KR20200097371A - 표시 장치 - Google Patents

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김창목
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 센서 영역 및 상기 센서 영역을 둘러싸는 제1비표시영역, 상기 제1비표시영역을 적어도 일부 둘러싸는 표시 영역을 포함하는 기판; 상기 센서 영역에 배치되며, 수동 매트릭스(Passive Matrix) 구동을 하는 보조 화소들; 및 상기 메인 표시 영역에 배치되며, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동을 하는 메인 화소를 포함하는, 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치{Display apparatus}
본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것이다.
근래에 표시 장치는 그 용도가 다양해지고 있다. 또한, 표시 장치의 두께가 얇아지고 무게가 가벼워 그 사용의 범위가 광범위해지고 있는 추세이다.
표시 장치가 다양하게 활용됨에 따라 표시 장치의 형태를 설계하는데 다양한 방법이 있을 수 있고, 또한 표시 장치에 접목 또는 연계할 수 있는 기능이 증가하고 있다.
표시 장치에 접목 또는 연계할 수 있는 기능을 증가하는 방법으로, 본 발명의 실시예는, 표시영역의 내측에 센서 등이 배치될 수 있는 센서 영역을 구비한 표시 장치를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는, 센서 영역 및 상기 센서 영역을 둘러싸는 제1비표시영역, 상기 제1비표시영역을 적어도 일부 둘러싸는 표시 영역을 포함하는 기판; 상기 센서 영역에 배치되며, 수동 매트릭스(Passive Matrix) 구동을 하는 보조 화소들; 상기 메인 표시 영역에 배치되며, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동을 하는 메인 화소들; 및 상기 제1비표시영역에 배치되며 상기 보조 화소들을 구동하기 위한 보조 박막트랜지스터들을 포함하는, 표시 장치를 개시한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판의 하면에서 상기 센서 영역에 대응하도록 배치된 컴포넌트;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보조 화소들은 제1방향으로 연장된 복수의 가로전극들 및 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 복수의 세로전극들이 교차하는 영역에 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 메인 화소들 각각은 적어도 하나의 박막트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보조 화소는 가로전극, 세로전극, 및 상기 가로전극과 세로전극 사이에 배치된 중간층;을 포함하며, 상기 보조 박막트랜지스터들은 상기 가로전극과 연결된 제1보조 박막트랜지스터 및 상기 세로전극과 연결된 제2보조 박막트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 메인 화소는 화소전극, 중간층, 및 대향전극을 구비하며, 상기 제1보조 박막트랜지스터의 소스전극 또는 드레인전극 중 하나는 상기 대향전극과 접속될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2보조 박막트랜지스터의 게이트 전극은 상기 메인 화소에 스캔 신호를 전달하는 스캔선과 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2보조 박막트랜지스터의 소스전극 또는 드레인전극 중 하나는 상기 표시영역에 배치된 구동전압선과 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판의 하면에 배치되는 하부보호필름;을 더 포함하며, 상기 하부보호필름은 상기 센서 영역에 대응하는 개구를 구비할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시영역으로부터 연장되어 상기 제1비표시영역에 배치되며, 상기 센서 영역의 가장자리를 따라 우회하는 배선들;을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배선들은 제1비표시영역에서 만곡부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보조 화소들 각각의 발광영역의 크기는 메인 화소들 각각의 발광영역에 비해서 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센서 영역에서 구현되는 해상도는 50 내지 400 ppi(pixel per inch)일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 센서 영역 및 상기 센서 영역을 둘러싸는 제1비표시영역, 상기 제1비표시영역을 적어도 일부 둘러싸는 표시 영역을 포함하는 기판; 상기 센서 영역에 배치되며, 수동 매트릭스(Passive Matrix) 구동을 하는 보조 화소들; 상기 메인 표시 영역에 배치되며, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동을 하는 메인 화소들; 및 상기 기판의 하부에서, 상기 센서 영역과 대응되도록 배치된 컴포넌트;를 포함하는, 표시 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 컴포넌트는 적외선 광을 이용하는 센서일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센서 영역은 적외선 투과율이 약 15% 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보조 화소들은 제1방향으로 연장된 복수의 가로전극들 및 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 복수의 세로전극들이 교차하는 영역에 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1비표시영역에는 상기 보조 화소들을 구동하는 보조 박막트랜지스터가 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시영역으로부터 연장되어 상기 제1비표시영역에 배치되며, 상기 센서 영역의 가장자리를 따라 우회하는 배선들;을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판의 하면에 배치되는 하부보호필름;을 더 포함하며, 상기 하부보호필름은 상기 센서 영역에 대응하는 개구를 구비할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 센서 등과 같은 컴포넌트와 대응되는 센서 영역에 수동 매트릭스 구동을 하는 보조 화소들을 배치함으로써, 센서가 동작할 수 있는 환경을 만드는 동시에 센서와 중첩되는 영역에 이미지를 구현할 수 있다.
이에 따라, 다양한 기능을 가지는 동시에 품질이 향상될 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
그러나, 전술한 효과는 예시적인 것으로, 실시예들에 따른 효과는 후술하는 내용을 통해 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 영역에 배치될 수 있는 능동 매트릭스 구동을 하는 화소의 등가 회로도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 영역에 배치될 수 있는 능동 매트릭스 구동을 하는 화소의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 센서 영역에 배치될 수 있는 수동 매트릭스 구동을 하는 화소들의 등가 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 센서 영역 및 그 주변 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 I-I'선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 8은 도 6의 II-II'선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 빛을 방출하는 표시영역(DA)과 빛을 방출하지 않는 비표시영역(NDA)을 포함한다. 표시영역(DA)에는 능동 매트릭스(Active Matrix : AM) 방식으로 구동하는 메인 화소(Pm)들이 배치될 수 있다. 표시 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 메인 화소들에서 방출되는 빛을 이용하여 메인 이미지를 제공할 수 있다.
표시 장치(1)는 센서영역(SA)을 포함한다. 센서영역(SA)은 도 2를 참조하여 후술할 바와 같이 그 하부에 적외선, 가시광선이나 음향 등을 이용하는 센서와 같은 전자요소가 배치되는 영역일 수 있다. 센서영역(SA)은 전자요소로부터 외부로 출력되거나 외부로부터 전자요소를 향해 진행하는 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과영역(transmission area)으로 이해될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 센서영역(SA)을 통해 적외선이 투과하는 경우, 광 투과율은 940nm 파장에 대해서 약 15% 이상, 보다 바람직하게 30% 이상이거나, 50% 이상이거나 70% 이상이거나, 80% 이상이거나, 90% 이상일 수 있다.
본 실시예에서, 센서영역(SA)는 수동 매트릭스(Passive Matrix: PM) 방식으로 구동하는 보조 화소(Pa)들에서 방출되는 빛을 이용하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다. 센서영역(SA)에서 제공되는 이미지는 보조 이미지로 표시영역(DA)에서 제공하는 이미지에 비해서 해상도가 낮을 수 있다.
센서영역(SA)은 표시영역(DA)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있으며, 일 실시예로서 도 1은 센서영역(SA)이 표시영역(DA)에 의해 전체적으로 둘러싸인 것을 나타낸다. 비표시영역(NDA)은 센서영역(SA)을 둘러싸는 제1비표시영역(NDA1), 및 표시영역(DA)의 외곽을 둘러싸는 제2비표시영역(NDA2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1비표시영역(NDA1)은 센서영역(SA)을 전체적으로 둘러싸고, 표시영역(DA)은 제1비표시영역(NDA1)을 전체적으로 둘러싸며, 제2비표시영역(NDA2)은 표시영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 표시 장치는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 무기 EL 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display), 퀀텀닷 발광 표시 장치 (Quantum dot Light Emitting Display) 등과 같이 다양한 방식의 표시 장치가 사용될 수 있다.
도 1에서는 센서영역(SA)이 사각형인 표시영역(DA)의 일측(우상측)에 배치된 것을 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 표시영역(DA)의 형상은 원형, 타원, 또는 삼각형이나 오각형 등과 같은 다각형일 수 있으며, 센서영역(SA)의 위치도 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도로서, 도 1의 A-A'선에 따른 단면에 대응할 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 표시요소를 포함하는 표시 패널(10), 및 센서영역(SA)에 대응하는 컴포넌트(20)를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 기판(100), 기판(100) 상에 배치된 표시요소층(200), 상기 표시요소층(200)을 밀봉하는 밀봉부재로써 박막봉지층(300)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(10)은 기판(100)에 하부에 배치된 하부보호필름(175)을 더 포함할 수 있다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelene n napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 전술한 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
표시요소층(200)은 박막트랜지스터(TFT, TFT')를 포함하는 회로층, 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED, OLED'), 및 이들 사이의 절연층(IL)을 포함할 수 있다.
메인 박막트랜지스터(TFT) 및 이와 연결된 메인 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)는 표시영역(DA)에 배치되며, 보조 박막트랜지스터(TFT') 및 표시요소층(200) 중 일부 배선(WL)들은 제1비표시영역(NDA1)에 위치할 수 있다. 보조 유기발광다이오드(OLED')는 센서영역(SA)에 위치할 수 있다. 보조 박막트랜지스터(TFT')는 센서영역(SA)에 배치된 보조 유기발광다이오드(OLED')들의 PM 구동을 위한 박막트랜지스터일 수 있다. 보조 박막트랜지스터(TFT')는 제1비표시영역(NDA1)에 위치하는 바, 컴포넌트(20)와 중첩되지 않는다.
컴포넌트(20)는 센서영역(SA)에 위치할 수 있다. 컴포넌트(20)는 빛이나 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)는 적외선 센서와 같이 광을 수광하여 이용하는 센서, 빛이나 음향을 출력하고 감지하여 거리를 측정하거나 지문 등을 인식하는 센서, 빛을 출력하는 소형 램프이거나, 소리를 출력하는 스피커 등일 수 있다. 빛을 이용하는 전자요소의 경우, 가시광, 적외선광, 자외선광 등 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있음은 물론이다. 센서영역(SA)에 배치된 컴포넌트(20)의 수는 복수로 구비될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)로써 발광소자 및 수광소자가 하나의 센서영역(SA)에 함께 구비될 수 있다.
박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2는 제1 및 제2무기봉지층(310, 330)과 이들 사이의 유기봉지층(320)을 나타낸다.
제1 및 제2무기봉지층(310, 330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 타탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 아연옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
하부보호필름(175)는 기판(100)의 하부에 부착되어, 기판(100)을 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다. 하부보호필름(175)는 센서영역(SA)에 대응하는 개구(175OP)를 구비할 수 있다. 하부보호필름(175)에 개구(175OP)를 구비함으로써, 센서영역(SA)의 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 하부보호필름(175)는 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하여 구비될 수 있다.
한편, 기판(100)이 글래스로 구비되는 경우, 상기 하부보호필름(175)는 생략될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 표시 패널(10) 상에는 터치입력을 감지하는 입력감지부재, 편광자(polarizer)와 지연자(retarder) 또는 컬러필터와 블랙매트릭스를 포함하는 반사 방지부재, 및 투명한 윈도우와 같은 구성요소가 더 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 표시요소층(200)을 밀봉하는 봉지부재로 박막봉지층(300)을 이용한 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 표시요소층(200)을 밀봉하는 부재로써, 실런트 또는 프릿에 의해서 기판(100)과 합착되는 밀봉기판을 이용할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(10)은 표시영역(DA)에 배치되며, AM 구동을 하는 복수의 메인 화소(Pm)들을 포함한다. 메인 화소(Pm)들은 각각 유기발광다이오드와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 각 메인 화소(Pm)는 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 메인 화소(Pm)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 화소로 이해할 수 있다. 표시영역(DA)은 앞서 도 2를 참조하여 설명한 봉지부재로 커버되어 외기 또는 수분 등으로부터 보호될 수 있다.
센서영역(SA)은 표시영역(DA)의 내측에 배치될 수 있으며, 센서영역(SA)에는 PM 구동을 하는 복수의 보조 화소(Pa)들이 배치된다. 보조 화소(Pa)들은 각각 유기발광다이오드와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 각 보조 화소(Pa)는 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 보조 화소(Pa)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 화소로 이해할 수 있다.
센서영역(SA)은 직경이 약 2~5 mm 일 수 있으며, 해상도는 50 내지 400 ppi(pixel per inch)일 수 있다. 센서영역(SA)에 포함될 수 있는 보조 화소(Pa)들의 수는 RGB의 부화소를 포함하는 화소는, 약 10 x 10 개가 배치될 수 있다.
센서영역(SA)은 적외선 등의 광의 투과율이 15% 이상일 수 있기에, 그 하부에 적외선을 이용하는 센서 등의 컴포넌트가 배치될 수 있다.
센서영역(SA)과 표시영역(DA) 사이에는 화소(Pm, Pa)들이 배치되지 않은 제1비표시영역(NDA1)이 위치한다. 제1비표시영역(NDA1)에는 센서영역(SA)에 배치된 보조 화소(Pa)들을 구동하기 위한 보조 박막트랜지스터가 배치될 수 있다. 또한, 제1비표시영역(NDA1)에는 센서영역(SA)을 중심으로 이격된 메인 화소(Pm)들에 소정의 신호 또는 전원을 인가하기 위한 배선들이 우회할 수 있다. 이에 대한 구조는 도 6 등을 참조하여 후술한다.
각 화소(Pm, Pa)는 비표시영역, 예컨대 제2비표시영역(NDA2)에 배치된 외곽회로들과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2비표시영역(NDA2)에는 제1스캔 구동회로(110), 제2스캔 구동회로(120), 단자(140), 데이터 구동회로(150), 제1전원공급배선(160), 및 제2전원공급배선(170)이 배치될 수 있다.
제1스캔 구동회로(110)는 스캔선(SL)을 통해 각 메인 화소(Pm)에 스캔 신호를 제공할 수 있다. 제1스캔 구동회로(110)는 발광 제어선(EL)을 통해 각 메인 화소에 발광 제어 신호를 제공할 수 있다. 제2스캔 구동회로(120)는 표시영역(DA)을 사이에 두고 제1스캔 구동회로(110)와 나란하게 배치될 수 있다. 표시영역(DA)에 배치된 메인 화소(Pm)들 중 일부는 제1스캔 구동회로(110)와 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지는 제2스캔 구동회로(120)에 연결될 수 있다. 다른 실시예로, 제2스캔 구동회로(130)는 생략될 수 있다.
단자(140)는 기판(100)의 일 측에 배치될 수 있다. 단자(140)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어 인쇄회로기판(PCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)의 단자(PCB-P)는 표시 패널(10)의 단자(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)은 제어부(미도시)의 신호 또는 전원을 표시 패널(10)로 전달한다. 제어부에서 생성된 제어 신호는 인쇄회로기판(PCB)을 통해 제1 및 제2 스캔 구동회로(110, 120)에 각각 전달될 수 있다. 제어부는 제1 및 제2연결배선(161, 171)을 통해 제1 및 제2전원공급배선(160, 170)에 각각 제1 및 제2 전원(ELVDD, ELVSS, 후술할 도 4a, 4b 참조)을 제공할 수 있다. 제1전원전압(ELVDD)은 제1전원공급배선(160)과 연결된 구동전압선(PL)을 통해 각 메인 화소(Pm)에 제공되고, 제2전원전압(ELVSS)은 제2전원공급배선(170)과 연결된 각 메인 화소(Pm)의 대향전극에 제공될 수 있다.
데이터 구동회로(150)는 데이터선(DL)에 전기적으로 연결된다. 데이터 구동회로(150)의 데이터 신호는 단자(140)에 연결된 연결배선(151) 및 연결배선(151)과 연결된 데이터선(DL)을 통해 각 메인 화소(Pm)에 제공될 수 있다. 도 3은 데이터 구동회로(150)가 인쇄회로기판(PCB)에 배치된 것을 도시하지만, 다른 실시예로, 데이터 구동회로(150)는 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 데이터 구동회로(150)는 단자(140)와 제1전원공급배선(160) 사이에 배치될 수 있다.
제1전원공급배선(160, first power supply line)은 표시영역(DA)을 사이에 두고 x방향을 따라 나란하게 연장된 제1서브배선(162) 및 제2서브배선(163)을 포함할 수 있다. 제2전원공급배선(170, second power supply line)은 일측이 개방된 루프 형상으로 표시영역(DA)을 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
스캔 구동회로(110, 120) 및 데이터 구동회로(150)는 상기 보조 화소(Pa)들을 구동하기 위한 신호 또는 전압을 제공할 수 있다. 또한, 제1전원전압(ELVDD) 및 제2전원전압(ELVSS)은 상기 보조 화소(Pa)들에 전달될 수 있다. 일부 실시예에서, 스캔 구동회로(110, 120) 및 데이터 구동회로(150)의 신호를 전달하는 배선들이 상기 보조 화소(Pa)들을 구동하기 위한 보조 박막트랜지스터와 연결될 수 있다. 다른 실시예로, 스캔 구동회로(110, 120) 및 데이터 구동회로(150)에서 상기 보조 화소(Pa)를 구동하기 위한 전압을 직접적으로 제공할 수 있다.
본 실시예에서, 표시영역(DA)에 배치된 메인 화소(Pm)들은 AM 구동을 하고, 센서영역(SA)에 배치된 보조 화소(Pa)들은 PM 구동을 하는 바, 도 4a 내지 도 4b를 통해서 메인 화소(Pm)의 구동 및 보조 화소(Pa)의 구동에 대해서 살펴보도록 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 중 어느 한 메인 화소의 등가회로도들이다.
도 4a를 참조하면, 각 메인 화소(Pm)는 스캔선(SL) 및 데이터선(DL)에 연결된 화소회로(PC) 및 화소회로(PC)에 연결된 유기발광소자(OLED)를 포함한다.
화소회로(PC)는 구동 박막트랜지스터(T1), 스위칭 박막트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔선(SL) 및 데이터선(DL)에 연결되며, 스캔선(SL)을 통해 입력되는 스캔 신호(Sn)에 따라 데이터선(DL)을 통해 입력된 데이터 신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)로 전달한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(T2) 및 구동전압선(PL)에 연결되며, 스위칭 박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 제1전원전압(ELVDD, 또는 구동전압)의 차이에 해당하는 전압을 저장한다.
구동 박막트랜지스터(T1)는 구동전압선(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 유기발광소자(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기발광소자(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다.
도 4a에서는 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 4b에 도신된 바와 같이, 화소회로(PC)는 7개의 박막트랜지스터 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 각 메인 화소(Pm)는 화소회로(PC) 및 화소회로(PC)에 연결된 메인 유기발광다이오드(OLED)를 포함한다. 화소회로(PC)는 복수의 박막트랜지스터들 및 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 포함할 수 있다. 박막트랜지스터들 및 스토리지 커패시터는 신호선(SL, SL-1, EL, DL), 초기화전압선(VL), 및 구동전압선(PL)에 연결될 수 있다.
도 4b에서는 각 메인 화소(Pm)가 신호선(SL, SL-1, EL, DL), 초기화전압선(VL), 및 구동전압선(PL)에 연결된 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 신호선(SL, SL-1, EL, DL) 중 적어도 어느 하나, 초기화전압선(VL)과 구동전압선(PL) 등은 이웃하는 화소들에서 공유될 수 있다.
복수의 박막트랜지스터는 구동 박막트랜지스터(driving TFT, T1), 스위칭 박막트랜지스터(switching TFT, T2), 보상 박막트랜지스터(T3), 제1초기화 박막트랜지스터(T4), 동작제어 박막트랜지스터(T5), 발광제어 박막트랜지스터(T6) 및 제2초기화 박막트랜지스터(T7)를 포함할 수 있다.
신호선은 스캔신호(Sn)를 전달하는 스캔선(SL), 제1초기화 박막트랜지스터(T4)와 제2초기화 박막트랜지스터(T7)에 이전 스캔신호(Sn-1)를 전달하는 이전 스캔선(SL-1), 동작제어 박막트랜지스터(T5) 및 발광제어 박막트랜지스터(T6)에 발광제어신호(En)를 전달하는 발광 제어선(EL), 스캔선(SL)과 교차하며 데이터신호(Dm)를 전달하는 데이터선(DL)을 포함한다. 구동전압선(PL)은 구동 박막트랜지스터(T1)에 구동전압(ELVDD)을 전달하며, 초기화전압선(VL)은 구동 박막트랜지스터(T1) 및 화소전극을 초기화하는 초기화전압(Vint)을 전달한다.
구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1)에 연결되어 있고, 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)은 동작제어 박막트랜지스터(T5)를 경유하여 하부 구동전압선(PL)에 연결되어 있으며, 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1)은 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 메인 유기발광소자(OLED)의 화소전극과 전기적으로 연결되어 있다. 구동 박막트랜지스터(T1)는 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터신호(Dm)를 전달받아 메인 유기발광소자(OLED)에 구동전류(IOLED)를 공급한다.
스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 게이트전극(G2)은 스캔선(SL)에 연결되어 있고, 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 소스전극(S2)은 데이터선(DL)에 연결되어 있으며, 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 드레인전극(D2)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)에 연결되어 있으면서 동작제어 박막트랜지스터(T5)를 경유하여 하부 구동전압선(PL)에 연결되어 있다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔선(SL)을 통해 전달받은 스캔신호(Sn)에 따라 턴-온되어 데이터선(DL)으로 전달된 데이터신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)으로 전달하는 스위칭 동작을 수행한다.
보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 게이트전극(G3)은 스캔선(SL)에 연결되어 있고, 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 소스전극(S3)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1)에 연결되어 있으면서 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광소자(OLED)의 화소전극과 연결되어 있고, 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 드레인전극(D3)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1), 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 드레인전극(D4) 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 연결되어 있다. 보상 박막트랜지스터(T3)는 스캔선(SL)을 통해 전달받은 스캔신호(Sn)에 따라 턴-온되어 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)과 구동 드레인전극(D1)을 전기적으로 연결하여 구동 박막트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킨다.
제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 게이트전극(G4)은 이전 스캔선(SL-1)에 연결되어 있고, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 소스전극(S4)은 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 드레인전극(D7)과 초기화전압선(VL)에 연결되어 있으며, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 드레인전극(D4)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1), 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 드레인전극(D3) 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 연결되어 있다. 제1초기화 박막트랜지스터(T4)는 이전 스캔선(SL-1)을 통해 전달받은 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 턴-온되어 초기화전압(Vint)을 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 전달하여 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)의 전압을 초기화시키는 초기화동작을 수행한다.
동작제어 박막트랜지스터(T5)의 동작제어 게이트전극(G5)은 발광 제어선(EL)에 연결되어 있으며, 동작제어 박막트랜지스터(T5)의 동작제어 소스전극(S5)은 하부 구동전압선(PL)과 연결되어 있고, 동작제어 박막트랜지스터(T5)의 동작제어 드레인전극(D5)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1) 및 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 드레인전극(D2)과 연결되어 있다.
발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 게이트전극(G6)은 발광 제어선(EL)에 연결되어 있고, 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 소스전극(S6)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1) 및 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 소스전극(S3)에 연결되어 있으며, 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 드레인전극(D6)은 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 소스전극(S7) 및 유기발광소자(OLED)의 화소전극에 전기적으로 연결되어 있다.
동작제어 박막트랜지스터(T5) 및 발광제어 박막트랜지스터(T6)는 발광 제어선(EL)을 통해 전달받은 발광제어신호(En)에 따라 동시에 턴-온되어, 구동전압(ELVDD)이 메인 유기발광소자(OLED)에 전달되어 유기발광소자(OLED)에 구동전류(IOLED)가 흐르도록 한다.
제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 게이트전극(G7)은 이전 스캔선(SL-1)에 연결되어 있고, 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 소스전극(S7)은 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 드레인전극(D6) 및 메인 유기발광소자(OLED)의 화소전극에 연결되어 있으며, 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 드레인전극(D7)은 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 소스전극(S4) 및 초기화전압선(VL)에 연결되어 있다. 제2초기화 박막트랜지스터(T7)는 이전 스캔선(SL-1)을 통해 전달받은 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 턴-온되어 메인 유기발광소자(OLED)의 화소전극을 초기화시킨다.
도 4b에서는 초기화 박막트랜지스터(T4)와 제2초기화 박막트랜지스터(T7)가 이전 스캔선(SL-1)에 연결된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 초기화 박막트랜지스터(T4)는 이전 스캔선(SL-1)에 연결되어 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 구동하고, 제2초기화 박막트랜지스터(T7)는 별도의 신호선(예컨대, 이후 스캔선)에 연결되어 상기 신호선에 전달되는 신호에 따라 구동될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제2스토리지 축전판(Cst2)은 구동전압선(PL)에 연결되어 있으며, 유기발광소자(OLED)의 대향전극은 공통전압(ELVSS)에 연결되어 있다. 이에 따라, 유기발광소자(OLED)는 구동 박막트랜지스터(T1)로부터 구동전류(IOLED)를 전달받아 발광함으로써 화상을 표시할 수 있다.
도 4b에서는 보상 박막트랜지스터(T3)와 초기화 박막트랜지스터(T4)가 듀얼 게이트전극을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 보상 박막트랜지스터(T3)와 초기화 박막트랜지스터(T4)는 한 개의 게이트전극을 가질 수 있다.
이와 같이, AM 구동을 하는 메인 화소(Pm)들에는 적어도 하나의 박막트랜지스터를 구비하여 각각의 메인 화소(Pm)가 적어도 하나의 박막트랜지스터에 의해 조절될 수 있다. 메인 화소(Pm)들은 AM 구동 방식을 취하는 바, 낮은 소비전력으로 고해상도를 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 보조 화소(Pa)들의 배열을 나타낸다.
도 5를 참조하면, PM 구동을 하는 보조 화소(Pa)들은 각 보조 화소(Pa)들을 구동하는 박막트랜지스터를 구비하고 있지 않다. PM 구동을 하는 보조 화소(Pa)들은 x방향으로 연장된 복수의 세로 전극(V1,...,Vn)들 및 y방향으로 연장된 복수의 가로 전극(H1,...,Hn)들이 교차되어 형성될 수 있다. 상기 세로 전극(V1,...,Vn)들은 보조 유기발광다이오드(OLED')들의 화소전극의 일부를 구성할 수 있으며, 상기 가로 전극(H1,...,Hn)들은 보조 유기발광다이오드(OLED')들의 대향전극의 일부를 구성할 수 있다. 상기 세로 전극(V1,...,Vn)들 및 가로 전극(H1,...,Hn)들 사이에는 유기발광층을 포함하는 중간층이 개재되어 있는 바, 세로 전극(V1,...,Vn)과 가로 전극(H1,...,Hn)에 제공되는 전압차에 의해서 보조 화소(Pa)가 발광할 수 있다.
상기 가로 전극(H1,...,Hn)들 및 세로 전극(V1,...,Vn)들은 보조 화소(Pa)들을 구동하기 위한 보조 박막트랜지스터 또는 구동회로부와 연결될 수 있다. 이에 따라, 가로 전극(H1,...,Hn)들을 차례로 선택한 후, 발광되어야 하는 보조 화소(Pa)가 포함된 세로 전극(V1,...,Vn)에 전압을 공급함으로써 이미지를 구현할 수 있다.
본 실시예에서, 센서영역(SA)에 대응하도록 기판(100) 하부에 센서 등과 같은 컴포넌트가 배치될 수 있으며, 상기 컴포넌트는 소정의 빛, 예컨대 940nm 파장의 적외선을 발광하는 발광부를 구비할 수 있다. 만일, 센서영역(SA)에 박막트랜지스터가 배치되면 상기 컴포넌트에서 방출하는 빛에 의해서 photo current 가 흐르거나 구동 범위(driving range)가 변화하는 등 박막트랜지스터의 성능이 불안정해질 수 있다.
본 실시예에서는 센서영역(SA)에 박막트랜지스터가 배치되지 않는 PM 구동의 보조 화소(Pa)들이 배치되고 있어, 센서영역(SA)은 센서가 배치될 수 있는 동시에 소정의 이미지를 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서영역(SA) 및 그 주변 영역을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 7은 도 6의 I-I'선에 따른 단면도, 도 8은 도 6의 II-II'선에 따른 단면도이다.
도 6을 참조하면, 센서영역(SA)에는 x방향으로 연장된 가로전극(H1,..., Hn)들 및 y방향으로 연장된 세로전극(V1,...Vn)이 교차되어 배치된다. 상기 가로전극(H1,..., Hn) 및 세로전극(V1,...Vn)이 교차된 부분이 보조 화소(Pa)로 구현될 수 있다.
도 6에 있어서, 보조 화소(Pa) 하나의 면적이 메인 화소(Pm) 하나의 면적에 비해 크게 도시되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 가로전극(H1,..., Hn) 및 세로전극(V1,...Vn)의 폭이 작게 구비되어, 결과적으로 보조 화소(Pa) 하나의 면적이 메인 화소(Pm) 하나의 면적보다 작게 구비될 수 있다. 가로전극(H1,..., Hn)들의 폭 및/또는 세로전극(V1,...Vn)들의 폭을 줄이게 되면 센서 영역(SA)의 광투과율 측면에서 유리할 수 있다.
센서영역(SA)를 둘러싸는 제1비표시영역(NDA1)에는 상기 보조 화소(Pa)의 구동을 위한 보조 박막트랜지스터(TFT')가 배치될 수 있다. 보조 박막트랜지스터(TFT')는 가로전극(H1,..., Hn)들과 연결되는 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)들과 세로전극(V1,...Vn)들과 연결되는 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)들을 포함할 수 있다. 도면에서, 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)들은 센서영역(SA)의 좌측에 배치되고, 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)들은 센서영역(SA)의 하측에 배치되는 것으로 도시되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)들은 센서영역(SA)의 우측에 배치되고, 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)들은 센서영역(SA)의 상측에 배치되는 등 다양한 변형이 가능하다.
제1보조 박막트랜지스터(TFTa)는 표시영역(DA)으로부터 연장된 스캔선(SL)과 연결되어 스캔 신호를 전달받을 수 있다. 상기 스캔 신호에 따라, 가로전극(H1,..., Hn)들에 제2전원전압(ELVSS)이 공급될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 스캔선(SL)은 표시영역(DA)에 배치된 메인 화소(Pm)에 연결된 스캔선(SL)일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 스캔선(SL)은 메인 화소(Pm)에 연결된 스캔선(SL), 이전 스캔선(SL-1), 발광 제어선(EL) 중 어느 하나에 대응될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)와 연결된 스캔선(SL)은 메인 화소(Pm)과 연결되지 않고, 스캔 구동회로(110, 120, 도 3 참조)로 부터 직접 연결된 배선일 수 있다.
제1보조 박막트랜지스터(TFTa)의 게이트전극은 스캔 신호를 전달하는 스캔선(SL)과 연결되며, 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)의 소스/드레인 전극 중 하나는 메인 화소(Pm)에 포함된 대향전극과 연결되고, 다른 하나는 가로전극(H1,..., Hn)과 연결될 수 있다. 스캔 신호에 따라, 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)가 턴-온되어, 메인 화소(Pm)에 포함된 대향전극에 인가된 제2전원전압(ELVSS)이 상기 가로전극(H1,..., Hn)으로 전달될 수 있다.
제2보조 박막트랜지스터(TFTb)는 표시영역(DA)으로부터 연장된 데이터선(DL)과 연결되어 데이터 신호를 전달받을 수 있다. 상기 데이터 신호에 따라, 세로전극(V1,...Vn)들에 제1전원전압(ELVDD)이 공급될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 데이터선(DL)은 표시영역(DA)에 배치된 메인 화소(Pm)에 연결된 데이터선(DL)일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)와 연결된 데이터선(DL)은 메인 화소(Pm)과 연결되지 않고, 데이터 구동회로(150, 도 3 참조)로 부터 직접 연결된 배선일 수 있다.
제2보조 박막트랜지스터(TFTb)의 게이트전극은 데이터 신호를 전달하는 데이터선(DL)과 연결되며, 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)의 소스/드레인 전극 중 하나는 구동전압선(PL)과 연결되고, 다른 하나는 세로전극(V1,...Vn)과 연결될 수 있다. 데이터 신호에 따라, 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)가 턴-온되어 구동전압선(PL)이 전달하는 제1전원전압(ELVDD)이 상기 세로전극(V1,...Vn)으로 전달될 수 있다.
제1비표시영역(NDA1)에는 복수의 배선들이 배치될 수 있다. 데이터선(DL)들은 y방향으로 연장될 수 있고, 구동전압선(PL)들도 y방향으로 연장될 수 있다. 센서영역(SA) 주변의 구동전압선(PL)들은 센서영역(SA)을 중심으로 단선될 수 있다. 단선된 구동전압선(PL)들 중 센서영역(SA)의 상측 부분은 도 3를 참조하여 설명한 제2서브배선(163)에 연결되고, 센서영역(SA)의 하측 부분은 제1서브배선(162)에 연결될 수 있다. 일부 구동전압선(PL)들은 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)와 연결될 수 있다.
일부 데이터선(DL)들은 센서영역(SA) 주변에서 우회할 수 있다. 예컨대, 각 데이터선(DL)들은 y방향을 따라 연장된 부분 및 센서영역(SA)의 가장자리를 따라 우회하는 부분을 포함할 수 있다. 각 데이터선(DL)들의 우회부분은 제1비표시영역(NDA1)에 위치할 수 있다. 센서영역(SA) 아래에 배치된 데이터선(DL) 중 일부는 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)와 연결될 수 있으며, 데이터선(DL) 중 일부는 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)와 연결되지 않고 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)와 연결된 데이터선(DL)들 사이에 배치될 수 있다. 이는 표시영역(DA)에서의 해상도와 센서영역(SA)의 해상도가 서로 다르게 구현되기 때문일 수 있다. 예컨대, 표시영역(DA)의 해상도가 센서영역(SA)의 해상도보다 높게 구현될 수 있다.
센서영역(SA)의 위와 아래에 위치하는 메인 화소(Pm)들은 센서영역(SA)을 우회하는 데이터선(DL)에 전기적으로 연결되며, 해당하는 데이터선(DL)으로부터 신호를 전달받을 수 있다. 데이터선(DL)들 중 일부는 센서영역(SA)의 좌측 가장자리를 따라 커브질 수 있고, 다른 일부는 센서영역(SA)의 우측 가장자리를 따라 커브질 수 있다.
스캔라인(SL)들은 데이터라인(DL)들과 교차하는 x방향으로 연장될 수 있다. 일부 스캔라인(SL)들은 센서영역(OA) 주변에서 우회할 수 있다. 예컨대, 일부 스캔선(SL)은 개구영역(OA)의 상측 가장자리를 따라 커브지고, 다른 일부 스캔선(SL)은 개구영역(OA)의 하측 가장자리를 따라 커브질 수 있다. 각 스캔라인(SL)들은 표시영역(DA)에서 x방향을 따라 연장된 부분, 및 제1비표시영역(NDA1)에서 개구영역(OA)의 가장자리를 따라 우회하는 부분(또는, 만곡된 부분)을 포함할 수 있다. 개구영역(OA)의 좌측과 우측에 위치하는 메인 화소(Pm)들은 개구영역(OA)을 우회하는 스캔라인(SL)들에 전기적으로 연결될 수 있다.
센서영역(SA) 좌측에 배치된 스캔선(SL) 중 일부는 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)와 연결될 수 있으며, 스캔선(SL) 중 일부는 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)와 연결되지 않고 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)와 연결된 스캔선(DL)들 사이에 배치될 수 있다. 이는 표시영역(DA)에서의 해상도와 센서영역(SA)의 해상도가 서로 다르게 구현되기 때문일 수 있다. 예컨대, 표시영역(DA)의 해상도가 센서영역(SA)의 해상도보다 높게 구현될 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 적층구조를 살펴본다.
기판(100)은 글라스재, 세라믹재, 금속재, 또는 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 기판(100)이 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 경우, 기판(100)은 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen naphthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyelene terepthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 기판(100)은 상기 물질의 단층 또는 다층구조를 가질 수 있으며, 다층구조의 경우 무기층을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(100)은 유기물/무기물/유기물의 구조를 가질 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(100) 상에 위치하여, 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
기판(100)과 버퍼층(111) 사이에는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 배리어층은 기판(100) 등으로부터의 불순물이 반도체층(A1)으로 침투하는 것을 방지하거나 최소화하는 역할을 할 수 있다. 배리어층은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
기판(100)은 표시영역(DA), 제1비표시영역(NDA1), 및 센서영역(SA)으로 구획될 수 있으며, 표시영역(DA) 상에는 메인 화소(Pm)를 구동하는 박막트랜지스터(TFT)가 배치되며, 제1비표시영역(NDA1)에는 보조 화소(Pa)를 구동하는 보조 박막트랜지스터(TFT')가 배치될 수 있다.
버퍼층(111) 상에는 반도체층(A1, AA2, AA3)이 배치될 수 있다. 반도체층(A1, AA2, AA3)은 비정질 실리콘을 포함하거나, 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 반도체층(A1, AA2, AA3)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 세슘(Cs), 세륨(Ce) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 반도체층(A1, AA2, AA3)은 Zn 산화물계 물질로, Zn 산화물, In-Zn 산화물, Ga-In-Zn 산화물 등으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 반도체층(A1, AA2, AA3)은 ZnO에 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn)과 같은 금속이 함유된 IGZO(In-Ga-Zn-O), ITZO(In-Sn-Zn-O), 또는 IGTZO(In-Ga-Sn-Zn-O) 반도체일 수 있다. 반도체층(A1, AA2, AA3)은 채널영역과 상기 채널영역의 양옆에 배치된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 반도체층(A1, AA2, AA3)은 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
반도체층(A1, AA2, AA3) 상에는 제1게이트절연층(112)을 사이에 두고, 상기 반도체층(A1, AA2, AA3)과 적어도 일부 중첩되도록 게이트전극(G1, GG2, GG3)이 배치된다. 게이트전극(G1, GG2, GG3)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 게이트전극(G1, GG2, GG3)은 Mo의 단층일 수 있다. 스캔선(SL)은 게이트전극(G1, GG2, GG3)와 동일층에 동일한 물질로 구비될 수 있다.
제1게이트절연층(112)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등을 포함할 수 있다.
게이트전극(G1, GG2, GG3) 및 스캔선(SL)을 덮도록 제2게이트절연층(113)이 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다.
표시영역(DA)에 배치된 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1)은 박막트랜지스터(TFT)와 중첩할 수 있다. 예컨대, 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(G1)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1)으로의 기능을 수행할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제2스토리지 축전판(Cst2)은 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 제1전극(CE1)과 중첩한다. 이 경우, 제2게이트절연층(113)은 스토리지 커패시터(Cst)의 유전체층의 기능을 할 수 있다. 제2스토리지 축전판(Cst2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 제2스토리지 축전판(Cst2) Mo의 단층이거나 또는 Mo/Al/Mo의 다층일 수 있다.
도면에서, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)과 중첩하는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)과 비중첩되도록 배치될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제2스토리지 축전판(Cst2)을 덮도록 층간절연층(115)이 구비될 수 있다. 층간절연층(115)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다.
소스전극(S1, SS2, SS3), 드레인전극(D1, DD2, DD3), 데이터선(DL), 구동전압선(PL)은 층간절연층(115) 상에 배치될 수 있다. 이러한, 소스전극(S1, SS2, SS3) 및 드레인전극(D1, DD2, DD3), 데이터선(DL), 구동전압선(PL)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 소스전극(S1, SS2, SS3)과 드레인전극(D1, DD2, DD3)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
소스전극(S1, SS2, SS3), 드레인전극(D1, DD2, DD3), 데이터선(DL),및 구동전압선(PL) 상에는 비아층(117, Via layer)이 위치하며, 비아층(117) 상에 메인 유기발광다이오드(OLED) 및 보조 유기발광다이오드(OLED')가 위치할 수 있다.
비아층(117)은 화소전극(210)이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다. 비아층(117)은 유기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 이러한, 비아층(117)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 비아층(117)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 이러한, 비아층(117)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 비아층(117)이 무기 물질로 구비되는 경우, 경우에 따라서 화학적 평탄화 폴리싱을 진행할 수 있다. 한편, 비아층(117)은 유기물질 및 무기물질을 모두 포함할 수도 있다.
기판(100)의 표시영역(DA)에 있어서, 비아층(117) 상에는 메인 유기발광다이오드(OLED)가 배치된다. 메인 유기발광다이오드(OLED)는 화소전극(210), 유기발광층을 포함하는 중간층(220) 및 대향전극(230)을 포함한다.
기판(100)의 센서영역(SA)에 있어서, 비아층(117) 상에는 보조 유기발광다이오드(OLED')가 배치된다. 보조 유기발광다이오드(OLED')는 세로전극(V1), 유기발광층을 포함하는 중간층(220) 및 가로전극(H1)을 포함한다.
화소전극(210) 및 세로전극(V1, V2)은 동일한 층에 배치될 수 있으며, 동일한 물질로 구비될 수 있다. 화소전극(210) 및 세로전극(V1, V2)은 (반)투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 일부 실시예에서, 화소전극(210) 및 세로전극(V1)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 화소전극(210) 및 세로전극(V1, V2)은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
세로전극(V1, V2)은 화소전극(210)과 다른 층에 배치될 수 있으며, 다른 물질로 구비될 수 있다. 예컨대, 세로전극(V1)은 화소전극(210)보다 투광성을 향상시키기 위해서 투명 전극층으로만 구비될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
비아층(117) 상에는 화소정의막(119)이 배치될 수 있으며, 화소정의막(119)은 표시영역(DA)에서 각 화소전극(210)들에 대응하는 메인 개구부, 즉 적어도 화소전극(210)의 중앙부가 노출되도록 하는 메인 개구부(119OPm)를 가짐으로써 메인 화소(Pm)의 발광영역을 정의할 수 있다. 화소정의막(119)은 센서영역(DA)에서 각 보조화소(Pa)에 대응하여, 세로전극(V1)의 일부를 노출하는 보조 개구부(119OPa)를 가짐으로써 보조화소(Pa)의 발광영역을 정의할 수 있다.
메인 개구부(119OPm)의 폭(Wm)은 보조 개구부(119OPa)의 폭(Wa)에 비해서 작게 구비될 수 있다. (Wm < Wa) 이는 표시영역(DA)에 배치된 메인 화소(Pm)의 해상도가 센서영역(SA)에 배치된 보조 화소(Pa)의 해상도에 비해서 크기 때문일 수 있다.
또한, 화소정의막(119)은 화소전극(210)의 가장자리와 화소전극(210) 상부의 대향전극(230)의 사이의 거리를 증가시킴으로서 화소전극(210)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의막(119)는 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
메인 유기발광다이오드(OLED) 및 보조 유기발광다이오드(OLED')의 중간층(220)은 유기발광층을 포함할 수 있다. 유기발광층은 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출하는 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기물을 포함할 수 있다. 유기발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있으며, 유기발광층의 아래 및 위에는, 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층이 선택적으로 더 배치될 수 있다. 중간층(220)은 화소정의막(119)의 메인 개구부(119OPm)들 및 보조 개구부(119OPa)들 각각에 대응하여 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 중간층(220)은 기판(100)에 걸쳐서 일체인 층을 포함할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
대향전극(230) 및 가로전극(H1, Hn)은 동일한 층에 동일한 물질로 구비될 수 있다. 대향전극(230) 및 가로전극(H1, Hn)은 투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 일부 실시예에서, 대향전극(230) 및 가로전극(H1, Hn)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 TCO(transparent conductive oxide)막이 더 배치될 수 있다.
대향전극(230)은 표시영역(DA)에 걸쳐 배치되며, 중간층(220)과 화소정의막(119)의 상부에 배치될 수 있다. 대향전극(230)은 복수의 메인 유기발광다이오드(OLED)들에 있어서 일체(一體)로 형성되어 복수의 화소전극(210)에 대응할 수 있다. 복수의 가로전극(H1, Hn)은 센서영역(SA)에서 서로 이격되어 배치되며,상기 대향전극(230)과도 이격되어 배치될 수 있다.
화소전극(210)이 반사전극, 대향전극(230)이 투광성 전극으로 구비되는 경우, 중간층(220)에서 방출되는 광은 대향전극(230) 측으로 방출되어, 디스플레이 장치는 전면(全面) 발광형이 될 수 있다. 화소전극(210)이 투명 또는 반투명 전극으로 구성되고, 대향전극(230)이 반사 전극으로 구성되는 경우, 중간층(220)에서 방출된 광은 기판(100) 측으로 방출되어, 디스플레이 장치는 배면 발광형이 될 수 있다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되지 않는다. 본 실시예의 디스플레이 장치는 전면 및 배면 양 방향으로 광을 방출하는 양면 발광형일 수도 있다.
제1보조 박막트랜지스터(TFTa)는 반도체층(A2), 게이트전극(GG2), 소스전극(SS2), 및 드레인전극(DD2)을 포함할 수 있다. 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)의 게이트전극(GG2)은 스캔선(SL)과 연결되어, 스캔 신호를 인가받을 수 있다.
제1보조 박막트랜지스터(TFTa)의 소스전극(SS2)는 대향전극(230)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)의 소스전극(SS2)는 화소정의막(119) 및 비아층(117)을 관통하는 관통홀을 통해서 대향전극(230)과 연결될 수 있다. 이 때, 중간 매개로 제1연결전극(CM1)이 구비될 수 있다. 즉, 대향전극(230)은 화소정의막(119)에 정의된 관통홀을 통해서 제1연결전극(CM1)과 연결되고, 제1연결전극(CM1)은 비아층(117)에 정의된 관통홀을 통해서 소스전극(S2)과 연결될 수 있다.
제1보조 박막트랜지스터(TFTa)의 드레인전극(DD2)는 가로전극(H1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1보조 박막트랜지스터(TFTa)의 드레인전극(DD2)는 화소정의막(119) 및 비아층(117)을 관통하는 관통홀을 통해서 가로전극(H1)과 연결될 수 있다. 이 때, 중간 매개로 제2연결전극(CM2)이 구비될 수 있다. 즉, 대향전극(230)은 화소정의막(119)에 정의된 관통홀을 통해서 제2연결전극(CM2)과 연결되고, 제2연결전극(CM2)은 비아층(117)에 정의된 관통홀을 통해서 드레인전극(SS2)과 연결될 수 있다.
제1보조 박막트랜지스터(TFTa)는 게이트전극(GG2)에 인가받는 스캔 신호에 따라, 대향전극(230)에 인가된 제2전원전압(ELVSS)를 가로전극(H1)에 전달하는 역할을 할 수 있다.
제2보조 박막트랜지스터(TFTb)는 반도체층(AA3), 게이트전극(GG3), 소스전극(SS3), 및 드레인전극(DD3)을 포함할 수 있다. 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)의 게이트전극(GG3)은 데이터선(DL)과 전기적으로 연결되어, 데이터 신호를 인가받을 수 있다.
제2보조 박막트랜지스터(TFTb)의 소스전극(SS3)은 구동전압선(PL)과 연결될 수 있다. 소스전극(SS3)은 구동전압선(PL)의 일부로 구비될 수 있다.
제2보조 박막트랜지스터(TFTb)의 드레인전극(DD3)은 세로전극(V1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제2보조 박막트랜지스터(TFTb)의 드레인전극(DD3)은 비아층(117)을 관통하는 관통홀을 통해서 세로전극(V1)과 연결될 수 있다.
제2보조 박막트랜지스터(TFTb)는 게이트전극(GG2)에 인가받는 데이터 신호에 따라, 구동전압선(PL)이 전달하는 제1전원전압(ELVDD)를 세로전극(V1)에 전달하는 역할을 할 수 있다.
기판(100)의 하면에는 하부보호필름(175)가 배치될 수 있다. 하부보호필름(175)은 보호필름베이스(173)와 점착층(180)으로 구비될 수 있다. 보호필름베이스(173)은 점착층(180)에 의해서 기판(100)의 하면에 부착될 수 있다.
보호필름베이스(173)은 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함할 수 있다. 점착층(180)은 감압성 접착물질(PSA; pressure sensitive adhesive)을 포함할 수 있다
하부보호필름(175)은 센서영역(SA)에 대응하는 개구(175OP)를 구비하고 있어, 센서영역(SA)에 대응되도록 배치되는 컴포턴트는 상기 개구(175OP) 내측에 적어도 일부 배치될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 유기발광다이오드(OLED, OLED') 상부에는 이들을 밀봉하기 위한 밀봉부재가 더 배치될 수 있으며, 밀봉부재 상부에는 터치센서층, 편광층, 컬러필터층, 윈도우 등의 구성이 더 포함될 수 있다.
도 6 내지 도 8에서는 제1비표시영역(NDA1)에 센서영역(SA)에 배치된 보조화소(Pa)들을 구동하기 위한 보조 박막트랜지스터(TFT')가 배치되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1비표시영역(NDA1)에는 보조 박막트랜지스터(TFT')가 배치되지 않을 수 있다.
예컨대, 본 발명의 다른 실시예인 도 9와 같이, 표시영역(DA) 외곽의 제2비표시영역(NDA2)에 보조 스캔 구동회로(120') 및 보조 데이터 구동회로(150')가 배치하여, 센서영역(SA)에 구동 전압 및 신호를 전달할 수 있다.
본 실시예에서, 센서영역(SA)에는 PM 구동을 하는 보조 화소(Pa)들이 배치되고 있으며, 보조 화소(Pa)들은 제1방향으로 연장된 복수의 가로전극들 및 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 연장된 복수의 세로전극들이 교차하는 영역에 위치하게 된다.
보조 스캔 구동회로(120')의 보조 스캔선(SL')은 센서영역(SA)에 배치된 가로전극들과 직접 연결될 수 있으며, 보조 데이터 구동회로(150')의 보조 데이터선(DL')은 센서영역(SA)에 배치된 세로전극들과 직접 연결될 수 있다.
본 실시예에서, 제1비표시영역(NDA1)에는 표시영역(DA)에 배치된 메인 화소들에 전압 및/또는 신호를 전달하는 배선들이 우회하여 배치될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판
110: 제1스캔 구동회로
111: 버퍼층
112: 제1게이트절연층
113: 제2게이트절연층
115: 층간절연층
117: 비아층
117, Via layer: 상에는 비아층
119OPm: 메인 개구부
119OPa: 보조 개구부
119: 화소정의막
120': 보조 스캔 구동회로
120: 제2스캔 구동회로
150: 데이터 구동회로
150': 보조 데이터 구동회로
175: 하부보호필름
210: 화소전극
220: 중간층
230: 대향전극
OLED: 유기발광다이오드
300: 박막봉지층

Claims (20)

  1. 센서 영역 및 상기 센서 영역을 둘러싸는 제1비표시영역, 상기 제1비표시영역을 적어도 일부 둘러싸는 표시 영역을 포함하는 기판;
    상기 센서 영역에 배치되며, 수동 매트릭스(Passive Matrix) 구동을 하는 보조 화소들;
    상기 메인 표시 영역에 배치되며, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동을 하는 메인 화소들; 및
    상기 제1비표시영역에 배치되며 상기 보조 화소들을 구동하기 위한 보조 박막트랜지스터들을 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 하면에서 상기 센서 영역에 대응하도록 배치된 컴포넌트;를 더 포함하는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조 화소들은 제1방향으로 연장된 복수의 가로전극들 및 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 복수의 세로전극들이 교차하는 영역에 위치하는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인 화소들 각각은 적어도 하나의 박막트랜지스터를 포함하는, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보조 화소는 가로전극, 세로전극, 및 상기 가로전극과 세로전극 사이에 배치된 중간층;을 포함하며,
    상기 보조 박막트랜지스터들은 상기 가로전극과 연결된 제1보조 박막트랜지스터 및 상기 세로전극과 연결된 제2보조 박막트랜지스터를 포함하는, 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 메인 화소는 화소전극, 중간층, 및 대향전극을 구비하며,
    상기 제1보조 박막트랜지스터의 소스전극 또는 드레인전극 중 하나는 상기 대향전극과 접속되는, 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2보조 박막트랜지스터의 게이트 전극은 상기 메인 화소에 스캔 신호를 전달하는 스캔선과 연결된, 표시 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2보조 박막트랜지스터의 소스전극 또는 드레인전극 중 하나는 상기 표시영역에 배치된 구동전압선과 연결된, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 하면에 배치되는 하부보호필름;을 더 포함하며,
    상기 하부보호필름은 상기 센서 영역에 대응하는 개구를 구비한, 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 표시영역으로부터 연장되어 상기 제1비표시영역에 배치되며, 상기 센서 영역의 가장자리를 따라 우회하는 배선들;을 포함하는, 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배선들은 제1비표시영역에서 만곡부를 포함하는, 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 보조 화소들 각각의 발광영역의 크기는 메인 화소들 각각의 발광영역에 비해서 큰, 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 센서 영역에서 구현되는 해상도는 50 내지 400 ppi(pixel per inch)인, 표시 장치.
  14. 센서 영역 및 상기 센서 영역을 둘러싸는 제1비표시영역, 상기 제1비표시영역을 적어도 일부 둘러싸는 표시 영역을 포함하는 기판;
    상기 센서 영역에 배치되며, 수동 매트릭스(Passive Matrix) 구동을 하는 보조 화소들;
    상기 메인 표시 영역에 배치되며, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동을 하는 메인 화소들; 및
    상기 기판의 하부에서, 상기 센서 영역과 대응되도록 배치된 컴포넌트;를 포함하는, 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 적외선 광을 이용하는 센서인, 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 센서 영역은 적외선 투과율이 약 15% 이상인, 표시 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 보조 화소들은 제1방향으로 연장된 복수의 가로전극들 및 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 복수의 세로전극들이 교차하는 영역에 위치하는, 표시 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1비표시영역에는 상기 보조 화소들을 구동하는 보조 박막트랜지스터가 배치되는, 표시 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 표시영역으로부터 연장되어 상기 제1비표시영역에 배치되며, 상기 센서 영역의 가장자리를 따라 우회하는 배선들;을 포함하는, 표시 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 기판의 하면에 배치되는 하부보호필름;을 더 포함하며,
    상기 하부보호필름은 상기 센서 영역에 대응하는 개구를 구비한, 표시 장치.
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