KR20230151587A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20230151587A
KR20230151587A KR1020220050880A KR20220050880A KR20230151587A KR 20230151587 A KR20230151587 A KR 20230151587A KR 1020220050880 A KR1020220050880 A KR 1020220050880A KR 20220050880 A KR20220050880 A KR 20220050880A KR 20230151587 A KR20230151587 A KR 20230151587A
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light
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blood pressure
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KR1020220050880A
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이현준
김철
문경업
안종엽
최보람
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 복수의 제1 화소를 포함하는 제1 영역, 제1 영역에 인접하여 배치되고, 복수의 제2 화소를 포함하는 제2 영역, 제1 영역에서 복수의 제1 화소와 인접하여 배치되며, 광을 감지하는 제1 광 센서, 및 제2 영역에서 복수의 제2 화소와 인접하여 배치되며, 광을 감지하는 제2 광 센서를 포함하되, 제2 광 센서의 면적은 제1 광 센서의 면적과 상이하다.

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 발명이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전과 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다. 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 평판 표시 장치일 수 있다.
휴대용 전자 장치에는 개인 정보(privacy information)가 저장되어 있으므로, 휴대용 전자 장치의 개인 정보를 보호하기 위해 사용자의 생체 정보인 지문을 인증하는 지문 인증이 사용되고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식 등을 이용하여 사용자의 지문을 인증할 수 있다. 광학 방식은 사용자의 지문에서 반사된 광을 감지함으로써 사용자의 지문을 인증할 수 있다. 표시 장치는 광학 방식으로 사용자의 지문을 인증하기 위해, 화상을 표시하기 위한 화소들과 광을 감지하는 광 센서들을 포함하는 표시 패널을 구비할 수 있다.
또한, 최근에는 헬스케어 산업이 각광을 받으면서, 보다 간편하게 건강에 관한 생체 정보를 취득하기 위한 방법들이 개발되고 있다. 예를 들어, 광학 방식의 혈압 측정 장치도 사용자의 혈압을 측정하기 위해, 화상을 표시하기 위한 화소들, 압력을 측정하기 위한 압력 센서, 및 광을 감지하는 광 센서들을 포함하는 표시 패널을 구비할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지문 감지와 혈압 측정이 모두 가능한 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 제1 화소를 포함하는 제1 영역, 상기 제1 영역에 인접하여 배치되고, 복수의 제2 화소를 포함하는 제2 영역, 상기 제1 영역에서 상기 복수의 제1 화소와 인접하여 배치되며, 광을 감지하는 제1 광 센서, 및 상기 제2 영역에서 상기 복수의 제2 화소와 인접하여 배치되며, 광을 감지하는 제2 광 센서를 포함하되, 상기 제2 광 센서의 면적은 상기 제1 광 센서의 면적과 상이하다.
상기 제2 광 센서의 면적은 상기 제1 광 센서의 면적보다 클 수 있다.
상기 제2 광 센서의 면적은 상기 제1 광 센서의 면적의 1.5배 이상일 수 있다.
상기 복수의 제1 화소 각각은, 제1 색을 발광하는 제1 서브 화소, 상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하여 배치되고, 제2 색을 발광하는 제2 서브 화소, 상기 제2 서브 화소와 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 제3 색을 발광하는 제3 서브 화소, 및 상기 제2 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하여 배치되고 상기 제2 색을 발광하는 제4 서브 화소를 포함하고, 상기 제1 광 센서는 상기 제1 서브 화소와 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제1 대각선 방향으로 인접하여 배치될 수 있다.
상기 복수의 제2 화소 각각은, 제1 색을 발광하는 제1 서브 화소, 상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하여 배치되고, 제2 색을 발광하는 제2 서브 화소, 상기 제2 서브 화소와 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 제3 색을 발광하는 제3 서브 화소, 및 상기 제2 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하여 배치되고 상기 제2 색을 발광하는 제4 서브 화소를 포함하며, 상기 제2 광 센서는 상기 제1 서브 화소와 상기 제1 대각선 방향으로 인접하여 배치될 수 있다.
상기 복수의 제1 화소와 상기 복수의 제2 화소 각각은 제1 서브 화소, 제2 서브 화소, 제3 서브 화소, 및 제4 서브 화소를 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 화소는 제1 색은 적색 광을 발광하고, 상기 제2 서브 화소, 및 상기 제4 서브 화소의 제2 색은 녹색 광을 발광하고 상기 제3 서브 화소의 제3 색은 청색 광을 발광할 수 있다.
상기 제1 서브 화소와 상기 제3 서브 화소는 제1 방향에서 교대로 배열되고, 상기 제2 서브 화소와 상기 제4 서브 화소는 상기 제1 방향에서 교대로 배열되며, 상기 제1 서브 화소와 상기 제2 서브 화소는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에서 교대로 배열되고, 상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 최대 휘도는 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 최대 휘도보다 클 수 있다.
상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 최대 휘도는 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 최대 휘도의 1.5배 이상 3배 이하일 수 있다.
상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 제1 서브 화소의 면적은 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 제1 서브 화소의 면적보다 클 수 있다.
상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 제1 서브 화소의 발광층의 두께는 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 제1 서브 화소의 발광층의 두께보다 클 수 있다.
상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 제1 서브 화소의 발광층은 제1 발광 물질을 포함하고, 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 제1 서브 화소의 발광층은 제2 발광 물질을 포함하되, 상기 제1 발광 물질은 상기 제2 발광 물질보다 발광 효율이 높을 수 있다.
상기 제2 발광 물질은 상기 제1 발광 물질보다 색재현성이 높을 수 있다.
상기 제2 영역은 상기 제1 영역에 의해 둘러싸일 수 있다.
상기 복수의 제2 화소 각각은, 제1 색을 발광하는 제1 서브 화소, 상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하여 배치되고, 제2 색을 발광하는 제2 서브 화소, 및 상기 제2 서브 화소와 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 제3 색을 발광하는 제3 서브 화소를 포함하고, 상기 제2 광 센서는 상기 제2 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하여 배치될 수 있다.
상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 최대 휘도는 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 최대 휘도보다 클 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에서 서로 이격되어 배치되는 수광 전극들, 상기 기판 상에서 서로 이격되어 배치되며, 상기 수광 전극들과 이격된 화소 전극들, 상기 화소 전극들 중에서 제1 화소 전극 상에 배치되는 제1 발광층, 상기 화소 전극들 중에서 제2 화소 전극 상에 배치되는 제2 발광층, 상기 수광 전극들 중에서 제1 수광 전극 상에 배치되고, 상기 제1 발광층과 인접한 제1 광전 변환층, 및 상기 수광 전극들 중에서 제2 수광 전극 상에 배치되는 제2 광전 변환층을 포함하고, 상기 제2 광전 변환층의 너비는 상기 제1 광전 변환층의 너비와 상이하다.
상기 제2 발광층은 상기 제1 광전 변환층보다 상기 제2 광전 변환층에 인접하고, 상기 제1 발광층은 상기 제2 광전 변환층보다 상기 제1 광전 변환층에 인접할 수 있다.
상기 제2 발광층은 상기 제1 발광층보다 최대 발광 휘도가 클 수 있다.
상기 제1 발광층의 너비는 상기 제2 발광층의 너비보다 클 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 표시 패널의 제1 영역과 제2 영역에 상이한 광 센서를 별도로 형성함으로써, 지문 감지와 혈압 측정이 모두 가능하다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 영역을 나타낸 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1 영역의 지문 감지를 보여주는 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제2 영역혈압 측정을 나타낸 단면도이다.
도 6은 가압 시간에 따른 압력 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 7은 가압 시간에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 8은 압력에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다.
도 10은 광 센서의 평면 형상을 비교한 개략도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 화소 및 광 센서의 단면도이다.
도 13은 또 다른 실시예의 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다.
도 14은 또 다른 실시예에 따른 화소의 평면 형상을 비교한 개략도이다.
도 15은 또 다른 실시예에 따른 화소의 단면 형상을 비교한 개략도이다.
도 16은 또 다른 실시예의 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다.
도 17은 또 다른 실시예의 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다.
도 18 및 도 19는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 영역을 나타낸 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 표시 화면을 제공하는 다양한 전자장치가 그에 포함될 수 있다. 표시 장치(1)의 예는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC), 텔레비전, 게임기, 손목 시계형 전자 기기, 헤드 마운트 디스플레이, 퍼스널 컴퓨터의 모니터, 노트북 컴퓨터, 자동차 계기판, 디지털 카메라, 캠코더, 외부 광고판, 전광판, 각종 의료 장치, 각종 검사 장치, 냉장고나 세탁기 등과 같은 표시 영역을 포함하는 다양한 가전 제품, 사물 인터넷 장치 등을 포함할 수 있다. 후술하는 표시 장치(1)의 대표적인 예로 스마트 폰, 태블릿 PC나 노트북 등을 들 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
표시 장치(1)는 표시 패널(10), 표시 구동부(20), 회로 보드(30), 광 감지 회로(50), 압력 감지 회로(40), 메인 회로 보드(700), 및 메인 프로세서(710)를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 활성 영역(AAR)과 비활성 영역(NAR)을 포함할 수 있다.
활성 영역(AAR)은 화면이 표시되는 표시 영역을 포함한다. 활성 영역(AAR)은 표시 영역과 완전히 중첩될 수 있다. 표시 영역에는 영상을 표시하는 복수의 화소(PX)가 배치될 수 있다. 각 화소(PX)는 광을 발광하는 발광부를 포함할 수 있다.
활성 영역(AAR)은 광 센싱 영역을 더 포함한다. 광 센싱 영역은 광에 반응하는 영역으로, 입사광의 광량이나 파장 등을 센싱하도록 구성된 영역이다. 광 센싱 영역은 표시 영역과 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 평면도상 광 센싱 영역은 활성 영역(AAR)과 완전히 중첩할 수 있다. 이 경우, 광 센싱 영역과 표시 영역은 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 광 센싱 영역은 활성 영역(AAR)의 일부에만 배치될 수 있다. 예를 들어, 광 센싱 영역은 지문 인식을 위해 필요한 한정된 영역에만 배치될 수 있다. 이 경우, 광 센싱 영역은 표시 영역의 일부와는 중첩하지만, 표시 영역의 다른 일부와는 비중첩할 수 있다.
광 센싱 영역에는 광에 반응하는 복수의 광 센서(PS)들이 배치될 수 있다.
비활성 영역(NAR)은 활성 영역(AAR)의 주변에 배치될 수 있다. 비활성 영역(NAR)에는 표시 구동부(20)가 배치될 수 있다. 표시 구동부(20)는 복수의 화소(PX) 및/또는 복수의 광 센서(PS)를 구동할 수 있다. 표시 구동부(20)는 표시 패널(10)을 구동하는 신호들과 전압들을 출력할 수 있다. 표시 구동부(20)는 집적 회로(Integrated Circuit, IC)로 형성되어 표시 패널(10) 상에 실장될 수 있다. 비활성 영역(NAR)에는 표시 구동부(20)와 활성 영역(AAR)간 신호를 전달하는 신호 배선들이 더 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 표시 구동부(20)는 회로 보드(30) 상에 실장될 수 있다.
회로 보드(30)는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 표시 패널(10)의 일 단에 부착될 수 있다. 회로 보드(30)의 리드 라인들은 표시 패널(10)의 패드부에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 보드(30)는 연성 인쇄 회로 보드(Flexible Printed Circuit Board) 또는 칩 온 필름 (Chip on Film)과 같은 연성 필름(Flexible Film)일 수 있다.
회로 보드(30) 상에는 광 감지 회로(50)가 배치될 수 있다. 광 감지 회로(50)는 집적회로로 형성되어 회로 보드(30)의 상면에 부착될 수 있다. 광 감지 회로(50)는 표시 패널(10)의 표시층에 연결될 수 있다. 광 감지 회로(50)는 표시 패널(10)의 복수의 광 센서(PS)에 입사되는 광 전하에 의해 생성되는 광 전류(photo current)를 감지할 수 있다. 광 감지 회로(50)는 광 전류를 기초로 사용자의 맥파를 인식할 수 있다.
회로 보드(30) 상에는 압력 감지 회로(40)가 배치될 수 있다. 압력 감지 회로(40)는 집적회로로 형성되어 회로 보드(30)의 상면에 부착될 수 있다. 압력 감지 회로(40)는 표시 패널(10)의 표시층에 연결될 수 있다. 압력 감지 회로(40)는 표시 패널(10)의 복수의 압력 센서에 인가되는 압력에 의한 전기적 신호를 감지할 수 있다. 압력 감지 회로(40)는 압력 센서에서 감지된 전기적 신호의 변화에 따라 압력 데이터를 생성하여 메인 프로세서(710)로 전송할 수 있다.
메인 회로 보드(700)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 또는 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다.
메인 회로 보드(700)는 메인 프로세서(710)를 포함할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 표시 장치(1)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 표시 패널(10)이 영상을 표시하도록 디지털 비디오 데이터를 회로 보드(30)를 통해 표시 구동부(20)로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동 회로(미도시)로부터 터치 데이터를 입력 받고 사용자의 터치 좌표를 판단한 후, 사용자의 터치 좌표에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 광 감지 회로(50)로부터 입력되는 광량의 차이에 따른 전기적 신호(즉, 광전류)에 기초하여 손가락의 지문(F) 패턴을 식별할 수 있다.
또한, 메인 프로세서(710)는 광 감지 회로(50)로부터 입력되는 광학 신호에 따라 심장 박동에 따른 혈액 변화를 반영한 맥파 신호(PPG)를 산출할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 압력 감지 회로(40)로부터 입력되는 전기적 신호에 따라 사용자의 터치 압력을 산출할 수 있다. 그리고 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG) 및 압력 신호에 기초하여 사용자의 혈압을 산출할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 집적회로로 이루어진 어플리케이션 프로세서(application processor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 또는 시스템 칩(system chip)일 수 있다.
이외, 메인 회로 보드(700)에는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있는 이동 통신 모듈이 더 장착될 수 있다. 무선 신호는 음성 신호, 화상 통화 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 복수의 화소(PX)를 포함하는 표시 패널(10), 표시 구동부(20), 스캔 구동부(21), 발광 구동부(23), 광 감지 회로(50), 압력 감지 회로(40) 및 메인 프로세서(710)를 포함한다.
메인 프로세서(710)는 광 감지 회로(50)로부터 광학 신호를 입력 받을 수 있다. 메인 프로세서(710)는 광학 신호에 따른 전류를 전달받아 지문(도 4의 F)의 융선(도 4의 RID) 부분 및 골(도 4의 VAL) 부분을 도출할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 손가락의 지문(도 4의 F) 패턴을 식별할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 광 감지 회로(50)로부터 광학 신호를 입력 받을 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 압력 감지 회로(40)로부터 전기적 신호를 입력 받을 수 있다. 메인 프로세서(710)는 입력받은 신호들에 기초하여 심장 박동에 따른 혈액 변화를 반영한 맥파 신호(도 7의 PPG)를 산출할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(도 7의 PPG)에 기초하여 사용자의 혈압을 산출할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 광 감지 회로(50), 압력 감지 회로(40), 표시 제어부(24)를 구동하고 제어하는 역할을 한다. 메인 프로세서(710)는 표시 제어부(24)에 영상 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 산출된 맥파 신호(PPG), 혈압 측정값, 및 혈압 정보를 포함하는 영상 정보를 표시 제어부(24)에 출력할 수 있다.
표시 제어부(24)는 메인 프로세서(710)로부터 공급된 영상 신호를 수신한다. 또한, 표시 제어부(24)는 스캔 구동부(21)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 제어 신호(SCS), 발광 구동부(23)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 발광 제어 신호(ECS), 및 데이터 구동부(22)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다. 표시 제어부(24)는 영상 데이터(DATA)와 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 구동부(22)에 출력할 수 있다. 표시 제어부(24)는 스캔 제어 신호(SCS)를 스캔 구동부(21)로 출력하고, 발광 제어 신호(ECS)를 발광 구동부(23)로 출력할 수 있다.
표시 제어부(24)는 표시 패널(10) 및/또는 메인 프로세서(710)와 배선을 통해 전기적으로 연결되거나, 통신망을 통해 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 제어부(24)의 적어도 일부는 구동칩의 형태로 표시 패널(10) 상에 직접 부착될 수 있다.
데이터 구동부(22)는 표시 제어부(24)로부터 영상 데이터(DATA)와 데이터 제어 신호(DCS)를 입력 받을 수 있다. 데이터 구동부(22)는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 영상 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압으로 변환할 수 있다. 데이터 구동부(22)는 스캔 신호에 동기화하여 변환된 아날로그 데이터 전압을 데이터 배선(DL)에 출력할 수 있다.
스캔 구동부(21)는 스캔 제어 신호(SCS)에 따라 스캔 신호를 각각 생성하고, 스캔 신호을 스캔 배선(SL1~SLn)에 순차적으로 출력할 수 있다.
도면에 도시하지는 않지만, 구동 전압(도 8의 'ELVDD'), 공통 전압(도 8의 'ELVSS') 및 전원 전압 배선(미도시)을 더 포함할 수 있다. 전원 전압 배선은 구동 전압 배선과 공통 전압 배선을 포함할 수 있다. 구동 전압(ELVDD)은 발광 소자 및 광전 변환 소자의 구동을 위한 고전위 전압일 수 있고, 공통 전압은 발광 소자 및 광전 변환 소자의 구동을 위한 저전위 전압일 수 있다. 즉, 구동 전압은 공통 전압보다 높은 전위를 가질 수 있다.
표시 제어 신호는 스캔 제어 신호(SCS), 데이터 제어 신호(DCS), 및 발광 제어 신호(ECS)를 포함할 수 있다. 표시 제어 신호는 스캔 구동부(21) 및 데이터 구동부(22)에서 출력할 수 있다.
발광 구동부(23)는 발광 제어 신호(ECS)에 따라 발광 신호(Ek_1)를 생성하고, 발광 신호(Ek_1)를 발광 배선(ELL)에 순차적으로 출력할 수 있다. 한편, 발광 구동부(23)는 스캔 구동부(21)와 별도로 존재하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 스캔 구동부(21)에 포함될 수 있다.
데이터 구동부(22), 및 표시 제어부(24)는 표시 패널(10)의 작동을 제어하는 표시 구동부(20)에 포함될 수 있다. 데이터 구동부(22), 및 표시 제어부(24)는 집적 회로(Integrated Circuit, IC)로 형성되어 표시 구동부(20) 상에 실장될 수 있다.
복수의 화소(PX) 각각은 스캔 배선(SL1~SLn) 중 적어도 어느 하나, 데이터 배선(DL) 중 어느 하나, 발광 배선(ELL) 중 적어도 하나에 접속될 수 있다.
복수의 광 센서(PS) 각각은 스캔 배선(SL1~SLn) 중 어느 하나, 리드 아웃 배선(ROL) 중 어느 하나에 접속될 수 있다.
복수의 스캔 배선(SL1~SLn)은 스캔 구동부(21)와 복수의 화소(PX) 및 복수의 광 센서(PS) 각각을 연결할 수 있다. 복수의 스캔 배선(SL1~SLn)은 스캔 구동부(21)로부터 출력된 스캔 신호를 복수의 화소(PX) 각각에 제공할 수 있다.
복수의 데이터 배선(DL)은 데이터 구동부(22)와 복수의 화소(PX) 각각을 연결할 수 있다. 복수의 데이터 배선(DL)은 데이터 구동부(22)로부터 출력된 영상 데이터를 복수의 화소(PX) 각각에 제공할 수 있다.
복수의 발광 배선(ELL)은 발광 구동부(23)와 복수의 화소(PX) 각각을 연결할 수 있다. 복수의 발광 배선(ELL)은 발광 구동부(23)로부터 출력된 발광 제어 신호를 복수의 화소(PX) 각각에 제공할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 영역을 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 활성 영역(AAR)은 지문 측정 영역(110) 및 혈압 측정 영역(120)을 포함한다.
복수의 화소의 활성 영역(AAR) 중에서 지문을 측정하기 위한 영역은 지문 측정 영역(110)으로 정의되고, 혈압을 측정하기 위한 영역은 혈압 측정 영역(120)으로 정의될 수 있다. 구체적으로, 지문 측정 영역(110)은 광을 발광하는 영역일 수 있다. 또한, 지문 측정 영역(110)은 입사광의 광량이나 파장을 감지하는 영역일 수 있다. 지문 측정 영역(110)은 발광한 광으로부터 사용자(OBJ)의 손가락에 반사한 광을 감지하여, 지문을 측정할 수 있다. 또한, 혈압 측정 영역(120)은 광을 발광하는 영역일 수 있다.
혈압 측정 영역(120)은 입사광의 광량이나 파장을 감지하는 영역일 수 있다, 혈압 측정 영역(120)은 발광한 광으로부터 사용자(OBJ)의 손가락에 반사한 광을 감지하여, 혈압을 측정할 수 있다. 지문 측정 영역(110) 및 혈압 측정 영역(120)은 활성 영역(AAR)과 중첩할 수 있다.
예를 들어, 혈압 측정 영역(120)은 활성 영역(AAR) 내에서 혈압 측정을 위해 필요한 한정된 영역에만 배치될 수 있다. 혈압 측정 영역(120)도 3과 같이, 혈압 측정 영역(120)이 지문 측정 영역(110)을 둘러싸도록 배치되고, 혈압 측정 영역(120)은 평면도상 사각형 형상을 갖을 수 있다. 또한, 지문 측정 영역(110)은 활성 영역(AAR)과 완전히 동일한 영역으로 정의될 수 있다. 이 경우, 활성 영역(AAR)의 전면이 지문 측정을 위한 영역으로 활용될 수 있다.
지문 측정 영역(110)은 복수의 지문 표시 화소(APX)들이 배치되고, 광에 반응하는 복수의 지문 광 센서(PS1)들이 배치될 수 있다. 지문 측정 영역(110)은 지문 측정을 위한 지문 광 센서(PS1)들은 입사되는 광을 감지하여 이를 전기적인 신호로 변환하는 광전 변환 소자(도 12의 'PD')를 포함할 수 있다.
혈압 측정 영역(120)은 복수의 혈압 표시 화소(BPX)들이 배치되고, 광에 반응하는 복수의 혈압 광 센서(PS2)들이 배치될 수 있다. 혈압 측정 영역(120)은 혈압 측정을 위한 제3 광 센서들은 입사되는 광을 감지하여 이를 전기적인 신호로 변환하는 광전 변환 소자(도 12의 'PD')를 포함할 수 있다. 지문 측정 영역(110) 지문 표시 화소(APX)들, 지문 광 센서(PS1)와 혈압 측정 영역(120)의 혈압 표시 화소(BPX)들, 혈압 광 센서(PS2)에 관한 구체적인 설명은 도 9를 결부하여 후술하기로 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1 영역의 지문 감지를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 지문 측정 영역(110)은 표시 패널(10) 상에 배치되는 윈도우(WDL)를 더 포함할 수 있다. 표시 패널(10)은 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 배치되는 압력층(PRN), 압력층(PRN) 상에 배치되며, 지문 표시 화소(APX)들과 지문 광 센서(PS1)들을 포함하는 표시층(DPL), 및 표시층(DPL) 상에 배치되는 봉지층(TFEL)을 포함할 수 있다.
지문 측정 영역(110)의 윈도우(WDL)의 상면에 사용자(OBJ)의 손가락이 접촉되는 경우, 표시 패널(10)의 지문 표시 화소(APX)들에서 출력된 광은 사용자의 지문(F)의 융선(RID)과 융선(RID) 사이의 골(VAL)들에서 반사될 수 있다. 이 경우, 지문(F)의 융선(RID) 부분은 윈도우(WDL)의 상면에 접촉하는 반면, 지문(F)의 골(VAL) 부분은 윈도우(WDL)에 접촉되지 않는다. 즉, 골(VAL) 부분에서 윈도우(WDL)의 상면은 공기(air)와 접촉된다.
지문(F)이 윈도우(WDL)의 상면에 접촉되는 경우, 지문 표시 화소(APX)의 발광부에서 출력된 광은 지문(F)의 융선(RID)과 골(VAL)에서 반사될 수 있다. 이때, 지문(F)이 가지는 굴절률과 공기(air)의 굴절률은 상이하므로, 지문(F)의 융선(RID)에서 반사되는 광량과 골(VAL)에서 반사되는 광량은 상이할 수 있다. 이에 따라, 반사되는 광, 즉, 지문 광 센서(PS1)에 입사되는 광이 갖는 광량의 차이에 기초하여 지문(F)의 융선(RID) 부분 및 골(VAL) 부분이 도출될 수 있다. 지문 광 센서(PS1)는 상기 광량의 차이에 따라 전기적 신호(즉, 광전류)를 출력하므로, 표시 패널(10)의 지문 측정 영역(110)에서 손가락의 지문(F) 패턴을 식별할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 제2 영역혈압 측정을 나타낸 단면도이다. 도 6은 가압 시간에 따른 압력 측정값을 나타낸 그래프이다. 도 7은 가압 시간에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다. 도 8은 압력에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 혈압 측정 영역(120)은 표시 패널(10) 상에 배치되는 윈도우(WDL)를 더 포함할 수 있다. 표시 패널(10)은 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 배치되는 압력층(PRN), 압력층(PRN) 상에 배치되며, 혈압 표시 화소(BPX)들과 혈압 광 센서(PS2)들을 포함하는 표시층(DPL), 및 표시층(DPL) 상에 배치되는 봉지층(TFEL)을 포함할 수 있다.
도 6을 더 참조하면, 혈압 측정 영역(120)에서 윈도우(WDL)의 상면에 사용자(OBJ)의 손가락이 접촉되는 경우, 압력층(PRN)은 사용자(OBJ)가 가한 압력을 측정할 수 있다. 이에 따라, 메인 프로세서(710)는 시간에 따른 압력 데이터를 산출할 수 있다. 예를 들어, 사용자(OBJ)가 혈압 측정 영역(120)에 손가락을 접촉시키는 과정에서, 압력층(PRN)이 감지하는 압력은 시간에 따라 점진적으로 증가하여 최대값에 도달할 수 있다. 압력(즉, 접촉 압력)이 증가하면 혈관이 줄어들어 혈류량이 작아지거나 0이 될 수 있다.
도 7을 더 참조하면, 한편, 맥파 신호(PPG)를 생성하기 위해서는 압력 데이터와 함께 시간에 따른 맥파 정보도 필요하다. 심장의 수축기에는 심장의 좌심실에서 박출되는 혈액이 말초 조직으로 이동되어 동맥 쪽의 혈액 부피가 증가하게 된다. 또한, 심장의 수축기에는 적혈구가 말초 조직에 더 많은 산소 헤모글로빈을 운반하게 된다. 심장의 이완기에는 말초 조직으로부터 심장 쪽으로 부분적인 혈액의 흡입이 있다. 이때, 표시 화소로부터 발광한 빛이 말초 혈관에 조사되면, 조사된 빛은 말초 조직에 의해 흡수될 수 있다. 광흡수도는 혈구혈장비율(hematocrit)과 혈액의 부피에 종속적이다. 광흡수도는 심장의 수축기에 최대값을 가지고, 심장의 이완기에 최소값을 가질 수 있다. 광흡수도는 혈압 측정 영역(120)의 혈압 광 센서(PS2)에 입사되는 광량과 반비례 관계에 있으므로, 혈압 광 센서(PS2)에 입사되는 광량의 수광 데이터를 통해 해당 시점에서의 광흡수도를 추정할 수 있고, 이를 통해 도 7에 예시된 바와 같이 시간에 따른 맥파 신호(PPG)값을 생성할 수 있다. 여기에서, 혈압 광 센서(PS2)는 사용자의 말초 혈관에서 반사된 광을 수광하고, 말초 혈관의 혈류량의 차이에 따른 광의 차이를 인식해야 한다, 따라서, 사용자의 지문을 감지하는 지문 광 센서(PS1)보다 더 많은 광량을 감지할 필요가 있다.
도 8을 더 참조하면, 이에 따라, 메인 프로세서(710)는 압력 데이터 및 맥파 신호(PPG)값을 통해 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다. 다만, 맥파 신호(PPG)는 심장 박동 주기에 따라 진동하는 현상을 보이므로, 맥파 신호(PPG)는 심장 박동에 따른 혈압 변화를 반영할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)의 피크들을 이용하여 혈압 측정 영역(120)에서 사용자(OBJ)의 혈압을 산출할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다.
도 9를 참조하면, 지문 측정 영역(110)에는 복수의 지문 표시 화소(APX)들과 복수의 지문 광 센서(PS1)들이 반복적으로 배치될 수 있다.
복수의 지문 표시 화소(APX)들은 제1 서브 지문 화소(APX1), 제2 서브 지문 화소(APX2), 제3 서브 지문 화소(APX3), 및 제4 서브 지문 화소(APX4)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 지문 화소(APX1)는 적색 파장의 광을 발광하고, 제2 서브 지문 화소(APX2) 및 제4 서브 지문 화소(APX4)는 녹색 파장의 광을 발광하고, 제3 서브 지문 화소(APX3)는 청색 파장의 광을 발광할 수 있다. 복수의 지문 표시 화소(APX)들은 각각 광을 발광하는 복수의 발광 영역을 포함할 수 있다. 복수의 지문 광 센서(PS1)들은 입사되는 광을 감지하는 복수의 광 감지 영역을 포함할 수 있다.
제1 서브 지문 화소(APX1), 제2 서브 지문 화소(APX2), 제3 서브 지문 화소(APX3), 및 제4 서브 지문 화소(APX4)와 복수의 지문 광 센서(PS1)는 제1 방향(X) 및 제1 방향(X)과 교차하는 제2 방향(Y)으로 교대 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방향(X)을 따라 제1 행을 이루며 제1 서브 지문 화소(APX1)와 제3 서브 지문 화소(APX3)가 교대 배열되고, 그에 인접하는 제2 행은 제1 방향(X)을 따라 제2 서브 지문 화소(APX2)와 제4 서브 지문 화소(APX4)가 반복 배열될 수 있다. 제1 행에 속하는 화소(PX)는 제2 행에 속하는 화소(PX)에 대해 제1 방향(X)으로 엇갈려 배치될 수 있다. 상기 제1 행과 제2 행의 배열은 제n 행까지 반복될 수 있다.
다시 말해, 제1 서브 지문 화소(APX1)와 제4 서브 지문 화소(APX4)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)과 교차하는 제1 대각선 방향(DR1)으로 배열되며, 제2 서브 지문 화소(APX2)와 제3 서브 지문 화소(APX3)는 제1 대각선 방향(DR1)으로 배열될 수 있다. 제2 서브 지문 화소(APX2)와 제3 서브 지문 화소(APX3)는 제1 대각선 방향(DR1)과 교차하는 제2 대각 방향(DR2)으로 배열되며, 제1 서브 지문 화소(APX1)와 제4 서브 지문 화소(APX4)는 제2 대각선 방향(DR2)으로 배열될 수 있다. 제1 대각선 방향(DR1)은 제1 방향(X)과 제2 방향(Y) 사이로 비스듬하게 기울어진 방향이고, 제2 대각선 방향(DR2)은 제1 대각선 방향(DR1)과 직교하는 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 대각선 방향(DR1)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)과 45° 기울어진 방향일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
지문 광 센서(PS1) 각각은 제1 행을 이루는 제1 서브 지문 화소(APX1)와 제3 서브 지문 화소(APX3) 사이에 이격 배치될 수 있다. 제1 방향(X)을 따라 제1 서브 지문 화소(APX1), 지문 광 센서(PS1), 및 제3 서브 지문 화소(APX3)가 교대 배열될 수 있다. 지문 광 센서(PS1) 각각은 제2 행을 이루는 제2 서브 지문 화소(APX2)와 제4 서브 지문 화소(APX4) 사이에 이격 배치될 수 있다. 제1 방향(X)을 따라 제2 서브 지문 화소(APX2), 지문 광 센서(PS1), 및 제4 서브 지문 화소(APX4)가 교대 배열될 수 있다. 제1 행에 속하는 지문 광 센서(PS1)의 개수는 제2 행에 속하는 지문 광 센서(PS1)의 개수와 동일할 수 있다. 상기 제1 행과 제2 행의 배열은 제n 행까지 반복될 수 있다.
제1 서브 지문 화소(APX1), 제2 서브 지문 화소(APX2), 제3 서브 지문 화소(APX3), 및 제4 서브 지문 화소(APX4)의 배치 위치와 평면 형태로 인하여, 서로 이웃하는 제1 서브 지문 화소(APX1)의 중심(C1)과 제2 서브 지문 화소(APX2)의 중심(C2) 사이의 거리(D12), 서로 이웃하는 제2 서브 지문 화소(APX2)의 중심(C2)과 제3 서브 지문 화소(APX3)의 중심(C3) 사이의 거리(D23), 서로 이웃하는 제1 서브 지문 화소(APX1)의 중심(C1)과 제4 서브 지문 화소(APX4)의 중심(C4) 사이의 거리(D14), 및 서로 이웃하는 제3 서브 지문 화소(APX3)의 중심(C3)과 제4 서브 지문 화소(APX4)의 중심(C4) 사이의 거리(D34)는 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 제1 서브 지문 화소(APX1), 제2 서브 지문 화소(APX2), 제3 서브 지문 화소(APX3), 제4 서브 지문 화소(APX4), 및 지문 광 센서(PS1)의 배치 위치와 평면 형태로 인하여, 서로 이웃하는 제1 서브 지문 화소(APX1)의 중심(C1)과 지문 광 센서(PS1)의 중심(C5) 사이의 거리(D11), 서로 이웃하는 제2 서브 지문 화소(APX2)의 중심(C2)과 지문 광 센서(PS1)의 중심(C5) 사이의 거리(D22), 서로 이웃하는 제3 서브 지문 화소(APX3)의 중심(C3)과 지문 광 센서(PS1)의 중심(C5) 사이의 거리(D33), 및 서로 이웃하는 제4 서브 지문 화소(APX4)의 중심(C4)과 지문 광 센서(PS1)의 중심(C5) 사이의 거리(D44)는 실질적으로 동일할 수 있다.
각 지문 표시 화소(APX)들의 발광 영역의 크기는 상이할 수 있다. 제2 서브 지문 화소(APX2) 및 제4 서브 지문 화소(APX4)의 발광 영역의 크기는 제1 서브 지문 화소(APX1) 또는 제3 서브 지문 화소(APX3)의 발광 영역의 크기보다 작을 수 있다. 각 화소(PX)들의 형상은 마름모인 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 각 화소(PX)들의 형상은 직사각형, 팔각형, 원형 기타 다각형일 수 있다.
하나의 지문 표시 화소 유닛(APXU)은 제1 서브 지문 화소(APX1), 제2 서브 지문 화소(APX2), 제3 서브 지문 화소(APX3), 및 제4 서브 지문 화소(APX4)를 각각 하나씩 포함할 수 있다. 지문 표시 화소 유닛(APXU)은 계조를 표현할 수 있는 한 그룹의 색 화소들을 가리킨다.
혈압 측정 영역(120)에는 복수의 혈압 표시 화소(BPX)들과 복수의 혈압 광 센서(PS2)들이 반복적으로 배치될 수 있다.
복수의 혈압 표시 화소(BPX)들은 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 제3 서브 혈압 화소(BPX3), 및 제4 서브 혈압 화소(BPX4)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 혈압 화소(BPX1)는 적색 파장의 광을 발광하고, 제2 서브 혈압 화소(BPX2) 및 제4 서브 혈압 화소(BPX4)는 녹색 파장의 광을 발광하고, 제3 서브 혈압 화소(BPX3)는 청색 파장의 광을 발광할 수 있다. 복수의 혈압 표시 화소(BPX)들은 각각 광을 발광하는 복수의 발광 영역을 포함할 수 있다. 복수의 혈압 광 센서(PS2)들은 입사되는 광을 감지하는 복수의 광 감지 영역을 포함할 수 있다.
제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 제3 서브 혈압 화소(BPX3), 및 제4 서브 혈압 화소(BPX4)에 대한 배치는 지문 표시 화소(APX)들의 배치와 실질적으로 동일하므로 생략하기로 한다.
혈압 광 센서(PS2) 각각은 제1 행을 이루는 제1 서브 혈압 화소(BPX1)와 제3 서브 혈압 화소(BPX3) 사이에 이격 배치될 수 있다. 제1 방향(X)을 따라 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 혈압 광 센서(PS2), 및 제3 서브 혈압 화소(BPX3)가 교대 배열될 수 있다. 혈압 광 센서(PS2) 각각은 제2 행을 이루는 제2 서브 혈압 화소(BPX2)와 제4 서브 혈압 화소(BPX4) 사이에 이격 배치될 수 있다. 제1 방향(X)을 따라 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 혈압 광 센서(PS2), 및 제4 서브 혈압 화소(BPX4)가 교대 배열될 수 있다. 제1 행에 속하는 혈압 광 센서(PS2)의 개수는 제2 행에 속하는 혈압 광 센서(PS2)의 개수와 동일할 수 있다. 상기 제1 행과 제2 행의 배열은 제n 행까지 반복될 수 있다.
도 10을 더 참조하면, 혈압 광 센서(PS2)의 면적은 지문 광 센서(PS1)의 면적보다 클 수 있다. 이에 관한 설명은 도 10을 결부하여 후술하기로 한다.
제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 제3 서브 혈압 화소(BPX3), 및 제4 서브 혈압 화소(BPX4)의 배치 위치와 평면 형태로 인하여, 서로 이웃하는 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 중심(E1)과 제2 서브 혈압 화소(BPX2)의 중심(E2) 사이의 거리(F12), 서로 이웃하는 제2 서브 혈압 화소(BPX2)의 중심(E2)과 제3 서브 혈압 화소(BPX3)의 중심(E3) 사이의 거리(F23), 서로 이웃하는 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 중심(E1)과 제4 서브 혈압 화소(BPX4)의 중심(E4) 사이의 거리(F14), 및 서로 이웃하는 제3 서브 혈압 화소(BPX3)의 중심(E3)과 제4 서브 혈압 화소(BPX4)의 중심(E4) 사이의 거리(F34)는 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 제3 서브 혈압 화소(BPX3), 제4 서브 혈압 화소(BPX4), 및 혈압 광 센서(PS2)의 배치 위치와 평면 형태로 인하여, 서로 이웃하는 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 중심(E1)과 혈압 광 센서(PS2)의 중심(E5) 사이의 거리(F11), 서로 이웃하는 제2 서브 혈압 화소(BPX2)의 중심(E2)과 혈압 광 센서(PS2)의 중심(E5) 사이의 거리(F22), 서로 이웃하는 제3 서브 혈압 화소(BPX3)의 중심(E3)과 혈압 광 센서(PS2)의 중심(E5) 사이의 거리(F33), 및 서로 이웃하는 제4 서브 혈압 화소(BPX4)의 중심(E4)과 혈압 광 센서(PS2)의 중심(E5) 사이의 거리(F44)는 실질적으로 동일할 수 있다.
각 혈압 표시 화소(BPX)들의 발광 영역의 크기는 상이할 수 있다. 제2 서브 혈압 화소(BPX2) 및 제4 서브 혈압 화소(BPX4)의 발광 영역의 크기는 제1 서브 혈압 화소(BPX1) 또는 제3 서브 혈압 화소(BPX3)의 발광 영역의 크기보다 작을 수 있다. 각 화소(PX)들의 형상은 마름모인 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 각 화소(PX)들의 형상은 직사각형, 팔각형, 원형 기타 다각형일 수 있다.
지문 광 센서(PS1) 및 혈압 광 센서(PS2)들의 형상은 마름모인 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 도 10의 경우와 같이, 지문 광 센서(PS1) 및 혈압 광 센서(PS2)들의 형상은 원형을 가질 수 있다. 다만, 이경우에도 혈압 광 센서(PS2)의 면적은 지문 광 센서(PS1)의 면적보다 클 수 있다. 또한, 지문 광 센서(PS1) 및 혈압 광 센서(PS2)들의 형상은 직사각형, 팔각형, 기타 다각형일 수 있다.
하나의 혈압 표시 화소 유닛(BPXU)은 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 제3 서브 혈압 화소(BPX3), 및 제4 서브 혈압 화소(BPX4)를 각각 하나씩 포함할 수 있다. 제2 화소 유닛(BPXU)은 계조를 표현할 수 있는 한 그룹의 색 화소들을 가리킨다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다. 도 11에서 좌상단의 점선 박스는 지문 광 센서(PS1)와 혈압 광 센서(PS2)를 중첩 배치한 형상을 도시한다.
도 11을 참조하면, 혈압 표시 화소(BPX)에 인접 배치된 혈압 광 센서(PS2)의 면적(AA2)은 지문 표시 화소(APX)에 인접 배치된 지문 광 센서(PS1)의 면적(AA1)과 상이할 수 있다. 예를 들어, 혈압 광 센서(PS2)의 면적(AA2)은 지문 표시 화소(APX)에 인접 배치된 지문 광 센서(PS1)의 면적(AA1)보다 클 수 있다. 혈압 광 센서(PS2)의 면적(AA2)이 클수록 유효 수광 면적이 증가하므로, 많은 광을 수광할 수 있다. 따라서, 설사 혈압 광 센서(PS2)와 지문 광 센서(PS1)의 발광층이 동일한 물질로 이루어지고, 동일한 두께를 갖더라도, 혈압 광 센서(PS2)의 수광량을 더 크게 만들 수 있다. 일 실시예에서, 혈압 광 센서(PS2)의 수광량은 지문 광 센서(PS1)의 수광량의 1.5배 이상일 수 있으며, 본 실시예에서는 혈압 광 센서(PS2)의 면적을 지문 광 센서(PS1)보다 1.5배로 설정함으로써 상기와 같은 수광량 비율을 만족시킬 수 있다.
혈압 광 센서(PS2)의 평면 형상은 지문 광 센서(PS1)와 실질적으로 동일하며, 양자는 닮은꼴 관계에 있을 수 있다. 혈압 광 센서(PS2)는 제1 길이(DD1)와 제2 길이(D2)가 모두 지문 광 센서(PS1)보다 크며, 제1 길이(DD1)의 편차율과 제2 길이(D2)의 편차율은 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 실시예가 이상에서 설명한 예에 제한되는 것은 아니며, 혈압 광 센서(PS2)가 지문 광 센서(PS1)보다 큰 면적을 갖되, 상이한 평면 형상을 가질 수도 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 화소 및 광 센서의 단면도이다.
도 12를 참조하면, 기판(SUB) 상에는 버퍼층(510)이 배치된다. 버퍼층(510)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다.
버퍼층(510) 상에는 제1 박막 트랜지스터(TFT1), 제2 박막 트랜지스터(TFT2)가 배치될 수 있다.
복수의 박막 트랜지스터들(TFT1, TFT2)은 각각 반도체층들(A1, A2), 반도체층들(A1, A2)의 일부 상에 배치되는 게이트 절연층(521), 게이트 절연층(521) 상의 게이트 전극들(G1, G2), 반도체층들(A1, A2) 각각과 게이트 전극들(G1, G2) 각각을 덮는 층간 절연막(522), 층간 절연막(522) 상의 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2)을 포함할 수 있다.
반도체층들(A1, A2)은 각각 제1 박막 트랜지스터(TFT1), 및 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 채널을 이룰 수 있다. 반도체층들(A1, A2)은 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 반도체층들(A1, A2)은 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘이나, 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 산화물 반도체는 예를 들어, 인듐, 아연, 갈륨, 주석, 티타늄, 알루미늄, 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 이성분계 화합물(ABx), 삼성분계 화합물(ABxCy), 사성분계 화합물(ABxCyDz)을 포함할 수 있다. 반도체층들(A1, A2)은 각각 채널 영역과 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
반도체층들(A1, A2) 상에는 게이트 절연층(521)이 배치된다. 게이트 절연층(521)은 제1 게이트 전극(G1)과 제1 반도체층(A1)을 전기적으로 절연하고, 제2 게이트 전극(G2)과 제2 반도체층(A2)을 전기적으로 절연한다. 게이트 절연층(521)은 절연 물질, 예를 들어 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 또는 금속 산화물 등으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연층(521) 상에는 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제1 게이트 전극(G1), 및 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 게이트 전극(G2)이 배치된다. 게이트 전극들(G1, G2)은 각각 반도체층들(A1, A2)의 채널 영역의 상부, 즉 게이트 절연층(521) 상에서 채널 영역과 중첩하는 위치에 형성될 수 있다.
게이트 전극들(G1, G2) 상에는 층간 절연이 배치될 수 있다. 층간 절연막(522)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 또한 도시하지는 않았지만, 층간 절연막(522)은 복수의 절연막으로 이루어질 수 있고, 절연막 사이에는 커패시터 제2 전극을 형성하는 도전층을 더 포함할 수 있다.
층간 절연막(522) 상에는 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2)이 배치된다. 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제1 소스 전극(S1)은 층간 절연막(522)과 게이트 절연층(521)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 반도체층(A1)의 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 소스 전극(S2)은 층간 절연막(522)과 게이트 절연층(521)을 관통하는 컨택홀을 통해 제2 반도체층(A2)의 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
평탄화층(530)은 각각의 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2)을 덮도록 층간 절연막(522) 상에 형성될 수 있다. 평탄화층(530)은 유기 절연 물질 등으로 형성될 수 있다. 평탄화층(530)은 평평한 표면을 가질 수 있으며, 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2) 각각 중 어느 하나를 노출시키는 컨택홀을 포함할 수 있다.
평탄화층(530) 상에는 발광 소자층(EML)이 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 제1 발광 소자(EL1), 제2 발광 소자(EL2), 제1 광전 변환 소자(PD1), 제2 광전 변환 소자(PD2) 및 뱅크층(BK)을 포함할 수 있다. 제1 발광 소자(EL1)는 제1 화소 전극(571), 제1 발광층(581) 및 공통 전극(590)을 포함하고, 제2 발광 소자(EL2)는 제2 화소 전극(572), 제2 발광층(582), 및 공통 전극(590)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 광전 변환 소자(PD1)는 제1 수광 전극(573), 제1 광전 변환층(583), 및 공통 전극(590)을 포함하고, 제2 광전 변환 소자(PD2)는 제2 수광 전극(574), 제2 광전 변환층(584), 및 공통 전극(590)을 포함할 수 있다.
평탄화층(530) 상에는 제1 발광 소자(EL1) 및 제2 발광 소자(EL2)의 화소 전극(57a)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 화소 전극(57a)은 제1 발광 소자(EL1)의 제1 화소 전극(571) 및 제2 발광 소자(EL2)의 제2 화소 전극(572)을 포함할 수 있다. 또한, 화소 전극(57a)은 각 화소마다 마련될 수 있다. 화소 전극(57a)은 평탄화층(530)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제1 소스 전극(S1) 또는 제1 드레인 전극(D1)과 연결될 수 있다.
발광 소자(EL)의 화소 전극(57a)은 이에 제한되는 것은 아니지만 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al)의 단일층 구조를 가지거나, 적층막 구조, 예를 들어 인듐-주석-산화물(Indi㎛-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indi㎛-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3) 및 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pb), 금(Au), 니켈(Ni)을 포함하는 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있다.
평탄화층(530) 상에는, 또한 제1 광전 변환 소자(PD1) 및 제2 광전 변환 소자(PD2)의 수광 전극(57b)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 수광 전극(57b)은 제1 광전 변환 소자(PD1)의 제1 수광 전극(573) 및 제2 광전 변환 소자(PD2)의 제2 수광 전극(574)을 포함할 수 있다. 수광 전극(57b)은 각 광 센서마다 마련될 수 있다. 수광 전극(57b)은 평탄화층(530)을 관통하는 컨택홀을 통해 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 소스 전극(S2) 또는 제2 드레인 전극(D2)과 연결될 수 있다.
제1 광전 변환 소자(PD1) 및 제2 광전 변환 소자(PD2)의 수광 전극(57b)은 이에 제한되는 것은 아니지만 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al)의 단일층 구조를 가지거나, ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있다.
화소 전극(57a) 및 수광 전극(57b) 상에는 뱅크층(BK)이 배치될 수 있다. 뱅크층(BK)은 화소 전극(57a)과 중첩하는 영역에 형성되어 화소 전극(57a)을 노출시키는 개구를 형성할 수 있다. 상기 노출된 화소 전극(57a)과 제1 발광층(581) 및 제2 발광층(582)이 중첩하는 영역은 각 화소(PX)에 따라 서로 다른 광을 발광하는 발광 영역으로 정의될 수 있다.
또한, 뱅크층(BK)은 수광 전극(57b)과 중첩하는 영역에 형성되어 수광 전극(57b)을 노출시키는 개구를 형성할 수 있다. 상기 수광 전극(57b)을 노출시키는 개구는 각 광 센서(PS)의 광전 변환층(58b)이 형성되는 공간을 제공할 수 있다.
뱅크층(BK)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 다른 예로, 뱅크층(BK)은 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함할 수도 있다.
뱅크층(BK)의 개구가 노출하는 제1 발광 소자(EL1)의 제1 화소 전극(571) 상에는 제1 발광층(581)이 배치될 수 있다. 또한, 제2 발광 소자(EL2)의 제2 화소 전극(572) 상에는 제2 발광층(582)이 배치될 수 있다. 제1 발광층(581) 및 제2 발광층(582)은 고분자 물질 또는 저분자 물질을 포함할 수 있으며, 각 화소(PX)별로 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 방출할 수 있다. 제1 발광층(581) 및 제2 발광층(582)에서 방출한 빛은 영상 표시에 기여하거나, 또는 광 센서(PS)에 입사되는 광원으로서 기능할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 발광층(581)과 제2 발광층(582)의 너비는 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)의 제1 발광층(581)과 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 제2 발광층(582)의 너비는 동일할 수 있다.
제1 발광층(581) 및 제2 발광층(582)이 유기물로 형성되는 경우, 각 제1 발광층(581) 및 제2 발광층(582)을 중심으로 하부에는 정공 주입층(Hole Injecting Layer: HIL) 및 정공 수송층(Hole Transporting Layer: HTL)이 배치될 수 있고, 상부에는 전자 주입층(Electron Injecting Layer: EIL) 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer: ETL)이 적층될 수 있다. 이들은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다.
뱅크층(BK)의 개구가 노출하는 제1 광전 변환 소자(PD1)의 제1 수광 전극(573) 상에는 제1 광전 변환층(583)이 배치될 수 있다. 상기 노출된 제1 수광 전극(573)과 제1 광전 변환층(583)이 중첩하는 영역은 각 지문 광 센서(PS1)의 광 감지 영역으로 정의될 수 있다. 제1 광전 변환층(583)은 입사된 광에 비례하여 광 전하를 생성할 수 있다. 입사광은 제1 발광층(581)에서 출사되었다가 반사되어 진입한 광일 수도 있고, 제1 발광층(581)과 무관하게 외부에서 제공되는 광일 수도 있다. 제1 광전 변환층(583)에서 생성되어 축적된 전하는 센싱에 필요한 전기적 신호로 변환될 수 있다.
또한, 뱅크층(BK)의 개구가 노출하는 제2 광전 변환 소자(PD2)의 제2 수광 전극(574) 상에는 제2 광전 변환층(584)이 배치될 수 있다. 상기 노출된 제2 수광 전극(574)과 제2 광전 변환층(584)이 중첩하는 영역은 각 혈압 광 센서(PS2)의 광 감지 영역으로 정의될 수 있다. 제2 광전 변환층(584)은 입사된 광에 비례하여 광 전하를 생성할 수 있다. 입사광은 제2 발광층(582)에서 출사되었다가 반사되어 진입한 광일 수도 있고, 제2 발광층(582)과 무관하게 외부에서 제공되는 광일 수도 있다. 제2 광전 변환층(584)에서 생성되어 축적된 전하는 센싱에 필요한 전기적 신호로 변환될 수 있다.
제2 광전 변환층(584)의 너비는 제1 광전 변환층(583)의 너비보다 클 수 있다. 상술한 바와 같이, 혈압 광 센서(PS2)가 지문 광 센서(PS1)보다 더 많은 광을 수광해야 하므로, 제2 광전 변환층(584)의 면적이 제1 광전 변환층(583)의 면적보다 클 수 있다. 이에 따라, 제2 광전 변환층(584)의 너비는 제1 광전 변환층(583)의 너비의 1.5배 이상일 수 있다.
제1 광전 변환층(583) 및 제2 광전 변환층(584)은 전자 공여 물질 및 전자 수용 물질을 포함할 수 있다. 전자 공여 물질은 광에 응답하여 도우너 이온(donor ion)을 생성하고, 전자 수용 물질은 광에 응답하여 액셉트 이온(acceptor ion)을 생성할 수 있다. 제1 광전 변환층(583) 및 제2 광전 변환층(584)이 유기물로 형성되는 경우, 전자 공여 물질은 서브프탈로사이아닌(Subphthalocyanine, SubPc), 디부틸포스페이트(Dibutylphosphate, DBP)와 같은 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수용 물질은 플러렌, 플러렌 유도체, 페릴렌 디이미드(perylene diimide)와 같은 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 달리, 제1 광전 변환층(583) 및 제2 광전 변환층(584)이 무기물로 형성되는 경우, 제1 광전 변환 소자(PD1) 및 제2 광전 변환 소자(PD2)는 pn 형 또는 pin 형의 포토 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 제1 광전 변환층(583) 및 제2 광전 변환층(584)은 N형 반도체층, I형 반도체층, 및 P형 반도체층이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
제1 광전 변환층(583) 및 제2 광전 변환층(584)이 유기물로 형성되는 경우, 제1 광전 변환층(583) 및 제2 광전 변환층(584)을 중심으로 하부에는 정공 주입층(Hole Injecting Layer: HIL) 및 정공 수송층(Hole Transporting Layer: HTL)이 배치될 수 있고, 상부에는 전자 주입층(Electron Injecting Layer: EIL) 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer: ETL)이 적층될 수 있다. 이들은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다.
제1 발광층(581) 및 제2 발광층(582), 제1 광전 변환층(583), 제2 광전 변환층(584), 및 뱅크층(BK) 상에는 공통 전극(590)이 배치될 수 있다. 공통 전극(590)은 제1 발광층(581) 및 제2 발광층(582), 제1 광전 변환층(583), 제2 광전 변환층(584), 및 뱅크층(BK)을 덮는 형태로 복수의 화소(PX) 및 복수의 광 센서(PS) 전체에 걸쳐 배치될 수 있다. 공통 전극(590)은 일함수가 낮은 도전성 물질, 예를 들어, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)을 포함할 수 있다. 또는 투명 금속 산화물, 예를 들어, 인듐-주석-산화물(ITO), 인듐-아연-산화물(IZO), 산화아연(ZnO) 등을 포함할 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니지만, 공통 전극(590)은 제1 발광층(581), 제2 발광층(582), 제1 광전 변환층(583), 및 제2 광전 변환층(584) 상에 공통적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 발광 소자(EL1) 및 제2 발광 소자(EL2)의 캐소드 전극과 제1 광전 변환 소자(PD1) 및 제2 광전 변환 소자(PD2)의 감지 캐소드 전극은 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 소자(EL1) 및 제2 발광 소자(EL2)의 캐소드 전극에 연결된 공통 전압 배선은 제1 광전 변환 소자(PD1) 및 제2 광전 변환 소자(PD2)의 감지 캐소드 전극에 동시에 연결될 수 있다.
발광 소자층(EML) 상부에는 봉지층(TFEL)이 배치될 수 있다. 봉지층(TFEL)은 제1 발광층(581), 제2 발광층(582), 제1 광전 변환층(583), 및 제2 광전 변환층(584) 각각에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하기 위해 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 또한, 봉지층(TFEL)은 먼지와 같은 이물질로부터 제1 발광층(581), 제2 발광층(582), 제1 광전 변환층(583), 및 제2 광전 변환층(584) 각각을 보호하기 위해 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 봉지층(TFEL)은 제1 무기막(611), 유기막(612), 제2 무기막(613)이 순차 적층된 구조로 형성될 수 있다. 제1 무기막(611) 및 제2 무기막(613)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 및 알루미늄 옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 유기막(612)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막일 수 있다.
봉지층(TFEL) 상부에는 압력 감지층(PRS)이 배치될 수 있다. 압력 감지층(PRS)은 패널이나 필름 형태로 제공될 수 있으며, PSA 등과 같은 결합층을 통해 봉지층(TFEL) 상에 부착될 수 있다. 압력 감지층(PRS)은 표시층의 빛 방출 경로 상에 위치하므로 투명할 수 있다.
압력 감지층(PRS)은 표시 장치(1)에 가해지는 압력을 감지하는 역할을 한다. 사용자 등이 표시 장치(1)의 상면을 터치할 때, 터치 입력의 가압력은 압력 감지층(PRS)에 의해 감지될 수 있다. 압력 감지층(PRS)의 압력 감지 전극은 터치층(미도시) 상부에 직접 형성될 수 있다. 이 경우, 압력 감지층(PRS)은 표시층 및 터치층(미도시)과 함께 표시 패널(10) 내에 내재화될 수 있다.
압력 감지층(PRS) 상부에는 윈도우(WDL)가 배치될 수 있다. 윈도우(WDL)는 표시 셀(100)이 절단 공정 및 모듈 공정을 진행한 후 표시 장치(1)의 상부에 배치되어 표시 장치(1)의 구성을 보호할 수 있다. 윈도우(WDL)는 유리나 플라스틱일 수 있다.
본 실시예의 경우, 지문을 감지하는 지문 측정 영역(110)과 혈압을 측정하는 혈압 측정 영역(120) 각각에서 광 센서(PS)가 감지하는 수광량이 상이하다. 이에 따라, 지문 측정 영역(110)과 혈압 측정 영역(120) 각각에서 면적이 다른 복수의 광 센서(PS)들을 배치함으로써, 지문 측정 및 혈압 측정이 가능한 표시 장치(1)를 제공할 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예의 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다. 도 14은 또 다른 실시예에 따른 화소의 평면 형상을 비교한 개략도이다. 도 15은 또 다른 실시예에 따른 화소의 단면 형상을 비교한 개략도이다.
도 13 내지 도 15의 실시예는 혈압 측정 영역(120)의 제1 내지 제4 서브 화소(BPX1, BPX2, BPX3, BPX4)의 면적을 제외하고는 도 9 내지 도 12의 실시예와 실질적으로 동일하므로 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 지문 측정 영역(110)에는 복수의 지문 표시 화소(APX)들과 복수의 지문 광 센서(PS1)들이 반복적으로 배치될 수 있다. 복수의 지문 표시 화소(APX)들은 제1 서브 지문 화소(APX1), 제2 서브 지문 화소(APX2), 제3 서브 지문 화소(APX3), 및 제4 서브 지문 화소(APX4)를 포함할 수 있다. 또한, 혈압 측정 영역(120)에는 복수의 혈압 표시 화소(BPX)들과 복수의 혈압 광 센서(PS2)들이 반복적으로 배치될 수 있다. 복수의 혈압 표시 화소(BPX)들은 제1 서브 지문 화소(APX1), 제2 서브 지문 화소(APX2), 제3 서브 지문 화소(APX3), 및 제4 서브 지문 화소(APX4)를 포함할 수 있다. 지문 표시 화소(APX) 및 혈압 표시 화소(BPX)에 관한 배치는 도 9 내지 도 12의 실시예와 실질적으로 동일하므로, 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
도 14에서 좌상단의 점선 박스는 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)와 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)를 중첩 배치한 형상을 도시한다.
도 14를 더 참조하면, 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)는 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)보다 큰 면적을 갖는다. 활성 영역의 면적이 클수록 유효 발광 면적이 증가하므로, 최대 휘도가 증가할 수 있다. 따라서, 설사 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)와 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)의 발광층이 동일한 물질로 이루어지고, 동일한 두께를 갖더라도, 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 최대 휘도를 더 크게 만들 수 있다. 일 실시예에서, 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 최대 휘도는 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)의 최대 휘도의 1.5배 내지 3배일 수 있으며, 본 실시예에서는 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 면적을 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)보다 1.5배 내지 3배로 설정함으로써 상기와 같은 최대 휘도 비율을 만족시킬 수 있다.
혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 평면 형상은 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)와 실질적으로 동일하며, 양자는 닮은꼴 관계에 있을 수 있다. 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)는 제5 길이(D5), 제6 길이(D6)가 모두 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)보다 크며, 제5 길이(DD5)의 편차율과 제6 길이(DD6)의 편차율은 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 실시예가 이상에서 설명한 예에 제한되는 것은 아니며, 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)가 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)보다 큰 면적을 갖되, 상이한 평면 형상을 가질 수도 있다.
도 15는 혈압 측정 영역(120)에서 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 제2 발광층(582)의 두께(T2)가 지문 측정 영역(110)에서 제1 서브 지문 화소(APX1)의 제1 발광층(581)의 두께(T1)보다 큰 경우를 예시한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 제2 발광층(582)의 두께(T2)가 제1 발광층(581)의 두께(T1)보다 크면 발광 체적이 증가하므로 더 큰 발광량을 가질 수 있다. 따라서, 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)와 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)의 활성 면적의 평면상 면적이 동일하고, 발광층의 물질이 서로 동일하다 하더라도, 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)가 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)보다 더 큰 발광량을 발휘할 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 제2 발광층(582)의 발광 물질이 제1 발광층(581)의 발광 물질보다 발광 효율이 클 수 있다. 구체적으로, 발광 물질은 고유의 발광 효율을 갖는다. 어떤 발광 물질은 발광 효율은 낮고(다시 말하면, 발광 휘도 그래프의 전이 구간 기울기가 작음), 어떤 발광 물질은 그보다 큰 발광 효율을 갖는다. 또, 어떤 발광 물질은 정확한 색재현성을 갖는 반면, 그렇지 못한 발광 물질도 존재한다. 만약, 발광 물질 A는 발광 효율은 다소 낮지만 우수한 색재현성을 구현하는 데에 유리하고, 발광 물질 B는 발광 효율은 발광 물질 A에 비해 2배 이상이지만 색재현성 특성이 열등하다면, 지문 측정 영역(110)의 제1 발광층(581)에는 발광 물질 A를 적용하여 우수한 화질을 도모하고, 혈압 측정 영역(120)의 제2 발광층(582)에는 발광 물질 B를 적용하여 1.5배 내지 3배의 최대 휘도를 갖도록 할 수 있다.
본 실시예의 경우, 제1 발광층(581)과 제2 발광층(582)이 모두 발광에 기여하므로, 제1 발광층(581)과 제2 발광층(582)의 면적, 발광 물질 등을 조절하여 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 최대 휘도를 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)의 최대 휘도보다 크게 만들 수 있다.
본 실시예의 경우에도, 지문을 감지하는 지문 측정 영역(110)과 혈압을 측정하는 혈압 측정 영역(120) 각각에서 광 센서(PS)가 감지하는 수광량이 상이하다. 이에 따라, 지문 측정 영역(110)과 혈압 측정 영역(120) 각각에서 면적이 다른 복수의 광 센서(PS)들을 배치함으로써, 지문 측정 및 혈압 측정이 가능한 표시 장치(1)를 제공할 수 있다.
또한, 혈압을 측정하는 경우, 지문을 감지하는 경우보다 더 많은 광을 필요로 한다. 따라서, 혈압 측정 영역(120)의 혈압 표시 화소(BPX)들의 최대 휘도는 지문 표시 화소(APX)의 최대 휘도보다 크므로, 혈압 측정의 정확성을 높일 수 있다.
도 16은 또 다른 실시예의 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다.
도 16의 실시예는 혈압 측정 영역(120)의 제1 내지 제3 서브 화소(BPX1, BPX2, BPX3)의 배치 및 혈압 광 센서(PS2)의 배치를 제외하고는 도 13 내지 도 15의 실시예와 실질적으로 동일하므로 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
도 16을 참조하면, 혈압 측정 영역(120)에는 복수의 혈압 표시 화소(BPX)들과 복수의 혈압 광 센서(PS2)들이 반복적으로 배치될 수 있다.
복수의 혈압 표시 화소(BPX)들은 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 및 제3 서브 혈압 화소(BPX3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 혈압 화소(BPX1)는 적색 파장의 광을 발광하고, 제2 서브 혈압 화소(BPX2)는 녹색 파장의 광을 발광하고, 제3 서브 혈압 화소(BPX3)는 청색 파장의 광을 발광할 수 있다. 복수의 혈압 표시 화소(BPX)들은 각각 광을 발광하는 복수의 발광 영역을 포함할 수 있다. 복수의 혈압 광 센서(PS2)들은 입사되는 광을 감지하는 복수의 광 감지 영역을 포함할 수 있다.
제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 및 제3 서브 혈압 화소(BPX3)와 복수의 혈압 광 센서(PS2)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 교대 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방향(X)을 따라 제1 행을 이루며 제1 서브 혈압 화소(BPX1)와 제3 서브 혈압 화소(BPX3)가 교대 배열되고, 그에 인접하는 제2 행은 제1 방향(X)을 따라 제2 서브 혈압 화소(BPX2)와 혈압 광 센서(PS2)가 반복 배열될 수 있다. 제1 행에 속하는 화소(PX)는 제2 행에 속하는 화소(PX)에 대해 제1 방향(X)으로 엇갈려 배치될 수 있다. 상기 제1 행과 제2 행의 배열은 제n 행까지 반복될 수 있다.
다시 말해, 제1 서브 혈압 화소(BPX1)와 혈압 광 센서(PS2)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)과 교차하는 제1 대각선 방향(DR1)으로 배열되며, 제2 서브 혈압 화소(BPX2)와 제3 서브 혈압 화소(BPX3)는 제1 대각선 방향(DR1)으로 배열될 수 있다. 제2 서브 혈압 화소(BPX2)와 제3 서브 혈압 화소(BPX3)는 제1 대각선 방향(DR1)과 교차하는 제2 대각 방향(DR2)으로 배열되며, 제1 서브 혈압 화소(BPX1)와 혈압 광 센서(PS2)는 제2 대각선 방향(DR2)으로 배열될 수 있다. 제1 대각선 방향(DR1)은 제1 방향(X)과 제2 방향(Y) 사이로 비스듬하게 기울어진 방향이고, 제2 대각선 방향(DR2)은 제1 대각선 방향(DR1)과 직교하는 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 대각선 방향(DR1)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)과 45° 기울어진 방향일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상술한 바와 같이, 혈압 광 센서(PS2)의 면적은 지문 광 센서(PS1)의 면적보다 클 수 있다. 이에 관한 설명은 생략하기로 한다,
제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 제3 서브 혈압 화소(BPX3), 및 혈압 광 센서(PS2)의 배치 위치와 평면 형태로 인하여, 서로 이웃하는 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 중심(C1)과 제2 서브 혈압 화소(BPX2)의 중심(E2) 사이의 거리(F12), 서로 이웃하는 제2 서브 혈압 화소(BPX2)의 중심(E2)과 제3 서브 혈압 화소(BPX3)의 중심(E3) 사이의 거리(F23), 서로 이웃하는 제1 서브 혈압 화소(BPX1)의 중심(E1)과 혈압 광 센서(PS2)의 중심(E4) 사이의 거리(F14), 및 서로 이웃하는 제3 서브 혈압 화소(BPX3)의 중심(E3)과 혈압 광 센서(PS2)의 중심(E4) 사이의 거리(F34)는 실질적으로 동일할 수 있다.
각 혈압 표시 화소(BPX)들의 발광 영역의 크기는 상이할 수 있다. 제2 서브 지문 화소(APX2)의 발광 영역의 크기는 제1 서브 지문 화소(APX1) 또는 제3 서브 지문 화소(APX3)의 발광 영역의 크기보다 작을 수 있다. 각 화소(PX)들의 형상은 마름모인 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 각 화소(PX)들의 형상은 직사각형, 팔각형, 원형 기타 다각형일 수 있다.
지문 광 센서(PS1) 및 혈압 광 센서(PS2)들의 형상은 마름모인 것으로 도시하였으나, 상술한 바와 같이, 이에 한정되지 않는다. 지문 광 센서(PS1) 및 혈압 광 센서(PS2)들의 형상은 직사각형, 팔각형, 기타 다각형일 수 있다.
하나의 혈압 표시 화소 유닛(BPXU)은 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 제3 서브 혈압 화소(BPX3), 및 혈압 광 센서(PS2)를 각각 하나씩 포함할 수 있다. 제2 화소 유닛(BPXU)은 계조를 표현할 수 있는 한 그룹의 색 화소들을 가리킨다.
본 실시예의 경우에도, 본 실시예의 경우, 지문을 감지하는 지문 측정 영역(110)과 혈압을 측정하는 혈압 측정 영역(120) 각각에서 광 센서(PS)가 감지하는 수광량이 상이하다. 이에 따라, 지문 측정 영역(110)과 혈압 측정 영역(120) 각각에서 면적이 다른 복수의 광 센서(PS)들을 배치함으로써, 지문 측정 및 혈압 측정이 가능한 표시 장치(1)를 제공할 수 있다.
또한, 혈압 측정 영역(120)에서 제4 서브 혈압 화소(BPX4)의 위치에 혈압 광 센서(PS2)가 배치됨으로써, 더 큰 혈압 광 센서(PS2)를 배치할 수 있다. 즉, 면적이 더 큰 혈압 광 센서(PS2)를 배치함으로써, 혈압 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 17은 또 다른 실시예의 표시 패널의 화소와 광 센서의 평면 배치도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치(1)는, 혈압 측정 영역(120)의 제1 내지 제4 서브 화소(BPX1, BPX2, BPX3, BPX4)의 배치 관계가 달라진다는 점에서 이전의 실시예들과 차이가 있다.
일 실시예에서, 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1), 제2 서브 지문 화소(APX2), 및 제3 서브 지문 화소(APX3)와 지문 광 센서(PS1)는 행렬을 이루며 교대 배열될 수 있다. 제2 방향(Y)을 따라 제1 열을 이루며 지문 측정 영역(110)의 제3 서브 지문 화소(APX3)가 소정 간격 이격되어 배열되고, 그에 인접하는 제2 열에는 제2 방향(Y)을 따라 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)와 제2 서브 지문 화소(APX2)가 교대 배열될 수 있다. 상기 서브 화소들의 배치는 제n 열까지 반복될 수 있다. 지문 측정 영역(110)에 배치된 제1 서브 지문 화소(APX1), 제2 서브 지문 화소(APX2), 및 제3 서브 지문 화소(APX3)의 조합이 하나의 단위 화소를 구성할 수 있다.
지문 측정 영역(110)에 지문 광 센서(PS1)들이 배치되는 경우, 제2 방향(Y)을 따라 홀수 번째 열에는 지문 측정 영역(110)의 제3 서브 지문 화소(APX3)가 소정 간격 이격되어 배열되고, 제2 방향(Y)을 따라 짝수 번째 열에는 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1), 지문 측정 영역(110)의 제2 서브 지문 화소(APX2), 및 혈압 광 센서(PS2)가 교대 배열될 수 있다. 예를 들어, 제2 열에는 제2 방향(Y)을 따라 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1), 지문 측정 영역(110)의 제2 서브 지문 화소(APX2), 및 지문 광 센서(PS1)의 순서로 차례로 배열될 수 있다.
또한, 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 및 제3 서브 혈압 화소(BPX3)와 혈압 광 센서(PS2)는 행렬을 이루며 교대 배열될 수 있다. 제2 방향(Y)을 따라 제1 열을 이루며 지문 측정 영역(110)의 제3 서브 지문 화소(APX3)가 소정 간격 이격되어 배열되고, 그에 인접하는 제2 열에는 제2 방향(Y)을 따라 지문 측정 영역(110)의 제1 서브 지문 화소(APX1)와 제2 서브 지문 화소(APX2)가 교대 배열될 수 있다. 상기 서브 화소들의 배치는 제n 열까지 반복될 수 있다. 혈압 측정 영역(120)에 배치된 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 및 제3 서브 혈압 화소(BPX3)의 조합이 하나의 단위 화소를 구성할 수 있다.
혈압 측정 영역(120)에 혈압 광 센서(PS2)들이 배치되는 경우, 제2 방향(Y)을 따라 홀수 번째 열에는 혈압 측정 영역(120)의 제3 서브 혈압 화소(BPX3)가 소정 간격 이격되어 배열되고, 제2 방향(Y)을 따라 짝수 번째 열에는 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 혈압 측정 영역(120)의 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 및 혈압 광 센서(PS2)가 교대 배열될 수 있다. 예를 들어, 제2 열에는 제2 방향(Y)을 따라 혈압 측정 영역(120)의 제1 서브 혈압 화소(BPX1), 혈압 측정 영역(120)의 제2 서브 혈압 화소(BPX2), 및 혈압 광 센서(PS2)의 순서로 차례로 배열될 수 있다.
한편, 지문 측정 영역(110) 및 혈압 측정 영역(120) 각각에서 각 서브 화소들의 면적은 상이할 수 있다. 예를 들어, 제3 서브 화소(APX3, BPX3)들은 제1 서브 화소(APX1, BPX1)들과 제2 서브 화소(APX2, BPX2)들보다 클 수 있다. 각 서브 화소들의 형상은 평면상 직사각형 또는 정사각형일 수 있지만, 이에 제한되지 않고 팔각형, 원형이나 마름모 등 기타 다른 다각형일 수 있다.
본 실시예의 경우에도, 혈압 광 센서(PS2)의 면적은 제1 광 센서의 면적보다 클 수 있다. 이에 따라, 지문을 감지하는 지문 측정 영역(110)과 혈압을 측정하는 혈압 측정 영역(120) 각각에서 광 센서(PS)가 감지하는 수광량이 상이하다. 이에 따라, 지문 측정 영역(110)과 혈압 측정 영역(120) 각각에서 면적이 다른 복수의 광 센서(PS)들을 배치함으로써, 지문 측정 및 혈압 측정이 가능한 표시 장치(1)를 제공할 수 있다.
도 18 및 도 19는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 영역을 나타낸 평면도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 본 실시예의 경우, 혈압 측정 영역(120)과 지문 측정 영역(110)의 배치는 활성 영역(AAR) 내에서 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 18과 같이 활성 영역(AAR)의 상단부에 혈압 측정 영역(120)이 배치되고, 혈압 측정 영역(120)을 둘러싸도록 지문 측정 영역(110)이 배치될 수 있다. 또는, 도 19과 같이 활성 영역(AAR)의 하단부에 혈압 측정 영역(120)이 배치되고, 활성 영역(AAR)의 상단부에 지문 측정 영역(110)이 배치될 수 있다.다만, 도면에서 도시된 배치에 제한되지 않고, 혈압 측정 영역(120)과 지문 측정 영역(110)의 배치는 표시 영역(DPA) 내에서 자유롭게 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
110: 지문 측정 영역
120: 혈압 측정 영역
50: 광 감지 회로
40: 압력 감지 회로
APX: 지문 표시 화소
PBPX: 혈압 표시 화소
PS1: 지문 광 센서
PS2: 혈압 광 센서

Claims (20)

  1. 복수의 제1 화소를 포함하는 제1 영역;
    상기 제1 영역에 인접하여 배치되고, 복수의 제2 화소를 포함하는 제2 영역;
    상기 제1 영역에서 상기 복수의 제1 화소와 인접하여 배치되며, 광을 감지하는 제1 광 센서; 및
    상기 제2 영역에서 상기 복수의 제2 화소와 인접하여 배치되며, 광을 감지하는 제2 광 센서를 포함하되,
    상기 제2 광 센서의 면적은 상기 제1 광 센서의 면적과 상이한 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 광 센서의 면적은 상기 제1 광 센서의 면적보다 큰 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 광 센서의 면적은 상기 제1 광 센서의 면적의 1.5배 이상인 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 화소 각각은,
    제1 색을 발광하는 제1 서브 화소;
    상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하여 배치되고, 제2 색을 발광하는 제2 서브 화소;
    상기 제2 서브 화소와 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 제3 색을 발광하는 제3 서브 화소; 및
    상기 제2 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하여 배치되고 상기 제2 색을 발광하는 제4 서브 화소를 포함하고,
    상기 제1 광 센서는 상기 제1 서브 화소와 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제1 대각선 방향으로 인접하여 배치되는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소 각각은,
    제1 색을 발광하는 제1 서브 화소;
    상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하여 배치되고, 제2 색을 발광하는 제2 서브 화소;
    상기 제2 서브 화소와 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 제3 색을 발광하는 제3 서브 화소; 및
    상기 제2 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하여 배치되고 상기 제2 색을 발광하는 제4 서브 화소를 포함하며,
    상기 제2 광 센서는 상기 제1 서브 화소와 상기 제1 대각선 방향으로 인접하여 배치되는 표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 화소와 상기 복수의 제2 화소 각각은 제1 서브 화소, 제2 서브 화소, 제3 서브 화소, 및 제4 서브 화소를 포함하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소는 제1 색은 적색 광을 발광하고, 상기 제2 서브 화소, 및 상기 제4 서브 화소의 제2 색은 녹색 광을 발광하고 상기 제3 서브 화소의 제3 색은 청색 광을 발광하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소와 상기 제3 서브 화소는 제1 방향에서 교대로 배열되고,
    상기 제2 서브 화소와 상기 제4 서브 화소는 상기 제1 방향에서 교대로 배열되며,
    상기 제1 서브 화소와 상기 제2 서브 화소는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에서 교대로 배열되고,
    상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 최대 휘도는 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 최대 휘도보다 큰 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 최대 휘도는 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 최대 휘도의 1.5배 이상 3배 이하인 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 제1 서브 화소의 면적은 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 제1 서브 화소의 면적보다 큰 표시 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 제1 서브 화소의 발광층의 두께는 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 제1 서브 화소의 발광층의 두께보다 큰 표시 장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 제1 서브 화소의 발광층은 제1 발광 물질을 포함하고, 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 제1 서브 화소의 발광층은 제2 발광 물질을 포함하되,
    상기 제1 발광 물질은 상기 제2 발광 물질보다 발광 효율이 높은 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 발광 물질은 상기 제1 발광 물질보다 색재현성이 높은 표시 장치.
  14. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 제1 영역에 의해 둘러싸인 표시 장치.
  15. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소 각각은,
    제1 색을 발광하는 제1 서브 화소;
    상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하여 배치되고, 제2 색을 발광하는 제2 서브 화소; 및
    상기 제2 서브 화소와 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 제3 색을 발광하는 제3 서브 화소를 포함하고,
    상기 제2 광 센서는 상기 제2 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하여 배치되는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 화소 중 어느 한 제2 화소의 최대 휘도는 상기 복수의 제1 화소 중 어느 한 제1 화소의 최대 휘도보다 큰 표시 장치.
  17. 기판;
    상기 기판 상에서 서로 이격되어 배치되는 수광 전극들;
    상기 기판 상에서 서로 이격되어 배치되며, 상기 수광 전극들과 이격된 화소 전극들;
    상기 화소 전극들 중에서 제1 화소 전극 상에 배치되는 제1 발광층;
    상기 화소 전극들 중에서 제2 화소 전극 상에 배치되는 제2 발광층;
    상기 수광 전극들 중에서 제1 수광 전극 상에 배치되고, 상기 제1 발광층과 인접한 제1 광전 변환층; 및
    상기 수광 전극들 중에서 제2 수광 전극 상에 배치되는 제2 광전 변환층을 포함하고,
    상기 제2 광전 변환층의 너비는 상기 제1 광전 변환층의 너비와 상이한 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제2 발광층은 상기 제1 광전 변환층보다 상기 제2 광전 변환층에 인접하고, 상기 제1 발광층은 상기 제2 광전 변환층보다 상기 제1 광전 변환층에 인접하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 발광층은 상기 제1 발광층보다 최대 발광 휘도가 큰 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 발광층의 너비는 상기 제2 발광층의 너비보다 큰 표시 장치.
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