KR20130088686A - 디스플레이 장치, 디스플레이 패널 및 디스플레이 방법 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 장치, 디스플레이 패널 및 디스플레이 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 투명한 재질의 자체 발광 소자를 이용하여 디스플레이를 수행하는 제1 패널과, 제1 패널의 후면에 배치되는 제2 패널 및 제2 패널을 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭시키는 제어부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치, 디스플레이 패널 및 디스플레이 방법{DISPLAY APPARATUS, DISPLAY PANEL AND METHOD THEREOF}
본 발명은 디스플레이 장치, 디스플레이 패널 및 디스플레이 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 선명한 영상을 표시할 수 있는 투명한 디스플레이 장치, 디스플레이 패널 및 디스플레이 방법에 관한 것이다.
투명 디스플레이란 디스플레이 자체가 일정 정도의 투과도를 가지고 있어서 화면의 뒷배경이 보이는 특징을 가진 디스플레이를 말한다. 투명 디스플레이는 건물이나 차량의 창문, 상가의 쇼윈도우에도 적용될 수 있어, 광고, 정보제공, 디스플레이 본래의 기능을 제공할 수 있을 뿐 아니라, 디자인이 뛰어나므로, 소비자의 감성품질을 만족시킬 수 있어 미래 디스플레이의 하나로서 주목을 받고 있다.
다만, 투명 디스플레이 장치가 영상 정보를 전달하는 경우 선명도와 콘트라스트(contrast) 문제가 발생한다. 즉, 투명 디스플레이 장치가 복잡한 정보를 전달하거나 영화나 TV시청과 같이 높은 선명도와 명암 대비를 요하는 영상을 표시하는 경우 디스플레이 장치의 투명성으로 인해 디스플레이 장치 후면의 빛이 유입되므로 영상의 선명도가 떨어지게 되고, 명암 대비가 좋지 않은 문제가 생긴다. 따라서, 투명 디스플레이 장치는 영화나 TV시청 등의 목적으로 사용하는데는 한계를 갖게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 투명 디스플레이 장치가 선명한 영상을 제공할 수 있도록 하는 디스플레이 장치, 디스플레이 패널 및 디스플레이 방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 투명한 재질의 자체 발광 소자를 이용하여 디스플레이를 수행하는 제1 패널과, 상기 제1 패널의 후면에 배치되는 제2 패널과, 및 상기 제2 패널을 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭시키는 제어부를 포함한다.
상기 제2 패널은, 복수의 영역으로 구분되어, 각 영역 별로 상기 투명 상태 또는 상기 투명 상태로 스위칭 가능할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는, 텍스트 및 이미지를 포함하는 영상 프레임을 구성하는 이미지 처리부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 영상 프레임을 디스플레이하도록 상기 제1 패널을 제어하고, 상기 제2 패널의 각 영역들 중에서 상기 영상 프레임의 텍스트 부분에 대응되는 영역은 상기 불투명 상태로 형성하고, 상기 영상 프레임의 이미지 부분에 대응되는 영역은 상기 투명 상태로 형성하도록 상기 제2 패널을 제어할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 컨텐츠 재생 명령을 입력받는 입력부와, 상기 컨텐츠 재생 명령이 입력되면, 컨텐츠를 수신하는 수신부와, 상기 컨텐츠를 처리하여 영상 프레임을 구성하는 이미지 처리부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 컨텐츠 시청 명령이 입력되면 상기 컨텐츠의 영상 프레임을 디스플레이하도록 상기 제1 패널을 제어하고, 상기 제2 패널을 상기 불투명 상태로 스위칭시키며, 상기 컨텐츠의 재생이 종료되면 상기 제2 패널을 상기 투명 상태로 스위칭시킬 수 있다.
상기 자체 발광 소자는 OLED이며, 상기 제1 패널은 상기 OLED를 이용하여 디스플레이를 수행할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널은 투명한 재질의 자체 발광 소자를 포함하는 제1 패널과, 상기 제1 패널의 후면에 배치되며, 투명 상태 및 불투명 상태 중 하나로 스위칭 가능한 제2 패널을 포함한다.
상기 제2 패널은, 복수의 영역으로 구분되어, 각 영역 별로 상기 투명 상태 또는 상기 투명 상태로 스위칭 가능할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법은 투명한 재질의 자체 발광 소자를 포함하는 제1 패널에 영상 프레임을 디스플레이하는 단계; 상기 디스플레이 장치 내에서 상기 제1 패널의 후면에 배치되는 제2 패널을 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭시키는 단계;를 포함한다.
상기 제2 패널은, 복수의 영역으로 구분되어, 각 영역 별로 상기 투명 상태 또는 상기 불투명 상태로 스위칭 가능할 수 있다.
상기 영상 프레임이 텍스트 및 이미지를 포함하면, 상기 제2 패널의 각 영역들 중에서 상기 영상 프레임의 텍스트 부분에 대응되는 영역은 상기 불투명 상태로 형성되고, 상기 영상 프레임의 이미지 부분에 대응되는 영역은 상기 투명 상태로 형성될 수 있다.
상기 제2 패널을 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭시키는 단계는, 컨텐츠 시청 명령이 입력되어 컨텐츠의 영상 프레임이 상기 제1 패널에 의해 디스플레이되면 상기 제2 패널을 상기 불투명 상태로 스위칭시키는 단계; 및 상기 컨텐츠의 재생이 종료되면 상기 제2 패널을 상기 투명 상태로 스위칭시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 자체 발광 소자는 OLED이며, 상기 제1 패널은 상기 OLED를 이용하여 디스플레이를 수행할 수 있다.
본 발명은 이에 따라 투명 디스플레이 장치에서도 선명한 영상을 표시할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 기능을 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 1의 제1패널의 회로구성을 나타낸 블록도.
도 4는 도 1의 제1패널의 화소영역을 나타낸 회로도.
도 5는 제2패널의 상태에 따른 제1패널의 영상의 선명도를 나타낸 참고도
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제2패널을 영역별로 투명도를 조절하는 예를 나타낸 참고도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 구성을 나타낸 블록도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제2패널의 영역별로 투명도를 조절하여 디스플레이하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 영상 프레임에 텍스트와 이미지가 포함된 경우의 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 컨텐츠 시청명령이 있는 경우 제2패널을 불투명 상태로 스위칭시키는 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 기능을 나타내는 개념도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 도 1에 도시된 것처럼 창문에 설치되어 턴-오프되어 있는 동안에는 빛을 그대로 투과시켜 사용자가 디스플레이 장치(100) 후면에 있는 물체를 볼 수 있다. 디스플레이 장치(100)를 턴-온하는 경우, 디스플레이 장치(100)는 화면에 영상을 표시하게 되고, 사용자는 표시되는 영상을 시청할 수 있다. 이때 화면에 표시되는 영상은 일정한 투명도를 가짐으로써 여전히 후면의 물체의 상을 투과시킬 수 있다. 이러한 디스플레이 장치(100)는 주로 간단한 정보를 전달하거나, 광고를 수행하거나, 미적인 목적으로 사용될 수 있다. 그러나, 투명한 영상은 외광(外光)의 개입으로 인해 콘트라스트(Contrast)가 나빠질 수 있어 TV나 영화시청 같은 디스플레이 장치(100)의 본래 목적을 수행하기에는 부적합하다. 따라서, 디스플레이 장치(100)는 화면에 불투명한 영상 즉, 후광의 개입이 없는 선명한 영상을 표시할 수 있어야 한다. 즉, 도 1에 도시된 것처럼 사용자가 창문 밖의 풍광을 감상하다가 디스플레이 장치(100)를 턴-온시키는 경우도 선명한 영상을 시청할 수 있어야 한다. 이하에서 이러한 효과를 갖는 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 전체적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이를 수행하는 제1패널(110)과, 제2패널(120), 이들 패널들을 제어하는 제어부(130)를 포함한다.
제1패널(110)은 영상을 표시하는 구성으로, 투명한 재질의 자체 발광 소자로 이루어져 있다. 즉, 투명한 소재로 이루어져 있으므로 디스플레이 장치(100)의 후면의 빛을 투과시켜 전면에 위치한 사용자가 후면에 있는 물체의 상을 볼 수 있다. 또한, 자체 발광소자로 이루어져 있어, 전압을 인가하는 경우, 스스로 빛을 내게 되고 전압을 조절하여 컬러를 구현한다. 이를 위해 제1패널(110)은 도 3에 도시된 것처럼 타이밍 컨트롤러(111), 게이트 드라이버(112), 데이터 드라이버(113), 전압 구동부(114), 표시패널(115)을 포함한다.
이하에서는 도 3 및 4를 참조하여, 제1패널의 구성에 대해 설명한다.
도 3은 도 1의 제1패널의 회로구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 1의 제1패널의 화소영역을 나타낸 회로도이다.
타이밍 컨트롤러(111)는 외부로부터 디스플레이 장치(100)의 해상도에 적합한 클럭신호(DCLK)와 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 등을 입력받아 게이트 제어신호(주사 제어신호), 데이터 제어신호(데이터 신호)를 생성하고, 입력받은 R, G, B 데이터를 재정렬하여 데이터 드라이버(113)에 공급할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(111)는 위의 게이트 제어신호와 관련하여 게이트시프트클럭(Gate Shift Clock: GSC), 게이트출력인에이블(Gate Output Enable: GOE), 게이트시작펄스(Gate Start Pulse: GSP) 등을 발생시킬 수 있는데, 여기서 GSC는 R, G, B OLED와 같은 발광소자에 연결된 TFT가 온/오프(On/Off)되는 시간을 결정하는 신호이고, GOE는 게이트 드라이버(112)의 출력을 제어하는 신호이며, GSP는 하나의 수직동기신호 중에서 화면의 첫 번째 구동라인을 알려주는 신호이다.
또한, 타이밍 컨트롤러(111)는 데이터 제어신호와 관련하여 소스샘플링클럭(Source Sampling Clock: SSC), 소스출력인에이블(Source Output Enable: SOE), 소스시작펄스(Source Start Pulse: SSP) 등을 생성할 수 있다. 여기서 SSC는 데이터 드라이버(113)에서 데이터를 래치시키기 위한 샘플링 클럭으로 사용되며, 데이터 드라이브 IC의 구동주파수를 결정한다. SOE는 SSC에 의해 래치된 데이터들을 표시패널(115)로 전달하게 된다. SSP는 1 수평동기기간 중에 데이터의 래치 또는 샘플링 시작을 알리는 신호이다.
게이트 드라이버(112)는 주사신호를 생성하는 구성으로, 주사선(S1, S2, S3,..., Sn)을 통해 표시패널(115)과 연결된다. 게이트 드라이버(112)는 타이밍 컨트롤러(111)에 의해 생성된 게이트 제어 신호에 따라 전압 구동부(114)로부터 제공받은 게이트 온/오프 전압(Vgh/Vgl)을 표시패널로 인가한다. 게이트 온 전압(Vgh)은 표시패널(115)에 단위 프레임 영상의 구현을 위하여 게이트 라인 1(GL1)에서 게이트 라인 N(GLn)까지 순차적으로 제공된다.
데이터 드라이버(113)는 데이터 신호를 생성하는 구성으로, 데이터 선(D1, D2, D3,..., Dm)을 통해 표시패널(115)과 연결된다. 데이터 드라이버(113)는 타이밍 컨트롤러(111)에 의해 생성된 데이터 제어 신호에 따라 RGB 데이터로 이루어진 영상 데이터를 표시패널(115)에 입력한다. 데이터 드라이버(113)는 타이밍 컨트롤러(111)에서 직렬(serial)로 제공되는 RGB의 영상 데이터를 병렬(parallel)로 변환하고, 디지털 데이터를 아날로그 전압으로 변환하여 하나의 수평 라인 분에 해당되는 영상 데이터를 표시패널(115)에 제공한다. 이 과정은 각 수평라인 별로 순차적으로 이루어진다.
전압 구동부(114)는 표시패널(115), 게이트 드라이버(112), 데이터 드라이버(113) 등에 각각의 구동 전압을 생성하여 전달한다. 즉, 외부로부터의 상용전원, 즉 110V 또는 220V의 교류전압을 제공받아 표시패널(115)에 필요한 전원전압(VDD)을 생성하여 제공하거나, 접지전압(VSS)을 제공할 수 있다. 또한, 게이트 온 전압(Vgh)을 생성하여 게이트 드라이버(112)로 제공할 수 있다. 이를 위해 전압 구동부(114)는 개별적으로 동작하는 복수의 전압 구동 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 전압 구동 모듈(미도시)은 제어부(130)의 제어에 따라 서로 다른 전압을 제공하도록 동작할 수 있으며, 제어부(130)는 기설정된 정보에 따라 복수의 전압 구동 모듈이 서로 다른 구동 전압을 제공하도록 전압 구동부(114)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 복수의 전압 구동 모듈 각각은 제어부(130)의 제어에 따라 기설정된 정보에 따라 서로 다른 제1 전압 및 디폴트로 설정된 제2 전압을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전압 구동부(114)는 복수 개의 영역으로 구분된 표시패널(115)의 각 영역에 대응되는 복수 개의 전압 구동 모듈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(130)는 복수 개의 영역 각각의 화면 정보(또는 입력 영상 정보)에 따라 서로 다른 제1 전압, 즉, ELVDD 전압을 제공하도록 복수 개의 전압 구동 모듈을 제어할 수 있다. 즉, 데이터 드라이버(113)에 입력되는 영상신호를 이용하여 ELVDD 전압의 크기를 제어할 수 있다. 여기서, 화면 정보는, 입력 영상의 휘도 및 계조 정보 중 적어도 하나가 될 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 제어부(130)가 타이밍 컨트롤러(111)의 별개의 구성인 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시 예에 불과하며 경우에 따라 제어부(130)는 타이밍 컨트롤러(111)의 일 기능으로 구현될 수 있음은 물론이다.
표시패널(115)은 서로 교차하여 화소 영역을 정의하기 위한 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)과 데이터 라인(DL1~DLn)이 형성되고, 그 교차하는 화소영역(116)에는 OLED와 같은 R, G, B의 발광소자가 형성될 수 있다. 그리고 화소영역(116)의 일 영역, 더 정확하게는 모서리에는 스위칭소자 즉 TFT가 형성된다. 이러한 TFT의 턴-온 동작시 데이터 드라이버(113)로부터 계조 전압이 각각의 R, G, B의 발광소자로 제공된다. 이때 R, G, B의 발광소자들은 계조 전압에 근거하여 제공된 전류량에 상응하여 빛을 제공하게 된다. 즉 R, G, B의 발광소자들은 많은 전류량이 제공되면 그만큼 많은 빛을 제공하게 되는 것이다.
R, G, B의 화소영역(116)을 도 4를 참조하여 좀더 살펴보면, 표시패널(115)은 스캔 신호(S1) 즉 게이트 온 전압(Vgh)에 의해 동작하는 스위칭소자들 M1, 데이터 라인(DL1~DLn)으로 제공되는 변경된 고계조값을 포함하는 화소값에 근거하여 전류를 출력하는 스위칭소자들 M2, 그리고 타이밍 컨트롤러(111)에서 제공되는 제어 신호에 따라 스위칭소자 M2에서 R, G, B의 발광소자로 제공되는 전류량을 조절하는 스위칭소자들 M3를 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 스위칭 소자M3 는 유기발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)와 연결되어 유기발광소자(OLED)로 전류를 공급한다. 여기서, OLED(유기 발광 다이오드)는 형광 또는 인광 유기물 박막에 전류를 흘리면 전기장 발광의 원리를 이용해 자체적으로 빛을 발하는 디스플레이를 말한다. 유기발광소자(OLED)의 애노드전극은 화소회로에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기발광소자(OLED)는 화소회로로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 여기서, 스위칭 소자M1의 게이트 전극은 주사선(S)에 접속되고, 제1 전극은 데이터선(D1)에 접속된다.
이처럼 표시패널(115)은 AM-OLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) 패널로 구현될 수 있다. 다만, 상술한 실시 예는 본 발명의 일 실시 예에 불과하며, 본 발명이 하나의 라인이 동시에 발광하여 구동하는 방식인 PM OLED(Passive Matrix Organic Light-Emitting Diode)을 배제하지 않음은 물론이다.
제2패널(120)은 전술한 제1패널(110)의 후면에 배치되는 구성으로, 전자 또는 기계적인 방법으로 디스플레이 장치(100)의 후면으로부터 빛을 차단 또는 투과시키는 역할을 한다. 즉, 후술하는 제어부(130)에 의해 일정한 경우 제1패널(110)과 마찬가지로 투명한 상태로 되어 디스플레이 장치(100)의 후면에서 유입되는 자연광을 통과시킬 수 있고, 반대로 불투명 상태로 제어되어 디스플레이 장치(100)의 후면의 빛을 차단할 수도 있다. 디스플레이 장치(100)의 후면의 빛이 유입되는 경우, 디스플레이 장치(100)는 투명 상태로 되며, 제1패널(110)은 투명한 영상을 표시하게 된다. 반면, 디스플레이 장치(100)의 후면의 빛이 차단되면, 디스플레이 장치(100)는 불투명 상태로 되며, 제1패널(110)의 영상은 디스플레이 장치(100) 후면의 상이 맺히지 않는 불투명한 영상이 된다(도 5 참조).
본 발명의 일 실시 예로 제2패널(120)은 고분자분산형 액정(Polymer Dispered Liquid Crystal, 이하: PDLC)으로 구현될 수 있다. PDLC는 고분자 물질의 모체 안에 미세한 액정 방울들이 형성되어 외부에서 인가되는 전압에 반응하여 빛이 산란 또는 흡수의 형태로 됨으로써 정보를 표시하는 디스플레이 방식이다. 즉, PDLC 패널에는 자외선이나 열에 의해서 경화되는 고분자 물질이 액정과 혼합되어 액정 시편에 주입된다. 이러한 액정 시편에 열을 가하거나 자외선을 노광하면 과정을 거치면서 경화되며, 고분자 망에는 작은 액정 방울들이 형성된다. 외부 전압이 가해지지 않은 상태에서 액정 방울 내의 액정들은 임의의 방향으로 배열하고 있으며 빛은 불규칙하게 산란된다. 이때, 산란되는 원리는 액정의 실효 굴절률과 고분자의 굴절률이 서로 다르기 때문이다. 반면, 외부에서 전압이 인가되면 방울 내의 액정은 전압의 방향에 따라 배향한다. 그러므로 이러한 상태에서는 액정 분자들이 한 방향으로 정렬해서 빛이 투과되며 액정 시편은 투명한 상태가 된다. PDLC 패널은 패널에 인가되는 전압의 강약 세기에 따라 완전 투명 상태에서부터 1 ~ 100%까지의 투명 상태로 조절이 가능하다.
따라서, PDLC로 이루어진 제2패널(120)에 전원이 인가되지 않으면 제2패널(120)의 폴리머 분자의 굴절율과 액정분자의 굴절율이 서로 다르게 됨으로써 빛이 진행함에 따라 진행경로가 다르게 되어 빛이 폴리머 분자와 액정분자 사이에서 산란된 것과 같은 현상 즉, 불투명 혹은 반투명하게 나타내게 된다. 이와 반대로, 제2패널(120)에 전원이 인가되는 경우 제2패널(120)을 형성하는 폴리머 분자의 굴절율과 액정분자의 굴절율이 같게 되어 제2패널(120)의 평면에 대하여 수직으로 입사하는 빛은 전혀 산란하지 않고 투과하게 되므로 전원 인가 시에는 제2패널(120)이 투명하게 나타나게 된다. 또한, 제2패널(120)에 인가되는 전압의 세기에 변화를 주어 제2패널(120)의 투명 정도를 조절할 수 있게 된다.
이러한 제2패널(120)의 투명 또는 불투명 상태 설정은 제어부(130)의 제어에 의해 이루어진다. 즉, 제어부(130)는 디스플레이 장치(100) 전반을 제어하며, 특히 디스플레이 장치(100)의 목적에 따라 제2패널(120)의 투명도를 조절하여 제1패널(110)에 표시되는 영상의 투명도를 조절한다. 보다 상세하게는, 전술한 것처럼 제어부(130)는 제2패널(120)에 전원을 인가하여 제2패널(120)을 형성하는 폴리머 분자의 굴절율과 액정분자의 굴절율이 같게 하여 제2패널(120)을 투명한 상태로 만든다. 제어부가 제2패널(120)을 투명하게 조절하면 디스플레이 장치(100)의 후면을 통해 빛을 투과시키므로 투명한 제1패널(110)에 표시되는 영상은 투명한 영상이 된다. 이러한 투명한 영상은 다양한 목적의 전자기기에서 미적인 효과와 함께 유용한 정보를 표시하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 냉장고의 도어의 일부를 투명하게 형성하면서 내용물이나 유지 온도 등의 상태 정보를 표현할 수 있다. 또한, 세탁기나 전자레인지의 동작 상태를 투명한 도어에 표시하기 위한 용도로 활용될 수 있다. 그러나, 투명한 영상은 광의 개입으로 인해 콘트라스트(Contrast) 또는 선명도가 떨어지므로 복잡한 영상 정보를 전달하는 TV나 영화시청 같은 디스플레이 장치에는 부적합하다. 따라서, 디스플레이 장치(100)는 종종 화면에 불투명한 영상 즉, 후광의 개입이 없는 선명한 영상을 표시할 수 있어야 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 제어부(130)는 제2패널(120)을 불투명 상태로 조절하여 디스플레이 장치(100) 후면의 빛을 차단할 수 있다. 전술한 것처럼 제어부(130)는 제2패널(120)에 전원이 인가시키지 않거나 인가되는 전원의 양을 줄여 제2패널(120)의 폴리머 분자의 굴절율과 액정분자의 굴절율이 서로 다르게 하여 폴리머 분자와 액정분자 사이에서 빛을 산란킴으로써 제2패널(120)을 불투명 혹은 반투명하게 제어한다. 이때 제1패널(110)은 완전한 선명도와 콘트라스트를 갖는 영상을 표시할 수 있다. 따라서, 도 1에서 도시된 것처럼 사용자는 외광을 차단한 상태에서 디스플레이 장치(100)를 통해 완전히 선명한 영상을 시청할 수 있게 된다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 제2패널(120)은 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 즉, active 방식으로서, Electrochromic(EC)방식, Liquid Crystal(LC)방식, Suspended Particle Device(SPC) 방식으로 구현할 수 있고, Passive방식으로 Photochromic 방식, Themochromic방식을 통해 구현할 수 있다. 이들 기술은 일반적으로 e-paper구현에 폭넓게 사용될 수 있을 뿐 아니라, 범용 디스플레이 장치에 넓게 사용이 가능한 것이다. 즉, 투명성을 갖는 제1패널(110)의 후면에서 빛의 유입을 차단 하거나 허용할 수 있는 모든 종류의 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이라 할 것이다.
또한, 제2패널(120)은 기계적인 방법으로 구현도 가능하다. 즉, 제2패널(120)은 필요에 따라 빛을 투과시키거나 차단할 수 있는 차단막(blind)이 될 수 있다. 제어부(130)는 필요에 따라 차단막을 개방하여 제1패널(110)을 통해 투명한 영상을 표시하거나 차단막을 패쇄시켜 제1패널(110)의 영상을 불투명하게 할 수 있다.
아울러, 제2패널(120)은 복수의 영역으로 구분되어, 각 영역별로 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭이 가능할 수 있다. 제어부(130)는 필요에 따라 제2패널(120)의 일부분은 불투명하게 하여 제1패널(110)의 영상을 선명하게 볼 수 있도록 제어하고, 제2패널(120)의 다른 일부분은 투명하게 하여 제1패널(110)의 영상을 투명하게 볼 수 있도록 제어할 수 있다. 즉, 제2패널(120)은 n개의 영역으로 구별하여 각 영역별로 독립적으로 제어하는 것이 가능하다. 제2패널(120)을 PDLC로 구현한 예에서 제어부(130)는 제2패널(120)의 각 영역에 인가되는 전력의 세기에 차이를 주어, 영역별로 빛의 산란 정도를 조절함으로써, 투명성에 차이를 줄 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(100)의 목적에 맞도록 영역별로 투명성의 차이를 갖는 영상을 표시할 수 있게 된다.
이러한 제2패널(120)의 실시 예로, 도 6에 도시된 것처럼 제1패널(110)에 표시되는 영상 프레임의 텍스트 부분에 대응되는 제2패널(120)의 영역은 불투명 상태로 형성하고, 제1패널(110)에 표시되는 영상 프레임의 이미지 부분에 대응되는 제2패널(120)의 영역은 투명 상태로 형성하도록 제2패널(120)을 제어할 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)는 이미지 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이미지 처리부(미도시)는 텍스트 및 이미지를 포함하는 영상 프레임을 구성하는 역할을 한다. 즉, 입력받은 텍스트 데이터를 제2패널(120)의 텍스트 영역에 대응되는 제1패널(110)의 영역에 표시하도록 영상 프레임을 구성하고, 입력받은 이미지 데이터를 제2패널(120)의 이미지 영역에 대응되는 제1패널(110)의 영역에 표시하도록 영상 프레임을 조합하여 구성할 수 있다. 제어부(130)는 텍스트와 이미지가 조합된 영상 프레임이 입력되면, 제2패널(120)의 영역별로 투명도를 달리하도록 제어하여 텍스트는 불투명한 영상으로 표시되도록 하고, 이미지는 투명한 영상으로 표시되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(130)는 제1패널(110)의 동작 상태에 따라 제2패널(120)의 투명 또는 불투명 상태를 제어할 수도 있다. 즉, 제어부(130)는 제1패널(110)의 동작 상태를 분석하여 제1패널(110)의 동작 목적에 부합하도록 제2패널(120)의 투명도를 조절할 수 있다. 전술한 것처럼 제1패널(110)의 표시 영상이 광고나 장식 또는 간단한 정보 전달을 위한 것이라면, 제어부(130)는 제2패널(120)을 투명한 상태로 설정할 수 있다. 그러나, 제1패널(110)에 표시 영상이 TV나 영화와 같이 선명하고 콘트라스트가 좋은 영상을 필요로 하는 경우, 제어부(130)는 제2패널(120)을 불투명한 상태로 설정할 수 있다.
이러한 제어부(130)의 동작의 일 예로 제어부(130)는 컨텐츠 시청이 이루어지는 경우 컨텐츠의 영상 프레임을 디스플레이하도록 제1패널(110)을 제어하면서, 제2패널(120)을 불투명 상태로 스위칭시키고, 컨텐츠의 재생이 종료되면 제2패널(120)을 투명 상태로 스위칭시킬 수 있다. 이를 위해 디스플레이 장치(100)는 컨텐츠 재생 명령을 입력받는 입력부(미도시)와, 컨텐츠를 수신하는 수신부(미도시), 컨텐츠를 영상 처리하여 영상 프레임을 구성하는 이미지 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
입력부(미도시)는 컨텐츠의 재생 명령을 외부로부터 입력받는 구성으로, 예를 들면, 도 1에 도시된 리모콘의 명령 신호를 수신하는 인터페이스를 들 수 있다. 입력부의 구현은 기술적으로 제한되지 않는다.
수신부(미도시)는 컨텐츠를 수신하는 구성으로, 컨텐츠의 전송은 다양한 경로로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 방송 네트워크를 이용하여 방송국으로부터 방송 프로그램 컨텐츠를 전송받거나, 인터넷을 이용하여 웹 서버로부터 컨텐츠 파일을 전송받을 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100) 내에 마련되거나 디스플레이 장치(100)에 연결된 각종 기록 매체 재생 장치로부터 컨텐츠를 수신할 수도 있다. 기록 매체 재생 장치란 CD, DVD, 하드디스크, 블루레이 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등과 같은 다양한 유형의 기록 매체에 저장된 컨텐츠를 재생하는 장치를 의미한다.
이미지 처리부(미도시)는 수신받은 컨텐츠를 처리하여 영상 프레임을 구성한다. 즉, 이미지 처리부(미도시)는 수신부(미도시)로부터 수신된 컨텐츠에 포함된 이미지 데이터에 대한 신호처리를 수행한다. 이를 위해 이미지 데이터에 대한 디코딩을 수행하는 디코더(미도시), 출력부(130)의 화면 사이즈에 맞추어 업 또는 다운 스케일링을 수행하는 스케일러(미도시)를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 8 내지 11을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 방법을 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제2패널의 영역별로 투명도를 조절하여 디스플레이하는 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 영상 프레임에 텍스트와 이미지가 포함된 경우의 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 컨텐츠 재생명령이 있는 경우 제2패널을 불투명 상태로 스위칭시키는 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8 내지 11을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 방법은 투명한 재질의 자체 발광 소자를 포함하는 제1 패널에 영상 프레임을 디스플레이하고(S810, S910, S1010), 디스플레이 장치 내에서 제1 패널의 후면에 배치되는 제2 패널을 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭시키는 단계를 포함할 수 있다(S820).
본 발명의 다른 실시 예에서 스위칭 단계는 제2패널의 스위칭 입력이 있는 경우(S920-Y, S1020-Y), 제2패널을 복수의 영역별로 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭시키는 단계(S930)를 포함할 수 있다.
또한, 제1패널에 표시되는 영상 프레임이 텍스트 및 이미지를 포함하는 경우(S1030-Y), 제2 패널의 각 영역들 중에서 영상 프레임의 텍스트 부분에 대응되는 영역은 불투명 상태로 형성되고, 영상 프레임의 이미지 부분에 대응되는 영역은 투명 상태로 형성하는 단계(S1040)를 포함할 수 있다. 반면, 제1패널에 표시되는 영상 프레임이 텍스트 및 이미지를 포함하지 않는 경우(S1030-N), 제2패널 전체를 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭하는 단계(S1050)를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 컨텐츠의 재생명령이 있는 경우(S1120-Y), 제1패널에 컨텐츠 영상 프레임을 디스플레이하고(S1130), 제2패널을 불투명 상태로 스위칭하고(S1140), 컨텐츠 재생이 종료하면(S1150-Y) 다시 제2패널을 투명 상태로 스위칭하는 단계(S1160)를 포함할 수 있다.
이에 따라 본 발명은 디스플레이 장치(100)를 목적에 따라 투명 또는 불투명 디스플레이 장치로 사용할 수 있으며, 투명 디스플레이 장치의 선명도 및 콘트라스트를 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 다양한 목적의 디스플레이가 가능한 효과를 갖는다.
이상에서는 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)와 디스플레이 방법의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 디스플레이 장치 110: 제1패널
111: 타이밍 컨트롤러 112: 게이트 드라이버
113: 데이터 드라이버 114: 전압 구동부
115: 표시패널 116: 화소영역
120:제2패널 130: 제어부

Claims (12)

  1. 투명한 재질의 자체 발광 소자를 이용하여 디스플레이를 수행하는 제1 패널;
    상기 제1 패널의 후면에 배치되는 제2 패널; 및
    상기 제2 패널을 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭시키는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 패널은,
    복수의 영역으로 구분되어, 각 영역별로 상기 투명 상태 또는 상기 불투명 상태로 스위칭 가능한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    텍스트 및 이미지를 포함하는 영상 프레임을 구성하는 이미지 처리부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 영상 프레임을 디스플레이하도록 상기 제1 패널을 제어하고, 상기 제2 패널의 각 영역들 중에서 상기 영상 프레임의 텍스트 부분에 대응되는 영역은 상기 불투명 상태로 형성하고, 상기 영상 프레임의 이미지 부분에 대응되는 영역은 상기 투명 상태로 형성하도록 상기 제2 패널을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    컨텐츠 재생 명령을 입력받는 입력부;
    상기 컨텐츠 재생 명령이 입력되면, 컨텐츠를 수신하는 수신부;
    상기 컨텐츠를 처리하여 영상 프레임을 구성하는 이미지 처리부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 컨텐츠 재생 명령이 입력되면 상기 컨텐츠의 영상 프레임을 디스플레이하도록 상기 제1 패널을 제어하고, 상기 제2 패널을 상기 불투명 상태로 스위칭시키며, 상기 컨텐츠의 재생이 종료되면 상기 제2 패널을 상기 투명 상태로 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자체 발광 소자는 OLED이며,
    상기 제1 패널은 상기 OLED를 이용하여 디스플레이를 수행하고,
    상기 제2패널은 PDLC를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 투명한 재질의 자체 발광 소자를 포함하는 제1 패널;
    상기 제1 패널의 후면에 배치되며, 투명 상태 및 불투명 상태 중 하나로 스위칭 가능한 제2 패널;을 포함하는 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 패널은,
    복수의 영역으로 구분되어, 각 영역 별로 상기 투명 상태 또는 상기 불투명 상태로 스위칭 가능한 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  8. 디스플레이 장치의 디스플레이 방법에 있어서,
    투명한 재질의 자체 발광 소자를 포함하는 제1 패널에 영상 프레임을 디스플레이하는 단계;
    상기 디스플레이 장치 내에서 상기 제1 패널의 후면에 배치되는 제2 패널을 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭시키는 단계;를 포함하는 디스플레이 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 패널은,
    복수의 영역으로 구분되어, 각 영역 별로 상기 투명 상태 또는 상기 불투명 상태로 스위칭 가능한 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 영상 프레임이 텍스트 및 이미지를 포함하면, 상기 제2 패널의 각 영역들 중에서 상기 영상 프레임의 텍스트 부분에 대응되는 영역은 상기 불투명 상태로 형성되고, 상기 영상 프레임의 이미지 부분에 대응되는 영역은 상기 투명 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제2 패널을 투명 상태 또는 불투명 상태로 스위칭시키는 단계는,
    컨텐츠 재생 명령이 입력되어 컨텐츠의 영상 프레임이 상기 제1 패널에 의해 디스플레이되면 상기 제2 패널을 상기 불투명 상태로 스위칭시키는 단계; 및
    상기 컨텐츠의 재생이 종료되면 상기 제2 패널을 상기 투명 상태로 스위칭시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자체 발광 소자는 OLED이며,
    상기 제2패널은 PDLC를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.

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