KR20090110174A - Display device and method of operating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스플레이 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electronic device, and more particularly, to a display device and an operation method thereof.
노트북 컴퓨터, 휴대폰 및 PDA(personal digital assistants)와 같은 모바일(mobile) 기기들의 가장 큰 문제점은 배터리의 용량에 있다. 한번 충전된 배터리의 사용 가능 시간은 모바일 기기의 가치를 평가하는 중요한 척도가 되기도 한다. 따라서 모바일 기기의 전력 소모를 줄이고, 배터리의 용량을 늘릴 수 있는 기술이 다방면으로 연구되고 있다. The biggest problem of mobile devices such as notebook computers, cell phones and personal digital assistants is the capacity of the battery. The usable time of a battery once charged is also an important measure of the value of a mobile device. Therefore, technologies for reducing the power consumption of mobile devices and increasing the capacity of batteries have been studied in various fields.
모바일 기기에서 전력을 가장 많이 소모하는 부분은 디스플레이(display)이다. 노트북 컴퓨터의 경우, 약 70%의 전력이 디스플레이에서 소모된다. 모바일 기기뿐 아니라 비모바일(non-mobile) 기기에서도 사용되는 대표적인 디스플레이인 LCD(liquid crystal display)의 경우, LCD가 작동하는 동안 항상 백라이트(back light)를 켜 두어야 한다. 다른 형태의 디스플레이인 OLED(organic light emitting display)의 경우, 화상 구현을 위해 유기 발광체에 지속적으로 전류를 공급해야 한 다. 동영상을 보는 경우뿐 아니라, 정지 화상을 보는 경우에도 LCD의 백라이트는 계속 켜있어야 하고, OLED의 유기 발광체에는 지속적으로 전류가 공급되어야 한다. 따라서, 이러한 디스플레이들은 모바일 기기의 전력 소모의 큰 원인이 되고 있다. The most power-consuming part of mobile devices is the display. In notebook computers, about 70% of the power is dissipated in the display. In the case of liquid crystal displays (LCDs), which are typical displays used in non-mobile devices as well as mobile devices, the backlight should always be turned on while the LCD is operating. In the case of another type of organic light emitting display (OLED), it is necessary to continuously supply current to the organic light emitting device for image display. When viewing still images as well as watching videos, the backlight of the LCD must be turned on continuously, and the organic light emitting diode of the OLED must be continuously supplied. Therefore, such displays are a great cause of power consumption of mobile devices.
본 발명은 전력 소모를 줄일 수 있는 혼성(hybrid) 디스플레이 장치 및 그 동작방법을 제공한다. The present invention provides a hybrid display device and a method of operating the same that can reduce power consumption.
본 발명의 일 실시예는 반사형 제1디스플레이; 및 상기 제1디스플레이 상에 구비된 것으로, 에너지 밴드갭(energy bandgap)이 3.0eV 이상인 산화물층을 채널층으로 갖는 산화물 트랜지스터를 구비하는 투명한 제2디스플레이;를 포함하는 혼성(hybrid) 디스플레이 장치를 제공한다. One embodiment of the invention the reflective first display; And a transparent second display provided on the first display, the second display including an oxide transistor having an oxide layer having an energy bandgap of 3.0 eV or more as a channel layer as a channel layer. do.
상기 제1디스플레이는 전자잉크(e-ink)를 이용한 디스플레이, ECD(electrochromic display), MEMS(micro-electro-mechanical systems) 디스플레이 및 반사형 LCD(liguid crystal display) 중 하나일 수 있다. The first display may be one of a display using an e-ink, an electrochromic display (ECD), a micro-electro-mechanical systems (MEMS) display, and a liquid crystal display (LCD).
상기 제2디스플레이는 자체 발광형일 수 있다.The second display may be a self-luminous type.
상기 제2디스플레이는 OLED(organic light emitting display)일 수 있다.The second display may be an organic light emitting display (OLED).
상기 제2디스플레이를 구성하는 재료는 가시광선 투과도가 70% 이상일 수 있다. The material constituting the second display may have a visible light transmittance of 70% or more.
상기 채널층은 ZnO 계열의 물질층일 수 있다. The channel layer may be a ZnO-based material layer.
본 실시예의 혼성 디스플레이 장치는 상기 제1디스플레이의 동작 모드에서 상기 제2디스플레이의 동작 모드로, 또는 그 역으로 전환하기 위한 전환 수단을 구비할 수 있다. The hybrid display device of the present exemplary embodiment may include switching means for switching from the operation mode of the first display to the operation mode of the second display, or vice versa.
본 발명의 다른 실시예는 반사형 제1디스플레이, 및 상기 제1디스플레이 상에 구비된 것으로 에너지 밴드갭(energy bandgap)이 3.0eV 이상인 산화물층을 채널층으로 갖는 산화물 트랜지스터를 구비하는 투명한 제2디스플레이를 포함하는 혼성(hybrid) 디스플레이 장치의 동작방법에 있어서, 구현하고자 하는 영상의 특성에 따라, 상기 제1 및 제2디스플레이 중 적어도 하나를 턴-온(turn-on) 시키는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 동작방법을 제공한다. Another embodiment of the present invention is a transparent second display including a reflective first display and an oxide transistor having a channel layer having an oxide band having an energy bandgap of 3.0 eV or more, which is provided on the first display. A method of operating a hybrid display device including a display device, the display device comprising turning on at least one of the first and second displays according to characteristics of an image to be implemented. It provides a method of operation.
상기 제2디스플레이가 턴-오프(turn-off)된 상태에서, 상기 제1디스플레이를 동작시킬 수 있다. The first display may be operated in a state in which the second display is turned off.
상기 제1디스플레이의 디스플레이면 전체를 블랙으로 만들 수 있고, 상기 제1디스플레이의 디스플레이면 전체를 블랙으로 만드는 단계 후, 상기 제1디스플레이를 턴-오프(turn-off)시킬 수 있다. The entire display surface of the first display may be black, and after the entire display surface of the first display is black, the first display may be turned off.
상기 제1디스플레이를 턴-오프(turn-off)시키는 단계 후, 상기 제2디스플레이를 턴-온(turn-on)시켜 동작시킬 수 있다. After the step of turning off the first display, the second display may be operated by turning on the second display.
상기 제2디스플레이의 블랙 칼라 부분은 상기 제1디스플레이의 디스플레이면의 블랙 칼라를 이용할 수 있다. The black color portion of the second display may use the black color of the display surface of the first display.
상기 제1디스플레이는 전자잉크(e-ink)를 이용한 디스플레이, ECD(electrochromic display), MEMS(micro-electro-mechanical systems) 디스플레이 및 반사형 LCD(liguid crystal display) 중 하나일 수 있다. The first display may be one of a display using an e-ink, an electrochromic display (ECD), a micro-electro-mechanical systems (MEMS) display, and a liquid crystal display (LCD).
상기 제2디스플레이는 자체 발광형일 수 있다. The second display may be a self-luminous type.
상기 제2디스플레이는 OLED(organic light emitting display)일 수 있다. The second display may be an organic light emitting display (OLED).
이하, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 동작방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 층이나 영역들의 폭 및 두께는 명세서의 명확성을 위해 다소 과장되게 도시된 것이다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, a display apparatus and an operation method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The width and thickness of the layers or regions shown in the accompanying drawings are somewhat exaggerated for clarity. Like numbers refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 보여준다. 1 shows a display device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 반사형 제1디스플레이(D1) 상에 투명한 제2디스플레이(D2)가 구비되어 있다. 제1디스플레이(D1)는 전자잉크(e-ink)(150)를 이용한 디스플레이일 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제1디스플레이(D1)는 제1 및 제2기판(100, 200)과 그들(100, 200) 사이에 전자잉크(150)를 구비할 수 있다. 제1기판(100)의 상면에 다수의 제1전극라인(10)이 구비될 수 있고, 제2기판(200)의 하면에 제1전극라인(10)과 교차하는 다수의 제2전극라인(20)이 구비될 수 있으며, 제1 및 제2전극라인(10, 20) 사이에 전자잉크(150)가 구비될 수 있다. 제1 및 제2기판(100, 200) 중 적어도 제2기판(200)은 투명한 기판, 예컨대, 유리 기판일 수 있고, 제1 및 제2전극라인(10, 20) 중 적어도 제2전극라인(20)은 투명할 수 있다. 전자잉크(150)는 100∼200㎛ 정도의 지름을 갖는 다수의 캡슐(15)을 포함할 수 있고, 각 캡슐(15)은 화이트입자(5a)와 블랙입자(5b)를 가질 수 있다. 캡슐(15)들의 위쪽에서 입사된 빛이 캡슐(15)들의 상부면에서 반사될 수 있다. 제1 및 제2전극라인(10, 20)에 인가되는 전압에 따라, 캡슐(15) 내부에서 화이트입자(5a)와 블랙입자(5b)의 위치가 달라질 수 있다. 예컨대, 다수의 제1전극라인(10) 중 소정의 제1 전극라인에 음(-)의 전압을 인가하고, 다수의 제2전극라인(20) 중 소정의 제2전극라인에 양(+)의 전압을 인가하면, 상기 소정의 제1 및 제2전극라인의 교차점에 존재하는 캡슐(15)의 화이트입자(5a)는 상기 소정의 제1전극라인에 가깝게 위치할 수 있고, 블랙입자(5b)는 상기 소정의 제2전극라인에 가깝게 위치할 수 있다. 이것은 곧 블랙입자(5b)가 제1디스플레이(D1)의 디스플레이면에 배치된 것을 의미한다. 이 경우, 상기 소정의 제1 및 제2전극라인의 교차점에 대응하는 픽셀(pixel)은 블랙 칼라를 나타낼 수 있다. 반대로 화이트입자(5a)가 제2전극라인(20)에 가깝게 배치되면, 즉, 화이트입자(5a)가 디스플레이면에 배치되면, 해당 픽셀(pixel)은 화이트 칼라를 나타낼 수 있다. 상기 소정의 제1 및 제2전극라인에 인가하는 전압을 끊더라도 화이트입자(5a)와 블랙입자(5b)의 위치는 그대로 유지될 수 있다. 또한 제1디스플레이(D1)는 외부의 빛을 이용하는 반사형 디스플레이로서 백라이트와 같은 광원을 요구하지 않는다. 따라서, 제1디스플레이(D1)를 이용해서 정지 화상을 구현하거나, 고화질을 요구하지 않는 문서 작업을 하는 경우, 전력 소모를 최소화할 수 있다. 또한, 제1디스플레이(D1)는 인터넷을 이용한 웹 검색이나 인터넷 문서 읽기 등의 작업에도 사용될 수 있다. 제1디스플레이(D1)를 사용하는 동안 제2디스플레이(D2)는 오프(off) 상태에 있을 수 있는데, 제2디스플레이(D2)는 투명하기 때문에, 제1디스플레이(D1)의 사용에 방해가 되지 않는다. 본 실시예에서는 제1디스플레이(D1)로서 전자잉크(e-ink)를 이용한 수동형(passive type) 디스플레이를 구체적으로 개시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1디스플레이(D1)는 외부의 빛을 이용하는 반사형 디스플레이이면 어떤 구조이든 상관없이 사용될 수 있다. 예컨대, 제1디스플레이(D1)는 ECD(electrochromic display), MEMS(micro-electro-mechanical systems) 디스플레이 또는 반사형 LCD(liguid crystal display)로 대체될 수 있고, 수동형(passive type) 또는 능동형(active type) 구조를 가질 수 있다. 그러므로 제1디스플레이(D1)는 세 가지 이상의 칼라, 예컨대, 풀-칼라(full-color)를 구현할 수 있는 디스플레이일 수도 있다. 부가적으로, 상기 ECD(electrochromic display)에 대해 간략히 설명하면, 상기 ECD(electrochromic display)는 산화 니켈, 산화 텅스텐 또는 유기물의 산화 및 환원 반응을 이용하여 외부 빛의 흡수 파장을 변화시키는 반사형 디스플레이로서, 한 번 변화된 상태는 전류 공급이 중단되더라도 계속 유지될 수 있다. 상기 ECD(electrochromic display)의 구성에 대해서는 잘 알려진 바, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또한 상기 MEMS 디스플레이 및 반사형 LCD의 원리 및 구성에 대해서도 잘 알려진 바, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다. Referring to FIG. 1, a transparent second display D2 is provided on the reflective first display D1. The first display D1 may be a display using an
제2디스플레이(D2)는 동영상이나 고품질의 화면을 구현하기 위한 것으로서, 자체 발광형 디스플레이, 예컨대, OLED(organic light emitting display)일 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 제2디스플레이(D2)는 제1디스플레이(D1)를 사용하는데 방해가 되어서는 안되기 때문에 투명한 물질로 구성됨이 바람직하다. 보다 구체적으로, 제2디스플레이(D2)는 가시광선 투과도는 70% 이상인 물질들로 구성되는 것이 바람직하다. 제2디스플레이(D2)가 OLED인 경우, 상기 OLED의 구동 및 스위칭을 위해 사용되는 트랜지스터들은 투명 산화물층을 채널층으로 갖는 투명 산화물 트랜지스터일 수 있다. 이때, 상기 투명 산화물층은 에너지 밴드갭(energy bandgap)이 약 3.0eV 이상인 산화물층, 예컨대, ZnO 또는 GaInZnO(GIZO)와 같은 ZnO 계열의 산화물층일 수 있다. 이러한 산화물층은 가시광선에 비교적 투명한 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 30 cm2/Vs 정도의 높은 전하 이동도를 가지므로, 이를 채널층으로 적용하면 반응 속도가 빠른 투명 트랜지스터를 구현할 수 있다. 일반적인 OLED는 트랜지스터의 채널층으로 주로 비정질 또는 다결정질의 실리콘층을 사용한다. 상기 비정질 또는 결정질의 실리콘층은 불투명하기 때문에, 이들을 사용하는 경우, 트랜지스터의 투광성을 확보하기 어렵다. 그러나, OLED 전체에서 트랜지스터가 차지하는 면적은 작기 때문에, 실리콘층을 채널층으로 사용해도 어느 정도 투명도가 있는 디스플레이의 제작은 가능하다. 따라서 본 발명의 실시예에서 제2디스플레이(D1)의 채널층으로 실리콘층을 사용하는 것도 가능한 선택이 될 수 있다. 다만, 이 경우, 제1디스플레이(D1)로 구현되는 화면이 다소 흐리게 보일 수 있다. The second display D2 is for realizing a video or high quality screen, and may be a self-luminous display, for example, an organic light emitting display (OLED). As mentioned above, the second display D2 is preferably made of a transparent material because it should not interfere with the use of the first display D1. More specifically, the second display D2 is preferably made of materials having visible light transmittance of 70% or more. When the second display D2 is an OLED, the transistors used for driving and switching the OLED may be transparent oxide transistors having a transparent oxide layer as a channel layer. In this case, the transparent oxide layer may be an oxide layer having an energy bandgap of about 3.0 eV or more, for example, a ZnO-based oxide layer such as ZnO or GaInZnO (GIZO). Such an oxide layer not only exhibits relatively transparent characteristics to visible light, but also has a high charge mobility of about 30 cm 2 / Vs. Therefore, when the oxide layer is applied to a channel layer, a transparent transistor having a fast reaction speed can be realized. Typical OLEDs mainly use an amorphous or polycrystalline silicon layer as a channel layer of a transistor. Since the amorphous or crystalline silicon layer is opaque, when these are used, it is difficult to secure the translucency of the transistor. However, since the transistor occupies a small area in the entire OLED, it is possible to manufacture a display with a certain degree of transparency even if the silicon layer is used as the channel layer. Therefore, in the embodiment of the present invention, the use of the silicon layer as the channel layer of the second display D1 may be a possible choice. However, in this case, the screen implemented by the first display D1 may appear somewhat blurred.
한편, 제2디스플레이(D2)의 도전성 재료로는 InSnO(ITO), InZnO(IZO) 및 AlZnO(AZO)와 같은 투명한 도전성 물질을 사용할 수 있고, 절연성 재료로는 실리콘 절연막과 같은 투명한 절연 물질을 사용할 수 있다. Meanwhile, a transparent conductive material such as InSnO (ITO), InZnO (IZO), and AlZnO (AZO) may be used as the conductive material of the second display D2, and a transparent insulating material such as a silicon insulating film may be used as the insulating material. Can be.
도 1에 도시하지는 않았지만, 제1디스플레이(D1)의 동작 모드에서 제2디스플레이(D2)의 동작 모드로, 또는 그 역으로 전환하기 위한 전환 수단이 구비될 수 있다. 상기 전환 수단은 제1 및 제2디스플레이(D1, D2)와 전기적으로 연결된 것으로, 손잡이가 상하로 움직이는 토글 스위치(toggle switch) 구조를 가질 수 있다. 그러나 상기 전환 수단의 구조는 다양하게 변화될 수 있다. 예컨대, 토글 스위치가 아 닌 기능 키(key)를 이용해서 상기 동작 모드를 전환할 수도 있다. Although not shown in FIG. 1, switching means for switching from the operation mode of the first display D1 to the operation mode of the second display D2 or vice versa may be provided. The switching means is electrically connected to the first and second displays D1 and D2 and may have a toggle switch structure in which the handle is moved up and down. However, the structure of the switching means can be variously changed. For example, the operation mode may be switched using a function key rather than a toggle switch.
도 1의 디스플레이 장치의 제조방법을 간략히 설명하면 다음과 같다. 제1디스플레이(D1) 및 제2디스플레이(D2) 중 어느 하나를 먼저 제작한 후, 그 위에 나머지 하나의 디스플레이를 제조할 수 있다. 이 경우, 제1디스플레이(D1)와 제2디스플레이(D2) 사이에 투명 절연층을 더 형성할 수 있다. 예컨대, 유리 기판 상에 먼저 제2디스플레이(D2)를 제조한 후, 그 위에 투명 절연층을 형성하고, 상기 투명 절연층 상에 제1디스플레이(D1)를 제조할 수 있다. 또는 제1디스플레이(D1)를 먼저 제조한 후, 제2기판(200) 상에 제2디스플레이(D2)를 제조할 수 있다. 다른 방법으로는, 제1디스플레이(D1)와 제2디스플레이(D2)를 따로 제조한 후, 두 개(D1, D2)를 상호 부착시키는 방법도 가능하다. 이 경우에도, 제1디스플레이(D1)와 제2디스플레이(D2) 사이에 투명 절연층을 더 형성할 수 있고, 상기 투명 절연층은 접착층의 기능을 가질 수 있다. The manufacturing method of the display device of FIG. 1 will be briefly described as follows. One of the first display D1 and the second display D2 may be manufactured first, and then the other display may be manufactured thereon. In this case, a transparent insulating layer may be further formed between the first display D1 and the second display D2. For example, after the second display D2 is first manufactured on the glass substrate, a transparent insulating layer may be formed thereon, and the first display D1 may be manufactured on the transparent insulating layer. Alternatively, the first display D1 may be manufactured first, and then the second display D2 may be manufactured on the
도 2는 도 1의 제2디스플레이(D2)의 단위 영역의 평면 구조를 보여준다. FIG. 2 illustrates a planar structure of a unit region of the second display D2 of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 게이트라인(GL1)이 구비되고, 게이트라인(GL1)과 수직한 제1 및 제2데이터라인(DL1, DL2)이 구비되어 있다. 게이트라인(GL1)과 제1데이터라인(DL1)의 교차부에 제1트랜지스터(T1)가 구비될 수 있고, 게이트라인(GL1)과 제2데이터라인(DL2)의 교차부에 제2트랜지스터(T2)가 구비될 수 있다. 제1트랜지스터(T1)는 스위칭(switching) 트랜지스터일 수 있고, 제2트랜지스터(T2)는 구동(driving) 트랜지스터일 수 있다. 제1트랜지스터(T1)는 제1게이트전극(G1), 제1게이트전극(G1) 위쪽의 제1채널층(C1), 제1채널층(C1)의 양단에 접촉된 제1소오스 전극(S1) 및 제1드레인전극(D1)을 포함할 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 게이트라인(GL1)에서 연장된 것일 수 있고, 제1드레인전극(D1)은 제1데이터라인(DL1)에서 연장된 것일 수 있다. 제2트랜지스터(T2)는 제2게이트전극(G2), 제2게이트전극(G2) 위쪽의 제2채널층(C2), 제2채널층(C2)의 양단에 접촉된 제2소오스전극(S2) 및 제2드레인전극(D2)을 포함할 수 있다. 제2드레인전극(D2)은 제2데이터라인(DL2)에서 연장된 것일 수 있다. 제1트랜지스터(T1)의 제1소오스전극(S1)은 제2트랜지스터(T2)의 제2게이트전극(G2)과 연결배선(CL1)에 의해 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 참조번호 CP1은 연결배선(CL1)과 제1소오스전극(S1)을 연결하는 제1콘택플러그를 나타내고, CP2는 연결배선(CL1)과 제2게이트전극(G2)을 연결하는 제2콘택플러그를 나타낸다. 제1 및 제2데이터라인(DL1, DL2) 사이의 픽셀(pixel) 영역에 제2트랜지스터(T2)와 전기적으로 연결된 발광 유닛(light emitting unit)(LE1)이 구비될 수 있다. 발광 유닛(LE1)은 유기물로 형성된 발광층을 포함할 수 있고, 제2트랜지스터(T2)의 제2소오스전극(S2)과 제3콘택플러그(CP3)에 의해 연결될 수 있다. 제1트랜지스터(T1)에 의해 동작하고자 하는 픽셀 영역이 선택될 수 있고, 제2트랜지스터(T2)에 의해 상기 선택된 픽셀 영역의 발광 유닛(LE1)에 전류가 지속적으로 공급될 수 있다. 게이트라인(GL1), 제1 및 제2게이트전극(G1, G2), 제1 및 제2데이터라인(DL1, DL2), 제1 및 제2소오스전극(S1, S2), 제1 및 제2드레인전극(D1, D2), 그리고, 연결배선(CL1)은 ITO, IZO 및 AZO와 같은 투명한 도전성 물질로 형성할 수 있고, 제1 및 제2채널층(C1, C2)은 ZnO 또는 GIZO와 같은 ZnO 계열의 산화물로 형성할 수 있다. 2, a gate line GL1 is provided, and first and second data lines DL1 and DL2 perpendicular to the gate line GL1 are provided. The first transistor T1 may be provided at the intersection of the gate line GL1 and the first data line DL1, and the second transistor (T1) may be provided at the intersection of the gate line GL1 and the second data line DL2. T2) may be provided. The first transistor T1 may be a switching transistor, and the second transistor T2 may be a driving transistor. The first transistor T1 contacts the first gate electrode G1, the first channel layer C1 above the first gate electrode G1, and the first source electrode S1 in contact with both ends of the first channel layer C1. ) And the first drain electrode D1. The first gate electrode G1 may extend from the gate line GL1, and the first drain electrode D1 may extend from the first data line DL1. The second transistor T2 is the second source electrode S2 in contact with both ends of the second gate electrode G2, the second channel layer C2 above the second gate electrode G2, and the second channel layer C2. ) And a second drain electrode D2. The second drain electrode D2 may extend from the second data line DL2. The first source electrode S1 of the first transistor T1 may be electrically connected to the second gate electrode G2 of the second transistor T2 by the connection wiring CL1. Reference numeral CP1 denotes a first contact plug connecting the connection line CL1 and the first source electrode S1, and CP2 denotes a second contact plug connecting the connection line CL1 and the second gate electrode G2. Indicates. A light emitting unit LE1 electrically connected to the second transistor T2 may be provided in a pixel area between the first and second data lines DL1 and DL2. The light emitting unit LE1 may include a light emitting layer formed of an organic material, and may be connected to the second source electrode S2 of the second transistor T2 by the third contact plug CP3. A pixel region to be operated may be selected by the first transistor T1, and a current may be continuously supplied to the light emitting unit LE1 of the selected pixel region by the second transistor T2. Gate line GL1, first and second gate electrodes G1 and G2, first and second data lines DL1 and DL2, first and second source electrodes S1 and S2, and first and second The drain electrodes D1 and D2 and the connection wiring CL1 may be formed of a transparent conductive material such as ITO, IZO and AZO, and the first and second channel layers C1 and C2 may be formed of ZnO or GIZO. It may be formed of an oxide of the ZnO series.
도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2.
도 3을 참조하면, 기판(SUB1) 상에 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)이 구비되어 있다. 기판(SUB1) 상에 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)을 덮는 게이트절연층(GI1)이 구비되어 있다. 게이트절연층(GI1)은 투명 절연층, 예컨대, 실리콘 산화물층일 수 있다. 제1게이트전극(G1) 위쪽의 게이트절연층(GI1) 상에 제1채널층(C1)이 구비되고, 게이트절연층(GI1) 상에 제1채널층(C1)의 양단에 접촉된 제1소오스전극(S1) 및 제1드레인전극(D1)이 구비되어 있다. 제2게이트전극(G2)과 이격된 게이트절연층(GI1) 상에 제2데이터라인(DL2)이 구비되어 있다. 게이트절연층(GI1) 상에 제1채널층(C1), 제1소오스전극(S1), 제1드레인전극(D1) 및 제2데이터라인(DL2)을 덮는 층간절연층(ILD1)이 구비될 수 있다. 층간절연층(ILD1)은 투명 절연층으로 게이트절연층(GI1)과 유사한 물질층일 수 있다. 층간절연층(ILD1)에 제1소오스전극(S1) 및 제2게이트전극(G2)을 노출시키는 제1 및 제2콘택홀(H1, H2)이 구비되고, 제1 및 제2콘택홀(H1, H2) 내에 제1 및 제2콘택플러그(CP1, CP2)가 구비되어 있다. 층간절연층(ILD1) 상에 제1 및 제2콘택플러그(CP1, CP2)를 연결하는 연결배선(CL1)이 구비되어 있다. 따라서, 제1드레인전극(D1)과 제2게이트전극(G2)은 전기적으로 연결되어 있다. Referring to FIG. 3, a first gate electrode G1 and a second gate electrode G2 are provided on the substrate SUB1. A gate insulating layer GI1 covering the first gate electrode G1 and the second gate electrode G2 is provided on the substrate SUB1. The gate insulating layer GI1 may be a transparent insulating layer, for example, a silicon oxide layer. The first channel layer C1 is provided on the gate insulating layer GI1 above the first gate electrode G1, and the first channel layer C1 contacts both ends of the first channel layer C1 on the gate insulating layer GI1. The source electrode S1 and the first drain electrode D1 are provided. The second data line DL2 is provided on the gate insulating layer GI1 spaced apart from the second gate electrode G2. An interlayer insulating layer ILD1 may be formed on the gate insulating layer GI1 to cover the first channel layer C1, the first source electrode S1, the first drain electrode D1, and the second data line DL2. Can be. The interlayer insulating layer ILD1 is a transparent insulating layer and may be a material layer similar to the gate insulating layer GI1. The first and second contact holes H1 and H2 exposing the first source electrode S1 and the second gate electrode G2 are provided in the interlayer insulating layer ILD1, and the first and second contact holes H1 are provided. , The first and second contact plugs CP1 and CP2 are provided in H2). The connection line CL1 connecting the first and second contact plugs CP1 and CP2 is provided on the interlayer insulating layer ILD1. Therefore, the first drain electrode D1 and the second gate electrode G2 are electrically connected to each other.
도 2 및 도 3에 도시한 구조는 본 발명의 실시예에 따른 제2디스플레이(D2)의 구조의 일례에 불과하며, 다양하게 변형될 수 있다. 2 and 3 are merely examples of the structure of the second display D2 according to the embodiment of the present invention, and may be variously modified.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작방법을 설명하기 위한 블럭도이다. 본 실시예에서는 도 1의 장치를 사용한다. 4 is a block diagram illustrating a method of operating a display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. In this embodiment, the apparatus of FIG. 1 is used.
도 4를 참조하면, 제1단계(s1)로서 제1디스플레이(D1)를 동작시킬 수 있다. 제1디스플레이(D1)를 이용해서 정지 화상을 구현하거나, 고화질을 요구하지 않는 문서 작업, 인터넷을 이용한 웹 검색 또는 인터넷 문서 읽기 등의 작업을 수행할 수 있다. 제1디스플레이(D1)를 동작시키는 동안 제2디스플레이(D2)는 오프(off) 상태일 수 있다. Referring to FIG. 4, the first display D1 may be operated as the first step s1. The first display D1 may be used to implement a still image, perform a document operation that does not require high image quality, perform a web search using the Internet, or read an Internet document. The second display D2 may be in an off state while the first display D1 is operated.
제1단계(s1) 후, 제1디스플레이(D1)의 디스플레이면 전체를 블랙으로 만드는 제2단계(s2)를 수행할 수 있다. 도 1에서 제1디스플레이(D1)의 디스플레이면 전체를 블랙으로 만들기 위해서는, 다수의 제2전극라인(20)에 양(+)의 전압을 인가하고, 다수의 제1전극라인(10)에 음(-)의 전압을 인가할 수 있다. 제2단계(s2)는 제2디스플레이(D2)를 동작시키기 위한 예비 단계일 수 있다. 제2디스플레이(D2)를 동작시킬 때, 제2디스플레이(D2) 배후에 블랙면이 존재하는 경우, 제2디스플레이(D2)의 시인성(視認性)이 향상될 수 있다. 그러나 제2단계(s2)는 선택적인(optional) 단계로서, 수행하지 않을 수도 있다. After the first step s1, the second step s2 may be performed to make the entire display surface of the first display D1 black. In FIG. 1, in order to make the entire display surface of the first display D1 black, a positive voltage is applied to the plurality of second electrode lines 20 and a negative voltage is applied to the plurality of first electrode lines 10. A negative voltage can be applied. The second step s2 may be a preliminary step for operating the second display D2. When operating the second display D2, when a black surface exists behind the second display D2, visibility of the second display D2 may be improved. However, the second step s2 is an optional step and may not be performed.
제3단계(s3)로서 제1디스플레이(D1)를 턴-오프(turn-off) 한다. 이 단계에서, 제1디스플레이(D1)에 전류 공급이 중단되더라도, 제1디스플레이(D1)의 디스플레이면은 블랙으로 유지될 수 있다. In a third step s3, the first display D1 is turned off. In this step, even if the supply of current to the first display D1 is stopped, the display surface of the first display D1 may remain black.
이어서, 제4단계(s4)에서 제2디스플레이(D2)를 턴-온(turn-on)하여 동작시킨다. 제2디스플레이(D2)로는 동영상을 구현하거나, 고품질의 화면을 요구하는 작업을 수행할 수 있다. 특히, 제2디스플레이(D2)의 소정의 픽셀(pixel)(이하, 제1픽셀)에서 블랙 칼라를 구현하고자 할 때, 상기 제1픽셀에 전류를 공급하지 않을 수 있다. 그러면 제2디스플레이(D2)의 상기 제1픽셀은 투명한 상태로 유지되어, 상기 제1픽셀에 대응하는 제1디스플레이(D1)의 디스플레이면의 블랙 칼라가 상기 제1픽셀을 통해 나타날 수 있다. 즉, 제1디스플레이(D1)의 디스플레이면의 칼라가 블랙이라면, 그것을 제2디스플레이(D2)의 동작시 선택적으로 이용할 수 있다. Subsequently, in operation S4, the second display D2 is turned on to operate. The second display D2 may implement a video or perform a task that requires a high quality screen. In particular, when a black color is to be implemented in a predetermined pixel (hereinafter, referred to as a first pixel) of the second display D2, the current may not be supplied to the first pixel. Then, the first pixel of the second display D2 is maintained in a transparent state so that a black color of the display surface of the first display D1 corresponding to the first pixel may appear through the first pixel. That is, if the color of the display surface of the first display D1 is black, it can be selectively used during the operation of the second display D2.
제5단계(s5)로서 제2디스플레이(D2)를 턴-오프(turn-off)시킬 수 있다. 이 후, 다시 제1디스플레이(D1)를 동작시키는 제1단계(s1)로 넘어가거나, 제2디스플레이(D2)를 동작시키는 제4단계(s4)로 돌아갈 수 있다. As a fifth step S5, the second display D2 may be turned off. Thereafter, the process may return to the first step s1 for operating the first display D1 or the fourth step s4 for operating the second display D2.
본 실시예에서는 제1디스플레이(D1)를 먼저 동작시키는 경우에 대해 설명하였지만, 제1디스플레이(D1)보다 제2디스플레이(D2)를 먼저 동작시킬 수 있고, 경우에 따라서는 제1디스플레이(D1)의 일부와 제2디스플레이(D2)의 일부를 동시에 동작시킬 수 있다. In the present embodiment, a case in which the first display D1 is operated first is described. However, the second display D2 may be operated before the first display D1. In some cases, the first display D1 may be operated. Part of and part of the second display (D2) can be operated at the same time.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 정지 화상이나 저품질의 영상은 소비 전력이 적은 제1디스플레이(D1)로 구현하고, 동영상이나 고품질의 영상은 제2디스플레이(D2)로 구현한다. 이 경우, 모든 영상을 LCD나 OLED로 구현하는 종래의 디스플레이 장치보다 소비 전력을 크게 줄일 수 있고, 동영상이나 고품질의 영상 구현에도 문제가 없다. As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the still image or the low quality image is implemented by the first display D1 having low power consumption, and the moving image or high quality image is implemented by the second display D2. In this case, power consumption can be significantly reduced compared to a conventional display device that implements all images in LCD or OLED, and there is no problem in realizing a video or a high quality image.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 혼성(hybrid) 디스플레이 장치를 적용한 PDA의 사용예를 보여준다. 도 5a 및 도 5b의 PDA는 동영상 기능뿐 아니라 전자책(e-book) 기능을 겸한다. 5A and 5B show an example of use of a PDA to which a hybrid display device according to an embodiment of the present invention is applied. The PDA of FIGS. 5A and 5B functions not only as a video function but also as an e-book function.
도 5a는 반사형 제1디스플레이(D1)를 동작시키는, 즉, 도 4의 제1단계(s1)에 대응하는 사용 모드를 보여준다. 예컨대, 도 5a의 사용 모드는 전자책(e-book) 모드일 수 있다. FIG. 5A shows the usage mode of operating the reflective first display D1, that is, corresponding to the first step s1 of FIG. 4. For example, the usage mode of FIG. 5A may be an e-book mode.
도 5b는 제2디스플레이(D2)를 동작시키는, 즉, 도 4의 제4단계(s4)에 대응하는 사용 모드를 보여준다. 예컨대, 도 5b의 사용 모드는 동영상 모드일 수 있다. FIG. 5B shows the usage mode of operating the second display D2, that is, corresponding to the fourth step s4 of FIG. 4. For example, the usage mode of FIG. 5B may be a video mode.
본 발명의 실시예에 따른 혼성(hybrid) 디스플레이 장치는 디스플레이를 위한 모든 전자 기기에 적용될 수 있으나, 특히, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA, 전자책(e-book), 전자사전 및 MP3 플레이어 등과 같은 모바일 기기에 적용하여 사용할 수 있다. 이 경우, 소비 전력을 줄여 모바일 기기의 베터리 사용 시간을 연장시킬 수 있는 잇점이 있다. Hybrid display device according to an embodiment of the present invention can be applied to all electronic devices for the display, in particular, mobile computers such as notebook computers, mobile phones, PDAs, e-books, electronic dictionaries and MP3 players It can be applied to equipment. In this case, there is an advantage that the battery life of the mobile device can be extended by reducing power consumption.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 도 1 내지 도 3의 디스플레이 장치의 구성요소 및 구조는 각각 다양화 및 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 구체적인 예로서, 도 1에서 제2디스플레이(D2)는 OLED가 아닌 다른 소자, 예컨대, 투명한 LCD 등으로 대체될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 제1디스플레이(D1)로는 주로 정지 화상을 구현하고, 제2디스플레이(D2)로는 주로 동영상을 구현한다고 기재하였지만, 경우에 따라서는, 제1디스플레이(D1)로 동영상을, 그리고, 제2디스플레이(D2)로는 정지 화상을 구현할 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다. While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. For example, those skilled in the art will appreciate that the components and structures of the display device of FIGS. 1 to 3 may be varied and modified, respectively. As a specific example, in FIG. 1, it will be appreciated that the second display D2 may be replaced with a device other than an OLED, for example, a transparent LCD. In addition, although it is described that the first display D1 mainly implements a still image, and the second display D2 mainly implements a video, in some cases, the first display D1 performs a video, and the second display. It will be appreciated that the display D2 may implement still images. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a display device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에 구비될 수 있는 OLED의 평면도이다. 2 is a plan view of an OLED that may be included in a display device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작방법을 설명하기 위한 블럭도이다.4 is a block diagram illustrating a method of operating a display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 적용한 PDA의 사용예를 보여준다. 5A and 5B show an example of use of a PDA to which a display device according to an embodiment of the present invention is applied.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
5a : 화이트입자 5b : 블랙입자5a:
10 : 제1전극라인 15 : 전자잉크(e-ink)의 캡슐10: first electrode line 15: the capsule of the electronic ink (e-ink)
20 : 제2전극라인 100 : 제1기판20: second electrode line 100: first substrate
150 : 전자잉크 200 : 제2기판150: electronic ink 200: second substrate
C1, C2 : 채널층 CL1 : 연결배선C1, C2: channel layer CL1: connection wiring
CP1∼CP3 : 콘택플러그 D1, D2 : 드레인전극CP1 to CP3: Contact plug D1, D2: Drain electrode
DL1, DL2 : 데이터라인 H1, H2 : 콘택홀DL1, DL2: Data line H1, H2: Contact hole
G1, G2 : 게이트전극 GL1 : 게이트라인G1, G2: gate electrode GL1: gate line
ILD1 : 층간절연층 LE1 : 발광 유닛ILD1: interlayer insulation layer LE1: light emitting unit
S1, S2 : 소오스전극 SUB1 : 기판 S1, S2: source electrode SUB1: substrate
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