디스플레이를 사용하는 제품들은 현재까지 완벽하게 번인 현상을 피할 수는 없다. 그렇다면 번인 현상이란 무엇인가? 디스플레이를 포함하는 TV를 장시간 동안 같은 화면을 켜두거나 위치가 고정된 방송사 이미지가 화면에 지속적으로 노출되면 특정 부분에 색상이 제대로 표현되지 않거나 화면에 잔상이 남는 현상을 번인 현상이라고 한다 (그림 1). 즉, TV 내 디스플레이의 사용 시간이 길어질수록 번인 현상이 나타날 확률은 높아진다고 할 수 있다.
현재 시점에서 TV에 보급되는 디스플레이 방식은 OLED (Organic Light Emitting Diode)와 QLED가 존재한다. OLED는 유기물로 되어있다. 여기서 유기물은 “탄소원자”가 수소와 산소 등과 결합한 화합물을 의미한다. 유기물에 전류가 흐를 때, 스스로 빛을 내는 패널이 OLED이다. OLED는 발광 물질 (유기물의 종류)에 따라 빛의 색이 달라지게 된다. OLED는 화면 뒤에 광원이 불필요하기 때문에 TV를 얇고 가볍게 만드는 것이 가능해졌다. 하지만 OLED는 빛과 열에 약하므로 사용시간이 증가할수록 밝기와 색 재현력이 감소한다. 이에 반해 무기물인 퀀텀닷을 이용하는 QLED는 사용하는 시간이 오래되어도 번인 현상이 발생하지 않으므로 밝기와 정확한 색상 구현이 가능하다. 즉, QLED는 시간이 흘러도 정교한 색을 표현할 수 있고, 색감이 변하지 않는다고 언급하고 있다. 본 특허는 손목시계 디바이스 내 탑재된 OLED 디스플레이에서 발생하는 번인 현상을 감소시키는 기술에 대한 내용이다.
그림 1. TV 내 번인 현상
디스플레이를 갖는 전자 디바이스의 개략도가 그림 2에 도시되어 있다. 디바이스 (10)는 셀룰러 전화기, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 손목시계 디바이스 또는 다른 웨어러블 디바이스, 텔레비전, 독립형 컴퓨터 디스플레이 또는 다른 모니터, 임베디드 컴퓨터 (예컨대, 데스크톱 컴퓨터)를 갖는 컴퓨터 디스플레이, 차량, 키오스크, 또는 다른 임베디드 전자 디바이스에 임베딩된 시스템, 미디어 플레이어, 또는 다른 전자 장비일 수 있다. 제어 회로 (20)는 디바이스 (10)의 동작을 지원하기 위한 저장 및 프로세싱 회로를 포함한다. 여기서 저장 및 프로세싱 회로는 비휘발성 메모리 (예를 들어, 플래시 메모리, 또는 솔리드 스테이트 드라이브를 형성하도록 구성되는 다른 전기적 프로그래밍가능 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리 (예를 들어, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등과 같은 저장장치를 포함한다. 디바이스 (10)와 외부 장비 사이의 통신들을 지원하기 위해 제어 회로 (20)는 통신 회로 (22)를 사용하여 통신할 수 있다. 여기서 회로 (22)는 안테나들, 무선 주파수 송수신기 회로, 다른 무선 통신 회로 및/또는 유선 통신 회로를 포함한다. 디바이스 (10)는 디바이스들 (24)과 같은 입출력 디바이스들을 포함한다. 디바이스들 (24) 내 디스플레이 (14)는 같은 하나 이상의 디스플레이들, 센서들 (16)은 힘 센서들 (예를 들어, 스트레인 게이지들, 용량성 힘 센서들, 저항력 센서들 등), 마이크로폰들과 같은 오디오 센서들, 용량성 센서들과 같은 터치 및/또는 근접 센서들 등 및 추가적인 컴포넌트들 (예를 들어, 입출력 디바이스들 (24) 내의 다른 디바이스들 (other devices) (18))을 포함한다. 여기서 추가적인 컴포넌트들은 햅틱 출력 디바이스들, 스피커들과 같은 오디오 출력 디바이스들, 상태 표시자들을 위한 발광 다이오드들, 하우징 및/또는 디스플레이 구조물의 부분들을 조명하는 발광 다이오드들과 같은 광원들, 다른 광학 출력 디바이스들 및/또는 입력을 수집하고/하거나 출력을 제공하기 위한 다른 회로를 포함한다.
그림 2. 디스플레이를 갖는 전자 디바이스의 개략도
그림 3은 시계 화면 이미지를 보여준다. 시계 화면 이미지 (30)는 배경 (32)과 같은 배경을 포함한다. 배경 (32)은 흑색일 수 있거나, 비-중립 색상 (예컨대, 적색, 녹색, 청색, 황색 등)을 가질 수 있거나, 회색일 수 있거나, 백색일 수 있거나, 개인의 사진과 같은 정적 또는 움직이는 이미지, 그래픽 이미지를 포함한다. 시계 화면 이미지 (30)는 또한 시 인덱스들 (36) 및 분 인덱스들 (38)과 같은 시간 인덱스들 (34)을 포함한다. 시계 화면 이미지 (30)는 분침 (46), 시침 (44) 및 원하는 경우 초침과 같은 바늘들 (42)을 갖는다. 바늘들 (42)은 중심 시계 화면 요소 (40)를 중심으로 이동하며, 바늘들 (42)의 위치들이 인덱스들 (34)의 위치들과 비교되어 하루 중 현재 시간을 표시하기 위해 사용된다. 시계 화면 이미지 (30)는 원하는 경우 컴플리케이션 (48) 또는 다른 보조 콘텐츠와 같은 컴플리케이션들을 포함할 수 있다. 컴플리케이션 (48)은 날씨 정보, 선택 가능한 아이콘, 온도 정보, 카운트다운 타이머, 애플리케이션을 개시하기 위한 선택 가능한 버튼, 비행 상태 정보, 주식 가격, 스포츠 점수 및/또는 다른 정보를 포함한다.
그림 3. 시계 화면 이미지
그림 4는 번-인 위험을 감소시키는 것을 돕기 위해 시계 화면 요소들의 디스플레이 된 색상에 제약들이 어떻게 적용될 수 있는지를 보여준다. 그림 4(a)에서 바늘들 (42), 인덱스들 (34), 컴플리케이션 (48), 중앙 요소 (40), 및/또는 다른 시계 화면 요소 (들)의 색상은 시간의 함수로서 변화되고 있다. 시계 화면 요소의 색상은 적색, 녹색 및 청색을 통해 반복적으로 순환되고, 각각의 상이한 색상은 동일한 시간 동안 사용된다. 이는 상이한 색상들의 서브픽셀들에 걸쳐 픽셀 마모를 확산시키는 것을 도와서, 특정 서브픽셀들이 과도하게 마모되지 않는다. 그림 4(b)는 디스플레이 된 요소의 적색 서브픽셀들은 녹색 및 청색 픽셀들보다 더 많은 마모를 경험하였다. 이로 인해 제어 회로 (20)는 시계 화면 요소에 대해 적색에 비해 녹색 및 청색을 선호한다. 이러한 방식으로 녹색 및 청색 픽셀들에 대한 마모가 적색 픽셀들에 비해 증가될 것이다. 이러한 접근법은 모든 색상들에 걸쳐 픽셀 마모를 균등화시키는 것을 도울 수 있고, 이에 의해 과도하게 마모된 적색 픽셀들과 연관된 고스트 이미지들을 방지할 수 있다.
그림 4. 번-인 위험을 감소시키는 것을 돕는 방법
디스플레이를 사용하는 TV, 스마트폰, 태블릿 PC 및 스마트 워치 등의 기기에서 번인 현상은 완벽하게 해결할 수 없는 현상이다. 애플 측은 번인 현상을 최소화시키기 위해 “슈퍼 레티나 디스플레이”를 개발할 정도이다. 애플은 스마트 워치 내 디스플레이에서 발생하는 번인 현상을 개선함으로써 조금 더 큰 사이즈의 디스플레이를 탑재하는 스마트폰으로 기술을 적용해보려는 계획이 아닌지 고려해 볼만하다.
특허법인ECM
변리사 김시우
swkim@ecmpatent.com
02-568-2670
디스플레이를 사용하는 제품들은 현재까지 완벽하게 번인 현상을 피할 수는 없다. 그렇다면 번인 현상이란 무엇인가? 디스플레이를 포함하는 TV를 장시간 동안 같은 화면을 켜두거나 위치가 고정된 방송사 이미지가 화면에 지속적으로 노출되면 특정 부분에 색상이 제대로 표현되지 않거나 화면에 잔상이 남는 현상을 번인 현상이라고 한다 (그림 1). 즉, TV 내 디스플레이의 사용 시간이 길어질수록 번인 현상이 나타날 확률은 높아진다고 할 수 있다.
현재 시점에서 TV에 보급되는 디스플레이 방식은 OLED (Organic Light Emitting Diode)와 QLED가 존재한다. OLED는 유기물로 되어있다. 여기서 유기물은 “탄소원자”가 수소와 산소 등과 결합한 화합물을 의미한다. 유기물에 전류가 흐를 때, 스스로 빛을 내는 패널이 OLED이다. OLED는 발광 물질 (유기물의 종류)에 따라 빛의 색이 달라지게 된다. OLED는 화면 뒤에 광원이 불필요하기 때문에 TV를 얇고 가볍게 만드는 것이 가능해졌다. 하지만 OLED는 빛과 열에 약하므로 사용시간이 증가할수록 밝기와 색 재현력이 감소한다. 이에 반해 무기물인 퀀텀닷을 이용하는 QLED는 사용하는 시간이 오래되어도 번인 현상이 발생하지 않으므로 밝기와 정확한 색상 구현이 가능하다. 즉, QLED는 시간이 흘러도 정교한 색을 표현할 수 있고, 색감이 변하지 않는다고 언급하고 있다. 본 특허는 손목시계 디바이스 내 탑재된 OLED 디스플레이에서 발생하는 번인 현상을 감소시키는 기술에 대한 내용이다.
그림 1. TV 내 번인 현상
디스플레이를 갖는 전자 디바이스의 개략도가 그림 2에 도시되어 있다. 디바이스 (10)는 셀룰러 전화기, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 손목시계 디바이스 또는 다른 웨어러블 디바이스, 텔레비전, 독립형 컴퓨터 디스플레이 또는 다른 모니터, 임베디드 컴퓨터 (예컨대, 데스크톱 컴퓨터)를 갖는 컴퓨터 디스플레이, 차량, 키오스크, 또는 다른 임베디드 전자 디바이스에 임베딩된 시스템, 미디어 플레이어, 또는 다른 전자 장비일 수 있다. 제어 회로 (20)는 디바이스 (10)의 동작을 지원하기 위한 저장 및 프로세싱 회로를 포함한다. 여기서 저장 및 프로세싱 회로는 비휘발성 메모리 (예를 들어, 플래시 메모리, 또는 솔리드 스테이트 드라이브를 형성하도록 구성되는 다른 전기적 프로그래밍가능 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리 (예를 들어, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등과 같은 저장장치를 포함한다. 디바이스 (10)와 외부 장비 사이의 통신들을 지원하기 위해 제어 회로 (20)는 통신 회로 (22)를 사용하여 통신할 수 있다. 여기서 회로 (22)는 안테나들, 무선 주파수 송수신기 회로, 다른 무선 통신 회로 및/또는 유선 통신 회로를 포함한다. 디바이스 (10)는 디바이스들 (24)과 같은 입출력 디바이스들을 포함한다. 디바이스들 (24) 내 디스플레이 (14)는 같은 하나 이상의 디스플레이들, 센서들 (16)은 힘 센서들 (예를 들어, 스트레인 게이지들, 용량성 힘 센서들, 저항력 센서들 등), 마이크로폰들과 같은 오디오 센서들, 용량성 센서들과 같은 터치 및/또는 근접 센서들 등 및 추가적인 컴포넌트들 (예를 들어, 입출력 디바이스들 (24) 내의 다른 디바이스들 (other devices) (18))을 포함한다. 여기서 추가적인 컴포넌트들은 햅틱 출력 디바이스들, 스피커들과 같은 오디오 출력 디바이스들, 상태 표시자들을 위한 발광 다이오드들, 하우징 및/또는 디스플레이 구조물의 부분들을 조명하는 발광 다이오드들과 같은 광원들, 다른 광학 출력 디바이스들 및/또는 입력을 수집하고/하거나 출력을 제공하기 위한 다른 회로를 포함한다.
그림 2. 디스플레이를 갖는 전자 디바이스의 개략도
그림 3은 시계 화면 이미지를 보여준다. 시계 화면 이미지 (30)는 배경 (32)과 같은 배경을 포함한다. 배경 (32)은 흑색일 수 있거나, 비-중립 색상 (예컨대, 적색, 녹색, 청색, 황색 등)을 가질 수 있거나, 회색일 수 있거나, 백색일 수 있거나, 개인의 사진과 같은 정적 또는 움직이는 이미지, 그래픽 이미지를 포함한다. 시계 화면 이미지 (30)는 또한 시 인덱스들 (36) 및 분 인덱스들 (38)과 같은 시간 인덱스들 (34)을 포함한다. 시계 화면 이미지 (30)는 분침 (46), 시침 (44) 및 원하는 경우 초침과 같은 바늘들 (42)을 갖는다. 바늘들 (42)은 중심 시계 화면 요소 (40)를 중심으로 이동하며, 바늘들 (42)의 위치들이 인덱스들 (34)의 위치들과 비교되어 하루 중 현재 시간을 표시하기 위해 사용된다. 시계 화면 이미지 (30)는 원하는 경우 컴플리케이션 (48) 또는 다른 보조 콘텐츠와 같은 컴플리케이션들을 포함할 수 있다. 컴플리케이션 (48)은 날씨 정보, 선택 가능한 아이콘, 온도 정보, 카운트다운 타이머, 애플리케이션을 개시하기 위한 선택 가능한 버튼, 비행 상태 정보, 주식 가격, 스포츠 점수 및/또는 다른 정보를 포함한다.
그림 3. 시계 화면 이미지
그림 4는 번-인 위험을 감소시키는 것을 돕기 위해 시계 화면 요소들의 디스플레이 된 색상에 제약들이 어떻게 적용될 수 있는지를 보여준다. 그림 4(a)에서 바늘들 (42), 인덱스들 (34), 컴플리케이션 (48), 중앙 요소 (40), 및/또는 다른 시계 화면 요소 (들)의 색상은 시간의 함수로서 변화되고 있다. 시계 화면 요소의 색상은 적색, 녹색 및 청색을 통해 반복적으로 순환되고, 각각의 상이한 색상은 동일한 시간 동안 사용된다. 이는 상이한 색상들의 서브픽셀들에 걸쳐 픽셀 마모를 확산시키는 것을 도와서, 특정 서브픽셀들이 과도하게 마모되지 않는다. 그림 4(b)는 디스플레이 된 요소의 적색 서브픽셀들은 녹색 및 청색 픽셀들보다 더 많은 마모를 경험하였다. 이로 인해 제어 회로 (20)는 시계 화면 요소에 대해 적색에 비해 녹색 및 청색을 선호한다. 이러한 방식으로 녹색 및 청색 픽셀들에 대한 마모가 적색 픽셀들에 비해 증가될 것이다. 이러한 접근법은 모든 색상들에 걸쳐 픽셀 마모를 균등화시키는 것을 도울 수 있고, 이에 의해 과도하게 마모된 적색 픽셀들과 연관된 고스트 이미지들을 방지할 수 있다.
그림 4. 번-인 위험을 감소시키는 것을 돕는 방법
디스플레이를 사용하는 TV, 스마트폰, 태블릿 PC 및 스마트 워치 등의 기기에서 번인 현상은 완벽하게 해결할 수 없는 현상이다. 애플 측은 번인 현상을 최소화시키기 위해 “슈퍼 레티나 디스플레이”를 개발할 정도이다. 애플은 스마트 워치 내 디스플레이에서 발생하는 번인 현상을 개선함으로써 조금 더 큰 사이즈의 디스플레이를 탑재하는 스마트폰으로 기술을 적용해보려는 계획이 아닌지 고려해 볼만하다.
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변리사 김시우
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