KR20110037992A - 디스플레이 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 디스플레이 제어 방법 - Google Patents

디스플레이 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 디스플레이 제어 방법 Download PDF

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Abstract

별도의 서브 디스플레이를 구비하기 위한 공간이 필요 없게 되어 제품의 구조를 슬림 및 컴팩트화 할 수 있는 디스플레이 장치가 개시된다. 본 발명의 디스플레이 장치는 메인 정보를 디스플레이하는 LCD 패널 또는 전자종이(E-Paper)의 상부에 서브 정보를 디스플레이하는 TOLED 패널을 구비하고, TOLED 패널의 상부에 터치 패널을 구비한다. LCD 패널 또는 전자종이, TOLED 패널 및 터치 패널에 제어부가 전기적으로 연결된다. 제어부는 터치 패널의 전기신호가 감지되면 LCD 패널 또는 전자종이에 구동 전압을 인가하여 LCD 패널 또는 전자종이를 통해 메인 정보를 표시하고, LCD 패널 또는 전자종이의 동작이 오프되면 TOLED 패널에 구동 전압을 인가하여 TOLED 패널을 통해 서브 정보를 표시한다.

Description

디스플레이 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 디스플레이 제어 방법{DISPLAY APPARATUS, MOBILE DEVICE HAVING THE SAME AND DISPLAY CONTROL METHOD}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LCD 또는 전자종이, 및 TOLED 패널(투명한 OLED 패널)을 이용하여 메인 및 서브 정보를 표시하는 디스플레이 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 디스플레이 제어 방법에 관한 것이다.
최근 다양한 정보를 화면으로 구현해주는 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기에 적용되는 디스플레이 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 용이하도록 소형화되는 방향으로 발전하고 있다.
일반적으로 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기에 적용되는 디스플레이 구조는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 또는 전자종이(E-Paper) 등과 같은 단일 디스플레이 장치의 상부에 터치 패널을 조립하고, 배터리 잔여용량, 현재시각, 날짜, 사용자의 이름 등과 같은 간단한 서브 정보를 표시하기 위해 별도의 서브 디스플레이를 구비한다. 이럴 경우, 서브 디스플레이를 구비하기 위한 별도의 공간이 필요하게 되므로 기구적 제약을 많이 받게 된다.
따라서, 종래의 디스플레이 구조를 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기에 적용하는 경우 휴대폰 이동통신 단말기의 전체 두께 및 사이즈 등이 커지게 되므로 슬림(slim) 및 컴팩트(compact)화 할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 투명한 OLED인 TOLED를 이용한 서브 디스플레이 구조를 적용함으로써, 별도의 서브 디스플레이를 구비하기 위한 공간이 필요 없게 되어 제품의 구조를 슬림(slim) 및 컴팩트(compact)화 할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 디스플레이 장치를 구비하는 모바일 기기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 디스플레이 장치의 제어 방법 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 메인 정보를 디스플레이하는 메인 디스플레이부, 상기 메인 디스플레이부의 상부에 위치하며 서브 정보를 디스플레이하는 서브 디스플레이부, 상기 서브 디스플레이부의 상부에 위치하는 터치 패널, 및 상기 메인 디스플레이부, 상기 서브 디스플레이부 및 상기 터치 패널에 전기적으로 연결되며 상기 터치 패널의 전기신호가 감지되면 상기 메인 디스플레이부에 구동 전압을 인가하고 상기 메인 디스플레이부의 동작이 오프되면 상기 서브 디스플레이부에 구동 전압을 인가하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 디스플레이부는 OLED 패널, LCD 패널 및 전자종이(E-Paper) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 디스플레이부는 OLED 패널을 포함하며, 상기 OLED 패널은 TOLED(투명 유기 EL) 패널을 포함할 수 있다.
또한, 상기 TOLED 패널은, 기판, 상기 기판 상에 형성되는 제 1 전극, 상기 제 1 전극 상에 형성되는 유기물층, 상기 유기물층 상에 형성되는 제 2 전극, 및 상기 유기물층과 상기 제 2 전극 사이 및 상기 제 2 전극의 상부 중 적어도 어느 하나에 형성되며 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함하는 투광층을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 산화물 계열은 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 질화물 계열은 SiN, AIN 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 염류는 Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 투광층의 두께는 0.1nm 이상 100nm 미만으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기물층은 상기 제2전극으로부터의 전자 주입을 원활하게 하기 위해 일함수가 낮은 금속류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 도핑하여 형성한 전자 전달층을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 일함수가 낮은 금속류는 Cs, Li, Na, K, Ca 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이들의 복합물은 Li-Al, LiF, CsF, Cs2CO3 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 TOLED 패널은 파장(nm)에 따라 70~99%의 투과율을 나타낼 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기기, 예를 들어 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기, PMP 등은 상기 디스플레이 장치를 구비할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 제어 방법은, 제어부가 터치 패널의 전기신호를 감지하는 단계, 상기 터치 패널의 전기신호가 감지되면 메인 디스플레부에 구동 전압을 인가하여 상기 메인 디스플레이부를 통해 메인 정보를 디스플레이하는 단계, 상기 제어부가 상기 메인 디스플레이부의 동작 여부를 감지하는 단계, 및 상기 메인 디스플레이부의 동작이 오프되면 서브 디스플레이부에 구동 전압을 인가하여 상기 서브 디스플레이부를 통해 서브 정보를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 디스플레이 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 디스플레이 제어 방법에 따르면, 메인 정보를 표시하는 LCD 패널 또는 전자종이(E-Paper)의 상부에 서브 정보를 표시하는 TOLED 패널을 적용함으로써, 별도의 서브 디스플레이를 위한 공간이 필요 없게 되어 제품의 구조를 슬림(slim) 및 컴팩트(compact)화 할 수 있다.
또한, 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함하는 투광층을 유기물층과 제2전극(케소드 전극) 사이 및 제2전극의 상부 중 적어도 어느 하나에 형성하여 TOLED 패널을 구성함으로써, 양면발광의 TOLED를 구현하는 동시에 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 투광층을 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함하는 물질로 구성함으로써, 제2전극의 내부 저항의 증가를 저지할 수 있어 제품의 전기적 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 요부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3a는 디스플레이 장치의 LCD 패널을 통해 메인 정보를 표시하는 일 예를 도시한 예시도이다.
도 3b는 디스플레이 장치의 TOLED 패널을 통해 서브 정보를 표시하는 일 예를 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 디스플레이 장치의 메인 정보 및 서브 정보를 표시하는 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 TOLED 패널의 구성 단면도이다.
도 6은 TOLED 패널의 투광층에 따른 투과율 그래프이다.
도 7은 TOLED 패널의 투광층에 따른 휘도 그래프이다.
도 8은 TOLED 패널에 산화물 계열과, 염류 및 이들의 복합물로 각각 투광층을 형성할 때의 투과율 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 TOLED의 제조방법에 대한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 장치, 이를 구비하는 모바일 기기 및 디스플레이 제어 방법을 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 요부를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 LCD 패널(10), OLED 패널(20), 터치 패널(30) 및 제어부(40) 등을 구비한다.
LCD(Liquid Crystal Display) 패널(10)은 외부로부터 인가되는 전압에 의해 액정의 배열 방향이 변화되는 유전이방성을 이용하여 하부에 구비된 백라이트 유닛(BLU)(11)으로부터 조사된 광을 선택적으로 투과시켜, 문자나 숫자 혹은 기타 임의의 아이콘 등을 표시한다. 백라이트 유닛(11)의 종류로는 CCFL(냉은극 형광램프), EEFL(외부전극 형광램프), LED(발광 다이오드), FFL(평판형 형광램프) 등이 있다. LCD 패널(10)은 공지된 기술로 이해 가능하므로 세부적인 구성 등은 생략한다.
LCD 패널(10)에는 후술할 터치 패널(30) 및 제어부(40)와 연결되는 구동 IC(10a)가 실장된다.
LCD 패널(10)은 메인 정보를 디스플레이 하는 메인 디스플레이부(이하, 참조부호 '20'으로 표기함)이다. 예를 들어, 핸드폰 등과 같은 이동통신 단말기, PMP 등과 같은 모바일 기기에 적용하는 경우, LCD 패널(10)은 후술할 TOLED 패널(20)보다 해상도가 높은 문자나 숫자 혹은 기타 임의의 아이콘 또는 동영상 등을 디스플레이 한다.
본 실시예에서는 메인 디스플레이부의 일 예로서 LCD 패널(10)을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 메인 디스플레이부는 LCD 패널 이외에도 OLED 패널 또는 전자종이를 포함할 수 있다.
OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널(20)은 음극과 양극에서 주입된 전자와 정공(전자에 대응하는 전하를 띤 입자)이 유기물 내에서 결합하여 광을 내는 자체발광현상 혹은 그 현상을 이용하는 유기 발광 다이오드이다. OLED 패널(20)은 공지된 기술로 이해 가능하므로 세부적인 구성 등은 생략한다.
OLED패널(20)은 LCD 패널(10)의 상부에 위치한다.
본 실시예에서 OLED 패널(20)은 TOLED(Transparent Organic Light Emitting Diode)(투명 유기 EL) 패널을 포함하며, 이하 TOLED 패널(이하, 참조부호 '20'으로 표기함)로 설명한다.
TOLED 패널(20)은 ITO 투명 양전극 상에 정공수송층, 발광 및 전자수송층을 코팅한 후, 투명 음전극을 형성시키기 위하여 Mg:Ag(조성비 5:95)를 100Å 이내로 얇게 코팅한 다음 음전극 상에 전도도 보상, 보호층 역할 및 투명도 유지를 위한 ITO 막을 코팅하여 제조하는 투명한 OLED 패널이다. 상기와 같은 TOLED 패널(20)은 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명할 때 보다 상세하게 설명하기로 한다.
TOLED 패널(20)에는 후술할 제어부(40)와 연결되는 구동 IC(20a)가 실장된다.
TOLED 패널(20)은 서브 정보를 디스플레이 하는 서브 디스플레이부(이하, 참조부호 '20'으로 표기함)이다. 예를 들어, 핸드폰과 같은 이동통신 단말기에 적용하는 경우, TOLED 패널(20)은 LCD 패널(10)보다 해상도가 낮은 배터리 잔여용량, 현재시각, 날짜, 사용자의 이름 등을 디스플레이 한다.
터치 패널(Touch Panel)(30)은 펜이나 손에 의해 검광자가 눌러지고, 그 힘으로 도전 필름이 눌려져 X-Y 전극패턴과 접촉됨에 의해, X-Y 전극패턴의 전압 차를 검출하는 정전용량 방식에 의해 시그널 전기신호를 발생시키는 입력장치이다. 터치 패널(30)은 공지된 기술로 이해 가능하므로 세부적인 구성 등은 생략한다.
터치 패널(30)은 TOLED 패널(20)의 상부에 위치하며, LCD 패널(10)의 구동 IC(10a) 및 후술할 제어부(40)와 전기적으로 연결된다.
터치 패널(30)에서 이렇게 발생된 전기신호는 프로그램을 수행하는 제어부(40)를 거쳐 LCD 패널(10)의 전극을 구동한다.
제어부(40)는 LCD 패널(10), TOLED 패널(20) 및 터치 패널(30)에 전기적으로 연결되며, 터치 패널(30)의 전기신호를 감지하여 LCD 패널(10)과, TOLED 패널(20)의 구동을 선택적으로 제어한다. 보다 상세하게는, 제어부(40)는 터치 패널(30)의 전기신호가 감지되면 LCD 패널(10)을 통해 메인 정보가 표시되도록 LCD 패널(10)의 구동 IC(10a)에 전압을 인가하고, LCD 패널(10)의 동작시간이 끝나면 TOLED 패널(20)을 통해 서브 정보가 표시되도록 TOLED 패널(20)의 구동 IC(20a)에 전압을 인가한다.
본 실시예에서는 LCD 패널(10) 위에 TOLED 패널(20)을 구비하는 구성을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, LCD 패널(10) 대신에 공지된 기술인 전자종이(E-Paper)(미도시) 등을 적용할 수도 있다
도면에는 도시된 바 없지만, 본 발명의 휴대폰 등과 같은 이동통신 단말기, PMP 등과 같은 모바일 기기는 상기와 같이 LCD 패널(10) 또는 전자종이(E-Paper) 위에 TOLED 패널(20)을 적용하여 LCD 패널(10) 또는 전자종이를 통해 해상도가 높은 문자나 숫자 혹은 기타 임의의 아이콘 또는 동영상 등과 같은 메인 정보를 표시하고, TOLED 패널을 통해 해상도가 낮은 배터리 잔여용량, 현재시각, 날짜, 사용자의 이름 등과 같은 서브 정보를 표시하는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 따라서, 별도의 서브 디스플레이를 구비하기 위한 공간이 필요 없게 되어 휴대폰 단말기의 구조를 슬림(slim) 및 컴팩트(compact)화 할 수 있다.
도 3a는 디스플레이 장치의 LCD 패널을 통해 메인 정보를 표시하는 일 예를 도시한 예시도이고, 도 3b는 디스플레이 장치의 TOLED 패널을 통해 서브 정보를 표시하는 일 예를 도시한 예시도이며, 도 4는 본 발명의 디스플레이 장치의 메인 정보 및 서브 정보를 표시하는 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 사용자가 터치 패널(30)을 누르게 되면, 터치 패널(30)에서 시그널 전기신호를 발생시키게 되고, 제어부(40)는 터치 패널(30)의 전기신호 발생 여부를 감지한다(S101). 보다 상세하게는, 터치 패널(30)은 펜이나 손에 의해 검광자가 눌러지고, 그 힘으로 도전 필름이 눌려져 X-Y 전극패턴과 접촉됨에 의해, X-Y 전극패턴의 전압 차를 검출하는 정전용량 방식에 의해 시그널 전기신호를 발생시키게 된다. 이렇게 발생된 전기신호는 프로그램을 수행하는 제어부(40)에서 감지하게 된다.
다음으로, 제어부(40)가 터치 패널(30)의 전기신호를 감지하게 되면 LCD 패널(10) 및 BLU(11)에 구동 전압을 인가하여(S102), LCD 패널(10)을 통해 해상도가 높은 문자나 숫자 혹은 기타 임의의 아이콘 또는 동영상 등과 같은 메인 정보를 디스플레이 한다(S103).
다음으로, 제어부(40)가 LCD 패널(10)의 동작 여부를 감지한다(S104). 즉 LCD 패널(10) 및 BLU(11)의 동작시간이 끝났는지 여부를 감지한다.
다음으로, LCD 패널(10) 및 BLU(11)의 동작시간이 끝나서 LCD 패널(10) 및 BLU(11)의 동작이 오프되면 제어부(40)는 TOLED 패널(20)에 구동 전압을 인가하여(S105), TOLED 패널(20)을 통해 해상도가 낮은 배터리 잔여용량, 현재시각, 날짜, 사용자의 이름 등과 같은 서브 정보를 디스플레이 한다(S106).
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 TOLED 패널의 구성 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 TOLED 패널(20)은 기판(100), 제1전극(110), 제2전극(120), 유기물층(130) 및 투광층(140) 등을 포함할 수 있다.
기판(100)은 제1전극(110), 제2전극(120), 유기물층(130) 및 투광층(140)을 지지한다. 기판(100)은 발광되는 빛이 투과할 수 있도록 투과성을 가지고 있는 유리 재질 또는 플라스틱 재질을 사용한다.
제1전극(120)은 통상적으로 하부전극이라고 지칭하기도 하며, 기판(100) 상에 형성된다. 제1전극(110)은 양극(+)인 애노드(anode)이며 스퍼터링(sputtering) 방식, 이온 플레이팅(ion plating) 방식 및 전자총(e-gun) 등을 이용한 열 증착법에 의해 기판(100) 상에 형성된다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 제1전극(110)은 투과성을 가진 인-주석 산화물(indium tin-oxide) 전극을 사용하나, 투과성을 가진 인-아연 산화물(indium zin-oxide) 전극을 사용할 수도 있다.
제2전극(120)은 통상적으로 제1전극(110)과 대향되는 상부전극이라 지칭하기도 하며, 유기물층(130) 상에 형성된다. 제2전극(120)은 양극(+)인 제1전극(110)과 상반된 음극(-)인 캐소드(cathode)이다. 제2전극(120)은 투과성을 갖는 금속인 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 마그네슘-은(Mg:Ag) 합금 중에 어느 하나를 선택하여 사용한다.
유기물층(130)은 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 개재되어, 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 통전에 의해 발광한다. 유기물층(130)은 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 통전에 의해 발광하도록 정공 주입층(hole injection layer: HIL)(131), 정공 전달층(hole transporting layer: HTL)(133), 발광층(emissive layer: EML)(135), 전자 전달층(electron transporting layer: ETL)(137) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL)(139)으로 형성된다.
여기서, 유기물층(130)은 스핀코팅(spin coating) 방식, 열 증착(thermal evaporation) 방식, 스핀캐스팅(spin casting) 방식, 스퍼터링(sputtering) 방식, 전자빔 증착(e-beam evaporation) 방식 및 화학기상증착(chemical vapor deposition: CVD) 방식 등에 의해 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 개재된다.
정공 주입층(131)은 제1전극(110)으로부터의 정공이 주입되는 역할을 하며, 정공 전달층(133)은 정공 주입층(131)으로부터 주입된 정공이 제2전극(120)의 전자와 만나도록 정공의 이동로 역할을 한다.
전자 주입층(139)은 제2전극(120)으로부터의 전자가 주입되는 역할을 하며, 전자 전달층(137)은 전자 주입층(139)으로부터 주입된 전자가 정공 전달층(133)으로부터 이동하는 정공과 발광층(135)에서 만나도록 전자의 이동로 역할을 한다.
전자 전달층(137)에는 제 2 전극(120)으로부터 전자 주입을 원활하게 하기 위해 일함수가 낮은 금속류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 도핑하여 형성할 수 있으며, 이는 전자 주입층(139)의 유무에 관계없이 모두 적용될 수 있다.
여기서, 상기 일함수가 낮은 금속류는 Cs, Li, Na, K, Ca 등을 포함할 수 있으며, 상기 이들의 복합물은 Li-Al, LiF, CsF, Cs2CO3 등을 포함할 수 있다.
한편, 발광층(135)은 정공 전달층(133)과 전자 전달층(137) 사이에 개재되어 정공 전달층(133)으로부터의 정공과 전자 전달층(137)으로부터의 전자에 의해 발광한다. 즉, 발광층(135)은 각각 정공 전달층(133) 및 전자 전달층(137)과의 계면에서 만나는 정공과 전자에 의해 발광하는 것이다.
투광층(140)은 유기물층(130)과 제2전극(120) 사이 및 제 2 전극(120)의 상부 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다. 예를 들어, 투광층(140)은 제2전극(120)의 상면과 하면에 모두 형성될 수 있거나, 제2전극(120)의 하면 및 상면 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.
이하, 본 실시예에서는 투광층(140)이 제2전극(120)을 사이에 두고 상면과 하면에 모두 형성되는 구성을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 제2전극(120)의 하면 및 상면 중 어느 하나에만 형성되는 구성도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
투광층(140)은 유기물층(130)과 제2전극(120) 사이에 형성되는 제1투광층(141)과, 제2전극(120)의 상부에 형성되는 제2투광층(142)을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제 1투광층(141)은 유기물층(130) 중 전자 주입층(139)과 제2전극(120) 사이에 형성될 수 있으며, 전자 주입층(139) 자체에 형성될 수도 있다. 또한, 제2투광층(142)은 제1투광층(141)에 대향된 제2전극(120)의 상면에 적층될 수 있다.
여기서, 투광층(140)은 제2전극(120)이 투과성을 가지는 동시에 높은 투과율을 가질 수 있도록 기능을 한다. 그리고, 투광층(140)은 박막으로 형성되어 제2전극(120)의 면저항을 감소함으로써, TOLED 패널(20)의 성능 저하를 저지한다. 이러한 투광층(140)의 특성에 대해서는 후술할 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물을 설명한 후, 도 10 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 투광층(140)은 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 산화물 계열은 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 질화물 계열은 SiN, AIN 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 염류는 Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe 등을 포함할 수 있다.
상기와 같이 투광층(140)을 구성하는 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물을 사용하게 되면, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 우수한 투과율과 휘도 효과를 나타내므로 바람직하지만, 상기와 같은 물질들 이외에도 제2전극(120)이 투과성을 가지는 동시에 높은 투과율을 가질 수 있도록 하는 물질은 모두 포함할 수 있다.
투광층(140)은 제1투광층(141)과 제2투광층(142)이 동일한 물질로 구성되지만, 서로 상이한 물질로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제1투광층(141)은 산화물 계열을 포함하고 제2투광층(142)은 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물을 포함할 수 있다. 또는 제1투광층(141)은 질화물 계열을 포함하고 제2투광층(142)은 산화물 계열, 염류 및 이들의 복합물을 포함할 수 있다. 또는 제1투광층(141)은 염류를 포함하고 제2투광층(142)은 산화물 계열, 질화물 계열 및 이들의 복합물을 포함할 수 있다.
투광층(140)의 두께는 0.1nm 이상 100nm 미만으로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 투광층(140)의 두께 수치 한정 이유를 예를 들어 설명하면, 투광층(140)의 두께가 0.1nm 미만으로 작아질 경우 투과율은 증가하나, 이에 비례하여 저항도 증가하므로 TOLED 패널(20)의 성능이 저하된다.
반면, 투광층(140)의 두께가 100nm 이상으로 커질 경우에는 저항이 감소하여 성능 저하는 발생하지 않으나, 투광층(140) 두께의 증가에 따라 투과율이 감소한다. 그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 투광층(140)은 열 증착법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 구성에 대해 본 발명에 따른 TOLED 패널(20)의 특성을 이하에서 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 TOLED 패널(20)에 형성된 투광층(140) 유무에 따른 투과율 그래프이다. 여기서, 도 6의 'a'는 투광층(140)을 형성한 본 발명에 따른 TOLED 패널(20)의 선도이고, 'b'는 본 발명과 달리 투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)의 선도이다.
본 발명에 따른 TOLED 패널(20)은 파장(nm)에 따라 70~99%의 투과율을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 파장(nm)에 따른 투과율을 살펴보면, 550nm에서 본 발명에 따른 TOLED 패널(20)의 투과율은 약 80%를 나타내고, 투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)는 약 47%를 나타내고 있다. 이러한 결과에 대해 투광층(140)이 있는 TOLED 패널(20)의 투과율은 투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)에 대비 1.7배가 더 높음을 알 수 있다.
그리고, 도 7은 투광층(140) 유무에 따른 TOLED 패널(20)의 휘도 그래프이다. 도 7에 도시된 'c'는 본 발명에 따른 TOLED 패널(20)의 선도이고, 'd'는 투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)의 선도이다.
전압(V) 10V에 따른 휘도를 살펴보면, 투광층(140)이 있는 TOLED 패널(20)은 약 25000을 나타내고, 투광층(140)이 없는 TOLED 패널(20)은 약 20000을 나타내고 있다. 투광층(140)의 유무에 따라 휘도는 1.25배가 차이 남을 알 수 있다.
다음으로 도 8의 'e' 선도는 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 등의 산화물 계열로 형성된 투광층(140)에 대한 투과율이고, 'f' 선도는 Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe 등의 염류로 형성된 투광층(90)에 대한 투과율이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 산화물 계열로 투광층(140)을 형성할 때 약80%의 투과율을 가지고 있고, 염류로 투광층(140)을 형성할 때 약75%의 차이가 있다. 산화물 계열을 포함하는 투광층(140)이 염류를 포함하는 투광층(140)보다 5% 정도 투과율이 높기는 하나 미차일 뿐이므로, 본 발명의 실시 예와 같이 산화물 계열과 염류 및 이들의 복합물을 선택적으로 사용하는 것이 바람직할 것이다.
이러한 본 발명에 따른 TOLED 패널(20)의 제조방법을 도 9를 참조하여 이하에서 살펴보면 다음과 같다.
우선, 기판(100) 상에 양극(+)인 제1전극(110)을 형성한다(S201).
기판(100) 상에 제1전극(110)을 형성한 후, 제1전극(110) 상에 유기물층(130)을 형성한다(S202). 여기서, 제1전극(110) 상에 형성하는 유기물층(130)은 정공 주입층(131), 정공 전달층(133), 발광층(135), 전자 전달층(137) 및 전자 주입층(139) 순서로 형성한다.
유기물층(130) 상에 제1투광층(141)을 형성한다(S203). 본 발명의 일 실시 예로서, 제1투광층(141)은 산화물 계열인 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 등을 포함할 수 있다. 제 1 투광층(141)은 저항 및 투과율을 고려하여 0.1nm 이상 100nm 미만의 두께로 형성한다.
그리고, 제1투광층(141) 상에 제2전극(120)을 형성한다(S204). 제2전극(120)은 음극(-)으로서 금속 박막을 사용한다. 제2전극(120)으로 사용되는 금속 박막은 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 마그네슘-은(Mg:Ag) 합금 중 어느 하나를 사용한다.
제2전극(120) 상에 제2투광층(142)을 다시 형성한다(S205). 제2투광층(142)은 'S203' 단계와 같이 산화물 계열을 포함할 수 있다. 그러나, 제2전극(120) 상에 형성되는 제2투광층(142)은 선도는 SiN, AIN 등의 질화물 계열, Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe 등의 염류, 및 이들의 복합물을 포함할 수 있다.
이에, 제2전극(120)을 사이에 두고 투광층(140)을 형성하여 양면발광을 구현하며 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 투광층(140)을 형성하여 제2전극(120)의 두께를 조정할 수 있고, 이에 따라 투과율 및 전기적 성능을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : LCD 11 : 백라이트 유닛(BLU)
20 : TOLED 30 : 터치 패드
40 : 제어부 100 : 기판
110 : 제1전극 120 : 제2전극
130 : 유기물층 131 : 정공 주입층
133 : 정공 전달층 135 : 발광층
137 : 전자 전달층 139 : 전자 주입층
140 : 투광층 141 : 제1투광층
142 : 제2투광층

Claims (20)

  1. 메인 정보를 디스플레이하는 메인 디스플레이부;
    상기 메인 디스플레이부의 상부에 위치하며, 서브 정보를 디스플레이하는 서브 디스플레이부;
    상기 서브 디스플레이부의 상부에 위치하는 터치 패널; 및
    상기 메인 디스플레이부, 상기 서브 디스플레이부 및 상기 터치 패널에 전기적으로 연결되며, 상기 터치 패널의 전기신호가 감지되면 상기 메인 디스플레이부에 구동 전압을 인가하고, 상기 메인 디스플레이부의 동작이 오프되면 상기 서브 디스플레이부에 구동 전압을 인가하는 제어부를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 디스플레이부는 LCD 패널 또는 전자종이(E-Paper)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 디스플레이부는 OLED 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 서브 디스플레이부는 OLED 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 OLED 패널은 TOLED(투명 유기 EL) 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 TOLED 패널은,
    기판;
    상기 기판 상에 형성되는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상에 형성되는 유기물층;
    상기 유기물층 상에 형성되는 제 2 전극; 및
    상기 유기물층과 상기 제 2 전극 사이 및 상기 제 2 전극의 상부 중 적어도 어느 하나에 형성되며, 산화물 계열, 질화물 계열, 염류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 포함하는 투광층을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 산화물 계열은 MoO3, ITO, IZO, IO, ZnO, TO, TiO2, SiO2, WO3, Al2O3, Cr2O3, TeO2, SrO2 중 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 질화물 계열은 SiN, AIN 중 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 염류는 Cs2CO3, LiCO3, KCO3, NaCO3, LiF, CsF, ZnSe 중 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 투광층의 두께는 0.1nm 이상 100nm 미만으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 유기물층은 상기 제2전극으로부터의 전자 주입을 원활하게 하기 위해 일함수가 낮은 금속류 및 이들의 복합물 중 어느 하나를 도핑하여 형성한 전자 전달층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 일함수가 낮은 금속류는 Cs, Li, Na, K, Ca 중 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 이들의 복합물은 Li-Al, LiF, CsF, Cs2CO3 중 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제 6 항에 있어서, 상기 TOLED 패널은 파장(nm)에 따라 70~99%의 투과율을 나타내는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 디스플레이 장치를 구비하는 모바일 기기.
  16. 제어부가 터치 패널의 전기신호를 감지하는 단계;
    상기 터치 패널의 전기신호가 감지되면 메인 디스플레부에 구동 전압을 인가하여 상기 메인 디스플레이부를 통해 메인 정보를 디스플레이하는 단계;
    상기 제어부가 상기 메인 디스플레이부의 동작 여부를 감지하는 단계; 및
    상기 메인 디스플레이부의 동작이 오프되면 서브 디스플레이부에 구동 전압을 인가하여 상기 서브 디스플레이부를 통해 서브 정보를 디스플레이하는 단계를 포함하는 디스플레이 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 메인 디스플레이부는 LCD 패널 또는 전자종이(E-Paper)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 메인 디스플레이부는 OLED 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 서브 디스플레이부는 OLED 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 OLED 패널은 TOLED(투명 유기 EL) 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
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