KR20230074365A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20230074365A
KR20230074365A KR1020210160608A KR20210160608A KR20230074365A KR 20230074365 A KR20230074365 A KR 20230074365A KR 1020210160608 A KR1020210160608 A KR 1020210160608A KR 20210160608 A KR20210160608 A KR 20210160608A KR 20230074365 A KR20230074365 A KR 20230074365A
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KR1020210160608A
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이현준
문경업
김철
안종엽
최보람
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 복수의 일반 표시 화소, 일반 표시 화소보다 최대 휘도가 큰 적어도 하나의 부스트 표시 화소, 및 부스트 표시 화소에 인접 배치된 적어도 하나의 수광 표시 화소를 포함하되, 복수의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광 표시 화소는 각각 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재된 활성층을 포함하고, 복수의 일반 표시 화소의 제1 전극, 부스트 표시 화소의 제1 전극 및 수광 표시 화소의 제1 전극은 동일층에 배치되고, 복수의 일반 표시 화소의 제2 전극, 부스트 표시 화소의 제2 전극 및 수광 표시 화소의 제2 전극은 일체로 연결된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 혈압 측정 기능을 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 화면을 표시하는 장치로서, TV, 모니터 뿐만 아니라, 휴대용 스마트 폰이나 태블릿 PC 등으로 사용되고 있다. 휴대용 표시 장치의 경우 표시 장치에 다양한 기능이 함께 구비된다. 카메라, 지문 센서 등이 그 예이다.
한편, 최근에는 헬스케어 산업이 각광을 받으면서, 보다 간편하게 건강에 관한 생체 정보를 취득하기 위한 방법들이 개발되고 있다. 예를 들어, 오실로메트릭 방식의 전통적인 혈압 측정 장치를 휴대가 간편한 전자 제품으로 변경하려는 시도가 그것이다. 그러나, 전자식 혈압 측정 장치는 그 자체로 독립된 광원, 센서, 디스플레이를 필요로 하며, 별도로 휴대하여야 하는 불편함이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광원과 수광부가 인접 배치된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 일반 표시 화소, 상기 일반 표시 화소보다 최대 휘도가 큰 적어도 하나의 부스트 표시 화소, 및 상기 부스트 표시 화소에 인접 배치된 적어도 하나의 수광 표시 화소를 포함하되, 상기 복수의 일반 표시 화소, 상기 부스트 표시 화소 및 상기 수광 표시 화소는 각각 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재된 활성층을 포함하고, 상기 복수의 일반 표시 화소의 상기 제1 전극, 상기 부스트 표시 화소의 상기 제1 전극 및 상기 수광 표시 화소의 상기 제1 전극은 동일층에 배치되고, 상기 복수의 일반 표시 화소의 상기 제2 전극, 상기 부스트 표시 화소의 상기 제2 전극 및 상기 수광 표시 화소의 상기 제2 전극은 일체로 연결된다.
상기 부스트 표시 화소의 최대 휘도는 상기 각 일반 표시 화소의 최대 휘도의 1.5 배 이상일 수 있다.
상기 복수의 일반 표시 화소는 적색을 발광하는 적색 일반 표시 화소, 녹색을 발광하는 녹색 일반 표시 화소 및 청색을 발광하는 청색 일반 표시 화소를 포함하며, 상기 부스트 표시 화소는 녹색 파장 이상의 빛을 발광할 수 있다.
상기 일반 표시 화소는 상기 적색 일반 표시 화소, 상기 녹색 일반 표시 화소 및 상기 청색 일반 표시 화소는 행렬 방향으로 교대로 배열되는 행렬 배열을 갖고, 상기 부스트 표시 화소는 적색 또는 녹색을 발광하며, 상기 일반 표시 화소의 행렬 배열에서 같은 색을 발광하는 적어도 하나의 일반 표시 화소를 대체할 수 있다.
상기 부스트 화소 회로는 적색 또는 녹색을 발광할 수 있다.
상기 부스트 표시 화소의 발광 영역의 면적은 같은 색을 발광하는 상기 일반 표시 화소의 발광 영역의 면적보다 클 수 있다.
상기 부스트 표시 화소의 발광층의 두께는 같은 색을 발광하는 상기 일반 표시 화소의 발광층의 두께보다 클 수 있다.
상기 부스트 표시 화소의 발광층은 제1 발광 물질을 포함하고, 상기 부스트 표시 화소와 같은 색을 발광하는 상기 일반 표시 화소의 발광층은 제2 발광 물질을 포함하되, 상기 제1 발광 물질은 상기 제2 발광 물질보다 발광 효율이 높을 수 있다.
상기 제2 발광 물질은 상기 제1 발광 물질보다 색재현성이 높을 수 있다.
상기 일반 표시 화소를 구동하는 일반 화소 회로 및 상기 부스트 표시 화소를 구동하는 부스트 화소 회로를 더 포함하되, 상기 일반 화소 회로는 상기 부스트 화소 회로보다 더 많은 수의 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시 영역을 포함하는 기판, 상기 기판 상에 상기 화소마다 배치된 복수의 제1 전극, 상기 복수의 제1 전극과 대향하는 제2 전극, 및 상기 복수의 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에서 상기 화소마다 배치된 활성층을 포함하되, 상기 복수의 화소 중 일부의 화소는 상기 활성층으로서 일반 표시 발광층을 포함하고, 상기 복수의 화소 중 다른 일부의 화소는 상기 활성층으로서 상기 일반 표시 발광층보다 최대 발광 휘도가 큰 부스트 표시 발광층을 포함하며, 상기 복수의 화소 중 또 다른 일부의 화소는 상기 활성층으로서 광전 변환층을 포함한다.
상기 부스트 표시 발광층의 최대 휘도는 상기 일반 표시 발광층의 최대 휘도의 1.5 배 이상일 수 있다.
상기 표시 영역은 상기 부스트 표시 발광층을 포함하는 상기 화소들이 배치되는 부스트 표시 화소 영역과, 상기 광전 변환층을 포함하는 상기 화소들이 배치되는 수광 화소 영역을 포함하되, 상기 부스트 화소 영역과 상기 수광 화소 영역은 인접하여 배치될 수 있다.
상기 수광 화소 영역은 상기 부스트 화소 영역을 둘러쌀 수 있다.
상기 표시 영역은 상기 부스트 표시 발광층을 포함하는 상기 화소들과 상기 광전 변환층을 포함하는 상기 화소들이 서로 인접 배치된 상태에서 교대 배열된 부스트 표시 화소/수광 화소 복합 영역을 포함할 수 있다.
표시 장치는 상기 기판의 하면 상에, 또는 상기 제2 전극의 상면 상에 배치된 압력 센싱 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 일반 표시 화소, 상기 일반 표시 화소보다 최대 휘도가 큰 부스트 표시 화소, 및 수광 화소를 포함하는 표시 유닛, 압력 센서를 포함하는 센서 유닛, 및 제어 유닛을 포함하되, 상기 제어 유닛은 상기 일반 표시 화소와 상기 부스트 표시 화소의 발광 여부 및 발광량을 제어하는 발광 구동부, 상기 수광 화소로부터 전기적 신호를 제공받아 수광 데이터를 결정하는 수광 데이터 결정부, 상기 구광 데이터를 이용하여 맥파 신호를 생성하는 맥파 신호 생성부, 상기 압력 센서로부터 전기적 신호를 제공받아 압력 데이터를 결정하는 압력 데이터 결정부, 및 상기 맥파 신호와 상기 압력 데이터를 이용하여 혈압을 측정하는 혈압 측정부를 포함한다.
혈압 측정 모드에서 상기 발광 구동부는 상기 부스트 표시 화소가 최대 휘도로 발광하도록 조절할 수 있다.
일반 표시 모드에서 상기 발광 구동부는 상기 일반 표시 화소에 대해 해당 계조에 맞추어 발광량을 조절할 수 있다.
상기 일반 표시 모드에서 상기 발광 구동부는 상기 부스트 표시 화소의 위치의 계조 데이터에 맞추어 상기 부스트 표시 화소의 발광량을 조절할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 복잡한 구성의 추가 없이 표시 장치에 혈압 측정 모듈을 일체화시킬 수 있다. 또, 일반 표시 화소보다 최대 휘도가 큰 부스트 표시 화소를 도입함으로써, 수광 소자의 신호 대 잡음비를 높일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.
도 3는 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시예들에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치의 발광 및 수광 동작을 통해 혈압을 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 9(a)는 가압 시간에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 9(b)는 가압 시간에 따른 압력 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9(c)는 압력에 대한 맥파 신호의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 10은 다양한 표시 화소에서의 전류량과 휘도 관계를 나타낸 그래프이다.
도 11은 일 실시예에 따른 표시층의 화소들의 배치도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 제1 일반 활성 영역과 부스트 활성 영역의 평면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 제1 일반 활성 영역과 부스트 활성 영역의 평면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 제1 일반 활성 영역과 부스트 활성 영역의 평면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 제1 일반 표시 화소와 부스트 표시 화소의 단면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 제1 일반 표시 화소와 부스트 표시 화소의 단면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 제1 일반 표시 화소와 부스트 표시 화소의 단면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광 화소의 회로도이다.
도 19는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광 화소의 회로도이다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광 화소의 회로도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광 화소의 예시적인 단면도이다.
도 22는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 23은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 24는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 25는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 26은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다른 형태로 구현될 수도 있다. 즉, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(10)는 동영상이나 정지영상을 표시한다. 표시 장치(10)의 예는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 스마트폰, 휴대 전화기, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 텔레비전, 게임기, 손목 시계형 전자 기기, 헤드 마운트 디스플레이, 퍼스널 컴퓨터의 모니터, 노트북 컴퓨터, 자동차 내비게이션, 자동차 계기판, 디지털 카메라, 캠코더, 외부 광고판, 전광판, 각종 의료 장치, 각종 검사 장치, 냉장고나 세탁기 등과 같은 표시부를 포함하는 다양한 가전 제품, 사물 인터넷 장치 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 영역(DPA)과 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DPA)은 직사각형의 평면 형상을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 정사각형, 마름모, 원형, 타원형 등과 같은 다양한 평면 형상을 가질 수도 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)의 주변에 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)을 전부 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DPA)에 신호를 인가하거나, 표시 영역(DPA)에서 검출된 신호를 전달하는 신호 배선이 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(10)의 베젤 영역에 상응할 수 있다. 도면에서는 직사각형 형상의 표시 영역(DPA)의 모든 변 주변에 비표시 영역(NDA)이 배치된 경우를 예시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 일부의 변 주변에는 비표시 영역(NDA)이 배치되지 않을 수도 있고, 비표시 영역(NDA)이 표시 영역(DPA)의 배면으로 절곡되어 표시 영역(DPA)과 두께 방향으로 중첩하는 것과 같은 방식으로 평면도상 비표시 영역(NDA)이 생략되어 보일 수도 있다.
표시 장치(10)는 화면을 구성하는 빛을 제공하는 표시 패널(100)을 포함할 수 있다. 표시 패널(100)의 예는 유기 발광 표시 패널(OLED), 무기 발광 표시 패널(inorganic EL), 퀀텀닷 발광 표시 패널(QED), 마이크로 LED 표시 패널(micro-LED), 나노 LED 표시 패널(nano-LED), 플라즈마 표시 패널(PDP), 전계 방출 표시 패널(FED), 음극선 표시 패널(CRT)등의 자발광 표시 패널 뿐만 아니라, 액정 표시 패널(LCD), 전기 영동 표시 패널(EPD) 등의 수광 표시 패널을 포함할 수 있다. 이하에서는 표시 패널(100)로서 유기 발광 표시 패널을 예로 하여 설명하며, 특별한 구분을 요하지 않는 이상 실시예에 적용된 유기 발광 표시 패널을 단순히 표시 패널(100)로 약칭할 것이다. 그러나, 실시예가 유기 발광 표시 패널에 제한되는 것은 아니고, 기술적 사상을 공유하는 범위 내에서 상기 열거된 또는 본 기술분야에 알려진 다른 표시 패널이 적용될 수도 있다.
표시 패널(100)이 외부로 빛을 제공하는 방향은 표시 패널(100)의 두께 방향이다. 표시 패널(100)은 빛을 제공하는 방향에 따라 전면 표시 패널, 배면 표시 패널 및 양면 표시 패널로 구분될 수 있다. 여기서, "전면"은 표시 패널(100)의 기판(110)에 대해 빛을 제공하는 소자, 예컨대 발광 소자가 위치하는 방향이고, "배면"은 기판(110)에 대해 발광 소자가 위치하는 방향의 반대 방향을 의미한다.
전면 표시 패널은 두께 방향 일측(도면에서 상부 방향)으로 빛을 제공하며, 사용자는 표시 패널(100)의 상면 상에서 표시 패널(100)이 표시하는 화면을 볼 수 있다. 배면 표시 패널의 경우, 두께 방향 타측(도면에서 하부 방향)으로 빛을 제공하며, 사용자는 표시 패널(100)의 하면 상에서 표시 패널(100)이 표시하는 화면을 볼 수 있다. 전면 표시 패널의 경우, 화면을 표시하는 빛은 기판(110)이 위치하는 영역을 통과하지 않지만, 배면 표시 패널의 경우 화면을 표시하는 빛은 기판(110)이 위치하는 영역을 통과하여 출사된다. 양면 표시 패널의 경우, 발광 소자에서 제공된 빛은 표시 패널(100)의 상면과 하면 모두를 통해 시인된다. 도면에 예시된 표시 패널(100)은 전면 표시 패널에 관한 것이지만, 실시예가 그에 제한되는 것은 아니다.
표시 장치(10)는 표시 패널(100) 상부에 배치된 윈도우 부재(200) 및 표시 패널(100) 하부에 배치된 커버 부재(300)를 더 포함할 수 있다. 윈도우 부재(200)와 커버 부재(300)는 평면도상 표시 패널(100)보다 더 큰 크기를 가질 수 있다.
윈도우 부재(200)는 표시 패널(100)이 빛을 제공하는 상면 상에 배치된다. 윈도우 부재(200)는 표시 패널(100)을 보호하는 한편, 투명한 물질로 이루어져 표시 패널(100)로부터 방출된 빛을 상측 방향으로 전달한다. 윈도우 부재(200)는 예를 들어, 강화 유리, 초박막 강화 유리, 투명 플라스틱 등을 윈도우 기재(210)로서 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
윈도우 부재(200)는 윈도우 기재(210) 상에 배치된 인쇄층(220)을 더 포함할 수 있다. 인쇄층(220)은 컬러 색상 또는 블랙, 그레이, 화이트 등과 같은 무채색을 띨 수 있다. 인쇄층(220)은 빛을 차단하므로, 주로 비표시 영역(NDA)에 배치된다. 평면도상 표시 장치(10)의 비표시 영역(NDA)의 경계의 전부 또는 적어도 일부는 인쇄층(220)에 의해 정의될 수 있다.
커버 부재(300)는 표시 패널(100)의 하부로부터 표시 패널(100)을 보호한다. 커버 부재(300)는 바닥부(310)와 바닥부(310)의 테두리 상에 배치된 측벽부(320)를 포함할 수 있다. 바닥부(310)와 측벽부(320)에 의해 정의된 공간은 표시 패널(100)을 수용하는 수용 공간으로 사용될 수 있다. 표시 패널(100)과 커버 부재(300) 사이에는 집적 회로를 포함하는 인쇄회로기판이나 배터리 등이 배치될 수 있다.
커버 부재(300)는 윈도우 부재(200)와 함께 표시 장치(10)의 외관을 이룰 수 있다. 전면 표시 장치(10)에서 커버 부재(300)의 위치는 표시 화면을 구성하는 빛의 제공 방향과 무관하므로, 커버 부재(300)는 윈도우 부재(200)와는 다르게 불투명 물질로 이루어지더라도 무방하다. 커버 부재(300)는 금속 물질이나 플라스틱 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 커버 부재(300)의 측벽부(320)는 윈도우 부재(200)의 하면 또는 측면에 결합층(400)을 통해 부착되어 결합할 수 있다. 이 경우, 상호 부착된 윈도우 부재(200)와 커버 부재(300) 내부에 표시 패널(100)이 완전히 수용되며, 표시 장치(10)의 외관은 커버 부재(300), 윈도우 부재(200) 및/또는 결합층(400)에 의해 정의될 수 있다. 결합층(400)은 점착 테이프, 점착 수지, 경화 수지 등을 포함할 수 있으며, 경우에 따라 방수 테이프 및/또는 방수용 수지가 적용됨으로써, 표시 장치(10)에 방수 기능을 부여할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 다른 실시예로서 커버 부재(300)와 윈도우 부재(200) 사이에 몰드 프레임이 더 배치될 수도 있다.
도 3는 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치는 표시 유닛(DPU), 센싱 유닛(SNU) 및 제어 유닛(CTU)을 포함할 수 있다.
표시 유닛(DPU)은 표시 화소부(DPU_1, DPU_2) 및 수광부(DPU_3)를 포함한다.
표시 화소부는 복수의 일반 표시 화소를 포함하는 일반 표시 화소부(DPU_1)와 적어도 하나의 부스트 표시 화소를 포함하는 부스트 표시 화소부(DPU_2)를 포함한다. 부스트 표시 화소는 일반 표시 화소에 비해 더 큰 최대 휘도를 갖는다. 상대적으로 더 큰 최대 휘도를 갖는 부스트 표시 화소는 일반 표시 화소와 함께 화면을 표시하는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 수광부(DPU_3)에 입사하는 광량을 증가시켜 수광부(DPU_3)를 통한 센싱 정밀도를 증가시키는 역할을 한다. 여기서, 화소의 최대 휘도는 발광 다이오드를 기준으로 한 이론적인 최대 휘도가 아니라, 화소 회로에 연결되어 정상적인 구동 조건에서 구동되는 동안 발광할 수 있는 실질적인 최대 휘도를 의미한다.
수광부(DPU_3)는 적어도 하나의 단위 수광 유닛을 포함한다. 단위 수광 유닛은 평면도상 일반 표시 화소 및/또는 부스트 표시 화소 사이에 위치하며, 표시 화소부(DPU_1, DPU_2)의 출광 방향과 반대 방향으로 입사하는 빛을 수광하고, 그 광량을 반영한 전기적 데이터를 생성한다.
표시 유닛(DPU)의 표시 화소부(DPU_1, DPU_2)와 수광부(DPU_3)는 모두 표시 패널(100) 내에 통합되어 배치될 수 있다.
표시 유닛(DPU)의 표시 화소부(DPU_1, DPU_2)가 일반 표시 화소 뿐만 아니라, 부스토 표시 화소를 포함하면, 혈압 측정을 위한 추가적인 광원의 도입을 생략할 수 있다. 또한, 표시 유닛(DPU)의 부스트 표시 화소가 수광부(DPU_3)와 함께 표시 패널(100) 내에 통합되어 배치되면, 수광부(DPU_3)에 입사되는 광 경로의 길이를 감소시켜 수광량을 증가시킬 수 있다. 아울러, 표시 화소부(DPU_1, DPU_2)의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광부(DPU_3)의 수광 화소를 회로층 상에 배치하면, 회로층을 공유할 수 있을 뿐만 아니라 각 화소의 다이오드를 구성하는 층들을 공유할 수 있어 제조 효율이 개선될 수 있다. 이러한, 일반 표시 화소부(DPU_1)의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소부(DPU_2)의 부스트 표시 화소 및 수광부(DPU_3)의 수광 화소의 구조에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.
센싱 유닛(SNU)은 터치 센서(SNU_1)와 압력 센서(SNU_2)를 포함할 수 있다. 터치 센서(SNU_1)는 사용자의 터치 입력을 센싱하며, 압력 센서(SNU_2)는 표시 장치(10)에 인가되는 압력의 크기를 센싱하는 역할을 한다.
터치 센서(SNU_1) 및 압력 센서(SNU_2)는 각각 하나 이상의 층의 형태로 제공되어 표시 패널(100) 내에 일체화되거나, 표시 패널(100)과 별도의 필름이나 패널 형태로 제공되어 표시 패널(100)에 부착될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 터치 센서(SNU_1)와 압력 센서(SNU_2)는 하나의 부재로 통합되어 제공될 수도 있고, 하나의 센싱층이 터치 센서(SNU_1)와 압력 센서(SNU_2)의 역할을 모두 수행할 수도 있다.
제어 유닛(CTU)은 표시 유닛(DPU)과 센싱 유닛(SNU)을 구동하고 제어하는 역할을 한다. 또한, 제어 유닛(CTU)은 표시 유닛(DPU) 및/또는 센싱 유닛(SNU)으로부터 센싱된 정보를 제공받아 이를 해석하며, 센싱 결과를 데이터화하여 표시 유닛(DPU)에 제공함으로써, 표시 유닛(DPU)을 통해 센싱 결과가 화면으로 표시되도록 할 수 있다.
제어 유닛(CTU)은 하나 이상의 집적 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(CTU)은 하나 이상의 집적 회로 칩으로 제공될 수 있다. 제어 유닛(CTU)은 표시 패널(100) 및/또는 센서들과 배선을 통해 전기적으로 연결되거나, 통신망을 통해 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 제어 유닛(CTU)의 적어도 일부는 구동칩의 형태로 표시 패널(100) 상에 직접 부착될 수 있다.
이하에서, 다양한 실시예들에 따른 표시 장치의 개략적인 단면 구조에 대해 설명한다.
도 4는 일 실시예들에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 패널(100)의 일면 상에 배치된 윈도우 부재(200), 표시 패널(100)과 윈도우 부재(200) 사이에 배치된 투명 결합층(500), 표시 패널(100)의 하면 상에서 표시 패널(100)에 부착된 압력 센싱 부재(700), 및 표시 패널(100)의 일면 상에 실장된 구동 집적 회로(600)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100) 내에는 표시 유닛(DPU)과 터치 센서(SNU_1)가 위치한다. 구체적으로, 표시 패널(100)은 기판(110), 기판(110) 상에 배치된 표시층(120) 및 표시층(120) 상에 배치된 터치층(130)을 포함한다. 표시 유닛(DPU)은 표시층(120)에 마련되고, 터치 센서(SNU_1)는 터치층(130)에 마련된다.
기판(110)은 플렉시블한 특성을 가질 수 있다. 플렉시블한 특성을 갖는 기판(110)은 휘어지거나, 벤딩되거나, 폴딩되거나, 신축할 수 있다. 예시된 것처럼, 기판(110)은 일 측부가 배면 방향으로 벤딩될 수 있다. 벤딩된 기판(110)의 단부에는 구동 집적 회로(600)와 같은 구동부가 배치될 수 있다. 구동 집적 회로(600)는 벤딩된 기판(110)의 일면 상에 실장되는 방식으로 부착될 수 있다. 구동 집적 회로(600)는 기판(110)의 일면 상에 이방성 도전 필름을 통해 부착되거나, 초음파 본딩을 통해 직접 부착될 수 있다. 이처럼, 구동부가 배치되는 영역을 기판(110)의 배면 방향으로 벤딩하면, 비표시 영역(NDA)이 줄어들 수 있다.
기판(110) 상에는 표시층(120)이 배치된다. 표시층(120)은 회로층 및 회로층 상에 배치된 발광층과 수광층을 포함할 수 있다. 회로층은 제어 유닛(CTU)로부터 구동 신호를 인가받아 발광층의 발광량과 발광 시간을 제어한다. 또한, 회로층은 수광층으로부터 생성된 전하를 제어 유닛(CTU)으로 전달한다. 제어 유닛(CTU)의 일부는 구동 집적 회로(600)의 형태로 기판(110)의 일면 상에 실장되어 있을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
표시층(120) 상부에는 터치층(130)이 배치된다. 터치층(130)은 사용자 등의 터치 입력을 인식하는 역할을 한다. 터치층(130)은 표시층(120)의 빛 방출 경로 상에 위치하므로, 표시 화면을 가리거나 휘도가 저하하는 것을 방지하기 위해 어느 정도의 투명도를 가질 수 있다.
터치층(130)은 하나 이상의 터치 전극을 포함하며, 하나 이상의 절연막을 더 포함할 수 있다. 터치 전극은 도전성 물질을 포함한다. 터치 전극의 도전성 물질은 알루미늄, 티탄, 마그네슘 등과 같은 불투명한 저저항 금속이나, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 도전성 산화물, 또는 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그라핀 등과 같은 기타 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 터치 전극이 불투명한 물질을 포함하는 경우, 불투명한 물질들은 메쉬 형상으로 배열됨으로써, 터치 전극층 전체의 투명성을 확보할 수 있다. 터치 전극이 투명한 물질로 이루어지는 경우, 마름모 형상과 같은 면형 형상으로 이루어질 수 있다. 그러나, 터치 전극의 구성 물질이나 형상이 위에 예시된 바에 의해 제한되는 것은 아니다.
마찬가지 관점에서, 터치층(130)의 절연막으로는 투명한 절연 물질이 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 터치 전극은 표시층(120) 상부에 직접 형성될 수 있다. 여기서, "터치 전극이 표시층(120) 상부에 직접 형성"된다는 것은 터치 전극이 접착층을 개재하지 않고 표시층(120) 상에 배치됨을 의미하는 것으로, 표시층(120)의 바로 위에 형성되는 것 뿐만 아니라, 표시층(120)과 터치 전극 사이에 절연막 등과 같은 다른 층이 개재된 경우도 포함한다.
터치층(130) 상부에는 투명 결합층(500)이 배치되며, 투명 결합층(500) 상부에는 윈도우 부재(200)가 배치된다. 윈도우 부재(200)는 투명 결합층(500)을 매개로 하여 표시 패널(100)과 결합할 수 있다. 투명 결합층(500)으로는, OCA(Optically Clear Adhesive), OCR(Optically Clear Resin) 등으로 알려진 광학 투명 물질들이 적용될 수 있지만, 투명도가 어느 정도 확보되는 결합층이라면 일반적인 PSA(Pressure Sensitive Adhesive), 접착제나 기타 수지 등도 적용가능하다.
압력 센싱 부재(700)는 압력 센서(SNU_2)를 포함한다. 압력 센서(SNU_2)는 하나 이상의 압력 센싱 전극을 포함하며, 절연막을 더 포함할 수 있다. 압력 센서(SNU_2)는 예를 들어, 포스 센서, 스트레인 게이지, 갭 커패시터의 형태로 제공될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
압력 센싱 부재(700)는 표시 패널(100)의 하면 상에 배치된다. 압력 센싱 부재(700)는 표시 장치(10)에 가해지는 압력을 센싱하는 역할을 한다. 사용자 등이 표시 장치(10)의 최상면(예컨대, 윈도우 부재(200)의 상면)을 터치할 때, 터치 입력에 따른 터치 좌표는 터치층(130)에 의해 센싱되고, 터치 입력의 가압력은 압력 센싱 부재(700)에 의해 센싱될 수 있다. 압력 센싱 부재(700)에 의해 센싱된 압력은 터치 입력과 함께 사용자 입력의 한 종류로 활용될 수 있다. 또한, 표시 유닛(DPU)의 수광부(DPU_3)와 함께 사용자의 혈압을 측정하는 데에도 활용될 수 있다. 압력 센싱 부재(700)와 수광부(DPU_3)를 이용하여 사용자의 혈압을 측정하는 방법에 대해허는 후술하기로 한다.
압력 센싱 부재(700)는 패널이나 필름 형태로 제공될 수 있으며, PSA 등과 같은 결합층을 통해 표시 패널(100)의 하면 상에 부착될 수 있다. 본 실시예의 경우, 압력 센싱 부재(700)는 표시층(120)의 빛 방출 경로 상에 위치하지 않으므로 불투명하더라도 무방하다.
표시 장치(10)는 완충 부재(800)를 더 포함할 수 있다. 완충 부재(800)는 탄성을 가져 외부에서 인가되는 충격을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 완충 부재(800)에 의해 외부 충격이 흡수됨으로써, 표시 장치(10)를 구성하는 각 부재의 파손이 방지될 수 있다. 완충 부재(800)는 압력 센싱 부재(700)의 하면 상에 부착될 수 있다. 완충 부재(800)는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 폴리우레탄을 포함하여 이루어질 수 있고, 필름의 형태로 제공될 수 있다.
다른 실시예로서, 완충 부재(800)와 압력 센싱 부재(700)의 상대적인 위치가 바뀔 수도 있다. 구체적으로, 완충 부재(800)가 표시 패널(100)의 하면 상에 부착되고, 완충 부재(800)의 하면 상에 압력 센싱 부재(700)가 부착될 수 있다. 그러나, 이러한 실시예의 경우, 윈도우 부재(200)의 상면을 통해 이루어지는 사용자의 가압 이벤트가 완충 부재(800)에 의해 흡수되기 때문에, 정밀한 가압력 검출에 불리하다. 뿐만 아니라, 표시 패널(100)의 기판(110)이 플렉시블한 특성을 가질 경우, 기판(110)의 형상을 유지하고, 강도를 보조하기 위한 지지 부재(도 5의 '810' 참조)가 필요한데, 탄성을 갖는 완충 부재(800)만으로는 이러한 역할을 수행하기 쉽지 않을 수 있다. 이를 보완하기 위해 표시 패널(100)의 하면에 추가적인 지지 부재를 부착하는 경우 표시 장치(10)의 전체 두께가 늘어날 뿐만 아니라, 정밀한 가압력 검출을 더 어려워질 수 있다.
반면, 도 4의 실시예와 같이 압력 센싱 부재(700)가 표시 패널(100)과 완충 부재(800) 사이에 개재되면, 윈도우 부재(200)의 상면으로부터 가압력이 전달되는 경로 상에 완충 부재(800)가 배치되지 않으므로, 완충 부재(800)가 개입된 경우보다 정확한 압력 검출이 용이해질 수 있다. 또, 압력 센싱 부재(700)는 완충 부재(800)에 비해 더 낮은 탄성을 갖고, 더 높은 경도 및 기계적 강도를 가질 수 있다. 압력 센싱 부재(700)가 약 30um 내외의 두께를 가질 경우, 추가적인 지지 부재 없이도 플렉시블한 기판(110)의 형상 유지를 보조할 수 있다. 따라서, 추가적인 지지 부재의 도입에 따른 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 표시 장치(10)의 두께를 감소시킬 수 있고, 압력 검출의 정확도를 높일 수 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예의 경우 압력 센싱 부재(700)가 표시 패널(100)의 상면 상에 배치된 점에서 도 4의 실시예와 상이하다. 또한, 표시 패널(100)의 하면과 완충 부재(800) 사이에 지지 부재(810)가 배치된 점도 도 4의 실시예와 다른 점이다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(11)의 압력 센싱 부재(700)는 표시 패널(100)과 윈도우 부재(200) 사이에 배치된다. 압력 센싱 부재(700)는 표시 패널(100)의 터치층(130) 상에 배치된다. 압력 센싱 부재(700) 상부에는 투명 결합층(500)과 윈도우 부재(200)가 배치된다.
압력 센싱 부재(700)는 패널이나 필름의 형태로 제공될 수도 있고, 압력 센싱층의 형태로 제공될 수도 있다. 압력 센싱 부재(700)가 패널, 필름 등으로 제공되는 경우, 압력 센싱 부재(700)는 OCA 등과 같은 투명 결합층(미도시)을 매개로 하여 표시 패널(100) 상에 부착될 수 있다.
압력 센싱 부재(700)가 압력 센싱층으로 제공되는 경우, 압력 센싱층의 압력 센싱 전극은 터치층(130) 상부에 직접 형성될 수 있다. 이 경우, 압력 센싱 부재(700)는 표시층(120) 및 터치층(130)과 함께 표시 패널(100) 내에 내재화될 수 있다.
이처럼, 본 실시예에서는 압력 센싱 부재(700)가 표시층(120)의 빛 방출 경로 상에 위치한다. 따라서, 압력 센싱 부재(700)는 표시 화면을 가리거나 휘도가 저하하는 것을 방지하기 위해 어느 정도의 투명도를 가질 필요가 있다. 이를 위해 압력 센싱 부재(700)의 압력 센싱 전극은 터치 전극에 포함된 물질로 전술한 투명한 도전성 물질을 포함하여 이루어지거나, 메쉬 형상으로 배열된 저저항 금속을 포함할 수 있다. 그러나, 압력 센싱 전극의 물질이 위 예시에 제한되는 것은 아니다.
표시 패널(100)의 하면 상에는 도 4의 실시예와 마찬가지로 완충 부재(800)가 배치되며, 표시 패널(100) 하면과 완충 부재(800) 사이에는 지지 부재(810)가 더 배치될 수 있다. 지지 부재(810)는 플렉시블한 특성을 갖는 기판(110)의 강도를 지지하는 역할을 할 수 있다. 지지 부재(810)는 PET(polyethylene terepthalate), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate) 등과 같은 고분자 필름을 포함할 수 있다. 아울러, 지지 부재(810)는 방열층, 전자파 차폐층 및/또는 광차단층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 압력 센싱 부재(700)가 표시 패널(100) 상부에 위치함에 따라 윈도우 부재(200)를 통한 압력 전달 경로가 짧아질 수 있다. 따라서, 압력 센싱 감도가 개선될 수 있다.
본 실시예의 변형예로서, 압력 센싱 부재(700)가 표시층(120)과 터치층(130)(또는 필름이나 패널 타입의 터치 센서) 사이에 배치될 수도 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(12)는 터치층과 압력 센싱층이 통합된 터치/압력 센싱층(135)을 구비하는 점에서 도 5의 실시예와 차이가 있다. 터치/압력 센싱층(135)은 터치 전극 뿐만 아니라 압력 센싱 전극을 포함한다. 터치/압력 센싱층(135) 내에서 터치 전극과 압력 센싱 전극은 두께 방향으로 비중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 터치 전극이 압력 센싱 전극의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 터치 전극과 압력 센싱 전극은 평면도상 서로 구분되지만, 각 전극과 배선을 구성하는 하나 이상의 도전층이 공유될 수 있다. 예를 들어, 압력 센성 전극은 터치 전극 또는 터치 전극의 배선을 이루는 도전층과 동일한 층에 위치하는 도전층으로 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 압력 센싱 전극의 배선 또한 터치 전극 또는 터치 전극의 배선을 이루는 도전층과 동일한 층에 위치하는 도전층으로 이루어질 수 있다.
본 실시예의 경우, 터치층과 압력 센싱층이 통합되어 있으므로 표시 장치의 두께를 감소시킬 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 7의 실시예는 표시 장치(13)의 표시 패널이 경성(rigid)의 제1 기판(111)을 포함할 수 있음을 예시한다.
도 7을 참조하면, 표시 패널은 유리와 같은 경성 물질로 이루어진 제1 기판(111)을 포함하며, 제1 기판(111) 상에 표시층(120)이 배치된다. 표시층(120) 상에는 유리와 같은 경성 물질로 이루어진 제2 기판(112)이 배치된다. 제2 기판(112)은 제1 기판(111)과 대향하며, 테두리 부위에서 실링 부재(115)를 통해 제1 기판(111)과 결합한다. 제1 기판(111)의 일측 단부는 제2 기판(112)의 일측 단부로부터 외측으로 돌출하며, 돌출된 제1 기판(111)의 일면 상에는 구동 집적 회로(600)가 실장될 수 있다.
터치층(130)은 제2 기판(112)의 일면 상에 제공되고, 터치층(130) 상부에 투명 결합층(500) 및 윈도우 부재(200)가 순차 적층된다.
압력 센싱 부재(700)는 제1 기판(111)의 하면에 부착되고, 압력 센싱 부재(700) 하면 상에 완충 부재(800)가 배치될 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 본 실시예의 변형예로서 압력 센싱 부재(700)가 도 5의 실시예처럼 표시 패널의 상부에 배치될 수도 있고, 도 6의 실시예처럼 터치층(130)과 통합될 수도 있음은 물론이다.
이상에서 설명한 다양한 실시예들에 따른 표시 장치(10, 11, 12, 13)는 화면의 표시 뿐만 아니라, 터치 입력의 감지와 압력 측정에 유용하다. 또한, 표시 패널(100)의 표시층(120)은 표시 화소부(DPU_1, DPU_2)와 수광부(DPU_3)를 포함하므로 사용자의 지문을 인식하는 데에도 활용할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 윈도우 부재(200) 상에 손가락을 터치하면, 표시 화소부(DPU_1, DPU_2)로부터 출사된 빛이 손가락으로부터 반사되어 수광부(DPU_3)에 입사한다. 지문의 융과 골은 반사율이 상이하므로, 수광부(DPU_3)의 각 단위 수광 유닛에 입사한 광량을 토대로 지문 형상을 추정할 수 있다.
뿐만 아니라, 상술한 실시예들에 따른 표시 장치(10, 11, 12, 13)는 사용자의 혈압을 측정하는 데에도 사용될 수 있다. 이하에서, 표시 장치를 이용하여 혈압을 측정하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치의 발광 및 수광 동작을 통해 혈압을 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 9(a)는 가압 시간에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다. 도 9(b)는 가압 시간에 따른 압력 변화를 나타낸 그래프이다. 도 9(c)는 압력에 대한 맥파 신호의 관계를 나타낸 그래프이다.
먼저, 도 8을 참조하면, 도 8은 3개의 일반 표시 화소(NPX)와, 1개의 부스트 표시 화소(BPX)와, 1개의 단위 수광 유닛을 도시한다. 단위 수광 유닛은 표시 화소부(DPU_1, DPU_2)의 표시 화소들(NPX, BPX)과 유사한 구조 및 적층 구조를 갖는다. 본 명세서에서는 설명의 편의상 단위 수광 유닛 대신에 수광 화소(APX)라는 용어가 사용되는 경우가 있으며, 수광 화소(APX)는 단위 수광 유닛과 동일한 부재를 지칭한다.
예시된 3개의 일반 표시 화소(NPX)는 각각 서로 다른 색상의 빛을 발광한다. 예를 들어, 제1 일반 표시 화소(NPX_R)는 적색광을, 제2 일반 표시 화소(NPX_G)는 녹색광을, 제3 일반 표시 화소(NPX_B)는 청색광을 발광한다. 이들 제1 내지 제3 일반 표시 화소(NPX_R, NPX_G, NPX_B)들은 각각 복수개가 마련되며 평면도상 행렬 방향으로 교대 배열되며, 인접한 일반 표시 화소(NPX)들이 방출하는 복수의 색상의 빛이 합쳐져 다양한 컬러를 표현한다(도 11의 'DOT' 참조).
부스트 표시 화소(BPX) 또한 특정 파장의 빛을 발광한다. 부스트 표시 화소(BPX)가 발광하는 빛의 파장은 청색의 파장보다 길며, 녹색의 파장 이상이다. 예를 들어, 부스트 표시 화소(BPX)는 녹색광을 발광하거나, 적색광을 발광하거나, 또는 적외선광을 발광할 수 있다. 부스트 표시 화소(BPX)가 녹색이나 적색과 같이 일반 표시 화소(NPX)와 동일 계통의 색상의 빛을 발광하는 경우, 부스트 표시 화소(BPX)가 발광하는 빛의 파장과 동일 계통 색상의 일반 표시 화소(NPX)가 발광하는 빛의 파장이 동일할 수 있지만, 상이할 수도 있다.
부스트 표시 화소(BPX)가 복수인 경우, 모든 부스트 표시 화소(BPX)가 동일한 색상을 발광할 수 있다. 다른 예로, 적색 발광 부스트 표시 화소(BPX)와 녹색 발광 부스트 표시 화소(BPX)와 같이, 부스트 표시 화소(BPX)들은 2 이상의 색상을 발광하는 서로 다른 색상의 부스트 표시 화소(BPX)를 포함할 수도 있다.
부스트 표시 화소(BPX)가 발광하는 최대 휘도는 상술한 바와 같이 일반 표시 화소(NPX)보다 크다. 부스트 표시 화소(BPX)에서 발광하는 빛은 후술하는 바와 같이 수광 화소(APX)를 통한 광 센싱에 활용된다. 또한, 부스트 표시 화소(BPX)에서 발광하는 빛은 일반 표시 화소(NPX)와 함께 화면을 표시하는 데에도 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 센싱 전용으로 사용될 수도 있다.
수광 화소(APX)는 부스트 표시 화소(BPX)에 인접 배치되며 표시 화소들(NPX, BPX)과 유사한 적층 구조를 갖는다. 수광 화소(APX)는 부스트 표시 화소(BPX)에 인접하도록 배치될 수 있다. 수광 화소(APX)는 수광된 빛의 광량을 전기적 신호로 변환한다.
수광 화소(APX)에 수광되는 빛은 부스트 표시 화소(BPX)로부터 유래한 빛, 일반 표시 화소(NPX)로부터 유래한 빛 및/또는 표시 화소(NPX, BPX)와 무관하게 외부로부터 입사한 빛(외광)을 포함할 수 있다. 혈압 측정이나 지문 센싱의 과정에서는 사용자가 손가락(OBJ)을 윈도우 부재(200)의 상면에 근접 배치하므로, 외광의 영향은 제한적이며, 수광 화소(APX)에 입사하는 빛은 주로 표시 화소(NPX, BPX)로부터 유래한다. 이중, 부스트 표시 화소(BPX)는 수광 화소(APX)에 인접 배치되어 있고 그 휘도도 일반 표시 화소(NPX)에 비해 더 크므로, 부스트 표시 화소(BPX)로부터 발광되어 사용자 손가락(OBJ)으로부터 반사한 빛의 양이 수광 화소(APX)의 수광량을 결정하는데 주도적이고 지배적인 역할을 할 수 있다.
표시 화소(NPX, BPX)와 수광 화소(APX)는 각각 제1 전극(AN0), 제2 전극(CAT) 및 제1 전극(ANO)과 제2 전극(CAT) 사이에 개재된 활성층(NEML, BEML, LEC)(또는 중간층)을 포함한다. 제1 전극(ANO), 활성층(NEML, BEML, LEC) 및 제2 전극(CAT)은 다이오드를 구성한다.
각 표시 화소(NPX, BPX)와 수광 화소(APX)의 제1 전극(ANO)은 서로 분리되어 있다. 제2 전극(CAT)은 각 표시 화소(NPX, BPX)와 수광 화소(APX)들에 공통적으로 연결된 공통 전극일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 일반 표시 화소(NPX_R)의 활성층(NEML_R)을 적색 발광층이고, 제2 일반 표시 화소(NPX_G)의 활성층(NEML_G)은 녹색 발광층이고, 제3 일반 표시 화소(NPX_B)의 활성층(NEML_B)은 청색 발광층이고, 부스트 표시 화소(BPX)의 활성층(BEML)은 적색 발광층이다. 수광 화소(APX)의 활성층(LEC)은 광전 변환층이다.
각 화소들(NPX, BPX, APX)의 제1 전극(ANO)은 회로층(121) 상에 배치된다. 각 화소들(NPX, BPX, APX) 사이에는 뱅크층(BNK)이 마련되어 화소들(NPX, BPX, APX)을 구획할 수 있다.
회로층(121)에는 각 화소들(NPX, BPX, APX)을 구동하는 화소 회로(CUI)들이 배치된다. 각 화소 회로(CUI)는 각 화소들(NPX, BPX, APX)의 제1 전극(ANO)에 연결된다. 각 화소 회로(CUI)는 트랜지스터를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 일반 표시 화소(NPX_R, NPX_G, NPX_B)의 제1 전극(ANO)에 연결된 화소 회로(CUI)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 부스트 표시 화소(BPX)의 제1 전극(ANO)에 연결된 화소 회로(CUI)는 일반 표시 화소(NPX)의 제1 전극(ANO)에 연결된 화소 회로(CUI)와 동일할 수도 있지만, 다른 구조를 가질 수도 있고 그보다 더 적은 수의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 수광 화소(APX)의 제1 전극(ANO)에 연결된 화소 회로(CUI)는 일반 표시 화소(NPX) 및 부스트 표시 화소(BPX)의 제1 전극(ANO)에 연결된 화소 회로(CUI)와 다른 구조를 가질 수 있다. 수광 화소(APX)의 제1 전극(ANO)에 연결된 화소 회로(CUI)에 포함된 트랜지스터의 수는 일반 표시 화소(NPX)의 제1 전극(ANO)에 연결된 화소 회로(CUI)의 트랜지스터의 수보다 적을 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
일반 표시 화소(NPX), 부스트 표시 화소(BPX), 수광 화소(APX)를 구동하는 화소 회로(CUI)가 서로 다른 구조를 갖더라도, 화소 회로(CUI)에 포함된 트랜지스터의 각 층들은 동일한 물질층으로 공유될 수 있다. 따라서, 화소 회로(CUI)의 트랜지스터들은 그 기능과 무관하게 실질적으로 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 회로층(121)의 화소 회로(CUI)는 폴리실리콘을 반도체층으로 이용하는 PMOS 타입의 트랜지스터와 산화물 반도체를 반도체층으로 이용하는 NMOS 타입의 트랜지스터를 모두 포함할 수도 있다.
제어 유닛(CTU)은 발광 구동부(EMD), 압력 데이터 결정부(PDD), 수광 데이터 결정부(ADD), 맥파 신호 생성부(PPG) 및 혈압 측정부(BPD)를 포함할 수 있다.
발광 구동부(EMD)는 화소 회로(CUI)를 통해 일반 표시 화소(NPX) 및/또는 부스트 표시 화소(BPX)의 발광 여부 및 발광량을 제어한다. 일반 표시 모드에서, 발광 구동부(EMD)는 일반 표시 화소(NPX)에 대해 해당 계조에 맞추어 발광량을 조절한다. 발광 구동부(EMD)는 일반 표시 모드에서는 부스트 표시 화소(BPX)을 발광하지 않도록 제어할 수도 있지만, 해당 위치의 계조 데이터에 맞추어 부스트 표시 화소(BPX)의 발광량을 조절할 수도 있다. 혈압 측정 모드에서, 발광 구동부(EMD)는 부스트 표시 화소(BPX)가 최대 휘도로 발광하도록 조절한다. 이때, 일반 표시 화소(NPX)는 해당 계조에 맞추어 발광량이 조절될 수도 있고, 마찬가지로 최대 휘도로 발광하도록 조절될 수도 있다.
압력 데이터 결정부(PDD)는 압력 센싱 부재(700)로부터 전달된 전기적 신호를 통해 가해진 압력의 크기에 관한 압력 데이터를 결정한다.
수광 데이터 결정부(ADD)는 수광 화소(APX)로부터 전달된 전기적 신호를 통해 해당 수광 화소(APX)에 수집된 광량에 관한 수광 데이터를 결정한다.
맥파 신호 생성부(PPG)는 수광 데이터를 제공받아, 광용적 맥파(photoplethysmography, PPG) 신호를 생성한다. 광용적 맥파 신호는 말초 부위에서 심장 박동에 따른 혈관 용적 변화를 나타내는 파형으로서, 수광 데이터를 통해 생성될 수 있다.
도 8 및 도 9(a)를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면, 심장의 수축기에는 심장의 좌심실에서 박출되는 혈액이 말초 조직으로 이동되어 동맥 쪽의 혈액 부피가 증가하게 된다. 또한, 심장의 수축기에는 적혈구가 말초 조직에 더 많은 산소 헤모글로빈을 운반하게 된다. 심장의 이완기에는 말초 조직으로부터 심장 쪽으로 부분적인 혈액의 흡입이 있다. 이때, 표시 화소로부터 발광한 빛이 말초 혈관에 조사되면, 조사된 빛은 말초 조직에 의해 흡수될 수 있다. 광흡수도는 혈구혈장비율(hematocrit)과 혈액의 부피에 종속적이다. 광흡수도는 심장의 수축기에 최대값을 가지고, 심장의 이완기에 최소값을 가질 수 있다. 광흡수도는 수광 화소(APX)에 입사되는 광량과 반비례 관계에 있으므로, 수광 화소(APX)에 입사되는 광량의 수광 데이터를 통해 해당 시점에서의 광흡수도를 추정할 수 있고, 이를 통해 도 9a에 예시된 바와 같은 광용적 맥파 신호를 생성할 수 있다.
광용적 맥파 신호는 심장의 수축기에 광흡수도의 최대값을 반영하며, 심장의 이완기에 광 흡수도의 최소값을 반영한다. 또한, 광용적 맥파 신호는 심장 박동 주기에 따라 진동하는 현상을 보인다. 따라서, 광용적 맥파 신호는 심장 박동에 따른 혈압 변화를 반영하므로, 이를 이용하여 혈압을 측정할 수 있다.
한편, 심장 박동에 동기된 혈압을 측정하기 위해서는 광용적 맥파 신호와 함께 압력 데이터도 필요하다. 도 8 및 도 9(b)를 참조하면, 예를 들어, 사용자가 표시 장치에 손가락을 접촉시킨 후 떼어내는 과정에서, 압력 센싱 부재(700)에 인가되는 압력(접촉 압력)은 점진적으로 증가하여 최대값에 도달한 후 점진적으로 감소하는 변화를 보인다. 접촉 압력이 증가하면 혈관이 줄어들어 혈류량이 작아지거나 0이 될 수 있다. 접촉 압력이 감소하면 혈관이 확장하여 혈액이 다시 흐르기 시작한다. 접촉 압력이 더 감소하면 혈류량이 더 커진다. 수광 화소(APX)에 의해 흡수되는 광량의 변화는 혈류 변화에 비례하고, 수광 화소(APX)에는 손가락에서 흡수된 광량 만큼 차감되어 수신되므로, 수광 화소(APX)에 수광되는 광량 변화가 혈류 변화를 반영하게 된다. 따라서, 수광 화소(APX)의 수광 데이터를 통해 심방 박동에 동기된 혈량 변화의 검출이 가능한데, 혈압 측정부(BPD)는 감지된 광용적 맥파 신호의 피크들에 해당하는 시점들과 필터링된 맥파의 피크들에 해당하는 시점들의 시간 차이들에 기초하여 피검 부위의 혈압들을 추정할 수 있다(도 9(c) 참조). 추정된 혈압들 중 최대 크기를 갖는 혈압을 수축기 혈압으로, 최소 크기를 갖는 혈압을 이완기 혈압으로 추정할 수 있다. 또한, 상기 추정된 혈압들을 이용하여 평균 혈압 등 다른 혈압들도 추정할 수 있다.
한편, 정확한 혈압 측정을 위해서는 수광 화소(APX)에 보다 많은 빛이 수광되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 표시 화소(NPX, BPX)로부터 발광된 빛은 말초 조직에서 상당량 흡수되기 때문에, 수광 화소(APX)에 수광되는 광량은 발광된 광량의 일부에 불과하다. 따라서, 일반 표시 화소(NPX)에 사용되는 광량만으로는 신호 대 잡음비(SNR)가 낮아 정밀한 혈압 측정이 어려울 수 있다. 수광 화소(APX)에 인접 배치되며 상대적으로 더 큰 최대 휘도를 갖는 부스트 표시 화소(BPX)를 채용하면, 더 많은 빛을 혈압 측정의 소스로 제공할 수 있으므로, 신호 대 잡음비를 높일 수 있고, 그에 따라 혈압 측정의 정확도가 높아질 수 있다.
도 8에서 미설명 부호 '122'는 발광층과 수광층이 위치하는 영역을 나타낸다.
도 10은 다양한 표시 화소에서의 전류량과 휘도 관계를 나타낸 그래프이다.
상술한 바와 같이, 부스트 표시 화소(BPX)는 그 최대 휘도가 상대적으로 더 크다는 점에서 일반 표시 화소(NPX)와 구분된다. 표시 화소의 휘도는 발광층을 흐르는 전류량과 대체로 비례 관계를 갖는다.
도 10을 참조하면, 표시 화소들의 발광 휘도 그래프는 전이 구간(T)과 포화 구간(S)을 포함할 수 있다. 표시 화소들은 소정의 문턱 전류(ith)를 가지며, 문턱 전류(ith) 이상으로 전류가 흐르기 시작하면 전류량(i)에 따라 발광량이 증가하는 전이 구간(T)에 진입한다. 전류량(i)이 최대 실효 전류량에 다다르면 전류량(i)이 증가하더라도 발광 휘도는 유의미하게 증가하지 않는 포화 구간(S)에 진입한다. 포화 구간(S)에서 표시 화소는 이론적인 최대 발광 휘도를 가질 수 있다.
한편, 표시 화소가 갖는 발광 물질, 표시 화소의 면적 등에 따라 각 표시 화소가 갖는 문턱 전류(ith)의 크기, 전이 구간(T)의 기울기, 최대 실효 전류량 및/또는 이론적인 최대 발광 휘도값이 달라질 수 있다.
도 10은 발광 화소 A, B, C가 모두 동일한 문턱 전류(ith)를 갖는 경우를 예시한다. 도 10의 예에서, 발광 화소 A(EMX_A)는 전이 구간(EMX_A(T))에서 m1의 기울기(m1은 양수)를 가지며, i1의 전류량에서 포화 구간(EMX_A(S))에 진입하고, 이때의 최대 휘도는 L1이다. 발광 화소 B(EMX_B)는 전이 구간(EMX_B(T))에서 m1의 기울기를 가지며, i2(단, i2>i1)의 전류량에서 포화 구간(EMX_B(S))에 진입하고, 이때의 최대 휘도는 L2(단, L2>L1)이다. 발광 화소 C(EMX_C)는 전이 구간(EMX_C(T))에서 m2(단, m2>m1)의 기울기를 가지며, i1의 전류량에서 포화 구간(EMX_C(T))에 진입하고, 이때의 최대 휘도는 L3(단, L2>L3>L1)이다.
이와 같이 서로 다른 휘도 대 전류값을 갖는 발광 화소들을 활용하면, 일반 표시 화소(NPX)보다 더 큰 최대 발광 휘도를 갖는 부스트 표시 화소(BPX)를 구현할 수 있다. 예를 들어, 일반 표시 화소(NPX)로 발광 화소 A(EMX_A)를 적용하고, 부스트 표시 화소(BPX)로 발광 화소 B(EMX_B), 또는 C(EMX_C)를 적용하면, 부스트 표시 화소(BPX)의 최대 발광 휘도를 일반 표시 화소(NPX)보다 더 크게 설계할 수 있다. 다른 예로, 일반 표시 화소(NPX)로 발광 화소 C(EMX_C)를 적용하고, 부스트 표시 화소(BPX)로 발광 화소 C(EMX_C)보다 최대 휘도가 더 큰 발광 화소 B(EMX_B)를 적용할 수도 있다.
이상의 예시와는 다르게 이론적인 최대 발광 휘도값이 더 크지 않은 발광 화소를 부스트 표시 화소(BPX)로 적용할 수도 있다. 예를 들어, 일반 표시 화소(NPX)와 부스트 표시 화소(BPX)로 발광 화소 A(EMX_A)를 적용하되, 화소 회로(CUI)를 다르게 적용하여 부스트 표시 화소(BPX)에 인가되는 최대 전류량을 일반 표시 화소(NPX)에 인가되는 최대 전류량보다 크게 하면, 실질적인 최대 휘도의 관점에서 부스트 표시 화소(BPX)의 최대 휘도를 일반 표시 화소(NPX)의 최대 휘도보다 크게 제어할 수 있다. 동일한 방식으로, 이론적인 최대 발광 휘도가 더 큰 발광 화소 B(EMX_B)나 발광 화소 C(EMX_C)를 일반 표시 화소(NPX)에 적용하고, 발광 화소 A(EMX_A)를 부스트 표시 화소(BPX)에 적용하더라도 화소 회로(CUI)를 통해 인가되는 최대 전류량을 다르게 제어하면 부스트 표시 화소(BPX)의 최대 휘도를 일반 표시 화소(NPX)의 최대 휘도보다 크게 설정할 수 있다.
표시 화소의 최대 휘도를 높이는 데에는 소비 전력의 증가 및 발열 이슈가 수반될 수 있다. 그러나, 부스트 표시 화소(BPX)의 최대 휘도만을 선택적으로 높이는 경우, 일반 표시 화소(NPX)를 포함한 모든 표시 화소의 최대 휘도를 모두 높이는 것에 비해 소비 전력 및 발열 증가를 억제할 수 있다.
또한, 부스트 표시 화소(BPX)는 주로 수광 화소(APX) 인근에 배치되므로, 일반 표시 화소(NPX)에 비해 그 수가 적다. 따라서, 부스트 표시 화소(BPX)의 최대 휘도를 높이더라도 전체 표시 장치의 소비 전력과 발열 증가 정도는 적정 범위 내에서 제한될 수 있다. 뿐만 아니라, 일반 표시 화소(NPX)의 최대 휘도를 증가시키는 경우, 일반 표시 화소(NPX)가 표현하여야 하는 고유 색상이 변질될 수 있다. 부스트 표시 화소(BPX)의 최대 휘도만을 선택적으로 증가시키면, 설사 부스트 표시 화소(BPX)가 표시 화면을 형성하는 데에 사용된다고 하더라도, 표시 영역 전체로 보면 일부 영역에 불과하므로, 화질 저하가 최소화될 수 있다.
부스트 표시 화소(BPX)의 최대 휘도는 일반 표시 화소(NPX)의 최대 휘도의 1.5배 내지 10배 이하의 범위를 가질 수 있다. 여기서, 최대 휘도 비교의 기준이 되는 일반 표시 화소(NPX)는 적색 일반 표시 화소(NPX)와 녹색 일반 표시 화소(NPX)이다. 부스트 표시 화소(BPX)의 최대 휘도가 일반 표시 화소(NPX)의 최대 휘도의 1.5배 이상이면, 수광 화소(APX)의 신호 대 잡음비를 높이기에 적절한 수준이 된다. 소비 전력과 부스트 표시 화소(BPX)의 시인성 등을 고려하면 부스트 표시 화소(BPX)의 최대 휘도는 일반 표시 화소(NPX)의 최대 휘도의 10배 이하의 범위에서 조절될 수 있다.
일반 표시 화소(NPX)는 인가되는 데이터에 따라 최대 휘도 이하의 범위에서 발광하게 된다. 부스트 표시 화소(BPX) 또한 최대 휘도 이하의 범위에서 발광할 수 있지만, 혈압 측정 모드에서는 신호 대 잡음비를 높이기 위해 최대 휘도로 발광할 수 있다. 따라서, 혈압 측정 모드에서 부스트 표시 화소(BPX)의 휘도는 일반 표시 화소(NPX)에 비해 10배 이상의 값을 가질 수도 있다.
표시 화소의 최대 휘도를 결정하는 인자에는 발광 면적, 발광 체적, 구동 전류, 발광 효율 등이 있다. 상대적으로 더 큰 최대 휘도를 갖는 부스트 표시 화소(BPX)는 일반 표시 화소(NPX)에 비해 상대적으로 더 넓은 발광 면적을 갖거나, 상대적으로 더 큰 발광층 두께를 갖거나, 상대적으로 구동 전류가 더 크거나, 상대적으로 발광 효율이 더 좋은 발광층을 포함할 수 있다. 이하에서, 부스트 표시 화소(BPX)가 더 큰 최대 휘도를 갖도록 하는 다양한 실시예들에 대해 설명한다.
먼저, 일반 표시 화소(NPX), 부스트 표시 화소(BPX) 및 수광 화소(APX)의 배열에 대해 설명한다.
도 11은 일 실시예에 따른 표시층의 화소들의 배치도이다.
도 11에는 일반 표시 화소(NPX), 부스트 표시 화소(BPX) 및 수광 화소(APX)의 활성 영역의 평면 배치가 도시되어 있다. 여기서, 일반 표시 화소(NPX), 부스트 표시 화소(BPX)의 활성 영역은 뱅크층(BNK)의 개구부에 의해 노출된 발광층의 발광 영역이고, 수광 화소(APX)의 활성 영역은 뱅크층(BNK)의 개구부에 의해 노출된 광전 변환층의 수광 영역이다.
도 11을 참조하면, 일반 표시 화소(NPX)는 제1 일반 표시 화소(NPX_R), 제2 일반 표시 화소(NPX_G) 및 제3 일반 표시 화소(NPX_B)를 포함한다. 여기서, 제1 일반 표시 화소(NPX_R)는 약 600㎚ 내지 750㎚ 범위 내의 메인 파장을 갖는 적색의 빛을 발광하는 적색 일반 표시 화소이고, 제2 일반 표시 화소(NPX_G)는 약 480㎚ 내지 560㎚ 범위 내의 메인 파장을 갖는 녹색의 빛을 발광하는 녹색 일반 표시 화소이고, 제3 일반 표시 화소(NPX_B)는 약 370㎚ 내지 460㎚ 범위 내의 메인 파장을 갖는 청색의 빛을 발광하는 청색 일반 표시 화소일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시된 부스트 표시 화소(BPX)는 제1 일반 표시 화소(NPX_R)와 동일한 적색의 빛을 발광하는 적색 부스트 표시 화소이지만, 이에 제한되지 않는다.
이하에서는 설명의 편의상 때때로 제1 일반 표시 화소(NPX_R)의 활성 영역을 제1 일반 활성 영역(NPA_1)으로, 제2 일반 표시 화소(NPX_G)의 활성 영역을 제2 일반 활성 영역(NPA_2)으로, 제3 일반 표시 화소(NPX_B)의 활성 영역을 제3 일반 활성 영역(NPA_3)으로, 부스트 표시 화소(BPX)의 활성 영역을 부스트 활성 영역(BPA)으로, 수광 화소(APX)의 활성 영역을 수광 활성 영역(APA)으로 각각 약칭하여 언급한다.
예시된 배치도에서, 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 크기는 제2 일반 활성 영역(NPA_2)의 크기보다 크고, 제3 일반 활성 영역(NPA_3)의 크기보다 클 수 있다. 부스트 활성 영역(BPA)의 크기는 동일한 색상을 발광하는 제1 일반 활성 영역(NPA_1) 뿐만 아니라 일반 표시 화소(NPX)의 활성 영역 중 가장 큰 크기를 갖는 제3 일반 활성 영역(NPA_3)보다 클 수 있다.
제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 제3 일반 활성 영역(NPA_3)은 대체로 팔각형 형상이며, 행 방향을 따라 교대 배열된다. 제2 일반 활성 영역(NPA_2)은 대체로 팔각형 또는 육각형 형상이며 행 방향(제1 방향(D1))으로 배열된다. 제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 제3 일반 활성 영역(NPA_3)이 교대로 배열되는 행과 제2 일반 활성 영역(NPA_2)이 배열되는 행은 열 방향제2 방향(D2))을 따라 교대로 배치된다.
제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 제3 일반 활성 영역(NPA_3)은 열 방향을 따라 교대로 배열된다. 제2 일반 활성 영역(NPA_2)은 해당 행 및 열에서 제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 제3 일반 활성 영역(NPA_3) 사이에 위치한다. 제2 일반 활성 영역(NPA_2)의 수는 제3 일반 활성 영역(NPA_3)의 수의 2배일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 일반 활성 영역(NPA_2)은 제1 대각선 방향(제3 방향(D3)이 제2 대각선 방향(제4 방향(D4))보다 긴 제1 타입과 제2 대각선 방향(제4 방향(D4))이 제1 대각선 방향(제3 방향(D3)보다 긴 제2 타입으로 이루어지며, 제1 타입과 제2 타입은 행 방향(제1 방향(D1))과 열 방향(제2 방향(D2))을 따라 교대로 배열된다.
화면을 구성하며 컬러를 표현할 수 있는 최소 단위인 도트(DOT)는 인접한 제1 일반 활성 영역(NPA_1), 제3 일반 활성 영역(NPA_3) 및 인접한 2개의 제2 일반 활성 영역(NPA_2)에 의해 정의될 수 있다. 도시된 것처럼, 인접한 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 중심, 제3 일반 활성 영역(NPA_3) 중심 및 2개의 제2 일반 활성 영역(NPA_2)의 중심을 연결한 마름모 형상이 하나의 도트(DOT)가 될 수 있다. 각 표시 활성 영역(NPA_1, NPA_2, NPA_3)은 인접한 4개의 도트(DOT)에 의해 공유될 수 있다.
수광 활성 영역(APA)은 표시 활성 영역(NPA_1, NPA_2, NPA_3) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 수광 활성 영역(APA)은 제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 제3 일반 활성 영역(NPA_3)으로 이루어지는 행과, 제2 일반 활성 영역(NPA_2)의 열이 교차하는 지점에 배치될 수 있다.
부스트 활성 영역(BPA)은 행렬 배열상 제1 일반 활성 영역(NPA_1)이 배치할 위치에 배치된다. 부스트 활성 영역(BPA)은 해당 위치에서 제1 일반 활성 영역(NPA_1)을 대체한다. 예를 들어, 행 방향으로 수광 활성 영역(APA)에 가장 인접하는 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 위치에 부스트 활성 영역(BPA)이 배치될 수 있다. 나아가, 수광 활성 영역(APA)에 가장 인접하는 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 위치 뿐만 아니라, 그에 인접하는 복수의 제1 일반 활성 영역(NPA_1)이 부스트 활성 영역(BPA)으로 대체될 수도 있다.
본 실시예에서, 부스트 활성 영역(BPA)은 제1 일반 활성 영역(NPA_1)을 대체하므로, 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 수는 적용되는 부스트 활성 영역(BPA)의 수만큼 감소할 수 있다. 부스트 활성 영역(BPA)이 없는 표시 영역에서 제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 제3 일반 활성 영역(NPA_3)의 수가 동일하다면, 부스트 활성 영역(BPA)이 적용된 표시 영역에서는 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 수와 부스트 활성 영역(BPA)의 수의 총합이 제3 일반 활성 영역(NPA_3)의 총수와 동일할 것이다.
부스트 활성 영역(BPA)은 표시 모드에서 제1 일반 활성 영역(NPA_1)처럼 표시 화면을 구성하기 위해 다양한 계조의 적색의 빛을 발광할 수 있다. 부스트 활성 영역(BPA)은 혈압 측정 모드에서 주변의 표시 활성 영역의 계조와 무관하게 최대 휘도를 발광할 수 있다.
도 11에서는 부스트 활성 영역(BPA)이 제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 동일한 색상을 발광하는 경우를 예시하였지만, 일부 또는 전부의 부스트 활성 영역(BPA)이 제2 일반 활성 영역(NPA_2)과 동일한 색상인 녹색을 발광할 수도 있으며, 이 경우 수광 활성 영역(APA)에 제2 방향으로 인접한 2개의 제2 일반 활성 영역(NPA_2)이 부스트 활성 영역(BPA)으로 대체될 수 있고, 더 나아가 그에 순차 인접한 제2 일반 활성 영역(NPA_2)이 부스트 활성 영역(BPA)으로 대체될 수도 있다.
부스트 활성 영역(BPA)은 표시 활성 영역(NPA_1, NPA_2, NPA_3)과 유사하게 위치에 배열되지만, 상술한 바와 같이 더 큰 최대 휘도를 갖는다. 도 12 내지 도 17을 통해 부스트 활성 영역(BPA)에 대해서 선택적으로 더 큰 최대 휘도를 얻는 방안에 대해 설명한다.
도 12는 일 실시예에 따른 제1 일반 활성 영역과 부스트 활성 영역의 평면 형상을 비교 도시한 개략도이다. 도 12에서 좌상단의 점선 박스는 제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 부스트 활성 영역(BPA)을 중첩 배치한 형상을 도시한다.
도 12를 참조하면, 수광 활성 영역(APA)에 인접 배치된 부스트 활성 영역(BPA)은 제1 일반 활성 영역(NPA_1)보다 큰 면적을 갖는다. 활성 영역의 면적이 클수록 유효 발광 면적이 증가하므로, 최대 휘도가 증가할 수 있다. 따라서, 설사 부스트 활성 영역(BPA)과 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 발광층이 동일한 물질로 이루어지고, 동일한 두께를 갖더라도, 부스트 활성 영역(BPA)의 최대 휘도를 더 크게 만들 수 있다. 일 실시예에서, 부스트 활성 영역(BPA)의 최대 휘도는 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 최대 휘도의 2배일 수 있으며, 본 실시예에서는 부스트 활성 영역(BPA)의 면적을 제1 일반 활성 영역(NPA_1)보다 2배로 설정함으로써 상기와 같은 최대 휘도 비율을 만족시킬 수 있다.
부스트 활성 영역(BPA)의 평면 형상은 제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 실질적으로 동일하며, 양자는 닮은꼴 관계에 있을 수 있다. 부스트 활성 영역(BPA)은 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2) 길이가 모두 제1 일반 활성 영역(NPA_1)보다 크며, 제1 방향(D1)의 편차율과 제2 방향(D2)의 편차율은 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 실시예가 이상에서 설명한 예에 제한되는 것은 아니며, 부스트 활성 영역(BPA)이 제1 일반 활성 영역(NPA_1)보다 큰 면적을 갖되, 상이한 평면 형상을 가질 수도 있다.
도 13은 다른 실시예에 따른 제1 일반 활성 영역과 부스트 활성 영역의 평면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 13은 제1 일반 활성 영역(NPA_1)과 부스트 활성 영역(BPA)이 평면도상 실질적으로 동일한 면적을 가지며, 그 형상도 동일한 예를 도시한다. 본 실시예에서는 부스트 활성 영역(BPA)의 발광층의 발광 효율이 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 발광층의 발광 효율보다 큼으로써 더 큰 최대 휘도를 구현한다.
구체적으로, 발광 물질은 고유의 발광 효율을 갖는다. 어떤 발광 물질은 발광 효율은 낮고(다시 말하면, 발광 휘도 그래프의 전이 구간 기울기가 작음), 어떤 발광 물질은 그보다 큰 발광 효율을 갖는다. 또, 어떤 발광 물질은 정확한 색재현성을 갖는 반면, 그렇지 못한 발광 물질도 존재한다. 만약, 발광 물질 A는 발광 효율은 다소 낮지만 우수한 색재현성을 구현하는 데에 유리하고, 발광 물질 B는 발광 효율은 발광 물질 A에 비해 2배 이상이지만 색재현성 특성이 열등하다면, 제1 일반 활성 영역(NPA_1)의 발광층에는 발광 물질 A를 적용하여 우수한 화질을 도모하고, 부스트 활성 영역(BPA)의 발광층에는 발광 물질 B를 적용하여 2배 이상의 최대 휘도를 갖도록 할 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 제1 일반 활성 영역과 부스트 활성 영역의 평면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 14의 실시예는 부스트 활성 영역(BPA)이 개별 구동되는 복수의 서브 영역(BPA_a, BPA_b)으로 분할될 수 있음을 예시한다. 도 14를 참조하면, 부스트 활성 영역(BPA)은 인접 배치된 제1 서브 영역(BPA_a)과 제2 서브 영역(BPA_b)을 포함할 수 있다. 제1 서브 영역(BPA_a)은 발광 물질로서 도 13에서 설명한 저효율의 발광 물질 A를 적용하고, 제2 서브 영역(BPA_b)은 발광 물질로서 도 13에서 설명한 고효율의 발광 물질 B를 적용한다. 또한, 제1 서브 영역(BPA_a)과 제2 서브 영역(BPA_b)은 각각 별개의 화소 회로(CUI)에 의해 개별 구동된다. 부스트 활성 영역(BPA)의 최대 휘도는 제1 서브 영역(BPA_a)의 최대 휘도와 제2 서브 영역(BPA_b)의 최대 휘도의 합이 될 수 있다.
이처럼, 부스트 활성 영역(BPA)이 발광 물질 A를 포함하는 제1 서브 영역(BPA_a)과 발광 물질 B를 포함하는 제2 서브 영역(BPA_b)을 모두 포함하는 경우 표시 모드와 혈압 측정 모드에서 요구하는 조건들을 모두 충족시킬 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 표시 모드에서는 색재현성에 유리한 제1 서브 영역(BPA_a)을 주로 구동하고, 혈압 측정 모드에서는 제1 서브 영역(BPA_a)과 함께 제2 서브 영역(BPA_b)을 최대 휘도로 발광하도록 구동함으로써, 수광 활성 영역(APA)에 입사되는 광량을 증가시킬 수 있다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 제1 일반 표시 화소와 부스트 표시 화소의 단면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 15는 부스트 표시 화소(BPX)의 발광층의 두께(d2)가 제1 일반 표시 화소(NPX_R)의 발광층의 두께(d1)보다 큰 경우를 예시한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 부스트 표시 화소(BPX)의 발광층의 두께(d2)가 제1 일반 표시 화소(NPX_R)의 발광층의 두께(d1)보다 크면 발광 체적이 증가하므로 더 큰 최대 휘도를 가질 수 있다. 따라서, 부스트 표시 화소(BPX)와 제1 일반 표시 화소(NPX_R)의 활성 면적의 평면상 면적이 동일하고, 발광층의 물질이 서로 동일하다 하더라도, 부스트 표시 화소(BPX)가 제1 일반 표시 화소(NPX_R)보다 더 큰 최대 휘도를 발휘할 수 있다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 제1 일반 표시 화소와 부스트 표시 화소의 단면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 부스트 표시 화소(BPX)는 적층된 복수의 발광층(BEML1, BEML2)을 포함한다. 제1 발광층(BEML1)과 제2 발광층(BEML2) 사이에는 이들 사이의 전하 이동을 돕는 층, 에컨대 전하 생성층(CGL)이 개재될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 부스트 표시 화소(BPX)의 경우 제1 발광층(BEML1)과 제2 발광층(BEML2)이 모두 발광에 기여하므로, 하나의 발광층만을 갖는 경우에 비해 최대 휘도가 증가할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(BEML1)과 제2 발광층(BEML2)이 각각 제1 일반 표시 화소(NPX_R)의 발광층과 동일 물질 및 동일 체적을 갖더라도, 부스트 표시 화소(BPX)는 제1 일반 표시 화소(NPX_R)에 비해 2배의 최대 휘도를 가질 수 있다. 위에서 예시한 바와 달리, 제1 발광층(BEML1)은 상술한 발광 물질 A를 포함하고, 제2 발광층(BEML2)은 상술한 발광 물질 B를 포함할 수도 있다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 제1 일반 표시 화소와 부스트 표시 화소의 단면 형상을 비교 도시한 개략도이다.
도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 부스트 표시 화소(BPX)는 복수의 발광층(BEML1, BEML2)을 포함하지만, 이들은 제1 전극(ANO) 상에서 뱅크층(BNK)에 의해 분리된 점에서 도 16의 실시예와 상이하다. 또한, 제1 발광층(BEML1)과 제2 발광층(BEML2)이 서로 분리되어 있음에도 이들이 하나의 제1 전극(ANO) 상에 놓이는 점에서 도 14의 실시예와도 차이가 있다.
본 실시예의 경우, 제1 발광층(BEML1)과 제2 발광층(BEML2)이 모두 발광에 기여하므로, 제1 발광층(BEML1)과 제2 발광층(BEML2)의 면적, 발광 물질 등을 조절하여 부스트 표시 화소(BPX)의 최대 휘도를 제1 일반 표시 화소(NPX_R)의 최대 휘도보다 크게 만들 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광 화소의 회로도이다. 이하, 도 18을 참조하여 예시적인 표시 장치의 화소 회로에 대해 설명한다.
일반 표시 화소(NPX)는 제k(k는 양의 정수) 표시 초기화 배선(GILk), 제k 표시 기입 배선(GWLk), 및 제k 표시 제어 배선(GCLk)에 연결될 수 있다. 또한, 일반 표시 화소(NPX)는 제1 구동 전압이 공급되는 제1 전압 배선(VDL1), 접지 전압 또는 제1 구동 전압보다 작은 기준 전압이 공급되는 기준 전압 배선(VSL), 및 초기화 전압이 공급되는 초기화 전압 배선(VIL)에 연결될 수 있다.
일반 표시 화소(NPX)는 구동 트랜지스터(DT1), 스위치 소자들, 및 커패시터(CST1)를 포함할 수 있다. 스위치 소자들은 제1 내지 제6 트랜지스터들(ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6)을 포함한다.
구동 트랜지스터(DT1)는 게이트 전극, 제1 전극, 및 제2 전극을 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(DT1)는 게이트 전극에 인가되는 데이터 전압에 따라 제1 전극과 제2 전극 사이에 흐르는 드레인-소스간 전류(Ids, 이하 "구동 전류"라 칭함)를 제어한다. 구동 트랜지스터(DT1)의 채널을 통해 흐르는 구동 전류(Ids)는 수학식 1과 같이 구동 트랜지스터(DT1)의 제1 전극과 게이트 전극 간의 전압(Vgs)과 문턱전압(threshold voltage) 간의 차이의 제곱에 비례한다.
Figure pat00001
수학식 1에서, k'는 구동 트랜지스터(DT1)의 구조와 물리적 특성에 의해 결정되는 비례 계수, Vsg는 구동 트랜지스터(DT1)의 제1 전극과 게이트 전극 간의 전압, Vth는 구동 트랜지스터(DT1)의 문턱전압을 의미한다.
일반 발광 소자(NED)는 구동 전류(Ids)에 따라 발광한다. 구동 전류(Ids)가 클수록 일반 발광 소자(NED)의 발광량은 커질 수 있다.
일반 발광 소자(NED)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 배치된 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드일 수 있다. 또는, 일반 발광 소자(NED)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 배치된 무기 반도체를 포함하는 무기 일반 발광 소자일 수 있다. 또는, 일반 발광 소자(NED)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 배치된 양자점 발광층을 포함하는 양자점 일반 발광 소자일 수 있다. 또는, 일반 발광 소자(NED)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 배치된 마이크로 발광 다이오드(micro light emitting diode)를 포함하는 마이크로 일반 발광 소자일 수 있다.
일반 발광 소자(NED)의 애노드 전극은 제4 트랜지스터(ST4)의 제1 전극과 제6 트랜지스터(ST6)의 제2 전극에 연결되며, 캐소드 전극은 기준 전압 배선(VSL)에 연결될 수 있다. 일반 발광 소자(NED)의 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에는 기생 용량(Cel)이 형성될 수 있다.
제1 트랜지스터(ST1)는 제k 표시 초기화 배선(GILk)의 초기화 스캔 신호에 의해 턴-온되어 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극을 초기화 전압 배선(VIL)에 연결시킨다. 이로 인해, 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극에는 초기화 전압 배선(VIL)의 초기화 전압이 인가될 수 있다. 제1 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극은 제k 표시 초기화 배선(GILk)에 연결되고, 제1 전극은 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극에 연결되며, 제2 전극은 초기화 전압 배선(VIL)에 연결될 수 있다.
제2 트랜지스터(ST2)는 제k 표시 기입 배선(GWLk)의 표시 기입 신호에 의해 턴-온되어 구동 트랜지스터(DT1)의 제1 전극을 제j+1 데이터 배선(DLj+1)에 연결시킨다. 이로 인해, 구동 트랜지스터(DT1)의 제1 전극에는 제j+1 데이터 배선(DLj+1)의 데이터 전압이 인가될 수 있다. 제2 트랜지스터(ST2)의 게이트 전극은 제k 표시 기입 배선(GWLk)에 연결되고, 제1 전극은 구동 트랜지스터(DT1)의 제1 전극에 연결되며, 제2 전극은 제j+1 데이터 배선(Dj+1)에 연결될 수 있다.
제3 트랜지스터(ST3)는 제k 표시 기입 배선(GWLk)의 표시 기입 신호에 의해 턴-온되어 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극과 제2 전극을 연결시킨다. 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극과 제2 전극이 연결되는 경우, 구동 트랜지스터(DT1)는 다이오드(diode)로 구동한다. 제3 트랜지스터(ST3)의 게이트 전극은 제k 표시 기입 배선(GWLk)에 연결되고, 제1 전극은 구동 트랜지스터(DT1)의 제2 전극에 연결되며, 제2 전극은 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극에 연결될 수 있다.
제4 트랜지스터(ST4)는 제k 표시 제어 배선(GCLk)의 표시 제어 신호에 의해 턴-온되어 일반 발광 소자(NED)의 애노드 전극을 초기화 전압 배선(VIL)에 연결시킨다. 일반 발광 소자(NED)의 애노드 전극에는 초기화 전압 배선(VIL)의 초기화 전압이 인가될 수 있다. 제4 트랜지스터(ST4)의 게이트 전극은 제k 표시 제어 배선(GCLk)에 연결되고, 제1 전극은 일반 발광 소자(NED)의 애노드 전극에 연결되며, 제2 전극은 초기화 전압 배선(VIL)에 연결된다.
제5 트랜지스터(ST5)는 제k 발광 배선(ELk)의 발광 신호에 의해 턴-온되어 구동 트랜지스터(DT1)의 제1 전극을 제1 구동 전압 배선(VDL)에 연결시킨다. 제5 트랜지스터(ST5)의 게이트 전극은 제k 발광 배선(ELk)에 연결되고, 제1 전극은 제1 구동 전압 배선(VDL)에 연결되며, 제2 전극은 구동 트랜지스터(DT1)의 제1 전극에 연결된다.
제6 트랜지스터(ST6)는 구동 트랜지스터(DT1)의 제2 전극과 일반 발광 소자(NED)의 애노드 전극 사이에 배치된다. 제6 트랜지스터(ST6)는 제k 발광 배선(ELk)의 발광 제어 신호에 의해 턴-온되어 구동 트랜지스터(DT1)의 제2 전극을 일반 발광 소자(NED)의 애노드 전극에 연결시킨다. 제6 트랜지스터(ST6)의 게이트 전극은 제k 발광 배선(ELk)에 연결되고, 제1 전극은 구동 트랜지스터(DT1)의 제2 전극에 연결되며, 제2 전극은 일반 발광 소자(NED)의 애노드 전극에 연결된다.
제5 트랜지스터(ST5)와 제6 트랜지스터(ST6)가 모두 턴-온되는 경우, 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극에 인가된 데이터 전압에 따른 구동 트랜지스터(DT1)의 구동 전류(Ids)가 일반 발광 소자(NED)로 흐를 수 있다.
커패시터(CST1)는 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극과 제1 구동 전압 배선(VDL) 사이에 형성된다. 커패시터(CST1)의 제1 커패시터 전극은 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극에 연결되고, 제2 커패시터 전극은 제1 구동 전압 배선(VDL)에 연결될 수 있다.
제1 내지 제6 트랜지스터들(ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6), 및 구동 트랜지스터(DT1) 각각의 제1 전극이 소스 전극인 경우, 제2 전극은 드레인 전극일 수 있다. 또는, 제1 내지 제6 트랜지스터들(ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6), 및 구동 트랜지스터(DT1) 각각의 제1 전극이 드레인 전극인 경우, 제2 전극은 소스 전극일 수 있다.
제1 내지 제6 트랜지스터들(ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6), 및 구동 트랜지스터(DT1) 각각의 액티브층 폴리 실리콘(Poly Silicon), 아몰포스 실리콘, 및 산화물 반도체 중 어느 하나로 형성될 수도 있다. 도 6에서는 제1 내지 제6 트랜지스터들(ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6), 및 구동 트랜지스터(DT1)는 P 타입 MOSFET으로 형성된 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 내지 제6 트랜지스터들(ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6), 및 구동 트랜지스터(DT1)는 N 타입 MOSFET으로 형성될 수도 있다. 또는, 제1 내지 제6 트랜지스터들(ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6) 중 적어도 하나는 N 타입 MOSFET으로 형성될 수 있다.
부스트 표시 화소(BPX)의 경우에도 일반 표시 화소(NPX)와 동일한 화소 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 부스트 표시 화소(BPX)는 7T1C 구조의 화소 회로를 포함할 수 있다. 그러나, 부스트 표시 화소(BPX)가 주로 최대 휘도를 발광하기 위해 최대 계조로 구동되는 경우, 부스트 표시 화소(BPX)는 일반 표시 화소(NPX)보다 간소화된 화소 회로를 가질 수 있다. 예를 들어, 부스트 표시 화소(BPX)는 일반 표시 화소(NPX)보다 작은 수의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이처럼, 부스트 표시 화소(BPX)가 간소화된 화소 회로를 갖는 경우, 회로층 공간 활용성이 증가하므로 고해상도에 대응하기 용이하다. 도면에 도시된 예는 부스트 표시 화소(BPX)가 2T1C 구조의 화소 회로를 포함하는 경우이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 부스트 표시 화소(BPX)는 제k 표시 기입 배선(GWLk), 제1 구동 전압이 공급되는 제1 전압 배선(VDL), 접지 전압 또는 제1 구동 전압보다 작은 기준 전압이 공급되는 기준 전압 배선(VSL)에 연결될 수 있다.
구동 트랜지스터(DT2)는 제1 전압 배선(VDL1)과 부스트 발광 소자(BED)의 애노드 사이에 연결되며, 부스트 발광 소자(BED)로 흐르는 구동 전류를 제어한다. 부스트 발광 소자(BED)의 캐소드 전극은 기준 전압 배전(VSL)에 연결된다. 스위칭 트랜지스터(SW)는 제k 표시 기입 배선(GWLk)의 표시 기입 신호에 의해 턴-온되어 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극을 제j+1 데이터 배선(DLj+1)에 연결시킨다. 구동 트랜지스터(DT2)의 제1 전극과 게이트 전극과 사이에는 커패시터(CST2)가 연결된다.
수광 화소(APX)는 제p(p는 양의 정수) 감지 스캔 배선(FSLp)과 제q(q는 양의 정수) 감지 배선(RLq)에 연결될 수 있다. 또한, 수광 화소(APX)는 기준 전압 배선(VSL)에 연결될 수 있다.
수광 화소(APX)는 감지 트랜지스터(RT1)와 수광 소자(PD)를 포함할 수 있다.
수광 소자(PD)는 애노드 전극, 광전 변환층, 및 캐소드 전극을 포함하는 포토 다이오드일 수 있다. 수광 소자(PD)의 애노드 전극은 제1 감지 트랜지스터(RT1)의 제1 전극에 연결되며, 캐소드 전극은 기준 전압 배선(VSL)에 연결될 수 있다.
제1 감지 트랜지스터(RT1)는 제p 감지 스캔 배선(FSLp)의 스캔 신호에 의해 턴-온되어 수광 소자(PD)의 감지 애노드 전극을 제q 감지 배선(RLq)에 연결시킨다. 이로 인해, 제q 감지 배선(RLq)에는 수광 소자(PD)의 감지 애노드 전극의 전압이 인가될 수 있다. 제1 감지 트랜지스터(RT1)의 게이트 전극은 제p 감지 스캔 배선(FSLp)에 연결되고, 제1 전극은 수광 소자(PD)의 감지 애노드 전극에 연결되며, 제2 전극은 제q 감지 배선(RLq)에 연결될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 일반 표시 화소(NPX), 부스트 표시 화소(BPX), 수광 화소(APX)는 많은 수의 배선들을 공유한다. 따라서, 표시 장치의 전체 회로 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 일반 표시 화소(NPX), 부스트 표시 화소(BPX), 수광 화소(APX)의 트랜지스터와 다이오드들은 동일층을 구성하는 물질들로 형성될 수 있으므로, 집적화가 용이하고 공정 효율이 개선될 수 있다.
또한, 부스트 표시 화소(BPX)의 경우, 일반 표시 화소(NPX)와는 구분된 고유의 화소 회로를 갖고 있으므로, 혈압 측정 모드에서 주변 일반 표시 화소(NPX)의 계조와 무관하게 독립적으로 최대 휘도를 발광할 수 있다.
도 19는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광 화소의 회로도이다.
도 19을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 부스트 표시 화소(BPX)에서 복수의 부스트 발광 소자(BED1, BED2, ... , BEDn-1, BEDn)가 하나의 구동 트랜지스터(DT2)에 연결된 점에서 도 18의 실시예와 차이가 있다. 각 부스트 발광 소자(BED1, BED2, ... , BEDn-1, BEDn)는 서로 병렬로 연결되어 있다. 각 부스트 발광 소자(BED1, BED2, ... , BEDn-1, BEDn)는 서로 다른 부스트 표시 화소(BPX)에 배치된 것일 수 있다.
부스트 발광 소자(BED1, BED2, ... , BEDn-1, BEDn)가 주로 혈압 측정을 위해 최대 휘도로 발광하는 경우, 서로 다른 부스트 발광 소자(BED1, BED2, ... , BEDn-1, BEDn)의 발광 데이터는 동일할 것이다. 따라서, 도 18과 같이 부스트 발광 소자(BED)가 연결되는 데이터 라인(DLj)마다 데이터 신호를 인가하는 것과, 도 19와 같이 복수의 부스트 발광 소자(BED)를 병렬로 연결하고, 하나의 화소 회로를 통해 데이터 신호를 공급하는 것과 실질적인 차이가 없다. 도 19와 같은 연결 구조는 화소 회로를 간소화하고 제조 비용을 절감시킬 수 있으며, 집적도를 증가시키는 데에 유리할 수 있다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광 화소의 회로도이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 부스트 표시 화소(BPX)가 제2 구동 전압이 공급되는 제2 전압 배선(VDL2)에 연결된 점에서 도 18의 실시예와 상이하다.
제2 구동 전압은 일반 표시 화소(NPX)에 연결된 제1 전압 배선(VDL1)의 제1 구동 전압보다 클 수 있다. 이처럼, 일반 표시 화소(NPX)보다 부스트 표시 화소(BPX)에 대해 별도의 구동 배선을 통해 더 큰 전압을 제공하면 일반 표시 화소(NPX) 대비 더 큰 구동 전류를 형성하기 용이하고, 그에 따라 더 큰 발광 휘도를 얻을 수 있다.
도 21은 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 일반 표시 화소, 부스트 표시 화소 및 수광 화소의 예시적인 단면도이다.
도 21을 참조하면, 기판(110) 상에 회로층이 배치되고, 회로층 상에 발광층과 수광층이 배치되며, 그 상부에 터치층(130)이 배치된다.
회로층은 박막 트랜지스터(TFT)와 커패시터(CST) 및 각종 배선을 포함한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극, 반도체층(SCT), 소스 전극, 드레인 전극을 포함한다. 커패시터(CST)는 제1 전극과 제2 전극을 포함한다. 일반 표시 화소(NPX), 부스트 표시 화소(BPX) 및 수광 화소(APX)의 박막 트랜지스터(TFT)와 커패시터(CST)는 모두 동일한 층의 반도체층(SCT), 도전층(GM1, GM2, SD1, SD2, SD3), 및 절연막(BUF, GI1, GI2, ILD1, PSS, PLN, ILD2, ILD3)을 활용하여 형성될 수 있다.
회로층은 박막 트랜지스터(TFT)의 채널을 구성하는 반도체층(SCT), 전극이나 배선을 이루는 복수의 도전층(GM1, GM2, SD1, SD2, SD3) 및 복수의 절연막(BUF, GI1, GI2, ILD1, PSS, PLN, ILD2, ILD3)을 포함한다.
예를 들어, 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극과 커패시터(CST) 제1 전극은 제1 도전층(GM1)으로 이루어질 수 있다. 또, 각종 스캔 신호를 제공하는 배선 또한 제2 도전층(GM2)으로 이루어질 수 있다. 커패시터(CST) 제2 전극은 제2 도전층(GM2)으로 이루어질 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT) 소스 전극과 드레인 전극은 제3 도전층(SD1)으로 이루어질 수 있다. 도 18 내지 도 20에서 언급한 데이터 배선, 제1 전압 배선, 제2 전압 배선, 초기화 전압 배선 등은 제3 도전층(SD1), 제4 도전층(SD2) 및 제5 도전층(SD3) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 발광 소자 또는 수광 소자의 제1 전극을 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극으로 연결하는 연결 전극은 제4 도전층(SD2) 및 제5 도전층(SD3) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
제1 도전층(GM1)과 제2 도전층(GM2)은 각각 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함하는 단일막 또는 다층막일 수 있다. 제3 도전층(SD1), 제4 도전층(SD2) 및 제5 도전층(SD3)은 각각 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있으며, Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu 등의 적층구조로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 도전층(GM1)과 제2 도전층(GM2)은 서로 동일한 물질로 이루어지고, 제3 도전층(SD1), 제4 도전층(SD2) 및 제5 도전층(SD3)은 서로 동일한 물질로 이루어지되 제1 도전층(GM1) 및 제2 도전층(GM2)과 상이한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또, 예시된 바와는 달리 회로층에서의 도전층의 수가 3개, 4개로 감소하거나, 6개 이상으로 증가할 수도 있다.
서로 다른 도전층(GM1, GM2, SD1, SD2, SD3) 및 반도체층(SCT) 사이에는 절연막(BUF, GI1, GI2, ILD1, PSS, PLN, ILD2, ILD3)이 개재된다. 복수의 절연막(BUF, GI1, GI2, ILD1, PSS, PLN, ILD2, ILD3)은 기판(110)을 덮으며 기판(110)과 반도체층(SCT) 사이에 배치된 버퍼층(BUF), 반도체층(SCT)과 제1 도전층(GM1) 사이에 개재된 제1 게이트 절연막(GI1), 제1 도전층(GM1)과 제2 도전층(GM2) 사이에 개재된 제2 게이트 절연막(GI2), 제2 도전층(GM2) 상에 배치된 제1 층간 절연막(ILD1), 제3 도전층(SD1) 상에 배치된 패시베이션막(PASS), 패시베이션막(PASS) 상에 배치된 평탄화막(PLN), 제4 도전층(SD2) 상에 배치된 제2 층간 절연막(ILD2), 제5 도전층(SD3) 상에 배치된 제3 층간 절연막(ILD3)을 포함할 수 있다. 각 절연막(BUF, GI1, GI2, ILD1, PSS, PLN, ILD2, ILD3)은 SiN, SiO, SiON과 같은 무기막으로 이루어지거나, 유기막으로 이루어지거나, 유무기막으로 이루어지거나, 무기막과 유기막의 적층막으로 이루어질 수 있다.
회로층 상에는 발광층과 수광층이 배치된다. 구체적으로, 회로층 상에 일반 표시 화소(NPX)의 발광 소자, 부스트 표시 화소(BPX)의 발광 소자 및 수광 화소(APX)의 수광 소자가 배치된다.
일반 표시 화소(NPX)의 발광 소자는 제1 전극(ANO), 제2 전극(CAT) 및 제1 전극(ANO)과 제2 전극(CAT) 사이에 개재된 일반 발광층(NEML)을 포함한다. 일반 발광층(NEML)은 유기 발광 물질일 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 무기 발광 물질일 수도 있다. 제1 전극(ANO)과 일반 발광층 사이에는 정공 주입 또는 수송층(ITR1)이, 일반 발광층과 제2 전극(CAT) 사이에는 전자 주입 또는 수송층(ITR1)이 개재될 수 있다.
부스트 표시 화소(BPX)의 발광 소자는 제1 전극(ANO), 제2 전극(CAT) 및 제1 전극(ANO)과 제2 전극(CAT) 사이에 개재된 부스트 발광층(BEML)을 포함한다. 부스트 발광층(BEML)은 유기 발광 물질일 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 무기 발광 물질일 수도 있다. 제1 전극(ANO)과 부스트 발광층(BEML) 사이에는 정공 주입 또는 수송층(ITR1)이, 부스트 발광층(BEML)과 제2 전극(CAT) 사이에는 전자 주입 또는 수송층(ITR1)이 개재될 수 있다.
수광 화소(APX)의 수광 소자는 제1 전극(ANO), 제2 전극(CAT) 및 제1 전극(ANO)과 제2 전극(CAT) 사이에 개재된 광전 변환층(LEC)을 포함한다. 광전 변환층(LEC)은 유기 광전 변환 물질을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 무기 반도체와 같은 무기 광전 변환 물질을 포함할 수도 있다. 제1 전극(ANO)과 광전 변환층(LEC) 사이에는 정공 주입 또는 수송층(ITR1)이, 광전 변환층(LEC)과 제2 전극(CAT) 사이에는 전자 주입 또는 수송층(ITR1)이 개재될 수 있다.
일반 표시 화소(NPX)의 발광 소자, 부스트 표시 화소(BPX)의 발광 소자 및 수광 화소(APX)의 수광 소자의 제1 전극(ANO)은 각각 동일층에 배치된다. 도시된 예에서, 이들은 제3 층간 절연막(ILD3) 상에 동일 물질로 형성된다. 제1 전극(ANO) 상에는 뱅크층(BNK)이 배치된다. 뱅크층(BNK)은 제1 전극(ANO)을 노출하는 개구부를 가지며, 개구부에 의해 노출된 제1 전극(ANO) 상에 일반 발광층(NEML), 부스트 발광층(BEML), 광전 변환층(LEC)과 같은 활성층이 배치된다. 또, 일반 표시 화소(NPX)의 발광 소자, 부스트 표시 화소(BPX)의 발광 소자 및 수광 화소(APX)의 수광 소자의 제2 전극(CAT)은 일체화된 공통 전극으로서 공유된다. 또, 일반 표시 화소(NPX)의 발광 소자, 부스트 표시 화소(BPX)의 발광 소자 및 수광 화소(APX)의 수광 소자의 정공 주입 또는 수송층(ITR1)은 각각 동일 층에서 동일 물질로 이루어지며, 동일 공정으로 동시에 형성될 수 있으며, 이는 전자 주입 또는 수송층(ITR1)의 경우에도 마찬가지일 수 있다. 이처럼, 일반 표시 화소(NPX)의 발광 소자, 부스트 표시 화소(BPX)의 발광 소자 및 수광 화소(APX)의 수광 소자가 정공 주입 또는 수송층(ITR1) 및 전자 주입 또는 수송층(ITR1)의 물질을 공유하면, 하나의 공정으로 동시에 형성될 수 있으므로 공정 효율이 개선될 수 있다.
일반 표시 화소(NPX)의 발광 소자, 부스트 표시 화소(BPX)의 발광 소자 및 수광 화소(APX)의 수광 소자의 제2 전극(CAT) 상에는 캡핑막CAP)이 배치되며, 캡핑막(CAP) 상부에는 박막 봉지층(TFE)이 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE; TFE1, TFE2, TFE3)은 SiN, SiO, SiON과 같은 무기막으로 이루어진 제1 봉지막(TFE1), 제1 봉지막(TFE1) 상에 배치되며 유기 물질을 포함하는 제2 봉지막(TFE2) 및 제2 봉지막(TFE2) 상에 배치되며 SiN, SiO, SiON과 같은 무기막으로 이루어진 제3 봉지막(TFE3)을 포함할 수 있다.
박막 봉지층(TFE) 상부에는 터치층(130)이 배치된다. 터치층(130)은 베이스층(BAS), 베이스층(BAS) 상에 배치된 제1 터치 도전층(TE1), 제1 터치 도전층(TE1) 상에 배치된 제1 터치 절연막(TIL1), 제1 터치 절연막(TIL1) 상에 배치된 제2 터치 도전층(TE2) 및 제2 터치 도전층(TE2)을 덮는 제2 터치 절연막(TIL2)을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 부스트 표시 화소(BPX)는 수광 화소(APX)에 인접하여 배치된다. 부스트 표시 화소(BPX)의 배치는 수광 화소(APX)의 배치에 종속적일 수 있다. 이하에서, 다양한 부스트 표시 화소 영역(BPXR)과 수광 화소 영역(APXR)의 배열에 대해 설명한다.
도 22는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 22를 참조하면, 표시 영역(DPA)의 일부 영역에 부스트 표시 화소 영역(BPXR)이 배치되고, 그 일측(도면에서 우측)에 수광 화소 영역(APXR)이 배치된다. 본 실시예에서 부스트 표시 화소 영역(BPXR)과 수광 화소 영역(APXR)은 직사각형 또는 바 타입 형상을 갖는다.
수광 화소 영역(APXR)은 하나 이상의 수광 화소(APX)를 포함한다. 수광 화소 영역(APXR)은 일반 표시 화소(NPX)를 더 포함할 수 있다.
부스트 표시 화소 영역(BPXR)은 하나 이상의 부스트 표시 화소(BPX)를 포함한다. 부스트 표시 화소 영역(BPXR)은 일반 표시 화소(NPX) 없이 부스트 표시 화소(BPX)만으로 이루어질 수도 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며 부스트 표시 화소(BPX)와 일반 표시 화소(NPX)가 혼재되어 있을 수도 있다. 부스트 표시 화소 영역(BPXR)에 부스트 표시 화소(BPX)와 일반 표시 화소(NPX)가 혼재된 경우, 부스트 표시 화소(BPX)가 일반 표시 화소(NPX)의 특정 색상을 표현하여 해당 색상의 일반 표시 화소(NPX)를 대체할 수 있다. 예를 들어, 부스트 표시 화소 영역(BPXR) 내의 부스트 표시 화소(BPX)가 적색의 부스트 표시 화소(BPX)인 경우, 해당 영역 내에 녹색 및 청색의 일반 표시 화소(NPX)는 배치되지만 적색의 일반 표시 화소(NPX)는 배치되지 않을 수 있다. 그러나, 실시예에 이러한 예시에 제한되는 것은 아니며, 동일 색상을 발광하는 일반 표시 화소(NPX)가 추가될 수도 있다.
도 22의 예와 같이, 부스트 표시 화소 영역(BPXR)이 수광 화소 영역(APXR)에 인접 배치되면 부스트 표시 화소(BPX)로부터 발광된 빛이 수광 화소(APX)에 입사할 확률이 높아지므로, 수광 효율이 개선될 수 있다.
도 23은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 23을 참조하면, 본 실시예의 경우, 수광 화소 영역(APXR)이 부스트 표시 화소 영역(BPXR)을 둘러싸도록 배치된 점에서 도 22의 실시예와 차이가 있다. 부스트 표시 화소 영역(BPXR)은 평면도상 원형으로 형성되고, 수광 화소 영역(APXR)은 이를 감싸는 도우넛 형상을 갖는다. 본 실시예의 경우에도 부스트 표시 화소 영역(BPXR)으로부터 발광된 빛이 그를 둘러싸는 수광 화소 영역(APXR)에 의해 수광될 확률이 더욱 높아지므로, 우수한 수광 효율을 나타낼 수 있다.
도시된 예와는 반대로, 부스트 표시 화소 영역(BPXR)이 수광 화소 영역(APXR)을 둘러싸도록 배치될 수도 있다.
도 24는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 24를 참조하면, 본 실시예의 경우 수광 화소 영역(APXR)이 복수개이고, 각 수광 화소 영역(APXR)이 부스트 표시 화소 영역(BPXR)의 4면 측(도면에서 좌우 및 상하측)에 위치하는 점에서 도 22의 실시예와 차이가 있다. 본 실시예의 경우, 수광 화소 영역(APXR)이 부스트 표시 화소 영역(BPXR)의 4면에 각각 인접 배치되어 있으므로, 도 23에서 설명한 바와 유사한 이유로 우수한 수광 효율을 나타낼 수 있다.
도 25는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 25를 참조하면, 본 실시예의 경우, 표시 영역(DPA)의 일부 영역에 부스트 표시 화소/수광 화소 복합 영역(BAPXR)이 배치된 점에서 이전 실시예와 차이가 있다. 도시된 바와 같이, 부스트 표시 화소/수광 화소 복합 영역(BAPXR)에는 부스트 표시 화소(BPX)와 수광 화소(APX)가 서로 인접 배치된 상태에서 교대로 배열된다. 도시하지는 않았지만, 부스트 표시 화소/수광 화소 복합 영역(BAPXR)에는 일반 표시 화소(NPX)도 더 배치될 수 있으며, 이 경우 일반 표시 화소(NPX)는 부스트 표시 화소(BPX) 및 수광 화소(APX)와 함께 교대로 배열될 수 있다.
본 실시예의 경우, 부스트 표시 화소(BPX)와 수광 화소(APX)가 혼재하며, 이들이 서로 인접 배치된 상태에서 교대로 배열되어 있으므로, 부스트 표시 화소(BPX)와 수광 화소(APX)간 간격을 최소화할 수 있다. 따라서, 우수한 수광 효율을 나타낼 수 있다.
도 26은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 26을 참조하면, 본 실시예의 경우, 표시 영역(DPA)의 전부 또는 대부분 영역(예컨대, 표시 영역(DPA) 전체의 80% 이상의 영역)에 부스트 표시 화소/수광 화소 복합 영역(BAPXR)이 배치된 점에서 도 25의 실시예와 상이하다. 부스트 표시 화소/수광 화소 복합 영역(BAPXR)에는 일반 표시 화소(NPX)도 함께 배치됨으로써, 일반 화면 표시도 수행할 수 있다.
본 실시예의 경우, 부스트 표시 화소(BPX)와 수광 화소(APX)가 서로 인접 배치된 상태에서 교대로 배열되어 있어 우수한 수광 효율을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 부스트 표시 화소/수광 화소 복합 영역(BAPXR)을 가짐으로써 더욱 용이한 혈압 측정을 가능하게 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치
100: 표시 패널
200: 윈도우 부재
300: 커버 부재
400: 결합층
500: 투명 결합층
600: 구동 집적 회로
700: 압력 센싱 부재
800: 완충 부재

Claims (20)

  1. 복수의 일반 표시 화소, 상기 일반 표시 화소보다 최대 휘도가 큰 적어도 하나의 부스트 표시 화소, 및 상기 부스트 표시 화소에 인접 배치된 적어도 하나의 수광 표시 화소를 포함하되,
    상기 복수의 일반 표시 화소, 상기 부스트 표시 화소 및 상기 수광 표시 화소는 각각 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재된 활성층을 포함하고,
    상기 복수의 일반 표시 화소의 상기 제1 전극, 상기 부스트 표시 화소의 상기 제1 전극 및 상기 수광 표시 화소의 상기 제1 전극은 동일층에 배치되고,
    상기 복수의 일반 표시 화소의 상기 제2 전극, 상기 부스트 표시 화소의 상기 제2 전극 및 상기 수광 표시 화소의 상기 제2 전극은 일체로 연결되는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 부스트 표시 화소의 최대 휘도는 상기 각 일반 표시 화소의 최대 휘도의 1.5 배 이상인 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 일반 표시 화소는 적색을 발광하는 적색 일반 표시 화소, 녹색을 발광하는 녹색 일반 표시 화소 및 청색을 발광하는 청색 일반 표시 화소를 포함하며, 상기 부스트 표시 화소는 녹색 파장 이상의 빛을 발광하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 일반 표시 화소는 상기 적색 일반 표시 화소, 상기 녹색 일반 표시 화소 및 상기 청색 일반 표시 화소는 행렬 방향으로 교대로 배열되는 행렬 배열을 갖고, 상기 부스트 표시 화소는 적색 또는 녹색을 발광하며, 상기 일반 표시 화소의 행렬 배열에서 같은 색을 발광하는 적어도 하나의 일반 표시 화소를 대체하는 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 부스트 화소 회로는 적색 또는 녹색을 발광하는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 부스트 표시 화소의 발광 영역의 면적은 같은 색을 발광하는 상기 일반 표시 화소의 발광 영역의 면적보다 큰 표시 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 부스트 표시 화소의 발광층의 두께는 같은 색을 발광하는 상기 일반 표시 화소의 발광층의 두께보다 큰표시 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 부스트 표시 화소의 발광층은 제1 발광 물질을 포함하고, 상기 부스트 표시 화소와 같은 색을 발광하는 상기 일반 표시 화소의 발광층은 제2 발광 물질을 포함하되, 상기 제1 발광 물질은 상기 제2 발광 물질보다 발광 효율이 높은 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 발광 물질은 상기 제1 발광 물질보다 색재현성이 높은표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 일반 표시 화소를 구동하는 일반 화소 회로 및 상기 부스트 표시 화소를 구동하는 부스트 화소 회로를 더 포함하되, 상기 일반 화소 회로는 상기 부스트 화소 회로보다 더 많은 수의 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  11. 복수의 화소를 포함하는 표시 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 상기 화소마다 배치된 복수의 제1 전극;
    상기 복수의 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및
    상기 복수의 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에서 상기 화소마다 배치된 활성층을 포함하되,
    상기 복수의 화소 중 일부의 화소는 상기 활성층으로서 일반 표시 발광층을 포함하고,
    상기 복수의 화소 중 다른 일부의 화소는 상기 활성층으로서 상기 일반 표시 발광층보다 최대 발광 휘도가 큰 부스트 표시 발광층을 포함하며,
    상기 복수의 화소 중 또 다른 일부의 화소는 상기 활성층으로서 광전 변환층을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 부스트 표시 발광층의 최대 휘도는 상기 일반 표시 발광층의 최대 휘도의 1.5 배 이상인 표시 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 표시 영역은 상기 부스트 표시 발광층을 포함하는 상기 화소들이 배치되는 부스트 표시 화소 영역과, 상기 광전 변환층을 포함하는 상기 화소들이 배치되는 수광 화소 영역을 포함하되, 상기 부스트 화소 영역과 상기 수광 화소 영역은 인접하여 배치되는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 수광 화소 영역은 상기 부스트 화소 영역을 둘러싸는 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 표시 영역은 상기 부스트 표시 발광층을 포함하는 상기 화소들과 상기 광전 변환층을 포함하는 상기 화소들이 서로 인접 배치된 상태에서 교대 배열된 부스트 표시 화소/수광 화소 복합 영역을 포함하는 표시 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 기판의 하면 상에, 또는 상기 제2 전극의 상면 상에 배치된 압력 센싱 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  17. 일반 표시 화소, 상기 일반 표시 화소보다 최대 휘도가 큰 부스트 표시 화소, 및 수광 화소를 포함하는 표시 유닛;
    압력 센서를 포함하는 센서 유닛; 및
    제어 유닛을 포함하되,
    상기 제어 유닛은 상기 일반 표시 화소와 상기 부스트 표시 화소의 발광 여부 및 발광량을 제어하는 발광 구동부,
    상기 수광 화소로부터 전기적 신호를 제공받아 수광 데이터를 결정하는 수광 데이터 결정부,
    상기 구광 데이터를 이용하여 맥파 신호를 생성하는 맥파 신호 생성부,
    상기 압력 센서로부터 전기적 신호를 제공받아 압력 데이터를 결정하는 압력 데이터 결정부, 및
    상기 맥파 신호와 상기 압력 데이터를 이용하여 혈압을 측정하는 혈압 측정부를 포함하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    혈압 측정 모드에서 상기 발광 구동부는 상기 부스트 표시 화소가 최대 휘도로 발광하도록 조절하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    일반 표시 모드에서 상기 발광 구동부는 상기 일반 표시 화소에 대해 해당 계조에 맞추어 발광량을 조절하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 일반 표시 모드에서 상기 발광 구동부는 상기 부스트 표시 화소의 위치의 계조 데이터에 맞추어 상기 부스트 표시 화소의 발광량을 조절하는 표시 장치.
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