KR20230109798A - 터치 입력 장치 및 이를 이용하는 표시 장치 - Google Patents

Abstract

터치 입력 장치 및 이를 이용하는 표시 장치에 대해 제시한다. 일 실시예에 따른 터치 입력 장치는 외부의 광 특성 정보를 수신하는 통신 모듈, 적외선 광을 발광하고 표시 패널로부터 반사되는 적외선 광을 수광하여 표시 패널의 코드 패턴들을 검출하는 코드 검출부, 코드 검출부의 적외선 발광 동작을 제어하는 발광 구동부, 및 외부의 광 특성 정보 변화에 대응하여 코드 검출부의 적외선 발광 특성이 변화되도록 발광 제어 신호를 변조하고, 발광 구동부의 구동을 제어하는 코드 프로세서를 포함하는 터치 입력 장치를 포함한다.

Description

터치 입력 장치 및 이를 이용하는 표시 장치{TOUCH INPUT DEVICE AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 터치 입력 장치 및 이를 이용하는 표시 장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전과 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다. 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 평판 표시 장치일 수 있다. 이러한 평판 표시 장치 중에서 발광 표시 장치는 표시 패널의 화소들 각각이 스스로 발광할 수 있는 발광 소자를 포함함으로써, 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛 없이도 화상을 표시할 수 있다.

최근의 표시 장치는 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손가락)를 이용한 터치 입력, 및 전자 펜을 이용한 터치 입력을 지원하고 있다. 표시 장치는 전자 펜을 이용한 터치 입력을 감지함으로써 사용자의 신체 일부를 이용한 터치 입력만을 이용할 때보다 더욱 세밀하게 터치 입력을 감지할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 패널의 코드 패턴들을 이용하여 터치 입력 장치의 터치 입력을 수행할 수 있는 터치 입력 장치 및 이를 이용하는 표시 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 패널로 인가되는 외부 광의 특성 변화에 대응하여 터치 입력 장치에서 출광되는 적외선 광도가 조절되는 터치 입력 장치 및 이를 이용하는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예의 터치 입력 장치는 외부의 광 특성 정보를 수신하는 통신 모듈, 적외선 광을 발광하고 표시 패널로부터 반사되는 적외선 광을 수광하여 상기 표시 패널의 코드 패턴들을 검출하는 코드 검출부, 상기 코드 검출부의 적외선 발광 동작을 제어하는 발광 구동부, 및 상기 외부의 광 특성 정보 변화에 대응하여 상기 코드 검출부의 적외선 발광 특성이 변화되도록 발광 제어 신호를 변조하고, 상기 발광 구동부의 구동을 제어하는 코드 프로세서를 포함한다.

상기 코드 프로세서는 상기 외부의 광 특성 정보로부터 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값을 검출하고, 상기 검출된 특성 값 변화에 따라 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장 대역 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화와 반비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 상기 발광 제어 신호를 변조하고, 상기 변조된 발광 제어 신호를 상기 발광 구동부로 공급할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화와 비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭 및 펄스 폭을 변조할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 룩-업 테이블을 이용해서 상기 외부의 광 특성 정보 중 색온도 특성에 따른 복사 감도를 산출하고 상기 복사 감도를 변환 계수로 설정하며, 상기 외부의 광 특성 정보 중 광도 또는 광량과 상기 설정된 변환 계수를 하기의 수학식 1에 대입해서 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도 또는 광량 목표 값을 설정하고, 상기 적외선 발광 광도 또는 광량 목표 값에 따라 상기 발광 제어 신호를 변조할 수 있다.

[수학식 1]

적외선 발광 광도(또는, 광량) ∝ 1/(외부 가시광의 광도(또는, 광량) x 변환계수)

상기 통신 모듈은 외부로부터 적외선 광 특성 정보가 수신되면, 선택적으로 적외선 광 특성 정보를 상기 코드 프로세서로 공급할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 상기 적외선 광 특성 정보 중 적외선의 광도 또는 파장 대역 변화와 비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장대 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭와 펄스 폭을 변조해서 상기 발광 구동부로 공급할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 상기 적외선 광 특성 정보 중 적외선의 광도 또는 파장 대역 변화와 반비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장대 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조해서 상기 발광 구동부로 공급할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예의 표시 장치는 코드 패턴들이 형성된 표시 패널, 상기 표시 패널의 외부의 광 특성 정보를 검출하는 조도 센서, 상기 표시 패널의 영상 표시 구동을 제어하는 메인 프로세서, 및 상기 표시 패널로부터 반사되는 적외선 광을 수광하여 상기 코드 패턴들에 대한 형상 데이터들을 검출하고, 상기 형상 데이터들에 따른 좌표 데이터를 생성해서 상기 메인 프로세서로 전달하는 터치 입력 장치를 포함한다.

상기 메인 프로세서는 상기 조도 센서로부터 입력되는 상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 휘도, 밝기 중 적어도 어느 한 특성의 검출 값 변화에 비례해서 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 휘도나 밝기가 변화되도록 디지털 비디오 데이터를 변조할 수 있다.

상기 표시 패널의 터치 센싱부에 포함된 복수의 구동 전극, 복수의 감지 전극, 및 복수의 더미 전극 중 적어도 어느 한 전극이 자체 형상으로 상기 코드 패턴들이 형성되거나, 복수의 구동 전극, 복수의 감지 전극, 및 복수의 더미 전극 중 적어도 어느 한 전극의 전면 일부 영역들에 차광 부재들로 상기 코드 패턴들이 형성될 수 있다.

상기 표시 패널의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향으로 적외선 광을 발광시키고, 상기 표시 패널의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향으로부터 반사되는 적외선에 대한 적외선 광 특성 정보를 검출하는 근접 센싱부를 더 포함할 수 있다.

상기 터치 입력 장치는 상기 외부의 광 특성 정보를 수신하는 통신 모듈, 적외선 광을 발광하고 상기 표시 패널로부터 반사되는 적외선 광을 수광하여 상기 코드 패턴들을 검출하는 코드 검출부, 상기 코드 검출부의 적외선 발광 동작을 제어하는 발광 구동부, 및 상기 외부의 광 특성 정보 변화에 대응하여 상기 코드 검출부의 적외선 발광 특성이 변화되도록 발광 제어 신호를 변조하고, 상기 발광 구동부의 구동을 제어하는 코드 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 상기 외부의 광 특성 정보로부터 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값을 검출하고, 상기 검출된 특성 값 변화에 따라 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장 대역 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화에 반비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 상기 발광 제어 신호를 변조하고, 상기 변조된 발광 제어 신호를 상기 발광 구동부로 공급할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화에 비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭 및 펄스 폭을 변조할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 룩-업 테이블을 이용해서 상기 외부의 광 특성 정보 중 색온도 특성에 따른 복사 감도를 산출하고 상기 복사 감도를 변환 계수로 설정하며, 상기 외부의 광 특성 정보 중 광도 또는 광량과 상기 설정된 변환 계수를 상기의 수학식 1에 대입해서 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도 또는 광량 목표 값을 설정할 수 있으며, 적외선 발광 광도 또는 광량 목표 값에 따라 발광 제어 신호를 변조할 수 있다.

상기 통신 모듈은 상기 적외선 광 특성 정보가 수신되면, 선택적으로 상기 적외선 광 특성 정보를 상기 코드 프로세서로 공급할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 상기 적외선 광 특성 정보 중 적외선 광도 또는 파장 대역 변화와 비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장대 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조해서 상기 발광 구동부로 공급할 수 있다.

상기 코드 프로세서는 상기 적외선 광 특성 정보 중 적외선 광도 또는 파장 대역 변화와 반비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장대 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조해서 상기 발광 구동부로 공급할 수 있다.

실시예들에 따른 터치 입력 장치 및 이를 이용하는 표시 장치에 의하면, 표시 패널의 코드 패턴들을 이용하여 복잡한 연산 및 보정 없이 터치 입력 장치의 터치 좌표 데이터를 생성하고, 터치 입력 장치의 터치 입력을 수행할 수 있다. 특히, 정확한 입력 좌표에 의한 터치 입력 기능을 수행할 수 있으며 비용을 절감하고 소비 전력을 감소시키며 구동 과정을 간소화할 수 있다.

또한, 실시예들에 따른 터치 입력 장치 및 이를 이용하는 표시 장치에 의하면, 표시 패널로 인가되는 외부 광의 광도나 색온도 등의 특성 변화에 대응하여 터치 입력 장치에서 출광되는 적외선 광도가 조절되도록 한다. 이에, 외부 광량 및 광도 변화에 따른 영향을 최소화하고, 표시 패널의 광 포화 등에 따른 코트 패턴 감지 불량을 방지하여 표시 패널의 코드 패턴 및 코드 정보 인식률을 높일 수 있다.

실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 장치 및 표시 장치를 보여주는 구성도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 도 1의 터치 입력 장치 및 표시 장치를 구체적으로 보여주는 구성 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 터치 센싱부를 나타내는 평면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 도 6의 A1 영역과 코드 패턴들을 나타낸 확대도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 도 6의 B1 영역과 코드 패턴들을 나타낸 확대도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 도 7의 I - I' 단면 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 도 6의 A1 영역과 코드 패턴들을 나타낸 확대도이다.
도 11은 도 10에 도시된 A1 영역의 일부를 구체적으로 나타낸 확대도이다.
도 12는 표시 패널에 인가되는 외부 광의 광도 변화 대비 적외선 파장 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13은 표시 패널에 인가되는 외부 광의 특성 변화 대비 터치 입력 장치의 적외선 출광 광도 조절 방법을 나타낸 도면이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 도 1의 터치 입력 장치와 표시 장치를 구체적으로 보여주는 구성 블록도이다.
도 15는 표시 패널의 근접 센서로부터 감지되는 적외선 광 파장 변화 대비 터치 입력 장치의 적외선 광 파장 조절 방법을 나타낸 도면이다.
도 16과 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 18과 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되지 않는다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 장치 및 표시 장치를 보여주는 구성도이다. 그리고 도 2는 일 실시 예에 따른 도 1의 터치 입력 장치 및 표시 장치를 구체적으로 보여주는 구성 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(10)는 모바일 폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 PC(Tablet Personal Computer), 이동 통신 단말기, 전자수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 또는 사물 인터넷(Internet Of Things, IOT)의 표시부로 적용될 수 있다. 다른 예를 들어, 표시 장치(10)는 스마트 워치(Smart Watch), 워치 폰(Watch Phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(Wearable Device)에 적용될 수 있다.

표시 장치(10)는 표시 패널(100), 표시 구동부(200), 터치 구동부(400), 메인 프로세서(500), 조도 센서(700), 및 통신부(600)를 포함한다. 그리고 터치 입력 장치(20)는 코드 검출부(21), 압전 센서(22), 코드 프로세서(23), 통신 모듈(24), 발광 구동부(26) 및 메모리(25)를 포함한다.

표시 장치(10)는 터치 입력 장치(20)를 터치 입력 기구로 이용한다. 이러한 표시 장치(10)의 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시부(DU), 및 손가락 등의 인체 부위와 터치 입력 장치(20) 등을 감지하는 터치 센싱부(TSU)를 포함할 수 있다.

표시 패널(100)의 표시부(DU)는 복수의 화소를 포함하고 복수의 화소를 통해 영상을 표시할 수 있다. 표시 패널(100)의 터치 센싱부(TSU)는 표시 패널(100)의 전면부에 형성될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)는 복수의 터치 전극을 포함하여 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지할 수 있다. 여기서, 복수의 터치 전극 중 일부의 터치 전극 상에는 코드 패턴들이 형성됨으로써, 터치 입력 장치(20)에 의해 코드 패턴들이 감지되도록 할 수 있다. 이와 달리, 복수의 터치 전극 중 일부의 터치 전극들이 다양한 코드 패턴 형상들로 형성되어 코드 패턴 형상들이 터치 입력 장치(20)에 의해 코드 패턴들이 감지되도록 할 수 있다.

복수의 터치 전극 중 일부의 터치 전극 상에는 코드 패턴들이 형성되는 경우, 코드 패턴들은 복수의 터치 전극 중 일부의 전극을 소정 면적으로 덮어서 미리 설정된 평면 코드 형상을 형성하는 차광 부재로 이루어진다. 이에, 코드 패턴들은 차광 부재의 평면 코드 형상, 및 평면 코드의 크기에 등에 따라 터치 입력 장치(20)에 감지된다. 코드 패턴들이 형성되지 않은 복수의 터치 전극의 전면 일부에는 코드 패턴들과 중첩되지 않도록 차광용 더미 패턴들이 더 형성될 수도 있다.

복수의 터치 전극 중 일부의 터치 전극들이 코드 패턴 형상들로 형성되는 경우, 미리 설정된 일정한 간격으로 배치된 터치 전극들의 수직 및 수평한 기준 선들을 따라 상,하,좌,우 및 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 절곡되거나 절삭되어 미리 설정된 코드 형상으로 형성될 수 있다. 이에, 코드 패턴들은 절곡되거나 절삭된 방향, 절삭된 크기, 절삭된 모양 등에 따라 터치 입력 장치(20)에 감지된다. 표시 패널(100)의 터치 센싱부(TSU)를 비롯한 코드 패턴들의 형성 구조에 대해서는 첨부된 도면들을 참조해서 이후에 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

표시 구동부(200)는 표시부(DU)를 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력할 수 있다. 표시 구동부(200)는 데이터 배선들에 데이터 전압들을 공급할 수 있다. 표시 구동부(200)는 전원 배선에 전원 전압을 공급하며, 게이트 구동부에 게이트 제어 신호들을 공급할 수 있다.

터치 구동부(400)는 터치 센싱부(TSU)에 접속될 수 있다. 터치 구동부(400)는 터치 센싱부(TSU)의 복수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 센싱할 수 있다. 터치 구동부(400)는 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 기초로 사용자의 터치 입력 여부 및 터치 좌표를 산출할 수 있다.

조도 센서(700)는 표시 패널(100)의 전면 방향 광 특성 정보를 검출할 수 있도록 표시 패널(100)의 전면 방향으로 표시 패널(100)과 일체로 형성될 수 있다. 이와 달리, 조도 센서(700)는 표시 패널(100)의 적어도 한 측면에 배치될 수도 있다. 조도 센서(700)는 메인 프로세서(500)로부터의 검출 제어 신호에 응답하여 표시 패널(100) 전면 방향의 광 특성 정보를 검출한다. 조도 센서(700)는 표시 패널(100) 전면 방향의 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값을 포함하는 광 특성 정보를 검출한다. 조도 센서(700)는 검출 제어 신호에 따라 검출된 광 특성 정보를 메인 프로세서(500) 및 통신부(600) 등으로 공급할 수 있다.

메인 프로세서(500)는 표시 장치(10)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(500)는 표시 패널(100)이 영상을 표시하도록 디지털 비디오 데이터를 표시 구동부(200)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(500)는 터치 구동부(400)로부터 터치 데이터를 수신하여 사용자의 터치 좌표를 판단한 후, 터치 좌표에 따른 디지털 비디오 데이터를 생성하거나, 사용자의 터치 좌표에 표시된 아이콘이 지시하는 애플리케이션을 실행할 수 있다. 또 다른 예로, 메인 프로세서(500)는 터치 입력 장치(20)로부터 좌표 데이터를 수신하여 터치 입력 장치(20)의 터치 좌표를 판단한 후, 터치 좌표에 따른 디지털 비디오 데이터를 생성하거나, 터치 입력 장치(20)의 터치 좌표에 표시된 아이콘이 지시하는 애플리케이션을 실행할 수 있다.

메인 프로세서(500)는 표시 패널(100)의 전면으로 인가되는 외부 광 특성 정보를 검출하기 위해, 미리 설정된 기간 단위로 조도 센서(700)에 검출 제어 신호를 전송한다. 그리고, 조도 센서(700)를 통해 광 특성 정보가 수신되면, 광 특성 정보에 포함된 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값에 따라 표시 패널(100)에 표시되는 영상의 휘도나 밝기를 변화시킨다. 구체적으로, 메인 프로세서(500)는 표시 패널(100)에 인가되는 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화에 비례해서 표시 패널(100)에 표시되는 영상의 휘도나 밝기가 변화되도록 디지털 비디오 데이터를 변조할 수 있다. 일 예로, 메인 프로세서(500)는 표시 패널(100)의 전면으로 인가되는 광도, 광량, 색온도 등의 특성 값이 높아지면, 높아지는 특성 값에 대응해서 표시 패널(100)에 표시되는 영상의 휘도나 밝기 값이 높아지도록 디지털 비디오 데이터를 변조할 수 있다. 이와 달리, 메인 프로세서(500)는 표시 패널(100)에 인가되는 광도, 색온도, 파장 대역 등의 특성 값 변화에 반비례하게 표시 영상의 휘도나 밝기가 변화되도록 디지털 비디오 데이터를 변조할 수도 있다. 이렇게 변조된 디지털 비디오 데이터는 표시 구동부(200)로 공급되어, 표시 패널(100)에 영상으로 표시될 수 있다.

통신부(600)는 외부 장치와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(600)는 터치 입력 장치(20)의 통신 모듈(24)과 통신 신호를 송수신할 수 있다. 통신부(600)는 터치 입력 장치(20)로부터 데이터 코드로 구성된 좌표 데이터를 수신할 수 있고, 좌표 데이터를 메인 프로세서(500)에 제공할 수 있다. 또한, 통신부(600)는 메인 프로세서(500) 또는 조도 센서(700)로부터 광 특성 정보가 입력되면, 입력된 광 특성 정보를 터치 입력 장치(20)의 통신 모듈(24)로 전송한다.

터치 입력 장치(20)는 터치 입력 기구로 이용되며, 스마트 펜(Smart Pen) 등과 같은 전자펜으로 구성될 수 있다. 터치 입력 장치(20)는 광학 방식을 이용하여 표시 패널(100)의 표시 광이나 표시 패널(100)에서 반사되는 광을 감지하는 전자펜으로서, 감지된 광에 기반해서 표시 패널(100)에 포함된 코드 패턴을 검출하고 좌표 데이터를 생성할 수 있다. 이러한, 터치 입력 장치(20)는 필기구 형상의 전자 펜일 수 있으나, 단순히 필기구 형태나 구조만으로 한정되지 않는다.

터치 입력 장치(20)의 코드 검출부(21)는 터치 입력 장치(20)의 펜촉부와 인접한 위치에 배치되어, 표시 패널(100)에 포함된 코드 패턴들을 감지한다. 이를 위해, 코드 검출부(21)는 적어도 하나의 적외선 광원을 이용해서 적외선 광을 출광시키는 적어도 하나의 발광부(21(a)), 및 코드 패턴들로부터 반사된 적외선 광을 적외선 카메라로 검출하는 적어도 하나의 수광부(21(b))를 포함한다.

발광부(21(a))에 포함된 적어도 하나의 적외선 광원은 행렬 구조의 적외선 LED 어레이로 구성될 수 있다. 그리고, 수광부(21(b))의 적외선 카메라는 적외선 이외의 파장 대역을 차단하고 적외선을 통과시키는 필터, 필터를 통과한 적외선을 포커싱하는 렌즈계, 및 렌즈계에 의해 형성된 광학 이미지를 전기적인 이미지 신호로 변환해서 출력하는 광학 이미지 센서 등을 포함할 수 있다. 광학 이미지 센서는 적외선 LED 어레이와 마찬가지로 행렬 구조의 어레이로 구성되어, 코드 패턴들로부터 반사된 적외선 형태에 따라 코드 패턴들의 형상 데이터를 코드 프로세서(23)로 제공할 수 있다. 이렇게, 터치 입력 장치(20)의 코드 검출부(21)는 사용자의 제어 및 움직임에 따라 터치 센싱부(TSU)의 일부 영역들에 포함된 코드 패턴들을 연속적으로 검출하고, 코드 패턴들의 형상 데이터를 연속적으로 생성해서 코드 프로세서(23)로 제공할 수 있다.

코드 프로세서(23)는 코드 검출부(21)로부터 코드 패턴들의 형상 데이터를 연속적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 코드 프로세서(23)는 코드 패턴들에 대한 형상 데이터를 연속적으로 수신할 수 있고, 코드 패턴들의 배치 구조와 형상을 식별할 수 있다. 코드 프로세서(23)는 코드 패턴들에 배치 구조와 형상에 대응되는 데이터 코드를 추출하거나 생성할 수 있고, 데이터 코드를 조합하여 조합된 데이터 코드에 대응되는 좌표 데이터를 추출하거나 생성할 수 있다. 코드 프로세서(23)는 생성된 좌표 데이터를 통신 모듈(24)을 통해 표시 장치(10)에 전송할 수 있다. 특히, 코드 프로세서(23)는 코드 패턴부의 형상 데이터를 수신하여 코드 패턴들과 각각 대응되는 데이터 코드를 생성 및 변환함으로써, 복잡한 연산 및 보정 없이 좌표 데이터를 신속하게 생성할 수 있다.

코드 프로세서(23)는 통신 모듈(24)을 통해서 표시 장치(10)의 조도 센서(700)로부터 검출된 외부의 광 특성 정보를 수신할 수 있다. 코드 프로세서(23)는 수신된 외부 광 특성 정보 변화에 대응하여 코드 검출부(21)의 적외선 발광 특성이 변화되도록 발광 제어 신호를 생성 및 변조할 수 있다. 그리고, 변조된 발광 제어 신호를 발광 구동부(26)로 공급하여 코드 검출부(21)의 적외선 발광 특성을 변화시킬 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 코드 프로세서(23)는 통신 모듈(24)을 통해 입력되는 광 특성 정보로부터 광 특성 정보에 포함된 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값을 검출한다. 그리고, 검출된 특성 값 변화에 따라 코드 검출부(21)의 적외선 발광 광도나 파장 대역 특성이 변화되도록 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조할 수 있다.

일 예로, 코드 프로세서(23)는 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화와 반비례해서 코드 검출부(21)의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 발광 제어 신호를 변조할 수 있다. 반대로, 코드 프로세서(23)는 외부의 광의 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화와 비례하게 코드 검출부(21)의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 발광 제어 신호를 변조할 수 있다. 이렇게 변조된 발광 제어 신호는 발광 구동부(26)로 공급된다. 여기서, 진폭과 펄스 폭이 변조되는 발광 제어 신호는 코드 프로세서(23)의 발광부(21(a)) 구동을 제어하는 신호일 수 있다. 이에, 코드 프로세서(23)의 발광부(21(a))는 발광 제어 신호에 응답하여 적외선 발광 광도와 발광 기간, 및 발광 파장 대역 등이 가변되도록 적외선 광을 방광시킬 수 있다. 이러한, 코드 프로세서(23)의 발광부(21(a)) 구동 특성 제어, 즉 발광 제어 신호의 변조 방법 등에 대해서는 이후에 첨부된 도면 및 그래프 등을 참조하여 더 구체적으로 설명하기로 한다.

통신 모듈(24)은 외부 장치와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(24)은 표시 장치(10)의 통신부(600)와 통신 신호를 송수신할 수 있다. 통신 모듈(24)은 코드 프로세서(23)로부터 데이터 코드로 구성된 좌표 데이터를 수신할 수 있고, 좌표 데이터를 통신부(600)에 제공할 수 있다. 그리고, 표시 장치(10)의 통신부(600)로부터 외부 광에 대한 광 특성 정보가 수신되면, 수신된 광 특성 정보를 실시간으로 코드 프로세서(23)로 전송한다.

메모리(25)는 터치 입력 장치(20)의 구동에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(25)에는 코드 패턴들의 형상 데이터, 및 각각의 형상 데이터와 코드 패턴들에 각각 대응되는 데이터 코드들이 저장된다. 또한, 메모리(25)에는 데이터 코드들 및 데이터 코드들의 조합에 따른 좌표 데이터들이 저장된다. 메모리(25)는 각각의 형상 데이터와 코드 패턴들에 각각 대응되는 데이터 코드들, 및 데이터 코드들의 조합에 따른 좌표 데이터들을 코드 프로세서(23)와 공유한다. 이에, 코드 프로세서(23)는 메모리(25)에 저장된 데이터 코드들, 및 좌표 데이터들을 통해 데이터 코드를 조합하고, 조합된 데이터 코드에 대응되는 좌표 데이터를 추출하거나 생성할 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 사시도이다. 그리고, 도 4는 도 2에 도시된 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 장치(10)는 사각형과 유사한 평면 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 X축 방향의 단변과 Y축 방향의 장변을 갖는 사각형과 유사한 평면 형태를 가질 수 있다. X축 방향의 단변과 Y축 방향의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(10)의 평면 형태는 사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형과 유사하게 형성될 수 있다.

표시 패널(100)은 메인 영역(MA) 및 서브 영역(SBA)을 포함할 수 있다.

메인 영역(MA)은 영상을 표시하는 화소들을 구비한 표시 영역(DA), 및 표시 영역(DA)의 주변에 배치된 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 발광 영역 또는 복수의 개구 영역으로부터 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 스위칭 소자들을 포함하는 화소 회로, 발광 영역 또는 개구 영역을 정의하는 화소 정의막, 및 자발광 소자(Self-Light Emitting Element)를 포함할 수 있다.

비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 바깥쪽 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 패널(100)의 메인 영역(MA)의 가장자리 영역으로 정의될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 게이트 배선들에 게이트 신호들을 공급하는 게이트 구동부(미도시), 및 표시 구동부(200)와 표시 영역(DA)을 연결하는 팬 아웃 배선들(미도시)을 포함할 수 있다.

서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)의 일측으로부터 연장될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉서블(Flexible) 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서브 영역(SBA)이 벤딩되는 경우, 서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)과 두께 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 표시 구동부(200), 및 회로 보드(300)와 접속되는 패드부를 포함할 수 있다. 선택적으로, 서브 영역(SBA)은 생략될 수 있고, 표시 구동부(200) 및 패드부는 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.

표시 구동부(200)는 집적 회로(Integrated Circuit, IC)로 형성되어 COG(Chip on Glass) 방식, COP(Chip on Plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 표시 패널(100) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 표시 구동부(200)는 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있고, 서브 영역(SBA)의 벤딩에 의해 메인 영역(MA)과 두께 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 다른 예를 들어, 표시 구동부(200)는 회로 보드(300) 상에 실장될 수 있다.

회로 보드(300)는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 표시 패널(100)의 패드부 상에 부착될 수 있다. 회로 보드(300)의 리드 배선들은 표시 패널(100)의 패드부에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 보드(300)는 연성 인쇄 회로 보드(Flexible Printed Circuit Board), 인쇄 회로 보드(Printed Circuit Board), 또는 칩 온 필름(Chip on Film)과 같은 연성 필름(Flexible Film)일 수 있다.

터치 구동부(400)는 회로 보드(300) 상에 실장될 수 있다. 터치 구동부(400)는 집적 회로(IC)로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 터치 구동부(400)는 터치 센싱부(TSU)의 복수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 센싱할 수 있다. 여기서, 터치 구동 신호는 소정의 주파수를 갖는 펄스 신호일 수 있다. 터치 구동부(400)는 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 기초로 손가락 등 사용자 신체 부위의 터치 입력 여부 및 터치 좌표를 산출한다.

도 4를 참조하면, 표시 패널(100)은 표시부(DU), 터치 센싱부(TSU), 및 편광 필름(미도시)을 포함할 수 있다. 표시부(DU)는 기판(SUB), 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 및 봉지층(TFEL)을 포함할 수 있다.

기판(SUB)은 베이스 기판 또는 베이스 부재일 수 있다. 기판(SUB)은 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉서블(Flexible) 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 글라스 재질 또는 금속 재질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 예를 들어, 기판(SUB)은 폴리이미드(PI)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다.

박막 트랜지스터층(TFTL)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 화소들의 화소 회로를 구성하는 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 게이트 배선들, 데이터 배선들, 전원 배선들, 게이트 제어 배선들, 표시 구동부(200)와 데이터 배선들을 연결하는 팬 아웃 배선들, 및 표시 구동부(200)와 패드부를 연결하는 리드 배선들을 더 포함할 수 있다. 게이트 구동부가 표시 패널(100)의 비표시 영역(NDA)의 일측에 형성되는 경우, 게이트 구동부 또한 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다.

박막 트랜지스터층(TFTL)은 표시 영역(DA), 비표시 영역(NDA), 및 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)의 화소들 각각의 박막 트랜지스터들, 게이트 배선들, 데이터 배선들, 및 전원 배선들은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)의 게이트 제어 배선들 및 팬 아웃 배선들은 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)의 리드 배선들은 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있다.

발광 소자층(EML)은 박막 트랜지스터층(TFTL) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극이 순차적으로 적층되어 광을 발광하는 복수의 발광 소자, 및 화소들을 정의하는 화소 정의막을 포함할 수 있다. 발광 소자층(EML)의 복수의 발광 소자는 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 발광층은 유기 물질을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 발광층은 정공 수송층(Hole Transporting Layer), 유기 발광층(Organic Light Emitting Layer), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer)을 포함할 수 있다. 제1 전극이 박막 트랜지스터층(TFTL)의 박막 트랜지스터를 통해 소정의 전압을 수신하고, 제2 전극이 캐소드 전압을 수신하면, 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기 발광층으로 이동될 수 있고, 유기 발광층에서 서로 결합하여 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극은 애노드 전극이고, 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

다른 예를 들어, 복수의 발광 소자는 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 다이오드 또는 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.

봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)의 상면과 측면을 덮을 수 있고, 발광 소자층(EML)을 보호할 수 있다. 봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)을 봉지하기 위한 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.

터치 센싱부(TSU)는 봉지층(TFEL) 상에 배치될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)는 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지하기 위한 복수의 터치 전극, 복수의 터치 전극과 터치 구동부(400)를 접속시키는 터치 배선들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱부(TSU)는 자기 정전 용량(Self-Capacitance) 방식 또는 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 사용자의 터치를 센싱할 수 있다.

다른 예를 들어, 터치 센싱부(TSU)는 표시부(DU) 상에 배치된 별도의 기판 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 터치 센싱부(TSU)를 지지하는 기판은 표시부(DU)를 봉지하는 베이스 부재일 수 있다.

터치 센싱부(TSU)의 복수의 터치 전극은 표시 영역(DA)과 중첩되는 터치 센서 영역에 배치될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)의 터치 배선들은 비표시 영역(NDA)과 중첩되는 터치 주변 영역에 배치될 수 있다.

표시 패널(100)의 서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)의 일측으로부터 연장될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉서블(Flexible) 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서브 영역(SBA)이 벤딩되는 경우, 서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)과 두께 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 표시 구동부(200), 및 회로 보드(300)와 접속되는 패드부를 포함할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시부를 나타내는 평면도이다.

도 5를 참조하면, 표시부(DU)의 표시 영역(DA)은 영상을 표시하는 영역으로서, 표시 패널(100)의 중앙 영역으로 정의될 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 화소(SP), 복수의 게이트 배선(GL), 복수의 데이터 배선(DL), 및 복수의 전원 배선(VL)을 포함할 수 있다. 복수의 화소(SP) 각각은 광을 출력하는 최소 단위로 정의될 수 있다.

복수의 게이트 배선(GL)은 게이트 구동부(210)로부터 수신된 게이트 신호를 복수의 화소(SP)에 공급할 수 있다. 복수의 게이트 배선(GL)은 X축 방향으로 연장될 수 있고, X축 방향과 교차하는 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다.

복수의 데이터 배선(DL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 데이터 전압을 복수의 화소(SP)에 공급할 수 있다. 복수의 데이터 배선(DL)은 Y축 방향으로 연장될 수 있고, X축 방향으로 서로 이격될 수 있다.

복수의 전원 배선(VL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 전원 전압을 복수의 화소(SP)에 공급할 수 있다. 여기에서, 전원 전압은 구동 전압, 초기화 전압, 및 기준 전압 중 적어도 하나일 수 있다. 복수의 전원 배선(VL)은 Y축 방향으로 연장될 수 있고, X축 방향으로 서로 이격될 수 있다.

표시부(DU)의 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 게이트 구동부(210), 팬 아웃 배선들(FOL), 및 게이트 제어 배선들(GCL)을 포함할 수 있다. 게이트 구동부(210)는 게이트 제어 신호를 기초로 복수의 게이트 신호를 생성할 수 있고, 복수의 게이트 신호를 설정된 순서에 따라 복수의 게이트 배선(GL)에 순차적으로 공급할 수 있다.

팬 아웃 배선들(FOL)은 표시 구동부(200)로부터 표시 영역(DA)까지 연장될 수 있다. 팬 아웃 배선들(FOL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 데이터 전압을 복수의 데이터 배선(DL)에 공급할 수 있다.

게이트 제어 배선(GCL)은 표시 구동부(200)로부터 게이트 구동부(210)까지 연장될 수 있다. 게이트 제어 배선(GCL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(210)에 공급할 수 있다.

서브 영역(SBA)은 표시 구동부(200), 표시 패드 영역(DPA), 제1 및 제2 터치 패드 영역(TPA1, TPA2)을 포함할 수 있다.

표시 구동부(200)는 팬 아웃 배선들(FOL)에 표시 패널(100)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력할 수 있다. 표시 구동부(200)는 팬 아웃 배선들(FOL)을 통해 데이터 전압을 데이터 배선(DL)에 공급할 수 있다. 데이터 전압은 복수의 화소(SP)에 공급될 수 있고, 복수의 화소(SP)의 휘도를 결정할 수 있다. 표시 구동부(200)는 게이트 제어 배선(GCL)을 통해 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(210)에 공급할 수 있다.

표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 서브 영역(SBA)의 가장자리에 배치될 수 있다. 표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 이방성 도전 필름 또는 SAP 등과 같은 저저항 고신뢰성 소재를 이용하여 회로 보드(300)에 전기적으로 연결될 수 있다.

표시 패드 영역(DPA)은 복수의 표시 패드부(DP)를 포함할 수 있다. 복수의 표시 패드부(DP)는 회로 보드(300)를 통해 메인 프로세서(500)에 접속될 수 있다. 복수의 표시 패드부(DP)는 회로 보드(300)와 접속되어 디지털 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 디지털 비디오 데이터를 표시 구동부(200)에 공급할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 터치 센싱부를 나타내는 평면도이다.

도 6을 참조하면, 터치 센싱부(TSU)는 사용자의 터치를 감지하는 터치 센서 영역(TSA), 및 터치 센서 영역(TSA)의 주변에 배치되는 터치 주변 영역(TPA)을 포함할 수 있다. 터치 센서 영역(TSA)은 표시부(DU)의 표시 영역(DA)에 중첩될 수 있고, 터치 주변 영역(TPA)은 표시부(DU)의 비표시 영역(NDA)에 중첩될 수 있다.

터치 센서 영역(TSA)은 복수의 터치 전극(SEN) 및 복수의 더미 전극(DE)을 포함할 수 있다. 복수의 터치 전극(SEN)은 물체 또는 사람의 터치를 감지하기 위해 상호 정전 용량 또는 자기 정전 용량을 형성할 수 있다. 복수의 터치 전극(SEN)은 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)을 포함할 수 있다.

복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. Y축 방향으로 인접한 구동 전극(TE)들은 복수의 연결 전극(CE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

복수의 구동 전극(TE)은 구동 배선(TL)을 통해 제1 터치 패드부(TP1)와 접속될 수 있다. 구동 배선(TL)은 하부 구동 배선(TLa) 및 상부 구동 배선(TLb)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 영역(TSA)의 하측에 배치된 일부의 구동 전극(TE)들은 하부 구동 배선(TLa)을 통해 제1 터치 패드부(TP1)에 접속될 수 있고, 터치 센서 영역(TSA)의 상측에 배치된 다른 일부의 구동 전극(TE)들은 상부 구동 배선(TLb)을 통해 제1 터치 패드부(TP1)에 접속될 수 있다. 하부 구동 배선(TLa)은 터치 주변 영역(TPA)의 하측을 지나 제1 터치 패드부(TP1)까지 연장될 수 있다. 상부 구동 배선(TLb)은 터치 주변 영역(TPA)의 상측, 좌측, 및 하측을 경유하여 제1 터치 패드부(TP1)까지 연장될 수 있다. 제1 터치 패드부(TP1)는 회로 보드(300)를 통해 터치 구동부(400)에 접속될 수 있다.

연결 전극(CE)은 적어도 한 번 절곡될 수 있다. 예를 들어, 연결 전극(CE)은 꺾쇠 형태(“<” 또는 “>”)를 가질 수 있으나, 연결 전극(CE)의 평면 형태는 이에 한정되지 않는다. Y축 방향으로 서로 인접한 구동 전극(TE)들은 복수의 연결 전극(CE)에 의해 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 연결 전극(CE) 중 어느 하나가 단선되더라도 구동 전극(TE)들은 나머지 연결 전극(CE)을 통해 안정적으로 연결될 수 있다. 서로 인접한 구동 전극(TE)들은 두 개의 연결 전극(CE)에 의해 연결될 수 있으나, 연결 전극(CE)들의 개수는 이에 한정되지 않는다.

연결 전극(CE)은 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)과 서로 다른 층에 배치될 수 있다. X축 방향으로 서로 인접한 감지 전극(RE)들은 복수의 구동 전극(TE) 또는 복수의 감지 전극(RE)과 같은 층에 배치된 연결부를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향으로 연장되고 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있고, X축 방향으로 인접한 감지 전극(RE)들은 연결부를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

Y축 방향으로 인접한 구동 전극(TE)들은 복수의 구동 전극(TE) 또는 복수의 감지 전극(RE)과 서로 다른 층에 배치된 연결 전극(CE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 전극(CE)들은 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들이 형성된 층의 배면 층(또는, 하부층)에 형성될 수 있다. 연결 전극(CE)들은 복수의 콘택홀을 통해 인접한 각각의 구동 전극(TE)들과 전기적으로 연결된다. 이에, 연결 전극(CE)들이 복수의 감지 전극(RE)과 Z축 방향으로 서로 중첩되더라도, 복수의 구동 전극(TE)과 복수의 감지 전극(RE)은 서로 절연될 수 있다. 상호 정전 용량은 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE) 사이에 형성될 수 있다.

복수의 감지 전극(RE)은 감지 배선(RL)을 통해 제2 터치 패드부(TP2)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 영역(TSA)의 우측에 배치된 일부의 감지 전극(RE)들은 감지 배선(RL)을 통해 제2 터치 패드부(TP2)에 접속될 수 있다. 감지 배선(RL)은 터치 주변 영역(TPA)의 우측 및 하측을 경유하여 제2 터치 패드부(TP2)까지 연장될 수 있다. 제2 터치 패드부(TP2)는 회로 보드(300)를 통해 터치 구동부(400)에 접속될 수 있다.

복수의 더미 전극(DE) 각각은 구동 전극(TE) 또는 감지 전극(RE)에 둘러싸일 수 있다. 복수의 더미 전극(DE) 각각은 구동 전극(TE) 또는 감지 전극(RE)과 이격되어 절연될 수 있다. 따라서, 더미 전극(DE)은 전기적으로 플로팅될 수 있다.

복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE) 중 적어도 어느 한 전극의 전면 일부 영역들에는 미리 설정된 간격으로 평면 코드 형상의 코드 패턴들이 형성된다. 그리고, 코드 패턴들이 형성되지 않은 복수의 터치 전극의 전면 일부에는 코드 패턴들과 중첩되지 않도록 차광용 더미 패턴들이 다양한 형태로 형성된다.

표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 서브 영역(SBA)의 가장자리에 배치될 수 있다. 표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 이방성 도전 필름 또는 SAP 등과 같은 저저항 고신뢰성 소재를 이용하여 회로 보드(300)에 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 터치 패드 영역(TPA1)은 표시 패드 영역(DPA)의 일측에 배치될 수 있고, 복수의 제1 터치 패드부(TP1)를 포함할 수 있다. 복수의 제1 터치 패드부(TP1)는 회로 보드(300) 상에 배치된 터치 구동부(400)에 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제1 터치 패드부(TP1)는 복수의 구동 배선(TL)을 통해 터치 구동 신호를 복수의 구동 전극(TE)에 공급할 수 있다.

제2 터치 패드 영역(TPA2)은 표시 패드 영역(DPA)의 타측에 배치될 수 있고, 복수의 제2 터치 패드부(TP2)를 포함할 수 있다. 복수의 제2 터치 패드부(TP2)는 회로 보드(300) 상에 배치된 터치 구동부(400)에 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 구동부(400)는 복수의 제2 터치 패드부(TP2)에 접속된 복수의 감지 배선(RL)을 통해 터치 센싱 신호를 수신할 수 있고, 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE) 간의 상호 정전 용량 변화를 센싱할 수 있다.

다른 예를 들어, 터치 구동부(400)는 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE) 각각에 터치 구동 신호를 공급할 수 있고, 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE) 각각으로부터 터치 센싱 신호를 수신할 수 있다. 터치 구동부(400)는 터치 센싱 신호를 기초로 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE) 각각의 전하 변화량을 센싱할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 도 6의 A1 영역과 코드 패턴들을 나타낸 확대도이다. 그리고, 도 8은 일 실시예에 따른 도 6의 B1 영역과 코드 패턴들을 나타낸 확대도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)은 동일 층에 배치될 수 있고, 서로 이격될 수 있다.

복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. Y축 방향으로 인접한 구동 전극(TE)들은 연결 전극(CE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향으로 연장되고 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있고, X축 방향으로 인접한 감지 전극(RE)들은 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 감지 전극(RE)들은 연결부를 통해 전기적으로 연결될 수 있으며, 연결부는 서로 인접한 구동 전극(TE)들의 최단 거리 내에 배치될 수 있다.

복수의 연결 전극(CE)은 구동 전극(TE) 및 감지 전극(RE)과 다른 층, 예를 들어 배면층에 배치될 수 있다. 연결 전극(CE)은 제1 부분(CEa) 및 제2 부분(CEb)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 전극(CE)의 제1 부분(CEa)은 제1 컨택홀(CNT1)을 통해 일측에 배치된 구동 전극(TE)에 연결되어 제3 방향(DR3)으로 연장될 수 있다. 연결 전극(CE)의 제2 부분(CEb)은 감지 전극(RE)과 중첩되는 영역에서 제1 부분(CEa)으로부터 절곡되어 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있고, 제1 컨택홀(CNT1)을 통해 타측에 배치된 구동 전극(TE)에 연결될 수 있다. 이하에서, 제1 방향(DR1)은 X축 방향과 Y축 방향 사이의 방향이고, 제2 방향(DR2)은 Y축 방향의 반대 방향과 X축 방향 사이의 방향이며, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)의 반대 방향이고, 제4 방향(DR4)은 제2 방향(DR2)의 반대 방향일 수 있다. 따라서, 복수의 연결 전극(CE) 각각은 Y축 방향으로 인접한 구동 전극(TE)들을 접속시킬 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 화소는 제1 내지 제3 서브 화소 또는 제1 내지 제4 서브 화소를 포함할 수 있고, 제1 내지 제4 서브 화소 각각은 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 영역(EA1)은 제1 색의 광 또는 적색 광을 방출할 수 있고, 제2 발광 영역(EA2)은 제2 색의 광 또는 녹색 광을 방출할 수 있으며, 제3 발광 영역(EA3)은 제3 색의 광 또는 청색 광을 방출할 수 있다. 그리고 제4 발광 영역(EA4)은 제4 색의 광 또는 제1 내지 제3 색 광 중 어느 한 색의 광을 방출할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

하나의 화소 그룹(PG)은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3) 또는 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)을 통해 백색 계조를 표현할 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3) 또는 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)에서 방출된 광의 조합에 의해 백색 등 다양한 색의 계조가 표현될 수 있다.

제1 내지 제3 서브 화소 또는 제1 내지 제4 서브 화소들의 배치 구조에 따라, 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)은 평면상 메쉬(Mesh) 구조 또는 그물망 구조로 형성될 수 있다.

복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)은 평면상에서 화소 그룹(PG)을 이루는 제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3) 또는 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4) 각각을 둘러쌀 수 있다. 따라서, 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)은 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않을 수 있다. 복수의 연결 전극(CE) 역시 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않을 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)는 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)에서 방출된 광의 휘도가 터치 센싱부(TSU)에 의해 감소되는 것을 방지할 수 있다.

복수의 구동 전극(TE) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 부분(TEa) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 제2 부분(TEb)을 포함하도록 형성되어, 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않을 수 있다. 그리고, 복수의 감지 전극(RE) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 부분(REa) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 제2 부분(REb)을 포함하도록 형성되어, 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않을 수 있다. 복수의 더미 전극(DE) 또한 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않도록 형성된다.

복수의 터치 전극(SEN) 중 일부의 터치 전극 상에 코드 패턴(CP)들이 형성되는 경우, 복수의 더미 전극(DE), 복수의 구동 전극(TE), 및 복수의 감지 전극(RE) 전면 일부 영역들에는 미리 설정된 소정 간격(예를 들어, 약 300㎛ 간격)으로 코드 패턴(CP)들이 형성될 수 있다. 이때, 코드 패턴(CP)들이 형성되지 않은 복수의 더미 전극(DE), 복수의 구동 전극(TE), 및 복수의 감지 전극(RE) 전면 일부 영역들에는 코드 패턴(CP)들과 중첩되지 않도록 차광용 더미 패턴(미도시)들이 다양한 형태로 형성될 수도 있다. 복수의 터치 전극(SEN) 중 일부의 터치 전극 상에 코드 패턴(CP)들이 형성되는 경우, 코드 패턴(CP)들은 광을 흡수하는 재질의 차광 부재들로 형성되며, 각각의 차광 부재들은 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE) 중 적어도 어느 한 전극의 전면 일부 영역들을 미리 설정된 크기의 평면 코드 형상으로 덮어서 형성된다. 이때는 각 전극들의 전면 일부 영역뿐만이 아닌 전면과 함께 적어도 한 측면까지 덮어서 형성될 수도 있다.

코드 패턴(CP)들의 평면 코드 형상은 직사각, 정사각, 원, 또는 마름모 등의 폐루프(Closed Loop) 형상으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 코드 패턴(CP)들의 평면 코드 형상은 하나의 발광 영역을 일부만 둘러싸는 개루프(Open Loop) 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 코드 패턴(CP)들의 평면 코드 형상은 미리 설정된 길이의 직선 또는 곡선 형상으로 형성될 수도 있다. 한편, 코드 패턴(CP)들이 하나의 발광 영역이 아닌 복수의 발광 영역의 사이와 둘레를 모두 둘러싸는 경우, 코드 패턴(CP)들의 전체적인 형상은 평면상 메쉬(Mesh) 구조 및 그물망 구조로 형성될 수도 있다.

도 8을 참조하면, 더미 전극(DE)들의 전면 일부 영역들에도 코드 패턴(CP)들과 차광용 더미 패턴(미도시)들을 형성하는 차광 부재가 다수 형성될 수 있다.

더미 전극(DE)들 상에 코드 패턴(CP)들을 이루는 차광 부재들은 미리 설정된 평면 코드 형상으로 패터닝되고, 차광용 더미 패턴들을 이루는 차광 부재들은 코드 패턴(CP)들과는 미리 설정된 직선 또는 곡선 등의 형상으로 패터닝되어 형성될 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따른 도 7의 I - I' 단면 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.

도 9를 참조하면, 기판(SUB) 상에는 배리어막(BR)이 배치될 수 있다. 기판(SUB)은 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 폴리이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다. 기판(SUB)은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.

배리어막(BR)은 투습에 취약한 기판(SUB)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터층(TFTL)의 트랜지스터들과 발광 소자층(EML)의 발광층(172)을 보호하기 위한 막이다. 배리어막(BR)은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배리어막(BR)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 및 알루미늄옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.

배리어막(BR) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)들이 배치될 수 있다. 각각의 박막 트랜지스터(ST1)는 액티브층(ACT1), 게이트 전극(G1), 소스 전극(S1), 및 드레인 전극(D1)을 포함한다.

배리어막(BR) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)들의 액티브층(ACT1), 소스 전극(S1), 및 드레인 전극(D1)이 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터(ST1)의 액티브층(ACT1)은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함한다. 기판(SUB)의 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)에서 게이트 전극(G1)과 중첩하는 액티브층(ACT1)은 채널 영역으로 정의될 수 있다. 소스 전극(S1)과 드레인 전극(D1)은 제3 방향(Z축 방향)에서 게이트 전극(G1)과 중첩하지 않는 영역으로, 실리콘 반도체 또는 산화물 반도체에 이온 또는 불순물이 도핑되어 도전성을 가질 수 있다.

박막 트랜지스터(ST1)의 액티브층(ACT1), 소스 전극(S1), 및 드레인 전극(D1) 상에는 게이트 절연막(130)이 배치될 수 있다. 게이트 절연막(130)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.

게이트 절연막(130) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극(G1)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(G1)은 제3 방향(Z축 방향)에서 액티브층(ACT1)과 중첩할 수 있다. 게이트 전극(G1)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.

박막 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극(G1) 상에는 제1 층간 절연막(141)이 배치될 수 있다. 제1 층간 절연막(141)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 제1 층간 절연막(141)은 복수의 무기막으로 형성될 수 있다.

제1 층간 절연막(141) 상에는 커패시터 전극(CAE)이 배치될 수 있다. 커패시터 전극(CAE)은 제3 방향(Z축 방향)에서 제1 박막 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극(G1)과 중첩할 수 있다. 제1 층간 절연막(141)이 소정의 유전율을 가지므로, 커패시터 전극(CAE), 게이트 전극(G1), 및 그들 사이에 배치된 제1 층간 절연막(141)에 의해 커패시터가 형성될 수 있다. 커패시터 전극(CAE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.

커패시터 전극(CAE) 상에는 제2 층간 절연막(142)이 배치될 수 있다. 제2 층간 절연막(142)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 제2 층간 절연막(142)은 복수의 무기막으로 형성될 수 있다.

제2 층간 절연막(142) 상에는 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)이 배치될 수 있다. 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)은 게이트 절연막(130), 제1 층간 절연막(141), 및 제2 층간 절연막(142)을 관통하는 제1 연결 콘택홀(ANCT1)을 통해 박막 트랜지스터(ST1)의 드레인 전극(D1)에 연결될 수 있다. 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.

제1 애노드 연결 전극(ANDE1) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)로 인한 단차를 평탄화하기 위한 제1 평탄화막(160)이 배치될 수 있다. 제1 평탄화막(160)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.

제1 평탄화막(160) 상에는 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)이 배치될 수 있다. 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)은 제1 평탄화막(160)을 관통하는 제2 연결 콘택홀(ANCT2)을 통해 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)에 연결될 수 있다. 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.

제2 애노드 연결 전극(ANDE2) 상에는 제2 평탄화막(180)이 배치될 수 있다. 제2 평탄화막(180)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.

제2 평탄화막(180) 상에는 발광 소자(LEL)들과 뱅크(190)가 배치될 수 있다. 발광 소자(LEL)들 각각은 화소 전극(171), 발광층(172), 및 공통 전극(173)을 포함한다.

화소 전극(171)은 제2 평탄화막(180) 상에 배치될 수 있다. 화소 전극(171)은 제2 평탄화막(180)을 관통하는 제3 연결 콘택홀(ANCT3)을 통해 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)에 연결될 수 있다.

발광층(172)을 기준으로 공통 전극(173) 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 구조에서 화소 전극(171)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO(Indium Tin Oxide)의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다.

뱅크(190)는 제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3)을 정의하기 위해, 제2 평탄화막(180) 상에서 화소 전극(171)을 구획하도록 형성될 수 있다. 뱅크(190)는 화소 전극(171)의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 뱅크(190)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.

제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3) 각각은 화소 전극(171), 발광층(172), 및 공통 전극(173)이 순차적으로 적층되어 화소 전극(171)으로부터의 정공과 공통 전극(173)으로부터의 전자가 발광층(172)에서 서로 결합함으로써 발광하는 영역을 나타낸다.

화소 전극(171)과 뱅크(190) 상에는 발광층(172)이 배치될 수 있다. 발광층(172)은 유기 물질을 포함하여 소정의 색을 발광할 수 있다. 예를 들어, 발광층(172)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 물질층, 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함한다.

공통 전극(173)은 발광층(172) 상에 배치될 수 있다. 공통 전극(173)은 발광층(172)을 덮도록 배치될 수 있다. 공통 전극(173)은 제1 발광 영역(EA1), 제2 발광 영역(EA2), 제3 발광 영역(EA3)에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 공통 전극(173) 상에는 캡핑층(capping layer)이 형성될 수 있다.

상부 발광 구조에서 공통 전극(173)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 공통 전극(173)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.

공통 전극(173) 상에는 봉지층(TFEL)이 배치될 수 있다. 봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하기 위해 적어도 하나의 무기막을 포함한다. 또한, 봉지층(TFEL)은 먼지와 같은 이물질로부터 발광 소자층(EML)을 보호하기 위해 적어도 하나의 유기막을 포함한다. 예를 들어, 봉지층(TFEL)은 제1 봉지 무기막(TFE1), 봉지 유기막(TFE2), 및 제2 봉지 무기막(TFE3)을 포함한다.

제1 봉지 무기막(TFE1)은 공통 전극(173) 상에 배치되고, 봉지 유기막(TFE2)은 제1 봉지 무기막(TFE1) 상에 배치되며, 제2 봉지 무기막(TFE3)은 봉지 유기막(TFE2) 상에 배치될 수 있다. 제1 봉지 무기막(TFE1)과 제2 봉지 무기막(TFE3)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 및 알루미늄옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 봉지 유기막(TFE2)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막일 수 있다.

봉지층(TFEL) 상에는 터치 센싱부(TSU)가 배치될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)는 제1 터치 절연막(TINS1), 연결 전극(CE), 제2 터치 절연막(TINS2), 구동 전극(TE), 감지 전극(RE), 및 제3 터치 절연막(TINS3)을 포함한다.

제1 터치 절연막(TINS1)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.

제1 터치 절연막(TINS1) 상에는 연결 전극(CE)이 배치될 수 있다. 연결 전극(CE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.

연결 전극(CE)들을 포함하는 제1 터치 절연막(TINS1) 상에는 제2 터치 절연막(TINS2)이 배치된다. 제2 터치 절연막(TINS2)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 터치 절연막(TINS2)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.

제2 터치 절연막(TINS2) 상에는 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)이 배치될 수 있다. 또한, 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 뿐만 아니라, 도 4에 도시된 더미 전극(DE)들, 제1 터치 구동 배선(TL1)들, 제2 터치 구동 배선(TL2)들, 및 터치 감지 배선(RL)들이 제2 터치 절연막(TINS2) 상에 배치될 수 있다.

구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 및 더미 전극(DE)들은 도전성 금속 전극으로 형성되며, 도전성 금속 전극은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성된다. 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 및 더미 전극(DE)들은 발광 영역들(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않게 메쉬 구조 또는 그물망 구조로 형성된다. 각각의 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE)은 제3 방향(Z축 방향)으로 연결 전극(CE)과 일부씩 중첩될 수 있다. 구동 전극(TE)은 제2 터치 절연막(TINS2)을 관통하는 터치 콘택홀(TCNT1)을 통해 연결 전극(CCE)에 연결될 수 있다.

구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 및 더미 전극(DE)들 전면 일부 영역들에는 차광 부재가 도포되고, 도포된 차광 부재가 미리 설정된 평면 코드 형상으로 패터닝됨으로써, 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 및 더미 전극(DE)들 전면 일부 영역들에 코드 패턴(CP)들이 형성 및 배치된다. 이러한 코드 패턴(CP)들의 패터닝 공정 과정에서 코드 패턴(CP)들과 동시에 차광용 더미 패턴(미도시)들 또한 형성될 수 있다.

코드 패턴(CP)들과 차광용 더미 패턴들을 이루는 차광 부재는 적외선 또는 자외선 흡수 물질을 포함한 물질들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차광 부재는 무기 또는 유기 흑색 안료를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 여기서, 무기 흑색 안료는 카본 블랙(Carbon Black), 시아닌(Cyanin), 폴리메틴(Polymethine), 안트라퀴논(Anthraquinone), 및 프탈로사이아닌(Phthalocyanine)계 화합물 중 적어도 어느 한 화합물이 포함된 안료일 수 있다. 반면, 유기 흑색 안료는 락탐 블랙(Lactam Black), 페릴렌 블랙(Perylene Black), 및 아닐린 블랙(Aniline Black) 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

코드 패턴(CP)들을 포함한 각각의 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 상에는 제3 터치 절연막(TINS3)이 형성된다. 제3 터치 절연막(TINS3)은 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 및 연결 전극(CE)들로 인해 형성된 단차를 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 제3 터치 절연막(TINS3)은 무기막, 즉 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제3 터치 절연막(TINS3)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수도 있다.

터치 센싱부(TSU) 상에는 복수의 컬러필터층(CFL1,CFL3)이 형성될 수 있다. 일 예로, 제3 터치 절연막(TINS3) 상에는 복수의 컬러필터층(CFL1,CFL3)들이 평면 형태로 배치되어 형성될 수 있다.

각각의 컬러필터층은 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 각각 중첩되도록 제3 터치 절연막(TINS3) 상에 형성될 수 있지만, 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 각각 중첩되도록 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들을 포함하는 제2 터치 절연막(TINS2) 상에 형성될 수도 있다. 여기서, 제1 컬러필터(CFL1)는 제1 색 광을 발광하는 제1 발광 영역(EA1) 상에 배치되고, 제2 컬러필터(미도시)는 제2 색 광을 발광하는 제2 발광 영역(EA2) 상에 배치되며, 제3 컬러필터(CFL3)는 제3 색 광을 발광하는 제3 발광 영역(EA3) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 컬러필터(미도시)는 제2 색 광을 발광하는 제4 발광 영역 상에도 배치될 수도 있다.

도 10은 다른 실시예에 따른 도 6의 A1 영역과 코드 패턴들을 나타낸 확대도이다. 그리고, 도 11은 도 10에 도시된 A1 영역의 일부를 구체적으로 나타낸 확대도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 복수의 터치 전극(SEN) 중 일부의 터치 전극들이 코드 패턴 형상들로 형성될 수 있다. 이때, 복수의 더미 전극(DE), 복수의 구동 전극(TE), 및 복수의 감지 전극(RE) 중 적어도 하나의 전극들은 수직 및 수평 기준 선들을 따라 상,하,좌,우 및 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 절개되어 미리 설정된 코드 형상으로 형성될 수 있다. 이에, 코드 패턴(CP)들은 절곡되거나 절삭된 방향, 절삭된 크기, 절삭된 모양 등에 따라 터치 입력 장치(20)에 감지된다.

구체적으로, 각각의 코드 패턴(CP)들은 미리 설정된 데이터 코드의 값에 대응될 수 있다. 예를 들어, 각각의 코드 패턴(CP)들은 적어도 일부의 터치 전극(SEN)의 교차 지점에서 연장된 복수의 줄기 중 하나의 줄기가 커팅되어 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 적어도 일부의 터치 전극(SEN)의 복수의 줄기는 교차 지점으로부터 제1 내지 제4 방향(DR1, DR2, DR3, DR4)으로 연장될 수 있고, 제1 내지 제4 방향(DR1, DR2, DR3, DR4) 중 한 방향으로 연장된 줄기가 커팅될 수 있다. 줄기가 커팅된 방향은 위치 정보를 구성하는 미리 설정된 데이터 코드의 값에 대응될 수 있다.

터치 입력 장치(20)의 코드 검출부(21)는 표시 패널(100)의 전면 방향에서 표시 패널(100)에 포함된 코드 패턴(CP)들을 감지 및 검출한다. 구체적으로, 코드 검출부(21)는 적외선 광을 표시 패널(100)의 전면 방향으로 출광시키고, 표시 패널(100)의 코드 패턴(CP)들로부터 반사된 적외선 형태에 따라 코드 패턴들의 형상 데이터를 생성한다.

이와 같이, 터치 입력 장치(20)의 코드 검출부(21)는 사용자의 제어 및 움직임에 따라 터치 센싱부(TSU)의 일부 영역들에 포함된 코드 패턴들을 연속적으로 검출하고, 코드 패턴들의 형상 데이터를 연속적으로 생성해서 코드 프로세서(23)로 제공할 수 있다.

도 12는 표시 패널에 인가되는 외부 광의 광도 변화 대비 적외선 파장 변화를 나타낸 그래프이다.

도 12를 참조하면, 표시 패널(100)의 조도 센서(700)를 통해서는 표시 패널(100)의 전면 방향으로 인가되는 가시광 파장 대역의 광 특성 정보를 검출할 수 있다. 여기서, 가시광의 색온도 특성이나 밝기 특성 변화에 따라 그 파장 대역 또한 가변됨이 확인될 수 있다. 특히, 표시 패널(100)의 전면 방향으로 인가되는 가시광의 색온도, 밝기, 광도 등의 특성이 가변되면 가시광 특성 변화와 비례해서 적외선 광의 특성 또한 가변될 수 있다. 일 예로, 가시광 파장 대역에서의 색온도, 밝기, 광도 특성 변화에 비례해서 적외선 광도와 파장 대역이 가변될 수 있다.

표시 패널(100)의 전면 방향으로 인가되는 외부 가시광의 색온도, 밝기, 광도 등의 특성이 높아지면, 표시 패널(100)의 전면에 인가되는 적외선 광도와 적외선 파장 대역이 비례해서 높아질 수 있다. 이때, 터치 입력 장치(20)의 코드 검출부(21)에서 표시 패널(100)의 전면 방향으로 적외선 광을 인가하면, 표시 패널(100)의 전면에서는 적외선 광 포화가 발생될 수 있다. 이 경우, 터치 입력 장치(20)의 코드 검출부(21)는 포화된 적외선 광 특성에 의해 코드 패턴(CP)을 검출할 수 없게 된다.

표시 패널(100)의 전면에서는 적외선 광 포화가 발생되지 않도록 하기 위해, 터치 입력 장치(20)의 코드 프로세서(23)는 표시 장치(10)의 조도 센서(700)로부터 검출된 광 특성 정보를 수신하고, 코드 검출부(21)로부터 출광되는 적외선 광도나 파장대를 조절한다. 구체적으로, 코드 프로세서(23)는 통신 모듈(24)을 통해 입력되는 광 특성 정보로부터 광 특성 정보에 포함된 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값을 검출한다. 그리고, 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화와 반비례해서 코드 검출부(21)의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 발광 제어 신호를 변조할 수 있다. 이렇게 변조된 발광 제어 신호는 발광 구동부(26)로 공급한다. 외부 광 특성 변화와 반비례하게 코드 검출부(21)의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되면, 광 포화 등에 따른 코드 패턴(CP) 검출 불량을 방지할 수 있다.

좀 더 구체적인 제어 과정을 설명하면, 코드 프로세서(23)는 코드 검출부(21)의 발광부(21(a))로부터 출광되는 적외선 광의 광도나 파장 대역에 대한 특성이 변화될 수 있도록 발광 제어 신호를 변조할 수 있다. 이를 위해, 코드 프로세서(23)는 표시 패널(100)에 인가된 외부 가시광의 광도, 색온도, 밝기, 휘도, 파장 대역 중 적어도 하나의 특성 변화에 반비례하게 발광부(21(a))로부터 출광되는 적외선 광의 광도나 파장 대역에 대한 특성이 변화될 수 있도록 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조한다. 외부 가시광 특성 변화와 반비례하게 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 감소시키면 발광부(21(a))의 적외선 발광 기간과 광도 및 파장대 등이 감소될 수 있다. 반대로, 외부 가시광 특성 변화와 반비례하게 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 증가시키면 발광부(21(a))의 적외선 발광 기간과 광도 및 파장대 등이 증가될 수 있다. 이와 같이, 코드 프로세서(23)는 표시 패널(100)에 인가된 외부 가시광의 광도, 색온도, 밝기, 휘도, 파장 대역 중 적어도 하나의 특성 변화에 반비례하게 발광부(21(a))로부터 출광되는 적외선 광의 광도나 파장 대역에 대한 특성이 변화될 수 있도록 발광 제어 신호를 변조한다. 그리고, 변조된 발광 제어 신호를 발광부(21(a))의 발광 구동부(26)로 공급할 수 있다.

도 13은 표시 패널에 인가되는 외부 광의 특성 변화 대비 터치 입력 장치의 적외선 출광 광도 조절 방법을 나타낸 도면이다.

도 13을 참조하면, 코드 프로세서(23)는 룩-업 테이블을 이용해서 조도 센서(700)를 통해 검출된 외부 광의 색온도(약 2500K 내지 8000K) 특성에 따른 복사 감도를 산출하고, 복사 감도를 변환 계수로 설정한다. 그리고, 조도 센서(700)를 통해 검출된 외부 가시광의 광도(또는, 광량)와 산출된 변환 계수를 하기의 수학식 1에 대입해서 발광부(21(a))의 적외선 발광 광도(또는, 광량) 목표 값을 설정할 수 있다. 이에, 적외선 발광 광도(또는, 광량) 목표 값에 따라 발광 제어신호를 변조할 수 있다.

[수학식 1]

발광부(21(a))의 적외선 발광 광도(또는, 광량) ∝ 1/(외부 가시광의 광도(또는, 광량) x 변환계수)

수학식 1을 참조하면, 코드 프로세서(23)는 외부 가시광의 광도(또는, 광량)와 색온도에 따른 변환 계수를 이용해서 외부 광의 특성을 파악하고, 외부 광 특성에 반비례하게 발광부(21(a))의 적외선 발광 광도를 조절할 수 있다. 수학식 1로 도시된 바와 같이, 발광부(21(a))의 적외선 발광 광도를 조절시에는 파악된 외부 광 특성과 반비례하게 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조해서 발광 구동부(26)로 공급할 수 있다.

도 14는 다른 실시예에 따른 도 1의 터치 입력 장치와 표시 장치를 구체적으로 보여주는 구성 블록도이다.

도 14를 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 표시 구동부(200), 터치 구동부(400), 근접 센싱부(800), 메인 프로세서(500), 및 통신부(600)를 포함할 수 있다.

표시 장치(10)의 표시 패널(100)은 복수의 화소를 통해 영상을 표시하는 표시부(DU), 및 손가락 등의 인체 부위와 터치 입력 장치(20)를 감지하는 터치 센싱부(TSU)를 포함할 수 있다. 터치 센싱부(TSU)의 터치 전극들 중 일부의 터치 전극에는 코드 패턴들이 형성됨으로써, 터치 입력 장치(20)에 의해 코드 패턴들이 감지되도록 한다. 터치 전극들 중 일부의 터치 전극이 코드 패턴 형태로 형성되어 터치 입력 장치(20)에 의해 코드 패턴으로 감지될 수도 있다.

근접 센싱부(800)는 표시 장치(10) 또는 표시 패널(100)에 내장되며, 표시 패널(100)의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향으로 배치될 수 있다.

근접 센싱부(800)는 적어도 하나의 적외선 발광 센서, 및 적어도 하나의 적외선 수광 센서를 포함할 수 있다. 이에, 적어도 하나의 적외선 발광 센서는 표시 패널(100)의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향으로 적외선 광을 출광시키고, 적어도 하나의 적외선 수광 센서는 표시 패널(100)의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향에서 반사된 적외선 광을 수광한다.

근접 센싱부(800)는 적어도 하나의 적외선 수광 센서를 통해 표시 패널(100)의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향에서 반사된 적외선 광 특성(예를 들어, 수광된 적외선 광에 대한 광도, 및 파장 대역 중 적어도 하나의 특성)을 검출한다.

근접 센싱부(800)는 실시간으로 검출되는 적외선 광 특성 정보를 메인 프로세서(500)로 전송하며, 메인 프로세서(500)는 근접 센싱부(800)로부터 입력되는 적외선 광 특성 정보를 통신부(600)를 통해 터치 입력 장치(20)와 공유한다.

근접 센싱부(800)를 통해 검출되는 적외선 광의 광도, 및 파장 대역이 낮을수록 표시 패널(100)의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향에 근접한 물체나 신체 부위가 없는 것으로 판단될 수 있다. 반면, 근접 센싱부(800)를 통해 검출되는 적외선 광의 광도, 및 파장 대역이 높아질수록 표시 패널(100)의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향에 특정 물체나 신체 부위가 근접해지는 것으로 판단될 수 있다.

메인 프로세서(500)는 근접 센싱부(800)로부터 입력되는 적외선 광 특성 정보에 대응하여 표시 패널(100)에 표시되는 영상 표시 모드가 전환되도록 모드 전환 신호를 변조하여 표시 구동부(200)로 공급할 수 있다. 일 예로, 메인 프로세서(500)는 근접 센싱부(800)로부터 입력되는 적외선 광의 광도, 및 파장 대역 중 적어도 하나의 특성이 미리 설정된 적외선 기준 광도 또는 기준 파장 대역보다 크거나 높아지면 표시 패널(100)이 절전 모드로 전환되도록 모드 전환 신호를 변조하여 표시 구동부(200)로 공급할 수 있다. 반대로, 메인 프로세서(500)는 근접 센싱부(800)로부터 입력되는 적외선 광의 광도, 및 파장 대역 중 적어도 하나의 특성이 미리 설정된 적외선 기준 광도 또는 적외선 파장 대역보다 크거나 높아지면 표시 패널(100)이 영상 표시 모드로 전환되도록 모드 전환 신호를 변조하여 표시 구동부(200)로 공급할 수 있다.

터치 입력 장치(20)는 코드 검출부(21), 발광 구동부(26), 압전 센서(22), 코드 프로세서(23), 통신 모듈(24), 및 메모리(25)를 포함할 수 있다.

터치 입력 장치(20)의 통신 모듈(24)은 통신부(600)로부터 적외선 광 특성 정보가 수신되면, 적외선 광 특성 정보를 선택적으로 코드 프로세서(23)로 공급한다. 이에, 외부의 광 특성 정보는 전송되지 않을 수 있다.

터치 입력 장치(20)의 코드 프로세서(23)는 통신 모듈(24)을 통해서 표시 패널(100)의 적외선 광 특성 검출 정보에 따른 적외선 광 특성 정보 데이터를 수신한다. 코드 프로세서(23)는 통신 모듈(24)을 통해 입력되는 표시 패널(100)의 적외선 광 특성 정보 변화에 대응하여 발광부(21(a))로부터 출광되는 적외선 광의 광도나 파장대 특성이 변화되도록 발광 제어 신호를 생성 및 변조한다. 일 예로, 코드 프로세서(23)는 통신 모듈(24)을 통해 입력되는 표시 패널(100)의 적외선 광의 광도 또는 파장 대역 변화에 비례하게 발광부(21(a))의 적외선 광도나 파장대 특성이 변화되도록 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조해서 발광 구동부(26)로 공급할 수 있다.

표시 패널(100)의 근접 적외선 광 파장 대역이나 적외선 광도가 높을수록 표시 패널(100)에 물체나 인체 부위가 근접하여 표시 패널(100)의 전면부가 어두워지는 것으로 판단할 수 있다. 이에, 터치 입력 장치(20)의 발광부(21(a))로부터 출광되는 적외선 광의 광도나 파장 대역이 낮으면 수광부(21(b))의 코드 패턴 인식률이 저하될 수 있다. 이에 따라. 코드 프로세서(23)는 표시 패널(100)의 근접 적외선 광도나 파장 대역 특성이 높아질수록 발광부(21(a))에서 출광되는 적외선 광도 또는 파장대 특성이 높아지도록 발광 제어 신호를 변조해서 발광 구동부(26)로 공급할 수 있다. 반대로, 코드 프로세서(23)는 표시 패널(100)의 근접 적외선 광도 또는 파장 대역이 낮아지면 주변에 물체나 인체가 없어서 주변이 밝아진 것으로 판단할 수 있다. 이에, 코드 프로세서(23)는 표시 패널(100)의 근접 적외선 광도 또는 파장 대역이 낮아지면 발광부(21(a))에서 출광되는 적외선 광도 또는 파장 대역이 낮아지도록 발광 제어 신호를 변조해서 광 포화 등의 불량을 방지할 수 있다.

도 15는 표시 패널의 근접 센서로부터 감지되는 적외선 광 파장 변화 대비 터치 입력 장치의 적외선 광 파장 조절 방법을 나타낸 도면이다.

코드 프로세서(23)는 표시 패널(100)의 근접 적외선 광도, 및 파장 대역 중 적어도 하나의 특성 변화에 따라 발광부(21(a))로부터 출광되는 적외선 광의 광도나 파장 대역에 대한 특성이 변화될 수 있도록 발광 제어 신호를 생성 및 변조할 수 있다. 그리고, 변조된 발광 제어 신호를 발광부(21(a))의 발광 구동부(26)로 공급할 수 있다.

구체적으로, 코드 프로세서(23)는 표시 패널(100)의 근접 적외선 광도, 및 파장 대역 중 적어도 하나의 특성 변화와 비례하게 발광부(21(a))로부터 출광되는 적외선 광의 광도나 파장 대역에 대한 특성이 변화될 수 있도록 발광 제어 신호를 생성 및 변조할 수 있다. 이와 반대로, 코드 프로세서(23)는 표시 패널(100)의 근접 적외선 광도, 및 파장 대역 중 적어도 하나의 특성 변화에 반비례하게 발광부(21(a))로부터 출광되는 적외선 광의 광도나 파장 대역에 대한 특성이 변화될 수 있도록 발광 제어 신호를 생성 및 변조할 수도 있다. 그리고, 변조된 발광 제어 신호를 발광부(21(a))의 발광 구동부(26)로 공급할 수 있다.

도 16과 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.

도 16과 도 17에서는 표시 장치(10)가 제1 방향(X축 방향)에서 접히는 폴더블 표시 장치인 것을 예시하였다. 표시 장치(10)는 접힌 상태와 펼쳐진 상태를 모두 유지할 수 있다. 표시 장치(10)는 전면이 내측에 배치되는 인 폴딩(in-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 인 폴딩 방식으로 구부러지거나 접히는 경우, 표시 장치(10)의 전면은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또는, 표시 장치(10)는 전면이 외측에 배치되는 아웃 폴딩(out-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 아웃 폴딩 방식으로 구부러지거나 접히는 경우, 표시 장치(10)의 배면은 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

제1 비폴딩 영역(NFA1)은 폴딩 영역(FDA)의 일 측, 예를 들어 우측에 배치될 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 폴딩 영역(FDA)의 타 측, 예를 들어 좌측에 배치될 수 있다. 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2) 상에는 본 명세서의 실시예에 따른 터치 센싱부(TSU)가 각각 형성 및 배치될 수 있다.

제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)이 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되며, 표시 장치(10)는 제1 방향(X축 방향)으로 접힐 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)의 제1 방향(X축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있으므로, 사용자가 표시 장치(10)를 휴대하기 편리할 수 있다.

한편, 제1 폴딩 라인(FOL1)의 연장 방향과 제2 폴딩 라인(FOL2)의 연장 방향은 제2 방향(Y축 방향)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)은 제1 방향(X축 방향)으로 연장되며, 표시 장치(10)는 제2 방향(Y축 방향)으로 접힐 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있다. 또는, 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)은 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향) 사이에 해당하는 표시 장치(10)의 대각 방향으로 연장될 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)는 삼각형 형태로 접힐 수 있다.

제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)이 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되는 경우, 폴딩 영역(FDA)의 제1 방향(X축 방향)의 길이는 제2 방향(Y축 방향)의 길이보다 짧을 수 있다. 또한, 제1 비폴딩 영역(NFA1)의 제1 방향(X축 방향)의 길이의 길이는 폴딩 영역(FDA)의 제1 방향(X축 방향)의 길이의 길이보다 길 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 제1 방향(X축 방향)의 길이의 길이는 폴딩 영역(FDA)의 제1 방향(X축 방향)의 길이의 길이보다 길 수 있다.

제1 표시 영역(DA1)은 표시 장치(10)의 전면에 배치될 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)가 펼쳐진 경우, 표시 장치(10)의 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)에서 전면 방향으로 화상이 표시될 수 있다.

제2 표시 영역(DA2)은 표시 장치(10)의 배면에 배치될 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)가 접힌 경우, 표시 장치(10)의 제2 비폴딩 영역(NFA2)에서 전면 방향으로 화상이 표시될 수 있다.

도 16과 도 17에서는 카메라(SDA) 등이 형성되는 관통 홀(TH)이 제1 비폴딩 영역(NFA1)에 배치되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 관통 홀(TH)이나 카메라(SDA)는 제2 비폴딩 영역(NFA2) 또는 폴딩 영역(FDA)에 배치될 수 있다.

도 18과 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.

도 18과 도 19에서는 표시 장치(10)가 제2 방향(Y축 방향)에서 접히는 폴더블 표시 장치인 것을 예시하였다. 표시 장치(10)는 접힌 상태와 펼쳐진 상태를 모두 유지할 수 있다. 표시 장치(10)는 전면이 내측에 배치되는 인 폴딩(in-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 인 폴딩 방식으로 구부러지거나 접히는 경우, 표시 장치(10)의 전면은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또는, 표시 장치(10)는 전면이 외측에 배치되는 아웃 폴딩(out-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 아웃 폴딩 방식으로 구부러지거나 접히는 경우, 표시 장치(10)의 배면은 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

표시 장치(10)는 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(FDA)은 표시 장치(10)가 접히는 영역이고, 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 표시 장치(10)가 접히지 않는 영역일 수 있다. 제1 비폴딩 영역(NFA1)은 폴딩 영역(FDA)의 일 측, 예를 들어 하 측에 배치될 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 폴딩 영역(FDA)의 타 측, 예를 들어 상 측에 배치될 수 있다.

제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2) 상에는 본 명세서의 실시예에 따른 터치 센싱부(TSU)가 각각 형성 및 배치될 수 있다.

반면, 폴딩 영역(FDA)은 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)에서 소정의 곡률로 구부러진 영역일 수 있다. 그러므로, 제1 폴딩 라인(FOL1)은 폴딩 영역(FDA)과 제1 비폴딩 영역(NFA1)의 경계이고, 제2 폴딩 라인(FOL2)은 폴딩 영역(FDA)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 경계일 수 있다.

제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)이 도 18 및 도 19와 같이 제1 방향(X축 방향)으로 연장되며, 표시 장치(10)는 제2 방향(Y축 방향)으로 접힐 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있으므로, 사용자가 표시 장치(10)를 휴대하기 편리할 수 있다.

한편, 제1 폴딩 라인(FOL1)의 연장 방향과 제2 폴딩 라인(FOL2)의 연장 방향은 제1 방향(X축 방향)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)은 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되며, 표시 장치(10)는 제1 방향(X축 방향)으로 접힐 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)의 제1 방향(X축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있다. 또는, 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)은 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향) 사이에 해당하는 표시 장치(10)의 대각 방향으로 연장될 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)는 삼각형 형태로 접힐 수 있다.

제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)이 도 18 및 도 19와 같이 제1 방향(X축 방향)으로 연장되는 경우, 폴딩 영역(FDA)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 제1 방향(X축 방향)의 길이보다 짧을 수 있다. 또한, 제1 비폴딩 영역(NFA1)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 폴딩 영역(FDA)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이보다 길 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 폴딩 영역(FDA)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이보다 길 수 있다.

제1 표시 영역(DA1)은 표시 장치(10)의 전면에 배치될 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)가 펼쳐진 경우, 표시 장치(10)의 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)에서 전면 방향으로 화상이 표시될 수 있다.

제2 표시 영역(DA2)은 표시 장치(10)의 배면에 배치될 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)가 접힌 경우, 표시 장치(10)의 제2 비폴딩 영역(NFA2)에서 전면 방향으로 화상이 표시될 수 있다.

도 18과 도 19에서는 카메라(SDA) 등이 배치되는 관통 홀(TH)이 제2 비폴딩 영역(NFA2)에 배치되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 관통 홀(TH)은 제1 비폴딩 영역(NFA1) 또는 폴딩 영역(FDA)에 배치될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 표시 장치 20: 터치 입력 장치
21: 코드 검출부 22: 압전 센서
23: 코드 프로세서 24: 통신 모듈
100: 표시 패널 200: 표시 구동부
300: 회로 보드 400: 터치 구동부
500: 메인 프로세서 600: 통신부
700: 조도 센서 800: 근접 센싱부

Claims (20)

1. 외부의 광 특성 정보를 수신하는 통신 모듈;
   적외선 광을 발광하고 표시 패널로부터 반사되는 적외선 광을 수광하여 상기 표시 패널의 코드 패턴들을 검출하는 코드 검출부;
   상기 코드 검출부의 적외선 발광 동작을 제어하는 발광 구동부; 및
   상기 외부의 광 특성 정보 변화에 대응하여 상기 코드 검출부의 적외선 발광 특성이 변화되도록 발광 제어 신호를 변조하고, 상기 발광 구동부의 구동을 제어하는 코드 프로세서를 포함하는 터치 입력 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 코드 프로세서는
   상기 외부의 광 특성 정보로부터 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값을 검출하고,
   상기 검출된 특성 값 변화에 따라 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장 대역 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조하는 터치 입력 장치.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 코드 프로세서는
   상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화와 반비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 상기 발광 제어 신호를 변조하고,
   상기 변조된 발광 제어 신호를 상기 발광 구동부로 공급하는 터치 입력 장치.
   
4. 제2 항에 있어서,
   상기 코드 프로세서는
   상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화와 비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭 및 펄스 폭을 변조하는 터치 입력 장치.
   
5. 제2 항에 있어서,
   상기 코드 프로세서는
   룩-업 테이블을 이용해서 상기 외부의 광 특성 정보 중 색온도 특성에 따른 복사 감도를 산출하고 상기 복사 감도를 변환 계수로 설정하며,
   상기 외부의 광 특성 정보 중 광도 또는 광량과 상기 설정된 변환 계수를 하기의 수학식 1에 대입해서 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도 또는 광량 목표 값을 설정하고,
   상기 적외선 발광 광도 또는 광량 목표 값에 따라 상기 발광 제어 신호를 변조하는 터치 입력 장치.
   [수학식 1]
   적외선 발광 광도(또는, 광량) ∝ 1/(외부 가시광의 광도(또는, 광량) x 변환계수)
   
6. 제2 항에 있어서,
   상기 통신 모듈은
   외부로부터 적외선 광 특성 정보가 수신되면, 선택적으로 적외선 광 특성 정보를 상기 코드 프로세서로 공급하는 터치 입력 장치.
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 코드 프로세서는
   상기 적외선 광 특성 정보 중 적외선의 광도 또는 파장 대역 변화와 비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장대 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭와 펄스 폭을 변조해서 상기 발광 구동부로 공급하는 터치 입력 장치.
   
8. 제6 항에 있어서,
   상기 코드 프로세서는
   상기 적외선 광 특성 정보 중 적외선의 광도 또는 파장 대역 변화와 반비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장대 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조해서 상기 발광 구동부로 공급하는 터치 입력 장치.
   
9. 코드 패턴들이 형성된 표시 패널;
   상기 표시 패널의 외부의 광 특성 정보를 검출하는 조도 센서;
   상기 표시 패널의 영상 표시 구동을 제어하는 메인 프로세서; 및
   상기 표시 패널로부터 반사되는 적외선 광을 수광하여 상기 코드 패턴들에 대한 형상 데이터들을 검출하고, 상기 형상 데이터들에 따른 좌표 데이터를 생성해서 상기 메인 프로세서로 전달하는 터치 입력 장치를 포함하는 표시 장치.
   
10. 제9 항에 있어서,
    상기 메인 프로세서는
    상기 조도 센서로부터 입력되는 상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 휘도, 밝기 중 적어도 어느 한 특성의 검출 값 변화에 비례해서 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 휘도나 밝기가 변화되도록 디지털 비디오 데이터를 변조하는 표시 장치.
    
11. 제9 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 터치 센싱부에 포함된 복수의 구동 전극, 복수의 감지 전극, 및 복수의 더미 전극 중 적어도 어느 한 전극이 자체 형상으로 상기 코드 패턴들이 형성되거나,
    복수의 구동 전극, 복수의 감지 전극, 및 복수의 더미 전극 중 적어도 어느 한 전극의 전면 일부 영역들에 차광 부재들로 상기 코드 패턴들이 형성된 표시 장치.
    
12. 제11 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향으로 적외선 광을 발광시키고, 상기 표시 패널의 전면이나 적어도 어느 한 측면 방향으로부터 반사되는 적외선에 대한 적외선 광 특성 정보를 검출하는 근접 센싱부를 더 포함하는 표시 장치.
    
13. 제12 항에 있어서,
    상기 터치 입력 장치는
    상기 외부의 광 특성 정보를 수신하는 통신 모듈;
    적외선 광을 발광하고 상기 표시 패널로부터 반사되는 적외선 광을 수광하여 상기 코드 패턴들을 검출하는 코드 검출부;
    상기 코드 검출부의 적외선 발광 동작을 제어하는 발광 구동부; 및
    상기 외부의 광 특성 정보 변화에 대응하여 상기 코드 검출부의 적외선 발광 특성이 변화되도록 발광 제어 신호를 변조하고, 상기 발광 구동부의 구동을 제어하는 코드 프로세서를 포함하는 표시 장치.
    
14. 제13 항에 있어서,
    상기 코드 프로세서는
    상기 외부의 광 특성 정보로부터 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값을 검출하고, 상기 검출된 특성 값 변화에 따라 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장 대역 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조하는 표시 장치.
    
15. 제14 항에 있어서,
    상기 코드 프로세서는
    상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화에 반비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 상기 발광 제어 신호를 변조하고, 상기 변조된 발광 제어 신호를 상기 발광 구동부로 공급하는 표시 장치.
    
16. 제13 항에 있어서,
    상기 코드 프로세서는
    상기 외부의 광 특성 정보 중 광도, 광량, 색온도, 밝기, 휘도 및 파장 대역 중 적어도 어느 한 특성 값 변화에 비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 출광 광도 또는 파장 대역이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭 및 펄스 폭을 변조하는 표시 장치.
    
17. 제16 항에 있어서,
    상기 코드 프로세서는
    룩-업 테이블을 이용해서 상기 외부의 광 특성 정보 중 색온도 특성에 따른 복사 감도를 산출하고 상기 복사 감도를 변환 계수로 설정하며,
    상기 외부의 광 특성 정보 중 광도 또는 광량과 상기 설정된 변환 계수를 하기의 수학식 1에 대입해서 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도 또는 광량 목표 값을 설정하고,
    상기 적외선 발광 광도 또는 광량 목표 값에 따라 상기 발광 제어 신호를 변조하는 표시 장치.
    [수학식 1]
    발광부의 적외선 발광 광도(또는, 광량) ∝ 1/(외부 가시광의 광도(또는, 광량) x 변환계수)
    
18. 제13 항에 있어서,
    상기 통신 모듈은
    상기 적외선 광 특성 정보가 수신되면, 선택적으로 상기 적외선 광 특성 정보를 상기 코드 프로세서로 공급하는 표시 장치.
    
19. 제18 항에 있어서,
    상기 코드 프로세서는
    상기 적외선 광 특성 정보 중 적외선 광도 또는 파장 대역 변화와 비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장대 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조해서 상기 발광 구동부로 공급하는 표시 장치.
    
20. 제18 항에 있어서,
    상기 코드 프로세서는
    상기 적외선 광 특성 정보 중 적외선 광도 또는 파장 대역 변화와 반비례하게 상기 코드 검출부의 적외선 발광 광도나 파장대 특성이 변화되도록 상기 발광 제어 신호의 진폭과 펄스 폭을 변조해서 상기 발광 구동부로 공급하는 표시 장치.

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