KR20150081599A - 디스플레이 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 장치는, 자발광(自發光)형 투명 디스플레이; 및 투명 전자소자로 형성되고, 상기 투명 디스플레이 배면에 위치하여, 상기 투명 디스플레이를 투과하는 외광(外光)의 투과율을 조절하는 투과율 조절 소자; 를 포함할 수 있다.
이와 같은 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 통하여, 투명 디스플레이를 투과하는 외광의 투과율을 필요에 따라 조절할 수 있다. 따라서 디스플레이되는 영상의 명암비, 이미지 선명도, 또는 콘트라스트 등을 향상시킬 수 있으며, 궁극적으로는 사용자의 영상 시청에 시각적 편의를 제공할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
디스플레이 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 투명 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 기술은 인간과 기계 혹은 인간과 인간과의 대화 매체로서 정보화 사회의 발전화 함께 그 중요성이 더욱 부각되고 있으며, 컴퓨터 및 미디어 산업의 급격한 진보로 인하여 경량, 박형의 디스플레이에 대한 사용자 니즈(needs)가 증대되었다. 이에 따라, 사용자의 니즈에 부합하기 위한 각 제조사들의 노력도 커지고 있으며, 플렉서블(flexible) 디스플레이 및 투명 디스플레이 등과 같이 종래에 없던 새로운 개념들도 속속 등장하고 있다.
플렉서블 디스플레이는 기존의 유리판 중심의 무겁고 딱딱하고 깨지기 쉬운 디스플레이에서 플라스틱 기판을 기반으로 하는 경박, 단소형의 깨지지 않고 형태의 변형이 가능한 디스플레이를 의미한다. 그리고 투명 디스플레이는 화면의 뒷배경이 비춰보이는 디스플레이를 의미하며, 투명한 스크린에 투사하여 구현하는 것과 직접 투명한 화면을 구성하는 것 모두를 포함할 수 있다.
최근에는 직접 투명한 화면을 구성하는 투명 디스플레이에 대하여 급속한 기술적 발전을 보이고 있으며 특히, 사용자가 투명 디스플레이를 통해 영상을 시청하는 동안, 외광으로 인한 영상 시청의 방해를 어떻게 제거할 것인지에 대한 기술적 방안들이 개발되고 있다.
투명 디스플레이 및 투과율 조절 소자를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 제공한다.
디스플레이 장치는, 자발광(自發光)형 투명 디스플레이; 및 투명 전자소자로 형성되고, 상기 투명 디스플레이 배면에 위치하여, 상기 투명 디스플레이를 투과하는 외광(外光)의 투과율을 조절하는 투과율 조절 소자; 를 포함할 수 있다.
상기 투명 디스플레이는, 투명 OLED(Organic Light Emitting Display)를 포함할 수 있다.
상기 투과율 조절 소자는, 전기변색 소자(Electrochromic Device)를 포함할 수 있다.
상기 투과율 조절 소자는, 복수의 그레이 레벨에 따라 변색 가능한 디스플레이 장치일 수 있다.
상기 복수의 그레이 레벨은, 레벨이 낮을수록 어두운 컬러를 나타내고, 레벨이 높을수록 밝은 컬러를 나타낼 수 있다.
상기 투명 디스플레이는, 영상을 디스플레이하고, 상기 투과율 조절 소자는, 상기 영상의 그레이 값에 대응하여 상기 복수의 그레이 레벨 중 적어도 하나의 그레이 레벨로 변색됨으로써 상기 외광의 투과율을 조절할 수 있다. 　
상기 투명 디스플레이는, 적어도 하나의 제 1영역으로 형성되고, 상기 투과율 조절 소자는, 상기 제 1영역 각각의 위치 및 크기에 대응되도록 적어도 하나의 제 2영역으로 분할되는 디스플레이 장치일 수 있다. 　
디스플레이 장치는, 상기 제 2영역에 대응되는 제 1영역의 그레이 값에 기초하여 상기 제 2영역의 그레이 레벨을 환산하는 제어부; 를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2영역은, 상기 복수의 그레이 레벨 중, 상기 환산된 그레이 레벨로 변색되는 디스플레이 장치일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제 1영역의 그레이 값이 작을수록 대응되는 상기 제 2영역은 어두운 컬러로 변색되도록 상기 그레이 레벨을 환산하고, 상기 제 1영역의 그레이 값이 클수록 대응되는 상기 제 2영역은 밝은 컬러로 변색되도록 상기 그레이 레벨을 환산할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제 1영역의 그레이 값 중 가장 낮은 값을 기준으로 상기 그레이 레벨을 환산할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 투명 디스플레이 또는 상기 투과율 조절 소자의 온/오프(on/off)를 제어할 수도 있다.
상기 투명 디스플레이 및 상기 투과율 조절 소자는, 플렉서블(flexible) 디스플레이를 형성하는 디스플레이 장치인 것도 가능하다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 자발광(自發光)형 투명 디스플레이가 영상을 디스플레이하고; 및 투명 전자소자로 형성된, 투과율 조절 소자가 상기 투명 디스플레이를 투과하는 외광(外光)의 투과율을 조절하는; 것을 포함할 수 있다.
상기 투명 디스플레이는, 투명 OLED(Organic Light Emitting Display)를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법일 수 있다.
상기 투명 전자소자는, 전기변색 소자(Electrochromic Device)를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법일 수도 있다.
상기 투과율 조절 소자가 외광의 투과율을 조절하는 것은, 상기 투과율 조절 소자가 상기 영상의 그레이 값에 대응하여 적어도 하나의 그레이 레벨로 변색되는 것을 포함할 수 있다.
상기 투명 디스플레이는, 적어도 하나의 제 1영역으로 형성되고, 상기 투과율 조절 소자는, 상기 제 1영역 각각의 위치 및 크기에 대응되도록 적어도 하나의 제 2영역으로 분할되는 디스플레이 장치의 제어 방법일 수 있다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 상기 제 2영역에 대응되는 제 1영역의 그레이 값에 기초하여 상기 제 2영역의 그레이 레벨을 환산하는; 것을 더 포함할 수 있다.
상기 투과율 조절 소자가 적어도 하나의 그레이 레벨로 변색되는 것은,　상기 제 2영역이　상기 환산된 그레이 레벨로 변색되는 것을 포함할 수 있다.
상기 그레이 레벨을 환산하는 것은, 상기 제 1영역의 그레이 값이 작을수록 대응되는 상기 제 2영역은 어두운 컬러로 변색되도록 상기 그레이 레벨을 환산하고, 상기 제 1영역의 그레이 값이 클수록 대응되는 상기 제 2영역은 밝은 컬러로 변색되도록 상기 그레이 레벨을 환산하는 것을 포함할 수 있다.
상기 그레이 레벨을 환산하는 것은, 상기 제 1영역의 그레이 값 중 가장 낮은 값을 기준으로 상기 그레이 레벨을 환산하는 것을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 상기 투명 디스플레이 또는 상기 투과율 조절 소자의 온/오프(on/off)를 제어하는; 것을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 통하여, 투명 디스플레이를 투과하는 외광의 투과율을 필요에 따라 조절할 수 있다. 따라서 디스플레이되는 영상의 명암비, 이미지 선명도, 또는 콘트라스트 등을 향상시킬 수 있으며, 궁극적으로는 사용자의 영상 시청에 시각적 편의를 제공할 수 있다.
도 1은 디스플레이 장치의 일 실시예에 따른 제어 블럭도이다.
도 2는 투명 OLED의 기본 구조를 예시한 단면도이다.
도 3은 투명 OLED의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 픽셀의 RGB가 온/오프되는 것을 예시한 도면이다.
도 5는 ECD의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6 내지 도 7은 투명 디스플레이에 결합되는 투과율 조절 소자의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 9는 투명 디스플레이에 결합되는 투과율 조절 소자의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 전원부에서 전원이 공급된 상태를 예시한 도면이다.
도 11은 전원부에서 전원이 차단된 상태를 예시한 도면이다.
도 12은 디스플레이 장치의 제어방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 후술된 실시예들에 따라 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 디스플레이 장치의 일 실시예에 따른 제어 블럭도이다. 도 1에 따르면, 디스플레이 장치(1)는 통신부(100), 영상 처리부(200), 디스플레이부(300), 제어부(400), 저장부(500) 및 전원부(600)를 포함할 수 있다.
통신부(100)는 다양한 유형의 통신 방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행하고, 아날로그 형태 혹은 디지털 형태의 영상 데이터를 획득한다. 이 때, 영상은 단일 영상, 프레임 영상 혹은 동영상을 모두 포함할 수 있는 것으로 한다. 그리고 통신부(100)는 외부 기기와 통신 가능한 모듈, 예를 들어 방송 수신 모듈, 인터넷 통신 모듈, 근거리 통신 모듈, 이동 통신 모듈, GPS 모듈 중 적어도 하나의 모듈을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈은 지상파 방송 신호를 수신하기 위한 안테나, 복조기, 등화기 등을 포함하는 지상파 방송 수신 모듈, 　DMB 방송 신호를 수신하여 처리하기 위한 DMB 모듈 등을 포함할 수 있다. 인터넷 통신 모듈은 무선 랜(Wireless LAN; WLAN), 와이파이(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 통신 프로토콜에 따라 외부 네트워크에 연결되어 통신을 수행하는 모듈을 의미한다.
근거리 통신 모듈은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 등과 같은 근거리 통신 방식에 따라, 근거리에 위치한 외부 기기와 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미한다.
이동 통신 모듈은 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution) 등과 같은 다양한 이동 통신 규격에 따라 이동 통신 망에 접속하여 통신을 수행하는 모듈을 의미한다. GPS 모듈은 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 위치 정보 예를 들어, 디스플레이 장치(1)의 현재 위치 등을 검출하기 위한 모듈이다.
영상 처리부(200)는 통신부(100)에서 획득한 영상 데이터에 기초하여 영상 변환, 영상 개선, 영상 복원, 영상 분석, 영상 압축 등을 수행한다.
먼저, 영상 처리부(200)는 통신부(100)가 아날로그 형태의 영상 데이터를 획득한 경우, 아날로그 형태의 영상 데이터를 디지털 형태의 영상 데이터로 변환시킬 수 있으며, 이를 위해 A/D 변환기를 포함할 수 있다. 영상 처리부(200)는 푸리에 변환(Fourier Transformation), 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transformation), 웨이블렛 변환(Wavelet Transformation) 등을 이용하여 영상 데이터를 다른 형태의 데이터로 변환하거나, 다른 형태의 데이터로 변환된 것을 영상 데이터로 다시 역변환할 수도 있다. 또한, 출력되는 영상이 크기가 달라질 수 있도록 또는 특정 영역 예를 들어, 관심 영역(Region of interest)을 기준으로 영상이 출력될 수 있도록, 영상 데이터를 리사이즈(resize)하거나 클리핑(clipping)할 수도 있다.
영상 처리부(200)는 다양한 필터를 이용하여 영상 데이터에 포함된 잡음을 제거하거나, 영상 데이터의 평활화(Eualization), 영상 데이터의 첨예화(sharpening)를 통해　영상을 개선시킬 수 있다. 또한, 영상의 밝기 및 명암 값을 조정하여, 영상이 좀더 선명하게 보이도록 할 수 있다. 영상 처리부(200)는 훼손되거나 오류에 의해 발생된 영상 데이터의 왜곡을 원래의 영상 데이터와 가장 가까운 형태로 복원하는 과정을 수행할 수 있다.
영상 처리부(200)는 영상 데이터를 수치화하거나, 특정 영역 예를 들어, 관심 영역 등을 추출하고 그 크기를 알아내는 영상 분석을 수행할 수 있다. 또는, 영상 데이터에서 윤곽선 부분을 검출하고, 색상 및 무늬 등을 구별하는 과정을 수행할 수도 있다. 영상 처리부(200)는 영상 데이터에서 불필요하거나 중복되는 데이터를 제어함으로써, 효율적으로 영상 데이터를 전송하거나 저장할 수 있도록 할 수 있다. 압축 기법으로는 경우에 따라, 무손실 압축 기법, 손실 압축 기법이 이용될 수 있을 것이다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 처리부(200)는 상술한 바와 다른 영상 처리를 수행할 수도 있다. 또한, 영상 처리부(200)가 영상 변환, 영상 개선, 영상 복원, 영상 압축 등을 수행하는 구체적인 방법은 당업계에 알려진 다양한 방법에 따르는 것으로 한다.
디스플레이부(300)는 투명 디스플레이(310) 및 투과율 조절 소자(320)를 포함하여, 영상 처리부(200)에서 처리된 영상 데이터에 대응되는 영상과 영상 데이터에 기초하여 결정된 컬러를 각각 디스플레이한다. 다시 말하면, 투명 디스플레이(310)가 영상 처리부(200)에서 처리된 영상 데이터에 대응되는 영상을 디스플레이하고, 투과율 조절 소자(320)가 영상 데이터에 기초하여 결정된 컬러를 디스플레이 한다. 투과율 조절 소자(320)가 결정된 컬러를 디스플레이 함으로써, 투명 디스플레이를 투과하는 외광의 투과율을 조절할 수 있으며, 이에 대한 구체적 설명을 위해 투명 디스플레이(310) 및 투명 디스플레이(310)와 외광의 관계를 먼저 살펴보기로 한다.
투명 디스플레이(310)는 외부의 광원이나 후면광원의 사용이 필요 없는 디스플레이 예를 들면, 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Pannel; PDP), 발광다이오드(Light Emitting Diodes; LED), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 같은 자발광형 디스플레이 중 투명하게 구현될 수 있는 것으로 정의될 수 있다. 다시 말하면, 자발광형 투명 디스플레이라면 제한을 두지 않으나, 이하에서는 설명의 편의를 위해 투명 디스플레이(310)가 투명 유기 발광 다이오드(Trandparent OLED; 이하 투명 OLED라 칭함)인 것으로 하여 설명하기로 한다.
도 2는 투명 OLED의 기본 구조를 예시한 단면도이고, 도 3은 투명 OLED의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 투명 OLED의 일반적인 구조는 유리와 같은 투명 기판(Glass)에 양극(+)을 형성하는 투명 전극층이 결합되고, 그 위에 수송 능력이 다른 다층의 유기 박막과 음극(-)을 형성하는 또 다른 투명 전극층이 순차적으로 결합된 구조를 갖는다. 양극으로는 일함수가 큰 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등이 이용될 수 있으며, 음극으로는 일함수가 작은 알루미늄(Al), 인듐(In), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca)과 같은 금속 혹은 금속 재료들의 합금 등이 이용될 수 있다.
그리고 다층의 유기 박막은 양극 쪽에서부터 정공이 주입되는 정공주입층(Hol Injection Layer; HIL), 정공을 수송하는 정공수송층(Hol Transport Layer; HTL), 빛을 발생시키는 발광층(Emitting Layer; EML), 전자를 수송하는 전자수송층( Electron Transport Layer; ETL) 및 전자가 주입되는 전자주입층(Electron Injection Layer; EIL)로 구성될 수 있으며, 전체 두께는 약 100nm를 형성한다. 정공주입층(HIL)으로는 정공이 잘 주입될 수 있도록 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)을 갖는 물질 예를 들어, PEDOT(PSS 또는 Cu-PC) 등이 이용될 수 있으며, 전자주입층(EIL)으로는 전자가 잘 주입될 있도록 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)을 갖는 물질 예를 들어, 0.5～1 나노미터 정도의 LiF,LiO,CsF 등이 이용될 수 있다. 한편, 투명 OLED의 구조의 간략화를 위해 도 2에 도시된 바와 달리 전자주입층(EIL)가 생략될 수 있으며, 정공주입층(HIL)과 정공수송층(HTL)이 통합될 수도 있다.
상술한 바와 같은 구조에서, OLED의 작동을 위해 양극과 음극의 두 전극층에 전압을 인가할 수 있다. 전압이 인가되면, 도 3에 도시된 바와 같이 정공은 양극(+)으로부터, 전자는 음극(-)으로부터 주입되고 이들은 각각 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL)을 따라 발광층(EML)에 도달한다. 발광층(EML)에서 만난 전자와 정공은 결합에 의해 여기 상태(excited state)의 엑시톤(excition)을 형성하고, 이와 같은 엑시톤이 바닥 상태(ground state)로 떨어지면서 방출되는 에너지가 빛으로 변하여 발광을 하게 된다. 이 때 생성된 빛은 양극(+)쪽으로 발광하며, 발광하는 빛의 파장은 엑시톤의 에너지 즉, 전자와 정공의 에너지 차에 의해 결정된다. 　
투명 OLED은 상술한 바와 같이 발광하면서, 풀컬러(full-color)를 구현하게 된다. 더 정확하게 말하면, 투명 OLED를 구성하는 각 픽셀이 영상 처리부(200)에서 처리된 영상 데이터의 그레이 값에 따라 풀컬러를 각각 구현하게 된다. 각 픽셀이 풀컬러를 구현하는 방법은 당업계에 알려진 다양한 방식에 따를 수 있으며, 그 예들로써 삼색 발광 방법, 컬러 필터 방법, 색 변환 방법, 마이크로 캐비티(micro cavity) 방법 등을 들 수 있다.
여기서, 삼색 발광 방법이란, 픽셀마다 RGB발광층을 각각 형성하도록 즉, R 발광층, G발광층, B발광층을 형성하도록, 메탈 섀도우 마스크(metal shadow mask)를 사용하여 각 발광물질을 증착시키는 방법을 말한다. 컬러 필터 방법이란, 백색의 빛이 발광하도록 백색 발광층을 형성하되, 발광된 빛이 R, G, B 컬러 필터를 통과되면서 RGB를 얻는 방식을 말한다. 색 변환 방법이란, 청색 발광층을 형성하고 청색을 녹색과 적색으로 변화하는 색 변환 물질을 사용하는 방법을 말한다. 마이크로 캐비티 방법이란, 양극(+)으로 향하게 되는 빛을 광학계를 통하여 일부 조절하여 반사와 투과를 선택적으로 시킴으로써 RGB의 특정 파장의 빛을 만들어 내는 방법을 말한다.
이와 같은 다양한 방법을 이용하여, 투명 OLED 즉, 투명 디스플레이(310)를 구성하는 픽셀 각각은 대응되는 영상 데이터의 그레이 값에 따라 RGB를 온/오프(on/off)시킨다. 도 4는 픽셀의 RGB가 온/오프되는 것을 예시한 도면이다.
도 4의 좌측에 도시된 바와 같이, 픽셀의 위치에 대응하여 영상 처리부(200)로부터 전달 받은 영상 데이터의 그레이 값이 255라고 할 수 있다. 이에 대해, 해당 픽셀은 R, G, B를 모두 온(on)시킴으로써 255 그레이에 대응되는 화이트 컬러를 구현하여야 한다. 반면에 도 4의 우측에 도시된 바와 같이, 픽셀의 위치에 대응하여 영상 처리부(200)로부터 전달 받은 영상 데이터의 그레이 값이 0라고 할 수도 있다. 이 때에는, 해당 픽셀이 R, G, B를 모두 오프(off)시킴으로써 0 그레이에 대응되는 블랙 컬러를 구현하여야 한다.
픽셀은 투명한 디스플레이를 구성하는 픽셀이기 때문에 배경의 빛(이하 외광이라 칭함)에 영향을 받으며, 이에 따라 화이트 컬러는 어렵지 않게 구현할 수 있으나, 블랙 컬러를 구현하기는 어려워진다. 구체적으로, 픽셀이 발광하지 않고 R, G, B를 모두 오프(off)시킨다고 하더라도, 외광이 픽셀을 투과하기 때문에 정확한 블랙 컬러가 구현되지 않으며, 결국에는 디스플레이되는 영상의 콘드라스트를 떨어뜨리게 된다. 　　　
투과율 조절 소자(320)는 영상의 콘트라스트를 향상시키기 위해, 외광의 투과 정도를 조절 또는 보정한다. 투과율 조절 소자(320)는 일 예로 전압의 인가에 따라 산화·환원 반응에 의해 변색되는 전기변색 소자(Electrochromic Device; 이하 ECD라 칭함)를 포함할 수 있으며, ECD에 대한 구체적 설명을 위해 도 5를 참조하기로 한다.
도 5는 ECD의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 단면도이다. 도 5에 도시된 바에 따르면, ECD는 유리와 같은 기판위에 양극(+)의 투명 전극층(Transparent conductor), 산화 발색형 한질로 이루어진 제 1변색층(1st Electochromic Layer), 이온 M+를 이동시키는 전해질층(Electrolyte Layer), 환원 발색형 물질로 이루어진 제 2변색층(2nd Electochromic Layer), 음극(-)의 투명 전극층(ransparent conductor) 및 기판이 순차적으로 결합된 구조를 갖는다. 여기서, 산화 발색형 물질은 산화 상태에서 컬러가 나타나고 환원 상태에서 컬러가 없어지는 물질로 정의되며, 환원 발색형 물질은 환원 상태에서 컬러가 나타나고 산화 상태에서 컬러가 없어지는 물질로 정의할 수 있다. 　
이온 M+은 H+, Li+, Na+, K+, Ag+, Gu+ 등과 같은 양이온이 될 수 있다.예를 들어, 이온 M+가 H+가 되는 경우에는 전해질층으로 H+ 전도성 전해질 사용될 수 있고, 양극(+)으로는 NiO, IrO2, Polyaniline, Prussian blue 등이 사용될 수 있다. 다른 예로, 이온 M+가 Li+가 되는 경우에는 전해질층으로 Li+ 전도성 전해질이 사용될 수 있고, 양극(+)으로는 V2O5　등이 사용될 수 있다. 한편, 음극(-)으로는 WO3　등이 사용될 수 있다. 　　　　　　　　　
상술한 바와 같이 구성된 ECD에서 상하단의 투명 전극층을 통해 전압을 인가하면, 제 1변색층과 제 2변색층에서 산화·환원 반응이 가역적으로 발생하게 되고, 이에 따라 ECD의 색이 변하게 된다. 예를 들어, 전해질층이 H+ 전도성 전해질로 구성되고, 양극(+)과 음극(-)이 NiO과 WO3　으로 각각 구성된다고 할 때, 제 1변색층의 H+가 전해질층을 통해 제 2변색층으로 이동하면, 제 1변색층은 산화가 일어나 브라운의 컬러로 변하고, 이에 따라 ECD가 전체적으로 브라운 컬러를 띄게 된다. 반면, 제 2변색층의 OH-가 전해질층을 통해 제 1변색층으로 이동하면, 제 2변색층은 환원이 일어나 블루 컬러로 변하고, 이에 따라 ECD의 컬러가 전체적으로 블루 　컬러를 띄게 된다.
ECD의 색변화는 각 층의 구성물질에 따라 투명 상태와 변색 상태 또는 두 개의 채색 상태 사이에서 일어나며, 두 개 이상의 산화·환원 상태가 가능한 경우에는 복수개의 레벨로 색변화를 발생시킬 수도 있다. 　
ECD와 같은 소자를 포함하는 투과율 조절 소자(320)는 영상 처리부(200)에서 처리된 영상 데이터의 그레이 값에 기초하여 변색 가능하며, 이 때 변색되는 그레이 레벨은 총 N(N≥2)개를 형성하는 것으로 한다. 투과율 조절 소자(320)가 변색됨에 따라 투명 디스플레이(310)를 투과하는 외광이 조절될 수 있으며, 투명 디스플레이(310)에서 디스플레이되는 영상 즉, 외광의 영향을 받는 영상의 콘트라스트가 향상될 수 있다. 이에 대한 구체적 설명을 위해, 도 6 내지 도 9을 순차적으로 참조하기로 한다.
도 6 및 도 7은 투명 디스플레이에 결합되는 투과율 조절 소자의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
투과율 조절 소자(320)는 도 6의 상단에 도시된 바와 같이 하나의 패널로 구성되어, 투과율 조절 소자(320)의 전체 영역에서 하나의 컬러를 디스플레이 할 수 있다. 더 정확하게 말하면, 투과율 조절 소자(320)가 하나의 그레이 레벨(Gray Level)로 변색될 수 있다. 이 때, 그레이 레벨은 제어부(400)에서 결정된다. 구체적으로, 제어부(400)가 그레이 레벨 환산부(410), 디스플레이 제어부(420)를 포함하여, 영상 처리부(200)에서 처리된 영상 데이터의 그레이 값을 투과율 조절 소자(320)의 그레이 레벨로 환산하고, 환산된 그레이 레벨로 디스플레이하도록 또는 변색되도록 제어할 수 있는 것이다.
먼저, 그레이 레벨 환산부(410)가 투과율 조절 소자(320)가 표현할 수 있는 그레이 레벨로 환산한다. 일 예로, 그레이 레벨 환산부(410)는 영상 데이터의 그레이 값 중 가장 작은 값(혹은 가장 어두운 값)을 기준으로 하여 그레이 레벨을 환산할 수 있으며, 이는 도 7에 도시된 바를 참조할 수 있다.
도 7에서는 투과율 조절 소자(320)가 총 16개의 그레이 레벨로 변색 가능하다. 구체적으로, 그레이 레벨 환산부(410)는 영상 데이터의 그레이 값을 동일 간격으로 분리하여, 0 내지 15의 그레이 값은 그레이 레벨 0에 대응시키고, 16 내지 31의 그레이 값은 그레이 레벨 1에 대응시키고, 32 내지 47의 그레이 값은 그레이 레벨 2에 대응시키고, 48 내지 63의 그레이 값은 그레이 레벨 3에 대응시키고, 64 내지 79의 그레이 값은 그레이 레벨 4에 대응시킬 수 있다. 같은 방법을 이용하여, 그레이 레벨 환산부(410)는 240 내지 255의 그레이 값까지 그레이 레벨 16에 대응에 대응시킬 수 있다.
영상 데이터가 130 내지 224 사이의 그레이 값을 갖고, 투명 디스플레이(310)가 그에 대응되는 영상을 디스플레이 하고 있으므로, 그레이 레벨 환산부(410)는 그레이 값 중 가장 작은 값인 130을 기준으로 투과율 조절 소자(320)의 그레이 레벨을 환산한다. 다시 말하면, 그레이 값 130에 대응하는 그레이 레벨 8로 환산한다.
다른 예로, 그레이 레벨 환산부(410)는 영상 데이터의 그레이 값의 평균 값을 기준으로 하여 그레이 레벨을 환산할 수 있다. 구체적으로, 영상 데이터의 그레이 값이 도 7에 도시된 바와 같고, 투과율 조절 소자(320)가 상술한 바와 같이 16개의 그레이 레벨로 변색 가능하다고 할 때, 그레이 레벨 환산부(410)는 영상 데이터의 그레이 값의 평균 값인 148을 기준으로 투과율 조절 소자(320)의 그레이 레벨을 9로 환산한다.
그레이 레벨이 환산되면, 디스플레이 제어부(420)는 환산된 그레이 레벨로 디스플레이 하도록 투과율 조절 소자(320)에 제어 신호를 출력한다. 일 예에 따라 그레이 레벨 8이 환산된 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 투과율 조절 소자(320)는 그레이 레벨 8에 해당되는 영상을 디스플레이 한다. 즉, 투과율 조절 소자(320)가 그레이 레벨 8로 변색되는 것이다. 또한 다른 예에 따라 그레이 레벨 9이 환산된 경우에는, 투과율 조절 소자(320)는 그레이 레벨 9에 해당되는 영상을 디스플레이 하게 된다.
이와 같이 투과율 조절 소자(320)가 환산된 그레이 레벨로 디스플레이 또는 변색됨에 따라, 투명 디스플레이(310)에서 디스플레이되는 영상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있게 된다.　도 6을 다시 참조하면, 하단의 좌측은 투과율 조절 소자(320)가 작동하고 있지 않는 경우이고 우측은 투과율 조절 소자(320)가 작동하는 경우로서, 투과율 조절 소자(320)가 작동할 때 선명도 또는 콘트라스트가 높아짐을 보여주고 있다. 　
이상에서는 투과율 조절 소자(320)가 하나의 패널로 구성되는 것을 설명하였으나, 투과율 조절 소자(320)는 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이 독립된 복수의 패널로 구성될 수도 있다. 바꾸어 말하면, 콘트라스트를 더욱 향상시키기 위해, 투과율 조절 소자(320)가 로컬 디밍(local dimming)으로 동작할 수도 있는 것이다. 여기서, 로컬 디밍이란 다수의 패널로 분리되어 블랙 컬러에 대응되는 부분의 휘도는 감소시키고, 화이트 컬러에 대응되는 부분의 휘도는 증가시키는 것을 의미한다.
도 8 및 도 9는 투명 디스플레이에 결합되는 투과율 조절 소자의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
투과율 조절 소자(320)는 도 8의 상단에 도시된 바와 같이 복수의 패널로 구성될 수 있으며, 각각의 패널은 투명 디스플레이(310)의 적어도 하나의 픽셀에 대응될 수 있다. 이 때, 제어부(400)는 각각의 패널을 독립적으로 제어하여, 각 패널이 상호간에 영향을 미치지 않도록 할 수 있다.
일 예로, 투과율 조절 소자는(320)는 도 9에 도시된 바와 같이 각 픽셀에 대응되는 패널들로 구성될 수 있다. 구체적으로, 투명 디스플레이(310)의 픽셀이 세로 방향으로 P개의 행을 형성하고, 가로 방향으로 Q개의 열을 구성한다면, 투과율 조절 소자(320) 또한 그에 대응하여 세로 방향으로 P개의 행을 형성하고, 가로 방향으로 Q개의 열을 구성하는 복수의 패널로 분리될 수 있는 것이다.
그리고 제어부(400)에 포함된 그레이 레벨 환산부(410)와 디스플레이 제어부(420)가 복수의 패널별로 그레이 레벨을 환산하고, 환산된 그레이 레벨로 디스플레이하도록 각 패널을 제어한다. 　
먼저, 그레이 레벨 환산부(410)가 복수의 패널의 그레이 레벨을 패널별로 환산한다. 도 9에서 예시한 바에 따라, 투명 디스플레이(310)의 첫번째 행을 구성하는 픽셀들이 그레이 값 255, 210, 180, ..., 70, 40, 0에 대응하여 영상을 디스플레이 할 때, 그레이 레벨 환산부(410)는 그레이 값 255, 210, 180, ..., 70, 40, 0을 각각 그레이 레벨로 환산한다.
투과율 조절 소자(320)가 도 7을 통해 상술한 바와 같이 16개의 그레이 레벨로 변색 가능하다고 하면, 그레이 레벨 환산부(410)는 그레이 값 255를 그레이 레벨 16으로 환산하고, 그레이 값 210을 그레이 레벨 14로 환산하고, 그레이 값 180을 그레이 레벨 12로 환산하고, 그레이 값 70를 그레이 레벨 4로 환산하고, 그레이 값 40를 그레이 레벨 2로 환산하고, 그레이 값 0을 그레이 레벨 0으로 환산한다. 이와 같은 방법으로 그레이 값을 각각 환산하고, 그 위치에 맞게 투과율 조절 소자(320)의 첫번째 행을 구성하는 패널들이 그레이 레벨 16, 14, 12, ..., 4, 2, 0을 갖는 것으로 한다. 　　
다음으로, 디스플레이 제어부(420)가 환산된 그레이 레벨로 디스플레이 하도록 투과율 조절 소자(320)의 각 패널에 제어 신호를 출력한다. 도 9의 예시에 따라그레이 레벨 16, 14, 12, ..., 4, 2, 0이 환산된 경우, 첫번째 행을 구성하는 패널들이 그 위치에 맞게 그레이 레벨 16, 14, 12, ..., 4, 2, 0에 해당되는 영상을 각각 디스플레이 하게 된다. 즉, 패널들이 그 위치에 맞게 그레이 레벨 16, 14, 12, ..., 4, 2, 0로 변색되는 것이다.
이와 같이 투과율 조절 소자(320)의 복수의 패널 각각이 환산된 그레이 레벨로 디스플레이 또는 변색됨에 따라, 투명 디스플레이(310)에서 디스플레이되는 영상의 콘트라스트는 더욱 향상될 수 있다. 도 8을 다시 참조하면, 하단의 좌측은 투과율 조절 소자(320)가 작동하고 있지 않는 경우이고 우측은 투과율 조절 소자(320)가 로컬 디밍으로 작동하는 경우로서, 투과율 조절 소자(320) 로컬 디밍으로 작동할 때 선명도 또는 콘트라스트가 높아짐을 보여주고 있다. 도 6과 비교하면, 투과율 조절 소자(320)가 작동하는 경우라도, 투과율 조절 소자(320)가 하나의 패널로 구성되는 것보다 복수의 패널로 구성되어 로컬 디밍으로 작동할 때 선명도 또는 콘트라스트가 더욱 좋아짐을 확인할 수 있다. 　　
한편, 투명 디스플레이(310) 및 투과율 조절 소자(320)의 기판이 유리가 아닌 플라스틱과 같은 필름형태로 구성되고, 투명 전극층이 탄소나노튜브, 그래핀, 은나노와이어, 투명전도산화물, 고분자전도체 등으로 구성됨으로써, 디스플레이부(300)가 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 형성할 수도 있다. 　　
제어부(400)는 디스플레이 장치(1)의 전반적인 동작을 제어한다.
먼저, 제어부(400)는 전원부(600)가 디스플레이부 장치(1)의 각 구성요소에 전원을 공급하도록 제어 신호를 생성한다. 특히, 디스플레이부(300)의 온/오프(on/off)를 위해, 전원부(500)로부터 디스플레이부(300)에 인가되는 전원을 제어한다. 　
제어부(400)는 통신부(100)가 다양한 방식을 통해 외부 기기와 통신을 수행하고 영상 데이터를 획득할 수 있도록 제어 신호를 생성하며, 통신부(100)에서 획득한 영상 데이터를 영상 처리부(200)가 전달 받아 영상 개선 등의 영상 처리를 수행하도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
제어부(400)는 전술한 바 있듯이 그레이 레벨 환산부(410)를 포함하여, 영상 처리부(200)에서 전달받은 영상 데이터의 그레이 값을 투과율 조절 소자(320)의 그레이 레벨 혹은 투과율 조절 소자(320)를 구성하는 패널들의 그레이 레벨로 환산한다.
또한, 제어부(400)는 디스플레이 제어부(420)를 포함하여, 영상 처리부(200)에서 처리된 영상 데이터에 대응하여 투명 디스플레이(310)가 영상을 디스플레이 하도록 제어하고, 투과율 조절 소자(320) 혹은 투과율 조절 소자(320)를 구성하는 각각의 패널이 그레이 레벨 환산부(410)에서 환산된 그레이 레벨에 따라 디스플레이 되도록 또는 변색되도록 제어한다.
저장부(500)는 디스플레이 장치(1)의 조작을 위한 데이터나 알고리즘을 저장할 수 있다.
데이터 저장의 일 예로, 저장부(500)는 통신부(100)에서 획득된 영상 데이터를 저장할 수 있다. 데이터 저장의 다른 예로, 저장부(500)는 영상 처리부(200)에서 처리된 영상 데이터를 저장해 둘 수 있다. 다시 말하면, 저장부(500)는 영상 처리부(200)에서 영상 변환, 영상 개선, 영상 복원, 영상 분석, 영상 압축 등이 수행된 후의 영상 데이터를 저장해 둘 수 있다. 이와 같은 영상 데이터에 기초하여 투명 디스플레이부(310)가 영상을 디스플레이하고, 그레이 레벨 환산부(410)가 그레이 레벨을 환산할 수 있는 것이다.
데이터 저장의 또 다른 예로, 저장부(500)는 투과율 조절 소자(320)가 변색 가능한 그레이 레벨의 개수 및 그레이 레벨 환산부(410)에서 환산된 그레이 레벨을 저장해 둘 수도 있다. 구체적 설명을 위해, 도 7에 예시된 바에 다시 참조하면, 저장부(500)는 투과율 조절 소자(320)가 변색 가능한 그레이 레벨의 개수를 16개로, 그리고 그레이 레벨 환산부(410)에서 환산된 그레이 레벨은 8로 저장할 수 있는 것이다. 또한, 도 9에 예시된 바를 다시 참조하면, 저장부(500)는 투과율 조절 소자(320)가 변색 가능한 그레이 레벨의 개수는 16개, 그리고 그레이 레벨 환산부(410)에서 환산된 그레이 레벨은 16, 14, 12, ..., 4, 2, 0으로 저장한다. 다만, 이와 같이 복수의 그레이 레벨이 환산되는 경우에는, 저장부(500)가 그에 대응하여 변색될 패널의 위치(예를 들어, 인덱스)를 함께 저장하는 것으로 한다.
알고리즘 저장의 예들로, 저장부(500)는 영상 변환, 영상 개선, 영상 복원, 영상 분석, 영상 압축 등과 같은 영상 처리를 수행하기 위한 알고리즘, 영상 데이터의 그레이 값을 그레이 레벨로 환산하기 위한 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
이러한 저장부(500)는 롬(Read Only Memory: ROM), 피롬(Programmable Read Only Memory: PROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 플레시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자, 또는 램(Random Access Memory: RAM)과 같은 휘발성 메모리 소자, 또는 하드 디스크, 광 디스크와 같은 저장 장치로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다.
전원부(600)는　제어부(240)의 제어 신호에 따라 외부의 전원 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
전원부(600)는 수은 전지, 망간 전지, 알카라인 전지, 리튬 전지 등 1차 전지로 구현될 수도 있고, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-NH) 전지, 납 축전지(Lead Acid), 리튬 이온(Li-ion) 전지, 리튬 폴리머 전지 등과 같이 2차 전지로 구현될 수도 있다. 또한, 태양 열을 이용하여 발전을 수행하는 태양 전지로 구현될 수도 있는 것으로, 그 형태에 제한을 두지는 않는다. 전원부(600)가 외부 전원을 인가받는 경우에는, 사용자는 디스플레이 장치(1)와 외부 전원을 유선으로 연결하여 전원부(600)를 충전시킬 수 있다.
디스플레이부(300)가 플렉서블 디스플레이를 형성할 수 있는 것과 마찬가지로, 전원부(600)가 플렉서블한 재질로 구현되어 자유롭게 휘거나 구부러질 수도 있다. 예를 들면, 전원부(600)는 음극 집전체, 음극 전극, 전해질부, 양극 전극, 양극 집전체 및 이들을 덮는 피복부를 포함하되, 음극 집전체는 탄성 특성이 좋은 TiNi계와 같은 합금류, 탄소, 탄소 섬유와 같은 도전성 물질 등으로 구현되고, 음극 전극은 리튬, 나트륨, 아연, 마그네슘, 카드늄, 수소저장합금, 납과 같은 금속류나 탄소와 같은 비금속류 등으로 제작되며, 양극 전극은 황 및 금속 황화물, LiCoO2 등 리튬천이금속산화물, SOCl2, MnO2, Ag2O, Cl2, NiCl2, NiOOH, 고분자 전극 등으로 제작될 수 있다. 전해질부는 PEO, PVdF, PMMA, PVAC 등을 이용한 겔(gel) 형으로 구현되고, 피복부는 PVC, HDPE나 에폭시 수지 등과 같이 통상의 고분자 수지를 사용할 수 있는 것이다.
전원부(600)는 디스플레이부(300)에 전원을 공급하거나, 디스플레이부(300)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 도 10은 전원부에서 전원이 공급된 상태를 예시한 도면이고, 도 11은 전원부에서 전원이 차단된 상태를 예시한 도면이다. 　
도 10에 도시된 바와 같이 전원부(600)에서 전원을 공급하는 경우, 디스플레이부(300)는 온(on) 상태를 유지한다. 다시 말하면, 투명 디스플레이(310)가 영상 처리부(200)에서 처리된 영상 데이터에 대응하여 영상을 디스플레이하고, 투명 디스플레이(310)의 배면에 위치한 투과율 조절 소자(320)가 그레이 레벨 환산부(410)에서 환산된 그레이 레벨에 따라 디스플레이하거나 변색된다. 따라서, 디스플레이부(300)의 전면에서, 사용자는 선명도 또는 콘트라스트가 향상된 영상을 시청할 수 있게 된다.
반면, 도 11에 도시된 바와 같이 전원부(600)에서 전원을 차단하는 경우, 디스플레이부(300)는 오프(off) 상태를 유지하거나 오프 상태로 변한다. 바꾸어 말하면, 투명 디스플레이(310) 및 투과율 조절 소자(320)는 영상을 디스플레이하거나 변색되지 않으므로, 디스플레이부(300)는 투명한 창(window)역할을 하게 된다. 따라서, 디스플레이부(300)는 배면에 스테인드글라스(stained glass)나 그림 등과 같은 예술 작품을 배치함으로써 미적 도구로 활용될 수 있다.
이상으로 디스플레이 장치(1)의 구성 및 각 구성의 역할을 실시예들을 바탕으로 설명하였으며, 이하에서는 주어진 흐름도를 참조하여 디스플레이 장치(1)의 제어방법을 살펴보기로 한다.
도 12은 디스플레이 장치의 제어방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.
도 12을 참조하면, 먼저 제어부(400)가 디스플레이부(300)가 온(on) 상태에 있는지를 판단한다(700). 다시 말하면, 디스플레이부(300)가 전원부(600)로부터 전원을 공급받고 있는 상태인지 판단한다.
만약, 디스플레이부(300)가 전원을 공급받고 있는 상태가 아니라면, 바로 종료 단계로 넘어간다.
그리고 디스플레이부(300)가 전원을 공급받고 있는 상태라면, 영상 처리부(200)가 영상 데이터의 그레이 값을 리딩(reading)한다(710). 여기서, 영상 데이터는, 통신부(100)에서 획득한 영상 데이터를 포함할 수도 있으나, 바람직하게는 영상 처리부(200)에서 영상 처리 과정을 거친 후의 영상 데이터를 의미하는 것으로 한다. 또한, 영상은 단일 영상, 프레임 영상, 동영상을 모두 포함하는 개념이라고 볼 수 있다. 영상이 프레임 영상이나 동영상과 같이 복수의 영상을 포함하는 경우, 영상 처리부(100)는 복수의 영상에 대해 시간 순서에 따라 영상 처리를 수행하고, 시간 순서에 따라 영상의 　데이터의 그레이 값을 리딩하는 것으로 한다.
다음으로, 제어부(400)가 리딩된 그레이 값을 투과율 조절 소자의 그레이 레벨로 환산한다(720).
이에 대한 구체적 설명을 위해, 투과율 조절 소자(320)에 대해 먼저 언급하면, 투과율 조절 소자(320)는 적어도 하나 이상의 그레이 레벨로 변색될 수 있으며, 그 평면적인 구성에 있어서 하나의 패널로 구성되거나, 독립적으로 제어되는 복수의 패널로 구성될 수 있는 것으로 한다.
투과율 조절 소자(320)가 하나의 패널로 구성되는 경우, 제어부(400)는 영상마다 하나의 그레이 레벨로 환산한다. 일 예에 따르면, 제어부(400)는 영상 데이터의 그레이 값 중 가장 작은 값(혹은 가장 어두운 값)을 기준으로 하여 그레이 레벨을 환산할 수 있으며, 이는 도 7을 통해 설명한 바 있다.
다른 예에 따르면, 제어부(400)는 영상 데이터의 그레이 값의 평균 값을 기준으로 하여 그레이 레벨을 환산할 수도 있다. 물론, 상술한 바는 예시들에 불과하므로 기준 값은 달라질 수 있다.
투과율 조절 소자(320)가 독립된 복수의 패널로 구성되는 경우, 제어부(400)는 영상마다 복수의 패널 각각에 대응하여 그레이 레벨을 환산하며, 이에 대해서는 도 9를 통해 상술한 바 있다.
그레이 레벨이 환산되면, 투명 디스플레이(310)는 710단계에서 리딩된 그레이 값으로 출력하고, 투과율 조절 소자는(320)는 환산된 그레이 레벨로 출력한다. 다시 말하면, 투명 디스플레이부(310)는 영상 처리부(200)에서 처리된 영상 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하고, 투과율 조절 소자(320)는 환산된 그레이 레벨에 따라 디스플레이하거나 변색된다.
투과율 조절 소자(320)가 하나의 패널로 구성된 경우에는, 투과율 조절 소자(320)가 하나의 그레이 레벨로 디스플레이되거나 변색된다. 반면, 투과율 조절 소자(320)가 복수의 패널로 구성된 경우에는, 각 패널이 그에 대응하여 환산된 그레이 레벨로 각각 디스플레이하거나 변색된다. 따라서, 투과율 조절 소자(320)는 패널에 따라 다른 컬러를 디스플레이할 수 있으며, 결과적으로는 투명 디스플레이(310)에서 디스플레이되는 영상의 위치나 컬러에 따라 투과율 조절 소자(320)의 각 패널이 디스플레이하는 컬러 또한 조절되게 된다. 즉, 투과율 조절 소자(320)가 로컬 디밍으로 동작하는 것이다.
예를 들어, 투명 디스플레이(310)에서 화이트 컬러를 디스플레이하는 부분의 배면에 위치한 패널은 변색하지 않고, 블랙 컬러를 디스플레이하는 부분의 배면에 위치한 패널은 낮은 그레이 레벨로 변색됨으로써, 투명 디스플레이(310)에서 디스플레이되는 영상의 선명도 또는 콘트라스트를 더욱 효율적으로 조절하게 되는 것이다.
한편, 투명 디스플레이(310) 및 투과율 조절 소자(320)의 기판이 유리가 아닌 플라스틱과 같은 필름형태로 구성되고, 투명 전극층이 탄소나노튜브, 그래핀, 은나노와이어, 투명전도산화물, 고분자전도체 등으로 구성됨으로써, 디스플레이부(300)가 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 형성할 수도 있음은 앞서 언급한 바 있다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 제어 방법의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 통신부 　　　　　　　　 　　　　　　200: 영상 처리부
300: 디스플레이부 　　　　 　　　　310: 투명 디스플레이
320: 투과율 조절 소자 　　 　　400: 제어부
410: 그레이 레벨 환산부 　　 420: 디스플레이 제어부
500: 저장부 　　　　　　　　　　　　　　 600: 전원부

Claims (23)

  1. 자발광(自發光)형 투명 디스플레이; 및
    투명 전자소자로 형성되고, 상기 투명 디스플레이 배면에 위치하여, 상기 투명 디스플레이를 투과하는 외광(外光)의 투과율을 조절하는 투과율 조절 소자;
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 디스플레이는,
    투명 OLED(Organic Light Emitting Display)를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과율 조절 소자는,
    전기변색 소자(Electrochromic Device)를 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과율 조절 소자는,
    복수의 그레이 레벨에 따라 변색 가능한 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 그레이 레벨은,
    레벨이 낮을수록 어두운 컬러를 나타내고, 레벨이 높을수록 밝은 컬러를 나타내는 디스플레이 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 디스플레이는, 영상을 디스플레이하고,
    상기 투과율 조절 소자는, 상기 영상의 그레이 값에 대응하여 상기 복수의 그레이 레벨 중 적어도 하나의 그레이 레벨로 변색됨으로써 상기 외광의 투과율을 조절하는 디스플레이 장치. 　　
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 투명 디스플레이는, 적어도 하나의 제 1영역으로 형성되고,
    상기 투과율 조절 소자는, 상기 제 1영역 각각의 위치 및 크기에 대응되도록 적어도 하나의 제 2영역으로 분할되는 디스플레이 장치. 　
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2영역에 대응되는 제 1영역의 그레이 값에 기초하여 상기 제 2영역의 그레이 레벨을 환산하는 제어부;
    를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2영역은,
    상기 복수의 그레이 레벨 중, 상기 환산된 그레이 레벨로 변색되는 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1영역의 그레이 값이 작을수록 대응되는 상기 제 2영역은 어두운 컬러로 변색되도록 상기 그레이 레벨을 환산하고, 상기 제 1영역의 그레이 값이 클수록 대응되는 상기 제 2영역은 밝은 컬러로 변색되도록 상기 그레이 레벨을 환산하는 디스플레이 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1영역의 그레이 값 중 가장 낮은 값을 기준으로 상기 그레이 레벨을 환산하는 디스플레이 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 투명 디스플레이 또는 상기 투과율 조절 소자의 온/오프(on/off)를 제어하는 디스플레이 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 디스플레이 및 상기 투과율 조절 소자는,
    플렉서블(flexible) 디스플레이를 형성하는 디스플레이 장치.
  14. 자발광(自發光)형 투명 디스플레이가 영상을 디스플레이하고; 및
    투명 전자소자로 형성된, 투과율 조절 소자가 상기 투명 디스플레이를 투과하는 외광(外光)의 투과율을 조절하는;
    것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 투명 디스플레이는,
    투명 OLED(Organic Light Emitting Display)를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 투과율 조절 소자는,
    전기변색 소자(Electrochromic Device)를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 투과율 조절 소자가 외광의 투과율을 조절하는 것은,
    상기 투과율 조절 소자가 상기 영상의 그레이 값에 대응하여 적어도 하나의 그레이 레벨로 변색되는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 　
    상기 투명 디스플레이는, 적어도 하나의 제 1영역으로 형성되고,
    상기 투과율 조절 소자는, 상기 제 1영역 각각의 위치 및 크기에 대응되도록 적어도 하나의 제 2영역으로 분할되는 디스플레이 장치의 제어 방법. 　
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2영역에 대응되는 제 1영역의 그레이 값에 기초하여 상기 제 2영역의 그레이 레벨을 환산하는;
    것을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 투과율 조절 소자가 적어도 하나의 그레이 레벨로 변색되는 것은,
    상기 제 2영역이　상기 환산된 그레이 레벨로 변색되는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 그레이 레벨을 환산하는 것은,
    상기 제 1영역의 그레이 값이 작을수록 대응되는 상기 제 2영역은 어두운 컬러로 변색되도록 상기 그레이 레벨을 환산하고, 상기 제 1영역의 그레이 값이 클수록 대응되는 상기 제 2영역은 밝은 컬러로 변색되도록 상기 그레이 레벨을 환산하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 그레이 레벨을 환산하는 것은,
    상기 제 1영역의 그레이 값 중 가장 낮은 값을 기준으로 상기 그레이 레벨을 환산하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 투명 디스플레이 또는 상기 투과율 조절 소자의 온/오프(on/off)를 제어하는;
    　것을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6145966B2 (ja) 2012-05-09 2017-06-14 ソニー株式会社 表示装置
JP6123342B2 (ja) 2013-02-20 2017-05-10 ソニー株式会社 表示装置
JP6391952B2 (ja) * 2014-03-17 2018-09-19 ソニー株式会社 表示装置及び光学装置
US10001681B2 (en) * 2014-09-03 2018-06-19 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
KR102555053B1 (ko) * 2015-06-29 2023-07-14 아이엠이씨 브이제트더블유 유기층의 고해상도 패턴화 방법
CN106504711B (zh) * 2015-09-07 2019-06-11 中华映管股份有限公司 透明显示装置及其透明显示面板的驱动方法
US9666118B2 (en) * 2015-10-01 2017-05-30 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Transparent display apparatus
US10331260B2 (en) * 2015-10-30 2019-06-25 Essential Products, Inc. Variable transparency layers for electronic devices
US9864400B2 (en) 2015-10-30 2018-01-09 Essential Products, Inc. Camera integrated into a display
EP3486708B1 (en) * 2016-07-12 2022-04-06 Sony Group Corporation Image display device, and display device
GB201700530D0 (en) * 2017-01-12 2017-03-01 Purelifi Ltd Display apparatus
CN107610656A (zh) * 2017-11-09 2018-01-19 倍晶生物科技（上海）有限公司 一种背景光线调节装置及显示系统
TWI660634B (zh) 2017-12-26 2019-05-21 Industrial Technology Research Institute 雙介質顯示面板之驅動方法及應用其之電子裝置及顯示系統
WO2019209911A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-31 Lc-Tec Displays Ab Viewing direction independent single-layer, pixelated light dimming filter
CN108417179B (zh) * 2018-05-16 2023-12-05 京东方科技集团股份有限公司 发光器件及显示装置
US10847098B2 (en) * 2018-09-28 2020-11-24 Dell Products, Lp Method and apparatus for regional liquid crystal display back light unit dimming using electrochromic material
CN113362743A (zh) * 2020-03-03 2021-09-07 群创光电股份有限公司 显示装置
WO2022030359A1 (ja) * 2020-08-05 2022-02-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 表示装置、および、制御方法
CN112992053A (zh) * 2021-03-29 2021-06-18 维沃移动通信有限公司 一种显示基板、显示面板及其驱动方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064354A (en) * 1998-07-01 2000-05-16 Deluca; Michael Joseph Stereoscopic user interface method and apparatus
JP4628770B2 (ja) * 2004-02-09 2011-02-09 株式会社日立製作所 照明装置を備えた画像表示装置及び画像表示方法
WO2005088594A1 (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Fujitsu Limited 表示装置及びその駆動方法
JPWO2006028080A1 (ja) * 2004-09-06 2008-05-08 富士フイルム株式会社 透過率調整体ユニット、面状照明装置、それを用いる液晶表示装置および透過率調整体の配置方法
US7796179B2 (en) * 2005-02-03 2010-09-14 Nikon Corporation Display device, electronic apparatus and camera
JP2013142804A (ja) * 2012-01-11 2013-07-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置及び表示装置の駆動方法。
TWI466094B (zh) * 2012-05-28 2014-12-21 Acer Inc 透明顯示裝置及其透明度調整方法
KR20140001502A (ko) * 2012-06-27 2014-01-07 엘지이노텍 주식회사 전기변색소자 및 그 제조 방법

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