KR20200144193A - 표시 장치 - Google Patents

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강창우
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Abstract

표시 장치는, 기판; 복수의 화소들을 각각 포함하는 제1 표시 영역, 제2 표시 영역, 및 제1 및 제2 표시 영역들 사이에 위치하는 제3 표시 영역을 포함하는 표시 패널; 및 기판과 표시 패널의 제1 표시 영역 사이에 배치되며, 제1 표시 영역을 통해 외부의 객체를 감지하는 센서를 포함한다. 제1 표시 영역의 제1 화소 밀도는 제2 표시 영역의 제2 화소 밀도보다 작으며, 제3 표시 영역의 화소 밀도는 제1 및 제3 표시 영역들과의 상대적인 거리에 따라 다르다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시 패널 및 센서를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 화소(또는, 화소 회로)를 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 표시 장치는 표시 장치의 전면(예를 들어, 영상이 표시되는 일면)의 베젤(또는, 테두리 부분)에 센서, 카메라 등을 포함한다. 예를 들어, 표시 장치는 광 센서를 이용하여 객체를 인식할 수 있고, 카메라를 이용하여 사진 및 동영상을 획득할 수 있다.
한편, 표시 장치의 베젤이 좁아질수록 사용자의 시선이 영상(또는, 표시 장치의 화면)에 고정 또는 집중될 수 있다. 최근에는 표시 장치의 전면의 베젤(즉, 비표시 영역)을 최소화 또는 제거하고, 전면(또는, 베젤)에 배치되는 적외선 센서를 재배치하며, 표시 장치의 전면 전체에 영상을 표시하는 전면 디스플레이 기술에 대한 연구 개발이 이루어지고 있다.
본 발명의 일 목적은 제1 표시 영역으로부터 멀어짐에 따라 제2 표시 영역의 화소 밀도가 감소되는 화소 배열 구조를 갖는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제1 표시 영역으로부터 멀어짐에 따라 제2 표시 영역의 블랙 화소들의 개수가 감소되는 화소 배열 구조를 갖는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 기판; 복수의 화소들을 각각 포함하는 제1 표시 영역, 제2 표시 영역, 및 상기 제1 및 제2 표시 영역들 사이에 위치하는 제3 표시 영역을 포함하는 표시 패널; 및 상기 기판과 상기 표시 패널의 상기 제1 표시 영역 사이에 배치되며, 상기 제1 표시 영역을 통해 외부의 객체를 감지하는 센서를 포함할 수 있다. 상기 제1 표시 영역의 제1 화소 밀도는 상기 제2 표시 영역의 제2 화소 밀도보다 작으며, 상기 제3 표시 영역의 화소 밀도는 상기 제1 및 제3 표시 영역들과의 상대적인 거리에 따라 다를 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제3 표시 영역의 화소 밀도는, 상기 제1 표시 영역으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제3 표시 영역의 화소 밀도는 상기 제1 화소 밀도보다 크고, 상기 제2 화소 밀도보다 작을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 표시 영역은, 상기 화소들이 배치되는 화소 영역들 및 상기 화소가 배치되지 않는 투과 영역들을 포함하는 복수의 화소행들을 포함할 수 있다. 상기 화소행들 각각에서, 기 설정된 제1 간격으로 상기 투과 영역들이 위치할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제3 표시 영역은 상기 화소 영역들 및 상기 투과 영역들을 각각 포함하는 제1 내지 제k(단, k는 1보다 큰 자연수) 서브 영역들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 서브 영역에 포함되는 화소행에는 상기 제1 간격보다 큰 제2 간격으로 상기 투과 영역들이 위치하며, 상기 제k 서브 영역에 포함되는 화소행에는 상기 제2 간격보다 큰 제3 간격으로 상기 투과 영역들이 위치할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 서브 영역은 상기 제1 표시 영역에 인접하고, 상기 제k 서브 영역은 상기 제3 표시 영역에 인접하며, 상기 제1 서브 영역으로부터 상기 제k 서브 영역으로 갈수록, 제1 방향으로의 상기 투과 영역들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 서브 영역으로부터 상기 제k 서브 영역으로 갈수록, 상기 제1 내지 제k 서브 영역들 각각에 포함되는 상기 화소들의 개수가 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 표시 영역, 상기 제2 표시 영역, 및 상기 제3 표시 영역의 상기 제1 방향으로의 길이가 서로 동일할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 동일한 영상에 대하여 상기 제2 서브 영역의 휘도가 상기 제k 서브 영역의 휘도보다 높을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 투과 영역에는 발광 소자 및 트랜지스터가 배치되지 않을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제3 표시 영역은 상기 제1 표시 영역을 둘러싸도록 위치할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제3 표시 영역은, 상기 제1 표시 영역을 둘러싸는 화소들을 포함하는 제1 서브 영역; 및 상기 제1 서브 영역을 둘러싸는 화소들을 포함하는 제2 서브 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 표시 영역, 상기 제1 서브 영역, 및 상기 제2 서브 영역은 각각, 상기 화소들이 배치되는 화소 영역들 및 상기 화소가 배치되지 않는 투과 영역들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 표시 영역에서의 상기 화소 영역들에 대한 상기 투과 영역들의 비율인 제1 비율이, 상기 제1 서브 영역에서의 상기 화소 영역들에 대한 상기 투과 영역들의 비율인 제2 비율보다 클 수 있다. 상기 제2 비율이, 상기 제2 서브 영역에서의 상기 화소 영역들에 대한 상기 투과 영역들의 비율인 제3 비율보다 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 서브 영역의 상기 투과 영역들은 상기 제1 표시 영역의 경계를 따라 형성되고, 상기 제2 서브 영역의 상기 투과 영역들은 상기 제1 서브 영역의 경계를 따라 형성되며, 상기 제1 서브 영역의 상기 투과 영역들 사이의 간격이 상기 제2 서브 영역의 투과 영역들 사이의 간격보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 기판; 복수의 화소들을 각각 포함하는 제1 표시 영역, 제2 표시 영역, 및 상기 제1 및 제2 표시 영역들 사이에 위치하는 제3 표시 영역을 포함하는 표시 패널; 및 상기 기판과 상기 표시 패널의 상기 제1 표시 영역 사이에 배치되며, 상기 제1 표시 영역을 통해 외부의 객체를 감지하는 센서를 포함할 수 있다. 상기 제1 표시 영역은 상기 화소들이 배치되는 화소 영역들 및 상기 화소가 배치되지 않는 투과 영역들을 포함할 수 있다. 상기 제2 표시 영역 및 제3 표시 영역은 상기 투과 영역들을 포함하지 않는다. 상기 제3 표시 영역은, 영상을 표시하는 유효 화소들 및 블랙 계조를 표시하거나 발광하지 않는 블랙 화소들을 포함하며, 상기 블랙 화소들의 개수는 상기 제1 표시 영역으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 투과 영역에는 발광 소자 및 화소 회로가 배치되지 않고, 상기 블랙 화소는 상기 발광 소자 및 상기 화소 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제3 표시 영역은, 상기 제1 표시 영역의 적어도 일부를 둘러싸는 제1 서브 영역; 및 상기 제1 서브 영역의 외곽에 위치하는 제2 서브 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 서브 영역에 포함되는 상기 유효 화소들에 대한 상기 블랙 화소들의 비율은, 상기 제2 서브 영역에 포함되는 상기 유효 화소들에 대한 상기 블랙 화소들의 비율보다 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는, 상기 화소들에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 더 포함할 수 있다. 상기 데이터 구동부는 상기 블랙 화소들에 상기 블랙 계조에 대응하는 블랙 데이터 신호만을 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 제1 표시 영역의 하부에 광 감지 방식의 센서를 포함하고, 제1 표시 영역과의 상대적인 거리에 따라 화소 밀도가 변화되는 제3 표시 영역을 포함함으로써, 제1 표시 영역과 제2 표시 영역 사이의 급격한 휘도 편차의 시인이 최소화(또는 완화)될 수 있다. 따라서, 카메라, 생체 센서 기능과 함께 전면 디스플레이를 구현하는 표시 장치의 영상 품질이 개선될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치의 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4a는 도 3의 표시 영역에 포함되는 화소 영역과 투과 영역의 일부의 일 예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4b는 도 3의 표시 영역에 포함되는 EA 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 표시 영역에 따른 휘도 차이의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 도 3의 표시 영역에 포함되는 제1 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면들이다.
도 7a는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7b는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 1의 표시 장치의 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 표시 장치의 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1의 표시 장치의 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 기판(200), 및 적어도 하나의 센서(300)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 터치 센서층(400) 및 윈도우층(500)을 더 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 스마트폰, 태블릿, 스마트 패드, TV, 모니터 등의 다양한 전자기기에 적용될 수 있다.
기판(200)은 표시 패널(100) 및 센서(300)를 지지할 수 있다. 일 실시예에서, 기판(200)은 브라켓, 케이스 등일 수 있으며, 플라스틱 또는 금속 소재를 포함할 수 있다. 표시 장치(1000)의 배면의 외형을 구성하고, 전자기기 내부의 구성 요소들을 외부의 스트레스로부터 보호할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 패널(100)은 평판 표시 패널 또는 플렉서블 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 유리, 플라스틱 등으로 형성되는 리지드 베이스층 또는 플라스틱 필름과 같은 가요성 베이스층을 포함할 수 있다. 표시 패널(100)은 베이스층 상에 배치되는 화소 회로(복수의 트랜지스터들)와 유기 발광 다이오드와 같은 발광 소자를 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 발광 소자와 화소 회로는 박막 봉지층으로 덮일 수 있다. 박막 봉지층은 수분과 산소를 포함하는 외기 환경으로부터 발광 소자를 밀봉시켜 특성 열화를 억제할 수 있다. 여기서, 발광 소자는 유기 발광 다이오드에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발광 소자는 무기 발광 재료를 포함하는 무기 발광 소자 또는 양자점을 이용하여 출사되는 광의 파장을 변화시켜 발광하는 발광 소자(퀀텀닷 디스플레이 소자)일 수도 있다.
표시 패널(100)은 복수의 화소들을 포함하는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)의 적어도 일측에 위치하는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 패널(100)은 비표시 영역(NDA, 예를 들어, 베젤)을 최소화하기 위해 표시 패널(100)의 전면 전체는 실질적으로 표시 영역(DA)에 대응할 수 있다.
도 1에는 표시 패널(100)의 전면의 일부에 비표시 영역(NDA)이 존재하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 영역(DA)이 표시 패널(100)의 적어도 일 측면으로까지 연장되어 에지 디스플레이가 구현될 수 있으며, 이 경우, 비표시 영역(NDA)은 표시 패널(100)의 측면 일부에만 존재할 수도 있다.
표시 영역(DA)은 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3)을 포함할 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 센서(300)에 중첩하는 부분을 포함할 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 제1 화소 밀도를 가질 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 표시 영역(DA)의 대부분의 면적을 점유할 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 제2 화소 밀도를 가질 수 있고, 제2 화소 밀도는 제1 화소 밀도보다 크게 구성될 수 있다.
여기서, 화소 밀도는 해당 표시 영역의 전체 면적에 대한 실제 화소들이 배치되는 부분의 총 면적으로 정의되거나, 기 설정된 단위 면적에 포함되는 화소들의 총 면적으로 정의될 수 있다. 여기서, 화소들 각각이 배치되는 면적은, 화소들 각각에 포함되는 발광 소자의 발광면의 면적일 수 있다. 예를 들어, 화소가 유기 발광 소자를 포함하는 경우, 화소의 면적은 화소 정의막 사이에 노출되는 애노드 전극의 면적, 또는 발광층의 면적일 수 있다.
이에 따라, 제1 표시 영역(DA1)의 광 투과율이 제2 표시 영역(DA2)의 광 투과율보다 높으며, 제1 표시 영역(DA1)의 하부에 배치되는 센서(300)에 의한 소정의 감지 동작이 수행될 수 있다. 다만, 제1 화소 밀도가 제2 화소 밀도보다 낮기 때문에 제1 표시 영역(DA1)의 휘도가 제2 표시 영역(DA2)의 휘도보다 낮아지게 되며, 이러한 휘도 차이가 사용자에게 시인되어 불편함을 초래할 수 있다.
제3 표시 영역(DA3)은 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이에 배치될 수 있다. 제3 표시 영역의 화소 밀도는 제1 표시 영역(DA1) 및 제2 표시 영역(DA2)과의 상대적인 거리에 따라 다를 수 있다. 일 실시예에서, 제3 표시 영역의 화소 밀도는 제1 표시 영역(DA1)으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 또한, 제3 표시 영역(DA3)의 화소 밀도는 제1 화소 밀도보다 크고 제2 화소 밀도 보다 작을 수 있다.
제3 표시 영역(DA3)의 화소 밀도가, 제2 표시 영역(DA2)에 가까워질수록 점진적으로 증가하기 때문에, 제1 및 제2 표시 영역들(DA1, DA2) 사이의 휘도 편차가 제3 표시 영역(DA3)에서 점진적으로 변할 수 있다. 따라서, 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이의 급격한 휘도 변화가 시인되지 않고, 영상 품질이 개선될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3)의 제1 방향(DR1)으로의 폭은 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1)은 화소행 방향(즉, 주사선의 진행 방향 또는 하나의 주사선에 공통으로 연결되는 화소들의 배열 방향)에 대응할 수 있다. 이 경우, 제1 화소 밀도, 제2 화소 밀도, 및 제3 표시 영역(DA3)의 화소 밀도는 각각의 화소행마다 산출될 수 있으며, 화소행 각각에 대응하는 화소들의 개수로부터 유추될 수 있다.
센서(300)는 기판(200)과 표시 패널(100) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 센서(300)는 표시 패널(100)의 배면의 하부에 위치할 수 있다. 센서(300)는 제1 표시 영역(DA1)에 중첩할 수 있다. 도 1에는 제1 표시 영역(DA1)이 센서(300)보다 넓게 형성되는 것으로 도시되었으나, 제1 표시 영역(DA1)과 센서(300) 사이의 관계가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 표시 영역(DA1)과 센서(300)가 실질적으로 동일한 면적으로 형성되거나, 제1 표시 영역(DA1)이 센서(300)보다 작게 형성될 수도 있다.
일 실시예에서, 센서(300)는 광 감지(예를 들어, 적외선 감지) 방식의 광학식 센서일 수 있다. 일 실시예에서, 센서(300)는 지문 센서, 홍채 인식 센서, 동맥 센서 등의 생체 정보 센서(310)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 광 감지 방식의 센서(300)는 제스쳐 센서, 모션 센서, 근접 센서, 조도 센서, 이미지 센서 등을 더 포함할 수도 있다. 또한, 카메라(320) 등의 광학 소자, 스피커(리시버) 등의 전자 부품이 제1 표시 영역(DA1)의 하측에 배치될 수 있다.
광 감지 방식의 센서(300)에 대응하는 제1 표시 영역(DA1)의 개구율(투과율)이 높을수록 센서(300)의 감도 및 정확도가 증가할 수 있다. 따라서, 제1 표시 영역(DA1)에 배치되는 화소들은 다른 표시 영역들보다 낮은 화소 밀도로 배치된다. 예를 들어, 제1 표시 영역(DA1)의 단위 면적 당 화소 수(pixel per inch, PPI)는 제2 표시 영역(DA2)의 단위 면적 당 화소 수보다 낮을 수 있다.
일 실시예에서, 터치 센서층(400)은 표시 패널(100) 상에 배치될 수 있다. 터치 센서층(400)은 표시 패널(100)의 표시 영역(DA)의 전면에 대응하여 배치되거나, 표시 영역(DA)을 커버하면서 표시 영역(DA)보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 터치 센서층(400)은 정전 용량 방식, 저항막 방식 등으로 구동될 수 있다.
터치 센서층(400)은 접착 부재를 통해 표시 패널(100) 상에 배치되거나, 표시 패널(100) 제조 공정 상에서의 패터닝 등의 연속 공정을 통해 표시 패널(100) 상에 직접 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 터치 센서층(400)은 표시 패널(100) 내부에 배치될 수도 있다.
윈도우층(500)은 터치 센서층(400) 상에 배치될 수 있다. 윈도우층(500)은 표시 장치(1000)의 전면(즉, 표시면) 최외각에 배치될 수 있으며, 외부 충격, 스크래치 등으로부터 표시 장치(1000) 내부의 구성 요소들을 보호할 수 있다. 윈도우층(500)은 유리 재질이거나, 폴리머 필름으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 윈도우층(500)은 폴리이미드(Polyimide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET), 또는 다른 폴리머 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 윈도우층(500)은 투명 재질로 구성될 수 있다.
도 3은 도 1의 표시 장치의 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4a는 도 3의 표시 영역에 포함되는 화소 영역과 투과 영역의 일부의 일 예를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 4b는 도 3의 표시 영역에 포함되는 EA 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1, 도 3, 도 4a, 및 도 4b를 참조하면, 표시 패널(100)은 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3)에서, 제1 방향(DR1)으로 배열되는 화소(PX)들에 의해 화소행이 정의되고, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 배열되는 화소(PX)들에 의해 화소열이 정의될 수 있다.
제1 표시 영역(DA1)은 센서(300)에 중첩하는 부분을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 표시 영역(DA1)은 화소(PX)가 배치되는 화소 영역(PA)과 화소가 배치되지 않는 투과 영역(TA)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 투과 영역(TA)에는 화소(PX)를 구성하는 발광 소자 및 트랜지스터 등이 배치되지 않는다. 즉, 화소(PX)가 배치되지 않는다는 의미는 발광 소자 및 화소 회로를 구성하는 트랜지스터들이 배치(또는 형성)되지 않는다는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 표시 영역(DA1)에 포함되는 화소 영역(PA)과 투과 영역(TA)은 도 4a에 도시된 바와 같은 제3 방향(DR3)으로의 적층 구조를 가질 수 있다. 케이스 등의 기판(200) 상에 배치되는 센서(300)는 화소 영역(PA)과 투과 영역(TA) 모두에 중첩할 수 있다.
표시 패널(100)은 베이스층(210), 화소 회로층(PCL), 발광 소자층(EML), 및 봉지층(ECL)을 포함할 수 있다.
베이스층(210)은 센서(300) 상에 배치될 수 있다. 베이스층(210)은 유리, 투명 플라스틱과 같은 투명 절연 소재를 포함할 수 있다.
베이스층(210) 상의 화소 영역(PA)에 화소 회로층(PCL)이 배치될 수 있다. 화소 회로층(PCL)은 발광 소자에 연결되는 적어도 하나의 트랜지스터, 커패시터, 및 신호 배선을 포함한다. 화소 회로층(PCL)은 반도체층, 복수의 절연층들, 및 복수의 도전층들의 상호 적층에 의해 형성될 수 있다. 또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 화소 회로층(PCL)에는 복수의 신호 배선들(CL1, CL2, CL3)이 연결될 수 있다. 예를 들어, 신호 배선들(CL1, CL2, CL3)은 주사 신호를 전달하는 주사선, 데이터 신호를 전달하는 데이터선, 발광 제어 신호를 전달하는 발광 제어선, 전원 전압을 전달하는 전원선 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 화소 회로층(PCL) 및 신호 배선들(CL1, CL2, CL3)은 투과 영역(TA)을 회피하여 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 신호 배선들(CL1, CL2, CL3)의 적어도 일부는 투과 영역(TA)을 지나가도록 형성될 수도 있다.
화소 회로층(PCL) 상에는 발광 소자층(EML)이 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 복수의 전극층들 및 발광층을 포함할 수 있다. 발광 소자층(EML) 또한 투과 영역(TA)을 회피하여 배치될 수 있다.
예를 들어, 발광 소자층(EML)이 유기 발광 소자로 구성되는 경우, 발광 소자층(EML)은 제1 전극층(애노드 전극), 제2 전극층(캐소드 전극), 및 제1 전극층과 제2 전극층 사이의 유기 발광층을 포함할 수 있다. 다만, 제2 전극층은 공통 전극층으로 형성될 수 있으며, 투명 전극으로 투과 영역(TA)까지 연장되어 배치될 수도 있다.
일 실시예에서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 화소 영역(PA)에 포함되는 화소(PX)는 복수의 부화소들(R, G, B)을 포함할 수 있다. 부화소들(R, G, B) 각각은 서로 다른 색으로 발광할 수 있다. 예를 들어, 부화소들(R, G, B) 각각은 적색광, 녹색광, 및 청색광 중 하나로 발광할 수 있다.
베이스층(210) 상의 투과 영역(TA)에는 투명 절연층(230)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 투명 절연층(230)은 적어도 하나의 무기 절연층 및 적어도 하나의 유기 절연층이 적층된 구조를 가질 수 있다.
한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 개구율 향상을 위해, 신호 배선들(CL1, CL2, CL3) 또한 투과 영역(TA)을 회피하여 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 신호 배선들(CL1, CL2, CL3)의 적어도 일부가 투과 영역(TA)을 지나도록 배치될 수도 있으며, 투과 영역(TA)을 지나는 신호 배선들(CL1, CL2, CL3)은 투명 도전 물질로 형성될 수도 있다.
발광 소자층(EML) 및 투명 절연층(230) 상에 봉지층(ECL)이 배치될 수 있다. 봉지층(ECL)은 적어도 하나의 무기 절연층 및 적어도 하나의 유기 절연층의 교번 배치에 의해 형성될 수 있다.
봉지층(ECL) 상에는 순차적으로 터치 센서층(400) 및 윈도우층(500)이 배치될 수 있다.
이와 같이, 투과 영역(TA)은 표시 영역(DA) 내에서 화소(PX)가 제거된 영역으로 이해될 수 있으며, 투과 영역(TA)을 통과하는 광을 이용하여 센서(300)가 생체 정보, 근접 정보, 제스처 정보 등을 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 표시 영역(DA1)은 복수의 화소행들을 포함할 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)의 화소행들 각각에서, 투과 영역(TA)들은 제1 간격(W1)으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 제1 간격(W1)은 하나의 화소 영역(PA)의 폭에 대응할 수 있다. 이 경우, 제1 표시 영역(DA1)에 포함되는 제1 화소행에는 짝수 번째 화소열들에 대응하는 위치에 화소(PX)들이 배치되고, 제2 표시 영역(DA2)의 제2 화소행에는 홀수 번째 화소열에 대응하는 위치에 화소(PX)들이 배치될 수 있다.
제1 표시 영역(DA1)의 투과율을 확보하면서 영상 품질 저하를 최소화하기 위해 화소 영역(PA)과 투과 영역(TA)은 도 3과 같은 체크 패턴으로 교번하여 배치될 있다. 즉, 화소 영역(PA)과 투과 영역(TA)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2) 각각으로 서로 교번하여 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 제1 표시 영역(DA1)의 화소 영역(PA)과 투과 영역(TA)의 위치 및 배치 관계가 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 표시 영역(DA2)은 표시 영역(DA)의 대부분의 영역을 차지한다. 일 실시예에서, 제2 표시 영역(DA2)은 투과 영역(TA)을 포함하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 표시 영역(DA1)의 제1 화소 밀도는 제2 표시 영역(DA2)의 제2 화소 밀도의 약 절반일 수 있다. 예를 들어, 제1 표시 영역(DA1)의 하나의 화소행에 포함되는 화소(PX)의 개수는 제2 표시 영역(DA2)의 하나의 화소행에 포함되는 화소(PX)의 개수의 절반일 수 있다.
제3 표시 영역(DA3)은 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이에 위치할 수 있다. 제3 표시 영역(DA3)은, 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2)의 휘도 편차가 시인되는 것을 완화해줄 수 있다. 예를 들어, 제3 표시 영역(DA3)은 기 설정된 위치에 투과 영역(TA)을 포함할 수 있다.
제3 표시 영역(DA3)의 화소 밀도는 제1 표시 영역(DA1)으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 일 실시예에서, 제3 표시 영역(DA3)은 제1 내지 제k(단, k는 1보다 큰 자연수) 서브 영역들(SA1 내지 SAk)을 포함할 수 있다. 제1 서브 영역(SA1)은 제1 내지 제k 서브 영역들(SA1 내지 SAk) 중 제1 표시 영역(DA1)에 가장 가깝고, 제k 서브 영역(SAk)은 제1 내지 제k 서브 영역들(SA1 내지 SAk) 중 제2 표시 영역(DA2)에 가장 가까울 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제k 서브 영역들(SA1 내지 SAk) 각각은 하나의 화소행에 대응할 수 있다. 제1 서브 영역(SA1)으로부터 제k 서브 영역(SAk)으로 갈수록, 제1 방향(DR1)으로의 상기 투과 영역들 사이의 간격(즉, W2, W3, W4, W5)이 점진적으로 증가할 수 있다.
예를 들어, 제1 서브 영역(SA1)에는 투과 영역(TA)들이 제2 간격(W2)으로 배치되고, 제2 서브 영역(SA2)에는 투과 영역(TA)들이 제3 간격(W3)으로 배치되며, 제k 서브 영역(SAk)에는 투과 영역(TA)들이 제5 간격(W5)으로 배치될 수 있다. 제3 간격(W3)은 제2 간격(W2)보다 크고, 제5 간격(W5)은 제3 간격(W3)보다 크다.
예를 들어, 제1 서브 영역(SA1)에 포함되는 투과 영역(TA)들 사이에는 3개의 화소(PX)들이 연속하여 배치되고, 제2 서브 영역(SA2)에 포함되는 투과 영역(TA)들 사이에는 7개의 화소(PX)들이 연속하여 배치될 수 있다. 제k 서브 영역(SAk)에 포함되는 투과 영역(TA)들 사이에는 7개보다 더 많은 수의 화소(PX)들이 연속하여 배치될 수 있다.
다시 말하면, 제1 서브 영역(SA1)으로부터 상기 제k 서브 영역(SAk)으로 갈수록, 서로 동일한 면적의 제1 내지 제k 서브 영역들(SA1 내지 SAk) 각각에 포함되는 화소(PX)들의 개수가 증가할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 영역(SA1)에서의 화소 영역(PA)들에 대한 투과 영역(TA)들의 비율이 제2 서브 영역(SA2)에서의 화소 영역(PA)들에 대한 투과 영역(TA)들의 비율보다 클 수 있다.
따라서, 제1 서브 영역(SA1)으로부터 제k 서브 영역(SAk)으로 감에 따라 영상의 휘도가 점진적으로 증가할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 투과 영역(TA)들의 배치는 예시적인 것으로서, 제3 표시 영역(DA3)에 배치되는 투과 영역(TA)들의 위치, 간격, 및 크기가 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 표시 영역(DA3)은, 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이의 휘도 편차 시인을 완화할 수 있는 화소(PX)와 투과 영역(TA)의 배치 구조를 포함할 수 있다.
도 5는 표시 영역에 따른 휘도 차이의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 1, 도 3, 및 도 5를 참조하면, 동일한 영상에 대하여 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1 내지 DA3)의 휘도가 서로 다를 수 있다.
일 실시예에서, 제1 표시 영역(DA1)의 제1 화소 밀도는 제2 표시 영역(DA2)의 제2 화소 밀도보다 작을 수 있다. 따라서, 제1 표시 영역(DA1)의 휘도는 제2 표시 영역(DA2)의 휘도보다 낮다.
제3 표시 영역(DA3)의 화소 밀도는 제1 표시 영역(DA1)으로부터 제2 표시 영역(DA2)으로 갈수록 높아질 수 있다. 따라서, 제3 표시 영역(DA3)에서의 휘도는 제2 표시 영역(DA2)으로 가까워짐에 따라 점차적으로 증가할 수 있다. 도 5에는 제3 표시 영역(DA3)에서의 휘도가 위치에 따라 선형적으로 변화하는 것으로 도시되었으나, 제3 표시 영역(DA3)에서의 휘도는 제2 표시 영역(DA2)으로 가까워짐에 따라 비선형적으로 증가할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 영역 하부에 중첩하는 센서(300)를 포함하는 표시 장치(1000)는 제1 표시 영역(DA1)과의 상대적인 거리에 따라 화소 밀도가 변화되는 제3 표시 영역(DA3)을 포함함으로써, 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이의 급격한 휘도 편차의 시인이 최소화(또는 완화)될 수 있다. 따라서, 카메라, 생체 센서 기능과 함께 전면 디스플레이를 구현하는 표시 장치(1000)의 영상 품질이 개선될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 3의 표시 영역에 포함되는 제1 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면들이다.
도 3, 도 6a, 및 도 6b를 참조하면, 제1 표시 영역(DA1)은 화소(PX)를 포함하는 화소 영역(PA)과 외부의 광을 센서(도 1의 300)로 투과시키는 투과 영역(TA)을 포함할 수 있다.
화소(PX)는 복수의 부화소들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 화소(PX)(또는, 하나의 화소 영역(PA))는 서로 다른 색을 발광하는 제1 내지 제3 부화소들(SPX1, SPX2, SPX3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 부화소들(SPX1, SPX2, SPX3)은 스트라이프 패턴으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 부화소(SPX1)는 적색 부화소이고, 제2 부화소(SPX2)는 녹색 부화소이며, 제3 부화소(SPX3)는 청색 부화소일 수 있다.
일 실시예에서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 화소(PX)(또는, 하나의 화소 영역(PA))는 제1 내지 제4 부화소들(SPX1, SPX2, SPX3, SPX4)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 부화소(SPX1)는 적색 부화소이고, 제2 부화소(SPX2)는 녹색 부화소이며, 제3 부화소(SPX3)는 청색 부화소이고, 제4 부화소(SPX4)는 녹색 부화소일 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 부화소들의 배치 및 발광되는 색광이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 부화소들 중 적어도 하나의 면적은 상이할 수 있다.
도 7a는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7a에 있어서, 도 1 및 도 3을 참조하여 설명된 동일 또는 유사한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1, 도 3, 및 도 7a를 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 센서(300), 및 패널 구동부를 포함할 수 있다. 패널 구동부는 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 및 타이밍 제어부(40)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 화소(PX)들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부 및 화소(PX)들에 소정의 전원 전압들(VDD, VSS)을 공급하는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 센서(300)는 광 감지 센서로서 표시 패널(100)의 제1 표시 영역(DA1)의 하측에 배치될 수 있다.
표시 패널(100)은 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3)의 제1 방향(DR1)으로의 길이가 서로 동일할 수 있다. 다만, 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3)의 화소 밀도들은 서로 다를 수 있다.
제1 표시 영역(DA1)은 제1 내지 제p(단, p는 1보다 큰 자연수) 주사선들(SL1 내지 SLp)에 각각 연결되는 제1 내지 제p 화소행들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 내지 제p 주사선들(SL1 내지 SLp)에는 각각 i개의(i는 1보다 큰 자연수) 화소(PX)들이 연결될 수 있다.
제3 표시 영역(DA3)은 제p+1 내지 제q(단, q는 p+1보다 큰 자연수) 주사선들(SLp+1 내지 SLq)에 각각 연결되는 제p+1 내지 제q 화소행들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제p+1 내지 제q 주사선들(SLp+1 내지 SLq)에는 서로 다른 개수의 화소(PX)들이 연결될 수 있다. 예를 들어, 제p+1 주사선(SLp+1)에는 j개(단, j는 i보다 큰 자연수)의 화소(PX)들이 연결되고, 제q 주사선(SLq)에는 k개(단, k는 j보다 큰 자연수)의 화소(PX)들이 연결될 수 있다. 즉, 제q 주사선(SLq)에 연결되는 화소(PX)의 개수가 제p+1 주사선(SLp+1)에 연결되는 화소(PX)의 개수보다 많을 수 있다. 이와 함께, 제q 화소행에 대응하는 투과 영역(TA)들 사이의 간격이 제p+1 화소행에 대응하는 투과 영역(TA)들 사이의 간격보다 넓을 수 있다.
제2 표시 영역(DA2)은 실질적으로 표시 영역의 대부분을 차지할 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 제q+1 내지 제n(단, n은 q+1보다 큰 자연수) 주사선들(SLq+1 내지 SLn)에 각각 연결되는 제q+1 내지 제n 화소행들을 포함할 수 있다.
제p+1 내지 제n 주사선들(SLp+1 내지 SLn)에는 각각 m개의(단, m은 1보다 큰 자연수) 화소(PX)들이 연결될 수 있다. 예를 들어, 제n 주사선(SLn)에 연결되는 화소(PX)들의 개수는 제1 주사선(SL1)에 연결되는 화소(PX)들의 개수의 2배일 수 있다. 또한, 제2 표시 영역(DA2)은 투과 영역(TA)을 포함하지 않는다.
주사 구동부(20)는 제1 제어 신호(SCS1)에 기초하여 제1 내지 제n 주사선들(SL1 내지 SLn)에 주사 신호를 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 주사 구동부(20)는 주사 신호(즉, 게이트-온 레벨을 갖는 주사 신호)를 화소(PX)들 전체에 동시에 제공하거나, 화소행 단위로 순차적으로 제1 내지 제n 주사선들(SL1 내지 SLn)에 제공할 수 있다.
데이터 구동부(30)는 타이밍 제어부(40)로부터 제공되는 제2 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터(DATA)에 기초하여 데이터선들(DL1 내지 DLm)에 데이터 신호(데이터 전압)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(30)는 디지털 형식의 영상 데이터(DATA)를 아날로그 형식의 데이터 신호로 변환하고, 제1 내지 제m 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 화소(PX)들에 상기 데이터 신호를 제공할 수 있다. 영상 데이터(DATA)는 각 화소(PX)에 대응하는 계조 값을 포함한다.
타이밍 제어부(40)는 외부의 그래픽 컨트롤러(도시되지 않음)로부터 입력 영상 데이터, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 수신하고, 이러한 신호들에 기초하여 제1 및 제2 제어 신호들(SCS, DCS) 및 영상 데이터(DATA)를 생성할 수 있다.
도 7b는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7b에 있어서, 도 7a를 참조하여 설명된 동일 또는 유사한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 3 및 도 7b를 참조하면, 표시 장치(1001)는 표시 패널(100), 센서(300), 및 패널 구동부를 포함할 수 있다. 패널 구동부는 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 및 타이밍 제어부(40)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 표시 영역(DA3) 및 제2 표시 영역(DA2)은 투과 영역(TA)들을 포함하지 않는다. 제3 표시 영역(DA3)은 유효 화소(PX) 및 블랙 화소(BP)를 포함할 수 있다. 즉, 제3 표시 영역(DA3)은 실질적으로 제2 표시 영역(DA2)과 동일한 화소 배열을 포함할 수 있다.
유효 화소(PX)는 영상을 표시하는 일반적인 화소이고, 블랙 화소(BP)는 블랙 계조를 표시하거나, 발광하지 않는다. 예를 들어, 제3 표시 영역(DA3)에 포함되는 블랙 화소(BP)들은 도 3 및 도 7a의 제3 표시 영역(DA3)의 투과 영역(TA)들을 대체할 수 있다. 따라서, 블랙 화소(BP)들의 개수는 제1 표시 영역(DA1)으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
예를 들어, 도 3의 제1 내지 제k 서브 영역들(SA1 내지 SAk)의 투과 영역(TA)들은 블랙 화소(BP)들로 대체될 수 있다. 제1 서브 영역(SA1)에 포함되는 유효 화소(PX)들에 대한 블랙 화소(BP)들의 비율은 제2 서브 영역(SA2)에 포함되는 유효 화소(PX)들에 대한 블랙 화소(BP)들의 비율보다 클 수 있다.
일 실시예에서, 블랙 화소(BP)는 주사선 및/또는 데이터선과 연결이 끊어진 형태로 배치될 수 있다. 따라서, 블랙 화소(BP)는 실질적인 화소의 기능을 수행하지 않는다. 이에 따라, 제3 표시 영역(DA3)의 휘도는 제1 표시 영역(DA1)으로 가까워질수록 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 블랙 화소(BP)는 블랙 영상만을 표시할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(40)는 블랙 화소(BP)들에 대응하는 블랙 계조의 영상 데이터를 데이터 구동부(30)에 공급하고, 데이터 구동부(30)는 블랙 계조의 영상 데이터를 블랙 데이터 신호(블랙 데이터 전압)로 변환하여 매 프레임에 블랙 화소(BP)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 제3 표시 영역(DA3)에 있어서, 표시 장치(1001)는 영역에 따라 휘도를 점진적으로 낮추는 효과를 가질 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 표시 장치(1001)는 제3 표시 영역(DA3)에서의 화소(PX) 및 신호 배선 배치의 큰 변경 없이 제3 표시 영역(DA3)의 영역별 휘도를 다르게 조절할 수 있다. 따라서, 제조 비용이 절감될 수 있다.
일 실시예에서, 제3 표시 영역(DA3)에는 도 7a의 투과 영역(TA) 및 도 7b의 블랙 화소(PB) 방식이 동시에 적용될 수도 있다.
도 8은 도 1의 표시 장치의 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8에서는 도 3을 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 8의 표시 패널은 제3 표시 영역(DA3)의 구성을 제외하면, 도 3의 표시 패널과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
제 3 및 도 8을 참조하면, 표시 패널(100)은 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3)을 포함할 수 있다.
제3 표시 영역(DA3)의 화소 밀도는 제1 표시 영역(DA1)으로부터 제2 표시 영역(DA2)으로 향하는 방향을 따라 멀어질수록 증가할 수 있다. 일 실시예에서, 제3 표시 영역(DA3)은 제1 내지 제k 서브 영역들(SA1 내지 SAk)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제k 서브 영역들(SA1 내지 SAk) 각각은 2개 이상의 화소행들을 포함할 수 있다. 제1 서브 영역(SA1)에 포함되는 화소행들 각각에는 투과 영역(TA)들이 제2 간격(W2)으로 배치되고, 제2 서브 영역(SA2)에 포함되는 화소행들 각각에는 투과 영역(TA)들이 제3 간격(W3)으로 배치될 수 있다. 제3 간격(W3)은 제2 간격(W2)보다 클 수 있다. 이에 따라, 동일한 영상에 대하여 제2 서브 영역(SA2)의 휘도가 제1 서브 영역(SA1)의 휘도보다 높을 수 있다.
한편, 제3 표시 영역(DA3)에 포함되는 서로 인접한 화소행들에 있어서, 투과 영역(TA)들은 제2 방향(DR2)으로 연속하지 않도록 형성될 수 있다.
도 9는 도 1의 표시 장치의 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9에서는 도 3을 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 8의 표시 패널은 제1 및 제3 표시 영역들(DA1, DA3)의 평면 형상을 제외하면, 도 3의 표시 패널과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 3 및 도 9를 참조하면, 제1 표시 영역(DA1)은 센서(도 1의 300)가 배치되는 영역에 중첩하며, 일부 화소 행들의 일부분만을 포함할 수 있다. 또한, 제3 표시 영역(DA3)은 제1 표시 영역(DA1)을 둘러싸도록 위치할 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 제3 표시 영역(DA3)의 외곽에 위치한다.
제1 표시 영역(DA1)은 다각형, 또는 적어도 하나의 모서리가 곡선 형태를 포함하는 형상을 가질 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 교번하여 배치되는 화소 영역(PA)들 및 투과 영역(TA)들을 포함할 수 있다.
제3 표시 영역(DA3)은 제1 표시 영역(DA1)을 둘러싸는 화소(PX)들을 포함하는 제1 서브 영역(SA1), 제1 서브 영역(SA1)을 둘러싸는 화소(PX)들을 포함하는 제2 서브 영역(SA2), 및 제2 서브 영역을 둘러싸는 화소(PX)들을 포함하는 제3 서브 영역(SA3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 서브 영역들(SA1, SA2, SA3)은 제1 표시 영역(DA1)이 확장된 경계 내에 형성될 수 있다.
도 9에는 제3 표시 영역(DA3)이 3개의 서브 영역들(SA1, SA2, SA3)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 서브 영역들의 형상 및 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 내지 제3 서브 영역들(SA1, SA2, SA3) 각각은 화소 영역(PA)들 및 투과 영역(TA)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 영역(SA1)은 제1 투과 영역(TA1)들을 포함하고, 제2 서브 영역(SA2)은 제2 투과 영역(TA2)들을 포함하며, 제3 서브 영역(SA3)은 제3 투과 영역(TA3)들을 포함할 수 있다.
제1 표시 영역(DA1)에서의 화소 영역(PA)들에 대한 투과 영역(TA)들의 비율은 제1 비율로 결정될 수 있다. 제1 서브 영역(SA1)에서의 화소 영역(PA)들에 대한 제1 투과 영역(TA1)들의 비율인 제2 비율은 제1 비율보다 작을 수 있다. 또한, 제2 서브 영역(SA2)에서의 화소 영역(PA)들에 대한 제2 투과 영역(TA2)들의 비율인 제3 비율은 제2 비율보다 작을 수 있다. 마찬가지로, 제3 서브 영역(SA3)에서의 화소 영역(PA)들에 대한 제3 투과 영역(TA3)들의 비율인 제4 비율은 제3 비율보다 작을 수 있다.
또한, 제1 서브 영역(SA1)의 제1 투과 영역(TA1)들은 제1 표시 영역(DA1)의 경계를 따라 형성되고, 제2 서브 영역(SA2)의 제2 투과 영역(TA2)들은 제1 서브 영역(SA1)의 경계를 따라 형성되며, 제3 서브 영역(SA3)의 제3 투과 영역(TA3)들은 제2 서브 영역(SA2)의 경계를 따라 형성될 수 있다. 여기서, 제1 투과 영역(TA1)들 사이의 간격이 제2 투과 영역(TA2)들 사이의 간격보다 작고, 제2 투과 영역(TA2)들 사이의 간격이 제3 투과 영역(TA3)들 사이의 간격보다 작을 수 있다.
따라서, 제1 서브 영역(SA1)으로부터 제3 서브 영역(SA3)으로 갈수록 동일 영상에 대한 휘도가 점진적으로 증가할 수 있다. 이에 따라, 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이의 급격한 휘도 편차의 시인이 최소화(또는 완화)될 수 있다.
도 10은 도 1의 표시 장치의 표시 영역의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10에서는 도 9를 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 10의 표시 패널은 제1 및 제3 표시 영역들(DA1, DA3)의 평면 형상을 제외하면, 도 9의 표시 패널과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 표시 영역(DA1)은 센서(도 1의 300)가 배치되는 영역에 중첩하며, 일부 화소 행들의 일부분만을 포함할 수 있다. 또한, 제3 표시 영역(DA3)은 제1 표시 영역(DA1)을 둘러싸도록 위치할 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 제3 표시 영역(DA3)의 외곽에 위치한다.
제1 표시 영역(DA1)은 원형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있다.
제3 표시 영역(DA3)은 제1 표시 영역(DA1)을 둘러싸는 화소(PX)들을 포함하는 제1 서브 영역(SA1) 및 제1 서브 영역(SA1)을 둘러싸는 화소(PX)들을 포함하는 제2 서브 영역(SA2)을 포함할 수 있다. 제3 표시 영역(DA3)은 서브 제2 서브 영역(SA2)의 외측으로 확장되는 추가적인 서브 영역들을 더 포함할 수 있다.
제1 서브 영역(SA1)의 화소 영역(PA)들에 대한 제1 투과 영역(TA1)들의 비율이 제2 서브 영역(SA2)의 화소 영역(PA)들에 대한 제2 투과 영역(TA2)들의 비율보다 크기 때문에, 제1 표시 영역(DA1)으로부터 제2 표시 영역(DA2)으로 가까워질수록 동일 영상에 대한 휘도가 점진적으로 증가할 수 있다. 이에 따라, 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이의 급격한 휘도 편차의 시인이 최소화(또는 완화)될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 제1 표시 영역(DA1)의 하부에 광 감지 방식의 센서(도 1의 300)를 포함하고, 제1 표시 영역(DA1)과의 상대적인 거리에 따라 화소 밀도가 변화되는 제3 표시 영역(DA3)을 포함함으로써, 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이의 급격한 휘도 편차의 시인이 최소화(또는 완화)될 수 있다. 따라서, 카메라, 생체 센서 기능과 함께 전면 디스플레이를 구현하는 표시 장치의 영상 품질이 개선될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
20: 주사 구동부 30: 데이터 구동부
40: 타이밍 제어부 100: 표시 패널
200: 기판 300: 센서
1000, 1001: 표시 장치 DA1: 제1 표시 영역
DA2: 제2 표시 영역 DA3: 제3 표시 영역
PX: 화소 PA: 화소 영역
TA: 투과 영역 SA1~SAk: 서브 영역
BP: 블랙 화소

Claims (20)

  1. 기판;
    복수의 화소들을 각각 포함하는 제1 표시 영역, 제2 표시 영역, 및 상기 제1 및 제2 표시 영역들 사이에 위치하는 제3 표시 영역을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 기판과 상기 표시 패널의 상기 제1 표시 영역 사이에 배치되며, 상기 제1 표시 영역을 통해 외부의 객체를 감지하는 센서를 포함하고,
    상기 제1 표시 영역의 제1 화소 밀도는 상기 제2 표시 영역의 제2 화소 밀도보다 작으며,
    상기 제3 표시 영역의 화소 밀도는 상기 제1 및 제3 표시 영역들과의 상대적인 거리에 따라 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제3 표시 영역의 화소 밀도는, 상기 제1 표시 영역으로부터 멀어질수록 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제3 표시 영역의 화소 밀도는 상기 제1 화소 밀도보다 크고, 상기 제2 화소 밀도보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 표시 영역은, 상기 화소들이 배치되는 화소 영역들 및 상기 화소가 배치되지 않는 투과 영역들을 포함하는 복수의 화소행들을 포함하고,
    상기 화소행들 각각에서, 기 설정된 제1 간격으로 상기 투과 영역들이 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제3 표시 영역은 상기 화소 영역들 및 상기 투과 영역들을 각각 포함하는 제1 내지 제k(단, k는 1보다 큰 자연수) 서브 영역들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 서브 영역에 포함되는 화소행에는 상기 제1 간격보다 큰 제2 간격으로 상기 투과 영역들이 위치하며,
    상기 제k 서브 영역에 포함되는 화소행에는 상기 제2 간격보다 큰 제3 간격으로 상기 투과 영역들이 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 서브 영역은 상기 제1 표시 영역에 인접하고, 상기 제k 서브 영역은 상기 제3 표시 영역에 인접하며,
    상기 제1 서브 영역으로부터 상기 제k 서브 영역으로 갈수록, 제1 방향으로의 상기 투과 영역들 사이의 간격이 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 서브 영역으로부터 상기 제k 서브 영역으로 갈수록, 상기 제1 내지 제k 서브 영역들 각각에 포함되는 상기 화소들의 개수가 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 표시 영역, 상기 제2 표시 영역, 및 상기 제3 표시 영역의 상기 제1 방향으로의 길이가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 동일한 영상에 대하여 상기 제2 서브 영역의 휘도가 상기 제k 서브 영역의 휘도보다 높은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 투과 영역에는 발광 소자 및 트랜지스터가 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제3 표시 영역은 상기 제1 표시 영역을 둘러싸도록 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제3 표시 영역은,
    상기 제1 표시 영역을 둘러싸는 화소들을 포함하는 제1 서브 영역; 및
    상기 제1 서브 영역을 둘러싸는 화소들을 포함하는 제2 서브 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제1 표시 영역, 상기 제1 서브 영역, 및 상기 제2 서브 영역은 각각, 상기 화소들이 배치되는 화소 영역들 및 상기 화소가 배치되지 않는 투과 영역들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제1 표시 영역에서의 상기 화소 영역들에 대한 상기 투과 영역들의 비율인 제1 비율이, 상기 제1 서브 영역에서의 상기 화소 영역들에 대한 상기 투과 영역들의 비율인 제2 비율보다 크고,
    상기 제2 비율이, 상기 제2 서브 영역에서의 상기 화소 영역들에 대한 상기 투과 영역들의 비율인 제3 비율보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 제1 서브 영역의 상기 투과 영역들은 상기 제1 표시 영역의 경계를 따라 형성되고, 상기 제2 서브 영역의 상기 투과 영역들은 상기 제1 서브 영역의 경계를 따라 형성되며,
    상기 제1 서브 영역의 상기 투과 영역들 사이의 간격이 상기 제2 서브 영역의 투과 영역들 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 기판;
    복수의 화소들을 각각 포함하는 제1 표시 영역, 제2 표시 영역, 및 상기 제1 및 제2 표시 영역들 사이에 위치하는 제3 표시 영역을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 기판과 상기 표시 패널의 상기 제1 표시 영역 사이에 배치되며, 상기 제1 표시 영역을 통해 외부의 객체를 감지하는 센서를 포함하고,
    상기 제1 표시 영역은 상기 화소들이 배치되는 화소 영역들 및 상기 화소가 배치되지 않는 투과 영역들을 포함하며,
    상기 제2 표시 영역 및 제3 표시 영역은 상기 투과 영역들을 포함하지 않고,
    상기 제3 표시 영역은, 영상을 표시하는 유효 화소들 및 블랙 계조를 표시하거나 발광하지 않는 블랙 화소들을 포함하며,
    상기 블랙 화소들의 개수는 상기 제1 표시 영역으로부터 멀어질수록 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 투과 영역에는 발광 소자 및 화소 회로가 배치되지 않고,
    상기 블랙 화소는 상기 발광 소자 및 상기 화소 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 제3 표시 영역은,
    상기 제1 표시 영역의 적어도 일부를 둘러싸는 제1 서브 영역; 및
    상기 제1 서브 영역의 외곽에 위치하는 제2 서브 영역을 포함하고,
    상기 제1 서브 영역에 포함되는 상기 유효 화소들에 대한 상기 블랙 화소들의 비율은, 상기 제2 서브 영역에 포함되는 상기 유효 화소들에 대한 상기 블랙 화소들의 비율보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 화소들에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 더 포함하고,
    상기 데이터 구동부는 상기 블랙 화소들에 상기 블랙 계조에 대응하는 블랙 데이터 신호만을 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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