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KR20120127085A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20120127085A
KR20120127085A KR1020110045337A KR20110045337A KR20120127085A KR 20120127085 A KR20120127085 A KR 20120127085A KR 1020110045337 A KR1020110045337 A KR 1020110045337A KR 20110045337 A KR20110045337 A KR 20110045337A KR 20120127085 A KR20120127085 A KR 20120127085A
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KR
South Korea
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transparent electrode
electrode
display panel
image
charged particles
Prior art date
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Application number
KR1020110045337A
Other languages
English (en)
Inventor
오일수
이창호
고희주
송형준
조세진
윤진영
이보라
송영우
이종혁
김성철
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Filing date
Publication date
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Priority to KR1020110045337A priority Critical patent/KR20120127085A/ko
Priority to US13/213,509 priority patent/US8736546B2/en
Priority to CN201110263277.XA priority patent/CN102790074B/zh
Priority to TW101108370A priority patent/TWI548906B/zh
Publication of KR20120127085A publication Critical patent/KR20120127085A/ko
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Abstract

표시 장치는 상 측 방향으로 이미지를 표시하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 위치하며, 상기 이미지에 대응하는 영역에 대해 선택적으로 빛을 투과 또는 반사하는 반사 패널을 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 패널이 적층된 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 이미지를 표시하는 장치이다.
최근, 소정의 목적을 위해 서로 다른 기능을 하는 복수의 패널이 적층된 표시 장치가 주목 받고 있으며, 복수의 패널이 적층된 표시 장치 중 액정을 이용해 선택적으로 외광을 반사하는 반사 패널과 이미지를 표시하는 표시 패널이 적층된 표시 장치가 개시되었었다.
그런데, 이러한 종래의 표시 장치는 표시 패널에서 발광된 빛이 반사 패널을 투과하면서 반사 패널에 포함된 액정에 의해 휘도가 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외광을 선택적으로 반사하는 반사 패널을 포함하더라도, 휘도가 저하되는 것이 억제된 표시 장치를 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 상 측 방향으로 이미지를 표시하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 위치하며, 상기 이미지에 대응하는 영역에 대해 선택적으로 빛을 투과 또는 반사하는 반사 패널을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 표시 패널은 상기 이미지가 표시되는 경로 상에 상기 상 측 방향으로 순차적으로 적층된 위상 지연판 및 편광판을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 이미지를 형성하는 복수의 화소(pixel) 영역, 및 상기 복수의 화소 영역 중 이웃하는 화소 영역 사이에 위치하는 비화소 영역을 포함할 수 있다.
상기 반사 패널은 상기 화소 영역에 대응하는 제1 투명 전극, 상기 제1 투명 전극과 이웃하며, 상기 비화소 영역에 대응하는 이웃 전극, 상기 화소 영역에 대응하며, 이격 공간을 사이에 두고 상기 제1 투명 전극과 대향하는 제2 투명 전극, 및 상기 이격 공간에 위치하며, 빛을 반사하는 하전 입자를 포함할 수 있다.
상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극에 전계를 인가하면, 상기 하전 입자는 상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극에 대응하여 상기 제2 투명 전극 측에 위치할 수 있다.
상기 이웃 전극 및 상기 제2 투명 전극에 전계를 인가하면, 상기 하전 입자는 상기 이웃 전극 및 상기 제2 투명 전극에 대응하여 상기 이웃 전극 측에 위치할 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 화소 영역에 대응하여 빛을 발광하여 상기 이미지를 형성할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 의하면, 외광을 선택적으로 반사하는 반사 패널을 포함하더라도, 휘도가 저하되는 것이 억제된 표시 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100) 및 반사 패널(200)을 포함한다.
표시 패널(100)은 상 측 방향으로 이미지(IM)를 표시하며, 이미지(IM)는 선택적으로 반사 패널(200)을 투과한다. 표시 패널(100)은 제1 기판(110), 제2 기판(120), 구동부(130), 유기 발광 소자(140), 위상 지연판(150) 및 편광판(160)을 포함한다.
제1 기판(110)은 유리, 석영, 세라믹 및 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판으로 형성된다. 그러나 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 기판(110)이 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있다.
제2 기판(120)은 제1 기판(110)과 대향하며, 유기 발광 소자(140) 및 구동 회로부(130)를 커버한다. 제2 기판(120)은 유리, 석영 및 플라스틱 등과 같은 투명한 물질로 형성된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제2 기판(120)은 유기 발광 소자(140)와 소정 간격 이격되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 제2 기판은 유기 발광 소자에 증착된 박막 봉지층(thin film encapsulation layer)일 수 있다.
제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에는 제1 기판(110) 상에 형성된 구동 회로부(130) 및 유기 발광 소자(140)가 위치하고 있다.
구동부(130)는 스위칭 및 구동 박막 트랜지스터(10, 20)(도 2에 도시)를 포함하며, 유기 발광 소자(140)를 구동한다. 유기 발광 소자(140)는 구동부(130)로부터 전달받은 구동 신호에 따라 빛을 방출하여 상 측 방향으로 이미지(IM)를 표시한다.
유기 발광 소자(140) 및 구동부(130)의 구체적인 구조는 도 2 및 도 3에 나타나 있으나, 본 발명의 실시예가 도 2 및 도 3에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니다. 유기 발광 소자(140) 및 구동부(130)는 해당 기술 분야의 전문가가 용이하게 변형 실시할 수 있는 범위 내에서 다양한 구조로 형성될 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 표시 패널(100)의 내부 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소의 구조를 나타낸 배치도이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 표시 패널(100)은 하나의 화소마다 각각 형성된 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전 소자(80), 그리고 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)(140)를 포함한다. 여기서, 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20) 및 축전 소자(80)를 포함하는 구성을 구동부(130)라 한다. 그리고, 구동부(130)는 제1 기판(110)의 일 방향을 따라 배치되는 게이트 라인(151), 게이트 라인(151)과 절연 교차되는 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 더 포함한다. 여기서, 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 이미지(IM)를 표시하는 최소 단위인 하나의 화소 영역(PA)이 정의되며, 복수개의 화소 영역(PA)이 이미지(IM)를 형성한다. 또한, 복수의 화소 영역(PA) 중 이웃하는 화소 영역(PA) 사이에는 비화소 영역(NPA)이 위치하고 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 하나의 화소 영역(PA)이 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 정의되나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 하나의 화소 영역(PA)은 이미지(IM)를 표시하는 최소 단위라면 어떠한 구성으로도 정의될 수 있다.
유기 발광 소자(140)는 제1 전극(710)과, 제1 전극(710) 상에 형성된 유기 발광층(720)과, 유기 발광층(720) 상에 형성된 제2 전극(730)을 포함한다. 여기서, 제1 전극(710)은 정공 주입 전극인 양극(anode)이며, 제2 전극(730)은 전자 주입 전극인 음극(cathode)이 된다. 그러나 본 발명의 일 실시예가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 패널(100)의 구동 방법에 따라 제1 전극(710)이 음극이 되고, 제2 전극(730)이 양극이 될 수도 있다. 제1 전극(710) 및 제2 전극(730)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(720) 내부로 주입되며, 유기 발광층(720) 내부로 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exiton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 유기 발광층(720)의 발광이 이루어진다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(100)에서 유기 발광 소자(140)는 제2 기판(120) 방향으로 빛을 방출한다. 즉, 유기 발광 소자(140)는 전면 발광형이다. 여기서, 유기 발광 소자(140)가 제2 기판(120) 방향인 상 측 방향으로 빛을 방출하기 위해, 제1 전극(710) 및 제2 전극(730) 중 제2 전극(730) 이상은 광 투과성 도전 물질로 이루어진다.
축전 소자(80)는 층간 절연막(161)을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 축전판(158, 178)을 포함한다. 여기서, 층간 절연막(161)은 유전체가 되며, 축전 소자(80)에서 축전된 전하와 양 축전판(158, 178) 사이의 전압에 의해 축전 소자(80)의 축전 용량이 결정된다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173) 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로서 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며 어느 한 축전판(158)과 연결된다.
구동 박막 트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(140)의 유기 발광층(720)을 발광시키기 위한 구동 전원을 제2 전극(730)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 스위칭 드레인 전극(174)과 연결된 축전판(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 다른 한 축전판(178)은 각각 공통 전원 라인(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 제1 전극(710)과 동일한 층에 위치하고 있으며, 제1 전극(710)과 연결되어 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 구동 드레인 전극(177)은 제1 전극(710)과 동일한 층에 위치하고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 드레인 전극은 제1 전극과 다른 층에 위치하여 절연막에 형성된 개구부 등을 통해 제1 전극과 접속할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막 트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막 트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(140)로 흘러 유기 발광 소자(140)가 발광하게 되며, 유기 발광 소자(140)로부터 발광된 빛에 의해 표시 패널(100)은 이미지(IM)를 표시한다.
위상 지연판(150) 및 편광판(160)은 이미지(IM)가 표시되는 경로 상에 상 측 방향으로 순차적으로 적층되어 있다.
위상 지연판(150)은 유기 발광 소자(140)와 제2 기판(120) 사이에 위치하고 있다. 위상 지연판(150)은 위상 지연판(150)을 통과하는 빛의 위상을 λ/4만큼 지연시켜 빛의 광축을 변환시키는 역할을 한다. 위상 지연판(150)과 제2 기판(120) 사이에는 편광판(160)이 위치하고 있다.
편광판(160)은 위상 지연판(150)과 함께 제2 기판(120)에 부착되어 있다. 편광판(160)은 편광판(160)을 통과하는 빛을 선편광시키며, 위상 지연판(150)과 함께 외부로부터 유기 발광 소자(140)로 조사되는 외광의 반사를 억제하여 유기 발광 소자(140)로부터 표시되는 이미지를 향상시키는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 위상 지연판(150) 및 편광판(160)은 유기 발광 소자(140)와 제2 기판(120) 사이에서 제2 기판(120)에 부착되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 위상 지연판 및 편광판은 제2 기판(120)과 후술할 제1 투명 전극(231) 사이에서 제2 기판(120)에 부착되어 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100)은 일례로서 유기 발광 소자(140)를 포함하는 유기 발광 표시 패널로서 설명하였으나, 본 발명은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel), 복수의 발광 소자(light emitting diode, LED)가 배치된 표시 패널 및 전계 방출 표시 패널(field emission display panel) 등 중 어느 하나일 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면 표시 패널(100) 상에는 반사 패널(200)이 위치하고 있다.
반사 패널(200)은 표시 패널(100)이 표시하는 이미지(IM)에 대응하는 영역에 대해 선택적으로 빛을 투과 또는 반사한다. 반사 패널(200)은 제2 기판(120), 제3 기판(210), 구동 전극(230), 제2 투명 전극(240) 및 하전 입자(250)를 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 반사 패널(200)은 제2 기판(120)을 표시 패널(100)과 공용하나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 반사 패널은 제2 기판(120) 상에 위치하는 다른 기판을 포함할 수 있다.
제3 기판(210)은 제2 기판(120)과 대향하며, 제2 기판(120)과 함께 구동 전극(230), 제2 투명 전극(240) 및 하전 입자(250)를 커버한다. 제3 기판(210)은 유리, 석영 및 플라스틱 등과 같은 투명한 물질로 형성된다. 제3 기판(210)에는 제2 투명 전극(240)이 형성되어 있으며, 제2 기판(120)에는 하전 입자(250)를 사이에 두고 제2 투명 전극(240)과 대향하는 구동 전극(230)이 형성되어 있다.
구동 전극(230), 제2 투명 전극(240) 및 하전 입자(250)는 도 2 및 도 3을 참조하여, 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 구동 전극(230)은 제2 기판(120) 상에 위치하며, 제1 투명 전극(231) 및 이웃 전극(232)을 포함한다.
제1 투명 전극(231)은 표시 패널(100)의 화소 영역(PA)에 대응하며, 이웃 전극(232)은 제1 투명 전극(231)과 이웃하여 표시 패널(100)의 비화소 영역(NPA)에 대응하고 있다. 제1 투명 전극(231) 및 이웃 전극(232)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질을 포함한다. 제1 투명 전극(231) 및 이웃 전극(232)은 하전 입자(250)가 위치하는 이격 공간를 사이에 두고 제2 투명 전극(240)과 대향하고 있으며, 제1 투명 전극(231) 및 이웃 전극(232) 중 어느 하나는 선택적으로 제2 투명 전극(240)과 함께 양성 또는 음성을 띤 하전 입자(250)를 구동하기 위한 전계를 형성한다. 제1 투명 전극(231) 및 이웃 전극(232) 중 하나 이상은 제2 기판(120) 상에 형성될 수 있는 박막 트랜지스터(thin film transistor)(미도시)에 의해 신호를 인가 받아 선택적으로 구동되는 액티브 매트릭스(active matrix, AM) 방식으로 구동되거나, 또는 상호 교차하는 복수의 신호선들(미도시)에 의해 신호를 인가 받아 선택적으로 구동되는 패시브 매트릭스(passive matrix, PM) 방식으로 구동될 수 있다.
제2 투명 전극(240)은 화소 영역(PA)에 대응하여 제3 기판(210) 전체에 걸쳐서 형성되어 있으며, 하전 입자(250)가 위치하는 이격 공간을 사이에 두고 제1 투명 전극(231) 및 이웃 전극(232)과 대항하고 있다.
하전 입자(250)는 제2 투명 전극(240)과 구동 전극(230) 사이의 이격 공간에 위치하며, 빛을 반사하여 백색을 띠며 일 극성으로 하전되어 있다. 하전 입자(250)는 제1 투명 전극(231) 및 제2 투명 전극(240)에 전계가 인가되면 제1 투명 전극(231) 및 제2 투명 전극(240)에 대응하여 제2 투명 전극(240) 측에 위치하여 표시 패널(100)의 화소 영역(PA)에 대응하여 위치하고, 이웃 전극(232) 및 제2 투명 전극(240)에 전계가 인가되면 이웃 전극(232) 및 제2 투명 전극(240)에 대응하여 이웃 전극(232) 측에 위치하여 표시 패널(100)의 비화소 영역(NPA)에 대응하여 위치한다. 하전 입자(250)는 티타늄 산화물(TiO2) 또는 실리콘 산화물(SiO2) 등에 안료를 착색하여 만들어질 수 있다. 하전 입자(250)는 고유 전하를 나타낼 수도 있고, 전하조절제(charge control agent)를 이용하여 명시적으로 하전될 수도 있고, 용매에 부유하면서 전하를 얻을 수도 있다. 여기서, 전하조절제는 폴리머이거나 비폴리머일 수도 있고, 이온성이거나 비이온성일 수도 있으며, 소듐 도데실벤젠술포네이트, 금속 비누, 폴리부텐 숙신이미드, 말레익 무수물 코폴리머, 비닐 피리딘 코폴리머, 비닐피롤리돈 코폴리머, 아크릴(메타크릴)산 코폴리머 등이 가능하다. 하전 입자(250)는 유체 내에 분산되어 있을 수 있으며, 이 때, 유체는 하전 입자(250)의 높은 이동도를 위하여 점도가 낮으며 화학반응을 억제하기 위하여 유전상수도 낮은 것이 바람직하다. 또한, 유체는 투명한 것이 바람직하며, 유체는 데카하이드로 나프탈렌, 5-에틸리덴-2-노르보르덴, 지방유, 파라핀유 등의 하이드로 카본; 톨루엔, 크실렌, 페닐크실릴에탄, 도데실 벤젠 및 알킬나프탈렌 등의 방향족 하이드로 카본; 퍼플루오르데칼린, 퍼플루오르톨루엔, 퍼플루오르크실렌, 디클로로벤조트리플루오라이드, 3,4,5-트리클로로벤조트리플루어라이드, 클로로펜타플루오르-벤젠, 디클로로노네인, 펜타클로로벤젠 등의 할로겐화 용매 등을 포함할 수 있다. 이와 같이, 하전 입자(250)가 선택적으로 화소 영역(PA) 또는 비화소 영역(NPA)에 대응하여 위치함으로써, 반사 패널(200)은 표시 패널(100)의 화소 영역(PA)에 대해 선택적으로 빛을 투과 또는 반사한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 패널(200)의 하전 입자(250)는 빛을 반사하여 백색을 띠나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사 패널의 하전 입자는 빛을 흡수하거나 반사하여 흑색, 붉은색, 녹색 및 파란색 등 중 어느 하나의 색을 띨 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 표시 패널(100) 및 반사 패널(200)의 구동에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 표시 패널(100)만을 이용해 이미지를 표시할 경우, 반사 패널(200)의 제2 투명 전극(240) 및 이웃 전극(232) 각각에 전위차(+, -)를 가지는 전압을 인가하여 제2 투명 전극(240)과 이웃 전극(232) 사이에 전계를 발생시키면, 전기적으로 양성(positive) 또는 음성(negative)을 띠고 있는 하전 입자(250)는 반대 극성의 전압이 인가된 이웃 전극(232)으로 이동하게 되어 하전 입자(250)가 표시 패널(100)의 비화소 영역(NPA)에 대응하여 위치됨으로써, 반사 패널(200)은 표시 패널(100)의 화소 영역(PA)에 대해 빛을 투과시키는 모드로 구동된다. 이때, 표시 패널(100)을 구동하면, 화소 영역(PA)에 대응하는 유기 발광층(720)으로부터 발생된 제1 빛(L1)이 반사 패널(200)을 투과하여 외부에서 시인됨으로써, 사용자는 표시 패널(100)에서 표시하는 이미지(IM)를 시인하게 된다. 특히, 유기 발광층(720)이 각 화소 영역(PA)에 따라 다양한 빛을 발생할 경우, 사용자는 각 화소 영역(PA)에서 시인되는 다양한 빛에 의해 컬러풀(colorful)한 이미지를 시인하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 반사 패널(200)이 화소 영역(PA)에 대해 투과 모드로 구현되더라도, 표시 패널(100)에서 발광된 빛이 반사 패널(200)을 투과하면서 액정과 같은 입자를 투과하지 않기 때문에, 휘도 저하가 억제된다.
한편, 외부로부터 표시 패널(100)로 입사되는 외광인 제2 빛(L2)은 편광판(160) 및 위상 지연판(150)을 투과한 후 유기 발광 소자(140)에 의해 반사되더라도 다시 위상 지연판(150)을 투과하여 편광판(160)에 흡수되기 때문에, 표시 패널(100)에 의한 외광 반사가 억제된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 반사 패널(200)과 표시 패널(100) 사이에 위상 지연판(150) 및 편광판(160)이 순차적으로 적층됨으로써, 표시 패널(100)에 의한 외광 반사가 억제된다.
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 반사 패널(200)만을 이용해 이미지를 표시할 경우, 반사 패널(200)의 제1 투명 전극(231) 및 제2 투명 전극(240) 각각에 전위차(+, -)를 가지는 전압을 인가하여 제1 투명 전극(231)과 제2 투명 전극(240) 사이에 전계를 발생시키면, 전기적으로 양성 또는 음성을 띠고 있는 하전 입자(250)는 반대 극성의 전압이 인가된 제2 투명 전극(240)으로 이동하게 되어 하전 입자(250)가 표시 패널(100)의 화소 영역(PA)에 대응하여 위치됨으로써, 반사 패널(200)은 표시 패널(100)의 화소 영역(PA)에 대해 빛을 반사시키는 모드로 구동된다. 이때, 사용자는 외부로부터 반사 패널(200)로 입사되어 하전 입자(250)에서 반사된 제3 빛(L3)을 인식하게 된다. 하전 입자(250)가 사용자에 가깝게 제2 투명 전극(240) 측으로 이동하면 사용자는 하전 입자(250)의 색상을 강하게 인식하고, 하전 입자(250)가 제1 투명 전극(231) 측으로 이동하면 사용자는 하전 입자(250)의 색상을 약하게 인식한다. 이러한, 하전 입자(250)의 이동은 전기 영동에 의한 것이며, 이로 인해 반사 패널(200)만으로도 이미지가 표시된다.
한편, 외부로부터 비화소 영역(NPA)에 대응하여 반사 패널(200)을 지나 표시 패널(100)로 입사되는 외광인 제4 빛(L4)은 편광판(160) 및 위상 지연판(150)을 투과한 후 유기 발광 소자(140)에 의해 반사되더라도 다시 위상 지연판(150)을 투과하여 편광판(160)에 흡수됨으로써, 표시 패널(100)에 의한 외광 반사가 억제되며, 이로 인해 복수의 화소 영역(PA) 중 이웃하는 화소 영역(PA) 사이에 위치하는 비화소 영역(NPA)은 사용자에 의해 흑색(black)으로 인식되기 때문에, 반사 패널(200)이 표시하는 이미지의 계조비(contrast ratio)가 향상된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 반사 패널(200)만으로도 하전 입자(250)가 가지는 색상 및 외광 흡수에 따른 흑색을 이용해 이미지를 표시함으로써, 표시 패널(100)을 구동하기 위한 구동 전원을 절감할 수 있다. 이는 표시 패널(100)의 수명을 향상시키는 요인으로서 작용하기 때문에, 전체적인 표시 장치의 수명이 향상된다.
나아가, 상술한 바와 같은 구동을 각 화소 영역(PA) 별로 선택적으로 구동할 경우, 하전 입자(250)가 가지는 색상, 유기 발광층(720)으로부터 발광되는 색상 및 위상 지연판(150) 및 편광판(160)에 의해 구현되는 흑색을 다양하게 선택적으로 각 화소 영역(PA) 별로 사용자에게 인식하게 구동함으로써, 건물 내부 또는 건물 외부 등의 다양한 조도를 가지는 환경에 대응하여 표시 장치를 구동할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
표시 패널(100), 반사 패널(200)

Claims (7)

  1. 상 측 방향으로 이미지를 표시하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 위치하며, 상기 이미지에 대응하는 영역에 대해 선택적으로 빛을 투과 또는 반사하는 반사 패널
    을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 표시 패널은 상기 이미지가 표시되는 경로 상에 상기 상 측 방향으로 순차적으로 적층된 위상 지연판 및 편광판을 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 표시 패널은,
    상기 이미지를 형성하는 복수의 화소(pixel) 영역; 및
    상기 복수의 화소 영역 중 이웃하는 화소 영역 사이에 위치하는 비화소 영역을 포함하는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 반사 패널은,
    상기 화소 영역에 대응하는 제1 투명 전극;
    상기 제1 투명 전극과 이웃하며, 상기 비화소 영역에 대응하는 이웃 전극;
    상기 화소 영역에 대응하며, 이격 공간을 사이에 두고 상기 제1 투명 전극과 대향하는 제2 투명 전극; 및
    상기 이격 공간에 위치하며, 빛을 반사하는 하전 입자
    를 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극에 전계를 인가하면, 상기 하전 입자는 상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극에 대응하여 상기 제2 투명 전극 측에 위치하는 표시 장치.
  6. 제4항에서,
    상기 이웃 전극 및 상기 제2 투명 전극에 전계를 인가하면, 상기 하전 입자는 상기 이웃 전극 및 상기 제2 투명 전극에 대응하여 상기 이웃 전극 측에 위치하는 표시 장치.
  7. 제3항에서,
    상기 표시 패널은 상기 화소 영역에 대응하여 빛을 발광하여 상기 이미지를 형성하는 유기 발광 소자를 더 포함하는 표시 장치.
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