KR20140109100A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20140109100A KR1020130023361A KR20130023361A KR20140109100A KR 20140109100 A KR20140109100 A KR 20140109100A KR 1020130023361 A KR1020130023361 A KR 1020130023361A KR 20130023361 A KR20130023361 A KR 20130023361A KR 20140109100 A KR20140109100 A KR 20140109100A
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백종인
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Abstract

본 발명에 의한 표시 장치는 기판의 제1 표시 영역에 형성되어 영상을 표시하는 제1 화소부; 및 상기 제1 표시 영역의 외곽의 제2 표시 영역에 형성되며, 460nm 내지 470nm의 피크 파장대를 갖는 광을 방출하는 제2 화소부를 포함한다.

Description

표시 장치{Display Device}
본 발명의 실시예는 표시 장치에 관한 것으로, 특히 멜라토닌 제어 효과를 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 광 환경을 인위적으로 컨트롤하는 것에 의해서 생체 리듬의 조정을 행하려고 하는 기술이 개발되고 있다[Oliver Stefani et al. "Evaluation of Human Reactions on Displays with LED Backlight and a Technical Concept of a Circadian Effective Display" SID 2010 Digest 75.4 (2010)].
구체적으로, 생체는 체내에 시계 기구(체내 시계)를 가지며, 생체 기능에 관한 주기 현상을 제어하고 있다. 대표적인 주기 현상으로서는, 수면·각성, 체온이나 혈압의 변화 등이 있고, 이것들은 생체 리듬에 의해서 제어되고 있다.
특히, 수면·각성의 리듬의 제어에는, 멜라토닌으로 불리는 호르몬이 관여하고 있는 것으로 연구되었고, 광 환경의 변화에 따라 멜라토닌의 분비량이 변화함으로써 리듬의 제어가 이루어지고 있음이 밝혀졌다.
즉, 어두운 환경 하에서는 멜라토닌의 분비량이 증가하고, 멜라토닌의 진정 작용이 발휘된다. 반대로 밝은 환경 하에서는 멜라토닌이 그 분비량을 저하시키는 것에 의해서, 각성 작용이 초래된다.
이에 대한 연구가 이미 진행되어 이 기술이 적용된 멜라토닌 제어 효과를 갖는 조명 장치 또는 표시 장치가 출시되고 있다.
예컨대, 전등이나 컴퓨터 모니터를 장시간 사용하는 학생이나 취업준비생의 경우, 멜라토닌 분비가 잠을 유발한다는 점을 역이용하여 멜라토닌 분비를 억제하는 464nm 파장의 빛이 제품 사용 중에 발생되도록 함으로써, 잠이 오지 있는 각성 상태로 공부에 집중할 수 있게 된다.
그러나, 종래 표시 장치의 경우, 이러한 멜라토닌 제어 효과를 위해 별도의 광원부를 추가 장착하기 때문에 제조 비용이 상승하고, 디스플레이 패널의 베젤 폭이 두꺼워지는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 보다 생산성이 향상된 멜라토닌 제어 효과를 갖는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치는 기판의 제1 표시 영역에 형성되어 영상을 표시하는 제1 화소부; 및 상기 제1 표시 영역의 외곽의 제2 표시 영역에 형성되며, 460nm 내지 470nm의 피크 파장대를 갖는 광을 방출하는 제2 화소부를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 화소부의 제1 픽셀들과 상기 제2 화소부의 제2 픽셀들은 상기 기판 상의 동일한 레이어에 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 픽셀들은 464nm의 피크 파장대를 갖는 협대역 유기발광소자(OLED)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 협대역 유기발광소자의 캐소드 전극은 190nm 내지 210nm의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 표시 영역에 형성되는 제1 광원과 상기 제2 표시 영역에 형성되는 제2 광원을 포함하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 화소부와 상기 제2 화소부는 서로 독립적으로 구동될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 화소부는 미리 설정된 시간 또는 사용자의 선택에 의해 구동될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 화소부의 구동을 제어하는 각성모드 제어부; 및 사용자의 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 영상을 표시하는 제1 화소부의 외곽에 460nm 내지 470nm의 피크 파장대를 갖는 광을 방출하는 제2 화소부를 구비함으로써, 멜라토닌 제어 효과를 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 제1 화소부와 제2 화소부를 표시 패널의 동일한 레이어에 형성함으로써, 별도의 광원부를 추가 장착할 필요가 없고, 표시 장치의 두께가 증가되지 않으므로, 제품의 생산성 및 경쟁력이 보다 향상될 수 있다.
도 1a는 표시 장치의 기판을 도시한 평면도.
도 1b는 표시 장치의 일례를 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 도 1b의 제2 픽셀을 도시한 단면도.
도 3은 제2 픽셀의 피크 파장대를 설명하기 위한 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1a는 표시 장치의 기판을 도시한 평면도이고, 도 1b는 표시 장치의 일례를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 제1 표시 영역(DA1), 제1 표시 영역(DA1) 외곽의 제2 표시 영역(DA2) 및 비표시 영역(NA)로 구분되는 기판(10)을 포함한다.
여기서, 제2 표시 영역(DA2)은 영상을 표시하지 않으나, 460nm 내지 470nm의 피크 파장대를 갖는 광을 방출하는 영역이다.
비표시 영역(NA)은 블랙 매트릭스 등으로 가시화가 방지되는 영역이며, 제1 및 제2 표시 영역(DA1, DA2) 내의 픽셀들로 연결되는 배선 패턴 및 구동 회로를 은폐하는 역할을 한다.
표시 장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 있으며, 상기 기판(10)은 이들 표시 장치의 어레이(array) 기판일 수 있다.
또한, 표시 장치는 터치 스크린 패널과 일체화될 수 있으며, 상기 기판(10)의 다른 일면에는 터치 입력을 감지하기 위한 감지전극들(미도시)이 더 형성될 수 있다.
기판(10)은 플렉서블 특성을 가지며 투명하면서도 고 내열성 및 내 화학성의 특성을 갖는 물질로 구현될 수 있으며, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 아크릴(Acryl), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에테르술폰(PES) 및 폴리이미드(PI)로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 재료로 형성된 박막형 필름기판일 수 있다.
도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 화소부(PA1), 제2 화소부(PA2), 데이터 구동부(110), 게이트 구동부(120), 타이밍 제어부(130), 각성모드 제어부(140) 및 사용자 인터페이스부(150)를 포함할 수 있다.
제1 화소부(PA1)는 상기 도 1a에 도시된 제1 표시 영역(DA1)으로서, 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)의 교차부에 위치되는 제1 픽셀들(P1)을 포함한다.
제1 픽셀들(P1)은 제1 표시 영역(DA1) 내에 일정한 간격으로 분산 배치되며, 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
도 1b에서는 편의상 하나의 제1 픽셀(P1)을 도시하였으나, 도시된 픽셀 구조가 제1 표시 영역(DA1) 내에 반복 배치되는 구조를 갖는다.
각각의 제1 픽셀들(P1)은 발광 소자를 포함할 수 있으며, 외부로부터 상기 발광 소자(유기발광다이오드)를 발광시키기 위한 고 전원전압(ELVDD) 및 저 전원전압(ELVSS)을 공급받는다.
또한, 제1 픽셀들(P1)은 상기 발광 소자에 구동 전류 또는 전압을 공급하여 상기 발광 소자를 데이터 전압에 대응되는 휘도로 발광시킨다.
제1 픽셀들(P1)은 데이터 라인들(DL)을 통해 전달되는 데이터 전압에 대응하여 발광 소자로 공급되는 전류량을 제어하고, 상기 발광 소자는 상기 데이터 전압에 대응되는 휘도의 빛을 발광한다.
제2 화소부(PA2)는 상기 도 1a에 도시된 제2 표시 영역(DA2)으로서, 제어 라인들(CL)에 연결되는 제2 픽셀들(P2)을 포함한다.
본 실시예에서, 제2 화소부(PA2)는 제1 화소부(PA1)의 테두리를 전체적으로 에워싸는 형태를 가짐을 예시하고 있으나, 다른 실시예에서, 제2 화소부(PA2)는 제1 화소부(PA1)의 외곽의 일변 또는 일부 영역에 구비될 수도 있다.
제2 픽셀들(P2)은 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)과는 연결되지 않고 제어 라인들(CL)과 연결되어 각성모드 제어부(140)의 제어에 따라 발광한다.
여기서, 상기 제1 픽셀들(P1)과 제2 픽셀들(P2)은 기판(10) 상의 동일한 레이어에 형성될 수 있다.
즉, 제1 픽셀들(P1)과 제2 픽셀들(P2)은 모두 표시 패널의 상하부 기판 사이에 배치된다.
일부 실시예에서, 제2 픽셀들(P2)은 제1 표시 영역(DA1) 외곽에 위치하는 더미 픽셀들을 이용해 제조될 수 있다.
데이터 구동부(110)는 입력 영상에 대응되는 데이터 전압을 데이터 라인들(DL)을 통해 제1 화소들(P1) 각각에 출력한다.
게이트 구동부(120)는 제1 화소들(P1) 각각에 게이트 라인들(GL)을 통해 주사신호들을 출력한다.
단, 게이트 구동부(120)는 상기 주사신호들뿐 아니라 상기 복수의 화소들과 연결된 복수의 발광제어라인들(미도시)에 발광제어신호를 출력하는 동작을 수행할 수도 있다.
타이밍 제어부(130)는 데이터 구동부(110) 및 게이트 구동부(120)에 제어 신호들을 생성하여 출력한다.
타이밍 제어부(110)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 입력 영상 신호 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어신호를 수신한다.
타이밍 제어부(110)는 상기 입력 영상 신호 및 입력 제어 신호로부터 입력 영상 데이터(DATA), 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭(SSC), 및 소스 출력 인에이블(SOE) 등을 생성하여 데이터 구동부(110)에 제공한다.
또한, 타이밍 제어부(110)는 게이트 구동 클럭(CPV) 및 개시 펄스(STV) 등을 생성하여, 게이트 구동부(120)에 출력한다.
각성모드 제어부(140)는 제어 라인들(CL)을 통해 제2 화소들(P2)에 제어 신호를 출력한다.
각성모드 제어부(140)는 제2 화소들(P2)의 온/오프 및 밝기를 제어할 수 있다.
예를 들면, 각성모드 제어부(140)는 각성모드가 활성화되면, 소정의 전압 레벨을 갖는 제어 신호를 출력하여 제2 화소들(P2)을 발광시킬 수 있다.
이 때, 상기 소정의 전압은 제2 화소들(P2)에 포함되는 유기발광소자(OLED)의 애노드 전극에 인가되는 전압일 수 있으며, 이 경우 상기 제어 신호가 제2 화소들(P2)에 인가되면 상기 유기발광소자의 애노드 전극 및 캐소드 전극의 전위차에 해당되는 밝기로 상기 제2 화소들(P2)이 발광될 수 있다.
상기 제1 화소부(PA1)와 제2 화소부(PA2)는 서로 다른 제어 신호가 입력되므로, 서로 독립적으로 구동될 수 있다.
또한, 제2 화소부(PA2)는 미리 설정된 시간 또는 사용자의 선택에 의해 구동될 수 있으며, 이를 위하여 사용자의 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부(150)가 구비될 수 있다.
예를 들면, 사용자는 자신의 활동 주기나 표시 장치의 사용 환경을 고려하여 집중력이 요구되는 시간대에 각성모드가 자동으로 활성화되도록 미리 설정할 수도 있고, 수동으로 표시 장치에 구비된 소정의 버튼을 눌러 각성모드를 온/오프 시킬 수도 있다.
한편, 다른 실시예로서, 액정 표시 장치는 패널 내에 발광 소자가 배치되지 아니하므로, 상기 제1 표시 영역(DA1)에 형성되는 제1 광원과 상기 제2 표시 영역(DA2)에 형성되는 제2 광원을 포함하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 제2 광원은 460nm 내지 470nm의 피크 파장대를 갖는 광을 방출하는 것이 특징이다.
도 2는 도 1b의 제2 픽셀을 도시한 단면도이고, 도 3은 제2 픽셀의 피크 파장대를 설명하기 위한 그래프이다.
본 실시예의 제2 픽셀들(P2)은 464nm의 피크 파장대를 갖는 협대역 유기발광소자(OLED)로 구현될 수 있으며, 도 2는 유기발광소자의 스택 구조를 나타내며, 도 3은 상기 유기발광소자의 강도-파장 그래프를 나타낸다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 각각의 제2 픽셀들(P2)은 기판(10) 상에 애노드 전극(11), 정공 주입층(12), 정공 운송층(13), 발광층(14), 전자 운송층(15), 전자 주입층(16) 및 캐소드 전극(17)이 차례로 적층된 구조를 갖는다.
여기서, 상기 캐소드 전극(17)의 두께(d)는 190nm 내지 210nm의 범위 내에서 형성됨으로써, 제2 픽셀들(P2)은 강도-파장 그래프 상에서 보다 샤프한 즉, 파장 대역의 너비(w)가 좁은 464nm의 피크 파장대를 가질 수 있다.
예컨대, 캐소드 전극(17)은 200nm의 두께(d)를 갖는 마그네슘-실버 합금으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 캐소드 전극(17) 외의 다른 레이어는 기존의 블루 유기발광소자의 두께 및 재질과 동일한 상태에서 캐소드 전극(17)의 두께 및 재질을 변경하여 원하는 중심 파장을 구현하고 공진 특성을 향상시킬 수 있다.
단, 460nm 내지 470nm의 피크 파장대를 갖는 광을 방출하는 특성을 구현함에 있어서, 제2 픽셀들(P2)의 구조 및 재질은 다양하게 변형될 수 있다.
애노드 전극(11)은 ITO와 같은 투명 도전 물질로 형성될 수 있고, 알루미늄 등의 금속 재질과 함께 다중막 구조를 가질 수 있다.
발광층(14)은 유기발광소자의 색상을 결정하는데, 일반적으로, 460nm 내지 470nm의 파장대를 갖는 광은 블루 색상을 갖는다.
정공 주입층(12), 정공 운송층(13), 전자 운송층(15) 및 전자 주입층(16)은 애노드 전극(11)과 캐소드 전극(17) 사이에 적층되어 전자(또는 정공)의 이동을 돕는다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 영상을 표시하는 제1 화소부(PA1)의 외곽에 460nm 내지 470nm의 피크 파장대를 갖는 광을 방출하는 제2 화소부(PA2)를 구비함으로써, 멜라토닌 제어 효과를 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 제1 화소부(PA1)와 제2 화소부(PA2)를 표시 패널의 동일한 레이어에 형성함으로써, 별도의 광원부를 추가 장착할 필요가 없고, 표시 장치의 두께가 증가되지 않으므로, 제품의 생산성 및 경쟁력이 보다 향상될 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10: 기판 DA1: 제1 표시 영역
DA2: 제2 표시 영역 NA: 비표시 영역
PA1: 제1 화소부 PA2: 제2 화소부
110: 데이터 구동부 120: 게이트 구동부
130: 타이밍 제어부 140: 각성모드 제어부
150: 사용자 인터페이스부

Claims (8)

  1. 기판의 제1 표시 영역에 형성되어 영상을 표시하는 제1 화소부; 및
    상기 제1 표시 영역의 외곽의 제2 표시 영역에 형성되며, 460nm 내지 470nm의 피크 파장대를 갖는 광을 방출하는 제2 화소부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소부의 제1 픽셀들과 상기 제2 화소부의 제2 픽셀들은 상기 기판 상의 동일한 레이어에 형성됨을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 픽셀들은 464nm의 피크 파장대를 갖는 협대역 유기발광소자(OLED)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 협대역 유기발광소자의 캐소드 전극은 190nm 내지 210nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 표시 영역에 형성되는 제1 광원과 상기 제2 표시 영역에 형성되는 제2 광원을 포함하는 백라이트 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소부와 상기 제2 화소부는 서로 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 화소부는 미리 설정된 시간 또는 사용자의 선택에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 화소부의 구동을 제어하는 각성모드 제어부; 및
    사용자의 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

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