KR102581974B1 - 압력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치 및 압력 센서가 제공된다. 표시 장치는 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 제1 에지에 인접 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력 센서를 포함하되, 상기 제1 압력 센서는, 제1 감지 영역과, 상기 제1 감지 영역의 일측에 위치하고 상기 제1 감지 영역보다 면적이 넓은 제2 감지 영역과, 상기 제1 감지 영역과 중첩하는 제1압력집중범프, 및 상기 제2 감지 영역과 중첩하고 상기 제1압력집중범프와 이격된 제2압력집중범프를 포함한다.

Description

압력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치{Force sensor and display device including the same}
본 발명은 압력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비젼 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하여 표시하는 표시 패널 및 다양한 입력 장치를 포함한다.
최근에는 스마트 폰이나 태블릿 PC를 중심으로 터치 입력을 인식하는 터치 센서가 표시 장치에 많이 적용되고 있다. 터치 방식의 편리함으로 기존의 물리적인 입력 장치인 키패드 등을 대체하는 추세이다.
터치 센서에서 더 나아가 압력 센서를 표시 장치에 장착하여 기존의 물리적인 버튼 대용으로 활용하려는 연구가 있지만, 그 활용이 아직 충분하지 못한 편이고, 표시 장치 내부의 다른 부품과 간섭 이슈도 해결되어야 할 과제 중 하나이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부품 간섭에 의한 오동작이 방지되고 손쉬운 입력이 가능한 압력 센서를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 부품 간섭에 의한 오동작이 방지되고 손쉬운 입력이 가능한 압력 센서를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 감도가 향상된 압력 센서 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 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 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 제1 에지에 인접 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력 센서를 포함하되, 상기 제1 압력 센서는, 제1 감지 영역과, 상기 제1 감지 영역의 일측에 위치하고 상기 제1 감지 영역보다 면적이 넓은 제2 감지 영역과, 상기 제1 감지 영역과 중첩하는 제1압력집중범프, 및 상기 제2 감지 영역과 중첩하고 상기 제1압력집중범프와 이격된 제2압력집중범프를 포함한다.
몇몇 실시예에서 상기 제2압력집중범프의 길이는, 상기 제1압력집중범프의 길이보다 길 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제2압력집중범프는 일 방향을 따라 서로 이격되어 복수개 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 압력 센서는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 분리된 제2 전극을 포함하되, 상기 제1 전극은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역에 걸쳐 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있을 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 압력 센서는 압력에 따라 저항이 변화하는 압력 민감 물질을 포함하는 압력 감지층을 더 포함하되, 상기 제1 감지 영역에서 상기 압력 감지층은 상기 제1압력집중범프, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩하고, 상기 제2 감지 영역에서 상기 압력 감지층은 상기 제2압력집중범프, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 감지 영역은 상기 제1 압력 센서의 일단으로부터 타단 방향으로 복수개 배열되고, 상기 제2 감지 영역은 상기 제1 감지 영역보다 상기 타단 방향에 위치하고, 상기 제1압력집중범프는 각각의 상기 제1 감지 영역과 중첩하도록 복수개 배열될 수 있다.
몇몇 실시예에서 복수개 배열된 상기 제1 감지 영역 중 서로 이웃하는 적어도 두개의 제1 감지 영역은 감지 영역 그룹을 이루고, 상기 표시 장치는 상기 감지 영역 그룹에 발생한 입력에 응답하여 기 설정된 동작을 실행하도록 구성될 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 동일한 레벨에 위치하고, 상기 압력 감지층은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 위치하고, 상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 압력 감지층 상에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 압력 감지층과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 압력 센서는 제1기재 및 상기 제1기재와 마주보는 제2기재를 더 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제2기재와 마주보는 상기 제1기재의 일면 상에 위치하고, 상기 압력 감지층은, 상기 제1기재와 마주보는 상기 제2기재의 일면 상에 위치하고, 상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 제2기재의 타면 상에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 압력 센서는, 상기 제1기재의 타면 상에 위치하고 서로 이격된 제3압력감지범프 및 제4압력감지범프를 더 포함하고, 상기 제3압력감지범프는 상기 제1 감지 영역과 중첩하고, 상기 제4압력감지범프는 상기 제2 감지 영역과 중첩하고, 상기 제3압력감지범프 및 상기 제4압력감지범프는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 동일한 레벨에 위치하고, 상기 압력 감지층은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 위치하고, 상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 아래에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 압력 센서는 제1기재 및 상기 제1기재와 마주보는 제2기재를 더 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제2기재와 마주보는 상기 제1기재의 일면 상에 위치하고, 상기 압력 감지층은, 상기 제1기재와 마주보는 상기 제2기재의 일면 상에 위치하고, 상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 제1기재의 타면 상에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 전극은 제1 줄기 전극 및 상기 제1 줄기 전극으로부터 분지된 복수의 제1 가지 전극을 포함하고, 상기 제2 전극은 제2 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 분지된 복수의 제2 가지 전극을 포함하되, 상기 각 제1 가지 전극과 상기 각 제2 가지 전극은 상호 엇갈리도록 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 전극은 구동 전극이고, 상기 제2 전극은 센싱 전극일 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 압력 감지층은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있을 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 다른 레벨에 위치하고, 상기 압력 감지층은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 표시 패널의 상기 제1 에지에 대향하는 제2 에지에 인접 배치되고, 상기 제2 에지를 따라 연장된 제2 압력 센서를 더 포함하되, 상기 제2 압력 센서는 일단으로부터 타단 방향으로 배열된 복수의 제3 감지 영역, 상기 제3 감지 영역보다 상기 타단 방향에 배치되고 상기 제3 감지 영역보다 면적이 넓은 제4 감지 영역, 상기 제3 감지 영역과 중첩하는 제3압력집중범프, 및 상기 제4 감지 영역과 중첩하고 상기 제3압력집중범프와 이격된 제4압력집중범프를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 표시 장치는 평탄부, 상기 평탄부의 상기 제1 에지 측에 제1 곡면부, 및 상기 평탄부의 상기 제2 에지 측에 배치된 제2 곡면부를 포함하되, 상기 제1 압력 센서는 상기 제1 곡면부에 배치되고, 상기 제2 압력 센서는 상기 제2 곡면부에 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 표시 패널, 상기 제1 압력 센서, 및 상기 제2 압력 센서를 수납하는 브라켓을 더 포함하되, 상기 제1 압력 센서 및 상기 제2 압력 센서는 각각 방수 테이프를 통해 상기 브라켓에 부착될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 제1 에지에 인접 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장되며, 내측 장변에 오목부가 마련된 제1 압력 센서를 포함하되, 상기 제1 압력 센서는, 상기 오목부를 기준으로 일측 방향으로 배치된 복수의 제1 감지 영역, 상기 오목부를 기준으로 타측 방향으로 배치되며 상기 제1 감지 영역보다 면적이 넓은 제2 감지 영역, 상기 오목부를 기준으로 일측 방향으로 배치되고 상기 제1 감지 영역과 중첩하는 제1압력집중범프, 및 상기 제2 감지 영역과 중첩하고 상기 제1압력집중범프보다 면적이 넓은 제2압력집중범프를 포함한다.
몇몇 실시예에서 상기 표시 패널 및 상기 제1 압력 센서를 수납하며 커넥터가 통과하는 커넥트 홀을 포함하는 브라켓을 더 포함하되, 상기 오목부는 상기 커넥트 홀을 외측으로 우회할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 표시 패널의 상기 제1 에지에 대향하는 제2 에지에 인접 배치된 제2 압력 센서를 더 포함하고, 상기 제2 압력 센서는, 일단으로부터 타단 방향으로 배열된 복수의 제3 감지 영역, 상기 제3 감지 영역보다 상기 타단 방향에 배치되고 상기 제3 감지 영역보다 면적이 넓은 제4 감지 영역, 상기 제3 감지 영역과 중첩하는 제3압력집중범프, 및 상기 제4 감지 영역과 중첩하고 상기 제3압력집중범프와 이격된 제4압력집중범프를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 압력 센서는, 일측 장변에 오목부가 마련되고, 상기 오목부를 기준으로 일측 방향에 배치되고 압력을 감지하는 복수의 제1 감지 영역과, 상기 오목부를 기준으로 타측 방향에 배치되고 압력을 감지하며 상기 제1 감지 영역보다 면적이 넓은 제2 감지 영역과, 상기 제1 감지 영역과 중첩하는 제1압력집중범프와, 상기 제2 감지 영역과 중첩하고 제1압력집중범프와 이격된 제2압력집중범프를 포함한다.
몇몇 실시예에서 상기 압력 센서는 전극층 및 상기 전극층과 중첩하는 압력 감지층을 더 포함하고, 상기 제1압력집중범프는 상기 제1감지 영역에서 상기 전극층 및 상기 압력 감지층과 중첩하고, 상기 제2압력집중범프는 상기 제2감지 영역에서 상기 전극층 및 상기 압력 감지층과 중첩할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 전극층 또는 상기 압력 감지층과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 전극층은 제1 전극 및 상기 제1 전극과 분리된 제2 전극을 포함하되, 상기 제1 전극은 상기 복수의 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역에 걸쳐 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 각 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있고, 상기 압력 감지층은 상기 각 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있을 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 압력 센서 및 표시 장치에 의하면, 부품 간섭에 의한 오동작이 방지되고 입력 방식이 간편해질 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 압력 센서 및 표시 장치에 의하면, 압력 인식 감도를 향상시킬 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 저면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 브라켓과 압력 센서의 배치를 나타낸 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 제1 압력 센서의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII'선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 압력 감지층의 압력에 대한 전기 저항을 나타낸 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 일 실시예에 따른 표시 장치에 압력 신호를 인가하는 방법을 나타낸 모식도들이다.
도 11a 및 도 11b는 제1 압력 센서 및 제2 압력 센서가 물리적인 입력 버튼을 대체하는 예시를 도시한 표시장치의 평면도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서의 단면도이다.
도 17은 도 16의 제1 압력 센서의 배치도이다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서의 분해 사시도이다.
도 19는 도 18에 도시된 제1 압력 센서를 상부에서 바라본 도면이다.
도 20은 도 18의 ⅩⅩ-ⅩⅩ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 21 내지 도 28은 각각 도 20에 도시된 압력 센서의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 29는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서의 분해 사시도이다.
도 30은 도 29에 도시된 제1 압력 센서를 상부에서 바라본 도면이다.
도 31은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 32는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 33은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 34는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 35는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 36은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서의 단면도이다.
도 37은 도 36의 제1 압력 센서의 배치도이다.
도 38은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 39는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
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(elements) 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.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 장치(1)는 표시 패널(30) 및 표시 패널(30)의 에지 부근에 배치된 압력 센서(100, 200)를 포함한다. 표시 장치(1)는 표시 패널(30)의 상부에 배치된 윈도우(10), 표시 패널(30) 하부에 배치된 커버 패널 시트(40), 및 커버 패널 시트(40)의 하부에 배치된 브라켓(50)(또는 미들 프레임)을 더 포함할 수 있다.
다른 정의가 없는 한, 본 명세서에서 두께 방향에서의 "상부", "상면"은 표시 패널(30)을 기준으로 표시면 측을 의미하고, "하부", "하면"은 표시 패널(30)을 기준으로 표시면의 반대측을 의미하는 것으로 한다. 또한, 평면 방향에서의 "상(위)", "하(아래)", "좌", "우"는 표시면을 정위치에 두고 위에서 바라보았을 때의 방향을 나타내는 것으로 한다.
표시 장치(1)는 평면상 실질적인 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 표시 장치(1)는 평면상 모서리가 수직인 직사각형 또는 모서리가 둥근 직사각형 형상일 수 있다. 표시 장치(1)는 양 장변(LS1, LS2)과 양 단변(SS1, SS2)을 포함할 수 있다. 직사각형 형상의 표시 장치(1) 또는 그에 포함되는 표시 패널(30) 등의 부재에서, 평면상 우측에 위치하는 장변을 제1 장변(LS1), 좌측에 위치하는 장변을 제2 장변(LS2), 위쪽에 위치하는 단변을 제1 단변(SS1), 아래쪽에 위치하는 단변을 제2 단변(SS2)으로 지칭하기로 한다. 표시 장치(1)의 장변(LS1, LS2)의 길이는 단변(SS1, SS2)의 길이의 1.5배 내지 2.5배의 범위일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 장치(1)는 서로 다른 평면에 놓인 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(DR1)은 제1 평면에 놓인다. 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)과 연결되되, 그로부터 꺾이거나 휘어져 있다. 제2 영역(DR2)은 제1 평면과 소정의 교차각을 갖는 제2 평면에 놓이거나 곡면을 가질 수 있다. 표시 장치(1)의 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 주변에 배치된다. 표시 장치(1)의 제1 영역(DR1)은 주된 표시면으로 사용된다. 제1 영역(DR1) 뿐만 아니라 제2 영역(DR2)도 표시 장치(1)의 표시 영역으로 사용될 수 있다. 이하에서는 표시 장치(1)의 제1 영역(DR1)이 평탄부이고, 제2 영역(DR2)이 곡면부인 경우를 예로 하여 설명하지만, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
곡면부인 제2 영역(DR2)은 일정한 곡률을 가지거나, 곡률이 변화하는 형태를 가질 수 있다.
제2 영역(DR2)은 표시 장치(1)의 에지에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 영역(DR2)은 표시 장치(1)의 서로 대향하는 양 장변(LS1, LS2) 에지에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고 제2 영역(DR2) 표시 장치(1)의 일변 에지에 배치되거나, 양 단변(SS1, SS2)에 배치되거나, 3개의 변 에지에 배치되거나, 모든 변 에지에 배치될 수도 있다.
표시 패널(30)은 화면을 표시하는 패널로서, 예를 들어, 유기 발광 표시 패널이 적용될 수 있다. 이하의 실시예에서는 표시 패널(30)로 유기 발광 표시 패널이 적용된 경우를 예시하지만, 이에 제한되지 않고, 액정 표시 장치, 전기 영동 장치 등 다른 종류의 표시 패널이 적용될 수도 있다. 표시 패널(30)에는 디스플레이 연성회로기판(31)이 결합될 수 있다.
표시 패널(30)은 기판 상에 배치된 복수의 유기 발광 소자를 포함한다. 상기 기판은 유리, 석영 등으로 이루어진 리지드 기판일 수도 있고, 폴리이미드나 기타 고분자 수지로 이루어진 플렉시블 기판일 수 있다. 상기 기판으로 폴리이미드 기판을 적용하는 경우, 표시 패널(30)은 휘거나 꺾이거나 접히거나 말릴 수 있다. 도면에서는 제2 단변(SS2) 측으로 표시 패널(30)이 벤딩된 경우가 예시되어 있다. 이 경우, 디스플레이 연성회로기판(31)은 표시 패널(30)의 벤딩 영역(BA)에 부착될 수 있다.
표시 패널(30)의 상부에는 윈도우(10)가 배치된다. 윈도우(10)는 표시 패널(30)의 상부에 배치되어 표시 패널(30)을 보호하는 한편, 표시 패널(30)에서 출사되는 빛을 투과시킨다. 윈도우(10)는 유리나 투명한 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다.
윈도우(10)는 표시 패널(30)에 중첩하고, 표시 패널(30) 전면을 커버하도록 배치될 수 있다. 윈도우(10)는 표시 패널(30)보다 클 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1)의 양 단변(SS1, SS2)에서 윈도우(10)는 표시 패널(30)보다 외측으로 돌출될 수 있다. 표시 장치(1)의 양 장변(LS1, LS2)에서도 윈도우(10)가 표시 패널(30)로부터 돌출될 수 있지만, 돌출 거리는 양 단변(SS1, SS2)의 경우가 더 클 수 있다.
몇몇 실시예에서, 표시 장치(1)는 표시 패널(30)과 윈도우(10) 사이에 배치된 터치 부재(20)를 더 포함할 수 있다. 터치 부재(20)는 리지드 패널 타입 또는 플렉시블 패널 타입이거나 필름 타입일 수 있다. 터치 부재(20)는 표시 패널(30)과 실질적으로 동일한 크기를 가지며 중첩 배치되고, 벤딩된 표시 패널(30)의 일 단변(SS2)을 제외한 나머지 변에서의 측면이 터치 부재(20)의 측면과 정렬될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 표시 패널(30)과 터치 부재(20), 터치 부재(20)와 윈도우(10)는 각각 광학 투명 접착제(OCA)나 광학 투명 수지(OCR) 등과 같은 투명 결합층(61, 62)에 의해 결합할 수 있다. 터치 부재(20)에는 터치 연성회로기판(21)이 결합될 수 있다.
터치 부재(20)는 생략될 수도 있다. 이 경우, 표시 패널(30)과 윈도우(10)가 광학 투명 접착제(OCA)나 광학 투명 수지(OCR) 등에 의해 결합할 수 있을 것이다. 몇몇 실시예에서, 표시 패널(30)은 그 내부에 터치 전극부를 포함할 수 있다. 또는 상기 터치 전극부는 표시 패널(30) 바로 위에 배치될 수도 있다. 예시적으로 표시 패널(30)이 유기 발광 소자를 커버하는 박막 봉지층(Thin film encapsulation layer)을 포함하는 경우, 상기 터치 전극부는 상기 박막 봉지층 상에 배치될 수도 있다. 또는 예시적으로 표시 패널(30)이 리지드한 봉지기판을 포함하는 경우, 상기 터치 전극부는 상기 봉지기판 상에 배치될 수도 있다.
표시 패널(30)의 하부에는 커버 패널 시트(40) 및 압력 센서(100, 200)(또는 포스 센서)가 배치된다. 커버 패널 시트(40)와 압력 센서(100, 200)는 각각 감압 점착층이나 접착층 등의 결합층(71, 72, 73)을 통해 표시 패널(30)의 하면에 부착될 수 있다.
커버 패널 시트(40)는 표시 패널(30)의 중앙부와 중첩하도록 배치된다. 커버 패널 시트(40)는 대체로 표시 패널(30)과 유사한 크기를 갖지만, 압력 센서(100, 200)가 배치되는 양 장변(LS1, LS2) 에지 부근에서 소정 폭만큼 표시 패널(30)의 하면을 노출할 수 있다.
커버 패널 시트(40)는 방열 기능, 전자파 차폐기능, 패턴 시인 방지 기능, 접지 기능, 완충 기능, 강도 보강 기능 및/또는 디지타이징 기능 등을 수행할 수 있다. 커버 패널 시트(40)는 상술한 기능들 중 적어도 하나의 기능을 갖는 기능층을 포함할 수 있다. 기능층은 층, 막, 필름, 시트, 플레이트, 패널 등 다양한 형태로 제공될 수 있다. 커버 패널 시트(40)는 하나 또는 복수의 기능층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버 패널 시트(40)는 상부에서 하부 방향으로 순차 적층된 완충 시트, 그라파이트 시트, 구리 시트를 포함할 수 있다.
압력 센서(100, 200)는 표시 패널(30)의 적어도 일측 에지와 중첩하도록 배치될 수 있다. 압력 센서(100, 200)는 복수개 구비될 수 있다. 도면에 예시된 바와 같이, 압력 센서(100, 200)는 표시 패널(30)의 제1 장변(LS1) 에지에 중첩 배치된 제1 압력 센서(100) 및 제2 장변(LS2) 에지에 중첩 배치된 제2 압력 센서(200)를 포함할 수 있다. 압력 센서(100, 200)는 곡면부를 이루는 표시 장치(1)의 제2 영역(DR2)에 배치될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
제1 압력 센서(100) 및 제2 압력 센서(200)는 커버 패널 시트(40)가 노출하는 표시 패널(30)의 양 장변(LS1, LS2) 에지 부근의 하면에 각각 부착될 수 있다. 압력 센서(100, 200)는 표시 장치(1)의 제2 영역(DR2) 내에 배치되고, 제1 영역(DR1)에는 배치되지 않을 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 압력 센서(100, 200)가 제2 영역(DR2) 내에 배치되고 폭 방향으로 확장되어 제1 영역(DR1)의 일부에까지 배치될 수도 있다.
압력 센서(100, 200)는 표시 패널(30)과 중첩하지만, 일 실시예에서, 압력 센서(100, 200)가 중첩하는 표시 패널(30)의 영역은 표시 영역 주변의 비표시 영역일 수 있다. 표시 패널(30)의 상기 표시 영역 주변의 상기 비표시 영역에는 최외곽 블랙 매트릭스가 배치될 수 있다. 또, 압력 센서(100, 200)와 터치 부재(20)는 중첩하지만 압력 센서(100, 200)가 중첩하는 터치 부재(20)의 영역은 터치 전극이 배치되지 않은 주변 영역일 수 있다. 다만 상술한 바에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 압력 센서(100, 200)가 중첩하는 표시 패널(30)의 영역은 영상이 표시되는 표시 영역일 수도 있다. 또한, 압력 센서(100, 200)가 중첩하는 터치 부재(20)의 영역에도 터치 전극이 배치될 수도 있다.
몇몇 실시예에서 압력 센서(100, 200)와 커버 패널 시트(40)는 두께 방향으로 비중첩할 수 있다. 압력 센서(100, 200)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
압력 센서(100, 200)와 커버 패널 시트(40)의 하부에는 브라켓(50)이 배치된다. 브라켓(50)은 다른 부품들을 수납하는 수납 용기 또는 보호 용기일 수 있다. 예를 들어, 브라켓(50)은 윈도우(10), 터치 부재(20), 표시 패널(30), 압력 센서(100, 200) 및 커버 패널 시트(40)를 수납할 수 있다.
브라켓(50)은 바닥부(51)와 바닥부(51)의 변에서 절곡된 측벽(52)을 포함할 수 있다.
브라켓(50)의 바닥부(51)는 압력 센서(100, 200) 및 커버 패널 시트(40)와 대향한다. 압력 센서(100, 200)와 커버 패널 시트(40)는 각각 감압 점착층이나 접착층 등의 결합층(81, 82, 83)을 통해 브라켓(50)의 바닥부(51)에 부착될 수 있다. 일 실시예에서, 압력 센서(100, 200)를 부착하는 결합층(82, 83)은 방수 테이프일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
브라켓(50)의 측벽(52)은 터치 부재(20), 표시 패널(30), 압력 센서(100, 200), 및 커버 패널 시트(40)의 측면에 대향한다. 브라켓(50) 측벽(52)의 상단은 윈도우(10)에 대향한다. 브라켓(50)의 외측면과 윈도우(10)의 외측면은 정렬될 수 있다. 윈도우(10)는 방수 테이프(미도시)를 통해 브라켓(50)에 부착될 수 있다.
브라켓(50)은 제1 장변(LS1)의 에지 부근에 디스플레이 커넥터(도 4의 35)가 통과하는 커넥트 홀(53)을 포함할 수 있다. 커넥트 홀(53)은 브라켓(50)의 바닥부(51)를 두께 방향으로 관통하는 홀로서, 슬릿 형상을 가질 수 있다. 브라켓(50)의 커넥트 홀(53) 부근에서 제1 압력 센서(100)는 노치(notch) 형상의 오목부(NTH)를 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명을 위해 도 4 및 도 5가 참조된다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 저면도이다. 도 4는 브라켓(50)을 제외한 표시 장치의 저면 형상을 도시한다. 도 4에서는 표시 장치가 뒤집혀 도시됨에 따라 좌우가 바뀌어 제1 장변(LS1)과 제2 장변(LS2)의 위치도 반대로 도시되어 있다. 도 5는 일 실시예에 따른 브라켓(50)과 압력 센서(100, 200)의 배치를 나타낸 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 디스플레이 연성회로기판(31)은 디스플레이 커넥터(35)와 연결된다. 디스플레이 연성회로기판(31)은 브라켓(50)의 내부에 수납되지만, 디스플레이 커넥터(35)는 외부 단자와 연결되기 위해 커넥트 홀(53)을 통해 브라켓(50)의 외부로 빠져나간다. 디스플레이 커넥터(35)가 빠져나가는 공간에 제1 압력 센서(100)가 중첩되거나 물리적으로 접촉하는 경우, 제1 압력 센서(100)가 오동작할 우려가 있다. 따라서, 해당하는 위치에서 제1 압력 센서(100)는 오목부(NTH)를 마련함으로써 디스플레이 커넥터(35)에 대한 간섭을 회피할 수 있다. 오목부(NTH)에 의해 제1 압력 센서(100)가 외측으로 후퇴함에 따라 제1 압력 센서(100)는 커넥트 홀(53)을 통과하는 디스플레이 커넥터(35)와 중첩하거나 물리적으로 접촉하지 않을 수 있다. 브라켓(50)에 배치된 제1 압력 센서(100)의 오목부(NTH)는 커넥트 홀(53)을 외측으로 우회하는 형상을 가질 수 있다.
디스플레이 커넥터(35)는 연성회로기판으로 이루어질 수 있다. 도면에서는 디스플레이 연성회로기판(31)과 디스플레이 커넥터(35)가 별도의 부재로 이루어지고 상호 연결된 경우를 예시하였지만, 디스플레이 연성회로기판(31) 자체가 커넥트 홀(53)을 통과할 수도 있다.
제1 압력 센서(100)와는 달리, 제2 압력 센서(200)는 노치 형상의 오목부를 포함하지 않을 수 있다.
이하, 압력 센서(100, 200)에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 6은 일 실시예에 따른 제1 압력 센서의 분해 사시도이다. 도 7은 도 6의 VII-VII'선을 따라 자른 단면도이다. 도 8은 압력 감지층의 압력에 대한 전기 저항을 나타낸 그래프이다. 도 6 내지 도 8에서는 제1 압력 센서(100)를 예로 하여 압력 센서의 구조 및 동작에 대해 설명하지만, 제2 압력 센서(200)도 오목부(NTH)를 제외하면 제1 압력 센서(100)와 실질적으로 동일한 구조를 갖는다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 제1 압력 센서(100)는 평면상 일 방향으로 연장된 형상을 갖는다. 제1 압력 센서(100)는 연장 방향의 길이가 폭보다 훨씬 크다. 제1 압력 센서(100)의 폭은 2mm 내지 6mm일 수 있다. 제1 압력 센서(100)의 길이는 대체로 표시 장치(1)의 장변(LS1, LS2) 길이와 유사할 수 있다. 제1 압력 센서(100)의 길이는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 표시 장치(1)의 장변(LS1, LS2) 길이의 80% 내지 98%일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 압력 센서(100)의 길이는 50mm 내지 300mm 또는 100mm 내지 150mm일 수 있다.
제1 압력 센서(100)는 서로 대향하는 제1 기판(110)과 제2 기판(120)을 포함한다. 제1 기판(110)은 제1 기재(111)와 전극층(112)을 포함한다. 제2 기판(120)은 제2 기재(121)와 압력 감지층(122)을 포함한다. 제1 기판(110)과 제2 기판(120)은 결합층(130)에 의해 결합한다. 제1 기판(110)과 제2 기판(120)은 각각 필름일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 기재(111)와 제2 기재(121)는 각각 폴리에틸렌(poly ethylene), 폴리이미드(poly imide), 폴리카보네이트(poly carbonate), 폴리술폰(polysulfone), 폴리아크릴레이트(poly acrylate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 폴리노르보넨(poly norbornene), 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기재(111)와 제2 기재(121)는 폴레에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름 또는 폴리이미드 필름으로 이루어질 수 있다.
제1 기재(111)의 일면에는 전극층(112)이 배치된다. 여기서, 제1 기재(111)의 일면은 제2 기재(121)에 대향하는 면이다. 전극층(112)의 두께는 2㎛ 내지 8㎛일 수 있다. 예를 들어, 전극층(112)의 두께는 약 4㎛일 수 있다. 전극층(112)은 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)을 포함한다. 제1 전극(112TX)은 구동 전극이고 제2 전극(112RX)은 센싱 전극일 수 있다. 제1 전극(112TX)과 제2 전극(112RX)은 인접 배치될 수 있지만 단락이 이루어지지 않도록 상호 이격된다.
제1 전극(112TX)과 제2 전극(112RX)은 동일층에 배치될 수 있다. 제1 전극(112TX)과 제2 전극(112RX)은 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(112TX)과 제2 전극(112RX)은 은(Ag), 구리(Cu) 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다. 제1 전극(112TX)과 제2 전극(112RX)은 스크린 인쇄 방식으로 형성될 수 있다.
제2 기재(121)의 일면에는 압력 감지층(122)이 배치된다. 여기서, 제2 기재(121)의 일면은 제1 기재(111)에 대향하는 면이다. 압력 감지층(122)은 압력 민감 물질을 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 니켈, 알루미늄, 주석, 구리 등의 금속 나노파티클이나 카본을 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 입자 형태로서 폴리머 수지 내에 배치될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 압력 감지층(122)은 도 8에 도시된 바와 같이 압력이 커질수록 전기저항이 낮아지는데, 이러한 특성을 이용하여 압력이 인가되었는지 여부와 압력의 크기를 센싱할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 압력 감지층(122)의 표면은 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)의 표면에 맞닿거나 적어도 인접하도록 배치된다. 제1 압력 센서(100)에 압력이 가해지면 해당 부위에서 압력 감지층(122)의 표면은 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)의 표면에 맞닿는다. 따라서, 제1 전극(112TX)과 제2 전극(112RX)은 압력 감지층(122)을 통해 물리적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(112TX)과 제2 전극(112RX) 사이에 놓인 압력 감지층(122)은 전기적인 저항으로 작용할 수 있다.
압력 감지층(122)에 가해지는 압력이 없거나 작을 경우 압력 감지층(122)은 높은 저항을 갖는다. 이 경우 제1 전극(112TX)에 구동 전압을 인가하더라도 제2 전극(112RX) 측으로 전류가 거의 흐르지 않는다. 반면, 압력 감지층(122)에 가해지는 압력이 크면 압력 감지층(122)의 저항이 낮아져 제1 전극(112TX)과 제2 전극(112RX) 간 전류량이 증가한다.
따라서, 제1 전극(112TX)에 구동 전압을 인가하고, 제2 전극(112RX)에서 전류량 또는 전압을 센싱하면 압력 감지층(122)에 어느 정도의 압력이 가해졌는지 확인할 수 있다.
압력 감지층(122)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 전극층(112)보다 두꺼울 수 있다. 압력 감지층(122)의 두께는 4㎛ 내지 12㎛일 수 있다. 예를 들어, 압력 감지층(122)의 두께는 약 8㎛일 수 있다.
제1 압력 센서(100)는 제1 기재(111)와 제2 기재(121) 사이에 배치되어 이들을 결합하는 결합층(130)을 더 포함할 수 있다. 결합층(130)은 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 주변부를 따라 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 결합층(130)은 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 주변부를 완전히 둘러싸 제1 압력 센서(100)의 내부를 밀봉할 수 있다. 즉, 결합층(130)은 개스킷의 역할을 할 수 있다. 아울러, 결합층(130)은 제1 기재(111)와 제2 기재(121) 사이에 일정한 간격을 유지하는 스페이서의 역할을 더 할 수 있다. 결합층(130)은 전극층(112) 및 압력 감지층(122)과 비중첩할 수 있다.
결합층(130)의 두께는 5㎛ 내지 50㎛이거나 12㎛ 내지 30㎛일 수 있다.
결합층(130)은 감압 점착층이나 접착층으로 이루어질 수 있다. 결합층(130)은 제1 기재(111)의 일면 또는 제2 기재(121)의 일면에 먼저 부착된 후 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 어셈블리 과정에서 다른 기재의 일면에 부착될 수 있다. 다른 예로, 제1 기재(111)의 일면과 제2 기재(121)의 일면에 각각 결합층이 마련되고, 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 어셈블리 과정에서 제1 기재(111)의 결합층과 제2 기재(121)의 결합층이 상호 부착될 수도 있다.
제1 압력 센서(100)가 표시 장치(1) 내에 배치될 때에는 전극층(112)이 형성된 제1 기재(111)가 표시 패널(30)을 향하도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 기재(111)의 타면(외측면)이 표시 패널(30)의 하면에 부착되고, 제2 기재(121)의 타면(외측면)이 브라켓(50)에 부착될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 장치(1) 내에서 제1 기재(111)와 제2 기재(121)의 배치 방향이 상기 언급한 것과 반대로 적용될 수도 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 9의 좌측에는 제1 압력 센서(100)의 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 배치도가 도시되어 있고, 우측에는 제2 압력 센서(200)의 제1 기판(210)과 제2 기판(220)의 배치도가 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 제1 압력 센서(100)와 제2 압력 센서(200)는 각각 복수의 감지 영역(SR1, SR2)을 포함한다. 감지 영역(SR1, SR2)은 압력을 감지할 수 있는 영역으로, 각 감지 영역(SR1, SR2)은 서로 독립적으로 해당 위치의 압력을 감지할 수 있다.
각 감지 영역(SR1, SR2)은 제1 압력 센서(100)와 제2 압력 센서(200)의 길이 방향으로 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 각 감지 영역(SR1, SR2)은 1열로 배열될 수 있다. 이웃하는 감지 영역(SR1, SR2)은 연속적으로 배치될 수도 있지만, 서로 이격될 수도 있다. 즉, 감지 영역(SR1, SR2) 사이에 비감지 영역(NSR)이 배치될 수 있다.
각 감지 영역(SR1, SR2)마다 제1 전극(112TX, 212TX), 제2 전극(112RX, 212RX) 및 압력 감지층(122, 222)이 배치된다. 센싱 전극인 제2 전극(112RX, 212X)은 감지 영역(SR1, SR2)마다 서로 분리된 셀 전극이지만, 구동 전극인 제1 전극(112TX, 212TX)은 감지 영역(SR1, SR2)과 무관하게 전체가 전기적으로 연결된 공통 전극일 수 있다. 압력 감지층(122)의 경우에도 각 감지 영역(SR1, SR2)마다 패턴화되어 분리될 수 있다.
감지 영역(SR1, SR2)은 이용하는 용도에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 물리적 버튼 대용으로 사용되는 제1 감지 영역(SR1)(프레싱 감지 영역)보다 스퀴징 압력을 감지하는 제2 감지 영역(SR2)(스퀴징 감지 영역)의 면적이 더 넓을 수 있다. 제2 감지 영역(SR2)은 제1 감지 영역(SR1)과 동일한 폭을 갖지만, 길이(압력 센서의 연장 방향의 폭)가 더 길 수 있다. 제2 감지 영역(SR2)의 길이는 제1 감지 영역(SR1)의 길이보다 3배 내지 15배일 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 영역(SR1)의 길이는 약 4mm 내지 5mm이고, 제2 감지 영역(SR2)의 길이는 약 30mm 내지 60mm일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 압력 센서(100)와 제2 압력 센서(200)의 상단으로부터 하단 측으로 복수개의 제1 감지 영역(SR1)이 배열되고, 하단 부근에 하나의 제2 감지 영역(SR2)이 배치될 수 있다. 제1 압력 센서(100)에서 복수개의 제1 감지 영역(SR1)과 제2 감지 영역(SR2)의 위치를 구분하는 기준은 오목부(NTH)가 될 수 있다. 복수개의 제1 감지 영역(SR1)은 오목부(NTH)보다 위쪽에 배열되고, 제2 감지 영역(SR2)은 오목부(NTH)를 기준으로 아래쪽에 배치될 수 있다. 오목부(NTH) 위쪽에 배치되는 제1 감지 영역(SR1)의 수는 이에 제한되는 것은 아니지만 2개 내지 20개, 또는 5개 내지 15개의 범위에서 선택될 수 있다. 제2 압력 센서(200)의 경우 오목부(NTH)가 존재하지 않지만, 제1 압력 센서(100)의 제1 감지 영역(SR1)들과 제2 감지 영역(SR2)에 상응하는 위치에 제1 감지 영역(SR1)들과 제2 감지 영역(SR2)이 배치될 수 있다. 제1 압력 센서(100)의 감지 영역(SR1, SR2)과 제2 압력 센서(200)의 감지 영역(SR1, SR2)은 숫자, 면적, 간격, 위치 등에 있어서 상호 실질적으로 동일한 대칭 배열을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 압력 센서(100)의 오목부(NTH)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 압력 센서(100)의 길이 방향으로 중간 또는 그보다 아래쪽에 위치할 수 있다. 예를 들어, 평면상 제1 압력 센서(100)의 하단으로부터 오목부(NTH)까지의 거리는 제1 압력 센서(100) 전체 길이의 30% 내지 50%일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 압력 센서(100)의 하단으로부터 오목부(NTH)까지의 거리는 50mm 내지 60mm일 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 압력 센서(100)가 표시 장치(1)에 배치될 때, 표시 장치(1)의 외측에 위치하는 장변을 외측변, 내측에 위치하는 장변을 내측변이라고 하면, 오목부(NTH)는 제1 압력 센서(100)의 내측변에 형성된다. 제1 압력 센서(100)의 내측변으로부터 안쪽으로 후퇴한 오목부(NTH)의 폭은 1mm 내지 4mm이거나, 약 2mm일 수 있다. 오목부(NTH)의 길이는 오목부(NTH)의 폭과 동일할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 오목부(NTH)의 길이는 커넥트 홀(53)의 길이보다 크거나 같을 수 있다. 제1 압력 센서(100)가 표시 장치(1)에 배치될 때, 오목부(NTH)의 함몰된 영역은 커넥트 홀(53)과 중첩할 수 있다. 오목부(NTH)의 함몰 형상은 직사각형 또는 정사각형일 수 있지만, 이에 제한되지 않고, 오목한 곡선을 포함할 수도 있다.
제1 및 제2 압력 센서(100, 200)의 제1 전극(112TX, 212TX)과 제2 전극(112RX, 212RX)은 각각 콤 형상 전극(comb shaped electrode)일 수 있다. 제1 전극(112TX, 212TX)과 제2 전극(112RX, 212RX)은 상기 콤 형상이 맞물려 끼워지도록 배치될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 제1 전극(112TX, 212TX)과 제2 전극(112RX, 212RX)은 각각 줄기 전극(또는 연결 전극)과 가지 전극(또는 핑거 전극)을 포함할 수 있다. 제1 전극(112TX, 212TX)과 제2 전극(112RX, 212RX)은 가지 전극들이 엇갈리도록 배치될 수 있다. 이와 같은 배치에 의해 제1 전극(112TX, 212TX)과 제2 전극(112RX, 212RX)이 서로 대향하는 면적이 넓어져 효과적인 압력 센싱을 할 수 있다.
제1 전극(112TX, 212TX)과 제2 전극(112RX, 212RX)의 구조에 대해 더욱 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 압력 센서(100, 200)의 제1 전극(112TX, 212TX)은 길이 방향으로 연장된 제1 줄기 전극(112TX_ST, 212TX_ST)과 제1 줄기 전극(112TX_ST, 212TX_ST)으로부터 폭 방향으로 분지된 복수의 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)을 포함한다.
제1 줄기 전극(112TX_ST, 212TX_ST)은 복수의 감지 영역(SR1, SR2)에 걸쳐 배치되어 복수의 감지 영역(SR1, SR2)에 전압(구동 전압)을 제공한다. 제1 줄기 전극(112TX_ST, 212TX_ST)은 이웃하는 감지 영역(SR1, SR2)들 사이의 비감지 영역(NSR)에까지 배치되어 이웃하는 감지 영역(SR1, SR2)에 놓인 제1 줄기 전극(112TX_ST, 212TX_ST)의 부분들을 전기적으로 연결한다.
제1 압력 센서(100)의 제1 줄기 전극(112TX_ST)은 오목부(NTH)가 형성된 내측변의 반대측 변인 제1 압력 센서(100)의 외측변에 인접하여 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 제1 압력 센서(100)의 제1 줄기 전극(112TX_ST)은 오목부(NTH)가 형성된 제1 압력 센서(100)의 내측변에 배치될 수도 있다. 이 경우, 제1 압력 센서(100)의 제1 줄기 전극(112TX_ST)은 도 15에 도시된 것처럼 제1 압력 센서(100)의 오목부(NTH) 형상을 따라 복수회 절곡하여 우회한 후 하단으로 연장될 수 있다.
제2 압력 센서(200)의 제1 줄기 전극(212TX_ST)은 도면에 도시된 것처럼 제2 압력 센서(200)의 외측변에 인접하여 배치될 수 있지만, 반대로 제2 압력 센서(200)의 내측변에 인접하여 배치될 수도 있다. 제2 압력 센서(200)의 경우 오목부(NTH)를 포함하지 않기 때문에 어느 변에 인접 배치되더라도 절곡하여 우회할 필요없이 직선 형상으로 연장될 수 있다.
복수의 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)들은 제1 줄기 전극(112TX_ST, 212TX_ST)으로부터 분지되어 폭 방향으로 연장된다. 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)들은 감지 영역(SR1, SR2) 내에 배치되고, 비감지 영역(NSR)에는 배치되지 않을 수 있다. 제1 압력 센서(100)에서 오목부(NTH)가 형성된 영역이 비감지 영역(NSR)인 경우, 해당 영역에서는 제1 가지 전극(112TX_BR)들이 배치되지 않을 수 있다. 대칭 구조를 갖는 제2 압력 센서(200)에서도 마찬가지로 오목부(NTH)에 대응하는 영역에 제1 가지 전극(212TX_BR)들이 배치되지 않을 수 있다.
하나의 감지 영역(SR1, SR2) 내에서 이웃하는 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)들이 소정 간격 이격되고, 해당 이격 공간 내에 제2 전극(112RX, 212RX)의 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)이 배치될 수 있다. 하나의 감지 영역(SR1, SR2)에 배치되는 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)의 수는 감지 영역(SR1, SR2)의 면적에 따라 다르지만 제1 감지 영역(SR1)을 기준으로 2개 이상 20개 이하일 수 있다. 제2 감지 영역(SR2)에 배치되는 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)도 제1 감지 영역(SR1)에 배치되는 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)과 동일한 폭 및 간격을 갖되, 그 수는 해당 면적에 비례하여 더 많을 수 있다.
제1 및 제2 압력 센서(100, 200)의 제2 전극(112RX, 212RX)은 길이 방향으로 연장된 복수의 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)과 각 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)으로부터 분지된 복수의 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)을 포함한다.
제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)은 제1 줄기 전극(112TX_ST, 212TX_ST)에 대향한다. 제1 줄기 전극(112TX_ST, 212TX_ST)이 압력 센서(100, 200)의 내측변에 인접 배치된 경우, 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)은 압력 센서(100, 200)의 외측변에 인접 배치될 수 있다. 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)은 제1 줄기 전극(112TX_ST, 212TX_ST)과는 달리 하나의 감지 영역(SR1, SR2)을 커버한다. 각 감지 영역(SR1, SR2)마다 별도의 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)이 배치되고, 서로 다른 감지 영역(SR1, SR2)에 배치된 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)들은 전기적으로 분리된다. 각 제2 줄기 전극(212RX_ST)들은 각각 독립적인 센싱 배선(112RX_WR, 212RX_WR)과 연결된다. 도면에서는 편의상 구체적인 도시를 생략하였지만, 각 센싱 배선(112RX_WR, 212RX_WR)은 일측 방향으로 연장되어 제어부(미도시)에까지 연결될 수 있다. 이를 통해 각 센싱 배선(112RX_WR, 212RX_WR)은 해당 제2 전극(112RX, 212RX)에 인가된 전압이나 전류량에 관한 데이터를 제어부(미도시)로 전달할 수 있다.
복수의 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)은 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)으로부터 분지되어 폭 방향으로 연장된다. 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)의 연장 방향과 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)의 연장 방향은 서로 반대이다. 복수의 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)은 복수의 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)들 사이에 배치된다. 하나의 감지 영역(SR1, SR2) 내에서 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)의 수와 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)의 수는 동일할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
하나의 감지 영역(SR1, SR2) 내에서 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)과 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)은 서로 교대로 배열될 수 있다. 하나의 감지 영역(SR1, SR2) 내에서의 이웃하는 제1 및 제2 가지 전극(112TX_BR, 112RX_BR; 212TX_BR, 212RX_BR)의 간격은 균일할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 비감지 영역(NSR)을 사이에 두고 이웃하는 다른 감지 영역(SR1, SR2)의 상호 가장 가까운 가지 전극들(112TX_BR, 112RX_BR; 212TX_BR, 212RX_BR)간 이격 거리는 하나의 감지 영역(SR1, SR2) 내의 가지 전극(112TX_BR, 112RX_BR; 212TX_BR, 212RX_BR)의 간격보다 클 수 있다.
제2 전극(112RX, 212RX)은 제1 압력 센서(100)의 오목부(NTH)와 제2 압력 센서(200)에서 그에 대응하는 영역에는 배치되지 않을 수 있다. 다만 경우에 따라 제2 전극(112RX, 212RX)의 센싱 배선(112RX_WR, 212RX_WR)은 해당 영역을 지날 수 있다.
압력 감지층(122, 222)은 감지 영역(SR1, SR2)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 압력 감지층(122, 222)은 대응하는 감지 영역(SR1, SR2)을 커버한다. 감지 영역(SR1, SR2) 내의 복수의 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)과 복수의 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)은 압력 감지층(122, 222)에 대해 두께 방향으로 중첩할 수 있다.
이상에서 설명한 압력 센서(100, 200)는 스마트폰, 태블릿 PC 등 표시 장치(1)를 포함하는 다양한 전자기기의 입력 장치로 사용될 수 있다. 압력 센서(100, 200)는 물리적인 입력 버튼을 대체하거나 물리적인 입력 버튼과 혼용되어 사용될 수 있다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 일 실시예에 따른 표시 장치에 압력 신호를 인가하는 방법을 나타낸 모식도들이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 스마트폰으로 적용된 표시 장치(1)를 예시한다. 도 10a, 도 10b 및 도 10c의 표시 장치(1)에서 장변 측에 물리적인 입력 버튼은 생략되어 있고, 대신 그 위치에 압력 센서가 배치되어 있다. 몇몇 실시예에서 표시 장치(1)에는 물리적인 입력 버튼이 모두 생략되고, 대신 압력 센서가 물리적인 입력 버튼을 모두 대체할 수 있다.
도 10a 및 도 10b에서는 제1 감지 영역(SR1)이 프레싱 동작 인식 영역으로 사용되는 경우가 나타나 있다. 즉, 도 10a 및 도 10b는 표시 장치(1)를 손가락으로 그립한 상태에서 검지 손가락으로 특정 위치를 프레싱하는 형상을 도시한다. 상기 특정 위치에는 압력 센서(100, 200)의 제1 감지 영역(SR1)이 배치되어 있다. 제1 감지 영역(SR1)이 압력을 받으면 압력 감지층(122, 222)의 저항이 변화하고, 이를 제2 전극(112RX, 212RX)을 통해 감지하여 해당 위치에서의 압력 인가 여부와 압력의 크기를 판별할 수 있다. 특정 위치에 인가되는 압력 및/또는 크기에 따라 사전 프로그래밍된 표시 장치(1)의 동작이 출력될 수 있다. 예컨대 화면 조정, 화면 잠금, 화면 변환, 어플리케이션 호출, 어플리케이션 실행, 사진 촬영, 전화 수신 등의 사전 프로그래밍된 기능이 수행될 수 있다.
몇몇 실시예에서 서로 다른 제1 감지 영역(SR1)마다 서로 다른 동작이 사전 프로그래밍될 수 있다. 따라서, 제1 감지 영역(SR1)의 수가 많을수록 간편하게 더 다양한 표시 장치(1)의 출력을 만들어낼 수 있다.
손가락으로 표시 장치(1)의 특정 위치를 프레싱하는 경우, 손가락과 표시 장치(1)의 접촉 면적이 제1 감지 영역(SR1)의 면적보다 넓을 수 있다. 즉, 바꾸어 말하면 몇몇 실시예에서 제1 감지 영역(SR1)의 면적이 손가락과 표시장치(1) 간의 접촉 면적보다 좁게 설정될 수 있다. 이러한 경우 손가락으로 표시장치(1)의 특정 위치를 프레싱하는 경우, 둘 이상의 제1 감지 영역(SR1)에서 압력을 인식할 수도 있다. 이러한 경우 도 10a에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 복수의 제1 감지 영역(SR1)이 하나의 감지 영역 그룹(SRG)을 이루고, 표시장치(1)는 각 감지 영역 그룹(SRG)에 발생한 입력에 응답하여 각 서로 다른 동작을 실행하도록 프로그래밍 될 수도 있다. 도 10a에는 서로 이웃하는 두개의 제1 감지 영역(SR1)이 하나의 감지 영역 그룹(SRG)을 이루는 것으로 도시하였으나, 이는 예시일 뿐이며, 각 감지 영역 그룹(SRG)이 포함하는 제1 감지 영역(SR1)의 개수는 세개 이상 등으로 다양하게 변경될 수 있다.
또는 도 10b에 도시된 바와 같이 제1 감지 영역(SR1)의 면적을 상대적으로 넓게 형성하는 경우 손가락으로 표시 장치(1)의 특정 위치를 프레싱 하더라도, 하나의 제1 감지 영역(SR1)에서 압력을 인식할 수도 있다. 예시적으로 제1 감지 영역(SR1)의 면적은, 프레싱이 발생한 경우 손가락과 표시장치(1)간의 접촉 면적과 실질적으로 동일하거나 더 넓게 설정될 수 있다. 이러한 경우 서로 이웃하는 제1 감지 영역(SR1)이 감지 영역 그룹을 형성하지 않을 수 있으며, 표시장치(1)는 각 제1 감지 영역(SR1)에 발생한 입력에 응답하여 서로 다른 동작을 수행하도록 프로그래밍 될 수도 있다. 다만 상술한 내용에 한정되는 것은 아니며, 서로 이웃하지 않는 제1 감지 영역(SR1), 예컨대 표시장치(1)의 좌측에 위치하는 제1 감지 영역(SR1)과 표시장치(1)의 우측에 위치하는 제1 감지 영역(SR1)이 서로 동일한 동작을 실행하도록 프로그래밍 될 수도 있다.
위치별로 제1 감지 영역(SR1)의 면적이 서로 다르게 설정될 수도 있다. 예를 들어, 두개의 제1 감지 영역(SR1)을 기준으로 설명하면, 두개의 제1 감지 영역(SR1) 중 상대적으로 표시 장치(1)의 상단에 인접한 제1 감지 영역(SR1)과 상대적으로 제2 감지 영역(SR2)에 인접한 제1 감지 영역(SR1)간의 면적이 서로 다르게 설정될 수도 있다.
도 10c에서는 제2 감지 영역(SR2)이 스퀴징 동작 인식 영역으로 사용되는 경우가 나타나 있다. 즉, 도 10c는 표시 장치(1)를 손가락으로 그립한 상태에서 손바닥과 손가락을 이용하여 상대적으로 넓은 면적을 스퀴징하는 형상을 도시한다. 스퀴징이 이루어지는 영역에는 제2 감지 영역(SR2)이 배치되어 스퀴징에 의한 압력 인가 여부와 압력의 크기를 판별할 수 있다. 그에 따라 사전 프로그래밍된 표시 장치(1)의 동작이 수행될 수 있다.
스퀴징은 표시 장치(1)를 그립한 상태에서 자연스럽게 손 전체에 힘을 가하는 동작으로 수행될 수 있다. 스퀴징 동작은 표시 장치(1)를 그립한 상태에서 정교한 손의 움직임 없이도 신속하게 수행될 수 있어, 보다 간편하고 신속한 입력이 가능하다. 따라서, 제2 감지 영역(SR2)은 자주 사용하는 기능이나 스냅 촬영과 같이 신속성이 요구되는 프로그램에 대한 입력 수단으로 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 감지 영역(SR1)에 입력이 발생하는 경우 표시 장치(1)는 제1동작을 수행할 수 있으며, 제2 감지 영역(SR2)에 입력이 발생하는 경우 표시 장치(1)는 상기 제1동작과 다른 제2동작을 수행할 수 있다. 즉, 몇몇 실시예에서 제1 감지 영역(SR1)에 대응하여 사전 프로그래밍된 표시 장치(1)의 동작과 제1 감지 영역(SR1)에 대응하여 사전 프로그래밍된 표시 장치(1)의 동작은 서로 다를 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 제1 압력 센서 및 제2 압력 센서가 물리적인 입력 버튼을 대체하는 예시를 도시한 표시장치의 평면도로서, 도 11a는 일반적인 물리적인 입력 버튼을 포함하는 표시장치의 평면도, 도 11b는 제1 압력 센서 및 제2 압력 센서를 포함하는 표시장치의 평면도이다.
도 11a를 참조하면, 물리적인 입력 버튼을 포함하는 표시장치(1000)는, 좌측의 제2장변(LS2) 측에 표시장치(1000)에서 출력되는 음향의 볼륨을 조절하기 위한 볼륨업 버튼 (VHB) 및 볼륨다운 버튼(VLB)을 포함할 수 있다. 도면에는 볼륨업 버튼(VHB)과 볼륨다운 버튼(VLB)이 물리적으로 이격된 경우를 예시하나, 경우에 따라 볼륨업 버튼(VHB)과 볼륨다운 버튼(VLB)은 일체로 이루어질 수도 있다.
또한 물리적인 입력 버튼을 포함하는 표시장치(1000)는 우측의 제1 장변(LS1) 측에 표시장치(1000)의 전원을 온/오프하거나 표시장치(1000)를 슬립모드로 전환하기 위한 전원버튼(PWB)을 포함할 수 있다.
또한 물리적인 입력 버튼을 포함하는 표시장치(1000)는 제2장변(LS2) 측에 기 설정된 기능을 수행하도록 프로그래밍된 입력버튼(EXB)이 더 위치할 수도 있다.
이외에도 표시장치(1000)에는 다양한 물리적인 입력 버튼이 구비될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 몇몇 실시예에서 표시장치(1)의 제1 압력 센서(100)는 표시장치(1)의 제2 장변(LS2) 측에 배치되고, 제1 압력 센서(100)의 각 제1 감지 영역(SR1)은 도 11a에 도시된 볼륨업 버튼(VHB), 볼륨다운 버튼(VLB), 입력버튼(EXB) 등과 실질적으로 동일하거나 유사한 위치에 위치하여 볼륨업 버튼(VHB), 볼륨다운 버튼(VLB), 입력버튼(EXB) 등을 대체할 수 있다.
또한 표시장치(1)의 제2 압력 센서(200)는 표시장치(1)의 제1 장변(LS1) 측에 배치되고, 제2 압력 센서(100)의 제1 감지 영역(SR1) 중 어느 하나 또는 둘 이상은 도 11a에 도시된 전원버튼(PWB)과 실질적으로 동일하거나 유사한 위치에 배치되어 전원버튼(PWB)을 대체할 수 있다.
즉, 몇몇 실시예에서 표시 장치(1)에는 물리적인 입력 버튼이 모두 생략될 수 있으며, 대신 압력 센서가 물리적인 입력 버튼을 모두 대체할 수 있다. 이에 의하는 경우 사용자 입력을 수신하는 입력 장치 등이 표시장치(1)의 표면으로 노출되지 않는 바, 디자인 설계의 자유도를 증가시키고 심미감을 향상시킬 수 있다.
또한 제1 압력 센서(100) 및 제2 압력 센서(200)는 사용자가 표시 장치(1)를 쥐는 경우 손가락이 자연스럽게 위치하는 표시장치(1)의 양 장변(LS1, LS2) 측에 위치할 수 있다. 따라서 사용자의 표시장치(1) 조작의 편의성을 증가시킬 수 있다.
이하, 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예들에서, 이미 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호로 지칭하고 중복 설명은 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 12는 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 12의 실시예는 제2 압력 센서(200_1)의 제2 감지 영역(SR2)이 제1 압력 센서(100)의 제2 감지 영역(SR2)보다 더 넓은 면적은 갖는 점에서 도 9의 실시예와 차이가 있다. 도 12를 참조하면, 제2 압력 센서(200_1)의 제2 감지 영역(SR2)이 제1 압력 센서(100)의 제2 감지 영역(SR2)보다 상단 방향으로 더 연장되어 있다. 제2 압력 센서(200_2)의 제2 감지 영역(SR2)은 제1 압력 센서(100)의 오목부(NTH)에 대응하는 영역까지 연장될 수 있다.
도 11의 스퀴징 동작시 제1 장변과 제2 장변에 손바닥이나 손가락이 자연스럽게 접하는 면적에 차이가 있을 수 있는데, 도 12의 실시예는 이러한 경우에 보다 정밀한 압력 측정을 가능하게 한다.
도 11에서 미설명 부호 '210_1'은 제2 압력 센서(200_1)의 제1 기판을, '220_1'은 제2 압력 센서(200_1)의 제2 기판을 각각 나타낸다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 13은 압력 감지층(122)이 감지 영역(SR1, SR2)별로 분할되지 않고 하나로 연결될 수 있음을 예시한다. 도 13을 참조하면, 제1 압력 센서(100_2)와 제2 압력 센서(200_2)의 제2 기판(120_2, 220_2)은 일체로 형성된 압력 감지층(122)을 포함한다. 압력 감지층(122)이 전체적으로 연결되어 있지만, 제1 전극(112TX, 212TX)의 제2 전극(112RX, 212RX)은 여전히 감지 영역(SR1, SR2)별로 기능적으로 분할된 배치를 갖는다. 따라서, 특정 감지 영역(SR1, SR2)에 압력이 인가되었을 때 다른 감지 영역(SR1, SR2)의 제2 전극(112RX, 212RX)에 감지 신호가 전달되는 것을 방지할 수 있으므로, 입력 위치에 대한 노이즈 발생을 방지할 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다. 도 14의 실시예는 제1 압력 센서(100_3)와 제2 압력 센서(200_3)의 제2 감지 영역(SR2)의 내부에 비감지 영역(NSR)이 일부 배치될 수 있음을 예시한다.
도 14를 참조하면, 제1 및 제2 압력 센서(100_3, 200_3)의 제2 감지 영역(SR2) 내에서 제1 기판(110_3, 210_3)의 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)은 마치 복수 개의 제1 감지 영역(SR1)과 유사하게 배열될 수 있다. 즉, 제1 가지 전극(112TX_BR, 212TX_BR)과 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)이 길이 방향으로 제1 간격으로 일정 숫자 교대 배열되고, 제1 간격보다 큰 제2 간격만큼 배치되지 않았다가 다시 제1 간격으로 교대 배열되는 식이다. 다만, 이 경우에도 제2 감지 영역(SR2) 내의 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)들은 하나의 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)에 의해 전기적으로 연결된다. 제2 기판(120_3, 220_3)의 압력 감지층(122, 222) 또한 제1 감지 영역(SR1)에서처럼 패턴화될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 제2 감지 영역(SR2) 내의 압력 감지층(122)은 도 9에 도시된 것처럼 패턴화되지 않고 하나로 연결될 수도 있다.
본 실시예의 경우, 제1 감지 영역(SR1) 뿐만 아니라 제2 감지 영역(SR2)에서도 제1 및 제2 전극(111TX, 112RX; 212TX, 212RX)과 압력 감지층(122, 222)이 유사한 패턴을 나타내므로, 형상 차이에 따라 발생할 수 있는 문제점들을 미연에 차단할 수 있다. 제2 감지 영역(SR2) 내에 비감지 영역(NSR)이 부분적으로 배치되지만 도 9의 실시예와 마찬가지로 제2 감지 영역(SR2) 전체를 하나의 제2 전극(112RX, 212RX)으로 센싱하는데다가, 스퀴징 동작이 넓은 면으로 이루어지는 것을 고려하면 스퀴징 입력을 인식하는 데에는 큰 무리가 없을 수 있다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다. 도 15의 실시예는 제1 압력 센서(100_4)의 제1 기판(110_4)의 구조와 제2 압력 센서(200_4)의 제1 기판(210_4)의 구조가 도 9의 실시예와 상이하며, 보다 구체적으로 제2 전극(112RX)이 모두 연결되어 있는 점에서 도 9의 실시예와 상이하다.
도 15를 참조하면, 본 실시예의 경우 제2 전극(112RX, 212RX)이 제1 전극(112TX, 212TX)과 마찬가지로 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)을 통해 전체가 하나로 연결되어 있다. 따라서, 압력이 인가되었을 때, 압력의 유무 및 압력의 크기는 측정할 수 있지만, 압력이 인가된 위치는 구분하기 어렵다.
압력의 인가 위치에 대한 구분은 터치 부재(도 3의 '20' 참조)를 통해 이루어질 수 있다. 즉, 압력 센서(100_4, 200_4)와 중첩하는 터치 부재의 영역에 터치 전극을 배치하여 터치 여부 및 터치 위치를 판독하고, 압력 센서(100_4, 200_4)에 의해 압력 유무 및 압력의 크기를 측정하여 이를 입력 신호로 사용할 수 있다.
이외 제1 압력 센서(100_4)의 제2 기판(120_4)의 구조와 제2 압력 센서(200_4)의 제2 기판(220_4)의 구조는 각각 도 9에 도시된 제2 기판(120, 220)의 구조와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서의 단면도이다. 도 17은 도 16의 제1 압력 센서의 배치도이다. 도 16 및 도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_5)는 제1 전극(113)과 제2 전극(123)의 형상 및 배치가 도 9의 실시예와 상이하다.
구체적으로 설명하면, 제1 기판(110_5)은 제1 기재(111) 및 제1 기재(111) 상에 배치된 제1 전극(113)을 포함한다. 제2 기판(120_5)은 제2 기재(121), 제2 기재(121) 상에 배치된 제2 전극(123) 및 제2 전극(123) 상에 배치된 압력 감지층(122)을 포함한다. 제1 전극(113)은 압력 감지층(122)과 대향하고 서로 접하거나 인접하도록 배치된다.
본 실시예의 경우, 제1 전극(113)과 제2 전극(123)이 압력 감지층(122)을 사이에 두고 두께 방향으로 대향한다. 압력이 인가되면, 압력 감지층(122)의 저항이 달라지면서 제1 전극(113)과 제2 전극(123) 사이에 흐르는 전류량이 달라져 압력 입력을 감지할 수 있다.
도 17에서는 제1 전극(113)이 감지 영역마다 분리되어 배치된 센싱 전극이고, 제2 전극(123)이 전체가 하나로 연결된 통판 전극으로서 구동 전극인 경우를 예시하고 있지만, 반대로 제1 전극(113)이 통판 전극이고 제2 전극(123)이 센싱 전극일 수도 있다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서의 분해 사시도이다. 도 19는 도 18에 도시된 제1 압력 센서를 상부에서 바라본 도면으로서, 보다 구체적으로 제1기판과 제2기판이 결합된 상태의 제1 압력 센서를 도 18을 기준으로 상측에서 바라본 도면이다. 도 20은 도 18의 ⅩⅩ-ⅩⅩ'선을 따라 자른 단면도이다. 도 18 내지 도 20에서는 제1 압력 센서(100_6)를 예로 하여 압력 센서의 구조 및 동작에 대해 설명하지만, 제2 압력 센서도 오목부(NTH)를 제외하면 제1 압력 센서(100_6)와 실질적으로 동일한 구조를 갖는다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_6)는 압력집중범프(151, 153, 155, 157)를 더 포함하는 점에서 도 6 및 도 7의 실시예와 상이하다.
구체적으로 설명하면, 제2 기판(120_6)은 제2 기재(121), 제1 기판(110_6)과 마주보는 제2 기재(121)의 일면 상에 배치된 압력 감지층(122)을 포함하며, 제2 기재(121)의 타면 상에 배치된 제1압력집중범프(151)와 제2압력집중범프(153)를 더 포함한다. 제2 기재(121)의 타면이란, 압력 감지층(122)이 배치된 제2 기재(121)의 일면의 반대면을 의미한다.
또한 제1 기판(110_6)은 제1 기재(111), 제2 기판(120_6)과 마주보는 제1 기재(111)의 일면 상에 위치하는 전극층(112)을 포함하며, 제1 기재(111)의 타면 상에 위치하는 제3압력집중범프(155)와 제4압력집중범프(157)를 더 포함한다. 제1 기재(111)의 타면이란, 전극층(112)이 배치된 제1 기재(111)의 일면의 반대면을 의미한다.
전극층(112)이 구동 전극인 제1 전극(112TX) 및 센싱 전극인 제2 전극(112RX)을 포함함은 상술한 바와 같다.
제1압력집중범프(151) 및 제3압력집중범프(155)는 제1 감지 영역(SR1)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 몇몇 실시에에서 제1 감지 영역(SR1)이 복수개 배열된 경우, 제1압력집중범프(151)도 복수개 배열되고, 각각의 제1압력집중범프(151)는 각각의 제1 감지 영역(SR1)과 중첩할 수 있다.
제1압력집중범프(151) 및 제3압력집중범프(155)가 제1 감지 영역(SR1)과 중첩하는 바, 제1압력집중범프(151)와 제3압력집중범프(155)도 상호 중첩할 수 있다. 또한 제1 감지 영역(SR1)에서 압력 감지층(122)은 제1 전극(112TX), 제2 전극(112RX), 제1압력집중범프(151) 및 제3압력집중범프(155)와 중첩할 수 있다.
제1압력집중범프(151) 및 제3압력집중범프(155)의 면적은 제1 감지 영역(SR1)의 면적보다 작을 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1압력집중범프(151)의 면적은 25㎟ 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2압력집중범프(153) 및 제4압력집중범프(157)는 제2 감지 영역(SR2)과 중첩하도록 배치될 수 있으며, 제2압력집중범프(153) 및 제4압력집중범프(157)도 상호 중첩할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2압력집중범프(153)의 길이(압력 센서의 연장 방향의 폭)는 하나의 제1압력집중범프(151)의 길이보다 길 수 있으며, 제4압력집중범프(157)의 길이(압력 센서의 연장 방향의 폭)는 하나의 제3압력집중범프(155)의 길이보다 길 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제2압력집중범프(153)의 길이 및 면적과 제4압력집중범프(157)의 길이 및 면적은 제2 감지 영역(SR2)의 길이 및 면적보다 작을 수 있다. 도면에는 하나의 제2압력집중범프(153)와 하나의 제4압력집중범프(157)만이 제2 감지 영역(SR2)과 중첩하도록 배치된 경우를 예시로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 제2압력집중범프(153)와 제4압력집중범프(157)는 각각 복수개 배치될 수도 있다.
제2압력집중범프(153) 및 제4압력집중범프(157)가 제2 감지 영역(SR2)과 중첩하는 바, 제2 감지 영역(SR2)에서 압력 감지층(122)은 제1 전극(112TX), 제2 전극(112RX), 제2압력집중범프(153) 및 제4압력집중범프(157)와 중첩할 수 있다.
복수개의 제1 감지 영역(SR1)은 오목부(NTH)보다 위쪽에 배열되고, 제2 감지 영역(SR2)은 오목부(NTH)를 기준으로 아래쪽에 배치될 수 있다. 따라서 제1압력집중범프(151) 및 제3압력집중범프(155)도 오목부(NTH)를 기준으로 위쪽에 배열될 수 있으며, 제2압력집중범프(153) 및 제4압력집중범프(157)는 오목부(NTH)를 기준으로 아래쪽에 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1압력집중범프(151)는 제2압력집중범프(153)와 이격되고, 제3압력집중범프(155)는 제4압력집중범프(157)와 이격될 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1압력집중범프(151) 및 제2압력집중범프(153)는 제2 기재(121)의 타면에 결합될 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1압력집중범프(151) 및 제2압력집중범프(153)는 제2 기재(121)의 타면에 직접 코팅공정을 진행하거나 스크린 인쇄 공정을 진행하여 형성될 수 있다. 또는 제1압력집중범프(151) 및 제2압력집중범프(153)는 접착제, 양면 테이프 등의 결합층을 매개로 제2 기재(121)의 타면에 결합될 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 제1 기재(111)의 타면에 결합될 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 제1 기재(111)의 타면에 직접 코팅공정을 진행하거나 스크린 인쇄 공정을 진행하여 형성될 수 있다. 또는 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 제1 기재(111)는 접착제, 양면 테이프 등의 결합층을 매개로 제1 기재(111)의 타면에 결합될 수도 있다.
제1압력집중범프(151), 제2압력집중범프(153), 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 각각 제1 압력 센서(100_6)의 두께 방향을 따라 외측으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1압력집중범프(151), 제2압력집중범프(153), 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)의 단면 형상은 사각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 반구형, 사각형 이외의 다각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
제1압력집중범프(151), 제2압력집중범프(153), 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 압력에 의해 상대적으로 변형이 이루어지지 않는 물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1압력집중범프(151), 제2압력집중범프(153), 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 에폭시 수지, 아크릴 수지 등의 폴리머 수지로 이루어질 수 있다. 또는 제1압력집중범프(151), 제2압력집중범프(153), 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 고경도를 갖는 절연물질로 이루어질 수도 있다. 또는 제1압력집중범프(151), 제2압력집중범프(153), 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 금속으로 이루어질 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제1압력집중범프(151) 및 제2압력집중범프(153)는 압력 감지층(122)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우, 제2 기재(121)의 일면 상에 압력 감지층(122)을 형성하고, 제2 기재(121)를 뒤집은 후 압력 감지층(122)의 형성 공정과 동일 공정을 이용하여 제1압력집중범프(151) 및 제2압력집중범프(153)를 형성할 수 있다. 예컨대, 압력 감지층(122)이 포토리소그래피 공정을 통해 형성된 경우, 제1압력집중범프(151) 및 제2압력집중범프(153)도 동일한 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있다. 따라서 제조 공정을 간소화할 수 있으며, 제1압력집중범프(151) 및 제2압력집중범프(153)와 압력 감지층(122) 간의 오정렬(misalignment) 가능성을 낮출 수 있다.
또한 몇몇 실시예에서 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우 제1 기재(111)의 일면 상에 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)을 형성하고, 제1 기재(111)를 뒤집고, 제1 기재(111)의 타면 상에 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)의 형성 공정과 동일한 공정을 이용하여 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)를 형성할 수 있다. 예컨대, 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)이 스크린 인쇄 방식으로 형성된 경우, 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)도 동일한 스크린 인쇄 방식으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제조 공정을 간소화하고 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)와 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)간의 오정렬(misalignment) 가능성을 낮출 수 있다.
다만, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 제1압력집중범프(151) 및 제2압력집중범프(153)는 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)과 동일한 물질로 이루어지고, 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)는 압력 감지층(122)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제1압력집중범프(151), 제2압력집중범프(153), 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)의 높이는 압압력의 집중효과를 고려하여 5㎛ 이상일 수 있다.
제1 압력 센서(100_6)에 두께 방향의 압압력이 가해지는 경우, 제1압력집중범프(151) 및 제3압력집중범프(155)는 가해진 압압력을 분산시키기 않고 제1 감지 영역(SR1) 내에 위치하는 압력 감지층(122)에 압압력을 보다 확실하게 전달할 수 있으며, 또한 제2압력집중범프(153) 및 제4압력집중범프(157)는 제2 감지 영역(SR2) 내에 위치하는 압력 감지층(122)에 압압력을 보다 확실하게 전달할 수 있다. 이에 따라 검출되는 저항값 변화가 커질 수 있으며, 결과적으로 제1 압력 센서(100_6)의 감도를 향상시킬 수 있다.
도 21 내지 도 28은 각각 도 20에 도시된 압력 센서의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_6a)는 제3압력집중범프(도 19의 155) 및 제4압력집중범프(도 19의 157)를 포함하지 않는 점에서 도 19 및 도 20의 실시예와 상이하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다.
도 22를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_6b)는 제1압력집중범프(도 19의 151) 및 제2압력집중범프(도 19의 153)를 포함하지 않는 점에서 도 19 및 도 20의 실시예와 상이하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다.
도 23을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_6c)는 제1 기재(111)의 일면 상에 압력 감지층(122)이 위치하고, 압력 감지층(122) 상에 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)이 위치하는 점에서 도 19 및 도 20의 실시예와 상이하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다.
도 24를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_6d)는 제1 기재(111)의 일면 상에 압력 감지층(122)이 위치하고, 압력 감지층(122) 상에 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)이 위치하며 제3압력집중범프(도 19의 155) 및 제4압력집중범프(도 19의 157)를 포함하지 않는 점에서 도 19 및 도 20의 실시예와 상이하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다.
도 25를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_6e)는 제1 기재(111)의 일면 상에 압력 감지층(122)이 위치하고, 압력 감지층(122) 상에 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)이 위치하며 제1압력집중범프(도 19의 151) 및 제2압력집중범프(도 19의 153)를 포함하지 않는 점에서 도 19 및 도 20의 실시예와 상이하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다.
도 26을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_6f)는 제1 기재(111)의 일면 상에 압력 감지층(122)이 위치하되, 압력 감지층(122)이 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)을 커버하는 점에서 도 19 및 도 20의 실시예와 상이하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다.
도 27을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_6g)는 제1 기재(111)의 일면 상에 압력 감지층(122)이 위치하되, 압력 감지층(122)이 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)을 커버하는 점, 제3압력집중범프(도 19의 155) 및 제4압력집중범프(도 19의 157)를 포함하지 않는 점에서 도 19 및 도 20의 실시예와 상이하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다.
도 28을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_6h)는 제1 기재(111)의 일면 상에 압력 감지층(122)이 위치하되, 압력 감지층(122)이 제1 전극(112TX) 및 제2 전극(112RX)을 커버하는 점, 제1압력집중범프(도 19의 151) 및 제2압력집중범프(도 19의 153)를 포함하지 않는 점에서 도 19 및 도 20의 실시예와 상이하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다.
도 29는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서의 분해 사시도이다. 도 30은 도 29에 도시된 제1 압력 센서를 상부에서 바라본 도면으로서, 보다 구체적으로 제1기판과 제2기판이 결합된 상태의 제1 압력 센서를 도 18을 기준으로 상측에서 바라본 도면이다.
도 29 및 도 30을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_7)는 제2압력집중범프(1531) 및 제4압력집중범프(1571)가 복수개 구비되고 일 방향을 따라 서로 이격 배치된 점에서 도 19 및 도 20에 도시된 실시예와 상이하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다. 따라서 구체적 설명을 생략한다.
도 31은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도로서, 보다 구체적으로 도 19 내지 도 21에 도시된 실시예의 제1 압력 센서 및 도 19 내지 도 21에 도시된 구조와 실질적으로 유사한 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 31의 좌측에는 제1 압력 센서(100_6)의 제1 기판(110_6)과 제2 기판(120_6)의 배치도가 도시되어 있고, 우측에는 제2 압력 센서(200_6)의 제1 기판(210_6)과 제2 기판(220_)의 배치도가 도시되어 있다.
제1 압력 센서(100_6)의 제1 전극(112TX), 제2 전극(112RX), 압력 감지층(122)의 배치, 제1 감지 영역(SR1), 오목부(NTH) 등에 대한 설명은 도 9의 실시예에서 상술한 바와 동일하다. 또한 제1 압력 센서(100_6)의 압력집중범프(151, 153, 155, 157)에 대한 설명은 도 19 내지 도 12의 실시예에서 상술한 바와 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
제2 압력 센서(200_6)는 제1 압력 센서(100_6)와는 달리, 노치 형상의 오목부(NTH)를 포함하지 않을 수 있으며, 이외 구조는 제1 압력 센서(100_6)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.
간략하게 설명하면, 제2 압력 센서(200_6)는 서로 대향하는 제1 기판(210_6)과 제2 기판(220_6)을 포함한다. 제2 기판(220_6)은 제2 기재의 일면 상에 위치하는 압력 감지층(222), 상기 제2 기재의 타면 상에 위치하고 각 제1 감지 영역(SR1)과 중첩하는 제5압력집중범프(251), 상기 제2 기재의 타면 상에 위치하고 제2 감지 영역(SR2)과 중첩하는 제6압력집중범프(253)를 포함할 수 있다. 또한 제1 기판(210_6)은 제1 기재의 일면 상에 위치하는 제1 전극(212TX) 및 제2 전극(212RX), 상기 제1 기재의 타면 상에 위치하고 각 제1 감지 영역(SR1)과 중첩하는 제7압력집중범프(255), 상기 제1 기재의 타면 상에 위치하고 제2 감지 영역(SR2)과 중첩하는 제8압력집중범프(257)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 압력 센서(100)의 감지 영역(SR1, SR2)과 제2 압력 센서(200)의 감지 영역(SR1, SR2)은 숫자, 면적, 간격, 위치 등에 있어서 상호 실질적으로 동일한 대칭 배열을 가질 수 있다. 따라서 제5압력집중범프(251) 및 제7압력집중범프(255)의 배열은 제1압력집중범프(151) 및 제3압력집중범프(155)의 배열과 실질적으로 대칭일 수 있다. 또한 제6압력집중범프(253)의 길이 및 제8압력집중범프(257)의 길이는 제2압력집중범프(153)의 길이 및 제4압력집중범프(157)의 길이와 실질적으로 동일할 수 있다.
이외 제5압력집중범프(251)에 대한 구체적 설명은 상술한 제1압력집중범프(151)와 동일하고, 제6압력집중범프(253)에 대한 구체적 설명은 상술한 제2압력집중범프(153)와 동일하고, 제7압력집중범프(255)에 대한 구체적 설명은 상술한 제3압력집중범프(155)와 동일하고, 제8압력집중범프(257)에 대한 구체적 설명은 상술한 제4압력집중범프(157)와 동일한 바, 구체적 설명을 생략한다.
도 32는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 32의 실시예는 제2 압력 센서(200_6a)의 제2 감지 영역(SR2)이 제1 압력 센서(100_6)의 제2 감지 영역(SR2)보다 더 넓은 면적은 갖는 점, 제2 압력 센서(200_6a)의 제2 기판(220_6a)이 포함하는 제6압력집중범프(253a)의 길이 및 제2 압력 센서(200_6a)의 제1 기판(210_6a)이 포함하는 제8압력집중범프(257a)의 길이가 제2압력집중범프(153)의 길이 및 제4압력집중범프(157)의 길이보다 길게 형성되는 점에서 도 31의 실시예와 차이가 있다. 이외 제2 압력 센서(200_6a)의 제2 감지 영역(SR2)에 대한 설명은 도 12의 실시예에서 상술한 바와 동일하다.
도 33은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다.
도 33은 압력 감지층(122)이 감지 영역(SR1, SR2)별로 분할되지 않고 하나로 연결될 수 있음을 예시한다. 도 33을 참조하면, 제1 압력 센서(100_8)와 제2 압력 센서(200_8)의 제2 기판(120_8, 220_8)은 일체로 형성된 압력 감지층(122)을 포함하는 점에서 도 31에 도시된 실시예와 차이점이 존재하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다. 이외 압력 감지층(122)에 대한 설명은 도 13의 실시예에서 상술한 바와 같다.
도 34는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다. 도 34의 실시예는 제1 압력 센서(100_9)와 제2 압력 센서(200_9)의 제2 감지 영역(SR2)의 내부에 비감지 영역(NSR)이 일부 배치될 수 있음을 예시한다.
도 34를 참조하면, 제1 및 제2 압력 센서(100_9, 200_9)의 제2 감지 영역(SR2) 내에서 제1 기판(110_9, 210_9)의 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)은 마치 복수 개의 제1 감지 영역(SR1)과 유사하게 배열될 수 있으며, 제2 감지 영역(SR2) 내의 제2 가지 전극(112RX_BR, 212RX_BR)들은 하나의 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 제2 기판(120_9, 220_9)의 압력 감지층(122, 222) 또한 제1 감지 영역(SR1)에서처럼 패턴화될 수 있다.
제2압력집중부재(1531) 및 제4압력집중부재(1571)는 제1 압력 센서(100_9)의 제2 감지 영역(SR2)에서 패턴화된 각각의 압력 감지층(122)과 중첩하도록 복수개 배열될 수 있다. 유사하게 제6압력집중부재(2531) 및 제8압력집중부재(2571)도 제2 압력 센서(200_9)의 제2 감지 영역(SR2)에서 패턴화된 각각의 압력 감지층(222)과 중첩하도록 복수개 배열될 수 있다.
그러나, 이에 제한되지 않고, 제2 감지 영역(SR2) 내의 압력 감지층(122)은 도 31에 도시된 것처럼 패턴화되지 않고 하나로 연결될 수도 있다.
이외 제1 압력 센서(100_9) 및 제2 압력 센서(200_9)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 14의 실시예에서 상술한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 35는 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서와 제2 압력 센서의 배치도이다. 도 35의 실시예는 제1 압력 센서(100_10)의 제1 기판(110_10) 및 제2 압력 센서(200_10)의 제1 기판(210_10)의 구조가 도 31에 도시된 실시예와 차이점이 존재하며, 이외 구성은 실질적으로 동일하다.
도 35를 참조하면, 본 실시예의 경우 제2 전극(112RX, 212RX)이 제1 전극(112TX, 212TX)과 마찬가지로 제2 줄기 전극(112RX_ST, 212RX_ST)을 통해 전체가 하나로 연결되어 있다. 이에 따라 압력의 유무 및 압력의 크기는 측정할 수 있으며, 이외 압력의 인가 위치에 대한 구분은 터치 부재(도 3의 '20' 참조)를 통해 이루어질 수 있다. 이외 보다 구체적 설명은 도 15의 실시예에서 상술한 바와 실질적으로 동일하다.
도 36은 또 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서의 단면도이다. 도 37은 도 36의 제1 압력 센서의 배치도이다. 도 36 및 도 37을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 압력 센서(100_11)는 제1 전극(113)과 제2 전극(123)의 형상 및 배치가 도 31의 실시예와 상이하다.
구체적으로 설명하면, 제1 기판(110_11)은 제1 기재(111), 제1 기재(111)의 일면 상에 배치된 제1 전극(113), 제1 기재(111)의 타면 상에 배치된 제3압력집중범프(155) 및 제4압력집중범프(157)를 포함한다. 제2 기판(120_11)은 제2 기재(121), 제2 기재(121)의 일면 상에 배치된 제2 전극(123), 제2 전극(123) 상에 배치된 압력 감지층(122), 제2 기재(121)의 타면 상에 배치된 제1압력집중범프(151) 및 제2압력집중범프(153)를 포함한다. 제1 전극(113)은 압력 감지층(122)과 대향하고 서로 접하거나 인접하도록 배치된다.
이외 제1 전극(113), 제2 전극(123) 및 압력 감지층(122)에 대한 설명은 도 16 및 도 17의 실시예에서 상술한 바와 동일하다.
도 36 및 도 37에서는 제1 압력 센서(100_11)만을 도시하였지만, 제2 압력 센서도 오목부(NTH)를 제외하고 제1 압력 센서(100_11)와 동일한 구조를 가질 수 있다.
한편, 도면에는 미도시하였으나 상술한 실시예들에 따른 제1 압력 센서의 구조는 도 21 내지 도 30에서 상술한 각 실시예들의 구조로 변경될 수도 있으며, 제2 압력 센서의 구조도 오목부(NTH)를 제외하고 도 21 내지 도 30에서 상술한 각 실시예들의 구조로 변경될 수 있다.
도 38은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 38은 표시 장치(2) 내에서 제1 압력 센서(100) 및 제2 압력 센서(200)의 부착 위치가 변형될 수 있음을 보여준다. 즉, 도 38에 도시된 바와 같이 제1 압력 센서(100) 및 제2 압력 센서(200)가 표시 패널(30)과 터치 부재(20)에 중첩하지 않고, 윈도우(10)에 직접 부착될 수 있다.
도 39는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 39는 표시 장치(3)의 제2 영역(DR2)이 제1 영역(DR1)과 90° 또는 그 이상의 각도를 갖는 평면에 놓일 수 있음을 예시한다. 제2 영역(DR2)은 실질적으로 표시 장치(3)의 측면을 구성할 수 있다. 제2 영역(DR2)은 표시면일 수도 있지만, 화면 표시와 무관할 수도 있다. 제1 압력 센서(100)와 제2 압력 센서(200)는 표시 장치(3)의 제2 영역(DR2)에 부착된다. 본 실시예의 경우 제1 압력 센서(100)와 제2 압력 센서(200)가 표시 장치(3)의 측면에 부착되므로, 표시 장치(3)를 그립한 상태에서의 압력 입력이 더욱 용이해질 수 있다.
한편, 도면에는 미도시하였으나, 도 38 및 도 39에 도시된 표시 장치의 제1 압력 센서의 구조는 도 13 내지 도 30에서 상술한 각 실시예들의 구조로 변경될 수도 있으며, 제2 압력 센서의 구조도 오목부(NTH)를 제외하고 도 13 내지 도 30에서 상술한 각 실시예들의 구조로 변경될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 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.

Claims (31)

  1. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 제1 에지에 인접 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력 센서를 포함하되,
    상기 제1 압력 센서는,
    제1 감지 영역과,
    상기 제1 감지 영역의 일측에 위치하고 상기 제1 감지 영역보다 면적이 넓은 제2 감지 영역과,
    상기 제1 감지 영역과 중첩하는 제1압력집중범프, 및
    상기 제2 감지 영역과 중첩하고 상기 제1압력집중범프와 이격된 제2압력집중범프를 포함하고,
    상기 제1 압력 센서는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 분리된 제2 전극을 더 포함하되,
    상기 제1 전극은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역에 걸쳐 배치되고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있고,
    상기 제1 압력 센서는 압력에 따라 저항이 변화하는 압력 민감 물질을 포함하는 압력 감지층을 더 포함하되,
    상기 제1 감지 영역에서 상기 압력 감지층은 상기 제1압력집중범프, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩하고,
    상기 제2 감지 영역에서 상기 압력 감지층은 상기 제2압력집중범프, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩하고,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 동일한 레벨에 위치하고,
    상기 압력 감지층은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 위치하고,
    상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 압력 감지층 상에 위치하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2압력집중범프의 길이는, 상기 제1압력집중범프의 길이보다 긴 표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2압력집중범프는 일 방향을 따라 서로 이격되어 복수개 배치된 표시장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감지 영역은 상기 제1 압력 센서의 일단으로부터 타단 방향으로 복수개 배열되고,
    상기 제2 감지 영역은 상기 제1 감지 영역보다 상기 타단 방향에 위치하고,
    상기 제1압력집중범프는 각각의 상기 제1 감지 영역과 중첩하도록 복수개 배열된 표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    복수개 배열된 상기 제1 감지 영역 중 서로 이웃하는 적어도 두개의 제1 감지 영역은 감지 영역 그룹을 이루되,
    상기 감지 영역 그룹에 발생한 입력에 응답하여 기 설정된 동작을 실행하도록 구성된 표시장치.
  8. 삭제
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 압력 감지층과 동일한 물질로 이루어진 표시장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 압력 센서는 제1기재 및 상기 제1기재와 마주보는 제2기재를 더 포함하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제2기재와 마주보는 상기 제1기재의 일면 상에 위치하고,
    상기 압력 감지층은, 상기 제1기재와 마주보는 상기 제2기재의 일면 상에 위치하고,
    상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 제2기재의 타면 상에 위치하는 표시장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 압력 센서는, 상기 제1기재의 타면 상에 위치하고 서로 이격된 제3압력감지범프 및 제4압력감지범프를 더 포함하고,
    상기 제3압력감지범프는 상기 제1 감지 영역과 중첩하고,
    상기 제4압력감지범프는 상기 제2 감지 영역과 중첩하고,
    상기 제3압력감지범프 및 상기 제4압력감지범프는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 동일한 물질로 이루어진 표시장치.
  12. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 제1 에지에 인접 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력 센서를 포함하되,
    상기 제1 압력 센서는,
    제1 감지 영역과,
    상기 제1 감지 영역의 일측에 위치하고 상기 제1 감지 영역보다 면적이 넓은 제2 감지 영역과,
    상기 제1 감지 영역과 중첩하는 제1압력집중범프, 및
    상기 제2 감지 영역과 중첩하고 상기 제1압력집중범프와 이격된 제2압력집중범프를 포함하고,
    상기 제1 압력 센서는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 분리된 제2 전극을 더 포함하되,
    상기 제1 전극은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역에 걸쳐 배치되고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있고,
    상기 제1 압력 센서는 압력에 따라 저항이 변화하는 압력 민감 물질을 포함하는 압력 감지층을 더 포함하되,
    상기 제1 감지 영역에서 상기 압력 감지층은 상기 제1압력집중범프, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩하고,
    상기 제2 감지 영역에서 상기 압력 감지층은 상기 제2압력집중범프, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩하고,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 동일한 레벨에 위치하고,
    상기 압력 감지층은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 위치하고,
    상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 아래에 위치하는 표시장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 압력 센서는 제1기재 및 상기 제1기재와 마주보는 제2기재를 더 포함하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제2기재와 마주보는 상기 제1기재의 일면 상에 위치하고,
    상기 압력 감지층은, 상기 제1기재와 마주보는 상기 제2기재의 일면 상에 위치하고,
    상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 제1기재의 타면 상에 위치하는 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 동일한 물질로 이루어진 표시장치.
  15. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 제1 에지에 인접 배치되고 상기 제1 에지를 따라 연장된 제1 압력 센서를 포함하되,
    상기 제1 압력 센서는,
    제1 감지 영역과,
    상기 제1 감지 영역의 일측에 위치하고 상기 제1 감지 영역보다 면적이 넓은 제2 감지 영역과,
    상기 제1 감지 영역과 중첩하는 제1압력집중범프, 및
    상기 제2 감지 영역과 중첩하고 상기 제1압력집중범프와 이격된 제2압력집중범프를 포함하고,
    상기 제1 압력 센서는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 분리된 제2 전극을 더 포함하되,
    상기 제1 전극은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역에 걸쳐 배치되고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있고,
    상기 제1 압력 센서는 압력에 따라 저항이 변화하는 압력 민감 물질을 포함하는 압력 감지층을 더 포함하되,
    상기 제1 감지 영역에서 상기 압력 감지층은 상기 제1압력집중범프, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩하고,
    상기 제2 감지 영역에서 상기 압력 감지층은 상기 제2압력집중범프, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩하고,
    상기 제1 전극은 제1 줄기 전극 및 상기 제1 줄기 전극으로부터 분지된 복수의 제1 가지 전극을 포함하고,
    상기 제2 전극은 제2 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 분지된 복수의 제2 가지 전극을 포함하되,
    상기 각 제1 가지 전극과 상기 각 제2 가지 전극은 상호 엇갈리도록 배치되는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 구동 전극이고, 상기 제2 전극은 센싱 전극인 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 압력 감지층은 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있는 표시 장치.
  18. 삭제
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 상기 제1 에지에 대향하는 제2 에지에 인접 배치되고, 상기 제2 에지를 따라 연장된 제2 압력 센서를 더 포함하되,
    상기 제2 압력 센서는 일단으로부터 타단 방향으로 배열된 복수의 제3 감지 영역,
    상기 제3 감지 영역보다 상기 타단 방향에 배치되고 상기 제3 감지 영역보다 면적이 넓은 제4 감지 영역,
    상기 제3 감지 영역과 중첩하는 제3압력집중범프, 및
    상기 제4 감지 영역과 중첩하고 상기 제3압력집중범프와 이격된 제4압력집중범프를 포함하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 평탄부,
    상기 평탄부의 상기 제1 에지 측에 제1 곡면부, 및
    상기 평탄부의 상기 제2 에지 측에 배치된 제2 곡면부를 포함하되,
    상기 제1 압력 센서는 상기 제1 곡면부에 배치되고, 상기 제2 압력 센서는 상기 제2 곡면부에 배치되는 표시 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 압력 센서 및 상기 제2 압력 센서는 각각 상기 표시 패널의 하면에 부착되는 표시 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 표시 패널, 상기 제1 압력 센서, 및 상기 제2 압력 센서를 수납하는 브라켓을 더 포함하되,
    상기 제1 압력 센서 및 상기 제2 압력 센서는 각각 방수 테이프를 통해 상기 브라켓에 부착되는 표시 장치.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 일측 장변에 오목부가 마련된 압력 센서로서,
    상기 오목부를 기준으로 일측 방향에 배치되고 압력을 감지하는 복수의 제1 감지 영역과,
    상기 오목부를 기준으로 타측 방향에 배치되고 압력을 감지하며 상기 제1 감지 영역보다 면적이 넓은 제2 감지 영역과,
    상기 제1 감지 영역과 중첩하는 제1압력집중범프와,
    상기 제2 감지 영역과 중첩하고 제1압력집중범프와 이격된 제2압력집중범프를 포함하고,
    상기 압력 센서는 전극층 및 상기 전극층과 중첩하는 압력 감지층을 더 포함하고,
    상기 제1압력집중범프는 상기 제1 감지 영역에서 상기 전극층 및 상기 압력 감지층과 중첩하고,
    상기 제2압력집중범프는 상기 제2 감지 영역에서 상기 전극층 및 상기 압력 감지층과 중첩하고,
    상기 제1압력집중범프 및 상기 제2압력집중범프는,
    상기 전극층 또는 상기 압력 감지층과 동일한 물질로 이루어진 압력 센서.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 제1압력집중범프의 면적은 상기 제1 감지 영역의 면적보다 좁고,
    상기 제2압력집중범프의 면적은 상기 제2감지 영역의 면적보다 좁은 압력 센서.
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 제27 항에 있어서,
    상기 전극층은 제1 전극 및 상기 제1 전극과 분리된 제2 전극을 포함하되,
    상기 제1 전극은 상기 복수의 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역에 걸쳐 배치되고,
    상기 제2 전극은 상기 각 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있고,
    상기 압력 감지층은 상기 각 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역마다 분리되어 있는 압력 센서.
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