자발광형 디스플레이가 적용된 기기에서 소모 전력을 저감시키기 위한 방법 및 장치 document_id A220623111019

최근 컴퓨터의 비약적인 발전과 인터넷의 보급의 확대와 더불어, 다양한 형태와 용도를 갖는 디스플레이 장치들이 출현하고 있다. 이들은 디지털 TV, 모니터 등 다소 큰 디스플레이를 요하는 기기로부터, 휴대폰, PDA 등 작고 편리한 디스플레이를 요하는 휴대용 기기들까지 다양한 기기들에 탑재된다. 그런데, 특히 휴대용 기기는 대형 기기와는 달리 충전식 배터리에 의하여 전원을 공급받기 때문에, 전력 소모를 줄임으로써 사용시간을 늘이는 것이 매우 중요한 관심사이다. 디스플레이 장치는 크게, LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 투과형 디스플레이 장치와 PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 자발광 디스플레이 장치로 구분할 수 있다. 투과형 디스플레이 장치의 일환으로 상기 LCD는 기본적으로, 백라이트 유닛으로부터 백색의 백라이트를 제공받아 이를 액정 층을 통하여 통과시키거나 차단시키는 방식을 사용한다. 상기 LCD는 상기 액정 층의 양쪽 면에 구비된 전극에 가해지는 전압에 따라 배열을 달리함으로써 상기 백라이트의 투과비를 조절한다. 이때 투과된 빛은 컬러 필터에 의하여 컬러 색상으로 변환되어 외부로 출사된다. 상기 LCD와 같은 투과형 디스플레이 장치에서 전력을 저감하기 위해서는 상기 백라이트 광원의 밝기를 영상 정보와 상관 없이 일률적으로 조정하는 방식이 사용된다. 영상 정보가 흑색을 나타내든지 백색을 나타내든지와 관계없이 백라이트 광원에서 소모되는 전력은 동일하기 때문이다. 자발광형 디스플레이 장치의 일환으로 OLED의 발광 원리를 살펴보면, 상기 OLED는 유기물 박막의 양면에 전글을 배치하고, 이 전극을 통하여 주입된 전자(electron)와 정공(hole)의 여기자(excition)를 형성하고 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛을 발생하는 장치이다. 상기 자발광형 디스플레이 장치는 상기 유기물 박막에 포함된 유기물 종류에 따라 RGB 색상을 발함으로써 완전 컬러(Full color)를 구현할 수 있다. 이때, 발생하게되는 빛의 세기는 순수하게 전원에서 공급되는 전류의 세기에 의하여 결정된다. 상기 자발광형 디스플레이 장치는 상기 투과형 디스플레이 장치에와 달리 백라이트가 없는 자발광 소자의 특성상 입력 신호 크기의 저감을 통해서만 소비전력의 효율을 높일 수 있다. 즉, 상기 투과형 디스플레이 장치는 휘도에 상관없이 일정한 전력을 소모하지만, 상기 자발광형 디스플레이 장치는 흐르는 전류(소비전력)에 비례하게 된다. 상기 자발광형 디스플레이 장치는 전류의 양으로 밝기를 조절하기 때문에 밝은 빛을 낼 때는 전류 소모가 많아 휴대폰과 같이 전력의 안정적인 공급이 어려운 기기의 디스플레이로 사용하기 위해서는 저전력화가 필수이다. 더욱이, 단순히 영상의 모든 신호에 대해 구동 전압을 일괄적으로 낮추게 되면, 영상에서 사용자가 원하지 않는 부분의 밝기까지 감소하여 화질이 열화되는 문제가 발생할 수 있다.