KR101015782B1 - 촬상 기능을 갖는 표시 장치 및 쌍방향 통신 시스템 - Google Patents

촬상 기능을 갖는 표시 장치 및 쌍방향 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

신규한 구성을 갖는 표시 장치 및 촬상 장치를 구비한 쌍방향 통신 장치가 제공된다. 특히, 표시 장치 및 촬상 장치를 갖는 쌍방향 통신 시스템이 제공된다. 상기 촬상 기능을 갖는 표시 장치는, 적어도 가시광을 전달할 수 있고 또한 전압 또는 전류에 의해 제어되는 발광 소자들이 배치되는, 표시 패널 및 촬상 유닛을 포함한다. 복잡한 광학 시스템이나 긴 광로를 갖는 광학 시스템을 사용하지 않고도, 소형 및 경량화 장치를 성취할 수 있으며, 따라서 두 명의 사용자들이 서로의 눈을 마주하며 통신할 수 있다.
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표시 장치, 촬상 장치, 쌍방향 통신 시스템, 발광 소자, 표시 패널, 촬상 유닛, 광학 시스템

Description

촬상 기능을 갖는 표시 장치 및 쌍방향 통신 시스템{A display device having an image pickup function and a two-way communication system}
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 비디오폰 시스템을 도시하는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 각각 본 발명의 휴대용 전화기를 도시하는 도면.
도 3a 내지 3d는 각각 본 발명의 휴대용 전화기를 도시하는 도면.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 휴대용 전화기를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 이중 방사형 패널의 단면을 도시하는 도면.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 이중 방사형 패널의 단면을 도시하는 도면이고, 도 6c은 본 발명의 휴대용 전화기의 화소를 설명하는 도면.
도 7a는 본 발명의 비디오폰 시스템을 도시하는 도면이고, 도 7b은 본 발명의 보정용 흐름도를 도시하는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 표시 패널 11: 촬상 유닛
12: 제 1 표시 화면 13: 사용자
14: 촬상 렌즈
본 발명은 화상을 표시하고 동시에 피사체의 촬상을 행할 수 있는 촬상 기능을 갖는 표시 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 피사체로서 사용자의 화상을 취하고 동시에 화상을 표시할 수 있는 촬상 기능을 갖는 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 피사체로서 사용자의 화상을 취하면서, 다른 사람의 화상을 표시할 수 있는 쌍방향 통신 시스템에 관한 것이다.
최근, 통신 네트워크가 진보함에 따라, 비디오폰 시스템이나 비디오 회의 시스템과 같은, 통신자간에 서로 화상을 보면서 통신할 수 있는 소위 쌍방향 통신 시스템의 개발이 진행되고 있다.
쌍방향 통신 시스템에 따라, 사용자(피사체)의 화상을 취하고 동시에 제삼자의 화상을 표시할 수 있게 되었다.
예를 들면, 광의 입사 각도에 따라 투명 또는 불투명해지는 특수한 화면과, 그 화면의 후방에 각각 배치된 촬상 장치와 투사형 표시 장치를 구비한 촬상 및 표시 장치(촬영 장치)가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 표시 촬상 장치에 의하면, 사용자 양자의 화상이 화면의 불투명한 시야 방향으로 투사형 표시 장치를 배치함으로써 투사될 때, 사용자들은 서로 시선을 일치시킬 수 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1에 따르면, 특수한 화면을 필요로 하고, 촬상 장치와 투사형 표시 장치를 사용할 필요가 있고, 장치의 대형화, 중량화를 피할 수 없게 된다. 따라서, 그와 같은 장치는 휴대형 전자 기기에 적용할 수 없다.
또한, 사용자 양자가 시선을 일치시키면서 통신할 수 있는 쌍방향 통신 시스템이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 이 쌍방향 통신 시스템은 대화하는 다른 사용자의 화상을 표시하는 모니터 화면을 갖는 표시 패널과, 모니터 화면에 대하여 사용자 자신의 위치를 규정하는 위치 규정 수단과, 사용자의 화상을 취하는 촬상 유닛, 및 상기 촬상 유닛을 사용자와 모니터 화면 사이에 설정하기 위한 지지 기구를 포함한다. 특히, 상기 촬상 유닛은 위치 규정 수단에 의해 규정되는 위치 및 사용자간의 시선이 일치되었다고 판단되는 시차각에 의해서 정의되는 영역 내에 배치되고, 이는 촬상 유닛이 다른 사용자의 모니터 화상의 일부를 차단하는 특정 위치에 배치되는 것을 의미한다.
그러나, 상기 특허문헌 2의 쌍방향 통신 시스템에서는, 모니터 화면(표시 화면)의 전면에 돌출 형상으로 촬상부로서의 카메라가 배치되기 때문에, 모니터 화상의 일부를 카메라가 차단함으로써, 화면의 일부가 보이지 않게 되어, 사용자의 시야를 방해한다는 문제점이 있다.
또한, 표시 화상을 보는 사용자의 시선을 벗어나지 않고서, 화상을 표시하고 동시에 피사체의 화상을 취할 수 있는 촬상 기능을 갖는 표시 장치가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 이와 같은 표시 장치는 표시 화면을 갖는 표시 패널과, 표시 화면상에 천공된 핀홀부와, 핀홀부를 광로로서 사용하는 촬상 유닛을 포함한다. 이와 같은 구성에 의하면, 표시 패널 상에 화상을 표시하면서, 동시에 피사체인 사용자의 화상을 취하는 것을 가능하게 한다.
그러나, 상기 특허문헌 3의 촬상 기능을 갖는 표시 장치에서는 핀홀을 형성함으로써, 핀홀이 소직경이더라도, 표시 화면의 일부가 결손되어 버리기 때문에, 고도로 세밀하거나 고품질의 화상을 표시할 수 없게 된다. 또한, 핀홀의 직경을 작게 하기에는 한계가 있으므로, 휴대형 전화기처럼 표시 화면이 작은 경우에는 핀홀에 의한 화소의 결손부가 다른 상대적으로 커지게 된다. 따라서, 사용자의 위화감을 완전하게 불식시킬 수는 없게 된다.
[특허문헌 1]
일본 특개평6-30406호 공보(제 2 페이지, 도 2)
[특허문헌 2]
일본 특개평9-130768호 공보(제 10-11 페이지, 도 1)
[특허문헌 3]
일본 특허 공개 제 2001-231019호 공보(제 7-8 페이지, 도 5)
상술된 문제점들에 착안하여, 본 발명은 표시 화면상에 화상을 차단하는 카메라를 배치하거나, 핀홀부를 천공하여 화상의 일부를 결손시킴으로써 화질을 저하시키지 않고서, 피사체로서 사용자의 화상을 취하면서 동시에 화상을 표시할 수 있는 촬상 기능을 갖는 소형의 가벼운 표시 장치 및 쌍방향 통신 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 표시 화상을 보는 사용자의 시선을 벗어나지 않고서, 사용자의 화상을 표시하면서 동시에 피사체인 화상을 취할 수 있는 촬상 기능을 갖는 소형의 가벼운 표시 장치 및 쌍방향 통신 시스템을 제공한다.
본 발명은 적어도 가시광을 투과할 수 있고, 전압 또는 전류에 의해서 제어가능한 발광 화소를 배열시켜 형성되는 표시 패널과, 촬상 유닛을 포함하는 촬상 기능을 갖는 표시 장치를 제공한다.
표시 패널은 사용자가 화상을 관측할 수 있도록 각 화소의 발광을 제어함으로써, 정지화상, 동화상 등 여러 가지 화상을 표시할 수 있다. 이러한 전압 또는 전류에 의해, 휘도나 점등 시간 등, 그 발광을 제어할 수 있는 소자를 사용함으로써 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 한 쌍의 투광성 전극과 그들 사이에 개재된 발광성 물질을 포함하는 발광 소자를 사용함으로써 형성될 수 있다. 발광성 물질로는, 추가적으로 다른 관련 물질을 한 쌍의 전극 사이에 개재시키는, 일렉트로루미네선스를 발현하는 물질이 적합한다.
본 발명에 제공된 표시 패널로서, 한 쌍의 전극들과 그들 사이에 개재된 발광성 물질을 포함하는 발광 소자를, 적어도 가시광을 투과할 수 있는 투광성 평판 기판상에, 매트릭스형으로 배열시킨 표시 패널이 사용될 수 있다. 평판 기판상에 표시 패널을 형성함으로써, 박형화 및 경량화가 실현될 수 있다.
화소로부터 방사된 광은 가시광 스펙트럼 내의 광을 포함한다. 상기 표시 패널은 동일한 발광색의 화소를 배열시키거나, 또는 특정한 영역에 특정한 발광색의 화소를 배열시킨 소위 영역 컬러 표시 패널을 형성함으로써 형성될 수 있다. 또한, 상기 표시 패널은 또한 다색 표시를 수행하도록 복수의 발광색의 화소를 배열시킴으로써 형성될 수 있다. 선택적으로, 백색 발광의 화소를 배열시킴으로써 형성할 수도 있다. 또한 상기 표시 패널은, 사용자가 착색층(컬러 필터)을 통하여 화소의 발광을 인식할 수 있도록 형성될 수도 있다.
발광 소자의 구성 요소로서 한 쌍의 전극과 그 사이에 개재된 발광성 물질을 포함하는 층(laminate)은 투광성 재료, 또는 투광성을 유지할 수 있는 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 한 쌍의 전극을 형성하는 재료로서, 산화인듐, 산화아연, 또는 산화주석을 포함하는 투광성 도전막 재료(ITO, ITSO, IZO, ZnO), 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속을 포함하는 알루미늄, 은, 그 외 금속 재료, 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속을 포함하는 유기 화합물 재료가 선택된다. 한 쌍의 전극은 이러한 재료를 사용하여, 가시광을 투과할 수 있는 정도로 박막화(금속 재료를 사용하는 경우에 있어서는 100nm 이하, 바람직하게는 20 내지 50nm 정도의 두께)하여 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라서, 발광 소자를 구성하는 한 쌍의 전극 중 한쪽을 투명 도전막 재료를 사용하여 형성하고, 다른쪽 전극을 위에서 언급한 금속 재료를 사용하여 형성하여 각 전극의 막 두께를 제어함으로써, 각각의 전극으로부터 외부로 방사되는 광의 비율이 다르게 제어될 수 있다. 즉, 투명 도전막 재료를 사용하여 형성되는 전극은 금속 재료로 형성되는 다른쪽의 전극보다 높은 휘도로 광을 방사할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이러한 투광성(transmittancy)을 갖는 발광 소자를 투광성을 갖는 기판상에 형성함으로써, 가시광을 투과할 수 있는 자체-발광 표시 패널이 제공된다.
본 발명에 따른 촬상 유닛은 표시 패널의 배면에 배치되고, 사용자에 의해 직접 관측될 수 없는 위치에 배치되어 있다. 촬상 유닛은 표시 패널을 통해서 피사체의 화상을 취할 수 있다. 즉, 촬상 유닛은 표시 패널, 또는 표시 패널과 그것이 배치되어 있는 기판을 투과한 광을 수광하여 피사체의 화상을 취하도록 배치된다.
촬상 유닛으로서는, 수광부를 CCD(charge coupled device)형 또는 CMOS(Complementary M0S)형의 광센서를 사용하여 형성한 카메라를 사용할 수 있다. 촬상 유닛은 표시 패널의 배면에 배치되지만, 수광부의 광센서가 반드시 피사체인 사용자와 정면 대응할 필요는 없다. 선택적으로, 촬상 유닛은 렌즈, 미러 등의 광학 시스템을 통해 광센서에 외광이 입사하는 구성으로 하여도 좋다.
본 발명에 따라, 발광 소자를 사용하는 투광성 표시 패널을 형성함으로써, 상기 발광 소자로부터의 발광은 사용자가 관측하는 한쪽 면측만이 아니고, 촬상 유닛이 배치되는 측으로 방사되어도 좋다. 그 경우, 화상의 색상과 휘도의 편차가 표시 패널의 투과율에 따라 보정되고, 상기 표시 패널상에서 반사된 광에 의한 눈부심이 화상으로부터 제거되는 보정 유닛이 촬상 유닛에 제공되는 것이 바람직하다.
상술된 발광 소자를 구성하는 한 쌍의 전극 중 한쪽을 투명 도전막 재료를 사용하여 형성하고, 다른 쪽을 상술된 금속 재료를 사용하여 형성해 각 전극의 막 두께를 제어하는 경우, 발광성 물질의 각 전극으로부터 외부로 방사된 광의 비율을 다르게 하도록 구성한 표시 패널을 사용하고 있을 때, 상기 촬상 유닛은 금속 재료를 사용하여 형성된 전극의 측면 상에 배치하는 것이 바람직하다.
상술된 구성에 따라, 사용자가 표시 화면을 마주하는 동안, 피사체인 사용자의 화상을 취하고 동시에 사용자에 의해 표시 화면 상에서 관측될 화상을 표시할 수 있다. 즉, 표시 화상을 관측하는 사용자의 시선을 벗어나지 않고서, 화상의 표시와 촬상을 동시에 수행할 수 있다. 특히, 두 명의 사용자가 동일한 쌍방향 통신 장치를 사용할 때, 그들은 다른 사용자와 시선을 맞춘 상태에서 통신을 취할 수 있다.
본 발명에 따라, 촬상 유닛은 사용자의 광학 가시축(optical visual axis)의 범위 내에 있도록 표시 패널의 후방상에 배치된다. 사용자는 표시 장치에 표시된 화상을 보면서, 동시에 자기의 시선을 촬상 장치에 맞춘 상태에서 촬영할 수 있다. 여기서, '광학 가시축'이란, 가시축과 동일한 방향의 벡터선을 포함하며, '촬상 장치상에 시선을 맞춘다'는 것은 가시축상의 광이 반사 또는 굴절 등의 광학적 변환을 거친 후에 다른 사용자와 시선을 맞추는 경우를 포함한다. 예를 들면, 반사체에 의해 광을 반사시켜, 사용자와 다른 사용자의 시선을 맞추는 것을 포함한다.
본 발명의 쌍방향 통신 시스템은 피사체인 사용자의 화상을 만들면서 제삼자의 화상을 표시할 수 있는, 화상을 취할 수 있는 상술된 본 발명의 표시 장치를 구비한다.
본 발명의 쌍방향 통신 시스템에 따르면, 두 명의 사용자는 서로 다른 사용자측의 화상을 표시 화면상에서 관측하면서, 유선 또는 무선 전송을 통해 서로 통신할 수 있다. 또한, 상기 쌍방향 통신 시스템은 화상을 취할 수 있는 본 발명의 전술된 표시 장치를 포함하며, 적어도 한 사람은 제삼자의 화상을 표시 패널에 표시하면서, 피사체인 사용자의 화상을 취할 수 있는 촬상 기능을 갖는 표시 장치를 구비하도록 요구된다. 또한, 상기 표시 화면은 다른 사용자측의 화상과, 문자, 도형, 및 기호를 표시할 수 있다.
이하에, 본 발명의 실시 형태를 첨부된 도면에 기초하여 설명한다. 같은 구성요소에는 실시 형태 1의 것과 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
(실시 형태 1)
본 실시 형태에서는 촬상 기능을 갖는 표시 장치의 일 예로서 비디오폰 시스템에 대하여 설명한다.
도 1a는 표시 패널(이중 방사 패널; 10), 및 표시 패널(10)의 후방에 배치된 촬상 유닛(11)을 포함하는 비디오폰 시스템의 사시도이다. 상기 표시 패널(10)의 제 1 표시 화면(12)에는 다른 사용자의 화상이 표시된다. 비록, 제 1 표시 화면(12) 또는 상기 제 1 표시 화면의 대향 측에 위치하는 제 2 표시 화면이 모두 화상을 표시할 수 있지만, 본 실시 형태에서는 제 1 표시 화면(12)에서 화상을 표시하게 한다. 상기 제 2 표시 화면이 화상을 표시할 때, 화상을 반전하기 위한 회로가 구비되는 것이 좋다.
사용자(13)는 제 1 표시 화면(12)과 마주하고, 표시된 다른 사용자의 화상을 그의 시선과 맞추도록 관측한다. 상기 촬상 유닛(11)은 촬상 렌즈(14)가 사용자(13)의 가시축상에 배치되도록 구성된다. 이 때, 촬상 유닛(11)은 사용자(13)의 촬상이 가능한 거리에 배치되고, 초점을 사용자(13)에게 맞출 필요가 있다.
도 1b는 표시 패널(10), 촬상 유닛(11), 및 제 1 표시 화면(12)을 포함하는 비디오폰 시스템의 상면도이다. 사용자(13)가 제 1 표시 화면(12)과 마주할 때, 다른 사용자가 촬상 유닛(11)에 의한 화상 쇼트(image shot)상에서 그의 시선과 맞출 수 있다.
이와 같은 비디오폰 시스템을 사용함으로써, 사용자는 다른 사용자와 시선을 맞춘 상태에서 통신할 수 있다. 또한, 촬상 유닛이 표시 패널의 전면에 위치되지 않으므로, 사용자는 자연스럽게 다른 사용자와 시선을 맞추고 통신할 수 있다. 특히, 비디오폰 시스템의 표시 패널을 대형화하더라도, 촬상 유닛을 표시 화면의 전면에 배치할 필요가 없게 되고, 따라서, 촬상 유닛을 사용자와 다른 사용자의 시선이 맞도록 하는 영역에 배치할 수 있다.
본 실시 형태의 촬상 기능을 갖는 표시 장치에 따르면, 발광 화소를 배열함으로써 형성된 투광성 표시 패널, 또는 한 쌍의 전극간에 발광 물질을 개재시켜, 적어도 한쪽의 전극으로부터 광을 방사할 수 있고, 외광을 투과할 수 있는 발광 소자를 기판상에 배열시켜 형성된 표시 패널을 사용함으로써, 종래 장치와 비교하여, 경량화, 박형화를 도모할 수 있다. 특히, 한 쌍의 전극과 그들 사이에 개재된 발광성 물질을 포함하는 발광 소자를 적어도 가시광을 투과할 수 있는 평판 기판상에 매트릭스형으로 배열시켜 형성된 표시 패널이 사용될 수 있다.
이와 같은 방식에 있어서, 표시 패널과 촬상 유닛이 분리배치된 비디오폰 시스템을 제조하는 경우, 반사기를 사용하여 사용자의 사용 형태에 따라서 촬상 유닛의 배치를 설계할 수 있다.
비록, 본 실시 형태가 표시 패널 및 촬상 유닛이 분리배치되는 비디오폰 시스템을 도시하고 있으나, 그들은 또한 일체형으로 될 수도 있다.
또한, 이러한 비디오폰 시스템을 사용자측과 다른 사용자측에 설치하고, 유선 또는 무선의 통신 회선으로 그들을 연결시킴으로써, 쌍방향 통신 시스템을 구축할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 촬상 유닛의 촬영 렌즈들이 사용자의 가시축에 배치될 필요는 없고, 사용자의 가시축의 광선이 반사나 굴절 등의 광학 변환을 거친 상태에서 사용자와 다른 사용자의 시선이 맞도록 배치되어 있어도 좋다. 예를 들면, 미러 등의 반사체를 표시 패널과 촬상 유닛 사이에 배치함으로써, 사용자와 다른 사용자는 서로의 시선을 맞추면서 통신할 수 있다.
(실시 형태 2)
본 실시 형태에서는 촬상 기능을 갖는 표시 장치의 일 예로서 휴대용 전화기에 대하여 설명한다.
도 2a는 표시 패널의 확대도이고, 도 2b는 휴대용 전화기의 사시도이고, 도 2c는 휴대용 전화기의 전체도를 도시한다.
도 2a의 표시 패널(100)은 화소부(101), 구동 회로부로서 신호 구동 회로부(102) 및 주사 구동 회로부(103)를 일체로 형성하고 있다. 신호 회로부(102)나 주사 구동 회로부(103)는 접속 단자(105), 예를 들면 이방 도전성 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film) 또는 플렉시블 프린트 기판(106; FPC: Flexible printed circuit)을 통해 외부 회로들과 접속되고, 신호가 입력된다. 외부 회로들은 전원 회로나 컨트롤러 등을 포함한다.
표시 패널(100)은 액티브 매트릭스형 및 패시브(passive) 매트릭스형의 어느 하나를 사용할 수 있다. 패시브 매트릭스 표시 패널의 경우, 액티브 매트릭스 표시 패널과 비교하여, 개구율을 용이하게 높일 수 있으며, 높은 투광성을 가질 수 있다.
표시 패널의 발광 소자가 한 쌍의 전극: 투광성을 갖는 제 1 전극 및 제 2 전극(각각 발광 소자의 음극 및 양극에 상당)을 포함하므로, 외광의 반사가 저감된다. 그 때문에, 표시 패널은 외광의 산란을 방지하기 위한 원형 편광판을 설치하지 않는 구성으로 할 수 있다. 그러나, 표시 패널의 구성에 따라서는, 외광의 반사를 방지할 필요가 있다. 그 경우, 원형 편광판을 설치하면 좋다.
상기 패널을 본 실시 형태에 도시된 것과 같이 휴대용 전화기의 하우징(housing) 내에 보유함으로써, 표시 패널의 배면은 흑색 또는 그것과 가까운 색조를 가질 수 있으며, 따라서, 높은 콘트래스트(contrast)를 갖는 깨끗한 흑색 표시가 흑색 표시(오프의 신호를 입력하는 경우)를 수행하는 경우라도 수행될 수 있다.
또한, 필요에 따라서 표시 패널상에 편광판을 설치하여도 좋다. 예를 들면, 직선 편광용 편광판의 쌍을 사용하는 경우, 표시 패널의 양면에 직교 니콜(crossed nicols)의 상태로 배치하면, 표시 패널 이면의 물체(예를 들면, 다른 사용자)를 보는 것이 불가능해진다. 그러나, 만약 그들이 직교 니콜의 상태를 실현하도록 직교 니콜의 상태로부터 광축을 비켜 놓은 상태에서 배치되면, 표시 패널 이면의 물체를 볼 수 있다. 특히, 상기 한 쌍의 편광판의 각도를 가변시키기 위한 유닛이 설치될 수 있으며, 따라서, 필요에 따라 편광판을 조절할 수 있다. 선택적으로, 이중 방사형 패널의 한쪽 또는 양쪽 면상에 편광판이나 또는 원형 편광판을 배치할 수도 있다.
또한, 반사광을 확산시키도록 패널 표면에 미세한 요철을 형성함으로써 (패널상의 반사광에 의해 발생하는) 눈부심을 저감시킬 수 있는 눈부심 방지(anti-glare) 처리나 또는 열처리에 의한 반사 방지(anti-reflection) 코팅을 실시할 수 있다. 또한, 외부 충격 및 긁힘으로부터 보호하기 위해서 하드 코팅 처리를 실시할 수도 있다.
도 2b는 도 2a에 도시된 바와 같은 표시 패널(100)의 후방을 도시하며, 사용자의 가시축상에 위치하도록 촬상 유닛(111)이 배치된다.
제 1 하우징(112)의 소정의 위치에 촬상 유닛(111)이 설치된다. 촬상 유닛(111)에는, CCD(charge coupled device) 형 또는 CMOS(complementary MOS) 형의 광센서를 사용함으로써 형성된 수광부를 포함하는 카메라가 사용될 수 있다. 제 1 하우징(112) 또는 제 3 하우징(115)에 설치되는 배선기판(프린트 회로 기판 등을 형성하기 위한 기판)상에는, 촬상 유닛을 제어하는 집적 회로 부품이나 칩부품(저항, 콘덴서, 코일 등)이 실장된다. 또한, 배선 기판상에는 화상 처리 회로 등이 설치된다. 표시 패널을 구동하기 위한 회로는 또한 외부를 향해 배열된다. 화상 처리 회로는 화상의 색상 및 휘도의 편차를 보정하기 위한 회로를 갖고, 투과 편차 성분은 화상으로부터 제거된다. 특히, 실시 형태 7에서 설명하는 방법을 참조하여 보정할 수 있다.
비록 신호 구동 회로와 주사 구동 회로가 도 2a에 도시된 기판상에 일체로 형성될 수 있을지라도, 배선 기판상에 IC 칩을 신호 구동 회로나 주사 구동 회로와 접속하는 것도 가능하다.
표시 패널(100)은 제 1 하우징(112)과 제 2 하우징(114) 사이에 삽입되어, 하우징 내에 고정한다. 음성 출력부(113)는 제 2 하우징(114)상에 형성된다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 하우징(115)은 조작 버튼(116), 음성 입력부(117) 등을 포함한다. 상기 제 3 하우징(115)은 경첩을 통해 표시 패널 측면상에서 제 1 및 제 2 하우징(112, 114)에 접속된다.
본 실시 형태의 휴대용 전화기에 따르면, 상기 촬상 장치(111)는, 사용자가 표시 패널에 마주할 때 촬상 렌즈가 사용자(사용자 및 다른 사용자)의 광학 가시축상에 위치하도록, 표시 패널(100)의 배면상에 배치된다. 그 결과, 사용자의 시선과 다른 사용자의 시선을 맞춘 상태에서 통신을 수행할 수 있다. 물론, 광학 시스템이 촬상 유닛으로 구성될 수 있으며, 렌즈나 미러 등의 광학 부품은 적절하게 조합될 수 있다는 사실은 언급할 필요조차 없다.
(실시 형태 3)
본 실시 형태에서는 이중 방사형 표시 패널 및 촬상 유닛을 장착한 휴대용 전화기의 일 예에 관해서 설명한다.
도 3a는 본 실시 형태에 따른 휴대용 전화기의 제 2 하우징을 도시한 도면이고, 도 3b는 라인 A-A'를 절취한 횡단면도이고, 도 3c는 본 실시 형태에 따른 휴대용 전화기의 제 1 하우징을 도시한 도면이며, 도 3d는 라인 A-A′를 따라 절취한 횡단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 투광성 화소를 갖는 표시 패널(100)과, 미러(120), 및 IC 등의 부품을 장착한 배선 기판(회로 기판; 123)를 구비한 제 2 하우징(114)을 포함하는 이중 방사형 표시 패널(100)의 예를 도시하고 있다. 즉, 촬상 수단(111)은 배선 기판상에 배치되며, 상기 촬상 수단(111)의 렌즈는 미러(120)와 마주한다. 따라서, 상기 미러(120)는 이중 방사형 표시 패널(100)을 통해 사용자 등의 화상을 반사한다. 그것은 상기 미러(120)가 촬상 수단(111)의 화상 범위와 이중 방사형 표시 패널(100)을 통한 사용자 등의 범위 모두를 반사하도록 요구하는 것을 의미한다. 따라서, 상기 미러(120)는, 예를 들면, 가시축의 연장선이 렌즈의 연장선에 대해 30 내지 80도 기울어지도록, 촬상 수단(111)의 렌즈의 연장선과 사용자 등의 연장선 사이의 중간면에 배치된다. 이 때, 사용자의 화상은 렌즈 등에 의해 농축된 광으로 상기 미러(120)상에서 반사될 수 있다. 결과적으로, 상기 미러(120)는 이중 방사형 표시 패널(100)과 근접 배치될 수 있으며, 휴대용 전화기의 소형화를 성취할 수 있다.
상기 미러(120)는 회전운동 가능하게 설치된다. 즉, 상기 미러(120)는 회로기판(123)상에 구비되는 전환 회로에 의해 제어되고, 기계적 또는 전자적인 방식으로, 촬상 유닛(111)의 광로가 절환된다. 이것은 사용자가 하우징 표면에 설치된 스위치에 의해 절환함으로써 행할 수도 있다.
상기 미러(120)는 적어도 이중 방사형 표시 패널(100)을 투과한 광을 수광하여, 촬상면에서의 광을 수광할 수 있는 각도로 회전운동하면 좋다. 각도는, 예를 들면, 이중 방사형 표시 패널(100)에 대하여 45도의 상태, 또한 촬상 유닛(111)의 연장선상에 대해 45도의 상태로 설정하는 것이 좋다. 이와 같이 배치된 미러(120)에 의해, 이중 방사형 표시 패널(100)로부터 방사된 광은 반사될 수 있으며, 따라서, 화상은 촬상 유닛(111)에 의해 취해질 수 있다. 투광성 패널(100), 미러(120), 및 촬상 수단(111)이 배치된 셀폰을 사용함으로써, 두 명의 사용자가 서로 화상을 보면서 통신할 수 있다.
도 3c 및 도 3d는 미러(120)가 스위치에 의해 도 3b에 도시된 것과는 다른 측면과 대면하는 이중 방사형 표시 패널(100)의 예를 도시한다. 이와 같은 방식에 있어서, 두 측면의 화상이 표시되는 쌍방 통신이 아닌, 촬상이 수행되며, 따라서, 그것은 디지털 카메라 모드로 언급된다. 디지털 카메라 모드에 있어서, 촬상 화면(121)상의 화상이 촬영될 수 있다. 이 때, 상기 미러(120)는 예를 들면 촬상 화면(121)에 대해 45도의 각도, 즉, 렌즈의 연장선에 대해 45도의 각도를 이룬다.
상기 이중 방사형 표시 패널(100)은 또한 본 발명에 따른 촬상 화면으로서 사용될 수 있다는 것을 명심하자.
촬상 광로를 절환하기 위한 기구를 제공함으로써, 상기 제 1 하우징(112) 측면 및 제 2 하우징(114) 측면 모두의 화상을 정지화 또는 동상화시킬 수 있는 카메라로서도 사용할 수 있다.
(실시 형태 4)
본 실시 형태에서는 이중 방사형 표시 패널을 장착하고, 실시 형태 3과는 다른 기능을 갖는 휴대용 전화기에 관해서 설명한다.
도 4a는 바코드 등의 데이터의 판독 유닛으로서, 판독 유닛(바코드 리더)을 장착하는 휴대용 전화기를 도시한다. 도 4a는 휴대용 전화기의 배면을 도시한다. 제 1 하우징(112)은 이중 방사형 표시 패널(100), 및 상기 이중 방사형 표시 패널(100)의 후방에 배치된 촬상 유닛(111)과, 경첩을 통해 상기 제 1 하우징(112)에 연결된 제 3 하우징(115)을 포함한다. 휴대용 전화기는 또한 판독할 데이터, 예를 들면 바코드(150)의 데이터를 입력하는 판독 유닛을 포함한다. 이 경우, 상기 바코드(150)가 이중 방사형 표시 패널(100)의 표시 화면에 노출될 때, 촬상 유닛(111)에 의해 그것이 판독될 수 있다. 상기 이중 방사형 표시 패널(100)이 투광성을 갖기 때문에, 데이터는 촬상 유닛을 사용함으로써 입력될 수 있다.
판독될 데이터는 바코드에 한정되지 않고, 광학적으로 판독 가능한 문자, 기호, 도형, 암호, 모양의 어떠한 신호라도 좋다. 또한 도 4b에 도시하는 바와 같이, 지문 또는 손금 등의 생체 데이터(151) 등을 판독하여도 상관없다. 도 4b에 도시하는 휴대용 전화기는 상기 이중 방사형 표시 패널(100)을 포함하는 제 2 하우징(114)과, 상기 이중 방사형 표시 패널(100)의 후방에 배치된 촬상 유닛(111), 및 경첩을 통해 제 1 하우징(112)에 연결된 제 3 하우징(115)을 포함한다. 상기 제 3 하우징(115)은 조작 버튼(116), 음성 입력부(117) 등을 포함한다. 지문 또는 손금 등의 생체 정보(151)가 상기 이중 방사형 표시 패널(100)의 표시 화면에 근접하게 놓음으로써, 판독될 수 있다. 이때, 어둠 속에 광원으로서 이중 방사형 표시 패널(100)의 일부 또는 전체를 사용할 때조차, 상기 촬상 유닛(111)에 의해 판독된다.
이와 같은 방법에서, 휴대용 전화기에 정보를 판독하는 기능을 구비함으로써, 보안을 높이고, 사용자 이외의 부정 사용을 방지할 수 있다. 또한, 패스워드 등을 사용하는 인식 시스템에 비교하여, 인식의 정밀도를 높일 수 있다. 따라서 현금 시스템으로서 본 실시 형태의 휴대용 전화기를 사용함으로써, 보안 및 신뢰성을 한층 강화할 수 있다.
(실시 형태 5)
본 실시 형태에서는 실시 형태 1 내지 실시 형태 4에 적용할 수 있는 이중 방사형 표시 패널의 구성에 대하여 설명한다.
도 5는 이중 방사형 표시 패널의 화소부에서의 단면도를 도시한다. 본 실시 형태에 있어서, 구동용 트랜지스터로서 절연 기판상에 형성된 다결정막을 갖는 박막 트랜지스터(TFT)를 사용하였지만, 비정질 실리콘막을 갖는 박막 트랜지스터, 또는 벽(wall)으로서 단결정 실리콘을 갖는 MOS 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 또한, 비록 본 실시 형태에서는 구동용 트랜지스터로서 p-채널 트랜지스터를 사용하였지만, n-채널 트랜지스터도 또한 사용할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 절연 표면을 갖는 기판(300)상에 설치된 구동용 TFT(301)는 붕소 등의 불순물 원소를 반도체막에 도핑하여 형성된 소스 영역 및 드레인 영역의 불순물 영역을 갖는다. 반도체막은 레이저 조사나 가열에 의한 결정화 처리, 혹은 니켈, 티타늄 등의 금속 원소의 촉매 작용을 사용한 결정화 처리가 행해진 막이 사용되고 있다. 반도체막상에는, 게이트 절연막을 통해 게이트 전극 및 게이트선(주사선)이 설치되고, 상기 게이트 전극 바로 아래에 위치한 반도체막의 일부가 채널 형성 영역으로서 기능한다. 이 때, 게이트 전극을 덮도록 제 1 절연막이 설치되고, 그의 불순물 영역상에 콘택트홀이 형성된다. 콘택트홀에 형성되는 배선은 소스 배선(신호선) 및 드레인 배선으로서 기능한다. 신호선에는 비디오 신호가 입력되고, 그 신호에 따라, 발광 소자로부터 광이 방사된다. 드레인 전극과 전기적으로 접속하도록, 제 1 전극(311)이 설치된다. 그리고, 제 1 전극(311)을 덮도록 제 2 절연막이 설치되고, 제 2 절연막에 의해 각각의 제 1 전극(311)을 관통하도록 개구부가 형성된다. 개구부에는, 전계 발광층을 포함하는 층(이하, 전계 발광층(EL층)이라고 표기한다; 312)이 형성된다. 이때, EL층(312) 및 제 2 절연막을 덮도록 제 2 전극(313)이 형성된다. 따라서, 제 1 및 제 2 전극에 전압 또는 전류를 제공함으로써 제어될 수 있는 발광 화소가 형성될 수 있다.
EL층(312)에 있어서, 양극 측으로부터 순차적으로 HIL(홀 주입층), HTL(홀 수송층), EML(발광층), ETL(전자 수송층), EIL(전자 주입층)이 차례로 적층되어 있다. 대표적으로는 HIL로서 CuPc, HTL로서 a-NPD, ETL로서 BCP, EIL로서 BCP:Li를 각각 사용한다.
또한, 완전 색상 표시(full color display)를 수행하는 경우에 있어서, EL층(312)으로서, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 발광을 나타내는 재료를, 각각 증착 마스크를 사용한 증착법, 또는 잉크젯법 등에 따라서 선택적으로 형성하면 좋다. 특히, HIL로서 CuPc나 PEDOT, HTL로서 a-NPD, ETL로서 BCP나 Alq3, EIL로서 BCP:Li나 CaF2를 각각 사용한다. 예를 들면, EML은 RGB의 각각의 색상에 대응한 도펀트(R의 경우 DCM 등, G의 경우 DMQD 등)를 도프한 Alq3를 사용하면 좋다. 본 발명은 상기 EL층의 적층 구조에 한정되지 않는다는 것을 명심하자.
상기 EL층(312)의 특수한 적층 구조는 다음과 같다: 적색의 발광을 나타내는 EL층(312)을 형성하는 경우, 예를 들면, 30nm 두께의 CuPc와 60nm 두께의 a-NPD가 HIL 및 HTL로서 순차 적층된다. 다음에, 동일한 마스크를 사용하여, 적색의 EML로서 DCM2 및 루브렌(rubrene)으로 도핑된 40nm의 Alq3, ETL로서 40nm의 BCP, EIL로서 Li로 도핑된 1nm의 BCP가 순차 적층된다. 녹색의 발광을 나타내는 유기 화합물층(312)을 형성하는 경우, 예를 들면, 30nm 두께의 CuPc와 60nm 두께의 a-NPD가 HIL 및 HTL로서 순차 적층된다. 다음에, 동일한 마스크를 사용하여, 녹색의 EML로서 쿠마린(coumarin) 545T로 도핑된 40nm의 Alq3, ETL로서 40nm의 BCP, EIL로서 Li으로 도핑된 1nm의 BCP가 순차 적층된다. 청색의 발광을 나타내는 유기 화합물층(312)을 형성하는 경우, 예를 들면, 30nm 두께의 CuPc와 60nm 두께의 a-NPD가 HIL 및 HTL로서 순차 적층된다. 다음에, 동일한 마스크를 사용하여, 청색 EML로서 10nm의 비스[2-(2-하이드록시페닐)-벤조옥소라트]아연 : Zn(PBO)2, ETL로서 40nm의 BCP, EIL로서 Li로 도핑된 1nm의 BCP가 순차 적층된다.
상술된 바와 같이, CuPc와 α-NPD는 전체 화소부를 위한 각각의 색상에 대한 EL층(312)을 형성하기 위해 공통으로 사용될 수 있다. 또한, 마스크가 적색의 EML을 형성한 후 녹색의 EML을 형성하기 위해 이동하는 방식으로, 동일한 마스크가 각각의 색상 EML에 대해 사용될 수 있으며, 다음에, 청색의 EML을 형성하기 위해 다시 이동한다. 각각의 색상에 대한 EML의 적층 순서는 적절하게 결정될 수 있다.
또한, 백색 발광의 경우, 컬러 필터, 또는 컬러 필터 및 색상 변환층을 추가로 설치함으로써, 전체 색상 표시를 할 수도 있다. 컬러 필터나 색상 변환층은 그들을 제 2 기판상에 형성한 후, 부착될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 전극(311, 313)은 투광성을 갖는 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 전극과의 작업 함수(work function)를 고려하여, 상기 제 1 및 제 2 전극을 형성하기 위한 재료가 선택될 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제 1 전극과 제 2 전극은 각각 양극 및 음극으로 될 수 있다.
양 전극(anode electrode) 재료로서는, 작업 함수가 큰(4.0eV 또는 그 이상) 재료, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, ITO(indium tin oxide), 산화 인듐에 2 내지 20%의 산화 아연(ZnO)을 혼합한 IZO(indium zinc oxide), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 금속 재료의 질화물(TiN) 등을 사용할 수 있다.
한편, 음 전극(cathode electrode) 재료로서는, 작업 함수가 작은(3.8eV 또는 그 이하) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 원소 주기율의 1족 또는 2족에 속하는 원소들, 즉 Li나 Cs 등의 알칼리 금속, 및 Mg, Ca, Sr 등의 알칼리 토류 금속과 이들을 포함하는 합금(Mg:Ag, Al:Li), 이들을 포함하는 화합물(LiF, CsF, CaF2) 외에, 희토류 금속을 포함하는 천이 금속을 사용하여 형성할 수 있다. 그러나, 상기 양 전극 및 음 전극은 투광성을 가질 필요가 있기 때문에, 이들 금속, 또는 이들은 이들 금속을 포함하는 합금을 사용하여 매우 얇게 형성되고, ITO 등의 금속(합금을 포함)과의 적층에 의해 형성한다. 이들 양극 및 음극은 증기 증착법, 스퍼터링법 등에 의해 형성할 수 있다.
상술된 화소 구성에 따라, 제 1 전극 또는 제 2 전극은 양극 또는 음극으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 구동용 TFT(301)는 n-형 극성을 가지며, 제 1 전극은 음극으로, 제 2 전극은 양극으로 할 수 있다.
다음에, 질소를 포함하는 패시베이션막(314)은 스퍼터링법이나 CVD 법에 의해 적층되어, 수분이나 산소의 침입을 방지한다. 이 때 형성되는 공간에는 질소를 봉입하거나, 또한 건조제를 배치하여도 좋다. 또한, 제 1 전극, 제 2 전극, 그 밖의 전극으로 상기 표시 패널의 측면을 덮을 수도 있다. 다음에, 밀봉 기판(315)이 그 위에 부착된다.
또한, 깨끗한 흑색 표시를 수행하는 경우, 편광판 또는 원형 편광판을 설치하면 좋다. 상기 촬상 장치가 사용자를 인식할 수 있는 정도로 투광성을 가질 필요가 있기 때문에, 예를 들면, 이중 방사형 표시 장치 중 어느 한쪽 면에만 편광판 또는 원형 편광판을 설치할 수 있다. 또한, 이중 방사형 표시 장치의 각각의 표시 화면에 제 1 편광판 또는 제 2 편광판을 설치할 수도 있다. 그러나, 촬상 장치가 사용자를 인식할 수 있을 정도로 투광성을 가짐과 동시에 이중 방사형 표시 패널이 흑색 표시를 할 수 있도록, 제 1 편광판과 제 2 편광판이 직교 니콜 상태로부터 광축(각각의 흡수축 또는 투과축)을 다소 이동한 상태로 배치될 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 이중 방사형 표시 패널은 각각 투광성을 갖는 제 1 전극(311) 및 제 2 전극(313)을 포함한다. 상기 촬상 유닛은 사용자의 광학 가시축상에 위치하도록 배치된다. 그것은 사용자의 대향 측면상에 이중 방사형 표시 패널을 개재하여 배치될 수 있고, 이중 방사형 표시 패널의 제 1 표시 패널(표시 화면)측 또는 제 2 표시 패널(표시 화면)측 중 어느 것에 배치될 수도 있다. 결과적으로, 두 명의 사용자는 서로의 시선을 맞춘 상태에서 통신할 수 있다. 또한, 이중 방사형 표시 패널상에 화상을 표시함과 동시에 촬영할 수도 있게 된다.
도 5에 도시된 화소 구성에 따르면, 광은 발광층을 통해 양 방향(제 1 표시 화면 및 제 2 표시 화면)으로 방사된다. 따라서, 이중 방사형 표시 패널의 제 1 표시 화면측에 촬상 유닛을 배치하고 제 2 표시 화면측에 사용자를 배치하거나, 또한 반대로, 제 1 표시 화면측에 사용자를 배치하고 제 2 표시 화면측에 촬상 유닛을 배치하여도 좋다. 본 실시 형태에 있어서, 제 2 표시 화면측에 사용자를 배치하는 경우, 표시되는 화상을 반전하는 회로가 제공될 수 있다. 이 경우, 촬상 유닛은 두 명의 사용자의 시선이 서로 만나도록 배치될 수 있으며, 따라서 반드시 이중 방사형 표시 패널을 통해 사용자의 가시축에 배치할 필요는 없다. 예를 들면, 미러 등의 반사체를 배치함으로써, 두 명의 사용자의 시선이 만나도록 할 수 있다.
또한, 양 측면으로 광이 사출되기 때문에, 화상의 색상이나 휘도가 어긋날 수 있고, 촬상 유닛에 의해 촬영되는 사용자의 세밀하고 깨끗한 화상을 방해할 수도 있다. 그 경우, 이중 방사형 표시 패널에 표시되는 화상 데이터를 제외한 데이터를 촬상 유닛으로 입력하도록 하면 좋다. 이중 방사형 표시 패널의 화상 데이터가 비디오 메모리에 저장되어 있기 때문에, 이중 방사형 표시 패널의 화상 데이터가 촬상 유닛의 입력 메모리로부터 제외되도록 보정될 수 있다. 예를 들면, 실시 형태 7에서 설명되는 보정이 수행되면 좋다.
상술된 바와 같이 화상을 취할 수 있는, 이중 방사형 표시 패널을 갖는 표시 장치를 사용함으로써, 두 명의 사용자는 서로의 시선을 맞춘 상태에서 통신할 수 있다. 또한, 이러한 촬상 가능한 표시 장치를 사용함으로써, 쌍방향 통신 시스템이 성취될 수 있다.
(실시 형태 6)
본 실시 형태에서는 실시 형태 5와 다른 표시 패널의 또다른 구성에 대하여, 도 6a 내지 도 6c와 관련하여 설명한다.
도 6a는 하나의 화소, 즉, 제 2 절연막의 개구부가 발광층을 포함하는 제 1 영역과 발광층을 포함하지 않는 제 2 영역이 포함하는 이중 방사형 표시 패널의 화소 구성을 도시한다.
제 1 영역에 설치된 발광층을 포함하는 EL층(404)과 접촉한 투광성를 갖는 제 1 전극(403)은 절연 표면(400)상에 형성된 p-채널 구동 TFT(401)에 전기적으로 접속된다. 상기 EL층(404)상에는, 투광성을 갖는 제 2 전극(405)이 적층된다. 전류가 제 1 전극(403) 및 제 2 전극(405) 사이로 흐르고, 광은 EL층(404)으로부터 양쪽 화살표 방향으로 방사된다.
광이 상술된 바와 같이 양 측면으로 방사될 때, 제 1 및 제 2 전극(403, 405)은 실시 형태 5에서 언급한 바와 같이, ITO 또는 금속 또는 그를 포함하는 합금 등과 같은 투광성 도전막을 사용하여 형성되어, 충분히 광을 투사할 수 있게 얇아진다.
수분이나 산소로부터 EL층(404)을 보호하기 위해서 패시베이션막(406)을 설치하고, 이때 제공된 공간을 질소로 충전하거나 건조제를 설치하는 것이 바람직하다. 다음에, 밀봉 기판(407)이 화소를 완성시키기 위해 부착된다.
EL층(404), 구동용 트랜지스터 TFT(401), 제 1 전극(403), 및 제 2 전극(405)은 실시 형태 5와 동일하게 제작할 수 있다. 비록, 제 1 전극(403)이 투광성을 가짐에 따라 제 1 및 제 2 영역을 교차하여 형성될지라도, 적어도 제 1 영역상에 형성될 것이 요구된다. 반면, 유기 화합물층(404)은, 유색층이기 때문에, 제 1 영역의 제 1 전극(403)상에만 형성된다. 예를 들면, 증기 증착법에 의해 EL층(404)을 형성하는 경우, 금속 마스크의 개구부의 크기는 상기 EL층(404)이 제 1 전극(403)상에만 형성되도록 설계된다.
도 6b는, 도 6a에 도시된 구조와는 다른, 광이 오직 상부로만 방사되는 화소 구성을 도시한다. 제 1 영역에 발광층을 포함하는 EL층(504)은 p-채널 구동용 TFT(501)에 접속된 제 1 전극(503)에 접속되어 있다. 광이 오직 상향으로 방사되므로, 상기 제 1 전극(503)은 투광성을 가질 필요는 없고, 구동용 TFT의 소스 배선 또는 드레인 배선으로 사용될 수 있다. 제 1 전극(503)을 구동용 TFT의 소스 배선 또는 드레인 배선으로 사용되는 경우에, 적층막은 티타늄을 포함하는 제 1 금속층과, 질화 티타늄 또는 질화 텅스텐을 포함하는 제 2 금속층과, 알루미늄을 포함하는 제 3 금속층과, 질화 티타늄을 포함하는 제 4 금속층을 사용할 수 있다.
상기 제 1 전극은, 비투광성을 갖기 때문에, 제 2 영역에 형성되지 않는다. 발광층을 포함하는 EL층(504)은 상기 제 2 영역에 형성되지 않는다. 다음에, 투광성을 갖는 제 2 전극(505)이 그 위에 형성된다.
수분이나 산소로부터 EL층(504)을 보호하기 위해서 적합하게는 패시베이션막(506)을 설치하고, 이때 제공되는 공간을 질소로 충전하거나 건조제를 설치한다. 다음에, 밀봉 기판(507)이 화소를 형성하기 위해 부착된다.
제 1 전극(503)과 제 2 전극(505) 사이에는 전류가 흐르고, 광은 유기 화합물층(504)으로부터 방사된다. 이 때, 금속 재료를 갖는 제 1 전극(503)은 광을 반사하며, 제 2 전극(505)은 광을 투과하기 때문에, 광은 제 1 영역에서는 제 2 전극(505) 측면으로 방사되는 반면, 제 2 영역에서는 어떠한 광도 방사되지 않는다.
각각의 제 1 전극(503), EL층(504), 및 제 2 전극(505)은 실시 형태 5와 동일하게 제작할 수 있다. 그러나, 도 6b에 도시된 화소 구성으로서는 제 2 전극이 투광성을 가질 필요가 있다. 따라서, 제 2 전극층(505)은 투광성 재료 또는 금속, 혹은 작은 두께의 그들의 합금을 사용하고, 그 위에 투광성 재료를 적층함으로써 형성된다. 또한, 광은 제 2 전극(505) 측면으로 방사되기 때문에, 제 1 전극(503)은 제 2 전극(505)의 투광성보다 작은 투광성을 갖도록 형성될 수 있다.
그러나, 도 6b에 도시된 화소 구성에 대하여 설명되는데, 제 1 전극(503)이 제 2 전극(505)의 투광성보다 큰 투광성을 가지며, 상기 제 2 전극은 제 2 영역에 형성되지 않으며, 발광 방향은 반대로 될 수 있다. 이 경우, 제 1 전극(503)은 제 2 영역에 형성될 수 있다.
도 6b에 도시된 화소 구성에 따라, EL층(504)로부터 방사된 광은 촬상 장치 내로 들어가지 않으며, 색상 및 휘도 편차가 거의 발생하지 않는다.
도 6c는 본 실시 형태의 화소 구성을 갖는 화소부의 확대도를 도시한다. 도 6a 및 도 6b는 각각 발광 영역과 투광 영역을 갖는 화소 구성을 도시한다. 발광 영역과 투광 영역은 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 각 화소 내에 동일한 열로 배치하여도 좋고, 6c에 도시된 바와 같이 교대로 배치하여도 좋다.
실시 형태 5와 비교하면, 화상은 화소의 제 1 영역을 사용함으로써 표시될 수 있으며, 상기 제 2 영역을 통해 전달된 외광은 도 6c에 도시된 바와 같이 발광 면적이 반감되어 버릴 수 있다. 그와 같은 문제점에 비추어, 채색 수지를 포함하는 막이나 또는 금속을 포함하는 반사막이 도 6b의 제 1 영역의 발광 방향과 대향하는 측에 제공될 수 있다. 특히, 상기 반사막은 광을 효율적으로 방사시키기 위해 요철 형상으로 형성되는 것이 좋다.
촬상이 더이상 광을 방사하지 않는 영역을 사용하여 촬상 수단에 의해 수행되고, 본 실시 형태에 따라 큰 투광성을 가지므로, 촬상 유닛은 고도의 정밀도로 사용자를 인식할 수 있다.
(실시 형태 7)
본 실시 형태에서는 실시 형태 1 내지 실시 형태 6에서 설명한 촬상 유닛에 의해 촬영된 화상을 보정하는 방법에 관해서 도 7a 및 도 7b를 사용하여 설명한다.
도 7a는 촬상 장치(701), 표시 패널(예를 들면, 이중 방사형 표시 패널; 705), 화상의 색상과 휘도의 편차가 패널의 투과율에 따라 보정되는 보정 A, 및 상기 패널상에서 반사되는 광에 의해 발생하는 눈부심을 화상으로부터 제거하는 보정 B를 도시한다.
도 7b는 두 명의 사용자들 사이의 쌍방향 통신 시스템의 흐름도를 도시한다. 이하, 두 명의 사용자 각각이 동일한 쌍방향 통신 장치를 갖는 경우를 설명한다.
쌍방향 통신에 있어서는, 촬상 장치(701a, 701b), 통신 회로(702a, 702b), 화상 처리 회로(706a, 706b), 패널 외부 회로(704a, 704b), 패널(705a, 705b), 및 통신 회로(702a와 702b)를 통해, 두 명의 사용자가 서로 통신한다. 각각의 화상 처리 회로(706a, 706b)는 보정 A를 수행하기 위한 기능과 보정 B를 수행하기 위한 기능을 가지며, 그들 각각은 패널 외부 회로(704a, 704b)에 의해 제어된다.
각각의 촬상 장치(701a, 701b)는 패널(705a, 705b)을 통해 두 명의 사용자를 촬영한다. 이 때, 화상의 색상 및 휘도의 편차가 패널의 투과율에 따라 보정되는 보정 A가 수행된다. 또한, 패널상에 반사되는 광에 의해 발생하는 눈부심이 화상으로부터 제거되는 보정 B가 수행된다. 그 결과, 두 명의 사용자의 보정된 화상이 완성된다. 보정 A 또는 보정 B만이 수행될 수도 있고, 그들이 동시에 수행될 수도 있다. 또한, 각각의 보정 A와 보정 B는 동일한 보정 회로를 사용하여 행하여도 좋다. 보정 A를 하기 위한 회로는 통신 회로(702a, 702b)와 패널 외부 회로(704a, 704b) 사이, 또는 패널 외부 회로(704a, 704b)와 표시 패널(705a, 705b) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 보정 B를 수행하기 위한 기능에 더하여, 렌즈나 초점에 따른 화상 처리 기능이 수행되며, 축소나 블러링(blurring)과 같은 필터 처리가 발광 성분에 제공된다.
그와 같은 보정된 화상은 통신 회로(702a, 702b)를 통해 전달된다.
통신 회로(702a, 702b)에서 전달된 화상은 각각 패널 외부 회로(704a, 704b)로 입력된 다음, 표시 패널(705a, 705b)상에 표시된다. 특히, 보정된 화상(a, b)은 표시 패널(705a, 705b)에 배치된 신호선에 입력된다.
상술된 바와 같은 보정된 화상(a, b)을 사용함으로써, 통신은 고정밀도로 수행될 수 있다.
본 실시 형태의 화상 보정 방법은 실시 형태 1 내지 실시 형태 6 중 어떠한 것과도 자유롭게 조합될 수 있다.
(실시 형태 8)
상술된 실시 형태들에 따라 발광 화소를 포함하는 표시 패널에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 그들에 한정되지 않으며, 어떠한 투광 표시 패널에 적용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 투광성을 갖는 액정 표시 패널이 사용될 수도 있다. 투광성을 갖는 액정 표시 패널에 관하여, 투광 액정 표시 패널 또는 반-투광 표시 패널이 사용될 수 있다.
높은 투광성을 얻기 위하여, 표시 패널은 평광판을 제공하지 않거나 또는 개구부를 갖는 편광판 등이 제공된다. 상기 편광판에 형성된 개구부는 도트 패턴으로 화소의 일부 또는 전체 화소에 형성될 수 있다. 반-투광 액정 패널에 있어서, 상기 개구부는 화소 전극의 개구부로 조절된 평광판에 형성될 수도 있다. 예를 들면, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 개구부를 갖는 편광판을 구비한 투광 액정 표시 패널이 이중 방사형 표시 패널(100)로서 사용될 수 있으며, 반면, 편광판 없는 투광 액정 표시 패널은 촬상 화면(121)으로 사용될 수 있다.
또한, 그와 같은 투광 액정 표시 패널은 이중 방사형 표시 패널과 조합될 수 있다. 예를 들면, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 이중 방사형 표시 패널(100)은 휴대용 전화기를 완성하기 위한 촬상 화면(121)과 같은 어떠한 편광판도 포함하지 않는 투광 액정 표시 패널과 조합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 복잡한 광학 시스템이나 긴 광로를 갖는 광학 시스템을 사용하지 않으면서, 이중 방사형 표시 패널 및 촬상 유닛을 장착함으로써, 촬상 기능을 갖는 소형 및 경량화 표시 장치가 제공된다. 즉, 본 발명의 구성에 따르면, 사용자가 표시 화면과 마주하는 동안, 사용자에게 관측될 화상을 표시하면서 피사체인 사용자 화상을 취할 수 있다. 즉, 화상 표시 및 촬상은 표시된 화상을 관측하는 사용자의 시선을 고정한 상태로 동시에 수행될 수 있다. 특히, 사용자와 다른 사용자가 각각 유사한 쌍방향 통신 장치를 사용할 때, 그들은 서로의 눈을 맞춘 상태로 통신할 수 있다. 또한, 본 발명은, 표시 화상을 관측하는 사용자의 시선을 고정한 상태로 화상의 표시와 피사체인 사용자의 촬상을 동시에 수행할 수 있는, 촬상 기능을 갖는 표시 장치 및 쌍방향 통신 시스템을 제공한다.

Claims (18)

  1. 표시 장치에 있어서,
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 및
    상기 표시 패널의 한쪽 측면 위에 배치된 촬상 장치를 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은 발광 소자 및 박막 트랜지스터를 포함하고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 포함하고,
    상기 촬상 장치는 상기 발광 소자를 통해 피사체의 화상을 취하는, 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 표시 장치에 있어서,
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 한쪽 측면 위에 배치된 촬상 장치를 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은 발광 소자 및 박막 트랜지스터를 포함하고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 포함하고,
    상기 발광 소자는 투광성을 갖고,
    상기 촬상 장치는 상기 발광 소자를 통해 피사체의 화상을 취하는, 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 표시 장치에 있어서,
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 한쪽 측면 위에 배치된 촬상 장치를 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은 발광 소자 및 박막 트랜지스터를 포함하고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 포함하고,
    상기 발광 소자는 가시광을 투과시키고,
    상기 촬상 장치는 상기 발광 소자를 통해 피사체의 화상을 취하는, 표시 장치.
  8. 제 1 항, 제 4 항, 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 전계 발광을 발생시키는, 표시 장치.
  9. 제 1 항, 제 4 항, 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 장치는,
    상기 화상의 색상과 휘도의 편차가 상기 표시 패널의 투과율에 따라 보정되는 제 1 보정; 및
    상기 표시 패널 상에서 반사된 광에 의해 발생된 눈부심이 상기 화상으로부터 제거되는 제 2 보정을 수행하는, 표시 장치.
  10. 쌍방향 통신 시스템에 있어서,
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 한쪽 측면 위에 배치된 촬상 장치를 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은 발광 소자 및 박막 트랜지스터를 포함하고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 포함하고,
    상기 촬상 장치는 상기 발광 소자를 통해 제 1 사용자의 화상을 취하고, 동시에 제 2 사용자의 화상은 상기 표시 패널 상에 표시되는, 쌍방향 통신 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 쌍방향 통신 시스템에 있어서,
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 한쪽 측면 위에 배치된 촬상 장치를 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은 발광 소자 및 박막 트랜지스터를 포함하고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 포함하고,
    상기 발광 소자는 투광성을 갖고,
    상기 촬상 장치는 상기 발광 소자를 통해 제 1 사용자의 화상을 취하고, 동시에 제 2 사용자의 화상은 상기 표시 패널 상에 표시되는, 쌍방향 통신 시스템.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 쌍방향 통신 시스템에 있어서,
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 한쪽 측면 위에 배치된 촬상 장치를 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은 발광 소자 및 박막 트랜지스터를 포함하고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 포함하고,
    상기 발광 소자는 가시광을 투과시키고,
    상기 촬상 장치는 상기 발광 소자를 통해 제 1 사용자의 화상을 취하고, 동시에 제 2 사용자의 화상은 상기 표시 패널 상에 표시되는, 쌍방향 통신 시스템.
  17. 제 10 항, 제 13 항, 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 전계 발광을 발생시키는, 쌍방향 통신 시스템.
  18. 제 10 항, 제 13 항, 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쌍방향 통신 시스템은,
    상기 제 1 사용자의 상기 화상의 색상과 휘도의 편차가 상기 표시 패널의 투과율에 따라 보정되는 제 1 보정; 및
    상기 표시 패널 상에서 반사된 광에 의해 발생된 눈부심이 상기 제 1 사용자의 상기 화상으로부터 제거되는 제 2 보정을 수행하는, 쌍방향 통신 시스템.
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