KR20230091375A - 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 실시예들은 표시영역과 비표시영역을 포함하며, 표시영역은 광학영역과 일반영역으로 구분되는 표시패널, 광학영역에 중첩되게 배치되고 사용자 정보를 생성하는 제1광학 전자 장치 및 제1광학 전자 장치에서 생성된 사용자 정보에 대응하여 사용자의 표시패널에 대한 시야각 정보를 산출하고, 산출된 시야각 정보에 대응하여 표시영역에서 표시되는 영상에서 광학영역에서 표시되는 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하는 디스플레이 컨트롤러를 포함하는 표시장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.

Description

표시장치 및 그의 구동방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHODE FOR THE SAME}
본 개시의 실시예들은 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 표시장치로는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display device), 전계발광 표시장치(ELD; Electroluminescence Display device) 등과 같은 여러 가지 타입의 표시장치가 활용되고 있다.
그리고, 전계발광 표시장치(ELD)는 퀀텀닷(QD: Quantum Dot)을 포함하는 퀀텀닷 발광표시장치(Quantum-dot Light Emitting Display device), 무기 발광 표시장치(Inorganic Light Emitting Display device), 및 유기 발광표시 장치(Organic Light Emitting Display device) 등을 포함할 수 있다.
상기의 표시장치 중 전계발광 표시장치(ELD)는 응답속도, 시야각, 색재현성 등이 매우 우수하게 구현될 수 있다. 또한, 두께가 얇게 구현될 수 있는 장점이 있다.
또한, 전계발광표시장치는 구동전류에 의해 발광되는 빛에 의해 영상을 표시하기 때문에 저계조 또는 블랙 계조에서 구동전류의 양이 적거나 구동전류가 흐르지 않게 되어 저휘도에서 명암비가 높아 화질이 매우 뛰어난 장점이 있다.
표시장치 기술 분야에서, 표시 패널의 표시 영역의 면적을 줄이지 않고 카메라 및 감지 센서 등의 광학 전자 장치를 구비하기 위한 기술이 연구되고 있다.
본 개시의 실시예들을 통해 화질이 저하되지 않는 표시장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 카메라 및 감지 센서 등의 광학 전자 장치를 표시 패널의 표시 영역 아래에 구비함으로써, 표시 패널의 비 표시 영역을 줄일 수 있고, 표시 장치의 전면에서 광학 전자 장치가 노출되지 않는 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 표시 패널의 표시 영역 아래에 위치하는 광학 전자 장치가 정상적으로 빛을 수신할 수 있는 광 투과 구조를 갖는 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 표시 패널의 표시 영역에 포함되고 광학 전자 장치가 중첩되는 광학 영역에서, 정상적인 디스플레이 구동이 될 수 있는 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 표시영역과 비표시영역을 포함하며, 표시영역은 광학영역과 일반영역으로 구분되는 표시패널, 광학영역에 중첩되게 배치되고 사용자 정보를 생성하는 제1광학 전자 장치 및 제1광학 전자 장치에서 생성된 사용자 정보에 대응하여 사용자의 표시패널에 대한 시야각 정보를 산출하고, 산출된 시야각 정보에 대응하여 표시영역에서 표시되는 영상에서 광학영역에서 표시되는 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하는 디스플레이 컨트롤러를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들은, 광학영역과 일반영역을 구비하는 표시영역과, 비표시영역을 포함하는 표시패널을 구비하는 표시장치의 구동방법에서, 광학영역과 중첩된 위치에 배치된 제1광학 전자 장치에서 전달된 이미지 정보를 이용하여 사용자 정보를 생성하는 단계, 사용자 정보에 대응하여 사용자의 표시패널에 대한 시야각 정보를 생성하는 단계, 표시패널에서 영상을 표시하되, 시야각 정보에 대응하여 표시패널의 광학영역에 위치한 픽셀들의 휘도를 조절하여 광학영역에서 표시되는 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 화질 저하를 최소화할 수 있는 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면 카메라 및 감지 센서 등의 광학 전자 장치를 표시 패널의 표시 영역 아래에 구비함으로써, 표시 패널의 비 표시 영역을 줄일 수 있고, 표시 장치의 전면에서 광학 전자 장치가 노출되지 않는 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 표시 패널의 표시 영역 아래에 위치하는 광학 전자 장치가 정상적으로 빛을 수신할 수 있는 광 투과 구조를 갖는 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 표시 패널의 표시 영역에 포함되고 광학 전자 장치가 중첩되는 광학 영역에서, 정상적인 디스플레이 구동이 될 수 있는 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치의 평면도들이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치의 시스템 구성도이다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널에서 픽셀의 등가 회로이다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널의 표시 영역에 포함된 3가지 영역에서의 픽셀들의 배치도이다.
도 5a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널에서, 제1 광학 영역 및 일반 영역 각각에서의 신호 라인들의 배치도이다.
도 5b는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널에서, 제2 광학 영역 및 일반 영역 각각에서의 신호 라인들의 배치도이다.
도 6 및 도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널의 표시 영역에 포함된 일반 영역, 제1 광학 영역 및 제2 광학 영역 각각의 단면도들이다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널의 외곽에서의 단면도이다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에서 시야각에 따라 표시되는 영상의 색좌표가 다르게 나타나는 것을 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 개시의 실시예들에서 디스플레이 컨트롤러를 나타내는 구조도이다.
도 11은 본 개시의 실시예들에서 디스플레이 컨트롤러를 나타내는 구조도이다.
도 12는 도 11에 도시된 디스플레이 컨트롤러에서 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 개시의 실시예들에서 사용자의 시야각을 예측하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 14는 본 개시에 따른 표시장치의 구동방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 평면도들이다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 영상을 표시하는 표시 패널(110) 및 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비 표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)에는 다수의 픽셀이 배치되고, 다수의 픽셀을 구동하기 위한 각종 신호 라인들이 배치될 수 있다.
비 표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 바깥 영역일 수 있다. 비 표시 영역(NDA)에는 각종 신호 라인이 배치될 수 있고 각종 구동 회로가 연결될 수 있다. 비 표시 영역(NDA)은 벤딩 되어 전면에서 보이지 않거나 케이스(미 도시)에 의해 가려질 수 있다. 비 표시 영역(NDA)은 베젤(Bezel) 또는 베젤 영역이라고도 한다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에서, 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)는 표시 패널(110)의 아래(시청 면의 반대 편)에 위치하는 전자 부품이다.
빛은 표시 패널(110)의 전면(시청 면)으로 들어가서 표시 패널(110)을 투과하여 표시 패널(110)의 아래(시청 면의 반대편)에 위치하는 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)로 전달될 수 있다.
하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)는 표시 패널(110)을 투과한 빛을 수신하여, 수신된 빛에 따라 정해진 기능을 수행하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)는 카메라(이미지 센서) 등의 촬영 장치, 근접 센서 및 조도 센서 등의 감지 센서 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널(110)에서, 표시 영역(DA)은 일반 영역(NA)과 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)을 포함할 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c를 참조하면, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)은 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)와 중첩되는 영역일 수 있다.
도 1a의 예시에 따르면, 표시 영역(DA)은 일반 영역(NA) 및 제1 광학 영역(OA1)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 광학 영역(OA1)의 적어도 일부는 제1 광학 전자 장치(11)와 중첩될 수 있다.
도 1b의 예시에 따르면, 표시 영역(DA)은 일반 영역(NA), 광학영역(OA)를 포함할 수 있다. 또한, 광학영역(OA)은 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 포함할 수 있다. 도 1b의 예시에서, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2) 사이에는 일반 영역(NA)이 존재할 수 있다. 여기서, 제1 광학 영역(OA1)의 적어도 일부는 제1 광학 전자 장치(11)와 중첩될 수 있고, 제2 광학 영역(OA2) 의 적어도 일부는 제2 광학 전자 장치(12)와 중첩될 수 있다.
도 1c의 예시에 따르면, 표시 영역(DA)은 일반 영역(NA), 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 포함할 수 있다. 도 1c의 예시에서, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2) 사이에는 일반 영역(NA)이 존재하지 않는다. 즉, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)은 서로 접하고 있다. 여기서, 제1 광학 영역(OA1)의 적어도 일부는 제1 광학 전자 장치(11)와 중첩될 수 있고, 제2 광학 영역(OA2)의 적어도 일부는 제2 광학 전자 장치(12)와 중첩될 수 있다.
하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)은 영상 표시 구조 및 광 투과 구조가 모두 형성되어 있어야 한다. 즉, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)은 표시 영역(DA)의 일부 영역이므로, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)에는 영상 표시를 위한 픽셀들이 배치되어야 한다. 그리고, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)에는 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)로 빛을 투과해주기 위한 광 투과 구조가 형성되어야 한다.
하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)는 광 수신이 필요한 장치이지만, 표시 패널(110)의 뒤(아래, 시청 면의 반대편)에 위치하여, 표시 패널(110)을 투과한 빛을 수신하게 된다.
하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)는 표시 패널(110)의 전면(시청 면)에 노출되지 않는다. 따라서, 사용자가 표시 장치(110)의 전면을 볼 때, 광학 전자 장치(11, 12)가 사용자에게 보이지 않는다.
예를 들어, 제1 광학 전자 장치(11)는 카메라일 수 있고, 제2 광학 전자 장치(12)는 근접 센서, 조도 센서 등의 감지 센서일 수 있다. 예를 들어, 감지 센서는 적외선을 감지하는 적외선 센서일 수 있다.
이와 반대로, 제1 광학 전자 장치(11)가 감지 센서이고, 제2 광학 전자 장치(12)가 카메라일 수 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 제1 광학 전자 장치(11)가 카메라이고, 제2 광학 전자 장치(12)가 감지 센서인 것으로 예를 든다. 여기서, 카메라는 카메라 렌즈 또는 이미지 센서일 수 있다.
제1 광학 전자 장치(11)가 카메라인 경우, 이 카메라는 표시 패널(110)의 뒤(아래)에 위치하지만, 표시 패널(110)의 전면 방향을 촬영하는 전면 카메라(Front camera)일 수 있다. 따라서, 사용자는 표시 패널(110)의 시청 면을 보면서, 시청 면에 보이지 않는 카메라를 통해 촬영을 할 수 있다.
또한, 제1 광학 전자장치(11)는 표시장치를 통해 영상을 시청하는 사용자에 대한 사용자 정보를 생성할 수 있다. 제1 광학 전자 장치(11)가 획득한 사용자 정보는 사용자를 촬영한 이미지일 수 있다. 그리고, 사용자를 촬영한 이미지에는 사용자의 얼굴에 대한 정보를 포함하고 있다. 또한, 제1 광학 전자 장치(11)는 정지 영상 또는 연속된 촬영을 한 비디오 영상을 획득할 수 있다.
표시 영역(DA)에 포함된 일반 영역(NA) 및 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)은 영상 표시가 가능한 영역들이지만, 일반 영역(NA)은 광 투과 구조가 형성될 필요가 없는 영역이고, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)은 광 투과 구조가 형성되어야 하는 영역이다.
따라서, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)은 일정 수준 이상의 투과율을 가져야 하고, 일반 영역(NA)은 광 투과성을 가지지 않거나 일정 수준 미만의 낮은 투과율을 가질 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)과 일반 영역(NA)은, 해상도, 픽셀 배치 구조, 단위 면적당 픽셀 개수, 전극 구조, 라인 구조, 전극 배치 구조, 또는 라인 배치 구조 등이 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)에서의 단위 면적당 픽셀 개수는 일반 영역(NA)에서의 단위 면적당 픽셀 개수보다 작을 수 있다. 즉, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)의 해상도는 일반 영역(NA)의 해상도보다 낮을 수 있다. 여기서, 단위 면적당 픽셀 개수는 해상도를 측정하는 단위이고, 1 인치(inch) 내 픽셀 개수를 의미하는 PPI (Pixels Per Inch)라고도 할 수 있다.
예를 들어, 제1 광학 영역(OA1) 내 단위 면적당 픽셀 개수는 일반 영역(NA) 내 단위 면적당 픽셀 개수보다 작을 수 있다. 제2 광학 영역(OA2) 내 단위 면적당 픽셀 개수는 제1 광학 영역(OA1) 내 단위 면적당 픽셀 개수 이상일 수 있다.
제1 광학 영역(OA1)은 원형, 타원형, 사각형, 육각형, 또는 팔각형 등 다양한 모양을 가질 수 있다. 제2 광학 영역(OA2)은 원형, 타원형, 사각형, 육각형, 또는 팔각형 등 다양한 모양을 가질 수 있다. 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)은 동일한 모양을 가질 수도 있고 다른 모양을 가질 수 있다.
한편, 제1 광학 영역(OA1)과 제2 광학 영역(OA2) 중 적어도 하나의 투과율을 높여주기 위한 하나의 방법으로서, 전술한 바와 같이 픽셀 밀집도 차등 설계 방식이 적용될 수 있다. 픽셀 밀집도 차등 설계 방식에 따르면, 제1 광학 영역(OA1)과 제2 광학 영역(OA2) 중 적어도 하나의 단위 면적 당 픽셀 개수가 일반 영역(NA)의 단위 면적 당 픽셀 개수보다 많도록, 표시 패널(110)이 설계될 수 있다.
하지만, 경우에 따라서는, 이와 다르게, 제1 광학 영역(OA1)과 제2 광학 영역(OA2) 중 적어도 하나의 투과율을 높여주기 위한 다른 방법으로서, 픽셀 크기 차등 설계 방식이 적용될 수 있다. 픽셀 크기 차등 설계 방식에 따르면, 제1 광학 영역(OA1)과 제2 광학 영역(OA2) 중 적어도 하나의 단위 면적 당 픽셀 개수가 일반 영역(NA)의 단위 면적 당 픽셀 개수와 동일 또는 유사하되, 제1 광학 영역(OA1)과 제2 광학 영역(OA2) 중 적어도 하나에 배치된 각 픽셀(SP)의 크기(즉, 발광 영역 크기)가 일반 영역(NA)에 배치된 각 픽셀(SP)의 크기(즉, 발광 영역 크기)보다 작아지도록, 표시 패널(110)이 설계될 수 있다.
도 1c를 참조하면, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)이 접해 있는 경우, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 포함하는 전체 광학 영역 또한 원형, 타원형, 사각형, 육각형, 또는 팔각형 등 다양한 모양을 가질 수 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2) 각각은 원형인 것을 예로 든다.
본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에서, 외부로 노출되지 않고 표시 패널(100)의 하부에 숨겨져 있는 제1 광학 전자 장치(11)가 카메라인 경우, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 UDC(Under Display Camera) 기술이 적용된 디스플레이라고 할 수 있다.
이에 따르면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 경우, 표시 패널(110)에 카메라 노출을 위한 노치(Notch) 또는 카메라 홀이 형성되지 않아도 되기 때문에, 표시 영역(DA)의 면적 감소가 발생하지 않는다.
이에 따라, 표시 패널(110)에 카메라 노출을 위한 노치(Notch) 또는 카메라 홀이 형성되지 않아도 되기 때문에, 베젤 영역의 크기가 줄어들 수 있고, 디자인 제약 사항이 없어져 디자인 설계의 자유도가 높아질 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에, 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)가 표시 패널(110)의 뒤에 숨겨져 위치함에도 불구하고, 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)는 정상적으로 빛을 수신하여 정해진 기능을 정상적으로 수행할 수 있어야 한다.
또한, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에서, 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)가 표시 패널(110)의 뒤에 숨겨져 위치하고 표시 영역(DA)과 중첩되어 위치함에도 불구하고, 표시 영역(DA)에서 하나 이상의 광학 전자 장치(11, 12)와 중첩되는 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)에서 정상적인 영상 표시가 가능해야 한다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 시스템 구성도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(100)는, 영상 표시를 위한 구성 요소들로서, 표시 패널(110) 및 디스플레이 구동 회로를 포함할 수 있다.
디스플레이 구동 회로는 표시 패널(110)을 구동하기 위한 회로로서, 데이터 구동 회로(220), 게이트 구동 회로(230), 및 디스플레이 컨트롤러(240) 등을 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비 표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 비 표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 외곽 영역일 수 있으며, 베젤(Bezel) 영역이라고도 할 수 있다. 비 표시 영역(NDA)의 전체 또는 일부는 표시 장치(100)의 앞면에서 보이는 영역이거나, 벤딩되어 표시 장치(100)의 앞면에서 보이지는 않는 영역일 수도 있다.
표시 패널(110)은 기판(SUB)과 기판(SUB) 상에 배치된 다수의 픽셀들(SP)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(110)은 다수의 픽셀들(SP)을 구동하기 위하여, 여러 가지 종류의 신호 라인들을 더 포함할 수 있다. 다수의 픽셀들(SP)은 각각 적색의 빛을 발광하는 적색 서브 픽셀, 녹색의 빛을 발광하는 녹색 서브픽셀, 청색의 빛을 발광하는 청색 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 그리고, 하나의 픽셀은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브픽셀, 청색 서브 픽셀의 휘도에 대응하여 색을 표현할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 액정 표시 장치일 수있다. 또한, 표시장치(100)는 표시 패널(110)이 자체적으로 발광하는 픽셀을 포함하는 자체 발광 표시 장치일 수 있다. 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)가 자체 발광 표시 장치인 경우, 다수의 픽셀들(SP) 각각은 발광 소자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 발광 소자가 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)로 구현된 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 다른 예를 들어, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 발광 소자가 무기물 기반의 발광 다이오드로 구현된 무기 발광 표시 장치일 수 있다. 또 다른 예를 들어, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 발광 소자가 스스로 빛을 내는 반도체 결정인 퀀텀닷(Quantum Dot)으로 구현된 퀀텀닷 디스플레이 장치일 수 있다.
표시 장치(100)의 타입에 따라 다수의 픽셀들(SP) 각각의 구조가 달라질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100)가 픽셀(SP)이 빛을 스스로 내는 자체 발광 표시 장치인 경우, 각 픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 발광 소자, 하나 이상의 트랜지스터 및 하나 이상의 캐패시터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 여러 가지 종류의 신호 라인들은 데이터 신호들(데이터 전압들 또는 영상 신호들이라고도 함)을 전달하는 다수의 데이터 라인들(DL) 및 게이트 신호들(스캔 신호들이라고도 함)을 전달하는 다수의 게이트 라인들(GL) 등을 포함할 수 있다.
다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL)은 서로 교차할 수 있다. 다수의 데이터 라인들(DL) 각각은 제1 방향으로 연장되면서 배치될 수 있다. 다수의 게이트 라인들(GL) 각각은 제2 방향으로 연장되면서 배치될 수 있다.
여기서, 제1 방향은 열(Column) 방향이고 제2 방향은 행(Row) 방향일 수 있다. 또는 제1 방향은 행 방향이고 제2 방향은 열 방향일 수 있다.
데이터 구동 회로(220)는 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 회로로서, 다수의 데이터 라인들(DL)로 데이터 신호들을 출력할 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 다수의 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 회로로서, 다수의 게이트 라인들(GL)로 게이트 신호들을 출력할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)를 제어하기 위한 장치로서, 다수의 데이터 라인들(DL)에 대한 구동 타이밍과 다수의 게이트 라인들(GL)에 대한 구동 타이밍을 제어할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 데이터 구동 회로(220)를 제어하기 위하여 데이터 구동 제어 신호(DCS)를 데이터 구동 회로(220)에 공급하고, 게이트 구동 회로(230)를 제어하기 위하여 게이트 구동 제어 신호(GCS)를 게이트 구동 회로(230)에 공급할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 호스트 시스템(250)으로부터 입력 영상 데이터를 수신하여, 입력 영상 데이터를 토대로 영상 데이터(Data)를 데이터 구동 회로(220)로 공급할 수 있다.
데이터 구동 회로(220)는 디스플레이 컨트롤러(240)의 구동 타이밍 제어에 따라 다수의 데이터 라인들(DL)로 데이터 신호들을 공급할 수 있다.
데이터 구동 회로(220)는 디스플레이 컨트롤러(240)로부터 디지털 형태의 영상 데이터들(Data)을 수신하고, 수신된 영상 데이터들(Data)을 아날로그 형태의 데이터 신호들로 변환하여 다수의 데이터 라인들(DL)로 출력할 수 있다.
게이트 구동 회로(230)는 디스플레이 컨트롤러(240)의 타이밍 제어에 따라 다수의 게이트 라인들(GL)로 게이트 신호들을 공급할 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 각종 게이트 구동 제어 신호(GCS)와 함께 턴-온 레벨 전압에 해당하는 제1 게이트 전압 및 턴-오프 레벨 전압에 해당하는 제2 게이트 전압을 공급받아, 게이트 신호들을 생성하고, 생성된 게이트 신호들을 다수의 게이트 라인들(GL)로 공급할 수 있다.
예를 들어, 데이터 구동 회로(220)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식으로 표시 패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 또는 칩 온 패널(COP: Chip On Panel) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현되어 표시 패널(110)과 연결될 수 있다.
게이트 구동 회로(230)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식으로 표시 패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG) 또는 칩 온 패널(COP) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF) 방식에 따라 표시 패널(110)과 연결될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(230)는 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 타입으로 표시 패널(110)의 비 표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 기판 상에 배치되거나 기판에 연결될 수 있다. 즉, 게이트 구동 회로(230)는 GIP 타입인 경우 기판의 비 표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 칩 온 글래스(COG) 타입, 칩 온 필름(COF) 타입 등인 경우 기판에 연결될 수 있다.
한편, 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230) 중 적어도 하나의 구동 회로는 표시 패널(110)의 표시 영역(DA)에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230) 중 적어도 하나의 구동 회로는 픽셀들(SP)과 중첩되지 않게 배치될 수도 있고, 픽셀들(SP)과 일부 또는 전체가 중첩되게 배치될 수도 있다.
데이터 구동 회로(220)는 표시 패널(110)의 일 측(예: 상측 또는 하측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 데이터 구동 회로(220)는 표시 패널(110)의 양 측(예: 상측과 하측)에 모두 연결되거나, 표시 패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.
게이트 구동 회로(230)는 표시 패널(110)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 게이트 구동 회로(230)는 표시 패널(110)의 양 측(예: 좌측과 우측)에 모두 연결되거나, 표시 패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는, 데이터 구동 회로(220)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 또는 데이터 구동 회로(220)와 함께 통합되어 집적 회로로 구현될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행할 수 있는 제어 장치일 수 있으며, 또는 타이밍 컨트롤러와 다른 제어 장치일 수도 있으며, 또는 제어 장치 내 회로일 수도 있다. 디스플레이 컨트롤러(240)는, IC(Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 또는 프로세서(Processor) 등의 다양한 회로나 전자 부품으로 구현될 수 있다. 또한, 디스플레이 컨트롤러(240)는 AP(Application processor)일 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 인쇄 회로 기판, 연성 인쇄 회로 등에 실장 되고, 인쇄 회로 기판, 연성 인쇄 회로 등을 통해 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는, 미리 정해진 하나 이상의 인터페이스에 따라 데이터 구동 회로(220)와 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 인터페이스는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, EPI 인터페이스, SP(Serial Peripheral Interface) 등을 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 영상 표시 기능뿐만 아니라 터치 센싱 기능을 더 제공하기 위하여, 터치 센서와, 터치 센서를 센싱하여 손가락 또는 펜 등의 터치 오브젝트에 의해 터치가 발생했는지를 검출하거나 터치 위치를 검출하는 터치 센싱 회로를 포함할 수 있다.
터치 센싱 회로는 터치 센서를 구동하고 센싱하여 터치 센싱 데이터를 생성하여 출력하는 터치 구동 회로(260)와, 터치 센싱 데이터를 이용하여 터치 발생을 감지하거나 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 컨트롤러(270) 등을 포함할 수 있다.
터치 센서는 다수의 터치 전극들을 포함할 수 있다. 터치 센서는 다수의 터치 전극들과 터치 구동 회로(260)를 전기적으로 연결해주기 위한 다수의 터치 라인을 더 포함할 수 있다.
터치 센서는 표시 패널(110)의 외부에 터치 패널 형태로 존재할 수도 있고 표시 패널(110)의 내부에 존재할 수도 있다. 터치 센서가 터치 패널 형태로 표시 패널(110)의 외부에 존재하는 경우, 터치 센서는 외장형이라고 한다. 터치 센서가 외장형인 경우, 터치 패널과 표시 패널(110)은, 별도로 제작되어, 조립 과정에서 결합될 수 있다. 외장형의 터치 패널은 터치 패널용 기판 및 터치 패널용 기판 상의 다수의 터치 전극들 등을 포함할 수 있다.
터치 센서는 표시 패널(110)의 내부에 존재하는 경우, 표시 패널(110)의 제작 공정 중에 디스플레이 구동과 관련된 신호 라인들 및 전극들 등과 함께 기판(SUB) 상에 터치 센서가 형성될 수 있다.
터치 구동 회로(260)는 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나로 터치 구동 신호를 공급하고, 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나를 센싱하여 터치 센싱 데이터를 생성할 수 있다.
터치 센싱 회로는 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance) 센싱 방식 또는 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-Capacitance) 센싱 방식으로 터치 센싱을 수행할 수 있다.
터치 센싱 회로가 셀프-캐패시턴스 센싱 방식으로 터치 센싱을 수행하는 경우, 터치 센싱 회로는 각 터치 전극과 터치 오브젝트(예: 손가락, 펜 등) 사이의 캐패시턴스를 토대로 터치 센싱을 수행할 수 있다.
셀프-캐패시턴스 센싱 방식에 따르면, 다수의 터치 전극들 각각은 구동 터치 전극의 역할도 하고 센싱 터치 전극의 역할도 할 수 있다. 터치 구동 회로(260)는 다수의 터치 전극들의 전체 또는 일부를 구동하고 다수의 터치 전극들의 전체 또는 일부를 센싱할 수 있다.
터치 센싱 회로가 뮤추얼-캐패시턴스 센싱 방식으로 터치 센싱을 수행하는 경우, 터치 센싱 회로는 터치 전극들 사이의 캐패시턴스를 토대로 터치 센싱을 수행할 수 있다.
뮤추얼-캐패시턴스 센싱 방식에 따르면, 다수의 터치 전극들은 구동 터치 전극들과 센싱 터치 전극들로 나뉜다. 터치 구동 회로(260)는 구동 터치 전극들을 구동하고 센싱 터치 전극들을 센싱할 수 있다.
터치 센싱 회로에 포함된 터치 구동 회로(260) 및 터치 컨트롤러(270)는 별도의 장치로 구현될 수도 있고, 하나의 장치로 구현될 수도 있다. 또한, 터치 구동 회로(260)와 데이터 구동 회로(220)는 별도의 장치로 구현될 수도 있고, 하나의 장치로 구현될 수도 있다.
표시 장치(100)는 디스플레이 구동 회로 및/또는 터치 센싱 회로로 각종 전원을 공급하는 전원 공급 회로 등을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 스마트 폰, 태블릿 등의 모바일 단말기이거나 다양한 크기의 모니터나 텔레비전(TV) 등일 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 정보나 영상을 표출할 수 있는 다양한 타입, 다양한 크기의 디스플레이일 수 있다.
전술한 바와 같이, 표시 패널(110)에서 표시 영역(DA)은 일반 영역(NA) 및 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)을 포함할 수 있다.
일반 영역(NA) 및 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)은 영상 표시가 가능한 영역들이다. 하지만, 일반 영역(NA)은 광 투과 구조가 형성될 필요가 없는 영역이고, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)은 광 투과 구조가 형성되어야 하는 영역이다.
전술한 바와 같이, 표시 패널(110)에서 표시 영역(DA)은 일반 영역(NA)과 함께, 하나 이상의 광학 영역(OA1, OA2)을 포함할 수 있지만, 설명의 편의를 위하여, 표시 영역(DA)이 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 모두 포함하는 경우(도 1b, 도 1c)를 가정한다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널(110)에서 서브픽셀의 등가 회로이다.
표시 패널(110)의 표시 영역(DA)에 포함된 일반 영역(NA), 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)에 배치된 서브 픽셀들(SP) 각각은, 발광 소자(ED)와, 발광 소자(ED)를 구동하기 위한 구동 트랜지스터(DRT)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)로 데이터 전압(Vdata)을 전달해주기 위한 스캔 트랜지스터(SCT)와, 한 프레임 동안 일정 전압을 유지해주기 위한 스토리지 캐패시터(Cst) 등을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 데이터 전압이 인가될 수 있는 제1 노드(N1), 발광 소자(ED)와 전기적으로 연결되는 제2 노드(N2) 및 구동 전압 라인(DVL)으로부터 픽셀구동 전압(ELVDD)이 인가되는 제3 노드(N3)를 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)에서, 제1 노드(N1)는 게이트 노드이고, 제2 노드(N2)는 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있고, 제3 노드(N3)는 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.
발광 소자(ED)는 애노드 전극(AE), 발광층(EL) 및 캐소드 전극(CE)을 포함할 수 있다. 애노드 전극(AE)은 각 픽셀(SP)에 배치되는 픽셀 전극일 수 있으며, 각 서브픽셀(SP)의 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 캐소드 전극(CE)은 다수의 서브픽셀(SP)에 공통으로 배치되는 공통 전극일 수 있으며, 기저 전압(ELVSS)이 인가될 수 있다.
예를 들어, 애노드 전극(AE)은 픽셀 전극일 수 있고, 캐소드 전극(CE)은 공통 전극일 수 있다. 이와 반대로, 애노드 전극(AE)은 공통 전극일 수 있고, 캐소드 전극(CE)은 픽셀 전극일 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 애노드 전극(AE)은 픽셀 전극이고, 캐소드 전극(CE)은 공통 전극인 것으로 가정한다.
예를 들어, 발광 소자(ED)는 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode), 무기 발광 다이오드, 또는 퀀텀닷 발광 소자 등일 수 있다. 이 경우, 발광 소자(ED)가 유기 발광 다이오드인 경우, 발광 소자(ED)에서 발광층(EL)은 유기물이 포함된 유기 발광층을 포함할 수 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)는, 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 게이트 신호인 스캔 신호(SCAN)에 의해 온-오프가 제어되며, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
각 서브 픽셀(SP)은 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 트랜지스터(DRT, SCT)와 1개의 캐패시터(Cst)를 포함하는 2T(Transistor)1C(Capacitor) 구조를 가질 수 있으며, 경우에 따라서, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 1개 이상의 캐패시터를 더 포함할 수도 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재할 수 있는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT) 및 스캔 트랜지스터(SCT) 각각은 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다.
각 서브 픽셀(SP) 내 회로 소자들(특히, 발광 소자(ED))은 외부의 수분이나 산소 등에 취약하기 때문에, 외부의 수분이나 산소가 회로 소자들(특히, 발광 소자(ED))로 침투되는 것을 방지하기 위한 봉지층(ENCAP)이 표시 패널(110)에 배치될 수 있다. 봉지층(ENCAP)은 발광 소자들(ED)을 덮는 형태로 배치될 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널(110)의 표시 영역(DA)에 포함된 3가지 영역(NA, OA1, OA2)에서의 픽셀들(SP)의 배치도이다.
도 4를 참조하면, 표시 영역(DA)에 포함된 일반 영역(NA), 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2) 각각에는 다수의 픽셀들(P)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 다수의 픽셀들(P)은 각각 적색 빛을 발광하는 적색 서브 픽셀(Red SP), 녹색 빛을 발광하는 녹색 서브픽셀(Green SP) 및 청색 빛을 발광하는 청색 서브픽셀(Blue SP)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 일반 영역(NA), 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2) 각각은, 적색 서브픽셀들(Red SP)의 발광 영역들(EA), 녹색 서브픽셀들(Green SP)의 발광 영역들(EA) 및 청색 서브픽셀들(Blue SP)의 발광 영역들(EA)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 일반 영역(NA)은 광 투과 구조를 포함하지 않고, 발광 영역들(EA)을 포함할 수 있다.
하지만, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)은 발광 영역들(EA)을 포함할 뿐만 아니라, 광 투과 구조도 포함하고 있어야 한다.
따라서, 제1 광학 영역(OA1)은 발광 영역들(EA)과 제1 투과 영역들(TA1)을 포함할 수 있고, 제2 광학 영역(OA2)은 발광 영역들(EA)과 제2 투과 영역들(TA2)을 포함할 수 있다.
발광 영역들(EA)과 투과 영역들(TA1, TA2)은 광 투과 가능 여부에 따라 구별될 수 있다. 즉, 발광 영역들(EA)은 광 투과가 불가능한 영역일 수 있고, 투과 영역들(TA1, TA2)은 광 투과가 가능한 영역일 수 있다.
또한, 발광 영역들(EA)과 투과 영역들(TA1, TA2)은 특정 메탈 층(CE)의 형성 유무에 따라 구별될 수 있다. 예를 들어, 발광 영역들(EA)에는 캐소드 전극(CE)이 형성되어 있고, 투과 영역들(TA1, TA2)에는 캐소드 전극(CE)이 형성되지 않을 수 있다. 발광 영역들(EA)에는 라이트 쉴드층(Light Shield Layer)이 형성되어 있고, 투과 영역들(TA1, TA2)에는 라이트 쉴드층이 형성되지 않을 수 있다.
제1 광학 영역(OA1)은 제1 투과 영역들(TA1)을 포함하고, 제2 광학 영역(OA2)은 제2 투과 영역들(TA2)을 포함하기 때문에, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2) 모두는 빛이 투과할 수 있는 영역들이다.
제1 광학 영역(OA1)의 투과율(투과 정도)과 제2 광학 영역(OA2)의 투과율(투과 정도)는 동일할 수 있다.
이 경우, 제1 광학 영역(OA1)의 제1 투과 영역(TA1)과 제2 광학 영역(OA2)의 제2 투과 영역(TA2)은 모양 또는 크기가 동일할 수 있다. 또는, 제1 광학 영역(OA1)의 제1 투과 영역(TA1)과 제2 광학 영역(OA2)의 제2 투과 영역(TA2)은 모양이나 크기가 다르더라도, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 비율과 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)의 비율이 동일할 수 있다.
이와 다르게, 제1 광학 영역(OA1)의 투과율(투과 정도)과 제2 광학 영역(OA2)의 투과율(투과 정도)는 서로 다를 수 있다.
이 경우, 제1 광학 영역(OA1)의 제1 투과 영역(TA1)과 제2 광학 영역(OA2)의 제2 투과 영역(TA2)은 모양 또는 크기가 다를 수 있다. 또는, 제1 광학 영역(OA1)의 제1 투과 영역(TA1)과 제2 광학 영역(OA2)의 제2 투과 영역(TA2)은 모양이나 크기가 동일하더라도, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 비율과 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)의 비율이 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 제1 광학 영역(OA1)이 중첩되는 제1 광학 전자 장치(11)가 카메라이고, 제2 광학 영역(OA2)이 중첩되는 제2 광학 전자 장치(12)가 감지 센서인 경우, 카메라는 감지 센서보다 더 큰 광량을 필요로 할 수 있다.
따라서, 제1 광학 영역(OA1)의 투과율(투과 정도)은 제2 광학 영역(OA2)의 투과율(투과 정도)보다 높을 수 있다.
이 경우, 제1 광학 영역(OA1)의 제1 투과 영역(TA1)은 제2 광학 영역(OA2)의 제2 투과 영역(TA2)보다 더 큰 크기를 가질 수 있다. 또는, 제1 광학 영역(OA1)의 제1 투과 영역(TA1)과 제2 광학 영역(OA2)의 제2 투과 영역(TA2)은 크기가 동일하더라도, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 비율이 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)의 비율보다 클 수 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 제1 광학 영역(OA1)의 투과율(투과 정도)이 제2 광학 영역(OA2)의 투과율(투과 정도)보다 높은 경우를 예로 들어 설명한다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예들에서는, 투과 영역(TA1, TA2)은 투명 영역이라고도 할 수 있으며, 투과율은 투명도라고도 할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예들에서는, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)이 표시 패널(110)의 표시 영역(DA)의 상단에 위치하고, 좌우로 나란히 배치되는 경우를 가정한다.
도 4를 참조하면, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)이 배치되는 가로 표시 영역을 제1 가로 표시 영역(HA1)이라고 하고, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)이 배치되지 않는 가로 표시 영역을 제2 가로 표시 영역(HA2)이라고 한다.
도 4를 참조하면, 제1 가로 표시 영역(HA1)은 일반 영역(NA), 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 포함할 수 있다. 제2 가로 표시 영역(HA2)은 일반 영역(NA)만을 포함할 수 있다.
도 5a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널(110)에서, 제1 광학 영역(OA1) 및 일반 영역(NA) 각각에서의 신호 라인들의 배치도이고, 도 5b는 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널(110)에서, 제2 광학 영역(OA2) 및 일반 영역(NA) 각각에서의 신호 라인들의 배치도이다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 제1 가로 표시 영역(HA1)은 표시 패널(110)에서의 제1 가로 표시 영역(HA1)의 일부이고, 제2 가로 표시 영역(HA2)은 표시 패널(110)에서의 제2 가로 표시 영역(HA2)의 일부이다.
도 5a에 도시된 제1 광학 영역(OA1)은 표시 패널(110)에서의 제1 광학 영역(OA1)의 일부이고, 도 5b에 도시된 제2 광학 영역(OA2)은 표시 패널(110)에서의 제2 광학 영역(OA2)의 일부이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 가로 표시 영역(HA1)은 일반 영역(NA), 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 포함할 수 있다. 제2 가로 표시 영역(HA2)은 일반 영역(NA)을 포함할 수 있다.
표시 패널(11)에는, 다양한 종류의 가로 라인들(HL1, HL2)이 배치되고, 다양한 종류의 세로 라인들(VLn, VL1, VL2)이 배치될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서, 가로 방향과 세로 방향은 교차하는 2개의 방향을 의미하는 것으로서, 가로 방향과 세로 방향은 보는 방향에 따라서 다를 수 있다. 예를 들어, 본 개시에서의 실시예들에서, 가로 방향은 하나의 게이트 라인(GL)이 연장되면서도 배치되는 방향을 의미하고, 세로 방향은 하나의 데이터 라인(DL)이 연장되면서 배치되는 방향을 의미할 수 있다. 이와 같이, 가로와 세로를 예로 든다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 표시 패널(110)에 배치되는 가로 라인들은 제1 가로 표시 영역(HA1)에 배치되는 제1 가로 라인들(HL1) 및 제2 가로 표시 영역(HA2)에 배치되는 제2 가로 라인들(HL2)을 포함할 수 있다.
표시 패널(110)에 배치되는 가로 라인들은 게이트 라인들(GL)일 수 있다. 즉, 제1 가로 라인들(HL1)과 제2 가로 라인들(HL2)은 게이트 라인들(GL)일 수 있다. 게이트 라인들(GL)은 픽셀(SP)의 구조에 따라 다양한 종류의 게이트 라인들을 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 표시 패널(110)에 배치되는 세로 라인들은, 일반 영역(NA)에만 배치되는 일반 세로 라인들(VLn), 제1 광학 영역(OA1)과 일반 영역(NA)을 모두 지나가는 제1 세로 라인들(VL1), 및 제2 광학 영역(OA2)과 일반 영역(NA)을 모두 지나가는 제2 세로 라인들(VL2)을 포함할 수 있다.
표시 패널(110)에 배치되는 세로 라인들은 데이터 라인들(DL), 구동 전압 라인들(DVL) 등을 포함할 수 있으며, 이뿐만 아니라, 기준 전압 라인들, 초기화 전압 라인들 등을 더 포함할 수 있다. 즉, 일반 세로 라인들(VLn), 제1 세로 라인들(VL1) 및 제2 세로 라인들(VL2)은 데이터 라인들(DL), 구동 전압 라인들(DVL) 등을 포함할 수 있으며, 이뿐만 아니라, 기준 전압 라인들, 초기화 전압 라인들 등을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에서, 제2 가로 라인(HL2)에서 "가로"라는 용어는 신호가 좌측(또는 우측)에서 우측(또는 좌측)으로 전달된다는 의미일 뿐, 제2 가로 라인(HL2)이 정확한 가로 방향으로만 직선 형태로 연장된다는 의미는 아닐 수 있다. 즉, 도 5a 및 도 5b에서, 제2 가로 라인(HL2)은 일직선 형태로 도시되어 있지만, 이와 다르게, 제2 가로 라인(HL2)은 꺾이거나 구부려진 부분들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제1 가로 라인(HL1) 또한 꺾이거나 구부려진 부분들을 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에서, 일반 세로 라인(VLn)에서 "세로"라는 용어는 신호가 상측(또는 하측)에서 하측(또는 상측)으로 전달된다는 의미일 뿐, 일반 세로 라인(VLn)이 정확한 세로 방향으로만 직선 형태로 연장된다는 의미는 아니다. 즉, 도 5a 및 도 5b에서, 일반 세로 라인(VLn)은 일직선 형태로 도시되어 있지만, 이와 다르게, 일반 세로 라인(VLn)은 꺾이거나 구부려진 부분들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제1 세로 라인(VL1) 및 제2 세로 라인(VL2) 또한 꺾이거나 구부려진 부분들을 포함할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 가로 영역(HA1)에 포함되는 제1 광학 영역(OA1)은 발광 영역들(EA)과 제1 투과 영역들(TA1)을 포함할 수 있다. 제1 광학 영역(OA1) 내에서, 제1 투과 영역들(TA1)의 바깥 영역이 발광 영역들(EA)을 포함할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 광학 영역(OA1)의 투과율 개선을 위하여, 제1 광학 영역(OA1)을 지나가는 제1 가로 라인들(HL1)은 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역들(TA1)을 회피하여 지나갈 수 있다.
따라서, 제1 광학 영역(OA1)을 지나가는 제1 가로 라인들(HL1) 각각은 각 제1 투과 영역(TA1)의 외곽 테두리 밖을 우회하는 곡선 구간 또는 벤딩 구간 등을 포함할 수 있다.
이에 따라, 제1 가로 영역(HA1)에 배치되는 제1 가로 라인(HL1)과 제2 가로 영역(HA2)에 배치되는 제2 가로 라인(HL2)은 모양 또는 길이 등이 서로 다를 수 있다. 즉, 제1 광학 영역(OA1)을 지나가는 제1 가로 라인(HL1)과 제1 광학 영역(OA1)을 지나가지 않는 제2 가로 라인(HL2)은 모양 또는 길이 등이 서로 다를 수 있다.
또한, 제1 광학 영역(OA1)의 투과율 개선을 위하여, 제1 광학 영역(OA1)을 지나가는 제1 세로 라인들(VL1)은 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역들(TA1)을 회피하여 지나갈 수 있다.
따라서, 제1 광학 영역(OA1)을 지나가는 제1 세로 라인들(VL1) 각각은 각 제1 투과 영역(TA1)의 외곽 테두리 밖을 우회하는 곡선 구간 또는 벤딩 구간 등을 포함할 수 있다.
이에 따라, 제1 광학 영역(OA1)을 지나가는 제1 세로 라인(VL1)과 제1 광학 영역(OA1)을 지나가지 않고 일반 영역(NA)에 배치되는 일반 세로 라인(VLn)은 모양 또는 길이 등이 서로 다를 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 가로 영역(HA1) 내 제1 광학 영역(OA1)에 포함된 제1 투과 영역들(TA1)은 사선 방향으로 배열될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 가로 영역(HA1) 내 제1 광학 영역(OA1)에서, 좌우로 인접한 2개의 제1 투과 영역들(TA1) 사이에는 발광 영역들(EA)이 배치될 수 있다. 제1 가로 영역(HA1) 내 제1 광학 영역(OA1)에서, 상하로 인접한 2개의 제1 투과 영역들(TA1) 사이에는 발광 영역들(EA)이 배치될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 가로 영역(HA1)에 배치되는 제1 가로 라인들(HL1), 즉, 제1 광학 영역(OA1)을 지나가는 제1 가로 라인들(HL1)은 모두 제1 투과 영역(TA1)의 외곽 테두리 밖을 우회하는 곡선 구간 또는 벤딩 구간을 적어도 하나는 포함할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제1 가로 영역(HA1)에 포함되는 제2 광학 영역(OA2)은 발광 영역들(EA)과 제2 투과 영역들(TA2)을 포함할 수 있다. 제2 광학 영역(OA2) 내에서, 제2 투과 영역들(TA2)의 바깥 영역이 발광 영역들(EA)을 포함할 수 있다.
제2 광학 영역(OA2) 내 발광 영역들(EA) 및 제2 투과 영역들(TA2)의 위치 및 배열 상태는, 도 5a에서의 제1 광학 영역(OA1) 내 발광 영역들(EA) 및 제2 투과 영역들(TA2)의 위치 및 배열 상태와 동일할 수도 있다.
이와 다르게, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 광학 영역(OA2) 내 발광 영역들(EA) 및 제2 투과 영역들(TA2)의 위치 및 배열 상태는, 도 5a에서의 제1 광학 영역(OA1) 내 발광 영역들(EA) 및 제2 투과 영역들(TA2)의 위치 및 배열 상태와 다를 수 있다.
예를 들어, 도 5b를 참조하면, 제2 광학 영역(OA2) 내에서, 제2 투과 영역들(TA2)은 가로 방향(좌우 방향)으로 배열될 수 있다. 가로 방향(좌우 방향)으로 인접한 2개의 제2 투과 영역들(TA2) 사이에는 발광 영역(EA)이 배치 되지 않을 수 있다. 또한, 제2 광학 영역(OA2) 내 발광 영역들(EA)은 세로 방향(상하 방향)으로 인접한 제2 투과 영역들(TA2) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 2개의 제2 투과 영역 행 사이에 발광 영역들(EA)이 배치될 수 있다.
제1 가로 라인들(HL1)은 제1 가로 영역(HA1) 내 제2 광학 영역(OA2)과 그 주변의 일반 영역(NA)을 지나갈 때, 도 5a에서와 동일한 형태로 지나갈 수 있다.
이와 다르게, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 가로 라인들(HL1)은 제1 가로 영역(HA1) 내 제2 광학 영역(OA2)과 그 주변의 일반 영역(NA)을 지나갈 때, 도 5a에서와 다른 형태로 지나갈 수 있다.
이는, 도 5b의 제2 광학 영역(OA2) 내 발광 영역들(EA) 및 제2 투과 영역들(TA2)의 위치 및 배열 상태와, 도 5a에서의 제1 광학 영역(OA1) 내 발광 영역들(EA) 및 제2 투과 영역들(TA2)의 위치 및 배열 상태와 다르기 때문이다.
도 5b를 참조하면, 제1 가로 라인들(HL1)은 제1 가로 영역(HA1) 내 제2 광학 영역(OA2)과 그 주변의 일반 영역(NA)을 지나갈 때, 곡선 구간이나 벤딩 구간 없이, 상하로 인접한 제2 투과 영역들(TA2) 사이를 직선 형태로 지나갈 수 있다.
다시 말해, 하나의 제1 가로 라인(HL1)은 제1 광학 영역(OA1) 내에서 곡선 구간 또는 벤딩 구간을 갖지만, 제2 광학 영역(OA2) 내에서는 곡선 구간 또는 벤딩 구간을 갖지 않을 수 있다.
제2 광학 영역(OA2)의 투과율 개선을 위하여, 제2 광학 영역(OA2)을 지나가는 제2 세로 라인들(VL2)은 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역들(TA2)을 회피하여 지나갈 수 있다.
따라서, 제2 광학 영역(OA2)을 지나가는 제2 세로 라인들(VL2) 각각은 각 제2 투과 영역(TA2)의 외곽 테두리 밖을 우회하는 곡선 구간 또는 벤딩 구간 등을 포함할 수 있다.
이에 따라, 제2 광학 영역(OA2)을 지나가는 제2 세로 라인(VL2)과 제2 광학 영역(OA2)을 지나가지 않고 일반 영역(NA)에 배치되는 일반 세로 라인(VLn)은 모양 또는 길이 등이 서로 다를 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 광학 영역(OA1)을 통과하는 제1 가로 라인(HL1)은 제1 투과 영역들(TA1)의 외곽 테두리 바깥을 우회하는 곡선 구간들 또는 벤딩 구간들을 가질 수 있다.
따라서, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하는 제1 가로 라인(HL1)의 길이는, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하지 않고 일반 영역(NA)에만 배치되는 제2 가로 라인(HL2)의 길이보다 조금은 더 길 수 있다.
이에 따라, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하는 제1 가로 라인(HL1)의 저항(이하, 제1 저항이라고도 함)은, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하지 않고 일반 영역(NA)에만 배치되는 제2 가로 라인(HL2)의 저항(이하, 제2 저항이라고도 함)보다 약간 클 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 광 투과 구조에 따라, 제1 광학 전자 장치(11)와 적어도 일부가 중첩되는 제1 광학 영역(OA1)은 다수의 제1 투과 영역들(TA1)을 포함하고, 제2 광학 전자 장치(12)와 적어도 일부가 중첩되는 제2 광학 영역(OA2)은 다수의 제2 투과 영역들(TA2)을 포함하기 때문에, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)은 일반 영역(NA)에 비해 단위 면적당 픽셀 개수가 적을 수 있다.
제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하는 제1 가로 라인(HL1)이 연결되는 픽셀들(SP)의 개수와, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하지 않고 일반 영역(NA)에만 배치되는 제2 가로 라인(HL2)이 연결되는 픽셀들(SP)의 개수는 서로 다를 수 있다.
제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하는 제1 가로 라인(HL1)이 연결되는 픽셀들(SP)의 개수(제1 개수)는, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하지 않고 일반 영역(NA)에만 배치되는 제2 가로 라인(HL2)이 연결되는 픽셀들(SP)의 개수(제2 개수)보다 적을 수 있다.
제1 개수와 제2 개수 간의 차이는 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2) 각각의 해상도와 일반 영역(NA)의 해상도의 차이에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2) 각각의 해상도와 일반 영역(NA)의 해상도의 차이가 커질수록, 제1 개수와 제2 개수 간의 차이는 커질 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하는 제1 가로 라인(HL1)이 연결되는 픽셀들(SP)의 개수(제1 개수)가 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하지 않고 일반 영역(NA)에만 배치되는 제2 가로 라인(HL2)이 연결되는 픽셀들(SP)의 개수(제2 개수)보다 적기 때문에, 제1 가로 라인(HL1)이 주변의 다른 전극들이나 라인들과 중첩되는 면적이 제2 가로 라인(HL2)이 주변의 다른 전극들이나 라인들과 중첩되는 면적보다 작을 수 있다.
따라서, 제1 가로 라인(HL1)이 주변의 다른 전극들이나 라인들과 형성하는 기생 캐패시턴스(이하 제1 캐패시턴스라고 함)는 제2 가로 라인(HL2)이 주변의 다른 전극들이나 라인들과 형성하는 기생 캐패시턴스(이하 제2 캐패시턴스)보다 크게 작을 수 있다.
제1 저항 및 제2 저항 간의 대소 관계(제1 저항≥제2 저항) 및 제1 캐패시턴스 및 제2 캐패시턴스 간의 대소 관계(제1 캐패시턴스≪제2 캐패시턴스)를 고려할 때, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하는 제1 가로 라인(HL1)의 RC(Resistance-Capacitance) 값(이하, 제1 RC 값이라고도 함)은, 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)을 통과하지 않고 일반 영역(NA)에만 배치되는 제2 가로 라인(HL2)의 RC(Resistance-Capacitance) 값(이하, 제2 RC 값이라고도 함)보다 휠씬 작을 수 있다(제1 RC 값≪제2 RC 값).
제1 가로 라인(HL1)의 제1 RC 값과 제2 가로 라인(HL2)의 제2 RC 값 간의 차이(아래에서, RC 로드(RC Load) 편차라고 함)로 인해, 제1 가로 라인(HL1)을 통한 신호 전달 특성과 제2 가로 라인(HL2)을 통한 신호 전달 특성이 달라질 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널(110)의 표시 영역(DA)에 포함된 일반 영역(OA), 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2) 각각의 단면도들이다.
도 6은 터치 센서가 터치 패널 형태로 표시 패널(110)의 외부에 존재하는 경우에 대한 표시 패널(110)의 단면도들이고, 도 7은 터치 센서(TS)가 표시 패널(110)의 내부에 존재하는 경우에 대한 표시 패널(110)의 단면도들이다.
도 6 및 도 7 각각은, 표시 영역(DA)에 포함된 일반 영역(NA), 제1 광학 영역(OA1) 및 제2 광학 영역(OA2)에 대한 단면도들이다.
먼저, 도 6 및 도 7을 참조하여, 일반 영역(NA1)의 적층 구조를 설명한다. 제1 광학 영역(OA1)과 제2 광학 영역(OA2) 각각에 포함된 발광 영역(EA)은 일반 영역(NA1) 내 발광 영역(EA)과 동일한 적층 구조를 가질 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 기판(SUB)은 제1 기판(SUB1), 층간 절연막(IPD) 및 제2 기판(SUB2)을 포함할 수 있다. 층간 절연막(IPD)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 위치할 수 있다. 기판(SUB)을 제1 기판(SUB1), 층간 절연막(IPD) 및 제2 기판(SUB2)으로 구성함으로써, 수분 침투를 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 폴리이미드(polyimide, PI) 기판일 수 있다. 제1 기판(SUB1)을 1차 PI 기판이라고 하고, 제2 기판(SUB2)을 2차 PI 기판이라고 할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 기판(SUB) 상에는, 구동 트랜지스터(DRT) 등의 트랜지스터를 형성하기 위한 각종 패턴들(ACT, SD1, GATE), 각종 절연막들(MBUF, ABUF1, ABUF2, GI, ILD1, ILD2, PAS0) 및 각종 금속 패턴(TM, GM, ML1, ML2)이 배치될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제2 기판(SUB2) 상에 멀티 버퍼층(MBUF)이 배치될 수 있고, 멀티 버퍼층(MBUF) 상에 제1 액티브 버퍼층(ABUF1)이 배치될 수 있다.
제1 액티브 버퍼층(ABUF1) 상에 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2)이 배치될 수 있다. 여기서, 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2)은 빛을 쉴딩하는 라이트 쉴드 층(Light Shield Layer, LS)일 수 있다.
제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2) 상에 제2 액티브 버퍼층(ABUF2)이 배치될 수 있다. 제2 액티브 버퍼층(ABUF2) 상에 구동 트랜지스터(DRT)의 액티브 층(ACT)이 배치될 수 있다.
게이트 절연막(GI)이 액티브 층(ACT)을 덮으면서 배치될 수 있다.
게이트 절연막(GI) 상에 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 전극(GATE)이 배치될 수 있다. 이때, 구동 트랜지스터(DRT)의 형성 위치와 다른 위치에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 전극(GATE)과 함께, 게이트 물질 층(GM)이 게이트 절연막(GI) 상에 배치될 수 있다.
제1 층간 절연막(ILD1)이 게이트 전극(GATE) 및 게이트 물질 층(GM)을 덮으면서 배치될 수 있다. 제1 층간 절연막(ILD1) 상에 금속패턴(TM)이 배치될 수 있다. 금속패턴(TM)은 구동 트랜지스터(DRT)의 형성 위치와 다른 곳에 위치할 수 있다. 제2 층간 절연막(ILD2)이 제1 층간 절연막(ILD1) 상의 금속패턴(TM)을 덮으면서 배치될 수 있다.
제2 층간 절연막(ILD2) 상에 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1)이 배치될 수 있다. 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1 중 하나는 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 노드이고, 나머지 하나는 구동 트랜지스터(DRT)의 드레인 노드이다.
2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1)은, 제2 층간 절연막(ILD2), 제1 층간 절연막(ILD1) 및 게이트 절연막(GI)의 컨택홀을 통해, 액티브 층(ACT)의 일측과 타측에 전기적으로 연결될 수 있다.
액티브 층(ACT)에서 게이트 전극(GATE)과 중첩되는 부분은 채널 영역이다. 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1) 중 하나는 액티브 층(ACT)에서 채널 영역의 일 측과 연결될 수 있고, 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1) 중 나머지 하나는 액티브 층(ACT)에서 채널 영역의 타 측과 연결될 수 있다.
패시베이션층(PAS0)이 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1)을 덮으면서 배치된다. 패시베이션층(PAS0) 상에 평탄화층(PLN)이 배치될 수 있다. 평탄화층(PLN)은 제1 평탄화층(PLN1) 및 제2 평탄화층(PLN2)을 포함할 수 있다.
패시베이션층(PAS0) 상에 제1 평탄화층(PLN1)이 배치될 수 있다.
제1 평탄화층(PLN1) 상에 제2 소스-드레인 전극 패턴(SD2)이 배치될 수 있다. 제2 소스-드레인 전극 패턴(SD2)은 제1 평탄화층(PLN1)의 컨택홀을 통해 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1) 중 하나(도 3의 픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 대응됨)와 연결될 수 있다.
제2 평탄화층(PLN2)은 제2 소스-드레인 전극 패턴(SD2)을 덮으면서 배치될 수 있다. 제2 평탄화층(PLN2) 위에 발광 소자(ED)가 배치될 수 있다.
발광 소자(ED)의 적층 구조를 살펴보면, 애노드 전극(AE)이 제2 평탄화층(PLN2) 상에 배치될 수 있다. 애노드 전극(AE)이 제2 평탄화층(PLN2)의 컨택홀을 통해 제2 소스-드레인 전극 패턴(SD2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
뱅크(BANK)가 애노드 전극(AE)의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 픽셀(SP)의 발광 영역(EA)에 대응되는 뱅크(BANK)의 일부가 오픈될 수 있다.
애노드 전극(AE)의 일부가 뱅크(BANK)의 개구부(오픈 된 부분)로 노출될 수 있다. 발광층(EL)이 뱅크(BANK)의 측면과 뱅크(BANK)의 개구부(오픈 된 부분)에 위치할 수 있다. 발광층(EL)의 전체 또는 일부는 인접한 뱅크(BANK) 사이에 위치할 수 있다.
뱅크(BANK)의 개구부에서, 발광층(EL)은 애노드 전극(AE)와 접촉할 수 있다. 발광층(EL) 상에 캐소드 전극(CE)이 배치될 수 있다.
애노드 전극(AE), 발광층(EL) 및 캐소드 전극(CE)에 의해 발광 소자(ED)가 형성될 수 있다. 발광층(EL)은 유기막을 포함할 수 있다.
전술한 발광 소자(ED) 상에 봉지층(ENCAP)이 배치될 수 있다.
봉지층(ENCAP)은 단일층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 봉지층(ENCAP)은 제1 봉지층(PAS1), 제2 봉지층(PCL) 및 제3 봉지층(PAS2)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 봉지층(PAS1) 및 제3 봉지층(PAS2)은 무기막이고, 제2 봉지층(PCL)은 유기막일 수 있다. 제1 봉지층(PAS1), 제2 봉지층(PCL) 및 제3 봉지층(PAS2) 중에서 제2 봉지층(PCL)은 가장 두껍고 평탄화 층 역할을 수 있다.
제1 봉지층(PAS1)은 캐소드 전극(CE) 상에 배치되고, 발광 소자(ED)와 가장 인접하게 배치될 수 있다. 제1 봉지층(PAS1)은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 봉지층(PAS1)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 등일 수 있다. 제1 봉지층(PAS1)이 저온 분위기에서 증착되기 때문에, 증착 공정 시, 제1 봉지층(PAS1)은 고온 분위기에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제2 봉지층(PCL)은 제1 봉지층(PAS1)보다 작은 면적으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 봉지층(PCL)은 제1 봉지층(PAS1)의 양 끝단을 노출시키도록 형성될 수 있다. 제2 봉지층(PCL)은 표시 장치(100)의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충 역할을 하며, 평탄화 성능을 강화하는 역할을 할 수도 있다. 예를 들어, 제2 봉지층(PCL)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 또는 실리콘옥시카본(SiOC) 등일 수 있으며, 유기 절연 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 봉지층(PCL)은 잉크젯 방식을 통해 형성될 수도 있다.
제3 무기 봉지층(PAS2)은 제2 봉지층(PCL)이 형성된 기판(SUB) 상에 제2 봉지층(PCL) 및 제1 봉지층(PAS1) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 제3 봉지층(PAS2)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(PAS1) 및 유기 봉지층(PCL)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단할 수 있다. 예를 들어, 제3 봉지층(PAS2)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(A(Al2O3) 등과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.
도 7을 참조하면, 터치 센서(TS)가 표시 패널(110)에 내장되는 타입인 경우, 봉지층(ENCAP) 상에 터치 센서(TS)가 배치될 수 있다. 터치 센서 구조에 대하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.
봉지층(ENCAP) 상에 터치 버퍼막(T-BUF)이 배치될 수 있다. 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 터치 센서(TS)가 배치될 수 있다.
터치 센서(TS)는 서로 다른 층에 위치하는 터치 센서 메탈들(TSM)과 브릿지 메탈(BRG)을 포함할 수 있다.
터치 센서 메탈들(TSM)과 브릿지 메탈(BRG) 사이에는 터치 층간 절연막(T-ILD)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 터치 센서 메탈들(TSM)이 서로 인접하게 배치되는 제1 터치 센서 메탈(TSM), 제2 터치 센서 메탈(TSM) 및 제3 터치 센서 메탈(TSM)을 포함할 수 있다. 제1 터치 센서 메탈(TSM) 및 제2 터치 센서 메탈(TSM) 사이에 제3 터치 센서 메탈(TSM)이 있고, 제1 터치 센서 메탈(TSM) 및 제2 터치 센서 메탈(TSM)은 서로 전기적으로 연결되어야 할 때, 제1 터치 센서 메탈(TSM) 및 제2 터치 센서 메탈(TSM)은 다른 층에 있는 브릿지 메탈(BRG)을 통해 전기적으로 서로 연결될 수 있다. 브릿지 메탈(BRG)은 터치 층간 절연막(T-ILD)에 의해 제3 터치 센서 메탈(TSM)과 절연될 수 있다.
표시 패널(110)에 터치 센서(TS)가 형성될 때, 공정에 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등등) 또는 외부로부터의 수분 등이 발생할 수 있다. 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 터치 센서(TS)가 배치됨으로써, 터치 센서(TS)의 제조 공정 시 약액이나 수분 등이 유기물을 포함하는 발광층(EL)으로 침투되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 터치 버퍼막(T-BUF)은 약액 또는 수분에 취약한 발광층(EL)의 손상을 방지할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)은 고온에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)의 손상을 방지하기 위해, 일정 온도(예: 100도(℃)) 이하의 저온에서 형성 가능하고 1~3의 저유전율을 가지는 유기 절연 재질로 형성된다. 예를 들어, 터치 버퍼막(T-BUF)은 아크릴 계열, 에폭시 계열 또는 실록산(Siloxan) 계열의 재질로 형성될 수 있다. 표시 장치(100)의 휘어짐에 따라, 봉지층(ENCAP)이 손상될 수 있고, 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 위치하는 터치 센서 메탈이 깨질 수 있다. 표시 장치(100)가 휘어지더라도, 유기 절연 재질로 평탄화 성능을 가지는 터치 버퍼막(T-BUF)은 봉지층(ENCAP)의 손상 및/또는 터치 센서(TS)를 구성하는 메탈(TSM, BRG)의 깨짐 현상을 방지해줄 수 있다.
보호층(PAC)이 터치 센서(TS)를 덮으면서 배치될 수 있다. 보호층(PAC)은 유기 절연막일 수 있다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 제1 광학 영역(OA1)에 대한 적층 구조를 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 광학 영역(OA1) 내 발광 영역(EA)은 일반 영역(EA)의 적층 구조와 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 따라서, 아래에서는, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 적층 구조에 대하여 상세하게 설명한다.
일반 영역(NA) 및 제1 광학 영역(OA1)에 포함된 발광 영역(EA)에는 캐소드 전극(CE)이 배치되지만, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에는 캐소드 전극(CE)이 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)은 캐소드 전극(CE)의 개구부와 대응될 수 있다.
또한, 일반 영역(NA) 및 제1 광학 영역(OA1)에 포함된 발광 영역(EA)에는 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2) 중 적어도 하나를 포함하는 라이트 쉴드층(LS)이 배치되지만, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에는 라이트 쉴드층(LS)이 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)은 라이트 쉴드층(LS)의 개구부와 대응될 수 있다.
일반 영역(NA) 및 제1 광학 영역(OA1)에 포함된 발광 영역(EA)에 배치된 기판(SUB)과 각종 절연막들(MBUF, ABUF1, ABUF2, GI, ILD1, ILD2, PAS0, PLN(PLN1, PLN2), BANK, ENCAP(PAS1, PCL, PAS2), T-BUF, T-ILD, PAC)은 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에도 동일하게 배치될 수 있다.
하지만, 일반 영역(NA) 및 제1 광학 영역(OA1)에 포함된 발광 영역(EA)에서 절연 물질 이외에, 전기적인 특성을 갖는 물질 층(예: 금속 물질 층, 반도체 층 등)은 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에 배치되지 않을 수 있다.
예를 들어, 도 6 및 도 7을 참조하면, 트랜지스터와 관련된 금속 물질 층(ML1, ML2, GATE, GM, TM, SD1, SD2)과 반도체 층(ACT)은 제1 투과 영역(TA1)에 배치되지 않을 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 발광 소자(ED)에 포함된 애노드 전극(AE) 및 캐소드 전극(CE)은 제1 투과 영역(TA1)에 배치되지 않을 수 있다. 다만, 발광층(EL)은 제1 투과 영역(TA1)에 배치될 수도 있고 배치되지 않을 수도 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 터치 센서(TS)에 포함된 터치 센서 메탈(TSM) 및 브릿지 메탈(BRG)도 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에 배치되지 않을 수 있다.
따라서, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에 전기적인 특성을 갖는 물질 층(예: 금속 물질 층, 반도체 층 등)이 배치되지 않음으로써, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 광 투과성이 제공될 수 있다. 따라서, 제1 광학 전자 장치(11)는 제1 투과 영역(TA1)을 통해 투과된 빛을 수신하여 해당 기능(예: 이미지 센싱)을 수행할 수 있다.
제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 전체 또는 일부는 제1 광학 전자 장치(11)와 중첩되기 때문에, 제1 광학 전자 장치(11)의 정상적인 동작을 위해서는, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 투과율은 더욱더 높아질 필요가 있다.
이를 위해, 본 개시의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 표시 패널(110)에서, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)은 투과율 향상 구조(TIS: Transmittance Improvement Structure)를 가질 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 표시 패널(110)에 포함된 다수의 절연막들은, 기판(SUB1, SUB2)과 트랜지스터(DRT, SCT) 사이의 버퍼층(MBUF, ABUF1, ABUF2), 트랜지스터(DRT)와 발광 소자(ED) 사이의 평탄화층(PLN1, PLN2), 및 발광소자(ED) 상의 봉지층(ENCAP) 등을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 표시 패널(110)에 포함된 다수의 절연막들은, 봉지층(ENCAP) 상의 터치 버퍼막(T-BUF) 및 터치 층간 절연막(T-ILD) 등을 더 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)은, 투과율 향상 구조(TIS)로서, 제1 평탄화층(PLN1) 및 패시배이션층(PAS0)이 아래로 함몰된 구조를 가질 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 다수의 절연막들 중에서 제1 평탄화층(PLN1)은, 적어도 하나의 요철 부(또는 함몰 부)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 평탄화층(PLN1)은 유기 절연막일 수 있다.
제1 평탄화층(PLN1)이 아래로 함몰된 경우, 제2 평탄화층(PLN2)이 실질적인 평탄화 역할을 할 수 있다. 한편, 제2 평탄화층(PLN2)도 아래로 함몰될 수 있다. 이 경우, 제2 봉지층(PCL)이 실질적인 평탄화 역할을 할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 평탄화층(PLN1) 및 패시배이션층(PAS0)의 함몰된 부분은, 트랜지스터(DRT)를 형성하기 위한 절연막들(ILD2, IDL1, GI)과 그 아래에 위치하는 버퍼층들(ABUF1, ABUF2, MBUF)을 관통하고, 제2 기판(SUB2)의 상부까지 내려올 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 기판(SUB)은 투과율 향상 구조(TIS)로서 적어도 하나의 오목부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 투과 영역(TA1)에서, 제2 기판(SUB1)의 상면이 아래로 함몰되거나 뚫릴 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 봉지층(ENCAP)을 구성하는 제1 봉지층(PAS1) 및 제2 봉지층(PCL)도 아래로 함몰된 형태의 투과율 향상 구조(TIS)를 가질 수 있다. 여기서, 제2 봉지층(PCL)은 유기 절연막일 수 있다.
도 7을 참조하면, 보호층(PAC)은 봉지층(ENCAP) 상의 터치 센서(TS)를 덮으면서 배치되어, 터치 센서(TS)를 보호할 수 있다.
도 7을 참조하면, 보호층(PAC)은 제1 투과 영역(TA1)과 중첩되는 부분에서 투과율 향상 구조(TIS)로서 적어도 하나의 요철부를 가질 수 있다. 여기서, 보호층(PAC)은 유기 절연막일 수 있다.
도 7을 참조하면, 터치 센서(TS)는 메쉬 타입의 터치 센서 메탈(TSM)로 구성될 수 있다. 터치 센서 메탈(TSM)이 메쉬 타입으로 형성된 경우, 터치 센서 메탈(TSM)에는 다수의 오픈 영역이 존재할 수 있다. 다수의 오픈 영역 각각은 픽셀(SP)의 발광 영역(EA)과 위치가 대응될 수 있다.
제1 광학 영역(OA1)의 투과율이 일반 영역(NA)의 투과율보다 더욱 높아지도록, 제1 광학 영역(OA1)내에서 단위 영역 당 터치 센서 메탈(TSM)의 면적은 일반 영역(NA) 내에서 단위 영역 당 터치 센서 메탈(TSM)의 면적보다 작을 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 광학 영역(OA1) 내 발광 영역(EA)에 터치 센서(TS)가 배치되고, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에는 터치 센서(TS)가 미 배치될 수 있다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 제2 광학 영역(OA2)에 대한 적층 구조를 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제2 광학 영역(OA2) 내 발광 영역(EA)은 일반 영역(EA)의 적층 구조와 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 따라서, 아래에서는, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)의 적층 구조에 대하여 상세하게 설명한다.
일반 영역(NA) 및 제2 광학 영역(OA2)에 포함된 발광 영역(EA)에는 캐소드 전극(CE)이 배치되지만, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)에는 캐소드 전극(CE)이 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)은 캐소드 전극(CE)의 개구부와 대응될 수 있다.
또한, 일반 영역(NA) 및 제2 광학 영역(OA2)에 포함된 발광 영역(EA)에는 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2) 중 적어도 하나를 포함하는 라이트 쉴드층(LS)이 배치되지만, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)에는 라이트 쉴드층(LS)이 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)은 라이트 쉴드층(LS)의 개구부와 대응될 수 있다.
제2 광학 영역(OA2)의 투과율과 제1 광학 영역(OA1)의 투과율이 동일한 경우, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)의 적층 구조는, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 적층 구조와 완전히 동일할 수 있다.
제2 광학 영역(OA2)의 투과율과 제1 광학 영역(OA1)의 투과율이 다른 경우, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)의 적층 구조는, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 적층 구조와 일부 다를 수 있다.
예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 광학 영역(OA2)의 투과율이 제1 광학 영역(OA1)의 투과율보다 낮은 경우, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)은 투과율 향상 구조(TIS)를 가지지 않을 수 있다. 그 일환으로서, 제1 평탄화층(PLN1) 및 패시베이션층(PAS0)이 함몰되지 않을 수 있다. 또한, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)의 폭은, 제1 광학 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 폭보다 좁을 수 있다.
일반 영역(NA) 및 제2 광학 영역(OA2)에 포함된 발광 영역(EA)에 배치된 기판(SUB)과 각종 절연막들(MBUF, ABUF1, ABUF2, GI, ILD1, ILD2, PAS0, PLN(PLN1, PLN2), BANK, ENCAP(PAS1, PCL, PAS2), T-BUF, T-ILD, PAC)은 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)에도 동일하게 배치될 수 있다.
하지만, 일반 영역(NA) 및 제2 광학 영역(OA2)에 포함된 발광 영역(EA)에서 절연 물질 이외에, 전기적인 특성을 갖는 물질 층(예: 금속 물질 층, 반도체 층 등)은 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)에 배치되지 않을 수 있다.
예를 들어, 도 6 및 도 7을 참조하면, 트랜지스터와 관련된 금속 물질 층(ML1, ML2, GATE, GM, TM, SD1, SD2)과 반도체 층(ACT)은 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)에 배치되지 않을 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 발광 소자(ED)에 포함된 애노드 전극(AE) 및 캐소드 전극(CE)은 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)에 배치되지 않을 수 있다. 다만, 발광층(EL)은 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)에 배치될 수도 있고 배치되지 않을 수도 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 터치 센서(TS)에 포함된 터치 센서 메탈(TSM) 및 브릿지 메탈(BRG)도 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)에 배치되지 않을 수 있다.
따라서, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)에 전기적인 특성을 갖는 물질 층(예: 금속 물질 층, 반도체 층 등)이 배치되지 않음으로써, 제2 광학 영역(OA2) 내 제2 투과 영역(TA2)의 광 투과성이 제공될 수 있다. 따라서, 제2 광학 전자 장치(12)는 제2 투과 영역(TA2)을 통해 투과된 빛을 수신하여 해당 기능(예: 물체나 인체의 접근 감지, 외부의 조도 감지 등)을 수행할 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 표시 패널(110)의 외곽에서의 단면도이다.
도 8에서는, 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)이 합쳐진 형태의 기판(SUB)이 표시되고, 뱅크(BANK)의 아래 부분은 간략하게 나타내었다. 도 8에서는, 제1 평탄화층(PLN1) 및 제2 평탄화층(PLN2)은 하나의 평탄화층(PLN)으로 도시되고, 평탄화층(PLN) 아래의 제2 층간 절연막(ILD2) 및 제1 층간 절연막(ILD1)은 하나의 층간 절연막(INS)으로 도시된다.
도 8을 참조하면, 제1 봉지층(PAS1)은 캐소드 전극(CE) 상에 배치되고, 발광 소자(ED)와 가장 인접하게 배치될 수 있다. 제2 봉지층(PCL)은 제1 봉지층(PAS1)보다 작은 면적으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 봉지층(PCL)은 제1 봉지층(PAS1)의 양 끝 단을 노출시키도록 형성될 수 있다.
제3 무기 봉지층(PAS2)은 제2 봉지층(PCL)이 형성된 기판(SUB) 상에 제2 봉지층(PCL) 및 제1 봉지층(PAS1) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다.
제3 봉지층(PAS2)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(PAS1) 및 유기 봉지층(PCL)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다.
도 8을 참조하면, 표시 패널(110)은 봉지층(ENCAP)이 무너지는 것을 방지해주기 위하여, 봉지층(ENCAP)의 경사면(SLP)의 끝 지점 또는 그 근방에 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)이 존재할 수 있다. 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)은 표시 영역(DA)과 비 표시 영역(NDA)의 경계 지점에 존재하거나 경계 지점의 근방에 존재할 수 있다.
하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)은 뱅크(BANK)와 동일한 물질(DFP)을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 유기물을 포함하는 제2 봉지층(PCL)은 가장 안쪽에 있는 1차 댐(DAM1)의 내 측면에만 위치할 수 있다. 즉, 제2 봉지층(PCL)은 모든 댐(DAM1, DAM2)의 상부에 존재하지 않을 수 있다. 이와 다르게, 유기물을 포함하는 제2 봉지층(PCL)은 1차 댐(DAM1) 및 2차 댐(DAM2) 중 적어도 1차 댐(DAM1)의 상부에 위치할 수 있다.
제2 봉지층(PCL)은 1차 댐(DAM1)의 상부까지만 확장되어 위치할 수 있다. 또는 제2 봉지층(PCL)은 1차 댐(DAM1)의 상부를 지나 2차 댐(DAM2)의 상부까지 확장되어 위치할 수 있다.
도 8을 참조하면, 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)의 외곽에는, 터치 구동 회로(260)이 전기적으로 연결되는 터치 패드(TP)가 기판(SUB)에 배치될 수 있다.
터치 라인(TL)은 표시 영역(DA)에 배치된 터치 전극을 구성하는 터치 센서 메탈(TSM) 또는 브릿지 메탈(BRG)을 터치 패드(TP)에 전기적으로 연결해줄 수 있다.
터치 라인(TL)의 일단은 터치 센서 메탈(TSM) 또는 브릿지 메탈(BRG)과 전기적으로 연결되고, 터치 라인(TL)의 타단은 터치 패드(TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 라인(TL)은 봉지층(ENCAP)의 경사면(SLP)을 따라 내려와서 댐(DAM1, DAM2)의 상부를 지나고, 외곽에 배치된 터치 패드(TP)까지 연장될 수 있다.
도 8을 참조하면, 터치 라인(TL)은 브릿지 메탈(BRG)일 수 있다. 이와 다르게, 터치 라인(TL) 터치 센서 메탈(TSM)일 수도 있다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에서 시야각에 따라 표시되는 영상의 색좌표가 다르게 나타나는 것을 나타내는 개념도이다.
표시장치(100)는 실제 표시되는 영상을 통해 휘도를 조절하는 광학보상을 하여 표시장치(100)의 화질을 개선할 수 있다. 표시장치(100)의 정면에서 표시장치(100)의 이미지를 촬영한 후 보상을 하게 된다.
일반적으로 표시패널에서 픽셀들은 동일한 공정에 의해 배치될 수 있어 표시장치(100)를 정면에서 촬영하여 광학보상을 하게 되더라도 시야각이 변화되더라도 표시장치(100)에서 표시되는 영상의 색좌표가 달라지지 않게 된다.
하지만, 본 개시에서 표시패널(110)에 광학 영역(OA)과 일반영역(NA)이 배치되는 공정은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 광학 영역은 빛의 투과율을 높이기 위해 투과영역을 포함할 수 있고 일반영역은 투과영역을 포함하지 않아 단위 면적당 픽셀의 수가 다를 수 있다. 또한, 표시패널의 가로 방향에 배치되어 있는 가로 라인들(HL1, HL2)과 세로 라인들(VLn, VL1, VL2) 중 적어도 하나는 광학영역을 회피할 수 있다. 또한, 가로 라인들(HL1, HL2)과 세로 라인들(VLn, VL1, VL2) 중 적어도 하나는 투과영역을 회피할 수 있다.
또한, 투과 영역에는 캐소드 전극이 배치되지 않도록 하여 빛의 투과도가 높아지게 되기 때문에 광학영역에 배치되는 전극과 일반영역에 배치되는 전극이 다를 수 있다. 또한, 광학 영역(OA)에 배치되어 있는 픽셀들은 그 크기를 작게 하고 픽셀과 픽셀 사이에 투과영역이 배치되게 할 수 있다.
상기와 같은 공정상의 차이로 인하여 광학 영역과 일반영역은 광학적인 특성에서 차이가 있다. 그리고, 정면에서 광학 보상을 하게 되면, 광학영역과 일반영역 모두 정면에서 볼 때 색좌표가 틀어지지 않아 도 9a에 도시되어 있는 것과 같이 표시패널이 표시되게 된다. 하지만, 측면에서 보면, 예를 들면, 45도 시야각을 갖는 경우, 도 9b에 도시되어 있는 것과 같이 일반 영역은 색좌표가 틀어지지 않지만, 광학 영역의 색좌표가 틀어져 일반영역과 광학영역의 색이 다르게 나타나는 문제가 발생될 수 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 개시는 광학영역에서 표시되는 영상에 포함되어 있는 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하여 사용자가 측면에서 표시장치를 바라보게 되더라도 광학 영역에서의 색좌표가 틀어지는 것을 방지하고자 한다. 영상에 포함되어 있는 적색, 녹색, 청색의 비율의 조절은 적색 서브픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀의 휘도를 조절하여 달성힐 수 있다.
도 10은 본 개시의 실시예들에서 디스플레이 컨트롤러를 나타내는 구조도이다.
도 10을 참조하면, 디스플레이 컨트롤러(240a)는 제1연산회로(241a), 변환회로(242a) 및 룩업테이블(243a)을 포함할 수 있다.
제1연산회로(241a)는 영상에 대응하는 영상신호(RGB)에 시야각 정보 대응하는 오프셋과 게인을 적용하여 보정된 영상신호(RGB')를 산출할 수 있다. 영상신호(RGB, RGB')는 디지털 신호이며, 오프셋과 게인은 시야각 정보에 대응하여 기 설정되어 있다. 예를 들어, 시야각이 0도(사용자가 표시패널을 정면에서 바라보는 경우)와 시야각이 45도(사용자가 표시패널을 바라보는 각도가 정면에서 45도 치우쳐져 있는 경우)에 각각 오프셋과 게인이 다르게 설정되어 있다. 그리고, 제1연산회로(241a)는 영상신호에 게인을 곱하고 오프셋을 합산하여 보정된 영상신호를 출력할 수 있다.
변환회로(242a)는 제1연산회로(241a)로부터 보정된 영상신호(RGB')를 전달받아 보정된 영상신호(RGB')를 디지털 데이터신호(D_Vdata)로 출력할 수 있다. 변환회로(242a)는 룩업테이블(243a)과 연결되고 룩업테이블(243a)을 이용하여 보정된 영상신호(RGB')를 디지털 데이터신호(D_Vdata)로 변환하여 출력할 수 있다.
룩업테이블(243a)은 보정된 영상신호(RGB')에 따른 디지털 데이터신호(D_Vdata)가 맵핑되어 있다. 영상신호(RGB, RGB')는 계조에 대한 정보를 포함하는 디지털신호일 수 있어서, 디지털 데이터신호(D_Vdata)는 계조에 대한 전압값을 포함하는 디지털 신호일 수 있다. 룩업테이블(243a)은 보정된 영상신호(RGB')에 대응하는 디지털 데이터신호(D_Vdata)를 변환회로(242a)로 전달하여 변환회로(242a)가 데이터신호(D_Vdata)를 출력할 수 있도록 한다.
디스플레이 컨트롤러(240a)가 영상신호(RGB)를 전달받게 되면, 룩업테이블(243a)에 영상신호와 맵핑되어 있는 디지털데이터신호(D_Vdata)에 의해 영상신호(RGB)를 디지털 데이터신호(D_Vdata)로 변환하게 되는데, 제1연산회로(241a)에서 보정된 영상신호(RGB')를 출력하게 되어 디스플레이 컨트롤러(240a)는 보정된 영상신호(RGB')에 대응하는 디지털 데이터신호(D_Vdata)로 변환할 수 있다. 따라서, 디스플레이 컨트롤러(240a)는 시야각 정보에 대응하여 보정된 영상신호(RGB')에 대응하여 룩업테이블(243a)에서 디지털 데이터신호(D_Vdata)를 가져와 출력할 수 있다.
그리고, 디지털 데이터신호(D_Vdata)는 디스플레이 컨트롤러(240a)로부터 데이터 구동회로(220)으로 전달되고, 데이터 구동회로(220)에서 아날로그 데이터신호로 변환된 후 각 픽셀(P)에 전달될 수 있다. 각 픽셀(P)의 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀의 휘도는 디지털데이터신호 데이터 구동회로(220)가 변환된 아날로그 데이터신호에 의해 결정되는데, 보정된 영상신호(RGB')는 시야각 정보에 대응하여 보정된 것이기 때문에 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색의 비율이 조절될 수 있다.
따라서, 시야각에 따른 색좌표가 틀어진 것이 보정될 수 있어서, 표시장치(100)의 화질은 개선될 수 있다.
또한, 디스플레이 컨트롤러(240a)는 소정의 알고리즘을 저장하는 메모리(245a)를 포함할 수 있다. 소정의 알고리즘에 의해 디스플레이 컨트롤러(240a)는 제1광학 전자장치(11)에서 생성된 이미지에 의해서 사용자의 얼굴을 검출하고, 검출된 사용자 얼굴에서 눈, 코, 입을 인식할 수 있다. 또한, 소정의 알고리즘에 의해 사용자의 시선을 검출할 수 있다. 또한, 디스플레이 컨트롤러(240a)는 사용자의 시선을 예측할 수 있다.
사용자의 얼굴 검출에 사용되는 알고리즘은 에이다부스트 추출방법(AdaBoost classifiers) 일 수 있다. 그리고, 사용자의 눈, 코, 입 인식에 사용되는 알고리즘은 얼굴 기하학 라벨링(Face Geometry Labeling) 일 수 있다. 또한, 사용자의 시선 검출에 사용되는 알고리즘은 얼굴 자세추정(Face Pose Estimation) 일 수 있다.
제1광학 전자 장치(11)에서 전송한 이미지는 정지영상 또는 비디오 영상일 수 있고, 디스플레이 컨트롤러(240a)는 제1광학 전자 장치(11)에서 전송한 이미지로부터 에이다부스트 추출방법에 의해 다양한 크기의 얼굴을 검출할 수 있다.
그리고, 얼굴 기하학 라벨링은 사용자의 얼굴의 3차원 정보를 획득하기 위해 얼굴의 특징점에 해당하는 눈, 코, 입을 검출할 수 있다. 얼굴 기하학 라벨링은 얼굴영역에서 각 특징점들이 존재할 가능성이 있는 박스를 선택하고 박스 내부에서 특징점을 검출할 수 있다.
그리고, 얼굴 자세추정은 얼굴 기하학 라벨링에서 검출된 특징점 정보를 이용하여 3차원 특징점 정보를 산출할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240a)는 제2연산회로(244a)를 포함할 수 있다. 제2연산회로(244a)는 제1광학 전자 장치(11)에서 생성된 사용자 정보와 소정의 알고리즘을 이용하여 사용자의 위치를 예측하고 예측된 상기 사용자의 위치에 대응하여 예측된 시야각 정보를 산출할 수 있다. 제2연산회로(244a)는 특징점의 움직임을 관측할 수 있다. 또한, 각 특징점들의 위치를 독립적으로 추적할 수 있다.
시야각을 예측하는데에 사용되는 소정의 알고리즘은 칼만 필터 알고리즘(Kalman Filter Algorithm)일 수 있다. 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 눈동자의 현재 위치와 사용자의 움직이는 속도를 이용하여 사용자의 상태와 위치를 예측할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240a)는 AP(Application Processor) 내에 포함된 것일 수 있다.
도 11은 본 개시의 실시예들에서 디스플레이 컨트롤러를 나타내는 구조도이다.
도 11을 참조하면, 디스플레이 컨트롤러(240b)는 복수의 룩업테이블(242b1, 242b2, 242b3,…,242bn) 및 선택회로(241b)를 포함할 수 있다.
복수의 룩업테이블(242b1, 242b2, 242b3,…,242bn)은 각각 영상신호(RGB)와 디지털 데이터신호(D-Vdata)가 맵핑되어 있을 수 있다. 룩업테이블 별로 영상신호(RGB)에 대응되는 디지털 데이터신호(D-Vdata)가 차이가 있을 수 있다. 그리고, 선택회로(241b)는 시야각 정보에 대응하여 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택할 수 있다.
예를 들면, 복수의 룩업테이블(242b1, 242b2, 242b3,…,242bn) 중 하나의 룩업테이블은 시야각이 O도(사용자가 표시패널을 정면에서 바라보는 경우)에 대응하여 영상신호와 디지털 데이터신호가 맵핑되어 있고 다른 하나의 룩업테이블은 시야각이 45도(사용자가 표시패널을 바라보는 각도가 정면에서 45도 치우쳐져 있는 경우)에 대응하여 영상신호가 디지털 데이터신호가 맵핑되어 있다.
영상신호(RGB)는 계조에 대한 정보를 포함하는 디지털신호일 수 있고, 디지털 데이터신호(D-Vdata)는 계조에 대한 전압값을 포함하는 디지털 신호일 수 있다.
따라서, 디스플레이 컨트롤러(240b)는 시야각 정보에 대응하여 복수의 룩업 테이블(242b1, 242b2, 242b3,…,242bn) 중 하나의 룩업테이블을 선택하고 선택된 룩업테이블로부터 영상신호에 대응하는 디지털 데이터신호를 가져와 출력할 수 있다.
디지털 데이터신호는 데이터 구동회로(220)으로 전달되어 아날로그 데이터신호로 출력되어 각 픽셀에 전달될 수 있다. 각 픽셀의 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀의 휘도는 디지털데이터신호가 변환된 아날로그 데이터신호에 의해 결정되는데, 영상신호가 시야각 정보에 대응하여 보정된 것이기 때문에 각 픽셀의 적색, 녹색 및 청색의 비율이 조절될 수 있다.
따라서, 표시장치(100)에서 표시되는 영상의 시야각에 따른 색좌표가 틀어진 것을 보정할 수 있어 표시장치(100)의 화질이 개선될 수 있다.
또한, 디스플레이 컨트롤러(240b)는 소정의 알고리즘을 저장하는 메모리(244b)를 포함할 수 있다. 소정의 알고리즘에 의해 디스플레이 컨트롤러(240b)는 제1광학 전자장치(11)에서 생성된 이미지에서 사용자의 얼굴을 검출하고, 검출된 사용자 얼굴에서 눈, 코, 입을 인식할 수 있다. 또한, 소정의 알고리즘에 의해 사용자의 시선을 검출할 수 있다.
사용자의 얼굴 검출에 사용되는 알고리즘은 에이다부스트 추출방법(AdaBoost classifiers) 일 수 있다. 그리고, 사용자의 눈, 코, 입 인식에 사용되는 알고리즘은 얼굴 기하학 라벨링(Face Geometry Labeling) 일 수 있다. 또한, 사용자의 시선 검출에 사용되는 알고리즘은 얼굴 자세추정(Face Pose Estimation) 일 수 있다.
제1광학 전자 장치(11)에서 전송한 이미지는 정지영상 또는 비디오 영상일 수 있고, 디스플레이 컨트롤러(240b)는 제1광학 전자 장치(11)에서 전송한 이미지로부터 에이다부스트 추출방법에 의해 다양한 크기의 얼굴을 검출할 수 있다.
그리고, 얼굴 기하학 라벨링은 사용자의 얼굴의 3차원 정보를 획득하기 위해 얼굴의 특징점에 해당하는 눈, 코, 입을 검출할 수 있다. 얼굴 기하학 라벨링은 얼굴영역에서 각 특징점들이 존재할 가능성이 있는 박스를 선택하고 박스 내부에서 특징점을 검출할 수 있다.
그리고, 얼굴 자세추정은 얼굴 기하학 라벨링에서 검출된 특징점 정보를 이용하여 3차원 특징점 정보를 산출할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240b)는 제2연산회로(243b)를 포함할 수 있다. 제2연산회로(243b)는 제1광학 전자 장치(11)에서 생성된 사용자 정보와 소정의 알고리즘을 이용하여 사용자의 위치를 예측하고 예측된 상기 사용자의 위치에 대응하여 상기 시야각 정보를 산출할 수 있다. 제2연산회로(243b)는 특징점의 움직임을 관측할 수 있다. 또한, 각 특징점들의 위치를 독립적으로 추적할 수 있다.
도 12는 도 11에 도시된 디스플레이 컨트롤러에서 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 12를 참조하면, (a)는 시야각이 0 도인 경우의 룩업테이블을 나타내고, (b)는 시야각이 45도 인 경우의 룩업테이블을 나타낸다. 그리고, (ⅰ)은 적색의 감마커브를 나타내고, (ⅱ)는 녹색의 감마커브를 나타내며, (ⅲ)은 청색의 감마커브를 나타낸다.
시야각이 0도 인 경우에 선택되는 룩업테이블(a)과 시야각이 45도 인 경우에 선택되는 룩업테이블(b) 각각은 복수의 서브테이블을 포함하고, 복수의 서브테이블에 적색, 녹색, 청색의 디지털 데이터신호가 저장되어 있다. 룩업테이블(a)과 룩업테이블(b)에 저장되어 있는 디지털 데이신호는 동일한 서브테이블에서 서로 다른 값이 저장되어 있다. 복수의 서브테이블 중 하나가 선택되는 것은 영상신호에 대응하여 선택될 수 있고 동일한 영상신호에서는 동일한 서브 테이블이 선택될 수 있다.
즉, 영상신호가 제2서브테이블(Tab2)을 선택하게 되는 경우, 시야각에 따라 다른 룩업테이블(a, b)을 선택하게 될 수 있고, 룩업테이블(a)에서 제2서브테이블(Tab2)에는 적색, 녹색, 청색의 디지털 데이터신호가 각각 110, 140, 160으로 저장되어 있지만, 룩업테이블(b)에서 제2서브테이블(Tab2)에는 적색, 녹색, 청색의 디지털 데이터신호가 108, 140, 164로 저장되어 있다. 따라서, 동일한 영상신호가 전달되어 제2서브테이블(Tab2)을 선택하더라도 시야각에 따라 룩업테이블(a) 또는 룩업테이블(b)가 먼저 선택되기 때문에 선택된 적색, 녹색, 청색의 디지털 데이터신호는 다른 값을 갖게 될 수 있다.
이로 인하여, (ⅰ), (ⅲ)에 각각 나타나 있는 것과 같이 시야각에 따라 적색, 청색의 감마커브가 변환되는 것을 알 수 있다. 여기서는 녹색의 감마커브가 변화되지 않는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 녹색의 감마 커브 역시 시야각의 변화에 대응하여 변화될 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 본 개시의 실시예들에서 사용자의 시야각을 예측하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 13a 및 도 13b에서는 제1광학 전자장치의 구동주파수는 30Hz이고, 표시장치의 구동주파수가 60Hz인 경우를 비교한다. 하지만, 이는 예시적인 것이고 표시장치(100)의 구동주파수가 제1광학 전자장치(11)의 구동주파수보다 더 높은 경우에 적용될 수 있다.
도 13a에 나타나 있는 것과 같이, 표시장치(100)가 제1광학 전자장치(11)보다 두 배 빠르게 구동하기 때문에, 제1 광학전자장치(11)는 제1프레임, 제3프레임 및 제5프레임에서 사용자 정보를 출력할 수 있다.
따라서, 제2프레임, 제4프레임 및 제6프레임은 제1프레임, 제3프레임 및 제5프레임에서 제1 광학전자장치(11)가 검출한 사용자 위치정보를 이용하여 사용자의 시야갹을 검출하기 때문에 사용자 시야각에 오차가 발생할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240a, 240b)는 제1프레임(1F)과 제2프레임(2F)에서 제1룩업테이블(LUT1)이 선택되고 제3프레임(3F)과 제4프레임(4F)에서 제3룩업테이블(LUT3)이 선택되며, 제5프레임(5F)과 제6프레임(6F)에서 제5룩업테이블(LUT5)이 선택될 수 있다.
이로 인하여, 제2프레임(2F), 제4프레임(4F) 및 제6프레임(6F)에서 사용자의 시선과 다른 룩업테이블이 선택되어 광학영역(OA)에서 색좌표가 틀어질 수 있다.
하지만, 도 13b에 도시되어 있는 것과 같이, 제1프레임(1F), 제3프레임(3F) 및 제5프레임(5F)에서 사용자의 위치를 예측하고, 제1프레임(1F)와 제3프레임(3F) 또는 제3프레임(3F)와 제5프레임(5F)에서의 평균값을 이용하여 제2프레임(2F), 제4프레임(4F)의 사용자의 위치를 예측할 수 있다. 또한, 제6프레임(6F) 역시 동일한 방식으로 사용자의 위치를 예측하고 사용자 정보를 출력할 수 있다.
그리고, 예측된 위치에 따라 룩업테이블이 선택될 수 있어서, 제1프레임(1F)에서 제1룩업테이블(LUT1)이 선택되고, 제2프레임(2F)에서 제2룩업테이블(LUT2)이 선택되고, 제3프레임에서 제3룩업테이블(LUT3)이 선택되고, 제4프레임(4F)에서 제4룩업테이블(LUT4)이 선택되고, 제5프레임(5F)에서 제5룩업테이블(LUT5)이 선택되며, 제6프레임(6F)에서 제6룩업테이블(LUT6)이 선택될 수 있다.
따라서, 도 13a에 나타나 있는 것보다 정교하게 시야각을 검출할 수 있어서, 광학 영역(OA)에서 색좌표가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
도 14는 본 개시에 따른 표시장치의 구동방법을 나타내는 순서도이다.
도 14를 참조하면, 표시장치는 광학영역(OA)과 일반영역(NA)을 구비하는 표시영역(DA)과, 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 광학 영역(OA)은 빛의 투과도가 일반영역(NA)보다 높은 영역일 수 있다.
광학 영역(OA)은 단위면적당 픽셀의 수가 일반영역의 단위면적당 픽셀의 수보다 더 적은 영역, 캐소드전극이 배치되지 않은 영역, 가로로 배치되는 가로 라인 또는 세로로 배치되는 세로라인 중 적어도 하나가 회피하는 영역, 또는 픽셀의 크기가 일반영역보다 적은 영역 중 적어도 어느 하나를 포함하는 영역일 수 있다.
표시패널에 광학 영역(OA)과 일반영역(NA)이 배치되는 공정은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 광학 영역(OA)은 빛의 투과율을 높이기 위해 투과영역을 포함할 수 있고 일반영역(NA)은 투과영역을 포함하지 않아 단위 면적당 픽셀의 수가 다를 수 있다. 또한, 표시패널(110)의 가로 방향에 배치되어 있는 가로 라인들(HL1, HL2)과 세로 라인들(VLn, VL1, VL2) 중 적어도 하나는 광학영역을 회피할 수 있다. 또한, 가로 라인들(HL1, HL2)과 세로 라인들(VLn, VL1, VL2) 중 적어도 하나는 투과영역을 회피할 수 있다. 가로 라인들(HL1, HL2)은 게이트 라인들일 수 있고, 세로 라인들(VLn, VL1, VL2)은 데이터라인과 전원라인일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 투과 영역에는 캐소드 전극이 배치되지 않도록 하여 빛의 투과도가 높아지게 되기 때문에, 투과 영역을 포함하는 광학영역(OA)에 배치되는 전극과 투과 영역을 포함하지 않는 일반영역에 배치되는 전극이 다를 수 있다. 또한, 광학 영역(OA)에 배치되어 있는 픽셀들은 그 크기를 작게 하고 픽셀과 픽셀 사이에 투과영역이 배치되게 할 수 있다.
상기와 같은 공정 상의 차이로 인하여 광학 영역(OA)과 일반영역(NA)은 광학적인 특성에서 차이가 있다. 그리고, 정면에서 광학 보상을 하게 되면, 광학영역(OA)과 일반영역(NA) 모두 정면에서 볼 때 색좌표가 틀어지지 않아 도 9a에 도시되어 있는 것과 같이 표시패널(110)에서 광학영역(OA)과 일반영역(NA)이 색으로 구분되지 않도록 표시될 수 있다. 하지만, 사용자가 표시장치(100)를 측면에서 보면, 예를 들면, 사용자의 시야각이 45도 시야각을 갖는 경우, 일반 영역(NA)은 색좌표가 틀어지지 않지만, 광학 영역(OA)은 광학적인 특성이 일반영역(NA)과 차이가 있어서 색좌표가 일반영역(NA)과 다르게 되어 도 9b에 도시되어 있는 것과 같이 일반영역(NA)과 광학영역(OA)의 색이 다르게 나타나는 문제가 발생될 수 있다.
표시장치(100)는 광학영역(OA)과 중첩된 위치에 배치되는 제1광학 전자장치(11)를 포함할 수 있다. 제1광학 전자장치(11)는 광학 영역과 중첩된 위치에 배치되어 제1광학 전자장치(11)에서 수광하는 빛의 양이 표시장치(110)에 의해 저하되는 것을 최소화시킬 수 있다. 제1광학 전자 장치(11)는 카메라일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
표시장치의 구동방법은 먼저, 사용자 정보를 생성할 수 있다.(S1400) 사용자 정보는 제1광학 전자 장치(11)에서 전달될 수 있다. 사용자 정보는 제1광학 전자장치(11)에서 획득한 표시장치(100)가 채용된 전자장치를 시청하는 사용자에 대한 이미지일 수 있다.
그리고, 사용자 정보에 대응하여 사용자의 표시패널(110)에 대한 시야각 정보를 생성할 수 있다.(S1410) 표시장치(100)는 소정의 알고리즘을 이용하여 사용자 정보로부터 시야각 정보가 획득될 수 있다. 소정의 알고리즘에 의해 사용자 정보에 의해 사용자의 얼굴을 검출하고, 검출된 사용자 얼굴에서 눈, 코, 입을 인식할 수 있다. 또한, 소정의 알고리즘에 의해 사용자의 시선을 검출할 수 있다.
사용자의 얼굴 검출에 사용되는 알고리즘은 에이다부스트 추출방법(AdaBoost classifiers) 일 수 있다. 그리고, 사용자의 눈, 코, 입 인식에 사용되는 알고리즘은 얼굴 기하학 라벨링(Face Geometry Labeling) 일 수 있다. 또한, 사용자의 시선 검출에 사용되는 알고리즘은 얼굴 자세추정(Face Pose Estimation) 일 수 있다.
제1광학 전자 장치(11)에서 전송된 이미지는 정지영상 또는 비디오 영상일 수 있다.
그리고, 얼굴 기하학 라벨링은 사용자의 얼굴의 3차원 정보를 획득하기 위해 얼굴의 특징점에 해당하는 눈, 코, 입을 검출할 수 있다. 얼굴 기하학 라벨링은 얼굴영역에서 각 특징점들이 존재할 가능성이 있는 박스를 선택하고 박스 내부에서 특징점을 검출할 수 있다.
그리고, 얼굴 자세추정은 얼굴 기하학 라벨링에서 검출된 특징점 정보를 이용하여 3차원 특징점 정보를 산출할 수 있다.
또한, 사용자 정보와 상기 소정의 알고리즘을 이용하여 사용자의 위치를 예측하고 예측된 사용자의 위치에 대응하여 시야각 정보를 생성할 수 있다. 사용자의 위치를 예측하는 방법은 얼굴에 대한 특징점의 움직임을 관측함으로써 사용자의 위치를 예측할 수 있다. 또한, 각 특징점들의 위치를 독립적으로 추적할 수 있다. 시야각을 예측하는데에 사용되는 소정의 알고리즘은 칼만 필터 알고리즘(Kalman Filter Algorithm)일 수 있다. 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 눈동자의 현재 위치와 사용자의 움직이는 속도를 이용하여 사용자의 상태와 위치를 예측할 수 있다.
표시장치(100)는 디스플레이 컨트롤러(240a, 240b)를 포함할 수 있고, 디스플레이 컨트롤러(240a, 240b)는 소정의 알고리즘을 저장하고 제1광학 전자장치(11)로부터 전달되는 사용자 정보를 이용하여 사용자의 시야각 정보와 예측된 시야각 정보를 산출할 수 있다.
또한, 시야각 정보를 생성하는 단계에서, 사용자 정보와 소정의 알고리즘을 이용하여 사용자의 위치가 예측되고, 예측된 상기 사용자의 위치에 대응하여 예측된 시야각 정보가 생성될 수 있다.
예측된 시야각 정보는, 제1시간에 산출된 제1시야각 정보와 소정 알고리즘에 대응하여 제2시간에 산출된 예측된 제2시야각 정보에 대응하여, 제1시간과 제2시간 사이의 제3시간에서 제1시야각 정보와 제2시야각 정보를 평균한 예측된 제3시야각 정보가 산출될 수 있다.
그리고, 표시패널(110)에서 영상을 표시하되, 시야각 정보에 대응하여 표시패널(110)의 광학영역에 위치한 픽셀들의 휘도를 조절하여 광학영역에서 표시되는 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절할 수 있다.(S1420)
광학영역에서 표시되는 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절은 영상에 대응하는 영상신호에 시야각 정보 대응하는 오프셋과 게인을 적용하여 보정된 영상신호를 산출하고, 보정된 영상신호에 대응하여 디지털 데이터신호를 맵핑함으로써 달성될 수 있다. 또한, 디지털 데이터신호를 저장하는 복수의 룩업테이블을 구비하고 복수의 룩업테이블 중 하나의 룩업테이블을 시야각 정보에 대응하여 선택함으로써 달성할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치
101: 픽셀
110: 표시패널
220: 데이터 구동 회로
230: 게이트 구동 회로
240: 디스플레이 컨트롤러

Claims (15)

  1. 표시영역과 비표시영역을 포함하며, 상기 표시영역은 광학영역과 일반영역으로 구분되는 표시패널;
    상기 광학영역에 중첩되게 배치되고 사용자 정보를 생성하는 제1광학 전자 장치; 및
    상기 제1광학 전자 장치에서 생성된 상기 사용자 정보에 대응하여 사용자의 상기 표시패널에 대한 시야각 정보를 산출하고, 산출된 시야각 정보에 대응하여 상기 표시영역에서 표시되는 영상에서 상기 광학영역에서 표시되는 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하는 디스플레이 컨트롤러를 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 컨트롤러는,
    상기 영상에 대응하는 영상신호에 상기 시야각 정보 대응하는 게인과 오프셋을 적용하여 보정된 영상신호를 산출하는 제1연산회로;
    상기 보정된 영상신호를 디지털 데이터신호에 맵핑하는 룩업테이블; 및
    상기 보정된 영상신호를 전달받아 상기 룩업테이블에 저장된 디지털 데이터신호로 변환하는 변환회로를 포함하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디스플레이 컨트롤러는
    소정의 알고리즘을 저장하는 메모리와, 상기 제1광학 전자 장치에서 생성된 상기 사용자 정보와 상기 소정의 알고리즘을 이용하여 사용자의 위치를 예측하고 예측된 상기 사용자의 위치에 대응하여 상기 시야각 정보를 산출하는 제2연산회로를 포함하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 컨트롤러는,
    영상신호와 디지털 데이터신호가 맵핑된 복수의 룩업테이블과, 상기 시야각 정보에 대응하여 상기 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 선택회로를 포함하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 컨트롤러는
    소정의 알고리즘을 저장하는 메모리와, 상기 제1광학 전자 장치에서 생성된 상기 사용자 정보와 상기 소정의 알고리즘을 이용하여 사용자의 위치를 예측하고 상기 사용자의 위치에 대응하여 예측된 시야각 정보를 산출하는 연산회로와, 디지털 데이터신호가 맵핑된 복수의 룩업테이블과, 상기 연산회로에서 산출된 예측된 시야각 정보에 대응하여 상기 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 선택회로를 포함하는 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연산회로는 제1시간에 산출된 제1시야각 정보와 상기 소정 알고리즘에 대응하여 제2시간에 산출된 예측된 제2시야각 정보에 대응하여, 상기 제1시간과 상기 제2시간 사이의 제3시간에서 상기 제1시야각 정보와 상기 제2시야각 정보를 평균한 예측된 제3시야각 정보를 산출하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광학영역은,
    상기 표시패널에서 단위면적당 픽셀의 수가 상기 일반영역의 단위면적당 픽셀의 수보다 더 적은 영역, 캐소드전극이 배치되지 않은 영역, 가로로 배치되는 가로 라인 또는 세로로 배치되는 세로 라인 중 적어도 하나가 배치되지 않는 영역, 또는 픽셀의 크기가 일반영역보다 작은 영역 중 적어도 어느 하나를 포함하는 영역인 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1광학 전자장치는 상기 광학영역에 중첩되게 배치되어 있는 표시장치.
  9. 광학영역과 일반영역을 구비하는 표시영역과, 비표시영역을 포함하는 표시패널을 구비하는 표시장치의 구동방법에서,
    상기 광학영역과 중첩된 위치에 배치된 제1광학 전자 장치에서 전달된 이미지 정보를 이용하여 사용자 정보를 생성하는 단계;
    상기 사용자 정보에 대응하여 사용자의 상기 표시패널에 대한 시야각 정보를 생성하는 단계;
    상기 표시패널에서 영상을 표시하되, 상기 시야각 정보에 대응하여 상기 표시패널의 광학영역에 위치한 픽셀들의 휘도를 조절하여 상기 광학영역에서 표시되는 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 시야각 정보를 생성하는 단계는,
    상기 사용자 정보와 상기 소정의 알고리즘을 이용하여 사용자의 위치를 예측하고 예측된 상기 사용자의 위치에 대응하여 상기 시야각 정보를 생성하는 표시장치의 구동방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 광학영역에서 표시되는 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하는 단계는,
    상기 영상에 대응하는 영상신호에 상기 시야각 정보 대응하는 오프셋과 게인을 적용하여 보정된 영상신호를 산출하고, 상기 보정된 영상신호에 대응하여 디지털 데이터신호를 맵핑하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 표시패널에서 표시되는 영상의 적색, 녹색, 청색의 비율을 조절하는 단계는 디지털 데이터신호를 저장하는 복수의 룩업테이블 중 하나의 룩업테이블을 상기 시야각 정보에 대응하여 선택하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 시야각 정보를 생성하는 단계는,
    상기 사용자 정보와 소정의 알고리즘을 이용하여 사용자의 위치를 예측하고, 예측된 상기 사용자의 위치에 대응하여 예측된 시야각 정보를 생성하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 예측된 시야각 정보를 생성하는 단계는,
    제1시간에 산출된 제1시야각 정보와 상기 소정 알고리즘에 대응하여 제2시간에 산출된 예측된 제2시야각 정보에 대응하여, 상기 제1시간과 상기 제2시간 사이의 제3시간에서 상기 제1시야각 정보와 상기 제2시야각 정보를 평균한 예측된 제3시야각 정보를 산출하는 표시장치의 구동방법..
  15. 제9항에 있어서,
    상기 광학영역은,
    상기 표시패널에서,
    단위면적당 픽셀의 수가 상기 일반영역의 단위면적당 픽셀의 수보다 더 적은 영역, 캐소드전극이 배치되지 않은 영역, 가로로 배치되는 가로 라인 또는 세로로 배치되는 세로라인 중 적어도 하나가 회피하는 영역, 또는 픽셀의 크기가 일반영역보다 적은 영역 중 적어도 어느 하나를 포함하는 영역인 표시장치의 구동방법.

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