KR102617968B1 - 디스플레이장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 실시예에 따른 디스플레이장치는, 제1기판과; 제1기판에 평행하게 배치된 제2기판과; 제1기판의 제2기판에 마주하는 대향면 상에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광소자와; 제1기판의 대향면 상에 형성되며, 복수의 발광소자가 선택적으로 점멸하도록 복수의 발광소자에 대해 구동신호를 전달하게 마련된 발광소자 구동배선과; 제1기판 및 제2기판 사이에, 발광소자 구동배선과 교차되도록 배열되며, 사용자의 터치 입력에 대응하는 감지신호를 전달하게 마련된 터치감지배선과; 발광소자 구동배선 및 터치감지배선이 상호 교차되는 복수의 영역에 각기 설치되며 발광소자 구동배선 및 터치감지배선 사이를 절연시키도록 개재되는 복수의 절연부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 영상신호를 처리하여 영상을 표시하는 디스플레이장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 LED 디스플레이 구조가 적용된 디스플레이부에서 간단한 방식으로 터치입력 기능을 구현하도록 개선된 구조의 디스플레이장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
소정의 정보를 특정 프로세스에 따라서 연산 및 처리하기 위해, 연산을 위한 CPU, 칩셋, 메모리 등의 전자부품들을 기본적으로 포함하는 전자장치는, 처리 대상이 되는 정보가 무엇인지에 따라서 다양한 종류로 구분될 수 있다. 예를 들면, 전자장치에는 범용의 정보를 처리하는 PC나 서버 등의 정보처리장치가 있고, 영상 정보를 처리하는 영상처리장치가 있다.
영상처리장치는 영상데이터를 포함하는 컨텐츠 신호를 외부로부터 수신하며, 컨텐츠 신호로부터 추출되는 영상데이터를 다양한 영상처리 프로세스에 따라서 처리한다. 영상처리장치는 처리된 영상데이터를 자체 구비한 디스플레이부 상에 영상으로 표시하거나, 또는 디스플레이부를 구비한 타 장치에서 영상으로 표시되도록 이 처리된 영상데이터를 해당 장치에 출력한다. 디스플레이부를 가진 영상처리장치를 특히 디스플레이장치라고 지칭하며 그 예시로는 TV, 모니터, 휴대용 멀티미디어 재생기, 태블릿(tablet), 모바일 폰(mobile phone) 등이 있다.
디스플레이장치는 실내 뿐만 아니라 광고판 또는 무대와 같이 실외에서 사용되는 경우도 증가하고 있다. 실외 환경에서 사용되는 디스플레이장치는 사용 환경의 특성 상, 통상적으로 실내에서 사용되는 디스플레이장치의 디스플레이부와 상이한 구조가 적용될 수 있다. 예를 들면, 실외에 사용되는 디스플레이장치는 먼 거리에 있는 다수의 사용자가 볼 수 있도록 상대적으로 대형 화면을 제공해야 하는 바, 디스플레이부는 넓은 확장성, 높은 휘도, 높은 색역(color gamut) 등의 특성을 가져야 한다. 이러한 특성을 만족하기 위해서, 디스플레이장치는 통상적으로 실내 또는 휴대용으로 사용되는 액정 디스플레이 패널이 아닌, RGB 컬러 별 LED들 또는 단일 컬러의 LED들을 픽셀 단위로 포함하는 구조의 디스플레이부를 가질 수 있다. 편의상 이러한 디스플레이부는 LED 디스플레이 구조를 가진다고 지칭된다.
LED 디스플레이 구조의 디스플레이장치에는 단순히 영상을 표시하는 것 뿐만 아니라, 용도에 따라서는 사용자의 터치입력을 감지하는 기능이 요구될 수도 있다. 터치입력 기능을 포함하는 디스플레이장치를 구현하는 것은, 디스플레이부의 유효 표시면 상에 터치감지패널을 적층하는 설계를 적용하는 방법이 통상적이다. 그러나, 이러한 방식은 전체적인 디스플레이부의 두께가 상대적으로 두꺼워지므로 사용자가 인지하는 영상의 품질에 영향을 줄 수 있다. 만일 디스플레이부가 투명 디스플레이로 구현되는 경우에는 이러한 구조가 투명도를 저하시킬 수도 있다. 이에, 디스플레이장치는 이러한 문제점을 극복하기 위한 보다 향상된 구조를 요구할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치는, 제1기판과; 상기 제1기판에 평행하게 배치된 제2기판과; 상기 제1기판의 상기 제2기판에 마주하는 대향면 상에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광소자와; 상기 제1기판의 상기 대향면 상에 형성되며, 상기 복수의 발광소자가 선택적으로 점멸하도록 상기 복수의 발광소자에 대해 구동신호를 전달하게 마련된 발광소자 구동배선과; 상기 제1기판 및 상기 제2기판 사이에, 상기 발광소자 구동배선과 교차되도록 배열되며, 사용자의 터치 입력에 대응하는 감지신호를 전달하게 마련된 터치감지배선과; 상기 발광소자 구동배선 및 상기 터치감지배선이 상호 교차되는 복수의 영역에 각기 설치되며 상기 발광소자 구동배선 및 상기 터치감지배선 사이를 절연시키도록 개재되는 복수의 절연부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 디스플레이장치는 LED 디스플레이 구조의 디스플레이부에 터치입력 감지 기능을 적용함에 있어서, 얇은 두께, 간단한 구조 및 높은 생산성을 실현시킬 수 있다.
여기서, 상기 발광소자 구동배선을 통해 각각의 상기 발광소자에 상기 구동신호를 출력하며, 상기 터치감지배선으로부터 출력되는 상기 감지신호에 의해 상기 터치 입력을 감지하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 터치 입력이 감지되는 터치 위치에 대응하는 하나 이상의 상기 발광소자의 발광 특성을 조정할 수 있다. 이로써, 디스플레이장치는 사용자의 터치 입력이 발생하였는지 여부와 터치 입력이 발생한 위치를 사용자에게 명확히 나타낼 수 있다.
여기서, 상기 조정되는 발광 특성은, 상기 발광소자의 밝기, 채도, 명도, 컬러 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 복수의 발광소자 중에서, 상기 터치 입력이 감지되는 위치의 좌표를 기준으로 하여 기 설정된 범위 내에 있는 상기 발광소자를 판별할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 발광소자의 발광 특성의 현재 레벨로부터 기 설정된 제1레벨만큼 증감시키거나, 상기 발광소자의 발광 특성의 현재 레벨을 기 설정된 제2레벨로 대체함으로써, 상기 발광소자의 발광 특성을 조정할 수 있다. 이로써, 디스플레이장치는 터치입력이 발생한 영역을 타 영역과 명확히 구분되도록 나타낼 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는 기 설정된 입력 이벤트에 응답하여 상기 제1레벨 또는 상기 제2레벨을 사용자가 지정하도록 마련된 UI가 표시되게 처리하며, 상기 UI를 통해 지정된 상기 제1레벨 또는 상기 제2레벨을 저장할 수 있다. 이로써, 디스플레이장치는 사용자의 의도에 따라서 발광소자의 발광 특성이 변경되도록 할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 터치 위치를 중심으로 하는 영역을 둘 이상으로 구분하고, 각각의 상기 구분된 영역 별로 상기 발광소자의 발광 특성을 서로 상이하게 조정할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 터치 위치를 중심으로 제1반경 이내인 범위의 제1영역과, 상기 터치 위치를 중심으로 상기 제1반경 이상이고 제2반경 이내의 범위의 제2영역을 판단하며, 상기 제1영역 내의 상기 발광소자 및 상기 제2영역 내의 상기 발광소자 각각의 발광 특성을 서로 상이하게 조정할 수 있다.
또한, 상기 복수의 절연부는, 상기 제1기판의 상기 대향면 전체를 커버하지 않도록 상호 이격되게 설치될 수 있다. 이로써, 디스플레이장치는 제조 시 절연부의 소모를 상대적으로 줄일 수 있다.
또한, 상기 터치감지배선은, 제1방향을 따라서 연장되며 전압이 인가됨으로써 전자기장을 형성하는 복수의 제1배선과, 상기 제1방향과 상이한 제2방향을 따라서 연장되며 상기 터치 입력으로 인한 상기 전자기장의 전하량 변화에 따른 상기 감지신호를 전달하는 복수의 제2배선을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 절연부는, 상기 발광소자 구동배선 및 상기 제1배선 사이의 교차점들과, 상기 발광소자 구동배선 및 상기 제1배선 사이의 교차점들과, 상기 제1배선 및 상기 제2배선 사이의 교차점들을 각기 절연시킬 수 있다.
또한, 상기 발광소자는 LED를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1기판 및 상기 제2기판은 투명한 재질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1기판은 투명한 재질을 포함하며, 상기 제2기판은 불투명한 재질을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 제조하는 방법은, 복수의 발광소자가 선택적으로 점멸하도록 상기 복수의 발광소자에 대해 구동신호를 전달하게 마련된 발광소자 구동배선을 제1기판의 일면 상에 형성하는 단계와; 상기 발광소자 구동배선으로부터 상기 구동신호를 수신 가능하도록 상기 일면 상에 매트릭스 형태로 상기 복수의 발광소자를 장착하는 단계와; 상기 발광소자 구동배선 상의 기 지정된 복수의 영역에 절연부를 형성하는 단계와; 상기 절연부에 의해 상기 발광소자 구동배선과 절연되도록, 사용자의 터치 입력에 대응하는 감지신호를 전달하게 마련된 터치감지배선을 상기 일면 상에 형성하는 단계와; 상기 제1기판의 상기 일면을 제2기판으로 커버하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 배선 구조를 나타내는 요부 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 제조하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 배선 구조를 나타내는 요부 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 복수의 발광소자의 배치 형태를 나타내는 요부 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 터치입력에 대응하여 조정하기 위한 발광소자의 출력 특성을 지정하는 UI의 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치가 터치입력에 응답하여 발광소자의 출력 특성을 조정하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 터치입력의 방식에 대응하여 발광소자의 출력 특성을 조정하는 모습을 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치가 터치입력의 종류에 대응하여 발광소자의 출력 특성을 조정하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 배선 구조를 나타내는 요부 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 배선 구조를 나타내는 요부 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 제조하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 배선 구조를 나타내는 요부 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 복수의 발광소자의 배치 형태를 나타내는 요부 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 터치입력에 대응하여 조정하기 위한 발광소자의 출력 특성을 지정하는 UI의 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치가 터치입력에 응답하여 발광소자의 출력 특성을 조정하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 터치입력의 방식에 대응하여 발광소자의 출력 특성을 조정하는 모습을 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치가 터치입력의 종류에 대응하여 발광소자의 출력 특성을 조정하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 배선 구조를 나타내는 요부 평면도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 관해 상세히 설명한다. 이하 실시예들의 설명에서는 첨부된 도면들에 기재된 사항들을 참조하는 바, 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 나타낸다.
만일, 실시예에서 제1구성요소, 제2구성요소 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 있다면, 이러한 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용되는 것이며, 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용되는 바, 이들 구성요소는 용어에 의해 그 의미가 한정되지 않는다. 실시예에서 사용하는 용어는 해당 실시예를 설명하기 위해 적용되는 것으로서, 본 발명의 사상을 한정하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이장치(100)는 디스플레이장치가 실내에서 사용되기 위한 상대적으로 소형의 화면을 가지는 장치보다는, 실외의 환경에서 사용되는 상대적으로 대형의 화면을 가지는 장치, 예를 들면 디지털 사이니지 등으로 구현된다. 디지털 사이니지와 같은 디스플레이장치는 TV, 모니터, 모바일 장치 등에 주로 사용되는 액정 또는 OLED 디스플레이 구조가 아닌, LED 디스플레이 구조가 적용된다. 이에 관한 내용은 후술한다.
디스플레이장치(100)는 다양한 컨텐츠소스(10)로부터 컨텐츠신호를 수신하는 신호수신부(110)와, 신호수신부(110)를 통해 수신되는 컨텐츠신호를 처리하는 신호처리부(120)와, 신호처리부(120)에 의해 처리되는 컨텐츠신호에 의한 컨텐츠영상을 표시하는 디스플레이부(130)와, 사용자에 의한 입력 동작이 수행되는 사용자입력부(140)와, 데이터가 저장되는 저장부(150)와, 신호처리부(120)의 처리를 위한 연산 및 디스플레이장치(100)의 제반 동작의 제어를 수행하는 제어부(160)를 포함한다. 이들 구성요소들은 시스템 버스를 통해 상호 접속된다. 상기한 구성들은 디스플레이장치(100)에서 본 발명의 사상을 구현하기 위해 직접적으로 관련성이 있는 것들로서, 그 이외의 구성들에 관해서는 설명하지 않는다.
신호수신부(110)는 컨텐츠소스(10)와 같은 다양한 외부장치로부터 컨텐츠신호를 수신하기 위한 통신모듈을 포함한다. 신호수신부(110)는 기본적으로 외부로부터의 신호나 데이터를 수신하기 위한 구성이지만, 이에 한정되지 않고 양방향 통신이 가능하도록 구현될 수 있다. 신호수신부(110)는 예를 들면 RF 방송신호를 지정된 주파수로 튜닝하게 마련된 튜닝 칩(tuning chip), 인터넷으로부터 패킷 데이터를 유선으로 수신하는 이더넷(Ethernet) 모듈, 패킷 데이터를 와이파이 또는 블루투스 등과 같은 다양한 규격에 따라서 무선으로 수신하는 무선통신모듈, USB 메모리와 같은 외부 메모리가 접속되는 접속포트 등의 구성요소 중에서 적어도 하나 이상을 포함한다. 즉, 신호수신부(110)는 다양한 종류의 통신 프로토콜에 각기 대응하는 통신모듈 또는 포트 등이 조합된 데이터 입력 인터페이스를 포함한다.
신호처리부(120)는 신호수신부(110)에 수신되는 컨텐츠신호에 대해 다양한 프로세스를 수행함으로써 컨텐츠를 재생한다. 신호처리부(120)는 인쇄회로기판 상에 장착되는 칩셋, 회로, 버퍼 등으로 구현되는 하드웨어 프로세서를 포함하며, 설계 방식에 따라서는 SOC(system on chip)로 구현될 수도 있다. 기본적으로 신호처리부(120)는 컨텐츠신호로부터 추출되는 영상신호 성분을 처리하여 디스플레이부(130)에 컨텐츠영상이 표시되게 한다.
컨텐츠신호는 영상신호 성분 뿐만 아니라 음성신호 성분과 부가데이터 성분 등과 같은 다양한 특성의 신호성분을 포함할 수 있는 바, 신호처리부(120)는 컨텐츠신호를 디멀티플렉싱함으로써 필요한 신호성분을 추출할 수 있다. 예를 들면, 신호처리부는 멀티플렉싱된 상태의 컨텐츠신호 내의 각 패킷들을 PID에 따라서 구분함으로써 영상신호 성분을 추출할 수 있다. 물론 컨텐츠신호가 영상신호 성분만을 포함한다면 디멀티플렉싱 과정은 생략될 수 있다. 만일 디스플레이장치(100)가 스피커를 더 포함한다면, 신호처리부(120)는 영상신호 성분 및 음성신호 성분을 각각 개별적인 처리 프로세스에 따라서 처리한 이후에, 영상신호 성분을 디스플레이부(130)에 출력하고 음성신호 성분을 스피커에 출력한다.
영상신호 성분을 처리함에 있어서, 신호처리부(120)는 영상신호 성분에 대해 디코딩, 영상강화, 스케일링 등의 영상처리 프로세스를 수행하고, 영상처리 프로세스가 반영된 영상신호 성분을 디스플레이부(130)에 출력한다.
디스플레이부(130)는 신호처리부(120)에 의해 처리되는 영상신호 성분을 영상으로 표시한다. 디스플레이부(130)는 영상을 표시하기 위한 다양한 구조 및 설계가 적용될 수 있는데, 본 실시예에서의 디스플레이부(130)는 LED 디스플레이 구조가 적용된다.
LED 디스플레이 구조를 가지는 디스플레이부(130)는 단색의 LED들 또는 RGB 컬러 별 LED들이 장착된 기판들의 조합으로 구현된다. 또는, 디스플레이부(130)는 White, Magenta, Cyan, Yellow 등의 컬러 별 LED들의 조합으로 구현될 수도 있다. 기본적으로 LED 디스플레이 구조는 단색의 LED가 하나의 픽셀을 구성하거나, 또는 RGB 컬러 별 LED들이 하나의 픽셀을 구성한다. LED 디스플레이 구조에서는 픽셀 내의 단일 LED 또는 각 컬러 별 LED가 개별적으로 점멸함으로써 화면 전체에 영상을 표시한다.
디스플레이부(130)는 LED 디스플레이 구조를 가지면서도, 설계 방식에 따라서 투명 디스플레이로 구현될 수 있고 불투명 디스플레이로 구현될 수도 있다. 또한, 디스플레이부(130)는 사용자에 의한 터치입력을 감지하기 위한 터치감지구조를 포함할 수 있다. 이에 관한 구체적인 내용은 후술한다.
사용자입력부(140)는 사용자의 조작 또는 입력에 따라서 기 설정된 다양한 제어 커맨드 또는 정보를 제어부(160)에 전달한다. 즉, 사용자입력부(140)는 사용자의 의도에 따라서 발생하는 다양한 이벤트를 전달함으로써 제어부(160)가 해당 이벤트에 대응하여 동작하도록 한다. 사용자입력부(140)는 디스플레이장치(100)의 종류에 따라서 여러 가지 형태로 구현될 수 있는 바, 디스플레이장치(100)의 본체에 설치된 키 또는 디스플레이장치(100)의 본체와 분리된 리모트 컨트롤러 등을 예로 들 수 있다.
저장부(150)는 제어부(160)의 제어에 따라서 다양한 데이터가 저장된다. 저장부(150)는 신호처리부(120) 또는 제어부(160)에 의해 억세스됨으로써, 데이터의 독취, 기록, 수정, 삭제, 갱신 등이 수행된다. 저장부(150)는 디스플레이장치(100)의 시스템 전원의 제공 여부와 무관하게 데이터를 보존할 수 있는 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(hard-disc drive), SSD(solid-state drive) 등과 같은 비휘발성 메모리와, 신호처리부(120) 또는 제어부(160)에 의해 처리되는 데이터가 임시로 로딩되기 위한 버퍼, 램 등과 같은 휘발성 메모리를 포함한다.
제어부(160)는 CPU, 마이크로 프로세서 등으로 구현됨으로써, 신호처리부(120)를 비롯한 디스플레이장치(100) 내의 구성요소들의 동작을 제어하고, 신호처리부(120)에서 실행되는 처리의 연산을 수행한다.
이러한 구조 하에서, 디스플레이장치(100)는 디스플레이부(130)에 컨텐츠 영상을 표시하고, 디스플레이부(130)의 판면 상에서 수행되는 사용자의 터치입력을 감지할 수 있다. 본 실시예의 디스플레이부(130)는 투명한 LED 디스플레이 구조를 가지는 바, 디스플레이부(130)의 구조에 관해 이하 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치의 디스플레이부(200)는 제1기판(210)과, 제2기판(220)과, 제2기판(220)의 일 판면(221) 상에 설치된 복수의 발광소자(230)와, 발광소자(230)가 설치된 판면(221) 상에 형성된 발광소자 구동배선(240)과, 제1기판(210) 및 제2기판(220) 사이에 개재된 접착부재(250)와, 제2기판(220)의 발광소자 구동배선(240)에 접속된 FPCB(flexible printed circuit board)(260)와, FPCB(260)에 접속된 처리보드(270)를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따른 디스플레이부(200)는 제2기판(220)의 판면(221) 상에 설치된 터치감지전극(280)을 포함한다.
제1기판(210) 및 제2기판(220)은 각기 소정 레벨 이상의 투명도를 가지는 기판으로 구현된다. 또한, 제1기판(210) 및 제2기판(220)은 전기적으로 절연 특성을 가지는 재질을 포함하는 바, 예를 들면 플라스틱, 유리 등의 재질을 포함한다. 제1기판(210) 및 제2기판(220) 각각의 투명도는 실질적으로 동일할 수도 있고, 서로 상이할 수도 있다. 제1기판(210) 및 제2기판(220)은 서로 마주하게 배치됨으로써, 제1기판(210) 및 제2기판(220) 사이에 복수의 발광소자(230)가 개재되도록 한다.
본 실시예에서는 제1기판(210) 및 제2기판(220)이 모두 실질적으로 투명하게 마련됨으로써, 사용자가 디스플레이부(200)를 통해 디스플레이부(200)의 반대측을 인지할 수 있도록 마련된다. 이 경우에, 디스플레이장치는 디스플레이부(200)의 가장자리를 지지하도록 프레임에 의한 베젤을 더 포함할 수 있으며, 이러한 배젤 내에 FPCB(260) 및 처리보드(270) 등이 수용된다.
또는, 설계 방식에 따라서는 제2기판(220)이 불투명한 재질로 마련되거나, 또는 제2기판(220)에서 판면(221)의 반대측에 있는 판면을 커버하는 별도의 커버가 마련될 수도 있다. 다만, 이 경우에도, 사용자가 발광소자(230)에 의해 형성되는 영상을 인지하기 위해서, 적어도 제1기판(210)은 투명하게 마련된다.
발광소자(230)는 인가되는 전원 또는 구동신호에 의해 광을 생성 및 조명하는 바, 예를 들면 LED와 같은 반도체 발광칩으로 구현된다. 복수의 발광소자(230)는 제1기판(210)을 마주하는 제2기판(220)의 판면(221) 상에, 매트릭스 형태로 배치된다. 액정 디스플레이 구조 또는 OLED 디스플레이 구조의 경우와 달리, 본 실시예에 따른 디스플레이부(200)는 LED 디스플레이 구조이다. 따라서, 개별적 발광소자(230)가 각기 디스플레이부(200)의 픽셀을 형성한다.
예를 들어 모노톤의 영상을 표시하는 구조라면, 단일 컬러의 발광소자(230)가 디스플레이부(200)의 하나의 픽셀을 형성한다. 반면, 컬러 영상을 표시하는 구조라면, 적색 컬러의 광을 조명하는 발광소자, 녹색 컬러의 광을 조명하는 발광소자, 청색 컬러의 광을 조명하는 발광소자의 조합이 디스플레이부(200)의 하나의 픽셀을 형성한다. 본 실시예에서는 발명의 사상을 간결하게 설명하기 위해 단일 컬러의 발광소자(230)를 사용하는 경우에 관해 설명하지만, 본 발명의 사상은 RGB 컬러의 발광소자(230)들을 사용하는 경우에도 응용될 수 있다.
발광소자 구동배선(240)은 FPCB(260) 및 발광소자(230)를 전기적으로 접속시킨다. 발광소자 구동배선(240)은 FPCB(260)로부터 출력되는 구동신호를 각 발광소자(230)에 전달함으로써, 해당 발광소자(230)가 구동신호에 의해 점멸할 수 있도록 한다. 발광소자 구동배선(240)은 복수의 발광소자(230)의 배치 위치에 따라서 제2기판(220)의 판면(221) 상에 프린팅된다. 본 실시예에서는 발광소자 구동배선(240)이 각 발광소자(230)를 연결하는 매트릭스 형태로 형성된 것으로 표현하지만, 이는 한 가지 배선형태의 예시일 뿐이며 설계 방식에 따라서 배선형태는 여러 가지가 될 수 있다.
발광소자 구동배선(240)은 기본적으로 도전성을 가지는 다양한 물질로 구현될 수 있는 바, 예를 들면 도전성 페인트를 포함할 수 있다. 발광소자 구동배선(240)이 도전성 페인트로 구현되면, 제조공정 시에 제조자가 제2기판(220) 상에 발광소자 구동배선(240)을 용이하게 프린팅할 수 있다. 또한, 발광소자 구동배선(240)은 투명한 특성을 가짐으로써, 발광소자(230)가 위치하지 않은 디스플레이부(200)의 영역이 투명하게 되도록 한다.
접착부재(250)는 제1기판(210) 및 제2기판(220) 사이에 개재되며 제1기판(210) 및 제2기판(220) 사이를 결합시킨다. 접착부재(250)는 제1기판(210) 및 제2기판(220) 사이를 점착시키는 다양한 구성이 적용될 수 있는 바, 예를 들면 OCA(optical clear adhesive), OCR(optical clear resin), PSA(pressure sensitive adhesive) 등을 포함할 수 있다. 접착부재(250)는 제1기판(210) 및 제2기판(220) 사이의 판면 전체를 접착시킬 수 있으며, 이 경우에 접착부재(250)는 제2기판(220)에서 발광소자(230)가 있는 영역 및 없는 영역 모두 제1기판(210)에 접착될 수 있게 마련된다. 또는, 접착부재(250)는 제1기판(210) 및 제2기판(220) 사이의 판면 전체가 아닌, 제1기판(210) 및 제2기판(220)의 가장자리만을 접착시키고, 발광소자(230)가 있는 영역은 갭이 형성되도록 마련될 수도 있다.
FPCB(260)는 발광소자 구동배선(240)과 처리보드(270)를 전기적으로 접속시킴으로써, 처리보드(270)로부터의 구동신호가 발광소자 구동배선(240)을 통해 발광소자(230)에 전달되게 한다. FPCB(260)는 플렉서블하게 벤딩이 가능함으로써, 처리보드(270)가 디스플레이부(200)의 베젤 내에 수용된 상태에서 발광소자 구동배선(240)에 전기적으로 접속될 수 있도록 한다.
처리보드(270)는 디스플레이부(200)에 영상을 표시하는 등의 디스플레이장치의 제반 동작이 실행되게 처리한다. 처리보드(270)는 영상신호에 기초하는 구동신호를 생성하여 발광소자(230)에 전달함으로써, 발광소자(230)의 점멸을 제어한다. 처리보드(270)는 각 발광소자(230)의 점멸을 개별적으로 제어함으로써, 디스플레이부(200)의 표시면 전체에 영상이 표시될 수 있도록 한다. 처리보드(270)는 칩셋, SOC, 배선 등이 설치된 인쇄회로기판으로 구현된다.
처리보드(270)가 발광소자(230)를 제어함으로써 영상을 표시하는 방식은 여러 가지가 가능하다. 예를 들면 처리보드(270)는 영상신호의 처리 결과에 따라서 각 위치좌표 별 발광소자(230)에 대한 점멸 상태를 결정하며, 각 발광소자(230)에 구동신호를 개별적으로 전송한다. 또는, 처리보드(270)는 가로방향의 발광소자 구동배선(240)을 통해 구동전압을 인가하고, 세로방향의 발광소자 구동배선(240)을 통해 발광소자(230)의 점멸을 위한 스위칭신호를 인가함으로써, 각 발광소자(230)가 개별적으로 점멸할 수 있게 한다. 발광소자(230)의 점멸에 따른 영상의 표시 구조는 다양한 설계 적용이 가능한 바, 자세한 설명을 생략한다.
이와 같은 구조 하에서, 디스플레이장치는 터치입력 감지를 위한 터치감지전극(280)을 더 포함한다. 터치감지전극(280)은 발광소자(230) 및 발광소자 구동배선(240)이 배치된 제2기판(220)의 판면(221) 상에 설치되며, FPCB(260)에 전기적으로 접속됨으로써 제1기판(210) 상에서 발생하는 사용자의 터치입력을 감지한다. 터치감지전극(280)은 제1기판(210) 상에 적층된 디스플레이부(200)와 별도의 필름 또는 패널이 아닌, 제1기판(210) 및 제2기판(220) 사이의 제2기판(220)의 판면(221) 상에 설치된다. 따라서, 제2기판(220)에 발광소자 구동배선(240)을 제조하는 과정에서 함께 설치될 수 있고, 디스플레이부(200)의 두께를 상대적으로 얇게 구현할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 터치감지전극(280)의 구조에 관해 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 배선 구조를 나타내는 요부 평면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(300)의 제2기판의 판면(301) 상에는 매트릭스 형태로 복수의 발광소자(310)가 배치되고, 각 발광소자(310)를 구동시키기 위한 발광소자 구동배선(320)이 판면(301) 상에 형성된다. 또한, 판면(301) 상에는 터치입력 감지를 위한 터치감지전극이 형성되는 바, 터치감지전극은 가로방향으로 연장된 복수의 터치 구동배선(330) 및 세로방향으로 연장된 복수의 터치 감지배선(340)을 포함한다. 다만, 설계 방식에 따라서는, 터치 구동배선(330)이 세로방향으로 연장되고 터치 감지배선(340)이 가로방향으로 연장될 수도 있다.
발광소자 구동배선(320), 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340)은 도전성 페인트를 포함한 다양한 투명 도전성 재료가 사용될 수 있으며, 그 외의 예를 들면 ITO, metal mesh, silver nano wire, micro wire도 가능하다. 또한, 발광소자 구동배선(320), 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340)은 screen-printing, photolithography, lager ablation 등의 방법을 통해 판면(301) 상에 형성될 수 있다.
여기서, 제2기판은 기본적으로 절연 기판이며, 가로방향으로 연장된 발광소자 구동배선(320)은 터치 구동배선(330)과 평행하며, 세로방향으로 연장된 발광소자 구동배선(320)은 터치 감지배선(340)과 평행하다. 그런데, 이와 같은 설계에서는, 세로방향으로 연장된 발광소자 구동배선(320)이 터치 구동배선(330)과 교차하는 교차점과, 가로방향으로 연장된 발광소자 구동배선(320)이 터치 감지배선(340)과 교차하는 교차점이 필연적으로 발생한다. 발광소자(310)의 점멸의 제어 및 터치입력의 감지가 각각 정상적으로 이루어지기 위해서는, 이러한 교차점들에서 각 배선들 사이가 절연되어야 한다.
교차점들을 절연시키는 방법으로는, 일 배선이 프린팅된 판면(301) 전체를 절연층으로 덮고, 절연층 위에 다시 배선을 프린팅하는 방식이 가능하다. 그런데, 이 경우에는 교차점들 이외의 절연이 불필요한 영역까지 절연층이 덮게 되므로, 절연재료의 낭비가 크고 디스플레이부(300) 전체적인 두께가 증가한다.
이에, 본 실시예에서는 발광소자 구동배선(320), 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340)이 설치되는 판면(301) 전체가 아닌, 상이한 배선들이 교차하는 교차점에만 절연부 또는 절연커버(350, 360, 370)가 개재되게 함으로써 전기적 접속을 방지한다. 절연커버(350, 360, 370)는 교차점 상에 스팟 형태로 프린팅되며, 절연성 페인트 등의 다양한 종류의 투명 절연성 물질을 포함한다.
절연커버(350, 360, 370)는 발광소자 구동배선(320), 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340) 중에서 어느 것이 먼저 판면(301) 상에 프린팅되는가에 따라서 프린팅 순서가 결정된다. 예를 들어, 제조자가 발광소자 구동배선(320), 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340)의 순서대로 판면(301) 상에 프린팅하는 경우의 절연커버(350, 360, 370)의 프린팅 순서에 관해 설명한다. 여기서, 절연커버(350)는 발광소자 구동배선(320) 및 터치 구동배선(330)의 교차점을 절연시키며, 절연커버(360)는 발광소자 구동배선(320) 및 터치 감지배선(340)의 교차점을 절연시키며, 절연커버(370)는 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340)의 교차점을 절연시키는 구성이다.
제조자는 제2기판의 판면(301) 상에 발광소자 구동배선(320)을 프린팅하고, 그 위에 발광소자 구동배선(320)과 통전되도록 발광소자(310)를 장착시킨다. 제조자는 디스플레이부(300)의 사전 설계에 따라서, 발광소자 구동배선(320) 및 터치 구동배선(330)의 교차점과 발광소자 구동배선(320) 및 터치 감지배선(340)의 교차점이 발생할 것으로 예측되는 위치를 특정한다. 제조자는 특정된 위치에 절연커버(350, 360)을 프린팅한다.
제조자는 판면(301) 상에 터치 구동배선(330)을 프린팅한다. 이미 절연커버(350)가 프린팅된 상태이므로, 터치 구동배선(330)이 판면(301) 상에 프린팅되어도 절연커버(350)에 의해 발광소자 구동배선(320) 및 터치 구동배선(330)은 교차점에서 절연이 이루어진다.
제조자는 디스플레이부(300)의 사전 설계에 따라서, 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340)의 교차점이 발생할 것으로 예측되는 위치를 특정한다. 제조자는 특정된 위치에 절연커버(370)를 프린팅한다.
제조자는 판면(301) 상에 터치 감지배선(340)을 프린팅한다. 이미 절연커버(370)가 프린팅된 상태이므로, 터치 감지배선(340)이 판면 상에 프린팅되어도 절연커버(370)에 의해 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340)은 교차점에서 절연이 이루어진다. 또한, 이미 절연커버(360)가 프린팅된 상태이므로, 절연커버(360)에 의해 발광소자 구동배선(320) 및 터치 감지배선(340)은 교차점에서 절연이 이루어진다.
이후, 제조자는 FPCB를 각 배선에 연결하고, 제1기판과 제2기판을 접합시킴으로써 디스플레이부(300)를 제조한다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면 디스플레이부(300)에 별도의 터치모듈을 추가로 장착하지 않고, 디스플레이부(300)의 제조 단계에서 기판 내에 터치감지 구조를 형성할 수 있는 바, 적층구조를 간단히 하고 제조비용을 절감할 수 있다.
이하, 디스플레이장치가 상기한 구조에 따라서 터치입력을 감지하는 방법에 관해 설명한다.
터치입력 감지 기능이 활성화되어 있는 동안, 디스플레이장치는 복수의 터치 구동배선(330)에 대해 순차적으로 감지용 전압을 인가한다. 터치 감지배선(340)에는 전압이 인가되지 않는다. 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340) 사이는 절연커버(370)에 의해 절연되어 있는 상태이지만, 전압이 인가된 터치 구동배선(330)에 의해 형성되는 전자기장으로 인해 터치 감지배선(340)으로부터는 소정의 전압이 감지된다.
복수의 터치 구동배선(330) Tx1, Tx2, Tx3의 순차적으로 감지용 전압이 인가될 때에 만일 어떠한 터치입력도 발생하지 않았다면, 복수의 터치 감지배선(340) Rx1, Rx2, Rx3에서는 각기 실질적으로 동일한 레벨의 전압이 감지된다. 그런데, 예를 들어 터치 구동배선(330) Tx2에 감지용 전압을 인가했을 때에 터치 감지배선(340) Rx3에서 감지되는 전압이 타 터치 감지배선(340)과 상이하게 나타난다면, 디스플레이장치는 터치 구동배선(330) Tx2 및 터치 감지배선(340) Rx3이 교차하는 위치에서 터치입력이 발생한 것으로 판단한다.
이는, 사용자가 손가락 등으로 디스플레이부(300)를 터치했을 때에, 터치 구동배선(330) Tx2의 전자기장에 의한 전하가 터치한 손가락을 통해 빠져나간다. 따라서 터치 감지배선(340) Rx3에서 감지되는 전압은 타 터치 감지배선(340)에 비해 해당 전하량만큼의 전압 레벨이 낮게 나타난다. 이와 같은 원리로, 디스플레이장치는 터치 구동배선(330) 및 터치 감지배선(340)에 의해 사용자의 터치입력의 위치를 감지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 제조하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 410 단계에서 제조자는 기판 상에 발광소자 구동배선을 프린팅한다.
420 단계에서 제조자는 기판 상에 발광소자를 장착시킨다.
430 단계에서 제조자는 발광소자 구동배선에서 터치 구동배선 및 터치 감지배선이 교차하도록 지정된 위치에 절연커버를 프린팅한다.
440 단계에서 제조자는 기판 상에 터치 구동배선을 프린팅한다.
450 단계에서 제조자는 터치 구동배선에서 터치 감지배선이 교차하도록 지정된 위치에 절연커버를 프린팅한다.
460 단계에서 제조자는 기판 상에 터치 감지배선을 프린팅한다.
470 단계에서 제조자는 각 배선을 처리보드에 연결한다.
480 단계에서 제조자는 기판에 별도의 기판을 접합시킨다.
이로써, 제조자는 터치감지기능이 적용된 디스플레이부를 제조할 수 있다.
본 실시예에서는 기판 상에 발광소자 구동배선, 터치 구동배선, 터치 감지배선의 순서대로 프린팅되는 경우에 관해 설명하였다. 그러나, 설계 방식에 따라서는 각 배선의 프린팅 순서가 달라질 수 있으며, 이에 따라서 절연커버의 프린팅 시점도 달라진다. 즉, 절연커버가 어느 배선들의 교차점을 절연시키는 구성인가에 따라서, 해당 절연커버의 프린팅 시점이 결정된다. 예를 들어 발광소자 구동배선, 터치 감지배선, 터치 구동배선의 순서대로 기판 상에 프린팅되는 경우를 고려한다. 이 경우에, 터치 감지배선 및 터치 구동배선 사이의 교차점을 절연시키는 절연커버는 터치 감지배선의 프린팅 시점 이후에 프린팅되어야 한다.
또한, 본 실시예에서는 배선 및 절연커버를 "프린팅"한다고 표현하였으나, 이는 배선 및 절연커버를 기판 상에 설치하는 다양한 공정 중 한 가지 방식에 불과하다. 즉, 프린팅 방식 이외에도 여러 가지 다양한 방식에 의해 제조자는 배선 및 절연커버를 기판 상에 설치할 수 있음을 밝힌다.
한편, 앞선 실시예에서는 터치감지를 위한 터치 구동배선 및 발광소자의 제어를 위한 발광소자 구동배선이 별개의 구성인 경우에 관해 설명하였다. 그런데, 디스플레이장치의 처리보드가 발광소자를 구동하는 방식에 따라서는 터치 구동배선 및 발광소자 구동배선을 일체화시키는 설계도 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 배선 구조를 나타내는 요부 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이부(500)의 기판의 판면(501) 상에는 매트릭스 형태로 복수의 발광소자(510)가 배치되고, 각 발광소자(510)를 구동시키기 위한 발광소자 구동배선(520, 530)이 판면(501) 상에 형성된다. 발광소자 구동배선(520, 530)은 가로방향으로 연장된 전압인가배선(520)과, 세로방향으로 연장된 스위칭배선(530)을 포함한다. 디스플레이장치는 발광소자(510)를 구동시킴에 있어서, 전압인가배선(520)을 통해 각 발광소자(510)에 구동전압을 인가하고, 스위칭배선(530)을 통해 발광소자(510)의 점멸을 스위칭하는 방식으로 발광소자(510)를 점멸시킨다.
여기서, 디스플레이장치는 하나의 영상프레임을 표시함에 있어서 모든 발광소자(510)를 동시에 제어하는 것이 아닌, 상측 행의 발광소자(510)들부터 하측으로 내려가면서 순차적으로 점멸을 제어한다. 즉, 디스플레이장치는 프로그레시브 방식으로 영상프레임의 각 주사선에 대응하는 행의 발광소자(510)들을 제어하는 바, 결과적으로 복수의 전압인가배선(520)에 순차적으로 전압을 인가하게 된다.
전압인가배선(520) 및 터치 감지배선(540) 사이의 교차점은 절연커버(550)에 의해 절연되며, 전압인가배선(520)에 의해 터치 감지배선(540)으로부터 전압이 감지된다. 절연커버(550)의 설치 방법은 앞선 실시예를 응용할 수 있다.
디스플레이장치는 영상의 표시를 위해 전압인가배선(520)으로 전압을 인가하는 한편, 전압인가배선(520)으로부터의 전자기장에 의해 터치 감지배선(540)으로부터 감지되는 전압의 변화에 따라서 터치 입력을 감지한다. 여기서, 터치입력의 감지 원리는 앞선 실시예와 실질적으로 유사하다. 본 실시예는 별도의 터치 구동배선 대신에, 발광소자의 구동을 위한 발광소자 구동배선을 터치감지를 위해 전자기장을 형성하는 구성으로 사용한다. 이로써, 디스플레이장치는 간단한 구조에 따라서 터치입력을 감지하도록 마련될 수 있다.
다만, 영상신호를 처리하는 속도에 비해 터치감지를 처리하는 속도는 상당히 느리므로, 감지 오동작을 피하기 위해서는 터치감지를 위한 처리를 영상처리에 비해 소정의 주기를 두로 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 디스플레이장치는 하나의 영상프레임이 표시되는 주기 동안에 모든 전압인가배선(520)에 의한 전압인가 타이밍을 체크하는 것이 아닌, n개의 영상프레임이 표시되는 주기 동안에 모든 행의 전압인가배선(520)에 대한 타이밍을 체크할 수 있다.
한편, 위 실시예들과 같이 터치감지 구조가 적용된 디스플레이부를 가지는 디스플레이장치는 터치입력 시에 여러 가지 형태로 동작할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이장치는 터치 입력의 위치가 특정되면, 특정된 위치에 대응하는 발광소자의 출력 특성 또는 발광 특성을 조정함으로써, 터치 입력이 디스플레이장치에 감지되었는지 여부와 터치 입력이 발생한 위치를 명확히 사용자가 인지할 수 있도록 한다. 이하, 이러한 실시예에 관해 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 복수의 발광소자의 배치 형태를 나타내는 요부 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이장치는 매트릭스 형태로 배치되며 디스플레이부(600)의 각 픽셀을 형성하는 복수의 발광소자(610)를 포함한다. 또한, 디스플레이장치는 터치입력을 감지하는 구조가 적용되는 바, 이에 관해서는 앞선 실시예를 응용할 수 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
사용자가 디스플레이부(600)의 일 위치(P)를 터치하면, 디스플레이장치는 터치된 위치(P)의 좌표를 판단하고, 판단 결과에 따라서 사전에 지정된 동작을 실행한다. 그런데, 디스플레이부(600)가 투명한 LED 디스플레이 구조를 가지는 경우에는 사용자의 터치입력이 디스플레이장치에 의해 정상적으로 감지되었는지 여부를 사용자가 알기 어려울 수 있다.
이에, 디스플레이장치는 사용자의 터치입력이 감지되면, 터치입력이 발생한 위치(P)를 특정한다. 디스플레이장치는 특정된 위치(P)를 기준으로 하여 기 설정된 범위 내의 하나 이상의 발광소자(610)를 판단하고, 판단한 발광소자(610)의 출력 특성을 조정한다. 이로써, 디스플레이장치는 사용자의 터치입력을 정상적으로 감지하고 있는지 여부와, 사용자의 터치입력 위치를 시각적으로 나타낼 수 있다.
구체적으로, 디스플레이장치는 디스플레이부(600) 상의 일 위치(P)에서 사용자에 의한 터치입력이 감지되면, 해당 위치(P)의 좌표를 판단한다. 디스플레이장치는 판단한 위치(P)의 좌표를 중심으로 반경 r1의 범위에 해당하는 발광소자(610)를 판별한다. 반경 r1의 범위 내에 있는 발광소자(610)가 4개이면, 디스플레이장치는 이 4개의 발광소자(610)의 출력 특성을 조정한다.
발광소자(610)의 다양한 출력 특성 중에서 어느 것을 조정할지에 관해서는 사전에 디스플레이장치에 지정되어 있을 수 있다. 예를 들면, 디스플레이장치는 발광소자(610)의 현재 밝기에서 기 설정된 레벨만큼 밝기를 증가시키거나 저감시킬 수 있다. 디스플레이장치는 발광소자(610)의 현재 채도에서 기 설정된 레벨만큼 채도를 증가시키거나 저감시킬 수 있다. 디스플레이장치는 발광소자(610)의 현재 명도에서 기 설정된 레벨만큼 명도를 증가시키거나 저감시킬 수 있다. 디스플레이장치는 발광소자(610)의 현재 컬러를 기 설정된 컬러로 대체할 수 있다. 또는, 디스플레이장치는 발광소자(610)의 밝기, 채도, 명도, 컬러 중 적어도 둘 이상을 조정할 수도 있다. 이 외에도, 발광소자(610)에 의해 표현할 수 있는 모든 출력 특성이 조정될 수 있다.
또는, 디스플레이장치는 터치위치(P)를 중심으로 범위를 둘 이상으로 구분하고, 각 영역에서의 발광소자(610) 출력 특성을 각기 상이하게 조정할 수 있다.
예를 들면, 디스플레이장치는 터치위치(P)를 중심으로 반경 r1 이내인 범위의 제1영역과, 터치위치(P)를 중심으로 반경 r1 이상이고 반경 r2 이내인 범위의 제2영역을 판단한다. 디스플레이장치는 제1영역 내의 4개의 발광소자(610)를 판단하고, 제2영역 내의 8개의 발광소자(610)를 판단한다. 여기서, r2>r1이다.
발광소자(610)의 밝기를 조정하도록 설정된 경우에, 디스플레이장치는 제2영역의 발광소자(610)보다 제1영역의 발광소자(610)에서 상대적으로 밝기를 많이 저감시킨다. 또는, 디스플레이장치는 제1영역의 발광소자(610) 및 제2영역의 발광소자(610)의 밝기를 모두 조정하되, 제1영역의 발광소자(610)가 제2영역의 발광소자(610)보다 어둡도록 조정할 수 있다. 채도나 명도 또한 이러한 원리에 따른다.
발광소자(610)의 컬러를 조정하도록 설정된 경우에, 디스플레이장치는 제1영역의 발광소자(610)를 제1컬러의 광을 내도록 조정하고, 제2영역의 발광소자(610)를 제1컬러와 상이한 제2컬러의 광을 내도록 조정할 수 있다.
본 실시예에서는 제1영역 및 제2영역의 두 개의 영역만으로 구분하였지만, 셋 이상의 영역으로 구분함으로써 터치위치(P)를 중심으로 그라데이션 효과가 나타나도록 표현할 수도 있다.
본 실시예에서는 특정된 위치(P)를 중심으로 원형의 영역을 설정하였으나, 영역의 형태는 원형 뿐만 아니라 다양한 종류의 도형일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 터치입력에 대응하여 조정하기 위한 발광소자의 출력 특성을 지정하는 UI의 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(700)는 터치입력에 대응하여 발광소자의 출력 특성을 어떻게 조정할 것인지에 관해, 사용자가 설정하도록 제공하는 UI(710)를 표시할 수 있다. 출력 특성의 조정은 디스플레이장치(700)가 디폴트 설정을 가지고 있을 수 있고, UI(710)는 이러한 디폴트 설정을 사용자가 조정할 수 있도록 한다. UI(710)는 다양한 종류의 사용자입력부의 입력에 의해 표시될 수 있다.
UI(710)는 광의 특성, 예를 들면 컬러, 밝기, 채도, 명도 등을 사전에 설정할 수 있게 마련되는 바, 그 구현 형태는 한정되지 않는다. UI(710)는 바아 모양의 오브젝트에서 특정 레벨로 슬라이드되도록 마련되거나, 특정 수치를 사용자가 직접 입력하도록 마련되거나, 또는 여러 가지 형태의 GUI로 마련될 수 있다.
UI(710)는 발광소자의 현재 출력상태와 무관하게 특정 레벨로 조정되도록 지정될 수 있고, 또는 발광소자의 현재 출력상태에 반영하게 위한 오프셋값을 설정하도록 지정될 수 있다. 전자의 경우에, 디스플레이장치(700)는 터치입력에 응답하여 발광소자의 출력 특성을 현재 상태와 무관하게 UI(710)를 통해 지정된 레벨로 조정한다. 후자의 경우에, 디스플레이장치(700)는 터치입력에 응답하여 발광소자의 출력 특성의 레벨에 대해, UI(710)를 통해 지정된 오프셋값을 반영하여 조정한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치가 터치입력에 응답하여 발광소자의 출력 특성을 조정하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 810 단계에서 디스플레이장치는 복수의 발광소자를 제어하여 영상을 표시한다.
820 단계에서 디스플레이장치는 사용자에 의한 터치입력을 감지한다.
830 단계에서 디스플레이장치는 터치입력이 감지된 위치를 판단한다.
840 단계에서 디스플레이장치는 판단한 위치를 기준으로 하는 기 설정된 영역 내의 발광소자를 판별한다.
850 단계에서 디스플레이장치는 발광소자의 출력 특성의 조정에 관한 설정을 호출한다.
860 단계에서 디스플레이장치는 호출된 설정에 따라서, 판별된 발광소자의 출력 특성을 조정한다.
이로써, 본 실시예에 따른 디스플레이장치는 사용자가 터치 위치를 명확히 인지할 수 있도록 제공한다.
한편, 디스플레이장치는 터치입력이 감지되면 발광소자의 출력 특성을 조정하되, 터치입력이 어떠한 방식으로 수행되는지에 따라서 발광소자의 출력 특성을 상이하게 조정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 터치입력의 방식에 대응하여 발광소자의 출력 특성을 조정하는 모습을 나타내는 예시도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(900)는 디스플레이부(910) 상에 터치입력이 감지되면 해당 터치입력의 위치를 판단하고, 판단한 위치에 대응하는 발광소자를 판별하며, 판별된 발광소자의 출력 특성을 사전 설정에 따라서 조정한다.
디스플레이장치(900)는 발광소자의 출력 특성을 조정하기 이전에, 터치입력의 종류를 판단한다. 예를 들면, 터치입력은, 사용자가 손가락으로 디스플레이부(910)를 터치하고 기 설정된 시간 이상 터치상태를 유지하는 동작인 일반 터치, 사용자가 손가락으로 디스플레이부(910)를 터치하고 기 설정된 시간 이내에 디스플레이부(910)에서 손가락을 떼는 동작인 탭, 탭 동작을 연이어 두 번 실행하는 동작인 더블 탭, 사용자가 손가락으로 디스플레이부(910)를 터치한 상태에서 손가락을 떼지 않고 소정 거리 이상 손가락을 이동시키는 동작인 드래그 등이 있다.
기본적으로 터치위치에 대응하는 영역의 발광소자의 출력 특성을 조정하는 것은 이전 실시예와 동일하지만, 본 실시예에 따른 디스플레이장치(900)는 터치입력의 방식을 추가적으로 판단하고, 판단 결과에 따라서 발광소자의 출력 특성을 조정한다. 예를 들면, 디스플레이장치(900)는 터치입력이 일반 터치 동작으로 판단되면, 해당 터치입력의 위치(920)에 해당하는 발광소자의 밝기를 제1레벨로 조정한다. 디스플레이장치(900)는 터치입력이 드래그 동작으로 판단되면, 해당 터치입력의 위치(930)에 해당하는 발광소자의 밝기를 제1레벨과 상이한 제2레벨로 조정한다. 또한, 디스플레이장치(900)는 터치입력이 탭 동작으로 판단되면, 해당 터치입력의 위치(940)에 해당하는 발광소자의 밝기를 제1레벨 및 제2레벨과 상이한 제3레벨로 조정한다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 디스플레이장치(900)는 터치입력의 동작의 종류에 대응하여 발광소자의 출력 특성을 상이하게 조정함으로써, 터치입력의 종류가 명확하게 구분되도록 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치가 터치입력의 종류에 대응하여 발광소자의 출력 특성을 조정하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 1010 단계에서 디스플레이장치는 복수의 발광소자를 제어하여 영상을 표시한다.
1020 단계에서 디스플레이장치는 사용자에 의한 터치입력을 감지한다.
1030 단계에서 디스플레이장치는 터치입력의 위치를 판단한다.
1040 단계에서 디스플레이장치는 터치입력의 방식을 판단한다.
1050 단계에서 디스플레이장치는 판단된 터치입력의 위치를 기준으로 하는 기 설정된 영역 내의 발광소자를 판별한다.
1060 단계에서 디스플레이장치는 판단된 터치입력의 방식에 대응하는 발광소자의 출력 특성의 조정에 관한 설정을 호출한다.
1070 단계에서 디스플레이장치는 호출된 설정에 따라서, 판별된 발광소자의 출력 특성을 조정한다.
이와 같이, 디스플레이장치는 터치입력 방식에 대응하여 발광소자의 출력 특성을 상이하게 조정함으로써, 사용자가 터치입력의 방식의 차이를 명확히 인지할 수 있도록 한다.
앞선 실시예에서는 발광소자 구동배선, 터치 구동배선, 터치 감지배선이 모두 동일한 제2기판의 상판면 상에 배치되고, 각 배선들의 교차점을 절연부가 개재시키는 경우에 관해 설명하였다. 다만, 설계 방식에 따라서는, 일부 배선구조가 제2기판의 상판면이 아닌, 이에 대향하는 제1기판의 하판면에 설치되는 경우도 가능하다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이장치의 디스플레이부(1100)는 제1기판(1110)과, 제1기판(1110)과 평행하게 배치된 제2기판(1120)과, 제2기판(1120)의 상판면(1121) 상에 배치된 복수의 발광소자(1130)와, 각 발광소자(1130)에 구동신호를 인가하도록 제2기판(1120)의 상판면(1121) 상에 형성된 발광소자 구동배선(1140)을 포함한다.
또한, 본 실시예에서는, 터치입력 감지를 위한 터치 구동배선(1150) 및 터치 감지배선(1160) 중 어느 하나가 제2기판(1120)의 상판면(1121) 상에 배치되고, 터치 구동배선(1150) 및 터치 감지배선(1160) 중 다른 하나가 제1기판(1110)의 하판면(1111) 상에 배치된다. 여기서, 제1기판(1110)의 하판면(1111)은 제2기판(1120)의 상판면(1121)과 서로 마주보게 배치된다.
예를 들면, 터치 구동배선(1150)은 제2기판(1120)의 상판면(1121) 상에 배치된다. 발광소자 구동배선(1140) 및 터치 구동배선(1150)의 교차점에는 절연커버(1170)가 개재됨으로써, 발광소자 구동배선(1140) 및 터치 구동배선(1150) 사이를 절연시킨다.
한편, 터치 감지배선(1160)은 제1기판(1110)의 하판면(1111) 상에, 터치 구동배선(1150)을 가로지르는 방향으로 연장된다. 제1기판(1110) 및 제2기판(1120)의 접합 시에 제1기판(1110) 및 제2기판(1120) 사이에 갭이 형성되거나 또는 접착부재에 의한 절연이 수행되는 바, 터치 감지배선(1160) 및 발광소자 구동배선(1140) 사이의 절연커버와 터치 감지배선(1160) 및 터치 구동배선(1150) 사이의 절연커버는 본 실시예에서 필요하지 않다.
또한, 본 실시예에서는 터치 감지배선(1160)이 제1기판(1110)의 하판면(1111) 상에 설치되고 터치 구동배선(1150)이 제2기판(1120)의 상판면(1121) 상에 설치되는 예시에 관해 설명하였으나, 설계 방식에 따라서는 터치 구동배선(1150)이 제1기판(1110)의 하판면(1111) 상에 설치되고 터치 감지배선(1160)이 제2기판(1120)의 상판면(1121) 상에 설치되는 구조도 가능하다.
한편, 앞선 실시예, 특히 도 3에서는 인접하는 두 발광소자 구동배선 사이에 하나의 터치 구동배선 또는 하나의 터치 감지배선이 배치되는 경우에 관해 설명하였다. 그러나, 이는 복수의 발광소자 사이의 배치 간격 또는 복수의 발광소자 구동배선 사이의 배치 간격에 따라서, 몇 개의 터치 구동배선 또는 터치 감지배선이 배치될 것인가에 관한 설계는 달라질 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이부의 배선 구조를 나타내는 요부 평면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(1200)의 판면 상에는 매트릭스 형태로 복수의 발광소자(1210)가 배치되고, 각 발광소자(1210)를 구동시키기 위한 복수의 발광소자 구동배선(1220)이 형성된다. 또한, 복수의 발광소자 구동배선(1220) 사이에는 터치입력의 감지를 위해, 가로방향으로 연장된 복수의 터치 구동배선(1230) 및 세로방향으로 연장된 복수의 터치 감지배선(1240)이 설치된다.
그런데, 설계 방식에 따라서는 인접하는 두 발광소자(1210) 사이의 간격이 상대적으로 길게 마련될 수도 있다. 이 경우에는 앞선 실시예와 달리, 인접하는 두 발광소자 구동배선(1220) 사이에 터치 구동배선(1230) 및 터치 감지배선(1240)의 배치 개수를 적어도 둘 이상으로 할 수도 있다. 본 실시예에서는 인접하는 두 발광소자 구동배선(1220) 사이에 두 개의 터치 구동배선(1230) 및 두 개의 터치 감지배선(1240)이 각각 배치되는 것으로 나타내었으나, 이는 설계상의 선택사항으로서, 터치 감도를 높이기 위해 각기 셋 이상이 배치될 수도 있다.
발광소자 구동배선(1220) 및 터치 구동배선(1230) 사이의 절연체(1250), 발광소자 구동배선(1220) 및 터치 감지배선(1240) 사이의 절연체(1260), 터치 구동배선(1230) 및 터치 감지배선(1240) 사이의 절연체(1270)에 관해서는 앞선 실시예를 응용할 수 있는 바, 자세한 설명을 생략한다.
이와 같이, 본 실시예의 구조 하에서, 보다 많은 터치감지전극을 배치함으로써 터치 감도를 높일 수 있다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 매체는 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 이동 단말 내에 포함될 수 있는 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다. 본 저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어의 기술 분야에서 숙련된 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
200 : 디스플레이부
210 : 제1기판
220 : 제2기판
230 : 발광소자
240 : 발광소자 구동배선
250 : 접합부재
260 : FPCB
270 : 처리보드
280 : 터치감지전극
210 : 제1기판
220 : 제2기판
230 : 발광소자
240 : 발광소자 구동배선
250 : 접합부재
260 : FPCB
270 : 처리보드
280 : 터치감지전극
Claims (16)
- 디스플레이장치에 있어서,
제1기판과;
상기 제1기판에 평행하게 배치된 제2기판과;
상기 제1기판의 상기 제2기판에 마주하는 대향면 상에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광소자와;
상기 제1기판의 상기 대향면 상에 형성되며, 상기 복수의 발광소자가 선택적으로 점멸하도록 상기 복수의 발광소자에 대해 구동 전압을 인가하도록 마련된 발광소자 구동배선과;
상기 제1기판의 상기 대향면 상에 상기 발광소자 구동배선과 교차되도록 배열되며, 사용자의 터치 입력에 대응하는 감지신호를 전달하게 마련된 터치감지배선과;
상기 터치감지배선에 의해 전달되는 상기 감지신호는, 상기 발광소자 구동배선에 인가되는 전압으로 생성되는 전자기장에서의 상기 터치 입력에 의한 전압 변화에 대응하고,
상기 발광소자 구동배선 및 상기 터치감지배선이 상호 교차되는 복수의 영역에 각기 설치되며 상기 발광소자 구동배선 및 상기 터치감지배선 사이를 절연시키도록 개재되는 복수의 절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제1항에 있어서,
상기 발광소자 구동배선을 통해 각각의 상기 발광소자에 구동신호를 출력하며, 상기 터치감지배선으로부터 출력되는 상기 감지신호에 의해 상기 터치 입력을 감지하는 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제2항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 터치 입력이 감지되는 터치 위치에 대응하는 하나 이상의 상기 발광소자의 발광 특성을 조정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제3항에 있어서,
상기 조정되는 발광 특성은, 상기 발광소자의 밝기, 채도, 명도, 컬러 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제3항에 있어서,
상기 프로세서는, 복수의 발광소자 중에서, 상기 터치 입력이 감지되는 위치의 좌표를 기준으로 하여 기 설정된 범위 내에 있는 상기 발광소자를 판별하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제5항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 발광소자의 발광 특성의 현재 레벨로부터 기 설정된 제1레벨만큼 증감시키거나, 상기 발광소자의 발광 특성의 현재 레벨을 기 설정된 제2레벨로 대체함으로써, 상기 발광소자의 발광 특성을 조정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제6항에 있어서,
상기 프로세서는 기 설정된 입력 이벤트에 응답하여 상기 제1레벨 또는 상기 제2레벨을 사용자가 지정하도록 마련된 UI가 표시되게 처리하며, 상기 UI를 통해 지정된 상기 제1레벨 또는 상기 제2레벨을 저장하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제3항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 터치 위치를 중심으로 하는 영역을 둘 이상으로 구분하고, 각각의 상기 구분된 영역 별로 상기 발광소자의 발광 특성을 서로 상이하게 조정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제8항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 터치 위치를 중심으로 제1반경 이내인 범위의 제1영역과, 상기 터치 위치를 중심으로 상기 제1반경 이상이고 제2반경 이내의 범위의 제2영역을 판단하며, 상기 제1영역 내의 상기 발광소자 및 상기 제2영역 내의 상기 발광소자 각각의 발광 특성을 서로 상이하게 조정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 절연부는, 상기 제1기판의 상기 대향면 전체를 커버하지 않도록 상호 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 삭제
- 삭제
- ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1항에 있어서,
상기 발광소자는 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1항에 있어서,
상기 제1기판 및 상기 제2기판은 투명한 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1항에 있어서,
상기 제1기판은 투명한 재질을 포함하며, 상기 제2기판은 불투명한 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 삭제
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