KR20240049012A

KR20240049012A - 디스플레이 장치 및 이의 동작 방법

Info

Publication number: KR20240049012A
Application number: KR1020220129043A
Authority: KR
Inventors: 김광돈; 전병우; 이재린; 천무호
Original assignee: 삼성전자주식회사; 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2022-10-07
Filing date: 2022-10-07
Publication date: 2024-04-16
Also published as: WO2024075969A1

Abstract

일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널; 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및 하나 이상의 프로세서를 포함하며, 상기 하나 이상의 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하여, 상기 디스플레이 패널과 객체(object) 간의 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경하고, 상기 변경된 발광 패턴에 따라 상기 접촉 영역에서 반사되는 제1 반사 패턴을 측정하고, 상기 제1 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 표면 조도를 검출하고, 상기 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 발생된 상기 디스플레이 패널의 투명층의 변형 정도를 추정하고, 상기 투명층의 변형 정도에 기초하여 상기 접촉 영역에서 반사되는 제2 반사 패턴을 측정하고, 상기 제2 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 경도를 검출할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 이의 동작 방법{AN DISPLAY DEVICE AND METHOD OF OPERATION THEREOF}

본 개시의 기술적 사상은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 상세하게는, 촉각 정보를 검출하기 위한 디스플레이 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.

최근 디스플레이 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 특히, 무선 네트워크 기술의 발달로 디스플레이 장치는 사용자 또는 사용 장치로부터 센싱되는 다양한 정보(예: 촉각 정보)를 상대방과 공유하기 위한 이미지(image) 표시 장치로서, 유기 발광　디스플레이 장치(Organic Light Emitting　Display, OLED),　액정　디스플레이　장치(Liquid Crystal　Display,　LCD)등과 같은 여러 종류의　디스플레이 장치가 개발되고 있다.

다만, 종래의 디스플레이 장치는 특정 센서(예: 정전 센서 또는 초음파 센서 등)를 이용하여 디스플레이 패널에 접촉되는 객체에 대한 개략적인 촉각 정보만을 센싱 가능한 기술적 한계가 존재하였다.

이에 따라, 이미지 표시 기능을 수행하는 동시에 디스플레이 장치에 접촉되는 객체에 대한 다양한 종류의 촉각 정보들을 검출 가능한 디스플레이 장치에 대한 필요성이 대두되었다.

본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 이미지 표시 기능과 함께, 객체의 표면 조도 또는 경도를 검출 가능한 디스플레이 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.

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

일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널; 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 디스플레이 패널과 객체(object) 간의 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경할 수 있다.

상기 하나 이상의 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 변경된 발광 패턴에 따라 상기 접촉 영역에서 반사되는 제1 반사 패턴을 측정할 수 있다.

상기 하나 이상의 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제1 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 표면 조도를 검출할 수 있다.

상기 하나 이상의 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 발생된 상기 디스플레이 패널의 투명층의 변형 정도를 추정할 수 있다.

상기 하나 이상의 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 투명층의 변형 정도에 기초하여 상기 접촉 영역에서 반사되는 제2 반사 패턴을 측정할 수 있다.

상기 하나 이상의 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제2 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 경도를 검출할 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은, 디스플레이 패널과 객체(object) 간의 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 변경된 발광 패턴에 따라 상기 접촉 영역에서 반사되는 제1 반사 패턴을 측정하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 제1 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 표면 조도를 검출하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 발생된 상기 디스플레이 패널의 투명층의 변형 정도를 추정하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 투명층의 변형 정도에 기초하여 상기 접촉 영역에서 반사되는 제2 반사 패턴을 측정하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 제2 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 경도를 검출하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법에서, 상기 디스플레이 패널은 복수의 화소들을 포함할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 내에 화소의 확대도를 도시한다.
도 3b는 일 실시예에 따른 촉각 정보의 검출 영역을 도시한다.
도 3c는 다른 일 실시예에 따른 촉각 정보의 검출 영역을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 구조를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 발광 패턴의 변경 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 변형 정도의 추정 동작을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 프로세서를 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서의 실시예에서 "사용자"라는 용어는 시스템, 기능 또는 동작을 제어하는 사람을 의미하며, 개발자, 관리자 또는 설치 기사를 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서의 실시예에서, '이미지(image)' 또는 '픽처'는 정지영상, 복수의 연속된 정지영상(또는 프레임)으로 구성된 동영상, 또는 비디오를 나타낼 수 있다.

본 명세서의 실시예에서 "화소(pixel)"는 디스플레이 장치에서 표시되는 이미지를 구성하는 최소 단위로서, LED (Light Emitting Diode), OLED(Organic LED), AMOLED (Active Matrix OLED)를 포함할 수 있다.

본 명세서의 실시예에서 "부 화소 영역(sub pixel region)"은 적색(red) 부 화소, 녹색(green) 부 화소, 및 청색(blue) 부 화소를 포함하는 영역을 의미할 수 있다.

본 명세서의 실시예에서 "화소 내부의 빈 공간(empty space)"은 화소 내에서 부 화소 영역을 제외한 나머지 영역을 의미할 수 있다.

본 명세서의 실시예에서 "촉각 정보"는 객체의 표면 조도 또는 경도에 대한 정보를 포함할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 디스플레이 장치(100)는 복수의 화소들(PX)을 포함하는 디스플레이 패널(DP), 타이밍 컨트롤러(111), 스캔 드라이버(112), 데이터 드라이버(113), 및 전력 관리 회로(power management IC, PMIC)(120)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(111)는 각 프레임에 대한 데이터 값(DATA), 데이터 제어 신호(DCS) 등을 데이터 드라이버(113)에 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(111)는 클록 신호, 스캔 제어 신호(SCS) 등을 스캔 드라이버(112)에 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 데이터 드라이버(113)는 타이밍 컨트롤러(111)로부터 수신한 데이터 값(DATA) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 이용하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로 제공할 데이터 전압들을 생성할 수 있다. 여기서, m은 자연수이다.

일 실시예에서, 스캔 드라이버(112)는 타이밍 컨트롤러(111)로부터 스캔 제어 신호(SCS)(클럭 신호, 스캔 시작 신호 등 포함)를 수신하여 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)에 제공할 스캔 신호들을 생성할 수 있다. 여기서, n은 자연수이다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널(DP)은 수직 방향으로 적층된 수광층, 발광층, 투명층을 포함할 수 있다. 여기서, 수광층은 반사 패턴을 측정하는 적어도 하나의 광 검출기를 포함할 수 있고, 발광층은 수광층 상부에 배치되어 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 투명층은 디스플레이 패널(DP)에서 발광층의 상부에 배치되고 신축성 물질로 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널(DP)은 복수의 화소들(예: 복수의 자발광 소자들)(PX)을 포함한다. 복수의 화소들(PX)은 각각 대응되는 데이터 라인 및 스캔 라인에 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 화소들(PX)은 각각 적색(red) 광을 방출하는 적색 화소이거나, 청색(blue) 광을 방출하는 청색 화소이거나, 녹색(green) 광을 방출하는 녹색 화소일 수 있다. 다른 일 예시에서, 복수의 화소들(PX)은 적색, 녹색, 청색 화소 대신 백색(white), 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow) 화소를 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 타이밍 컨트롤러(111), 스캔 드라이버(112), 및 데이터 드라이버(113) 중 적어도 하나를 포함하는 회로를 디스플레이 구동 회로(DDI, display driver IC)(110)로 지칭될 수 있다.

일 실시 예에서, 디스플레이 구동 회로(110)는 집적 회로 형태로 구비될 수 있다.

일 실시 예에서, 전력 관리 회로(120)는 외부 전원(예: 배터리 전압)을 수신할 수 있다. 일 예시에서, 전력 관리 회로(120)는 상기 외부 입력 전압을 기반으로 디스플레이 구동 회로(110)에 공급할 전압을 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, 전력 관리 회로(120)는 디스플레이 구동 회로(110)의 타이밍 컨트롤러(111)에 제공하기 위한 전압을 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 전력 관리 회로(120)는 적어도 하나의 레귤레이터(regulator)를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 상기 적어도 하나의 레귤리이터는 외부 전원으로부터 공급받은 전압으로부터 다양한 전압 레벨을 갖는 출력 전압을 생성할 수 있다. 일 예시에서, 상기 적어도 하나의 레귤레이터는 컨트롤러로 형성되거나, 컨트롤러 내에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 상기 적어도 하나의 레귤레이터는 벅-컨버터(buck-convertor)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 레귤레이터는 벅-부스트 컨버터(buck-boost converter), 부스트 컨버터(boost converter), 또는 쿡 컨버터(cuk converter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 평면도(200)이다.

도 2를 참고하면, 디스플레이 장치는 기판(SUB)(210) 상에 제공되며 적어도 하나의 발광 소자를 각각 포함하는 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3)을 구동하는 구동부, 및 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3)과 구동부를 연결하는 배선부를 포함할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

일 실시예에서, 기판(SUB)(210)은 표시 영역(DA)(230) 및 비표시 영역(NDA) (240)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 표시 영역(DA)(230)은 영상을 표시하는 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3)이 제공되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)(240)은 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3)을 구동하기 위한 구동부 및 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3)과 구동부를 연결하는 배선부의 일부가 제공되는 영역일 수 있다.

일 실시예에서, 표시 영역(DA)(230)의 표면은, 디스플레이 장치에 접촉된 객체의 경도를 검출하기 위해, 신축성 물질로 구성된 투명층을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 비표시 영역(NDA)(240)은 표시 영역(DA)(230)에 인접하게 위치할 수 있다. 비표시 영역(NDA)(240)은 표시 영역(DA)(230)의 적어도 일측에 제공될 수 있다. 일 예로, 비표시 영역(NDA)(240)은 표시 영역(DA)(230)의 둘레(또는 가장 자리)를 둘러쌀 수 있다.

일 실시예에서, 배선부는 구동부와 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3)을 전기적으로 연결할 수 있다. 배선부는 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3)에 신호를 제공하며 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3) 각각에 연결된 신호선들, 일 예로, 주사선, 데이터선, 발광 제어선 등과 연결된 팬아웃선을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 기판(SUB)(210)은 투명 절연 물질을 포함하여 광의 투과가 가능할 수 있다. 기판(SUB)(210)은 경성(rigid) 기판이거나 가요성(flexible) 기판일 수 있다.

일 실시예에서, 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3)은 제1 화소(PXL1), 제2 화소(PXL2), 및 제3 화소(PXL3)를 포함할 수 있다.

일 예시에서, 제1 화소(PXL1)는 적색 화소일 수 있고, 제2 화소(PXL2)는 녹색 화소일 수 있으며, 제3 화소(PXL3)는 청색 화소일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3)은 각각 적색, 녹색, 및 청색이 아닌 다른 색으로 발광할 수도 있다.

일 실시예에서, 제1 화소(PXL1)(251-1), 제2 화소(PXL2)(251-2) 및 제3 화소(PXL3)(251-3)는 제2 방향(DR2)으로 순차적으로 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3) 각각은 대응되는 스캔 신호 및 데이터 신호에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 발광 소자(예: 부 화소(sub pixel))를 포함할 수 있다. 발광 소자는 나노 스케일(또는 나노 미터) 내지 마이크로 스케일(또는 마이크로 미터) 정도로 작은 크기를 가지며 인접하게 배치된 발광 소자들과 서로 병렬로 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)(251-1, 251-2, 251-3) 각각은 광원을 구성할 수 있고, 디스플레이 장치는 화소들의 변경된 발광 패턴에 따른 반사 패턴을 측정함으로써 디스플레이 패널에 접촉한 객체의 표면 조도 및/또는 경도를 검출할 수 있다.

도 3a는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함된 화소의 확대도(310)를 도시한다.

상세하게는 도 1의 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널에 포함된 화소에 대한 확대도를 도시한다.

본 명세서의 실시예에서 "부 화소 영역(sub pixel region)"은 적색(red) 부 화소, 녹색(green) 부 화소, 및 청색(blue) 부 화소를 포함하는 영역을 의미할 수 있다. 본 명세서의 실시예에서, "화소 내부의 빈 공간(empty space)"은 화소 내에서 부 화소 영역을 제외한 나머지 영역을 의미할 수 있다.

도 3a를 참조하면, 디스플레이 장치의 디스플레이 패널은 제1 화소 내지 제4 화소로 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 화소(Pixel)는 제1 부 화소 영역(311) 및 제1 화소 내 빈 공간(empty space)인 제1 영역(321)을 포함할 수 있다. 제2 화소는 제2 부 화소 영역(312) 및 제2 화소 내 빈 공간인 제2 영역(322)을 포함할 수 있다. 제3 화소는 제3 부 화소 영역(313) 및 제3 화소 내 빈 공간인 제3 영역(323)을 포함할 수 있다. 제4 화소는 제4 부 화소 영역(314) 및 제4 화소 내 빈 공간인 제4 영역(324)을 포함할 수 있다.

본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 제1 영역(321) 내지 제4 영역(324)에 기초하여 디스플레이 패널에 접촉한 객체의 표면 조도 및/또는 경도를 검출할 수 있다. 구체적인 표면 조도의 검출 영역 및 경도의 검출 영역에 대한 설명은 도 3b에서 설명된다.

전술된 도 3a에서 디스플레이 패널은 제1 화소 내지 제4 화소로 구성된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 패널을 구성하는 화소의 개수는 장치의 제조 목적 또는 제조 방법에 따라 변경될 수 있다.

도 3b는 일 실시예에 따른 촉각 정보의 검출 영역을 도시한다.

상세하게는 도 1의 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널에서 객체의 촉각 정보의 검출 영역을 도시한다.

도 3b를 참조하면, 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널에서 하나의 화소에 대응하는 화소 영역(pixel region)(353)을 z축 방향에서 바라본 평면도(350)이다. 여기서, 화소 영역은 디스플레이 패널에서 화소의 기능을 수행하기 위해 하나의 화소에 할당된 영역을 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 화소 영역(353)은 제1 서브 영역(355-1)과 제2 서브 영역(355-2)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서 제1 서브 영역(355-1)은 상기 화소에 포함된 적어도 하나의 부 화소(예: 적색(red), 녹색(green), 또는 청색(blue) 부 화소 중 적어도 하나)로 구성되어, 적어도 하나의 부 화소를 이용하여 광(light)을 방출하는 영역을 포함할 수 있다.

일 실시예에서 제2 서브 영역(355-2)은 화소 영역 중에서 제1 서브 영역(355-1)과 중첩되지 않는 영역으로서, 디스플레이 패널에 접촉된 객체의 표면 조도 및/또는 경도를 검출하기 위한 영역을 포함할 수 있다.

일 실시예에서 객체의 표면 조도의 검출 영역과 경도의 검출 영역은 제2 서브 영역(355-2)에 포함된 적어도 하나의 영역에서 중첩될 수 있다.

본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널 내 화소 영역의 빈 공간(empty space)(예: 화소 영역 내 제2 서브 영역(355-2))에 객체의 표면 조도의 검출 영역과 경도의 검출 영역을 중첩시켜 포함함으로써, 기존 디스플레이 장치의 형태 및 이미지 표현 기능을 유지하면서, 접촉된 객체의 촉각 정보의 검출 기능이 추가된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

도 3c는 다른 일 실시예에 따른 촉각 정보의 검출 영역을 도시한다.

도 3c를 참조하면, 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널에서 하나의 화소에 대응하는 화소 영역(pixel region)(373)을 z축 방향에서 바라본 평면도(370)이다. 여기서, 화소 영역은 디스플레이 패널에서 화소의 기능을 수행하기 위해 하나의 화소에 할당된 영역을 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 화소 영역(373)은 제1 서브 영역(375-1), 제2 서브 영역(375-2) 및 제3 서브 영역(375-3)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서 제1 서브 영역(375-1)은 상기 화소에 포함된 적어도 하나의 부 화소(예: 적색(red), 녹색(green), 또는 청색(blue) 부 화소 중 적어도 하나)로 구성되어, 적어도 하나의 부 화소를 이용하여 광(light)을 방출하는 영역을 포함할 수 있다.

일 실시예에서 제2 서브 영역(375-2)은 화소 영역 중에서 제1 서브 영역(375-1) 및 제3 서브 영역(375-3)과 중첩되지 않는 영역으로서, 디스플레이 패널에 접촉된 객체의 표면 조도를 검출하기 위한 영역을 포함할 수 있다.

일 실시예에서 제3 서브 영역(375-3)은 화소 영역 중에서 제1 서브 영역(375-1) 및 제2 서브 영역(375-2)과 중첩되지 않는 영역으로서, 디스플레이 패널에 접촉된 객체의 경도를 검출하기 위한 영역을 포함할 수 있다.

일 실시예에서 객체의 표면 조도의 검출 영역과 경도의 검출 영역은 디스플레이 패널의 제2 서브 영역 중에서 서로 다른 영역을 포함할 수 있다.

본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널 내 화소 영역의 빈 공간(empty space)(예: 화소 영역 내 제2 영역(375-2), 제3 영역(375-3))에 객체의 표면 조도의 검출 영역과 경도의 검출 영역을 각각 포함함으로써, 기존 디스플레이 장치의 형태 및 이미지 표현 기능을 유지하면서, 접촉된 객체의 촉각 정보의 검출 기능이 추가된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 구조를 도시한다.

상세하게는 도 1의 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널의 구조(400)를 도시한다.

도 4를 참조하면, 디스플레이 패널은 수직 방향으로 적층된 투명층(410), 발광층(430), 수광층(450)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 투명층(410)은 디스플레이 패널의 발광층(430)의 상부에 배치되고 신축성 물질(예: 엘라스토모어(elastomer))로 구현될 수 있다.

일 실시예에서, 투명층(410)은 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 투명층(410)의 형태가 변형될 수 있고, 투명층(410)의 변형된 형태 또는 변형 정도에 기초하여 발광층(430)의 복수의 화소들(예: 431, 433, 435)로부터 방출된 광들의 반사 패턴이 변경될 수 있다.

일 실시예에서, 발광층(430)은 디스플레이 패널의 수광층(450)의 상부에 배치되어, 복수의 화소들(예: 제1 화소(431), 제2 화소(433), 제3 화소(435))을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉이 생긴 경우, 프로세서는 발광층(430)에 포함된 복수의 화소들 중에서 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역에 포함된 화소들(예: 제1 화소(431), 제2 화소(433), 제3 화소(435))을 식별 할 수 있다.

일 실시예에서, 발광층(430)의 발광 패턴은 접촉 영역에 포함된 화소들(예: 제1 화소(431), 제2 화소(433), 제3 화소(435))로부터 방출되는 광들 간의 파장 차이, 디스플레이 패널의 투명층의 반사도, 또는 표면 조도의 측정시 필요한 분해능(resolution) 중 적어도 하나에 기초하여 변경될 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역에 포함된 발광층(430)의 화소들(예: 제1 화소(431), 제2 화소(433), 제3 화소(435))의 발광색의 종류(예: 적색(R), 녹색(G), 청색(B)), 발광 형태, 발광 주기, 발광 방향을 변경함으로써 발광 패턴을 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 수광층(450)은 제1 광 검출기(451), 제2 광 검출기(453), 및 제3 광 검출기(455)를 포함할 수 있다. 여기서, 수광층(450)의 제1 광 검출기(451), 제2 광 검출기(453), 및 제3 광 검출기(455)는 발광층(430)의 화소들(예: 제1 화소(431), 제2 화소(433), 제3 화소(435))과 중첩되지 않는 위치로 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 광 검출기(451), 제2 광 검출기(453), 및 제3 광 검출기(455)는 화소들에서 방출되어 객체와의 접촉면으로부터 반사된 광들의 반사 패턴을 측정할 수 있다.

예를 들어, 수광층(450)에 포함된 제1 광 검출기(451)는 제1 통로(441)을 통해 발광층(430)의 복수의 화소들(예: 431, 433, 435)에서 방출되어 객체와의 접촉면으로부터 반사된 반사 패턴을 측정할 수 있다. 이때 제1 통로(441)는 발광층(430)과 수광층(450)을 연결하고, 제1 광 검출기(451)가 반사 패턴(또는 반사광)을 측정할 수 있기 위한 통로를 의미할 수 있다.

예를 들어, 수광층(450)에 포함된 제2 광 검출기(453)는 제2 통로(443)을 통해 발광층(430)의 복수의 화소들(예: 431, 433, 435)에서 방출되어 객체와의 접촉면으로부터 반사된 반사 패턴을 측정할 수 있다. 이때 제2 통로(443)는 발광층(430)과 수광층(450)을 연결하고, 제2 광 검출기(453)가 반사 패턴(또는 반사광)을 측정할 수 있기 위한 통로를 의미할 수 있다.

예를 들어, 수광층(450)에 포함된 제3 광 검출기(455)는 제3 통로(445)을 통해 발광층(430)의 복수의 화소들(예: 431, 433, 435)에서 방출되어 객체와의 접촉면으로부터 반사된 반사 패턴을 측정할 수 있다. 이때 제3 통로(445)는 발광층(430)과 수광층(450)을 연결하고, 제3 광 검출기(455)가 반사 패턴(또는 반사광)을 측정할 수 있기 위한 통로를 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 수광층(450)에 의해 측정된 수광량에 기초하여 디스플레이 패널의 표면층(예: 투명층(410))과 객체 간의 접촉 영역을 식별할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 수광층(450)에 의해 측정된 반사 패턴에 기초하여 디스플레이 패널의 표면층(예: 투명층(410))과 접촉한 객체의 표면 조도 또는 경도를 검출할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 도시한다.

상세하게는 도 1의 디스플레이 장치(100)에 의해 객체와의 접촉면에서의 발광 패턴의 변경 동작 및 변경된 발광 패턴에 기초하여 객체의 표면 조도의 검출 동작을 설명하기 위한 도면(500)이다.

도 5를 참조하면, 디스플레이 장치의 프로세서에 의한 발광 패턴의 변경 동작 및 표면 조도의 검출 동작은 단계들(510, 520, 530, 540, 550)을 포함할 수 있다.

단계(510)에서, 프로세서는 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널에 객체에 의한 접촉 영역을 감지한 경우, 프로세서는 디스플레이 패널의 발광층에 포함된 화소들의 발광 패턴을 미리 결정된 발광 패턴(예: 객체의 표면 조도를 측정하기 위한 발광 패턴)으로 변경할 수 있다. 객체에 의한 접촉 영역을 감지하는 동작은 후술되는 도 6에서 설명된다.

일 실시예에서, 프로세서는 접촉 영역에 포함된 상기 화소들로부터 방출되는 광들 간의 파장 차이, 디스플레이 패널의 투명층의 반사도, 또는 표면 조도의 측정시 필요한 분해능(resolution) 중 적어도 하나에 기초하여 발광 패턴을 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광색의 종류, 발광 형태, 발광 주기, 발광 방향을 변경함으로써 상기 발광 패턴을 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 접촉 영역 중에서 제1 영역은 적색으로 발광되고, 제2 영역은 녹색으로 발광되도록 발광 패턴을 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 접촉 영역 중에서 제1 영역은 적색으로 발광되고, 제2 영역은 녹색으로 발광되고 제3 영역은 청색으로 발광된 이후, 미리 결정된 시간에 따라 영역별 발광되는 색상이 변경되도록 발광 패턴을 변경할 수 있다. 객체의 표면 조도를 측정하기 위한 발광 패턴의 변경 동작은 후술되는 도 7에서 설명된다.

단계(520)에서, 프로세서는 제1 반사 패턴을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 변경된 발광 패턴에 기초하여 접촉 영역에 포함된 화소들로부터 방출되어 객체와의 접촉면으로부터 반사된 광의 제1 반사 패턴을 측정할 수 있다.

단계(530)에서, 프로세서는 제1 반사 패턴에 기초하여 객체의 표면 조도를 검출할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 측정된 제1 반사 패턴을 미리 결정된 알고리즘에 대입하여 제1 반사 패턴에 대응하는 표면 조도 값을 계산함으로써 디스플레이 표면에 접촉한 객체의 표면 조도 값을 검출할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 측정된 제1 반사 패턴에 대응하는 데이터를 데이터 베이스에서 검색하여 제1 반사 패턴과 매칭되는 표면 조도 값을 식별함으로써 디스플레이 표면에 접촉한 객체의 표면 조도 값을 검출할 수 있다. 이때, 표면 조도 값은 데이터 베이스에 제1 반사 패턴에 대응하는 데이터에 연관되어 저장될 수 있다.

단계(540)에서, 프로세서는 디스플레이 패널의 변형 정도를 추정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 디스플레이 패널의 투명층의 변형 시간, 상기 투명층의 변형 회복 시간, 및 시간별 변형을 측정할 수 있다. 여기서, 투명층의 변형 시간은 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 시작 시점부터 접촉으로 인해 객체 더 이상 압축될 수 없는 시점까지의 기간을 의미할 수 있다. 투명층의 변형 회복 시간은 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 객체 더 이상 압축될 수 없는 시점부터 객체가 원래 상태를 회복한 시점까지의 기간을 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 투명층의 변형 시간, 변형 회복 시간, 및 시간별 변형에 기초하여, 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 발생된 투명층의 변형 정도(예: 변형 압흔, 또는 변형 면적)를 추정할 수 있다.

단계(550)에서, 프로세서는 제2 반사 패턴을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 디스플레이 패널의 투명층의 변형 정도(예: 변형 압흔, 또는 변형 면적)에 기초하여 접촉 영역에 포함된 화소들로부터 방출되어 객체와의 접촉면으로부터 반사된 광의 제2 반사 패턴을 측정할 수 있다.

단계(560)에서, 프로세서는 제2 반사 패턴에 기초하여 객체의 경도를 검출할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 측정된 제2 반사 패턴을 미리 결정된 알고리즘에 대입하여 제2 반사 패턴에 대응하는 표면 조도 값을 계산함으로써 디스플레이 표면에 접촉한 객체의 경도 값을 검출할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 측정된 제2 반사 패턴에 대응하는 데이터를 데이터 베이스에서 검색하여 제2 반사 패턴과 매칭되는 경도 값을 식별함으로써 디스플레이 표면에 접촉한 객체의 표면 조도 값을 검출할 수 있다. 이때, 경도 값은 데이터 베이스에 제2 반사 패턴에 대응하는 데이터에 연관되어 저장될 수 있다.

본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 발광 패턴을 조절하여 접촉된 객체의 표면 조도의 검출하고, 디스플레이 패널의 투명층의 변형 정도를 추정하여 객체의 경도 조도의 검출함으로써, 별도의 추가 장비 없이 다양한 촉각 정보들을 검출 가능하다.

도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 도시한다.

상세하게는 도 1의 디스플레이 장치(100)에 의해 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역에 대한 식별 동작을 설명하기 위한 도면(600)이다.

도 6을 참조하면, 디스플레이 장치의 프로세서에 의한 접촉 영역에 대한 식별 동작은 단계들(611, 613, 615)을 포함할 수 있다.

단계(611)에서, 프로세서는 디스플레이 패널에 포함된 서브 영역의 수광량이 임계값 미만 인지 여부를 식별할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널에 포함된 서브 영역의 수광량이 임계값 미만인 경우, 프로세서는 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 수광량이 일시적으로 감소한 것으로 결정하여 단계(613)을 수행할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널에 포함된 서브 영역의 수광량이 임계값 이상인 경우, 프로세서는 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉이 발생하지 않아 수광량이 임계값 이상인 것으로 결정하여 단계(615)를 수행할 수 있다.

단계(613)에서, 프로세서는 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역으로 식별할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널에 포함된 서브 영역의 수광량이 임계값 미만인 경우, 프로세서는 디스플레이 패널에 포함된 상기 서브 영역을 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역으로 식별할 수 있다.

단계(615)에서, 프로세서는 디스플레이 패널과 객체 간의 비접촉 영역으로 식별할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널에 포함된 서브 영역의 수광량이 임계값 이상인 경우, 프로세서는 디스플레이 패널에 포함된 상기 서브 영역을 디스플레이 패널과 객체 간의 비접촉 영역으로 식별할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 발광 패턴의 변경 동작을 나타내는 도면이다.

상세하게는 도 1의 디스플레이 장치(100)에 의해 발광 패턴을 변경하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면(700)이다.

도 7을 참조하면, 디스플레이 장치의 디스플레이 패널은 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역(713)과 비접촉 영역(711, 715)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 도 6에서 전술된 실시예에 기초하여 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역(713)을 식별할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역(713)이 식별된 경우, 프로세서는 접촉 영역(713)에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 접촉 영역에 포함된 화소들로부터 방출되는 광들 간의 파장 차이, 디스플레이 패널의 투명층의 반사도, 또는 표면 조도의 측정시 필요한 분해능(resolution) 중 적어도 하나에 기초하여 발광 패턴을 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 접촉 영역에 포함된 화소들로부터 방출된 광들의 파장 차이가 임계값 이상이되도록 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경할 수 있다.

예를 들어, 프로세서는 화소들로부터 방출된 광들의 파장 차이가 임계값 이상이 되도록 제1 접촉 영역(731-1)의 화소들은 적색광을 방출하고 제2 접촉 영역(731-2)의 화소들은 청색광을 방출하도록 발광 패턴을 제1 발광 패턴으로 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광색이 미리 결정된 주기(또는 회전 사이클)로 변경되도록 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경할 수 있다.

예를 들어, 프로세서는 제1 접촉 영역(733-1) 내지 제3 접촉 영역(733-3)에 포함된 화소들로부터 방출되는 발광색을 3개의 사이클을 반복하여 반시계 방향(또는 시계 방향)으로 회전하도록 발광 패턴을 제2 발광 패턴으로 변경할 수 있다.

예를 들어, 프로세서는 제2 발광 패턴에 기초하여 제1 사이클 동안 제1 접촉 영역(733-1)의 화소들이 적색광을 방출하고 제2 접촉 영역(733-2)의 화소들이 청색광을 방출하고 제3 접촉 영역(733-3)의 화소들이 녹색광을 방출하도록 구성될 수 있다. 프로세서는 제2 발광 패턴에 기초하여 제2 사이클 동안 제1 접촉 영역(733-1)의 화소들이 청색광을 방출하고 제2 접촉 영역(733-2)의 화소들이 녹색광을 방출하고 제3 접촉 영역(733-3)의 화소들이 적색광을 방출하도록 구성될 수 있다. 프로세서는, 제2 발광 패턴에 기초하여 제3 사이클 동안 제1 접촉 영역(733-1)의 화소들이 녹색광을 방출하고 제2 접촉 영역(733-2)의 화소들이 적색광을 방출하고 제3 접촉 영역(733-3)의 화소들이 청색광을 방출하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 변경된 발광 패턴에 기초하여 접촉 영역에 포함된 화소들로부터 방출되어 객체와의 접촉면으로부터 반사된 광의 반사 패턴을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 측정된 반사 패턴을 미리 결정된 알고리즘에 대입하거나 데이터 베이스에 검색하여 반사 패턴에 대응하는 표면 조도 값을 계산함으로써 디스플레이 표면에 접촉한 객체의 표면 조도를 검출할 수 있다.

본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 프로세서는 객체와의 접촉이 감지되면 접촉 영역의 화소들의 발광 패턴을 변경하고, 변경된 발광 패턴에 따라 반사 패턴을 측정하고, 측정된 반사 패턴에 기초하여 접촉된 객체의 표면 조도의 검출이 가능한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

도 7에서는 객체와의 접촉 영역에서 변경된 발광 패턴은 제1 발광 패턴 및 제2 발광 패턴에 기초하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광색의 종류, 발광 형태, 발광 주기, 발광 방향의 변경에 따라 다양한 발광 패턴으로 변경될 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 변형 정도의 추정 동작을 나타내는 도면이다.

상세하게는 도 1의 디스플레이 장치(100)에 의해 디스플레이 패널의 변형 정도의 추정 동작을 설명하기 위한 도면(800)이다.

도 8을 참조하면, 디스플레이 장치의 디스플레이 패널은 투명층(transparent layer)및 수광층(　light-receiving layer)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 형상(830-2) 및 제2 형상(850-2)은 디스플레이 패널의 수광층의 광 검출기에서 디스플레이 패널에 접촉한 객체를 z축 방향으로 바라본 평면도이다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널의 수광층에는 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인한 투명층의 변형 정도를 추정하기 위한 광 검출기(811)을 포함할 수 있다. 여기서 광 검출기(811)는 디스플레이 패널 내의 광을 검출 하거나 수광량 또는 반사 패턴을 측정하기 위한 모듈을 포함할 수 있다(예를 들어, 광 검출기(811)는 이미지 센서를 포함할 수 있다).

일 실시예에서, 프로세서는 광 검출기(811)를 이용하여, 디스플레이 패널(예: 투명층)과 객체 간의 접촉으로 인해 디스플레이 패널(예: 투명층)의 변형 시간, 변형 회복 시간, 시간별 변형을 측정할 수 있다.

여기서, 투명층의 변형 시간은 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 시작 시점부터 접촉으로 인해 객체 더 이상 압축될 수 없는 시점까지의 기간을 의미할 수 있다. 투명층의 변형 회복 시간은 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 객체 더 이상 압축될 수 없는 시점부터 객체가 원래 상태를 회복한 시점까지의 기간을 의미하고, 투명층의 변형 정도는 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 변형된 면적을 의미할 수 있다.

예를 들어, 제1 상태(830-1)는 객체가 디스플레이 패널(예: 투명층)에 접촉하기 직전 상태로서, 광 검출기(811)에서 촬영된 형상은 제1 형상(830-2)에 대응할 수 있다. 이때 객체의 접촉으로 인한 변형 전 투명층의 너비는 'a'일 수 있다(a>0).

예를 들어, 제2 상태(850-1)는 객체가 디스플레이 패널(예: 투명층)에 접촉 중인 상태로서, 광 검출기(811)에서 촬영된 형상은 제2 형상(850-2)에 대응할 수 있다. 이때 객체의 접촉으로 인한 변형 후 투명층의 너비는 'b'일 수 있다(b>a>0).

일 실시예에서, 프로세서는 투명층의 변형 시간, 변형 회복 시간, 및 시간별 변형 너비에 기초하여, 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 발생된 투명층의 변형 정도(예: 변형 압흔, 또는 변형 면적)를 추정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 추정된 투명층의 변형 정도에 기초하여 접촉 영역에 포함된 화소들로부터 방출되어 객체와의 접촉면으로부터 반사된 광의 반사 패턴을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는 측정된 반사 패턴을 미리 결정된 알고리즘에 대입하거나 데이터 베이스에 검색하여 반사 패턴에 대응하는 경도 값을 계산함으로써 디스플레이 표면에 접촉한 객체의 경도를 검출할 수 있다.

본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 프로세서는 객체와의 접촉이 감지되면 접촉으로 인한 투명층의 변형 정도를 추정하고, 추정된 투명층의 변형 정도에 기초하여 접촉된 객체의 경도의 검출이 가능한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따른 프로세서를 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도(900)이다.

도 9를 참조하면, 전자 장치(1000)는 비전 센서(1100), 이미지 센서(1200), 메인 프로세서(1300), 워킹 메모리(1400), 스토리지(1500), 디스플레이 장치(1600), 유저 인터페이스(1700) 및 통신부(1800)를 포함할 수 있다. 한편, 본 개시는 이에 한하지 않으며, 전자 장치(1000)는 전술한 구성 요소들 중 적어도 일부가 생략되거나 별도의 구성 요소가 추가되도록 구현될 수 있다.

도 1 내지 도 8을 참조하여 전술된 디스플레이 장치(100)가 디스플레이 장치(1600)으로 적용되고, 프로세서가 메인 프로세서(1300)로 적용될 수 있다.

비전 센서(1100)는 오브젝트를 센싱하여 이벤트 신호들을 생성하고, 생성된 이벤트 신호들을 메인 프로세서(1300)로 전송할 수 있다. 도 1 내지 도 8b에서 비전 센서(1100)는 이미지 센서(1200)에 포함된 구성으로 해석될 여지가 있으나, 이에 한정되지 않으며 본 개시의 실시예에 따른 비전 센서(1100)는 비전 센서(100)만으로도 전자 장치(1000)에서 독자적인 센서로 기능하거나 동작할 수 있다.

이미지 센서(1200)는 수신되는 광 신호를 기초로 이미지 데이터, 예컨대 원시 이미지 데이터를 생성하고 이미지 데이터를 메인 프로세서(1300)에 제공할 수 있다.

메인 프로세서(1300)는 전자 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 디스플레이 패널에서 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 여부 또는 접촉 영역을 식별할 수 있다.

메인 프로세서(1300)는 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경하고, 변경된 발광 패턴에 따라 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉면으로부터 반사되는 광들의 제1 반사 패턴을 측정할 수 있다.

메인 프로세서(1300)는 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 변형된 디스플레이 패널의 투명층의 변형 시간, 변형 회복 시간, 시간별 변형에 기초하여 투명층의 변형 정도를 추정하고, 투명층의 변형 정도에 따라 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉면으로부터 반사되는 광들의 제2 반사 패턴을 측정할 수 있다.

메인 프로세서(1300)는 측정된 제2 반사 패턴에 기초하여 접촉한 객체의 표면 조도를 검출할 수 있다.

워킹 메모리(1400)는 전자 장치(1000)의 동작에 이용되는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 워킹 메모리는(1400)는 메인 프로세서(1300)에 의해 처리된 패킷들 또는 프레임들을 일시적으로 저장할 수 있다. 예를 들어, 워킹 메모리는(1400)는 변경된 발광 패턴에 따라 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉면으로부터 반사되는 광들의 제1 반사 패턴 또는 디스플레이 패널의 투명층의 변형 정도에 따라 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉면으로부터 반사되는 광들의 제2 반사 패턴을 일시적으로 저장할 수 있다.

예를 들어, 워킹 메모리(1400)는 DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous RAM) 등과 같은 휘발성 메모리, 및/또는 PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magneto-resistive RAM), ReRAM (Resistive RAM), FRAM (Ferro-electric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

스토리지(1500)는 메인 프로세서(1300) 또는 다른 구성들로부터 저장이 요청된 데이터를 저장할 수 있다. 스토리지(1500)는 플래시 메모리, PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM 등과 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 스토리지(1500)는 객체의 표면 조도 또는 경도를 검출하기 위한 알고리즘 또는 데이터 베이스를 저장할 수 있다.

디스플레이 장치(1600)는 디스플레이 패널, 디스플레이 구동 회로, 및 DSI (display serial interface)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널은 LCD (Liquid Crystal Display) 장치, LED (Light Emitting Diode) 표시 장치, OLED(Organic LED) 표시 장치, AMOLED (Active Matrix OLED) 표시 장치 등과 같은 다양한 장치로 구현될 수 있다. 디스플레이 구동 회로는 디스플레이 패널을 구동하는데 필요한 타이밍 컨트롤러, 소스 드라이버 등을 포함할 수 있다. 메인 프로세서(1300)에 내장된 DSI 호스트는 DSI를 통하여 디스플레이 패널과 시리얼 통신을 수행할 수 있다.

유저 인터페이스(1700)는 키보드, 마우스, 키패드, 버튼, 터치 패널, 터치 스크린, 터치 패드, 터치 볼, 자이로스코프 센서, 진동 센서, 가속 센서 등과 같은 입력 인터페이스들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

통신부(1800)는 안테나(1830)를 통해 외부 장치/시스템과 신호를 교환할 수 있다. 통신부(1800)의 송수신기(1810) 및 MODEM (Modulator/Demodulator, 1820)은 LTE (Long Term Evolution), WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multiple Access), Bluetooth, NFC (Near Field Communication), Wi-Fi (Wireless Fidelity), RFID(Radio Frequency Identification) 등과 같은 무선 통신 규약에 따라, 외부 장치/시스템과 교환되는 신호를 처리할 수 있다.

전자 장치(1000)의 구성 요소들, 예를 들어 비전 센서(1100), 이미지 센서(1200), 메인 프로세서(1200), 워킹 메모리(1400), 스토리지(1500), 디스플레이 장치(1600), 유저 인터페이스(1700) 및 통신부(1800)는 USB (Universal Serial Bus), SCSI (Small Computer System Interface), MIPI, I2C, PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), M-PCIe (Mobile PCIe), ATA (Advanced Technology Attachment), PATA (Parallel ATA), SATA (Serial ATA), SAS (Serial Attached SCSI), IDE (Integrated Drive Electronics), EIDE (Enhanced IDE), NVMe (Nonvolatile Memory Express), UFS (Universal Flash Storage) 등과 같은 다양한 인터페이스 규약 중 하나 이상에 의거하여 데이터를 교환할 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈을 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.

도 10을 참고하면, 네트워크 환경(1000)에서 전자 장치(1001)는 제1 네트워크(1098)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1002)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(1099)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1004) 또는 서버(1008)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1001)는 서버(1008)를 통하여 전자 장치(1004)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1001)는 프로세서(1020), 메모리(1030), 입력 모듈(1050), 음향 출력 모듈(1055), 디스플레이 모듈(1060), 오디오 모듈(1070), 센서 모듈(1076), 인터페이스(1077), 연결 단자(1078), 햅틱 모듈(1079), 카메라 모듈(1080), 전력 관리 모듈(1088), 배터리(1089), 통신 모듈(1090), 가입자 식별 모듈(1096), 또는 안테나 모듈(1097)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1001)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1078))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1076), 카메라 모듈(1080), 또는 안테나 모듈(1097))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1060))로 통합될 수 있다.

프로세서(1020)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1040))를 실행하여 프로세서(1020)에 연결된 전자 장치(1001)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1020)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1076) 또는 통신 모듈(1090))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1032)에 저장하고, 휘발성 메모리(1032)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1034)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1020)는 메인 프로세서(1021)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1023)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1001)가 메인 프로세서(1021) 및 보조 프로세서(1023)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1023)는 메인 프로세서(1021)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1023)는 메인 프로세서(1021)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

프로세서(1020)는, 예를 들면, 디스플레이 패널의 발광 패턴을 변경시켜 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉면으로부터 반사된 광들의 반사 패턴을 측정함으로써 접촉한 객체의 표면 조도 값을 검출할 수 있다. .

프로세서(1020)는, 예를 들면, 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인한 디스플레이 패널의 변형 정도를 추정하고 디스플레이 패널의 변형 정도에 기초하여 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉면으로부터 반사된 광들의 반사 패턴을 측정함으로써 접촉한 객체의 경도 값을 검출할 수 있다.

보조 프로세서(1023)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1021)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1021)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1021)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1021)와 함께, 전자 장치(1001)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1060), 센서 모듈(1076), 또는 통신 모듈(1090))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1023)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1080) 또는 통신 모듈(1090))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1023)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(1001) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1008))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(1030)는, 전자 장치(1001)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1020) 또는 센서 모듈(1076))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1040)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1030)는, 휘발성 메모리(1032) 또는 비휘발성 메모리(1034)를 포함할 수 있다.

프로그램(1040)은 메모리(1030)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1042), 미들웨어(1044) 또는 어플리케이션(1046)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(1050)은, 전자 장치(1001)의 구성요소(예: 프로세서(1020))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1001)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1050)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(1055)은 음향 신호를 전자 장치(1001)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1055)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(1060)은 전자 장치(1001)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1060)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(1060)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(1060)은 이미지를 표시함과 동시에, 디스플레이 모듈(1060)에 접촉한 객체의 표면 조도 또는 경도를 검출할 수 있다.

오디오 모듈(1070)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1070)은, 입력 모듈(1050)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1055), 또는 전자 장치(1001)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1002))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(1076)은 전자 장치(1001)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(1076)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(1077)는 전자 장치(1010)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1002))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(1077)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(1078)는, 그를 통해서 전자 장치(1001)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1002))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(1078)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(1079)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(1079)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(1080)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1080)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(1088)은 전자 장치(1001)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1088)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(1089)는 전자 장치(1001)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(1089)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(1090)은 전자 장치(1001)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1002), 전자 장치(1004), 또는 서버(1008)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1090)은 프로세서(1020)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1090)은 무선 통신 모듈(1092)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1094)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(1098)(예: 블루투스, Wi-Fi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(1099)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1004)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1092)은 가입자 식별 모듈(1096)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(1098) 또는 제2 네트워크(1099)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1001)를 식별 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(1092)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1092)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1092)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전 차원 다중 입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1092)은 전자 장치(1001), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1004)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(1099))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1092)은 eMBB 실현을 위한 Peak 데이터율(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(dl) 및 업링크(ul) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(1097)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1097)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1097)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(1098) 또는 제2 네트워크(1099)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1090)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1090)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(1097)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1097)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(1099)에 연결된 서버(1008)를 통해서 전자 장치(1001)와 외부의 전자 장치(1004)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1002, 또는 1004) 각각은 전자 장치(1001)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1001)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1002, 1004, 또는 1008) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1001)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1001)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1001)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1001)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(1001)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(1004)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1008)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(1004) 또는 서버(1008)는 제2 네트워크(1099) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1001)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

메모리(1030)는 머신 러닝의 수행을 위한 태스크들 및 상기 태스크를 수행하기 위한 신경망 알고리즘, 목표 함수 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다.

메모리(1030)는, 예를 들면, 전자 장치(1001)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령어 또는 데이터를 저장할 수 있다. 상기 명령어는 상기 프로세서 또는 상기 이미지 처리 모듈 중 적어도 하나에 의하여 실행될 수 있다. 상기 명령어는 후보 이미지 수집과 관련한 수집 명령어, 후보 이미지 표시와 관련한 표시 명령어, 선택된 후보 이미지 분석과 관련한 분석 명령어, 또는 분석 결과 기반으로 한 적어도 하나의 추천 이미지 생성 및 제공과 관련한 제공 명령어, 또는 선택 이미지 제공과 관련한 제공 명령어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 수집 명령어는 예컨대, 통신 모듈(1090) 또는 카메라 중 적어도 하나를 이용하여 후보 이미지를 수집하는 동작에 이용되는 명령어일 수 있다. 예컨대, 수집 명령어는 스케줄링 된 설정 또는 사용자 입력에 따라 서버(1008) 또는 외부 전자 장치 (1002, 1004) 접속을 수행하는 명령어, 접속된 서버(1008) 또는 외부 전자 장치의 후보 이미지 목록 수신과 관련 명령어, 사용자 입력에 따라 선택된 후보 이미지를 요청하여 수집하는 명령어 등을 포함할 수 있다. 상기 분석 명령어는 예컨대, 주요 특징 객체(ROI) 중심 이미지 분석 명령어, 사용자 Context 기반 이미지 분석 명령어 등을 포함할 수 있다. 상술한 분석 명령어에 포함된 적어도 하나의 명령어는 설정에 따라 또는 사용자 입력에 따라 후보 이미지 적용에 이용될 수 있다. 상기 제공 명령어는 주요 특징 객체(region of interest, ROI) 중심 이미지 추천 및 프리뷰(preview) 제공 명령어, 설정될 화면 속성에 기반하여 이미지를 추천하도록 하는 명령어, 실제 이미지를 초과하여 추천하도록 하는 명령어, 수정된 이미지에 여백이 포함된 경우 여백을 표시하도록 하는 명령어, 전자 장치의 화면 형태에 기반하여 이미지 추천하도록 하는 명령어, 또는 이미지 추천 시 지정된 필터를 적용하도록 하는 명령어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 메모리(1030)은 분석 데이터베이스, 이미지 데이터베이스를 저장할 수 있다. 상기 분석 데이터베이스는 후보 이미지 분석과 관련한 적어도 하나의 명령어 또는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 상기 분석 데이터베이스는 예컨대, 후보 이미지를 객체별로 구분 및 분류하는 분석 알고리즘을 저장할 수 있다. 상기 분석 알고리즘은 예컨대, 후보 이미지의 배경 객체, 사람 객체, 사물 객체, 동물 객체 등을 구분할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 분석 데이터베이스는 사람, 사물, 동물 등을 구분할 수 있는 텍스처 정보 또는 특징점 정보를 저장할 수 있다. 또한, 분석 데이터베이스는 사람의 얼굴, 동물의 얼굴 등을 구분할 수 있는 특징점 정보 또는 텍스처 정보를 저장할 수 있다. 상기 이미지 데이터베이스는 적어도 하나의 후보 이미지를 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 이미지 데이터베이스는 잠금 화면, 홈 화면, 지정된 어플리케이션 실행 화면 등에 적용되는 적어도 하나의 후보 이미지를 저장할 수 있다. 상기 이미지 데이터베이스에 저장된 후보 이미지는 앞서 설명한 바와 같이 카메라를 통해 수집되거나, 외부 전자 장치 또는 서버로부터 수신될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 이미지 데이터베이스는 특정 후보 이미지를 기반으로 생성된 추천 이미지를 저장할 수 있다. 상기 이미지 데이터베이스는 전자 장치(1001) 또는 외부 전자 장치(1002)의 장치 정보를 저장할 수 있다. 또한, 이미지 데이터베이스는 전자 장치(1001) 또는 외부 전자 장치(1002)에 적용된 선택 이미지들의 정보를 저장할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 서브 영역의 수광량이 임계값 미만인 경우, 상기 적어도 하나의 서브 영역을 상기 디스플레이 패널과 상기 객체 간의 상기 접촉 영역으로 식별할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 접촉 영역에 포함된 상기 화소들로부터 방출되는 광들 간의 파장 차이, 상기 투명층의 반사도, 또는 상기 표면 조도의 측정시 필요한 분해능(resolution) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 발광 패턴을 결정하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광색의 종류, 발광 형태, 발광 주기, 발광 방향을 변경함으로써 상기 발광 패턴을 변경하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 투명층의 변형 시간 및 상기 투명층의 변형 회복 시간을 측정하고, 상기 측정된 투명층의 변형 시간, 변형 회복 시간, 및 시간별 변형에 기초하여, 상기 투명층의 변형 정도를 추정하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴은 상기 접촉 영역에 포함된 화소들로부터 방출된 광들 중에서 상기 디스플레이 패널과 상기 객체 간의 접촉면으로부터 반사된 광의 반사 패턴을 나타낼 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 디스플레이 패널은 수직 방향으로 적층된 수광층, 발광층, 투명층을 포함하고, 상기 수광층은 상기 제1 반사 패턴 또는 상기 제2 반사 패턴을 측정하는 광 검출기를 포함하고, 상기 발광층은 상기 수광층 위에 배치되어 상기 복수의 화소들을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 투명층은, 상기 디스플레이 패널에서 상기 발광층 위에 배치되고 신축성 물질로 구현될 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 표면 조도의 검출 영역 및 상기 경도의 검출 영역은,

상기 복수의 화소들 각각에 할당된 영역 중 적어도 하나의 영역에서 서로 중첩될 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 표면 조도의 검출 영역은 상기 복수의 화소들 각각에 포함된 제1 영역을 포함하고, 상기 경도의 검출 영역은 상기 복수의 화소들 각각에 포함된 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역을 나타낼 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법에 있어서, 디스플레이 패널과 객체(object) 간의 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경하는 동작, 상기 변경된 발광 패턴에 따라 상기 접촉 영역에서 반사되는 제1 반사 패턴을 측정하는 동작, 상기 제1 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 표면 조도를 검출하는 동작, 상기 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 발생된 상기 디스플레이 패널의 투명층의 변형 정도를 추정하는 동작, 상기 투명층의 변형 정도에 기초하여 상기 접촉 영역에서 반사되는 제2 반사 패턴을 측정하는 동작, 및 상기 제2 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 경도를 검출하는 동작을 포함하고, 상기 디스플레이 패널은 복수의 화소들을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 서브 영역의 수광량이 임계값 미만인 경우, 상기 적어도 하나의 서브 영역을 상기 디스플레이 패널과 상기 객체 간의 상기 접촉 영역으로 식별하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 접촉 영역에 포함된 상기 화소들로부터 방출되는 광들 간의 파장 차이, 상기 투명층의 반사도, 또는 상기 표면 조도의 측정시 필요한 분해능(resolution) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 발광 패턴을 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 발광 패턴을 변경하는 동작은, 상기 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광색의 종류, 발광 형태, 발광 주기, 발광 방향을 변경함으로써 상기 발광 패턴을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 투명층의 변형 시간 및 상기 투명층의 변형 회복 시간을 측정하는 동작, 상기 측정된 투명층의 변형 시간, 변형 회복 시간, 및 시간별 변형에 기초하여, 상기 투명층의 변형 정도를 추정하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 디스플레이 패널은 수직 방향으로 적층된 수광층, 발광층, 투명층을 포함하고, 상기 수광층은 상기 제1 반사 패턴 또는 상기 제2 반사 패턴을 측정하는 광 검출기를 포함하고, 상기 발광층은 상기 수광층 위에 배치되어 상기 복수의 화소들을 포함하고, 상기 투명층은 상기 발광층 위에 배치되어 신축성 물질로 구현될 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 표면 조도의 검출 영역 및 상기 경도의 검출 영역은, 상기 복수의 화소들 각각에 포함된 영역에서 서로 중첩될 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

또한, 개시된 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법 및 전자 장치의 동작 방법 중 적어도 하나는 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.

컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 전자 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.

컴퓨터 프로그램 제품은, 서버 및 클라이언트 장치로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 클라이언트 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 클라이언트 장치와 통신 연결되는 제3 장치(예, 스마트폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 서버로부터 클라이언트 장치 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 클라이언트 장치로 전송되는 S/W 프로그램 자체를 포함할 수 있다.

이 경우, 서버, 클라이언트 장치 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 클라이언트 장치 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.

예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 서버와 통신 연결된 클라이언트 장치가 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.

이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims

디스플레이 장치에 있어서,
복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널;
하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및
하나 이상의 프로세서를 포함하며, 상기 하나 이상의 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하여,
상기 디스플레이 패널과 객체(object) 간의 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경하고,
상기 변경된 발광 패턴에 따라 상기 접촉 영역에서 반사되는 제1 반사 패턴을 측정하고,
상기 제1 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 표면 조도를 검출하고,
상기 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 발생된 상기 디스플레이 패널의 투명층의 변형 정도를 추정하고,
상기 투명층의 변형 정도에 기초하여 상기 접촉 영역에서 반사되는 제2 반사 패턴을 측정하고,
상기 제2 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 경도를 검출하는 디스플레이 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 서브 영역의 수광량이 임계값 미만인 경우, 상기 적어도 하나의 서브 영역을 상기 디스플레이 패널과 상기 객체 간의 상기 접촉 영역으로 식별하는 디스플레이 장치
청구항 1 내지 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 접촉 영역에 포함된 상기 화소들로부터 방출되는 광들 간의 파장 차이, 상기 투명층의 반사도, 또는 상기 표면 조도의 측정시 필요한 분해능(resolution) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 발광 패턴을 결정하도록 구성되는 디스플레이 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광색의 종류, 발광 형태, 발광 주기, 발광 방향을 변경함으로써 상기 발광 패턴을 변경하도록 구성되는 디스플레이 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 투명층의 변형 시간 및 상기 투명층의 변형 회복 시간을 측정하고,
상기 측정된 투명층의 변형 시간, 변형 회복 시간, 및 시간별 변형에 기초하여, 상기 투명층의 변형 정도를 추정하도록 구성되는 디스플레이 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴은
상기 접촉 영역에 포함된 화소들로부터 방출된 광들 중에서 상기 디스플레이 패널과 상기 객체 간의 접촉면으로부터 반사된 광의 반사 패턴을 나타내는 디스플레이 장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스플레이 패널은 수직 방향으로 적층된 수광층, 발광층, 투명층을 포함하고,
상기 수광층은 상기 제1 반사 패턴 또는 상기 제2 반사 패턴을 측정하는 광 검출기를 포함하고,
상기 발광층은 상기 수광층 위에 배치되어 상기 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 투명층은,
상기 디스플레이 패널에서 상기 발광층 위에 배치되고 신축성 물질로 구현되는 디스플레이 장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 조도의 검출 영역 및 상기 경도의 검출 영역은,
상기 복수의 화소들 각각에 할당된 영역 중 적어도 하나의 영역에서 서로 중첩되는 디스플레이 장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 조도의 검출 영역은 상기 복수의 화소들 각각에 포함된 제1 영역을 포함하고,
상기 경도의 검출 영역은 상기 복수의 화소들 각각에 포함된 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역을 나타내는 디스플레이 장치.
디스플레이 장치의 동작 방법에 있어서,
디스플레이 패널과 객체(object) 간의 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광 패턴을 변경하는 동작,
상기 변경된 발광 패턴에 따라 상기 접촉 영역에서 반사되는 제1 반사 패턴을 측정하는 동작,
상기 제1 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 표면 조도를 검출하는 동작,
상기 디스플레이 패널과 객체 간의 접촉으로 인해 발생된 상기 디스플레이 패널의 투명층의 변형 정도를 추정하는 동작,
상기 투명층의 변형 정도에 기초하여 상기 접촉 영역에서 반사되는 제2 반사 패턴을 측정하는 동작, 및
상기 제2 반사 패턴에 기초하여 상기 객체의 경도를 검출하는 동작을 포함하고,
상기 디스플레이 패널은 복수의 화소들을 포함하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 서브 영역의 수광량이 임계값 미만인 경우, 상기 적어도 하나의 서브 영역을 상기 디스플레이 패널과 상기 객체 간의 상기 접촉 영역으로 식별하는 동작을 더 포함하는 방법.
청구항 11 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉 영역에 포함된 상기 화소들로부터 방출되는 광들 간의 파장 차이, 상기 투명층의 반사도, 또는 상기 표면 조도의 측정시 필요한 분해능(resolution) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 발광 패턴을 결정하는 동작을 더 포함하는 방법.
청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광 패턴을 변경하는 동작은,
상기 접촉 영역에 포함된 화소들의 발광색의 종류, 발광 형태, 발광 주기, 발광 방향을 변경함으로써 상기 발광 패턴을 변경하는 동작을 포함하는 방법.
청구항 11 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투명층의 변형 시간 및 상기 투명층의 변형 회복 시간을 측정하는 동작,
상기 측정된 투명층의 변형 시간, 변형 회복 시간, 및 시간별 변형에 기초하여, 상기 투명층의 변형 정도를 추정하는 동작을 더 포함하는 방법.
청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴은
상기 접촉 영역에 포함된 화소들로부터 방출된 광들 중에서 상기 디스플레이 패널과 상기 객체 간의 접촉면으로부터 반사된 광의 반사 패턴을 나타내는 방법.
청구항 11 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스플레이 패널은 수직 방향으로 적층된 수광층, 발광층, 투명층을 포함하고,
상기 수광층은 상기 제1 반사 패턴 또는 상기 제2 반사 패턴을 측정하는 광 검출기를 포함하고,
상기 발광층은 상기 수광층 위에 배치되어 상기 복수의 화소들을 포함하고,
상기 투명층은 상기 발광층 위에 배치되어 신축성 물질로 구현되는 방법.
청구항 11 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 조도의 검출 영역 및 상기 경도의 검출 영역은,
상기 복수의 화소들 각각에 포함된 영역에서 서로 중첩되는 방법.
청구항 11 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 조도의 검출 영역은 상기 복수의 화소들 각각에 포함된 제1 영역을 포함하고,
상기 경도의 검출 영역은 상기 복수의 화소들 각각에 포함된 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역을 나타내는 방법.
청구항 11 내지 청구항 19 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.