KR20220011164A

KR20220011164A - 콜리메이터 구조를 기반으로 하는 디스플레이를 통한 이미징을 위해 구성된 발광 디스플레이

Info

Publication number: KR20220011164A
Application number: KR1020217041718A
Authority: KR
Inventors: 상무 최; 조티 카리; 이온 비타
Original assignee: 구글 엘엘씨
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2020-09-12
Publication date: 2022-01-27
Also published as: JP7241932B2; JP2022540019A; WO2021051139A1; US20220302228A1; EP3970192A1; CN114080690A

Abstract

디스플레이를 통한 이미징을 용이하게 하는 디스플레이 구성이 개시된다. 이미징은 디스플레이의 송신/수신 영역(120, 122) 뒤에 카메라를 배치함으로써 달성될 수 있다. 송신/수신 영역은 디스플레이를 통해 전파하는 광과 디스플레이의 회로 요소들 사이의 상호 작용을 감소시키도록 구성된다. 송신/수신 영역의 구성은 감소된 픽셀 밀도, 재배열된 회로 요소들(1242), 그리고 회로 요소들(1242)에 의해 형성된 갭으로부터 광이 회절되는 것을 방지하는 차광층(1222, 1260)으로 특징지어질 수 있다.

Description

콜리메이터 구조를 기반으로 하는 디스플레이를 통한 이미징을 위해 구성된 발광 디스플레이

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2019년 9월 13일에 출원된 미국출원번호 62/900,251에 대한 우선권을 주장하며, 그 전체가 여기에 통합되어 있다.

본 발명은 평판(flat panel) 디스플레이에 관한 것이며, 보다 상세하게는 디스플레이를 통한 이미징을 가능하게 하는 모바일 장치용 디스플레이에 관한 것이다.

모바일 장치(예를 들어, 휴대폰, 태블릿 등)의 더 많은 영역을 커버하도록 디스플레이를 확장하는 것은 적어도 사용자 경험 관점에서 바람직할 수 있다. 그러나, 디스플레이(예를 들어, 전면 카메라(front-facing camera), 광 센서 등)를 또한 포함하는 모바일 장치의 측면에 위치하는 전기 광학 장치들은, 디스플레이를 포함하는 장치의 측면의 구역을 놓고 경쟁할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전기 광학 장치는 활성(즉, 발광) 디스플레이의 일부분 뒤에 위치될 수 있어, 디스플레이 영역은 전기 광학 장치를 수용하기 위해 희생될 필요가 없으며, 디스플레이 뒤에 위치한 장치는 주변광의 양을 감지하기 위해 디스플레이를 통해 충분한 주변광을 수신할 수 있다. 그러나, 디스플레이 뒤에 위치한 센서에 의한 디스플레이를 통한 이미징은 디스플레이의 회로 요소에 의해 심하게 저하될 수 있다.

일반적인 양태에서, 모바일 컴퓨팅 장치는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드(AMOLED) 디스플레이 및 AMOLED 디스플레이 아래에 위치된 센서를 갖는 카메라를 포함하므로, 센서에 의해 수신된 광이 AMOLED 디스플레이의 발광 영역의 송신/수신 영역을 통과한다. 송신/수신 영역은 발광 영역의 다른 영역보다 낮은 픽셀 밀도를 가지며 송신/수신 영역을 통과하는 가시광을 회절시키도록 배열된 회로 요소들을 포함한다. AMOLED 디스플레이는 제1 차광층과 제2 차광층을 포함한다. 제1 차광층은 송신/수신 영역으로 투과된 광이 회로 요소에 도달하는 것을 방지하기 위해 회로 요소 위에 위치되고, 회로 요소와 정렬되는 제1 패턴의 불투명 부분을 포함한다. 제2 차광층은 제1 차광층과 카메라 사이에 위치하며, 제1 패턴과 정렬되는 제2 패턴의 불투명 부분을 포함하므로, 송신/수신 영역으로 투과되고 제1 패턴의 불투명 부분에 의해 회절되는 광의 적어도 일부는 제2 패턴의 불투명 부분에 의해 카메라의 센서에 도달하는 것이 차단된다.

실시예들은 하기의 특징들 중 어느 것을 단독으로 또는 서로 조합하여 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 패턴의 불투명 부분들은 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 투명한 개구들을 획정할 수 있으며, 개구의 측면 크기는 카메라에 이미징되는 광의 파장의 3배보다 크다.

투명한 개구들을 획정하는 제1 패턴의 불투명 부분들은 제2 패턴의 불투명 부분들보다 개구를 통과하는 중심축에 더 가깝고, 중심축은 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향과 평행하다.

제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 패턴들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 10도 초과의 각도에서 제2 불투명 패턴에 의해 카메라에 도달하는 것이 차단되도록 배열될 수 있다.

제1 패턴의 불투명 부분과 제2 패턴의 불투명 패턴은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 8도 초과의 각도에서 제2 불투명 패턴에 의해 카메라에 도달하는 것이 차단되도록 배열될 수 있다.

제1 패턴의 불투명 부분과 제2 패턴의 불투명 패턴은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 6도 초과의 각도에서 제2 불투명 패턴에 의해 카메라에 도달하는 것이 차단되도록 배열될 수 있다.

제2 패턴의 불투명 부분들은 AMOLED 디스플레이의 TFT 층들을 포함할 수 있다.

제1 패턴의 불투명 부분들은 디스플레이의 픽셀과 정렬된 송신/수신 영역의 영역에 위치되어 픽셀로부터의 광이 제1 패턴의 개구를 통해 AMOLED 디스플레이 밖으로 빛나도록 할 수 있다.

제1 패턴의 불투명 부분은 AMOLED 디스플레이의 터치 센서 전극들을 포함할 수 있다.

터치 센서 전극들의 적어도 일부는 90% 초과의 광 흡수를 하는 물질로 덮일 수 있다.

송신/수신 영역의 회로 요소들은 AMOLED 디스플레이의 픽셀에 전기 신호를 제공하도록 구성된 전도성 라인들을 포함할 수 있다.

전도성 라인들의 폭은 1 미크론보다 클 수 있다.

2개 이상의 전도성 라인들이 서로 평행할 수 있으며, 평행한 전도성 라인들 사이의 갭은 5 미크론 미만이다.

두 개 이상의 전도성 라인들이 서로 평행할 수 있으며, 송신/수신 영역의 평행한 전도성 라인들의 피치는 AMOLED 디스플레이의 다른 영역의 평행한 전도성 라인들의 피치보다 작다.

제2 차광의 불투명한 부분들은 AMOLED 디스플레이의 OLED 이미터에 전력 및/또는 전기 제어 신호를 제공하는 제어 라인들을 포함할 수 있다.

장치 및/또는 디스플레이는 AMOLED 디스플레이의 OLED 이미터에 전력 및/또는 전기 제어 신호를 제공하는 제어 라인들을 포함할 수 있으며, 제2 차광의 불투명한 부분들은 제어 라인의 평면에 위치한 제어 라인을 포함한다.

제1 차광층은 제2 차광층보다 면적이 작을 수 있고, 제2 차광층은 제1 차광층에 의해 회절된 광 및 제어 라인에 의해 회절된 광이 카메라에 도달하는 것을 차단한다.

다른 일반적인 양태에서, 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드(AMOLED) 디스플레이는 발광 영역의 송신/수신 영역, 제1 차광층, 및 제2 차광층을 포함한다. 송신/수신 영역은 발광 영역의 다른 영역보다 낮은 픽셀 밀도를 가지며 송신/수신 영역을 통과하는 가시광을 회절시키도록 배열된 회로 요소들을 포함한다. 제1 차광층은 송신/수신 영역으로 투과된 광이 회로 요소에 도달하는 것을 방지하기 위해 회로 요소 위에 위치되고, 회로 요소와 정렬되는 제1 패턴의 불투명 부분들을 포함한다. 제2 차광층은 제1 차광층과 광이 통과하는 AMOLED 디스플레이의 부분 사이에 위치하며, 제2 차광층은 제1 패턴과 정렬되는 제2 불투명 부분 패턴을 포함하므로, 송신/수신 영역으로 투과되고 제1 패턴의 불투명 부분들에 의해 회절된 광의 적어도 일부는 제2 패턴의 불투명 부분에 의해 AMOLED 디스플레이를 통과하지 못하게 차단된다.

실시예들은 하기 특징들 중 어느 것을 단독으로 또는 서로 조합하여 포함할 수 있다.

투명한 개구들을 획정하는 제1 패턴의 불투명 부분들은 제2 패턴의 불투명 부분들보다 개구를 통과하는 중심축에 더 가까울 수 있고, 중심축은 AMOLED 디스플레이를 통과하는 광의 진행 방향과 평행하다.

제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 패턴들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 10도 초과의 각도에서 제2 불투명 패턴에 의해 AMOLED 디스플레이에 도달하는 것이 차단되도록 배열될 수 있다.

제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 패턴들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 8도 초과의 각도에서 제2 불투명 패턴에 의해 AMOLED 디스플레이에 도달하는 것이 차단되도록 배열될 수 있다.

제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 패턴들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 6도 초과의 각도에서 제2 불투명 패턴에 의해 AMOLED 디스플레이에 도달하는 것이 차단되도록 배열될 수 있다.

전도성 라인들의 폭은 1 미크론보다 클 수 있다.

디스플레이는 AMOLED 디스플레이의 OLED 이미터에 전력 및/또는 전기 제어 신호를 제공하는 제어 라인들을 추가로 포함할 수 있으며, 제2 차광의 불투명한 부분들은 제어 라인의 평면에 위치한 제어 라인을 포함한다.

도 1a는 디스플레이 및 전면의 다른 부분들을 차지하는 광학 장치를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치의 상부(전방) 표면을 도시한다.
도 1b는 본 발명의 가능한 구현에 따른 디스플레이의 송신/수신 영역 뒤에 위치된 광학 장치를 갖는 디스플레이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치의 상부(전방) 표면을 도시한다.
도 1c는 본 발명의 가능한 구현에 따른 디스플레이의 송신/수신 영역 뒤에 위치한 광학 장치를 갖는 디스플레이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치의 상부(전방) 표면을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 가능한 구현에 따른 발광 디스플레이의 각각의 송신/수신 영역 뒤에 각각 위치된 복수의 광학 장치를 포함하는 모바일 장치의 측단면도를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 가능한 구현에 따른 발광 디스플레이의 단일 송신/수신 영역에 의해 위치된 복수의 광학 장치를 포함하는 모바일 장치의 측단면도를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 가능한 구현에 따른 발광 디스플레이의 고해상도 부분의 픽셀 및 신호 라인의 평면도(정면도)를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 가능한 구현에 따른 발광 디스플레이의 감소된 해상도 부분의 픽셀 및 신호 라인의 평면도(정면도)를 도시한다.
도 4는 도 3b에 도시된 발광 디스플레이의 가능한 측단면도를 도시한다.
도 5는 도 4의 발광 디스플레이를 통과하는 광에 대한 가능한 효과를 도시한다.
도 6a는 회절없는 광으로부터 캡처된 이미지의 예를 도시한다.
도 6b는 회절하는 광으로부터 캡처된 이미지의 예를 도시한다.
도 7은 광이 통과하는 투명한 조리개를 생성하는 도 3b의 발광 디스플레이의 감소된 해상도 부분의 신호 라인들의 가능한 재배열을 도시한다.
도 8a는 도 7의 재배열된 신호 라인들에 광이 도달하는 것을 방지하는 반면에 발광 디스플레이의 픽셀로부터의 광이 통과하도록 허용하는 불투명 패턴의 평면도(정면도)를 도시한다.
도 8b는 도 7의 재배열된 신호 라인들에 광이 도달하는 것을 방지하는 반면에 발광 디스플레이의 픽셀로부터의 광이 통과하도록 허용하는 다른 불투명 패턴의 평면도(정면도)를 도시한다.
도 9a는 본 발명의 가능한 구현에 따른 재배열된 신호 라인들 위에 불투명 층을 포함하는 발광 디스플레이의 감소된 해상도 부분의 측단면도를 도시한다.
도 9b는 본 발명의 가능한 구현에 따른 재배열된 신호 라인들 위에 불투명 층을 포함하는 발광 디스플레이의 감소된 해상도 부분의 다른 측단면도를 도시한다.
도 9c, 도 9d, 도 9e 및 도 9f는 불투명한 저반사율 재료에 의해 덮여지는 다양한 스테이지들에서 금속 터치 센서 전극의 측단면도를 도시한다.
도 10a는 본 발명의 가능한 구현들에서 불투명 층을 위해 사용될 수 있는 터치 센서층들에서의 전극들의 평면도를 도시한다.
도 10b는 도 10a의 터치 센서층들의 부분(A-A')의 측단면도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 가능한 구현에 따른 재배열된 신호 라인들 아래에 불투명 층을 포함하는 발광 디스플레이의 감소된 해상도 부분의 측단면도를 도시한다.
도 12는 신호 라인들 위에 불투명 층을 포함하며 디스플레이 내의 요소들에 의해 회절된 광이 디스플레이 아래의 카메라에 도달하는 것을 방지하는 신호 라인들 위에 불투명 콜리메이션 또는 마스크 층을 또한 포함하는 발광 디스플레이의 측단면도를 도시한다.
도 13은 신호 라인들 위에 제1 불투명 층을 포함하고 디스플레이 내의 요소들에 의해 회절된 광이 디스플레이 아래의 카메라에 도달하는 것을 추가로 감소시키는 하부 불투명 콜리메이션 또는 마스크 층을 또한 포함하는 다른 발광 디스플레이의 측단면도를 도시한다.
도 14는 콜리메이션 또는 마스크 층의 예시적인 패턴의 평면도이다.
도 15는 신호 라인들 위에 제1 불투명 차광층을 포함하고 디스플레이 내의 요소들에 의해 회절된 광이 디스플레이 아래의 카메라에 도달하는 것을 방지하는 콜리메이션 또는 마스크 층을 또한 포함하는 다른 발광 디스플레이의 측단면도를 도시한다.
도 16은 신호 라인들 위에 제1 불투명 차광층을 포함하고 디스플레이 내의 요소들에 의해 회절된 광이 디스플레이 아래의 카메라에 도달하는 것을 방지하는 콜리메이션 또는 마스크 층을 또한 포함하는 다른 발광 디스플레이의 측단면도를 도시한다.
도면들에서의 구성요소들이 반드시 축척에 맞게 도시된 것은 아니며 서로에 대한 일정한 축척이 아닐 수 있다. 동일한 참조 번호는 여러 도면들에서 대응하는 부분을 표시한다.

본 발명은 모바일 장치(예를 들어, 휴대폰, 태블릿 등)와 함께 사용될 수 있는 평판 디스플레이를 설명한다. 모바일 장치의 전면은 일반적으로 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)로 작동하는 디스플레이 및 장치 외부이고 장치의 전면을 향하는 영역에 대한 센서/이미터로 작동하는 하나 이상의 광학 장치를 포함한다. 하나 이상의 광학 장치들이 제한되는 것은 아니지만, 조명 조건 감지(예를 들어, 광 센서), 장치에 대한 물체의 근접 감지(예를 들어, 근접 센서), 이미지 캡처(예를 들어 예를 들어, 전면 카메라), 및/또는 광을 제공하는 것(예를 들어, 플래시)을 포함하는 다양한 기능들을 위해 구성될 수 있다. 광학 장치는 디스플레이의 일부분 아래에 위치할 수 있으므로, 모바일 장치의 전면에 광학 장치를 수용하기 위해 디스플레이 영역이 희생될 필요는 없다. 모바일 장치 내에 회로 및 광학 마스크들이 배열될 수 있으며, 디스플레이를 통해 광학 장치로 통과하는 광의 회절은 종래 구성의 모바일 장치들에 비해 감소된다.

전통적으로, 디스플레이와 광학 장치들은 모바일 장치의 전면의 별도의 영역들을 점유하였다. 예를 들어, 도 1a는 전면의 상이한 부분들을 차지하는 디스플레이(110) 및 카메라(111)를 갖고 있는 모바일 장치(101)를 도시한다. 발광 디스플레이 기술(예를 들어, 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드(AMOLED))의 최근 발전은 디스플레이(110)의 발광(즉, 활성) 영역(110a)을 모바일 장치(101)의 가장자리를 향해(예를 들어, 가장자리까지) 확장하는 것을 가능하게 한다. 모바일 장치(101)의 가장자리를 향해 디스플레이(110)의 활성 영역을 확장함으로써, 사용자는 더 큰 장치의 단점없이 더 큰 디스플레이의 장점을 경험할 수 있다.

개시된 발광 디스플레이는 모바일 장치의 전면을 하나 이상의 광학 장치와 공유하도록 구성되어, 디스플레이의 활성 영역은 광학 장치를 위해 디스플레이에 갭을 남겨둘 필요 없이 가장자리까지 확장될 수 있다. 따라서, 디스플레이 뒤에 위치된 광학 장치들이 디스플레이를 통해 전자기 방사선(예를 들어, 광)을 전송 또는 수신할 수 있도록, 하나 이상의 광학 장치를 덮고 있는 개시된 디스플레이의 하나 이상의 부분이 구성될 수 있다.

도 1b는 디바이스의 가장자리를 향해 확장된 디스플레이(112)를 갖는 모바일 장치(102)를 도시한다. 디스플레이가 광학 장치용으로 예약된 영역으로부터 배제되는 모바일 장치와 달리, 디스플레이(112)의 발광(즉, 활성) 영역(112a)은 실질적으로 전면 전체에 걸쳐 연장된다. 따라서, 모바일 장치(102)의 전면 전체는 아니더라도 거의 모든 전면이 컬러, 흑백 또는 그레이 스케일 이미지, 그래픽 및/또는 문자를 표시하는 데 사용될 수 있다. 디스플레이(112)의 발광 영역(112a)은 송신/수신 영역(120)을 포함하고, 이 영역 뒤에(즉, 아래에) 광학 장치(또는 광학 장치들)이 배치될 수 있고 이 영역을 통해 광학 장치에 의해 수신될 광이 통과하고/하거나 이 영역을 통해 광학 장치로부터 광이 디스플레이(112) 밖으로 전송될 수 있다.

송신/수신 영역(120)의 크기, 형상 및/또는 위치는 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 송신/수신 영역(120)은 둥근 형상(예를 들어, 원형)이며 디스플레이(112)의 가장자리로부터 떨어져 위치된다. 반드시 그럴 필요는 없다. 사실, 다른 형상 및/또는 위치에 대해 장점(예를 들어, 신호 라우팅, 제조 복잡성 감소 등)들이 있을 수 있다. 예를 들어, 도 1c에 도시된 송신/수신 영역(122)은 형상은 직사각형이며 모바일 장치(103)의 디스플레이(113)의 발광 영역(113a)의 가장자리를 따라 위치한다. 이 구현예에서, 송신/수신 영역(122)의 수평 및 수직 가장자리들은 전기 전도성 신호 라인들의 수평 및 수직 방향 그리고 디스플레이(113)의 발광 픽셀의 격자 배열과 일치한다. 부가적으로, 도 1c에서의 송신/수신 영역(122)의 크기는 도 1b의 송신/수신 영역(122)의 크기보다 클 수 있다.

도 2a는 다수의 송신/수신 영역(220A, 220B)을 구비한 디스플레이(212)를 갖는 모바일 장치의 측단면도를 도시한다. 모바일 장치는 하나의 송신/수신 영역 뒤에 각각 위치된 다중 광학 장치(240A, 240B)를 포함한다. 일부 구현예들에서, 다중(예를 들어, 3개) 광학 장치는 모든 다중 장치를 수용하기에 충분히 큰 단일 송신/수신 영역 뒤에 위치될 수 있다. 도 2b는 다중 광학 장치(240A, 240B)에 의한 사용을 위한 단일 송신/수신 영역을 구비한 디스플레이(212)를 갖는 모바일 장치의 측단면도를 도시한다.

광학 장치(240A, 240B)는 송신/수신 영역(220A, 220B, 220C)을 통해 전자기 방사선(225)을 송신 및/또는 수신할 수 있다. 본 발명은 전자기 방사선(예를 들어, 전자기 스펙트럼의 밀리미터파, 가시광선 또는 적외선 부분으로부터)을 전송 또는 수신하도록 구성된 임의의 광학 장치에 일반적으로 적용될 수 있지만, 가시광선 및/또는 또는 적외선을 수신하도록 구성된 특정 구현예의 카메라가 본 발명에 걸쳐 고려될 것이다.

디스플레이(212)의 송신/수신 영역(220A, 220B, 220C)(즉, 일부분)은 디스플레이의 나머지 부분과 상이한 픽셀 밀도 및/또는 픽셀 배열을 가질 수 있다. 예를 들어, 나머지 디스플레이의 디스플레이 영역은 디스플레이의 송신/수신 영역(220A, 220B, 220C)의 픽셀 해상도보다 높은 픽셀 해상도를 가질 수 있다.

도 3a는 발광 디스플레이의 고해상도 부분에서 LED(302)에 전기 신호를 제공하는 전기 전도성 신호 라인(304) 및 픽셀의 LED(302)를 도시하는 반면, 도 3b는 다수의 발광 서브-픽셀(302, 304, 306) 및 서브-픽셀을 구동하는 픽셀 회로에 전기 신호를 제공하는 전기 전도성 신호 라인(314)을 포함하는 발광 영역(312)을 포함하는 발광 디스플레이의 감소된 해상도 부분을 도시한다. 도 3a 및 도 3a에서, 디스플레이의 픽셀은 상이한 색상을 방출하는 복수의 발광 소자(예를 들어, 발광 다이오드)를 포함할 수 있으므로, 모든 가시적 색상이 상이한 소자로부터의 광량을 혼합함으로써 픽셀에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 픽셀은 적색 LED(302), 청색 LED(304) 및 2개의 녹색 LED(306)를 포함할 수 있다. 디스플레이의 감소된 해상도 부분에 배치된 신호 라인(314), 발광 영역(312) 및 트랜지스터와 같은 불투명 요소가 디스플레이의 정상 해상도 부분에 있는 것보다 적기 때문에, 도 3b에 도시된 디스플레이의 감소된 해상도 부분은 도 3a에 도시된 디스플레이의 고해상도 부분보다 더 많은 광이 디스플레이를 통과하도록 허용할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 디스플레이를 통과하는 광은 디스플레이를 통한 광의 전파에 영향을 미칠 수 있는 수직(y) 방향으로 진행하는 일부 신호 라인(342) 또는 수평(x) 방향으로 진행하는 신호 라인(343) 및 일부 픽셀과 상호 작용할 수 있다.

도 4는 도 1b 및 도 1c의 모바일 장치와 함께 사용하기에 적합한 발광 디스플레이(400)의 측단면도를 도시한다. 일부 구현예에서 디스플레이(400)는 AMOLED 디스플레이일 수 있다. 본 발명의 원리는 다양한 다른 디스플레이 기술에 적용될 수 있지만, AMOLED 디스플레이의 구현이 본 발명 전체에 걸쳐 고려될 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, AMOLED 디스플레이(400)는 복수의 층을 포함한다. 층들은 모바일 장치(400)의 전면을 형성할 수 있는 커버 유리 층(410)의 뒤에(즉, 아래에) 위치된다. 가능한 구현예에서, 디스플레이(400)는 디스플레이에서 방출된 광의 시각적 품질(예를 들어, 콘트라스트)을 향상시킬 수 있는 편광 필름 층(415)을 포함할 수 있다. 디스플레이(400)는 터치 센서 전극(422)들을 포함하는 터치 센서층(420)을 포함할 수도 있다. 디스플레이의 개별 픽셀(437)들은 캐소드 층(430), OLED 이미터 스택(435), 및 애노드 층(436)의 개별 요소로부터 형성될 수 있다. 애노드 층(436)의 요소들은 OLED 이미터 스택(435)으로부터 애노드를 향해 방출된 광이 애노드로부터 반사되어 애노드 층(436)으로부터 수직(z) 방향으로 지향되도록 반사될 수 있다. 애노드 층(436)의 요소는 소스, 게이트, 및 드레인을 포함하고 전기 전도성 신호 라인(442)을 통해 전송된 전기 신호에 의해 제어될 수 있는 박막 트랜지스터(TFT : thin film transistor) 구조(440)에 결합될 수 있다. 디스플레이(400)는 SiNx 또는 SiONx의 배리어 층(445) 및 폴리이미드(PI)의 기판 층(450)을 또한 포함할 수 있다.

디스플레이(400)의 층들은 투명 및 불투명 회로 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, TFT 구조(440), 픽셀(437), 신호 라인(442), 및/또는 터치 센서 전극(422)은 모두 디스플레이(400)를 통해 전파되는 광을 차단할 수 있다. 광은 불투명 회로 요소들에 의해 반사되거나 흡수될 수 있다. 추가적으로, 회로 요소들은 광이 상호 작용할 수 있는 회로 요소들 사이의 갭(즉, 슬릿)을 획정할 수 있다. 예를 들어, 광은 동일한 층에서 인접한 회로 요소들 사이에 형성된 갭에 의해 회절될 수 있다. 광선(300)의 파장에 대한 갭의 치수는 상기 갭이 광에 미치는 영향을 결정할 수 있다. 갭을 통과하는 광의 파장보다 훨씬 넓은 갭은 광이 갭을 통과할 때 광에 거의 영향을 미치지 않을 수 있다. 그러나, 갭을 통과하는 광의 파장보다 작거나 이에 필적하는(예를 들어, 3배 미만) 폭을 갖는 갭은 갭을 통과하는 광에 대한 현저한 회절 효과를 가질 수 있다. 비록 효과는 동일한 층의 요소들로 인한 회절보다 약할 수 있지만, 광은 다른 층들의 회로 요소들 사이의 갭에 의해 회절될 수도 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 병렬 신호 라인(442)들이 인접한 신호 라인들 사이에 1 내지 10 마이크론 폭의 갭을 갖는 3 내지 12 마이크론의 중심 대 중심 피치로 서로 옆에 정렬될 수 있다. 유사하게, 신호 라인(442) 외에 불투명 요소(예를 들어, 커패시터, TFT 구조(440), 픽셀(437), 터치 센서 전극(422) 등)에 의해 획정된 갭 및 슬릿은 광이 디스플레이를 통해 카메라로 전파될 때 광을 회절시킬 수 있다.

도 5는 광이 디스플레이에서의 회로 요소들에 의해 회절된, 디스플레이(500)의 일부의 측단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 광의 일부 제한된 회절이 터치 센서 전극(522A, 522B) 및 픽셀(537A, 537B)의 가장자리에서 발생할 수 있지만, 광선(즉, 광)(502A)은 터치 센서 전극(522A, 522B) 사이와 픽셀(537A, 537B) 사이를 실질적으로 변경되지 않고 통과할 수 있다. 그러나, 불투명 요소들 사이에 갭의 치수가 광의 파장 이하일 때, 광(502A)은 불투명 요소들(예를 들어, 2개의 인접한 전기 전도성 신호 라인들(542A, 542B)) 사이에 형성된 갭(즉, 슬릿)에 의해 회절될 수 있다. 따라서, 광은 형성되는 갭이 적절한 치수를 갖게 하는 회로 요소들의 다른 조합에 의해 형성된 갭에 의해서 회절될 수 있다. 예를 들어, 광(502B)은 신호 라인(542C)과 TFT 구조(540) 사이에 형성된 갭에 의해 회절될 수 있다.

광이 광선의 집합으로 간주될 때, 회절은 회절된 광선(520A, 520B)이 회절 각도에 걸쳐 분포되도록 광선의 집합에서 일부 광선의 각도를 효과적으로 변경하는 것으로 이해될 수 있다. 일반적으로 디스플레이에서 갭이 좁을수록 회절각이 커진다. 따라서, 고해상도 디스플레이는 디스플레이를 통과하는 광의 더 뚜렷한 회절(즉, 더 큰 회절 각도)을 유발할 수 있는데, 그 이유는 이러한 디스플레이에서의 전기 전도성 제어 라인들의 밀도가 더 높고 이러한 디스플레이에서의 제어 라인들 사이의 갭은 더 작기 때문이다.

디스플레이(500) 뒤에(즉, 아래에) 위치된 카메라는 물체로부터의 광을 센서(예를 들어, CMOS, CCD 어레이)에 초점을 맞추는 렌즈에 의존하며, 센서 표면은 렌즈의 초점면(focal plane)으로서 위치한다. 그러나, 디스플레이를 통해 렌즈로 전달되는 광선이 디스플레이의 불투명 요소들에 의해 회절될 때, 많은 광선들은 센서 표면에 초점을 맞추지 않고 센서 표면 위 또는 아래에 유효 초점면을 갖게 될 것이다. 결과적으로, 디스플레이를 통과한 광으로부터 캡처한 이미지가 회절에 의해 왜곡될 수 있다.

도 6a는 회절없이 캡처된 물체(즉, 3D 모델 머리)의 시뮬레이션된 이미지(602)를 도시하고, 도 6b는 기존의 디스플레이 패널들 중 하나를 통해 회절되어 캡처된 헤드의 사진(604)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 회절된 광을 포함하는 광으로 형성된 이미지는 회절된 광선으로 인해 심하게 저하되고 흐릿하게 보인다. 본 발명의 양태는 디스플레이를 통해 캡처된 이미지의 품질을 개선하기 위해(즉, 이미지에서 흐릿함을 감소시키기 위해) 디스플레이 패널 구조에 의해 야기되는 회절을 감소시키는 것이다.

본 발명은 카메라 위에(즉, 전방에) 위치될 때, 이미지 왜곡을 야기하는 광량이 카메라에 도달하는 것을 감소시킴으로써 이미징을 용이하게 하는 송신/수신 영역(120)을 갖는 디스플레이를 설명한다. 이것은 더 많은 광이 디스플레이를 통과할 수 있도록 송신/수신 영역(도 3b 참조)의 픽셀 수를 줄임으로써(즉, 디스플레이의 다른 영역과 비교하여) 부분적으로 달성될 수 있다. 송신/수신 영역의 픽셀들은 규칙적으로 배열(예를 들어, 격자 패턴으로) 또는 비규칙적으로 배열될 수 있다. 송신/수신 영역에서 단위 영역당 픽셀 수는 나머지 디스플레이 화면(예를 들어 고해상도 영역)의 픽셀 수보다 작을 수 있다. 다시 말해서, 남아 있는 픽셀들이 디스플레이의 다른 부분의 픽셀들보다 더 이격되도록 송신/수신 영역에서 픽셀의 일부가 생략될 수 있다. 이 접근법 단독으로 여전히 회로 요소(예를 들어, 전기 전도성 신호 라인(442, 542)) 사이에 형성된 갭에서 광이 회절되도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 처리량을 증가시키고 회절을 감소시키는 송신/수신 영역(다른 영역과 비교하여)의 추가적인 수정을 포함한다.

추가적인 수정은 광이 대체로 회절없이 전파할 수 있는 불투명 요소들이 없는 넓은 영역을 제공하도록 설계된 방식으로, 디스플레이(110, 112)의 송신/수신 영역(120)에 있는 픽셀에 신호 라인을 라우팅하는 것을 포함한다. 도 7은 디스플레이의 송신/수신 영역의 전기 전도성 제어 라인들의 가능한 배열을 도시한다. 이 예시적인 픽셀 배열에서 각각의 2 x 1 클러스터형 픽셀(747)은 총 4개의 서브-픽셀, 하나의 적색(예를 들어, 상부 좌측), 2개의 녹색(예를 들어, 하부 좌측 및 우측) 및 하나의 청색(예를 들어, 상부 우측) 서브 픽셀을 포함할 수 있고, 여기서 서브 픽셀들은 다른 색상의 광을 방출할 수 있는 개별 OLED 이미터에 해당한다. 예를 들어, 임의의 색상의 광을 방출할 수 있는 디스플레이의 픽셀은 3개 이상의 서로 다른 색상을 갖는 광을 방출하는 3개 이상의 서브 픽셀을 포함할 수 있으며, 다른 색상의 강렬함이 제어될 수 있으므로, 혼합될 때 다수의 서브 픽셀로부터의 광이 임의의 색상을 갖는 광을 생성할 수 있다. 서브-픽셀들은 픽셀의 조명을 제어하기 위해 픽셀에 신호를 전달하는 전기 전도성 제어 라인(742)으로 어드레싱된다. 도 7에서, 왼쪽은 재배열되지 않은 신호 라인들을 갖는 디스플레이의 감소된 해상도 부분이고, 오른쪽은 개구(710)를 생성하기 위해 재배열된(예를 들어, 함께 번들로 묶인) 신호 라인들을 갖는 디스플레이의 감소된 해상도 부분이다. 개구(710)는 광이 디스플레이 뒤에 위치된 광학 장치(또는 장치들)에 도달하기 위해 통과할 수 있는 실질적으로 투명한 조리개를 제공한다. 다시 말해서, 개구(710)에는 광을 회절시킬 수 있는 픽셀 또는 다른 회로 요소가 없다. 재배열된 신호 라인은 광을 회절시킬 수 있는 갭을 여전히 형성할 수 있다. 일부 구현예에서, 개구(710)를 형성하기 위해, 디스플레이의 감소된 해상도 부분의 픽셀 밀도가 약 165ppi 미만인(즉, 픽셀이 인접 픽셀로부터 약 150미크론 이격되어 있다) 경우라도, 인접한 평행한 신호 라인들이 서로 약 5미크론 미만으로 이격되도록 신호 라인들이 배열될 수 있다. 일부 구현예에서, 평행한 제어 라인들의 피치(즉, 라인 사이의 중심 대 중심 거리)는 디스플레이의 다른 고해상도 부분에서보다 디스플레이의 저해상도 부분에서 더 작을 수 있다.

언급된 바와 같이, 회로 요소들은 광을 회절시킬 수 있는 갭(즉, 슬릿)을 형성할 수 있고, 번들로 묶인 더 작은 영역에 회로 요소(예를 들어 제어 신호 라인)를 구속하는 것은 회절을 향상시킬 수 있다. 그러나, 회절된 광이 카메라에 도달하는 것을 줄이기 위해, 유해한 회절을 일으킬 수 있는 디스플레이의 회로 요소로 향하는 광은 회로 요소에 도달하기 전에 또는 회로 요소에 의해 회절된 후이지만 카메라에 도달하기 전에(즉, 회로 요소들을 통과한 후) 차단될 수 있다. 따라서, 개시된 디스플레이의 양태는 회로 요소에 의해 형성된 광-회절 갭을 통해 전파하기 전 또는 후에 광을 차단하기 위해 송신/수신 영역에서 회로 요소와 정렬된 불투명 패턴을 포함하는 차광층을 포함한다.

도 8a는 갭에 의한 광의 회절을 회피하기 위해, 디스플레이에서 불투명 요소들 사이의 갭을 통해 광이 통과하는 것을 차단하도록 구성된 불투명 패턴(800)의 평면도이다. 불투명 패턴(800)은 도 7에 도시된 디스플레이 부분의 일부의 회로 요소(예를 들어, 신호선)의 패턴과 일치하며 그에 따라 형성되고 정렬된다. 불투명 패턴은 카메라에 의해 캡처된 광의 파장에 대해 반사성 또는 흡수성인 재료(또는 재료들)로 만들어질 수 있다. 불투명 패턴은 어떤 두께(예를 들어, 증착된 금속 트레이스의 두께)라도 될 수 있지만, 얇은 층들은 추가적인 유연성을 제공하고 원치 않는 그림자의 영향을 줄일 수 있다. 차광층이 송신/수신 영역의 픽셀 위에 위치되는 구현예에서, 불투명층은 송신/수신 영역의 픽셀(즉, 서브-픽셀)에서 발광 영역과 정렬되는 조리개(810)를 포함할 수 있어서 픽셀로부터 방출된 광이 상기 조리개를 통해 그리고 장치의 표면 밖으로 광을 전송할 수 있다.

도 8b는 갭에 의한 광의 회절을 회피하기 위해, 디스플레이에서 불투명 요소들 사이의 갭을 통해 광이 통과하는 것을 차단하도록 구성된 다른 불투명 패턴(802)의 평면도이다. 도 8b에 도시된 불투명 패턴은 모든 서브-픽셀들이 조리개를 통해 그리고 장치의 표면 밖으로 광을 전송할 수 있게 하는 단일 조리개(811)를 포함할 수 있다. 단일 조리개(811)는 이 커다란 단일 조리개(811) 위 또는 아래에 위치한 회절 갭들의 일부를 노출된 상태로 남겨둠으로써 불투명 층의 이점의 일부를 감소시킬 수 있지만, 커다란 조리개(811)를 발방 서브-픽셀과 정렬하는 것이 도 8a의 패턴을 발광 요소와 정렬하는 것보다 더 용이할 수 있다.

도 9a는 본 발명의 가능한 구현예에 따른 재배열된 신호 라인들 위에 불투명 층을 포함하는 발광 디스플레이(900)의 감소된 해상도 부분의 측단면도를 도시한다. 도 4와 비교하여, 도 9a의 구현예는 더 적은 픽셀들을 가지며, 전기 전도성 신호 라인(942)들은 회로 요소들을 포함하지 않는 개구(910)를 형성하도록 배열되며, 디스플레이 외부로부터의 광(920)은 회로 요소들과 상호작용(예를 들어, 회절됨) 없이 통과할 수 있다. 광이 통과하는 개구(910)의 측면 치수는 개구를 통과하고 디스플레이(900) 아래에 위치한 카메라에 의해 이미징되는 광의 가장 긴 파장의 3배보다 클 수 있다. 회로 요소들은 제어 신호 라인 및/또는 TFT 구조(940)를 포함할 수 있다. 회로 요소들은 터치 센서 전극 또는 회로 요소 층(942) 위의 임의의 불투명 층(922)을 통과한 광(910)을 수신하는 것으로부터 차단된다(즉, 가려진다). 다시 말해서, 터치 센서층이 차광층으로서 사용될 수 있다. 픽셀 방출광(940)은 차광층(922)에 의해 형성된 불투명 패턴에 의해 영향을 받지 않는데, 그 이유는 발광 픽셀들로부터의 광이 디스플레이 스택 전방에서 사용자가 본 목표 각도 범위에 걸쳐 터치 센서 전극(922)의 방해없이 디스플레이로부터 방출될 수 있도록, 차광층 패턴(922)이 발광 픽셀들과 정렬되기 때문이다.

디스플레이의 송신/수신 영역에 위치하는 터치 센서층에 형성되는 요소들은 전기적으로 활성 또는 비활성일 수 있다. 예를 들어, 터치 센서층(920)의 전극들은 감지에 기여하지 않는 더미 센서 요소들 또는 터치를 감지하는 데 사용되는 능동 센서 라인들을 포함할 수 있다. 더미 센서 요소들 또는 능동 센서 라인들(또는 둘 모두)은 신호 라인(942)에 의해 생성된 갭에 광이 도달하는 것을 차단하는 불투명 패턴을 형성하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 디스플레이의 양태는 디스플레이 패널 아래에 위치한 센서에 의해 캡처된 이미지를 저하시키고 그렇지 않으면 회절될 수 있는 광(910)(예를 들어, 가시광선 및 적외선)을 차단(예를 들어, 흡수, 반사)하기 위해 터치 감지용 전극(922)을 불투명 패턴으로 형성함으로써 터치 센서층을 차광층으로서 이용하는 것을 포함한다. 도 9a의 디스플레이 구현예는 터치 센서층이 이중 목적을 수행하기 때문에 유리하게 더 적은 수의 층들을 가질 수 있다.

도 9b는 발광 디스플레이의 감소된 해상도 부분의 다른 측단면도를 도시한다. 터치 센서 전극(922)들은 터치 센서층(920)의 일부이고, 터치 센서 전극(922)들은 불투명 금속 재료(예를 들어, Al, Ti, Mo, Cu, Cr, Ag, Au 등 또는 이들의 합금)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 터치 센서 전극(922)들의 두께는 약 20 내지 200 nm일 수 있다.

터치 센서 전극(922)들은 금속 재료를 포함하기 때문에, 금속 재료의 반사율은 상대적으로 높을 수 있다. 터치 센서 전극(922)들의 반사율을 감소시키기 위해, 전극은 저반사율 재료의 층으로 덮일 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 금속 터치 센서 전극(922)들은 터치 센서 전극(922)들의 표면을 덮는 추가적인 광학 흡수 재료(924)에 의해 덮일 수 있다. 일부 실시예에서, 광학 흡수 재료(924)는 금속 터치 센서 전극(922)들의 가장자리를 덮도록 전극의 가장자리 둘레에 연장될 수 있다. 예를 들어, 광학 흡수 재료(924)는 LCD 컬러 필터 제조에 사용되는 재료들과 조성이 유사할 수 있고 OLED와의 호환성을 위해 필요한 저온 경화(예를 들어, 80 - 120℃)를 위해 일반적으로 변형되는 블랙 포토레지스트 재료를 포함할 수 있다. 이들 재료는 높은 광학 흡수(예를 들어, 포토레지스트의 1 ㎛ 두께 층에 대해 90% 초과)를 나타내며 디스플레이 패널 뒤의 이미징 장치를 향해 금속 터치 센서 전극(922)에 의해 산란되는 광량을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다. 일부 구현예에서, 광학 흡수 재료(924)에 의해 덮인 터치 센서 전극들(922)의 총 결합 두께는 약 200 내지 500 nm일 수 있다.

도 9c, 도 9d, 도 9e 및 도 9f는 불투명한 저반사율 재료로 덮인 다양한 스테이지에서 금속 터치 센서 전극(922)의 측단면도를 도시한다. 도 9c는 지지 기판 층(923) 상의 금속 터치 감응 전극층(922)의 측단면도를 도시한다. 도 9d는 금속 층(922) 위에 포토레지스트 층(924)이 있는, 지지 기판 층(923) 상의 금속 터치 감응 전극층(922)의 측단면도를 도시한다. 포토레지스트 층(924)은 도 9d에 도시된 포토레지스트 패턴을 생성하기 위해 통상적인 포토리소그래피 기술(예를 들어, 기판 층(923)에 걸쳐 있는 포토레지스트 층이 있는 하부 금속 층(922)를 코팅하고, 포토레지스트 층을 광의 패턴에 노출시키고, 노출된 포토레지스트 층 현상하고, 층을 소부함)을 사용하여 패턴화될 수 있다. 포토레지스트 층은 일반적으로 두께가 약 1 - 3 ㎛일 수 있다. 패터닝된 포토레지스트 층(924) 아래에 있지 않은 금속 층(922)으로부터 재료를 제거하기 위해 금속 에칭 공정이 도 9d에 도시된 스택에 적용될 수 있다. 도 9e는 패턴화된 레지스트(924) 아래를 제외하고 층(922)으로부터 금속을 제거하기 위해 금속 에칭이 적용된 후, 금속 층(922) 위에 포토레지스트 층(924)이 있는 지지 기판 층(923) 상의 금속 터치 감지 전극층(922)의 측단면도를 도시한다. 포토레지스트 층(924) 가장자리들이 나머지 금속 전극층(922)의 가장자리를 넘어 연장되도록 금속 층이 오버 에칭될 수 있다. 일부 구현예에서, 포토레지스트 층(924)이 금속 층(922)의 가장자리를 덮도록 도 9e에 도시된 구조는 추가 처리될 수 있다. 예를 들어, 도 9f에 도시된 구조를 형성하기 위해 포토레지스트(924)가 금속층(922)의 가장자리들 위로 유동하도록, 도 9e에 도시된 구조가 가열될 수 있다.

발광 디스플레이를 위한 터치 센서층은 그 자체로 다중 층을 포함할 수 있다. 도 10a는 터치 센서층(1020)에서 전극들의 평면도를 도시한다. 전극들은 송신(TX) 센서 전극(1051) 및 수신(RX) 센서 전극(1052)을 포함한다. 도 10b는 도 10a의 터치 센서층의 일부(A-A'로 도시됨)의 측단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, TX 센서 전극(1051) 및 RX 센서 전극(1052)은 동일 평면에 있고 제1 금속층(1050)에 형성된다. TX 및 RX 전극들은 차단 패턴(intercepting pattern)을 형성한다. 따라서, 제2 금속층(1060)은 교차 전기 연결을 허용하기 위해 점퍼(즉, 브리지) 전극(1061)용으로 사용될 수 있다. 터치 센서층(220)은 센서 보호층(1070) 및/또는 센서 버퍼층(1080)을 더 포함할 수 있다. 광을 차단하는 터치 센서 전극의 불투명 패턴은 터치 센서층(1020)의 제1 금속층(1050) 및 제2 금속층 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 9a에 도시된 전극(922)은 터치 센서층(1020)의 일반적으로 터치 센서층(1020)의 제1 금속 층(1050)의 일부로 간주되거나 또는 제2 금속 층(1060)의 것으로 간주될 수 있다.

일부 가능한 구현예에서, 디스플레이 내에서 회절된 광은 디스플레이 내의 회로 요소들과 상호작용한 후에 디스플레이 아래의 카메라에 도달하는 것이 차단될 수 있다. 도 11은 본 발명의 가능한 구현예에 따라 신호 라인들 아래에 불투명 층을 포함하는 발광 디스플레이의 측단면도를 도시한다. 디스플레이는 광을 차단하기 위해 기판(예를 들어, 폴리이미드 층)(250)과 최하부 반도체 층(1132) 사이에 위치하는 불투명 패턴(1130)을 포함할 수 있다. 기판(1150) 상의 불투명 패턴(1130)은, 예를 들어 불투명 구조를 형성하는 금속, 포토레지스트, 폴리머, 및 기타 재료를 포함하는 하나 또는 다중 층을 포함할 수 있다. 불투명 패턴(1130)은 회로 요소들 사이의 갭을 통과하는 광(1110)의 유해한 회절을 야기할 수 있고, 회절광(1140)을 생성할 수 있는 회로 요소(예를 들어, 신호 라인)들 아래에 위치되고 회로 요소들과 정렬된다. 바람직한 실시예에서 패턴(1130)은 트랜지스터 요소(1132)를 형성하기 위한 안정적인 표면을 보장하는 배리어 층(1145)에 의해 코팅된다.

차광층의 불투명 패턴(1130)이 픽셀들의 OLED 아래에 있으므로, 픽셀로부터 전송된 광(1040)이 통과되는 불투명 층의 조리개는 불필요하다. 따라서, OLED에 대한 불투명 마스크의 정렬의 정밀도는 OLED용 조리개를 필요로 하는 구현예에 비해 다소 완화될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 불투명 패턴(1130)과 회로 요소(예를 들어, 신호 라인) 사이의 간격은 회절광(1140)이 개구(1111)에 도달할 수 있기 전에 차단될 만큼 충분히 작게 만들어진다.

추가 구현예들은 광의 평면파가 심지어 큰 개구(즉, 광의 파장보다 훨씬 더 큰 개구)를 완전히 회절없이 통과하지 않으며 오히려 개구의 가장자리들에 의해 약간의 회절을 당하는데, 이는 광이 디스플레이를 통과하여 디스플레이 아래의 카메라에 도달할 때 광의 왜곡으로 이어질 수 있다는 사실을 해결할 수 있다.

예를 들어, 도 12는 전기 전도성 신호 라인(1242) 위에 불투명 부분(1222)의 패턴을 포함하는 제1 차광층을 포함하고, 디스플레이(1200)의 요소들에 의해 회절된 광이 디스플레이(1200) 아래의 카메라에 도달하는 것을 추가로 감소시키는 불투명 부분(1260)의 제2 패턴을 포함하는 제2 차광층(예를 들어, 콜리메이션 또는 마스크)을 또한 포함하고 있는 발광 디스플레이(1200)의 측단면도를 도시한다.

발광 디스플레이(1200)는 커버 유리 층(1210), 편광 층(1215), 및 터치 감응 층(1220)을 포함할 수 있다. 디스플레이(1200)는 발광 다이오드(LED) 픽셀 구조(1235) 및 디스플레이의 상부 표면의 밖으로 광을 방출하도록 구조를 구동하기 위해 LED 구조에 전력을 공급하는 박막 트랜지스터(TFT)(1240)를 포함할 수 있다. 전력은 캐소드(1230)와 애노드(1236) 사이의 LED 구조에 공급될 수 있다. 예를 들어, 금속 재료를 포함하는 불투명 제어 라인(1242)들은 OLED 이미터 구조(1235)를 구동하는 전기 신호 및 전력을 박막 트랜지스터(1240)에 공급할 수 있다. 디스플레이(1200)의 구성요소들은 예를 들어 폴리이미드(PI) 재료 또는 유리를 포함할 수 있는 기판(1250) 상에 제조될 수 있다. 디스플레이는 기판(1250)과 디스플레이(1200)의 재료 스택의 다른 구성요소 사이에 예를 들어 SiNx 또는 SiONx의 배리어 층(1245)을 더 포함할 수 있다.

터치 센서층(1220)은 전술한 바와 같이 디스플레이(1200)에 의해 수신되는 광에 불투명할 수 있는 터치 센서 전극(1222)을 포함할 수 있다. 신호 라인(1242)들이 터치 센서 전극(1222) 아래 및 터치 센서 전극(1222)의 측면 범위 내에 위치할 수 있으므로, 디스플레이(1200)를 통과하는 광이 불투명 전극(1222)에 의해 신호 라인(1242)에 도달하는 것은 차단되며, 광은 신호 라인(1242)에 의해 회절되지 않는다.

일부 구현예에서, 디스플레이(1200)를 통해서 디스플레이 아래에 위치한 카메라로 통과하는 광(1262)은 불투명 요소가 없는 비교적 큰 개구(510)를 통과할 수 있어, 광(1262)이 회로 요소와 상호작용하지 않고(예를 들어, 회로 요소에 의해 회절되지 않고) 디스플레이(1200)를 통과할 수 있다. 예를 들어, 개구(1211)는 차광층의 조리개, 예를 들어 도 12의 디스플레이(1200)의 터치층(1220)에서 센서 전극(1222)들에 의해 획정된 조리개에 의해 정의될 수 있다. 일부 구현예에서, 개구(1211)의 가장 작은 측면 치수는 개구(1211)를 통과하고 디스플레이(1200) 아래에 위치한 카메라에 의해 이미징되는 광의 가장 긴 파장의 3배보다 클 수 있다.

일부 구현예에서, 디스플레이(1200) 아래의 카메라에 의해 이미징되는 모든 광은 불투명 요소가 없고 가장 작은 측면 치수가 카메라에 의해 이미징되는 광의 가장 긴 파장의 3배보다 큰 상대적으로 큰 개구(1211)를 통과할 수 있다. 일부 구현예에서, 디스플레이(1200) 아래의 카메라에 의해 이미징되는 광의 적어도 95%는 불투명 요소가 없고 가장 작은 측면 치수가 카메라에 의해 이미징되는 광의 가장 긴 파장의 3배보다 큰 상대적으로 큰 개구(1211)를 통과할 수 있다. 일부 구현예에서, 디스플레이(1200) 아래의 카메라에 의해 이미징되는 광의 적어도 90%는 불투명 요소가 없고 가장 작은 측면 치수가 카메라에 의해 이미징되는 광의 가장 긴 파장의 3배보다 큰 상대적으로 큰 개구(1211)를 통과할 수 있다. 일부 구현예에서, 디스플레이(1200) 아래의 카메라에 의해 이미징되는 광의 적어도 80%는 불투명 요소가 없고 가장 작은 측면 치수가 카메라에 의해 이미징되는 광의 가장 긴 파장의 3배보다 큰 상대적으로 큰 개구(1211)를 통과할 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이, 상대적으로 큰 개구를 통과하는 광은 개구에 의해 실질적으로 방해받지 않는다. 그러나, 개구의 경계나 가장자리에 있는 구조는 여전히 광을 회절시킬 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 개구(1211)를 통과하는 평면파(1262)는 개구(1211)의 경계를 형성하는 센서 전극(1222)들의 가장자리들에 의해 다소 회절될 수 있다. 따라서, 개구(1211)의 경계를 형성하는 센서 전극(1222)들의 가장자리들에 가까이 통과하는 광의 일부(1264)는 평면파 패턴으로부터 왜곡될 수 있으므로, 광의 광선 추적 표시에서 광의 일부(1264)가 개구(1211)의 중심축으로부터 멀어지게 바깥쪽으로 방향을 전환한다. 디스플레이(1200) 아래에 있는 카메라에 의한 이러한 광의 이미징은 카메라에 의해 생성된 이미지에 흐릿함 및/또는 왜곡을 유발할 것이다.

이 문제를 해결하기 위해, 불투명 콜리메이션 또는 마스크 층(1260)의 구조가 불투명 회절 센서 전극(1222) 아래에 위치되어, 전환된 광(1264)의 일부가 디스플레이(1200)를 통과하여 카메라에 도달하는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 광(1262)의 전파 방향에 평행한 개구(1211)의 중심축에 대해, 마스크 층 구조(1260)의 내부 가장자리(즉, 중심축에 가장 가까운 가장자리)가 광을 회절시키는 센서 전극(1222)의 내부 가장자리에 평행한 라인의 아래에, 및 약간 바깥쪽에(중심축에서 멀어지게) 위치할 수 있다.

전극(1222)의 가장자리를 스쳐지나는 광의 전파 방향에 평행한 라인과 전극(1222)의 가장자리로부터 콜리메이션 층 구조(1260)의 가장자리까지의 라인 사이의 각도(α)는 디스플레이(1200) 아래의 카메라에 도달하는 전극(1222)의 가장자리에 의해 회절된 광량을 최소화하도록 선택될 수 있다. 각도 α가 0일 때, 평면파(1262)로부터의 광은 전극(1222)의 가장자리뿐만 아니라 또한 콜리메이션 층 구조(1260)의 가장자리에 의해 회절되지 않으므로, 콜리메이션 층 구조(1260)가 카메라에 도달하는 추가적인 유해한 회절광을 야기할 수 있고, 카메라에 의해 형성되는 이미지에 추가적인 흐릿함을 초래할 수 있다. 한편, 각도 α가 지나치게 큰 경우, 전극(1222)의 가장자리에 의해 회절된 평면파(1262)로부터의 광은 콜리메이션 층 구조(1260)에 의해 카메라에 도달하지 못하게 차단되지 않을 수 있다. 따라서, 최적의 각도는 약 6도 내지 약 10도 사이일 수 있다.

콜리메이션 구조(1260)는 디스플레이의 재료 스택으로 제작되는 금속 재료 또는 다른 불투명 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 콜리메이션 구조(1260)는 픽셀 회로층의 제조 동안 형성될 수 있다. 콜리메이션 구조(1260)의 가장자리로부터의 회절을 감소시키기 위해, 구조의 수직 두께는 예를 들어 약 2 마이크로미터 미만으로 비교적 얇을 수 있으므로, 콜리메이터 구조(1260)는 광(1262, 1264)에 대한 나이프 가장자리 배리어에 근접한다.

설명된 구현예에 대한 변형들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 광이 제어 라인(1242)에 도달하는 것을 차단하는 LED 위의 구조가 터치 센서 전극(1222)일 필요는 없지만, 디스플레이(1200) 아래의 카메라에 도달하는 회절광의 양을 줄이기 위해 광 차단 구조을 제공하는 디스플레이(1200)에서의 전용 목적을 갖거나 또는 디스플레이에서 하나 이상의 다른 기능을 수행하는 것 외에 이 기능을 수행하는 다른 불투명 구조일 수 있거나 다른 불투명 구조를 포함할 수 있다.

다른 예에서, 콜리메이터 구조(1260)가 독립형 구조일 필요는 없지만, 일부 구현예에서는 디스플레이의 다른 구조와 통합될 수 있다. 예를 들어, 콜리메이터 구조(1260)는 TFT 구조(1240)의 일부일 수 있고, TFT의 금속 또는 다른 불투명 재료가 상부 차광층으로부터 회절광을 차단하는 콜리메이터 구조로서 기능할 수 있다. 다른 예에서, 콜리메이터 구조(1260)는 애노드(1236)의 일부일 수 있고, 애노드의 금속 또는 다른 불투명 재료가 상부 차광층으로부터 회절광을 차단하는 콜리메이터 구조로서 기능할 수 있다.

도 13은 전기 전도성 신호 라인(1342) 위에 불투명 층(1322)을 포함하며 디스플레이(1300)의 요소에 의해 회절된 광이 디스플레이(1300) 아래의 카메라에 도달하는 것을 추가로 감소시키는 불투명 콜리메이션 또는 마스크 층(1360)을 또한 포함하는 다른 발광 디스플레이(1300)의 측단면도를 도시한다. 도 13의 발광 디스플레이(1300)는, 콜리메이션 층이 애노드(1336)의 평면에 위치하는 대신에 콜리메이션 층(1360)이 제어 라인(1342)의 평면에 위치하는 것을 제외하고 도 12의 발광 디스플레이(1200)와 유사하다. 예를 들어, 일 구현예에서, 금속 소스/드레인 제어 라인은 회절광이 카메라에 도달하는 것을 차단하는 콜리메이션 층(1360) 구조로 기능할 수 있다. 다른 구현예에서, 제어 라인의 평면에 있는 콜리메이션 층(1360)은 전력 또는 제어 신호를 OLED 이미터 스택에 공급하기 위한 제어 라인으로서 기능할 필요는 없지만 임의의 OLED에 전기적으로 연결되지 않을 수 있다.

도 14는 회절광이 디스플레이 아래의 카메라에 도달하는 것을 차단하는 역할을 하는 차광층(예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같은 차광층 구조(1560))의 예시적인 패턴(1400)의 평면도이다. 차광층 구조의 패턴(1400)은 OLED 이미터 스택에 대응하는 발광 디스플레이의 부분을 프레이밍하는 구조(1404) 및 OLED 이미터 스택에 전력 및 제어 신호를 제공하는 제어 라인들을 포함한다. 패턴의 불투명 라인(1404)들은 스택의 더 높은 구조로부터 회절된 광이 디스플레이 아래의 카메라에 도달하는 것을 차단할 수 있다.

도 15는 전기 전도성 신호 라인(1542) 위에 불투명한 차광층(1522)을 포함하며 디스플레이의 요소들에 의해 회절된 광이 디스플레이(1500) 아래에 있는 카메라에 도달하는 것을 방지하는 신호 라인 아래의 콜리메이션 또는 마스크 층(1560)을 또한 포함하는 다른 발광 디스플레이(1500)의 측단면도를 도시한다. 상부 차광층(1522)이 디스플레이에서의 신호 라인(1542) 및 다른 회절 구조를 가릴 수 있으므로, 신호 라인(1542) 및 다른 회절 구조가 카메라에 도달하는 광을 회절시키지 않는다. 콜리메이션 또는 마스크 층(1560)은 디스플레이에서의 구조(예를 들어 상부 차광층(1522)의 가장자리)에 의해 회절된 광을 가로채서 회절된 광의 적어도 일부가 디스플레이를 통과하여 카메라에 도달하는 것을 방지하도록 배치될 수 있다. 도 12에 대한 것과 같이, 상부 차광층(1522)에 의해 형성된 조리개(1511)는 하부 차광층(1560)에 의해 형성된 조리개보다 작을 수 있다. 콜리메이션 또는 마스크 층(1560)은 기판층(1550)에 통합될 수 있거나 기판층(1550)의 상부에 패턴화될 수 있다. 일부 구현예에서, 하부 차광층(1560)은 TFT를 포함하는 층의 평면에 위치할 수 있고, 차광층(1560)은 TFT 층이 형성되는 처리 단계에서 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 차광층(1560)은 회절광을 감쇠시키는 반투명 반도체 재료, 예를 들어 비정질 또는 다결정 실리콘 층(1560)을 포함할 수 있다.

도 16은 전기 전도성 신호 라인(1642) 위에 불투명 차광층(1622)을 포함하며 디스플레이의 요소에 의해 회절된 광이 디스플레이(1600) 아래에 있는 카메라에 도달하는 것을 방지하는 신호 라인(1642) 아래에 마스크 층(1660)을 또한 포함하는 다른 발광 디스플레이(1600)의 측단면도를 도시한다. 일부 구현예에서, 상부 차광층(1622)은 터치 센서 전극을 포함할 수 있다. 상부 차광층(1622)은 디스플레이의 신호 라인(1642) 및 다른 회절 구조를 적어도 부분적으로 가릴 수 있지만, 상부 차광층(1622)의 크기가 상대적으로 작을 경우 광이 신호 라인(1642) 및 다른 회절 요소 도달하는 것을 방지하기에 충분한 섀도잉을 제공하지 않을 수 있다. 그러나, 하부 마스크 층(1660)은 디스플레이에서 신호 라인(1642) 및 다른 회절 구조에 의해 회절되는 광을 가로채고 광이 카메라에 도달하는 것을 방지하도록, 크기를 가질 수 있으며 위치될 수 있다. 하부 마스크 층(1660)의 가장자리는 카메라에 도달하게 되는 광의 일부 회절을 여전히 유발하기 때문에, 하부 마스크 층(1660)의 가장자리에 도달하는 광의 강도는 하부 마스크 층(1660) 위에 위치한 불투명 각도 필터링 요소(1665)에 의해 감소될 수 있으므로, 그들이 하부 마스크 층(1660)의 가장자리를 가리고 각도 필터링 요소의 가장자리에 의해 회절된 광은 하부 마스크 층(1660)에 의해 적어도 부분적으로 가로막힌다. 이러한 방식으로, 각도 필터링 요소(1665)의 가장자리가 광을 회절하더라도, 그 회절광의 일부는 하부 마스크 층(1664)에 의해 카메라에 도달하는 것이 차단되며 더 낮은 강도의 광은 하부 마스크 층(1660)에 의해 회절된다. 따라서, 하부 마스크 층(1660)과 함께 각도 필터링 요소(1665)는, 각도 필터링 요소(1665)를 포함하지 않는 도 15의 디스플레이의 버전과 비교하여, 카메라에 도달하는 회절광의 총량을 낮출 수 있다.

다른 구현예에서, 전적으로 광 차단을 목적으로 하는 층들이 디스플레이에 추가될 수 있다. 또한, 지금까지 설명한 층들 이외의 층들이 광 차단을 포함하는 이중 목적을 제공하도록 맞추어질 수 있다. 회절광이 광 센서(예를 들어 카메라)에 도달하는 것을 차단하는 기능이 달성되는 한, 차광층은 디스플레이(즉, 지금까지 설명한 바와 같은)와 통합(예를 들어, 적층)될 필요가 없다.

개시된 디스플레이들은 태블릿 또는 스마트 폰과 같은 모바일 장치와 관련하여 제시되었다. 그러나, 개시된 원리 및 기술은 디스플레이 뒤에 센서를 배치하는 것이 바람직한 임의의 디스플레이에 보다 일반적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 가상 에이전트 홈 터미널, 텔레비전 또는 ATM(현금 자동 입출금기)은 디스플레이의 활성 영역 뒤에 위치한 카메라를 활용할 수 있는 대체 적용들의 비제한적 세트이다. 또한, 디스플레이 뒤에 카메라를 배치하는 동기가 장치의 가장자리에 디스플레이의 확장으로 국한되지 않는다. 예를 들어, 미적 또는 은밀한 이유로 디스플레이 뒤에 카메라를 배치하는 것이 바람직할 수 있다.

명세서 및/또는 도면들에, 전형적인 실시예들이 개시되었다. 본 발명은 이러한 예시적인 실시예들로 제한되지 않는다. "및/또는"이라는 용어의 사용에는 나열된 관련 항목들 중 하나 이상의 모든 조합이 포함된다. 달리 명시되지 않는 한, 특정 용어는 제한을 위한 것이 아니라 일반적이고 설명적인 의미로 사용되었다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 공간적 상대적 용어(예를 들어, 앞, 뒤, 위, 아래 등)는 도면에 묘사된 방향에 추가하여, 사용 또는 작동 중인 장치의 다른 방향을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 모바일 컴퓨팅 장치의 "전면"은 사용자를 향한 표면일 수 있으며, 이 경우 "앞에"라는 문구는 사용자에게 더 가깝다는 것을 의미한다. 추가적으로, 디스플레이의 "상부 표면"은 사용자를 향하는 표면일 수 있으며, 이 경우 "아래"라는 문구는 모바일 컴퓨팅 장치의 내부로 더 깊음을 암시한다.

본 명세서에 설명된 바와 같이 설명된 구현예의 특정 특징들이 예시되었지만, 이제 많은 수정, 대체, 변경 및 균등물이 당업자에게 발생할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 구현예의 범위 내에 속하는 그러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다. 이들은 제한이 아니라 예시로서 제시되었으며, 형태 및 세부사항에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 여기에 설명된 장치 및/또는 방법의 임의의 부분은 상호 배타적인 조합을 제외하고는 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 여기에 설명된 구현예은 설명된 다른 구현예의 기능, 구성요소 및/또는 특징의 다양한 조합 및/또는 하위 조합을 포함할 수 있다.

Claims

모바일 컴퓨팅 장치로서,
액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드(AMOLED) 디스플레이; 및
센서에 의해 수신되는 광이 AMOLED 디스플레이의 발광 영역의 송신/수신 영역을 통과하는 광이 수신되도록, 상기 AMOLED 디스플레이 아래에 위치된 상기 센서를 갖는 카메라;를 포함하며,
상기 송신/수신 영역은 발광 영역의 다른 영역들보다 낮은 픽셀 밀도를 가지며 송신/수신 영역을 통과하는 가시광을 회절시키도록 배열된 회로 요소들을 포함하고,
AMOLED 디스플레이는 제1 차광층 및 제2 차광층을 포함하며,
제1 차광층은 송신/수신 영역으로 투과된 광이 회로 요소에 도달하는 것을 방지하기 위해 회로 요소 위에 위치되고 회로 요소와 정렬되는 제1 패턴의 불투명 부분을 포함하고,
제2 차광층은 상기 제1 차광층과 카메라 사이에 위치하며, 제1 패턴과 정렬되는 제2 패턴의 불투명 부분을 포함하고 있어, 송신/수신 영역으로 투과되고 제1 패턴의 불투명 부분에 의해 회절되는 광의 적어도 일부는 제2 패턴의 불투명 부분에 의해 카메라의 센서에 도달하는 것이 차단되는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
제1항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들은 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 투명한 개구들을 획정하며, 개구들의 측면 크기는 카메라에 이미지화되는 광의 파장의 3배보다 큰 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
제2항에 있어서,
투명한 개구들을 획정하는 제1 패턴의 불투명 부분들은 제2 패턴의 불투명 부분들보다 개구를 통과하는 중심축에 더 가깝고, 중심축은 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향과 평행한 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
제3항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 부분들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 10도 초과의 각도에서 상기 제2 불투명 패턴에 의해 카메라에 도달하는 것이 차단되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
제3항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 부분들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 8도 초과의 각도에서 상기 제2 불투명 패턴에 의해 카메라에 도달하는 것이 차단되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
제3항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 부분들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 6도 초과의 각도에서 상기 제2 불투명 패턴에 의해 카메라에 도달하는 것이 차단되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
선행항들 중 어느 한 항에 있어서,
제2 패턴의 불투명 부분들은 AMOLED 디스플레이의 박막 트랜지스터(TFT) 층들을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
선행항들 중 어느 한 항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들은, 픽셀로부터의 광이 제1 패턴의 개구를 통해 AMOLED 디스플레이 밖으로 빛날 수 있도록 디스플레이의 픽셀과 정렬된 송신/수신 영역의 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
선행항들 중 어느 한 항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들은 AMOLED 디스플레이의 터치 센서 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
제9항에 있어서,
터치 센서 전극들의 적어도 일부는 90% 초과의 광 흡수를 하는 재료에 의해덮이는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
선행항들 중 어느 한 항에 있어서,
송신/수신 영역의 회로 요소들은 AMOLED 디스플레이의 픽셀에 전기 신호를 제공하도록 구성된 전도성 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
제11항에 있어서,
전도성 라인들의 폭은 1 미크론 초과인 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
2개 이상의 전도성 라인들은 서로 평행하며, 평행한 전도성 라인들 사이의 갭은 5 미크론 미만인 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
2개 이상의 전도성 라인들은 서로 평행하며, 송신/수신 영역의 평행한 전도성 라인들의 피치는 AMOLED 디스플레이의 다른 영역들의 평행한 전도성 라인들의 피치보다 작은 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
선행항들 중 어느 한 항에 있어서,
제2 차광의 불투명한 부분들은 AMOLED 디스플레이의 OLED 이미터에 전력 및/또는 전기 제어 신호를 제공하는 제어 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
선행항들 중 어느 한 항에 있어서,
AMOLED 디스플레이의 OLED 이미터에 전력 및/또는 전기 제어 신호를 제공하는 제어 라인들을 더 포함하며, 제2 차광의 불투명한 부분들은 제어 라인의 평면에 위치한 제어 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
선행항들 중 어느 한 항에 있어서,
제1 차광층은 제2 차광층보다 작은 면적을 가지며, 제2 차광층은 제1 차광층에 의해 회절된 광 및 제어 라인에 의해 회절된 광이 카메라에 도달하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 모바일 컴퓨팅 장치.
액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드(AMOLED) 디스플레이로서,
발광 영역의 송신/수신 영역, 제1 차광층, 및 제2 차광층을 포함하고,
송신/수신 영역은 발광 영역의 다른 영역들보다 낮은 픽셀 밀도를 가지며, 상기 송신/수신 영역을 통과하는 가시광을 회절시키도록 배열된 회로 요소들을 포함하며,
제1 차광층은 송신/수신 영역으로 투과된 광이 회로 요소에 도달하는 것을 방지하기 위해 회로 요소 위에 위치되고, 회로 요소와 정렬되는 제1 패턴의 불투명 부분들을 포함하며,
제2 차광층은 제1 차광층과 광이 통과하는 AMOLED 디스플레이의 부분 사이에 위치하며, 상기 제2 차광층은 제1 패턴과 정렬되는 제2 불투명 부분 패턴을 포함하므로, 송신/수신 영역으로 투과되고 제1 패턴의 불투명 부분들에 의해 회절된 광의 적어도 일부는 제2 패턴의 불투명 부분에 의해 AMOLED 디스플레이를 통과하지 못하게 차단되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제18항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들은 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 투명한 개구들을 획정하며, 개구들의 측면 크기는 카메라에 이미지화되는 광의 파장의 3배보다 큰 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제19항에 있어서,
투명한 개구들을 획정하는 제1 패턴의 불투명 부분들은 제2 패턴의 불투명 부분들보다 개구를 통과하는 중심축에 더 가깝고, 중심축은 AMOLED 디스플레이를 통과하는 광의 진행 방향과 평행한 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제20항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 패턴들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 10도 초과의 각도에서 제2 불투명 패턴에 의해 AMOLED 디스플레이를 통과하는 것이 차단되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제20항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 패턴들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 8도 초과의 각도에서 제2 불투명 패턴에 의해 AMOLED 디스플레이를 통과하는 것이 차단되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제20항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들과 제2 패턴의 불투명 패턴들은, 상기 제1 불투명 패턴과 상기 제2 불투명 패턴 사이를 통과하는 광이 AMOLED 디스플레이를 통해 카메라로 통과하는 광의 진행 방향으로부터 6도 초과의 각도에서 제2 불투명 패턴에 의해 AMOLED 디스플레이를 통과하는 것이 차단되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 패턴의 불투명 부분들은 AMOLED 디스플레이의 TFT 층들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 패턴의 불투명 부분들은 픽셀로부터의 광이 제1 패턴의 개구를 통해 AMOLED 디스플레이 밖으로 빛나도록 디스플레이의 픽셀과 정렬된 송신/수신 영역의 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 패턴의 불투명한 부분은 AMOLED 디스플레이의 터치 센서 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제26항에 있어서,
터치 센서 전극들의 적어도 일부는 90% 초과의 광 흡수를 하는 재료에 의해 덮이는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제18항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
송신/수신 영역의 회로 요소들은 AMOLED 디스플레이의 픽셀에 전기 신호를 제공하도록 구성된 전도성 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제28항에 있어서,
전도성 라인들의 폭은 1 미크론 초과인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제28항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
2개 이상의 전도성 라인들이 서로 평행하며, 평행한 전도성 라인들 사이의 갭은 5 미크론 미만인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
2개 이상의 전도성 라인들이 서로 평행하며, 송신/수신 영역의 평행한 전도성 라인들의 피치는 AMOLED 디스플레이의 다른 영역들의 평행한 전도성 라인들의 피치보다 작은 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제18항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 차광의 불투명한 부분들은 AMOLED 디스플레이의 OLED 이미터에 전력 및/또는 전기 제어 신호를 제공하는 제어 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제18항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
AMOLED 디스플레이의 OLED 이미터에 전력 및/또는 전기 제어 신호를 제공하는 제어 라인들을 추가로 포함하며, 제2 차광의 불투명한 부분들은 제어 라인의 평면에 위치한 제어 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.
제18항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 차광층은 제2 차광층보다 작은 면적을 가지며, 제2 차광층은 제1 차광층에 의해 회절된 광 및 제어 라인에 의해 회절된 광이 카메라에 도달하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이.