KR20220094295A - 표시 장치 - Google Patents

표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220094295A
KR20220094295A KR1020200185156A KR20200185156A KR20220094295A KR 20220094295 A KR20220094295 A KR 20220094295A KR 1020200185156 A KR1020200185156 A KR 1020200185156A KR 20200185156 A KR20200185156 A KR 20200185156A KR 20220094295 A KR20220094295 A KR 20220094295A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing electrodes
group
sensing
layer
sensor
Prior art date
Application number
KR1020200185156A
Other languages
English (en)
Inventor
염지수
서수열
이성준
이동환
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020200185156A priority Critical patent/KR20220094295A/ko
Priority to US17/471,493 priority patent/US11899866B2/en
Priority to CN202111621426.5A priority patent/CN114690952A/zh
Publication of KR20220094295A publication Critical patent/KR20220094295A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1306—Sensors therefor non-optical, e.g. ultrasonic or capacitive sensing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04162—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for exchanging data with external devices, e.g. smart pens, via the digitiser sensing hardware
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164—Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G06F3/041661—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving using detection at multiple resolutions, e.g. coarse and fine scanning; using detection within a limited area, e.g. object tracking window
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G06F3/041662—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving using alternate mutual and self-capacitive scanning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448—Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • H01L27/323—
    • H01L27/3276—
    • H01L51/5253—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844—Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04114—Touch screens adapted for alternating or simultaneous interaction with active pens and passive pointing devices like fingers or passive pens

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치된 복수의 제1 감지 전극들, 및 상기 제1 센서 상에 배치되고, 상기 제1 센서와 절연되어 배치된 복수의 제2 감지 전극들을 포함하며, 상기 제1 감지 전극들은 제1 그룹의 제1 감지 전극들 및 제2 그룹의 제1 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭보다 좁고, 상기 제2 감지 전극들은 제1 그룹의 제2 감지 전극들 및 제2 그룹의 제2 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭보다 좁다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 감지 전극들을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿, 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티미디어 전자 장치들은 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 구비한다. 전자 장치들은 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력 방식 외에 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 방식을 제공할 수 있는 표시 장치를 구비할 수 있다.
최근 휴대폰과 같은 개인 전자 장치는 터치뿐만 아니라 전자 펜의 입력을 감지할 수 있다
본 발명의 목적은 다양한 입력 장치로부터의 입력을 감지하되, 감도가 향상된 표시 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 장치는: 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치된 복수의 제1 감지 전극들 및 상기 제1 감지 전극들 상에 배치되고, 상기 제1 감지 전극들과 절연되어 배치된 복수의 제2 감지 전극들을 포함하며, 상기 제1 감지 전극들은 제1 그룹의 제1 감지 전극들 및 제2 그룹의 제1 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭보다 좁고, 상기 제2 감지 전극들은 제1 그룹의 제2 감지 전극들 및 제2 그룹의 제2 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭보다 좁다.
이 실시예에서, 상기 제1 감지 전극들은 제1 방향으로 연장하며, 상기 제2 감지 전극들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하며, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들과 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들이 교차하는 영역은 지문 감지 영역일 수 있다.
이 실시예에서, 상기 표시 패널을 구동하고, 동기 신호를 출력하는 패널 구동 회로 및 상기 복수의 제1 감지 전극들 및 상기 복수의 제2 감지 전극들과 신호를 송수신하는 센서 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 제1 감지 모드에서 상기 제1 감지 전극들로 액티브 레벨의 전송 신호들을 각각 순차적으로 제공하되, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들 각각의 액티브 구간은 서로 중첩할 수 있다.
이 실시예에서, 상기 제1 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들과 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들 각각의 액티브 구간은 서로 중첩하지 않을 수 있다.
이 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 제2 감지 모드에서 상기 제1 감지 전극들로 액티브 레벨의 전송 신호들을 각각 순차적으로 제공할 수 있다.
이 실시예에서, 상기 제2 감지 모드는 사용자의 지문을 감지하는 모드일 수 있다.
이 실시예에서, 상기 표시 패널 상에 배치된 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 제1 도전층, 상기 제1 도전층 상에 배치된 센서 절연층, 베이스 기판 및 상기 베이스 기판 아래 배치된 제2 도전층을 포함하고, 상기 제1 감지 전극들은 상기 제1 도전층에 의해 형성되며, 상기 제2 감지 전극들은 상기 제2 도전층에 의해 형성될 수 있다.
이 실시예에서, 상기 센서 절연층 및 상기 제2 도전층을 결합하는 접착층을 더 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들 각각의 배선 폭은 80 마이크로미터(μm) 이하일 수 있다.
이 실시예에서, 상기 표시 패널은 복수의 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 화소들 및 상기 복수의 스캔 라인들에 연결된 스캔 구동 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치된 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 제1 도전층, 상기 제1 도전층 상에 배치된 센서 절연층, 베이스 기판, 상기 베이스 기판 아래 배치된 제2 도전층 및 상기 센서 절연층 및 상기 제2 도전층을 결합하는 접착층을 포함하고, 복수의 제1 감지 전극들은 상기 제1 도전층에 의해 형성되고, 복수의 제2 감지 전극들은 상기 제2 도전층에 의해 형성될 수 있다.
이 실시예에서, 상기 제1 감지 전극들은 제1 그룹의 제1 감지 전극들 및 제2 그룹의 제1 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭보다 좁을 수 있다.
이 실시예에서, 상기 제2 감지 전극들은 제1 그룹의 제2 감지 전극들 및 제2 그룹의 제2 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭보다 좁을 수 있다.
이 실시예에서, 상기 제1 감지 전극들은 제1 방향으로 연장하며, 상기 제2 감지 전극들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하며, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들과 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들이 교차하는 영역은 지문 감지 영역일 수 있다.
이 실시예에서, 상기 표시 패널을 구동하고, 동기 신호를 출력하는 패널 구동 회로 및 상기 제1 감지 전극들 및 상기 제2 감지 전극들과 신호를 송수신하는 센서 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 제1 감지 모드에서 상기 제1 감지 전극들로 액티브 레벨의 전송 신호들을 각각 순차적으로 제공하되, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들 각각의 액티브 구간은 서로 중첩할 수 있다.
이 실시예에서, 상기 제1 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들과 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들 각각의 액티브 구간은 서로 중첩하지 않을 수 있다.
이 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 제2 감지 모드에서 상기 제1 감지 전극들로 액티브 레벨의 전송 신호들을 각각 순차적으로 제공할 수 있다.
이 실시예에서, 상기 제2 감지 모드는 사용자의 지문을 감지하는 모드일 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 제1 감지 전극을 제1 감지층에 배치하고, 제2 감지 전극을 제2 감지층에 배치한다. 특히 제2 감지층은 표시 패널과 독립된 공정으로 형성되며, 제1 감지층 상에 배치될 수 있다.
또한 표시 장치의 제2 감지 영역 내 제1 감지 전극들 및 제2 감지 전극들의 배선 폭을 제1 감지 영역 내 제1 감지 전극들 및 제2 감지 전극들보다 작게 함으로써 사용자의 지문, 전자 펜 등에 대한 감지 정밀도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치와 입력 장치 사이의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 5는 도 4a에 도시된 제2 센서의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 상에 배치된 제1 센서를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서의 평면도이다.
도 10은 입력 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 제1 동작 모드에서 입력 센서의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 12는 제2 동작 모드에서 입력 센서의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 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.
"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.
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, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 휴대폰, 태블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1에서는 표시 장치(DD)가 휴대폰인 것을 예시적으로 도시하였다.
표시 장치(DD)에는 액티브 영역(DA) 및 주변 영역(NDA)이 정의될 수 있다. 표시 장치(DD)는 액티브 영역(DA)을 통해 영상을 표시할 수 있다. 액티브 영역(DA)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 면을 포함할 수 있다. 주변 영역(NDA)은 액티브 영역(DA)의 주변을 둘러쌀 수 있다.
표시 장치(DD)의 두께 방향은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 제3 방향(DR3)과 나란할 수 있다. 따라서, 표시 장치(DD)를 구성하는 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)을 기준으로 정의될 수 있다.
표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 입력들을 감지할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)과 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지할 수 있다. 제1 입력 수단(1000)은 사용자 신체, 패시브 펜과 같이 정전용량에 변화를 제공할 수 있는 입력 수단을 모두 포함할 수 있다. 제2 입력 수단(2000)은 구동신호를 제공할 수 있는 액티브 타입의 입력 수단으로, 예컨대 액티브 펜(또는 전자 펜)일 수 있다.
표시 장치(DD)와 제2 입력 수단(2000)은 양방향 통신될 수 있다. 표시 장치(DD)는 제2 입력 수단(2000)으로 업링크 신호를 제공할 수 있다. 제2 입력 수단(2000)은 표시 장치(DD)로 다운링크 신호를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)를 도시한 분해 사시도이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM), 광학 부재(AF), 윈도우(WM), 전자 모듈(EM), 전원 모듈(PSM) 및 케이스(EDC)을 포함할 수 있다.
표시 모듈(DM)은 이미지를 생성하고 외부입력을 감지한다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널(100) 및 입력 센서(200)를 포함할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 장치(DD)의 액티브 영역(DA, 도 1 참조) 및 주변 영역(NDA, 도 1 참조)에 대응하는 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)을 포함한다.
표시 패널(100)은 특별히 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 유기발광표시 패널(organic light emitting display panel) 또는 퀀텀닷 발광표시 패널과 같은 발광형 표시 패널일 수 있다. 입력 센서(200)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
표시 모듈(DM)은 메인 회로 기판(MCB), 연성 회로 필름(FCB), 패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)를 포함할 수 있다. 이들 중 어느 하나 이상은 생략될 수도 있다. 메인 회로 기판(MCB)은 연성 회로 필름(FCB)과 접속되어 표시 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 회로 기판(MCB)은 복수 개의 구동 소자들을 포함할 수 있다. 복수 개의 구동 소자들은 표시 패널(100) 및 센서 컨트롤러(SCC)를 구동하기 위한 메인 컨트롤러(MC)를 포함할 수 있다. 연성 회로 필름(FCB)은 표시 패널(100)에 접속되어 표시 패널(100)과 메인 회로 기판(MCB)을 전기적으로 연결한다. 연성 회로 필름(FCB) 상에는 패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)가 실장될 수 있다.
연성 회로 필름(FCB)은 메인 회로 기판(MCB)이 표시 장치(DD)의 배면에 마주하도록 밴딩될 수 있다. 메인 회로 기판(MCB)은 커넥터를 통해 전자 모듈(EM)과 전기적으로 연결될 수 있다.
패널 구동 회로(PDC)는 표시 패널(100)과 전기적으로 연결되어 표시 패널(100)을 제어할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 입력 센서(200)와 전기적으로 연결되어 입력 센서(200)를 제어할 수 있다.
패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)는 각각 집적 회로로 형성되어서 연성 회로 필름(FCB) 상에 실장될 수 있다. 다른 실시예에서, 패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)는 하나의 집적 회로로 구성될 수도 있다. 패널 구동 회로(PDC)는 구동 컨트롤러, 타이밍 컨트롤러, 신호 발생 회로 등으로 불릴 수 있고, 센서 컨트롤러(SCC)는 입력 구동 회로, 센서 구동 회로, 터치 구동 회로와 같이 다양하게 불릴 수 있다.
도시하지 않았으나, 입력 센서(200)는 추가적인 연성회로필름을 통해 메인 회로 기판(MCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 입력 센서(200)는 표시 패널(100)에 전기적으로 연결되고, 연성 회로 필름(FCB)을 통해 메인 회로 기판(MCB)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
광학 부재(AF)는 외부광 반사율을 낮춘다. 광학 부재(AF)는 편광자 및 리타더를 포함할 수 있다. 편광자 및 리타더는 연신형 또는 코팅형일 수 있다. 코팅형 광학필름은 기능성필름의 연신방향에 따라 광학축이 정의된다. 코팅형 광학필름은 베이스 필름 상에 배열된 액정분자들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 광학 부재(AF)는 생략될 수 있다. 이때, 표시 모듈(DM)은 광학 부재(AF)를 대체하는 컬러 필터 및 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
윈도우(WM)는 표시 장치(DD)의 외면을 제공한다. 윈도우(WM)는 베이스 기판을 포함하고, 반사 방지층, 지문 방지층과 같은 기능층들을 더 포함할 수 있다.
별도로 도시되지 않았으나, 표시 장치(DD)는 적어도 하나의 접착층을 더 포함할 수 있다. 접착층은 표시 장치(DD)의 인접한 구성들을 결합시킬 수 있다. 접착층은 광학 투명 접착층 또는 감압 접착층일 수 있다.
전자 모듈(EM)은 적어도 메인 컨트롤러를 포함한다. 전자 모듈(EM)은 무선통신 모듈, 영상입력 모듈, 음향입력 모듈, 음향출력 모듈, 메모리, 및 외부 인터페이스 모듈 등을 포함할 수 있다. 상기 모듈들은 상기 회로기판에 실장되거나, 플렉서블 회로기판을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 모듈(EM)은 전원 모듈(PSM)과 전기적으로 연결된다.
메인 컨트롤러(MC)는 표시 장치(DD)의 전반적인 동작을 제어한다. 메인 컨트롤러(MC)는 표시 모듈(DM)뿐만 아니라 도면에 도시되지 않은 무선통신 모듈, 영상입력 모듈, 음향입력 모듈, 및 음향출력 모듈 등의 동작을 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(MC)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다.
케이스(EDC)는 윈도우(WM)와 결합될 수 있다. 케이스(EDC)는 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하며 표시 장치(DD)로 침투되는 이물질/수분 등을 방지하여 케이스(EDC)에 수용된 구성들을 보호한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서, 케이스(EDC)는 복수 개의 수납 부재들이 결합된 형태로 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치와 입력 장치 사이의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(DD)는 외부에서 제공되는 입력들을 감지할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)과 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지할 수 있다.
제1 입력 수단(1000)은 사용자 신체, 패시브 타입의 펜과 같이 정전 용량에 변화를 제공할 수 있는 입력 수단을 모두 포함할 수 있다. 제2 입력 수단(2000)은 구동 신호를 제공하는 전자 펜일 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 제2 입력 수단(2000)는 액티브 타입의 액티브 펜일 수 있다.
표시 장치(DD)와 제2 입력 수단(2000)은 서로 양방향 통신할 수 있다. 표시 장치(DD)는 제2 입력 수단(2000)로 업링크 신호(ULS)를 제공하고, 제2 입력 수단(2000)는 표시 장치(DD)로 다운링크 신호(DLS)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 업링크 신호(ULS)는 패널 정보, 프로토콜 버전 등의 정보를 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 다운링크 신호(DLS)는 동기화 신호 또는 제2 입력 수단(2000)의 상태 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다운링크 신호(DLS)는 제2 입력 수단(2000)의 좌표 정보, 배터리 정보, 기울기 정보, 및/또는 제2 입력 수단(2000)에 저장된 다양한 정보 등을 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 장치(DD)는 표시 패널(100), 입력 센서(200), 패널 구동 회로(PDC), 센서 컨트롤러(SCC), 및 메인 컨트롤러(MC)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 영상을 실질적으로 생성하는 구성일 수 있다. 표시 패널(100)은 발광형 표시층일 수 있으며, 예를 들어, 표시 패널(100)은 유기발광 표시층, 퀀텀닷 표시층, 마이크로 엘이디 표시층, 또는 나노 엘이디 표시층일 수 있다.
입력 센서(200)는 표시 패널(100) 위에 배치될 수 있다. 입력 센서(200)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 입력 센서(200)는 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)과 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지할 수 있다.
메인 컨트롤러(MC)는 표시 장치(DD)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(MC)는 패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)의 동작을 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(MC)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 메인 컨트롤러(MC)는 호스트로 지칭될 수도 있다. 메인 컨트롤러(MC)은 그래픽 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
패널 구동 회로(PDC)는 표시 패널(100)을 구동할 수 있다. 패널 구동 회로(PDC)는 메인 컨트롤러(MC)로부터 영상 데이터(RGB) 및 구동 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 구동 제어 신호(D-CS)는 다양한 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어 구동 제어 신호(D-CS)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 클럭 신호, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 패널 구동 회로(PDC)는 구동 제어 신호(D-CS)을 근거로 표시 패널(100)으로 제공될 신호들을 생성할 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 입력 센서(200)와 신호를 송수신할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 메인 컨트롤러(MC)로부터 센서 제어 신호(I-CS)를 수신할 수 있다. 센서 제어 신호(I-CS)는 센서 컨트롤러(SCC)의 구동 모드를 결정하는 모드 결정 신호 및 클럭 신호를 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 센서 제어 신호(I-CS)를 근거로, 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)을 감지하는 제1 감지 모드 및 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력을 감지하는 제2 감지 모드로 동작할 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 입력 센서(200)로부터 수신한 신호에 근거하여 제1 입력(IP1) 또는 제2 입력(IP2)의 좌표 정보를 산출하고, 좌표 정보에 대응하는 좌표 신호(I-SS)를 메인 컨트롤러(MC)에 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(MC)는 좌표 신호(I-SS)에 근거하여 사용자 입력에 대응하는 동작을 실행시킨다. 예컨대, 메인 컨트롤러(MC)는 표시 패널(100)에 새로운 어플리케이션 이미지가 표시되도록 패널 구동 회로(PDC)를 구동할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)의 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 표시 모듈(DM)은 표시 패널(100) 및 입력 센서(200)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 베이스층(SUB), 회로층(DP-CL), 발광 소자층(DP-OLED), 및 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
베이스층(SUB)은 회로층(DP-CL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(SUB)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(SUB)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
베이스층(SUB)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(SUB)은 제1 합성 수지층, 상기 제1 합성 수지층 위에 배치된 실리콘 옥사이드(SiOx)층, 상기 실리콘 옥사이드층 위에 배치된 아몰퍼스 실리콘(a-Si)층, 및 아몰퍼스 실리콘층 위에 배치된 제2 합성 수지층을 포함할 수 있다. 실리콘 옥사이드층 및 아몰퍼스 실리콘층은 베이스 배리어층이라 지칭될 수 있다.
제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리아이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vinyl)계 수지, 에폭시(epoxy)계 수지, 우레탄(urethane)계 수지, 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지 및 페릴렌(perylene)계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 "~~" 계 수지는 "~~"의 작용기를 포함하는 것을 의미한다.
회로층(DP-CL)은 베이스층(SUB) 위에 배치될 수 있다. 회로층(DP-CL)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(SUB) 위에 형성되고, 이후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이 후, 회로층(DP-CL)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 이 형성될 수 있다.
발광 소자층(DP-OLED)은 회로층(DP-CL) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(DP-OLED)은 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(DP-OLED)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자층(DP-OLED) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(DP-OLED)을 보호할 수 있다.
입력 센서(200)는 표시 패널(100) 위에 배치될 수 있다. 입력 센서(200)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
입력 센서(200)는 제1 센서(200a) 및 제2 센서(200b)를 포함한다. 제1 센서(200a)는 연속된 공정을 통해 표시 패널(100) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 센서(200a)는 표시 패널(100) 위에 직접 배치된다고 표현될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 제1 센서(200a)와 표시 패널(100) 사이에 제3의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 제1 센서(200a)와 표시 패널(100) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다.
또는, 제1 센서(200a)는 표시 패널(100)과 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
제2 센서(200b)는 제1 센서(200a) 위에 배치될 수 있다. 제2 센서(200b)는 제1 센서(200a)와 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 표시 장치(DD)는 입력 센서(200) 위에 배치된 반사 방지층 및 광학층을 더 포함할 수도 있다. 반사 방지층은 표시 장치(DD)의 외부로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킬 수 있다. 광학층은 표시 패널(100)으로부터 입사된 광의 방향을 제어하여 표시 장치(DD)의 정면 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM_1)의 단면도이다.
도 4b를 참조하면, 표시 모듈(DM_1)은 표시 패널(100_1) 및 입력 센서(200_1)를 포함할 수 있다. 표시 패널(100_1)은 베이스 기판(SUBS), 회로층(DP-CL), 발광 소자층(DP-OLED), 봉지 기판(TFES), 및 결합 부재(SAL)를 포함할 수 있다.
도 4b에서 베이스 기판(SUBS), 회로층(DP-CL), 발광 소자층(DP-OLED) 및 입력 센서(200_1)는 도 4a에 도시된 베이스 기판(SUBS), 회로층(DP-CL), 발광 소자층(DP-OLED) 및 입력 센서(200)와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
베이스 기판(SUBS) 및 봉지 기판(TFES) 각각은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
결합 부재(SAL)는 베이스 기판(SUBS)과 봉지 기판(TFES) 사이에 배치될 수 있다. 결합 부재(SAL)는 봉지 기판(TFES)을 베이스 기판(SUBS) 또는 회로층(DP-CL)에 결합시킬 수 있다. 결합 부재(SAL)는 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무기물은 프릿 실(frit seal)을 포함할 수 있고, 유기물은 광 경화성 수지 또는 광 가소성 수지를 포함할 수 있다. 다만, 결합 부재(SAL)를 구성하는 물질이 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
입력 센서(200_1)는 봉지 기판(TFES) 위에 직접 배치될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 입력 센서(200_1)와 봉지 기판(TFES) 사이에 제3의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 입력 센서(200_1)와 표시 패널(100_1) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 입력 센서(200_1)와 봉지 기판(TFES) 사이에는 접착층이 더 배치될 수도 있다.
도 5는 도 4a에 도시된 제2 센서의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제2 센서(200b)는 베이스 기판(BS) 및 제2 도전층(CL2)을 포함할 수 있다. 베이스 기판(BS)은 폴리이미드(polyimide, PD), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET)와 같은 가요성 플라스틱 물질을 포함할 수 있다.
제2 도전층(CL2)은 베이스 기판(BS) 아래에 배치될 수 있다. 제2 도전층(CL2)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 제2 도전층(CL2)은 ITO(indium tin oxide)와 같이 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있으나, 도전성 물질이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 도전층(CL2)은 필름 타입일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 상에 배치된 제1 센서를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 센서(200a)는 연속된 공정을 통해 표시 패널(100) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 센서(200a)는 표시 패널(100) 위에 직접 배치된다.
제1 센서(200a)는 베이스층(BL), 제1 도전층(CL1) 및 센서 절연층(IL)을 포함할 수 있다.
베이스층(BL)은 표시 패널(100) 상에 배치될 수 있다. 베이스층(BL)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및 실리콘옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스층(BL)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 베이스층(BL)은 단층 구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 도전층(CL1)은 베이스층(BL) 상에 배치될 수 있다. 제1 도전층(CL1) 도전성 물질을 포함할 수 있다.
제1 도전층(CL1)은 단층구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
단층구조의 도전층은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐아연산화물(indium zinc oxide, IZO), 산화아연(zinc oxide, ZnO), 또는 인듐아연주석산화물(indium zinc tin oxide, IZTO) 등과 같은 투명한 전도성산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그라핀 등을 포함할 수 있다.
다층구조의 도전층은 금속층들을 포함할 수 있다. 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 투명 도전층을 포함할 수 있다.
센서 절연층(IL)은 제1 도전층(CL1) 상에 배치될 수 있다. 센서 절연층(IL)은 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 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.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 베이스층(SUB)의 상면에 적어도 하나의 무기층이 형성된다. 무기층은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기층은 다층으로 형성될 수 있다. 다층의 무기층들은 배리어층 및/또는 버퍼층을 구성할 수 있다. 본 실시예에서 표시 패널(100)은 버퍼층(BFL)을 포함하는 것으로 도시되었다.
버퍼층(BFL)은 베이스층(SUB)과 반도체 패턴 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 및 살리콘옥시나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드층과 실리콘나이트라이드층이 교대로 적층된 구조를 포함할 수 있다.
반도체 패턴은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 반도체 패턴은 비정질실리콘, 저온다결정실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함할 수도 있다.
도 7은 일부의 반도체 패턴을 도시한 것일 뿐이고, 다른 영역에 반도체 패턴이 더 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 화소들에 걸쳐 특정한 규칙으로 배열될 수 있다. 반도체 패턴은 도핑 여부에 따라 전기적 성질이 다를 수 있다. 반도체 패턴은 전도율이 높은 제1 영역과 전도율이 낮은 제2 영역을 포함할 수 있다. 제1 영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. P타입의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함하고, N타입의 트랜지스터는 N형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함할 수 있다. 제2 영역은 비-도핑 영역이거나, 제1 영역 대비 낮은 농도로 도핑된 영역일 수 있다.
제1 영역의 전도성은 제2 영역의 전도성보다 크고, 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 할 수 있다. 제2 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 액티브일수 있고, 다른 일부분은 트랜지스터의 소스 또는 드레인일 수 있고, 또 다른 일부분은 연결 전극 또는 연결 신호라인일 수 있다.
표시 패널(100)은 복수의 화소들(PX, 도 8 참조)을 포함할 수 있다. 화소들(PX) 각각은 예를 들어, 복수의 트랜지스터들, 하나의 커패시터, 및 발광 소자를 포함할 수 있다. 도 4에는 화소들(PX) 각각에 포함되는 복수의 트랜지스터들 중 하나의 트랜지스터(100PC) 및 발광 소자(100PE)만 예시적으로 도시하고 설명한다.
트랜지스터(100PC)의 소스(SC), 액티브(AL), 및 드레인(DR)이 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 소스(SC) 및 드레인(DR)은 단면 상에서 액티브(AL)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 도 4에는 반도체 패턴으로부터 형성된 연결 신호 배선(SCL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 연결 신호 배선(SCL)은 평면 상에서 트랜지스터(100PC)의 드레인(DR)에 연결될 수 있다. 또한 도 7에는 반도체 패턴으로부터 형성된 데이터 라인(DL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 데이터 라인(DL)은 도면에 도시되지 않은 트랜지스터의 드레인 및 소스 중 어느 하나에 연결될 수 있다.
제1 절연층(10)은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(10)은 복수 개의 화소들에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴을 커버할 수 있다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(10)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(10)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 회로층(DP-CL)의 절연층은 무기층 및/또는 유기층일 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 상술한 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
트랜지스터(100PC)의 게이트(GT)는 제1 절연층(10) 위에 배치된다. 게이트(GT)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(GT)는 액티브(AL)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(GT)는 마스크로 기능할 수 있다.
제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 위에 배치되며, 게이트(GT)를 커버할 수 있다. 제2 절연층(20)은 화소들에 공통으로 중첩할 수 있다. 제2 절연층(20)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제2 절연층(20)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 및 실리콘옥시나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 절연층(20)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
제3 절연층(30)은 제2 절연층(20) 위에 배치될 수 있다. 제3 절연층(30)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(30)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1, 제2, 및 제3 절연층(10, 20, 30)을 관통하는 컨택홀(CNT-1)을 통해 연결 신호 배선(SCL)에 접속될 수 있다.
제4 절연층(40)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제4 절연층(40)은 단층의 실리콘 옥사이드층일 수 있다. 제5 절연층(50)은 제4 절연층(40) 위에 배치될 수 있다. 제5 절연층(50)은 유기층일 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(50) 위에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50)을 관통하는 컨택홀(CNT-2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 접속될 수 있다.
제6 절연층(60)은 제5 절연층(50) 위에 배치되며, 제2 연결 전극(CNE2)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(60)은 유기층일 수 있다.
발광 소자층(DP-OLED)은 회로층(DP-CL) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(DP-OLED)은 발광 소자(100PE)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(DP-OLED)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다. 이하에서, 발광 소자(100PE)가 유기 발광 소자인 것을 예로 들어 설명하나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(100PE)는 제1 전극(AE), 발광층(EL), 및 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제1 전극(AE)은 제6 절연층(60) 위에 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(60)을 관통하는 컨택홀(CNT-3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 접속될 수 있다.
화소 정의막(70)은 제6 절연층(60) 위에 배치되며, 제1 전극(AE)의 일부분을 커버할 수 있다. 화소 정의막(70)에는 개구부(70-OP)가 정의된다. 화소 정의막(70)의 개구부(70-OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다.
액티브 영역(DA, 도 1 참조)은 발광 영역(PXA)과 발광 영역(PXA)에 인접한 비발광 영역(NPXA)을 포함할 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 발광 영역(PXA)을 에워쌀 수 있다. 본 실시예에서 발광 영역(PXA)은 개구부(70-OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의되었다.
발광층(EL)은 제1 전극(AE) 위에 배치될 수 있다. 발광층(EL)은 개구부(70-OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EL)은 화소들 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EL)이 화소들 각각에 분리되어 형성된 경우, 발광층들(EL) 각각은 청색, 적색, 및 녹색 중 적어도 하나의 색의 광을 발광할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 발광층(EL)은 화소들에 연결되어 공통으로 제공될 수도 있다. 이 경우, 발광층(EL)은 청색 광을 제공하거나, 백색 광을 제공할 수도 있다.
제2 전극(CE)은 발광층(EL) 위에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 일체의 형상을 갖고, 복수 개의 화소들에 공통적으로 배치될 수 있다.
도시되지 않았으나, 제1 전극(AE)과 발광층(EL) 사이에는 정공 제어층이 배치될 수 있다. 정공 제어층은 발광 영역(PXA)과 비발광 영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다. 발광층(EL)과 제2 전극(CE) 사이에는 전자 제어층이 배치될 수 있다. 전자 제어층은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 정공 제어층과 전자 제어층은 오픈 마스크를 이용하여 복수 개의 화소들에 공통으로 형성될 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자층(DP-OLED) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 순차적으로 적층된 무기층, 유기층, 및 무기층을 포함할 수 있으나, 봉지층(TFE)을 구성하는 층들이 이에 제한되는 것은 아니다.
무기층들은 수분 및 산소로부터 발광 소자층(DP-OLED)을 보호하고, 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(DP-OLED)을 보호할 수 있다. 무기층들은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
입력 센서(200)는 제1 센서(200a) 및 제2 센서(200b)를 포함한다. 제1 센서(200a)는 베이스층(BL), 제1 도전층(CL1) 및 센서 절연층(IL)을 포함할 수 한다. 제2 센서(200b)는 베이스 기판(BS) 및 제2 도전층(CL2)을 포함할 수 있다.
접착층(AD)에 의해 제2 센서(200b)의 제2 도전층(CL2)와 제1 센서(200a)의 센서 절연층(IL)이 서로 합착될 수 있다. 제1 도전층(CL1)은 센서 절연층(IL)에 의해 제2 도전층(CL2)과 절연될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(100)의 평면도이다.
도 8에 도시된 것과 같이, 표시 패널(100)은 베이스층(SUB) 상에 형성된 스캔 구동 회로(SDC), 복수의 신호 라인들(SGL, 이하 신호 라인들), 복수의 신호 패드들(DP-PD, IS-PD, 이하 신호 패드들) 및 복수의 화소들(PX, 이하 화소들)을 포함할 수 있다.
스캔 구동 회로(SDC)는 복수의 스캔 신호들(이하, 스캔 신호들)을 생성하고, 스캔 신호들을 후술하는 복수의 스캔 라인들(SL, 이하 스캔 라인들)에 순차적으로 출력한다.　스캔 구동 회로(SDC)는 스캔 신호들뿐만 아니라 다른 제어 신호들을 화소들(PX)로 출력할 수 있다.
스캔 구동 회로(SDC)는 화소들(PX) 내 트랜지스터들과 동일한 공정을 통해 형성된 복수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
신호 라인들(SGL)은 스캔 라인들(SL), 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 발광 제어 라인들(EML) 및 제어 신호 라인(CSL)을 포함한다. 스캔 라인들(SL), 데이터 라인들(DL) 및 발광 제어 라인들(EML) 각각은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 연결된다. 전원 라인(PL)은 화소들(PX)에 공통으로 연결된다. 제어 신호 라인(CSL)은 스캔 구동 회로(SDC)에 제어 신호들을 제공할 수 있다. 전원 라인(PL)은 화소들(PX)의 동작에 필요한 전압을 제공할 수 있다. 전원 라인(PL)은 서로 다른 전압들을 제공하는 복수의 라인들을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 신호 라인들(SGL)은 보조 라인들(SSL)을 더 포함할 수 있다. 보조 라인들(SSL)은 입력 센서(200, 도 9 참조)에 전기적으로 연결되는 신호 라인이다. 본 발명의 일 실시예에서 보조 라인들(SSL)은 생략될 수 있다. 보조 라인들(SSL)은 컨택홀들(CNT)에 각각 연결된다. 보조 라인들(SSL)은 컨택홀들(CNT)을 통해 후술하는 입력 센서(200, 도 9 참조)의 신호 라인들과 전기적으로 연결될 수 있다.
신호 패드들(DP-PD, IS-PD)은 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 및 제어 신호 라인(CSL)에 연결되는 제1 타입 신호 패드들(DP-PD) 및 보조 라인들(SSL)에 연결되는 제2 타입 신호 패드들(IS-PD)을 포함할 수 있다. 제1 타입 신호 패드들(DP-PD) 및 제2 타입 신호 패드들(IS-PD)은 주변 영역(NAA)의 일부 영역에 정의된 패드 영역(PP)에 서로 인접하게 배치된다. 신호 패드들(DP-PD, IS-PD)의 적층 구조 또는 구성 물질은 서로 구분되지 않고, 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다.
액티브 영역(AA)은 화소들(PX)이 배치된 영역으로 정의될 수 있다. 액티브 영역(AA)에 복수의 전자 소자들이 배치된다. 전자 소자들은 화소들(PX) 각각에 구비된 유기발광 다이오드와 그에 연결된 화소 구동 회로를 포함한다. 스캔 구동 회로(SDC), 신호 라인들(SGL), 신호 패드들(DP-PD, IS-PD) 및 화소 구동 회로는 도 3에 도시된 회로층(DP-CL)에 포함될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 화소들(PX) 각각은 복수의 트랜지스터들, 커패시터 및 유기발광 다이오드를 포함할 수 있다. 화소들(PX)은 스캔 라인들(SL), 데이터 라인들(DL), 발광 제어 라인들(EML) 및 전원 라인(PL)과 전기적으로 연결되고, 스캔 라인들(SL), 데이터 라인들(DL), 발광 제어 라인들(EML) 및 전원 라인(PL)을 통해 수신되는 신호들에 응답해서 발광한다.
표시 패널(100)의 신호 패드들(DP-PD, IS-PD)은 도 2에 도시된 연성 회로 필름 (FCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 8에 도시된 표시 패널(100)은 일부분이 벤딩(bending)될 수 있다. 표시 패널(100)의 주변 영역(NAA)의 일부분이 벤딩 될 수 있는데, 제1 방향(DR1)에 평행한 벤딩 축을 기준으로 벤딩 될 수 있다. 벤딩 축은 제어 신호 라인(CSL)의 일부, 데이터 라인들(DL)의 일부 및 보조 라인들(SSL)의 일부에 중첩하도록 정의될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(200)의 평면도이다.
도 9를 참조하면, 입력 센서(200)는 감지 영역(SA) 및 비감지 영역(NSA)을 포함할 수 있다. 감지 영역(SA)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 감지 영역(SA)은 입력을 감지하는 영역일 수 있다. 비감지 영역(NSA)은 감지 영역(SA)을 에워쌀 수 있다. 감지 영역(SA)은 도 8의 액티브 영역(AA)에 대응하고, 비감지 영역(NSA)은 도 8의 주변 영역(NAA)에 대응할 수 있다.
입력 센서(200)는 제1 감지 전극들(SA1~SA16) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB12)을 포함한다. 제1 감지 전극들(SA1~SA16)은 도 7에 도시된 베이스층(BL) 상에 형성된 제1 도전층(CL1)에 의해 형성될 수 있다. 제2 감지 전극들(SB1~SB12)은 도 7에 도시된 제2 도전층(CL2)에 의해 형성될 수 있으며, 제1 감지 전극들(SA1~SA16)과 절연되도록 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 감지 전극들(SA1~SA16)은 제2 도전층(CL2)에 의해 형성될 수 있다. 제2 감지 전극들(SB1~SB12)은 제1 도전층(CL1)에 의해 형성될 수 있다.
제1 감지 전극들(SA1~SA16) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB12)은 감지 영역(SA)에 배치된다. 제1 감지 전극들(SA1~SA16) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB12)은 감지 영역(SA) 내에서 서로 전기적으로 절연되어 교차한다.
제1 감지 전극들(SA1~SA16)은 제1 방향(DR1)으로 연장하여 제2 방향(DR2)으로 배열된다. 제2 감지 전극들(SB1~SB12)은 제2 방향(DR2)으로 연장하여 제1 방향(DR1)으로 배열된다
본 발명의 일 예로, 입력 센서(200)는 제1 감지 전극들(SA1~SA16) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB12)을 포함하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 감지 전극들 및 제2 감지 전극들 각각의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 도 9에는 제1 감지 전극들의 개수가 제2 감지 전극들의 개수보다 많은 것으로 도시되어 있으나, 다른 실시예에서, 제2 감지 전극들의 개수가 제1 감지 전극들의 개수보다 많거나 같을 수 있다.
입력 센서(200)는 제1 감지 전극들(SA1~SA16)과 제2 감지 전극들(SB1~SB12) 사이의 상호 정전용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다.
입력 센서(200)는 제1 내지 제16 전송 라인들(TL1~TL16) 및 제1 내지 제12 수신 라인들(RL1~RL12)을 더 포함할 수 있다. 제1 내지 제16 전송 라인들(TL1~TL16) 및 제1 내지 제12 수신 라인들(RL1~RL12)은 비감지 영역(NSA)에 배치될 수 있다. 제1 내지 제16 전송 라인들(TL1~TL16)은 제1 감지 전극들(SA1~SA16)의 일측에 전기적으로 연결되고, 제1 내지 제12 수신 라인들(RL1~RL12)은 제2 감지 전극들(SB1~SB12)의 일측에 전기적으로 연결된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 예로, 입력 센서(200)는 제2 감지 전극들(SB1~SB12)의 타측에 전기적으로 연결된 수신 라인들을 더 포함할 수 있다.
제1 감지 전극들(SA1~SA16)과 제2 감지 전극들(SB1~SB12)의 교차 부분은 하나의 센싱 유닛(SU)으로 정의될 수 있다.
제1 내지 제16 전송 라인들(TL1~TL16) 및 제1 내지 제12 수신 라인들(RL1~RL12)은 컨택홀(CNT)을 통해 도 8에 도시된 보조 라인들(SSL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이 실시예에서, 제1 감지 전극들(SA1~SA16)은 제1 그룹의 감지 전극들(SA1, SA2, SA7~SA14) 및 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3~SA6)을 포함한다. 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3~SA6)의 배선 폭(w2)은 제1 그룹의 제1 감지 전극들(SA1, SA2, SA7~SA14)의 배선 폭(w1)보다 좁을 수 있다. 예를 들어, 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3~SA6)의 배선 폭(w2)은 80 마이크로미터(μm)이하 일 수 있다.
또한 제2 감지 전극들(SB1~SB12)은 제1 그룹의 제2 감지 전극들(SB1~SB4, SB9~SB12) 및 제2 그룹의 제2 감지 전극들(SB5~SB8)을 포함할 수 있다. 제2 그룹의 제2 감지 전극들(SB5~SB8)의 배선 폭(w4)은 제1 그룹의 제2 감지 전극들(SB1~SB4, SB9~SB12)의 배선 폭(w3)보다 좁을 수 있다. 제2 그룹의 제2 감지 전극들(SB5~SB8)의 배선 폭(w4)은 80 마이크로미터(μm)이하 일 수 있다.
제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3~SA6)과 제2 그룹의 제2 감지 전극들(SB5~SB8)이 교차하는 지문 감지 영역(FSA)은 다른 감지 영역(SA)에 비해 제1 입력 수단(1000, 도 1 참조)에 의한 제1 입력(IP1)과 제2 입력 수단(2000, 도 1 참조)에 의한 제2 입력(IP2)의 감지 정밀도가 높을 수 있다. 따라서 지문 감지 영역(FSA)은 사용자의 지문을 감지하거나 펜에 의한 세밀한 입력을 감지하기 위한 영역으로 사용될 수 있다. 설명의 편의를 위하여 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3~SA6)과 제2 그룹의 제2 감지 전극들(SB5~SB8)이 교차하는 영역을 지문 감지 영역(FSA)으로 정의하였으나, 지문 감지 영역(FSA)은 지문만 감지하는 영역이 아니라 다른 감지 영역(SA)에 비해 감지 정밀도가 높은 영역일 수 있다. 지문 감지 영역(FSA)은 터치, 펜, 지문 등 다양한 입력을 감지할 수 있다. 또한 도 9에 도시된 지문 감지 영역(FSA)은 표시 장치(DD)의 중앙 하단부에 위치하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 10은 입력 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 감지 전극들(SA1~SA16)은 전송 전극으로 동작할 수 있고, 제2 감지 전극들(SB1~SB12)은 수신 전극으로 동작할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 전극들(SA1~SA16)과 제2 감지 전극들(SB1~SB12) 사이에 형성된 상호 정전 용량의 변화 량을 감지하여 외부 입력을 감지할 수 있다.
도 10에는 설명의 편의를 위해 도 9에 도시된 제1 감지 전극들(SA1~SA16) 중 제1 감지 전극들(SA1, SA2), 제2 감지 전극들(SB1~SB12) 중 제2 감지 전극들(SB1, SB2)만을 도시하였다. 도 9에 도시된 제1 감지 전극들(SA3~SA16) 및 제2 감지 전극들(SB3~SB12)도 제1 감지 전극들(SA1, SA2) 및 제2 감지 전극들(SB1, SB2)과 동일한 방식으로 구동될 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 전극들(SA1, SA2)로 전송 신호들(TX1, TX2)을 제공할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 전극들(SB1, SB2)로부터 센싱 신호들(RX1, RX2)을 수신할 수 있다. 따라서, 센서 컨트롤러(SCC)는 전송 신호들(TX1, TX2)과 이에 대응하는 센싱 신호들(RX1, RX2)을 비교하고, 이들의 변화량을 기초로 사용자의 입력(TC, 도 1 참조)이 제공된 위치에 대한 좌표값을 생성할 수 있다.
도 11은 제1 동작 모드에서 입력 센서의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3, 도 9 및 도 11을 참조하면, 표시 장치(DD)는 제1 동작 모드에서 감지 영역(SA) 전체로 입력되는 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1) 및/또는 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지할 수 있다.
제1 동작 모드에서 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 전극들(SA1~SA16)로 전송 신호들(TX1~TX16)을 제공할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 전극들(SB1~SB12)로부터 센싱 신호들(RX1~RX12)을 수신할 수 있다.
제1 모드동안 센서 컨트롤러(SCC)는 한 프레임(F)동안 제1 감지 전극들(SA1~SA16)로 액티브 레벨(예를 들면, 하이 레벨)의 전송 신호들(TX1~TX16)을 순차적으로 제공하되, 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3~SA6) 중 일부는 적어도 2개의 제1 감지 전극들로 동일한 전송 신호들을 제공할 수 있다.
제1 모드의 한 프레임(F)동안 제1 그룹의 제1 감지 전극들(SA1, SA2, SA7~SA14)로 제공되는 전송 신호들(TX1, TX2, TX7~TX14) 각각의 액티브 구간은 서로 중첩하지 않는다.
제1 모드동안 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3, SA4)로 동일한 파형의 전송 신호들(TX3, TX4)를 제공하고, 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA5, SA6)로 동일한 파형의 전송 신호들(TX5, TX6)를 제공할 수 있다. 다시 말하면, 전송 신호들(TX3, TX4) 각각의 액티브 구간은 서로 중첩하고, 전송 신호들(TX5, TX6) 각각의 액티브 구간은 서로 중첩한다.
다른 실시예에서, 제1 모드동안 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3~SA6) 모두로 동일한 파형의 전송 신호들(TX3~TX6)을 제공할 수 있다.
도 12는 제2 동작 모드에서 입력 센서의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3, 도 9 및 도 12를 참조하면, 표시 장치(DD)는 제2 동작 모드에서 감지 영역(SA) 중 감지 영역(FSA)으로 입력되는 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1) 및/또는 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지할 수 있다.
제2 동작 모드에서 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3~SA6)로 전송 신호들(TX3~TX6)을 제공할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 그룹의 제2 감지 전극들(SB5~SB8)로부터 센싱 신호들(RX5~RX8)을 수신할 수 있다.
제2 모드에서 센서 컨트롤러(SCC)는 한 프레임(F)동안 제2 그룹의 제1 감지 전극들(SA3~SA6)로 액티브 레벨(예를 들면, 하이 레벨)의 전송 신호들(TX3~TX6)을 순차적으로 제공할 수 있다. 다시 말하면, 전송 신호들(TX3~TX6) 각각의 액티브 구간은 서로 중첩하지 않는다. 한 프레임(F)동안 제1 그룹의 제1 감지 전극들(SA1, SA2, SA7~SA14)로 제공되는 전송 신호들(TX1, TX2, TX7~TX14)은 비액티브 레벨(예를 들면, 로우 레벨)로 유지될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시 장치
1000: 제1 입력 수단
2000: 제2 입력 수단
100: 표시 패널
200: 입력 센서
MCB: 메인 회로 기판
FCB: 연성 회로 필름
SCC: 센서 컨트롤러
PDC: 패널 구동 회로
SA1~SA16: 제1 감지 전극들
SB1~SB12: 제2 감지 전극들

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치된 복수의 제1 감지 전극들; 및
    상기 제1 감지 전극들 상에 배치되고, 상기 제1 감지 전극들과 절연되어 배치된 복수의 제2 감지 전극들을 포함하되,
    상기 제1 감지 전극들은 제1 그룹의 제1 감지 전극들 및 제2 그룹의 제1 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭보다 좁고,
    상기 제2 감지 전극들은 제1 그룹의 제2 감지 전극들 및 제2 그룹의 제2 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭보다 좁은 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 감지 전극들은 제1 방향으로 연장하며,
    상기 제2 감지 전극들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하며,
    상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들과 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들이 교차하는 영역은 지문 감지 영역인 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널을 구동하고, 동기 신호를 출력하는 패널 구동 회로; 및
    상기 복수의 제1 감지 전극들 및 상기 복수의 제2 감지 전극들과 신호를 송수신하는 센서 컨트롤러를 더 포함하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 제1 감지 모드에서 상기 제1 감지 전극들로 액티브 레벨의 전송 신호들을 각각 순차적으로 제공하되,
    상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들 각각의 액티브 구간은 서로 중첩하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들과 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들 각각의 액티브 구간은 서로 중첩하지 않는 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 제2 감지 모드에서 상기 제1 감지 전극들로 액티브 레벨의 전송 신호들을 각각 순차적으로 제공하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 감지 모드는 사용자의 지문을 감지하는 모드인 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널 상에 배치된 베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치된 제1 도전층;
    상기 제1 도전층 상에 배치된 센서 절연층;
    베이스 기판; 및
    상기 베이스 기판 아래 배치된 제2 도전층을 포함하고,
    상기 제1 감지 전극들은 상기 제1 도전층에 의해 형성되며, 상기 제2 감지 전극들은 상기 제2 도전층에 의해 형성되는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 센서 절연층 및 상기 제2 도전층을 결합하는 접착층을 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들 각각의 배선 폭은 80 마이크로미터(μm) 이하인 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    복수의 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 화소들; 및
    상기 복수의 스캔 라인들에 연결된 스캔 구동 회로를 포함하는 표시 장치.
  12. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치된 베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치된 제1 도전층;
    상기 제1 도전층 상에 배치된 센서 절연층;
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 아래 배치된 제2 도전층; 및
    상기 센서 절연층 및 상기 제2 도전층을 결합하는 접착층을 포함하고,
    복수의 제1 감지 전극들은 상기 제1 도전층에 의해 형성되고, 복수의 제2 감지 전극들은 상기 제2 도전층에 의해 형성되는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 감지 전극들은 제1 그룹의 제1 감지 전극들 및 제2 그룹의 제1 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제1 감지 전극들의 배선 폭보다 좁은 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 감지 전극들은 제1 그룹의 제2 감지 전극들 및 제2 그룹의 제2 감지 전극들을 포함하며, 상기 제2 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭은 상기 제1 그룹의 제2 감지 전극들의 배선 폭보다 좁은 표시 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 감지 전극들은 제1 방향으로 연장하며,
    상기 제2 감지 전극들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하며,
    상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들과 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들이 교차하는 영역은 지문 감지 영역인 표시 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 표시 패널을 구동하고, 동기 신호를 출력하는 패널 구동 회로; 및
    상기 제1 감지 전극들 및 상기 제2 감지 전극들과 신호를 송수신하는 센서 컨트롤러를 더 포함하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 제1 감지 모드에서 상기 제1 감지 전극들로 액티브 레벨의 전송 신호들을 각각 순차적으로 제공하되,
    상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들 각각의 액티브 구간은 서로 중첩하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들과 상기 제2 그룹의 제1 감지 전극들로 제공되는 상기 전송 신호들 각각의 액티브 구간은 서로 중첩하지 않는 표시 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 제2 감지 모드에서 상기 제1 감지 전극들로 액티브 레벨의 전송 신호들을 각각 순차적으로 제공하는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제2 감지 모드는 사용자의 지문을 감지하는 모드인 표시 장치.
KR1020200185156A 2020-12-28 2020-12-28 표시 장치 KR20220094295A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200185156A KR20220094295A (ko) 2020-12-28 2020-12-28 표시 장치
US17/471,493 US11899866B2 (en) 2020-12-28 2021-09-10 Display device
CN202111621426.5A CN114690952A (zh) 2020-12-28 2021-12-28 显示设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200185156A KR20220094295A (ko) 2020-12-28 2020-12-28 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220094295A true KR20220094295A (ko) 2022-07-06

Family

ID=82118756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200185156A KR20220094295A (ko) 2020-12-28 2020-12-28 표시 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11899866B2 (ko)
KR (1) KR20220094295A (ko)
CN (1) CN114690952A (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130057637A (ko) 2011-11-24 2013-06-03 삼성전기주식회사 접촉 감지 장치
KR102050385B1 (ko) * 2012-10-30 2019-11-29 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 시스템과 그 지연 시간 감소 방법
JP6294506B2 (ja) 2014-11-21 2018-03-14 富士フイルム株式会社 導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサ
CN106293287B (zh) * 2015-06-10 2023-09-22 宸鸿科技(厦门)有限公司 具指纹辨识功能的触控装置
KR102532048B1 (ko) 2016-05-20 2023-05-15 엘지디스플레이 주식회사 지문 및 터치인식이 가능한 센서 스크린
KR102651542B1 (ko) 2016-06-17 2024-03-28 삼성전자주식회사 터치-지문 복합 센서를 포함하는 전자 기기
KR102635898B1 (ko) * 2016-10-25 2024-02-15 엘지디스플레이 주식회사 지문센서 일체형 터치 스크린 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US11899866B2 (en) 2024-02-13
US20220206611A1 (en) 2022-06-30
CN114690952A (zh) 2022-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220080773A (ko) 표시 장치 및 그것의 동작 방법
KR20220008998A (ko) 표시장치
KR20210116754A (ko) 표시 장치
KR20200129211A (ko) 표시장치
KR20200084496A (ko) 터치 감지 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치
KR102521628B1 (ko) 표시 장치
KR20200061444A (ko) 표시모듈 및 이를 포함하는 표시장치
KR20220033558A (ko) 전자 장치
KR20220016360A (ko) 입력 감지 패널 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20220008997A (ko) 전자장치
KR20210109694A (ko) 표시 장치
US11663968B2 (en) Display device and driving method thereof
US11650693B2 (en) Display device sensing simultaneous inputs from a plurality of input devices
KR20210052656A (ko) 표시 패널 및 표시 장치
KR20200115793A (ko) 표시 패널
CN115458568A (zh) 显示面板、显示装置以及显示装置的控制方法
KR20220094295A (ko) 표시 장치
KR20220046044A (ko) 전자장치
KR20220062191A (ko) 전자 장치
US11424314B2 (en) Display device
US20230280853A1 (en) Electronic device including an input sensor and an optical sensor
US20220129133A1 (en) Display device
KR20220022513A (ko) 전자 장치
KR20220140084A (ko) 전자 장치
KR20220062194A (ko) 표시 장치