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JP5623866B2 - 平板ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description

本発明は、平板ディスプレイ装置に係り、さらに詳細には、異なる光センサーに入射される光量の差を利用して、平板ディスプレイ装置の傾斜度を判定できる平板ディスプレイ装置に関する。
光信号を電気信号に変換する光センサーは、最近、光産業及び半導体産業の発展によって、非常に多様な機能を提供できるように開発されている。特に、表示部を備える携帯電話、デジタルカメラ、PDA(Personal Digital Assistants)のようなモバイル機器、及びLCD(Liquid Crystal Display)と有機発光素子(OLED:Organic Light Emitting Device)のような画像ディスプレイ装置に内蔵された光センサーは、ディスプレイ装置にタッチパネル機能を付加する有力な手段として利用されている。
また、LCDに使われる光センサーの場合、外光をセンシングしてバックライトの光量の調節に利用されることもある。
韓国公開特許第2007−0121915号公報 韓国公開特許第2007−0006334号公報
本発明が解決しようとする課題は、異なる光センシング部に入射される光量の差を利用して、平板ディスプレイ装置の傾斜度を算出できる平板ディスプレイ装置を提供することである。
前記課題を達成するために、本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置は、発光領域と非発光領域とに区画された第1基板と、前記発光領域上に配される発光部と、前記発光部上に配される第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とを合着させる接合部材と、を有する平板ディスプレイ装置において、前記非発光領域に配される第1センシング部及び第2センシング部を備え、前記第1センシング部と前記第2センシング部とで測定される光量の比を利用して、前記平板ディスプレイ装置の傾斜度を算出できる。
本発明において、前記第1センシング部は、第1フォトセンサーで形成され、前記第2センシング部は、第2フォトセンサーと光遮断部材とで形成されうる。
本発明において、前記光遮断部材は、前記第2フォトセンサーの少なくとも一側部に隣接して配されうる。
本発明において、前記光遮断部材は、前記第2フォトセンサーの一側部と接するように配されうる。
本発明において、前記光遮断部材の高さは、前記第2フォトセンサーの高さより高い。
本発明において、前記光遮断部材の幅は、前記第2フォトセンサーの幅より狭いか、または同じでありうる。
本発明において、前記光遮断部材は、柱状でありうる。
本発明において、前記光遮断部材は、前記基板の一面に垂直に配されうる。
本発明において、前記光遮断部材は、前記接合部材の高さより低いか、または同じでありうる。
本発明において、前記第1センシング部は、前記第1センシング部に入射される光の第1光量を測定し、前記第2センシング部は、前記第2センシング部に入射される光の第2光量を測定し、前記第1光量に対する前記第2光量の比を利用して、前記平板ディスプレイ装置の傾斜度を算出できる。
本発明において、前記平板ディスプレイ装置に入射される光に対して、前記平板ディスプレイ装置が傾くにつれて、前記第2光量は、前記第1光量に比べて小さくなりうる。
本発明において、前記平板ディスプレイ装置は、地面に対する傾斜度が大きくなるほど、前記第1光量に対する前記第2光量の比は、小さくなりうる。
本発明において、前記第1センシング部と前記第2センシング部とは、前記発光部に対して相互対称になるように、前記非発光領域に配されうる。
本発明において、前記発光領域は、前記第1基板の中央部に配され、前記非発光領域は、前記第1基板の外郭部に配されうる。
本発明によれば、別途のジャイロセンサーなしに、光センサーのみで平板ディスプレイ装置の傾斜度を判定できる。
本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置を概略的に示す斜視図である。 図1の発光部を概略的に示す断面図である。 図1に示された平板ディスプレイ装置を概略的に示す平面図である。 図1のI−I線に沿って切り取った断面図である。 図1のII−II線に沿って切り取った断面図である。 第2センシング部の変形例を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置の作動を示す断面図である。 本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置の作動を示す断面図である。
以下、添付した図面に示された本発明に関する実施形態を参照して、本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置を概略的に示す斜視図であり、図2は、図1の発光部を概略的に示す断面図であり、図3は、図1に示された平板ディスプレイ装置を概略的に示す平面図であり、図4は、図1のI−I線に沿って切り取った断面図であり、図5は、図1のII−II線に沿って切り取った断面図である。
図1ないし図5を参照すれば、本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置100は、第1基板110、発光部120、第1センシング部130、第2センシング部140、第2基板150、及び接合部材160を備えうる。
本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置100は、有機発光表示装置、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)であり、以下では、平板ディスプレイ装置100が有機発光表示装置である場合について説明する。
有機発光表示装置である平板ディスプレイ装置100は、相互対向する第1基板110と第2基板150とを備え、これらの第1基板110と第2基板150とは、そのエッジで接合部材160によって密封されうる。
第1基板110は、非発光領域111と発光領域112とに区画され、発光領域112には、発光部120が配されうる。発光領域112は、第1基板110の中心部に位置し、非発光領域111は、第1基板110のエッジに位置する。非発光領域111には、第1センシング部130と第2センシング部140とが配されうる。これについては、後述する。
図2は、前記発光部120の一画素の一例を示した断面図である。
図2に示したように、第1基板110の上面には、不純物イオンが拡散されることを防止し、水分や外気の浸透を防止し、表面を平坦化するためのバリヤ層及び/またはバッファ層のような絶縁層121が形成されうる。
この絶縁層121上にTFT(Thin Film Transistor)の活性層122が半導体材料によって形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜123が形成される。活性層122は、アモルファスシリコンまたはポリシリコンのような無機材半導体や有機半導体が使われうるが、ソース領域122a、ドレイン領域122b、及びこれらの間にチャンネル領域122cを有する。
ゲート絶縁膜123上には、ゲート電極124が備えられ、これを覆うように層間絶縁膜125が形成される。そして、層間絶縁膜125上には、ソース電極126a及びドレイン電極126bが備えられ、これを覆うように平坦化膜127及び画素定義膜128が順次に備えられる。
前記ゲート絶縁膜123、層間絶縁膜125、平坦化膜127、及び画素定義膜128は、絶縁体で備えられうるが、単層または複数層の構造に形成されており、有機物、無機物、または有/無機複合物で形成されうる。
前述したようなTFTの積層構造は、必ずしもこれに限定されず、多様な構造のTFTがいずれも適用可能である。
一方、前記平坦化膜127の上部には、有機発光素子(OLED:Organic Light Emitting Device)の一電極である画素電極129aが形成され、その上部に画素定義膜128が形成され、この画素定義膜128に所定の開口部を形成して画素電極129aを露出させた後、OLEDの有機発光膜129bを形成する。
前記OLEDは、電流の流れによって、赤、緑、青色の光を発光して所定の画像情報を表示するものであって、TFTのドレイン電極126aにコンタクトホールを通じてコンタクトされた画素電極129aと、全体画素を覆うように備えられた対向電極129cと、これらの画素電極129aと対向電極129cとの間に配されて発光する有機発光膜129bとで構成される。
前記画素電極129aと対向電極129cとは、前記有機発光膜129bによって相互絶縁されており、有機発光膜129bに異なる極性の電圧を加えて有機発光膜129bから発光されるようにする。
前記有機発光膜129bは、低分子または高分子有機膜が使われうる。ホール注入層(HIL:Hole Injection Layer)、ホール輸送層(HTL:Hole Transport Layer)、発光層(EML:Emission Layer)、電子輸送層(ETL:Electron Transport Layer)、電子注入層(EIL:Electron Injection Layer)が単一あるいは複合の構造に積層されて形成され、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン(CuPc)、N,N−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N'−ジフェニル−ベンジジン(NPB)、トリス−8−ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3)を始めとして、多様なものが適用可能である。これらの有機膜は、真空蒸着の方法で形成されうる。この時、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は、共通層であって、赤、緑、青色のピクセルに共通に適用されうる。したがって、図2とは異なり、これらの共通層は、対向電極129cのように、全体ピクセルを覆うように形成されうる。
前記画素電極129aは、アノード電極の機能を行い、前記対向電極129cは、カソード電極の機能を行うが、もちろん、これらの画素電極129aと対向電極129cとの極性は、逆になってもよい。
第1基板110の方向に画像が具現される背面発光型である場合、前記画素電極129aは、透明電極となり、対向電極129cは、反射電極となりうる。この時、画素電極129aは、仕事関数の高いITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ZnO、またはInで形成され、対向電極129cは、仕事関数の小さい金属、すなわち、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Caで形成されうる。
対向電極129cの方向に画像を具現する前面発光型である場合、前記画素電極129aは、反射電極で備えられ、対向電極129cは、透明電極で備えられる。この時、画素電極129aとなる反射電極は、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca及びこれらの化合物で形成された反射膜と、仕事関数の高いITO、IZO、ZnO、またはInを含んで備えられうる。そして、前記対向電極129cとなる透明電極は、仕事関数の小さい金属、すなわち、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca及びこれらの化合物を蒸着した後、その上にITO、IZO、ZnO、またはInのような透明導電物質をもって補助電極層やバス電極ラインを形成できる。
両面発光型の場合、前記画素電極129aと対向電極129cとが、いずれも透明電極で備えられうる。
フレーム(図示せず)に第1基板110が載置される構造である場合には、第2基板150の方向に画像が具現される前面発光型となる。もちろん、図示していないが、前記フレーム(図示せず)に所定の開口が形成されており、この開口を通じて第1基板110の底面が露出される構造である場合には、背面発光型及び両面発光型も適用されうる。
前記画素電極129a及び対向電極129cは、必ずしも前述した物質で形成されるものに限定されず、伝導性有機物やAg、Mg、Cuなど導電粒子の含まれた伝導性ペーストで形成することもできる。このような伝導性ペーストを使用する場合、インクジェットプリンティング方法を使用してプリンティングでき、プリンティング後には、焼成して電極に形成できる。
前記発光部120の対向電極129cの上面には、この発光部120を覆うように無機物、有機物、または有無機複合積層物からなるパッシベーション膜10がさらに備えられうる。
第1センシング部130と第2センシング部140とは、平板ディスプレイ装置100内に配され、外部から入射される光量を測定できる。さらに詳細には、第1センシング部130と第2センシング部140とは、第1基板110の非発光領域111に配されうる。非発光領域111は、第1基板110上で発光領域112の外側に当たり、かつ接合部材160内側に配当する領域を意味する。第1センシング部130と第2センシング部140とは、発光部120に対して相互対称である位置に配されうる。
図3を参照すれば、第1センシング部130と第2センシング部140とは、それぞれ発光部120の左側非発光領域111aと右側非発光領域111bとに配され、第1基板110の下端部から同じ高さに配され、発光部120に対して対称とされるように配されうる。このように、本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置100は、第1センシング部130と第2センシング部140とが発光部120に対して相互対称となるように配されるので、第1センシング部130と第2センシング部140とが相互非対称的に配されることによって発生しうる入射光量の差を防止できる。すなわち、同じ条件下で外光が第1センシング部130と第2センシング部140とに入射して、位置による入射光量の誤差を減少させうる。
第1センシング部130は、第1フォトセンサーで形成されうる。第1フォトセンサー130は、PN接合(junction)光ダイオードでありうる。PN接合光ダイオードである第1フォトセンサー130は、第1受光層131と第2受光層132とで形成されうる。第1受光層131は、PN接合光ダイオードのNタイプであり、第2受光層132は、PN接合光ダイオードのPタイプでありうる。また、第1受光層131がPN接合光ダイオードのPタイプであり、第2受光層132がPN接合光ダイオードのNタイプでありうる。
第1受光層131がNタイプである場合、第1受光層131は、Ga、In、Zn及びSn群から選択された一つ以上の元素、及び酸素(O)を含みうる。例えば、前記第1受光層131は、ZnO、ZnGaO、ZnInO、GaInO、GaSnO、ZnSnO、InSnO、またはZnGaInOの物質を含みうる。
第2受光層132がPタイプである場合、第2受光層132は、銅(Cu)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)、パラジウム(Pd)、スズ(Sn)、インジウム(In)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、ルビジウム(Rb)、バナジウム(V)、ガリウム(Ga)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)、ランタン(La)及び亜鉛(Zn)からなる群から選択された一つ以上の金属を含むフタロシアニン化合物で構成されうる。
他の変形例として、第1フォトセンサー130は、PIN接合光ダイオードでありうる。
第2センシング部140は、第2フォトセンサー141a,141bと光遮断部材142とで形成されうる。
第2フォトセンサー141は、PN接合光ダイオードでありうる。第2フォトセンサー141は、第1受光層141aと第2受光層141bとで形成されうる。第1受光層141aは、PN接合光ダイオードのNタイプであり、第2受光層141bは、PN接合光ダイオードのPタイプでありうる。また、第1受光層141aがPN接合光ダイオードのPタイプであり、第2受光層141bがPN接合光ダイオードのNタイプでありうる。
第1受光層141aがNタイプである場合、第1受光層141aは、Ga、In、Zn及びSn群から選択された一つ以上の元素、及びOを含みうる。例えば、前記第1受光層(13)はZnO、ZnGaO、ZnInO、GaInO、GaSnO、ZnSnO、InSnO、またはZnGaInOなどの物質を含みうる。
第2受光層141bがPタイプである場合、第2受光層141bは、銅(Cu)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)、パラジウム(Pd)、スズ(Sn)、インジウム(In)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、ルビジウム(Rb)、バナジウム(V)、ガリウム(Ga)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)、ランタン(La)及び亜鉛(Zn)からなる群から選択された一つ以上の金属を含むフタロシアニン化合物で構成されうる。
光遮断部材142は、第2フォトセンサー141の一側部に接するように配されうる。図1を参照すれば、光遮断部材142は、第2フォトセンサー141の上端部に接するように配されうる。本発明は、これに限定されず、光遮断部材142は、第2フォトセンサー141の上端部以外の他の側部に接するように配されうる。光遮断部材143は、柱状となりうる。図3及び図4を参照すれば、光遮断部材142は、第2フォトセンサー141の幅w2より狭い幅w1を有し、第2フォトセンサー14の高さt2より大きい高さt1を有しうる。光遮断部材142は、接合部材160の高さより小さいか、または同じでありうる。第2フォトセンサー141の一側部に配される光遮断部材143は、平板ディスプレイ装置100を傾けるにつれて第2フォトセンサー141に入射される光線束を低下させる。これにより、第1フォトセンサー131,132と第2フォトセンサー141とに入射される光量は、差が発生し、前記光量差を利用して、平板ディスプレイ装置100の傾斜度を算出できる。これについては、後述する。
図6は、第2センシング部の変形例を示す平板ディスプレイ装置の部分断面図である。図6を参照すれば、光遮断部材142a,142b,142c,142dは、第2フォトセンサー141の4個の側部にそれぞれ配されうる。本発明は、これに限定されず、光遮断部材は、少なくとも一つ以上が第2フォトセンサー141の一側部に配されうる。
図7及び図8は、本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置の作動を示す断面図である。図7は、平板ディスプレイ装置を地上に対して一定角度(θ)ほど傾けた時、第1センシング部130から見た平板ディスプレイ装置の断面図であり、図8は、第2センシング部140から見た平板ディスプレイ装置の断面図である。
図7及び図8を参照すれば、平板ディスプレイ装置100を地面に対して傾けるほど、第2フォトセンサー141に向かう光は、光遮断部材142によって一部が遮断されて第2フォトセンサー141に入射される。しかし、第1フォトセンサー131,132に向かう光は、光遮断部材142のように、光を遮断する部材がないので、何らの制限なしに第1フォトセンサー131,132に入射される。平板ディスプレイ装置100が地面に対して傾いて地面と垂直に近いほど、さらに多くの光が光遮断部材142によって遮断されて、第2フォトセンサー141に入射される光量は、減少し、第1フォトセンサー131,132に入射される光量との差がさらに大きくなる。
一方、平板ディスプレイ装置100が地面に対して傾いた角度が小さくなれば、光遮断部材142によって遮断される光量が減少し、第2フォトセンサー141に入射される光量と第1フォトセンサー131,132に入射される光量との差は、減少する。平板ディスプレイ装置100が地面に対して傾かなければ、光遮断部材142によって遮断される光がないので、第1フォトセンサー131,132と第2フォトセンサー141とに入射される光量は、同一である。
整理すれば、第1フォトセンサー131,132に入射される光量を第1光量とし、第2フォトセンサー141に入射される光量を第2光量とすれば、平板ディスプレイ装置100が地面に対して傾いて、すなわち、平板ディスプレイ装置100と地面との角度が大きくなるほど、光遮断部材142によって第1光量に比べてさらに減少するので、第1光量に対する第2光量の比は、小さくなり、平板ディスプレイ装置100が地面に近くなるほど、すなわち、平板ディスプレイ装置100と地面との角度が小さくなるほど、光遮断部材142によって遮断される光量が減少するので、第1光量に対する第2光量の比は、大きくなる。第1光量に対する第2光量の比は、制限なしに大きくならず、平板ディスプレイ装置100が地面に平行し、外光が平板ディスプレイ装置100に垂直に入射する場合には、第1光量と第2光量とが同一になるので、第1光量に対する第2光量の比は、1となる。
このように、平板ディスプレイ装置100の地面に対する傾斜度が大きくなるほど、第1光量に対する第2光量の比が小さくなるので(または、第2光量に対する第2光量の比が大きくなるので)、第1光量及び第2光量を測定し、その比を求めることによって平板ディスプレイ装置100の傾斜度を算出できる。第1光量に対する第2光量の比(または、第2光量に対する第1光量の比)と平板ディスプレイ装置100の傾斜度との関係は、ルックアップテーブルで整理して別途に保存でき、第1光量に対する第2光量の比を求め、ルックアップテーブルを利用することによって、平板ディスプレイ装置100の傾斜度を算出できる。
本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置100は、 別途のジャイロセンサーや照度センサーなしにも、第1センシング部130及び第2センシング部140のみで平板ディスプレイ装置100の傾斜度は、容易に算出できる。
そして、前記図面に示された構成要素は、説明の便宜上拡大または縮小して表示されうるので、図面に示された構成要素のサイズや形状に本発明が拘束されず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが分かるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
本発明は、ディスプレイ関連の技術分野に好適に適用可能である。
100 平板ディスプレイ装置
110 第1基板
120 発光部
130 第1センシング部
140 第2センシング部
150 第2基板
160 接合部材

Claims (11)

  1. 発光領域と非発光領域とに区画された第1基板と、前記発光領域上に配される発光部と、前記発光部上に配される第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とを合着させる接合部材と、を有する平板ディスプレイ装置において、
    前記非発光領域に配され第1フォトセンサーで形成され第1光量を測定する第1センシング部及び第2フォトセンサーと光遮断部材とで形成され第2光量を測定する第2センシング部を備え、
    地面に対する傾斜度が大きくなるほど、前記第1光量に対する前記第2光量の比が小さくなるように構成し、前記第1センシング部と前記第2センシング部とで測定される光量の比を利用して、前記平板ディスプレイ装置の傾斜度を算出できる
    ことを特徴とする平板ディスプレイ装置。
  2. 前記光遮断部材は、前記第2フォトセンサーの少なくとも一側部に隣接して配される
    ことを特徴とする請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
  3. 前記光遮断部材は、前記第2フォトセンサーの一側部と接するように配される
    ことを特徴とする請求項2に記載の平板ディスプレイ装置。
  4. 前記光遮断部材の高さは、前記第2フォトセンサーの高さより大きい
    ことを特徴とする請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
  5. 前記光遮断部材の幅は、前記第2フォトセンサーの幅より小さいか、または同じである
    ことを特徴とする請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
  6. 前記光遮断部材は、柱状である
    ことを特徴とする請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
  7. 前記光遮断部材は、前記基板の一面に垂直に配される
    ことを特徴とする請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
  8. 前記光遮断部材は、前記接合部材の高さより小さいか、または同じである
    ことを特徴とする請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
  9. 前記平板ディスプレイ装置に入射される光に対して前記平板ディスプレイ装置が傾くにつれて、前記第2光量は、前記第1光量に比べて少なくなる
    ことを特徴とする請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
  10. 前記第1センシング部と前記第2センシング部とは、前記発光部に対して相互対称になるように前記非発光領域に配される
    ことを特徴とする請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
  11. 前記発光領域は、前記第1基板の中央部に配され、前記非発光領域は、前記第1基板の外郭部に配される
    ことを特徴とする請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
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