KR102644091B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 표시 패널과, 표시 패널 하부에 배치되며, 표시 패널에 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서 및 표시 패널과 마주보는 압력 센서의 일면의 반대면에 배치되는 지지층을 구비한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전 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 패널이 표시 장치에 많이 적용되고 있다. 터치 방식의 편리함으로 기존의 물리적인 입력 장치인 키 패드(key pad) 등을 대체하는 추세이다. 터치 패널에서 더 나아가 압력 센서를 표시 장치에 장착하여 다양한 입력을 구현하려는 연구가 이루어지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 신뢰성 높은 압력 센서를 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 패널과, 상기 표시 패널 하부에 배치되며, 상기 표시 패널에 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서 및 상기 표시 패널과 마주보는 상기 압력 센서의 일면의 반대면에 배치되는 지지층을 구비한다.
상기 압력 센서의 두께는 상기 지지층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
상기 지지층의 두께는 10um 내지 500um일 수 있다.
상기 압력 센서의 두께는 50um 내지 250um일 수 있다.
상기 지지층의 강성은 상기 압력 센서의 강성보다 클 수 있다.
상기 압력 센서의 하부에 배치된 미들 프레임을 더 포함하고, 상기 미들 프레임은 상기 압력 센서 및 상기 지지층에 대응되는 수용 홈을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 압력 센서 사이에 배치된 패널 하부 부재를 더 포함하고, 상기 압력 센서의 상기 일면은 상기 패널 하부 부재에 부착될 수 있다.
상기 수용 홈은 상기 압력 센서 및 상기 지지층과 두께 방향으로 중첩할 수 있다.
상기 수용 홈은, 바닥면과, 상기 바닥면의 끝단에서 절곡된 측면을 포함하고, 상기 지지층은 상기 바닥면과 상기 두께 방향으로 이격될 수 있다.
상기 지지층과 상기 바닥면이 이격되는 거리는 0,1mm 내지 0.4mm일 수 있다.
상기 압력 센서는 제1 감지 셀과 제2 감지 셀을 포함하고, 상기 지지층은 상기 제1 감지 셀 및 상기 제2 감지 셀 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
상기 압력 센서는, 제1 기판과 제2 기판과, 상기 제2 기판과 마주보는 상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 제1 구동 전극, 제2 구동 전극, 제1 감지 전극, 및 제2 감지 전극과, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판의 일면 상에 배치되는 제1 압력 감지층 및 상기 제2 구동 전극과 제2 감지 전극과 접하는 제2 압력 감지층을 구비하고, 상기 제1 압력 감지층은 상기 제1 구동 전극과 상기 제1 감지 전극과 중첩하며, 상기 제1 압력 감지층과 상기 제1 구동 전극 및 상기 제1 감지 전극 사이에 갭이 존재할 수 있다.
상기 제2 압력 감지층은 상기 제2 구동 전극의 적어도 일 측면과 상기 제2 감지 전극의 적어도 일 측면 상에 배치될 수 있다.
상기 미들 프레임과 상기 패널 하부 부재 사이에 배치되는 방수 부재를 더 포함하고, 상기 방수 부재는 상기 미들 프레임의 가장 자리를 따라 배치되되, 상기 미들 프레임과 상기 패널 하부 부재 각각에 접촉될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널과, 상기 표시 패널 하부에 배치된 압력 센서와, 상기 압력 센서의 하부에 배치된 미들 프레임 및 상기 표시 패널 일측에 부착되되, 상기 표시 패널 하부로 구부러지며 미들 프레임에 안착하는 표시 회로 보드를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 표시 패널과 상기 표시 회로 보드 사이에 배치되되, 상기 압력 센서의 일면은 상기 표시 회로 보드에 부착될 수 있다.
상기 미들 프레임은 상기 표시 회로 보드에 대응하는 수용 홈을 더 포함하고, 상기 표시 회로 보드는 상기 수용 홈 내에 위치할 수 있다.
상기 수용 홈은, 바닥면과, 상기 바닥면의 끝단에서 절곡된 측면을 포함하고, 상기 표시 회로 보드는 상기 바닥면과 두께 방향으로 이격될 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 압력 센서 사이에 배치되는 패널 하부 부재를 더 포함하고, 상기 압력 센서의 타면은 상기 패널 하부 부재에 부착될 수 있다.
상기 압력 센서는, 제1 기판과 제2 기판과, 상기 제2 기판과 마주보는 상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 제1 구동 전극, 제2 구동 전극, 제1 감지 전극, 및 제2 감지 전극과, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판의 일면 상에 배치되는 제1 압력 감지층 및 상기 제2 구동 전극과 제2 감지 전극과 접하는 제2 압력 감지층을 구비하고, 상기 제1 압력 감지층은 상기 제1 구동 전극과 상기 제1 감지 전극과 중첩하며, 상기 제1 압력 감지층과 상기 제1 구동 전극 및 상기 제1 감지 전극 사이에 갭이 존재할 수 있다.
상기 제2 압력 감지층은 상기 제2 구동 전극의 적어도 일 측면과 상기 제2 감지 전극의 적어도 일 측면 상에 배치될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 압력 센서의 일면에 지지층을 배치하여 압력 센서의 신뢰성을 향상시킴과 동시에 표시 장치의 다양한 영역에서 압력 센서를 활용할 수 있게 된다.
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 일 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 저면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 미들 프레임을 보여주는 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 미들 프레임과 메인 회로 보드의 저면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 압력 센서 및 수용 홈의 배치 관계를 보여주는 사시도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 압력 센서 및 수용 홈의 배치 관계를 보여주는 사시도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 압력 센서 및 수용 홈의 배치 관계를 보여주는 사시도이다.
도 9는 도 3 및 도 4의 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 적용되는 압력 센서를 보여주는 평면도이다.
도 11은 다른 실시예에 적용되는 압력 센서를 보여주는 평면도이다.
도 12는 도 10의 A 영역을 확대한 일 실시예의 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 압력 센서의 제2 기판의 평면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14는 도 12 및 도 13의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 일 실시예에 따른 압력 센서의 단면도이다.
도 15는 도 12 및 도 13의 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 절단한 일 실시예에 따른 압력 센서의 단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 지지층이 부착된 압력 센서에 있어서, 사용자가 손가락으로 압력 센서를 가압하는 경우를 나타낸 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 18은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 19는 다른 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 20은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 21은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 22는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 23은 다른 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 저면도이다.
도 24는 다른 실시예에 따른 미들 프레임을 보여주는 평면도이다.
도 25는 일 실시예에 따른 압력 센서와 표시 회로 보드의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 26은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 표시 회로 보드의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 27은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 표시 회로 보드의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 28은 도 23 및 도 24의 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 자른 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. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
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.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 커버 윈도우(100), 터치 감지 장치(200), 터치 회로 보드(210), 터치 구동부(220), 표시 패널(300), 표시 회로 보드(310), 표시 구동부(320), 압력 감지부(330), 압력 센서(500), 압력 감지 회로 보드(550), 미들 프레임(600), 메인 회로 보드(700), 및 하부 커버(900)를 포함한다.
본 명세서에서, "상부", "탑", "상면"은 표시 패널(300)을 기준으로 윈도우(100)가 배치되는 방향, 즉 Z축 방향을 가리키고, "하부", "바텀", "하면"은 표시 패널(300)을 기준으로 미들 프레임(600)이 배치되는 방향, 즉 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다. 또한, "좌", "우", "상", "하"는 표시 패널(300)을 평면에서 바라보았을 때의 방향을 가리킨다. 예를 들어, "좌"는 X축 방향의 반대 방향, "우"는 X축 방향, "상"은 Y축 방향, "하"는 Y축 방향의 반대 방향을 가리킨다.
표시 장치(10)는 평면 상 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 도 1 및 도 2와 같이 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 갖는 직사각형의 평면 형태를 가질 수 있다. 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(10)의 평면 형태는 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
표시 장치(10)는 평탄하게 형성된 제1 영역(DR1)과 제1 영역(DR1)의 좌우 측들로부터 연장된 제2 영역(DR2)을 포함할 수 있다. 제2 영역(DR2)은 평탄하게 형성되거나 곡면으로 형성될 수 있다. 제2 영역(DR2)이 평탄하게 형성되는 경우, 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)이 이루는 각도는 둔각일 수 있다. 제2 영역(DR2)이 곡면으로 형성되는 경우, 일정한 곡률을 갖거나 변화하는 곡률을 가질 수 있다.
도 1에서는 제2 영역(DR2)이 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 각각에서 연장된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 중 어느 한 측에서만 연장될 수 있다. 또는, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들뿐만 아니라 상하 측들 중 적어도 어느 하나에서도 연장될 수 있다. 이하에서는, 제2 영역(DR2)이 표시 장치(10)의 좌우 측 가장자리에 배치된 것을 중심으로 설명한다.
커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)의 상면을 커버하도록 표시 패널(300)의 상부에 배치될 수 있다. 이로 인해, 커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)의 상면을 보호하는 기능을 할 수 있다. 커버 윈도우(100)는 도 9와 같이 제1 접착 부재(910)를 통해 터치 감지 장치(200)에 부착될 수 있다. 제1 접착 부재(910)는 투명 접착 필름(optically cleared adhesive film, OCA) 또는 투명 접착 레진(optically cleared resin, OCR)일 수 있다.
커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)에 대응하는 투과부(DA100)와 표시 패널(300) 이외의 영역에 대응하는 차광부(NDA100)를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(100)는 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 투과부(DA100)는 제1 영역(DR1)의 일부와 제2 영역(DR2)들의 일부에 배치될 수 있다. 차광부(NDA100)는 불투명하게 형성될 수 있다. 또는, 차광부(NDA100)는 화상을 표시하지 않는 경우에 사용자에게 보여줄 수 있는 패턴이 형성된 데코층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차광부(NDA100)에는 "SAMSUNG"과 같이 회사의 로고 또는 다양한 문자가 패턴될 수 있다. 또한, 차광부(NDA100)에는 전면 카메라, 전면 스피커, 적외선 센서, 홍채 인식 센서, 초음파 센서, 조도 센서 등을 노출하기 위한 다수의 홀(HH)이 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전면 카메라, 전면 스피커, 적외선 센서, 홍채 인식 센서, 초음파 센서, 조도 센서 중 일부 또는 전부가 표시 패널(300)에 내장될 수 있으며, 이 경우 다수의 홀(HH)의 일부 또는 전부가 삭제될 수 있다
커버 윈도우(100)는 유리, 사파이어, 및/또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 커버 윈도우(100)는 리지드(rigid)하거나 플렉시블(flexible)하게 형성될 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 커버 윈도우(100)와 표시 패널(300) 사이에 배치될 수 있다. 터치 감지 장치(200)는 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(DR1)뿐만 아니라 제2 영역(DR2)들에서도 사용자의 터치를 감지할 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 도 9와 같이 제1 접착 부재(910)를 통해 커버 윈도우(100)의 하면에 부착될 수 있다. 터치 감지 장치(200) 상에 외부 광 반사로 인한 시인성 저하를 방지하기 위해 편광 필름이 추가될 수 있다. 이 경우, 편광 필름이 제1 접착 부재(910)를 통해 커버 윈도우(100)의 하면에 부착될 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 사용자의 터치 위치를 감지하기 위한 장치로서, 자기 용량(self-capacitance) 방식 또는 상호 용량(mutual capacitance) 방식과 같이 정전 용량 방식으로 구현될 수 있다. 터치 감지 장치(200)가 자기 용량 방식으로 구현되는 경우 터치 구동 전극들만 포함하는 반면에, 상호 용량 방식으로 구현되는 경우 터치 구동 전극들과 터치 감지 전극들을 포함할 수 있다. 이하에서는, 터치 감지 장치가 상호 용량 방식으로 구현되는 것을 중심으로 설명한다.
터치 감지 장치(200)는 패널 형태 또는 필름 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 터치 감지 장치(200)는 도 9와 같이 제2 접착 부재(920)를 통해 표시 패널(300)의 박막 봉지막 상에 부착될 수 있다. 제2 접착 부재(920)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
또는, 터치 감지 장치(200)는 표시 패널(300)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 터치 감지 장치(200)의 터치 구동 전극들과 터치 감지 전극들은 표시 패널(300)의 박막 봉지막 상에 형성될 수 있다.
터치 감지 장치(200)의 일 측에는 터치 회로 보드(210)가 부착될 수 있다. 구체적으로, 터치 회로 보드(210)의 일 측은 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 터치 감지 장치(200)의 일 측에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 또한, 터치 회로 보드(210)의 타 측에는 터치 접속부가 마련될 수 있으며, 터치 접속부는 도 3과 같이 표시 회로 보드(310)의 터치 커넥터(312a)에 연결될 수 있다. 터치 회로 보드(210)는 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board)일 수 있다.
터치 구동부(220)는 터치 감지 장치(200)의 터치 구동 전극들에 터치 구동 신호들을 인가하고, 터치 감지 장치(200)의 터치 감지 전극들로부터 감지 신호들을 감지하며, 감지 신호들을 분석하여 사용자의 터치 위치를 산출할 수 있다. 터치 구동부(220)는 집적회로(integrated circuit)로 형성되어 터치 회로 보드(210) 상에 장착될 수 있다.
표시 패널(300)은 터치 감지 장치(200)의 하부에 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 투과부(100DA)에 중첩되게 배치될 수 있다. 또한, 표시 패널(300)에서 표시 회로 보드(310)가 부착되는 일측은 곡면 형상으로 하부 방향(Z축 방향의 반대 방향)으로 연장된 형태일 수 있다. 표시 패널(300)은 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(DR1)뿐만 아니라 제2 영역(DR2)들에서도 표시 패널(300)의 영상이 보일 수 있다.
표시 패널(300)은 발광 소자(light emitting element)를 포함하는 발광 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(300)은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 이용하는 유기 발광 표시 패널, 및 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 이용하는 초소형 발광 다이오드 표시 패널, 및 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 포함하는 양자점 발광 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(300)은 기판, 기판 상에 배치된 박막 트랜지스터층, 발광 소자층, 및 박막 봉지층(thin film encapsulation layer)을 포함할 수 있다.
표시 패널(300)은 유연하게 구현되므로, 플라스틱으로 형성될 수 있다. 이 경우, 기판은 유연한 기판과 지지 기판을 포함할 수 있다. 지지 기판은 유연한 기판을 지지하기 위한 것이므로, 유연한 기판 대비 유연성이 적을 수 있다. 유연한 기판과 지지 기판 각각은 유연성을 갖는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유연한 기판과 지지 기판 각각은 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리 에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트 (polyethylenenapthalate: PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이드 (polyethylene terepthalate: PET), 폴리페닐렌설파이드 (polyphenylenesulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트 (polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulosetriacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합일 수 있다.
기판 상에는 박막 트랜지스터층이 배치된다. 박막 트랜지스터층은 스캔 라인들, 데이터 라인들, 및 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터들 각각은 게이트 전극, 반도체층, 소스 및 드레인 전극들을 포함한다. 스캔 구동부가 기판 상에 직접 형성되는 경우, 박막 트랜지스터층과 함께 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터층 상에는 발광 소자층이 배치된다. 발광 소자층은 애노드 전극들, 발광층, 캐소드 전극, 및 뱅크들을 포함한다. 발광층은 유기 물질을 포함하는 유기 발광층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층은 정공 주입층(hole injection layer), 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 발광층(organic light emitting layer), 전자 수송층(electron transporting layer), 및 전자 주입층(electron injection layer)을 포함할 수 있다. 정공 주입층 및 전자 주입층은 생략될 수 있다. 애노드 전극과 캐소드 전극에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기 발광층으로 이동되며, 유기 발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다. 발광 소자층은 화소들이 형성되는 화소 어레이층일 수 있으며, 이로 인해 발광 소자층이 형성된 영역은 이미지를 표시하는 표시영역으로 정의될 수 있다. 표시영역의 주변 영역은 비표시영역으로 정의될 수 있다.
발광 소자층 상에는 박막 봉지층이 배치된다. 박막 봉지층은 발광 소자층에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 박막 봉지층은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
표시 패널(300)의 일 측에는 표시 회로 보드(310)가 부착될 수 있다. 구체적으로, 표시 회로 보드(310)의 일 측은 이방성 도전 필름을 이용하여 표시 패널(300)의 일 측에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(310)는 표시 패널(300)의 하면으로 구부러질 수 있다. 터치 회로 보드(210) 역시 표시 패널(300)의 하면으로 구부러질 수 있다. 이로 인해, 터치 회로 보드(210)의 일 측 끝단에 배치된 터치 접속부는 표시 회로 보드(310)의 터치 커넥터(312a)에 연결될 수 있다. 표시 회로 보드(310)에 대한 자세한 설명은 도 3 및 도 4를 결부하여 후술한다.
표시 구동부(320)는 표시 회로 보드(310)를 통해 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력한다. 표시 구동부(320)는 집적회로로 형성되어 표시 회로 보드(310) 상에 장착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 구동부(320)는 표시 패널(300)의 기판 상에 직접 부착될 수 있으며, 이 경우 표시 패널(300)의 기판의 상면 또는 하면에 부착될 수 있다.
표시 패널(300)의 하부에는 도 9와 같이 패널 하부 부재(400)가 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(400)는 제3 접착 부재(930)를 통해 표시 패널(300)의 하면에 부착될 수 있다. 제3 접착 부재(930)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
패널 하부 부재(400)는 외부로부터 입사되는 광을 흡수하기 위한 광 흡수 부재, 외부로부터의 충격을 흡수하기 위한 완충 부재, 표시 패널(300)의 열을 효율적으로 방출하기 위한 방열 부재, 및 외부로부터 입사되는 광을 차단하기 위한 차광층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
광 흡수 부재는 표시 패널(300)의 하부에 배치될 수 있다. 광 흡수 부재는 광의 투과를 저지하여 광 흡수 부재의 하부에 배치된 구성들, 즉, 압력 센서(500), 표시 회로 보드(310) 등이 표시 패널(300)의 상부에서 시인되는 것을 방지한다. 광 흡수 부재는 블랙 안료나 염료 등과 같은 광 흡수 물질을 포함할 수 있다.
완충 부재는 광 흡수 부재의 하부에 배치될 수 있다. 완충 부재는 외부 충격을 흡수하여 표시 패널(300)이 파손되는 것을 방지한다. 완충 부재는 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 완충 부재는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌 (polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene)등과 같은 고분자 수지로 형성되거나, 고무, 우레탄 계열 물질, 또는 아크릴 계열 물질을 발포 성형한 스폰지 등 탄성을 갖는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 완충 부재는 쿠션층일 수 있다.
방열 부재는 완충 부재의 하부에 배치될 수 있다. 방열 부재는 그라파이트나 탄소 나노 튜브 등을 포함하는 제1 방열층과 전자기파를 차폐할 수 있고 열전도성이 우수한 구리, 니켈, 페라이트, 은과 같은 금속 박막으로 형성된 제2 방열층을 포함할 수 있다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 도 9와 같이 압력 센서(500)가 배치될 수 있다. 압력 센서(500)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 제4 접착 부재(940)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
압력 센서(500)는 제1 영역(DR1)에 배치되어, 홈 키와 같은 물리 버튼 대용으로 활용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서는 압력 센서(500)는 제2 영역(DR1)에 배치되어, 음향 키와 같은 물리 버튼 대용으로 활용될 수도 있다.
압력 센서(500)의 일면에는 지지층(SPL)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(500)의 하면에는 지지층(SPL)이 배치될 수 있다. 지지층(SPL)은 압력 센서(500)보다 강성(rigidity)이 높은 재질로 이루어져, 커버 윈도우(100)에서 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 수직하게 압력이 가해지는 경우, 압력 센서(500)에 압력을 집중시킨다. 이와 같은 지지층(SPL)에 의하여 압력 센서(500)의 하면이 미들 프레임(600)에 고정되지 않은 상태에서 압력을 감지할 수 있게 된다. 압력 센서(500)의 상면은 제4 접착 부재(940)에 고정되는 면으로 정의되고, 압력 센서(500)의 하면은 미들 프레임(600)과 마주하는 면으로 정의된다.
압력 센서(500)는 도 3과 같이 압력 감지 회로 보드(550)를 통해 표시 회로 보드(310)에 연결될 수 있으며, 표시 회로 보드(310) 상에는 압력 센서(500)를 구동하여 압력을 감지하기 위한 압력 감지부(330)가 장착될 수 있다. 이 경우, 압력 감지부(330)는 집적회로로 형성될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 압력 감지부(330)는 표시 구동부(320)에 통합되어 하나의 집적회로로 형성될 수도 있다.
몇몇 실시예에서 압력 감지 회로 보드(550)는 표시 회로 보드(310)가 아닌 터치 회로 보드(210)에 연결될 수 있다. 이 경우, 압력 감지부(330)는 터치 회로 보드(210) 상에 장착될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 압력 감지부(330)는 터치 구동부(220)에 통합되어 하나의 집적회로로 형성될 수 있다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 미들 프레임(600)이 배치될 수 있다. 미들 프레임(600)은 합성 수지, 금속, 또는 합성 수지와 금속을 모두 포함할 수 있다.
미들 프레임(600)에는 압력 센서(500)에 대응하여 수용 홈(SH)이 배치되며, 미들 프레임(600)의 수용 홈(SH) 내에는 압력 센서(500)가 위치한다. 예를 들어, 수용 홈(SH) 내에는 지지층(SPL), 압력 센서(500)의 하면 및 측면 일부가 위치할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 수용 홈(SH) 내에는 지지층(SPL)만 위치할 수도 있고, 수용 홈(SH) 내에는 지지층(SPL), 압력 센서(500)의 하면 및 측면 전부가 위치 할 수도 있다.
수용 홈(SH)의 면적은 압력 센서(500)의 면적보다 클 수 있다. 또한, 수용 홈(SH)의 형상은 압력 센서(500)의 형상에 대응하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 압력 센서(500)가 수용될 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 지지층(SPL)과 마주하는 수용 홈(SH)의 바닥면은 압력 센서(500)의 하면에 배치된 지지층(SPL)과 제3 방향(Z축 방향)으로 일정거리 이격될 수 있다. 이에 따라, 압력 센서(500)가 패널 하부 부재(400) 및 미들 프레임(600) 각각에 접촉하는 경우에 기구 공차에 따라 발생되는 압력 센서(500)의 손상 및 오작동을 방지할 수 있다.
몇몇 실시예에서 미들 프레임(600)에는 카메라 장치(720)가 삽입되는 제1 카메라 홀(CMH1), 배터리의 발열을 위한 배터리 홀(BH), 및 표시 회로 보드(310)에 접속된 제2 연결 케이블(314)이 통과하는 케이블 홀(CAH)이 배치될 수 있다.
방수 부재(400)는 미들 프레임(600)의 테두리에 배치될 수 있다. 방수 부재(400)는 패널 하부 부재(400)의 상면과 미들 프레임(600)의 하면에 접착되어, 표시 패널(300)과 미들 프레임(600) 사이로 수분이나 분진이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 방수 및 방진이 가능한 표시 장치(10)가 제공될 수 있다.
미들 프레임(600)의 하부에는 메인 회로 보드(700)가 배치될 수 있다. 메인 회로 보드(700)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 또는 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다.
메인 회로 보드(700)는 메인 프로세서(710), 카메라 장치(720), 및 메인 커넥터(730)를 포함할 수 있다. 메인 프로세서(710)와 메인 커넥터(730)는 하부 커버(900)와 마주보는 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치될 수 있다. 또한, 카메라 장치(720)는 메인 회로 보드(700)의 상면과 하면 모두에 배치될 수 있다.
메인 프로세서(710)는 표시 장치(10)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 표시 패널(300)이 영상을 표시하도록 영상 데이터를 표시 회로 보드(310)의 표시 구동부(320)로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동부(220)로부터 터치 데이터를 입력 받고 사용자의 터치 위치를 판단한 후, 사용자의 터치 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동부(220) 또는 압력 감지부(330)로부터 압력 감지 데이터를 입력 받고, 압력 감지 데이터에 따라 사용자의 압력 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 압력 감지 데이터에 따라 진동 발생 장치를 진동하여 햅틱(haptic)을 구현하도록 제어할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 집적회로로 이루어진 어플리케이션 프로세서(application processor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 또는 시스템 칩(system chip)일 수 있다.
카메라 장치(720)는 카메라 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하여 메인 프로세서(710)로 출력한다.
미들 프레임(600)의 케이블 홀(CAH)을 통과한 제2 연결 케이블(314)은 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700)의 간극을 통해 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치된 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 메인 회로 보드(700)는 표시 회로 보드(310)와 터치 회로 보드(210)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이외, 메인 회로 보드(700)에는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있는 이동 통신 모듈이 더 장착될 수 있다. 무선 신호는 음성 신호, 화상 통화 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 메인 회로 보드(700)에는 음향을 출력할 수 있는 스피커와 같은 음향 출력 장치가 더 장착될 수 있다.
하부 커버(900)는 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 커버(900)는 미들 프레임(600)과 체결되어 고정될 수 있다. 하부 커버(900)는 표시 장치(10)의 하면 외관을 형성할 수 있다. 하부 커버(900)는 플라스틱, 및/또는 금속을 포함할 수 있다.
하부 커버(900)에는 카메라 장치(720)가 삽입되어 외부로 돌출되는 제2 카메라 홀(CMH2)이 형성될 수 있다. 카메라 장치(720)의 위치와 카메라 장치(720)에 대응되는 제1 및 제2 카메라 홀들(CMH1, CMH2)의 위치는 도 2, 도 4, 및 도 5에 도시된 실시예에 한정되지 않는다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 저면도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 미들 프레임을 보여주는 평면도이며, 도 5는 일 실시예에 따른 미들 프레임과 메인 회로 보드의 저면도이다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 표시 회로 보드(310)와 압력 감지 회로 보드(550)의 연결과 제2 연결 케이블(314)과 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)의 연결에 대하여 상세히 설명한다. 한편, 도 4는 평면도인 반면에 도 3과 도 5는 저면도이므로, 도 3과 도 5에서는 도 4에서의 표시 장치(10)의 좌우가 반대로 도시되어 있음에 주의하여야 한다. 또한, 설명의 편의를 위해, 도 4에서는 표시 회로 보드(310), 압력 센서(500) 및 압력 감지 회로 보드(550)를 점선으로 도시하였으며, 도 5에서는 수용 홈(SH)점선으로 도시하였다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 표시 회로 보드(310)는 제1 회로 보드(311), 제2 회로 보드(312), 및 제1 연결 케이블(313)을 포함할 수 있다.
제1 회로 보드(311)는 표시 패널(300)의 기판의 상면 또는 하면의 일 측에 부착되며, 표시 패널(300)의 기판의 하면으로 구부러질 수 있다. 제1 회로 보드(311)는 고정 부재들에 의해 도 4와 같이 미들 프레임(600)에 형성된 고정 홀(FH)들에 고정될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 패널 하부 부재(400)의 하면에 접착층을 통하여 고정될 수 도 있다.
제1 회로 보드(311)는 표시 구동부(320), 압력 감지부(330), 제1 커넥터(311a), 및 제2 커넥터(311b)를 포함할 수 있다. 표시 구동부(320), 압력 감지부(330), 제1 커넥터(311a), 및 제2 커넥터(311b)는 제1 회로 보드(311)의 일면 상에 배치될 수 있다.
제1 커넥터(311a)는 제2 회로 보드(312)에 연결된 제1 연결 케이블(313)의 일 단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 회로 보드(311)에 장착된 표시 구동부(320)와 압력 감지부(330)는 제1 연결 케이블(313)을 통해 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 커넥터(311b)는 압력 센서(500)에 연결된 압력 감지 회로 보드(550)의 일단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 압력 센서(500)는 압력 감지부(330)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 회로 보드(312)는 터치 커넥터(312a), 제1 연결 커넥터(312b), 및 제2 연결 커넥터(312c)를 포함할 수 있다. 제1 연결 커넥터(312b)와 제2 연결 커넥터(312c)는 제2 회로 보드(312)의 일면 상에 배치되고, 터치 커넥터(312a)는 제2 회로 보드(312)의 타면 상에 배치될 수 있다.
터치 커넥터(312a)는 터치 회로 보드(210)의 일단에 마련된 터치 접속부에 연결될 수 있다. 이로 인해, 터치 구동부(220)는 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 연결 커넥터(312b)는 제1 회로 보드(311)에 연결된 제1 연결 케이블(313)의 타단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 회로 보드(311)에 장착된 표시 구동부(320)와 압력 감지부(330)는 제1 연결 케이블(313)을 통해 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 연결 커넥터(312c)는 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결되는 제2 연결 케이블(314)의 일단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제2 회로 보드(312)는 제2 연결 케이블(314)을 통해 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 연결 케이블(314)의 타단에는 커넥터 접속부(315)가 형성될 수 있다. 제2 연결 케이블(314)의 커넥터 접속부(315)는 도 3 및 도 4와 같이 미들 프레임(600)의 케이블 홀(CAH)을 통과하여 미들 프레임(600)의 하부로 연장될 수 있다.
또한, 도 5와 같이 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700) 사이의 간극이 있으므로, 케이블 홀(CAH)을 통과한 제2 연결 케이블(314)의 커넥터 접속부(315)는 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700) 사이의 간극으로 빠져나와 메인 회로 보드(700)의 하부로 연장될 수 있다. 최종적으로, 제2 연결 케이블(314)의 커넥터 접속부(315)는 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치된 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에 의하면, 표시 회로 보드(310)에 연결된 제2 연결 케이블(314)이 케이블 홀(CAH)을 통해 미들 프레임(600)의 하부로 연장되어, 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다. 따라서, 표시 회로 보드(310)와 메인 회로 보드(700)는 안정적으로 연결될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 압력 센서 및 수용 홈의 배치 관계를 보여주는 사시도이고, 도 7은 다른 실시예에 따른 압력 센서 및 수용 홈의 배치 관계를 보여주는 사시도이며, 도 8은 다른 실시예에 따른 압력 센서 및 수용 홈의 배치 관계를 보여주는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 패널 하부 부재(400)는 제1 방향(X축 방향)으로 서로 마주하는 제1 단변(400a) 및 제2 단변(400b)과 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 마주하는 제1 장변(400c) 및 제2 장변(400d)을 포함하고, 평탄하게 형성된 제1 영역(DR1)과 제1 영역(DR1)의 좌우 측들로부터 연장된 곡면으로 형성된 제2 영역(DR2)을 포함할 수 있다.
패널 하부 부재(400)의 미들 프레임(600)과 마주하는 하면에는 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)이 배치된다. 예를 들어, 패널 하부 부재(400)의 미들 프레임(600)과 마주하는 하면에는 압력 센서(500)가 부착 고정되고, 압력 센서의 하면에 지지층(SPL) 부착 고정될 수 있다. 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)은 패널 하부 부재(400)의 제1 영역(DR1)의 하면에 배치되되, 제2 단변(400b)에 치우쳐 배치될 수 있다. 도 6 내지 도 8에서 압력 센서(500) 및 지지층(SPL) 각각을 사각 형상으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)은 원 형상, 타원 형상, 다각 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수다. 또한, 압력 센서(500)와 지지층(SPL)은 서로 다른 형상을 가질 수도 있다.
미들 프레임(600)은 패널 하부 부재(400) 하부에 배치되고, 미들 프레임(600)과 패널 하부 부재(400)는 미들 프레임(600)의 테두리를 둘러싸며 배치된 방수 부재(610)에 의하여 접착 고정될 수 있다. 미들 프레임(600)의 상면에는 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)에 대응하여 수용 홈(SH)이 배치된다. 수용 홈(SH)의 면적은 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)의 수용을 고려하여 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)의 면적보다 클 수 있다. 몇몇 실시예에서는 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)의 면적이 다를 수 있고, 이 경우, 수용 홈(SH)의 면적은 압력 센서(500) 및 지지층(SPL) 중 더 큰 면적을 갖는 구성보다 크게 이루어질 수 있다. 또한, 수용 홈(SH)의 형상은 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)의 형상에 대응하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)이 수용될 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 압력 센서(500_1) 및 지지층(SPL_1)은 패널 하부 부재(400)의 제1 영역(DR1)의 하면에 배치되되, 제2 장변(400d)에 치우쳐 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 압력 센서(500_1) 및 지지층(SPL_1)은 제2 장변(400d)에 치우쳐 배치되되, 패널 하부 부재(400)의 제1 영역(DR1) 및 제2 영역(DR2)의 하면에 걸쳐 배치될 수 있고, 압력 센서(500_1) 및 지지층(SPL_1)은 제2 장변(400d)에 치우쳐 배치되되, 패널 하부 부재(400)의 제2 영역(DR2)의 하면에 배치될 수도 있다. 또한, 몇몇 실시예에서는 압력 센서(500_1) 및 지지층(SPL_1)은 제1 장변(400c)에 치우쳐 배치되되, 패널 하부 부재(400)의 제1 영역(DR1) 및 제2 영역(DR2)의 하면에 걸쳐 배치될 수 있고, 압력 센서(500_1) 및 지지층(SPL_1)은 제1 장변(400d)에 치우쳐 배치되되, 패널 하부 부재(400)의 제1 영역(DR1) 또는 제2 영역(DR2)의 하면에 배치될 수도 있다.
미들 프레임(600)의 상면에는 압력 센서(500_1) 및 지지층(SPL_1)에 대응하여 수용 홈(SH_1)이 배치된다.
도 8을 참조하면, 압력 센서(500_2) 및 지지층(SPL_2)은 패널 하부 부재(400)의 제1 영역(DR1)의 하면에 배치되되, 제1 단변(400a)에 치우쳐 배치될 수 있다. 미들 프레임(600)의 상면에는 압력 센서(500_2) 및 지지층(SPL_2)에 대응하여 수용 홈(SH_2)이 배치된다.
도 6 내지 도 8의 실시예에 따른 압력 센서(500, 500_1, 500_2) 및 지지층(SPL, SPL_1, SPL_2)과 이에 대응하는 수용 홈(SH, SH_1, SH_2)은 각각 배치될 수도 있으나, 함께 배치될 수도 있다. 예를 들어, 도 6의 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)과 이에 대응하는 수용 홈(SH)과 도 7의 압력 센서(500_1) 및 지지층(SPL_1)과 이에 대응하는 수용 홈(SH_1)이 함께 배치될 수도 있고, 도 6의 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)과 이에 대응하는 수용 홈(SH), 도 7의 압력 센서(500_1) 및 지지층(SPL_1)과 이에 대응하는 수용 홈(SH_1) 및 도 8의 압력 센서(500_2) 및 지지층(SPL_2)과 이에 대응하는 수용 홈(SH_2)이 함께 배치되어, 각각의 위치에서 물리 버튼 대용으로 활용될 수 있다.
도 9는 도 3 및 도 4의 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
도 9에 도시된 커버 윈도우(100), 터치 감지 장치(200), 표시 패널(300), 패널 하부 부재(400), 제1 접착 부재(910), 제2 접착 부재(920), 제3 접착 부재(930) 및 제4 접착 부재(940)는 도 1 및 도 2를 결부하여 상세하게 설명하였으므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 압력 센서(500)는 제4 접착 부재(940)에 의하여 패널 하부 부재(400) 하면에 접착 고정되고, 압력 센서(500)의 하면에는 지지층(SPL)이 배치된다. 도시되지는 않았지만, 지지층(SPL)과 압력 센서(500)의 하면 사이에는 접착층이 배치되어 지지층(SPL)과 압력 센서(500)를 접착 고정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 압력 센서(500) 및 지지층(SPL)은 미들 프레임(600)의 수용 홈(SH)에 수용된다. 수용 홈(SH)은 바닥면(SHa)과 바닥면(SHa)의 끝단에서 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 수직하게 연장된 제1 측면(SHb) 및 제2 측면(SHc)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 측면(SHb) 및 제2 측면(SHc)은 바닥면(SHa)의 끝단에서 일정한 경사를 가지며 연장될 수도 있다.
압력 센서(500)는 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 제1 두께(D1)를 가지고, 지지층(SPL)은 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 제1 두께(D1)보다 얇은 제2 두께(D2)를 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 지지층(SPL)은 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 제1 두께(D1)보다 두꺼운 제2 두께(D2)를 가질 수도 있다. 제1 두께(D1)는 50um 내지 250um이고, 제2 두께(D2)는 10um 내지 500um로 이루어 질 수 있다.
압력 센서(500)는 제1 방향(X축 방향)으로 제1 폭(W1)을 가지고, 지지층(SPL)은 제1 방향(X축 방향)으로 제1 폭(W1)과 동일한 제2 폭(W2)을 가지며, 바닥면(SHa)은 제1 방향(X축 방향)으로 제1 폭(W1) 및 제2 폭(W2) 각각보다 큰 제3 폭(W3)을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 압력 센서(500)는 제1 방향(X축 방향)으로 제1 폭(W1)을 가지고, 지지층(SPL)은 제1 방향(X축 방향)으로 제1 폭(W1)보다 큰 제2 폭(W2)을 가지며, 바닥면(SHa)은 제1 방향(X축 방향)으로 제2 폭(W2)보다 큰 제3 폭(W3)을 가질 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 압력 센서(500)는 제1 방향(X축 방향)으로 제1 폭(W1)을 가지고, 지지층(SPL)은 제1 방향(X축 방향)으로 제1 폭(W1)보다 작은 제2 폭(W2)을 가지며, 바닥면(SHa)은 제1 방향(X축 방향)으로 제1 폭(W2)보다 큰 제3 폭(W3)을 가질 수 있다.
지지층(SPL)과 바닥면(SHa)은 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 이격되어 배치될 수 있으며, 지지층(SPL)과 바닥면(SHa)의 이격 거리(D3)는 0,1mm 내지 0.4mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
압력 센서(500)와 지지층(SPL)은 서로 다른 강성(rigidity)을 가진다. 예를 들어, 압력 센서(500)의 강성보다 지지층(SPL)의 강성이 크게 이루어질 수 있다. 압력 센서(500)의 강성보다 지지층(SPL)의 강성이 큰 경우, 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 압력이 가해지는 경우 압력 센서(500)와 지지층(SPL)의 강성의 차이로 인하여 후술할 제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 구동 전극(TE1), 제1 감지 전극(RE1)에 각각 접촉하게 되어 압력을 감지할 수 있게 된다. 이와 같이, 압력 센서(500)가 미들 프레임(600)에 접촉 고정되지 않은 경우에도 압력 센서(500)보다 높은 강성을 갖는 지지층(SPL)을 압력 센서(500)의 하면에 배치함으로써 표시 장치(10)에 가해지는 압력을 감지할 수 있게 된다. 이에 따라, 압력 센서(500)가 패널 하부 부재(400) 및 미들 프레임(600) 각각에 접촉 고정되는 경우에 있어서, 기구 공차, 공정 상의 오차 등에 따라 발생되는 압력 센서(500)의 손상 및 오작동을 방지할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 적용되는 압력 센서를 보여주는 평면도이며, 도 11은 다른 실시예에 적용되는 압력 센서를 보여주는 평면도이다.
도 10을 참조하면, 압력 센서(500)는 제1 기판(SUB1)과, 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)과, 구동 라인(TL)과, 제1 감지 라인(RL1) 및 제2 감지 라인(RL2)과, 구동 패드(TP)와, 제1 감지 패드 (RP1) 및 제2 감지 패드(RP2)를 포함한다.
제1 기판(SUB1)은 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 기판(SUB1)은 폴레에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름 또는 폴리이미드 필름으로 이루어질 수 있다.
제1 기판(SUB1)의 일면 상에는 감지 셀들이 배치된다. 예를 들어, 제1 기판(SUB1)의 일면 상에는 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)이 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 압력 센서(500)의 기능 및 위치 등에 따라 감지 셀의 개수는 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 도 10에서는 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)이 1열로 배열된 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않으며, 몇몇 실시예에서 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)은 필요에 따라 복수의 열로 배열될 수 있다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)은 제1 기판(SUB1)의 일면 상에서 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)은 제1 기판(SUB1)의 일면 상에 연속적으로 배치될 수 있다.
제1 감지 셀(CE1)은 압력에 따른 저항 값 변화를 감지하고, 제2 감지 셀(CE2)은 온도에 따른 저항 값 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(500)는 제1 감지 셀(CE1)을 이용하여 압력 센서(500)에 가해진 압력을 감지하고, 제2 감지 셀(CE2)을 이용하여 온도에 따른 저항 값 변화를 감지할 수 있다. 이로 인해, 표시 회로 보드(310)에 배치된 압력 감지부(330)는 제1 감지 셀(CE1)에 의해 감지된 저항 값을 제2 감지 셀(CE2)에 의해 감지된 저항 값을 이용하여 보상함으로써, 제1 감지 셀(CE1)에 의해 감지된 저항 값이 온도에 따라 차이가 발생되는 것을 보상할 수 있다. 이에 따라, 압력 센서(500)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서는 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 모두 압력 감지 셀로 이루어질 수도 있다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)은 용도에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)이 볼륨 제어 버튼과 같이 물리 버튼 대용으로 사용되는 경우, 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)은 물리 버튼과 유사한 면적으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)이 표시 장치(10)의 전면으로 인가되는 압력을 감지하기 위해 사용되는 경우, 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)은 압력 감지 영역에 대응하는 크기로 형성될 수 있다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각은 적어도 하나의 구동 라인과 적어도 하나의 감지 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 10과 같이 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)은 하나의 구동 라인(TL)에 공통적으로 연결되는데 비해, 감지 라인들(RL1, RL2)에는 일대일로 접속될 수 있다. 제1 감지 셀(CE1)은 구동 라인(TL)과 제1 감지 라인(RL1)에 접속되고, 제2 감지 셀(CE2)은 구동 라인(TL)과 제2 감지 라인(RL2)에 접속될 수 있다.
구동 라인(TL)은 구동 패드(TP)에 접속되고, 제1 감지 라인(RL1) 및 제2 감지 라인(RL2)은 제1 감지 패드(RP1) 및 제2 감지 패드(RP2)에 일대일로 접속될 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 라인(RL1)은 제1 감지 패드(RP1)에 접속되고, 제2 감지 라인(RL2)은 제2 감지 패드(RP2)에 접속될 수 있다. 구동 패드(TP)와 제1 감지 패드(RP1) 및 제2 감지 패드(RP2)는 제1 기판(SUB1)의 일 측에 배치될 수 있으며, 이방성 도전 필름을 통해 압력 감지 회로 보드(550)에 연결될 수 있다.
압력 감지 회로 보드(550)는 표시 회로 보드(310)에 배치된 압력 감지부(330)에 연결될 수 있다. 압력 감지부(330)는 구동 패드(TP)를 통해 구동 라인(TL)에 구동 전압을 인가하고, 제1 감지 패드(RP1) 및 제2 감지 패드(RP2)를 통하여 제1 감지 라인(RL1) 및 제2 감지 라인(RL2)으로부터 전류 값들 또는 전압 값들을 감지함으로써, 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)에 인가된 압력 및 온도를 감지할 수 있다.
도 11을 참조하면, 몇몇 실시예의 압력 센서(500_A)는 제1 기판(SUB1)과, 제1 감지 셀(CE1), 제2 감지 셀(CE2) 및 제3 감지 셀(CE3)과, 구동 라인(TL)과, 제1 감지 라인(RL1), 제2 감지 라인(RL2) 및 제3 감지 라인(RL3)과, 구동 패드(TP)와, 제1 감지 패드 (RP1), 제2 감지 패드(RP2) 및 제3 감지 패드(RP3)를 포함한다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제3 감지 셀(CE3)은 압력에 따른 저항 값 변화를 감지하고, 제2 감지 셀(CE2)은 온도에 따른 저항 값 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(500_A)에 가해진 압력은 제1 감지 셀(CE1) 및 제3 감지 셀(CE3)을 이용하여 감지하며, 제2 감지 셀(CE2)을 이용하여 온도에 따른 저항 값 변화를 감지할 수 있다. 이로 인해, 압력 감지부(330)는 제1 감지 셀(CE1) 및 제3 감지 셀(CE3) 각각에 의해 감지된 저항 값을 제2 감지 셀(CE2)에 의해 감지된 저항 값을 이용하여 보상함으로써, 제1 감지 셀(CE1) 및 제3 감지 셀(CE3)에 의해 감지된 저항 값이 온도에 따라 차이가 발생하는 것을 보상할 수 있다.
제1 감지 셀(CE1), 제2 감지 셀(CE2) 및 제3 감지 셀(CE3) 각각은 적어도 하나의 구동 라인과 적어도 하나의 감지 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 셀(CE1), 제2 감지 셀(CE2) 및 제3 감지 셀(CE3)은 하나의 구동 라인(TL)에 공통적으로 연결되는데 비해, 감지 라인들(RL1, RL2, RL3)에는 일대일로 접속될 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 셀(CE1)은 구동 라인(TL)과 제1 감지 라인(RL1)에 접속되고, 제2 감지 셀(CE2)은 구동 라인(TL)과 제2 감지 라인(RL2)에 접속되며, 제3 감지 셀(CE3)은 구동 라인(TL)과 제3 감지 라인(RL3)에 접속될 수 있다.
구동 라인(TL)은 구동 패드(TP)에 접속되고, 제1 감지 라인(RL1), 제2 감지 라인(RL2) 및 제3 감지 라인(RL3)은 제1 감지 패드(RP1), 제2 감지 패드(RP2) 및 제3 감지 패드(RP3)에 일대일로 접속될 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 라인(RL1)은 제1 감지 패드(RP1)에 접속되고, 제2 감지 라인(RL2)은 제2 감지 패드(RP2)에 접속되며, 제3 감지 라인(RL3)은 제3 감지 패드(RP3)에 접속될 수 있다. 구동 패드(TP)와 제1 감지 패드(RP1), 제2 감지 패드(RP2) 및 제3 감지 패드(RP3)는 제1 기판(SUB1)의 일 측에 배치될 수 있으며, 이방성 도전 필름을 통해 압력 감지 회로 보드(550)에 연결될 수 있다.
도 12는 도 10의 A 영역을 확대한 일 실시예의 도면이며, 도 13은 일 실시예에 따른 압력 센서의 제2 기판의 평면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13을 함께 참조하면, 압력 센서(500)는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치되어 이들을 결합하는 결합층(CP)을 더 포함할 수 있다. 결합층(CP)은 감압 점착층이나 접착층 등으로 이루어질 수 있다. 결합층(CP)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 주변부를 따라 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 결합층(CP)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 가장자리를 완전히 둘러싸 압력 센서(500)의 내부를 밀봉하는 역할을 할 수 있다. 아울러, 결합층(CP)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 스페이서의 역할을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서 결합층(CP)은 구동 라인(TL), 제1 감지 라인(RL1) 및 제2 감지 라인(RL2), 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2), 구동 패드(TP), 제1 감지 패드 (RP1) 및 제2 감지 패드(RP2)와 중첩되지 않을 수도 있다.
도 12 및 도 13에는 결합층(CP)이 제1 기판(SUB1)에 부착된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 결합층(CP)은 제1 기판(SUB1)의 일면 또는 제2 기판(SUB2)의 일면에 먼저 부착된 후 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 합착 과정에서 다른 기판의 일면에 부착될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서는 제1 기판(SUB1)의 일면과 제2 기판(SUB2)의 일면에 각각 결합층(CP)이 마련되고, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 합착 과정에서 제1 기판(SUB1)의 결합층(CP)과 제2 기판(SUB2)의 결합층(CP)이 상호 부착될 수도 있다.
제1 감지 셀(CE1)은, 구동 연결 전극(TCE)과, 감지 연결 전극(RCE)과, 구동 연결 전극(TCE)으로부터 각각 분지된 제1 구동 전극(TE1) 및 제2 구동 전극(TE2)과, 감지 연결 전극(RCE)으로부터 각각 분지된 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2)과, 제1 압력 감지층(PSL1) 및 제2 압력 감지층(PSL2)을 포함할 수 있다.
제2 감지 셀(CE2)은, 구동 연결 전극(TCE)과, 감지 연결 전극(RCE)과, 구동 연결 전극(TCE)으로부터 각각 분지된 제1 구동 전극(TE1) 및 제2 구동 전극(TE2)과, 감지 연결 전극(RCE)으로부터 각각 분지된 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2) 및 제2 압력 감지층(PSL2)을 포함할 수 있다
구동 연결 전극(TCE)과, 감지 연결 전극(RCE)과, 제1 구동 전극(TE1) 및 제2 구동 전극(TE2)과, 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2)과, 제2 압력 감지층(PSL2)은 제2 기판(SUB2)과 마주보는 제1 기판(SUB1)의 일면 상에 배치되며, 제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 기판(SUB1)과 마주하는 제2 기판(SUB2)의 일면 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각에서 구동 연결 전극(TCE)은 구동 라인(TL)과 제1 구동 전극(TE1) 및 제2 구동 전극(TE2)에 각각 접속된다. 구체적으로, 구동 연결 전극(TCE)은 길이 방향인 제2 방향(Y 방향)으로 양 끝단에서 구동 라인(TL)에 연결된다. 제1 구동 전극(TE1) 및 제2 구동 전극(TE2)은 구동 연결 전극(TCE)의 폭 방향인 제1 방향(X 방향)으로 분지될 수 있다.
제1 감지 셀(CE1)에서 감지 연결 전극(RCE)은 제1 감지 라인(RL1)과 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2)에 각각 접속되고, 제2 감지 셀(CE2)에서 감지 연결 전극(RCE)은 제2 감지 라인(RL2)과 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2)에 각각 접속된다. 구체적으로, 제1 감지 셀(CE1)에서 감지 연결 전극(RCE)은 길이 방향인 제2 방향(Y 방향)으로 일 끝단에서 제1 감지 라인(RL1)과 연결되고, 제2 감지 셀(CE2)에서 감지 연결 전극(RCE)은 길이 방향인 제2 방향(Y 방향)으로 일 끝단에서 제2 감지 라인(RL2)과 연결되며, 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각의 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2)은 감지 연결 전극(RCE)의 제1 방향의 반대방향(X 방향의 반대 방향)으로 분지될 수 있다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각에서 제1 구동 전극(TE1) 및 제2 구동 전극(TE2)과 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2)은 동일층에 배치될 수 있다. 제1 구동 전극(TE1) 및 제2 구동 전극(TE2)과 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2)은 동일 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 전극(TE1) 및 제2 구동 전극(TE2)과 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2)은 은(Ag), 구리(Cu) 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다. 제1 구동 전극(TE1) 및 제2 구동 전극(TE2)과 제1 감지 전극(RE1) 및 제2 감지 전극(RE2)은 제1 기판(SUB1) 상에 스크린 인쇄 방식으로 형성될 수 있다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각에서 제1 구동 전극(TE1)과 제1 감지 전극(RE1)은 인접하여 배치되나, 서로 연결되지 않으며, 제1 구동 전극(TE1)과 제1 감지 전극(RE1)은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각에서 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)은 인접하여 배치되나, 서로 연결되지 않는다. 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각에서 제2 구동 전극(TE2)과 제1 구동 전극(TE1) 사이에는 제2 감지 전극(RE2)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2) 사이의 거리가 제1 구동 전극(TE1)과 제2 감지 전극(RE2) 사이의 거리보다 가까울 수 있다.
제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 기판(SUB1)과 마주보는 제2 기판(SUB2)의 일면 상에 배치된다. 제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 감지 셀(CE1)에 두께 방향인 제3 방향(Z 방향)으로 중첩하게 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 감지 셀(CE1)의 제1 구동 전극(TE1) 및 제1 감지 전극(RE1)과 두께 방향인 제3 방향(Z 방향)으로 중첩하게 배치될 수 있다.
제1 압력 감지층(PSL1)은 압력 민감 물질 및 압력 민감 물질이 배치되는 고분자 수지(polymer)를 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 니켈, 알루미늄, 티타늄, 주석, 구리 등의 금속 미세 입자들(또는 금속 나노 입자들)일 수 있다. 예를 들어, 제1 압력 감지층(PSL1)은 QTC(Quantum Tunneling Composite)일 수 있다.
제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각에서 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)은 제1 압력 감지층(PSL1)과 중첩되지 않을 수 있다. 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각에서 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)상에 제2 압력 감지층(PSL2)이 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 압력 감지층(PSL2)은 제1 기판(SUB1) 상에 배치되되, 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)을 덮으며 위치할 수 있다. 예를 들어, 제2 압력 감지층(PSL2)은 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)의 상면과 측면들을 덮도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)은 제2 압력 감지층(PSL2)을 통해 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서는 제2 압력 감지층(PSL2)이 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)의 측면만을 덮도록 배치될 수 있으며, 이 경우, 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)의 상면이 노출되는 형태일 수 있다.
제2 압력 감지층(PSL2)은 제1 압력 감지층(PSL1)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제2 압력 감지층(PSL2)은 압력 민감 물질 및 압력 민감 물질이 배치되는 고분자 수지(polymer)를 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 니켈, 알루미늄, 티타늄, 주석, 구리 등의 금속 미세 입자일 수 있다. 예를 들어, 제2 압력 감지층(PSL2)은 QTC(Quantum Tunneling Composite)일 수 있다.
제1 감지 셀(CE1)은 제1 압력 감지층(PSL1)에 의해 가해진 압력에 따라 저항이 가변되는 제1 저항과, 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)에 접하는 제2 압력 감지층(PSL2)에 의해 정의되는 제2 저항을 포함할 수 있다. 즉, 제1 감지 셀(CE1)은 가해진 압력과 상관없는 제2 저항을 포함하므로, 제1 감지 셀(CE1)의 저항은 낮아질 수 있다. 이에 따라, 압력 감지부(FD)가 감지하기 위한 제1 감지 셀(CE1)의 저항 값의 범위를 크게 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한, 제2 감지 셀(CE2)에 의해 감지된 저항 값을 이용하여 보상함으로써, 제1 감지 셀(CE1)에 의해 감지된 저항 값이 온도에 따라 차이가 발생되는 것을 보상할 수 있으므로, 압력 센서(500)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 14는 도 12 및 도 13의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 일 실시예에 따른 압력 센서의 단면도이고, 도 15는 도 12 및 도 13의 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 절단한 일 실시예에 따른 압력 센서의 단면도이다.
도 14를 참조하면, 제1 압력 감지층(PSL1)과 제2 압력 감지층(PSL2)은 서로 다른 기판에 배치된다. 예를 들어, 제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 기판(SUB1)과 마주하는 제2 기판(SUB2)의 하면에 배치되고, 제2 압력 감지층(PSL2)은 제2 기판(SUB2)과 마주하는 제1 기판(SUB1)의 상면에 배치된다.
제1 감지 셀(CE1)의 제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 구동 전극(TE1) 및 제1 감지 전극(RE1)과 두께 방향인 제3 방향(Z 방향)으로 중첩하게 위치하고, 제1 감지 셀(CE1)의 제2 압력 감지층(PSL2)은 제2 구동 전극(TE2) 및 제2 감지 전극(RE2)과 두께 방향인 제3 방향(Z 방향)으로 중첩하게 위치할 수 있다. 또한, 제2 압력 감지층(PSL2)은 제1 기판(SUB1) 상에 배치되되, 제2 구동 전극(TE2)과 제2 감지 전극(RE2)을 덮을 수 있다.
제1 감지 셀(CE1)의 제1 압력 감지층(PSL1)과 제2 압력 감지층(PSL2)은 제2 방향(Y축 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다.
도 15를 참조하면, 제2 감지 셀(CE2)은 제1 압력 감지층(PSL1)이 배치되지 않는 점에서 제1 감지 셀(CE1)과 차이점이 있다. 제2 감지 셀(CE2)과 제1 감지 셀(CE1)의 차이점에 대해서는 도 12 및 도 13에서 설명하였으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 16은 일 실시예에 따른 지지층이 부착된 압력 센서에 있어서, 사용자가 손가락으로 압력 센서를 가압하는 경우를 나타낸 단면도이다.
도 16은 참조하면, 압력 센서(500)의 하면에는 지지층(SPL)이 배치된다. 예를 들어, 압력 센서(500)의 제1 기판(SUB1)의 하면에 지지층(SPL)이 배치된다. 전술한 바와 같이, 지지층(SPL)의 강성은 압력 센서(500)의 강성보다 크다. 또한, 지지층(SPL)의 배치를 통한 압력 센서(500)의 압력 감지는 지지층(SPL)의 강성 외에 지지층(SPL)의 두께, 면적 등도 고려될 수 있다.
사용자가 손가락(FR)으로 지지층(SPL)이 배치된 압력 센서(500)를 제3 방향의 반대 방향(Z 방향의 반대 방향)으로 누르는 경우, 압력 센서(500)와 지지층(SPL)의 강성의 차이로 인하여 제2 기판(SUB2)은 제1 기판(SUB1)을 향해 하강하고, 이에 따라, 제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 구동 전극(TE1), 제1 감지 전극(RE1)에 각각 접촉하게 된다.
제1 압력 감지층(PSL1)이 제1 구동 전극(TE1) 및 제1 감지 전극(RE1)에 각각 접촉함에 따라 제1 구동 전극(TE1)과 제1 감지 전극(RE1)은 제1 압력 감지층(PSL1)을 통해 물리적으로 연결될 수 있으며, 제1 압력 감지층(PSL1)은 전기적인 저항으로 작용할 수 있다. 또한, 압력 센서(500)에 가해지는 압력에 따라 제1 압력 감지층(PSL1)이 제1 구동 전극(TE1) 및 제1 감지 전극(RE1)과 접촉되는 면적이 달라지므로, 제1 감지 셀(CE1)의 저항 값은 가변한다. 이에 따라, 압력 감지부(330)는 압력 센서(500)의 구동 라인(TL)에 구동 전압을 인가하고, 감지 라인(RL)을 통하여 저항 값 변화에 따른 전류 값 또는 전압 값을 감지하여 사용자가 손가락(FR)으로 누르는 압력을 감지할 수 있다.
이와 같이, 압력 센서(500)가 미들 프레임(600)에 접촉 고정되지 않은 경우에도 압력 센서(500)보다 높은 강성을 갖는 지지층(SPL)을 압력 센서(500)의 하면에 배치함으로써 표시 장치(10)에 가해지는 압력을 감지할 수 있게 된다. 이에 따라, 압력 센서(500)가 패널 하부 부재(400) 및 미들 프레임(600) 각각에 접촉 고정되는 경우에 있어서, 기구 공차, 공정 상의 오차 등에 따라 발생되는 압력 센서(500)의 손상 및 오작동을 방지할 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 18은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 19는 다른 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 20은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 21은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 지지층의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하면, 압력 센서(500)는 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)을 포함할 수 있다. 제1 감지 셀(CE1)은 압력에 따른 저항 값 변화를 감지하고, 제2 감지 셀(CE2)은 온도에 따른 저항 값 변화를 감지할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각이 압력에 따른 저항 값 변화를 감지할 수도 있다. 압력 센서(500)의 하면에 배치되는 지지층(SPL)은 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)을 포함하는 압력 센서(500)의 면적과 동일한 면적을 가질 수 있다.
도 18을 참조하면, 압력 센서(500)는 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)을 포함할 수 있으며, 압력 센서(500)의 하면에 배치되는 지지층(SPL_A)은 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)을 포함하는 압력 센서(500)의 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 이 경우, 지지층(SPL_A)은 압력 센서(500)의 면적보다 작은 면적을 가지되, 적어도 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2) 각각을 커버할 수 있는 면적으로 이루어질 수 있다.
도 19를 참조하면, 압력 센서(500)는 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)을 포함할 수 있으며, 압력 센서(500)의 하면에 배치되는 지지층(SPL_B)은 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)을 포함하는 압력 센서(500)의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 이와 같이, 지지층(SPL_B)의 면적이 압력 센서(500)의 면적보다 큰 경우, 압력 센서(500)가 압력을 감지하는 감도가 더욱 향상될 수 있다.
도 20을 참조하면, 압력 센서(500)는 제1 감지 셀(CE1) 및 제2 감지 셀(CE2)을 포함할 수 있으며, 제1 감지 셀(CE1)은 압력에 따른 저항 값 변화를 감지하고, 제2 감지 셀(CE2)은 온도에 따른 저항 값 변화를 감지할 수 있다. 압력 센서(500)의 하면에 배치되는 지지층(SPL_C)은 압력을 감지하는 제1 감지 셀(CE1)에 대응하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 지지층(SPL_C)의 면적은 제1 감지 셀(CE1)의 면적과 동일할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서는 지지층(SPL_C)은 제1 감지 셀(CE1)에 대응하여 배치되되, 제1 감지 셀(CE1)의 면적보다 큰 면적을 가질 수도 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 지지층(SPL_C)은 제1 감지 셀(CE1)에 대응하여 배치되되, 제1 감지 셀(CE1)의 면적보다 작은 면적을 가질 수도 있다.
도 21을 참조하면, 압력 센서(500_A)는 제1 감지 셀(CE1), 제2 감지 셀(CE2) 및 제3 감지 셀(CE3)을 포함할 수 있으며, 제1 감지 셀(CE1) 및 제3 감지 셀(CE3)은 압력에 따른 저항 값 변화를 감지하고, 제2 감지 셀(CE2)은 온도에 따른 저항 값 변화를 감지할 수 있다. 압력 센서(500_A)의 하면에 배치되는 지지층(SPL_D)은 압력을 감지하는 제1 감지 셀(CE1) 및 제3 감지 셀(CE3)에 각각 대응하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 지지층(SPL_D)은 제1 지지층(SPL_D1)과 제2 지지층(SPL_D2)을 포함할 수 있고, 제1 지지층(SPL_D1)은 제1 감지 셀(CE1)에 대응하여 배치되고, 제2 지지층(SPL_D2)은 제3 감지 셀(CE3)에 대응하여 배치될 수 있다.
제1 지지층(SPL_D1)의 면적은 제1 감지 셀(CE1)의 면적과 동일하고, 제2 지지층(SPL_D2)의 면적은 제3 감지 셀(CE3)의 면적과 동일할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서는 제1 지지층(SPL_D1)은 제1 감지 셀(CE1)에 대응하여 배치되되, 제1 감지 셀(CE1)의 면적보다 큰 면적을 가지고, 제2 지지층(SPL_D2)은 제3 감지 셀(CE3)에 대응하여 배치되되, 제3 감지 셀(CE1)의 면적보다 큰 면적을 가질 수도 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제1 지지층(SPL_D1)은 제1 감지 셀(CE1)에 대응하여 배치되되, 제1 감지 셀(CE1)의 면적보다 작은 면적을 가지고, 제2 지지층(SPL_D2)은 제3 감지 셀(CE3)에 대응하여 배치되되, 제3 감지 셀(CE1)의 면적보다 작은 면적을 가질 수도 있다. 또한, 제1 지지층(SPL_D1)과 제2 지지층(SPL_D2)은 서로 다른 면적을 가질 수도 있다.
도 17 내지 도 21에서 지지층(SPL, SPL_A, SPL_B, SPL_C, SPL-D)은 압력 센서(500, 500_A) 또는 감지 셀(CE1, CE2, CE3)과 동일한 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예시이며, 지지층(SPL, SPL_A, SPL_B, SPL_C, SPL-D)은 압력 센서(500, 500_A) 또는 감지 셀(CE1, CE2, CE3)과 다른 형상을 가질 수도 있다. 또한, 도 17 내지 도 21에서 지지층(SPL, SPL_A, SPL_B, SPL_C, SPL-D)은 단일층으로 이루어진 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 지지층(SPL, SPL_A, SPL_B, SPL_C, SPL-D)은 복수의 층으로 이루어질 수도 있다.
도 22는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 23은 다른 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 저면도이고, 도 24는 다른 실시예에 따른 미들 프레임을 보여주는 평면도이다. 도 22 내지 도 24의 실시예는 압력 센서의 위치 및 수용 홈의 형상에 있어서 도 2 내지 도 4의 실시예와 차이점이 있다. 도 2 내지 도 4의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 22 내지 도 24를 참조하면, 표시 패널(300)의 일 측에는 표시 회로 보드(310)가 부착될 수 있으며, 표시 회로 보드(310)는 표시 패널(300) 및 패널 하부 부재(400)의 하면으로 구부러져 미들 프레임(600)에 안착할 수 있다. 표시 회로 보드(310)가 표시 패널(300) 및 패널 하부 부재(400)의 하면으로 구부러져 미들 프레임(600)에 안착된 상태를 기준으로, 패널 하부 부재(400)와 마주하는 면을 표시 회로 보드(310)의 상면으로 정의하고, 미들 프레임(600)과 마주하는 면을 표시 회로 보드(310)의 하면으로 정의한다.
압력 센서(500_3)는 패널 하부 부재(400)와 표시 회로 보드(310) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(500_3)의 일면은 도 28과 같이 제4 접착 부재(940)를 통하여 패널 하부 부재(400)의 하면에 접착 고정되고, 압력 센서(500_3) 타면은 표시 회로 보드(310)의 상면과 접촉할 수 있다. 이와 같은 구조를 통하여, 별도의 지지층(도 21의 'SPL') 없이 표시 회로 보드(310)를 지지층(도 21의 'SPL')으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
표시 회로 보드(310)의 하면에는 표시 구동부(320) 및 압력 감지부(330)가 배치될 수 있으며, 표시 구동부(320) 및 압력 감지부(330)와 압력 센서(500_3)는 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 압력 센서(500_3)는 표시 구동부(320) 및 압력 감지부(330)와 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩되지 않는 위치에 배치될 수도 있다.
보다 구체적으로, 표시 회로 보드(310)는 제1 회로 보드(311), 제2 회로 보드(312), 및 제1 연결 케이블(313)을 포함할 수 있다. 제1 회로 보드(311)의 하면에는 표시 구동부(320) 및 압력 감지부(330)가 배치될 수 있고, 제1 회로 보드(311)의 상면에는 압력 센서(500_3)가 배치될 수 있다.
압력 센서(500_3)의 면적은 표시 구동부(320) 및 압력 감지부(330)의 면적보다 클 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 압력 센서(500_3)의 면적은 표시 구동부(320) 및 압력 감지부(330)의 면적보다 작일 수도 있고, 압력 센서(500_3)는 복수로 분할되어 배치될 수도 있다.
미들 프레임(600)에는 표시 회로 보드(310)에 대응하여 수용 홈(SH_3)이 배치되며, 미들 프레임(600)의 수용 홈(SH_3) 내에는 표시 회로 보드(310)가 위치할 수 있다.
수용 홈(SH_3)의 면적은 표시 회로 보드(310)의 면적보다 클 수 있다. 또한, 수용 홈(SH_3)의 형상은 표시 회로 보드(310)의 형상에 대응하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 표시 회로 보드(310)가 수용될 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 표시 회로 보드(310)의 하면과 마주하는 수용 홈(SH_3)의 바닥면은 표시 회로 보드(310)의 하면에 배치된 표시 구동부(320) 및 압력 감지부(330)와 제3 방향(Z축 방향)으로 일정거리 이격될 수 있다. 이에 따라, 표시 구동부(320) 및 압력 감지부(330)가 미들 프레임(600)과 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 압력 센서의 하면에 표시 회로 보드(310)의 상면이 접착 고정되는 경우, 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 압력이 가해지는 경우, 표시 회로 보드(310)가 압력 센서(500_3)의 지지층 역할을 수행하여, 제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 구동 전극(TE1), 제1 감지 전극(RE1)에 각각 접촉하게 되어 압력을 감지할 수 있게 된다. 이와 같이, 압력 센서(500)가 미들 프레임(600)에 접촉 고정되지 않은 경우에도 압력 센서(500_3)가 표시 회로 보드(310)의 상면과 접착 고정되어 표시 장치(10)에 가해지는 압력을 감지할 수 있게 된다. 이에 따라, 압력 센서(500_3)가 패널 하부 부재(400) 및 미들 프레임(600) 각각에 접촉 고정되는 경우에 있어서, 기구 공차, 공정 상의 오차 등에 따라 발생되는 압력 센서(500_3)의 손상 및 오작동을 방지할 수 있다.
도 25는 일 실시예에 따른 압력 센서와 표시 회로 보드의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 26은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 표시 회로 보드의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 27은 다른 실시예에 따른 압력 센서와 표시 회로 보드의 배치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 25를 참조하면, 표시 회로 보드(310)는 표시 패널(300) 및 패널 하부 부재(400)의 하면으로 구부러져 미들 프레임(600)에 안착할 수 있다. 표시 회로 보드(310)는 제1 방향(X축 방향)으로 연장된 제1 회로 보드(311)와 제1 회로 보드(311)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장된 제2 회로 보드(312)를 포함할 수 있다.
압력 센서(500_3)는 제1 회로 보드(311)와 패널 하부 부재(400) 사이에 배치되며, 제1 회로 보드(311)와 같이 제1 방향(X축 방향)으로 연장될 수 있다. 압력 센서(500_3)는 제1 회로 보드(311)의 면적보다 작게 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서는 제1 회로 보드(311)의 면적보다 큰 면적을 가질 수도 있다.
도 26을 참조하면, 압력 센서(500_4)는 제1 회로 보드(311) 및 제2 회로 보드(312)와 패널 하부 부재(400) 사이에 배치되며, 제2 회로 보드(312)와 같이 제2 방향(Y축 방향)으로 연장될 수 있으며, 몇몇 실시예에서 압력 센서(500_5)는 도 27과 같이 제1 회로 보드(311) 및 제2 회로 보드(312)를 포함하는 표시 회로 보드(310)의 형상에 따라 배치될 수도 있다.
도 25 내지 도 27에 도시된 압력 센서(500_3, 500_4, 500_5)는 일 예시이며, 이에 한정되는 것은 아니고, 표시 회로 보드(310)를 지지층으로 활용할 수 있는 다양한 형상의 압력 센서가 적용될 수 있다.
도 28은 도 23 및 도 24의 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 자른 단면도이다.
도 28에 도시된 커버 윈도우(100), 터치 감지 장치(200), 표시 패널(300), 패널 하부 부재(400), 제1 접착 부재(910), 제2 접착 부재(920), 제3 접착 부재(930)는 도 1 및 도 2를 결부하여 상세하게 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
도 28을 참조하면, 압력 센서(500_3)는 제4 접착 부재(940)에 의하여 패널 하부 부재(400) 하면에 접착 고정되고, 압력 센서(500)의 하면에는 표시 회로 보드(310)의 상면과 접촉한다. 도시되지는 않았지만, 표시 회로 보드(310)의 상면과 압력 센서(500_3)의 하면 사이에는 접착층이 배치되어 표시 회로 보드(310)와 압력 센서(500_3)를 접착 고정할 수 있다.
터치 감지 장치(200)의 일 측에는 터치 회로 보드(210)가 부착되며, 터치 회로 보드(210)는 일면에 터치 구동부(220)가 배치된다. 터치 회로 보드(210)는 표시 회로 보드(310)의 터치 커넥터(312a)에 연결될 수 있다.
전술한 바와 같이, 압력 센서(500_3) 및 표시 회로 보드(310)는 미들 프레임(600)의 수용 홈(SH_3) 내에 위치한다. 수용 홈(SH_3)은 바닥면(SH_3a)과 바닥면(SH_3a)의 끝단에서 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 수직하게 연장된 제1 측면(SH_3b) 및 제2 측면(SH_3c)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 측면(SH_3b) 및 제2 측면(SH_3c)은 바닥면(SH_3a)의 끝단에서 일정한 경사를 가지며 연장될 수도 있다.
압력 센서(500_3)는 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 제1 두께(D1)를 가지고, 표시 회로 보드(310)는 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 제1 두께(D1)보다 얇은 제4 두께(D4)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 두께(D1)는 50um 내지 250um이고, 제4 두께(D4)는 10um 내지 30um로 이루어 질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
표시 회로 보드(310)와 바닥면(SH_3a)은 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 이격되어 배치될 수 있으며, 표시 회로 보드(310)와 바닥면(SH_3a)의 이격 거리(D3)는 0,1mm 내지 0.4mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 표시 회로 보드(310)의 하면에 배치된 압력 감지부(330)와 바닥면(SH_3a)은 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다.
이와 같이, 압력 센서(500_3)는 패널 하부 부재(400)에 제 4 접착 부재(940)를 통하여 접착 고정되고, 표시 회로 보드(310)는 패널 하부 부재(400) 하부로 구부러지며 압력 센서(500_3)의 하면에 접착 고정되며, 터치 회로 보드(210)는 표시 회로 보드(310) 하부로 구부러지며 표시 회로 보드(310)의 하면에 배치된 터치 커넥터(312a)에 연결 고정될 수 있게 된다. 또한, 터치 회로 보드(210), 터치 구동부(220), 표시 회로 보드(310), 압력 감지부(330) 및 압력 센서(500_3)는 미들 프레임(600)에 형성된 수용 홈(SH_3) 내에 위치할 수 있다.
압력 센서(500_3)와 표시 회로 보드(310)는 서로 다른 강성(rigidity)을 가질 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(500_3)의 강성보다 표시 회로 보드(310)의 강성이 크게 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
표시 장치(10)에 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 압력이 가해지는 경우, 전술한 제1 압력 감지층(PSL1)은 제1 구동 전극(TE1), 제1 감지 전극(RE1)에 각각 접촉하게 되어 압력을 감지할 수 있게 된다. 이와 같이, 압력 센서(500_3)가 미들 프레임(600)에 접촉 고정되지 않은 경우에도 압력 센서(500_3)의 하면을 표시 회로 보드(310)에 접착 고정시킴으로써, 표시 장치(10)에 가해지는 압력을 감지할 수 있게 된다. 이에 따라, 압력 센서(500_3)가 패널 하부 부재(400) 및 미들 프레임(600) 각각에 접촉 고정되는 경우에 있어서, 기구 공차, 공정 상의 오차 등에 따라 발생되는 압력 센서(500_3)의 손상 및 오작동을 방지할 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.
100: 커버 윈도우
200: 터치 감지 장치
210: 터치 회로 보드
300: 표시 패널
310: 표시 회로 보드
320: 표시 구동부
330: 압력 감지부
400: 패널 하부 부재
500: 압력 센서
600: 미들 프레임
610: 방수 부재
900: 하부 커버
SPL: 지지층
SH: 수용 홈

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널 하부에 배치되며, 상기 표시 패널에 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서;
    상기 표시 패널과 마주보는 상기 압력 센서의 일면의 반대면에 배치되는 지지층; 및
    상기 압력 센서의 하부에 배치된 미들 프레임; 을 포함하고,
    상기 미들 프레임은 상기 압력 센서 및 상기 지지층에 대응되는 수용 홈을 포함하고,
    상기 미들 프레임은 제1바닥면, 상기 제1바닥면에서 하측으로 만입된 제2바닥면, 상기 제1바닥면과 상기 제2바닥면 사이에 위치하는 측면을 포함하고,
    상기 미들 프레임의 상기 제2바닥면 및 상기 미들 프레임의 상기 측면은 상기 수용 홈을 정의하고,
    상기 미들 프레임의 상기 측면은 상기 미들 프레임의 상기 제2바닥면과 수직인 제1방향을 따라 상기 표시 패널과 중첩하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 압력 센서의 두께는 상기 지지층의 두께보다 두꺼운 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 지지층의 두께는 10um 내지 500um인 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 압력 센서의 두께는 50um 내지 250um인 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 지지층의 강성은 상기 압력 센서의 강성보다 큰 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 압력 센서 사이에 배치된 패널 하부 부재를 더 포함하고,
    상기 압력 센서의 상기 일면은 상기 패널 하부 부재에 부착되는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 수용 홈은 상기 압력 센서 및 상기 지지층과 상기 제1방향으로 중첩하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 지지층은 상기 제2바닥면과 상기 제1방향으로 이격되는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 지지층과 상기 제2바닥면이 이격되는 거리는 0,1mm 내지 0.4mm인 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 압력 센서는 제1 감지 셀과 제2 감지 셀을 포함하고, 상기 지지층은 상기 제1 감지 셀 및 상기 제2 감지 셀 중 적어도 하나에 배치되는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 압력 센서는,
    제1 기판과 제2 기판;
    상기 제2 기판과 마주보는 상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 제1 구동 전극, 제2 구동 전극, 제1 감지 전극, 및 제2 감지 전극;
    상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판의 일면 상에 배치되는 제1 압력 감지층; 및
    상기 제2 구동 전극과 제2 감지 전극과 접하는 제2 압력 감지층을 구비하고,
    상기 제1 압력 감지층은 상기 제1 구동 전극과 상기 제1 감지 전극과 중첩하며, 상기 제1 압력 감지층과 상기 제1 구동 전극 및 상기 제1 감지 전극 사이에 갭이 존재하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 압력 감지층은 상기 제2 구동 전극의 적어도 일 측면과 상기 제2 감지 전극의 적어도 일 측면 상에 배치된 표시 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 미들 프레임과 상기 패널 하부 부재 사이에 배치되는 방수 부재를 더 포함하고, 상기 방수 부재는 상기 미들 프레임의 가장 자리를 따라 배치되되, 상기 미들 프레임과 상기 패널 하부 부재 각각에 접촉되는 표시 장치.
  15. 표시 패널;
    상기 표시 패널 하부에 배치된 압력 센서;
    상기 압력 센서의 하부에 배치된 미들 프레임; 및
    상기 표시 패널 일측에 부착되되, 상기 표시 패널 하부로 구부러지며 미들 프레임에 안착하는 표시 회로 보드를 포함하고,
    상기 압력 센서는 상기 표시 패널과 상기 표시 회로 보드 사이에 배치되되, 상기 압력 센서의 일면은 상기 표시 회로 보드에 부착되고,
    상기 미들 프레임은 상기 압력 센서 및 상기 표시 회로 보드에 대응되는 수용 홈을 포함하고,
    상기 미들 프레임은 제1바닥면, 상기 제1바닥면에서 하측으로 만입된 제2바닥면, 상기 제1바닥면과 상기 제2바닥면 사이에 위치하는 측면을 포함하고,
    상기 미들 프레임의 상기 제2바닥면 및 상기 미들 프레임의 상기 측면은 상기 수용 홈을 정의하고,
    상기 미들 프레임의 상기 측면 중 적어도 일부는 상기 미들 프레임의 상기 제2바닥면과 수직인 제1방향을 따라 상기 표시 패널과 중첩하는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 표시 회로 보드는 상기 수용 홈 내에 위치하는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 표시 회로 보드는 상기 제2바닥면과 상기 제1방향으로 이격되는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 압력 센서 사이에 배치되는 패널 하부 부재를 더 포함하고, 상기 압력 센서의 타면은 상기 패널 하부 부재에 부착되는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 압력 센서는,
    제1 기판과 제2 기판;
    상기 제2 기판과 마주보는 상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 제1 구동 전극, 제2 구동 전극, 제1 감지 전극, 및 제2 감지 전극;
    상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판의 일면 상에 배치되는 제1 압력 감지층; 및
    상기 제2 구동 전극과 제2 감지 전극과 접하는 제2 압력 감지층을 구비하고,
    상기 제1 압력 감지층은 상기 제1 구동 전극과 상기 제1 감지 전극과 중첩하며, 상기 제1 압력 감지층과 상기 제1 구동 전극 및 상기 제1 감지 전극 사이에 갭이 존재하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제2 압력 감지층은 상기 제2 구동 전극의 적어도 일 측면과 상기 제2 감지 전극의 적어도 일 측면 상에 배치된 표시 장치.
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