KR20230102701A

KR20230102701A - UDC(under display camera)를 위한 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 전자 장치

Info

Publication number: KR20230102701A
Application number: KR1020210193044A
Authority: KR
Inventors: 조정호; 김종아; 윤희웅; 이기혁; 이동한; 최광호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2023-07-07
Also published as: WO2023128364A1

Abstract

일 실시예에 따라서, 전자 장치는, 하우징, 복수의 컬러 픽셀 및 복수의 컬러 픽셀 사이의 공간에 배치된 블랙 매트릭스를 포함하는 디스플레이 패널 및 하우징 및 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광센서를 포함하고, 블랙 매트릭스에는, 광센서와 대응되는 제1 영역에 제1 밀도의 복수의 홀이 배치되고, 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역에 제1 밀도보다 높은 제2 밀도의 복수의 홀이 배치될 수 있다.

Description

UDC(under display camera)를 위한 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 전자 장치 { DISPLAY PANEL FOR UNDER DISPLAY CAMERA AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME }

본 개시의 실시 예들은, UDC(under display camera)를 위한 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

정보통신 기술과 반도체 기술의 눈부신 발전에 힘입어 각종 전자 장치들의 보급과 이용이 급속도로 증가하고 있다. 특히 최근의 전자 장치들은 휴대하고 다니며 통신할 수 있으며, 각종 주변 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 전자 장치의 센서는 다양한 정보를 획득할 수 있고, 획득하고자 하는 정보에 따라 센서 종류도 다양할 수 있다.

전자 장치의 센서 중 빛을 이용하는 센서는 카메라 센서, UV(ultra violet) 센서, 홍채 센서, 분광 센서(spectrometer), IR(infrared)(근접/제스쳐) 센서, RGB 센서, 및/또는 조도센서(illuminance sensor, ambient light sensor, ALS 센서)를 포함할 수 있다.

광센서는 R(red), G(green), B(blue), 및 C(clear)의 채널에서 각 파장대의 빛의 양을 측정하고, C 채널의 값(clear/가시광선 전 대역)을 이용해 가시광선에 포함된 IR(infra-red, 적외선) 성분을 제거할 수 있다. 광 센서는 각 채널의 비율을 통해 광원의 종류(예: 백열등, 할로겐등)를 구분하고, 각 광원에 따라 모델링을 통해 빛의 세기(예: 조도)를 측정할 수 있다.

근래에는 심미성을 위하여 광센서를 디스플레이 패널 아래에 배치하고 있다.

UDC(under display camera)를 위한 디스플레이 패널에는 컬러 픽셀 사이의 공간에 블랙 매트릭스가 배치되는데, 광센서의 투과율 확보를 위해서는 블랙 매트릭스의 일부의 오픈이 필요할 수 있다.

이 경우, 오픈 공간을 통해 빛이 투과되는 경우, 빛이 오픈 공간의 측면에 흡수되어 광량이 감소하고, 이로 인해 FOV(field of view)가 줄어들 수 있다. FOV란, 입사각이 0도일 때의 빛의 세기와 비교해 약 50%에 해당하는 빛이 입사되는 각도를 의미할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들은, UDC가 사용되는 경우 시인성을 확보하면서 FOV를 개선할 수 있는 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 하우징, 복수의 컬러 픽셀 및 상기 복수의 컬러 픽셀 사이의 공간에 배치된 블랙 매트릭스를 포함하는 디스플레이 패널 및 상기 하우징 및 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광센서를 포함하고, 상기 블랙 매트릭스에는, 상기 광센서와 대응되는 제1 영역에 제1 밀도의 복수의 홀이 배치되고, 상기 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역에 상기 제1 밀도보다 높은 제2 밀도의 복수의 홀이 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널은, 복수의 컬러 픽셀 및 상기 복수의 컬러 픽셀 사이의 공간에 배치된 블랙 매트릭스를 포함하고, 상기 블랙 매트릭스에는, 상기 광센서와 대응되는 제1 영역에 제1 밀도의 복수의 홀이 배치되고, 상기 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역에 상기 제1 밀도보다 높은 제2 밀도의 복수의 홀이 배치될 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, UDC를 위한 디스플레이 패널의 측광에서 입사되는 빛을 증가시켜 FOV를 개선할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 차광 소재를 통해 입사각에 따른 광량의 변이차를 줄여, 주변 밝기에 따라 디스플레이 패널의 휘도를 제어하는 매커니즘에서 의도치 않은 오동작을 줄일 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 사용 도중 주변 밝기에 따라 디스플레이 패널의 휘도를 제어하는 매커니즘에 의해 전자 장치의 각도에 따라 화면이 어두워지는 문제를 개선하고, 전자 장치를 기울인 상태에서 화면을 켜도 어둡게 켜지지 않아 사용성이 향상될 수 있다.

도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치에 대한 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 예를 나타낸 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 각 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 광센서 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 일 실시 예에 따른 광센서 영역의 단면을 설명하기 위한 도면이다.
도 5c는 일 실시 예에 따른 광센서 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 광센서 영역의 제1 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 광센서 영역의 제2 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 6c는 일 실시 예에 따른 디스플레이 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 입사 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 광센서 상에 차광 소재가 더 배치되는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8b는 일 실시 예에 따른 광센서 상에 차광 소재가 더 배치된 경우 투과율을 설명하기 위한 도면이다.
도 8c는 디스플레이 패널에 차광 소재가 더 배치되는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8d는 광센서 상에 차광 소재가 더 배치되는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 차광 소재의 유무 및 입사광의 각도에 따른 입사광의 세기를 설명하기 위한 도면이다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 2는 다양한 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈(160)의 블록도(200)이다.

도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(160)은 디스플레이(210), 및 이를 제어하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(DDI)(230)를 포함할 수 있다. DDI(230)는 인터페이스 모듈(231), 메모리(233)(예: 버퍼 메모리), 이미지 처리 모듈(235), 또는 맵핑 모듈(237)을 포함할 수 있다. DDI(230)는, 예를 들면, 영상 데이터, 또는 상기 영상 데이터를 제어하기 위한 명령에 대응하는 영상 제어 신호를 포함하는 영상 정보를 인터페이스 모듈(231)을 통해 전자 장치(101)의 다른 구성요소로부터 수신할 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 영상 정보는 프로세서(120)(예: 메인 프로세서(121)(예: 어플리케이션 프로세서) 또는 메인 프로세서(121)의 기능과 독립적으로 운영되는 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치))로부터 수신될 수 있다. DDI(230)는 터치 회로(250) 또는 센서 모듈(276)(예: 도 1의 센서 모듈(176))과 상기 인터페이스 모듈(231)을 통하여 커뮤니케이션할 수 있다. 또한, DDI(230)는 상기 수신된 영상 정보 중 적어도 일부를 메모리(233)에, 예를 들면, 프레임 단위로 저장할 수 있다. 이미지 처리 모듈(235)은, 예를 들면, 상기 영상 데이터의 적어도 일부를 상기 영상 데이터의 특성 또는 디스플레이(210)의 특성에 적어도 기반하여 전처리 또는 후처리(예: 해상도, 밝기, 또는 크기 조정)를 수행할 수 있다. 맵핑 모듈(237)은 이미지 처리 모듈(235)을 통해 전처리 또는 후처리된 상기 영상 데이터에 대응하는 전압 값 또는 전류 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전압 값 또는 전류 값의 생성은 예를 들면, 디스플레이(210)의 픽셀들의 속성(예: 픽셀들의 배열(RGB stripe 또는 pentile 구조), 또는 서브 픽셀들 각각의 크기)에 적어도 일부 기반하여 수행될 수 있다. 디스플레이(210)의 적어도 일부 픽셀들은, 예를 들면, 상기 전압 값 또는 전류 값에 적어도 일부 기반하여 구동됨으로써 상기 영상 데이터에 대응하는 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 또는 아이콘)가 디스플레이(210)를 통해 표시될 수 있다.

일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치 회로(250)를 더 포함할 수 있다. 터치 회로(250)는 터치 센서(251) 및 이를 제어하기 위한 터치 센서 IC(253)를 포함할 수 있다. 터치 센서 IC(253)는, 예를 들면, 디스플레이(210)의 특정 위치에 대한 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지하기 위해 터치 센서(251)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서 IC(253)는 디스플레이(210)의 특정 위치에 대한 신호(예: 전압, 광량, 저항, 또는 전하량)의 변화를 측정함으로써 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지할 수 있다. 터치 센서 IC(253)는 감지된 터치 입력 또는 호버링 입력에 관한 정보(예: 위치, 면적, 압력, 또는 시간)를 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에 제공할 수 있다. 일실시예에 따르면, 터치 회로(250)의 적어도 일부(예: 터치 센서 IC(253))는 디스플레이 드라이버 IC(230), 또는 디스플레이(210)의 일부로, 또는 디스플레이 모듈(160)의 외부에 배치된 다른 구성요소(예: 보조 프로세서(123))의 일부로 포함될 수 있다.

일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 센서 모듈(276)의 적어도 하나의 센서(예: 지문 센서, 홍채 센서, 압력 센서 또는 조도 센서), 또는 이에 대한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 센서 또는 이에 대한 제어 회로는 디스플레이 모듈(160)의 일부(예: 디스플레이(210) 또는 DDI(230)) 또는 터치 회로(250)의 일부에 임베디드될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)에 임베디드된 센서 모듈(276)이 생체 센서(예: 지문 센서)를 포함할 경우, 상기 생체 센서는 디스플레이(210)의 일부 영역을 통해 터치 입력과 연관된 생체 정보(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다. 다른 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)에 임베디드된 센서 모듈(276)이 압력 센서를 포함할 경우, 상기 압력 센서는 디스플레이(210)의 일부 또는 전체 영역을 통해 터치 입력과 연관된 압력 정보를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 터치 센서(251) 또는 센서 모듈(276)은 디스플레이(210)의 픽셀 레이어의 픽셀들 사이에, 또는 상기 픽셀 레이어의 위에 또는 아래에 배치될 수 있다.

도 3은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 전면 예를 나타낸 사시도(300a) 이다.

도 3의 전자 장치(300a)는 도 1의 전자 장치(101)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300a)는 도 1의 전자 장치(101)를 구성하는 컴포넌트의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(300a)는 바(bar) 타입의 전자 장치의 예를 개시하나, 슬라이더블(slidable), 롤러블(rollable), 및/또는 폴더블(foldable) 타입과 같은 전자 장치에도 적용될 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는 예를 들면, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

도 3을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(300a)는 제 1 면(또는 전면)(310A), 제 2 면(또는 후면)(310B), 및 제 1 면(310A) 및 제 2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(300a)는, 디스플레이(301), 조도 센서(320) 및/또는 카메라 모듈(306)을 포함할 수 있다.

디스플레이(301)는, 예를 들어, 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 시각적으로 보여질 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(310A), 및 상기 측면(310C)의 제 1 영역(310D)들을 형성하는 전면 플레이트(302)를 통하여 상기 디스플레이(301)의 적어도 일부가 시각적으로 보여질 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(301)의 모서리를 상기 전면 플레이트(302)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)의 보여지는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(301)의 외곽과 전면 플레이트(302)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.

카메라 모듈(306)은, 상기 하우징(310)에 포함된 제 1 면(또는 전면)(310A)의 상단 중앙 부분에 배치된 카메라 모듈(306)과 제 2 면(310B)에 배치된 적어도 하나의 카메라 모듈(미도시)을 포함할 수 있으며, 상기 카메라 모듈들은 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라 제 1 면(또는 전면)(310A)의 상단에 배치된 카메라 모듈(306)은 UDC(under display camera)일 수 있으며, 디스플레이(301) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 면(또는 전면)(310A)의 상단에 배치된 카메라 모듈(306)은 디스플레이(301)와 제 2 면(또는 후면)(310B) 사이에 배치될 수 있다.

조도 센서(320)는 하우징(310)에 포함된 제 1 면(또는 전면)(310A)의 위에서 볼 때, 전면(310A)의 상단 중앙부분과 인접한 디스플레이(301)의 일 영역과 겹치도록 상기 디스플레이(301) 및 제 2 면(또는 후면)(310B)의 사이에 배치될 수 있다. 조도 센서(320)는 외부로부터 입사되는 광의 세기를 이용하여 외부의 조도를 측정할 수 있다. 조도 센서(320)는 전자 장치(300a)가 위치한 환경의 조도를 측정하거나, 식별하거나, 결정하기 위해, 외부의 광을 수신할 수 있다. 상기 조도 센서(320)는, 빛을 수신할 수 있는 포토 다이오드(PD: Photo diode)와 같은 수광 소자를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 조도 센서(320)는 조도 센서와 근접 센서를 하나의 기기(또는 모듈)로 결합한 근조도 센서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 조도 센서(320)는 피커(picker) 센서, 플리커(flicker) 센서, 컬러(color) 센서, 및/또는 분광 센서(spectrometer)와 같이 광에 기반하여 동작(또는 센싱)하는 다양한 센서를 포함할 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 각 영역을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 4를 참조하면, 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300a))를 전면(예: 도 3의 +z축 방향)에서 바라보았을 때, 디스플레이 패널(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)) 아래에는 광센서(410)(예: 도 1의 센서 모듈(176)) 및 카메라(420)(예: 도 1의 카메라 모듈(180))가 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징과 디스플레이 패널 사이에 광센서(410) 및 카메라(420)가 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 하우징 내에는 광센서(410), 이미지 센서(예: 카메라(420)), 및 디스플레이가 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 각 센서들은 전자 장치의 외관에 따라 하우징에 배치되거나 디스플레이(윈도우 또는 글래스)에 임베디드되어 배치될 수도 있다.

일 실시 예에 따라, 광센서(410)는 근접 센서, 조도 센서, 분광(spectrometer) 또는 UV센서와 같은 빛의 세기를 이용하는 모든 종류의 센서가 포함될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 광센서(410)에는 빛을 수신할 수 있는 포토 다이오드(photo diode, PD)가 포함될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 카메라(420)는 UDC(under display camera) 디스플레이 아래에 배치되는 셀피(selfie) 촬영을 위한 카메라를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, UDC는 사용자가 시각적으로 인지하기에는 디스플레이로 보일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널은 전자 장치의 화면 표시 장치이며, 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED(organic LED)) 디스플레이, QLED(quantum-dot LED) 디스플레이 또는 micro LED 디스플레이 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널은 발광 소자로써 LED 계열의 소자를 사용하는 UDC 디스플레이 패널은 모두 포함될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널은 광센서(410)와 관련된 광센서 영역(411), 카메라(420)와 관련된 카메라 영역(421) 및 디스플레이 영역(430)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 영역(430)은 디스플레이 패널의 하부에 광센서(410) 및 카메라(420)가 배치되지 않은 적어도 일 영역을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 영역(430)은 red, green, 및 blue의 서브 픽셀(subpixel)이 균일하게 배치되며, 서브 픽셀 사이에는 외부에서 디스플레이 패널 뒤쪽의 회로를 시인할 수 없게 하는 블랙 매트릭스(black matrix, BM)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(BM)는 광을 흡수하기 위한 광 흡수 물질을 포함할 수 있다. 블랙 매트릭스는 복수의 서브 픽셀을 통해 빛이 방출되는 발광 영역을 제외한 영역이 외부에서 시인되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 디스플레이 영역(430)의 복수의 컬러 픽셀 및 블랙 매트릭스의 배치는 이하 도 6c를 참조하여 설명하기로 한다.일 실시 예에 따라, 광센서 영역(411)은 디스플레이 영역(430)처럼 OCF(on cell film)와 블랙 매트릭스가 배치된 영역 중 서브 픽셀 사이에 홀을 뚫어 외부 빛을 받을 수 있다. 일 실시 예에 따라, 광센서 영역(411)은, 센서의 외부 시인성을 줄이면서 조도 측정을 위한 빛을 받을 수 있는 배치가 요구될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광센서 영역(411)은 광센서(410)와 대응되는 제1 영역(412) 및 제1 영역(412)의 주변 영역인 제2 영역(413)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 광센서(410)와 대응되는 제1 영역(412)은 광센서(410)의 크기와 대응하거나, 광센서(410)에서 발광되는 빛의 경로 또는 광센서(410)로 수광되는 빛의 경로를 더 고려하여 결정될 수도 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 영역(412)은 디스플레이 패널 중 광센서(410)와 인접한 영역일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널의 광센서 영역(411) 중 광센서(410)와 대응되는 제1 영역(412)에 제1 밀도의 복수의 홀이 배치되고, 제1 영역(412)의 주변 영역인 제2 영역(413)에 제1 밀도보다 높은 제2 밀도의 복수의 홀이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 영역(412)의 복수의 서브 픽셀 및 복수의 홀의 배치는 이하 도 6a를 참조하여 설명하고, 제2 영역(413)의 복수의 서브 픽셀 및 복수의 홀의 배치는 이하 도 6b를 참조하여 설명하기로 한다.

일 실시 예에 따라, 광센서(410)(예: 조도센서)의 투과율 확보를 위해 OCF(on cell film)와 블랙 매트릭스가 배치된 영역 중 컬러 필터(CF, color filter) 사이에 홀(hole)을 뚫을 수 있으며 홀의 배치 패턴과 개수는 달라질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 추가되는 홀(hole)의 개수는 투과율 및 시인성에 따라 달라질 수 있다.

BM 부 Hole 추가 외에 그 어떤 방법으로도 투과율을 확보할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 홀의 배치와 관련된 자세한 설명은 이하 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명하기로 한다.

일 실시 예에 따라, 카메라 영역(421)(예: UDC 영역)은, 하단에 카메라(420)가 배치된 디스플레이 패널의 적어도 일 영역이며, 피사체를 촬영할 수 있어야하기 때문에 빛이 투과할 수 있는 영역이 광센서 영역(411)에 비해 상대적으로 넓어야 할 수 있다. 예를 들어, 카메라 영역(421)은 서브 픽셀의 배치가 도 6a 내지 도 6c에 도시된 것과는 달리 복수의 red 픽셀(예: 2개), 복수의 green 픽셀(예: 4개), 및 복수의 blue 픽셀(예: 2개)이 하나의 픽셀 그룹을 형성하며, 각 픽셀 그룹이 일정 간격으로 배치되는 형태일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 카메라 영역(421)의 각 픽셀 그룹 사이에는 블랙 매트릭스가 없이 빛이 통과할 수 있으며, OCF(on cell film)가 배치되어, 외부에서 카메라(420)가 보이는 시인성을 개선하고, 외부 빛의 반사를 줄일 수 있다.

도 5a는 일 실시 예에 따른 광센서 영역을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 5a를 참조하면, 디스플레이 패널에는 광센서(410)와 관련된 광센서 영역(예: 도 4의 광센서 영역(411)) 및 디스플레이 영역(430)이 포함될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광센서 영역은 광센서(410)와 대응되는 제1 영역(510) 및 제1 영역(510)의 주변 영역인 제2 영역(520)이 포함될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 광센서(410)와 대응되는 제1 영역(510)은 광센서(410)의 크기와 대응하거나, 광센서(410)에서 발광되는 빛의 경로 또는 광센서(410)로 수광되는 빛의 경로를 더 고려하여 결정될 수도 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 영역(510)은 디스플레이 패널 중 광센서(410)와 인접한 영역일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 영역(510)에는 복수의 홀이 제1 밀도로 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 밀도는 복수의 컬러 픽셀 중 복수의 green 픽셀의 개수를 기준으로 획득될 수 있으며, 0과 1사이의 값을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 영역(510)에서는 복수의 green 픽셀의 개수보다는 적은 개수의 홀이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 밀도는 약 1/9일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 영역(510)의 복수의 컬러 픽셀 및 홀의 배치는 이하 도 6a를 참조하여 설명하기로 한다.

일 실시 예에 따라, 제2 영역(520)에는 복수의 홀이 제1 밀도보다 높은 제2 밀도로 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제2 밀도는 복수의 컬러 픽셀 중 복수의 green 픽셀의 개수를 기준으로 획득될 수 있으며, 0과 1사이의 값을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제2 영역(520)에서는 복수의 green 픽셀의 개수보다는 적으며, 제1 영역(510)의 홀의 개수보다는 많은 개수의 홀이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 밀도는 약 2/9일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 영역(520)의 복수의 컬러 픽셀 및 홀의 배치는 이하 도 6b를 참조하여 설명하기로 한다.

일 실시 예에 따라, 제1 영역(510)의 크기 및 제2 영역(520)의 크기는, 광센서(410)의 크기를 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(510)의 크기 및 제2 영역(520)의 크기는, 광센서(410)에 포함된 포토 다이오드의 크기를 기반으로 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 영역(510)의 크기 및 제2 영역(520)의 크기는, 디스플레이 패널과 광센서(410)와의 이격 거리를 더 고려하여 결정될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 영역(520)의 주변의 디스플레이 영역(430)의 블랙 매트릭스는 홀을 포함하지 않을 수 있다. 일 실시 예에 따른, 디스플레이 영역(430)의 복수의 컬러 픽셀의 배치는 이하 도 6c를 참조하여 설명하기로 한다.

일 실시 예에 따라, 블랙 매트릭스의 홀의 배치 패턴 및 개수는 디스플레이 패널의 투과율 및 시인성에 따라 달라질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광센서(410)의 투과율 확보를 위해 블랙 매트릭스의 홀을 컬러 필터(CF, color filter) 사이에 뚫을 수 있으며, 홀의 배치 패턴과 개수는 달라질 수 있다.

도 5b는 일 실시 예에 따른 광센서 영역의 단면(A-A')을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 5b를 참조하면, 광센서(410) 상에 디스플레이 패널이 배치되고, 디스플레이 패널은 제1 영역(510) 및 제2 영역(520)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(510)은 광센서(410)와 대응되는 영역으로, 광센서(410)와 인접한 영역이고, 제2 영역(520)은 제1 영역(510)의 주변 영역일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널은 기판(50)상에 배치된 복수의 컬러 픽셀(51-1, 51-2), 블랙 매트릭스(52) 및 복수의 홀(53-1, 53-2, 53-3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 컬러 픽셀(51-1, 51-2)은 OLED일 수 있으며, red 픽셀, blue 픽셀, 및 green 픽셀 중 적어도 하나일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 영역(510)은 제1 컬러 픽셀(51-1)의 일측(예: 왼쪽)은 블랙 매트릭스(52)가 배치되고, 제1 컬러 픽셀(51-1)의 다른 일측(예: 오른쪽)은 제1 홀(53-1)이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 홀(53-1)은 블랙 매트릭스에 배치되는 것으로 제1 홀(53-1)과 제1 컬러 픽셀(51-1) 사이에는 블랙 매트릭스가 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 영역(520)은 제2 컬러 픽셀(51-2)의 일측(예: 왼쪽)은 제2 홀(53-2)이 배치되고, 제2 컬러 픽셀(51-2)의 다른 일측(예: 오른쪽)은 제3 홀(53-3)이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제2 홀(53-2) 및 제3 홀(53-3)은 블랙 매트릭스에 배치되는 것으로 제2 홀(53-1)과 제2 컬러 픽셀(51-2) 사이 및 제3 홀(53-3)과 제2 컬러 픽셀(51-2) 사이에는 블랙 매트릭스가 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 영역(520)에 배치된 홀의 밀도는 제1 영역(510)에 배치된 홀의 밀도보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(520)에 배치된 홀의 밀도는 제1 영역(510)에 배치된 홀의 밀도의 2배일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널은 복수의 컬러 픽셀(51-1, 51-2), 블랙 매트릭스(52) 및 복수의 홀(53-1, 53-2, 53-3) 상에 배치된 글래스(54) 및 글래스(54) 상에 배치된 보호층(55)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 글래스(54)는 UTG(ultra thin glass) 또는 PI(polyimide)일 수 있으며, 보호층(55)은 생략될 수 있다.

도 5c는 일 실시 예에 따른 광센서 영역을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 5c를 참조하면, 디스플레이 패널에는 광센서(410)와 관련된 광센서 영역(예: 도 4의 광센서 영역(411)) 및 디스플레이 영역(430)이 포함될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광센서 영역은 복수의 홀을 포함할 수 있으며, 홀의 밀도는 광센서(410)에서 디스플레이 영역(430)으로 점진적으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 광센서 영역의 홀의 밀도는 광센서(410)와 가까운 영역에서는 제1 밀도이고, 디스플레이 영역(430)과 가까운 영역에서는 제1 밀도보다 높은 제2 밀도이고, 광센서(410)에서 디스플레이 영역(430)으로 갈수록 홀의 밀도가 점진적으로 증가할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 도 5a 내지 도 5c에서는 제2 영역(520)에 홀을 추가하여 투과율을 확보하였으나, 이외에 투과율을 확보할 수 있는 방식이 적용될 수 있다.

도 6a는 일 실시 예에 따른 광센서 영역의 제1 영역을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 6a를 참조하면, 디스플레이 패널(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))의 제1 영역(예: 도 5a의 제1 영역(510))은 복수의 컬러 픽셀(610-1, 610-2, 611-1, 611-2, 611-3, 611-4, 612)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 컬러 픽셀은 복수의 red 픽셀(R)(610-1, 610-2), 복수의 green 픽셀(G)(611-1, 611-2, 611-3, 611-4) 및 복수의 blue 픽셀(B)(612)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 행에는 복수의 red 픽셀(R)(610-1)과 복수의 blue 픽셀(B)(612)이 일정 간격으로 교대로 배치될 수 있으며, 제1 행의 아래인 제2 행에는 복수의 green 픽셀(G)(611-1, 611-2, 611-3)이 일정 간격으로 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 복수의 컬러 픽셀(610-1, 610-2, 611-1, 611-2, 611-3, 611-4, 612) 사이의 공간에는 블랙 매트릭스(620)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 컬러 픽셀(610-1, 610-2, 611-1, 611-2, 611-3, 611-4, 612) 사이는 블랙 매트릭스(620)에 의해 막혀있을 수 있다. 이로 인해 블랙 매트릭스(620)가 배치된 영역은 빛이 투과할 수 없다.

일 실시 예에 따라, 블랙 매트릭스(620)에는 복수의 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3)은 빛을 투과시키기 위해 블랙 매트릭스의 적어도 일 영역을 뚫은 것일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 홀(H)(630-1)과 x축 방향으로 가장 인접한 홀을 제2 홀(H)(630-2)로 지칭하고, 제1 홀(H)(630-1)과 y축 방향으로 가장 인접한 홀을 제3 홀(H)(630-3)로 지칭하기로 한다.

일 실시 예에 따라. 복수의 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3)은, 좌우에 green 픽셀(G)(611-1, 611-2, 611-3, 611-4)이 하나씩 배치되며, 상하에 blue 픽셀(B)(612) 또는 red 픽셀(R)(610-2)이 배치되는 블랙 매트릭스에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(H)(630-1)의 왼쪽 픽셀은 green 픽셀(G)(611-1)이고, 오른쪽 픽셀은 green 픽셀(G)(611-2)이고, 위쪽 픽셀은 blue 픽셀(B)(612)이고, 아래쪽 픽셀은 red 픽셀(R)(610-2)일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 홀(H)(630-2) 및 제3 홀(H)(630-3)의 주변 픽셀의 구성은 제1 홀(H)(630-1)과 유사할 수 있다. 예를 들어, 제2 홀(H)(630-2) 및 제3홀(H)(630-3)의 왼쪽 픽셀 및 오른쪽 픽셀은 green 픽셀(G)(611-3, 611-4) 이고, 위쪽 픽셀은 red 픽셀(R)이고, 아래쪽 픽셀은 blue 픽셀(B) 일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 도 6a에 도시된 디스플레이 패널의 제1 영역에서는 9개의 green 픽셀(G) 당 하나의 홀(H)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(H)(630-1)의 왼쪽 픽셀인 green 픽셀(G)(611-1)과 제2 홀(H)(630-2)의 왼쪽 픽셀인 green 픽셀(G)(611-3) 사이에는 2개의 green 픽셀(G)이 배치될 수 있고, 제1 홀(H)(630-1)의 왼쪽 픽셀인 green 픽셀(G)(611-1)과 제3 홀(H)(630-3)의 왼쪽 픽셀인 green 픽셀(G)(611-4) 사이에는 2개의 green 픽셀(G)이 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 복수의 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3)은, 복수의 green 픽셀(G)(611-1, 611-2, 611-3, 611-4)의 개수를 기준으로 획득된 제1 밀도를 갖도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도 6a에서는 복수의 green 픽셀의 개수를 기준으로 복수의 홀이 제1 밀도로 배치되었으나, 이에 한정되지 않으며, green 픽셀이 아니더라도 디스플레이 패널의 픽셀 구조에 따라 균일하게 배치된 컬러 픽셀을 기준으로 홀이 설정된 밀도로 배치될 수도 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 밀도는 0과 1 사이의 값일 수 있다. 예를 들어, 제1 밀도는 약 1/9일 수 있으며, 9개의 green 픽셀 당 하나의 홀이 배치되도록 복수의 홀(630-1, 630-2, 630-3)이 배치될 수 있다.

도 6a의 컬러 픽셀의 배치, 블랙 매트릭스의 홀의 배치 및 개수는 일 실시 예일 뿐, 컬러 픽셀의 배치, 홀의 배치 및 개수는 디스플레이 패널의 투과율 및 시인성에 따라 달라질 수 있다.

예를 들어, 광센서의 크기는 5mm 이하일 수 있으며, 광센서(예: 도 4의 광센서(410))와 인접한 제1 영역(예: 도 4의 제1 영역(510))은 광센서의 크기를 기반으로 한 지름 2.5mm의 원일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 광센서의 시인성을 줄이기 위해 제1 영역의 크기는 작은 것이 유리할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광센서의 크기가 X인 경우, 제1 영역의 크기는 X-a와 X+a 사이의 값일 수 있고, 제2 영역(예: 도 4의 제2 영역(520))의 크기는 X+2*(air gap)일 수 있다. 일 실시 예에 따라, air gap은 디스플레이 패널과 광센서 사이의 거리를 의미하는 것으로, air gap이 크면 제2 영역의 크기도 커질 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 영역의 홀의 밀도가 제1 밀도인 경우, 제2 영역의 홀의 밀도는 제1 밀도의 약 2-3배일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 홀의 지름은 약 15㎛일 수 있고, 홀의 지름의 최대치는 컬러 픽셀 사이의 간격일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널의 해상도(예: 단위 ppi(pixels per inch))가 더 고려되어 홀의 밀도가 결정될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널의 ppi가 약 374인 경우, 픽셀의 간격은 약 60-70㎛일 수 있고, 디스플레이의 ppi가 높아질수록 픽셀의 간격은 줄어들고, 홀의 크기는 커질 수 있다. 일 실시 예에 따라, 홀의 크기가 커지지 않는다면, 홀의 밀도가 증가될 수 있다.

이와 같이, 홀의 크기, 밀도, 제1 영역 및/또는 제2 영역의 크기를 고려하여 오픈된 전체 크기가 광센서를 구동하기 위한 최소 조건이 만족되어야 하며, 이는 전자 장치마다 광센서의 크기 및 디스플레이 패널과 광센서 사이의 air gap의 크기가 다르므로, 광센서를 구동하기 위한 최소 조건은 전자 장치마다 다를 수 있으며, 이에 따라 홀의 크기, 밀도, 제1 영역 및/또는 제2 영역의 크기가 달라질 수 있다.

도 6b는 일 실시 예에 따른 광센서 영역의 제2 영역을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 6b를 참조하면, 디스플레이 패널(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))의 제2 영역(예: 도 5a의 제2 영역(520))은 복수의 컬러 픽셀(610-1, 610-2, 610-3, 611-1, 611-2, 611-3, 611-4, 611-5, 611-6, 612-1, 612-2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 컬러 픽셀은 복수의 red 픽셀(R)(610-1, 610-2, 610-3), 복수의 green 픽셀(G)(611-1, 611-2, 611-3, 611-4, 611-5, 611-6) 및 복수의 glue 픽셀(B)(612-1, 612-2)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 행에는 복수의 red 픽셀(R)(610-1)과 복수의 blue 픽셀(B)(612-1)이 일정 간격으로 교대로 배치될 수 있으며, 제1 행의 아래인 제2 행에는 복수의 green 픽셀(G)(611-1, 611-2, 611-3)이 일정 간격으로 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 복수의 컬러 픽셀(610-1, 610-2, 610-3, 611-1, 611-2, 611-3, 611-4, 611-5, 611-6, 612-1, 612-2) 사이의 공간에는 블랙 매트릭스(620)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 컬러 픽셀(610-1, 610-2, 610-3, 611-1, 611-2, 611-3, 611-4, 611-5, 611-6, 612-1, 612-2) 사이는 블랙 매트릭스(620)에 의해 막혀있을 수 있다. 이로 인해 블랙 매트릭스(620)가 배치된 영역은 빛이 투과할 수 없다.

일 실시 예에 따라, 블랙 매트릭스(620)에는 복수의 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3, 630-4)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3, 610-4)은 빛을 투과시키기 위해 블랙 매트릭스의 적어도 일 영역을 뚫은 것일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 홀(H)(630-1)과 x축 방향으로 가장 인접한 홀을 제2 홀(H)(630-2)로 지칭하고, 제1 홀(H)(630-1)과 y축 방향으로 가장 인접한 홀을 제3 홀(H)(630-3)로 지칭하고, 도 6a에 도시된 디스플레이 패널에서 추가된 홀을 제4 홀(H)(630-4)로 지칭하기로 한다.

일 실시 예에 따라. 복수의 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3, 630-4) 중 제1 홀(H) 내지 제3 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3)은, 좌우에 green 픽셀(G)(611-1, 611-2, 611-3, 611-4)이 하나씩 배치되며, 상하에 blue 픽셀(B)(612-1) 또는 red 픽셀(R)(610-2)이 배치되는 블랙 매트릭스에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(H)(630-1)의 왼쪽 픽셀은 green 픽셀(G)(611-1)이고, 오른쪽 픽셀은 green 픽셀(G)(611-2)이고, 위쪽 픽셀은 blue 픽셀(B)(612-1)이고, 아래쪽 픽셀은 red 픽셀(R)(610-2)일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 도 6a에 도시된 디스플레이 패널의 제1 영역에서는 9개의 green 픽셀(G) 당 2개의 홀(H)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(H)(630-1)의 왼쪽 픽셀인 green 픽셀(G)(611-1)과 제2 홀(H)(630-2)의 왼쪽 픽셀인 green 픽셀(G)(611-3) 사이에는 2개의 green 픽셀(G)이 배치될 수 있고, 제1 홀(H)(630-1)의 왼쪽 픽셀인 green 픽셀(G)(611-1)과 제3 홀(H)(630-3)의 왼쪽 픽셀인 green 픽셀(G)(611-4) 사이에는 2개의 green 픽셀(G)이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도 6b에 도시된 디스플레이 패널은 도 6a에 도시된 디스플레이 패널에 비해 제4 홀(H)(630-4)을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라. 제4 홀(H)(630-4)은, 제2 홀(H)(630-2) 및 제3 홀(H)(630-3)을 연결하는 직선 상에, 제1 홀(H)(630-1)과의 거리, 제2 홀(H)(630-2)과의 거리 및 제3 홀(H)(630-3)과의 거리가 동일한 지점에 배치될 수 있으며, 제4 홀(H)(630-4)의 왼쪽 픽셀은 red 픽셀(R)(610-3)이고, 오른쪽 픽셀은 blue 픽셀(B)(612-2)이고, 위쪽 픽셀은 green 픽셀(G)(611-5)이고, 아래쪽 픽셀은 green 픽셀(G)(611-6)일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도 6b에서는 9개의 green 픽셀(G) 당 2개의 홀(H)이 포함되는 것으로 도시하였으나, 3개 이상의 홀(H)이 포함될 수 있으며, 홀(H)의 개수에 따라 홀(H)의 배치는 달라질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 복수의 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3, 630-4)은, 복수의 green 픽셀(G)(611-1, 611-2, 611-3, 611-4, 611-5, 611-6)의 개수를 기준으로 획득된 제2 밀도를 갖도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도 6b에서는 복수의 green 픽셀의 개수를 기준으로 복수의 홀이 제2 밀도로 배치되었으나, 이에 한정되지 않으며, green 픽셀이 아니더라도 디스플레이 패널의 픽셀 구조에 따라 균일하게 배치된 컬러 픽셀을 기준으로 홀이 설정된 밀도로 배치될 수도 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 밀도는 도 6a의 제1 밀도보다 높은 값이며, 0과 1 사이의 값일 수 있다. 예를 들어, 제2 밀도는 약 2/9일 수 있으며, 9개의 Green 픽셀 당 두개의 홀이 배치되도록 복수의 홀(H)(630-1, 630-2, 630-3, 630-4)이 배치될 수 있다.

도 6b의 컬러 픽셀의 배치, 블랙 매트릭스의 홀의 배치 및 개수는 일 실시 예일 뿐, 컬러 픽셀의 배치, 홀의 배치 및 개수는 디스플레이 패널의 투과율 및 시인성에 따라 달라질 수 있다.

도 6c는 일 실시 예에 따른 디스플레이 영역을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 6c를 참조하면, 디스플레이 패널(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))의 디스플레이 영역(예: 도 4 또는 도 5a의 디스플레이 영역(430))은 복수의 컬러 픽셀(610, 611, 612)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 컬러 픽셀은 복수의 red 픽셀(610), 복수의 green 픽셀(611) 및 복수의 blue 픽셀(612)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 행에는 복수의 red 픽셀(610)과 복수의 blue 픽셀(612)이 일정 간격으로 교대로 배치될 수 있으며, 제1 행의 아래인 제2 행에는 복수의 green 픽셀(611)이 일정 간격으로 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 복수의 컬러 픽셀(610, 611, 612) 사이의 공간에는 블랙 매트릭스(620)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 컬러 픽셀(610, 611, 612) 사이는 블랙 매트릭스(620)에 의해 막혀있을 수 있다. 이로 인해 블랙 매트릭스(620)가 배치된 영역은 빛이 투과할 수 없다.

도 6c의 컬러 픽셀의 배치는 일 실시 예일 뿐, 컬러 픽셀의 배치 및 각 컬러 픽셀의 비율은 달라질 수 있다.

도 7은 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 입사 경로를 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, 도 7(a)는 디스플레이 패널에 빛이 직광으로 입사되는 경우를 도시한 것이고, 도 7(b)는 디스플레이 패널에 빛이 측광으로 입사되는 경우를 도시한 것이다.

일 실시 예에 따라, 도 7(a)를 참조하면, 디스플레이 패널(720)의 외부의 빛인 광원(710)의 빛은 디스플레이 패널(720)에 직광으로 입사될 수 있다. 예를 들어, 광원(710)은 태양과 같은 자연광 또는 실내 조명일 수 있다. 예를 들어, 직광으로 입사된다는 것은 입사광과 디스플레이 패널의 면 방향의 각도가 0도임을 의미할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널(720)은 광센서(730)(예: 도 4 또는 도 5a의 광센서(410))와 대응되는 영역인 제1 영역(721)(예: 도 5a의 제1 영역(510)) 및 제1 영역(721)의 주변 영역인 제2 영역(722)(예: 도 5a의 제2 영역(520))을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광원(710)의 빛은 제1 영역(721)에 포함된 복수의 홀(71)(예: 도 6a의 제1 홀 내지 제3 홀(630-1 내지 630-3) 및 제2 영역(722)에 포함된 복수의 홀(72)(예: 도 6b의 제1 홀 내지 제4 홀(630-1 내지 630-4))을 투과하여 디스플레이 패널(720)의 아래로 입사될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 영역(721)은 복수의 홀(71)이 제1 밀도로 배치되고, 제2 영역(722)의 복수의 홀(72)은 제1 밀도보다 큰 제2 밀도로 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광원(710)의 빛이 직광으로 제1 영역(721)에 포함된 복수의 홀(71) 및 제2 영역(722)에 포함된 복수의 홀(72)을 투과하는 경우, 광센서(730)는 제1 영역(721)에 포함된 복수의 홀(71)을 투과한 빛을 기반으로 빛의 세기(예: 조도)를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 광원(710)의 빛이 직광으로 제1 영역(721)에 포함된 복수의 홀(71) 및 제2 영역(722)에 포함된 복수의 홀(72)을 투과하는 경우, 제2 영역(722)에 제1 밀도보다 큰 제2 밀도의 복수의 홀이 배치되어도 광센서(730)에 의해 측정되는 빛의 세기에 영향을 주지 않을 수 있다.

일 실시 예에 따라, 도 7(b)를 참조하면, 디스플레이 패널(720)의 외부의 빛인 광원(710)의 빛은 디스플레이 패널(720)에 측광으로 입사될 수 있다. 예를 들어, 광원(710)은 태양과 같은 자연광 또는 실내 조명일 수 있다. 예를 들어, 측광으로 입사된다는 것은 입사광과 디스플레이 패널의 면 방향의 각도가 0도 초과 90도 이내임을 의미할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널(720)은 광센서(730)와 대응되는 영역인 제1 영역(721) 및 제1 영역(721)의 주변 영역인 제2 영역(722)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광원(710)의 빛은 제1 영역(721)에 포함된 복수의 홀(71) 및 제2 영역(722)에 포함된 복수의 홀(72)을 투과하여 디스플레이 패널(720)의 아래로 입사될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 영역(721)은 복수의 홀(71)이 제1 밀도로 배치되고, 제2 영역(722)의 복수의 홀(72)은 제1 밀도보다 큰 제2 밀도로 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광원(710)의 빛이 측광으로 제1 영역(721)에 포함된 복수의 홀(71) 및 제2 영역(722)에 포함된 복수의 홀(72)을 투과하는 경우, 제2 영역(722)에 제1 밀도보다 큰 제2 밀도의 복수의 홀이 배치됨으로 인해 추가 입사된 빛(740)이 광센서(730)에 입력될 수 있다. 이로 인해, 측광에서도 제2 영역(722)에 제1 밀도의 복수의 홀이 배치된 경우보다 많은 빛이 입사되어 FOV(field of view)를 보상할 수 있게 된다.

일 실시 예에 따라, FOV가 설정된 각도(예: 45도)를 만족하여도, 동일한 각도로 입사되는 빛에 대해, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))를 기울였을 때, 빛의 세기가 낮아질 수 있다. 일 실시 예에 따라, 광센서(730)에 대응되는 제1 영역(721)의 중심부에서 투과되는 빛의 세기를 낮춰주면 직광에서 입사되는 빛의 세기에 대비한 측광에서 입사되는 빛의 세기의 비율이 올라가 FOV 가 좋아질 수 있다. 일 실시 예에 따라, 광센서(730)에 대응되는 제1 영역(721)의 센터 부분의 투과율을 낮추는 실시 예를 이하 도 8a 내지 도 8d를 참조하여 설명하기로 한다.

도 8a는 일 실시 예에 따른 광센서 상에 차광 소재가 더 배치되는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 8a의 (a) 및 (b)를 참조하면, 광센서의 중심부에 차광 소재(800, 801)가 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 차광 소재는 도 8a의 (a)에 도시된 바와 같이 불투명 테이프(800)일 수 있고, 도 8a의 (b)에 도시된 바와 같이 화이트 인쇄(801)일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 도 8a의 (a) 및 (b)와 같이, 광센서의 중심부에 차광 소재(800, 801)를 더 배치하여 광센서의 중심부에 투과되는 빛의 세기를 낮춰주면, 직광 대비 4방향의 측광의 투과율이 높아져 FOV가 좋아질 수 있다. 일 실시 예에 따라, 직광 대비 4방향의 측광의 투과율이 높아짐은 이하 도 8b를 참조하여 설명하기로 한다.

도 8b는 일 실시 예에 따른 광센서 상에 차광 소재가 더 배치된 경우 투과율을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 8b의 (a) 및 (b)는, 차광 소재가 없는 경우 직광 대비 측광의 투과율(no tape 45도), 어두운 색의 차광 소재가 있는 경우 직광 대비 측광의 투과율(black tape 45도) 및 밝은 색의 차광 소재가 있는 경우 직광 대비 측광의 투과율(white tape 45도)를 도시한 것이다.

일 실시 예에 따라, 도 8b의 (a) 및 (b)를 참조하면, 차광 소재가 없는 경우, 직광 대비 4방향(예: up, down, right, left) 측광의 투과율 및 평균(예: avg)은 50% 미만으로 가장 낮을 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광센서의 중심부에 밝은 색의 차광 소재가 배치된 경우, 직광 대비 4방향(예: up, down, right, left) 측광의 투과율 및 평균(예: avg)은 약 50%로 차광 소재가 없는 경우보다 전반적으로 높을 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광센서의 중심부에 어두운 색의 차광 소재가 배치된 경우, 직광 대비 4방향(예: up, down, right, left) 측광의 투과율 및 평균(예: avg)은 약 60% 내지 약80%로 밝은 색의 차광 소재가 배치된 경우보다 전반적으로 높을 수 있다.

이를 참조하면, 차광 소재가 없는 경우보다 차광 소재가 배치된 경우, 차광 소재의 색이 어두울수록 투과되는 직광의 빛의 세기가 낮으므로, 직광 대비 측광의 투과율은 높아짐을 확인할 수 있다. 이로 인해, 광센서의 중심부에 차광 소재가 배치된 경우, 예를 들어 어두운 차광 소재가 배치된 경우, FOV가 향상될 수 있다.

도 8c는 디스플레이 패널에 차광 소재가 더 배치되는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 8c를 참조하면, 디스플레이 패널(820)의 외부의 빛인 광원(810)의 빛은 디스플레이 패널(820)에 직광 또는 측광으로 입사될 수 있다. 예를 들어, 광원(810)은 태양과 같은 자연광 또는 실내 조명일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널(820)은 광센서(830)(예: 도 4 또는 도 5a의 광센서(410))와 대응되는 영역인 제1 영역(821)(예: 도 5a의 제1 영역(510)) 및 제1 영역(821)의 주변 영역인 제2 영역(822)(예: 도 5a의 제2 영역(520))을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 영역(821)의 적어도 일부에 차광 소재(840)가 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 차광 소재(840)는 디스플레이 패널(820)의 제1 영역(821)의 하부에 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 차광 소재(840)는 불투명 테이프, 화이트 프린트 또는 컬러 프린트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 차광 소재(840)는 광센서(410)에 대면되는 디스플레이 패널(820)의 영역 또는 광센서(410)에 대면되는 디스플레이 패널(820)의 영역을 포함하는 제1 영역(821)을 덮을 수 있는 크기일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광원(810)에서 직광으로 입사되는 경우, 제1 영역(821)의 복수의 홀을 통해 광센서(830)로 입사되는 빛은 차광 소재(840)를 투과하므로, 입사광의 최대 세기인 입사각이 0도일 때의 빛의 세기가 차광 소재(840)가 없는 경우보다 작아질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광원(810)에서 측광으로 입사되는 경우, 제2 영역(822)에 제2 밀도로 배치된 복수의 홀을 통해 빛이 추가 입사되고, 이로 인해 광센서(830)에서 측정되는 빛의 세기가 증가하므로, FOV가 개선될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 차광 소재의 유무에 따른 FOV의 변화에 대해서는 이하 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

도 8d는 광센서 상에 차광 소재가 더 배치되는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 8d를 참조하면, 디스플레이 패널(820)의 외부의 빛인 광원(810)의 빛은 디스플레이 패널(820)에 직광 또는 측광으로 입사될 수 있다. 예를 들어, 광원(810)은 태양과 같은 자연광 또는 실내 조명일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널(820)은 광센서(830)와 대응되는 영역인 제1 영역(821) 및 제1 영역(821)의 주변 영역인 제2 영역(822)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광센서(830)의 적어도 일부에 차광 소재(841)가 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 차광 소재(841)는 광센서(830)의 센터 영역의 상부에 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 차광 소재(841)는 불투명 테이프, 화이트 프린트 또는 컬러 프린트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 차광 소재(841)는 광센서(410)의 일면 또는 제1 영역(821)을 덮을 수 있는 크기일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광원(810)에서 직광으로 입사되는 경우, 제1 영역(821)의 복수의 홀을 통해 광센서(830)로 입사되는 빛은 차광 소재(841)를 투과하므로, 입사광의 최대 세기인 입사각이 0도일 때의 빛의 세기가 차광 소재(841)가 없는 경우보다 작아질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 광원(810)에서 측광으로 입사되는 경우, 제2 영역(822)에 제2 밀도로 배치된 복수의 홀을 통해 빛이 추가 입사되고, 추가 입사된 빛의 일부는 차광 소재(841)가 배치되지 않은 광센서(830)의 적어도 일 영역으로 입사되어 광센서(830)에서 측정되는 빛의 세기가 증가하므로, FOV가 개선될 수 있다.

도 9는 차광 소재의 유무 및 입사광의 각도에 따른 입사광의 세기를 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에 따라, 도 9를 참조하면, 차광 소재가 배치되지 않은 경우의 입사각에 따른 빛의 세기(910)와 차광 소재가 배치된 경우의 입사각에 따른 빛의 세기(920)가 도시되어 있다.

일 실시 예에 따라, 차광 소재가 배치된 경우의 빛의 세기(920)의 최대 세기는 차광 소재가 배치되지 않은 경우의 빛의 세기(910)의 최대 세기보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 빛의 세기가 최대인 경우는, 입사각이 0도인 경우일 수 있다.

도 9에서는 입사각에 따른 빛의 세기를, 측정될 수 있는 최대의 빛의 세기가 100%이도록 정규화(normalize)하여 나타낸 것이다.

예를 들어, 차광 소재가 배치된 경우의 빛의 세기(920)의 최대 세기의 절대량은 차광 소재가 배치되지 않은 경우의 빛의 세기(910)의 최대 세기의 절대량보다는 낮을 수 있지만, 정규화에 따라 차광 소재가 배치된 경우의 빛의 세기(920)의 최대 세기도 100%일 수 있다..

일 실시 예에 따라, 측광인 경우, 차광 소재가 부착되지 않은 영역의 홀을 통해 입사되는 빛이 측정되므로, 입사각이 0도일 때의 빛의 세기 대비 측광에서의 빛의 세기가 차광 소재가 배치된 경우 더 클 수 있다.

예를 들어, 차광 소재가 배치되지 않은 경우의 빛의 세기(910)의 최대 세기인 100%를 기반으로 50%인 입사각은 약 -54도 및 약 54도이므로, FOV가 54도인 반면, 차광 소재가 배치된 경우의 빛의 세기(920)의 최대 세기인 100%를 기반으로 50%인 입사각은 약 -60도 및 약 60도이므로, FOV가 60일 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 광센서에 대응되는 디스플레이 패널의 영역 또는 광센서의 센터 영역에 차광 소재를 배치하는 경우 광센서에 입사되는 전체적인 광량은 떨어질 수 있다. 그러나, UDC 환경에서 사용되는 광센서는 미세한 광의 차이에 의해 해상도 차이 및 조도에 대한 레벨링 차이가 생길 수 있어 차광 소재를 통해 입사각에 따른 광량의 변이차를 줄이는 경우, 주변 밝기에 따라 디스플레이 패널의 휘도를 제어하는 매커니즘에서 의도치 않은 오동작을 줄일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))에 있어서, 하우징, 복수의 컬러 픽셀(예: 도 6a 또는 도 6b의 복수의 컬러 픽셀(610, 611, 612)) 및 상기 복수의 컬러 픽셀 사이의 공간에 배치된 블랙 매트릭스(예: 도 6a 또는 도 6b의 블랙 매트릭스(620))를 포함하는 디스플레이 패널(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)) 및 상기 하우징 및 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 포함하고, 상기 블랙 매트릭스에는, 상기 광센서와 대응되는 제1 영역(예: 도 5a의 제1 영역(510))에 제1 밀도의 복수의 홀(예: 도 6a의 복수의 홀(630-1, 630-2))이 배치되고, 상기 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역(예: 도 5a의 제2 영역(520))에 상기 제1 밀도보다 높은 제2 밀도의 복수의 홀(예: 도 6b의 복수의 홀(630-1, 630-2, 630-3))이 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 컬러 픽셀은, 복수의 Green 픽셀을 포함하고, 상기 제1 밀도는 상기 복수의 Green 픽셀의 개수를 기준으로 획득되며, 0과 1사이의 값을 가질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 밀도는 1/9일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 밀도는, 상기 복수의 Green 픽셀의 개수를 기준으로 획득되며, 0과 1사이의 값을 가질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 밀도는 상기 제1 밀도의 2배일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 배치되는 차광 소재를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 차광 소재는, 일 실시 예에 따르면, 불투명 테이프, 화이트 프린트 또는 컬러 프린트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 광센서의 적어도 일부에 배치되는 차광 소재를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 차광 소재는, 불투명 테이프, 화이트 프린트 또는 컬러 프린트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 영역 주변의 디스플레이 영역의 블랙 매트릭스는 홀을 포함하지 않을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 영역의 크기 및 상기 제2 영역의 크기는, 상기 광센서의 크기를 기반으로 결정되는 것일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 밀도는 1/9일 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims

전자 장치에 있어서,
하우징;
복수의 컬러 픽셀 및 상기 복수의 컬러 픽셀 사이의 공간에 배치된 블랙 매트릭스를 포함하는 디스플레이 패널; 및
상기 하우징 및 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광센서;를 포함하고,
상기 블랙 매트릭스에는,
상기 광센서와 대응되는 제1 영역에 제1 밀도의 복수의 홀이 배치되고,
상기 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역에 상기 제1 밀도보다 높은 제2 밀도의 복수의 홀이 배치되는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 컬러 픽셀은,
복수의 Green 픽셀을 포함하고,
상기 제1 밀도는 상기 복수의 Green 픽셀의 개수를 기준으로 획득되며, 0과 1사이의 값을 가지는 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 밀도는 1/9인, 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 제2 밀도는, 상기 복수의 Green 픽셀의 개수를 기준으로 획득되며, 0과 1사이의 값을 가지는 전자 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 밀도는 상기 제1 밀도의 2배인, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역의 적어도 일부에 배치되는 차광 소재;를 더 포함하는 전자 장치.
제6항에 있어서,
상기 차광 소재는,
불투명 테이프, 화이트 프린트 또는 컬러 프린트 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 광센서의 적어도 일부에 배치되는 차광 소재;를 더 포함하는 전자 장치.
제8항에 있어서,
상기 차광 소재는,
불투명 테이프, 화이트 프린트 또는 컬러 프린트 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 영역 주변의 디스플레이 영역의 블랙 매트릭스는 홀을 포함하지 않는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역의 크기 및 상기 제2 영역의 크기는,
상기 광센서의 크기를 기반으로 결정되는 것인 전자 장치.
디스플레이 패널에 있어서,
복수의 컬러 픽셀; 및
상기 복수의 컬러 픽셀 사이의 공간에 배치된 블랙 매트릭스;를 포함하고,
상기 블랙 매트릭스에는,
상기 광센서와 대응되는 제1 영역에 제1 밀도의 복수의 홀이 배치되고,
상기 제1 영역의 주변 영역인 제2 영역에 상기 제1 밀도보다 높은 제2 밀도의 복수의 홀이 배치되는 디스플레이 패널.
제12항에 있어서,
상기 복수의 컬러 픽셀은,
복수의 Green 픽셀을 포함하고,
상기 제1 밀도는 상기 복수의 Green 픽셀의 개수를 기준으로 획득되며, 0과 1사이의 값을 가지는 디스플레이 패널.
제13항에 있어서,
상기 제1 밀도는 1/9인, 디스플레이 패널,
제13항에 있어서,
상기 제2 밀도는, 상기 복수의 Green 픽셀의 개수를 기준으로 획득되며, 0과 1사이의 값을 가지는 디스플레이 패널.
제15항에 있어서,
상기 제1 밀도는 상기 제1 밀도의 2배인, 디스플레이 패널.
제12항에 있어서,
상기 광센서의 적어도 일부에 배치되는 차광 소재;를 더 포함하는 디스플레이 패널.
제17항에 있어서,
상기 차광 소재는,
불투명 테이프, 화이트 프린트 또는 컬러 프린트 중 적어도 하나를 포함하는 디스플레이 패널.
제12항에 있어서,
상기 제2 영역 주변의 디스플레이 영역의 블랙 매트릭스는 홀을 포함하지 않는 디스플레이 패널.
제12항에 있어서,
상기 제1 영역의 크기 및 상기 제2 영역의 크기는,
상기 광센서의 크기를 기반으로 결정되는 것인 디스플레이 패널.