KR20200036137A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20200036137A
KR20200036137A KR1020180114999A KR20180114999A KR20200036137A KR 20200036137 A KR20200036137 A KR 20200036137A KR 1020180114999 A KR1020180114999 A KR 1020180114999A KR 20180114999 A KR20180114999 A KR 20180114999A KR 20200036137 A KR20200036137 A KR 20200036137A
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백대원
이상민
이상신
김성철
박준영
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 표시 전용 영역과 표시 투광 영역을 포함하는 표시부를 포함하되, 표시 전용 영역은 복수의 제1 화소를 포함하고, 표시 투광 영역은 복수의 제2 화소 및 적어도 하나의 투광부를 포함하며, 투광부는 제1 화소 및 제2 화소보다 높은 광 투과율을 갖고, 표시 투광 영역은 표시 전용 영역보다 높은 광 투과율을 갖는다.

Description

표시 장치{Display device}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비젼 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다.
표시 장치는 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 부품들을 포함한다. 최근에는 표시 장치에 화면 표시 이외의 다양한 기능을 구현하기 위한 부품들도 함께 탑재되는 추세이다. 카메라, 적외선 센서, 지문 센서 등이 탑재된 스마트 폰이 그러한 예 중 하나이다. 일반적으로 스마트 폰에 광 센싱 부재가 많이 탑재될수록 표시 화면의 크기는 줄어든다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광 투과 경로를 보유하면서 동시에 화면을 극대화할 수 있는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 전용 영역과 표시 투광 영역을 포함하는 표시부를 포함하되, 상기 표시 전용 영역은 복수의 제1 화소를 포함하고, 상기 표시 투광 영역은 복수의 제2 화소 및 적어도 하나의 투광부를 포함하며, 상기 투광부는 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소보다 높은 광 투과율을 갖고, 상기 표시 투광 영역은 상기 표시 전용 영역보다 높은 광 투과율을 갖는다.
상기 표시 투광 영역의 해상도는 상기 표시 전용 영역의 해상도보다 낮을 수 있다.
동일한 색상의 상기 제1 화소와 상기 제2 화소는 동일한 크기를 가질 수 있다.
상기 제1 화소는 동일한 색상의 상기 제2 화소보다 클 수 있다.
상기 표시 투광 영역의 해상도는 상기 표시 전용 영역의 해상도와 동일할 수 있다.
상기 투광부는 복수개이고, 상기 각 투광부는 상기 제2 화소와 교대로 배열될 수 있다.
상기 표시 전용 영역과 상기 표시 투광 영역에 걸쳐 배치된 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 상기 각 투광부와 중첩할 수 있다.
상기 표시 투광 영역에서 상기 투광부가 차지하는 면적은 50% 이상일 수 있다.
상기 표시 투광 영역과 중첩하도록 배치된 광 센싱 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 광 센싱 부재는 광전 변환 소자를 포함하는 카메라, 적외선 근접 센서, 홍채 인식 센서 및 지문 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 표시 투광 영역은 제1 표시 투광 영역 및 상기 제1 표시 투광 영역과 이격된 제2 표시 투광 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 표시 투광 영역의 광 투과율과 상기 제2 표시 투광 영역의 광 투과율은 상이할 수 있다.
상기 표시부 주변에 배치된 비표시부를 더 포함하되, 상기 표시 투광 영역은 부분적으로 상기 비표시부와 접하도록 배치될 수 있다.
상기 표시 투광 영역은 중심으로부터 활선 양단을 연결하는 도형의 내각은 10° 내지 180°인 활꼴 형상을 가질 수 있다.
상기 표시 전용 영역과 상기 표시 투광 영역을 가로지르는 신호 배선을 더 포함하되, 상기 신호 배선은 상기 표시 투광 영역에서 상기 제2 화소를 우회하는 우회 구간을 포함할 수 있다.
상기 제1 화소 및 상기 제2 화소는 각각 발광 영역 및 상기 발광 영역 주변에 배치되고 상기 투광부보다 투과율이 낮을 수 있다. 비발광 영역을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 전용 영역과 표시 투광 영역을 포함하는 표시부를 포함하되, 상기 표시부는 복수의 화소 전극과 공통 전극을 포함하고, 상기 각 화소 전극은 상기 표시 전용 영역 및 상기 표시 투광 영역에 걸쳐 각각 배치되고, 상기 공통 전극은 상기 표시 전용 영역에서 전면에 배치되고, 상기 공통 전극은 상기 표시 투광 영역에서 일부 영역에 배치되며, 적어도 하나의 투광 개구를 정의한다.
상기 각 화소 전극은 상기 공통 전극과 중첩하고, 상기 화소 전극은 상기 투광 개구와 중첩하지 않을 수 있다.
상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 배치된 유기층을 더 포함하되, 상기 유기층은 상기 투광 개구에는 배치되지 않을 수 있다.
상기 표시 투광 영역에서 상기 투광 개구의 면적은 50% 이상일 수 있다.
상기 표시 투광 영역은 상기 표시 전용 영역보다 높은 광 투과율을 가질 수 있다.
상기 표시 투광 영역과 중첩하도록 배치된 광 센싱 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 전용 영역과 상기 표시 투광 영역에 걸쳐 배치된 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 상기 각 투광부와 중첩할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면 광 투과 경로를 보유하면서 동시에 화면을 극대화할 수 있다. 따라서, 다양한 광 센싱 부재를 채택하더라도 넓은 화면을 확보할 수 있다. 뿐만 아니라, 몇몇 실시예에 따르면 광 투과를 위해 일부 영역의 해상도가 희생되더라도 해당 영역의 적절한 배치를 통해 해당 영역이 시인되는 것을 최소화할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 부분 단면도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소의 회로도이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 표시 패널의 화소 및 투광부의 단면도이다.
도 6b는 다른 실시예에 따른 표시 패널의 화소 및 투광부의 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 8은 도 7의 표시 패널의 애노드 전극과 캐소드 전극의 예시적인 배치 형상을 도시한다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 10은 또 다른 실시예들에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 11은 또 다른 실시예들에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 12는 또 다른 실시예들에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 표시 패널의 배선 배치를 나타낸 개략도이다.
도 17은 몇몇 실시예에 따른 표시 패널의 표시 투광 영역에서의 일부 배선의 배치를 나타낸 개략도이다.
도 18은 몇몇 실시예에 따른 표시 패널의 표시 투광 영역에서의 데이터 라인과 제1 전원 전압 라인의 배치를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 부분 단면도이다.
표시 장치(1)는 화상이나 영상을 표시하는 표시부(DPA)를 포함하는 전자 장치이다. 표시부(DPA)는 표시 패널(10)을 포함할 수 있다. 표시 패널(10)의 예는 유기 발광 표시 패널(OLED), 무기 발광 표시 패널(inorganic EL), 퀀텀닷 발광 표시 패널(QED), 마이크로 LED 표시 패널(micro-LED), 나노 LED 표시 패널(nano-LED), 플라즈마 표시 패널(PDP), 전계 방출 표시 패널(FED), 음극선 표시 패널(CRT)등의 자발광 표시 패널 뿐만 아니라, 액정 표시 패널(LCD), 전기 영동 표시 패널(EPD) 등의 수광 표시 패널을 포함할 수 있다. 이하에서는 표시 패널(10)로서 유기 발광 표시 패널을 예로 하여 설명하며, 특별한 구분을 요하지 않는 이상 실시예에 적용된 유기 발광 표시 패널을 단순히 표시 패널(10)로 약칭할 것이다. 그러나, 실시예가 유기 발광 표시 패널(10)에 제한되는 것은 아니고, 기술적 사상을 공유하는 범위 내에서 상기 열거된 또는 본 기술분야에 알려진 다른 표시 패널(10)이 적용될 수도 있다.
표시 장치(1)는 표시 패널(10) 이외에 각종 컨트롤러, 하우징, 센서, 기타 부품들을 더 포함할 수 있다. 화상이나 영상을 표시하는 표시부(DPA)를 포함하는 장치이면, 장치의 주된 용도, 부가된 기능이나 명칭 등에 관계없이 표시 장치(1)에 해당하는 것으로 해석될 수 있다. 표시 장치(1)의 예는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 스마트폰, 휴대 전화기, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 텔레비전, 게임기, 손목 시계형 전자 기기, 헤드 마운트 디스플레이, 퍼스널 컴퓨터의 모니터, 노트북 컴퓨터, 자동차 네이게이션, 자동차 계기판, 디지털 카메라, 캠코더, 외부 광고판, 전광판, 각종 의료 장치, 각종 검사 장치, 냉장고나 세탁기 등과 같은 표시부를 포함하는 다양한 가전 제품, 사물 인터넷 장치 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 표시부(DPA)와 비표시부(NDA)를 포함할 수 있다. 표시부(DPA)는 화면이 표시되는 부분이고, 비표시부(NDA)는 화면이 표시되지 않는 부분이다.
표시부(DPA)는 복수의 화소를 포함한다. 화소는 화면을 표시하는 기본 단위가 된다. 화소는 이에 제한되는 것은 아니지만, 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소를 포함할 수 있다. 복수의 화소는 평면상 교대 배열될 수 있다. 예를 들어, 화소는 행렬 방향으로 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
각 화소는 발광 영역(도 6a의 'EMA' 참조)을 포함할 수 있다. 발광 영역은 발광 물질, 예를 들어 유기 발광층이 배치된 영역으로 정의될 수 있다. 유기 발광층의 평면상 크기는 화소의 크기보다 작을 수 있다. 화소 내에서 유기 발광층 등의 발광 물질이 배치되지 않은 영역은 비발광 영역(도 6a의 'NEA')으로 정의될 수 있다. 비발광 영역에는 화소를 구동하는 회로나 배선들이 배치될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
비표시부(NDA)는 표시부(DPA)의 주변에 배치될 수 있다. 비표시부(NDA)는 표시부(DPA)의 주변에 배치되며, 표시부(DPA)를 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에서, 표시부(DPA)는 직사각형 형상으로 형성되고, 비표시부(NDA)는 표시부(DPA)의 4변 둘레에 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 비표시부(NDA)에는 블랙 매트릭스가 배치되어 인접 화소로부터 발광된 빛이 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
표시부(DPA)는 투광부(TA)를 포함하는지 여부에 따라 제1 표시 영역과 제2 표시 영역으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 표시부(DPA)는 제1 표시 영역인 표시 전용 영역(DPA_D)과 제2 표시 영역인 표시 투광 영역(DPA_T)을 포함할 수 있다. 표시부(DPA)는 하나의 표시 투광 영역(DPA_T)을 포함할 수도 있고, 서로 분리된 복수개의 표시 투광 영역(DPA_T)을 포함할 수도 있다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 주변에는 표시 전용 영역(DPA_D)이 배치될 수 있다. 표시 전용 영역(DPA_D)은 표시 투광 영역(DPA_T)을 부분적으로 또는 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)은 서로 인접하고 별도의 물리적 구분없이 연속적으로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)은 육안으로 구분되지 않을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
표시부(DPA) 내에서 표시 투광 영역(DPA_T)의 배치 영역에는 제한이 없다. 예를 들어, 표시 투광 영역(DPA_T)은 도 1에 도시된 바와 같이 비표시부(NDA)와 이격된 표시부(DPA)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 다른 예로, 도 3이나 도 4에 도시된 바와 같이 표시 투광 영역(DPA_T)은 표시부(DPA)의 에지 주변에 배치되고 비표시부(NDA)와 접하거나 그로부터 근접 배치될 수 있다.
표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)은 공히 발광 영역을 포함하는 복수의 화소를 포함하며, 각 화소의 발광 영역의 발광을 통해 화상을 표시한다. 표시 투광 영역(DPA_T)은 발광 영역을 포함하는 화소 이외에 복수의 투광부(도 6a의 'TA' 참조)를 더 포함한다. 표시 전용 영역(DPA_D)은 투광부를 포함하지 않는다.
표시 투광 영역(DPA_T)의 투광부는 그 자체로 발광하지 않는 영역으로, 두께 방향으로 빛을 투과시키는 부분이다. 상기 빛은 가시광선 파장의 빛 뿐만 아니라, 근적외선 및/또는 적외선 파장의 빛을 포함할 수 있다. 투광부가 투과시키는 상기 빛은 근자외선 및/또는 자외선 파장의 빛을 더 포함할 수 있다.
표시 전용 영역(DPA_D)이나 표시 투광 영역(DPA_T)의 비발광 영역도 그 자체로 발광하지 않는 영역이지만, 투광부는 이들 비발광 영역보다 높은 광 투과율을 갖는다. 여기서, 광 투과율은 각 영역을 통과하는 방향의 빛의 투과율로서 두께 방향으로 진행하는 빛의 투과율을 의미한다. 따라서, 투광부를 포함하는 표시 투광 영역(DPA_T)은 표시 전용 영역(DPA_D)에 비해 높은 광 투과율을 갖게 된다. 표시 투광 영역(DPA_T)은 다양한 용도로 활용될 수 있다. 하나의 예는 표시 투광 영역(DPA_T)을 투명 디스플레이처럼 활용하는 것이다. 이 경우 표시 투광 영역(DPA_T)의 배면에 다른 부품이 배치되지 않으며, 마치 윈도우처럼 표시 투광 영역(DPA_T)을 통해 배면에 위치하는 물체를 확인할 수 있다.
표시 투광 영역(DPA_T)의 광 투과를 이용하는 다른 예는 표시 투광 영역(DPA_T)을 광 센싱을 위한 통로로 활용하는 것이다. 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 표시 장치(1)는 표시 패널(10)의 표시 투광 영역(DPA_T) 하부에 배치된 광 센싱 부재(20)를 포함할 수 있다. 광 센싱 부재(20)는 빛을 수광하여 정보를 취득하거나 특정 기능을 발현하는 장치로서, 광전 변환 소자를 포함하는 카메라, 적외선 근접 센서, 홍채 인식 센서, 지문 센서 등이 예시될 수 있다. 광 센싱 부재(20)는 그 종류에 따라 필요로 하는 광량이 달라지는데, 대응되는 표시 투광 영역(DPA_T)의 개구율(전체 면적에서 투광부가 차지하면 비율) 및 투광부의 광 투과율을 조절함으로써 필요로 하는 광량을 전달할 수 있다. 예를 들어, 표시 투광 영역(DPA_T) 전체의 면적에 대한 투광부 면적비를 조절하거나, 두께 방향의 적층 구조나 물질을 조절하여 투광부를 통과하는 빛의 투과율을 제어함으로써, 전체 표시 투광 영역(DPA_T)의 단위 면적당 광 투과율과 총 투광량(평균 광 투과율 X 면적)을 적절하게 설계할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 표시 장치(1)는 서로 다른 복수의 광 센싱 부재(20)를 포함할 수 있다. 이 경우, 각 광 센싱 부재(20)에 대응하는 표시 투광 영역(DPA_T)의 투과율은 대응하는 광 센싱 부재(20)가 필요로 하는 최대 광량에 따라 다르게 조절될 수 있다. 각 표시 투광 영역(DPA_T)별 투과율을 다르게 조절하는 방법 중 하나는 각 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소와 투광부의 크기나 배치를 조절하는 것이다. 이에 대한 상세한 설명은 후술될 것이다. 다른 실시예에서, 각 광 센싱 부재(20)에 대응하는 표시 투광 영역(DPA_T)의 투과율은 최대 광량을 필요로 하는 광 센싱 부재의 필요 투과율에 맞추어 동일하게 조절될 수도 있다.
표시 장치(1)가 화면을 표시하지 않는 발광 모드에서는 투광부 주변의 화소들도 발광을 하기 때문에 해당 영역은 표시부(DPA)로 시인되고 투광부는 시인되지 않을 수 있다. 반면, 표시 장치(1)가 화면을 표시하지 않는 비발광 모드에서는 투광부 주변의 화소가 비발광하기 때문에 광 센싱 부재(20)가 외광에 반사되어 시인될 수도 있다. 표시부(DPA) 내부에서 광 센싱 부재(20)가 시인되면 미관 불량으로 이어질 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 광 센싱 부재(20)는 무광 처리, 블랙 코팅, 반사 방지 코팅 등의 표면 처리가 되어 있을 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 3의 표시 장치(2)는 표시 투광 영역(DPA_T)이 표시 패널(11)의 상변 부근에 배치된 경우를 예시적으로 보여준다. 도 3의 실시예에서는 표시 패널(11)의 비표시부(NDA)가 표시 패널(11)의 단변에 해당하는 상변과 하변에 마련되고, 적어도 하나의 표시 투광 영역(DPA_T)이 상변의 비표시부(NDA)로부터 이격되되, 그에 근접 배치되어 있는 경우를 예시한다. 각 표시 투광 영역(DPA_T)에는 카메라, 홍채 인식 센서, 근적외선 센서 등이 중첩 배치될 수 있다. 표시 투광 영역(DPA_T)은 화면을 표시함과 동시에 광을 투과시켜 광 센싱이 이루어지도록 한다. 표시부(DPA)에 센서들이 중첩 배치되면 비표시부(NDA)에 센서를 배치할 필요성이 줄어들어, 비표시부(NDA)의 폭을 줄일 수 있다. 그에 따라, 다양한 센싱 기능을 포함하는 표시 장치(1)의 베젤 폭을 감소시킬 수 있고, 표시 화면의 크기를 극대화할 수 있다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도로서, 표시 투광 영역의 적용가능한 다양한 형상과 배치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 4에는 6개의 서로 다른 표시 투광 영역(DPA_T1~ DPA_T6)이 표시 장치(3)의 표시 패널(12) 상변을 따라 배열되어 있다. 설명의 편의상 도면의 좌측으로부터 우측 방향으로 배열된 표시 투광 영역을 제1 내지 제6 표시 투광 영역(DPA_T1~ DPA_T6)으로 지칭한다.
제1 표시 투광 영역(DPA_T1)은 표시 투광 영역(DPA_T)이 표시 패널(12)의 상변에 위치하는 비표시부(NDA)로부터 이격된 경우를 예시한다. 도시된 바와 같이 제1 표시 투광 영역(DPA_T1)은 원(또는 타원) 형상을 가지며, 주변이 표시 전용 영역(DPA_D)에 둘러싸일 수 있다.
제2 내지 제6 표시 투광 영역(DPA_T2~DPA_T6)은 각각 일부가 표시 패널(12)의 상변에 위치하는 비표시부(NDA)와 접하는 경우를 예시한다.
제2 표시 투광 영역(DPA_T2)과 제3 표시 투광 영역(DPA_T3)은 원(또는 타원)의 직선 절단 형상(활꼴)을 갖는 경우의 예시이다. 원(활꼴)의 중심으로부터 직선 절단선(활선) 양단을 연결하는 도형의 내각(θ)은 10° 내지 180°일 수 있다. 제3 표시 투광 영역(DPA_T3)은 상기 내각(θ)이 180°인 반원 형상을 예시한다.
제4 표시 투광 영역(DPA_T4)은 가로 길이가 긴 직사각형 형상으로서, 양 단변이 볼록한 곡선을 이룰 수 있음을 예시한다. 제5 표시 투광 영역(DPA_T5)은 삼각형 형상이고, 제6 표시 투광 영역(DPA_T6)은 정사각형 형상인 경우를 예시한다.
표시 투광 영역(DPA_T)의 형상과 배치는 도 4에 예시된 것에 제한되지 않는다.
이하, 각 표시부(DPA)의 화소 및 투광부의 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소의 회로도이다.
도 5를 참조하면, 화소 회로는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 커패시터(Cst), 및 유기발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 각 화소 회로에는 주사 라인(SL), 데이터 라인(DL), 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)이 연결된다.
제1 트랜지스터(TR1)는 구동 트랜지스터이고, 제2 트랜지스터(TR2)는 스위칭 트랜지스터일 수 있다. 도면에서는 제1 트랜지스터(TR1)와 제2 트랜지스터(TR2)가 모두 PMOS 트랜지스터인 경우를 예시하였지만, 제1 트랜지스터(TR1)와 제2 트랜지스터(TR2) 중 어느 하나 또는 전부는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다.
제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극(소스 전극)은 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)에 연결되고, 제2 전극(드레인 전극)은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된다. 제2 트랜지스터(TR2)의 제1 전극(소스 전극)은 데이터 라인(DL)에 연결되고, 제2 전극(드레인 전극)은 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 연결된다. 커패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극과 제1 전극 사이에 연결된다. 유기발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극은 제2 전원 전압(ELVSS)을 제공받는다. 제2 전원 전압(ELVSS)은 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)으로부터 제공되는 제1 전원 전압(ELVDD)보다 낮은 전압일 수 있다.
제2 트랜지스터(TR2)는 주사 라인(GL)에 인가된 주사 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)에 인가된 데이터 신호를 출력할 수 있다. 커패시터(Cst)는 제2 트랜지스터(TR2)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전할 수 있다. 제1 트랜지스터(TR1)는 커패시터(Cst)에 저장된 전하량에 대응하여 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어할 수 있다.
도 5의 등가 회로는 하나의 예시적인 실시예에 불과하며, 화소 회로는 더 많은 수(예컨대 7개)의 트랜지스터와 커패시터를 포함할 수 있다.
도 6a는 일 실시예에 따른 표시 패널의 화소 및 투광부의 단면도이다. 도 6a에서는 도 5의 2개의 트랜지스터 중 제1 트랜지스터(TR1)가 박막 트랜지스터 형태로 도시되어 있고, 제2 트랜지스터(TR2)에 대한 도시는 생략되어 있다.
먼저, 도 6a를 참조하여 화소(PX)의 단면 구조에 대해 상세히 설명한다. 표시 패널은 기판(100), 버퍼층(105), 반도체층(110), 제1 절연층(121), 제1 도전층(130), 제2 절연층(122), 제2 도전층(140), 제3 절연층(123), 제3 도전층(150), 제4 절연층(124), 제4 도전층(160), 제5 절연층(125), 제5 도전층(170), 제5 도전층(170)을 노출하는 개구부를 포함하는 화소 정의막(126), 화소 정의막(126)의 개구부 내에 배치된 유기층(190), 및 유기층(190)과 화소 정의막(126) 상에 배치된 제6 도전층(180)을 포함할 수 있다. 상술한 각 층들은 단일막으로 이루어질 수 있지만, 복수의 막을 포함하는 적층막으로 이루어질 수도 있다. 각 층들 사이에는 다른 층이 더 배치될 수도 있다.
기판(100)은 그 위에 배치되는 각 층들을 지지한다. 기판(100)은 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 고분자 물질의 예로는 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terepthalate: PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(cellulose triacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합을 들 수 수 있다. 기판(100)은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수 있다. 플렉시블 기판을 이루는 물질의 예로 폴리이미드(PI)를 들 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판(100) 상에는 버퍼층(105)이 배치된다. 버퍼층(105)은 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다. 버퍼층(105)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다. 버퍼층(105)은 기판(100)의 종류나 공정 조건 등에 따라 생략될 수도 있다.
버퍼층(105) 상에는 반도체층(110)이 배치된다. 반도체층(110)은 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 채널을 이룬다. 반도체층(110)은 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 반도체층(110)은 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘이나, 산화물 반도체를 포함할 수도 있다. 상기 산화물 반도체는 예를 들어 인듐, 아연, 갈륨, 주석, 티타늄, 알루미늄, 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 이성분계 화합물(ABx), 삼성분계 화합물(ABxCy), 사성분계 화합물(ABxCyDz)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(121)은 게이트 절연 기능을 갖는 게이트 절연막일 수 있다. 제1 절연층(121)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 절연층(121)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 제1 절연층(121)은 단일막 또는 서로 다른 물질의 적층막으로 이루어진 다층막일 수 있다.
제1 절연층(121)은 반도체층(110) 상에 배치되고, 대체로 기판(100)의 전체 면에 걸쳐 배치될 수 있다.
제1 도전층(130)은 제1 절연층(121) 상에 배치된다. 제1 도전층(130)은 제1 게이트 도전층일 수 있다. 제1 도전층(130)은 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 게이트 전극(131)과 그에 연결된 스캔 라인, 및 유지 커패시터 제1 전극(132)을 포함할 수 있다.
제1 도전층(130)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제1 도전층(130)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
제1 도전층(130) 상에는 제2 절연층(122)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(122)은 층간 절연막일 수 있다. 제2 절연층(122)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제2 도전층(140)은 제2 절연층(122) 상에 배치된다. 제2 도전층(140)은 제2 게이트 도전층일 수 있다. 제2 도전층(140)은 유지 커패시터 제2 전극(140)을 포함할 수 있다. 제2 도전층(140)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제2 도전층(140)은 제1 도전층(130)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 도전층(140)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
제2 도전층(140) 상에는 제3 절연층(123)이 배치된다. 제3 절연층(123)은 층간 절연막일 수 있다. 제3 절연층(123)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질이나 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 제3 절연층(123)은 단일막 또는 서로 다른 물질의 적층막으로 이루어진 다층막일 수 있다.
제3 절연층(123) 상에는 제3 도전층(150)이 배치된다. 제3 도전층(150)은 제1 소스/드레인 도전층일 수 있다. 제3 도전층(150)은 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 제1 전극(151)과 제2 전극(152)을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터의 제1 전극(151)과 제2 전극(152)은 제3 절연층(123), 제2 절연층(122) 및 제1 절연층(121)을 관통하는 컨택홀을 통해 반도체층(110)의 소스 영역 및 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소(PX)의 제1 전원 전압 전극(153)도 제3 도전층(150)으로 이루어질 수 있다.
제3 도전층(150)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제3 도전층(150)은 단일막 또는 다층막일 수 있다. 예를 들어, 제3 도전층(150)은 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu 등의 적층구조로 형성될 수 있다.
제3 도전층(150) 상에는 제4 절연층(124)이 배치된다. 제4 절연층(124)은 제3 도전층(150)을 덮는다. 제4 절연층(124)은 비아층일 수 있다. 제4 절연층(124)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제4 절연층(124) 상에는 제4 도전층(160)이 배치된다. 제4 도전층(160)은 제2 소스/드레인 도전층일 수 있다. 제4 도전층(160)은 화소(PX)의 데이터 라인, 연결 전극(162), 제1 전원 전압 라인(161, 163)을 포함할 수 있다. 제1 전원 전압 라인(161)은 화소(PX)에서 제4 절연층(124)을 관통하는 컨택홀을 통해 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 제1 전극(151)과 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 전극(162)은 제4 절연층(124)을 관통하는 컨택홀을 통해 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 제2 전극(152)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전원 전압 라인(163)은 또한, 제4 절연층(124)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 전원 전압 전극(153)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제4 도전층(160)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제4 도전층(160)은 단일막 또는 다층막일 수 있다. 제4 도전층(160)은 제3 도전층(150)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제4 도전층(160) 상에는 제5 절연층(125)이 배치된다. 제5 절연층(125)은 제4 도전층(160)을 덮는다. 제5 절연층(125)은 비아층일 수 있다. 제5 절연층(125)은 상술한 제4 절연층(124)과 동일한 물질을 포함하거나, 제4 절연층(124)의 구성 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
제5 절연층(125) 상에는 제5 도전층(170)이 배치된다. 화소 전극인 애노드 전극은 제5 도전층(170)으로 이루어질 수 있다. 애노드 전극은 제5 절연층(125)을 관통하는 컨택홀을 통해 제4 도전층(160)으로 이루어진 연결 전극(162)과 전기적으로 연결되고, 그를 통해 박막 트랜지스터의 제2 전극(152)과 연결될 수 있다. 애노드 전극은 화소(PX)의 발광 영역(EMA)과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
제5 도전층(170)은 이에 제한되는 것은 아니지만 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)의 일함수가 높은 물질층과 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물 등과 같은 반사성 물질층이 적층된 적층막 구조를 가질 수 있다. 일함수가 높은층이 반사성 물질층보다 위층에 배치되어 유기층(190)에 가깝게 배치될 수 있다. 제5 도전층(170)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제5 도전층(170) 상에는 화소 정의막(126)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(126)은 화소(PX)의 비발광 영역(NEA)과 적어도 부분적으로 중첩할 수 있다. 화소 정의막(126)은 제5 도전층(170)을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. 화소 정의막(126)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질이나 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막(126)은 단일막 또는 서로 다른 물질의 적층막으로 이루어진 다층막일 수 있다.
화소 정의막(126)의 개구부 내에는 유기층(190)이 배치된다. 유기층(190)은 유기 발광층, 정공 주입/수송층, 전자 주입/수송층을 포함할 수 있다. 유기층(190)은 발광 영역(EMA)과 중첩할 수 있다.
유기층(190)과 화소 정의막(126) 상에는 제6 도전층(180)이 배치된다. 공통 전극인 캐소드 전극은 제6 도전층(180)으로 이루어질 수 있다. 캐소드 전극은 화소(PX)의 발광 영역(EMA) 뿐만 아니라 비발광 영역(NEA)에도 배치될 수 있다. 즉, 캐소드 전극은 각 화소(PX)의 전면에 배치될 수 있다. 제6 도전층(180)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)과 같은 일함수가 작은 물질층을 포함할 수 있다. 제6 도전층(180)은 상기 일함수가 작은 물질층 상에 배치된 투명 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 제6 도전층(180) 상부에는 봉지막이 배치될 수 있다. 봉지막은 무기막을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 봉지막은 제1 무기막, 제1 무기막 상부의 유기막, 유기막 상부의 제2 무기막을 포함할 수 있다.
계속해서, 투광부(TA)의 단면 구조에 대해 설명한다. 투광부(TA)는 화소(PX)의 적층 구조 중, 일부의 층이 제거된 구조를 갖는다. 투광부(TA)는 발광을 하지 않는 영역이기 때문에 애노드 전극, 유기 발광층, 캐소드 전극 등에 상응하는 층을 생략하는 것이 가능하다. 층의 생략으로 인해 투광부(TA)는 화소(PX)에 비해 높은 투과율을 가질 수 있다.
구체적으로, 투광부(TA)에는 캐소드 전극인 제6 도전층(180)이 배치되지 않는다. 캐소드 전극은 공통 전극으로서 화소(PX)의 경우 제6 도전층(180)이 전 영역에 걸쳐 배치되지만, 투광부(TA)에서는 제거되어 투광 개구(OP)를 형성한다. 투광 개구(OP)는 제6 도전층(180)에 의해 정의될 수 있다. 전면 발광형 패널에서 캐소드 전극은 빛을 어느 정도 투과시키긴 하지만, 반사 또는 흡수되는 빛도 상당하다. 투광부(TA)에 캐소드 전극인 제6 도전층(180)이 배치되지 않음으로써, 화소(PX)의 비발광 영역(NEA)보다 높은 투과율을 확보할 수 있다.
또한, 투광부(TA)에는 애노드 전극인 제5 도전층(170)이 배치되지 않을 수 있다. 전면 발광형 패널에서 애노드 전극은 상술한 바와 같이 반사성 물질층을 포함하게 되는데, 투광부(TA)에서는 제5 도전층(170) 자체를 비배치함으로써 두께 방향으로 광 투과가 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 투광부(TA)에는 유기층(190)이 배치되지 않음으로써, 더 높은 투과율을 유지할 수 있다. 나아가, 투광부(TA)에는 반도체층이나 기타 다른 도전층도 배치되지 않을 수 있다.
따라서, 예시적인 투광부(TA)의 적층 구조는 도 6a에 도시된 바와 같이 기판(100), 버퍼층(105), 제1 절연층(121), 제2 절연층(122), 제3 절연층(123), 제4 절연층(124), 제5 절연층(125) 및 화소 정의막(126)이 될 수 있다.
도 6b는 다른 실시예에 따른 표시 패널의 화소 및 투광부의 단면도이다. 도 6b는 도 6a의 구조에서 투광부(TA)의 절연막들이 더 생략될 수 있음을 예시한다.
즉, 도 6b의 실선으로 도시된 바와 같이, 투광부(TA)에서는 화소 정의막(126), 제5 절연층(125), 제4 절연층(124), 제3 절연층(123), 제2 절연층(122), 제1 절연층(121), 및 버퍼층(105)이 모두 제거되고 기판(100)의 표면이 노출될 수 있다. 투광 개구(OP)는 제6 도전층(180), 화소 정의막(126), 제5 절연층(125), 제4 절연층(124), 제3 절연층(123), 제2 절연층(122), 제1 절연층(121), 및 버퍼층(105)에 의해 정의될 수 있다. 기판(100)은 투광부(TA)에서도 여전히 제거되지 않을 수 있다. 즉, 기판(100)은 투광부(TA)와 중첩하며, 투광부(TA)에서 관통홀을 불포함할 수 있다. 도 6b의 실시예의 경우 상기한 바와 같이 많은 절연층이 추가 제거됨으로써, 도 6a의 실시예에 비해 투광부(TA)의 투과율이 더욱 개선될 수 있다.
다른 예로, 도 6b의 점선으로 도시된 바와 같이 투광부(TA)에서 화소 정의막(126), 제5 절연층(125), 제4 절연층(124), 제3 절연층(123), 제2 절연층(122), 제1 절연층(121), 및 버퍼층(105) 중 일부가 제거될 수도 있다. 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 비아층에 해당하는 제4 절연층(124)으로부터 그 위쪽에 위치하는 층들이 모두 제거되어 투광 개구(OP)를 형성할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 15를 참조하여 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)와 투광부(TA)의 다양한 배열에 대해 상세히 설명한다. 각 도면들에서 가로 방향을 제1 방향(D1)으로, 세로 방향을 제2 방향(D2)으로 지칭하였다. 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)은 수직한 방향으로 예시되어 있다. 각 도면들에서 좌측 그림은 표시 전용 영역(DPA_D)을, 우측 그림은 표시 투광 영역(DPA_T)을 각각 나타낸다. 다른 설명이 없는 한, 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)은 동일한 크기를 나타낸 것으로 상정한다. 각 도면들에 예시된 화소(PX) 및/또는 투광부(TA)의 배열은 해당 영역의 반복되는 배열의 일부이며 제1 방향(D1) 및/또는 제2 방향(D2)을 따라 더 많은 화소(PX) 및/또는 투광부(TA)가 도시된 기본 배열과 동일 또는 유사한 배열을 가지며 배치될 수 있다.
표시 투광 영역(DPA_T)은 표시 전용 영역(DPA_D)에 비해 투광부(TA)를 더 포함하기 때문에, 화소(PX)의 크기, 화소(PX)의 배치, 해상도와 관련된 화소(PX)의 밀도, 화소(PX)를 구동하는 배선의 배치 등이 상이할 수 있다.
도 7 내지 도 10은 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)이 각각 동일한 크기의 화소(PX)를 갖지만, 화소(PX)의 밀도가 상이한 경우들에 대한 예시이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에서는 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)은 각각 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G) 및 청색 화소(PX_B)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 각 색상별 화소(PX)의 크기는 동일하며, 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)와 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 크기 또한 동일하다. 표시 투광 영역(DPA_T)은 화소(PX) 외에 투광부(TA)를 더 포함한다. 투광부(TA)의 크기는 화소(PX)의 크기와 동일하다.
표시 전용 영역(DPA_D)은 제2 방향(D2)으로 동일한 색의 화소(PX)가 배열되고, 제1 방향(D1)을 따라 서로 다른 색의 화소(PX)가 교대로 배열된다. 예를 들어, 표시 전용 영역(DPA_D)에서는 제1 방향(D1)을 따라 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G), 청색 화소(PX_B), 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G), 청색 화소(PX_B)의 순으로 배열된다.
표시 투광 영역(DPA_T)은 제1 방향(D1)으로 화소(PX) 및 투광부(TA)가 교대로 배열된다. 화소(PX)는 제1 방향(D1)을 따라 서로 다른 색의 것이 배열된다. 예를 들어, 표시 투광 영역(DPA_T)에서는 제1 방향(D1)을 따라 적색 화소(PX_R), 투광부(TA), 녹색 화소(PX_G), 투광부(TA), 청색 화소(PX_B), 투광부(TA)의 순으로 배열된다. 제2 방향(D2)으로는 동일한 색의 화소(PX)가 배열되거나, 투광부(TA)들이 배열된다. 표시 투광 영역(DPA_T)에서 화소(PX)의 수와 투광부(TA)의 수는 같을 수 있다. 또한, 표시 투광 영역(DPA_T)에서 화소(PX)의 면적과 투광부(TA)의 면적은 동일할 수 있다. 즉, 표시 투광 영역(DPA_T) 전체 면적에 대한 투광부(TA)의 면적은 50%일 수 있다.
표시 투광 영역(DPA_T)에서 화소(PX)와 투광부(TA)가 교대로 배열되면(다시 말하면 투광부(TA)가 화소(PX)의 사이 사이에 섞여서 배치되면), 화소(PX)의 개입 없이 넓은 면적의 투광부(TA)가 형성된 경우에 비해 투광부(TA)의 존재가 잘 시인되지 않을 수 있다. 따라서, 투광부(TA)의 존재에도 불구하고 교대 배열된 화소(PX)에 의해 표시 패널의 사용자가 해당 영역이 표시 전용 영역(DPA_D)인지 표시 투광 영역(DPA_T)인지 구분하지 못할 정도로 자연스러운 화면을 표시할 수 있다. 동시에, 상술한 바와 같이 투광부(TA)에 의해 빛을 투과시킴으로써 표시 투광 영역(DPA_T)을 투명 디스플레이나 광 센싱 통로로 활용할 수 있다.
한편, 도 7의 실시예의 경우, 표시 투광 영역(DPA_T)에서 화소(PX)의 수와 투광부(TA)의 수가 동일하다. 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 화소(PX)와 투광부(TA)의 크기가 서로 동일하다고 가정할 때, 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 수는 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)의 수의 절반이 된다. 즉, 단위 면적당 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 수는 단위 면적당 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)의 수의 절반이 되어 절반의 해상도를 갖게 된다. 결과적으로, 표시 패널은 상대적으로 해상도가 높은 고해상도 영역과 상대적으로 해상도가 낮은 저해상도 영역으로 구분될 수 있다. 표시 패널(10) 내에서 고해상도 영역과 저해상도 영역이 산재되어 있으면, 경우에 따라서는 사용자가 해당 영역을 인식하여 화질이 저하될 수 있지만, 영역의 배치 및 영역별 표시 내용을 조절함으로써 사용자의 인식 가능성을 낮출 수 있다.
구체적으로 설명하면, 일반적으로 작은 문자나 세밀한 장면들을 표시하는 경우나 스포츠 화면과 같이 격렬한 동작들을 표현하는 경우에는 고해상도와 저해상도에 따라 화면이 다르게 시인될 수 있다. 그러나, 큰 문자, 도형이나 정적인 화면을 표현하는 경우에는 해상도에 따른 차이가 두드러지지 않는다. 예를 들어, 표시 패널이 도 3과 같은 형태를 가지며 스마트폰에 적용된 경우, 표시 패널 단변(도면에서 상변) 부근은 중앙부와는 달리 스마트폰의 정해진 정보(예컨대, 통신사 이름, 소리/진동 아이콘, 안테나 강도, 배터리 충전 아이콘, 시간 등)를 정적으로 표현하는 데에 사용될 수 있다. 또한, 종횡비가 긴 와이드 스크린의 경우에는 단변 부근을 제외한 대부분의 영역이 주된 표시 화면으로 사용되고, 단변 부근은 부수적인 정보를 안내하는 화면으로 활용될 수 있다. 다시 말하면, 표시 패널의 표시부(DPA)는 주된 표시 화면에 해당하는 메인 표시부와 부수적인 정보를 표시하는 서브 표시부를 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 도 7의 표시 투광 영역(DPA_T)을 표시 패널의 단변 부근에 위치하는 서브 표시부에 배치하고, 메인 표시부 및/또는 나머지 서브 표시부에 도 7의 표시 전용 영역(DPA_D)을 배치하면, 표시 투광 영역(DPA_T)의 해상도가 낮은 것이 거의 드러나지 않고, 표시 투광 영역(DPA_T)과 표시 전용 영역(DPA_D)이 별도의 영역으로 구분되어 시인되지 않을 수 있다.
도 8은 도 7의 표시 패널의 애노드 전극과 캐소드 전극의 예시적인 배치 형상을 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 화소(PX)마다 애노드 전극이 배치된다. 애노드 전극은 화소(PX)보다 크기가 작고, 발광 영역(EMA)과 유사한 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 애노드 전극의 크기는 발광 영역(EMA)과 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 애노드 전극의 크기는 발광 영역(EMA)보다 다소 클 수 있다. 예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 애노드 전극은 테두리가 화소 정의막에 덮일 수 있는데, 발광 영역(EMA)이 화소 정의막에 의해 노출된 애노드 전극 상에 배치된 유기층에 의해 정의되는 경우, 발광 영역(EMA)의 크기는 애노드 전극의 크기보다 작게 된다.
화소(PX)에서 발광 영역(EMA)이 아닌 영역은 비발광 영역(NEA)이 되며, 애노드 전극은 비발광 영역(NEA)과 비중첩하거나, 애노드 전극의 테두리 부위가 비발광 영역(NEA)과 부분적으로 중첩할 수 있다.
한편, 캐소드 전극은 표시 전용 영역(DPA_D)에서는 전면에 배치되지만, 표시 투광 영역(DPA_T)에서는 일부에만 배치된다. 표시 투광 영역(DPA_T)에서 캐소드 전극이 배치되지 않은 영역은 투광 개구(OP)가 된다. 투광 개구(OP)는 상술한 투광부(TA)와 대응한다. 투광 개구(OP)의 크기는 애노드 전극의 크기와 같거나 그보다 클 수 있다. 도 8에서는 투광 개구(OP)가 애노드 전극보다 큰 경우가 도시되어 있다.
일 실시예에서, 투광 개구(OP)의 크기는 투광부(TA)의 크기보다 작을 수 있다. 투광부(TA)는 투광 개구(OP)와 투광 개구(OP)의 주변 영역을 포함할 수 있다. 투광 개구(OP)의 주변 영역은 비발광 영역(NEA)일 수 있다. 도 7 및 도 8은 동일한 표시 패널(10)의 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)을 도시한 것이다. 도 7에서는 표시 투광 영역(DPA_T)을 화소(PX)와 투광부(TA)로 구분하고, 투광부(TA)는 제2 방향(D2)을 따라 서로 접하여 배치된 것으로 도시한다. 반면, 도 8에 도시된 투광 개구(OP)는 제2 방향(D2)을 따라 물리적으로 연결되지 않고 캐소드 전극에 의해 분리되어 있다. 이와 같은 이웃하는 투광 개구(OP) 사이의 분리 영역이나 기타 투광 개구(OP)의 주변 영역은 배선 등이 지나가는 영역이 될 수 있다(도 16 내지 도 18 참조).
다른 실시예에서, 투광 개구(OP)의 크기는 투광부(TA)의 크기와 동일할 수도 있다. 예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 투광 개구(OP) 자체가 투광부(TA)를 정의함으로써 투광 개구(OP)의 크기가 투광부(TA)의 크기와 동일할 수 있다. 이 경우, 배선 등은 투광 개구(OP)를 가로지를 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다. 본 실시예는 화소(PX)들의 배열이 도 8의 실시예와 상이하다.
도 9에 도시된 바와 같이, 표시 투광 영역(DPA_T) 내에서 제2 방향(D2)을 따라 다른 색의 화소(PX)들이 배열될 수 있다. 즉, 도 9의 1열에서는 제2 방향(D2)을 따라 적색 화소(PX_R)와 청색 화소(PX_B)가 인접 배치되고, 3열에서는 제2 방향(D2)을 따라 녹색 화소(PX_G)와 적색 화소(PX_R)가 인접 배치되고, 화소(PX) 5열에서는 제2 방향(D2)을 따라 청색 화소(PX_B)와 녹색 화소(PX_G)가 인접 배치된다. 나아가 제2 방향(D2)을 따라 배열되는 추가적인 행에서도 동일한 배열이 반복될 수 있고(즉, 2색 화소(PX)의 반복 배열), 제2 방향(D2)을 따라 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G), 청색 화소(PX_B)의 3가지 색의 화소(PX)를 반복 단위로 하여 배열될 수도 있다(즉, 3색 화소(PX)의 반복 배열).
아울러, 도 9는 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX) 배열과 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX) 배열일 상이할 수 있음을 예시한다. 도 9에서 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX) 배열은 표시 투광 영역(DPA_T)과는 달리 제2 방향(D2)을 따라 동일한 색의 화소(PX)들이 배열되어 있다. 또 다른 실시예에서, 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)들도 제2 방향(D2)을 따라 표시 투광 영역(DPA_T)과 동일한 규칙으로 배열될 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예들에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 10의 실시예에서는 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)에서 화소(PX)의 색상별 크기 및 배열이 상이하고, 표시 투광 영역(DPA_T)에서 투광부(TA)의 면적이 화소(PX)의 면적보다 더 큰 경우를 예시한다.
도 10을 참조하면, 표시 전용 영역(DPA_D)에서 1열 및 3열에서는 제2 방향(D2)을 따라 적색 화소(PX_R)와 녹색 화소(PX_G)가 교대 배열되고, 2열 및 4열에서는 청색 화소(PX_B)들이 배열된다. 도면에서는 4개의 행이 배열되어 있고, 적색 화소(PX_R)와 녹색 화소(PX_G)는 하나의 행마다 배치되지만, 청색 화소(PX_B)는 2개의 행에 걸쳐 배치된 경우가 예시되어 있다. 예시된 실시예에서, 청색 화소(PX_B)의 제2 방향(D2)의 폭은 적색 화소(PX_R)와 녹색 화소(PX_G)의 제2 방향(D2)의 폭의 2배이다. 또한, 적색 화소(PX_R)와 녹색 화소(PX_G)의 제1 방향(D1)의 폭은 청색 화소(PX_B)의 제1 방향(D1)의 폭과 동일할 수 있다. 청색 화소(PX_B)의 크기(면적)는 적색 화소(PX_R)와 녹색 화소(PX_G)의 각각의 크기(면적)의 2배일 수 있다.
도 10에 예시적으로 도시된 표시 투광 영역(DPA_T)은 1행, 2행 및 1열, 2열에 걸쳐 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G), 청색 화소(PX_B)가 배치되고, 나머지 부분에는 하나의 투광부(TA)가 배치되어 있다. 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G), 청색 화소(PX_B)가 배치된 부분에서의 화소(PX) 배열은 표시 전용 영역(DPA_D)과 동일하다. 나머지 부분은 표시 전용 영역(DPA_D)과 비교할 때 3세트의 적색/녹색/청색 화소(PX_R, PX_G, PX_B) 집단에 대응된다. 따라서, 표시 투광 영역(DPA_T)에서 투광부(TA)의 면적은 화소(PX)가 차지하는 면적의 3배가 된다. 즉, 표시 투광 영역(DPA_T) 전체 면적에 대한 투광부(TA)의 면적은 75%일 수 있다. 또한, 표시 투광 영역(DPA_T)의 해상도는 표시 전용 영역(DPA_D)의 해상도의 1/4이 된다.
도 10의 실시예의 경우, 표시 투광 영역(DPA_T)의 해상도가 1/4로 줄어드는 대신 투광부(TA)의 크기가 대폭 증가한다. 따라서, 해당 영역에 많은 광량을 필요로 하는 광 센싱 부재를 적용하기에 적합하다.
도 11은 또 다른 실시예들에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 11의 실시예는 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)이 동일한 해상도를 갖되, 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 크기가 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)의 크기보다 작을 수 있음을 예시한다.
구체적으로 설명하면, 도 11에서는 표시 전용 영역(DPA_D)에서 1열에는 적색 화소(PX_R) 및 녹색 화소(PX_G)가 제2 방향(D2)을 따라 배열되고, 2열에는 청색 화소(PX_B)가 배치된다. 표시 투광 영역(DPA_T)에서는 표시 전용 영역(DPA_D)의 적색 화소(PX_R)에 대응하는 영역이 3개의 화소(PX_R, PX_G, PX_B)로 분할되고, 표시 전용 영역(DPA_D)의 녹색 화소(PX_G) 및 청색 화소(PX_B)에 대응하는 영역에는 투광부(TA)가 배치된다. 본 실시예의 경우, 표시 투광 영역(DPA_T)에서는 투광부(TA)가 차지하는 면적은 화소(PX)가 차지하는 면적의 3배가 된다. 즉, 표시 투광 영역(DPA_T) 전체 면적에 대한 투광부(TA)의 면적은 75%일 수 있다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 색상별 화소(PX)의 크기는 표시 전용 영역(DPA_D)의 대응하는 색상별 화소(PX)의 크기보다 작고, 도시된 예에서는 1/4이 된다. 다만, 동일 면적당 표시 전용 영역(DPA_D)에 배치되는 화소(PX)의 수와 표시 투광 영역(DPA_T)에 배치되는 화소(PX)의 수가 동일하기 때문에, 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)의 해상도는 동일하게 유지될 수 있다.
본 실시예의 경우 표시 투광 영역(DPA_T)의 해상도를 표시 전용 영역(DPA_D)과 동일하게 유지하면서 투광부(TA)의 크기를 크게 할 수 있어, 많은 광량을 필요로 하는 광 센싱 부재를 적용하기에 적합하다.
도 12는 또 다른 실시예들에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 12의 실시예는 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)이 동일한 해상도를 갖되, 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 크기가 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)의 크기보다 작은 점은 도 11의 실시예와 동일하지만, 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 색상 화소(PX)가 서로 접하여 배치되지 않고 투광부(TA)를 사이에 두고 서로 이격되도록 분산 배치된 점에서 도 11의 실시예와 차이가 있다.
도 12를 참조하면, 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 화소(PX)들은 투광부(TA)에 의해 둘러싸인다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 색상별 화소들(PX_R, PX_G, PX_B)은 표시 전용 영역(DPA_D)의 대응하는 색상별 화소(PX_R, PX_G, PX_B)보다 크기가 작지만, 동일 면적을 기준으로 화소(PX)의 수는 동일하다.
본 실시예의 경우, 표시 투광 영역(DPA_T)의 해상도를 표시 전용 영역(DPA_D)과 동일하게 유지하면서 투광부(TA)의 크기를 크게 할 수 있을 뿐만 아니라, 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 화소(PX)들을 분산 배치함으로써 투광부(TA)가 잘 시인되지 않을 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도로서, 각 화소의 발광 영역과 비발광 영역을 구분하여 도시한 개략도이다.
도 13의 실시예는 표시 전용 영역(DPA_D)의 발광 영역(EMA)들이 펜타일 방식으로 배열되는 반면, 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 색상별 발광 영역(EMA)들은 하나의 열 내에서 교대 배열되고, 제1 방향(D1)을 따라 투광부(TA)와 화소(PX)들이 교대 배열되는 경우를 예시한다.
도 13을 참조하면, 표시 전용 영역(DPA_D)은 제1 방향(D1)을 따라 화소(PX)들이 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G), 청색 화소(PX_B), 녹색 화소(PX_G)의 순으로 교대 배열된다. 녹색 화소(PX_G)는 적색 화소(PX_R)와 청색 화소(PX_B) 각각보다 2배의 숫자로 배열된다. 1열, 3열은 제2 방향(D2)을 따라 적색 화소(PX_R)와 청색 화소(PX_B)가 교대 배열되고, 2열, 4열은 제2 방향(D2)을 따라 녹색 화소(PX_G)가 배열된다.
일 실시예에서 각 색상 화소(PX)의 발광 영역(EMA)의 형상과 크기는 상이할 수 있다.
예를 들어, 적색 발광 영역(EMA_R)과 청색 발광 영역(EMA_B)은 각각 마름모 형상이거나 모서리가 둥근 마름모 형상이거나, 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)의 변의 길이가 대각선 방향의 변의 길이보다 짧은 팔각형 형상일 수 있다. 반면, 녹색 발광 영역(EMA_G)은 정사각형 형상이거나, 모서리가 둥근 정사각형 형상이거나, 정팔각형 형상일 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니고, 적색 발광 영역(EMA_R), 청색 발광 영역(EMA_B) 및 녹색 발광 영역(EMA_G) 중 적어도 하나는 실질적인 원 형상을 가질 수도 있다.
적색 발광 영역(EMA_R)과 청색 발광 영역(EMA_B)은 실질적으로 동일한 크기를 가질 수 있다. 녹색 발광 영역(EMA_G)은 적색 발광 영역(EMA_R)이나 청색 발광 영역(EMA_B)보다 작을 수 있다. 일 실시예에서, 녹색 발광 영역(EMA_G)의 면적은 적색 발광 영역(EMA_R)이나 청색 발광 영역(EMA_B)의 면적의 1/2일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
적색 발광 영역(EMA_R)과 청색 발광 영역(EMA_B)은 해당 화소(PX) 내에서 제2 방향(D2)의 일측(도면에서 상측)에 치우쳐 배치되고, 녹색 발광 영역(EMA_G)은 해당 화소(PX) 내에서 제2 방향(D2)의 타측(도면에서 하측)에 치우쳐 배치될 수 있다. 제1 방향(D1)을 따라 적색 발광 영역(EMA_R)과 청색 발광 영역(EMA_B)은 그 중심이 하나의 직선 상에 배치되고, 녹색 발광 영역(EMA_G)들은 다른 직선 상에 배치될 수 있다. 이와 같은 관계를 기준으로 볼 때, 하나의 화소(PX) 행은 2개의 발광 영역 행으로 분할될 수 있다. 각 화소(PX) 행의 제1 발광 영역 행은 적색 발광 영역(EMA_R)과 청색 발광 영역(EMA_B)이 교대로 배열되는 행이고, 제2 발광 영역 행은 녹색 발광 영역(EMA_G)들이 배열되는 행이다. 각 발광 영역 행들에는 2열마다 하나씩 발광 영역(EMA)이 배치된다. 동일 열에 대해 동일한 화소(PX) 행에 속하는 2개의 발광 영역 행 중 하나의 발광 영역 행에만 발광 영역(EMA)이 배치될 수 있다. 제1 발광 영역 행과 제2 발광 영역 행에 배치되는 발광 영역(EMA)들은 제2 방향(D2)을 따라 정렬되지 않고 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 발광 영역 행과 동일 화소(PX) 행에 해당하는 제1 발광 영역 행 사이의 거리는 제2 발광 영역 행과 인접한 화소(PX) 행에 해당하는 제1 발광 영역 행 사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제1 발광 영역 행과 제2 발광 영역 행은 제2 방향(D2)을 따라 일정한 간격으로 교대 배열될 수 있다.
표시 전용 영역(DPA_D)에서 각 화소(PX)는 화상을 표시하기 위해 인접하는 화소(PX)와 부분적으로 공유될 수 있다. 이를 통해 실질적인 해상도 증가 효과를 가져올 수 있다. 이와 같은 펜타일 방식의 화면 표현은 본 기술분야에 공지되어 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
표시 투광 영역(DPA_T)은 표시 전용 영역(DPA_D)의 펜타일 배열과 상이한 화소(PX) 배열을 가질 수 있다. 도 13의 예에서, 표시 투광 영역(DPA_T)의 경우, 1열에 투광부(TA)가 배치되고, 2열에 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G), 및 청색 화소(PX_B)가 순차적으로 교대 배열된다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 색상별 발광 영역(EMA)은 표시 전용 영역(DPA_D)의 각 색상별 발광 영역(EMA)과 형상 및 크기가 동일할 수 있다.
표시 투광 영역(DPA_T)에서 적색 발광 영역(EMA_R), 녹색 발광 영역(EMA_G) 및 청색 발광 영역(EMA_B)은 각각 화소(PX)의 중앙부에 배치될 수 있고, 그 중심이 제2 방향(D2)을 따라 연장되는 직선 상에 배치될 수 있다. 투광부(TA)의 크기는 표시 전용 영역(DPA_D)의 4개의 화소(PX)의 크기와 동일할 수 있다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 3개의 화소(PX)의 면적은 표시 전용 영역(DPA_D)에서의 4개의 화소(PX)의 면적과 동일할 수 있다. 표시 투광 영역(DPA_T)에서 투광부(TA)가 차지하는 면적이 전체 면적의 1/2이 될 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
본 실시예에 따른 표시 패널은 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX) 및 발광 영역(EMA)의 배열은 도 13과 동일하지만, 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX) 및 투광부(TA)의 배열이 도 13의 실시예와 차이가 있다.
도 14를 참조하면, 표시 투광 영역(DPA_T)의 1열, 3열에는 투광부(TA)가 배치된다. 투광부(TA)의 크기는 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)와 동일한 크기를 가질 수 있다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 2열, 4열에는 화소(PX)들이 배열된다. 각 화소(PX)들은 제2 방향(D2)을 따라 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G), 청색 화소(PX_B), 녹색 화소(PX_G)의 순으로 배열된다.
표시 투광 영역(DPA_T)의 각 화소(PX)는 표시 전용 영역(DPA_D)의 발광 영역 행마다 배치된다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 크기는 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)의 크기의 1/2일 수 있다.
도시된 실시예에서는 동일 면적에 대해 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)의 수와 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 수가 동일하다. 따라서, 표시 투광 영역(DPA_T)에서 표시 전용 영역(DPA_D)과 동일한 해상도를 나타낼 수 있다.
또한 도시된 예에서는 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 크기는 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX)의 크기보다 작지만, 표시 투광 영역(DPA_T)의 각 발광 영역(EMA)의 크기는 표시 전용 영역(DPA_D)의 각 발광 영역(EMA)의 크기와 동일하다. 이와 같은 실시예에서는 표시 투광 영역(DPA_T)이 투광부(TA)를 보유하면서도 해상도 및 발광 휘도를 표시 전용 영역(DPA_D)과 동일하게 확보할 수 있을 것이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 영역별 화소와 투광부의 배열을 나타낸 개략도이다.
본 실시예에 따른 표시 패널은 표시 전용 영역(DPA_D)의 화소(PX) 및 발광 영역(EMA)의 배열은 도 14와 동일하지만, 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX) 및 투광부(TA)의 배열이 도 14의 실시예와 차이가 있다.
도 15를 참조하면, 표시 투광 영역(DPA_T)의 1행, 3행에는 투광부(TA)가 배치된다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 2행, 4행에는 화소(PX)들이 배열된다. 각 화소(PX)들은 제1 방향(D1)을 따라 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G), 청색 화소(PX_B), 녹색 화소(PX_G)의 순으로 배열된다. 본 실시예에서, 표시 투광 영역(DPA_T)의 1행 및 3행은 표시 전용 영역(DPA_D)의 1행과 2행의 제1 발광 영역 행에 대응되고, 표시 투광 영역(DPA_T)의 2행 및 4행은 표시 전용 영역(DPA_D)의 1행과 2행의 제2 발광 영역 행에 각각 대응된다.
본 실시예의 경우, 표시 투광 영역(DPA_T)의 투광부(TA)와 화소(PX)의 배열은 도 14의 실시예로부터 행과 열의 방향이 바뀐 것에 해당되고, 그 점을 제외한 배열은 도 14의 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 14의 실시예와 동일하게 표시 투광 영역(DPA_T)에서 표시 전용 영역(DPA_D)과 동일한 해상도를 나타낼 수 있고, 나아가 표시 투광 영역(DPA_T)이 투광부(TA)를 보유하면서도 해상도 및 발광 휘도를 표시 전용 영역(DPA_D)과 동일하게 확보할 수 있다.
상술한 실시예들은 다양하게 조합 가능하다. 예를 들어, 표시 패널은 상술한 실시예 중 어느 하나의 실시예에 따른 표시 전용 영역(DPA_D)과 다른 하나의 실시예에 따른 표시 투광 영역(DPA_T)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널이 복수의 표시 투광 영역(DPA_T)을 포함하고, 하나의 표시 투광 영역(DPA_T)은 상술한 어느 하나의 실시예의 배치를 갖고, 다른 하나의 표시 투광 영역(DPA_T)은 상술한 다른 하나의 실시예의 배치를 가질 수도 있다. 이러한 실시예들의 조합은 표시 투광 영역(DPA_T)의 위치, 개수, 필요로 하는 투과율, 해상도 등에 따라 결정될 수 있을 것이다.
도 16은 일 실시예에 따른 표시 패널의 배선 배치를 나타낸 개략도이다.
도 16에서는 표시 전용 영역(DPA_D) 내부에 원형의 표시 투광 영역(DPA_T)이 배치된 경우를 도시한다. 표시 투광 영역(DPA_T)은 표시 전용 영역(DPA_D)에 의해 둘러싸여 있다.
표시 패널은 복수의 신호 배선을 포함한다. 복수의 신호 배선은 복수의 스캔 라인(SL)과 복수의 데이터 라인(DL) 및 복수의 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)을 포함한다.
각 스캔 라인(SL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 일부의 스캔 라인(SL)은 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)을 모두 가로지르도록 배치된다. 각 데이터 라인(DL) 및 각 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)은 제2 방향(D2)으로 연장되고, 일부의 데이터 라인(DL)과 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)은 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)을 모두 가로지르도록 배치된다.
도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 화소 회로는 스캔 라인(SL), 데이터 라인(DL) 및 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)과 연결되고, 각 배선들은 복수의 화소(PX)들에 의해 공유된다. 그런데, 표시 투광 영역(DPA_T)에서는 투광부(TA)를 포함하는 데다가 화소(PX)의 배치가 표시 전용 영역(DPA_D)과 다를 수 있으므로 표시 투광 영역(DPA_T)에서의 신호 배선의 배치 또한 표시 전용 영역(DPA_D)과 달라질 수 있다.
구체적인 설명을 위해 도 17 및 도 18이 참조된다.
도 17은 몇몇 실시예에 따른 표시 패널의 표시 투광 영역에서의 일부 배선의 배치를 나타낸 개략도이다. 도 17은 투광부(TA)의 제2 방향(D2)의 폭이 화소(PX)의 제2 방향(D2)의 폭보다 큰 경우를 예시한다. 그와 같은 예로서, 도 17에는 도 13의 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 발광 영역(EMA)과 투광부(TA)의 배치가 적용되어 있다. 도 17에서는 상기 일부 배선으로서 스캔 라인(SL)을 도시하였고, 설명의 편의상 데이터 라인과 제1 전원 전압 라인은 도시를 생략하였다.
도 17을 참조하면, 표시 투광 영역(DPA_T)에서는 각 열별로 투광부(TA) 또는 화소(PX)들이 배열된다. 인접한 열 사이의 공간은 제2 방향(D2)을 따라 투광부(TA) 또는 화소(PX)가 배치되지 않는다. 따라서, 제2 방향(D2)으로 연장되는 데이터 라인과 제1 전원 전압 라인은 투광부(TA)와 화소(PX) 열 사이를 따라 배치될 수 있으므로, 투광부(TA)를 가로지르지 않고 배치될 수 있다.
반면, 행 방향으로는 하나의 투광부(TA)가 3개의 화소(PX)와 대응된다. 투광부(TA)의 중간에 위치하는 화소(PX)는 행 방향으로 투광부(TA)에 의해 가려진다. 투광부(TA)에 의해 가려진 화소(PX)에 대해서도 행 방향인 제1 방향(D1)으로 연장되는 스캔 라인(SL)이 연결될 필요가 있다. 스캔 라인(SL)은 투광부(TA)를 가로질러 가려진 화소(PX)와 연결될 수도 있지만, 이 경우 투광부(TA)의 광 투과율이 낮아질 수 있다.
스캔 라인(SL)을 투광부(TA)와 비중첩하도록 하기 위해 스캔 라인(SL)을 우회시키는 예시적인 배치가 도 17에 도시되어 있다. 즉, 복수의 스캔 라인(SL)은 제2 방향(D2)으로 이웃하는 투광부(TA) 사이의 공간으로 통과된다. 복수의 스캔 라인(SL)은 투광부(TA) 사이의 공간에서 제1 방향(D1)을 따라 나란하게 연장된다. 복수의 스캔 라인은 적색 스캔 라인(SL_R), 녹색 스캔 라인(SL_G), 및 청색 스캔 라인(SL_B)을 포함할 수 있다. 적색 스캔 라인(SL_R)은 적색 화소(PX_R)에 연결되고, 녹색 스캔 라인(SL_G)은 녹색 화소(PX_G)에 연결되고, 청색 스캔 라인(SL_B)은 청색 화소(PX_B)에 연결되지만 이에 제한되는 것은 아니다.
적색 스캔 라인(SL_R)은 화소(PX)가 배치된 열에 이르러 적색 화소(PX_R) 측으로 꺾이고, 적색 화소(PX_R)의 테두리를 감싼 후 다시 이웃하는 투광부(TA) 사이의 공간으로 진행한다. 녹색 스캔 라인(SL_G)은 화소(PX)가 배치된 열에 이르러 녹색 화소(PX_G) 측으로 꺾이고, 녹색 화소(PX_G)의 테두리를 감싼 후 다시 이웃하는 투광부(TA) 사이의 공간으로 진행한다. 즉, 적색 스캔 라인(SL_R) 및 녹색 스캔 라인(SL_G)은 화소(PX)가 배치된 열에서 제2 방향(D2)을 따라 일정 거리 우회한다. 한편, 청색 스캔 라인(SL_B)은 우회 없이 제1 방향(D1)을 따라 연장되면서 화소(PX) 열에서 그에 접한 청색 화소(PX_B)에 연결될 수 있다.
우회 구간에서 적색 스캔 라인(SL_R)과 녹색 스캔 라인(SL_G)은 각각 제2 방향(D2)의 타측(도면에서 하측)으로 연장되는 제1 우회 연장부, 제1 방향(D1)으로 연장하는 제2 우회 연장부 및 제2 방향(D2)의 일측(도면에서 상측)으로 연장되는 제3 우회 연장부를 포함할 수 있다.
도면에서는 녹색 스캔 라인(SL_G)의 우회 거리가 적색 스캔 라인(SL_R)의 우회 거리보다 큰 경우가 도시되어 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 화소(PX)의 배치나 배선의 설계에 따라 우회 거리는 다양하게 변형 가능하다.
일 실시예에서, 상기 복수의 스캔 라인(SL)은 더미 스캔 라인(SL_DM)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 전용 영역(DPA_D)이 표시 투광 영역(DPA_T)보다 해상도가 더 높거나 화소(PX)의 배열상 더 많은 스캔 라인(SL)을 필요로 하는 경우 일부의 스캔 라인(SL)은 표시 투광 영역(DPA_T)에서 화소(PX)와 연결되지 않고 지나가는 더미 스캔 라인(SL_DM)이 될 수 있다. 반대로, 표시 투광 영역(DPA_T)이 표시 전용 영역(DPA_D)보다 화소(PX)의 배열상 더 많은 스캔 라인(SL)을 필요로 하는 경우에는 표시 전용 영역(DPA_D)에 더미 스캔 라인이 배치될 수도 있을 것이다.
도 18은 몇몇 실시예에 따른 표시 패널의 표시 투광 영역에서의 데이터 라인과 제1 전원 전압 라인의 배치를 나타낸 개략도이다. 도 18은 투광부(TA)의 제1 방향(D1)의 폭이 화소(PX)의 제1 방향(D1)의 폭보다 큰 경우를 예시한다. 그와 같은 예로서, 도 18에는 도 15의 표시 투광 영역(DPA_T)의 화소(PX)의 발광 영역(EMA)과 투광부(TA)의 배치가 적용되어 있다. 도 18에서는 상기 일부 배선으로서 데이터 라인(DL)과 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)을 도시하였고, 설명의 편의상 스캔 라인은 도시를 생략하였다.
도 18을 참조하면, 표시 투광 영역(DPA_T)이 도 15와 같은 화소(PX) 배열을 갖는 경우, 각 행별로 투광부(TA) 또는 화소(PX)들이 배열되고, 인접한 행 사이의 공간은 제1 방향(D1)을 따라 투광부(TA) 또는 화소(PX)가 배치되지 않는다. 따라서, 제1 방향(D1)으로 연장되는 스캔 라인은 투광부(TA)와 화소(PX) 행 사이를 따라 배치될 수 있으므로, 투광부(TA)를 가로지르지 않고 배치될 수 있다.
반면, 열 방향으로는 하나의 투광부(TA)가 2개의 화소(PX)와 대응되면서, 일부의 화소(PX)가 투광부(TA)에 의해 가려질 수 있다. 따라서, 배선과 투광부(TA)의 중첩을 방지하기 위해 열 방향인 제2 방향(D2)으로 연장되는 데이터 라인(DL)과 제1 전원 전압 라인(ELVDDL) 중 적어도 하나는 우회 배선을 포함할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 적색/청색 데이터 라인(DL_RB), 녹색 데이터 라인(DL_G), 적색/청색 제1 전원 전압 라인(ELVDDL_RB) 및 녹색 제1 전원 전압 라인(ELVDDL_G)은 제1 방향(D1)으로 이웃하는 투광부(TA) 사이의 공간에서 제2 방향(D2)을 따라 나란하게 연장된다.
적색/청색 데이터 라인(DL_RB)과 녹색 제1 전원 전압 라인(ELVDDL_G)은 우회 없이 제2 방향(D2)을 따라 연장하면서 인접하는 적색/청색 화소(PX_B) 및 녹색 화소(PX_G)와 연결된다.
녹색 데이터 라인(DL_G)과 적색/청색 제1 전원 전압 라인(ELVDDL_RB)은 화소(PX) 행에 이르러 화소(PX) 측으로 꺾이고 해당 화소(PX)를 감싼 후 다시 이웃하는 투광부(TA) 사이의 공간으로 진행한다. 즉, 녹색 데이터 라인(DL_G)과 적색/청색 제1 전원 전압 라인(ELVDDL_RB)은 화소(PX) 행에서 우회 구간을 포함한다. 우회 구간은 제1 방향(D1) 일측(또는 타측)으로 연장하는 제1 우회 연장부, 제2 방향(D2)으로 연장하는 제2 우회 연장부, 제1 방향(D1) 타측(또는 일측)으로 연장하는 제3 우회 연장부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 17의 실시예와 마찬가지의 이유로, 더미 데이터 라인(DL_DM) 및/또는 더미 제1 전원 전압 라인(ELVDDL_DM)이 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이 표시 투광 영역(DPA_T)에 제1 방향(D1)이나 제2 방향(D2)으로 화소(PX)보다 폭이 큰 투광부(TA)가 배치된 경우, 일부 배선들에 우회 구간을 포함시킴으로써, 배선들을 투광부(TA)와 중첩시키지 않을 수 있다. 따라서, 투광부(TA) 및 이를 포함하는 표시 투광 영역(DPA_T)의 광 투과율을 높게 유지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
20: 광 센싱 부재
DPA: 표시부
DPA_D: 표시 전용 영역
DPA_T: 표시 투광 영역
PX: 화소
TA: 투광부

Claims (25)

  1. 표시 전용 영역과 표시 투광 영역을 포함하는 표시부를 포함하되,
    상기 표시 전용 영역은 복수의 제1 화소를 포함하고,
    상기 표시 투광 영역은 복수의 제2 화소 및 적어도 하나의 투광부를 포함하며,
    상기 투광부는 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소보다 높은 광 투과율을 갖고,
    상기 표시 투광 영역은 상기 표시 전용 영역보다 높은 광 투과율을 갖는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 투광 영역의 해상도는 상기 표시 전용 영역의 해상도보다 낮은 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    동일한 색상의 상기 제1 화소와 상기 제2 화소는 동일한 크기를 갖는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소는 동일한 색상의 상기 제2 화소보다 큰 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 표시 투광 영역의 해상도는 상기 표시 전용 영역의 해상도와 동일한 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 투광부는 복수개이고, 상기 각 투광부는 상기 제2 화소와 교대로 배열되는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 전용 영역과 상기 표시 투광 영역에 걸쳐 배치된 기판을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 각 투광부와 중첩하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 투광 영역에서 상기 투광부가 차지하는 면적은 50% 이상인 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 투광 영역과 중첩하도록 배치된 광 센싱 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 광 센싱 부재는 광전 변환 소자를 포함하는 카메라, 적외선 근접 센서, 홍채 인식 센서 및 지문 센서 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 표시 투광 영역은 제1 표시 투광 영역 및 상기 제1 표시 투광 영역과 이격된 제2 표시 투광 영역을 포함하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 표시 투광 영역의 광 투과율과 상기 제2 표시 투광 영역의 광 투과율은 상이한 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 표시부 주변에 배치된 비표시부를 더 포함하되, 상기 표시 투광 영역은 부분적으로 상기 비표시부와 접하도록 배치되는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 표시 투광 영역은 중심으로부터 활선 양단을 연결하는 도형의 내각은 10° 내지 180°인 활꼴 형상을 갖는 표시 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 전용 영역과 상기 표시 투광 영역을 가로지르는 신호 배선을 더 포함하되, 상기 신호 배선은 상기 표시 투광 영역에서 상기 제2 화소를 우회하는 우회 구간을 포함하는 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소는 각각 발광 영역 및 상기 발광 영역 주변에 배치되고 상기 투광부보다 투과율이 낮은 비발광 영역을 포함하는 표시 장치.
  18. 표시 전용 영역과 표시 투광 영역을 포함하는 표시부를 포함하되,
    상기 표시부는 복수의 화소 전극과 공통 전극을 포함하고,
    상기 각 화소 전극은 상기 표시 전용 영역 및 상기 표시 투광 영역에 걸쳐 각각 배치되고,
    상기 공통 전극은 상기 표시 전용 영역에서 전면에 배치되고,
    상기 공통 전극은 상기 표시 투광 영역에서 일부 영역에 배치되며, 적어도 하나의 투광 개구를 정의하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 각 화소 전극은 상기 공통 전극과 중첩하고, 상기 화소 전극은 상기 투광 개구와 중첩하지 않는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 배치된 유기층을 더 포함하되, 상기 유기층은 상기 투광 개구에는 배치되지 않는 표시 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 표시 투광 영역에서 상기 투광 개구의 면적은 50% 이상인 표시 장치.
  22. 제18 항에 있어서,
    상기 표시 투광 영역은 상기 표시 전용 영역보다 높은 광 투과율을 갖는 표시 장치.
  23. 제18 항에 있어서,
    상기 표시 투광 영역과 중첩하도록 배치된 광 센싱 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  24. 제18 항에 있어서,
    상기 표시 전용 영역과 상기 표시 투광 영역에 걸쳐 배치된 기판을 더 포함하는 표시 장치.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 각 투광부와 중첩하는 표시 장치.

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