KR20200028385A - 통합된, 광학적으로 작동하는 근접 센서 시스템을 갖는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사람의 손 또는 손가락과 같은, 디스플레이 장치 앞의 관찰 공간 내에 존재하는 물체를 검출하기 위한, 통합된, 광학적으로 작동하는 근접 센서 시스템을 갖는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 이 디스플레이 장치에는 정보 표시 디스플레이 표면(20)을 갖는 전면, 상기 디스플레이 표면(20)에 인접하고 상기 정보의 표시에 사용되지 않는 에지 영역(18), 및 후면을 포함하는, 디스플레이 유닛(22)이 마련된다. 이 디스플레이 장치에는 또한, 상기 관찰 공간을 향해 센서 광선을 방출하기 위한 적어도 하나의 송신기(32)를 갖고 또한 상기 관찰 공간으로부터 반사된 센서 광선을 수신하기 위한 적어도 하나의 수신기(34)를 갖는, 근접 센서 시스템(30)이 마련된다. 근접 센서 시스템(30)은 전면의 에지 영역(18) 내에 배치되거나 상기 적어도 하나의 송신기(32)는 상기 디스플레이 유닛(22)의 상기 후면 상에 또는 상기 디스플레이 유닛(22)의 후면에 인접하여 또는 상기 디스플레이 유닛(22) 내에 배치되고 상기 적어도 하나의 수신기(34)는 상기 디스플레이 표면(20)에 인접하는 에지 영역(18) 내 상기 디스플레이 유닛(22)의 상기 전면 상에 배치된다.

Description

통합된, 광학적으로 작동하는 근접 센서 시스템을 갖는 디스플레이 장치
본 발명은 사람의 손 또는 손가락과 같은, 디스플레이 장치 앞의 관찰 공간 내에 존재하는 물체를 검출하기 위한, 통합된, 광학적으로 작동하는 근접 센서 시스템을 갖는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
차량 내의 디스플레이 시스템들에는 조작자의 접근을 검출하는 센서 시스템이 제공될 수 있다. 이러한 소위 근접 센서들은 대부분 사용자에게 보이지 않는 IR 광선에 기초하여 광학적으로 작동된다. 센서들은 디스플레이 시스템 아래에 또는 그 옆 측면에 별도로 장착되는 것으로 알려져 있다. 매우 한정된 설치 공간과 점점 커지는 디스플레이들로 인해, 최근까지 센서들은 디스플레이 시스템의 커버 유리 아래에 배치되어 왔다. 하지만, 여전히 설치 공간을 필요로 하고, 이것은 디스플레이 시스템들의 외관에 악영향을 준다.
본 발명의 목적은, 통합된 근접 센서 시스템을 갖는 디스플레이 장치를 제공하는 데 있고, 이때 디스플레이 장치는 컴팩트한 디자인을 특징으로 한다.
하우징들 내에 수용되는 디스플레이들 및 하우징 내에 역시 수용되는 광학적 근접 센서 시스템들을 포함하는 디스플레이 장치들은 아래에 기술되어 있다:
- DE 10 2016 100 363 A1;
- GB 2 486 000 A;
- KRATZ, Sven; ROHS, Michael: Hoverflow: IR 거리 센서들과 주변-장치 간 상호작용 탐색(Exploring Around-Device Interaction with IR Distance Sensors), 11차 모바일 장치들 및 서비스들과 인간-컴퓨터 상호작용에 관한 국제 회의(11th International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services), MobileHCI '09, 본, 독일, September 15-18, 2009. Conference Proceedings, ISBN 978-1-60558-281-8. 뉴욕: ACM, 2009. Article No. 42;
- KRATZ, Sven: 모바일 장치들에 관한 연속적인, 주변-장치 및 제스쳐 상호작용을 위한 센서-기반 사용자 인터페이스 개념들(Sensor-Based User Interface Concepts for Continuous, Around-Device and Gestural Interaction on Mobile Devices). 논문, 수학, 정보학 및 통계 학부(Dissertation, Faculty of Mathematics, Informatics and Statistics), 루드비히 막시밀리안 대학교 뮌헨( Ludwig-Maximilians-Universitat Munchen). 뮌헨: LMU, 2012; 및
- OH, KyongSae; HWANG, Seok-Hee; YOU, SeungBin et al.: 모바일 장치들을 위한 제스쳐 센서(Gesture Sensor for Mobile Devices) ― 백서, 회사 주소, 삼성전자 주식회사. 수원시, 경기도, KR: 삼성, 2013.
본 발명에 따르면, 이 목적은 사람의 손 또는 손가락과 같은, 디스플레이 장치 앞의 관찰 공간 내에 존재하는 물체를 검출하기 위한, 통합된, 광학적으로 작동하는 근접 센서 시스템을 갖는 디스플레이 장치를 제안하는 것에 의해 달성되는데, 이때 상기 디스플레이 장치에는
- 정보 표시 디스플레이 표면을 갖는 전면, 상기 디스플레이 표면에 인접하고 상기 정보의 표시에 사용되지 않는 에지 영역, 및 후면을 포함하는, 디스플레이 유닛, 및
- 상기 관찰 공간을 향해 센서 광선을 방출하기 위한 적어도 하나의 송신기를 갖고 또한 상기 관찰 공간으로부터 반사된 센서 광선을 수신하기 위한 적어도 하나의 수신기를 갖는, 근접 센서 시스템이 마련되어 있고,
- 이때
- 상기 근접 센서 시스템 또는 상기 적어도 하나의 수신기 및 상기 적어도 하나의 송신기는 상기 디스플레이 유닛의 상기 전면의 에지 영역 내에 배치되거나, 또는
- 상기 적어도 하나의 송신기는 상기 디스플레이 유닛의 후면 상에, 또는 상기 디스플레이 유닛의 후면에 접하여, 또는 상기 디스플레이 유닛 내, 상기 디스플레이 유닛 아래에, 예를 들어 상기 디스플레이 유닛 아래 측면에 배치되고, 상기 적어도 하나의 수신기는 상기 디스플레이 유닛의 전면 상에 상기 디스플레이 표면에 인접하는 상기 에지 영역 내에 배치되거나, 또는
- 상기 적어도 하나의 수신기는 상기 디스플레이 유닛의 후면 상에, 또는 상기 디스플레이 유닛의 후면에 접하여, 또는 상기 디스플레이 유닛 내, 상기 디스플레이 유닛 아래에, 예를 들어 상기 디스플레이 유닛 아래 측면에 배치되고, 상기 적어도 하나의 송신기는 상기 디스플레이 유닛의 전면 상에 상기 디스플레이 표면에 인접하는 상기 에지 영역 내에 배치된다.
여기서 제시된 본 발명에 있어서, 상기 근접 센서들 또는 적어도 이들의 광학 성분들은 상기 디스플레이 유닛 그 자체에, 즉 디스플레이 내에 통합되어 있다. 따라서, 어떠한 추가적인 설치 공간도 이 디스플레이 외부에 필요치 않고, 이로써 슬림하고 거의 프레임 없는 디자인이 가능하다.
본 발명에 따른 제안은, 근접 센서 시스템 전체 또는 근접 센서 시스템 일부들, 즉 센서 광선 수신기가 디스플레이 유닛의 전면의 에지 영역 내에 또는 그 뒤에 통합되고, 이때 상기 전면은 정보 표시 디스플레이 유닛 및 인접 에지 영역에 의해 정의된다. 센서 광선을 위한 송신기는 디스플레이 표면 아래에, 예를 들어 디스플레이 유닛의 후면 상에, 백라이트 유닛 내에 또는 디스플레이 표면 뒤에 배치될 수 있다. 하지만, 송신기 또한 이전에 언급된 에지 영역 내에 배치되는 것 또한 가능하다.
어떠한 경우에 있어서든, 본 발명에 따르면 근접 센서 시스템 전체가 디스플레이 유닛의 전면의 디스플레이 표면에 근접하게 배치되거나, 또는 근접 센서 시스템의 적어도 일부들이 이러한 방식으로 배치되는 것이 제공된다.
디스플레이 유닛은 통상적으로 하우징 내에 수용되고 또한 하우징의 전면 벽 또는 하우징의 측면 벽들에 결합되는 하우징 프레임에 의해 둘러싸인다. 일반적으로, 근접 센서 시스템은 하우징 프레임 내에 또는 디스플레이에 접하는 하우징의 전면 벽의 영역 내에 수용되는데, 즉 실제 디스플레이 외부에 배치된다. 본 발명은 근접 센서 시스템이 적어도 부분적으로 디스플레이로 통합된다는 이러한 개념들에 있어서 다르다. 본 발명에 따른 디스플레이가 하우징에 의해 둘러싸이지 않았다면, 근접 센서 시스템은 완전히 또는 적어도 부분적으로 여전히 디스플레이의 일부일 것이고 이러한 측면에서 디스플레이로, 즉 이미지 및 기호 생성 광학 요소들을 포함하는 디스플레이의 디스플레이 패널 상의 에지 영역 아래 또는 에지 영역 내로 통합될 것이다. 본 발명에 있어서는 근접 센서 시스템 전체 또는 그 적어도 일부들이 디스플레이의 일부이고 또한 디스플레이의 주변 영역 내에서 별도의 요소들로서 실현되지 않는다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 유닛이 상기 디스플레이 표면 및 상기 에지 영역을 갖는 디스플레이 패널을 포함하는 것이 제안된다. 일반적으로, 디스플레이 패널들은 픽셀들에 의해 정의되는 디스플레이 표면 또는 픽셀들에 의해 점유되는 표면을 정의하는, 소위 TFT 패널들로서 구성된다. TFT 패널은 상기 디스플레이 표면 뒤 측면으로 돌출되는 돌출부를 포함하고, 이때 픽셀들을 위한 또는 디스플레이 유닛 전체를 위한 구동기 전자장치는 돌출부 내에 배치된다. 구동 전자장치는 이때 보통 연성 회로기판들에 의해 전기적으로 연결된다. 본 발명에 따르면, 근접 센서 시스템 또는 적어도 그 일부들은 이제 상기의 연성 회로기판들 상에 배치될 수 있지만 또한 디스플레이 패널 상에 직접 배치될 수도 있다. 두 가지 경우들 모두에 있어서 근접 센서 시스템 또는 그 일부들이 정보의 표시를 위해 사용되지 않는 디스플레이의 디스플레이 표면 주변의 에지 영역 내에 및/또는 그 위에 통합되어 적용가능하다.
본 발명에 따르면, TFT 패널의 돌출 영역은 이제 근접 센서 시스템 또는 그 안의 근접 센서 시스템의 적어도 일부들, 즉 본 발명에 따르면 수신기(들)을, 수용하는 데 사용될 수 있다.
이러한 목적을 위하여, 예를 들어
- 상기 디스플레이 유닛은 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널 위에 배치되고 또한 상기 디스플레이 표면을 정의하는 색 필터 층을 포함하고,
- 상기 디스플레이 패널은 상기 색 필터 층을 넘어 적어도 하나의 에지 부분으로부터 돌출되고, 이 돌출부는 상기 디스플레이 표면에 측면으로 인접한 에지 영역을 형성하고, 또한
- 상기 적어도 하나의 수신기는 상기 디스플레이 패널의 돌출부 내에 및/또는 그 위에 및/또는 그 아래에 배치되거나, 또는
- 상기 근접 센서 시스템의 상기 적어도 하나의 송신기 및 상기 적어도 하나의 수신기는 상기 디스플레이 패널의 돌출부 내에 및/또는 그 위에 및/또는 그 아래에 배치되는 것이 제안된다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에 있어서, 백라이트 유닛은 상기 디스플레이 유닛에 역광을 비추기 위해 제공될 수 있고, 이때 상기 적어도 하나의 송신기는 상기 백라이트 유닛 내에 및/또는 그 위에 및/또는 그 아래에 배치된다.
상기 센서 광선은 바람직하게 IR 영역 내의 보이지 않는 광, 즉 IR 광선이다.
상기 디스플레이 유닛은 LCD 디스플레이 유닛이라면 합당하다.
본 발명의 다른 적절한 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 송신기에는 상기 디스플레이 표면 앞 상기 관찰 공간을 향해 상기 광선에 민감한 영역을 정렬시키기 위한 광학 시스템이 제공되는 것이 제안될 수 있다. 상기 광학 시스템은 광 편향 호일, 프레즈넬 렌즈 등일 수 있다.
상기 디스플레이 유닛 앞에 배치되는 물체를 검출하기 위한, 특히 상기 디스플레이 유닛 앞에 배치되는 물체의 거리를 검출하기 위한 근접 센서 시스템에 더하여, 본 발명에 따른 디스플레이 장치에는 용량성 또는 저항성 또는 초음파에 기반하여 작동하는 터치 센서 시스템과 같이, 비-광학적으로 작동하는 터치 센서 시스템이 제공될 수 있다.
상기 비-광학적으로 작동하는 터치 센서 시스템은 상기 디스플레이 유닛의 전면 상에 및/또는 상기 색 필터 층 상에 및/또는 상기 디스플레이 유닛 앞에 배치되는 커버 유리 뒤에 및/또는 상기 색 필터 층 앞에 위치되는, 터치 패널로서 구성된다.
마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 있어서 상기 전면의 에지 영역 내의 상기 적어도 하나의 송신기 및 상기 적어도 하나의 수신기의 배치시, 모두는 혼선을 방지하기 위해 서로로부터 밀폐되는 것이 가능하다.
상기에서 언급된 바에 있어서, 상기 근접 센서 시스템은, 적어도 하나의 송신기 및 적어도 하나의 수신기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 변형에 따르면, 상기 근접 센서 시스템은, 2D 이미지 캡쳐링을 위해 마련되고 또한 상기 전면의 에지 영역 내에 배치되는 수신기로서, 수신기 행렬, 예를 들어 이미지 센서를 포함한다. 수신기는 특히 상기 관찰 공간의 3D 캡쳐링을 위해 제공될 수 있다. 이러한 근접 센서 시스템(센서 광선을 갖는)은 종종 TOF 센서(비행 시간)으로서 구축되고 또한 개별적인 수신기로서 또한 수신기 행렬로서 구성될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 2 개의 예시적인 실시예들이 도면을 참조하여 보다 더 상세하게 설명된다.
도 1은 종래 기술로부터 알려진 바와 같이, 디스플레이 유닛 외부 및 디스플레이 유닛의 에지 상에 배치되는 근접 센서 시스템을 포함하는 디스플레이 유닛의 TFT 패널에 대한 평면도이다.
도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 유닛에 대한 평면도인데, 이때 근접 센서 시스템은 디스플레이 유닛의 TFT 패널에 의해 정의되는 에지 영역 내에 완전히 수용된다.
도 4는 도 3의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도이다.
도 5는 단면도로서, 본 발명에 따른 디스플레이 유닛의 다른 예이다.
도 1 및 도 2는 디스플레이 장치의 디스플레이 유닛에 물체들의 접근을 검출하기 위한 근접 센서 시스템을 갖는 디스플레이 장치들에 대해 현재 종래 기술에 속하는 해법들을 보여준다. 디스플레이 장치는 하우징(10)에 의해 공간적으로 한정되고 또한 그 디스플레이 표면(14) 그 아래에 색판을 갖는 편광기가 배치되는 TFT 패널(12)을 포함한다. TFT 패널(12)의 에지 영역(18)은 비어 있는데, 즉 이것은 픽셀들을 포함하지 않고 이로써 디스플레이 유닛(22)의 디스플레이 표면(20)에 속하지 않는다.
이를테면 TFT 패널(12)의 돌출부(24)에 의해 정의되는, 에지 영역(18)에, 예를 들어, 디스플레이 유닛(22)의 작동을 위한 구동기 회로들(26)이 배치된다. TFT 패널(12)은 연성 회로기판들(29)에 의해 전기적으로 접촉된다.
도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 적어도 하나의 송신기(32) 및 적어도 하나의 수신기(34)를 갖는 근접 센서 시스템(30)은 디스플레이 장치의 하우징(10) 바로 옆에 배치된다. 이 근접 센서 시스템(30)은 추가적인 회로기판(36) 상에 배치된다.
근접 센서 시스템(30)의 수용을 위한 추가적인 설치 공간은, 종래 기술에 따르면 디스플레이 유닛(22)이 배치되는 장치 하우징 내 디스플레이(22) 바로 옆에 디스플레이 유닛(22)과는 별도로 분리된 유닛으로서 배치될 수 있는데, 종종 문제를 야기시킨다. 따라서, 본 발명에 따라 근접 센서 시스템(30)의 적어도 일부, 즉, 예를 들어 수신기(들)(34)를 TFT 패널(12)의 돌출부(24) 내에 수용하는 것이 제안되는데, 돌출부(24)에 의해 제공되는, 이 TFT 패널(12)의 에지 영역(18)에, 구동기들(28)이 배치되고 그 사이에 수신기들(34)이 배치된다.
본 발명의 일 변형에 있어서, 적어도 하나의 수신기(32)가 돌출부(24)에 의해 제공되는 TFT 패널(12)의 에지 영역(18) 내에 수신기(34)에 더하여 수용되는데, 이때 구동기들(28) 및 그 사이의 수신기들(34) 및 송신기들(32)은 에지 영역(18) 내에 배치된다.
이것은 도 3 및 도 4에서 볼 수 있다. 도 4는 송신기(들)(32)이 예를 들어 디스플레이 유닛(22)의 백라이트 유닛(38) 내에 배치되는 것을 보여준다. 또한 색 필터 층(색판들) 또는 색 필터(40)가 TFT 패널(12) 상에 배치되는 것도 도 4에서 볼 수 있다. 백라이트 유닛(38) 뿐만 아니라 편광기들(16) 및 색 필터(40)를 갖는 TFT 패널(12)은 종래 기술에 속하는 디스플레이 장치들의 요소들이다.
근접 센서 시스템이 센서 광선의 TOF 측정에 기초한다면, 송신기(들)(32) 뿐만 아니라 수신기(들)(34)은 TFT 패널(12)의 돌출부(24) 상에 배치된다. 하지만, 송신기들(32) 또한 백라이트 유닛(38)의 일부일 수 있다.
도 5는 도 3 및 도 4에 따른 본 발명의 일 실시예에 대한 대안으로서 본 발명의 다른 일 실시예를 보여준다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 일 실시예에 있어서, 근접 센서 시스템(30) 전체 또는 그 일부는 접촉 필드들이 그 부분에 대하여 도전성 접착제(conductive adhesive)를 이용해 TFT 패널(12)에 전기적으로 연결되는 연성 회로기판(36) 상에 배치된다.
근접 센서 시스템(30)의 복수의 송신기들(32) 또는 수신기들(34)은 이제 디스플레이의 에지를 따라 배치되는 회로기판(36) 상에 배치될 수 있다. (일 실시예에 있어서, 수신기들(34)은 연성 회로기판(36) 상에 배치되는 한편, 송신기들(32)은 디스플레이 아래에 배치된다). 이 측면에 있어서, 근접 센서 시스템(30) 또는 근접 센서 시스템(30)의 일부들의 연성 회로기판(36)에의 전기적 연결은 또한 디스플레이 유닛(22)의 전면의 에지 영역 내에 근접 센서 시스템의 배치로서 또는 그 일부들의 배치로서 해석될 수 있다.
상기에서 설명된 디스플레이 장치의 대안으로서, 이후에 디스플레이 유닛의 에지 영역 내에 근접 센서 시스템의 수신기들을 배치하기 위해, 근접 센서 시스템의 송신기들이 백라이트 내에, 즉 디스플레이의 백라이트 유닛 내에 배치되는 것 또한 제안될 수 있다. 이것은 공간 절약의 이유로 인해 또는 한정된 공간으로 인해 유리할 수 있다.
본 발명의 이점은 다음과 같다:
- 디스플레이 유닛의 일부이기 때문에, 근접 센서 시스템에 대한 추가적인 설치 공간이 필요 없음,
- 디스플레이 유닛의 슬림한 디자인 및 슬림한 디스플레이 프레임으로 실현가능한 디스플레이 장치,
- 디스플레이 유닛 또는 디스플레이 표면에의 접근을 보장하기 위해 송신기들이 조명 유닛의 일부라면 추가적인 광 전도체들이 필요 없음.
근접 센서 시스템 또는 적어도 그 일부들의 TFT 패널의 돌출 영역에의 통합은 알려지고 절차를 신뢰할 수 있는 전자적 접촉을 이용하고 또한 현존하는 연성 전도체들을 이용해 전기적 연결을 실현하는 것을 가능하게 해준다. 따라서, 수신기들(센서들)은 색 필터 아래에 배치되지 않고 또한 편광기(들) 아래에 배치되지 않아, 이로써 광선은 감쇠되지 않는다. 수신기들에 의해 수신되는 광선은 이로써 더 강하고 또한 민감도 및 신호 세기는 추가적인 조치들의 필요 없이 개선된다.
송신기들 및 수신기들로 구성되는 센서들을 갖는 구성요소들은 근접 센서 시스템을 위해 이용될 수 있다. 이러한 특수 복합 센서들은 또한 상기에서 설명된 바와 같이, 장착되고 접촉될 수 있다. 따라서, 예를 들어 전파 시간(비행 시간 원리)를 측정하는 센서들 또는 선택적으로 호일들, 프레즈넬 렌즈들 등의 형태로 마이크로렌즈들을 갖는, 어레이 센서들(즉, 이미지 센서들)이 이용될 수 있다.
본 발명은 근접 센서 시스템이 전체가, 즉 송신기들 및 수신기들(선택적으로 제어와 함께)이 디스플레이의 에지 영역 내에 배치되거나, 또는 수신기들 전체 또는 적어도 하나가 디스플레이의 에지 영역 내에 또는 송신기들 전체 또는 적어도 하나가 디스플레이 아래(또는 디스플레이의 디스플레이 표면 아래 이로써 디스플레이 내이지만 그 에지 영역 내는 아닌)에 배치되는, 예들을 이용해 상기에서 설명되었다. 마지막으로 설명된 구성은 본 발명에 따라 제공될 수 있지만 송신기들 전체 또는 하나가 디스플레이의 에지 영역 내에 배치되고, 또한 수신기들 전체 또는 하나가 디스플레이 아래 또는 디스플레이의 디스플레이 표면 아래(선택적으로 디스플레이의 디스플레이 표면 아래이지만 그 에지 영역 내가 아닌)에 배치되도록 송신기 및 수신기가 교환될 때도 역시 제공될 수 있다.
10: 하우징 12: TFT 패널
14: 디스플레이 표면 16: 편광기
18: 에지 영역 20: 디스플레이 표면
22: 디스플레이 유닛 24: 돌출부
26: 구동기 회로들 28: 구동기
29: 연성 전도체 30: 근접 센서 시스템
32: 송신기 34: 수신기
36: 회로기판 38: 백라이트 유닛
40: 색 필터

Claims (13)

  1. 사람의 손 또는 손가락과 같은, 디스플레이 장치 앞의 관찰 공간 내에 존재하는 물체를 검출하기 위한, 통합된, 광학적으로 작동하는 근접 센서 시스템을 갖는 디스플레이 장치에 있어서,
    - 정보 표시 디스플레이 표면(20)을 갖는 전면, 상기 디스플레이 표면(20)에 인접하고 상기 정보의 표시에 사용되지 않는 에지 영역(18), 및 후면을 포함하는, 디스플레이 유닛(22), 및
    - 상기 관찰 공간을 향해 센서 광선을 방출하기 위한 적어도 하나의 송신기(32)를 갖고 또한 상기 관찰 공간으로부터 반사된 센서 광선을 수신하기 위한 적어도 하나의 수신기(34)를 갖는, 근접 센서 시스템(30)이 마련되어 있고,
    - 이때
    - 상기 근접 센서 시스템(30) 또는 상기 적어도 하나의 수신기(34) 및 상기 적어도 하나의 송신기(32)는 상기 디스플레이 유닛(22)의 상기 전면의 에지 영역(18) 내에 배치되거나, 또는
    - 상기 적어도 하나의 송신기(32)는 상기 디스플레이 유닛(22)의 후면 상에, 또는 상기 디스플레이 유닛(22)의 후면에 접하여, 또는 상기 디스플레이 유닛(22) 내, 상기 디스플레이 유닛(22) 아래에, 예를 들어 상기 디스플레이 유닛(22) 아래 측면에 배치되고, 상기 적어도 하나의 수신기(34)는 상기 디스플레이 유닛(22)의 전면 상에 상기 디스플레이 표면(20)에 인접하는 상기 에지 영역(18) 내에 배치되거나, 또는
    - 상기 적어도 하나의 수신기(34)는 상기 디스플레이 유닛(22)의 후면 상에, 또는 상기 디스플레이 유닛(22)의 후면에 접하여, 또는 상기 디스플레이 유닛(22) 내, 상기 디스플레이 유닛(22) 아래에, 예를 들어 상기 디스플레이 유닛(22) 아래 측면에 배치되고, 상기 적어도 하나의 송신기(32)는 상기 디스플레이 유닛(22)의 전면 상에 상기 디스플레이 표면(20)에 인접하는 상기 에지 영역(18) 내에 배치되는, 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 유닛(22)은 상기 디스플레이 표면(14) 및 상기 에지 영역(18)을 갖는 디스플레이 패널(12)을 포함하고, 상기 디스플레이 패널(12)은 복수의 정보 표시 광학 디스플레이 요소들, 특히 픽셀들을 포함하고, 상기 근접 센서 시스템(30) 또는 적어도 하나의 송신기 및/또는 적어도 하나의 수신기는 상기 디스플레이 패널(12)의 상기 에지 영역(18) 내에 배치되는, 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 디스플레이 유닛(22)은 디스플레이 패널(12) 및 상기 디스플레이 패널(12) 위에 배치되는 색 필터 층(40)을 포함하고 이때 상기 색 필터 층은 상기 디스플레이 표면(20)을 정의하고,
    - 상기 디스플레이 패널(12)은 상기 색 필터 층(40)을 넘어 적어도 하나의 에지 부분으로부터 돌출되고, 이 돌출부는 상기 디스플레이 표면(14)에 측면으로 인접한 에지 영역(18)을 형성하고, 또한
    - 상기 적어도 하나의 수신기(34)는 상기 디스플레이 패널(12)의 돌출부 내에 및/또는 그 위에 및/또는 그 아래에 배치되거나, 또는
    - 상기 근접 센서 시스템(30)의 상기 적어도 하나의 송신기(32) 및 상기 적어도 하나의 수신기(34)는 상기 디스플레이 패널(12)의 돌출부 내에 및/또는 그 위에 및/또는 그 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널(12)은 TFT 패널인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 유닛(22)에 역광을 비추기 위한 백라이트 유닛(38)을 더 포함하고, 이때 상기 적어도 하나의 송신기(32)는 상기 백라이트 유닛(38) 내에 및/또는 그 위에 및/또는 그 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 광선은 IR 광선인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 유닛(22)은 LCB 행렬 디스플레이 유닛인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 송신기(32) 및/또는 상기 적어도 하나의 수신기(34)에는 상기 디스플레이 표면(14) 앞 상기 관찰 공간을 향해 상기 광선을 정렬시키기 위한 광학 시스템이 제공되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 용량성 또는 저항성 또는 초음파에 기반하여 작동하는 터치 센서 시스템과 같이, 비-광학적으로 작동하는 터치 센서 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 터치 센서 시스템은 상기 디스플레이 유닛(22)의 전면 상에 및/또는 상기 색 필터 층(40) 상에 및/또는 상기 디스플레이 유닛(22) 앞에 배치되는 커버 유리 뒤에 및/또는 상기 색 필터 층(40) 앞에 위치되는, 터치 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 유닛(22)의 전면의 에지 영역(18) 내의 상기 적어도 하나의 송신기(32) 및 상기 적어도 하나의 수신기(34), 모두는 혼선을 방지하기 위해 서로로부터 밀폐되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 근접 센서 시스템(30)은, 광학 시스템과 함께 선택적으로, 이미지 캡쳐링을 위해, 특히 상기 관찰 공간의 3D 캡쳐링을 위해, 마련되고 또한 상기 전면의 에지 영역(18) 내에 배치되는 수신기로서, 수신기 행렬(예. 이미지 센서)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 근접 센서 시스템(30)은 송신기(32)를 포함하지 않건, 또는 상기 근접 센서 시스템(30)은 상기 관찰 공간의 2D 또는 3D 캡쳐링을 위한 주변 광이 불충분할 때 활성화될 수 있는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020178052A (ja) * 2019-04-18 2020-10-29 ローム株式会社 受光ｉｃ、近接センサ、および電子機器
EP4034975B1 (de) 2019-09-24 2023-10-25 Behr-Hella Thermocontrol GmbH Anzeigevorrichtung mit integrierter, optisch arbeitender näherungssensorik

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005295399A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Smk Corp タッチパネル入力装置
US20110193818A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Edamak Corporation Proximity-sensing panel
JP2012060362A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Toshiba Corp カメラモジュール
US20140213323A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 Apple Inc. Proximity Sensors with Optical and Electrical Sensing Capabilities

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4780094B2 (ja) * 2007-11-28 2011-09-28 ソニー株式会社 表示装置及び表示装置の製造方法
JP2010027904A (ja) 2008-07-22 2010-02-04 Elpida Memory Inc 半導体装置の製造方法
JP2012508913A (ja) * 2008-11-12 2012-04-12 フラットフロッグ ラボラトリーズ アーベー 一体型タッチセンシングディスプレー装置およびその製造方法
KR101431927B1 (ko) * 2009-10-28 2014-08-19 이 잉크 코포레이션 터치 센서들을 갖는 전기 광학 디스플레이
GB2486000A (en) 2010-11-30 2012-06-06 St Microelectronics Res & Dev Optical proximity detectors with arrangements for reducing internal light propagation from emitter to detector
KR101474061B1 (ko) * 2012-05-04 2014-12-17 엘지디스플레이 주식회사 근접/모션 및 터치 감지 센서와 그를 구비한 표시장치
US9664955B2 (en) * 2012-08-28 2017-05-30 Apple Inc. Method to design the integrated full coverage LCD module cover glass
WO2014156399A1 (ja) 2013-03-26 2014-10-02 シャープ株式会社 表示装置
KR102209513B1 (ko) * 2014-07-01 2021-01-29 엘지전자 주식회사 근접조도센서 모듈 및 이를 이용한 이동 단말기
US10416806B2 (en) * 2014-09-22 2019-09-17 Mitsubishi Electric Corporation Input device and control method therefor
US20160205236A1 (en) 2015-01-13 2016-07-14 Motorola Mobility Llc Portable Electronic Device with Dual, Diagonal Proximity Sensors and Mode Switching Functionality
US10614283B2 (en) * 2017-03-07 2020-04-07 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Devices with peripheral task bar display zone and under-LCD screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005295399A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Smk Corp タッチパネル入力装置
US20110193818A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Edamak Corporation Proximity-sensing panel
JP2012060362A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Toshiba Corp カメラモジュール
US20140213323A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 Apple Inc. Proximity Sensors with Optical and Electrical Sensing Capabilities

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Publication number Publication date
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