KR20140061081A - 디스플레이 장치, 디스플레이 장치의 동작 방법 및 제조 방법 - Google Patents

디스플레이 장치, 디스플레이 장치의 동작 방법 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 장치, 디스플레이 장치의 동작 방법 및 제조 방법을 제공한다. 일실시예에 따른 디스플레이 장치는, 영상을 표시하는 디스플레이의 앞에 위치하는 스캔대상객체로부터 입력광을 입력 받아, 상기 스캔대상객체에 대해 스캐닝 처리를 수행할 수 있다.

Description

디스플레이 장치, 디스플레이 장치의 동작 방법 및 제조 방법{METHOD OF OPERATING AND MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, AND DISPLAY DEVICE}
이하의 실시예들은 디스플레이 장치, 디스플레이 장치의 동작 방법 및 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적인 LCD(liquid crystal display) 터치 디바이스는 터치 센싱을 주요 기능으로 하고 있고, 자체적으로 문서 등의 스캔 기능을 구비하지 않고 있다. 스캔 기능을 실현하기 위해, 상기 LCD 터치 디바이스에서는, 카메라 등의 별도 외부장치를 통해 스캔 영상을 획득하고 있다.
따라서, 디스플레이의 앞에 위치하는 물체에 대해 스캐닝을 가능하게 하는 디스플레이 장치의 등장이 절실하게 요구되고 있다.
일실시예에 따른 디스플레이 장치는, 복수의 디스플레이 픽셀을 포함하는 패턴 패널과, 스캔대상객체(object to be scanned)와 연관하여 입력되고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지하는 센서 패널, 및 상기 N개의 영상으로부터 상기 스캔대상객체의 전체 영상(full image)을 생성하는 영상 생성부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 디스플레이 픽셀의 일부는, 상기 입력광을 통과시키고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀의 다른 일부는, 상기 입력광을 통과시키지 않을 수 있다.
상기 복수 개의 디스플레이 픽셀은, 상기 복수 개의 디스플레이 픽셀이 상기 입력광을 통과시키는지 여부에 따라, 미리 결정된 배열 규칙에 따라 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 디스플레이 픽셀은, 상기 입력광을 통과시키는 디스플레이 픽셀의 주위로 상기 입력광을 통과시키지 않는 디스플레이 픽셀이 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 디스플레이 픽셀은, 무라 패턴으로 배열될 수 있다.
상기 영상 생성부는, 상기 N개의 영상으로부터 상기 스캔대상객체의 깊이 영상을 생성할 수 있다.
상기 복수 개의 디스플레이 픽셀의 적어도 일부는, 투명창을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 디스플레이 픽셀 중 상기 투명창을 포함하는 디스플레이 픽셀 이외의 디스플레이 픽셀은, 불투명창을 포함할 수 있다.
상기 센서 패널은, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 상기 투명창을 포함하는 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 상기 입력광으로부터 상기 N개의 영상을 감지할 수 있다.
상기 영상 생성부는, 상기 N개의 영상 중 인접하는 영상의 일부를 오버랩하여 상기 스캔대상객체의 상기 전체 영상을 생성할 수 있다.
상기 디스플레이 픽셀은 유기발광다이오드 픽셀을 포함할 수 있다.
상기 스캔대상객체로 광을 조사하도록 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 적어도 일부를 제어하는 표시 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 디스플레이 픽셀의 적어도 일부는, 상기 스캔대상객체로 적외선광을 조사하는 IR(Infrared Ray)부를 포함할 수 있다.
상기 스캔대상객체로 광을 조사하는 발광부를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 디스플레이 장치는 상기 패턴 패널을 포함하고, 상기 생성된 전체 영상을 표시하는 전면 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 디스플레이 장치는, 상기 패턴 패널의 반대편에 위치하고, 상기 생성된 전체 영상의 적어도 일부를 표시할 수 있다.
다른 실시예로서, 디스플레이 장치는 복수의 디스플레이 픽셀을 포함하는 패턴 패널과, 상기 패턴 패널의 아래에 배치되는 기판(substrate), 및 상기 기판의 아래에 배치되고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지하는 센서 패널을 포함할 수 있다.
상기 패턴 패널은, 복수의 유기발광다이오드 픽셀 및 TFT(Thin Film Transistor) 어레이를 포함할 수 있다.
상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 각각은, 투명창 및 불투명창 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 각각은, 적외선광을 조사하는 IR부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은, 스캔대상객체와 연관하여 입력되고, 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지하는 단계, 및 상기 N개의 영상으로부터 상기 스캔대상객체의 전체 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 복수의 디스플레이 픽셀의 일부는, 상기 입력광을 통과시키고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀의 다른 일부는, 상기 입력광을 통과시키지 않을 수 있다.
디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 N개의 영상 중 인접하는 영상의 일부를 오버랩하여 상기 스캔대상객체의 상기 전체 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 스캔대상객체로 광을 조사하도록 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 적어도 일부를 제어할 수 있다.
디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 복수의 디스플레이 픽셀의 반대편에 위치하는 후면 디스플레이에 상기 생성된 전체 영상의 적어도 일부를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 기술적 방법으로, 디스플레이 장치의 제조 방법은, 복수의 디스플레이 픽셀을 포함하는 패턴 패널을 형성하는 단계와, 상기 패턴 패널의 아래에 배치되는 기판을 형성하는 단계, 및 상기 기판의 아래에 배치되고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지하는 센서 패널을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치의 제조 방법에서, 상기 패턴 패널은, 복수의 유기발광다이오드 픽셀 및 TFT 어레이를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치의 제조 방법에서, 상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 각각은, 투명창 및 불투명창 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 스캔 기능을 구비한 디스플레이 장치에 대한 간략한 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 스캔 기능을 구비한 디스플레이 장치의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 유기발광다이오드 픽셀 및 제2 유기발광다이오드 픽셀의 예를 나타낸다.
도 4는 제1 유기발광다이오드 픽셀 및 제2 유기발광다이오드 픽셀을 배열하여 형성한 이미징 패턴의 일례를 나타낸다.
도 5는 일실시예에 따라, 영상을 조합하여 스캔대상객체에 대한 전체 영상을 생성하는 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 스캐닝이 가능한 OLED 디스플레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 이미징 패턴에 대한 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 입력광의 생성을 위해, 스캔대상객체로 광을 조사하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.
도 10은 디스플레이 장치의 동작 방법에 대한 실질적인 동작에 관한 블록도이다.
이하에서, 실시예들을, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 가능한 예시는, 명세서에 기재된 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
실시예에 따라서, 디스플레이 픽셀(display pixel)은, RGB 가시광을 방출하는 발광부를 포함할 수 있다. 이 때, 디스플레이 픽셀은 상기 RGB 가시광을 조합하여 영상을 표시할 수 있다. 디스플레이 픽셀은 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diodes) 픽셀일 수 있다. 디스플레이 픽셀로 유기발광다이오드 픽셀을 사용하는 경우, 적은 전력으로 더 밝은 화면이 생성될 수 있다.
상기 유기발광다이오드 픽셀은 백라이트에 의해 빛을 내는 통상의 LCD와 달리, 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체발광형 소자이다. 이러한, 유기발광다이오드 픽셀을 활용한 디스플레이 장치는 일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display) 디스플레이 장치보다 월등한 색상과 선명도, 광시야각, 빠른 응답속도, 저전력, 박형 등을 장점으로 하고 있어, LCD 디스플레이 장치, PDP(Plasma Display Panel) 등에 이은 차세대 디스플레이 장치로 주목 받고 있다.
일실시예에 따른 디스플레이 장치는, 유기발광다이오드 픽셀 내에, 스캔대상객체로부터의 입력광을 선택적으로 통과시키는 창(윈도우)을 포함 함으로써, 상기 창(윈도우)을 통한 영상의 스캔 또는 입력광 센싱(사용자의 공간 터치), 및 영상 표시를 실현할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 스캔 기능을 구비한 디스플레이 장치에 대한 간략한 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서 (a)는 전면 디스플레이에 의한 스캔 동작을 예시하고, (b)는 후면 디스플레이에 의한 스캔 동작을 예시한다.
도 1의 (a) 및 (b)에서 디스플레이 장치(100)는 휴대 단말(120) 내에 포함되어 구현되는 것으로 설명한다. 단, 이러한 구현은 실시 일례에 불과하고, 디스플레이 장치(100)가, 실시예에 따라, 휴대 단말(120)과 분리된 형태나 또는 다른 디바이스에 장착되어 구현될 수 있음은 물론이다.
일 실시예에서 디스플레이 장치(100)는, 휴대 단말(120)의 디스플레이 앞에 위치하여 스캔대상객체(110)로부터 상기 입력광을 입력받고, 이를 이미징 패턴으로 통과시켜 감지한 영상에 기초하여, 상기 스캔대상객체에 대한 전체 영상을 생성하는 동작을 수행할 수 있다.
이미징 패턴(imaging pattern)은 복수의 디스플레이 픽셀이 배열된 패턴일 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 픽셀로 유기발광다이오드 픽셀을 사용하는 경우, 상기 이미징 패턴은 창(윈도우)에 대한 투명 여부에 따라 구분되는 이종의 유기발광다이오드 픽셀들을, 선정된 배열 규칙에 따라 배열하여 형성될 수 있다.
일례로서, 이미징 패턴은, 투명창을 포함하는 유기발광다이오드 픽셀(이하, '제1 유기발광다이오드 픽셀'이라 함)을, 복수의 불투명창을 포함하는 유기발광다이오드 픽셀(이하, '제2 유기발광다이오드 픽셀'이라 함)로 둘러싸는 형태의 핀 홀(pin-hole) 패턴 일 수 있다.
핀 홀 패턴의 이미징 패턴을 복수 개 구비하고, 상기 복수 개 핀 홀 패턴의 이미징 패턴에 의해, 디스플레이 장치(100)는, 상기 투명창을 통과하는 입력광의 입사 각도에 따라, 다른 시점에서 스캔대상객체(110)를 바라본, N개(상기 N은 자연수)의 영상을 생성할 수 있다.
다른 일례로서, 이미징 패턴은 무라 패턴일 수 있다. 이 경우, 이미징 패턴은 상기 제1 유기발광다이오드 픽셀 및 제2 유기발광다이오드 픽셀을 무라(MURA: Modified Uniformly Redundant Array) 패턴으로 배열 될 수 있다.
무라 패턴의 이미징 패턴을 복수 개 구비하고, 상기 복수 개 무라 패턴의 이미징 패턴에 의해, 디스플레이 장치(100)는 각 이미징 패턴을 통과한 입력광에 근거하여 스캔대상객체(110)에 대한 영상으로서 3차원 영상에 관한 깊이 영상을 생성할 수 있고, 이들을 토대로 상기 스캔대상객체(110)에 대해 3차원 영상을 추정 할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)는 이미징 패턴이 배열된 위치(좌표)에 따라, 각각 생성된 영상을 정렬한 후, 인접한 영상 상호 간에 조합을 통해, 스캔대상객체(110)에 대한 전체 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 인접하여 형성된 2개의 이미징 패턴 각각을, 공통 생성되는 부분을 서로 오버랩(overlap)하여 하나의 영상으로 조합할 수 있다.
이후, 디스플레이 장치(100)는 상기 생성된 전체 영상을, 스캔대상객체(110)를 마주보는 전면 디스플레이, 또는 상기 전면 디스플레이와는 반대의 단말 뒷면에 위치할 수 있는 후면 디스플레이를 통해 표시함으로써, 스캔대상객체(110)에 대한 스캐닝 처리를 완료할 수 있다.
도 1의 (a)에서의 디스플레이 장치(100)는 전면에 위치하는 스캔대상객체(110)에 관한 전체 영상을 스캔을 통해 생성하고, 사용자의 시야를 고려하여 좌우 반전한 후, 휴대 단말(120)의 전면 디스플레이 상에 표시하는 것을 예시하고 있다.
또한, 도 1(b)에서의 디스플레이 장치(100)는, 스캔대상객체(110) 위를 슬라이딩하면서 스캔하여 생성한 전체 영상을, 휴대 단말(120)의 후면 디스플레이 상에 표시하는 것을 예시하고 있다. 이때, 디스플레이 장치(100)는 휴대 단말(120)이 슬라이딩 이동함에 따라 스캔대상객체(110) 상에 촬영된 영역을 후면 디스플레이로 실시간으로 표시할 수 있고, 예컨대 사용자의 스캔 명령에 따라 상기 후면 디스플레이에 표시되고 있는 특정 영역을, 영상으로 기록 할 수 있다.
도 1의 (b)에서와 같은, 후면 디스플레이를 통한 전체 영상의 표시는, 스캔대상객체(110) 전체를 전면 디스플레이로 덮게 되어, 스캔대상객체(110)가 가린 상태에서 스캐닝 처리되는 경우에도, 스캐닝 처리에 따른 전체 영상을 후방에 위치하는 사용자에게 제공되게 하기 위한 것으로, 예컨대 단말 후면에 장착되는 보조 디스플레이 등을 통해 구현될 수 있다.
스캔대상객체(110)는 휴대 단말(120)의 앞에 위치하여, 일실시예에 따라, 자신에 관한 영상이 디스플레이 장치(100)에 의해 스캐닝(생성)되어, 휴대 단말(120)의 전면 디스플레이 또는 후면 디스플레이를 통해 표시되는 외부 오브젝트 일 수 있다. 예컨대, 스캔대상객체(110)는 휴대 단말(120)이 갖는 시야 범위 내의 물체 일 수 있고, 또는 휴대 단말(120)과 밀착되어 접하는 문서 내 텍스트, 기호, 이미지를 포함하는 문서, 명함 등 일 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 스캔 기능을 구비한 디스플레이 장치의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2의 (a)는 패턴 패널(210), 센서 패널(220), 영상 생성부(230)를 포함하여 구성하는 디스플레이 장치(200)의 일례를 도시한 도면이고, 도 2의 (b)는 (a)의 패턴 패널(210)와 센서 패널(220)를 포함하는 파트 (A)를 확대하여 설명하기 위한 도면이다,
도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 우선 패턴 패널(pattern panel)(210)은 복수의 디스플레이 픽셀을 포함하는 패널로서, 예를 들어, 복수의 유기발광다이오드 픽셀을 포함할 수 있다.
상기 복수의 디스플레이 픽셀의 일부는, 상기 입력광을 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 픽셀이 유기발광다이오드 픽셀인 경우, 상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 일부는, 투명창을 포함하여 입력광을 통과시키는 제1 유기발광다이오드 픽셀일 수 있다.
또한, 상기 복수의 디스플레이 픽셀의 다른 일부는, 상기 입력광을 통과시키지 않을 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 픽셀이 유기발광다이오드 픽셀인 경우, 상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 다른 일부는, 불투명창을 포함하여 상기 입력광을 통과시키지 않는 제2 유기발광다이오드 픽셀일 수 있다.
패턴 패널(210)은 복수의 디스플레이 픽셀을 배열하여 형성되는 복수의 이미징 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 픽셀이 유기발광다이오드 픽셀인 경우, 패턴 패널(210)은 복수의 유기발광다이오드 픽셀로 형성되는 이미징 패턴을 포함하고, 상기 이미징 패턴을 통해 스캔대상객체로부터의 입력광이 통과되도록 함으로써, 스캔대상객체에 대한 스캐닝 처리를 위한 환경을 마련할 수 있다.
상기 이미징 패턴 형성에 있어, 패턴 패널(210)은 투명창을 포함하는 상기 복수 개의 디스플레이 픽셀의 적어도 일부와, 상기 복수 개의 디스플레이 픽셀 중 상기 투명창을 포함하는 디스플레이 픽셀 이외의, 불투명창을 포함하는 디스플레이 픽셀을 미리 결정된 배열 규칙에 따라 조합하여, 다양한 양태의 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 픽셀이 유기발광다이오드 픽셀인 경우, 패턴 패널(210)은 투명창을 포함하는 제1 유기발광다이오드 픽셀 및 불투명창을 포함하는 제2 유기발광다이오드 픽셀을 미리 결정된 배열 규칙에 따라 조합하여, 다양한 양태의 이미징 패턴을 형성할 수 있다. 상기 제1 유기발광다이오드 픽셀은, 유기발광다이오드 픽셀 내 창(윈도우)을 투명(transparent)하게 조정하여 제작할 수 있고, 제2 유기발광다이오드 픽셀은, 유기발광다이오드 픽셀 내 창(윈도우)을 불투명(opaque)하게 조정하여 제작할 수 있다.
일실시예에서, 패턴 패널(210)은, 상기 복수 개의 디스플레이 픽셀이 상기 입력광을 통과시키는지 여부에 따라, 미리 결정된 배열 규칙에 따라 배치되는, 상기 복수 개의 디스플레이 픽셀을 배열하여 다양한 양태의 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
예컨대, 패턴 패널(210)은 상기 입력광을 통과시키는 디스플레이 픽셀의 주위로 상기 입력광을 통과시키지 않는 디스플레이 픽셀이 배치되는, 상기 복수의 디스플레이 픽셀을 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
다른 일례로서, 패턴 패널(210)은 무라 패턴으로 배열되는 상기 복수 개의 디스플레이 픽셀을, 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 픽셀이 유기발광다이오드 픽셀인 경우, 패턴 패널(210)은 이들 제1 유기발광다이오드 픽셀 및 제2 유기발광다이오드 픽셀을 배열하여 다양한 양태의 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
예컨대, 도 2의 (b)에서 패턴 패널(210)은 단일의 제1 유기발광다이오드 픽셀의 주위로, 복수의 제2 유기발광다이오드 픽셀을 둘러싸듯 배치하여, 핀 홀 패턴의 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
다른 일례로서, 패턴 패널(210)은 제1 유기발광다이오드 픽셀과 제2 유기발광다이오드 픽셀을, 교차하여 정해진 문양이 되게 배치하여, 무라 패턴 등의 다양한 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 패턴 패널(210)은 유기발광다이오드 픽셀에 포함되는 창(윈도우)에 대한 투명 여부를 고려하여, 상기 제1 유기발광다이오드 픽셀 및 제2 유기발광다이오드 픽셀을, 설정된 배열 규칙에 따라 배열하여 상기 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
형성되는 이미징 패턴의 개수와 위치는, 입력광을 받아 들이는 전면 디스플레이의 크기, 스캔대상객체의 개수와 위치 등에 따라 유연하게 변경될 수 있다. 예컨대, 서로 이격된 복수의 스캔대상객체로부터 각각 입력광을 입력받는 경우, 패턴 패널(210)은, 입력광들의 입사 위치를 고려하여, 상기 이미징 패턴을 형성 할 수 있다.
패턴 패널(210)은 입력광이 입력되는 외부 환경에 따라, 복수 개의 이미징 패턴을 형성할 수 있고, 선정된 주기에 따라, 이미징 패턴의 수 또는 이미징 패턴의 위치를 유연하게 변경할 수 있다. 또한, 패턴 패널(210)은 전면 디스플레이의 크기를 고려하여 복수 개의 이미징 패턴을 수평 또는 수직 방향으로 반복 형성할 수 있다.
패턴 패널(210)에 포함되는 이미징 패턴에 대해 도 3, 4를 참조하여 설명한다. 상기 도 3, 4에서는, 디스플레이 픽셀이 유기발광다이오드 픽셀일 경우에 대해 설명한다.
도 3은 제1 유기발광다이오드 픽셀 및 제2 유기발광다이오드 픽셀의 예를 나타낸다.
우선, 도 3의 (a)는 유기발광다이오드 픽셀 내 창(윈도우)을 투명하게 조정한 제1 유기발광다이오드 픽셀의 구조에 관한 것일 수 있다. 제1 유기발광다이오드 픽셀은 빛을 내는 유기물을 사용하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광을 발광하는 발광영역(310)과, 발광영역(310)을 구동하기 위한 회로영역(320), 그리고 패널 뒤쪽으로 빛을 전달해 투명해 보이도록 하는 투명창(330)을 포함하여 구성할 수 있다.
발광영역(310)은 적색 광, 녹색 광 또는 청색 광 중 어느 하나 또는 조합에 의해 만들어지는 영상을, 전면 디스플레이 또는 후면 디스플레이로 표시할 수 있다.
회로영역(320)은 상기 적색 광, 녹색 광, 청색 광 중 특정 광과 관련되는 발광영역(310)에 선택적으로 전원 등을 인가하여 구동시킬 수 있다. 이를 위해, 회로영역(320)은 CPU, 프로세서, 메모리 등의 전차 칩(chip)을 장착할 수 있다.
투명창(330)은 불투명한 레이어 없이, 유리나 투명한 플라스틱 등을 사용하여, 외부에서 입력되는 광이 통과되도록 하여, 후단의 센서 패널(220)에, 광에 의한 영상이 형상화되게 할 수 있다.
도 3의 (b)는 유기발광다이오드 픽셀 내 창(윈도우)을 불투명하게 조정한 제2 유기발광다이오드 픽셀의 구조에 관한 것일 수 있다. 제2 유기발광다이오드 픽셀은 발광영역(310)과 회로영역(320)을 상술한 제1 유기발광다이오드 픽셀과 동일하게 포함하고, 대신 불투명한 레이어를 추가하여, 도 3의 (a)의 투명창(330)을 불투명하게 조정한 불투명창(340)을 포함하여 구성할 수 있다.
불투명창(340)은 외부에서 입력되는 광이 통과되지 않도록 창(윈도우)의 투명도를 불투명한 레이어로 조정한 것으로, 광이 후단의 센서 패널(220) 등으로 전달되지 않게 하여, 이미징 패턴에서 어두운 부분을 형성할 수 있게 한다.
도 4는 제1 유기발광다이오드 픽셀 및 제2 유기발광다이오드 픽셀을 배열하여 형성한 이미징 패턴의 일례를 나타낸다.
패턴 패널(210)은 복수의 유기발광다이오드 픽셀을 포함하여 별도의 백라이트 수단을 구비하지 않고, 자체적으로 발광하여 영상을 표시할 수 있다. 이때, 패턴 패널(210)에서의 영상 표시는, 상술한 이미징 패턴을 통해 입력광의 통과 및 스캔대상객체에 대한 스캐닝 처리와 동시적으로 이루어질 수 있다.
도 4의 (a)에서는, 하나의 제1 유기발광다이오드 픽셀의 주위로, 다수(예, 8개)의 제2 유기발광다이오드 픽셀을 둘러싸듯 배치하여, 전체적으로 핀 홀 패턴의 이미징 패턴을 형성하는 것이 예시되고 있다.
도 4의 (a)에서, 제1 유기발광다이오드 픽셀을 중앙에 배치하는 것은, 동일 패턴의 이미징 패턴을 다수 개 형성하는 경우(도 4의 (b)), 제1 유기발광다이오드 픽셀의 투명창이 정해진 간격에 위치되게 하기 위한 것이며, 실시예에 따라, 제1 유기발광다이오드 픽셀의 위치를 유연하게 변경할 수 있음은 물론이다.
도 4의 (b)에는 도 4의 (a)와 같이 형성된 단일의 이미징 패턴을, 복수 개 연이어 붙인 이미징 패턴 그룹의 일례를 도시한다. 이 때, 제1 유기발광다이오드 픽셀 사이에 배치되는 제2 유기발광다이오드 픽셀은 공유하게 하여, 형성되는 핀 홀의 수를 면적에 비해 보다 많이 형성되게 할 수도 있다.
또한, 실시예에 따라서는, 특정 이미징 패턴 내 제1 유기발광다이오드 픽셀의 배치 위치를 변경 함으로써, 이미징 패턴 그룹에서 형성되는 핀 홀의 위치가 유연하게 조정되도록 할 수 있다.
다시 도 2을 참조하면, 센서 패널(220)은 스캔대상객체와 연관하여 입력되고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지한다. 상기 N개의 영상은 스캐닝을 수행할 경우, 상기 스캔대상객체의 부분 영상(partial image)일 수 있다. 센서 패널(220)은 입력광을, 복수의 이미징 패턴으로 각각 통과시켜, N개의 영상을 감지하는 기능을 한다.
예컨대, 센서 패널(220)은 패턴 패널(210)에 포함된 이미징 패턴을 통과하는, 스캔대상객체로부터의 입력광을 감지하여, 스캔대상객체에 대한 영상을 획득 함으로써, 스캔대상객체에 대해 스캐닝 처리 할 수 있다. 이때, 패턴 패널(210)에 포함되는 다수 이미징 패턴의 전체 투명도는 일정한 수준의 투명도가 유지되도록 하여, 센서 패널(220)에서 획득되는 영상의 품질이 안정화되도록 유도한다.
상기 영상의 감지에 있어서, 센서 패널(220)은, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 상기 투명창을 포함하는 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 상기 입력광으로부터 상기 N개의 영상을 감지할 수 있다.
상기 디스플레이 픽셀이 유기발광다이오드 픽셀인 경우, 예컨대, 센서 패널(220)은 제1 유기발광다이오드 픽셀 내 투명창을 통과한 입력광에 의해 형상화되는 상기 영상으로 감지할 수 있다.
일례로서, 도 2의 (b)에서 센서 패널(220)은 입력광을 센싱하는 센서 셀(cell)과 입력광을 통과시키는 개구부를, 격자무늬 형태 또는 반복패턴 형태로 구성하여 입력광을 감지할 수 있다.
이때, 센서 패널(220)은 칼라필터를 더 포함할 수 있고, 상기 칼라필터의 색상에 해당하는 영상을 감지 할 수 있다. 예컨대, 센서 패널(220)은 적색(Red)의 칼라필터로 구성되는 픽셀, 청색(Blue)의 칼라필터로 구성되는 픽셀 및 녹색(Green)의 칼라필터로 구성되는 픽셀을 포함할 수 있다. 또한, 센서 패널(220)은 적색의 칼라필터, 청색의 칼라필터, 및 녹색의 칼라필터 포함하여 구성되는 픽셀을 포함할 수 있다. 센서 패널(220)은 각 칼라필터에 의해, 획득된 적색의 영상, 청색의 영상 및 녹색의 영상을 이용하여, N개의 입력광 각각에 대해 N개의 칼라 영상을 획득할 수 있다.
영상 생성부(230)는 상기 N개의 영상으로부터 상기 스캔대상객체의 전체 영상(full image)을 생성하는 기능을 한다. 영상 생성부(230)는 감지된 N의 영상을 조합하여, 스캔대상객체에 대한 전체 영상을 생성할 수 있다. 예컨대, 영상 생성부(230)는 센서 패널(220)에 의해 형상화되는 복수의 영상을 선정된 규칙에 따라 중첩하고, 중첩된 결과물을 스캔대상객체의 전체 영상으로 작성하는 기능을 한다.
영상에 대한 조합에 있어서, 영상 생성부(230)은 상기 N개의 영상 중 인접하는 영상의 일부를 오버랩하여 상기 스캔대상객체의 상기 전체 영상을 생성할 수 있다. 예컨대, 영상 생성부(230)는 좌표를 고려한 조합 방식으로 전체 영상을 생성할 수 있다. 이 경우, 영상 생성부(230)는 이미징 패턴 각각으로 좌표를 할당하고, 할당된 좌표에 기초하여, 센서 패널(220)에 의해 감지된 영상들을 배열하여 매핑할 수 있다. 이후, 영상 생성부(230)는 인접하는 영상 간에 공통되는 일부를 오버랩하여, 상기 스캔대상객체에 대한 전체 영상을 생성할 수 있다.
도 5는 일실시예에 따라, 영상을 조합하여 스캔대상객체에 대한 전체 영상을 생성하는 일례를 나타내는 도면이다.
우선 도 5의 (a)에는, 좌표가 할당된 '3 x 3'의 이미징 패턴 각각에 대해, 해당 이미징 패턴과 관련하여 감지되는 9개의 영상(501 내지 509)이 배열되는 것을 도시한다. 도 5의 (a)에서, 영상 생성부(230)는 예컨대, 중앙의 이미징 패턴을 기준으로, 좌상단의 이미징 패턴에 좌표 (-1,1)를 할당하고, 순차적으로 우하단의 이미징 패턴에 좌표 (1,-1)을 할당할 수 있다. 이후, 영상 생성부(230)는 좌표가 할당된 이미징 패턴과 관련하여 감지된 영상(501 내지 509)을 해당 좌표를 고려하여 매칭하고, 인접하는 영상끼리의 조합 처리를 수행한다.
이때, 영상 생성부(230)는 인접하는 영상 간에 공통되는 일부를 오버랩하여 조합하게 되며, 예컨대 좌표 (-1,1)에 매칭된 영상(501)과 좌표 (0,1)에 매칭된 영상(502)의 공통되는 부분인 우측 대각선 획을 중첩시켜 조합할 수 있다.
도 5의 (a)에서 9개의 영상(501 내지 509)이 모두 조합되어 하나의 전체 영상으로 생성된 모습을 도 5의 (b)에 나타낸다. 도 5의 (b)에서는, 인접하는 영상 간에 공통되는 일부를 연속적으로 오버랩하여, 텍스트 W에 관한 전체 영상을 생성하는 것이 예시되고 있다.
또한, 영상 생성부(230)는, 감지된 N개의 영상을 이용하여, 스캔대상객체에 대한 3차원 영상에 관한 깊이 영상을 생성할 수 있다. 3차원 영상에 관한 깊이 영상은, 복수의 영상을 이용하여, 공간적 깊이가 표현된 스캔대상객체에 관한 영상을 지칭할 수 있다. 예컨대, '무라 패턴'의 이미징 패턴을 통과한 입력광에 의해 감지되는 영상 각각은, 입사되는 각도에 따라 공간적 깊이 차이가 있으며, 영상 생성부(230)는 이들 공간적 깊이를 반영하여 스캔대상객체에 대한 전체 영상을 생성할 수 있다.
이를 통해, 일실시예의 디스플레이 장치(200)는, 2차원 영상 뿐만 아니라 3차원 영상에 대해서도, 이미징 패턴을 통과하는 스캔대상객체로부터의 입력광 감지에 의한 스캐닝 처리를 처리 할 수 있다.
다른 실시예에서, 디스플레이 장치(200)는 패턴 패널(210)을 포함하고, 상기 생성된 전체 영상을 표시하는 전면 디스플레이, 및 패턴 패널(210)의 반대편에 위치하고, 상기 생성된 전체 영상의 적어도 일부를 표시하는 후면 디스플레이를 더 포함하여 구성할 수 있다.
전면 디스플레이는 스캐닝 처리를 통해 생성된 스캔대상객체의 전체 영상을 표시하여 상기 전체 영상을 단말 전방에 위치하는 사용자에게 제공할 수 있다.
후면 디스플레이는, 예를 들어, 단말 뒷면에 보조 장치 형태로 장착되는 디스플레이 일 수 있고, 상기 전체 영상을 단말 후방에 위치하는 사용자에게 제공 할 수 있다. 예컨대, 후면 디스플레이는, 스캔대상객체 전체를 전면 디스플레이로 덮어 스캐닝 처리 함에 따라, 스캔대상객체가 가린 상태에서도, 스캐닝 처리에 따른 전체 영상을 단말 후방에 위치하는 사용자에게 제공할 수 있다. 실시예에 따라, 후면 디스플레이는 스캐닝 처리시의 전체 영상 뿐만 아니라, 카메라 촬영, 제스처 감지 등으로 획득한 단말 전방의 이미지를, 실시간으로 표시하도록 하여, 단말 후방을 바라보며 작업하는 사용자에게 획득한 이미지가 신속하게 시각화되어 제공되게 할 수 있다.
다른 실시예에서, 디스플레이 장치(200)는 상기 전면 디스플레이 또는 상기 후면 디스플레이를 제어하여, 생성된 스캔대상객체의 전체 영상을 표시되도록 하는 표시 제어부(240)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
상기 전체 영상 표시에 있어서, 표시 제어부(240)는 전면 디스플레이 중 적어도 일부로 상기 전체 영상을 표시할 수도 있고, 또는 상기 전면 디스플레이와 반대의 단말 뒷면에 위치하는 후면 디스플레이로 상기 전체 영상을 표시할 수도 있다.
또한, 표시 제어부(240)는 상기 스캔대상객체로 광을 조사하도록 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 예컨대, 표시 제어부(240)는 상기 복수 개의 디스플레이 픽셀의 적어도 일부에 대해, 상기 스캔대상객체로 적외선광을 조사하게 할 수 있다. 또한, 표시 제어부(240)는 상기 스캔대상객체로 광(예, RGB 광, 가시광)을 조사하도록 상기 복수 개의 디스플레이 픽셀을 제어할 수 있다.
이를 위해, 또 다른 실시예에서의 디스플레이 장치(200)는, 가시광을 조사하는 발광부(250) 또는 적외선광을 조사하는 IR(Infrared Ray)부(260)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
발광부(250)는 유기발광다이오드 픽셀에 포함되는 발광영역일 수 있고, 스캔대상객체로 가시광을 조사할 수 있다. 또한, IR부(260)는 유기발광다이오드 픽셀에 포함되어, 스캔대상객체로 적외선광을 조사할 수 있다.
조사된 가시광 또는 적외선광은, 스캔대상객체에 의해 반사되어, 상술의 입력광으로 전환될 수 있다. 이는, 스캐닝 처리를 수행하는 단말에 의해 자연광이 가려져 스캔대상객체 자체에서 입력광을 방출하지 못하는 경우, 발광부(250) 또는 IR부(260)에서 조사되는 가시광 또는 적외선광으로 상기의 입력광이 방출되게 하기 위함이다.
이를 통해, 일실시예의 디스플레이 장치(200)는 광이 차단된 암전 상태에서도, 스캔대상객체로 인공의 광을 조사하여, 스캔대상객체에 대한 스캐닝 처리를 원활하게 수행할 수 있다.
또한, 다른 실시예에서 디스플레이 장치(200)는, 스캔대상객체에 대한 스캐닝 처리 기능을 활용하여 다양한 분야(예, 근접 센싱, 제스쳐 인식, 촬영 기능 등)에 적용될 수 있다.
예컨대, 디스플레이 장치(200)는 3D 영상을 표시할 때, 스캔대상객체를 촬영하고, 촬영된 영상을 통해 단말로부터 스캔대상객체까지의 떨어진 거리 또는 위치를 획득 함으로써, 제스쳐 인식을 가능하게 하고, 단말의 외부에 위치하도록 보이는 입체 영상에 대한 조작을 용이하게 감지할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(200)에 의해서는 화상통화를 지원하는 단말에 적용되는 경우, 영상 표시와 스캔대상객체 스캔 위치가 일치 시킴에 따라, 사용자가 상대방과의 얼굴을 바라보면서 화상통화를 할 수 있다.
디스플레이 장치(200)는 스마트 윈도우(Smart Window)와 같은 대형 화면에 적용되는 경우, 상대방을 촬영한 영상을 통해 대형 화면으로부터의 상대방에 대한 거리 또는 위치 정보를 획득 함으로써, 사용자가 상대방의 미세한 움직임을 인지할 수 있고, 이에 따라 사용자로 하여금 상대방과 같은 공간에 존재하는 것처럼 느낄 수 있게 한다.
또한, 디스플레이 장치(200)는, 입력되는 입력광이 센싱되는 위치의 변화를 고려하여, 스캔대상객체가 소정 공간 내에서 이동 됨을 인지 함으로써, 예컨대 사용자의 공간 터치 후, 드래그 등의 공간 이동을 확인할 수 있다. 이를 위해, 디스플레이 장치(200)는 이미징 패턴 각각으로, 가상의 좌표를 할당하고, 동일 스캔대상객체에 대해, 정해진 시간격 내에 감지된 복수의 입력광 각각이 경유하는 이미징 패턴의 좌표를 식별하여, 스캔대상객체에 대한 공간 이동을 확인할 수 있다.
예컨대, 도 5의 (a)에서, 9개의 영상(501 내지 509)과 연관된 이미징 패턴 각각에 대해, 디스플레이 장치(200)는 정중앙의 이미징 패턴을 기준으로 하여 순차적으로 좌표를 할당할 수 있다. 이후, 선정된 시간격 동안 스캔대상객체에 대한 입력광이 좌상단의 이미징 패턴과 우하단의 이미징 패턴을 차례대로 통과하는 경우, 디스플레이 장치(200)는 상기 스캔대상객체가 좌표 (-1,1)에서 좌표 (1.-1)로 공간이동 함을 감지할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(200)는, 하나의 스캔대상객체에 대해 이미징 패턴에 대한 센싱 결과를 분석하여, 상기 스캔대상객체에 의한 공간터치를 확인할 수 있다.
예컨대, 도 5의 (a)에서와 같이, 이미징 패턴이 9개인 경우, 스캔대상객체에 대한, 각 이미징 패턴에서의 센싱 결과는, 이미징 패턴과 스캔대상객체와의 위치 관계, 관련 입력광이 입사하는 각도 등에 따라, 각기 상이할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(200)는 9개의 센싱 결과(예, 영상)를 분석하여, 스캔대상객체의 공간 내 위치(예, 공간 터치의 양태)를 정확하게 인식할 수 있게 된다.
예컨대, 디스플레이 장치(200)는 스캔대상객체에 대한 입력광의 센싱 결과가 각 이미징 패턴의 배치 위치에 따라 조금씩 차이나는 점을 이용하여, 스캔대상객체의 공간 내 위치를 감지할 수도 있다.
복수의 상이한 센싱 결과를 이용하여, 스캔대상객체의 공간 내 위치를 산출하는 모델은, 공지의 문헌(Sungjoo Suh, Changkyu Choi, Kwonju Yi, Dusik Park and Changyeong Kim, "An LCD System with Depth-Sensing Capability Based on Coded Aperture Imaging," in SID 2012 Digest of Technical Papers)에 게시되어 있고, 명세서에서는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 디스플레이 장치(200)는, 시간 간격을 두고, 스캔대상객체에 대해 이미징 패턴에 대한 센싱을 차례대로 수행하고, 수행에 따른 복수의 결과를 이용하여, 공간 터치 후, 드래그 등의 공간 이동을 보다 정확하게 확인할 수 있다.
예컨대, 도 5의 (a)에서와 같이, 이미징 패턴이 9개인 경우, 디스플레이 장치(200)는, 시점 T1에서, 9개의 이미징 패턴에 의한 센싱 결과를 통해 스캔대상객체의 공간 내 시작위치를 도출하고, 유사하게 시점 T2에서, 상기 9개의 이미징 패턴에 의한 센싱 결과를 통해, 공간 내 종료위치를 도출할 수 있다.
이에 따라, 디스플레이 장치(200)는 시점 T1에서 스캔대상객체의 공간 내 위치(예, 좌표 (-1,-1))와, 상기 시점 T1에서 소정 시간이 경과된 시점 T2에서 스캔대상객체의 공간 내 위치(예, 좌표 (1,1))를 확인하여, 상기 스캔대상객체가 좌표 (-1,-1)에서 좌표 (1,1)로 공간이동 함을 감지할 수 있다.
이에 따라, 디스플레이 장치(200)에 의해서는 공간 내 시작위치와 종료위치의 변화에 기초하여, 스캔대상객체에 대한 공간 이동을 정확하게 확인할 수 있다.
일실시예에 따른, 디스플레이 장치는 패턴 패널과, 기판, 및 센서 패널을 포함하여, OLED 디스플레이 구조를 형성할 수 있다.
복수의 디스플레이 픽셀을 포함하는 패턴 패널은, 복수의 유기발광다이오드 픽셀 및 TFT(Thin Film Transistor) 어레이를 포함할 수 있다. 예컨대, 패턴 패널은 유기발광다이오드 픽셀을 배열하여 복수의 이미징 패턴을 형성하고, 각 유기발광다이오드 픽셀을 TFT 어레이 형태로 배열할 수 있다. 상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 각각은, 투명창 및 불투명창 중 어느 하나를 포함하여, 스캔대상객체로부터의 입력광을 선택적으로 통과시킬 수 있다. 또한, 상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 각각은, 적외선광을 조사하는 IR부를 포함하여, 암전 상태의 스캔대상객체에 의해 상기 적외선광이 반사되어 입력광이 생성될 수 있게 하는 환경을 마련할 수 있다.
상기 패턴 패널의 아래에 배치되는 기판은, 상기 TFT 어레이를 통해 각 유기발광다이오드 픽셀로 전원을 공급할 수 있다.
상기 기판의 아래에 배치되는 센서 패널은, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지할 수 있다.
이러한 OLED 디스플레이 구조를 통해, 디스플레이 장치는 디스플레이 픽셀의 투명창을 코딩 패턴(Coding Pattern)으로 사용하여, 문서 등의 스캐닝 처리를 할 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 스캐닝이 가능한 OLED 디스플레이 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
우선, 기존 터치 디스플레이 구조(도 6의 (a))는, 터치 센싱을 위한 레이어인 커버 글라스 윈도우 층(cover glass widow layer)(601), 온-셀 터치 센서 층(on-cell touch sensor layer)(602), 인갭슐레이션 층(encapsulation layer)(603)와, 영상 표시를 위한 레이어인 OLED 및 TFT 어레이 층 (OLED and TFT array layer)(604), 및 'Glass Substrate'(605)로 구성 될 수 있다.
반면, 일실시예에 따른 OLED 디스플레이 구조(도 6의 (b))는, 스캐닝 처리를 가능하게 하기 위해, 기존 터치 디스플레이 구조의 OLED 및 TFT 어레이 층 (OLED and TFT array layer)(604)을, '패턴화된 OLED 및 TFT 어레이 층(patterned OLED and TFT array layer)(606)으로 대체하고, 상기 패턴화된 OLED(patterned OLED)를 통과한 입력광을 감지하기 위한 센서 패널(sensor panel)(607)을 기존 터치 디스플레이 구조에 더 추가한 형태가 될 수 있다.
상기 패턴화된 OLED(patterned OLED)는 예컨대, OLED 패널의 투명창이 이미징(imaging)이 가능하도록 패터링(patterning)이 되어있는 패널 일 수 있다. 예를 들어 패턴화된 OLED(patterned OLED)는 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 제1 유기발광다이오드 픽셀 및 제2 유기발광다이오드 픽셀을 정해진 배열 규칙에 따라 배열하여 형성한 이미징 패턴을 다수 개 그룹핑한 패널일 수 있다.
실시예에 따라, OLED 디스플레이 구조는 터치 센서 레이어로서 필름 터치 센서 층(film touch sensor layer)(611)를 구비할 수도 있고, 이 경우, 박막 인캡슐레이션 층(thin film encapsulation layer)(612)과 플라스틱 기판(plastic substrate)(613)이 대체되어 형성될 수도 있다(도 6의 (c), (d) 참조).
도 7은 일실시예에 따른 이미징 패턴에 대한 실시예를 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이, 패턴 패턴은 유기발광다이오드 픽셀에 포함되는 창(윈도우)에 대한 투명 여부를 고려하여, 복수의 유기발광다이오드 픽셀 각각을 배열, 조합하여, 원형의 핀 홀 또는 무라 패턴의 이미징 패턴을 포함할 수 있다.
패턴 패널(210)은 복수의 유기발광다이오드 픽셀로 형성되는 이미징 패턴을 포함하고, 상기 이미징 패턴을 통해 스캔대상객체로부터의 입력광을 통과시킬 수 있다.
패턴 패널(210)은 광을 통과시키는 이미징 패턴으로서, 투명창을 포함하는 제1 유기발광다이오드 픽셀의 주위로, 불투명창을 포함하는 제2 유기발광다이오드 픽셀을 배치하여, 핀 홀 패턴(710)의 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
또는, 패턴 패널(210)은, 투명창을 포함하는 제1 유기발광다이오드 픽셀과, 불투명창을 포함하는 제2 유기발광다이오드 픽셀을, 미리 결정된 배열 규칙에 따라 교차하여 배치하여, 무라 패턴(720)의 이미징 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 패턴 패널(210)은 복수 개의 이미징 패턴을 반복하여 이미징 패턴 그룹을 형성할 수 있다. 예컨대, 핀 홀 패턴(710)을, 복수 개 연이어 붙인 이미징 패턴 그룹(730)은, 9개의 이미징 패턴을 통해, 스캔대상객체로부터의 입력광을 다른 시야 각도로 동시에 통과시킬 수 있어, 센서 패턴에 의한 9개의 영상 감지를 가능하게 할 수 있다.
또는, 패턴 패널(210)은 무라 패턴(720)을, 복수 개 연이어 붙여, 9개의 무라 패턴의 이미징 패턴으로 구성되는 이미징 패턴 그룹(740)을 생성할 수도 있다. 이에 따라, 센서 패턴에서는 9개의 3차원의 영상을 감지할 수 있고, 영상 생성부에서는, 9개의 3차원의 영상을 조합하여, 상기 스캔대상객체에 대한 전체적인 깊이 영상을 생성 할 수 있다.
이에 따라, 디스플레이 장치(200)는 복수 개의 이미징 패턴이 형성된 패턴 패널을 이용하여 스캔대상객체에 대한 복수 개의 영상을 획득하도록 함으로써, 여러 번의 스캐닝 처리를 한 번에 수행하는 효과를 얻을 수 있다.
따라서, 일실시예에 따르면, 디스플레이 장치(200)는 스캔대상객체에 대한 스캐닝 처리를, 상기 스캔대상객체를 단말 앞에 위치시킨 후, 스캐닝 명령 만으로 수행할 수 있어, 사용자로 하여금 보다 간편한 조작으로 스캔 이미지를 획득할 수 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 디스플레이 장치(200)는 스캐닝 처리의 결과로서의 전체 영상을, 전면 디스플레이 뿐만 아니라, 단말의 후면 디스플레이를 통해 표시하여, 사용자가 스캐닝 작업 현황을 신속하게 확인할 수 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 2차원 영상 뿐만 아니라 3차원 영상에 대해서도, 이미징 패턴을 통과하는 스캔대상객체로부터의 입력광 감지에 의한 스캐닝 처리를 처리 할 수 있다.
이하, 일실시예에 따른 디스플레이 장치(200)의 동작에 대한 흐름을 상세히 설명한다.
실시예에 따른 디스플레이 장치(200)의 구현 방법은 상술한 디스플레이 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.
도 8은 입력광의 생성을 위해, 스캔대상객체로 광을 조사하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 장치(200)는 유기발광다이오드 픽셀에 포함되는 발광부(250)에서 상기 스캔대상객체로 가시광을 조사할 수 있다(810).
또는, 디스플레이 장치(200)는 유기발광다이오드 픽셀에 포함되는 IR부(260)에서 상기 스캔대상객체로 적외선광을 조사할 수 있다(820). 이들 단계(810, 820)는 스캐닝 처리를 수행하는 단말에 의해 자연광이 가려져 스캔대상객체 자체에서 입력광을 방출하지 못하는 경우를 고려하여, 상기 발광부(250) 또는 IR부(260)에서 인공광을 상기 스캔대상객체로 조사시키는 과정일 수 있다.
이후, 디스플레이 장치(200)는 상기 스캔대상객체에 의해 가시광 또는 적외선광이 반사된 광을, 상기 입력광으로서 입력받을 수 있다(830). 단계(830)는, 스캔대상개체로 조사된 인공광이 반사 됨에 따라, 이를 수광하는 과정일 수 있다.
이를 통해 디스플레이 장치(200)에 의해서는 광이 차단된 암전 상태에서도, 스캔대상객체로 인공의 광을 조사하여, 스캔대상객체에 대한 스캐닝 처리를 원활하게 수행할 수 있다.
예컨대, 디스플레이 장치(200)가 구비된 단말을, 스캔대상객체인 문서 상에 놓고, 스캐닝 처리를 수행 함에 따라 상기 문서로의 자연광 입사가 차단되는 경우, 디스플레이 장치(200)는 자체적으로 인공광을 문서로 조사하여, 상기 문서로부터의 입력광을 입력받을 수 있다.
도 9은 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.
먼저, 이미징 패턴은, 디바이스의 제작시 형성되어, 상기 디바이스 내에 장착 될 수 있다.
예컨대, 이미지 패턴은 복수의 유기발광다이오드 픽셀로 형성되고, 패턴 패널(210) 내에 포함되어, 스캔대상객체로부터의 입력광을 후단으로 통과시킴으로써, 스캔대상객체에 대한 스캐닝 처리를 위한 환경을 마련하는 기능을 할 수 있다.
일례로, 이미징 패턴은 유기발광다이오드 픽셀에 포함되는 창(윈도우)에 대한 투명 여부를 고려하여, 투명창을 포함하는 제1 유기발광다이오드 픽셀과, 불투명창을 포함하는 제2 유기발광다이오드 픽셀을, 설정된 배열 규칙에 따라 배열하여, 핀 홀 패턴 등으로 형성될 수 있다. 다른 일례로서, 이미징 패턴은 제1 유기발광다이오드 픽셀과 제2 유기발광다이오드 픽셀을, 교차하여 정해진 문양이 되게 배치하여, 무라 패턴 등으로 형성될 수 있다.
상기 이미징 패턴이 물리적으로 형성된 이후, 디스플레이 장치(200)는, 스캔대상객체와 연관하여 입력되는 입력광을, 복수의 이미징 패턴으로 각각 통과시켜, N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지할 수 있다(910). 단계(910)에서 디스플레이 장치(200)는 상기 복수의 이미징 패턴을 각각 통과하는, 입력광을 감지하여, 스캔대상객체에 대한 영상을 다수 개 획득 함으로써, 스캔대상객체에 대해 스캐닝 처리 할 수 있다.
예컨대, 디스플레이 장치(200)는, 제1 유기발광다이오드 픽셀 내 투명창을 통과한 입력광에 의해 형상화되는 영상을, 적어도 상기 N개 감지할 수 있다.
이때, 이미징 패턴에 대한 전체 투명도는 일정한 수준의 투명도가 유지되도록 하여, 디스플레이 장치(200)에서 획득되는 영상의 품질이 안정화되도록 유도할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(200)는 감지된 N개의 영상을 조합하여, 스캔대상객체에 대한 전체 영상을 생성한다(920). 단계(920)는, 형상화되는 복수의 영상을 선정된 규칙에 따라 중첩하고, 중첩된 결과물을 스캔대상객체의 전체 영상으로 작성하는 과정일 수 있다.
단계(920)에서, 디스플레이 장치(200)는 이미징 패턴 각각으로 좌표를 할당하고, 좌표를 고려하여 이미징 패턴과 관련하여 감지된 상기 영상 각각을 매핑할 수 있다. 이후, 디스플레이 장치(200)는 인접하는 영상 간에 공통되는 일부를 오버랩하여, 상기 스캔대상객체에 대한 전체 영상을 생성할 수 있다.
예컨대, 디스플레이 장치(200)는 '3 x 3'의 이미징 패턴 각각에 대해 9개의 좌표를 할당하고, 해당 이미징 패턴과 관련하여 감지되는 9개의 영상을 좌표를 고려하여 매칭한 후, 인접하는 영상 간에 공통되는 일부를 연속적으로 오버랩하여, 텍스트 W에 관한 전체 영상을 생성할 수 있다(도 5 참조).
계속해서, 디스플레이 장치(200)는 생성된 스캔대상객체의 전체 영상을 표시할 수 있다(930). 단계(930)에서, 디스플레이 장치(200)는 전면 디스플레이 중 적어도 일부로 상기 전체 영상을 표시할 수 있고, 또는 후면 디스플레이로 상기 전체 영상을 표시할 수 있다.
특히, 후면 디스플레이를 통한 전체 영상의 표시는, 스캔대상객체 전체를 전면 디스플레이로 덮어 스캐닝 처리 함에 따라, 스캔대상객체가 가린 상태에서도, 스캐닝 처리에 따른 전체 영상을 후단에 위치하는 사용자에게 제공되도록 하기 위한 것이다.
따라서, 일실시예의 구현 방법에 따르면, 디스플레이 장치(200)는 스캔대상객체에 대한 스캐닝 처리를, 상기 스캔대상객체를 단말 앞에 위치시킨 후, 스캐닝 명령 만으로 수행할 수 있어, 사용자로 하여금 보다 간편한 조작으로 스캔 이미지를 획득할 수 있다.
또한, 일실시예의 구현 방법에 따르면, 디스플레이 장치(200)는 스캐닝 처리의 결과로서의 전체 영상을, 전면 디스플레이 뿐만 아니라, 단말 뒷면의 후면 디스플레이를 통해 표시하여, 사용자가 스캐닝 작업 현황을 신속하게 확인할 수 있다.
또한, 일실시예의 구현 방법에 따르면, 디스플레이 장치(200)는 2차원 영상 뿐만 아니라 3차원 영상에 대해서도, 이미징 패턴을 통과하는 스캔대상객체로부터의 입력광 감지에 의한 스캐닝 처리를 처리 할 수 있다.
또한 디스플레이 장치(200)의 구현 방법은, 실시예에 따라, 감지된 N개의 영상을 이용하여, 스캔대상객체에 대한 3차원 영상에 관한 깊이 영상을 생성할 수 있다. 3차원 영상에 관한 깊이 영상은, 복수의 영상을 이용하여, 공간적 깊이가 표현된 스캔대상객체에 관한 영상을 지칭할 수 있다. 예컨대, 이미징 패턴을 통과한 입력광에 의해 감지되는 영상 각각은, 입사되는 각도에 따라 공간적 깊이 차이가 있으며, 디스플레이 장치(200)는 이들 공간적 깊이를 반영하여 스캔대상객체에 대한 전체 영상을 생성할 수 있다.
도 10은 디스플레이 장치의 동작 방법에 대한 실질적인 동작에 관한 블록도이다.
단계(1010)에서 디스플레이 장치(200)는 스캔대상객체를 단말 앞에 위치하도록 한 후, 스캐닝 처리를 개시할 수 있다(Start Scanning). 예컨대, 사용자가 스캔대상객체인 문서 상에, 디스플레이 장치(200)을 포함한 단말의 전면 디스플레이가 상기 문서를 향하도록 하여 놓은 후, 임의의 '스캔' 버튼을 푸시 함에 따라, 디스플레이 장치(200)는 상기 문서에 대해 스캐닝 처리를 시작할 수 있다.
단계(1020)에서 디스플레이 장치(200)는 상기 스캐닝 처리 개시에 따라, 유기발광다이오드 픽셀(OLED Pixel)을 구동할 수 있다(Turn on OLED Pixel). 예컨대, '스캔' 버튼의 푸시에 연동하여, 디스플레이 장치(200)는 유기발광다이오드 픽셀로 전원을 인가 함으로써, 스캔대상객체인 문서로부터의 입력광을 수광할 수 있다. 이때, 내부에 포함되는 발광부(250)나 IR부(260)를 통해, 디스플레이 장치(200)는 상기 문서로 인공광(가시광, 적외선광)을 조사 함으로써, 단말로 인해 자연광이 차단된 상기 문서에 의해 반사된 상기 인공광을 입력광으로 수광할 수 있다.
단계(1030)에서 디스플레이 장치(200)는 입력광이 이미징 패턴을 통과하면서 형상화되는 영상을 감지하고(Acquire Sensor Image), 단계(1040)에서 디스플레이 장치(200)는 감지된 영상을 디코딩 할 수 있다(Decode Sensor Image).
또한, 단계(1050)에서 디스플레이 장치(200)는 시각화되는 복수의 영상을 선정된 규칙에 따라 중첩하고, 중첩된 결과물을 스캔대상객체의 전체 영상으로 생성할 수 있다(Stitching Sub-Images). 디스플레이 장치(200)는 상기 생성된 전체 영상을, 스캔대상객체를 마주보는 전면 디스플레이, 또는 단말 뒷면에 장착되는 후면 디스플레이를 통해 표시 함으로써, 스캔대상객체에 대한 스캐닝 처리를 완료할 수 있다.
이에 따라, 일실시예의 디스플레이 장치(200)는 투명 OLED의 투명창을 코딩 패턴(Coding Pattern)으로 사용하여, 문서 등의 스캐닝 처리를 가능하게 한다.
또한, 일실시예에 의해서는, 단말 뒷면에 추가 디스플레이(후면 디스플레이)를 장착하여 스캐닝 처리하는 영상에 대한 정보 표시가 실시간으로 이루어지도록 할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.　
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.　
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
200 : 디스플레이 장치
210 : 패턴 패널 220 : 센서 패널
230 : 영상 생성부 240 : 표시 제어부
250 : 발광부 260 : IR부

Claims (27)

  1. 복수의 디스플레이 픽셀을 포함하는 패턴 패널;
    스캔대상객체와 연관하여 입력되고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지하는 센서 패널; 및
    상기 N개의 영상으로부터 상기 스캔대상객체의 영상을 생성하는 영상 생성부
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 디스플레이 픽셀의 일부는, 상기 입력광을 통과시키고,
    상기 복수의 디스플레이 픽셀의 다른 일부는, 상기 입력광을 통과시키지 않는
    디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 디스플레이 픽셀은,
    상기 복수 개의 디스플레이 픽셀이 상기 입력광을 통과시키는지 여부에 따라, 미리 결정된 배열 규칙에 따라 배치되는
    디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수 개의 디스플레이 픽셀은,
    상기 입력광을 통과시키는 디스플레이 픽셀의 주위로 상기 입력광을 통과시키지 않는 디스플레이 픽셀이 배치되는
    디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수 개의 디스플레이 픽셀은,
    무라 패턴으로 배열되는
    디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 영상 생성부는,
    상기 N개의 영상으로부터 상기 스캔대상객체의 깊이 영상을 생성하는
    디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 디스플레이 픽셀의 적어도 일부는,
    투명창을 포함하는
    디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 디스플레이 픽셀 중 상기 투명창을 포함하는 디스플레이 픽셀 이외의 디스플레이 픽셀은,
    불투명창을 포함하는
    디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 센서 패널은,
    상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 상기 투명창을 포함하는 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 상기 입력광으로부터 상기 N개의 영상을 감지하는
    디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 영상 생성부는,
    상기 N개의 영상 중 인접하는 영상의 일부를 오버랩하여 상기 스캔대상객체의 상기 전체 영상을 생성하는
    디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 픽셀은 유기발광다이오드 픽셀을 포함하는
    디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 스캔대상객체로 광을 조사하도록 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 적어도 일부를 제어하는 표시 제어부
    를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 디스플레이 픽셀의 적어도 일부는,
    상기 스캔대상객체로 적외선광을 조사하는 IR(Infrared Ray)부
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 스캔대상객체로 광을 조사하는 발광부
    를 더 포함하는
    디스플레이 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 패널을 포함하고, 상기 생성된 전체 영상을 표시하는 전면 디스플레이
    를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 패널의 반대편에 위치하고, 상기 생성된 전체 영상의 적어도 일부를 표시하는 후면 디스플레이
    를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  17. 복수의 디스플레이 픽셀을 포함하는 패턴 패널;
    상기 패턴 패널의 아래에 배치되는 기판; 및
    상기 기판의 아래에 배치되고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지하는 센서 패널
    을 포함하는 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 패턴 패널은,
    복수의 유기발광다이오드 픽셀; 및
    TFT 어레이
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 각각은,
    투명창 및 불투명창 중 어느 하나
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 각각은,
    적외선광을 조사하는 IR부
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  21. 스캔대상객체와 연관하여 입력되고, 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지하는 단계; 및
    상기 N개의 영상으로부터 상기 스캔대상객체의 전체 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 디스플레이 픽셀의 일부는, 상기 입력광을 통과시키고,
    상기 복수의 디스플레이 픽셀의 다른 일부는, 상기 입력광을 통과시키지 않는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전체 영상을 생성하는 단계는,
    상기 N개의 영상 중 인접하는 영상의 일부를 오버랩하여 상기 스캔대상객체의 상기 전체 영상을 생성하는 단계
    를 포함하는 디스플레이 장치의 동작 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 스캔대상객체로 광을 조사하도록 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 적어도 일부를 제어하는 단계
    를 더 포함하는 디스플레이 장치의 동작 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 디스플레이 픽셀의 반대편에 위치하는 후면 디스플레이에 상기 생성된 전체 영상의 적어도 일부를 표시하는 단계
    를 더 포함하는 디스플레이 장치의 동작 방법.
  25. 복수의 디스플레이 픽셀을 포함하는 패턴 패널을 형성하는 단계;
    상기 패턴 패널의 아래에 배치되는 기판을 형성하는 단계; 및
    상기 기판의 아래에 배치되고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 중 일부의 디스플레이 픽셀을 통하여 수신되는 입력광으로부터 N개(상기 N은 자연수)의 영상을 감지하는 센서 패널을 형성하는 단계
    를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 패턴 패널은,
    복수의 유기발광다이오드 픽셀; 및
    TFT 어레이
    를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 복수의 유기발광다이오드 픽셀의 각각은,
    투명창 및 불투명창 중 어느 하나
    를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
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