을 갖도록 되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 외부광의 세기에 따라 그 구동모드를 달리하여 표시하게 된다.
즉, 외부광의 세기가 약한 실내에서 사용할 경우에는 유기발광모드가 구동되어 제 1전극(121) 및 제 2전극(123)에 각각 전압이 인가되고, 상기와 같이 제 1전극(121) 및 제(123)전극에 전압이 인가됨에 따라 발광층(122)이 발광되어 정보를 표시를 하게 된다.
이때, 상기 복굴절차(Δn)와 두께(d)의 값이 λ/4위상차 값을 갖는 액정(L)에 의해 외부광이 입사하게 되면, 편광판(143)을 통해 편광된 빛은 상기 액정(L)에 의해 그 위상이 변하게 되고, 그 위상이 변경된 빛은 메탈전극인 제 1전극(121)면에 의해 반사되어 나온다. 이때, 상기 반사된 빛은 위상지연으로 인하여 편광판(143)을 통과하지 못하게 됨으로써, 콘트라스트를 향상시키게 된다.
한편, 외부광의 세기가 강한 실외에서는 반사형액정모드가 동작되어 제 2전극(123) 및 제 3전극(141)에 전압이 인가되면, 각 전극사이의 액정(L)이 전압에 비례하는 상태 변화를 일으켜 외부에서 일정량으로 들어온 광원의 빛은 액정층을 통과하면서 그 양이 변조된 후 제 1전극(121)에서 반사되어 나가 화면의 밝기로 나타나게 된다.
상술한 내용에 있어서, 유기발광모드 또는 반사형액정모드의 구동상태는 도시되지 않은 콘트롤러에 의해 선택적으로 구동되게 된다.
가령, 빛의 양을 감지하여 빛의 양이 작을 경우에는 유기발광모드가 구동되도록 하며, 빛의 양이 많을 경우에는 반사형액정모드가 구동되도록 구현시키게 된다.
상술한 내용에 있어 빛의 양을 감지하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 그에 한정되는 것은 물론 아니다.
상술한 바와 같이 주변의 밝기에 대응하여 자체적으로 발광하는 유기발광표시모드 및 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 반사형액정모드를 복합으로 구성하여 외부광의 조건에 따라 선택적으로 구동되도록 구현시켜 주변환경에 관계없이 항상 좋은 콘트라스트를 유지시키게 된다.
즉, 주변의 밝기가 어두울수록 좋은 콘트라스트를 나타내는 유기발광소자의 장점 및 주변의 밝기가 밝을 수록 높은 콘트라스트를 나타내는 반사형 액정모드의 이점을 접목시켜 구현한 것으로서, 외부광이 약한 실내에서는 유기발광모드가 구동되어 발광층(122)의 자체발광에 의해 정보를 표시하게 되며, 이때, 액정이 λ/4위상차판의 역할을 하게되어 입사되는 외부광을 소멸시키게 되어 콘트라스트가 저하되는 것을 방지하게 된다.
상기와 같이 동작되도록 구성함에 따라 외부의 빛이 밝을 경우 시인성을 좋게 하기 위하여 소자의 밝기를 높여야만 했던 종래의 유기발광소자의 단점을 개선하여 소비전력이 증가하는 것을 해소시키게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 유기발광모드 및 반사형액정모드가 복합적으로 구성된 표시소자를 구현시킴에 따라 외부광의 조건에 따라 선별적으로 구동되도록 함으로써, 주변의 밝기에 관계없이 항상 높은 콘트라스트를 유지시킬 수 있다.
또한, 유기발광모드의 구동시 외부에서 입사되는 광의 위상변화를 그 위상차값이 λ/4를 갖는 액정에 의하도록 함에 따라 별도의 위상차필름을 채용하여 사용하였던 종래의 구조를 개선함으로써 외부광이 밝을 경우 시인성을 좋게하기 위하여 소자의 밝기를 높임에 따라 소비전력이 증가하는 단점을 해소시킨다.

Claims (6)

  1. 하부기판;
    상기 하부기판의 상면에 형성되어 전압 및 전류가 인가되는 제 1전극;
    상기 제 1전극의 상면에 형성되어 전류에 의해 빛을 발하는 발광층;
    상기 발광층의 상면에 형성되어 전압 및 전류가 인가되는 제 2전극;
    상기 제 2전극의 상측에 형성되어 전압이 인가되는 제 3전극;
    상기 제 3전극의 상면에 형성되는 제2기판 ;
    상기 제 2기판의 상면에 형성되는 적어도 하나의 편광판 및;
    상기 제1,2기판의 사이에 주입된 액정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1전극은 메탈로 된 것을 특징으로 하는 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2전극 및 제 3전극은 빛을 투과시키는 투명전극재료로 형성된 것을특징으로 하는 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2기판은 빛을 투과시키는 투명재질로 된 것을 특징으로 하는 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 액정은 전압이 인가되지 않은 초기상태에서 그 복굴절차와 두께의 곱이 λ/4 위상차 값을 갖도록 배열된 것을 특징으로 하는 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자.
  6. 외부 광의 세기가 강할 경우에 반사형액정모드가 구동되어 제1 및 제2전극에 전압을 인가하고, 외부 광의 세기가 약할 경우에 유기발광모드가 구동되어 제2 및 제3전극에 전압이 인가 되도록 구성하여 상기 반사형액정모드와 유기발광모드가 외부 광의 세기에 의해 선택적으로 구동되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기발광모드 및 반사형액정모드가 결합된 표시소자.
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