KR20180085423A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20180085423A
KR20180085423A KR1020170008881A KR20170008881A KR20180085423A KR 20180085423 A KR20180085423 A KR 20180085423A KR 1020170008881 A KR1020170008881 A KR 1020170008881A KR 20170008881 A KR20170008881 A KR 20170008881A KR 20180085423 A KR20180085423 A KR 20180085423A
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허세영
김동호
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 표시 장치는, 일면에 복수의 화소들이 제공되는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 타면 상에 제공되며 제1 개구부를 포함하는 보호층; 상기 제1 개구부에 대응하여 배치된 광센서; 및 상기 보호층 상에 제공되며 상기 광센서가 실장된 회로 기판을 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것이다.
휴대용 단말기는 다양한 표시 장치를 포함한다. 상기 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
최근에는 상기 휴대용 단말기에 조도 센서를 내장하여 외부 환경의 조도값에 따라 표시 패널의 밝기를 자동으로 조절하여 사용하고 있다. 즉, 상대적으로 주변이 밝은 곳에서는 디스플레이 화면을 좀더 밝게하고, 상대적으로 주변이 어두운 곳에서는 상기 디스플레이 화면을 어둡게 하여 효율적인 전원 사용을 도모하고 있다.
그런데, 상기 조도 센서가 상기 표시 패널의 배면에 위치하는 경우, 광이 상기 표시 패널을 투과하여 광센서에 전달되기 때문에 투과율이 매우 낮은 수준이다. 따라서, 기존의 낮은 투과율을 향상시키는 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은 투과율이 향상된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 표시 장치는, 일면에 복수의 화소들이 제공되는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 타면 상에 제공되며 제1 개구부를 포함하는 보호층; 상기 제1 개구부에 대응하여 배치된 광센서; 및 상기 보호층 상에 제공되며 상기 광센서가 실장된 회로 기판을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 보호층과 상기 회로 기판 사이에 제공되며, 상기 광센서에 대응되는 제2 개구부를 포함하는 커버 패널을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부를 포함하는 개구 영역 내에 상기 광센서를 향하여 집광하는 집광 부재가 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부를 포함하는 개구 영역 내 측면부에 반사 부재가 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 반사 부재는 금속 물질을 상기 측면부에 코팅하여 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 평면 상에서 보았을 때, 상기 제1 개구부의 크기와 상기 제2 개구부의 크기는 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소들을 커버하는 봉지 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 봉지 부재 상에 제공되는 터치 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 개구부는 복수개의 개구 패턴들을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광센서는 표시 영역 내에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광센서는 조도 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소들은 유기 발광 소자일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스 기판은 원형일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 표시 패널 배면의 보호층에 광센서에 대응되는 개구부를 형성함으로써, 투과율을 향상시켜 광 감지 능력을 향상시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 개구 패턴들을 나타낸 평면도들이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 베이스 기판(SUB), 보호층(PF), 광센서(LS) 및 회로 기판(FPCB)을 포함한다. 부가적으로, 상기 표시 장치(100)는 커버 패널(CP), 연결 부재(COF), 봉지 부재(SL), 편광층(POL), 터치 센서(TSP) 및 윈도우 패널(WIN)을 더 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(SUB)은 일면에 영상 디스플레이를 위한 복수의 화소들(미도시)이 제공된다. 상기 화소들 각각은 영상을 표시하는 최소 단위로서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 화소들은 백색광 및/또는 컬러광을 출사할 수 있다. 상기 화소들은 유기층을 포함하는 유기 발광 소자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 액정 소자, 전기 영동 소자, 전기 습윤 소자 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
상기 베이스 기판(SUB)은 상기 화소들을 구동하기 위한 구동 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 구동 회로는 상기 화소들에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부(미도시), 상기 화소부에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부(미도시), 및 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 구동 회로는 별도의 칩에 형성되어 상기 베이스 기판(SUB)에 연결되는 경우 칩 온 글라스나 칩 온 플라스틱 형태로 제공될 수 있다.
상기 베이스 기판(SUB)은 비사각형(non-rectangular) 패널일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 베이스 기판(SUB)은 원형 패널이다. 상기 베이스 기판(SUB)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 베이스 기판(SUB)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 기판(SUB)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 상기 베이스 기판(SUB)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
상기 보호층(PF)은 상기 베이스 기판(SUB)의 타면 상에 제공되며 제1 개구부(OP1)를 포함한다. 즉, 상기 보호층(PF)은 상기 화소들이 제공되는 상기 베이스 기판(SUB)의 발광면의 반대면에 위치한다. 상기 보호층(PF)은 상기 베이스 기판(SUB)을 보호하는 기능을 하며, 필름 형태로 제공되어 상기 베이스 기판(SUB)에 부착될 수 있다. 예컨대, 상기 보호층(PF)의 두께는 대략 0.1mm일 수 있다.
상기 제1 개구부(OP1)는 상기 광센서(LS)에 대응되는 위치에 형성된다. 평면 상에서 보았을 때, 상기 제1 개구부(OP1)의 크기는 상기 광센서(LS)보다 큰 것이 바람직하다. 상기 광센서(LS)에 도달하는 외부광의 경로 상에는 상기 베이스 기판(SUB)과 상기 보호층(PF)이 위치하기 때문에, 광 투과율이 낮은 수준이다. 상기 보호층(PF)의 일부가 제거된 상기 제1 개구부(OP1)로 인하여 상기 광 투과율이 향상될 수 있다.
상기 광센서(LS)는 상기 제1 개구부(OP1)에 대응하여 배치된다. 상기 광센서(LS)는 상기 베이스 기판(SUB)의 타면에 위치한다. 또한, 상기 광센서(LS)는 상기 화소들이 위치한 표시 영역 내에 위치할 수 있다. 상기 광센서(LS)는 조도 센서를 포함할 수 있다. 상기 조도 센서는 외부 환경의 조도값을 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 장치(100)는 상기 광센서(LS)를 이용해 측정된 외부 환경의 조도값에 따라 영상의 밝기를 자동으로 조절하도록 구성될 수 있다.
상기 회로 기판(FPCB)은 상기 보호층(PF) 상에 제공되며 상기 광센서(LS)가 실장된다. 상기 회로 기판(FPCB)은 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다. 상기 회로 기판(FPCB)은 상기 광센서(LS)가 검출한 데이터를 처리하는 광센서 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 광센서 제어부는 칩-온-필름(Chip On Film; COF)의 형태로 상기 연결 부재(COF)에 실장될 수 있다. 이 경우, 상기 연결 부재(COF)의 일단은 상기 베이스 기판(SUB)에 연결되고, 상기 연결 부재(COF)의 타단은 상기 회로 기판(FPCB)에 연결될 수 있다.
상기 커버 패널(CP)은 상기 보호층(PF)과 상기 회로 기판(FPCB) 사이에 제공될 수 있다. 상기 커버 패널(CP)은 상기 표시 장치(100)의 지지력을 보강해주는 기능을 하며, 플라스틱 패널 형태로 제공되어 상기 보호층(PF)에 부착될 수 있다. 예컨대, 상기 커버 패널(CP)의 두께는 대략 0.14mm일 수 있다.
상기 커버 패널(CP)은 상기 광센서(LS)에 대응되는 제2 개구부(CP2)를 포함한다. 상기 커버 패널(CP)은 불투명 재질이기 때문에 상기 광센서(LS)에 외부광이 도달할 수 있도록 상기 제2 개구부(CP2)가 형성되어야 한다. 개구 영역(OPA)은 상기 제1 개구부(OP1)와 상기 제2 개구부(CP2)를 포함한다. 평면 상에서 보았을 때, 상기 제1 개구부(OP1)와 상기 제2 개구부(CP2)의 크기는 동일할 수 있다.
상기 봉지 부재(SL)는 상기 화소들을 커버하도록 상기 베이스 기판(SUB) 상에 제공된다. 상기 봉지 부재(SL)는 단일층으로 이루어질 수 있으나, 다중층으로 이루어질 수 있다. 상기 봉지 부재(SL)는 유기 재료 및/또는 무기 재료로 이루어질 수 있다. 상기 유기 재료로는 폴리아크릴계 화합물, 폴리이미드계 화합물, 테프론과 같은 불소계 탄소 화합물, 벤조시클로부텐 화합물 등과 같은 유기 절연 물질이 이용될 수 있으며, 상기 무기 재료로는 폴리실록산, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등이 이용될 수 있다.
상기 봉지 부재(SL) 상에는 상기 편광층(POL)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 터치 센서(TSP)는 상기 편광층(POL) 상에 제공될 수 있다. 상기 터치 센서(TSP)와 상기 편광층(POL)은 제1 광학 접착 필름(OCA1, Optically Clear Adhesive)을 이용해 접착될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 터치 센서(TSP)는 상기 봉지 부재(SL) 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 터치 센서(TSP)는 인셀(In-cell) 방식으로 상기 베이스 기판(SUB)과 상기 봉지 부재(SL) 사이에 제공될 수 있다.
상기 터치 센서(TSP)는 터치 위치를 감지하기 위한 복수의 감지 전극들(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 감지 전극들은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등의 투명 도전성막으로 이루어질 수 있다. 상기 터치 센서(TSP)는 공지된 다양한 구조와 터치 방식이 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 터치 센서(TSP)는 저항(resistive) 방식, 정전용량(capacitive) 방식, 표면 초음파(surface acoustic wave) 방식 또는 적외선(infrared) 방식 중 어느 하나의 방식으로 구성되어 터치 위치를 감지할 수 있다.
상기 윈도우 패널(WIN)은 상기 터치 센서(TSP) 상에 제공될 수 있다. 상기 윈도우 패널(WIN)과 상기 터치 센서(TSP)는 제2 광학 접착 필름(OCA2)을 이용해 접착될 수 있다. 상기 윈도우 패널(WIN)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 윈도우 패널(WIN)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 개구 패턴들을 나타낸 평면도들이다.
이하, 전술된 실시예와 실질적으로 동일한 구성에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예들에 따른 표시 장치들(100a, 100b, 100c)은 상기 보호층(PF)의 개구부가 복수개의 패턴 형상을 갖는다. 예를 들면, 도 2a에 도시된 표시 장치(100a)는 상기 보호층(PF)이 원형의 개구 패턴들(OPPa)을 포함한다. 도 2b에 도시된 표시 장치(100b)는 상기 보호층(PF)이 가로 직사각형의 개구 패턴들(OPPb)을 포함한다. 도 2c에 도시된 표시 장치(100c)는 상기 보호층(PF)이 세로 직사각형의 개구 패턴들(OPPc)을 포함한다. 이와 같이, 복수개의 패턴 형상을 통해 개구 영역의 면적을 증가시켜 광 투과율을 높이면서 상기 보호층(PF)의 상기 베이스 기판(SUB)에 대한 지지력을 확보할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 실시예의 표시 장치(100d)는 개구 영역(OPA) 내에 상기 광센서(LS)를 향하여 집광하는 집광 부재(CL)가 구비된다. 상기 집광 부재(CL)에 의하여 상기 개구 영역(OPA)을 통과하는 외부광이 상기 광센서(LS) 측으로 집중될 수 있고, 상기 광센서(LS)의 광 감지 능력이 향상될 수 있다. 예컨대, 상기 집광 부재(CL)는 상기 광센서(LS)를 향하여 초점이 맞춰진 볼록 렌즈일 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 표시 장치(100e)는 개구 영역(OPA) 내 측면부에 반사 부재(RF)가 구비된다. 상기 반사 부재(RF)에 의하여 상기 개구 영역(OPA)을 통과하는 외부광이 상기 광센서(LS) 측으로 집중될 수 있고, 상기 광센서(LS)의 광 감지 능력이 향상될 수 있다. 예컨대, 상기 반사 부재(RF)는 반사도가 높은 금속 물질을 상기 개구 영역(OPA) 내 측면부에 코팅하여 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 표시 패널 배면의 보호층에 광센서에 대응되는 개구부를 형성함으로써, 투과율을 향상시켜 광 감지 능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 장치
SUB: 베이스 기판
PF: 보호층
LS: 광센서
FPCB: 회로 기판
CP: 커버 패널
COF: 연결 부재
SL: 봉지 부재
POL: 편광층
TSP: 터치 센서
WIN: 윈도우 패널

Claims (13)

  1. 일면에 복수의 화소들이 제공되는 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 타면 상에 제공되며 제1 개구부를 포함하는 보호층;
    상기 제1 개구부에 대응하여 배치된 광센서; 및
    상기 보호층 상에 제공되며 상기 광센서가 실장된 회로 기판을 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호층과 상기 회로 기판 사이에 제공되며, 상기 광센서에 대응되는 제2 개구부를 포함하는 커버 패널을 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부를 포함하는 개구 영역 내에 상기 광센서를 향하여 집광하는 집광 부재가 구비되는 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부를 포함하는 개구 영역 내 측면부에 반사 부재가 구비되는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 반사 부재는 금속 물질을 상기 측면부에 코팅하여 형성되는 표시 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    평면 상에서 보았을 때, 상기 제1 개구부의 크기와 상기 제2 개구부의 크기는 동일한 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소들을 커버하는 봉지 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 봉지 부재 상에 제공되는 터치 센서를 더 포함하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 개구부는 복수개의 개구 패턴들을 갖는 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광센서는 표시 영역 내에 위치하는 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 광센서는 조도 센서를 포함하는 표시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소들은 유기 발광 소자인 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 원형인 표시 장치.
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