KR20200001640A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치된 터치 감지 유닛을 포함한다. 상기 터치 감지 유닛은 터치 센서 및 제1 압력 센서를 포함할 수 있다. 상기 터치 센서는 제1 터치 전극층과 상기 제1 터치 전극층 상에 배치된 제2 터치 전극층을 포함할 수 있다. 상기 제1 압력 센서는 전송 압력 전극, 상기 전송 압력 전극과 이격된 센싱 압력 전극, 및 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극과 접촉하는 압저항 패턴을 포함할 수 있다. 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극 각각은 상기 제1 터치 전극층 및 상기 제2 터치 전극층 중 어느 하나와 동일한 층상에 배치될 수 있다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 외부 입력에 의한 압력을 센싱할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 표시 화면에 다양한 이미지를 표시하여 사용자에게 정보를 제공한다. 또한, 표시 장치는 사용자에 의한 외부 입력, 예를 들어, 터치 및/또는 압력을 감지할 수 있다.
최근 수요자의 요구에 부합하기 위해 표시 장치의 비표시 영역, 베젤이 점차 축소되어 가고 있다.
외부 입력에 의한 압력을 감지하기 위한 센서는 별도의 모듈로서 표시 장치 내부에 부착되므로, 제조 비용이 상승한다. 또한, 압력 센서는 감도를 확보하면서도 사용자에게 시인되지 않도록 배치되어야 한다.
본 발명의 목적은 영상이 표시되지 않는 비표시 영역에서 외부 입력에 의한 압력을 감지함으로써 비표시 영역에 물리적 버튼을 구비한 것과 같은 효과를 달성하기 위함이다.
또한, 터치 센서를 형성하는 공정을 이용하여 압력 센서를 형성함으로써, 압력 센서를 형성하는데 필요한 공정을 최소화하여, 비용과 시간을 절약하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치된 터치 감지 유닛을 포함한다. 상기 터치 감지 유닛은 터치 센서 및 제1 압력 센서를 포함할 수 있다. 상기 터치 센서는 제1 터치 전극층과 상기 제1 터치 전극층 상에 배치된 제2 터치 전극층을 포함할 수 있다. 상기 제1 압력 센서는 전송 압력 전극, 상기 전송 압력 전극과 이격된 센싱 압력 전극, 및 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극과 접촉하는 압저항 패턴을 포함할 수 있다. 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극 각각은 상기 제1 터치 전극층 및 상기 제2 터치 전극층 중 어느 하나와 동일한 층상에 배치될 수 있다.
상기 터치 감지 유닛에는 활성 영역과 상기 활성 영역에 인접한 압력 영역이 정의될 수 있다. 평면상에서 상기 터치 센서는 상기 활성 영역에 배치될 수 있다. 평면상에서 상기 제1 압력 센서는 상기 압력 영역에 배치될 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 터치 감지 유닛 상부에 배치된 윈도우 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 윈도우 부재는 커버 윈도우와 상기 커버 윈도우 일면에 배치된 차폐층을 포함할 수 있다. 상기 제1 압력 센서는 상기 차폐층과 중첩할 수 있다.
상기 활성 영역은 평면상에서 사각 형상으로 정의될 수 있다. 상기 제1 압력 센서는 상기 활성 영역의 일변의 외측에 배치될 수 있다. 상기 표시 장치는 상기 활성 영역의 다른 일변의 외측에 배치되고, 상기 제1 압력 센서와 동일한 층 상에 배치된 제2 압력 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 터치 감지 유닛은, 전송 압력 신호라인, 센싱 압력 신호라인, 및 압력 패드를 더 포함할 수 있다. 상기 전송 압력 신호라인은 상기 전송 압력 전극에 연결될 수 있다. 상기 센싱 압력 신호라인은 상기 센싱 압력 전극에 연결될 수 있다. 상기 압력 패드는 상기 전송 압력 신호라인 및 상기 센싱 압력 신호라인에 연결될 수 있다.
상기 표시 장치는, 인쇄회로기판, 터치 회로기판, 및 압력 회로 기판을 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판은, 상기 터치 감지 유닛에 제1 신호를 제공하고, 상기 터치 감지유닛으로부터 제2 신호를 수신할 수 있다. 상기 터치 회로기판은, 상기 터치 감지 유닛과 상기 인쇄회로기판 사이에 연결되고, 상기 터치 센서에 제3 신호를 제공하고, 상기 터치 센서로부터 제4 신호를 수신할 수 있다. 상기 압력 회로기판은 상기 터치 감지 유닛과 상기 인쇄회로기판 사이에 연결되고, 상기 터치 회로기판과 이격되고, 상기 압력 패드와 연결될 수 있다.
상기 압저항 패턴은 도전성 폴리머일 수 있다.
상기 터치 감지 유닛은, 제1 터치 절연층을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 터치 절연층은 상기 제1 터치 전극층 및 상기 제2 터치 전극층 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 터치 절연층은 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극과 중첩하지 않을 수 있다.
상기 센싱 압력 전극은 서로 이격된 제1 및 제2 센싱 압력 전극들을 포함할 수 있다. 상기 압저항 패턴은 서로 이격된 제1 및 제2 압저항 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 제1 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 제1 센싱 압력 전극에 접촉할 수 있다. 상기 제2 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 제2 센싱 압력 전극에 접촉할 수 있다.
상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극은 상기 제1 터치 전극층과 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 상기 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극 상부에 배치될 수 있다.
상기 전송 압력 전극은 제1 줄기부와 상기 제1 줄기부로부터 상기 제1 줄기부의 연장 방향에 교차하는 방향으로 연장된 제1 가지부들을 포함할 수 있다. 상기 센싱 압력 전극은 제2 줄기부와 상기 제2 줄기부로부터 상기 제2 줄기부의 연장 방향에 교차하는 방향으로 연장된 제2 가지부들을 포함할 수 있다. 상기 제1 가지부들 및 상기 제2 가지부들은 교대로 배치될 수 있다.
상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극은 상기 제2 터치 전극층과 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 상기 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극 상부에 배치될 수 있다.
평면상에서 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극은 서로 중첩할 수 있다. 상기 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극 사이에 배치될 수 있다.
상기 전송 압력 전극은, 상기 제1 터치 전극층 및 상기 제2 터치 전극층 중 어느 하나와 동일한 층상에 배치될 수 있다. 상기 센싱 압력 전극은, 상기 제1 터치 전극층 및 상기 제2 터치 전극층 중 다른 하나와 동일한 층상에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널, 터치 감지 유닛, 및 윈도우 부재를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널은 베이스 층, 상기 베이스 층 상에 배치된 회로 소자층, 상기 회로 소자층 상에 배치된 표시 소자층, 상기 표시 소자층을 밀봉하는 봉지층, 및 압력 센서를 포함할 수 있다. 상기 터치 감지 유닛은 상기 표시 패널 상에 배치될 수 있다. 상기 윈도우 부재는 상기 터치 감지 유닛 상에 배치될 수 있다.
상기 압력 센서는, 전송 압력 전극, 상기 전송 압력 전극과 이격된 센싱 압력 전극, 및 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극과 접촉하는 압저항 패턴을 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 상기 베이스 층과 상기 윈도우 부재 사이에 배치될 수 있다.
상기 봉지층은 봉지 기판 및 상기 봉지 기판과 상기 회로 소자층 사이를 실링하는 실링 부재를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 상기 봉지 기판의 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 윈도우 부재는 커버 윈도우와 상기 커버 윈도우 일면에 배치된 차폐층을 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 상기 차폐층과 중첩할 수 있다.
상기 압력 센서는 상기 베이스 층과 상기 회로 소자층 사이에 배치될 수 있다.
상기 표시 장치에는 영상이 표시되는 표시 영역 및 상기 표시 영역에 인접한 비표시 영역이 정의될 수 있다. 상기 압력 센서는 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역에 중첩할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널 및 터치 감지 유닛을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널에는 영상을 표시하는 표시 영역 및 상기 표시 영역 외부의 비표시 영역이 정의될 수 있다. 상기 터치 감지 유닛은 상기 표시 패널 상에 배치될 수 있다.
상기 터치 감지 유닛은, 터치 센서 및 압력 센서를 포함할 수 있다.
상기 터치 센서는 평면상에서 상기 표시 영역과 중첩하고, 제1 터치 전극층과 상기 제1 터치 전극층 상에 배치된 제2 터치 전극층을 포함할 수 있다.
상기 압력 센서는 평면상에서 상기 비표시 영역과 중첩하고, 전송 압력 전극, 상기 전송 압력 전극과 이격된 센싱 압력 전극, 및 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극과 접촉하는 압저항 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영상이 표시되지 않는 비표시 영역에서 외부 입력에 의한 압력을 감지함으로써 비표시 영역에 물리적 버튼을 구비한 것과 같은 효과를 달성할 수 있다.
또한, 터치 센서를 형성하는 공정을 이용하여 압력 센서를 형성함으로써, 압력 센서를 형성하는데 필요한 공정을 최소화하여, 비용과 시간을 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(EA)의 단면도이다.
도 3은 표시 패널의 일부 단면도이다.
도 4는 도 2의 터치 감지 유닛의 터치 센서, 터치 회로기판, 및 압력 회로기판를 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4의 I-I`선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 도 2의 터치 감지 유닛의 압력 센서, 터치 회로기판, 및 압력 회로기판을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이고, 도 8은 도 4의 I-I`선에 따른 단면도와 도 6의 II-II`선에 따른 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4의 I-I`선에 따른 단면도와 도 6의 II-II`선에 따른 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에서 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이고, 도 13은 도 4의 I-I`선에 따른 단면도와 도 12의 제1 압력 센서를 갖는 표시 장치의 II-II`선에 따른 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(EA1)의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(EA2)의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(EA)의 단면도이다.
도 3은 표시 패널의 일부 단면도이다.
도 4는 도 2의 터치 감지 유닛의 터치 센서, 터치 회로기판, 및 압력 회로기판를 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4의 I-I`선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 도 2의 터치 감지 유닛의 압력 센서, 터치 회로기판, 및 압력 회로기판을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이고, 도 8은 도 4의 I-I`선에 따른 단면도와 도 6의 II-II`선에 따른 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4의 I-I`선에 따른 단면도와 도 6의 II-II`선에 따른 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에서 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이고, 도 13은 도 4의 I-I`선에 따른 단면도와 도 12의 제1 압력 센서를 갖는 표시 장치의 II-II`선에 따른 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(EA1)의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(EA2)의 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
“및/또는”은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(EA)는 터치 스크린 장치일 수 있다. 터치 스크린 장치는, 예를 들어, 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 전자북 리더기(e-book reader), 노트북(note book), PDS(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 및 웨어러블 디스플레이 장치 중 적어도 하나일 수 있다.
표시 장치(EA)에는 활성 영역(AA)와 압력 영역(NAA)이 정의될 수 있다. 압력 영역(NAA)은 활성 영역(AA)의 외곽에 정의될 수 있다. 본 실시예에서 압력 영역(NAA)은 활성 영역(AA)을 둘러싸는 것을 예시적으로 도시하였다.
표시 장치(EA)는 활성 영역(AA)에서 외부 입력(TC)에 의한 터치 좌표를 인식할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 표시 장치(EA)는 압력 영역(NAA)에서 외부 입력(TC)에 의한 압력의 크기와 위치를 인식할 수 있다.
표시 장치(EA)에는 표시 영역(미도시) 및 표시 영역(미도시)에 인접한 비표시 영역(미도시)이 정의될 수 있다. 표시 장치(EA)는 표시 영역(미도시)에서 영상(IM)을 표시하고, 비표시 영역(미도시)에서 영상을 표시하지 않을 수 있다. 표시 영역(미도시)은 활성 영역(AA)과 실질적으로 유사한 영역일 수 있다. 다만, 표시 패널(DP)과 터치 감지 유닛(TS)의 구조적 차이로 인해 평면상에서 표시 영역(미도시)이 활성 영역(AA) 보다 크거나, 작을 수 있다.
본 발명의 실시예에서 외부 입력(TC)은 사용자의 손인 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 장치(EA)에 포함된 센싱 소자에 따라 스타일러스 펜 또는 호버링 입력일 수 있다.
표시 장치(EA)의 외관은 다양한 형상을 가질 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서 표시 장치(EA)는 제1 방향(DR1)으로 연장된 단변, 제2 방향(DR2)으로 연장된 장변을 가질 수 있다. 표시 장치(EA)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)으로 정의될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(EA)의 단면도이다. 도 2는 제1 방향(DR1)과 제3 방향(DR3)이 정의하는 단면을 도시하였다.
도 2에 도시된 것과 같이, 표시 장치(EA)는 표시 패널(DP), 터치 감지 유닛(TS, 또는 터치감지층), 및 윈도우 부재(WM)를 포함한다. 별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(EA)는 표시 패널(DP)의 하면에 배치된 보호부재를 더 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 유기발광 표시 패널은 발광층이 유기발광물질을 포함한다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷, 또는 퀀텀로드를 포함한다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시 패널로 설명된다.
표시 패널(DP)은 베이스 층(SUB), 베이스 층(SUB) 상에 배치된 회로 소자층(CL), 표시 소자층(DPL), 및 봉지층(TFE)을 포함한다. 별도로 도시되지 않았으나, 표시 패널(DP)은 굴절률 조절층 등과 같은 기능성층들을 더 포함할 수 있다.
베이스 층(SUB)은 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 베이스 층(SUB)은 플렉서블한 기판으로 플라스틱 기판, 유리 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로 소자층(CL)은 적어도 하나의 중간 절연층과 회로 소자를 포함한다. 중간 절연층은 적어도 하나의 중간 무기막과 적어도 하나의 중간 유기막을 포함한다. 상기 회로 소자는 신호라인들, 화소의 구동 회로 등을 포함한다.
표시 소자층(DPL)은 적어도 유기발광 다이오드들을 포함한다. 표시 소자층(DPL)은 화소 정의막과 같은 유기막을 더 포함할 수 있다.
봉지층(TFE)은 표시 소자층(DPL)을 밀봉한다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막(이하, 봉지 무기막)을 포함한다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막(이하, 봉지 유기막)을 더 포함할 수 있다. 봉지 무기막은 수분/산소로부터 표시 소자층(DPL)을 보호하고, 봉지 유기막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DPL)을 보호한다. 봉지 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시나이트라이드층 및 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 봉지 유기막은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
터치 감지 유닛(TS)은 외부입력에 의한 터치의 좌표정보와 압력의 좌표정보 및 압력의 세기를 획득한다. 터치 감지 유닛(TS)은 봉지층(TFE) 상에 배치될 수 있다. 터치 감지 유닛(TS)은 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 명세서에서 "직접 배치된다"는 것은 별도의 접착층을 이용하여 부착하는 것을 제외하며, 연속공정에 의해 형성된 것을 의미한다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 터치 감지 유닛(TS)은 봉지층(TFE) 상에 접착층을 이용하여 부착될 수 있다.
터치 감지 유닛(TS)은 다층구조를 가질 수 있다. 터치 감지 유닛(TS)은 단층 또는 다층의 도전층을 포함할 수 있다. 터치 감지 유닛(TS)은 단층 또는 다층의 절연층을 포함할 수 있다.
터치 감지 유닛(TS)은 활성 영역(AA)에서 정전용량 방식으로 외부입력의 터치 좌표를 감지할 수 있다. 본 발명에서, 터치 감지 유닛(TS)이 활성 영역(AA)에서 터치 좌표를 센싱하는 동작방식은 특별히 제한되지 않고, 전자기 유도방식 또는 감압식 방식으로 외부입력의 터치 좌표를 감지할 수도 있다.
터치 감지 유닛(TS)은 압력 영역(NAA)에서 인가되는 압력의 크기와 위치를 감지할 수 있다. 구체적인 내용은 후술된다.
윈도우 부재(WM)는 커버 윈도우(CG) 및 차폐층(BM)을 포함할 수 있다.
커버 윈도우(CG)는 실질적으로 투명한 소재를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(CG)는 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
차폐층은 커버 윈도우(CG) 하부에 배치될 수 있다.
차폐층(BM)은 입사된 광을 차단 또는 반사할 수 있다. 차폐층(BM)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)을 정의하는 기준이 될 수 있다. 차폐층(BM)은 표시 영역(DA)과 비중첩하고, 비표시 영역(NDA)과 중첩할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 편의상 표시 영역(DA)과 활성 영역(AA)은 서로 동일하고, 비표시 영역(NDA)과 압력 영역(NAA)은 서로 동일한 것을 예시적으로 도시하였다. 다만, 전술한 바와 같이, 반드시 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 영역(DA)과 활성 영역(AA)은 반드시 동일하지 않을 수 있고, 비표시 영역(NDA)과 압력 영역(NAA)은 반드시 동일하지 않을 수 있다.
도 3은 표시 패널의 일부 단면도이다. 도 3은 하나의 발광 영역과 그 인접한 영역을 도시하였다.
회로 소자층(CL)은 신호 라인들과 트랜지스터를 포함할 수 있다. 도 3에서 제1 트랜지스터(T1)를 예시적으로 설명한다.
회로 소자층(CL)은 배리어층(BR), 액티브층(ACT), 게이트 절연막(GI), 게이트 전극(GE), 층간 절연막(ILD), 입력 및 출력 전극들(SE, DE), 및 중간 절연막(VLD)을 포함할 수 있다.
배리어층(BR)은 베이스 층(SUB) 상에 배치되고, 이물질이 배리어층(BR) 상부로 유입되는 것을 방지한다.
도시하지는 않았으나, 표시 패널(DP)은 배리어층(BR) 상부에 배치된 버퍼막(미도시)을 더 포함할 수 있다. 버퍼막(미도시)은 베이스 층(SUB)과 베이스 층(SUB) 상부에 배치된 층들과의 결합력을 향상시킨다. 배리어층(BR)과 버퍼막(미도시)은 선택적으로 배치되거나 생략될 수 있다.
액티브층(ACT)은 배리어층(BR) 상에 배치된다. 액티브층(ACT)은 제1 트랜지스터(T1) 의 채널 영역으로 기능할 수 있다. 액티브층(ACT)은 아몰퍼스 실리콘, 폴리 실리콘, 금속 산화물 반도체에서 선택될 수 있다.
게이트 절연막(GI)은 액티브층(ACT) 상에 배치될 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 게이트 전극(GE)을 액티브층(ACT)과 절연시킬 수 있다.
게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI) 상에 배치될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 액티브층(ACT)에 중첩하게 배치될 수 있다.
층간 절연막(ILD)은 게이트 전극(GE) 상에 배치된다. 층간 절연막(ILD)은 게이트 전극(GE)과 입력 및 출력 전극들(SE, DE)을 전기적으로 절연시킨다. 층간 절연막(ILD)은 무기물질을 포함할 수 있다. 무기물질은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드 및 실리콘 옥사이드 등을 포함할 수 있다.
입력 및 출력 전극들(SE, DE)은 층간 절연막(ILD) 상에 배치된다. 입력 및 출력 전극들(SE, DE)은 각각 층간 절연막(ILD)와 게이트 절연막(GI)에 제공된 제1 및 제2 콘택홀들(CH1, CH2)을 통해 액티브층(ACT)에 전기적으로 연결될 수 있다.
신호 라인들을 구성하는 제2 도전층(미도시)은 입력 및 출력 전극들(SE, DE)과 동일한 층상에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 표시 패널(DP)은 게이트 전극(GE)이 액티브층(ACT) 상부에 배치된 탑-게이트 구조를 갖는 것을 예시적으로 설명하였으나, 다른 실시예에서, 표시 패널(DP)은 게이트 전극(GE)이 액티브층(ACT) 하부에 배치된 바텀-게이트 구조를 가질 수 있다.
중간 절연막(VLD)은 입력 및 출력 전극들(SE, DE) 상에 배치된다. 중간 절연막(VLD)은 평탄면을 제공할 수 있다. 중간 절연막(VLD)은 유기물질을 포함할 수 있다. 유기물질은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
표시 소자층(DPL)은 중간 절연막(VLD) 상에 배치된다. 표시 소자층(DPL)은 화소정의막(PDL) 및 표시 소자를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 표시 소자는 유기발광 다이오드(OLED)일 수 있다. 유기발광 다이오드(OLED)는 제1 전극(AE), 정공 제어층(HCL), 발광층(EML), 전자 제어층(ECL), 및 제2 전극(CE)를 포함한다.
화소정의막(PDL)은 유기물질을 포함할 수 있다. 중간 절연막(VLD) 상에 제1 전극(AE)이 배치된다. 제1 전극(AE)은 중간 절연막(VLD)을 관통하는 제3 콘택홀(CH3)을 통해 출력 전극(DE)에 연결된다. 화소정의막(PDL)에는 제1 개구부(OP1)가 정의된다. 화소정의막(PDL)의 제1 개구부(OP1)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다.
화소(PX)는 평면 상에서 화소 영역에 배치될 수 있다. 화소 영역은 발광영역(PXA)과 발광영역(PXA)에 인접한 비발광영역(NPXA)을 포함할 수 있다. 비발광영역(NPXA)은 발광영역(PXA)을 둘러쌀 수 있다. 본 실시예에서 발광영역(PXA)은 제1 개구부(OP1)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의된다.
정공 제어층(HCL)은 발광영역(PXA)과 비발광영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 별도로 도시되지 않았으나, 정공 제어층(HCL)과 같은 공통층은 복수 개의 화소들(PX)에 공통으로 형성될 수 있다.
정공 제어층(HCL) 상에 발광층(EML)이 배치된다. 발광층(EML)은 제1 개구부(OP1)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EML)은 복수 개의 화소들(PX) 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EML)은 유기물질 및/또는 무기물질을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 패터닝된 발광층(EML)을 예시적으로 도시하였으나, 발광층(EML)은 복수 개의 화소들(PX)에 공통적으로 배치될 수 있다. 이때, 발광층(EML)은 레드, 그린, 블루, 화이트 광 중 어느 하나를 생성할 수 있다. 또한, 발광층(EML)은 다층구조를 가질 수 있다.
발광층(EML) 상에 전자 제어층(ECL)이 배치된다. 별도로 도시되지 않았으나, 전자 제어층(ECL)은 복수 개의 화소들(PX)에 공통으로 형성될 수 있다.
전자 제어층(ECL) 상에 제2 전극(CE)이 배치된다. 제2 전극(CE)은 복수 개의 화소들(PX)에 공통적으로 배치된다.
봉지층(TFE)은 제2 전극(CE) 상에 배치된다. 봉지층(TFE)은 복수 개의 화소들(PX)에 공통적으로 배치된다. 본 실시예에서 봉지층(TFE)은 제2 전극(CE)을 직접 커버한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 봉지층(TFE)과 제2 전극(CE) 사이에는, 제2 전극(CE)을 커버하는 캡핑층이 더 배치될 수 있다. 이때 봉지층(TFE)은 캡핑층을 직접 커버할 수 있다.
봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막(이하, 봉지 무기막)을 포함한다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막(이하, 봉지 유기막)을 더 포함할 수 있다. 봉지 무기막은 수분/산소로부터 표시 소자층(DPL)을 보호하고, 봉지 유기막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DPL)을 보호한다. 봉지 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층 및 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 봉지 유기막은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
터치 감지 유닛(TS)은 봉지층(TFE) 상에 배치된다.
도 4는 도 2의 터치 감지 유닛의 터치 센서, 터치 회로기판, 및 압력 회로기판를 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4의 I-I`선을 따라 절단한 단면도이다.
터치 감지 유닛(TS)은 터치 전극층(TML)과 터치 절연층(TSL)을 포함할 수 있다. 터치 절연층(TSL)은 터치 전극층(TML)에 접촉할 수 있다.
터치 전극층(TML)은 제1 터치 전극층(TML1) 및 제2 터치 전극층(TML2)을 포함할 수 있다. 터치 절연층(TSL)은 제1 터치 절연층(TSL1) 및 제2 터치 절연층(TSL2)을 포함할 수 있다.
제2 터치 전극층(TML2)은 제1 터치 전극층(TML1) 상에 배치될 수 있다.
제1 터치 전극층(TML1) 및 제2 터치 전극층(TML2) 각각은 단층구조를 갖거나, 적층된 다층구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 투명 도전층들과 금속층들 중 적어도 2이상을 포함할 수 있다. 다층구조의 도전층은 서로 다른 금속을 포함하는 금속층들을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 터치 전극층(TML1) 및 제2 터치 전극층(TML2) 각각은 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다.
제1 터치 절연층(TSL1)은 제1 터치 전극층(TML1)과 제2 터치 전극층(TML2) 사이에 배치될 수 있다. 제2 터치 절연층(TSL2)은 표시 패널(DP)의 최상부층(봉지층(TFE))과 제1 터치 전극층(TML1) 사이에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제2 터치 절연층(TSL2)은 선택적으로 생략될 수 있다.
제1 터치 절연층(TSL1) 및 제2 터치 절연층(TSL2)은 무기물질을 포함할 수 있다. 무기물질은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드 및 실리콘 옥사이드 등을 포함할 수 있다.
터치 감지 유닛(TS)은 제2 터치 전극층(TML2) 상부에 배치된 평탄화막(PAS)을 더 포함할 수 있다. 평탄화막(PAS)은 평탄면을 제공하고, 유기물질을 포함할 수 있다.
터치 감지 유닛(TS)은 터치 센서와 압력 센서를 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하여 터치 센서에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4에 도시된 것과 같이, 터치 센서는 평면상에서 활성 영역(AA)에 배치될 수 있다.
터치 센서는 제1 터치전극들(TX1 내지 TX5) 및 제2 터치전극들(RX1 내지 RX4)을 포함할 수 있다. 터치 감지 유닛(TS)은 제1 터치전극들(TX1 내지 TX5)에 연결된 제1 터치 신호라인들(TL1 내지 TL5), 제2 터치전극들(RX1 내지 RX4)에 연결된 제2 터치 신호라인들(RL1 내지 RL4), 및 제1 터치 신호라인들(TL1 내지 TL5)과 제2 터치 신호라인들(RL1 내지 RL4)에 연결된 터치 패드들(TPD)를 더 포함할 수 있다.
제1 터치전극들(TX1 내지 TX5) 각각은 복수 개의 터치 개구부들이 정의된 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제1 터치전극들(TX1 내지 TX5) 각각은 복수 개의 제1 터치 센서부들(SP1)과 복수 개의 제1 연결부들(CP1)를 포함한다. 제1 터치 센서부들(SP1)은 제1 방향(DR1)을 따라 나열된다. 제1 연결부들(CP1) 각각은 제1 터치 센서부들(SP1)은 중 인접하는 2개의 제1 터치 센서부들(SP1)을 연결한다. 구체적으로 도시하지 않았으나, 제1 터치 신호라인들(TL1 내지 TL5) 역시 메쉬 형상을 가질 수 있다.
제2 터치전극들(RX1 내지 RX4)은 제1 터치전극들(TX1 내지 TX5)과 절연 교차한다. 제2 터치전극들(RX1 내지 RX4) 각각은 복수 개의 터치 개구부들이 정의된 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제2 터치전극들(RX1 내지 RX4) 각각은 복수 개의 제2 터치 센서부들(SP2)과 복수 개의 제2 연결부들(CP2)를 포함한다. 제2 터치 센서부들(SP2)은 제2 방향(DR2)을 따라 나열된다. 제2 연결부들(CP2) 각각은 제2 터치 센서부들(SP2) 중 인접하는 2개의 제2 터치 센서부들(SP2)을 연결한다. 제2 터치 신호라인들(RL1 내지 RL4) 역시 메쉬 형상을 가질 수 있다.
제1 터치전극들(TX1 내지 TX5)과 제2 터치전극들(RX1 내지 RX4)은 정전 결합된다. 외부 입력이 인가되면 제1 터치 센서부들(SP1)과 제2 터치 센서부들(SP2) 사이에 커패시터들의 커패시턴스가 변경될 수 있다.
본 실시예에서, 복수 개의 제1 연결부들(CP1)은 제1 터치 전극층(TML1)으로부터 형성되고, 복수 개의 제1 터치 센서부들(SP1), 복수 개의 제2 터치 센서부들(SP2) 및 복수 개의 제2 연결부들(CP2)은 제2 터치 전극층(TML2)으로부터 형성되는 것을 예시적으로 도시하였다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 복수 개의 제1 터치 센서부들(SP1), 복수 개의 제1 연결부들(CP1), 제1 터치 신호라인들(TL1 내지 TL5), 복수 개의 제2 터치 센서부들(SP2), 복수 개의 제2 연결부들(CP2), 및 제2 터치 신호라인들(RL1 내지 RL4) 중 일부는 도 5에 도시된 제1 터치 전극층(TML1)으로부터 형성되고, 다른 일부는 도 5에 도시된 제2 터치 전극층(TML2)으로부터 형성될 수 있다.
제1 터치 신호라인들(TL1 내지 TL5) 각각의 일부 및 제2 터치 신호라인들(RL1 내지 RL4) 각각의 일부는 제1 터치 전극층(TML1)으로부터 형성되고, 다른 일부는 제2 터치 전극층(TML2)으로부터 형성될 수 있다.
제1 터치 신호라인들(TL1 내지 TL5)의 일단은 제1 터치전극들(TX1 내지 TX5)에 연결될 수 있다. 제1 터치 신호라인들(TL1 내지 TL5)의 타단은 터치 패드들(TPD)에 연결될 수 있다.
제2 터치 신호라인들(RL1 내지 RL4)의 일단은 제2 터치전극들 (RX1~RX4)에 연결될 수 있다. 제2 터치 신호라인들(RL1 내지 RL4)의 타단은 터치 패드들(TPD)에 연결될 수 있다.
표시 장치(EA)는 터치 회로기판(TFP) 및 인쇄회로기판(PCB)을 포함할 수 있다.
터치 회로기판(TFP)은 표시 패널(DP)과 인쇄회로기판(PCB)을 연결할 수 있다. 터치 회로기판(TFP)에는 터치 구동 칩(TIC)이 실장될 수 있다.
제1 터치 신호라인들(TL1 내지 TL5)은 터치 패드들(TPD)을 통해 터치 구동 칩(TIC)으로부터 인가된 터치 구동 신호를 제1 터치전극들(TX1 내지 TX5)에 제공할 수 있다.
제2 터치 신호라인들(RL1 내지 RL4)은 터치 패드들(TPD)을 통해 제2 터치전극들(RX1 내지 RX4)로부터 수신한 센싱 신호들을 터치 구동 칩(TIC)으로 제공할 수 있다.
도 6은 도 2의 터치 감지 유닛의 압력 센서, 터치 회로기판, 및 압력 회로기판을 도시한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 압력 센서는 평면상에서 압력 영역(NAA)에 배치될 수 있다.
압력 센서는 전송 압력 전극들(SX1 내지 SX4), 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX9), 및 압저항 패턴들(RM1 내지 RM9)을 포함할 수 있다. 터치 감지 유닛(TS)은 전송 압력 전극들(SX1 내지 SX4)에 연결된 전송 압력 신호라인들(PL1 내지 PL4), 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX9)에 연결된 센싱 압력 신호라인들(ZL1 내지 ZL9), 및 전송 압력 신호라인들(PL1 내지 PL4) 및 센싱 압력 신호 라인들(ZL1 내지 ZL9)에 연결된 압력 패드들(PPD)을 더 포함할 수 있다.
압력 센서는 제1 내지 제4 압력 센서들(PS1 내지 PS4)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 활성 영역(AA)은 평면상에서 사각 형상으로 정의될 수 있다.
제1 압력 센서(PS1)는 제1 방향(DR1)으로 활성 영역(AA)의 하나의 장변의 외측에 배치되고, 제2 압력 센서(PS2)는 제2 방향(DR2)으로 활성 영역(AA)의 하나의 단변의 외측에 배치되고, 제3 압력 센서(PS3)는 제1 방향(DR1)으로 활성 영역(AA)의 다른 하나의 장변의 외측에 배치되고, 제4 압력 센서(PS4)는 제2 방향(DR2)으로 활성 영역(AA)의 다른 하나의 단변의 외측에 배치될 수 있다.
제1 내지 제4 압력 센서들(PS1 내지 PS4)은 평면상에서 차폐층(BM, 도 2)에 커버될 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 압력 센서들(PS1 내지 PS4)은 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 압력 센서는 제1 내지 제4 압력 센서들(PS1 내지 PS4) 중 일부만 포함할 수도 있다.
전송 압력 신호라인들(PL1 내지 PL4)의 일단은 전송 압력 전극들(SX1 내지 SX4)에 연결될 수 있다. 전송 압력 신호라인들(PL1 내지 PL4)의 타단은 압력 패드들(PPD)에 연결될 수 있다.
센싱 압력 신호라인들(ZL1 내지 ZL9)의 일단은 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX9)에 연결될 수 있다. 센싱 압력 신호라인들(ZL1 내지 ZL9)의 타단은 압력 패드들(PPD)에 연결될 수 있다.
전송 압력 전극들(SX1 내지 SX4), 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX9), 전송 압력 신호라인들(PL1 내지 PL4), 센싱 압력 신호라인들(ZL1 내지 ZL9) 중 일부는 도 5에 도시된 제1 터치 전극층(TML1)으로부터 형성되고, 다른 일부는 도 5에 도시된 제2 터치 전극층(TML2)으로부터 형성될 수 있다.
전송 압력 신호라인들(PL1 내지 PL4) 각각의 일부 및 센싱 압력 신호라인들(ZL1 내지 ZL9) 각각의 일부는 제1 터치 전극층(TML1)으로부터 형성되고, 다른 일부는 제2 터치 전극층(TML2)으로부터 형성될 수 있다.
제1 터치 신호라인들(TL1 내지 TL5) 및 제2 터치 신호라인들(RL1 내지 RL4)은 전송 압력 신호라인들(PL1 내지 PL4) 및 센싱 압력 신호라인들(ZL1 내지 ZL9)과 평면상에서 교차하더라도 서로 간섭되지 않도록 설계될 수 있다.
표시 장치(EA)는 압력 회로기판(PFP)을 더 포함할 수 있다. 압력 회로 기판(PFP)은 터치 회로기판(TFP)와 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다.
압력 회로기판(PFP)은 표시 패널(DP)과 인쇄회로기판(PCB)을 연결할 수 있다. 압력 회로기판(PFP)에는 압력 구동 칩(PIC)이 실장될 수 있다.
전송 압력 신호라인들(PL1 내지 PL4)은 압력 패드들(PPD)을 통해 압력 구동 칩(PIC)으로부터 인가된 압력 구동 신호를 전송 압력 전극들(SX1 내지 SX4)에 제공할 수 있다.
센싱 압력 신호라인들(ZL1 내지 ZL9)은 압력 패드들(PPD)을 통해 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX9)로부터 수신한 압력 센싱 신호들을 압력 구동 칩(PIC)으로 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 압력 회로기판(PFP)과 터치 회로기판(TFP)은 별도로 구비된 것을 예시적으로 설명하나, 다른 실시예에서, 압력 회로기판(PFP)과 터치 회로기판(TFP)은 통합 회로 기판(미도시)으로 구현되고, 압력 구동 칩(PIC)과 터치 구동 칩(TIC)이 통합 회로 기판에 실장될 수 있다.
제1 압력 센서(PS1)는 제1 전송 압력 전극(SX1), 제1 내지 제3 센싱 압력 전극(ZX1 내지 ZX3), 및 제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM1 내지 RM3)을 포함할 수 있다. 제2 압력 센서(PS2)는 제2 전송 압력 전극(SX2), 제4 및 제5 센싱 압력 전극들(ZX4, ZX5), 및 제4 내지 제5 압저항 패턴들(RM4, RM5)을 포함할 수 있다. 제3 압력 센서(PS3)는 제3 전송 압력 전극(SX3), 제6 내지 제8 센싱 압력 전극들(ZX6 내지 ZX8), 및 제6 내지 제8 압저항 패턴들(RM6 내지 RM8)을 포함할 수 있다. 제4 압력 센서(PS4)는 제4 전송 압력 전극(SX4), 제9 및 제10 센싱 압력 전극들(ZX9, ZX10), 및 제9 및 제10 압저항 패턴들(RM9, RM10)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 압력 센서들(PS1 내지 PS4)은 실질적으로 유사한 구성을 가지므로, 이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 제1 압력 센서(PS1)를 구체적으로 설명하고, 제2 내지 제4 압력 센서들(PS2 내지 PS4)의 설명을 생략한다.
도 7은 도 6의 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이고, 도 8은 도 4의 I-I`선에 따른 단면도와 도 6의 II-II`선에 따른 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 압력 센서(PS1)의 제1 전송 압력 전극(SX1)은 활성 영역(AA)의 장변을 따라 연장될 수 있다. 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3)은 제1 전송 압력 전극(SX1)과 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3)은 서로 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다.
제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM1 내지 RM3) 각각은 제1 전송 압력 전극(SX1)과 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3) 중 대응하는 센싱 압력 전극과 접촉할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3) 및 제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM1 내지 RM3)을 예시적으로 도시하였으나, 센싱 압력 전극들과 압저항 패턴들의 개수는 다양하게 설정될 수 있다.
구체적으로, 제1 압저항 패턴(RM1)은 제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 센싱 압력 전극(ZX1)과 접촉할 수 있다. 제1 압저항 패턴(RM1)은 제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 센싱 압력 전극(ZX1)과 중첩하고, 제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 센싱 압력 전극(ZX1) 사이의 영역과 중첩할 수 있다. 제2 압저항 패턴(RM2)는 제1 전송 압력 전극(SX2) 및 제2 센싱 압력 전극(ZX2)과 접촉하고 중첩할 수 있다. 제3 압저항 패턴(RM3)는 제1 전송 압력 전극(SX3) 및 제3 센싱 압력 전극(ZX3)과 접촉하고 중첩할 수 있다.
제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3)은 제1 터치 전극층(TML1) 또는 제2 터치 전극층(TML2)과 동일한 단계로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3)은 제1 터치 전극층(TML1) 또는 제2 터치 전극층(TML2)과 동일한 층 상에 배치되고, 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3)은 제1 터치 전극층(TML1)과 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM1 내지 RM3)은 제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3) 상부에 배치될 수 있다. 평탄화막(PAS)은 제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM1 내지 RM3) 상부에 배치될 수 있다.
제1 터치 절연층(TSL1)은 제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3)이 배치된 영역에서 제거될 수 있다. 따라서, 제1 터치 절연층(TSL1)은 제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3)과 비중첩하고, 제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM1 내지 RM3)은 제1 전송 압력 전극(SX1) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3)과 접촉할 수 있다.
도 8의 단면 구조는 도 9 및 도 10을 참조하여 후술하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서에도 적용될 수 있다.
제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM1 내지 RM3)은 인가된 압력에 의해 저항이 변하는 압저항 물질을 포함할 수 있다. 압저항 물질은 도전성 입자를 폴리머에 섞은 도전성 폴리머일 수 있다. 압저항 물질은 QTC(Quantum Tunneling Composite)일 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 만일, 제1 압저항 패턴(RM1)과 중첩하는 위치에 외부 입력에 의한 압력이 인가된 경우, 제1 압저항 패턴(RM1)의 저항이 변경될 수 있다. 제1 전송 압력 전극(SX1)에 인가된 압력 구동 신호에 의해, 제1 전송 압력 전극(SX1)과 제1 센싱 압력 전극(ZX1) 사이에 흐르는 전류는 변경되고, 압력 구동 칩(PIC)은 이러한 전류 변화를 압력 센싱 신호로서 수신할 수 있다.
제1 압저항 패턴(RM1)의 저항은 인가되는 압력의 크기에 따라 결정되므로, 압력 센서를 통해 인가된 압력의 위치와 크기를 센싱할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 내지 제4 압력 센서들(PS1 내지 PS4)의 제1 내지 제4 전송 압력 전극들(SX1 내지 SX4)은 서로 이격되고, 동일한 압력 구동 신호를 수신할 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 내지 제4 압력 센서들(PS1 내지 PS4)의 제1 내지 제4 전송 압력 전극들(SX1 내지 SX4)은 서로 연결되고 일체의 형상을 갖고, 하나의 압력 구동 신호를 수신할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(EA)에 의하면, 외부 입력에 의한 압력의 크기와 위치를 감지하기 위한 소자를 터치 감지 유닛(TS) 내에 구비할 수 있다. 또한, 터치 센서를 형성하는 공정을 이용하여 압력 센서를 형성함으로써, 압력 센서를 형성하는데 필요한 공정을 최소화하여, 비용과 시간을 절약할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(EA)에 의하면, 영상이 표시되지 않는 비표시 영역에서 외부 입력에 의한 압력을 감지함으로써 비표시 영역에 물리적 버튼을 구비한 것과 같은 효과를 달성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이다.
도 9를 참조하여 설명하는 제1 압력 센서(PS11)는 도 7을 참조하여 설명한 제1 압력 센서(PS1)와 비교하여 제1 전송 압력 전극(SX11)에 차이가 있고 나머지는 실질적으로 유사하므로, 제1 전송 압력 전극(SX1)에 대해서 구체적으로 설명한다.
제1 전송 압력 전극(SX11)은 제1 내지 제3 서브 전송 압력 전극들(SSX1 내지 SSX3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 서브 전송 압력 전극들(SSX1 내지 SSX3)은 제2 방향(DR2)으로 서로 이격될 수 있다. 제1 내지 제3 서브 전송 압력 전극들(SSX1 내지 SSX3) 각각과 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX1 내지 ZX3) 각각은 제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM1 내지 RM3) 각각과 접촉할 수 있다.
제1 내지 제3 서브 전송 압력 전극들(SSX1 내지 SSX3)은 물리적으로 분리될 수 있으나, 동일한 신호를 수신할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이다.
도 10을 참조하여 설명하는 제1 압력 센서(PS12)는 도 7을 참조하여 설명한 제1 압력 센서(PS1)과 비교하여 제1 전송 압력 전극(SX12) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극(ZX11 내지 ZX13)에 차이가 있고 나머지는 실질적으로 유사하므로, 제1 전송 압력 전극(SX12) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극(ZX11 내지 ZX13)에 대해서 구체적으로 설명한다.
제1 전송 압력 전극(SX12)와 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX11 내지 ZX13) 각각은 빗(comb) 형상을 가질 수 있다.
제1 전송 압력 전극(SX12)은 제1 줄기부(ST1)와 제1 가지부들(BR1)를 가질 수 있다. 제1 줄기부(ST1)는 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제1 가지부들(BR1)은 제1 줄기부(ST1)로부터 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제1 가지부들(BR1)은 서로 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다.
제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX11 내지 ZX13) 각각은 제2 줄기부(ST2)와 제2 가지부들(BR2)을 가질 수 있다. 제2 줄기부(ST2)는 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 가지부들(BR2)은 제2 줄기부(ST2)로부터 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다.
제1 및 제2 가지부들(BR1, BR2)은 제1 및 제2 줄기부들(ST1, ST2) 사이에 배치될 수 있다. 제1 가지부들(BR1) 및 제2 가지부들(BR2)은 제2 방향(DR2)으로 교대로 배치될 수 있다. 다시 말해, 제1 가지부들(BR1) 각각은 제2 가지부들(BR2) 사이에 배치될 수 있다.
도 10의 제1 압력 센서(PS12)에 의하면, 제1 전송 압력 전극(SX12)와 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX11 내지 ZX13)의 형상으로 인해 전극의 길이가 길어진 효과를 갖고, 인가된 압력에 민감하게 반응하여 제1 압력 센서(PS12)의 감도가 향상될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4의 I-I`선에 따른 단면도와 도 6의 II-II`선에 따른 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 11의 단면 구조는 도 7, 도 9, 및 도 10에 도시된 제1 압력 센서(PS1, PS11, PS12)를 갖는 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하, 도 7에 도시된 제1 압력 센서(PS1)의 단면 구조를 예로 들어 설명한다.
제1 전송 압력 전극(SX1A) 및 제1 센싱 압력 전극(ZX1A)은 제2 터치 전극층(TML2)과 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
제1 압저항 패턴(RM1A)은 제1 전송 압력 전극(SX1A) 및 제1 센싱 압력 전극(ZX1A) 상부에 배치되고, 제1 전송 압력 전극(SX1A) 및 제1 센싱 압력 전극(ZX1A)과 접촉할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에서 제1 압력 센서를 확대 도시한 평면도이고, 도 13은 도 4의 I-I`선에 따른 단면도와 도 12의 제1 압력 센서를 갖는 표시 장치의 II-II`선에 따른 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 12를 참조하여 설명하는 제1 압력 센서(PS13)는 도 7을 참조하여 설명한 제1 압력 센서(PS1)와 비교하여 차이를 중심으로 설명한다.
제1 압력 센서(PS13)는 제1 전송 압력 전극(SX13), 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23), 및 제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM11, RM12, RM13)을 포함할 수 있다.
평면상에서 제1 전송 압력 전극(SX13)은 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23)과 중첩할 수 있다. 본 실시예에서, 평면상에서 제1 전송 압력 전극(SX13)은 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23)을 커버하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23)은 제2 방향(DR2)으로 서로 이격될 수 있다.
제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM11, RM12, RM13) 각각은 제1 전송 압력 전극(SX13) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23) 각각 사이에 배치될 수 있다.
제1 전송 압력 전극(SX13)은 제1 터치 전극층(TML1) 및 제2 터치 전극층(TML2) 중 어느 하나와 동일한 단계로 형성될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23)은 제1 터치 전극층(TML1) 및 제2 터치 전극층(TML2) 중 다른 하나와 동일한 단계로 형성될 수 있다.
도 13에서, 제1 전송 압력 전극(SX13)은 제1 터치 전극층(TML1)과 동일한 층상에 배치되고, 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23)은 제2 터치 전극층(TML2)과 동일한 층상에 배치된 것을 예시적으로 도시하였다.
제1 터치 절연층(TSL1)은 제1 전송 압력 전극(SX13) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23)이 배치된 영역에서 제거될 수 있다. 따라서, 제1 터치 절연층(TSL1)은 제1 전송 압력 전극(SX13) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23)과 비중첩하고, 제1 내지 제3 압저항 패턴들(RM11, RM12, RM13)은 제1 전송 압력 전극(SX13) 및 제1 내지 제3 센싱 압력 전극들(ZX21, ZX22, ZX23)과 접촉할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(EA1)의 단면도이다.
도 14를 참조하여 설명하는 표시 장치(EA1)는 도 2를 참조하여 설명한 표시 장치(EA)와 차이점을 중심으로 설명한다.
터치 감지 유닛(TS)은 외부 입력에 의한 터치의 좌표 정보를 획득한다. 본 실시예에서, 터치 감지 유닛(TS)은 외부 입력에 의한 압력의 좌표 정보 및 압력의 세기를 센싱하지 않을 수 있다.
표시 장치(EA1)는 표시 패널(DP1), 터치 감지 유닛(TS1), 및 윈도우 부재(WM)를 포함한다.
표시 패널(DP1)의 베이스 층(SUB), 회로 소자층(CL), 및 표시 소자층(DPL)은 도 2의 실시예의 구성과 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.
표시 패널(DP1)의 봉지층은 봉지 기판(EG) 및 실링 부재(FR)를 포함할 수 있다. 봉지 기판(EG)과 실링 부재(FR)는 함께 도 2의 봉지층(TFE)과 유사한 기능을 할 수 있다.
봉지 기판(EG)은 표시 소자층(DPL) 상에 판 형상으로 제공될 수 있다. 실링 부재(FR)는 봉지 기판(EG)과 회로 소자층(CL) 사이를 실링할 수 있다. 실링 부재(FR)는 비표시 영역(NDA) 내에 배치되고, 차폐층(BM)과 중첩할 수 있다.
표시 패널(DP1)은 압력 센서(PSA)를 더 포함할 수 있다.
압력 센서(PSA)는 봉지 기판(EG)의 일면 상에 배치되고, 봉지 기판(EG)과 회로 소자층(CL) 사이에 배치될 수 있다. 압력 센서(PSA)는 비표시 영역(NDA) 내에 배치되고, 차폐층(BM)과 중첩할 수 있다.
압력 센서(PSA)의 형상은 도 7, 9, 10, 및 12를 참조하여 설명한 제1 압력 센서의 형상들 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(EA1)에 의하면, 외부 입력에 의한 압력의 크기와 위치를 감지하기 위한 소자를 표시 패널(DP1) 내에 구비할 수 있다.
또한, 압력 센서(PSA)를 표시 패널(DP1)의 봉지 기판(EG)의 일면에 형성하여, 압력 센서를 회로 소자층(CL) 하부에 배치하는 경우에 비해 외부입력이 인가되는 윈도우 부재(WM)의 상면과 상대적으로 작은 거리를 가질 수 있다. 따라서, 표시 장치(EA1)는 압력 센싱 감도가 향상될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(EA2)의 단면도이다.
도 15를 참조하여 설명하는 표시 장치(EA2)는 도 2를 참조하여 설명한 표시 장치(EA)와 차이점을 중심으로 설명한다.
터치 감지 유닛(TS)은 외부 입력에 의한 터치의 좌표 정보를 획득한다. 본 실시예에서, 터치 감지 유닛(TS)은 외부 입력에 의한 압력의 좌표 정보 및 압력의 세기를 센싱하지 않을 수 있다.
표시 패널(DP2)은 압력 센서(PSB)를 더 포함할 수 있다.
압력 센서(PSB)는 베이스 층(SUB)와 회로 소자층(CL) 사이에 배치될 수 있다. 압력 센서(PSB)는 비표시 영역(NDA)과 표시 영역(DA) 모두와 중첩하게 배치될 수 있다. 즉, 압력 센서(PSB)는 차폐층(BM)과 중첩할 수 있고, 표시 소자층(DPL)의 유기발광 다이오드들과 중첩할 수 있다.
압력 센서(PSB)의 형상은 도 7, 9, 10, 및 12를 참조하여 설명한 제1 압력 센서의 형상들 중 어느 하나일 수 있다.
표시 패널(DP2)은 압력 센서(PSB) 상부에 배치되고, 베이스 층(SUB)와 회로 소자층(CL) 사이에 배치되는 절연층(INS)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(EA2)에 의하면, 외부 입력에 의한 압력의 크기와 위치를 감지하기 위한 소자를 표시 패널(DP2) 내에 구비할 수 있다.
또한, 압력 센서(PSB)를 표시 소자층(DPL) 하부에 형성하여 외부로 출사되는 광에 영향을 미치지 않으므로, 비표시 영역(NDA)뿐만 아니라 표시 영역(DA)에도 배치될 수 있다. 따라서, 표시 장치(EA2)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)에서 압력의 크기와 좌표를 감지할 수 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 감지 유닛의 압력 센서를 도시한 평면도이다.
도 16을 참조하여 설명하는 표시 장치(EA3)는 도 6을 참조하여 설명한 표시 장치(EA)에 비해 제5 내지 제8 압력 센서들(PS5 내지 PS8)을 더 포함하는데 특징이 있다.
도 16에서 제1 내지 제4 압력 센서들(PS1 내지 PS4)의 구체적인 구성은 생략하고 도 6과 동일한 참조부호를 기재하였다.
표시 장치(EA3)는 제5 내지 제8 압력 센서들(PS5 내지 PS8)을 더 포함할 수 있다.
제5 내지 제8 압력 센서들(PS5 내지 PS8)은 활성 영역(AA) 내에 배치될 수 있다. 제5 내지 제8 압력 센서들(PS5 내지 PS8)은 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들과 이격되어 배치될 수 있다.
제5 내지 제8 압력 센서들(PS5 내지 PS8)은 서로 이격될 수 있다.
제5 내지 제8 압력 센서들(PS5 내지 PS8) 각각에 포함된 전송 압력 전극과 센싱 압력 전극은 투명한 도전성 물질을 포함하거나, 빛이 투과될 수 있는 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제5 내지 제8 압력 센서들(PS5 내지 PS8) 각각에 포함된 압저항 패턴은 투명하고, 인가된 압력에 의해 저항이 변하는 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제5 내지 제8 압력 센서들(PS5 내지 PS8)을 예시적으로 도시하였으나, 활성 영역(AA)에 배치된 압력 센서들의 개수는 제한되지 않는다. 또한, 제5 내지 제8 압력 센서들(PS5 내지 PS8) 각각에 포함된 센싱 압력 전극들의 개수도 제한되지 않는다.
도 16을 참조하여 설명한 표시 장치(EA3)에 의하면, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 표시 장치(EA)의 효과를 가질 수 있다. 또한, 압력 센서를 구성하는 압저항 물질을 투명한 재질로 형성하여, 압력 센서를 활성 영역(AA)에 배치할 수 있고, 결과적으로, 활성 영역에서도 외부 입력에 의한 압력을 감지할 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
EA: 표시 장치
DP: 표시 패널
SUB: 베이스 층 CL: 회로 소자층
DPL: 표시 소자층 TFE: 봉지층
PS1 내지 PS4: 압력 센서들
SX1 내지 SX4: 전송 압력 전극들
ZX1 내지 ZX9: 센싱 압력 전극들
RM1 내지 RM9: 압저항 패턴들
SUB: 베이스 층 CL: 회로 소자층
DPL: 표시 소자층 TFE: 봉지층
PS1 내지 PS4: 압력 센서들
SX1 내지 SX4: 전송 압력 전극들
ZX1 내지 ZX9: 센싱 압력 전극들
RM1 내지 RM9: 압저항 패턴들
Claims (20)
- 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치된 터치 감지 유닛을 포함하고,
상기 터치 감지 유닛은,
제1 터치 전극층과 상기 제1 터치 전극층 상에 배치된 제2 터치 전극층을 포함하는 터치 센서; 및
전송 압력 전극, 상기 전송 압력 전극과 이격된 센싱 압력 전극, 및 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극과 접촉하는 압저항 패턴을 포함하는 제1 압력 센서를 포함하고,
상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극 각각은 상기 제1 터치 전극층 및 상기 제2 터치 전극층 중 어느 하나와 동일한 층상에 배치된 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 터치 감지 유닛에는 활성 영역과 상기 활성 영역에 인접한 압력 영역이 정의되고,
평면상에서 상기 터치 센서는 상기 활성 영역에 배치되고,
평면상에서 상기 제1 압력 센서는 상기 압력 영역에 배치되는 표시 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 터치 감지 유닛 상부에 배치된 윈도우 부재를 더 포함하고,
상기 윈도우 부재는 커버 윈도우와 상기 커버 윈도우 일면에 배치된 차폐층을 포함하고,
상기 제1 압력 센서는 상기 차폐층과 중첩하는 표시 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 활성 영역은 평면상에서 사각 형상으로 정의되고,
상기 제1 압력 센서는 상기 활성 영역의 일변의 외측에 배치되고,
상기 활성 영역의 다른 일변의 외측에 배치되고, 상기 제1 압력 센서와 동일한 층 상에 배치된 제2 압력 센서를 더 포함하는 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 터치 감지 유닛은,
상기 전송 압력 전극에 연결된 전송 압력 신호라인;
상기 센싱 압력 전극에 연결된 센싱 압력 신호라인; 및
상기 전송 압력 신호라인 및 상기 센싱 압력 신호라인에 연결된 압력 패드를 더 포함하는 표시 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 터치 감지 유닛에 제1 신호를 제공하고, 상기 터치 감지유닛으로부터 제2 신호를 수신하는 인쇄회로기판;
상기 터치 감지 유닛과 상기 인쇄회로기판 사이에 연결되고, 상기 터치 센서에 제3 신호를 제공하고, 상기 터치 센서로부터 제4 신호를 수신하는 터치 회로기판; 및
상기 터치 감지 유닛과 상기 인쇄회로기판 사이에 연결되고, 상기 터치 회로기판과 이격되고, 상기 압력 패드와 연결된 압력 회로기판을 더 포함하는 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 압저항 패턴은 도전성 폴리머인 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 터치 감지 유닛은,
상기 제1 터치 전극층 및 상기 제2 터치 전극층 사이에 배치된 제1 터치 절연층을 더 포함하고,
상기 제1 터치 절연층은 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극과 중첩하지 않는 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 센싱 압력 전극은 서로 이격된 제1 및 제2 센싱 압력 전극들을 포함하고,
상기 압저항 패턴은 서로 이격된 제1 및 제2 압저항 패턴들을 포함하고,
상기 제1 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 제1 센싱 압력 전극에 접촉하고,
상기 제2 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 제2 센싱 압력 전극에 접촉하는 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극은 상기 제1 터치 전극층과 동일한 층 상에 배치되고,
상기 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극 상부에 배치되는 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 전송 압력 전극은 제1 줄기부와 상기 제1 줄기부로부터 상기 제1 줄기부의 연장 방향에 교차하는 방향으로 연장된 제1 가지부들을 포함하고,
상기 센싱 압력 전극은 제2 줄기부와 상기 제2 줄기부로부터 상기 제2 줄기부의 연장 방향에 교차하는 방향으로 연장된 제2 가지부들을 포함하고,
상기 제1 가지부들 및 상기 제2 가지부들은 교대로 배치된 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극은 상기 제2 터치 전극층과 동일한 층 상에 배치되고,
상기 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극 상부에 배치되는 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
평면상에서 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극은 서로 중첩하고,
상기 압저항 패턴은 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극 사이에 배치된 표시 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 전송 압력 전극은, 상기 제1 터치 전극층 및 상기 제2 터치 전극층 중 어느 하나와 동일한 층상에 배치되고,
상기 센싱 압력 전극은, 상기 제1 터치 전극층 및 상기 제2 터치 전극층 중 다른 하나와 동일한 층상에 배치되는 표시 장치. - 베이스 층, 상기 베이스 층 상에 배치된 회로 소자층, 상기 회로 소자층 상에 배치된 표시 소자층, 상기 표시 소자층을 밀봉하는 봉지층, 및 압력 센서를 포함하는 표시 패널;
상기 표시 패널 상에 배치된 터치 감지 유닛; 및
상기 터치 감지 유닛 상에 배치된 윈도우 부재를 포함하고,
상기 압력 센서는, 전송 압력 전극, 상기 전송 압력 전극과 이격된 센싱 압력 전극, 및 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극과 접촉하는 압저항 패턴을 포함하고,
상기 압력 센서는 상기 베이스 층과 상기 윈도우 부재 사이에 배치된 표시 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 봉지층은 봉지 기판 및 상기 봉지 기판과 상기 회로 소자층 사이를 실링하는 실링 부재를 포함하고,
상기 압력 센서는 상기 봉지 기판의 일면 상에 배치되는 표시 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 윈도우 부재는 커버 윈도우와 상기 커버 윈도우 일면에 배치된 차폐층을 포함하고,
상기 압력 센서는 상기 차폐층과 중첩하는 표시 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 압력 센서는 상기 베이스 층과 상기 회로 소자층 사이에 배치된 표시 장치. - 제 18 항에 있어서,
상기 표시 장치에는 영상이 표시되는 표시 영역 및 상기 표시 영역에 인접한 비표시 영역이 정의되고,
상기 압력 센서는 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역에 중첩하는 표시 장치. - 영상을 표시하는 표시 영역 및 상기 표시 영역 외부의 비표시 영역이 정의된 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치된 터치 감지 유닛을 포함하고,
상기 터치 감지 유닛은,
평면상에서 상기 표시 영역과 중첩하고, 제1 터치 전극층과 상기 제1 터치 전극층 상에 배치된 제2 터치 전극층을 포함하는 터치 센서; 및
평면상에서 상기 비표시 영역과 중첩하고, 전송 압력 전극, 상기 전송 압력 전극과 이격된 센싱 압력 전극, 및 상기 전송 압력 전극 및 상기 센싱 압력 전극과 접촉하는 압저항 패턴을 포함하는 압력 센서를 포함하는 표시 장치.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6613512B1 (ja) * | 2018-08-31 | 2019-12-04 | レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド | 電子機器 |
KR20200143609A (ko) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시모듈 및 이를 포함하는 표시장치 |
CN113268151B (zh) | 2020-02-14 | 2023-07-07 | 华为技术有限公司 | 一种显示模组、电子设备及其控制方法 |
US12056305B2 (en) * | 2022-01-05 | 2024-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Pressure sensor, pressure sensor pixel array including pressure sensor, and electronic system including pressure sensor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140253305A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Amazon Technologies, Inc. | Force sensing input device |
KR20180007049A (ko) * | 2016-07-11 | 2018-01-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
KR20180066667A (ko) * | 2016-12-09 | 2018-06-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전자 기기 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7538760B2 (en) | 2006-03-30 | 2009-05-26 | Apple Inc. | Force imaging input device and system |
US7511702B2 (en) | 2006-03-30 | 2009-03-31 | Apple Inc. | Force and location sensitive display |
US8686952B2 (en) | 2008-12-23 | 2014-04-01 | Apple Inc. | Multi touch with multi haptics |
US8654524B2 (en) | 2009-08-17 | 2014-02-18 | Apple Inc. | Housing as an I/O device |
US8633916B2 (en) | 2009-12-10 | 2014-01-21 | Apple, Inc. | Touch pad with force sensors and actuator feedback |
US9904393B2 (en) * | 2010-06-11 | 2018-02-27 | 3M Innovative Properties Company | Positional touch sensor with force measurement |
US8787006B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-07-22 | Apple Inc. | Wrist-worn electronic device and methods therefor |
US9886116B2 (en) | 2012-07-26 | 2018-02-06 | Apple Inc. | Gesture and touch input detection through force sensing |
US20140085213A1 (en) | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Apple Inc. | Force Sensing Using Bottom-Side Force Map |
US9178509B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-11-03 | Apple Inc. | Ultra low travel keyboard |
US8904876B2 (en) * | 2012-09-29 | 2014-12-09 | Stryker Corporation | Flexible piezocapacitive and piezoresistive force and pressure sensors |
US9513663B2 (en) | 2013-04-02 | 2016-12-06 | Apple Inc. | Electronic device with touch sensitive display |
KR102081892B1 (ko) * | 2013-09-05 | 2020-02-26 | 삼성전자주식회사 | 압저항(piezo-resistive) 전극을 구비한 저항성 압력 센서 |
US9195343B1 (en) | 2013-09-26 | 2015-11-24 | Amazon Technologies, Inc. | Force-sensing resistor sensor and applications |
KR101594174B1 (ko) | 2014-06-09 | 2016-02-15 | (주)임프레스테크놀로지 | 표시장치 일체형 3축 인식 정전용량식 터치스크린 |
CN106293290B (zh) * | 2015-06-10 | 2023-08-29 | 宸鸿科技(厦门)有限公司 | 触控装置 |
KR102411416B1 (ko) | 2015-12-22 | 2022-06-20 | 엘지디스플레이 주식회사 | 플렉서블 디스플레이 |
KR102515143B1 (ko) * | 2016-03-04 | 2023-03-29 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
KR102543477B1 (ko) * | 2016-06-10 | 2023-06-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 |
CN106644190A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 南昌欧菲显示科技有限公司 | 压力传感装置 |
CN106814912B (zh) * | 2017-01-17 | 2021-01-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种压力触控传感器、显示装置及其驱动方法 |
-
2018
- 2018-06-26 KR KR1020180073163A patent/KR102521628B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-05-20 US US16/417,450 patent/US10719158B2/en active Active
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-
2020
- 2020-06-21 US US16/907,280 patent/US11169633B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140253305A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Amazon Technologies, Inc. | Force sensing input device |
KR20180007049A (ko) * | 2016-07-11 | 2018-01-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
KR20180066667A (ko) * | 2016-12-09 | 2018-06-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전자 기기 |
Also Published As
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---|---|
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