KR20100066665A - Display device drivend by transmissive device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 구동 단위로서 트랜지스터 대신 구동 소자를 사용하여 디스플레이 소자의 발광 특성을 확보할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device. More particularly, the present invention relates to a display device that can secure light emitting characteristics of a display device by using a drive device instead of a transistor as a drive unit.
일반적으로 디스플레이 장치는 패시브 메트릭스(Passive Matrix)형과 액티브 메트릭스(Active Matrix)형으로 구분된다. 패시브 메트릭스형의 경우 듀티 구동이 적용되며, 액티브 메트릭스형은 구동 단위로서 박막 트랜지스터를 사용한다. 패시브 메트릭스형으로 구동되는 경우 듀티 구동에 의하여 순간 휘도가 증가하므로 소비전력이 증가하고, 수명의 감소가 나타나며 대면적 소자를 구현하기 어려운 문제점이 있었다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 액티브 메트릭스형의 소자가 개발되었는데, 이는 박막 트랜지스터를 이용하여 구동되므로 순간 휘도가 낮고, 장수명의 확보가 가능하며, 대면적 소자를 구현하는데도 문제점이 없다. In general, display devices are classified into a passive matrix type and an active matrix type. In the case of the passive matrix type, duty driving is applied, and the active matrix type uses a thin film transistor as a driving unit. In the case of the passive matrix type, the instantaneous luminance is increased by the duty driving, so the power consumption is increased, the lifespan is decreased, and it is difficult to implement a large area device. In order to solve this problem, an active matrix type device has been developed, which is driven by using a thin film transistor, and thus has low instantaneous brightness, long life, and no problem in realizing a large area device.
도 1은 종래의 박막 트랜지스터 액정표시장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional thin film transistor liquid crystal display device.
도 1에 도시된 바와같이, 박막 트랜지스터 액정표시장치는 공통 전극에 인가 된 공통 전압을 기준으로 액정이 반응할 수 있는 일정 범위의 전압을 데이터 선에 인가하는 방식으로 구동된다. 또한, 액정이 한쪽 방향으로만 계속해서 반응함에 따라 열화되는 것을 방지하기 위해 공통 전압을 기준으로 양, 음이 반복되는 데이터 전압을 데이터 선에 인가하는 반전 구동방식을 사용한다. 이 반전 구동 방식은 라인(LINE) 반전 구동법과, 컬럼(COLUM) 반전 구동법과, 도트(DOT) 반전 구동법 등이 알려져 있다. 한편, 이러한 박막 트랜지스터를 이용하는 디스플레이 장치는 트랜지스터를 형성하는 공정이 복잡하므로 생산 단가가 높아지며, 전압 또는 전류를 일정하게 유지하기 위하여 보상회로를 사용하여야 하므로 트랜지스터의 개수가 증가하게 된다. 이로인하여 디스플레이 소자에서 빛을 내는 부분의 면적인 개구율이 감소되며 이에 따라 발광 휘도의 증가 및 수명 감소의 문제가 발생하게 된다. As illustrated in FIG. 1, the thin film transistor liquid crystal display is driven by applying a range of voltages to a data line to which a liquid crystal reacts based on a common voltage applied to a common electrode. In addition, in order to prevent the liquid crystals from deteriorating as the liquid crystal continues to react in only one direction, an inversion driving method of applying a data voltage of positive and negative repetition to the data line based on a common voltage is used. As the inversion driving method, a line inversion driving method, a column inversion driving method, a dot inversion driving method, and the like are known. On the other hand, the display device using such a thin film transistor is complicated to form a transistor, the production cost increases, and the number of transistors is increased because a compensation circuit must be used to maintain a constant voltage or current. As a result, the area ratio of the area of the light emitting part of the display element is reduced, thereby causing problems of an increase in emission luminance and a decrease in lifespan.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 트랜지스터 대신 투과형 구동 소자를 사용함으로써 높은 개구율을 확보하고 저가격에 생산할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a display device which can secure a high aperture ratio and produce at low cost by using a transmissive driving element instead of a transistor.
본 발명은, 구동 소자 및 구동 소자에 전기적으로 연결되어 있고, 구동 소자에 인가되는 구동 전압 또는 구동 전류를 조절하여 휘도가 조절되는 디스플레이 소자로 구성되는 디스플레이 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a display device comprising a display device electrically connected to the drive device and the drive device, the display device of which brightness is adjusted by adjusting a drive voltage or a drive current applied to the drive device.
여기서, 구동 소자는 쌍안정성 물질층 및 상기 쌍안정성 물질층의 상부 및 하부에 각각 배치된 상부 전극 및 하부 전극으로 구성된다. 또한, 쌍안정성 물질층은 투명 또는 반투명한 물질층으로서 동일 전압에서 높은 저항과 낮은 저항의 특성을 나타내며, 상부 전극과 하부 전극은 전도성 투명 전극 또는 반투명 전극으로 구성된다.Here, the driving element is composed of a bistable material layer and an upper electrode and a lower electrode disposed above and below the bistable material layer, respectively. In addition, the bistable material layer is a transparent or translucent material layer and exhibits high resistance and low resistance at the same voltage, and the upper electrode and the lower electrode are composed of a conductive transparent electrode or a translucent electrode.
본 발명에 의하면, 투과형 구동 수단에 의해 구동되는 디스플레이 장치를 제공함으로써, 높은 개구율을 확보할 수 있으며 저가격에 생산할 수 있고, 디스플레이 장치의 수명이 늘어나는 효과가 있다.According to the present invention, by providing the display device driven by the transmission type driving means, it is possible to ensure a high aperture ratio, to produce at low cost, and to increase the life of the display device.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투과형 구동 소자에 의해 구동되는 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a display device driven by a transmissive driving element according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 투과형 구동 소자(201)와 디스플레이 소자(200)가 연결되어 있다.As shown in FIG. 2, in the display apparatus according to the present invention, the
디스플레이 소자(200)는 투과형 구동 소자(201)에 의해 구동될 수 있는데, 액정 디스플레이 소자(200)의 경우 투과형 구동 소자(201)에 인가되는 전압을 조절하여 디스플레이 소자(200)의 전압 조절이 가능하도록 구현할 수 있으며, 유기 발광 소자(200)의 경우 투과형 구동 소자(201)에 인가되는 전류를 조절하여 디스플레이 소자(200)에 인가되는 전류를 조절할 수 있다. 따라서, 이러한 방식을 통하여 디스플레이 소자(200)의 휘도 조절이 가능하며, 트랜지스터 없이도 디스플레이 소자(200)의 구동이 가능하다. The
한편, 본 발명의 투과형 구동 소자(201)는 일정 크기의 전압 하에서 저항이 큰 상태에서 작은 상태 또는 저항이 작은 상태에서 큰 상태로 짧은 시간 동안에 전이가 일어날 수 있다. 이때, 저항이 작은 상태는 온(On) 상태가 되며, 저항이 큰 상태는 오프(Off) 상태가 된다. 또한, 쌍안정성 물질을 이용함으로써 스위칭 전압을 조절하여 동일 전압에서 두 가지의 서로 다른 전류치를 구현할 수 있는 특징이 있다. 이러한 투과형 구동 소자(201)의 구성을 살펴보면, 도 2에 도시된 바와같이, 상부 전극(202)과 하부 전극(204) 사이에 쌍안정성 물질(203)을 포함하여 구성된다. 투과형 구동 소자(201)가 디스플레이 소자(200)와 접목되는 경우 투과형 구동 소자(201)가 빛의 투과를 방해하지 않아야 하므로 상부 전극(202)과 하부 전극(204)은 투명한 전극 또는 반투명한 전극으로 하고, 쌍안정성 물질층(203)은 얇은 층으로 구성된다. 상부 전극(202)과 하부 전극(204)은 투명 산화물 전극, 박막의 반투명 금속 전극 및 반투명 금속 전극과 투명 산화물 전극의 복합막 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 구체적으로는 인디움 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 인디움 진크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 은(Ag)/ITO, 알루미늄(Al)/ITO, 마그네슘(Mg)/은(Ag), 칼슘 (Ca)/은(Ag), 마그네슘 (Mg):은(Ag), 칼슘(Ca):은(Ag), 은(Ag)/IZO, 알루 미늄(Al)/IZO, ITO / 은 (Ag)/ITO, ITO/알루미늄(Al)/ITO, IZO/은(Ag)/IZO, IZO/알루미늄(Al)/IZO, 은(Ag)/WO3, 알루미늄(Al)/WO3, 텅스텐 (WO3) / 알루 미늄(Al)/텅스텐(WO3), 텅스턴(WO3)/은(Ag)/텅스텐(WO3) 등이 이용될 수 있다. On the other hand, the
또한, 두 전극 사이의 쌍안정성 물질(203)은 동일 전압에서 높은 저항과 낮은 저항을 갖는 물질로서 유기물, 유기금속화합물, 금속산화물, 금속산화물과 유기물의 복합체, 금속산화물과 유기금속화합물의 복합체, 금속과 유기물의 복합체, 금속과 유기금속화합물의 복합체, 및 금속과 금속산화물의 복합체 등으로 구성될 수 있다. 또한, 쌍안정성 물질(203)은 유기물, 유기금속화합물 및 금속화합물을 포함하는 다층막으로 구성될 수 있으며, 이때, 금속막층을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the
다음으로, 실험적으로 본 발명의 투과형 구동 소자(201)를 구성한 경우 그 결과를 살펴본다. 상부전극(202)은 알루미늄(Al)(10 nm)/ITO, 쌍안정성 물질(203)은 유기물질인 폴리페닐렌비닐렌(PolyPhenyleneVinylene), 하부 전극(204)은 ITO (indium tin oxide)를 적용하였다. 이러한 조건하에서 투과형 구동 소자(201)는 투과율 51(%), 온/오프 비율 100(%)을 나타내었다.Next, when the
도 3은 상술한 조건하에서 투과형 구동 소자의 전압과 전류의 관계를 나타내는 도면이며, 도 4는 투과형 구동 소자가 빛을 투과시키는 특성을 나타내는 도면이다. FIG. 3 is a diagram showing a relationship between voltage and current of the transmissive driving element under the above-described conditions, and FIG. 4 is a diagram showing characteristics of transmitting light by the transmissive driving element.
도 3에 도시된 바와같이, 본 발명의 투과형 구동 소자는 동일 전압에서 두 가지의 서로 다른 전류치를 구현할 수 있다. 즉, 인가 전압 1(V)에서 쓰기 전압을 3(V)로 한 경우 투과형 구동 소자에 흐르는 전류는 1(A)~10(A) 사이에서 출력되며, 반대로 쓰기 전압을 -3(V)로 한 경우 투과형 구동 소자에 흐르는 전류는 0.1(A)~1(A) 사이에서 출력되는 두 가지 전류가 구현된다. 큰 전류가 흐르는 경우를 온 상태로 볼 수 있으며, 낮은 전류가 흐르는 경우를 오프 상태로 볼 수 있을 것이다. 따라서, 쓰기 전압을 변화시키는 경우 투과형 구동 소자에 흐르는 전류가 변하므로, 쓰기 전압을 조절함으로써 투과형 구동 소자에 흐르는 전류를 조절할 수 있다.As shown in FIG. 3, the transmissive drive element of the present invention may implement two different current values at the same voltage. That is, when the write voltage is set to 3 (V) at the applied voltage of 1 (V), the current flowing through the transmissive drive element is output between 1 (A) to 10 (A), and conversely, the write voltage is set to -3 (V). In one case, two currents output between 0.1 (A) and 1 (A) are implemented in the current flowing through the transmissive driving element. The case where a large current flows can be seen as the on state, and the case where a low current flows will be seen as the off state. Therefore, when the write voltage is changed, the current flowing through the transmissive drive element changes, so that the current flowing through the transmissive drive element can be adjusted by adjusting the write voltage.
한편, 도 4는 본 발명의 투과형 구동 소자를 물체위에 놓는 경우 물체를 확인할 수 있음을 나타내는 도면인데, 이는 본 발명의 투과형 구동 소자가 상부 전극과 하부 전극이 투명 또는 반투명한 전극이고, 쌍안정성 물질층이 얇은 층으로 구성되므로 가시광선 영역의 빛이 투과되기 때문이다. 따라서 디스플레이 소자와 접목시키는 경우 빛의 투과를 방해하지 않으므로 디스플레이 장치로 이용될 수 있다.On the other hand, Figure 4 is a view showing that the object can be identified when the transmission drive element of the present invention placed on the object, which is a transparent or translucent electrode of the upper electrode and the lower electrode of the present invention, the bistable material This is because the light is transmitted through the visible region because the layer is composed of thin layers. Therefore, when combined with the display element does not interfere with the transmission of light can be used as a display device.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 투과형 구동 소자에 의해 구동되는 디스플레이 장치에 대한 실험 결과를 살펴 본다.Next, an experimental result of a display device driven by a transmissive driving device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.
투과형 구동 소자는 상부 전극은 ITO, 쌍안정성 물질은 폴리페닐렌비닐렌(PolyPhenyleneVinylene)(50 nm), 하부 전극은 알루미늄(Al)(10 nm)/ITO 를 적용하였다. 하부 전극에 알루미늄(Al)/ITO의 구조를 사용함으로써 구동 소자에서 50(%) 이상의 투과율을 구현할 수 있었으며, 제작된 구동 소자는 1(V)에서 온/오프 비율 100(%) 이상의 높은 온/오프 비율을 나타내었다. 디스플레이 소자는 ITO/NPB/Alq3/LiF/Al으로 구성되는 유기 발광 소자를 이용하여 구동 소자와 직접 연결하여 구동하였다. 여기서 NPB는 N,N'-bis(lnaphthyl)N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine를 의미하며, Alq3는 트리스 알루미늄(Tris aluminium)을 의미한다.In the transmissive drive element, the upper electrode was made of ITO, the bistable material was made of polyphenylene vinylene (50 nm), and the lower electrode was made of aluminum (Al) (10 nm) / ITO. By using aluminum (Al) / ITO structure for the lower electrode, the transmittance of 50 (%) or more could be realized in the driving device. The fabricated driving device has high on / off ratio of 100 (%) or higher at 1 (V). The off ratio was shown. The display device was driven by directly connecting with the driving device using an organic light emitting device composed of ITO / NPB / Alq3 / LiF / Al. NPB means N, N'-bis (lnaphthyl) N, N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine, and Alq3 means Tris aluminum.
도 5는 상술한 조건하에서 쓰기 전압을 변화시켰을 때 전압에 따른 휘도 특성을 나타내는 도면이다. 도 5에 도시된 바와같이, 쓰기 전압이 -7(V)일 경우 인가 전압이 3(V)에서의 유기 발광 소자의 휘도는 1(cd/㎡)이었으며, 쓰기 전압을 -2 (V)로 조절할 경우 유기 발광 소자의 휘도는 50(cd/㎡)이었다. 이는 투과형 구동 소자의 쓰기 전압을 변화시킴으로써 유기 발광 소자에 인가되는 전류를 조절할 수 있으며, 이를 통하여 유기 발광 소자의 휘도를 조절할 수 있음을 나타낸다. 따라서 투과형 구동 소자의 쓰기 전압을 조절하여 유기 발광 소자의 휘도를 조절하는 것이 가능함을 알 수 있다. 5 is a diagram showing luminance characteristics according to voltage when the write voltage is changed under the above-described conditions. As shown in FIG. 5, when the write voltage is -7 (V), the luminance of the organic light emitting diode when the applied voltage is 3 (V) was 1 (cd / m 2), and the write voltage is -2 (V). When adjusted, the luminance of the organic light emitting device was 50 (cd / m 2). This indicates that the current applied to the organic light emitting device can be controlled by changing the write voltage of the transmissive driving device, and thereby the brightness of the organic light emitting device can be controlled. Therefore, it can be seen that it is possible to control the luminance of the organic light emitting diode by adjusting the write voltage of the transmissive driving element.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 종래의 박막 트랜지스터 액정표시장치의 블록 구성도를 나타내는 도면.1 is a block diagram of a conventional thin film transistor liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투과형 구동 소자에 의해 구동되는 디스플레이 장치를 나타내는 도면.2 is a view showing a display device driven by a transmissive drive element according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 투과형 구동 소자의 전압과 전류의 관계를 나타내는 도면.3 is a view showing a relationship between voltage and current of a transmissive drive element according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 투과형 구동 소자가 빛을 투과시키는 특성을 나타내는 도면.4 is a view showing a property of transmitting light through a transmissive drive element according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 투과형 구동 소자에 의해 구동되는 디스플레이 장치의 쓰기 전압에 따른 휘도 특성을 나타내는 도면.5 is a diagram illustrating luminance characteristics according to a write voltage of a display device driven by a transmissive driving element according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
200 : 디스플레이 소자 201 : 투과형 구동 소자200: display element 201: transmissive drive element
202 : 상부 전극 203 : 쌍안정성 물질층202: upper electrode 203: bistable material layer
204 : 하부 전극204: lower electrode
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| KR1020080125070A KR20100066665A (en) | 2008-12-10 | 2008-12-10 | Display device drivend by transmissive device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210044443A (en) * | 2019-10-15 | 2021-04-23 | 연세대학교 산학협력단 | Organic light emitting device and method of manufacturing the same |
-
2008
- 2008-12-10 KR KR1020080125070A patent/KR20100066665A/en not_active Application Discontinuation
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