KR20220039920A - 표시장치 - Google Patents

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KR20220039920A
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folding area
loop coil
loop
digitizer
input unit
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KR1020200121796A
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홍원기
김형철
백종인
이동환
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 포함하는 표시장치로서, 복수의 화소들을 포함하는 표시패널; 및 상기 표시패널의 일 측에 배치되고, 복수의 루프 코일들을 포함하는 디지타이저;를 포함하고, 상기 디지타이저는 상기 폴딩 영역에서 입력 유닛의 호버링 이벤트가 검출되면, 상기 폴딩 영역에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 신호를 증가시키고, 상기 입력 유닛 하부의 루프 코일 및 상기 입력 유닛 주변의 루프 코일들 간의 자기장 변화를 기초로 상기 입력 유닛의 호버링 높이를 산출한다.

Description

표시장치{Display device}
본 발명의 실시예들은 표시장치에 관한 것으로, 디지타이저를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비젼 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시장치를 포함한다. 표시장치는 영상을 생성하고, 표시 화면을 통해 사용자에게 영상을 제공한다.
최근 표시 장치의 기술 발달과 함께 다양한 형태의 표시 장치가 개발되고, 있다. 예를 들어, 곡면 형태로 변형되거나, 접히거나 말릴 수 있는 다양한 플렉서블 표시 장치들이 개발되고 있다. 플렉서블 표시 장치들은 휴대가 용이하고, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 입력 유닛의 정확한 위치를 검출할 수 있는 디지타이저를 포함하는 폴더블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 포함하고, 복수의 화소들을 포함하는 표시패널; 및 상기 표시패널의 일 측에 배치되고, 복수의 루프 코일들을 포함하는 디지타이저;를 포함하고, 상기 디지타이저는 상기 폴딩 영역에서 입력 유닛의 호버링 이벤트가 검출되면, 상기 폴딩 영역에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 신호를 증가시키고, 상기 입력 유닛 하부의 루프 코일 및 상기 입력 유닛 주변의 루프 코일들 간의 자기장 변화를 기초로 상기 입력 유닛의 호버링 높이를 산출한다.
상기 복수의 루프 코일들은 상기 폴딩 영역에서 제1폭 및 제1두께를 갖고, 상기 비폴딩 영역에서 상기 제1폭보다 작은 제2폭 및 상기 제1두께보다 큰 제2두께를 가질 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 직선 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 지그재그 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 상기 비폴딩 영역에서 직선 형상을 갖고, 상기 폴딩 영역에서 지그재그 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 상기 폴딩 영역에서 복수의 관통홀을 가질 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1부분 및 상기 비폴딩 영역에 대응하는 제2부분을 포함하고, 상기 제1부분의 단부가 상기 제2부분의 단부에 접촉될 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 상기 제1부분의 단부가 상기 제2부분의 단부의 상부에 중첩 배치될 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 상기 제1부분의 단부가 상기 제2부분의 단부의 하부에 중첩 배치될 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1부분 및 상기 비폴딩 영역에 대응하는 제2부분을 포함하고, 상기 제1부분과 상기 제2부분은 일체화된 구조일 수 있다.
상기 디지타이저는 상기 폴딩 영역에서 입력 유닛의 호버링 이벤트가 검출되면, 상기 폴딩 영역을 확장할 수 있다.
상기 디지타이저는 상기 확장된 폴딩 영역에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 전압을 증가시킬 수 있다.
상기 디지타이저는 상기 확장된 폴딩 영역 내에서, 상기 입력 유닛의 위치로부터 소정 범위 내에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 전압을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 포함하는 표시장치는, 복수의 루프 코일들을 포함하고, 상기 복수의 루프 코일들이 상기 폴딩 영역에서 제1폭 및 제1두께를 갖고, 상기 비폴딩 영역에서 상기 제1폭보다 작은 제2폭 및 상기 제1두께보다 큰 제2두께를 갖는 디지타이저;를 포함하고, 상기 디지타이저는 상기 폴딩 영역에서 입력 유닛의 호버링 이벤트가 검출되면, 상기 폴딩 영역에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 신호를 증가시킨다.
상기 복수의 루프 코일들은 직선 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 지그재그 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 상기 비폴딩 영역에서 직선 형상을 갖고, 상기 폴딩 영역에서 지그재그 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 루프 코일들은 상기 폴딩 영역에서 복수의 관통홀을 가질 수 있다.
상기 디지타이저는 상기 폴딩 영역에서 입력 유닛의 호버링 이벤트가 검출되면, 상기 폴딩 영역을 확장하고, 상기 디지타이저는 상기 확장된 폴딩 영역에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 전압을 증가시킬 수 있다.
상기 디지타이저는 상기 확장된 폴딩 영역 내에서, 상기 입력 유닛의 위치로부터 소정 범위 내에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 전압을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는, 입력 유닛의 정확한 위치를 검출할 수 있는 디지타이저를 포함하는 폴더블 표시장치를 제공할 수 있다. 이러한 효과는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1a 및 도 1b 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩 전의 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시장치의 단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 디지타이저 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 어느 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 등가회로도들이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디지타이저를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 디지타이저의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 루프 코일의 B 부분의 확대도들이다.
도 9a 및 도 9b는 도 7에 도시된 루프 코일의 C 부분의 확대도들이다.
도 10은 제1루프코일의 선 간격을 설명하는 도면이다.
도 11a 내지 도 11d는 일 실시예에 따른 루프 코일의 제조 방법을 설명하는 도면들이다.
도 12a 내지 도 12d는 일 실시예에 따른 루프 코일의 제조 방법을 설명하는 도면들이다.
도 13a 내지 도 13d는 일 실시예에 따른 루프 코일의 제조 방법을 설명하는 도면들이다.
도 14a 내지 도 14e는 일 실시예에 따른 루프 코일을 나타낸 도면들이다.
도 15는 일 실시예에 따른 디지타이저를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 16은 디지타이저의 구동을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 디지타이저의 구동을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 폴딩 영역 확장의 예를 설명하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예를 들어, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 "A 및 B 중 적어도 어느 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 배선이 "제1방향 또는 제2방향으로 연장된다"는 의미는 직선 형상으로 연장되는 것뿐 아니라, 제1방향 또는 제2방향을 따라 지그재그 또는 곡선으로 연장되는 것도 포함한다.
이하의 실시예들에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다. 이하의 실시예들에서, 제1구성요소가 제2구성요소에 "중첩"한다는 제1구성요소가 제2구성요소의 위 또는 아래에 위치함을 의미한다.
도 1a 및 도 1b 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩 전의 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 접거나 휘어질 수 있는 표시장치일 수 있다. 표시장치는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 서로 평행한 두 쌍의 변들을 가지는 직사각형의 판상으로 마련될 수 있다. 표시장치가 직사각형의 판상으로 마련되는 경우, 두 쌍의 변들 중 어느 한 쌍의 변이 다른 한 쌍의 변보다 길게 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위해 표시장치가 한쌍의 장변과 한쌍의 단변을 갖는 직사각 형상인 경우를 나타내며, 단변의 연장 방향을 제1방향(D1), 장변의 연장 방향을 제2방향(D2), 장변과 단변의 연장 방향에 수직한 방향을 제3방향(D3)로 표시하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 형상은 전술한 형상에 한정되지 않으며, 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 표시장치는 직선의 변을 포함하는 닫힌 형태의 다각형, 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 원, 타원 등, 직선과 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 반원, 반타원 등 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시장치가 직선으로 이루어진 변을 갖는 경우, 각 형상의 모서리 중 적어도 일부는 곡선으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시장치가 직사각 형상을 가질 때, 서로 인접한 직선 변들이 만나는 부분이 소정 곡률을 가지는 곡선으로 대체될 수 있다. 즉, 직사각 형상의 꼭지점 부분은 서로 인접한 그 양단이 서로 인접한 두 직선 변들에 연결되고 소정의 곡률을 갖는 곡선 변으로 이루어질 수 있다. 여기서 곡률은 위치에 따라 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 곡률은 곡선이 시작되는 위치 및 곡선의 길이 등에 따라 변경될 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 표시장치(10)는 표시영역(DA)과 표시영역(DA) 외측에 위치하는 주변영역(PA)을 가질 수 있다. 표시영역(DA)은 복수의 화소(PX)들이 배치되어 영상을 표시하는 영역이다. 주변영역(PA)은 표시영역(DA)을 둘러싸고, 화소들이 배치되지 않는 비표시영역이다. 표시장치(10)의 상면은 표시면으로 정의될 수 있으며, 표시면이 표시영역(DA)과 주변영역(PA)을 가지고, 표시영역(DA)을 통해 이미지들이 사용자에게 제공될 수 있다.
주변영역(PA)에는 각종 전자소자나 인쇄회로기판 등이 전기적으로 부착될 수 있고, 표시요소를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 전압선 등이 위치할 수 있다. 예를 들어, 주변영역(PA)에는 각 화소(PX)에 스캔신호를 제공하는 스캔 드라이버, 각 화소(PX)에 데이터신호를 제공하는 데이터 드라이버, 스캔 드라이버와 데이터 드라이버로 입력되는 신호의 공급선(클락신호선, 캐리신호선, 구동전압선 등), 및 메인 전원선 등이 배치될 수 있다.
표시장치(10)는 적어도 일부가 가요성(flexibility)을 가질 수 있으며, 가요성을 가지는 부분에서 접힐 수 있다. 즉, 표시장치(10)는 가요성을 가지며 접힐 수 있는 폴딩 영역(FA, folding area)과 폴딩 영역(FA)의 적어도 일측에 제공되며 접히지 않는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)을 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 접히지 않는 영역을 비폴딩 영역이라고 지칭하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, "비폴딩"이라는 표현은 가요성이 없어 단단한 경우뿐만 아니라, 가요성이 있기는 하나 폴딩 영역(FA)보다 작은 가요성을 가지는 경우, 및 가요성을 가지되 접히지 않는 경우를 포함한다. 표시장치(10)는 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역(NFA)의 표시영역(DA)에 영상을 표시할 수 있다.
도 1a에서는 설명의 편의상 제1 및 제2 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)이 비슷한 면적을 가지며, 하나의 폴딩 영역(FA)이 두 개의 제1 및 제2 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2) 사이에 위치한 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 및 제2 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)은 서로 다른 면적을 가질 수 있다. 또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, 폴딩 영역(FA)은 하나 이상 구비될 수 있다. 이 경우 복수의 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2, NFA3)이 폴딩 영역들(FA1, FA2)을 개재하여 서로 이격되어 제공될 수 있다. 각 폴딩 영역(FA, FA1, FA2)은 폴딩선(FL, FL1, FL2)을 기준으로 접힐 수 있고, 폴딩선(FL, FL1, FL2)은 복수개로 제공될 수 있다. 폴딩선(FL, FL1, FL2)은 폴딩 영역(FA, FA1, FA2)의 연장 방향인 제1방향(D1)을 따라 폴딩 영역(FA, FA1, FA2) 내에 제공되며, 이에 따라, 표시장치(10)는 폴딩 영역(FA, FA1, FA2)에서 접힐 수 있다.
도 1a 및 도 1b에서는 폴딩선(FL, FL1, FL2)이 폴딩 영역(FA, FA1, FA2)의 중심을 지나며, 폴딩 영역(FA, FA1, FA2)이 폴딩선(FL, FL1, FL2)을 기준으로 선대칭인 것이 개시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 폴딩선(FL, FL1, FL2)은 폴딩 영역(FA, FA1, FA2) 내에 비 대칭적으로 제공될 수 있다. 폴딩 영역(FA, FA1, FA2) 및 폴딩 영역(FA, FA1, FA2)의 폴딩선(FL, FL1, FL2)은 표시장치(10)의 영상이 표시되는 영역과 중첩될 수 있으며, 표시장치(10)가 접히는 경우 영상을 표시하는 부분이 접힐 수 있다.
다른 실시예에서, 표시장치(10)의 전체가 폴딩 영역(FA, FA1, FA2)에 해당될 수 있다. 예를 들어, 두루말이처럼 말리는 표시장치의 경우 표시장치(10)의 전체가 폴딩 영역(FA, FA1, FA2)에 해당될 수 있다.
표시장치(10)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 전체적으로 평탄하게 펼쳐질 수 있다.
일 실시예에서, 표시장치(10)는 폴딩선(FL)을 기준으로 표시면이 마주하도록 접힐 수 있다. 다른 실시예에서, 표시장치(10)는 폴딩선(FL)을 기준으로 표시면이 외부를 향하도록 접힐 수 있다. 여기서, "표시면"은 영상이 표시되는 면으로, 표시면은 표시영역(DA)과 주변영역(PA)을 포함한다. 여기서, "접힌다"는 용어는 형태가 고정된 것이 아니라 원래의 형태로부터 다른 형태로 변형될 수 있다는 것으로서, 하나 이상의 특정선, 즉 폴딩선(FL)을 따라 접히거나(folded), 휘거나(curved), 두루마리 식으로 말리는(rolled) 것을 포함한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 두 개의 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)의 일 면이 서로 평행하게 위치하며 서로 마주보도록 접힌 상태를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 폴딩 영역(FA)을 사이에 두고 두 개의 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)의 면들이 소정 각도(예를 들어 예각, 직각 또는 둔각)를 이루며 접힐 수도 있다.
표시장치(10)는 스마트폰, 휴대폰, 게임기, TV, 디스플레이 장치, 차량용 헤드 유닛, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) 컴퓨터, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시장치의 단면을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2의 디지타이저 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표시장치(10)는 표시패널(DP), 표시패널(DP) 상에 배치된 터치감지유닛(TSU), 터치감지유닛(TSU) 상에 배치된 윈도우(WIN) 및 표시패널(DP) 하부에 배치된 디지타이저(DT)를 포함할 수 있다.
표시패널(DP)은 기판(SUB), 기판(100) 상의 화소층(PXL), 화소층(PXL)을 덮도록 기판(SUB) 상에 배치된 박막봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 표시패널(DP)은 유기발광표시패널일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 액정표시패널, 전기습윤표시패널, 및 전기영동표시패널 등과 같이 영상을 표시할 수 있는 다양한 영상 표시패널들이 표시패널(DP)로서 사용될 수 있다.
기판(SUB)은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 기판(SUB)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
화소층(PXL)은 표시영역(DA) 상에 배치될 수 있다. 화소층(PXL)에는 박막트랜지스터를 포함하는 화소회로들, 표시요소인 발광소자들, 및 절연층들이 배치될 수 있다.
박막봉지층(TFEL)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 박막봉지층(TFEL)은 제1무기봉지층/유기봉지층/제2무기봉지층의 적층 구조일 수 있다.
표시장치(10)는 사용자의 신체(예를 들어, 손가락) 또는 입력 유닛(예를 들어, 스타일러스 펜, 전자 펜)을 통해 적어도 하나의 사용자 입력을 수신할 수 있다. 표시장치(10)는 사용자 입력으로부터 터치 이벤트를 검출할 수 있다.
본 발명에서 터치는 표시장치(10)와 손가락 또는 입력 유닛과의 접촉에 한정되지 않고, 비접촉(예를 들어, 표시장치(10)와의 직접 접촉 없이 사용자 입력 수단을 검출할 수 있는 인식 거리(예를 들어, 1cm) 이내에 사용자 입력 수단이 위치하는 경우)을 포함할 수 있다. 표시장치(10)에서 사용자 입력 수단을 인식할 수 있는 거리 또는 간격은 표시장치(10)의 성능 또는 구조에 따라 변경될 수 있다.
표시장치(10)는 사용자 입력 수단과의 접촉에 의한 직접 터치 이벤트와, 간접 터치 이벤트(즉, 호버링 이벤트)를 구분하여 검출 가능하도록, 직접 터치 이벤트와 호버링 이벤트에 의해 검출되는 값(예컨대, 아날로그 값으로 전압값 또는 전류 값을 포함)이 다르게 출력될 수 있도록 구성될 수 있다.
표시장치(10)는 제1 사용자 입력 수단(손가락 등의 신체 일부)에 의한 입력(즉, 핑거 입력)과 제2 사용자 입력 수단인 입력 유닛에 의한 입력(즉, 펜 입력)을 구분하여 검출할 수 있도록, 핑거 입력과 펜 입력을 각각 감지할 수 있는 적어도 두 개의 터치패널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 터치패널은 서로 다른 출력 값을 제어부에 제공하고, 제어부는 적어도 두 개의 터치패널에서 입력되는 값들을 서로 다르게 인식하여, 표시장치(10)로부터의 입력이 손가락에 의한 입력인지, 입력 유닛에 의한 입력인지를 구분할 수도 있다.
일 실시예에서, 표시장치(10)는 핑거 입력을 감지하기 위한 터치감지유닛(TSU)(제1터치패널) 및 펜 입력을 감지하기 위한 디지타이저(DT)(제2터치패널)를 포함할 수 있다.
터치감지유닛(TSU)은 터치전극 및 터치전극과 연결된 배선들을 포함할 수 있다. 터치감지유닛(TSU)은 자기 정전 용량 방식 또는 상호 정전 용량 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
터치감지유닛(TSU)은 박막봉지층(TFEL) 상에 형성될 수 있다. 또는, 터치감지유닛(TSU)은 터치기판 상에 별도로 형성된 후 광학 투명 접착제(OCA)와 같은 점착층을 통해 박막봉지층(TFEL) 상에 결합될 수 있다. 일 실시예로서, 터치감지유닛(TSU)은 박막봉지층(TFEL) 바로 위에 직접 형성될 수 있으며, 이 경우 점착층은 터치감지유닛(TSU)과 박막봉지층(TFEL) 사이에 개재되지 않을 수 있다.
디지타이저(DT)는 펜 입력을 감지하여 표시면 상에서 사용자가 지시한 위치 정보를 입력받을 수 있는 일종의 터치 패널이다. 디지타이저(DT)는 입력 유닛의 호버링 또는 필압 감지에 의해 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 시각 이미지가 입력, 저장, 출력 또는 조작될 수 있게 할 수 있다. 디지타이저(DT)는 전자기 방식 또는 전자기 공명 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 디지타이저(DT)는 복수 개의 코일을 포함한 센서기판을 포함할 수 있다. 디지타이저(DT)는 펜의 접근에 의해 발생하는 전자기적 변화를 감지하여 펜의 위치를 파악할 수 있다. 디지타이저(DT)는 반드시 표시패널(DP)의 전면 상에 배치될 필요는 없으며, 표시패널(DP)의 배면 아래에 배치될 수도 있다.
도 3을 함께 참조하면, 디지타이저(DT)는 센서기판(SS) 및 센서기판(SS)의 배면에 배치된 마그네틱층(ML)을 포함할 수 있다. 센서기판(SS)에는 복수의 루프 코일들이 배열된다.
센서기판(SS)은 제1회로층(CL1), 제2회로층(CL2) 및 커버층(430)을 포함할 수 있다. 제1회로층(CL1)은 제1베이스층(410) 및 제1베이스층(410)의 일 면에 형성된 제1도전층(CL1)을 포함할 수 있다. 제2회로층(CL2)은 제2베이스층(420) 및 제2베이스층(420)의 일 면에 형성된 제2도전층(CL2)을 포함할 수 있다. 제1회로층(CL1) 및 제2회로층(CL2)의 배선은 폴딩 영역(FA)에서의 두께(TH1)가 그 외 영역에서의 두께(TH2)보다 작을 수 있다.
제1베이스층(410) 및 제2베이스층(420)은 절연층으로서, 예를 들어, 폴리이미드(Polyimide: PI)를 포함할 수 있다.
제1회로층(CL1) 및 제2회로층(CL2)은 복수의 루프 코일들을 포함하고, 복수의 루프 코일들은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 은(Ag) 등의 금속 물질을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(FA)에 배치된 루프 코일의 폭 및 두께는 그 외의 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 루프 코일의 폭 및 두께와 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 폴딩 영역(FA)에 배치된 루프 코일의 폭은 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 루프 코일의 폭보다 크고, 폴딩 영역(FA)에 배치된 루프 코일의 두께는 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 루프 코일의 두께보다 작을 수 있다.
EMR 방식의 디지타이저(DT)는 호버링 이벤트 검출을 위해 고전류가 필요하므로 저저항 배선이 필요하다. 그리고 폴딩 영역(FA)의 배선 두께가 크면 폴딩 시 배선 크랙(crack)을 발생시켜 저항이 커져 이벤트 검출 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 폴딩 영역(FA)에 배선 배치를 최소화하되, 폴딩 영역(FA)에 배치된 루프 코일의 두께를 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 루프 코일의 두께보다 작게 형성함으로써 크랙 발생을 방지할 수 있다. 또한 두께 감소에 의한 저항 증가를 줄이기 위해 폴딩 영역(FA)에 배치된 루프 코일의 폭은 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 루프 코일의 폭보다 크게 형성할 수 있다.
제1회로층(CL1)과 제2회로층(CL2)은 PSA(Pressure Sensitive Adhesive), 열경화성 접착제(thermosetting adhesive) 등과 같은 제1접착층(450)을 이용하여 접착될 수 있다. 제1접착층(450)은 제1베이스층(410)과 제2회로층(CL2) 사이에 위치할 수 있다.
커버층(430)은 폴리이미드를 포함할 수 있으며, PSA(Pressure Sensitive Adhesive), 열경화성 접착제(thermosetting adhesive) 등과 같은 제2접착층(460)을 이용하여 제1회로층(CL1)에 접착될 수 있다. 제2접착층(460)은 커버층(430)과 제1회로층(CL1) 사이에 위치할 수 있다.
디지타이저(DT)에 인가되는 자기장의 세기가 감소하면, 디지타이저(DT)가 입력 유닛을 인식할 수 있는 최대 거리가 짧아지므로, 디지타이저(DT)가 오동작할 가능성이 높아지게 된다. 마그네틱층(ML)은 디지타이저(DT) 주변에 위치하는 도전성 소자로 인해 디지타이저(DT)에 형성되는 자기장을 상쇄시키는 상쇄 간섭을 억제함으로써 자기장 세기 감소를 방지할 수 있다.
마그네틱층(ML)은 센서기판(SS)의 전자기장 형성을 유도하기 위한 자성 물질을 포함할 수 있다. 마그네틱층(ML)은 자성이 우수한 비결정성 금속을 포함할 수 있다. 마그네틱층(ML)은 절연성 및/또는 접착성 수지 기재에 얇은 판상 조각(플레이크라고 칭함) 형태의 자성체 분말(metal magnetic powder)이 무질서하게(또는 랜덤하게) 분산된 구조를 가질 수 있다. 즉, 마그네틱층(NL)은 배향되지 않은 자성체 분말을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 마그네틱층(ML)에 열 압착 공정이 수행되고, 이에 따라 자성체 분말이 일정한 방향으로 정렬(즉, 배향)됨으로써 마그네틱층(ML)의 특성이 배향 이전보다 향상될 수 있다.
마그네틱층(ML)은 예를 들어, 페라이트(ferrite), MPP(Molypermalloy powder), Fe-Si-Al alloy powder(Sendust), Ni-Fe alloy powder(Highflux) 등의 자성체 분말들을 플레이크들로 형태 변환한 후, 형태 변환된 자성체 분말들을 절연성 및/또는 접착성 수지(또는 접착제)에 첨가 및 분산하고, 자성체 분말들이 분산된 수지를 커버층(430)의 표면에 코팅함으로써 형성될 수 있다.
표시패널(DP) 상부에는 윈도우(WIN)가 배치되어, 표시패널(DP)을 보호할 수 있다. 윈도우(WIN)는 터치감지유닛(TSU)에 광학 투명 접착제(OCA)로 부착될 수 있다.
도시되지 않았으나, 터치감지유닛(TSU)과 윈도우(WIN) 사이에 광학기능층이 더 포함될 수 있다. 광학기능층은 반사 방지층을 포함할 수 있다. 반사 방지층은 외부에서 표시패널(DP)을 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 광학기능층은 편광 필름일 수 있다. 다른 실시예에서, 광학기능층은 블랙매트릭스와 컬러필터들을 포함하는 필터 플레이트로 구비될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 표시패널(DP)은 표시영역(DA) 및 주변영역(PA)을 포함할 수 있다. 도 4는 표시패널(DP) 중 기판(SUB)(100)을 도시하며, 예컨대, 기판(100)이 표시영역(DA) 및 주변영역(PA)을 가질 수 있다.
표시패널(DP)은 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(PX)들을 포함한다.
주변영역(PA)에는 화소(PX)에 연결된 화소회로로 스캔신호를 제공하는 스캔 드라이버(1100), 화소(PX)에 연결된 화소회로로 데이터신호를 제공하는 데이터 드라이버(1200), 및 화소회로로 구동전압 및 공통전압을 제공하기 위한 메인 전원배선(미도시)들 등이 배치될 수 있다.
도 4에는 데이터 드라이버(1200)가 기판(100)의 일 측변에 인접하게 배치된 것을 도시하나, 다른 실시예에 따르면, 데이터 드라이버(1200)는 표시패널(DP)의 일 측에 배치된 패드와 전기적으로 접속된 FPCB(flexible Printed circuit board) 상에 배치될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 어느 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 등가회로도들이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 화소(PX)는 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED)를 포함하고, 유기발광다이오드(OLED)는 화소회로(PC)에 연결될 수 있다. 화소회로(PC)는 제1트랜지스터(T1), 제2트랜지스터(T2), 및 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 화소(PX)는 유기발광다이오드(OLED)를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
제2트랜지스터(T2)는 스위칭 트랜지스터로서, 스캔선(SL) 및 데이터선(DL)에 연결되며, 스캔선(SL)으로부터 입력되는 스위칭 전압에 기초하여 데이터선(DL)으로부터 입력된 데이터 전압을 제1트랜지스터(T1)로 전달할 수 있다. 커패시터(Cst)는 제2트랜지스터(T2)와 구동전압선(PL)에 연결되며, 제2트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 구동전압(ELVDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
제1트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로서, 구동전압선(PL)과 커패시터(Cst)에 연결되며, 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 유기발광다이오드(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)의 대향전극(예, 캐소드)은 공통전압(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
도 5a는 화소회로(PC)가 2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 포함하는 것을 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 트랜지스터의 개수 및 커패시터의 개수는 화소회로(PC)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 화소회로(PC)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 및 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 트랜지스터의 종류(p-type or n-type) 및/또는 동작 조건에 따라, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 각각의 제1단자는 소스단자 또는 드레인단자이고, 제2단자는 제1단자와 다른 단자일 수 있다. 예를 들어, 제1단자가 소스단자인 경우 제2단자는 드레인단자일 수 있다.
화소회로(PC)는 제1스캔신호(Sn)를 전달하는 제1스캔선(SL), 제2스캔신호(Sn-1)를 전달하는 제2스캔선(SL-1), 제3스캔신호(Sn+1)를 전달하는 제3스캔선(SL+1), 발광제어신호(En)를 전달하는 발광제어선(EL) 및 데이터신호(Dm)를 전달하는 데이터선(DL), 구동전압(ELVDD)을 전달하는 구동전압선(PL), 초기화전압(Vint)을 전달하는 초기화전압선(VL)에 연결될 수 있다.
제1트랜지스터(T1)는 제2노드(N2)에 연결된 게이트단자, 제1노드(N1)에 연결된 제1단자, 제3노드(N3)에 연결된 제2단자를 포함한다. 제1트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로서 역할을 하며, 제2트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터신호(Dm)를 전달받아 발광소자에 구동전류를 공급한다. 발광소자는 유기발광다이오드(OLED)일 수 있다.
제2트랜지스터(T2)(스위칭 트랜지스터)는 제1스캔선(SL)에 연결된 게이트단자, 데이터선(DL)에 연결된 제1단자, 제1노드(N1)(또는 제1트랜지스터(T1)의 제1단자)에 연결된 제2단자를 포함한다. 제2트랜지스터(T2)는 제1스캔선(SL)을 통해 전달받은 제1스캔신호(Sn)에 따라 턴온되어 데이터선(DL)으로 전달된 데이터신호(Dm)를 제1노드(N1)로 전달하는 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
제3트랜지스터(T3)(보상 트랜지스터)는 제1스캔선(SL)에 연결된 게이트단자, 제2노드(N2)(또는 제1트랜지스터(T1)의 게이트단자)에 연결된 제1단자, 제3노드(N3)(또는 제1트랜지스터(T1)의 제2단자)에 연결된 제2단자를 포함한다. 제3트랜지스터(T3)는 제1스캔선(SL)을 통해 전달받은 제1스캔신호(Sn)에 따라 턴온되어 제1트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시켜, 제1트랜지스터(T1)의 문턱전압을 보상할 수 있다. 제3트랜지스터(T3)는 둘 이상의 트랜지스터가 직렬 연결된 구조일 수 있다.
제4트랜지스터(T4)(제1초기화 트랜지스터)는 제2스캔선(SL-1)에 연결된 게이트단자, 초기화전압선(VL)에 연결된 제1단자, 제2노드(N2)에 연결된 제2단자를 포함한다. 제4트랜지스터(T4)는 제2스캔선(SL-1)을 통해 전달받은 제2스캔신호(Sn-1)에 따라 턴온되어 초기화전압(Vint)을 제1트랜지스터(T1)의 게이트단자에 전달하여 제1트랜지스터(T1)의 게이트 전압을 초기화시킬 수 있다. 제4트랜지스터(T4)는 둘 이상의 트랜지스터가 직렬 연결된 구조일 수 있다.
제5트랜지스터(T5)(제1발광제어 트랜지스터)는 발광제어선(EL)에 연결된 게이트단자, 구동전압선(PL)에 연결된 제1단자, 제1노드(N1)에 연결된 제2단자를 포함한다. 제6트랜지스터(T6)(제2발광제어 트랜지스터)는 발광제어선(EL)에 연결된 게이트단자, 제3노드(N3)에 연결된 제1단자, 유기발광다이오드(OLED)의 화소전극에 연결된 제2단자를 포함한다. 제5트랜지스터(T5) 및 제6트랜지스터(T6)가 발광제어선(EL)을 통해 전달받은 발광제어신호(En)에 따라 동시에 턴온되어 유기발광다이오드(OLED)에 전류가 흐르게 된다.
제7트랜지스터(T7)(제2초기화 트랜지스터)는 제3스캔선(SL+1)에 연결된 게이트단자, 제6트랜지스터(T6)의 제2단자 및 유기발광다이오드(OLED)의 화소전극에 연결된 제1단자, 초기화전압선(VL)에 연결된 제2단자를 포함한다. 제7트랜지스터(T7)는 제3스캔선(SL+1)을 통해 전달받은 제3스캔신호(Sn+1)에 따라 턴온되어 초기화전압(Vint)을 유기발광다이오드(OLED)의 화소전극에 전달하여 유기발광다이오드(OLED)의 화소전극의 전압을 초기화시킬 수 있다. 제7트랜지스터(T7)는 생략될 수 있다.
커패시터(Cst)는 제2노드(N2)에 연결된 제1전극 및 구동전압선(PL)에 연결된 제2전극을 포함한다. 커패시터(Cst)는 구동전압선(PL) 및 제1트랜지스터(T1)의 게이트단자에 연결되어, 양단 전압의 차에 대응하는 전압을 저장 및 유지함으로써 제1트랜지스터(T1)의 게이트전극에 인가되는 전압을 유지할 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 화소전극 및 화소전극을 마주하는 공통전극을 포함하고, 공통전극은 공통전압(ELVSS)을 인가받을 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 제1트랜지스터(T1)로부터 구동전류를 전달받아 소정의 색으로 발광함으로써 이미지를 표시할 수 있다. 공통전극은 복수의 화소들에 공통, 즉 일체로 구비될 수 있다.
도 5b에서는, 제4트랜지스터(T4)와 제7트랜지스터(T7)가 각각 제2 스캔선(SL-1) 및 제3스캔선(SL+1)에 연결된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 제4트랜지스터(T4)와 제7트랜지스터(T7)는 모두 제1스캔선(SL-1)에 연결되어 제1스캔신호(Sn-1)에 따라 구동할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 디지타이저를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 디지타이저의 A 부분을 확대한 도면이다. 도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 루프 코일의 B 부분의 확대도들이다. 도 9a 및 도 9b는 도 7에 도시된 루프 코일의 C 부분의 확대도들이다. 도 8a 및 도 9a는 평면도들이고, 도 8b 및 도 9b는 단면도들이다. 도 10은 제1루프코일의 선 간격을 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 디지타이저(DT)는 센서기판(SS)(500)을 포함할 수 있다. 센서기판(500)은 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)일 수 있다.
센서기판(500)에는 표시영역(DA)에 복수의 루프 코일들이 배열될 수 있다. 복수의 루프 코일들 중 일부는 비폴딩 영역(NFA)에 배치될 수 있다. 복수의 루프 코일들 중 다른 일부는 폴딩 영역(FA)에 배치될 수 있다. 복수의 루프 코일들 중 또 다른 일부는 폴딩 영역(FA)에 배치된 부분과 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 부분을 포함할 수 있다.
센서기판(500)에는 직사각형 형태의 복수의 제1루프코일(511)들이 제2방향(D2)으로 평행하게 배열된 제1루프그룹과, 직사각형 형태의 복수의 제2루프코일(521)들이 제1방향(D1)으로 평행하게 배열된 제2루프그룹이 구비될 수 있다. 제1루프코일(511)과 제2루프코일(521)은 서로 직교하는 방향으로 배치되고, 제1루프코일(511)과 제2루프코일(521)은 교차영역에서 서로 중첩할 수 있다. 제1루프코일(511)은 제2방향보다 제1방향으로 상대적으로 길게 연장되어 있으며, 제2루프 코일(521)은 제1방향보다 제2방향으로 상대적으로 길게 연장되어 있다. 제1루프코일(511) 및 제2루프코일(521)의 단부는 패드부(PAD)의 대응하는 패드에 연결될 수 있다. 제1루프코일(511)과 패드 사이의 연결선(511c)은 제1루프코일(511)로부터 연장되어 주변영역(PA)에 배치되고, 제2루프코일(521)과 패드 사이의 연결선(521c)은 제2루프코일(521)로부터 연장되어 주변영역(PA)에 배치될 수 있다. 연결선들(511c, 521c)은 제1루프코일(511) 및 제2루프코일(521)과 동일층에 일체로 형성되거나, 다른층에 배치되어 대응하는 제1루프코일(511) 및 제2루프코일(521)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1루프코일(511)들은 서로 교차(중첩)할 수 있다. 예컨대, 서로 교차하는 두 개의 제1루프코일(511)들 중 하나는 교차 영역에서 분리되고, 상부 또는 하부 절연층의 비아홀을 통해 다른 층의 브릿지 전극에 의해 연결될 수 있다. 마찬가지로 제2루프코일(521)들은 서로 교차(중첩)할 수 있다. 예컨대, 서로 교차하는 두 개의 제2루프코일(521)들 중 하나는 교차 영역에서 분리되고, 상부 또는 하부 절연층의 비아홀을 통해 다른 층의 브릿지 전극에 의해 연결될 수 있다.
제1루프코일(511) 및 제2루프코일(521)은 각각 단층 구조를 갖거나 제3방향(D3)으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 제1루프코일(511) 및 제2루프코일(521)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 은(Ag) 등의 금속 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 3에 도시된 제1회로층(CL1)이 제1루프코일(511)을 포함하고, 제2회로층(CL2)이 제2루프코일(521)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1회로층(CL1)이 제2루프코일(521)을 포함하고, 제2회로층(CL2)이 제1루프코일(511)을 포함할 수 있다. 도 7은 제1회로층(CL1)이 제1루프코일(511)을 포함하고, 제2회로층(CL2)이 제2루프코일(521)을 포함하는 실시예이다.
도 7을 참조하면, 복수의 제1루프코일(511)들 중 일부는 비폴딩 영역(NFA)에 배치될 수 있다. 복수의 제1루프코일(511)들 중 다른 일부는 폴딩 영역(FA)에 배치될 수 있다. 복수의 제1루프코일(511)들 중 또 다른 일부는 폴딩 영역(FA)에 배치된 부분과 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 부분을 포함할 수 있다. 복수의 제2루프코일(521)들은 폴딩 영역(FA)에 배치된 부분과 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 부분을 포함할 수 있다.
이하에서는 제1루프코일(511)들에서 폴딩 영역(FA)에 배치된 부분을 제1부분(511a)이라 하고, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 부분을 제2부분(511b)이라 한다. 배치된 위치에 따라, 제1루프코일(511)들은 제1부분(511a)만을 포함하는 루프코일, 제2부분(511b)만을 포함하는 루프코일, 제1부분(511a)과 제2부분(511b)을 포함하는 루프코일을 포함할 수 있다.
유사하게, 제2루프코일(521)들에서 폴딩 영역(FA)에 배치된 부분을 제1부분(521a)이라 하고, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 부분을 제2부분(521b)이라 한다. 제2루프코일(521)들은 제1부분(521a)과 제2부분(521b)을 포함할 수 있다.
도 8a를 참조하면, 제1루프코일(511)의 제1부분(511a)의 폭(W1)은 제2부분(511b)의 폭(W2)보다 크다. 도 8b를 참조하면, 제1루프코일(511)의 제1부분(511a)의 두께(H1)는 제2부분(511b)의 두께(H2)보다 작다.
도 9a를 참조하면, 제2루프 코일(521)의 제1부분(521a)의 폭(W3)은 제2부분(521b)의 폭(W4)보다 크다. 도 9b를 참조하면, 제2루프코일(521)의 제1부분(521a)의 두께(H3)는 제2부분(521b)의 두께(H4)보다 작다.
일 실시예에서, 제1루프코일(511) 및 제2루프코일(521)의 제1부분들(511a, 521a)은 대략 0.2 내지 1㎛의 두께 및 400 내지 800㎛의 폭을 가질 수 있다. 제1루프코일(511) 및 제2루프코일(521)의 제2부분들(511b, 521b)은 대략 6㎛ 이상의 두께 및 200 내지 400㎛의 폭을 가질 수 있다.
도 6 및 도 7에서 제1루프코일(511) 및 제2루프코일(521)의 마주하는 평행한 선들 간의 간격이 동일하다. 다른 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1루프코일(511)의 위치에 따라 마주하는 평행한 선들 간의 간격이 상이할 수 있다. 폴딩 영역(FA)에 가까울수록 제1루프코일(511)의 마주하는 평행한 선들 간의 간격이 증가할 수 있다. 예컨대, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 제1루프코일의 마주하는 선들 간의 간격(DW1)보다 폴딩 영역(FA)에 배치된 제1루프코일의 마주하는 선들 간의 간격(DW3)이 더 클 수 있다. 마주하는 선들 중 하나가 비폴딩 영역(NFA)에 배치되고, 다른 하나가 폴딩 영역(FA)에 배치된 제1루프코일(511)의 마주하는 선들 간의 간격(DW2)은 DW1보다 크고 DW3보다 작을 수 있다.
도 11a 내지 도 11d는 일 실시예에 따른 루프 코일의 제조 방법을 설명하는 도면들이다. 도 11a 내지 도 11d는 제1루프코일(511) 또는 제2루프코일(521)의 제조 방법일 수 있다.
도 11a를 참조하면, 베이스층(BL)의 비폴딩 영역(NFA)에 제2두께 및 제2폭을 갖는 루프 코일의 제2부분(LC2)을 형성할 수 있다. 예컨대, 센서기판(500)의 일 면에 도전층을 형성한 후, 폴딩 영역(FA)의 도전층을 제거함으로써, 비폴딩 영역(NFA)에 제1루프코일의 제2부분(511b) 또는 제2루프코일의 제2부분(521b)을 구성하는 도전 패턴을 형성할 수 있다.
루프 코일의 제2부분(LC2)은 압연(pressing) 공정 또는 전기분해 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 예컨대, 활물질, 바인더 및 도전재를 용매에 혼합/분산시킨 슬러리를 FPCB 상에 도포하고 건조한 후, 압연 공정을 거쳐, FPCB 상에 전극 코팅층을 형성하고, 폴딩 영역(FA)에 대응하는 코팅층을 제거함으로써 루프 코일의 제2부분(LC2)을 형성할 수 있다.
다음으로 도 11b를 참조하면, 베이스층(BL)의 폴딩 영역(FA)에 제1두께 및 제1폭을 갖는 루프 코일의 제1부분(LC1)을 형성할 수 있다. 예컨대, 센서기판(500)의 폴딩 영역(FA)에 제1루프코일의 제1부분(511a) 또는 제2루프코일의 제1부분(521a)을 구성하는 도전 패턴을 형성할 수 있다. 루프 코일의 제1부분(LC1)은 스퍼터링 등의 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 루프 코일의 제1부분(LC1)의 단부는 폴딩 영역(FA)과 비폴딩 영역(NFA)의 경계 부근의 비폴딩 영역(NFA)에서 제2부분(LC2)의 단부 상에 중첩하며 컨택할 수 있다. 제1두께는 제2두께보다 작고, 제1폭은 제2폭보다 크다. 루프 코일의 제1부분(LC1)을 형성하는 금속 물질은 루프 코일의 제2부분(LC2)을 형성하는 금속 물질과 동일 또는 상이한 물질일 수 있다.
이어서, 도 11c를 참조하면, 베이스층(BL)의 루프 코일을 덮는 접착층(AL)을 형성할 수 있다.
도 11d에 도시된 바와 같이, 루프 코일의 제1부분(LC1)은 비폴딩 영역(NFA)에 배치되고 폴딩 영역(FA)에서 분리된 마주하는 제2부분(LC2)들을 연결하는 브릿지 전극일 수 있다.
도 12a 내지 도 12d는 일 실시예에 따른 루프 코일의 제조 방법을 설명하는 도면들이다. 도 12a 내지 도 12d는 제1루프코일(511) 또는 제2루프코일(521)의 제조 방법일 수 있다.
도 12a를 참조하면, 베이스층(BL)의 폴딩 영역(FA)에 제1두께 및 제1폭을 갖는 루프 코일의 제1부분(LC1)을 형성할 수 있다. 예컨대, 센서기판(500)의 폴딩 영역(FA)에 제1루프코일의 제1부분(511a) 또는 제2루프코일의 제1부분(521a)을 구성하는 도전 패턴을 형성할 수 있다. 루프 코일의 제1부분(LC1)은 스퍼터링 등의 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
다음으로 도 12b를 참조하면, 베이스층(BL)의 비폴딩 영역(NFA)에 제2두께 및 제2폭을 갖는 루프 코일의 제2부분(LC2)을 형성할 수 있다. 예컨대, 센서기판(500)의 비폴딩 영역(NFA)에 제1루프코일의 제2부분(511b) 또는 제2루프코일의 제2부분(521b)을 구성하는 도전 패턴을 형성할 수 있다. 루프 코일의 제2부분(LC2)은 압연(pressing) 공정 또는 전기분해 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 루프 코일의 제2부분(LC2)의 단부는 폴딩 영역(FA)과 비폴딩 영역(NFA)의 경계 부근의 비폴딩 영역(NFA)에서 제1부분(LC1)의 단부 상에 중첩하며 컨택할 수 있다. 루프 코일의 제2부분(LC2)을 형성하는 금속 물질은 루프 코일의 제1부분(LC1)을 형성하는 금속 물질과 동일 또는 상이한 물질일 수 있다.
이어서, 도 12c를 참조하면, 베이스층(BL)의 루프 코일을 덮는 접착층(AL)을 형성할 수 있다.
도 12d에 도시된 바와 같이, 루프 코일의 제1부분(LC1)은 비폴딩 영역(NFA)에 배치되고 폴딩 영역(FA)에서 분리된 마주하는 제2부분(LC2)들을 연결하는 브릿지 전극일 수 있다.
도 13a 내지 도 13d는 일 실시예에 따른 루프 코일의 제조 방법을 설명하는 도면들이다. 도 13a 내지 도 13d는 제1루프코일(511) 또는 제2루프코일(521)의 제조 방법일 수 있다.
도 13a에 도시된 바와 같이 베이스층(BL)에 도전층(CM)을 형성하고, 마스크 공정에 의해(예컨대, 하프톤 마스크 공정), 도 13b에 도시된 바와 같이 폴딩 영역(FA)에 대응하는 도전층을 식각함으로써 제1두께 및 제1폭을 갖는 루프 코일의 제1부분(LC1)과 제2두께 및 제2폭을 갖는 루프 코일의 제2부분(LC2)을 형성할 수 있다. 다음으로, 도 13c에 도시된 바와 같이, 베이스층(BL)의 루프 코일(CL)을 덮는 접착층(AL)을 형성할 수 있다.
도 13d에 도시된 바와 같이, 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)과 제2부분(LC2)은 일체로 형성된 도전 패턴일 수 있다.
도 14a 내지 도 14e는 일 실시예에 따른 루프 코일을 나타낸 도면들이다.
앞서 설명한 바와 같이 실시예에서, 루프 코일(LC)은 직선 형태를 가질 수 있다. 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)과 제2부분(LC2)은 직선 형태를 가질 수 있다. 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)의 두께는 제2부분(LC2)의 두께보다 작고, 제1부분(LC1)의 폭은 제2부분(LC2)의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 루프 코일(LC)은 단일 턴 또는 복수의 턴을 갖는 지그재그 형태에 의해 와인딩 구조를 가짐으로써 자기 감도를 증가시킬 수 있다. 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)과 제2부분(LC2)은 지그재그 형태를 가질 수 있다. 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)의 두께는 제2부분(LC2)의 두께보다 작고, 제1부분(LC1)의 폭은 제2부분(LC2)의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 도 14a에 도시된 바와 같이, 루프 코일(LC)은 비폴딩 영역(NFA)에서 직선 형태를 갖고, 폴딩 영역(FA)에서 지그재그 형태를 가질 수 있다. 즉, 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)은 지그재그 형태를 갖고, 제2부분(LC2)은 직선 형태를 가질 수 있다. 이 경우에도 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)의 두께는 제2부분(LC2)의 두께보다 작고, 제1부분(LC1)의 폭은 제2부분(LC2)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 루프 코일(LC)의 지그재그 형태는 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 루프 코일(LC)의 벤딩부(CA)는 도 14a에 도시된 바와 같이 예각을 가지며 벤딩될 수도 있고, 도 14b에 도시된 바와 같이 90도로 벤딩될 수도 있고, 도 14c에 도시된 바와 같이 둔각으로 벤딩될 수도 있다. 벤딩부(CA)의 모서리는 도 14b 및 도 14c와 같이 라운드질 수 있다.
일 실시예에서, 도 14d에 도시된 바와 같이, 루프 코일(LC)은 폴딩 영역(FA)에서 복수의 관통홀(TH)이 정의될 수 있다. 즉, 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)에 관통홀(TH)이 연장 방향을 따라 일렬로 형성될 수 있다. 도 14e에 도시된 바와 같이, 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)은 관통홀(TH)들 사이의 오목부(CC)를 가질 수 있다. 이 경우에도 루프 코일(LC)의 제1부분(LC1)의 두께는 제2부분(LC2)의 두께보다 작고, 제1부분(LC1)의 폭은 제2부분(LC2)의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 디지타이저를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 16은 디지타이저의 구동을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 15를 참조하면, 디지타이저(DT)는 제2방향(D2)으로 배열된 제1 루프 코일(511)들과 제1방향(D1)으로 배열된 제2 루프 코일(521)들을 포함할 수 있다. 디지타이저(DT)는 제1선택구동부(42), 제2선택구동부(44) 및 제어부(46)를 더 포함할 수 있다.
제어부(46)는 제1선택구동부(42)와 제2선택구동부(44)의 루프 코일 선택 동작을 제어하는 제어신호를 출력하고, 각 루프 코일에 순차적으로 소정 주파수를 갖는 교류 신호를 제공할 수 있다.
제1선택구동부(42)는 제1루프코일(511)들(Y1 내지 YM)을 차례로 선택하고, 제2선택구동부(44)는 제2루프코일(521)들(X1 내지 XM)을 차례로 선택하여, 제1루프 코일(511)과 제2루프코일(521) 각각에 교류 신호에 의한 자기장을 형성시킬 수 있다.
도 16을 함께 참조하면, 입력 유닛(600)은 공진회로(610)를 내장하고, 루프 코일로부터 송신되는 자기장에 의해 입력 유닛(600)에 유도 자기장이 발생하고, 디지타이저(DT)는 유도 자기장을 루프 코일에서 검출함으로써 입력 유닛(600)의 위치, 필압, 높이를 감지할 수 있다.
입력 유닛(600)은 전자기 신호를 생성하여 외부로 출력할 수 있다. 도 15에 도시된 입력 유닛(600)은 하나의 실시 예이며, 전자기 신호를 출력할 수 있는 수단이면 제한이 없다.
도 17은 일 실시예에 따른 디지타이저의 구동을 개략적으로 설명하는 흐름도이다. 도 18은 일 실시예에 따른 폴딩 영역 확장의 예를 설명하는 도면이다. 도 17은 일 실시예에 따른 디지타이저의 호버링 이벤트 검출 방법일 수 있다.
도 17을 참조하면, 디지타이저(DT)는 펜 터치 이벤트가 검출되면(S61), 입력 유닛(600)의 위치를 감지할 수 있다(S62). 펜 터치 이벤트는 직접 터치 이벤트와 간접 터치 이벤트를 포함할 수 있다.
디지타이저(DT)는 입력 유닛(600)의 위치가 폴딩 영역(FA)에 존재하는지를 판단할 수 있다(S63). 일 실시예에서, 디지타이저(DT)는 간접 터치 이벤트인 경우 입력 유닛(600)이 폴딩 영역(FA)에 존재하는지를 판단할 수 있다. 폴딩 영역(FA)에 존재하는 경우는 입력 유닛(600)이 폴딩 영역(FA) 내에 존재하는 경우 및 입력 유닛(600)의 적어도 일부가 폴딩 영역(FA) 내에 존재하는 경우를 포함할 수 있다.
디지타이저(DT)는 입력 유닛(600)이 비폴딩 영역(NFA)에 존재하는 경우 표준 구동 모드로 전환되고(S64), 표준 구동 모드에서 입력 유닛(600)의 펜촉까지의 높이(이하, '호버링 높이'라 함)를 검출할 수 있다(S66). 표준 구동 모드는 디지타이저(DT)의 폴딩 영역(FA)과 비폴딩 영역(NFA)의 루프 코일들에 동일한 교류 전압이 인가되는 모드일 수 있다.
디지타이저(DT)는 입력 유닛(600)이 폴딩 영역(FA)에 존재하는 경우, 승압 구동 모드로 전환되고(S65), 승압 구동 모드에서 호버링 높이를 검출할 수 있다(S66). 승압 구동 모드는 도 17에 도시된 바와 같이, 디지타이저(DT)의 폴딩 영역(FA)으로부터 좌우 일정 영역(AA)까지 확장된 폴딩 영역(EA)에 배치된 루프 코일들에 인가되는 교류 전압의 세기를 증가시키는 모드일 수 있다. 일 실시예에서 일정 영역(AA)의 폭은 입력 유닛(600)의 펜촉의 팁 지름일 수 있다. 일 실시예에서, 폴딩 영역(FA)의 폭은 8mm이고, 일정 영역(AA)의 폭은 1mm이고, 확장된 폴딩 영역(EA)의 폭은 10mm일 수 있다.
예컨대, 디지타이저(DT)는 입력 유닛(600)이 확장된 폴딩 영역(EA) 내에 위치하는 경우, 확장된 폴딩 영역(EA) 내에서 입력 유닛(600)의 위치(600P)로부터 확장된 폴딩 영역(EA) 내에서 주변으로 일정 범위의 승압 영역(BA) 내에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 전압을 기 설정된 값으로 증가시킬 수 있다.
입력 유닛(600)의 위치 및 높이는 입력 유닛(600)과 루프 코일들 간에 검출된 자기장의 변화를 이용하여 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 디지타이저(DT)는 입력 유닛(600)의 바로 하부에 존재하는 루프 코일 및 입력 유닛(600) 주변에 존재하는 루프 코일들과 입력 유닛(600) 간의 자기장 변화를 검출하고, 검출된 값들의 보간(interpolation)에 의해 호버링 위치 및 높이를 파악할 수 있다. 폴딩 영역에서의 승압에 의해 호버링 이벤트 시에 입력 유닛(600)의 위치 및 높이를 정확히 검출할 수 있다.
디지타이저(DT)는 승압 구동에 의해 검출된 입력 유닛(600)의 높이를 기 설정된 알고리즘에 따라 보정할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 표시장치
FA: 폴딩 영역
NFA: 비폴딩 영역
DP: 표시패널
DT: 디지타이저
511: 제1루프코일
521: 제2루프코일
LC: 루프코일

Claims (20)

  1. 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 포함하는 표시장치에 있어서,
    복수의 화소들을 포함하는 표시패널; 및
    상기 표시패널의 일 측에 배치되고, 복수의 루프 코일들을 포함하는 디지타이저;를 포함하고,
    상기 디지타이저는 상기 폴딩 영역에서 입력 유닛의 호버링 이벤트가 검출되면, 상기 폴딩 영역에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 신호를 증가시키고, 상기 입력 유닛 하부의 루프 코일 및 상기 입력 유닛 주변의 루프 코일들 간의 자기장 변화를 기초로 상기 입력 유닛의 호버링 높이를 산출하는, 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들이 상기 폴딩 영역에서 제1폭 및 제1두께를 갖고, 상기 비폴딩 영역에서 상기 제1폭보다 작은 제2폭 및 상기 제1두께보다 큰 제2두께를 갖는, 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 직선 형상을 갖는, 표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 지그재그 형상을 갖는, 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 상기 비폴딩 영역에서 직선 형상을 갖고, 상기 폴딩 영역에서 지그재그 형상을 갖는, 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 상기 폴딩 영역에서 복수의 관통홀을 갖는, 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1부분 및 상기 비폴딩 영역에 대응하는 제2부분을 포함하고, 상기 제1부분의 단부가 상기 제2부분의 단부에 접촉된, 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 상기 제1부분의 단부가 상기 제2부분의 단부의 상부에 중첩 배치된, 표시장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 상기 제1부분의 단부가 상기 제2부분의 단부의 하부에 중첩 배치된, 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1부분 및 상기 비폴딩 영역에 대응하는 제2부분을 포함하고, 상기 제1부분과 상기 제2부분은 일체화된, 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디지타이저는 상기 폴딩 영역에서 입력 유닛의 호버링 이벤트가 검출되면, 상기 폴딩 영역을 확장하는, 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 디지타이저는 상기 확장된 폴딩 영역에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 전압을 증가시키는, 표시장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 디지타이저는 상기 확장된 폴딩 영역 내에서, 상기 입력 유닛의 위치로부터 소정 범위 내에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 전압을 증가시키는, 표시장치.
  14. 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 포함하는 표시장치에 있어서,
    복수의 루프 코일들을 포함하고, 상기 복수의 루프 코일들이 상기 폴딩 영역에서 제1폭 및 제1두께를 갖고, 상기 비폴딩 영역에서 상기 제1폭보다 작은 제2폭 및 상기 제1두께보다 큰 제2두께를 갖는 디지타이저;를 포함하고,
    상기 디지타이저는 상기 폴딩 영역에서 입력 유닛의 호버링 이벤트가 검출되면, 상기 폴딩 영역에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 신호를 증가시키는, 표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 직선 형상을 갖는, 표시장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 지그재그 형상을 갖는, 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 상기 비폴딩 영역에서 직선 형상을 갖고, 상기 폴딩 영역에서 지그재그 형상을 갖는, 표시장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 루프 코일들은 상기 폴딩 영역에서 복수의 관통홀을 갖는, 표시장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 디지타이저는 상기 폴딩 영역에서 입력 유닛의 호버링 이벤트가 검출되면, 상기 폴딩 영역을 확장하고,
    상기 디지타이저는 상기 확장된 폴딩 영역에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 전압을 증가시키는, 표시장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 디지타이저는 상기 확장된 폴딩 영역 내에서, 상기 입력 유닛의 위치로부터 소정 범위 내에 배치된 적어도 하나의 루프 코일에 인가되는 교류 전압을 증가시키는, 표시장치.
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